CN214063166U - 一种串联式自清洁空气滤清器 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种串联式自清洁空气滤清器，其能解决现有空滤器不适用于浓灰环境及长期使用后滤纸破裂而滤芯漏灰问题。其包括通过连接管件连接的前端壳体、后端壳体和两个规格形状大小相同的呈环状的滤芯，两个滤芯可互换地分别安装于前端壳体内、后端壳体内，前端壳体的环形端面上开设有沿周向均布的第一进气口，后端壳体沿轴向的一端安装有后端维护端盖、另一端安装有气包，气包的中心轴位置插装有出气口，第一进气口、前端壳体内腔、连接管件、后端壳体内腔、出气口依次联通形成空气流道，气包的密闭气室的输出口外接脉冲阀，脉冲阀的出气口连接脉冲管，脉冲管自外向内穿入连接管件内并伸入到前端壳体的滤芯内，脉冲阀与控制器电控连接。

Description

一种串联式自清洁空气滤清器

技术领域

本实用新型涉及空气滤清器领域，具体为一种串联式自清洁空气滤清器。

背景技术

空气滤清器主要用来过滤空气中的灰尘和杂质，从而为内燃机发动机提供清洁的空气以减少发动机的磨损。一般工程机械、建筑机械等设备往往工作在如建筑工地、砂石厂、矿山等灰尘非常严重的区域，在工作过程中机械内燃发动机的空气滤清器中的滤芯短时间内就会被积灰堵塞，导致发动机的进气阻力增大、油耗也随之增大，从而影响发动机的动力输出。目前本技术领域内也出现了自洁式空气滤清器，如公开号为CN108397318A的中国发明专利申请、公告号为CN209510489U的中国实用新型专利分别公开的一种自洁式空气滤清器，其虽然能够起到有效的滤芯自洁作用，但是其主要应用于内燃机车辆，由于工程机械、建筑机械的工作环境比较内燃机车辆的工作环境更加恶劣，当现有的这种自洁式空气滤清器应用于工程机械、建筑机械内时其自洁效率远远达不到滤芯被堵塞污染的速度；故在这种重污染环境下，现行的空气滤清器的维护保养主要还是依靠更换全新的滤芯，尤其是灰尘严重的环境中往往一个月左右就需要更换新滤芯，这就导致更换新滤芯的维护保养费用很高，而且在滤芯更换的维护保养过程中需要整个设备停机，不仅影响设备的出勤，而且人工清理积灰的时候会吸入大量的灰尘，影响维护人员的职业健康，此外替换下来的旧滤芯由于污染严重基本就没有利用价值。

另外，现有的这种自洁式空气滤清器都是脉冲气流喷射的方式来清洁滤芯的积灰表面，随着滤芯使用时间的延长，滤芯滤纸有可能会出现遇水老化的现象，而此时喷吹的压力冲击有可能会导致滤纸破裂从而出现滤芯漏灰现象，既而不能有效过滤空气中的灰尘、并最终影响内燃发动机的使用寿命。

实用新型内容

针对上述问题，本实用新型提供了一种串联式自清洁空气滤清器，其能解决现有自洁式空器过滤器不适用于高灰尘污染环境的问题，同时能解决现有现有自洁式空气滤清器长期使用后因滤纸破裂而导致的滤芯漏灰问题。

本实用新型的技术方案为，一种串联式自清洁空气滤清器，其特征在于：其包括壳体和两个规格形状大小相同的呈环状的滤芯，所述壳体包括前端壳体和后端壳体，所述前端壳体的轴向一端由前端维护端盖密封、另一端为具有中心开口的环形端面，所述后端壳体呈轴向两端敞口的中空的筒状，所述前端壳体的环形端面的中心开口与后端壳体的壳壁之间通过连接管件连接成整体，两个滤芯可互换地分别安装于所述前端壳体内、后端壳体内，所述前端壳体的环形端面上开设有沿周向均布的第一进气口，所述后端壳体沿轴向的一侧端安装有后端维护端盖、另一侧端安装有气包，所述气包具有用于储存压缩空气的密闭气室，所述气包的中心轴位置插装有出气口，所述第一进气口、前端壳体内腔、连接管件、后端壳体内腔、出气口依次联通形成空气流道；所述气包的密闭气室的输出口外接脉冲阀，所述脉冲阀的出气口连接脉冲管，脉冲管自外向内穿入所述连接管件内并伸入到所述前端壳体的滤芯内，所述脉冲阀与控制器电控连接，所述控制器用于控制脉冲阀的开启或关闭并且控制脉冲阀单次开启的时间在10毫秒～5000毫秒。

优选的，所述控制器控制脉冲阀单次开启的时间为80毫秒～500毫秒。

进一步的，所述前端壳体内的滤芯轴向竖直设置。

进一步的，所述前端壳体靠近环形端面一侧的周面上均布开设有第二进气口。

进一步的，所述脉冲管伸入到所述前端壳体的滤芯内的端部安装有导流扩散件，所述导流扩散件包括一个呈圆锥形的主体，所述呈圆锥形的主体的锥顶朝向所述脉冲管内，所述主体的外锥面沿周向固设有支撑固定块，所述呈圆锥形的主体通过所述支撑固定块安装于所述脉冲管的端部。

进一步的，所述导流扩散件的呈圆锥形的主体的锥度为10°～150°。

进一步的，所述导流扩散件的呈圆锥形的主体的中心轴线与所述前端壳体内的呈环状的滤芯的轴向中心轴线成一不大于30度的夹角。

进一步的，所述导流扩散件的呈圆锥形的主体的锥体中心线与所述前端壳体内的呈环状的滤芯的轴向中心轴线平行，且该两根中心轴线之间的间距在0mm～30mm。

进一步的，所述连接管件包括前端连接管与后端连接管，所述前端壳体的环形端面的中心开口由沿轴向向内折弯的周向翘起部围合而成，所述前端连接管伸入所述中心开口并与所述周向翘起部固接，所述后端连接管与后端壳体的壳体壁固接，所述前端连接管与后端连接管插接并通过外周的抱箍锁紧。

进一步的，所述前端维护端盖朝向前端壳体内的一侧面、后端维护端盖朝向后端壳体内的一侧面、以及所述前端壳体的环形端面上分别设置有用于与呈环状的滤芯卡合装配的环形槽，所述气包朝向所述后端壳体内的一侧面上设置有中心凸台，所述前端壳体内的呈环状的滤芯的轴向两端分别卡配入所述前端维护端盖、和环形端面上的环形槽内，所述后端壳体内的呈环状的滤芯的轴向一端卡配入所述后端维护端盖的环形槽内、另一端的内周面与所述气包的中心凸台的外周面卡合；所述环形槽、中心凸台的形状与所述呈环状的滤芯的形状相匹配；所述呈环状的滤芯为圆环状、或椭圆环状或长腰环状。

进一步的，所述环形槽与所述呈环状的滤芯的内周面相卡配的槽壁面的周长、以及所述中心凸台与所述呈环状的滤芯的内周面相卡配的外周面的周长范围均在100mm～750mm。

进一步的，所述前端维护端盖上的环形槽、前端壳体的环形端面上的环形槽分别与呈环状的滤芯的内周面相卡配的槽壁面的周长均为C1，所述后端维护端盖上的环形槽、气包上的中心凸台分别与呈环状的滤芯的内周面相卡槽的槽壁面的周长、中心凸台的外周面的周长均为C2，其中C1-C2的绝对值不大于50mm。

进一步的，所述气包的密闭气室上还设有调压阀和/或放水阀。

进一步的，所述气包的密闭气室为环形或鼓形，且密闭气室的体积为3升～50升。

进一步的，所述前端维护端盖与前端壳体之间、所述后端维护端盖与后端壳体之间分别通过锁扣锁紧。

本实用新型的一种串联式自清洁空气滤清器，其壳体包括前端壳体和后端壳体且该两个壳体之间通过连接管件连接，而前端壳体、后端壳体内分别安装有一滤芯，从而形成两级滤芯串联的过滤形式，其能实现对空气的两级过滤，提高空气过滤效果；同时其控制器控制脉冲阀将气包内的压缩气体定时地冲击入前端壳体内，前端壳体内的滤芯上吸附的积灰受冲击震动自动掉落，实现了前端壳体内滤芯的自清洁，延长了前端壳体内滤芯的使用寿命；而前端壳体内的滤芯与后端壳体内的滤芯规格形状大小均相同且能互换，故当本实用新型的空气滤清器应用于高灰尘污染环境下的内燃发动机机的进气通道内后，位于前端壳体内的滤芯会因为先吸附阻挡大部分灰尘而积灰较严重，而此时位于后端壳体内的滤芯还处于相对洁净的状态，故在此情形下只需要将前端壳体内的滤芯取出报废处理，取出后端壳体内的滤芯放入前端壳体，将新的滤芯放入后端壳体内，从而进一步延长滤芯的使用寿命；此外，即使前端壳体内的滤芯受脉冲喷吹压力作用出现滤纸破裂，后端壳体内的滤芯仍然能保持有效的空气过滤作用，保护发动机、提高设备出勤率，同时也能延长空气滤清器的滤芯的更换周期，节约使用成本，也可以有效减少人工清洁滤芯时因吸入灰尘而影响健康的风险。

附图说明

图1为本实用新型一种串联式自清洁空气滤清器的结构示意图；

图2为本实用新型一种串联式自清洁空气滤清器的分解结构示意图；

图3为本实用新型一种串联式自清洁空气滤清器的局部剖视示意图；

图4为本实用新型一种串联式自清洁空气滤清器在未装配导流扩散件状态下的过滤工作示意图；

图5为本实用新型一种串联式自清洁空气滤清器在未装配导流扩散件状态下的自清洁工作示意图。

附图标记：

11-前端壳体，12-滤芯，13-前端维护端盖，14-环形端面，15-第一进气口，16-第二进气口，17-周向翘起部，18-环形槽；

21-后端壳体，22-滤芯，23-后端维护端盖，24-气包，25-出气口，26-脉冲阀，27-控制器，28-调压阀，29-放水阀，210-脉冲管，211-密封组件，212-控制器罩壳，213-导流扩散件，213a-呈圆锥形的主体，213b-支撑固定块，214-环形槽，215-中心凸台；

30-连接管件，31-前端连接管，32-后端连接管，33-抱箍；

40-锁扣。

具体实施方式

见图1～图3，本实用新型一种串联式自清洁空气滤清器，其包括壳体和两个规格形状大小相同的呈环状的滤芯12、22，壳体包括前端壳体11和后端壳体21，前端壳体11的轴向一端由前端维护端盖13密封、另一端为具有中心开口的环形端面14，后端壳体21为轴向两端敞口的中空的筒状，前端壳体11的环形端面14的中心开口与后端壳体21的壳壁之间通过连接管件30连接成整体，两个滤芯12、22可互换地分别安装于前端壳体11内、后端壳体21内，前端壳体11的环形端面14上开设有沿周向均布的第一进气口15，后端壳体21沿轴向的一侧端安装有后端维护端盖23、另一侧端安装有气包24，气包24具有用于储存压缩空气的密闭气室，气包24的中心轴位置插装有出气口25，第一进气口15、前端壳体11内腔、连接管件30、后端壳体21内腔、出气口25依次联通形成空气流道，气包24的密闭气室的输出口外接脉冲阀26，脉冲阀26的出气口通过密封组件211连接脉冲管210，脉冲管210自外向内穿入连接管件30内并伸入到前端壳体11的滤芯12内，脉冲阀26与控制器27电控连接，控制器27用于控制脉冲阀26的开启或关闭并且控制脉冲阀26单次开启的时间在10毫秒～5000毫秒，脉冲阀26单次开启的时间优选保持在80毫秒～500毫秒。附图中的212为控制器罩壳，控制器27位于该控制器罩壳212内，其能起到保护控制器27的作用。

空气经第一进气口15进入至前端壳体11内并经由前端壳体11内的滤芯12吸附过滤后通过连接管件30进入至后端壳体21内，再由后端壳体21内的滤芯22吸附过滤后从出气口25流出，见图4，本实用新型的空气滤清器在进行正常工作时，控制器27控制脉冲阀26始终关闭；当前端壳体11内的滤芯12吸附的灰尘达到一定程度后，控制器27控制脉冲阀26开启，开启时间控制在10毫秒～5秒之间，优选的控制在80毫秒～500毫秒；脉冲阀26将气包24的密闭气室内的压缩空气通过出气管以一定的压力形成冲击波冲向前端壳体11内的滤芯12，从而将滤芯12吸附的积灰清除，被清除的积灰则从第一进气口15排出，见图5，达到自清洁的目的，由此能延长滤芯的使用寿命、减小滤芯的维护保养时间、提高设备的出勤率。

优选的，前端壳体11内的滤芯12轴向竖直设置；由此，更加有利于在重力、振动环境中滤芯12自动抖落灰尘，进一步提高自清洁效果。

优选的，前端壳体11靠近环形端面14一侧的周面上均布开设有第二进气口16；第二进气口16的设置能够提高进气量，同时在自清洁的过程中清除的灰尘也能从第二进气口16排出，从而提高清灰效率。

脉冲管210伸入到前端壳体11的滤芯12内的端部安装有导流扩散件213，导流扩散件213包括一个呈圆锥形的主体213a，呈圆锥形的主体213a的锥顶朝向脉冲管210内，主体213a的外锥面沿周向固设有支撑固定块213b，呈圆锥形的主体213a通过支撑固定块213b安装于脉冲管210的端部；导流扩散件213的设置、尤其是其呈圆锥形的主体213a能够对来自于脉冲管210的脉冲气流进行有效的四周扩散作用，从而进一步加强了对前端壳体11内的滤芯12的全面的清灰效果。

进一步的，导流扩散件213的呈圆锥形的主体213a的锥度为10°～150°。

进一步优选的技术方案，导流扩散件213的呈圆锥形的主体213a的中心轴线与前端壳体11内的呈环状的滤芯12的轴向中心轴线成一不大于30度的夹角。

更佳的技术方案，所述导流扩散件213的呈圆锥形的主体213a的锥体中心线与所述前端壳体11内的呈环状的滤芯12的轴向中心轴线平行，且该两根中心轴线之间的间距在0mm～30mm，如此设置能够更进一步保证导流扩散件213对脉冲气流地均匀扩散，确保对前端壳体11内的滤芯12的清灰效果。

连接管件30包括前端连接管31与后端连接管32，前端壳体11的环形端面14的中心开口由沿轴向向内折弯的周向翘起部17围合而成，前端连接管31一端伸入中心开口并与周向翘起部17贴合并固接、另一端的周壁上均布开设有切口，连接管32与后端壳体21的壳体壁固接，后端连接管32插入至前端连接管31具有切口的一端内且前端连接管31的具有切口的一端的外周用抱箍33锁紧。

前端维护端盖13朝向前端壳体11内的一侧面、前端壳体11的环形端面14上分别设置有用于与呈环状的滤芯12卡合装配的环形槽18，后端维护端盖23朝向后端壳体21内的一侧面设置有用于呈环状的滤芯22卡合装配的环形槽214，气包24朝向后端壳体21内的一侧面上设置有中心凸台215，前端壳体11内的呈环状的滤芯12的轴向两端分别卡配入前端维护端盖13、和环形端面14上的环形槽18内，后端壳体21内的呈环状的滤芯22的轴向一端卡配入后端维护端盖23的环形槽214内、另一端的内周面与气包24的中心凸台215的外周面卡合；环形槽18的形状与呈环状的滤芯12的形状相匹配，环形槽214以及中心凸台215的形状与呈环状的滤芯22的形状相匹配；呈环状的滤芯12、22为圆环状、或椭圆环状或长腰环状。

环形槽18与呈环状的滤芯12的内周面相卡配的槽壁面的周长、环形槽214与呈环状的滤芯22的内周面相卡配的槽壁面的周长、以及中心凸台215与呈环状的滤芯22的内周面相卡配的外周面的周长范围均在100mm～750mm；由此能够保证滤芯12、滤芯22可互换地安装于前端壳体11、后端壳体12内。

前端维护端盖13上的环形槽18、前端壳体11的环形端面14上的环形槽18分别与呈环状的滤芯12的内周面相卡配的槽壁面的周长均为C1，后端维护端盖23上的环形槽214、气包24上的中心凸台215分别与呈环状的滤芯22的内周面相卡配的槽壁面的周长、中心凸台的外周面的周长均为C2，其中C1-C2的绝对值不大于50mm；由此能够更进一步保证滤芯12、滤芯22能够可靠地互换安装。

气包24的密闭气室上还设有调压阀28和/或放水阀29；气包24的密闭气室为环形或鼓形，且密闭气室的体积典型为3升～50升。

前端维护端盖13与前端壳体11之间、后端维护端盖23与后端壳体21之间分别通过锁扣40锁紧，从而便于前端维护端盖13、后端维护端盖的打开，以便于滤芯12、22的互换维护。

以上对本实用新型的具体实施进行了详细说明，但内容仅为本实用新型创造的较佳实施方案，不能被认为用于限定本实用新型创造的实施范围。凡依本实用新型创造申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本实用新型的专利涵盖范围之内。

Claims (14)

1.一种串联式自清洁空气滤清器，其特征在于：其包括壳体和两个规格形状大小相同的呈环状的滤芯，所述壳体包括前端壳体和后端壳体，所述前端壳体的轴向一端由前端维护端盖密封、另一端为具有中心开口的环形端面，所述后端壳体呈轴向两端敞口的中空的筒状，所述前端壳体的环形端面的中心开口与后端壳体的壳壁之间通过连接管件连接成整体，两个滤芯可互换地分别安装于所述前端壳体内、后端壳体内，所述前端壳体的环形端面上开设有沿周向均布的第一进气口，所述后端壳体沿轴向的一侧端安装有后端维护端盖、另一侧端安装有气包，所述气包具有用于储存压缩空气的密闭气室，所述气包的中心轴位置插装有出气口，所述第一进气口、前端壳体内腔、连接管件、后端壳体内腔、出气口依次联通形成空气流道，所述气包的密闭气室的输出口外接脉冲阀，所述脉冲阀的出气口连接脉冲管，脉冲管自外向内穿入所述连接管件内并伸入到所述前端壳体的滤芯内，所述脉冲阀与控制器电控连接，所述控制器用于控制脉冲阀的开启或关闭并且控制脉冲阀单次开启的时间。

2.根据权利要求1所述的一种串联式自清洁空气滤清器，其特征在于：所述前端壳体内的滤芯轴向竖直设置。

3.根据权利要求1所述的一种串联式自清洁空气滤清器，其特征在于：所述前端壳体靠近环形端面一侧的周面上均布开设有第二进气口。

4.根据权利要求1所述的一种串联式自清洁空气滤清器，其特征在于：所述脉冲管伸入到所述前端壳体的滤芯内的端部安装有导流扩散件，所述导流扩散件包括一个呈圆锥形的主体，所述呈圆锥形的主体的锥顶朝向所述脉冲管内，所述主体的外锥面沿周向固设有支撑固定块，所述呈圆锥形的主体通过所述支撑固定块安装于所述脉冲管的端部。

5.根据权利要求4所述的一种串联式自清洁空气滤清器，其特征在于：所述导流扩散件的呈圆锥形的主体的锥度为10°～150°。

6.根据权利要求4或5所述的一种串联式自清洁空气滤清器，其特征在于：所述导流扩散件的呈圆锥形的主体的中心轴线与所述前端壳体内的呈环状的滤芯的轴向中心轴线成一不大于30度的夹角。

7.根据权利要求4或5所述的一种串联式自清洁空气滤清器，其特征在于：所述导流扩散件的呈圆锥形的主体的锥体中心线与所述前端壳体内的呈环状的滤芯的轴向中心轴线平行，且该两根中心轴线之间的间距在0mm～30mm。

8.根据权利要求1所述的一种串联式自清洁空气滤清器，其特征在于：所述连接管件包括前端连接管与后端连接管，所述前端壳体的环形端面的中心开口由沿轴向向内折弯的周向翘起部围合而成，所述前端连接管伸入所述中心开口并与所述周向翘起部固接，所述后端连接管与后端壳体的壳体壁固接，所述前端连接管与后端连接管插接并通过外周的抱箍锁紧。

9.根据权利要求8所述的一种串联式自清洁空气滤清器，其特征在于：所述前端维护端盖朝向前端壳体内的一侧面、后端维护端盖朝向后端壳体内的一侧面、以及所述前端壳体的环形端面上分别设置有用于与呈环状的滤芯卡合装配的环形槽，所述气包朝向所述后端壳体内的一侧面上设置有中心凸台，所述前端壳体内的呈环状的滤芯的轴向两端分别卡配入所述前端维护端盖、和环形端面上的环形槽内，所述后端壳体内的呈环状的滤芯的轴向一端卡配入所述后端维护端盖的环形槽内、另一端的内周面与所述气包的中心凸台的外周面卡合；所述环形槽、中心凸台的形状与所述呈环状的滤芯的形状相匹配；所述呈环状的滤芯为圆环状、或椭圆环状或长腰环状。

10.根据权利要求9所述的一种串联式自清洁空气滤清器，其特征在于：所述环形槽与所述呈环状的滤芯的内周面相卡配的槽壁面的周长、以及所述中心凸台与所述呈环状的滤芯的内周面相卡配的外周面的周长范围均在100mm～750mm。

11.根据权利要求10所述的一种串联式自清洁空气滤清器，其特征在于：所述前端维护端盖上的环形槽、前端壳体的环形端面上的环形槽分别与呈环状的滤芯的内周面相卡配的槽壁面的周长均为C1，所述后端维护端盖上的环形槽、气包上的中心凸台分别与呈环状的滤芯的内周面相卡槽的槽壁面的周长、中心凸台的外周面的周长均为C2，其中C1-C2的绝对值不大于50mm。

12.根据权利要求1所述的一种串联式自清洁空气滤清器，其特征在于：所述气包的密闭气室为环形或鼓形，且密闭气室的体积为3升～50升。

13.根据权利要求1所述的一种串联式自清洁空气滤清器，其特征在于：所述前端维护端盖与前端壳体之间、所述后端维护端盖与后端壳体之间分别通过锁扣锁紧。

14.根据权利要求1所述的一种串联式自清洁空气滤清器，其特征在于：所述控制器控制脉冲阀单次开启的时间在10毫秒～5000毫秒。

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