CN215057817U - 空气滤清器、滤芯除灰系统及汽车 - Google Patents

Abstract

本实用新型适用于车辆技术领域，提供了一种空气滤清器、滤芯除灰系统及汽车。空气滤清器具有空滤腔的空滤壳体、固定安装于空滤腔内的滤芯、与空滤腔导通的空滤进气管、与空滤腔导通的空滤出气管、具有高压储气腔的储气件、输气通道、安装于输气通道上的第一阀体以及固设于空滤腔内的散气件。本实用新型提供的空气滤清器，通过增设储存高压气体并能够将高压气体反向吹拂滤芯的储气件和散气件，实现对空气滤清器滤芯的除灰作业，提高除灰作业的便利性，也相应提高滤芯使用寿命。

Description

空气滤清器、滤芯除灰系统及汽车

技术领域

本实用新型属于车辆技术领域，更具体地说，是涉及一种空气滤清器、滤芯除灰系统及汽车。

背景技术

目前市场车辆空气滤清器的滤芯与空气滤清器壳体采用固定式连接。在使用一定时间后，因灰尘在过滤层内部堆积会造成进气系统阻力增加，影响整车进气效率，尤其是滤芯靠近空气滤清器的进气口一侧，灰尘堆积严重。且客户无法便捷地实现车辆行驶过程后对空气滤清器滤芯灰尘进行清洁处理(通常需要手工拆卸滤芯清洁)，这缩短了滤芯的使用寿命。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种空气滤清器，旨在解决或者至少在一定程度上改善现有车辆空气滤清器的滤芯无法实现便捷清洁的技术问题。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是，提供一种空气滤清器，包括具有空滤腔的空滤壳体、固定安装于所述空滤腔内的滤芯、与所述空滤腔导通的空滤进气管以及与所述空滤腔导通的空滤出气管，所述空气滤清器还包括：

储气件，设置在所述空滤壳体的一侧，所述储气件上具有高压储气腔；

散气件，设置在所述空滤腔中，并靠近所述空滤出气管的一侧设置，所述散气件上具有集气腔，所述集气腔通过输气通道与所述高压储气腔连通；所述散气件上还具有若干用于将所述集气腔中的高压气体导向所述滤芯的出气结构；以及

第一阀体，设置在所述输气通道上，用于与控制单元电连接、以控制所述输气通道的通断。

进一步地，所述出气结构包括若干散气孔。

进一步地，所述储气件包括与所述空滤壳体相连的储气盒体，所述储气盒体位于所述空滤壳体的外部，所述高压储气腔设置于所述储气盒体内。

本实用新型的另一目的是提供一种滤芯除灰系统，包括：

上述的空气滤清器；

高压单元，用于向所述高压储气腔提供高压气体；

充气单元，用于将所述高压单元的高压气体导入至所述高压储气腔内并防止高压气体从所述高压储气腔回流至所述高压单元；

检测单元，用于检测所述高压单元或所述空气滤清器中气体的情况；以及

控制单元，用于接收所述检测单元的信号，并控制所述第一阀体的开启与关闭。

进一步地，所述充气单元包括与所述高压单元连通的充气管道以及第二阀体；所述充气管道通过所述第二阀体与所述高压储气腔连通；所述第二阀体设置在所述充气管道上或所述储气件上。

进一步地，所述高压单元包括涡轮增压器、中冷器进气管、中冷器、中冷器出气管以及发动机总成，所述涡轮增压器分别与所述空滤出气管和所述中冷器进气管的一端导通，所述中冷器分别与所述中冷器进气管的另一端和所述中冷器出气管的一端导通，所述中冷器出气管的另一端与所述发动机总成导通，所述充气管道连通所述中冷器出气管和所述高压储气腔。

进一步地，所述检测单元包括安装在所述中冷器出气管上的压力传感器，所述压力传感器与所述控制单元电连接。

进一步地，所述检测单元包括安装在所述空滤出气管上的空气质量流量计，所述空气质量流量计与所述控制单元电连接。

本实用新型的再一目的是提供一种汽车，包括如上述的滤芯除灰系统。

本实用新型提供的空气滤清器，与现有技术相比，通过增设储存高压气体并能够将高压气体反向吹拂滤芯的储气件和散气件，实现对空气滤清器滤芯的除灰作业，提高除灰作业的便利性，也相应提高滤芯使用寿命。

附图说明

图1为本实用新型实施例提供的滤芯除灰系统应用时的示意图之一；

图2为本实用新型实施例提供的滤芯除灰系统应用时的示意图之二；

图3为本实用新型实施例提供的滤芯除灰系统应用时的示意图之三；

图4为图1中A-A剖视图(图中显示空气滤清器正常工作时气流的走向)；

图5为图1中A-A剖视图(图中显示空气滤清器除尘时气流的走向)；

图6为本实用新型实施例提供的滤芯除灰系统中充气单元、中冷器出气管及储气与吹气组件配合时的示意图。

图中：100、空气滤清器；110、空滤壳体；120、滤芯；130、空滤进气管；140、空滤出气管；150、储气件；160、输气通道；170、第一阀体；180、散气件；181、散气孔；200、高压单元；210、涡轮增压器；220、中冷器进气管；230、中冷器；240、中冷器出气管；250、发动机总成；260、泄气管；300、充气单元；310、充气管道；320、第二阀体；400、电线；500、压力传感器；600、空气质量流量计；700、行车电脑。

具体实施方式

为了使本实用新型所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

需要说明的是，术语“长度”、“宽度”、“高度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“头”、“尾”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，“安装”、“相连”、“连接”、“固定”、“设置”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。此外，“多个”、“若干”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

请参见图1至图6，现对本实用新型提供的空气滤清器100的实施例进行说明。所述的空气滤清器100，包括具有空滤腔的空滤壳体110(空滤壳体110通常安装固定于车体上)、固定安装于空滤腔内的滤芯120、与空滤腔导通的空滤进气管130、与空滤腔导通的空滤出气管140、具有高压储气腔的储气件150、第一阀体170以及散气件180，当然，空滤进气管130和空滤出气管140一般也是与空滤壳体110固定连接的。本实用新型实施例提供的空气滤清器100正常使用时，空气从空滤进气管130流入到空滤腔内，经过滤芯120的过滤作用再从空滤出气管140中流出，从空滤出气管140中流出的过滤气体则流向发动机总成250。

高压储气腔能够储存高压气体并能够通过散气件180将高压气体导入至空滤腔内，导入至空滤腔内高压气体能够反向吹拂滤芯120。具体地，储气件150设置在空滤壳体110的一侧；散气件180固设在空滤腔内。滤芯120在空滤壳体110内实际上将空滤腔分隔为两部分，一部分与空滤进气管130连通，另一部分与空滤出气管140连通，散气件180在空滤腔中靠近空滤出气管140的一侧(即位于空滤腔中与空滤出气管140导通那部分中)。

散气件180具有集气腔，集气腔通过输气通道160与高压储气腔连通。散气件180上还具有若干用于将集气腔中的高压气体导向到滤芯120处的出气结构。第一阀体170安装在输气通道160上，用于与车辆的控制单元电连接、以控制输气通道160的通断，实际上第一阀体170就是电控阀，能够根据控制单元的命令对输气通道160的通断进行控制。

高压储气腔能够存储从高压单元200产生的高压气体，高压单元200，其可以包括(但不限于)涡轮增压机构、发动机总成250以及尾气排放机构等能够产生高压气体的结构，本实用新型实施例提供的空气滤清器100和高压单元200通常安装固定于车体上。

高压储气腔内高压气体可以通过输气通道160流转至集气腔，当然第一阀体170可以控制输气通道160的通断，只有第一阀体153开启时，高压储气腔和集气腔才导通。输气通道160的两端可以与储气件150和散气件180固定相连。

在给滤芯120进行除灰或除尘时，进入至集气腔的高压气体可以反向吹拂滤芯120，我们定义空气滤清器100正常工作时气流流经滤芯120的方向为正向，那么反向就是与正向相反的方向。在本实用新型实施例提供的空气滤清器100正常工作时，气流从滤芯120靠近空滤进气管130一侧吹向滤芯120靠近空滤出气管140一侧，这就造成滤芯120靠近空滤进气管130的一侧积累更多灰尘，这一侧称之为滤芯脏侧，而滤芯120靠近空滤出气管140一侧则称之为滤芯净侧。高压气体反向吹拂滤芯120，是指从滤芯净侧一侧吹入高压气体，这样积灰就会从滤芯脏侧被吹出，如此高压反向吹拂，可以获得更好的除灰效果。

本实用新型实施例提供的空气滤清器的使用原理是：高压气体在高压储气腔存储起来，在不进行除灰作业时第一阀体170始终关闭；在需要进行除灰作业时(是否需要进行除灰作业可由控制单元的控制策略决定或由用户判断决定)，此时本实用新型实施例提供的空气滤清器100必然没有正常工作，也就是说没有气流在本实用新型实施例提供的空气滤清器100正向流动，第一阀体170打开，高压气体由高压储气腔流动到集气腔内，再从集气腔的出气结构中吹出，从而使高压气体反向吹拂滤芯120，以实现滤芯120的除灰作业。整个除灰作业过程，不需要讲滤芯120拆卸，只需要控制单元控制第一阀体170的开启即可。

本实用新型实施例提供的空气滤清器，与现有技术相比，通过增设储存高压气体并能够将高压气体反向吹拂滤芯的储气件和散气件，实现对空气滤清器滤芯的除灰作业，提高除灰作业的便利性，也相应提高滤芯使用寿命。

在一些实施例中，请参见图4至图5，出气结构包括若干散气孔181，散气孔181的孔径尺寸不大，其用于将集气腔中的高压气体导出并吹向滤芯120(滤芯净侧)。散气孔181的设置，可进一步的提升高压气体吹拂的时长及均匀性，可更高效的将滤芯120中的灰尘颗粒清出；同时，在空气滤清器100正常工作时，散气件180还可作为多孔消声器，起到消除进气噪声的作用。

在一些实施例中，请参见图4至图5，散气件180和空滤出气管140均靠近滤芯120的滤芯净侧，但是散气件180不能干涉空气滤清器100正常工作时，气流从滤芯净侧流入到空滤出气管140中，所以可选地，可将散气件180设置于空滤腔(滤芯120)上侧，而空滤出气管140设置于空滤腔后侧。

在一些实施例中，请参见图4至图5，散气件180为盒体结构，集气腔设置于盒体结构内部。散气孔181设置在盒体结构上。

在一些实施例中，请参见图1至图6，储气件150包括与空滤壳体110固定相连的储气盒体，储气盒体位于空滤壳体110外部，高压储气腔设置于储气盒体内。因为散气件180位于空滤壳体110内，所以输气通道160需要贯穿空滤壳体110，以实现高压储气腔和集气腔的导通。当然，输气通道160贯穿空滤壳体110的位置应该与空滤壳体110呈密封设置。

基于同一发明构思，本申请实施例还提供一种滤芯除灰系统，包括上述实施例中的空气滤清器100、高压单元200、控制单元、检测单元和充气单元300。本实用新型实施例提供的滤芯除灰系统因为包括上述实施例中的空气滤清器100，因此具备上述空气滤清器100的所有有益效果。

高压单元200用于向高压储气腔提供高压气体。充气单元300能够将高压单元200产生的高压气体导入至高压储气腔内并能够防止高压气体从高压储气腔回流至高压单元200。检测单元用于检测高压单元200或空气滤清器100中气体的情况，主要是检测高压单元200或空气滤清器100是否在工作(高压单元200工作时实际上也意味着汽车正常行驶、空气滤清器100在正常工作)，空气滤清器100工作时，不能进行除灰作业。控制单元用于接收检测单元的信号，并控制第一阀体170的开启与关闭，在检测单元向控制单元报告空气滤清器100没有工作时，可以进行除灰作业，即开启第一阀体170。控制单元结构不限，其可以包括车辆中的行车电脑700。

在一些实施例中，请参见图1至图6，充气单元(300)包括与高压单元200连通的充气管道310以及第二阀体320。充气管道310通过第二阀体320与高压储气腔连通。第二阀体320设置在充气管道310上或储气件150(的储气盒体)上。第二阀体320能够防止高压气体从高压储气腔经充气管道310回流至高压单元200。

第二阀体320可以是开关阀结构或单向阀结构；当第二阀体320是开关阀结构时，其只有在高压单元200产生高压气体时才开启，以使高压气体从高压单元200通过充气管道310流入到高压储气腔，当高压储气腔内的气体压力达到预设值后第二阀体320就关闭，以避免(在高压单元200不产生高压气体时)高压气体回流至高压单元200；当第二阀体320是单向阀结构时，在高压单元200侧气体压力较高、高压储气腔内的气体压力较低时，则第二阀体320开启，高压气体流入到高压储气腔，在高压单元200侧气体压力较低、高压储气腔内的气体压力较高时(或者说单向阀结构两侧受力平衡时)，则第二阀体320关闭，避免高压气体回流。

在一些实施例中，请参见图1至图3及图6，作为高压单元200的一种可选择结构，高压单元200包括(沿气体流向)依次设置的涡轮增压器210、中冷器进气管220、中冷器230、中冷器出气管240以及发动机总成250。涡轮增压器210分别与空滤出气管140和中冷器进气管220的一端导通，中冷器230分别与中冷器进气管220的另一端和中冷器出气管240的一端导通，中冷器出气管240的另一端与发动机总成250导通。

气流经过涡轮增压器210变为高温高压气体，经过中冷器230后则变为低温高压气体，涡轮增压器210、中冷器进气管220、中冷器230、中冷器出气管240以及发动机总成250均可采用现有技术，在此不再赘述。充气管道310连通中冷器出气管240和高压储气腔，以将相对低温但高压的气体导入至高压储气腔。

在一些实施例中，请参见图1至图3，中冷器出气管240还可以通过泄气管260与空滤出气管140导通。

在一些实施例中，请参见图1，检测单元包括安装在中冷器出气管240上的压力传感器500，压力传感器500用于与控制单元电连接。压力传感器500可以监测中冷器出气管240内的气体压力(压强)，压力传感器500可将该压力信息传递给控制单元，据此控制单元和用户可以判断空气滤清器100是否还在工作，是否可以进行除灰作业，给除灰作业的控制策略提供依据。

在一些实施例中，第二阀体320为单向阀结构，机械式阀门可以简单、可靠地实现防止高压气体从高压储气腔回流至高压单元200。

在一些实施例中，请参见图1，检测单元包括安装在空滤出气管140上的空气质量流量计600，空气质量流量计600用于与控制单元电连接，空气质量流量计600可以监测空滤出气管140内的是否有气体流动，空气质量流量计600可将该信息传递给控制单元，据此控制单元和用户可以判断空气滤清器100是否还在工作，是否可以进行除灰作业，给除灰作业的控制策略提供依据。

在一些实施例中，在空滤出气管140上设有空气质量流量计600、第二阀体320为单向阀结构且第一阀体170为用于与控制单元电连接的电磁开关阀的基础上，本实用新型实施例提供的滤芯除灰系统的一种可能控制策略为：车辆正常行驶过程中空气质量流量计600监测有气体流动，为控制单元输入相关信息，控制单元则无电流信号输入至第一阀体170使其处于断电关闭状态，无高压气体流出；当车辆停止运行熄火时，由空气质量流量计600诊断无气体流动，为控制单元输入相关信息，控制单元将电流信号输入至第一阀体170使其处于通电开启状态，高压气体释放至空气滤清器100中，气体由滤芯净侧吹至滤芯脏侧，将行驶过程中吸入的尘土反向吹出，灰尘脱离滤芯120使滤芯120更通畅的同时也可提高滤芯120容尘能力。

在一些实施例中，在空滤出气管140未安装空气质量流量计600、第二阀体320为单向阀结构、中冷器出气管240上安装有压力传感器500且第一阀体170为用于与控制单元电连接的电磁开关阀的基础上，本实用新型实施例提供的滤芯除灰系统的一种可能控制策略为：因为车型未安装空气质量流量计600时，控制单元可通过压力传感器500的监测信息进行诊断(通过压力传感器500监测的压力是否符合设计值)，以此判断需要进行清灰；车辆熄火后中冷器出气管240内部压力恢复至常压，压力传感器500检测管路内部无压力将信号并反馈至控制单元，控制单元输出电流信号给第一阀体170使其处于通电开启状态，高压气体释放至空气滤清器100中，气体由滤芯净侧吹至滤芯脏侧，将行驶过程中吸入的尘土反向吹出，灰尘脱离滤芯120使滤芯120更通畅的同时也可提高滤芯120容尘能力。

在一些实施例中，控制单元(即行车电脑700)可通过电线400分别与空气质量流量计600、压力传感器500和第一阀体151等电控元件电性连接。

基于同一发明构思，本申请实施例还提供一种汽车，包括上述实施例中的滤芯除灰系统。本实用新型实施例提供的汽车因为包括上述实施例中的滤芯除灰系统，因此具备上述滤芯除灰系统的所有有益效果。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.空气滤清器，包括具有空滤腔的空滤壳体、固定安装于所述空滤腔内的滤芯、与所述空滤腔导通的空滤进气管以及与所述空滤腔导通的空滤出气管，其特征在于，所述空气滤清器还包括：

储气件，设置在所述空滤壳体的一侧，所述储气件上具有高压储气腔；

散气件，设置在所述空滤腔中，并靠近所述空滤出气管的一侧设置，所述散气件上具有集气腔，所述集气腔通过输气通道与所述高压储气腔连通；所述散气件上还具有若干用于将所述集气腔中的高压气体导向所述滤芯的出气结构；以及

第一阀体，设置在所述输气通道上，用于与控制单元电连接、以控制所述输气通道的通断。

2.如权利要求1所述的空气滤清器，其特征在于，所述出气结构包括若干散气孔。

3.如权利要求1或2所述的空气滤清器，其特征在于，所述储气件包括与所述空滤壳体相连的储气盒体，所述储气盒体位于所述空滤壳体的外部，所述高压储气腔设置于所述储气盒体内。

4.滤芯除灰系统，其特征在于，包括：

如权利要求1-3任一项所述的空气滤清器；

高压单元，用于向所述高压储气腔提供高压气体；

充气单元，用于将所述高压单元的高压气体导入至所述高压储气腔内并防止高压气体从所述高压储气腔回流至所述高压单元；

检测单元，用于检测所述高压单元或所述空气滤清器(100)中气体的情况；以及

控制单元，用于接收所述检测单元的信号，并控制所述第一阀体的开启与关闭。

5.如权利要求4所述的滤芯除灰系统，其特征在于，所述充气单元包括与所述高压单元连通的充气管道以及第二阀体；所述充气管道通过所述第二阀体与所述高压储气腔连通；所述第二阀体设置在所述充气管道上或所述储气件上。

6.如权利要求5所述的滤芯除灰系统，其特征在于，所述高压单元包括涡轮增压器、中冷器进气管、中冷器、中冷器出气管以及发动机总成，所述涡轮增压器分别与所述空滤出气管和所述中冷器进气管的一端导通，所述中冷器分别与所述中冷器进气管的另一端和所述中冷器出气管的一端导通，所述中冷器出气管的另一端与所述发动机总成导通，所述充气管道连通所述中冷器出气管和所述高压储气腔。

7.如权利要求6所述的滤芯除灰系统，其特征在于，所述检测单元包括安装在所述中冷器出气管上的压力传感器，所述压力传感器与所述控制单元电连接。

8.如权利要求4-7任一项所述的滤芯除灰系统，其特征在于，所述检测单元包括安装在所述空滤出气管上的空气质量流量计，所述空气质量流量计与所述控制单元电连接。

9.汽车，其特征在于，包括如权利要求4-8任一项所述的滤芯除灰系统。

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