一种自清洁空气滤清器的制作方法

1.本发明涉及空气滤清器技术领域，具体涉及一种自清洁空气滤清器。


背景技术：

2.空气滤清器主要用来过滤空气中的灰尘和杂质，为发动机提供清洁的空气，以减少发动机的磨损，对于在高粉尘环境工作的车辆、工程机械等装备来说，空气滤清器的滤芯在使用一段时间之后往往会吸纳大量灰尘导致阻力上升，此时终端用户往往会取下主滤芯，并通过手动反向吹气的方式对空滤芯表面的灰尘进行清洁，这种手动方式会在环境中产生大量粉尘，对操作人员健康产生危害，并且也容易因为操作不当将滤芯损坏，进而损害发动机，故市场上产生了越来越多对于自清洁空滤系统的需求。
3.实用新型专利cn211777761u公开了一种自清洁空气滤清器，包括壳体、密闭气室、主滤芯、安全滤芯、脉冲阀、控制器，所述的空气滤清器进一步包括：电动打气装置及止回阀，所述电动打气装置连接至车载蓄电池或发动机为其供电，电动打气装置的出气口通过导管连接至密闭气室，在电动打气装置出气口和密封气室连接的导管上设有止回阀，该止回阀具有单向导通的作用，只允许压缩空气由打气装置进入密闭气室，而不允许压缩空气由密闭气室倒流至电动打气装置，可以为本身无气源的车辆提供可靠气源，同时可精确控制对滤芯进行反吹的压缩空气的压缩范围、反吹时间、反吹次数，大大提高自清洁效果以及滤芯的使用寿命。但是，该实用新型的安全滤芯超出导向管路的外露部分过长，反吹过程中容易导致较多的反吹气体重新进入到安全滤芯，而不是沿着由内向外反向吹网主滤芯的方向流出，影响整体的反吹效果。且反吹装置与空气滤清器为一体设计，不利于在其他应用工况下对反吹装置需求与否的要求进行选配。


技术实现要素：

4.本发明的目的是提供一种自清洁空气滤清器，反吹效率高，安全性好，结构简单，拆卸方便。
5.本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：一种自清洁空气滤清器，包括壳体、滤芯和反吹装置，滤芯设置在壳体内，反吹装置的出气端伸入滤芯，所述的滤芯包括主滤芯和锥形安全滤芯，锥形安全滤芯设置在主滤芯内侧。锥形结构可以便于锥形安全滤芯的安装和拆卸保养，且可在正常工作时，与进入主滤芯内侧的气流之间形成夹角，降低安全滤芯的进气阻力，使经过主滤芯过滤的气体高效通过安全滤芯侧壁，进一步过滤后从长径端流出。
6.进一步地，所述的主滤芯为环形滤芯，锥形安全滤芯两端开口，分别为长径端和短径端，所述的长径端连通壳体外部的连接管路，短径端位于主滤芯内。
7.所述的长径端与短径端的半径之比为1～1.3:1，锥形安全滤芯伸入主滤芯的长度为主滤芯长度的30％～70％，优选为30％～60％。
8.所述的锥形安全滤芯内设有喇叭状的喷气扩口，喷气扩口的入口端连通反吹装置
的出气端，出口端位于锥形安全滤芯的短径端。
9.所述的喷气扩口的入口端与出口端的半径之比为1:3～5；所述的喷气扩口的入口端与反吹装置的出气端的连接处设有密封垫。喷气扩口经过空气动力学优化设计后，可以有效引导反吹气流的扩散，提高反吹气流吹向主滤芯内表面时的空气流速，提高反吹效果。
10.所述的反吹装置包括压力气罐和与其出气端连接的导气管，导气管的出口端连接至锥形安全滤芯内部。
11.进一步地，所述的压力气罐上设有调压阀和排气阀；所述的导气管上设有放气阀。
12.所述的壳体上设有切向进气口、出气口和排尘口，切向进气口和出气口设置在壳体两侧，中心轴线相互垂直；所述的主滤芯和锥形安全滤芯同轴设置，出气口的中心轴线与主滤芯和锥形安全滤芯的中心轴线重合；所述的排尘口的开口方向与切向进气口相反。针对自清洁系统反吹之后壳体内部会有大量灰尘沉积的情况，市场上很多空滤器多会配置额外的排尘装置，甚至对空滤器的布置安装也有要求限制，这大大增加了系统成本以及使用灵活性，对此问题，本发明所述的自清洁空气滤清器采用了切向进气式结构。该种空气滤清器在正常工作时，壳体内部会产生旋风气流，故每次反吹之后，待到空气滤清器重新正常工作时，可以通过空气滤清器内部旋风气流将反吹之后落在壳体内部的灰尘有效带至排尘口处排出，无需额外的排灰装置即可完成排尘。
13.所述的切向进气口、出气口与排尘口内径之比为4～6:4～6:1，排尘口上设有排尘阀。
14.所述的锥形安全滤芯内部设有支撑架，支撑架对锥形安全滤芯和其内部喷气扩口的结构起到支撑和增强作用。锥形安全滤芯卡设在出气口内，且部分伸入壳体内，安装和拆卸方便。
15.本发明自清洁空气滤清器的工作原理如下：
16.正常工作阶段：空气滤清器正常工作时，作为发动机进气系统的一部分，对灰尘进行过滤和收集。
17.充气阶段：压力气罐的充气端口连接至车辆侧的空压机端，车辆不断对压力气罐进行充气，达到调压阀设定的压力后停止并保压。
18.吹气阶段：空气滤清器容尘量的增加，系统阻力逐步上升，待到达到报警压力，提示需要进行滤芯清洁时，将发动机关机或进入怠速状态，通过控制设备打开放气阀，压力气罐内部气体通过导气管进入空气滤清器内部并透过主滤芯，将主滤芯脏侧表面的灰尘吹落带走，完成自清洁过程。
19.排灰阶段：发动机重新进入额定流量下的工作状态，空气滤清器内部切向旋转气流将自清洁后落在壳体内部的灰尘带入到排尘阀处，并在正常工作状态下由排尘阀排出。
20.与现有技术相比，本发明具有以下优点：
21.1.本发明使用锥形安全滤芯，可有效避免反吹气源内部异物以及主滤芯损坏时外部异物进入到发动机，提高安全性，且锥形结构便于安装和拆卸，并可显著降低空气滤清器正常工作时通过其所产生的阻力值；
22.2.本发明通过喷气扩口的设计，可以有效引导反吹气流的扩散，提高反吹气流吹向主滤芯内表面时的空气流速，增强反吹效果；
23.3.本发明通过切向进气口、出气口、排尘口的位置和结构设计，在空气滤清器正常
工作时，壳体内可产生旋风气流，将壳体内灰尘从排尘口排出，无需额外的排灰装置，结构更简单，成本更低；
24.4.本发明通过压力气罐、调压阀、排气阀、放气阀的设计，使反吹过程精密可控，提高反吹效率和安全性。
附图说明
25.图1为本发明自清洁空气滤清器的结构示意图；
26.图中：1-壳体，11-切向进气口，12-出气口，13-排尘口，131-排尘阀，2-主滤芯，3-锥形安全滤芯，31-长径端，32-短径端，33-喷气扩口，331-密封垫，34-支撑架，4-连接管路，5-压力气罐，51-调压阀，52-排气阀，6-导气管，61-放气阀。
具体实施方式
27.下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
28.实施例1
29.一种自清洁空气滤清器，如图1所示，包括壳体1、主滤芯2、锥形安全滤芯3、压力气罐5和导气管6，壳体1上设有切向进气口11、出气口12和排尘口13，切向进气口11设置在壳体1的顶部，出气口12设置在壳体1与切向进气口11相邻的一侧上，切向进气口11和出气口12的中心轴线相互垂直。排尘口13设置在壳体1的底部，且其上设有排尘阀131。环形结构的主滤芯2水平设置在壳体1内，锥形安全滤芯3卡设在出气口12内，且伸入主滤芯2内部，锥形安全滤芯3伸入主滤芯2内部的长度为主滤芯2长度的30％～70％，压力气罐5通过导气管6将反吹气体吹入主滤芯2内侧，对主滤芯2外侧的灰尘进行清洁。
30.具体的，锥形安全滤芯3两端开口，内部设有支撑架34对其进行支撑，锥形安全滤芯3的一侧为长径端31，另一侧为短径端32，长径端31连通位于壳体1外部的连接管路4，短径端32位于主滤芯2内，长径端31和短径端32的半径之比为1～1.3:1。压力气罐5上设有调压阀51和排气阀52，导气管6上设有放气阀61，导气管6出气端伸入锥形安全滤芯131内，并连接有喇叭状的喷气扩口33，喷气扩口33的入口端连接导气管6，且在与导气管6连接处设有密封垫331，喷气扩口33的出口端位于锥形安全滤芯3的短径端32，压力气罐5中的反吹气体通过导气管6，然后经过喷气扩口33的出口端直接进入主滤芯2内侧。
31.本实施例自清洁空气滤清器的工作原理如下：
32.正常工作阶段：空气滤清器正常工作时，作为发动机进气系统的一部分，对灰尘进行过滤和收集。
33.充气阶段：压力气罐5的充气端口连接至车辆侧的空压机端，车辆不断对压力气罐进行充气，达到调压阀51设定的压力后停止并保压。
34.吹气阶段：空气滤清器容尘量的增加，系统阻力逐步上升，待到达到报警压力，提示需要进行滤芯清洁时，将发动机关机或进入怠速状态，通过控制设备打开放气阀61，压力气罐5内部气体通过导气管6进入空气滤清器内部并透过主滤芯2，将主滤芯2脏侧表面的灰尘吹落带走，完成自清洁过程。
35.排灰阶段：发动机重新进入额定流量下的工作状态，空气滤清器内部切向旋转气流将自清洁后落在壳体1内部的灰尘带入到排尘阀131处，并在正常工作状态下由排尘阀131排出。
36.上述对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和使用。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本发明不限于上述实施例，本领域技术人员根据本发明的揭示，不脱离本发明范畴所做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。