旋流分离装置及具有其的空气过滤系统的制作方法

1.本公开涉及空气过滤技术领域，具体涉及一种旋流分离装置及具有其的空气过滤系统。


背景技术：

2.空气过滤器旋流管是一种用于使过滤器更好地分离粉尘杂质的装置。发动机在运行过程中需要足够的空气进行燃烧，洁净的空气可以更有效的进行燃烧和减少对发动机的损伤。空气过滤器就是为了获得能够达到标准的洁净空气而研发的一种装置，一般通风用该装置就是针对空气中的不同粒径的粉尘粒子进行捕捉，吸附，使空气质量提高。常用的过滤器是通过滤芯进行拦截过滤，滤芯的容尘能力决定了其能够使用的寿命，当达到设计的使用寿命后，就需要进行更换。初期的空气过滤器在一些特殊环境中使用寿命很短，大大的增加了使用成本。为了减少更换频次延长滤芯的使用寿命，于是人们在空气过滤器前端会增加一个旋流管分离装置，起到预过滤的效果。一般带旋流管分离的过滤器常用于矿山、工程挖掘、运输等环境比较恶劣的行业。简单地说，旋流管分离结构是一种手段，为了延长过滤器滤芯的使用寿命。
3.发动机在运行时需要大量的空气进行燃烧，导致进气管内部形成一个负压状态，从而形成空气的流动。目前市面上多数采用旋流管分离结构的空滤都是把旋流叶片和进气管集成在外壳上。
4.参见图1和2，示出了现有技术中的一种旋流分离装置，其包括壳体100，壳体100上一体地形成有多个进气管111，每个进气管111内均一体地形成有旋流叶片202。由于一体化结构要保证生产工艺的可行性，故旋流叶片202采用不重叠的方式进行设计，即在旋流叶片的周向方向上，相邻的旋流叶片202的周向边缘之间具有叶片非重叠区m，以保证产品能够顺利脱模。由于旋流叶片202一周的面积很有限，所以气流通过的旋流叶片202时的接触面积也就少了，气流的旋转速度就会相对偏低，导致预过滤的效果不佳。


技术实现要素：

5.本公开就是针对现有技术存在的上述不足，提供一种具有更好的预过滤效果的旋流分离装置及具有其的空气过滤系统。
6.为实现上述目的，本公开提供如下技术方案：
7.根据本公开的一种方面，提供了一种旋流分离装置，包括：壳体，包括多个进气管；以及旋流叶片，设置在进气管中，其中，分离装置包括多个单独的旋流管，多个单独的旋流管分别安装在多个进气管中，每个旋流管包括具有进气通道的旋流管体以及设置在旋流管体的旋流管体内的旋流叶片，相邻的旋流叶片在沿旋流管的轴线的投影中，沿旋流管的周向方向具有重叠部分。
8.由于采用了单独的旋流管，所以在用模具进行生产时，旋流叶片的结构更容易脱模，使得相邻的旋流叶片在沿旋流管的投影中可以具有彼此重叠的部分，这样，旋流叶片沿
周向方向延伸更长，由此可以增加空气与旋流叶片的接触面积，从而使空气旋转速度更高，对空气中的粉尘等杂质的分离效率更好。
9.优选地，旋流管体的外表面上形成有沿周向延伸的限位槽；进气管的内表面上形成有沿周向延伸的限位凸台，限位凸台卡接在限位槽内。
10.通过旋流管体的限位槽与进气管的限位凸台的配合，可以防止旋流管沿轴向从进气管脱离，确保旋流管稳定可靠的工作。
11.优选地，限位槽设置在旋流管体的沿进气方向的下端区段，在下端区段的外表面的下端部形成有引导锥面。
12.通过将限位槽设置在旋流管体的下端区段，并设置引导锥面，使得旋流管的安装更加方便。
13.优选地，旋流管体的外表面上形成有朝向限位槽内延伸的防旋转凸起；进气管的内表面上沿限位凸台的周向方向形成有与防旋转凸起相配合的限位凸台缺口。
14.通过进气管的内表面上的限位凸台缺口与旋流管体的外表面上的防旋转凸起的配合，能够防止旋流管的旋转，从而使得旋流叶片更好地对进入进气通道的空气进行引导和加速，实现更好的旋流分离效果。
15.优选地，壳体包括：第一壳体，多个进气管设置在第一壳体上，并从第一壳体向下延伸；以及第二壳体，与第一壳体相连接，使得第一壳体和第二壳体之间限定集尘腔，第二壳体上设置有多个出气管，多个出气管从第二壳体向上延伸，并一一对应地进入第一壳体的多个进气管中，并且出气管的外表面与进气管的内表面之间形成向下通往集尘腔的集尘通道。
16.通过设置相连接的第一壳体和第二壳体，并在第一壳体的进气管和第二壳体的出气管之间形成与集尘腔相通的集尘通道，使得灰尘的收集和清理更加方便有效。
17.优选地，第一壳体的第一壳体侧壁上还设置有与集尘腔相连通的横向延伸的出尘管。
18.优选地，第一壳体包括第一壳体顶壁和第一壳体侧壁，多个进气管从第一壳体顶壁向下延伸；第二壳体包括第二壳体顶壁和第二壳体侧壁,多个出气管从第二壳体顶壁向上延伸，第二壳体侧壁与第一壳体侧壁的内侧与第一壳体侧壁相连接，第二壳体的第二壳体顶壁的下方形成由第二壳体侧壁包围的空气缓冲腔。
19.通过在第二壳体顶壁的下方形成空气缓冲腔，使得当旋流分离装置与下游的过滤装置连接形成完整的空气过滤系统时，经过旋流作用分离杂质后的空气可以更均匀稳定地进入过滤装置，使得整个空气过滤系统具有更好的空气过滤效果。
20.优选地，每个旋流管包括3至5个旋流叶片，每个旋流叶片沿周向的延伸角度在150度至200度的范围内。
21.通过设置旋流叶片的沿周向的延伸角度在150度至200度的范围内，使得可以确保旋流叶片对进入的气流具有更好的旋流加速和杂质分离效果。
22.优选地，每个旋流管具有4个旋流叶片，每个旋流叶片沿周向的延伸角度为180度。
23.通过设置4个旋流叶片，并使旋流叶片的沿周向的延伸角度为180度，使得可以确保旋流叶片对进入的气流具有更好的旋流加速和杂质分离效果。
24.根据本公开的另一个方面，还提供了一种空气过滤系统，包括旋流分离装置及位
于旋流分离装置下游的过滤装置，其中，旋流分离装置是前面所提到的任一种旋流分离装置。
25.本公开的旋流分离装置能够对粉尘等杂质进行更好的分离，起到更好的预过滤作用，再通过位于下游的过滤装置进行进一步过滤，因而整个空气过滤系统的过滤效果更好。
附图说明
26.图1是现有技术的旋流分离装置的立体局部剖视结构示意图；
27.图2是现有技术的旋流分离装置的俯视结构示意图；
28.图3是本公开的实施例的旋流分离装置的立体局部视结构示意图；
29.图3a是图3中的a部放大结构示意图；
30.图4是本公开的实施例的旋流分离装置的立体分解结构示意图，其中示出单独的旋流管位于壳体外的状态；
31.图4a是图4中的b部放大结构示意图；
32.图5是本公开的实施例的旋流分离装置的壳体的立体结构示意图；
33.图5a是图5中的c部放大结构示意图。
34.图中：
35.100-壳体；110-第一壳体；111-进气管；111a-限位凸台；111b-限位凸台缺口；112-出尘管；114-第一壳体顶壁；115-第一壳体侧壁；120-第二壳体；121-出气管；124-第二壳体顶壁；125-第二壳体侧壁；130-集尘腔；
36.200-旋流管；201-旋流管体；201a-限位槽；201b-防旋转凸起；201c-引导锥面；202-旋流叶片。
具体实施方式
37.下面将结合实施例及附图，对本公开中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本公开一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本公开中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本公开保护的范围。
38.图3是本公开的实施例的旋流分离装置的立体局部视结构示意图；图3a是图3中的a部放大结构示意图；图4是本公开的实施例的旋流分离装置的立体分解结构示意图，其中示出单独的旋流管位于壳体外的状态；图4a是图4中的b部放大结构示意图；图5是本公开的实施例的旋流分离装置的壳体的立体结构示意图；图5a是图5中的c部放大结构示意图。
39.参见图3和图4，示出了根据本公开的一种实施例的旋流分离装置，包括：壳体100和多个旋流管200。壳体100上具有多个进气管111。旋流管200是单独的部件，分别一一对应地设置在多个进气管111中。每个旋流管200包括具有进气通道的旋流管体201以及设置在旋流管体201的旋流管体201内的旋流叶片202。相邻的旋流叶片202在沿旋流管200的轴线的投影中，沿旋流管200的周向方向具有重叠部分。
40.由于采用了单独的旋流管200，所以在用模具进行注塑生产时，旋流叶片202处的脱模更加容易，这样，可以将旋流叶片202设计为使得相邻的旋流叶片在沿旋流管200的投影中具有彼此重叠的部分，从而沿周向方向延伸得更长(即，具有更大的角度范围)，由此可
以增加空气与旋流叶片的接触面积，使空气旋转速度更高，对空气中的粉尘等杂质的分离效率更好。
41.参见图3、图3a、图4和图4a，在本公开的该实施例中，优选地，在旋流管体201的外表面上形成有沿周向延伸的限位槽201a。相应地，在进气管111的内表面上形成有沿周向延伸的限位凸台111a，限位凸台111a卡接在限位槽201a内。
42.这样，通过旋流管体201的限位槽201a与进气管111的限位凸台111a的配合，可以防止旋流管200沿轴向从进气管200脱离，确保旋流管200稳定可靠的工作。
43.从这些图中还可以看到，优选地，限位槽201a设置在旋流管体201的沿进气方向的下端区段，在下端区段的外表面的下端部还形成有引导锥面201c。这样，在将旋流管200安装于进气管111中时，只需将旋流管200向进气管111中推入，旋流管体201的下端部的引导锥面201c会与进气管111的内表面上的限位凸台111a接触，稍加用力，就可以使进气管111的内表面上的沿周长延伸的限位凸台111a越过旋流管体201的外表面的下端部上的引导锥面201c，而与旋流管体201的外表面上的沿周向延伸的限位槽201a配合，使得限位凸台111a卡接在限位槽201a内。
44.因此，通过将限位槽201a设置在旋流管体201的下端区段，并设置引导锥面201c，可以使得旋流管200的安装更加方便。
45.从图4和图4a中还可以看到，优选地，在本公开的该实施例中，旋流管体201的外表面上还形成有朝向限位槽201a内延伸的防旋转凸起201b。结合参见图5和图5a，可以看到，相应地，进气管111的内表面上沿限位凸台111a的周向方向形成有与防旋转凸起201b相配合的限位凸台缺口111b。
46.通过进气管111的内表面上的限位凸台缺口111b与旋流管体201的外表面上的防旋转凸起201b的配合，能够防止旋流管200的旋转，从而使得旋流叶片202更好地对进入进气通道的空气进行引导和加速，实现更好的旋流分离效果。
47.从图3中还可以看到，在本公开的该实施例中，壳体100可以包括第一壳体110和第二壳体120。第一壳体110包括第一壳体顶壁114和第一壳体侧壁115，多个进气管111从第一壳体顶壁114向下延伸。第二壳体120包括第二壳体顶壁124和第二壳体侧壁125，多个出气管121从第二壳体顶壁124向上延伸，一一对应地进入第一壳体110的多个进气管111中。第一壳体侧壁115的内侧与第二壳体侧壁125的外侧相连接。第一壳体110和第二壳体120之间限定集尘腔130。出气管121的外表面与进气管111的内表面之间形成向下通往集尘腔130的集尘通道。
48.通过设置相连接的第一壳体和第二壳体，并在第一壳体的进气管和第二壳体的出气管之间形成与集尘腔相通的集尘通道，使得灰尘的收集和清理更加方便有效。
49.从图3、图4和图5中可以看到，优选地，在本公开的该实施例中，第一壳体110的第一壳体侧壁115上还设置有与集尘腔130相连通的横向延伸的出尘管112。通过设置出尘管112，使得无需分离第一壳体和第二壳体也能实现灰尘的排出，因此使用更加方便。
50.从图3中还可以看到，优选地，在本公开的该实施例中，第二壳体120的第二壳体顶壁124的下方形成由第二壳体侧壁125包围的空气缓冲腔。
51.通过在第二壳体顶壁124的下方形成空气缓冲腔，使得当旋流分离装置与下游的过滤装置连接形成完整的空气过滤系统时，经过旋流作用分离杂质后的空气可以更均匀稳
定地进入过滤装置，使得整个空气过滤系统具有更好的空气过滤效果。
52.在本公开的实施例中，每个旋流管200可以包括3至5个旋流叶片202，每个旋流叶片202沿周向的延伸角度在150度至200度的范围内。通过设置旋流叶片202的沿周向的延伸角度在150度至200度的范围内，使得可以确保旋流叶片对进入的气流具有更好的旋流加速和杂质分离效果。
53.优选地，每个旋流管200具有4个旋流叶片202，每个旋流叶片202沿周向的延伸角度为180度。通过设置4个旋流叶片202，并使旋流叶片202的沿周向的延伸角度为180度，使得可以确保旋流叶片对进入的气流具有更好的旋流加速和杂质分离效果。
54.根据本公开的另一个方面，还提供了一种空气过滤系统(未示出)，包括旋流分离装置及位于旋流分离装置下游的过滤装置，其中，旋流分离装置是本公开中所提到的任一种旋流分离装置。本公开的旋流分离装置对粉尘等杂质进行分离，起到预过滤作用，再通过位于下游的过滤装置进行进一步过滤，因而整个空气过滤系统的过滤效果更好。
55.显然，本领域的技术人员可以对本公开进行各种改动和变型而不脱离本公开的精神和范围。这样，倘若本公开的这些修改和变型属于本公开权利要求及其等同技术的范围之内，则本公开也意图包含这些改动和变型在内。

技术特征：
1.旋流分离装置，包括：壳体(100)，包括多个进气管(111)；以及旋流叶片(202)，设置在所述进气管(111)中，其特征在于，所述分离装置包括多个单独的旋流管(200)，所述多个单独的旋流管(200)分别安装在所述多个进气管(111)中，每个所述旋流管(200)包括具有进气通道的旋流管体(201)以及设置在所述旋流管体(201)的旋流管体(201)内的所述旋流叶片(202)，相邻的所述旋流叶片(202)在沿所述旋流管(200)的轴线的投影中，沿所述旋流管(200)的周向方向具有重叠部分。2.根据权利要求1所述的旋流分离装置，其特征在于：所述旋流管体(201)的外表面上形成有沿周向延伸的限位槽(201a)；所述进气管(111)的内表面上形成有沿周向延伸的限位凸台(111a)，所述限位凸台(111a)卡接在所述限位槽(201a)内。3.根据权利要求2所述的旋流分离装置，其特征在于：所述限位槽(201a)设置在所述旋流管体(201)的沿进气方向的下端区段，在所述下端区段的外表面的下端部形成有引导锥面(201c)。4.根据权利要求2所述的旋流分离装置，其特征在于：所述旋流管体(201)的外表面上形成有朝向所述限位槽(201a)内延伸的防旋转凸起(201b)；所述进气管(111)的内表面上沿所述限位凸台(111a)的周向方向形成有与所述防旋转凸起(201b)相配合的限位凸台缺口(111b)。5.根据权利要求1所述的旋流分离装置，其特征在于，所述壳体(100)包括：第一壳体(110)，所述多个进气管(111)设置在所述第一壳体(110)上，并从所述第一壳体(110)向下延伸；以及第二壳体(120)，与所述第一壳体(110)相连接，使得所述第一壳体(110)和所述第二壳体(120)之间限定集尘腔(130)，所述第二壳体(120)上设置有多个出气管(121)，所述多个出气管(121)从所述第二壳体(120)向上延伸，并一一对应地进入所述第一壳体(110)的所述多个进气管(111)中，并且所述出气管(121)的外表面与所述进气管(111)的内表面之间形成向下通往所述集尘腔(130)的集尘通道。6.根据权利要求5所述的旋流分离装置，其特征在于，所述第一壳体(110)的第一壳体侧壁(115)上设置有与所述集尘腔(130)相连通的横向延伸的出尘管(112)。7.根据权利要求5所述的旋流分离装置，其特征在于，所述第一壳体(110)包括第一壳体顶壁(114)和第一壳体侧壁(115)，所述多个进气管(111)从所述第一壳体顶壁(114)向下延伸；所述第二壳体(120)包括第二壳体顶壁(124)和第二壳体侧壁(125),所述多个出气管(121)从所述第二壳体顶壁(124)向上延伸，所述第二壳体侧壁(125)与所述第一壳体侧壁(115)的内侧与所述第一壳体侧壁(115)相连接，所述第二壳体(120)的第二壳体顶壁(124)的下方形成由所述第二壳体侧壁(125)包围的空气缓冲腔。
8.根据权利要求1至6中任一项所述的旋流分离装置，其特征在于，每个所述旋流管(200)包括3至5个旋流叶片(202)，每个所述旋流叶片(202)沿周向的延伸角度在150度至200度的范围内。9.根据权利要求7所述的旋流分离装置，其特征在于，每个所述旋流管(200)具有4个旋流叶片(202)，每个所述旋流叶片(202)沿周向的延伸角度为180度。10.空气过滤系统，包括旋流分离装置及位于所述旋流分离装置下游的过滤装置，其特征在于，所述旋流分离装置是根据权利要求1至9中任一项所述的旋流分离装置。

技术总结
本公开披露了一种旋流分离装置及具有其的空气过滤系统。旋流分离装置包括：壳体(100，包括多个进气管(111)；以及旋流叶片(202)，设置在进气管(111)中，其中，分离装置包括多个单独的旋流管(200)，多个单独的旋流管(200)分别安装在多个进气管(111)中，每个旋流管(200)包括具有进气通道的旋流管体(201)以及设置在旋流管体(201)的旋流管体(201)内的旋流叶片(202)，相邻的旋流叶片(202)在沿旋流管(200)的轴线的投影中，沿旋流管(200)的周向方向具有重叠部分。本公开可以增加空气与旋流叶片的接触面积，从而使空气旋转速度更高，对空气中的粉尘等杂质的分离效率更好。的粉尘等杂质的分离效率更好。的粉尘等杂质的分离效率更好。


技术研发人员：乔基奥
受保护的技术使用者：上海索菲玛汽车滤清器有限公司
技术研发日：2022.12.29
技术公布日：2023/5/31