蜂窝式空气滤清器滤芯
技术领域
本实用新型涉及一种适合配置在空气滤清器内的部件,特别是涉及一种蜂窝式空气滤清器滤芯,配置有本滤芯的空气滤清器的原始阻力较低、滤清效率较高、保养周期较长。
背景技术
现行生产并广泛使用的空气滤清器滤芯由橡胶密封圈、上端盖、外护网、滤纸、内护网、下端盖及夹条等零件组成,滤纸成星形折叠方式,且置于内、外护网之间并用粘接剂和上、下端盖牢固粘接,滤纸的首、末端用夹条夹死,橡胶密封圈用粘接剂牢固粘接在上端盖上。可见,滤纸只能布置在内、外护网之间的有限空间内。
使用时,上述结构的滤芯要安装在空气滤清器的外壳内。外壳和外护网之间的环形通道作为空气的进气通道,内护网内部的空间作为出气通道,这两部分体积很大的空间均不能更多、更合理地布置滤纸,因而滤纸的面积较小。
众所周知,在空气滤清器一定的空间体积内,加大滤纸的面积有利于降低空气通过滤纸的气流速度,从而减小进气阻力;有利于减少因气流速度过高击穿滤纸的可能性,提高空气滤清器的滤清效率;有利于延长滤芯的使用寿命和空气滤清器的保养周期。
由于上述结构的滤芯存在着滤纸面积较小的不足之处,因此空气通过滤纸的气流速度快、进气阻力大,滤纸易被击穿,滤芯的使用寿命较短,以至空气滤清器的原始阻力较高、滤清效率较低、保养周期较短。
实用新型内容
本实用新型的目的在于克服上述现有技术的缺点,提供一种蜂窝式空气滤清器滤芯,配置有本滤芯的空气滤清器的原始阻力较低、滤清效率较高、保养周期较长。
为实现上述目的,本实用新型提供了一种蜂窝式空气滤清器滤芯,它包括下卡圈、带密封圈的上卡圈、设于上卡圈和下卡圈的中心之间且上下端相隔绝的中心管、有叠层纸板的柱状蜂窝式滤纸体,叠层纸板由平面滤纸和瓦楞滤纸复合而成,瓦楞滤纸通过其上的楞峰与平面滤纸密封粘接,瓦楞滤纸与平面滤纸之间所形成的每一进气槽道的上出气端呈封闭状,叠层纸板通过瓦楞滤纸的一端与中心管连接后围绕中心管层层卷绕,且由此形成的周向间隙的下端呈封闭状,瓦楞滤纸的另一端和平面滤纸的外表面上对应于该端处粘接,上卡圈、下卡圈的内部形状与滤纸体的外形相配,上卡圈和下卡圈周向密封地卡装在滤纸体的上下端。
使用时,本滤芯安装在空气滤清器的外壳内。瓦楞滤纸与平面滤纸之间所形成的每一进气槽道作为空气的进气通道。由于每一进气槽道的上出气端呈封闭状,这样,迫使进入每一进气槽道的含尘空气只能穿过相应的瓦楞滤纸和平面滤纸,并得以滤清。
叠层纸板围绕中心管层层卷绕所形成的周向间隙包括叠层纸板本身因层层卷绕而在相邻两层之间所形成的周向间隙以及瓦楞滤纸与中心管之间所形成的周向间隙。得以滤清的空气进入上述的周向间隙中、进入本滤芯与空气滤清器的外壳之间的间隙中。因此,上述的周向间隙和间隙作为得以滤清的空气的出气通道。
又由于叠层纸板围绕中心管层层卷绕所形成的周向间隙的下端呈封闭状,上卡圈和下卡圈周向密封地卡装在滤纸体的上下端,这样,得以滤清的空气分别自上述的周向间隙的上端流出、自上述的间隙中流出。
如上所述,本滤芯内除中心管外,剩余空间的体积很大,且这部分空间全部通过层层卷绕以更多、更合理地布置由平面滤纸和瓦楞滤纸复合而成的叠层纸板。使用时,本滤芯安装在空气滤清器的外壳内,可充分利用外壳内的装配空间,滤纸的面积较大。这样,有利于降低空气通过滤纸的气流速度,从而减小进气阻力;有利于减少空气击穿滤纸的可能性,提高空气滤清器的滤清效率;有利于延长滤芯的使用寿命和空气滤清器的保养周期。
因此,配置有本滤芯的空气滤清器的原始阻力较低、滤清效率较高、保养周期较长。
所述的上卡圈、下卡圈的内部形状为圆形,滤纸体的外形为圆柱状,中心管为圆管,上卡圈的中心有一与其共轴线的圆形固定圈,上卡圈和固定圈之间的周向均布四个加强筋,中心管上与固定圈插接。
附图说明
图1是本滤芯实施方式的从右上方向着左下方看的轴侧分解图;
图2是本滤芯实施方式的结构示意图;
图3是图2的A向局部视图;
图4是图2的B向局部视图;
图5是本滤芯实施方式的结构及使用原理示意图。
具体实施方式
下面将结合附图对本实用新型的实施方式进行具体描述:
参见图1-图5,本滤芯包括水平下卡圈1、带密封圈5的水平上卡圈4、设于上卡圈4和下卡圈1的中心之间的竖直中心管2、有叠层纸板的竖直圆柱状蜂窝式滤纸体3,上卡圈4、下卡圈1的内部形状为圆形,这样,上卡圈4、下卡圈1的内部形状与滤纸体3的外形相配,中心管2为圆管,中心管2的管腔下部有一隔板21以使该管的上下端相隔绝,上卡圈4的中心有一与其共轴线的圆形固定圈42,上卡圈4和固定圈42之间的周向均布四个加强筋41,中心管2上与固定圈42插接。
叠层纸板由平面滤纸31和瓦楞滤纸32复合而成,瓦楞滤纸32的截面为连续相连的V型,瓦楞滤纸32通过其上的楞峰33与平面滤纸31密封粘接,瓦楞滤纸32与平面滤纸31之间所形成的每一进气槽道10的上出气端均注有胶粘剂8而呈封闭状(图1、图2中未示出胶粘剂8,图5中仅示出部分的胶粘剂8),叠层纸板通过瓦楞滤纸32的一端与中心管2粘接后围绕中心管2以螺旋形方式层层卷绕,且由此形成的周向间隙9的下端均注有胶粘剂7而呈封闭状,瓦楞滤纸32的另一端和平面滤纸31的外表面上对应于该端处粘接,上卡圈4和下卡圈1借助于胶粘剂6周向密封地卡装在滤纸体3的上下端(图1、图5中未示出胶粘剂6)。
需要说明的是,图3、图4中仅示出滤纸体3的局部且进行了放大,省略本滤芯内的其余部件。
参见图5,使用时,本滤芯安装在空气滤清器的外壳内(图5中未示出所述的外壳)。图5中本滤芯的下端为进气端、上端和周向为出气端,气流方向为自下而上。
参见图2-图5,瓦楞滤纸32与平面滤纸31之间所形成的每一进气槽道10作为空气的进气通道。由于每一进气槽道10的上出气端均注有胶粘剂8而呈封闭状,这样,迫使进入每一进气槽道10的含尘空气只能穿过相应的瓦楞滤纸32和平面滤纸31,并得以滤清。
叠层纸板围绕中心管2层层卷绕所形成的周向间隙9包括叠层纸板本身因层层卷绕而在相邻两层之间所形成的周向间隙以及瓦楞滤纸32与中心管2之间所形成的周向间隙。得以滤清的空气进入上述的周向间隙9中、进入本滤芯与空气滤清器的外壳之间的间隙中(图5中未示出所述的间隙)。因此,上述的周向间隙9和间隙作为得以滤清的空气的出气通道。
又由于叠层纸板围绕中心管2层层卷绕所形成的周向间隙9的下端注有胶粘剂7而呈封闭状,上卡圈4和下卡圈1借助于胶粘剂6周向密封地卡装在滤纸体3的上下端,这样,得以滤清的空气分别自上述的周向间隙9的上端流出、自上述的间隙中流出。
所述的胶粘剂6、胶粘剂7、胶粘剂8为市售品。
据实际检测,相同体积的空气滤清器滤芯,本滤芯内滤纸(包括平面滤纸和瓦楞滤纸)的过滤面积是现有滤芯内滤纸过滤面积的2.73倍,这样,在保证发动机所需空气流量的情况下,可减少空气滤清器的滤芯和外壳的体积,节约安装空间和空气滤清器的制造成本。
在空气滤清器的滤芯体积相同、空气流量相同的情况下,由于本滤芯内滤纸面积的大幅增加,这样,空气通过滤纸的气流速度降低、进气阻力减小、空气击穿滤纸的可能性减少、滤芯的使用寿命延长,因此,配置有本滤芯的空气滤清器的原始阻力较低、滤清效率较高、保养周期较长,从而有效改善了空气滤清器的性能。
为验证本滤芯的上述优点,采用本滤芯和现有结构的滤芯分别制作外形尺寸、进气管和出气管尺寸均相同的空气滤清器(以下分别简称为本空气滤清器和现有空气滤清器),然后依次进行滤芯的流量—原始阻力、空气滤清器的原始滤清效率和储尘能力三方面的性能对比试验,试验结果如下:
一、滤芯的流量—原始阻力试验
参见表一,两种试验滤芯的外形尺寸相同且两者的额定空气流量QH=300m3/h。
表一
试验空气流量Q(m3/h) | 150 | 180 | 210 | 240 | 270 | 300 | 330 |
现有滤芯的原始阻力△P(KPa) | 0.11 | 0.14 | 0.18 | 0.22 | 0.26 | 0.31 | 0.36 |
本滤芯的原始阻力△P(KPa) | 0.04 | 0.05 | 0.07 | 0.09 | 0.12 | 0.15 | 0.18 |
由表一可见,本滤芯的原始阻力大大低于现有滤芯的原始阻力。
二、空气滤清器的原始滤清效率试验
试验在额定空气流量300m3/h的条件下进行。经检测,现有空气滤清器的滤清效率为99.46%,而本空气滤清器的滤清效率为99.92%,其滤清效率大大高于我国行业标准规定的技术要求(滤清效率≥99.5%),因此,本空气滤清器能有效滤除空气中的杂质、灰尘,确保发动机缸套、活塞环不致发生早期磨损。
三、空气滤清器的储尘能力试验
试验在额定空气流量300m3/h的条件下进行。当试验终了、进气阻力为6Kpa时,现有空气滤清器的储尘能力为605g,本空气滤清器的储尘能力为1324g,其储尘能力是现有空气滤清器的2.19倍,这有利于延长空气滤清器的使用寿命和保养周期,提高其配套性能,进而降低发动机的油耗。
以上所述的仅是本实用新型的一种实施方式。应当指出,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本实用新型原理的前提下,还可以作出显而易见的若干变型和改进,这些也应视为属于本实用新型的保护范围。比如:瓦楞滤纸的截面还可为连续相连的U型或波浪型;当滤芯的高度较大时,叠层纸板围绕中心管层层卷绕所形成的周向间隙中还可沿滤芯的高度方向布置若干道水平胶圈,所述胶圈主要起连接作用,而不会堵塞出气通道;叠层纸板的卷绕层数可根据产品的需要灵活决定。