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一种空气滤清装置

阅读：510发布：2023-03-01

专利汇可以提供一种空气滤清装置专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本实用新型涉及空气过滤领域，尤其涉及一种空气滤清装置。该空气滤清装置包括第一过滤器，第一过滤器包括多孔波纹板(1)以及设置在多孔波纹板(1)的外表面的用于提高多孔波纹板(1)的表面平整度以进而降低结合能的材料层。材料层有效地防止了沙尘微粒、水分及异物(如杨絮、柳絮、杂草等)附着在多孔波纹板上，尤其相较于现有技术，有效地防止了柳絮、杨絮等空气中的絮状物附着在多孔波纹板上并进而吸进空气滤清装置内部空间，使得第一过滤器起到了隔绝柳絮、杨絮等空气中的絮状物的作用。进一步，在例如使用在机车上时，行驶过程中的侧向风可辅助将隔绝的絮状物吹走。综上，该空气滤清装置尤其能够有效地过滤柳絮、杨絮等空气中的絮状物。，下面是一种空气滤清装置专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种空气滤清装置，包括第一过滤器，其特征在于，
所述第一过滤器包括多孔波纹板(1)以及设置在所述多孔波纹板(1)的外表面的用于提高所述多孔波纹板(1)的表面平整度以进而降低结合能的材料层。
2.根据权利要求1所述的空气滤清装置，其特征在于，
所述材料层为纳米镜面喷涂层或自清洁合金材料层；和/或
所述材料层表面光滑；和/或
所述材料层的边角圆润。
3.根据权利要求1所述的空气滤清装置，其特征在于，
所述多孔波纹板(1)的折纹角度位于85°-95°的范围内；和/或
所述多孔波纹板(1)由具有多个通孔的坯料折叠而成，在平行于所述通孔的横截面的平面的投影中所述通孔的总面积位于所述坯料的总面积的30％-40％的范围内、和/或所述通孔的直径为3mm、和/或所述多个通孔中相邻的两个通孔的中心距位于4.25mm-5.25mm的范围内。
4.根据权利要求1所述的空气滤清装置，其特征在于，还包括：
位于所述第一过滤器下游的第二过滤器，所述第二过滤器为至少一个涡旋管(2)。
5.根据权利要求4所述的空气滤清装置，其特征在于，所述涡旋管(2)包括：
主管体(21)、设置在所述主管体(21)前部的旋流部(22)以及设置在所述主管体(21)后部的分离部(23)，所述主管体(21)的侧壁上对应于所述分离部(23)设置有贯通的出尘口(24)；
其中，所述旋流部(22)的后端与所述分离部(23)的前端相间隔形成分离空间，所述分离部(23)具有贯通的清洁空气排出通道(26)，所述清洁空气排出通道(26)的前端与所述分离空间(25)连通，所述分离部(23)的部分外壁与所述主管体(21)的内壁相间隔形成排尘通道(27)，所述排尘通道(27)将所述分离空间(25)与所述出尘口(24)连通。
6.根据权利要求5所述的空气滤清装置，其特征在于，
所述旋流部(22)的长度等于所述主管体(21)的长度的1/3；和/或
所述旋流部(22)的螺旋叶片在所述主管体(21)的三分之一的长度内扭曲
175°-180°；和/或
设置4个所述螺旋叶片；和/或
所述分离部(23)的所述部分外壁构成导流面，所述导流面的导流角度位于60°-65°的范围内；和/或
所述分离空间(25)的长度等于所述主管体(21)的长度的1/4和/或
所述出尘口(24)沿所述主管体(21)的周向方向的长度为所述主管体(21)的外周周长的一半。
7.根据权利要求5所述的空气滤清装置，其特征在于，还包括：
箱体，具有围成封闭空腔的前面板(3)、后面板(4)、顶板(5)、底板(6)、左侧板(7)和右侧板(8)；
其中，所述前面板(3)上设置有多个第一通孔(9)，所述后面板(4)上设置有与所述多个第一通孔(9)一一对应的多个第二通孔(10)，对应于每个所述第一通孔(9)和与其对应的所述第二通孔(10)设置一个所述涡旋管(2)，所述涡旋管(2)的两端分别连接所述第一通孔(9)和所述第二通孔(10)，并且所述旋流部(22)指向所述分离部(23)的方向与所述第一通孔(9)指向所述第二通孔(10)的方向相同，所述出尘口(24)朝向下方布置；
其中，所述多孔波纹板(1)设置在所述前面板(3)上，并位于所述涡旋管(2)的上游；
其中，在所述前面板(3)上设置有可选择地开启和关闭以将所述封闭空腔与外界选择性连通的出尘门(11)，所述出尘门(11)位于所述多个第一通孔(9)的下方，所述底板(6)沿指向所述前面板(3)的方向向下倾斜设置。
8.根据权利要求7所述的空气滤清装置，其特征在于，
所述涡旋管(2)的两端分别与所述第一通孔(9)和所述第二通孔(10)粘接；和/或所述多孔波纹板(1)通过焊接、铆接和螺栓连接中的一种与所述前面板(3)连接；和/或
所述出尘门(11)的外周缘设置有密封条；和/或
所述出尘门(11)与所述前面板(3)通过铰链连接，且通过螺栓与所述前面板(3)选择性连接；和/或
所述前面板(3)中具有框体，所述多孔波纹板(1)固定在所述框体中，所述框体上设置有引流孔，所述引流孔将所述多孔波纹板(1)的条形凹槽与外界连通。
9.根据权利要求5所述的空气滤清装置，其特征在于，
所述分离部(23)与所述主管体(21)为一体件。
10.根据权利要求1-9中任一项所述的空气滤清装置，其特征在于，
所述空气滤清装置用于设置在电力机车的电气设备或内燃机车的发动机上。

说明书全文

一种空气滤清装置

技术领域

[0001] 本实用新型涉及空气过滤领域，尤其涉及一种空气滤清装置。

背景技术

[0002] 电力机车(包括动车、高铁)的电气设备和内燃机车的发动机是保证机车正常运行的一种重要设备。为了保证机车的正常运行，通常在电力机车的电气设备上设置有用于过滤冷却空气的空气滤清装置，在内燃机车上设有用于过滤发动机吸入空气的空气滤清装置。随着机车性能和功率的提高，对空气的过滤效果也日益严格，要求空气滤清装置能够有效地去除空气中沙尘微粒(如沙粒、煤灰、尘土等)、水分及异物(如杨絮、柳絮、杂草等)，保证空气的清洁，保证机车的电气设备和发动机的安全。

[0003] 目前，通常采用的机车(电力机车、内燃机车)用空气滤清装置存在去除沙尘微粒(如沙粒、煤灰、尘土等)、水分及异物(如杨絮、柳絮、杂草等)效率较低的缺陷。在实际应用过程中，电器部件表面附着细小的灰尘颗粒，在湿度较大的环境中，会导致电器部件放电间隙不够而出现电气故障，季节性的絮状物附着电器部件表面导致会过热进而出现故障。而内燃机车的发动机也因吸入沙尘造成损伤。

[0004] 目前，CRH380BL型动车组高压系统冷却单元进风口有三层空气过滤器，分别为裙板格栅、细网眼污物粗滤器和FSA空气过滤器。裙板格栅作为第一层空气过滤器，主要防止动车组高速运行中异物对进风口的击打，防护等级在IP21左右，防止石块、飞禽类等物体进入进风口。细网眼污物粗滤器上的过滤孔的孔距约1mm，防止大颗粒的尘土和落叶等异物进入进风口。FSA空气过滤器安装在细网眼污物粗滤器的后部，对空气中细小颗粒、水份有一定的过滤效果。该整体结构对于过滤水、石子颗粒的综合效果较好，且通风速度在6m/s以上，能够保证通风量，所以被欧洲等高铁动车组采用。我国在动车技术引进时也同时引进了此型空气滤清装置。

[0005] 然而，上述空气滤清装置过滤絮状物、短纤维、大量风沙等外物的效果较差。我国高铁运行环境较差，在冷却风扇工作时，絮状物等纤维物能够通过这几层过滤设备，直接附着在冷却器表面，造成冷却器散热性能不佳，从而导致冷却系统内冷却液温度升高，列车诊断系统根据冷却液的具体温度，对应降低部分牵引功率，导致动车组限速运行。特别是每年的柳絮季节、风沙季节运行在京-沪-杭、京广、兰新等线的CRH380BL型动车组经常发生高压设备内冷却液温度过高的现象，列车诊断系统自动降低整车牵引功率，导致车组降速运行，严重影响高铁线路的运营秩序。

[0006] 此外，由于空调系统冷却器的空气过滤效果欠佳，用于空气过滤的无纺布运用2天就必须入所拆下清洗。对牵引变流器、牵引变压器的空气滤清装置检查后发现空气滤清装置表面较干净，而冷却器表面絮状物污染严重，这说明空气滤清装置对柳絮没有起到良好的过滤作用，影响了设备正常工作。为解决上述问题，动车运用部门不得不在每次动车入库检修时拆装和清洗滤网，20天左右要把空气滤清装置拆下清理热交换器表面的污物，工作量非常大，更让人担心的是频繁拆装造成的运用安全上的隐患，且造成拆装部位正常使用寿命降低，这些都对动车运用提出严峻考验，亟待解决。实用新型内容

[0007] (一)要解决的技术问题

[0008] 本实用新型要解决的技术问题是提供一种可有效过滤絮状物的空气滤清装置。

[0009] (二)技术方案

[0010] 为了解决上述技术问题，本实用新型提供一种空气滤清装置，包括第一过滤器，第一过滤器包括多孔波纹板以及设置在多孔波纹板的外表面的用于提高多孔波纹板的表面平整度以进而降低结合能的材料层。

[0011] 根据本实用新型，材料层为纳米镜面喷涂层或自清洁合金材料层；和/或材料层表面光滑；和/或材料层的边角圆润。

[0012] 根据本实用新型，材料层为纳米镜面喷涂层或自清洁合金材料层。

[0013] 根据本实用新型，材料层表面光滑。

[0014] 根据本实用新型，材料层的边角圆润。

[0015] 根据本实用新型，多孔波纹板的折纹角度位于85°-95°的范围内；和/或多孔波纹板由具有多个通孔的坯料折叠而成，在平行于通孔的横截面的平面的投影中通孔的总面积位于坯料的总面积的30％-40％的范围内、和/或通孔的直径为3mm、和/或多个通孔中相邻的两个通孔的中心距位于4.25mm-5.25mm的范围内。

[0016] 根据本实用新型，多孔波纹板的折纹角度位于85°-95°的范围内。

[0017] 根据本实用新型，多孔波纹板由具有多个通孔的坯料折叠而成，在平行于通孔的横截面的平面的投影中，通孔的总面积位于坯料的总面积的30％-40％的范围内。

[0018] 根据本实用新型，多孔波纹板由具有多个通孔的坯料折叠而成，通孔的直径为3mm。

[0019] 根据本实用新型，多孔波纹板由具有多个通孔的坯料折叠而成，多个通孔中相邻的两个通孔的中心距位于4.25mm-5.25mm的范围内。

[0020] 根据本实用新型，还包括：位于第一过滤器下游的第二过滤器，第二过滤器为至少一个涡旋管。

[0021] 根据本实用新型，涡旋管包括：主管体、设置在主管体前部的旋流部以及设置在主管体后部的分离部，主管体的侧壁上对应于分离部设置有贯通的出尘口；其中，旋流部的后端与分离部的前端相间隔形成分离空间，分离部具有贯通的清洁空气排出通道，清洁空气排出通道的前端与分离空间连通，分离部的部分外壁与主管体的内壁相间隔形成排尘通道，排尘通道将分离空间与出尘口连通。

[0022] 根据本实用新型，旋流部的长度等于主管体的长度的1/3；和/或旋流部的螺旋叶片在主管体的三分之一的长度内扭曲175°-180°；和/或设置4个螺旋叶片；和/或分离部的部分外壁构成导流面，导流面的导流角度位于60°-65°的范围内；和/或分离空间的长度等于主管体的长度的1/4；和/或出尘口沿主管体的周向方向的长度为主管体的外周周长的一半。

[0023] 根据本实用新型，旋流部的螺旋叶片的长度等于主管体的长度的1/3。

[0024] 根据本实用新型，旋流部的螺旋叶片在主管体的三分之一的长度内扭曲175°-180°。

[0025] 根据本实用新型，设置4个螺旋叶片。

[0026] 根据本实用新型，分离部的部分外壁构成导流面，导流面的导流角度位于60°-65°的范围内。

[0027] 根据本实用新型，分离空间的长度等于主管体的长度的1/4。

[0028] 根据本实用新型，出尘口沿主管体的周向方向的长度为主管体的外周周长的一半。

[0029] 根据本实用新型，还包括：箱体，具有围成封闭空腔的前面板、后面板、顶板、底板、左侧板和右侧板；其中，前面板上设置有多个第一通孔，后面板上设置有与多个第一通孔一一对应的多个第二通孔，对应于每个第一通孔和与其对应的第二通孔设置一个涡旋管，涡旋管的两端分别连接第一通孔和第二通孔，并且旋流部指向分离部的方向与第一通孔指向第二通孔的方向相同，出尘口朝向下方布置；其中，多孔波纹板设置在前面板上，并位于涡旋管的上游；其中，在前面板上设置有可选择地开启和关闭以将封闭空腔与外界选择性连通的出尘门，出尘门位于多个第一通孔的下方，底板沿指向前面板的方向向下倾斜设置。

[0030] 根据本实用新型，涡旋管的两端分别与第一通孔和第二通孔粘接；和/或多孔波纹板通过焊接、铆接和螺栓连接中的一种与前面板连接；和/或出尘门的外周缘设置有密封条；和/或出尘门与前面板通过铰链连接，且通过螺栓与前面板选择性连接；和/或前面板中具有框体，多孔波纹板固定在框体中，框体上设置有引流孔，引流孔将多孔波纹板的条形凹槽与外界连通。

[0031] 根据本实用新型，涡旋管的两端分别与第一通孔和第二通孔粘接。

[0032] 根据本实用新型，多孔波纹板通过焊接、铆接和螺栓连接中的一种与前面板连接。

[0033] 根据本实用新型，出尘门的外周缘设置有密封条。

[0034] 根据本实用新型，出尘门与前面板通过铰链连接，且通过螺栓与前面板选择性连接。

[0035] 根据本实用新型，分离部与主管体为一体件。

[0036] 根据本实用新型，空气滤清装置用于设置在电力机车的电气设备或内燃机车的发动机上。

[0037] (三)有益效果

[0038] 本实用新型的上述技术方案具有如下优点：

[0039] 本实用新型的空气滤清装置，其中的第一过滤器包括多孔波纹板，在多孔波纹板的外表面设置有用于提高多孔波纹板的表面平整度以进而降低结合能的材料层。由此，材料层有效地防止了沙尘微粒(如沙粒、煤灰、尘土等)、水分及异物(如杨絮、柳絮、杂草等)附着在多孔波纹板上，尤其相比较于现有技术，材料层有效的防止了柳絮、杨絮等空气中的絮状物附着在多孔波纹板上并进而吸进空气滤清装置内部空间，使得第一过滤器起到了隔绝柳絮、杨絮等空气中的絮状物的作用。进一步，在例如使用在机车(电力机车或内燃机车)上时，行驶过程中的侧向风可辅助将隔绝的柳絮、杨絮等空气中的絮状物吹走。综上，使得本实施例的空气滤清装置可有效过滤沙尘微粒(如沙粒、煤灰、尘土等)、水分及异物(如杨絮、柳絮、杂草等)，相比较于现有技术，尤其能够有效的过滤柳絮、杨絮等空气中的絮状物。在应用在机车的冷却系统中时，尤其在柳絮季节中，解决了因冷却器表面附着絮状物而造成的冷却器散热性能不佳从而导致冷却系统内冷却液温度升高的问题，也进而解决了相应导致的动车组限速运行问题。附图说明

[0040] 图1是本实用新型的空气滤清装置的一个实施例的正面立体示意图，其主要示出了该空气滤清装置的进风侧；

[0041] 图2是图1中的空气滤清装置的多孔波纹板的结构示意图；

[0042] 图3是图1中的空气滤清装置的背面立体示意图，其主要示出了该空气滤清装置的出风侧；

[0043] 图4是图1中的空气滤清装置的的箱体的结构示意图；

[0044] 图5是图1中的空气滤清装置的局部截面视图，其示出了前面板、涡旋管和后面板；

[0045] 图6是图1中的空气滤清装置的涡旋管的立体示意图；

[0046] 图7是图1中的空气滤清装置的涡旋管的截面图；

[0047] 图8是图1中的空气滤清装置的涡旋管的前端视图；

[0048] 图9是图1中的空气滤清装置的出尘门和与其连接的铰链的结构示意图；

[0049] 图10是下面表2中提及的空气流量-空气阻力性能曲线图。

[0050] 图中：

[0051] 1：多孔波纹板；2：涡旋管；21：主管体；22：旋流部；23：分离部；24：出尘口；25：分离空间；26：清洁空气排出通道；27：排尘通道；3：前面板；4：后面板；5：顶板；6：底板；
7：左侧板；8：右侧板；9：第一通孔；10：第二通孔；11：出尘门；12：贯通口。

具体实施方式

[0052] 为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。其中，本文中所提及的“前”和“后”，均是参照进风方向，由沿进风方向为“前”指向“后”的方向。

[0053] 参照图1，本实用新型的空气滤清装置的一个实施例，其包括第一过滤器。在本实用新型中，第一过滤器包括多孔波纹板1以及设置在多孔波纹板1的外表面的材料层，该材料层用于提高多孔波纹板1的表面平整度以进而降低结合能。其中，“多孔波纹板1的外表面”即为多孔波纹板1在应用中的面向进风侧的表面。由此，材料层有效地防止了沙尘微粒(如沙粒、煤灰、尘土等)、水分及异物(如杨絮、柳絮、杂草等)附着在多孔波纹板上，尤其相比较于现有技术，材料层有效的防止了柳絮、杨絮等空气中的絮状物附着在多孔波纹板上并进而吸进空气滤清装置内部空间，使得第一过滤器起到了隔绝柳絮、杨絮等空气中的絮状物的作用。进一步，在例如使用在机车(电力机车或内燃机车)上时，行驶过程中的侧向风可辅助将隔绝的柳絮、杨絮等空气中的絮状物吹走。综上，使得本实施例的空气滤清装置可有效过滤沙尘微粒(如沙粒、煤灰、尘土等)、水分及异物(如杨絮、柳絮、杂草等)，相比较于现有技术，尤其能够有效的过滤柳絮、杨絮等空气中的絮状物。在应用在机车的冷却系统中时，尤其在柳絮季节中，解决了因冷却器表面附着絮状物而造成的冷却器散热性能不佳从而导致冷却系统内冷却液温度升高的问题，也进而解决了相应导致的动车组限速运行问题。

[0054] 进一步参照图1和图2，在本实施例中，多孔波纹板1由具有多个通孔的坯料折叠而成，即，先在平板坯料上冲孔形成通孔，再将该具有多个通孔的坯料折叠形成多孔波纹板1。优选地，多孔波纹板1(即坯料)由金属材料制成。

[0055] 其中，在平板坯料上冲孔形成通孔后且在折叠形成多孔波纹板1前，在平行于通孔的横截面的平面的投影中，通孔的总面积位于坯料的总面积的30％-40％的范围内。坯料上的通孔的直径为3mm，坯料上的多个通孔中相邻的两个通孔的中心距位于4.25mm-5.25mm的范围内。优选地，坯料上的多个通孔呈多个横排和多个竖排组成的矩阵型布置。多孔波纹板1的折纹角度位于85°-95°的范围内，上述“折纹角度”即多孔波纹板1的波纹的顶角的角度。由此可增加进气面积。具有上述具体尺寸设置的波纹板，过滤效果更为显著。

[0056] 其中，材料层为纳米镜面喷涂层或自清洁合金材料层，因纳米镜面喷涂层价格较低而优选采用纳米镜面喷涂层。其中，纳米镜面喷涂层或自清洁合金材料层均因此降低了多孔波纹板表面的不平整度而降低了结合能，进而防止了柳絮、杨絮等空气中的絮状物的附着。当然，本实用新型不局限于此，在其他可选的实施例中，可采用任何对絮状物无吸附或粘附作用的材料形成的材料层，只要可以防止絮状物附着在多孔波纹板1上即可。此外，材料层表面光滑且边角圆润，进一步避免柳絮、杨絮等絮状物附着在其上。

[0057] 其中，参照图1-图5，在本实施例中，空气滤清装置还包括箱体和第二过滤器，第二过滤器为至少一个涡旋管2，第二过滤器位于第一过滤器的下游，即空气首先经第一过滤器过滤，然后再经过第二过滤器过滤。由第一过滤器进入空气滤清装置的少量异物(如杨絮、柳絮、杂草等)、沙尘微粒(如沙粒、煤灰、尘土等)及水分可进一步被涡旋管2分离，由此提高了该空气滤清装置对沙尘微粒(如沙粒、煤灰、尘土等)、水分及异物(如杨絮、柳絮、杂草等)的整体过滤效率。

[0058] 更加具体地，在本实施例中，箱体具有前面板3、后面板4、顶板5、底板6、左侧板7和右侧板8，前面板3、后面板4、顶板5、底板6、左侧板7和右侧板8共同围城用于容尘的封闭空腔。其中，前面板3与后面板4相对设置，顶板5与底板6相对设置，左侧板7与右侧板8相对设置，前面板指向后面板的方向为进风方向。优选地，前面板3、后面板4、顶板5、底板6、左侧板7和右侧板8由金属材料制成，通过铆接或焊接连接形成封闭空腔。

[0059] 其中，前面板3上设置有多个第一通孔9，后面板4上设置有多个第二通孔10，多个第二通孔10与多个第一通孔9一一对应。在本实施例中，第一通孔的中心与第二通孔的中心的连线垂直于前面板3和后面板4，对应于每个第一通孔9和与其对应的第二通孔10设置一个涡旋管2，涡旋管2的两端分别连接第一通孔9和第二通孔10，由此，多个涡旋管2被固定于箱体上。优选地，涡旋管2的两端分别与第一通孔9和第二通孔10粘接，以确保密封性。

[0060] 其中，多孔波纹板1设置在前面板3上，由此，多孔波纹板1也固定在箱体上。进而，第一过滤器和第二过滤器均整合在箱体上。此外，多孔波纹板1位于涡旋管2的上游，即空气通过多孔波纹板1的通孔后经过涡旋管2，由此，设置有上述材料层的多孔波纹板1不但起到了隔绝杨絮、柳絮等空气中的絮状物的作用，还起到了防止因异物击打而导致涡旋管2损坏的作用。优选地，多孔波纹板1通过焊接、铆接和螺栓连接中的一种与前面板3连接。其中，涡旋管2的设置数量根据额定通风量调整，当然，第一通孔9和第二通孔10的数量依据涡旋管2的数量确定。

[0061] 进一步，参照图5-图8，涡旋管2包括主管体21、旋流部22以及分离部23，旋流部22设置在主管体21的前部，分离部23设置在主管体21的后部。主管体21的侧壁上对应于分离部23设置有贯通的出尘口24，旋流部22的后端与分离部23的前端相间隔形成分离空间25，分离部23具有贯通的清洁空气排出通道26，清洁空气排出通道26的前端与分离空间25连通，分离部23的部分外壁与主管体21的内壁相间隔形成排尘通道27，排尘通道
27将分离空间25与出尘口24连通(即排尘通道27的入口与分离空间25连通，排尘通道
27的出口与出尘口24连通)。可理解，排尘通道27是分离部23的外壁与主管体21的内壁之间的通道，清洁空气排出通道26是位于分离部23中的贯通通道，二者彼此隔离且入口分别与分离空间25连通。当涡旋管2安装在箱体上时，旋流部22指向分离部23的方向与第一通孔9指向第二通孔10的方向相同。其中，涡旋管2的前部朝向后部的方向、旋流部
22的前端朝向后端的方向、分离部23的前端朝向后端的方向均沿进风方向。

[0062] 由此，经过第一过滤器过滤的空气首先进入到旋流部22中，在旋流部22中产生高速离心力，进入分离空间25后，高速离心力将沙尘微粒(如沙粒、煤灰、尘土等)、水分及异物(如杨絮、柳絮、杂草等)从空气中分离出并聚集位于分离空间的外围，由于自身重力和风速，沙尘微粒(如沙粒、煤灰、尘土等)、水分及异物(如杨絮、柳絮、杂草等)进入到排尘通道27中并进一步从出尘口24排出，而分离出上述物质的空气(即清洁空气)直接向下进入到清洁空气排出通道26中并进而排出涡旋管2。由此，通过第二过滤器，将沙尘微粒(如沙粒、煤灰、尘土等)、水分及异物(如杨絮、柳絮、杂草等)从空气中分离出，对空气产生了第二次过滤。特别地，上述涡旋管2除了对所举例的沙粒、煤灰、尘土、水分、杨絮、柳絮、杂草有显著的过滤效果，还对塑料有显著的过滤效果。综上，具有第一过滤器和第二过滤器的空气滤清装置尤其适用于在柳絮季节、沙尘季节期间运行的机车。

[0063] 在涡旋管2构造成上述结构的基础上，继续参照图7，涡旋管2中设置4个螺旋叶片，涡旋管2的长度等于主管体21的长度的1/3，每个螺旋叶片在主管体21的三分之一的长度内扭曲175°-180°。分离部23的形成排尘通道27的外壁构成导流面，导流面的导流角度位于60°-65°的范围内。分离空间25的长度等于主管体21的长度的1/4。具有上述具体尺寸和结构设置的涡旋管的过滤效果更为显著。其中，旋流部22的长度、主管体21的长度和分离空间25的长度均是其各自沿涡旋管2的轴向方向的长度。

[0064] 优选地，旋流部22与主管体21为一体件。更加优选地，分离部23由ABS工程塑料制成，旋流部22与主管体21由ABS工程塑料一体形成。进一步优选地，分离部23通过ABS胶与主管体21粘接，通过此粘接，分离部23与主管体21融合形成一体件。当然，本实用新型不局限于此，在其他可选的实施例中，本领域技术人员可采用其他方式使分离部23、旋流部22和主管体21形成一体件。

[0065] 进一步，出尘口24朝向下方布置，与箱体中的封闭空腔连通。由此，由出尘口24排出的沙尘微粒(如沙粒、煤灰、尘土等)、水分及异物(如杨絮、柳絮、杂草等)进入到封闭空腔中，并在封闭空腔中下降至底板6上，进而在底板6上堆积。进一步，出尘口24沿主管体21的周向方向的长度为主管体21的外周周长的一半，该设置有利于排尘通道27中的杂质(从空气中分离出的上述物质)卸出，防止杂质聚集在涡旋管2中。其中，出尘口24的周向方向的长度指的是：在横截面中，出尘口24沿主管体21的外周壁所在的圆形上的弧长；主管体21的外周周长指的是：在横截面中，主管体21的外周壁所在的圆形上的周长。

[0066] 更进一步，参照图1，在前面板3上设置有可选择地开启和关闭的出尘门11，出尘门11的开启和关闭用来将封闭空腔与外界选择性连通。具体到本实施例中，出尘门11位于上述多个第一通孔9的下方，底板6沿指向前面板3的方向向下倾斜设置。由此，在封闭空腔中下降到底板6上的杂质朝向出尘门11的方向堆积，在需要卸出杂质和维护时，可打开出尘门11来清除封闭空腔中的积水积尘，简便易行，并且解决了现有技术中空气滤清装置易堵塞的问题。优选地，出尘门11的外周缘设置有密封条，以在出尘门11关闭时，确保将封闭空腔与外界隔离开。其中，密封条可沿出尘门11的外周缘的全长布置，或者仅布置在出尘门11与前面板3之间容易出现缝隙的地方。可选地，出尘门11由金属材料制成。

[0067] 可理解，在前面板3上设置有贯通口12，出尘门11可选择地覆盖该贯通口12。可选地，如图9示出的，出尘门11与前面板3通过铰链连接，铰链与前面板3焊接或铆接，并且通过螺栓与前面板3选择性连接，当出尘门11通过螺栓与前面板3连接时，出尘门11覆盖贯通口12，将封闭空腔与外界隔离，当解除螺栓时，出尘门11可相对于前面板3向外转动，进而暴露贯通口12，封闭空腔与外界连通。还可选的，出尘门11可滑动的设置在前面板3上，通过滑动，出尘门11覆盖贯通口12或暴露贯通口12。当然，还可选的，出尘门11与前面板3卡接，卡入出尘门11时，出尘门11覆盖贯通口12，拔出出尘门11时，暴露贯通口
12。

[0068] 此外，在本实施例中，前面板3中具有框体，多孔波纹板1固定在框体中，框体上设置有引流孔，引流孔将多孔波纹板1的条形凹槽与外界连通，将聚集在条形凹槽的端部的杂质(沙尘颗粒、水分、柳絮等杂物)导出。

[0069] 具体地，引流孔设置在框体的上侧壁上和下侧壁上、上下贯通。对应最左边和最右边的条形凹槽分别设置引流孔且对应于两者中间的各个条形凹槽选择性设置引流孔，也可在多孔波纹板1的条形凹槽的两端均对应设置引流孔。引流孔的直径位于10-12mm的范围内。优选地，在框体的上侧壁和下侧壁各设置至少8个引流孔。由此，设置引流孔可防止杂质积存，自除尘效果保证在95％以上。其中，可理解，多孔波纹板安装在前面板3后，面相前面板3看去，多孔波纹板便形成条形凸起和条形凹槽交替设置的形态。

[0070] 本实施例的空气滤清装置经铁道科学研究院测试，并由铁道部产品质量监督检验中心机车车辆检验站出具了检验报告((2014)JL字第W-0826号)。其中，产品名称为“GYN型动车空气过滤器”，报告签发日期为2014年10月15日。检验项目有：外观、尺寸、重量检查，初阻力，过滤效率，容尘量，烟雾试验，规定流量下的空气阻力，耐磨性试验，防柳絮试验，振动试验。具体检验结果见表1-3以及图10。

[0071] 表1

[0072]

[0073]

[0074]

[0075] 表2

[0076]

[0077]

[0078] 表3

[0079]

[0080] 其中，表1中提及的空气流量-空气阻力性能曲线图参见图10和表3。

[0081] 综上，上述空气滤清装置的滤清效率可至少大于75％，可有效地过滤沙尘微粒(如沙粒、煤灰、尘土等)、水分及异物(如杨絮、柳絮、杂草等)，性能高效稳定，使用寿命长，维护简单。采用上述容尘的封闭空腔与两个过滤器和出尘门的整体化设计，使得排尘简单方便，可随时随地几分钟完成排尘工作，免维护使用寿命可达到10年以上。另外，该空气滤清装置可推广应用于全路各型动车组的所有空气过滤装置的更新换代上，以解决动车运用面临的问题和隐患。

[0082] 在本实用新型的空气滤清装置用于设置在电力机车的电气设备或内燃机车的发动机上时，由于上述空气滤清装置的滤水、滤尘效率高，在设置在电器设备上时，能够较好地在应用过程中分离出易附着在电器件表面细小的灰尘颗粒，进而防止在湿度较大的环境中由于电器件放电间间隙不够而出现的电器故障；在设置在内燃机车的发动机上时，提供对发动机良好的保护，大大降低发动机的磨损。

[0083] 另外，在我国多地区风沙持续时间比较长，个别地区运用环境中的粉尘异物污染严重。内燃机车原来装用的空气滤清系统对沙尘微粒和异物的过滤效果不够好，造成柴油机进气质量低，燃烧状态不好，活塞及活塞环、缸套磨耗加快，机油消耗量增大。此时，采用上述空气滤清装置替代原有空气滤清装置，滤清效率提高了两倍，达到了85％以上。并且，该空气滤清装置经铁道部产品质量监督检验中心机车车辆检验站，性能指标完全达到柴油机对进气质量和压力的要求。与国内同类产品相比，性能可靠，技术先进。对解决内燃机车柴油机部件非正常磨耗特别是因风沙引起的非正常磨耗和减少机油消耗具有显著的效果。

[0084] 当然，本实用新型的空气滤清装置在应用于机车时效果显著，但是，该空气滤清装置仍可用于其他领域，发挥其对沙尘微粒(如沙粒、煤灰、尘土等)、水分及异物(如杨絮、柳絮、杂草等)优异的过滤效果。

[0085] 最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：
其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。

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一种空气滤清装置

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