用于空气过滤装置的滤芯及其预滤器的制作方法

1.本发明是涉及一种滤芯及其预滤器，尤指一种用于空气过滤装置的滤芯，以及设于该滤芯前段用以初步过滤空气中颗粒与质量较大的粉尘的预滤器。


背景技术：

2.滤芯包含有一总成壳体、一预滤器、及一主芯。预滤器及主芯装设于总成壳体内且位于前段进气口处，借此空气会先通过预滤器初步过滤掉一部分粉尘后再进入主芯内。
3.现有技术中，预滤器有一盖体及一盒体。盖体结合于盒体的环壁的端部，且盖体具有多个通孔，空气通过各通孔进入盒体内。盒体的环壁上具有一径向的排尘口，其正对于总成壳体的环壁上的一排尘管口。空气进入到盒体内会被初步的过滤，而此时滤掉的粉尘大部分会通过排尘口排放至排尘管口，其余残留的粉尘则仰赖清洁保养时操作员将预滤器卸下拆开后倒出。
4.然而，现有技术的预滤器有下列缺点：
5.第一，清洁时，操作员需先将预滤器取出，接着再将预滤器的盖体与盒体技术拆解分离，借此才能打开盒体以将残存的粉尘倒出；但这样总共是两个步骤才能完成清洁，不仅流程较为繁琐，且拆分盖体与盒体时可能因为施力不当而不慎打翻，导致粉尘洒落飞扬。
6.第二，预滤器装设于总成壳体内时，盒体的排尘口需要精确地对准排尘管的管口才能确实地将初步过滤的粉尘排出；然而将排尘口百分之百的正对排尘管的管口并不容易，若是因零件公差或者操作不当导致排尘口与排尘管的管口相对偏移而产生段差，则必然会造成排尘不顺以及粉尘卡置的情况。
7.第三，现有技术的预滤器是由盒体及盖体组成，盖体是结合于盒体的环壁的端部而使预滤器成全封闭式，换句话说，盒体的底壁与环壁加上盖体包覆形成一个封闭的集尘空间；但这样一来，盒体会因为环壁壁厚的材料而必然具有一定的重量，因此不利于整体轻量化。


技术实现要素：

8.有鉴于前述的现有技术的缺点及不足，本发明提供一种用于空气过滤装置的滤芯及其预滤器，其中预滤器为开放式，因此不须拆解就能倾倒粉尘，进而能简化清洁保养流程，并且能避免排尘管口粉尘卡置及排尘不顺的情况，且同时能有利于整体轻量化。
9.为达到上述的发明目的，本发明所采用的技术手段为设计一种用于空气过滤装置的滤芯的预滤器，其中，用于空气过滤装置的滤芯的预滤器包含：
10.一进气方向；
11.一径向，其垂直于该进气方向；
12.一前端件，其具有多个进气孔；空气能沿该进气方向通过各进气孔；
13.一后端件，其与该前端件间隔设置，且该前端件与该后端件依序沿该进气方向排列；该前端件与该后端件之间夹设形成相连通的一集尘空间及一环面开口；该环面开口环
绕延伸360度，该集尘空间在该径向上通过该环面开口对外连通；该后端件具有多个排气孔；
14.多个过滤单元，其设于该前端件与该后端件之间，且多个过滤单元连通各进气孔，且多个过滤单元连通各排气孔，且多个过滤单元连通该集尘空间；各过滤单元能过滤空气中的粉尘。
15.为达到上述的发明目的，本发明所采用的技术手段为设计一种用于空气过滤装置的滤芯，其中，用于空气过滤装置的滤芯包含：
16.一总成壳体，其为筒状，且总成壳体内环面上形成有一排尘管口；
17.一主芯，其能分离地设于该总成壳体内；
18.一预滤器，其能分离地设于该总成壳体内，且预滤器包含：
19.一进气方向，该预滤器与该主芯依序沿着该进气方向排列；
20.一径向，其垂直于该进气方向；
21.一前端件，其具有多个进气孔；空气能沿该进气方向通过各进气孔；
22.一后端件，其与该前端件间隔设置，且该前端件与该后端件依序沿该进气方向排列；该前端件与该后端件之间夹设形成相连通的一集尘空间及一环面开口；该环面开口环绕延伸360度，该集尘空间在该径向上通过该环面开口对外连通；该总成壳体的内环面环绕包覆该环面开口及该集尘空间，且该总成壳体的该排尘管口正对于该环面开口及该集尘空间；该后端件具有多个排气孔；
23.多个过滤单元，其设于该前端件与该后端件之间，且多个过滤单元连通各进气孔，且多个过滤单元连通各排气孔，且多个过滤单元连通该集尘空间；各过滤单元能过滤空气中的粉尘。
24.本发明的优点在于，借由前端件与后端件相互固设且中间夹设形成集尘空间及一环绕延伸的环面开口，环面开口环绕延伸360度，并且集尘空间在径向上通过环面开口连通于前端件的边缘及后端件的边缘之外的空间，也就是说集尘空间在径向上为开放对外连通；换句话说，预滤器本身并不具有环壁，而是直接利用总成壳体的内环面环绕包覆集尘空间，因此当空气由进气孔进入并通过过滤单元后，被过滤的粉尘是停留在前端件、后端件及总成壳体的内环面之间。借此，本发明相较于现有的预滤器具有下列优点：
25.第一，由于集尘空间是径向开放，故当预滤器由总成壳体内取出后，预滤器便失去了径向上的环壁(即总成壳体的内环面)，而使集尘空间再次径向对外连通，借此停留在集尘空间内的粉尘便能直接由前端件与后端件之间的径向掉出，如此一来清洁保养的操作员便只需要将预滤器由总成壳体内取出就能倒出粉尘，而不在需要将预滤器技术拆解，借此能简化流程增加效率，也能避免拆解时施力不当而打翻。
26.第二，由于前端件与后端件的边缘之间夹设形成的环面开口是环绕延伸360度，故预滤器在径向上是整个对外开放连通，因此不存在预滤器的排尘口需要精准正对于总成壳体的排尘管口的问题，而是排尘管口位于预滤器径向上的任意位置，只要正对于集尘空间，皆能顺利地将粉尘排出。
27.第三，预滤器只有前端件与后端件，省去了环壁结构，降低了材料的使用量以及重量，因此能更有利于整体的轻量化。
28.优选地，所述的用于空气过滤装置的滤芯的预滤器，其中，该预滤器包含一刮尘密
封环，其套设于该后端件。
29.优选地，所述的用于空气过滤装置的滤芯的预滤器，其中，所述用于空气过滤装置的滤芯的预滤器进一步包含多个连接件，其连接该前端件及该后端件。
30.优选地，所述的用于空气过滤装置的滤芯的预滤器，其中，各该连接件包含一前连接柱，其形成于该前端件面向该后端件的一面，且前连接柱朝向该后端件延伸；一后连接柱，其形成于该后端件面向该前端件的一面，且后连接柱朝向该前端件延伸，该后连接柱为中空，并且后连接柱套设固定该前连接柱。
31.优选地，所述的用于空气过滤装置的滤芯的预滤器，其中，该前连接柱为中空，且前连接柱内部具有一前阶级面，该前阶级面面向远离该后端件的方向；该后连接柱的内部具有一后阶级面，该后阶级面面向远离该前端件的方向；借此该前连接柱与该后连接柱能供螺杆穿设且能被螺母锁固。
32.优选地，所述的用于空气过滤装置的滤芯的预滤器，其中，各该过滤单元包含一前管，其设于该前端件上，且前管连通其中一该进气孔；该前管内具有一螺旋形通道及一直线形通道，该螺旋形通道与该直线形通道依序沿该进气方向排列且相互连通；该螺旋形通道能使通过后的空气沿着该进气方向于该直线形通道螺旋前进；该直线形通道连通于该集尘空间；一后管，其设于该后端件上，且后管连通其中一该排气孔；该后管穿设于该前管的该直线形通道内，且后管与该直线形通道相连通；该后管与该前管的内环面相间隔。
33.优选地，所述的用于空气过滤装置的滤芯的预滤器，其中，该前管具有一进气端及一排气端，该进气端连接于该前端件，该排气端与该后端件相间隔。
34.优选地，所述的用于空气过滤装置的滤芯，其中，该预滤器包含一刮密封环，其套设于该后端件；该刮尘密封环在该径向上环绕抵靠于该总成壳体的内环面，且刮尘密封环在该进气方向上位于该排尘管口之后。
附图说明
35.以下附图仅旨在于对本发明进行示意性说明和解释，并不限定本发明的范围。其中：
36.图1是本发明的用于空气过滤装置的滤芯的立体外观图。
37.图2是本发明的用于空气过滤装置的滤芯的组件分解图。
38.图3是本发明的用于空气过滤装置的滤芯的侧视剖面图。
39.图4是本发明的用于空气过滤装置的滤芯的预滤器的组件分解图。
40.图5是本发明的用于空气过滤装置的滤芯的预滤器的过滤单元的侧视剖面图。
41.图6是本发明的用于空气过滤装置的滤芯的预滤器的另一组件分解图。
42.图7是本发明的用于空气过滤装置的滤芯的预滤器的前端件与后端件的侧视剖面图。
43.附图标号说明：
44.d1、进气方向；
45.d2、径向；
46.10、总成壳体；
47.11、排尘管口；
48.20、主芯；
49.30、预滤器；
50.31、前端件；
51.311、进气孔；
52.312、前连接柱；
53.3121、前阶级面；
54.32、后端件；
55.321、排气孔；
56.322、后连接柱；
57.3221、后阶级面；
58.33、过滤单元；
59.331、前管；
60.3311、进气端；
61.3312、排气端；
62.3313、螺旋形通道；
63.3314、直线形通道；
64.332、后管；
65.34、刮尘密封环；
66.35、集尘空间。
具体实施方式
67.以下配合附图及本发明的较佳实施例，进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段。
68.请参考图1、图2及图3，本发明的用于空气过滤装置的滤芯包含一总成壳体10、一主芯20、及一预滤器30。
69.总成壳体10为筒状，且内环面上形成有一排尘管口11。
70.主芯20能分离地设于总成壳体10内。
71.请参考图4、图5、图6及图7，预滤器30能分离地设于总成壳体10内，且包含一进气方向d1、一径向d2、一前端件31、一后端件32、多个过滤单元33、及一刮尘密封环34。预滤器30与主芯20依序沿着进气方向d1排列。径向d2垂直于进气方向d1。其中，此处径向d2代表位于与进气方向d1垂直的假想平面上的所有方向。
72.前端件31具有多个进气孔311。空气能沿进气方向d1通过各进气孔311。后端件32具有多个排气孔321。前端件31与后端件32依序沿进气方向d1排列，且前端件31与后端件32间隔设置。前端件31与后端件32之间夹设形成相连通的一集尘空间35及一环面开口36。环面开口36环绕延伸360度。集尘空间35在径向d2上通过环面开口36对外连通，也就是连通于前端件31的边缘及后端件32的边缘之外的空间；换句话说，集尘空间35在径向d2上是呈开放并对外连通。总成壳体10的内环面环绕包覆集尘空间35及环面开口36，且总成壳体10的排尘管口11正对于环面开口36及集尘空间35。
73.具体来说，请参考图7，前端件31与后端件32是相互固设，且在本实施例中前端件
31与后端件32相互固设的结构如下。预滤器30包含多个连接件，其连接该前端件及该后端件；更进一步而言，各该连接件包含一前连接柱312及一后连接柱322。前连接柱312形成于前端件31面向后端件32的一面，且朝向后端件32延伸。各前连接柱312间隔设置。后连接柱322形成于后端件32面向前端件31的一面，且朝向前端件31延伸。各后连接柱322间隔设置，且固设于前端件31。各前连接柱312为中空，且内部具有一前阶级面3121，前阶级面3121面向远离后端件32的方向。各后连接柱322为中空，且内部具有一后阶级面3221，后阶级面3221面向远离前端件31的方向。各后连接柱322分别套设固定各前连接柱312，前连接柱312与后连接柱322能供螺杆穿设且能被螺母锁固，锁固时螺杆与螺母分别抵靠前阶级面3121与后阶级面3221。
74.但前端件31与后端件32相互固设的结构不以上述为限，例如，前连接柱312与后连接柱322可以不是利用螺杆与螺母锁固，如此则不需要前阶级面3121与后阶级面3221，而也可以是前连接柱312与后连接柱322相互套设后以栓件穿设固定；或者，也可以不是前连接柱312与后连接柱322相互套设，而仅是有前连接柱312或后连接柱322直接固设于后端件32或前端件31，或甚至也可以通过其他相互独立的元件将后端件32或前端件31相互固定，只要能使集尘空间35在径向d2上呈开放并对外连通即可。
75.请参考图4、图5及图6，过滤单元33设于前端件31与后端件32之间，且连通各进气孔311，且连通各排气孔321，且连通集尘空间35，各过滤单元33能过滤空气中的粉尘。具体来说，各过滤单元33是分别连通各进气孔311且分别连通各排气孔321，即一对一连通，但不以此为限。并且，在本实施例中各过滤单元33包含一前管331及一后管332。
76.前管331设于前端件31上，且连通其中一进气孔311。前管331内具有一进气端3311、一排气端3312、一螺旋形通道3313、及一直线形通道3314。进气端3311连接于前端件31且连通进气孔311，排气端3312与后端件32相间隔。螺旋形通道3313与直线形通道3314依序沿进气方向d1排列且相互连通，且螺旋形通道3313连接于进气端3311而直线形通道3314连接于排气端3312。螺旋形通道3313能使通过后的空气沿着进气方向d1于直线形通道3314内螺旋前进。直线形通道3314连通于集尘空间35。后管332设于后端件32上，且连通其中一排气孔321。后管332穿设于前管331的直线形通道3314内，且与直线形通道3314相连通。后管332与前管331的内环面相间隔，也就是说，在本实施例中后管332及后端件32均没有与前管331及前端件31直接接触。
77.借由上述结构，空气能由进气孔311进入进气端3311，随后沿着螺旋形通道3313移动至直线形通道3314内，且在空气通过螺旋形通道3313后会因惯性而持续于直线形通道3314沿着进气方向d1螺旋前进；也就是说，螺旋形通道3313使得原本直线前进的气流形成气旋。随后气旋沿着进气方向d1前进并接触后管332，此时位于气旋中心的气流沿着进气方向d1进入到后管332内并从排气孔321排出预滤器30；并且，此时由于离心力，在气旋中质量较大的粉尘会被甩至气旋的边缘处而沿着前管331的内壁面进入到前管331与后管332之间，最终由前管331的排气端3312与后端件32之间的间隙被排入集尘空间35内。
78.也就是说，本发明在本实施例中为离心式预滤器的一种，但不以此为限，在其他实施例中也可以是采用静电-旋风管式预滤器的结构，也就是说本发明中集尘空间35径向d2对外连通的结构也可以适用于静电-旋风管式预滤器。并且过滤单元33也可以与气旋及离心过滤无关，而仅是设置在后端件32上的一般滤网，而被滤网挡下的粉尘则落在集尘空间
35等等。此外，在本实施例中前管331为独立于前端件31与后端件32的独立组件，而后管332为形成于后端件32上与后端件32为一体成形的结构，但在其他实施例中则不以此为限，两者可以皆为独立组件，也可以分别与前端件31及后端件32为一体成形，并且前管331与后管332也可以是一体成形但独立于前端件31及后端件32。
79.再者，前述的前端件31与后端件32也可以是通过前管331与后管332相互固定，在此情况下前管331与后管332两者本身为相互连接固定或一体成形，并以前管331连接固定前端件31且以后管332连接固定后端件32，借此将前端件31与后端件32相互固定，而此情况下不需要通过连接件(前连接柱312、后连接柱322)来连接固定，如此则可以没有连接件。
80.刮尘密封环34套设于后端件32。刮尘密封环34在径向d2上环绕抵靠并且密合于总成壳体10的内环面，且在进气方向d1上位于排尘管口11之后。当预滤器30相对于总成壳体10移动时，刮尘密封环34会抵靠着总成壳体10的内环面移动，借此刮除黏附于总成壳体10的内环面上的粉尘，并使粉尘排出总成壳体10。但在其他实施例中也可以没有刮尘密封环34，如此则可以是操作员将预滤器30取出后再使粉尘排出预滤器30，或者也可以是通过主芯20上的密封环来刮尘及排出总成壳体10。
81.使用时，空气沿着进气方向d1通过进气孔311进入到过滤单元33的前管331内，并持续沿着螺旋形通道3313移动而形成气旋，气旋中央处的空气会进入到后管332内由排气孔321排出，并后续由主芯20进行过滤，而气旋边缘处的空气内汇集了质量较大的粉尘，且由前管331与后管332之间的间隙流动至集尘空间35中，借此原本进入预滤器30之前的空气便受到初步的过滤，且大约70％至80％的粉尘会于此时被过滤。随后，该70％至80％的粉尘有一部分由集尘空间35被排至总成壳体10的排尘管口11内，而剩余一部分则残留于集尘空间35内以及黏附于总成壳体10的内环面上。
82.清洁时，操作人员仅需将预滤器30由总成壳体10内逆向于进气方向d1拔出，拔出的同时刮尘密封环34会紧密抵靠于总成壳体10的内环面移动，借此能将黏附于总成壳体10内环面上的粉尘刮除；并且，将预滤器30拔出的瞬间集尘空间35即失去总成壳体10作为环壁而成开放式，因此残留于集尘空间35内的剩余粉尘以及被刮尘密封环34下的粉尘便直接由径向d2脱离预滤器30掉落。借此，仅需要一步骤，将预滤器30拔出就能倾倒清除内部的粉尘。
83.本发明的优点在于，借由前端件31与后端件32相互固设且中间夹设形成集尘空间35，并且在径向d2上集尘空间35连通于前端件31的边缘及后端件32的边缘之外的空间，也就是说集尘空间35在径向d2上为开放对外连通。换句话说，预滤器30本身并不具有环壁，而是直接利用总成壳体10的内环面环绕包覆集尘空间35，因此当空气由进气孔311进入并通过过滤单元33后，被过滤的粉尘是停留在前端件31、后端件32、及总成壳体10的内环面之间。借此，本发明具有下列优点：
84.第一，由于集尘空间35是径向d2开放，故当预滤器30由总成壳体10内取出后，预滤器30便失去了径向d2上的环壁(即总成壳体10的内环面)，而使集尘空间35再次径向d2对外连通，借此停留在集尘空间35内的粉尘便能直接由前端件31与后端件32之间的径向d2掉出，如此一来清洁保养的操作员便只需要将预滤器30由总成壳体10内取出就能倾倒粉尘，而不在需要将预滤器30技术拆解，借此能简化流程增加效率，也能避免拆解时施力不当而打翻。
85.第二，由于预滤器30在径向d2上是整个对外开放连通，因此不存在预滤器30的排尘口需要精准正对于总成壳体10的排尘管口11的问题，而是排尘管口11位于预滤器30径向d2上的任意位置，只要正对于集尘空间35，皆能顺利地将粉尘排出。
86.第三，预滤器30只有前端件31与后端件32，省去了环壁结构，降低了材料的使用量以及重量，因此能更有利于整体的轻量化。
87.以上所述仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明做任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案的范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。