空气过滤器和空气过滤系统的制作方法

1.本公开涉及气体净化技术领域，具体地，涉及一种空气过滤器和空气过滤系统。


背景技术：

2.相关技术中，由于对压缩空气的需求量越来越大，特别是生产工艺上的需求，压缩空气的品质以及稳定供给越来越受重视。而压缩空气的过滤器的维保清扫任务也越来越大，空气质量较差的地区，空气过滤器清扫的频率尤为频繁。并且压缩空气过滤器的滤芯拆卸、清扫、安装等流程费事费力，导致动力运行人力投入增加，还会产生空气洁净度差、压损大等重大问题。


技术实现要素：

3.本公开的第一个目的是提供一种空气过滤器，该空气过滤器能至少部分地解决相关技术中存在的技术问题。
4.本公开的第二个目的是提供一种空气过滤系统，该空气过滤系统包括本公开提供的空气过滤器。
5.为了实现上述目的，本公开提供一种空气过滤器，包括：
6.滤芯；
7.第一进气管，用于从所述滤芯的外侧壁向所述滤芯内通入待过滤压缩空气；
8.第一压力传感器，与所述第一进气管的第一阀门间隔设置在所述第一进气管上；
9.第一排出管，用于排出过滤后的压缩空气；
10.第二压力传感器，与所述第一排出管的第二阀门间隔设置在所述第一排出管上；
11.第二进气管，用于伸入到所述滤芯内，并向所述滤芯内通入冲洗气体，所述第二进气管上设置有第三阀门；以及
12.控制系统，用于接收所述第一压力传感器和所述第二压力传感器的压力信号，以根据所获得的压力信号控制所述第一阀门、所述第二阀门以及所述第三阀门的启闭，以使所述过滤器具有过滤状态和冲洗状态。
13.可选地，所述过滤器包括间隔设置在所述滤芯外周的壳体，所述壳体的第一侧壁上形成有与所述第一进气管连通的进气口，与所述第一侧壁相对的第二侧壁上开设有与所述第一排出管连通的排气口。
14.可选地，所述第一进气管沿水平方向延伸并与所述进气口构造为一体式结构，所述第一排出管沿背离所述第一进气管的方向延伸并与所述排气口构造为一体式结构。
15.可选地，所述壳体的顶部具有开口，所述壳体还包括用于可拆卸地设置于所述开口的端盖，所述端盖上形成有内径与所述第二进气管外径相匹配的通孔，所述第二进气管的一端经所述通孔伸至所述滤芯的内部。
16.可选地，所述第二进气管位于所述滤芯内的一端设置有喷头。
17.可选地，所述过滤器还包括用于阻隔所述进气口和所述排气口直接连通的挡板，
所述挡板的截面构造为开口朝向所述第一排出管的l型，所述挡板的竖直段经所述壳体顶部内壁向下延伸，并安装在所述滤芯的靠近所述开口的一侧，且所述挡板的水平段在所述滤芯的顶端延伸并连接于第一排出管的下管壁，其中，滤芯安装在所述水平段上，且所述水平段上对应所述滤芯开设有供气体通过的过孔。
18.可选地，所述过滤器还包括：
19.第二排出管，设置在所述滤芯底部，用于排出固态杂质；和
20.第三排出管，与所述第二排出管间隔设置在所述滤芯底部，用于排出液态杂质。
21.可选地，第二排出管上设置有第五阀门，所述第三排出管上设置有第六阀门；所述控制系统配置为根据所获得的压力信号控制所述第五阀门和所述第六阀门启闭。
22.本公开的第二个方面，提供一种空气过滤系统，所述过滤系统包括过滤器，所述过滤器为根据以上所述的空气过滤器。
23.可选地，所述过滤系统包括并联的多个所述过滤器，所述控制系统配置为控制多个所述过滤器中的至少一者处于所述过滤状态。
24.通过上述技术方案，使用本公开提供的空气过滤器，通过控制系统检测在压缩空气过滤时第一进气管和第一排出管的压力差，以在压力差达到预设值时，控制第一进气管和第一排出管上的阀门关闭，并将第二进气管上的阀门开启，进而将过滤器切换至冲洗状态并通入冲洗气体，并在冲洗时长达到预设时间时，控制系统再控制第二进气管上阀门的关闭，第一进气管和第一排出管上的阀门开启，从而将过滤器切换至过滤状态。实现了过滤器的自动反冲洗，能够对过滤器进行及时清洗，并在清洗完成后自动切换到过滤状态，保证了过滤器对压缩空气的过滤效果，降低了过滤器的冲洗难度，节省人力。
25.本公开的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
26.附图是用来提供对本公开的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本公开，但并不构成对本公开的限制。在附图中：
27.图1是本公开示例性实施方式提供的空气过滤器的剖视图；
28.图2是本公开示例性实施方式提供的空气过滤器的滤芯在过滤状态下气体的流动方向；
29.图3是本公开示例性实施方式提供的空气过滤器的滤芯在冲洗状态下气体的流动方向；
30.图4是本公开示例性实施方式提供的空气过滤系统的部分结构俯视图。
31.附图标记说明
32.11-壳体；11a-第一侧壁；11b-第二侧壁；12-滤芯；13-端盖；14-挡板；14a-竖直段；14b-水平段；21-第一进气管；22-第一压力传感器；23-第一阀门；31-第一排出管；31a-下管壁；32-第二压力传感器；33-第二阀门；41-第二进气管；41a-喷头；42-第三阀门；51-第二排出管；52-第五阀门；61-第三排出管；62-第六阀门；62a-自动阀；62b-手动阀；70-过滤器。
具体实施方式
33.以下结合附图对本公开的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描
述的具体实施方式仅用于说明和解释本公开，并不用于限制本公开。
34.在本公开中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“内”“外”是针对相应零部件的本身轮廓而言的；使用的方位词如“上”“下”“顶”“底”“水平”“竖直”是根据本公开提供的空气过滤器的使用习惯定义的，具体参考如图1所示图面方向。“上游”“下游”指的是过滤状态下压缩空气的流动方向。本公开中所使用的术语如“第一”“第二”等是为了区别一个要素和另一个要素，不具有顺序性和重要性。此外，下面的描述在涉及附图时，不同附图中的同一附图标记表示相同或相似的要素。
35.参照图1-图3，本公开提供的一种空气过滤器，该过滤器70可以包括滤芯12、第一进气管21、第一排出管31以及第二进气管41和控制系统。第一进气管21可以用于从滤芯12的外侧壁向滤芯12内通入待过滤压缩空气，第一压力传感器22可以与第一进气管21的第一阀门23间隔设置在第一进气管21上，其中，第一阀门23可以控制第一进气管21的进气流量和开闭，第一压力传感器22可以用于感测第一进气管21内气体的压力，并向控制系统输出压力信号。第一排出管31可以用于排出过滤后的压缩空气，第二压力传感器32可以与第一排出管31的第二阀门33间隔设置在第一排出管31上，其中，第二阀门33可以用于控制第一排出管31的排气流量和开闭，第二压力传感器32可以用于感测第一排出管31的排气压力，并向控制系统输出压力信号。这样，通过控制系统控制第一阀门23和第二阀门33的启闭即能控制过滤器对压缩空气的过滤状态。第二进气管41可以用于伸入到滤芯12内，并向滤芯12内通入冲洗气体，第二进气管41上设置有第三阀门42，第三阀门42可以用于控制第二进气管41的进气流量和开闭。根据本公开提供的一些实施例，冲洗气体可以为过滤后的压缩空气。
36.控制系统可以用于接收第一压力传感器22和第二压力传感器32的压力信号，以根据所获取的压力信号控制第一阀门23、第二阀门33以及第三阀门42的启闭，从而使过滤器70可以具有过滤状态和冲洗状态。具体地，如图2所示，过滤器70在过滤状态下，控制系统接收来自第一压力传感器22和第二压力传感器32的压力信号，并判断压力差是否达到预设值，未达到预设值时的第一阀门23和第二阀门33保持开启状态，第三阀门42保持关闭状态，待过滤压缩空气从上游流向过滤器70，并经第一进气管21通入到过滤器70内部，并经滤芯12的外侧壁通入到滤芯12内以进行过滤，过滤后的压缩空气由第一排出管31排出。当第一压力传感器22和第二压力传感器32之间的压力差达到预设值时，即表示滤芯12的侧壁发生堵塞需要进行清洗，此时控制系统接收到压力信号后，控制系统控制第一阀门23和第二阀门33关闭以及第三阀门42开启，使得过滤器70进入冲洗状态，如图3所示，冲洗气体经第二进气管41通入到滤芯12内部并经过滤芯12的外侧壁排出，从而对滤芯12起到清洗作用，当冲洗状态达到预设时间后，控制系统再控制第一阀门23和第二阀门33开启以及第三阀门42关闭，以将过滤器切换至过滤状态。
37.通过上述技术方案，使用本公开提供的空气过滤器，通过控制系统检测在压缩空气过滤时第一进气管21和第一排出管31的压力差，以在压力差达到预设值时，控制第一进气管21和第一排出管31上的阀门关闭，并将第二进气管41上的阀门开启，进而将过滤器70切换至冲洗状态并通入冲洗气体，并在冲洗时长达到预设时间时，控制系统再控制第二进气管41上阀门的关闭，第一进气管21和第一排出管31上的阀门开启，从而将过滤器70切换至过滤状态。实现了过滤器70的自动反冲洗，能够对过滤器70进行及时清洗，并在清洗完成
后自动切换到过滤状态，保证了过滤器70对压缩空气的过滤效果，降低了过滤器70的冲洗难度，节省人力。
38.参照图1，过滤器70可以包括间隔设置在滤芯12外周的壳体11，壳体11的第一侧壁11a上形成有与第一进气管21连通的进气口。与第一侧壁11a相对的第二侧壁11b上开设有与第一排出管31连通的排气口。通过将滤芯12设置在壳体11内部，壳体11能够有效地将滤芯12等其他部件与外界隔绝，为待过滤的压缩空气提供了干燥的过滤环境，有利于对压缩空气进行除尘和除水，从而能够有效地保证对压缩空气的过滤效果，同时还有利于对滤芯12的冲洗效果。
39.参照图1，第一进气管21沿水平方向延伸并与进气口构造为一体式结构，第一排出管31沿背离第一进气管21的方向延伸并与排气口构造为一体式结构。即第一进气管21和第一排出管31可以与壳体11一体成型，使得过滤器70的整体性更强，且保证了第一进气管21和进气口之间、第一排出管31和出气口之间的气密性，从而保证了对压缩空气的过滤效果。
40.参照图1，壳体11顶部可以具有开口，壳体11还可以包括用于可拆卸地设置于开口的端盖13，端盖13上可以形成有内径与第二进气管41外径相匹配的通孔，第二进气管41的一端经通孔伸至壳体11的内部。通过设置端盖13保证了第二进气管41安装位置的稳定性。端盖13在保证过滤器70气密效果的同时，还便于工作人员对过滤器70的检修和开启。
41.参照图1和图3，第二进气管41位于滤芯12内的一端可以设置有喷头41a，以保证冲洗气体能够至多的通入到滤芯12内部，以保证对滤芯12的冲洗效果。根据本公开提供的一些实施例，喷头41a的吹扫方式可以为伞流吹扫，进一步提高对滤芯12的冲洗效果。
42.参照图1和图3，过滤器70还可以包括用于阻隔进气口和排气口直接连通的挡板14，挡板14的截面可以构造为开口朝向第一排出管31的l型挡板14。挡板14的竖直段14a可以经壳体11顶部内壁向下延伸，并安装在滤芯12的靠近开口的一侧，且挡板14的水平段14b在滤芯12的顶端延伸并连接于第一排出管31的下管壁31a，从而将第一进气管21和第一排出管31阻隔，并避免第一进气管21排出的压缩空气未经滤芯12的过滤直接通入到第一排出管31中，从而保证过滤器70对压缩空气过滤的可靠性，避免未过滤的压缩空气直接流向下游，影响后续操作。其中，滤芯12可以安装在水平段14b上，且水平段14b上对应滤芯12开设有供气体通过的过孔。具体地，滤芯12沿轴向的横截面可以构造为环形结构，过孔的内径可以与环形结构的外径相匹配，滤芯12安装在水平段14b的一端伸入到过孔中并可以与过孔同轴设置，将滤芯12安装在水平段14b上。在过滤状态下，待过滤的压缩空气经第一进气管21通入到壳体11内部，待过滤压缩空气由外向内地向滤芯12通入以被过滤，过滤后的压缩空气向上流动，经过孔流向第一排出管31，这样，保证了滤芯12安装的稳定性，同时可以确保过滤后的压缩空气能够及时流向第一排出管31以被排出，有效地提高了过滤器70过滤过程的可靠性和对压缩空气的过滤效果。
43.参照图1，过滤器70还可以包括第二排出管51和第三排出管61。第二排出管51可以设置在滤芯12底部，并可以用于排出固态杂质。第三排出管61可以与第二排出管51间隔设置在滤芯12底部，用于排出液态杂质。固态杂质和液态杂质由两个不同的管路排出，便于工作人员对杂质进行的后续处理。
44.进一步地，参照图1，第二排出管51上可以设置有第五阀门52，第三排出管61上可以设置有第六阀门62；控制系统可以配置为根据所获得的压力信号控制第五阀门52和第六
阀门62启闭。根据本公开提供的一些实施例，在过滤状态下，控制系统可以控制第五阀门52关闭、第六阀门62开启，从而将压缩空气自身携带的杂质(例如水)排出；在冲洗状态下，控制系统可以控制第五阀门52开启、第六阀门62关闭，从而将固态杂质(例如滤芯12被吹扫下来的灰等杂质)排出。根据本公开提供的一些实施例，第六阀门62还可以包括自动阀62a和手动阀62b，在过滤器正常工作的状态下，第三排出管61经自动阀62a实现自动排水，当自动阀62a出现故障时，可以关闭自动阀62a并开启手动阀62b，以保证液态杂质能够及时排出。
45.参照图4，本公开的第二个方面，还提供一种空气过滤系统，该过滤系统包括过滤器70，过滤器70可以为根据以上所述的空气过滤器。该空气过滤系统具有本公开提供的过滤器70的所有有益效果，这里不再赘述。
46.参照图4，过滤系统可以包括并联的多个过滤器70，控制系统可以配置为控制多个过滤器70中的至少一者处于过滤状态，从而保证过滤系统能够始终对压缩空气进行过滤，并能够确保过滤系统下游的设备或其他系统能够正常运行。同时，当上述冲洗气体为过滤后的压缩空气时，可以保证过滤系统中部分过滤器处于冲洗状态时，其他的过滤器能够为其提供过滤后的压缩空气作为冲洗气体。并且，设置多个过滤器70可以减小设置一个过滤器70时的压力损耗，提高了过滤器70的使用寿命，从而保证对压缩空气的持续过滤和过滤效果。
47.以上结合附图详细描述了本公开的优选实施方式，但是，本公开并不限于上述实施方式中的具体细节，在本公开的技术构思范围内，可以对本公开的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本公开的保护范围。
48.另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本公开对各种可能的组合方式不再另行说明。
49.此外，本公开的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本公开的思想，其同样应当视为本公开所公开的内容。