CN108057281A - 一种阿基米德螺旋过滤装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种阿基米德螺旋过滤装置，包括外壳、第一过滤模块和第二过滤模块。工作时带有油雾和杂质的空气进入过滤装置，并从第一过滤模块的中间进入；沿着正向阿基米德螺旋设计的第一网板延伸方向前行，在这个过程中，相对较重的带有油雾和杂质的气体会随着气流向前并与第一网板表面接触，油雾及杂质会吸附到第一网板表面，通过不断积聚形成液态状油液，并在重力作用下回流到集油槽中；而其余气体沿着第一网板的正向阿基米德螺旋弧线顺势进入第二过滤模块；进入第二过滤模块后，空气沿着反向阿基米德螺旋设计的第二网板延伸方向前行并从排风口排出。整个过程的过滤效率高，除油雾除杂质效果好，过滤后的空气中的油雾和杂质含量显著降低。

Description

一种阿基米德螺旋过滤装置

技术领域

本发明涉及空气过滤设备技术领域，尤其涉及一种用于油雾收集器上的阿基米德螺旋过滤装置。

背景技术

目前，数控机床在加工工件的过程中，刀具与工件摩擦高速旋转时会产生大量的热，这时需要使用冷却液对刀具和加工部件进行冷却，当冷却液遇热后会产生大量的油雾，这些油雾弥漫在空气中会造成空气污染，工人吸入后会对身体造成危害，另外，这些油雾长期附着在设备上会对设备造成腐蚀，从而损坏设备的零部件、缩短设备的使用寿命，为此需要设计专门的油雾收集器将油雾进行收集和分离。

现有的离心油雾分离器是利用高速旋转的叶轮产生负压，从外部吸入气体，使气体沿着叶轮的叶片作径向运动并产生加速度，从而产生高速的离心力；所吸入的气体或油雾由于受到离心力作用，其中油雾颗粒沿着叶轮叶片径向被离心力分离到包围叶轮的网隔空间(网状隔板)上，进而达到油雾气液分离的效果，但同时，随离心力的作用，气流在运动方向上受到网隔和内壁的分离器的直接面对面的阻力，使气流受到阻碍，从而降低气流流量，直接对分离效果大打折扣，油雾或气液分离的效果就不能达到更理想的状态。在长时间使用后网隔上会大量积油、堵塞，油雾过滤效率大大降低、风机运行负荷加重，导致噪音过大，而且清洗和后期维护困难。

因此，现有技术需要进一步改进和完善。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种结构简单、高效过滤油雾的阿基米德螺旋过滤装置。

本发明的目的通过下述技术方案实现：

一种阿基米德螺旋过滤装置，该装置安装在油雾收集器内作为第一层过滤装置，利用阿基米德螺旋原理将空气中的大部分油雾吸附并收集起来，从而减少空气中油雾及杂质的含量。该过滤装置主要包括外壳、引导空气从中间进入四周流出的第一过滤模块、以及从四周进入中间流出的第二过滤模块。所述第一过滤模块和第二过滤模块均安装在外壳内，且第一过滤模块位于第二过滤模块之前。工作时，带有油雾和杂质的空气从外壳的进风口进入过滤装置，并从第一过滤模块的中间进入，四周流出，再从第二过滤模块的四周进入，中间流出，最后从过滤装置的排风口中排出过滤后的空气，整个过程过滤效率好，除油雾除杂质效果高，过滤后的空气中的油雾和杂质含量显著降低。

具体的，所述外壳包括用于密封的前端盖、外壳本体和后端盖。所述外壳本体设为管桶状，将第一过滤模块和第二过滤模块包裹。所述前端盖设置在外壳本体的一端，后端盖设置在外壳本体的另一端。所述前端盖设有用于空气进入的进风口，所述后端盖设有用于排出空气的排风口。

具体的，所述第一过滤模块包括用于承载第一网板并实现间隔功能的第一间隔板和利用阿基米德螺旋原理进行过滤的第一网板。所述第一间隔板固定在外壳本体内，并靠近进风口，第一间隔板的中部设有用于进风的开口，空气进入过滤装置后从此开口进入第一过滤模块进行过滤。所述第一网板采用正向阿基米德螺旋设计，数量设为若干块并等间距地安装在第一间隔板上(即沿着圆周等间距地分布在第一间隔板上)。工作时，空气从第一间隔板的中部开口处进入，并沿着正向阿基米德螺旋设计的第一网板延伸方向前行，在这个过程中，相对较重的带有油雾和杂质的气体会随着气流向前并与第一网板表面接触，油雾及杂质会吸附到第一网板表面，通过不断积聚形成液态状油液，并在重力作用下回流到集油槽中；而其余气体沿着第一网板的正向阿基米德螺旋弧线顺势进入第二过滤模块。

具体的，所述第二过滤模块包括用于承载第二网板的第二间隔板和利用阿基米德螺旋原理进行过滤的第二网板。所述第二间隔板固定设置在外壳本体内，并靠近排风口，且第二间隔板的边缘与外壳本体的内壁之间设有间隙，第一过滤模块过滤后的空气从该间隙进入第二过滤模块。所述第二网板采用反向阿基米德螺旋设计，数量设为若干块并等间距地安装在第二隔板上(即沿着圆周等间距地分布在第二间隔板上)。工作时，空气从第二间隔板与外壳本体内壁之间的空隙进入第二过滤模块，并沿着反向阿基米德螺旋设计的第二网板延伸方向前行，在这个过程中，相对较重的带有油雾和杂质的气体会随着气流向前并与第二网板表面接触，油雾及杂质会吸附到第二网板表面，通过不断积聚形成液态状油液，并在重力作用下回流到集油槽中；而其余气体沿着第二网板的反向阿基米德螺旋弧线顺势进入过滤装置的排风口，并从排风口排出。

作为本发明的优选方案，为了获得更好的过滤效果，本发明所述第一网板的数量设为4块、8块、12块、16块、20块中的一种(数量必须是4的倍数)，且第一网板的一端设置在第一间隔板的内边缘，另一端延伸至第一间隔板的外边缘。优选的，当所述第一网板的数量设为8块时，获得的过滤效果最佳，且空气经过第一过滤模块的阻力最小，效率最高。

作为本发明的优选方案，为了获得更好的过滤效果，本发明所述第二网板的数量设为4块、8块、12块、16块、20块中的一种(数量必须是4的倍数)，且第二网板的一端设置在第二间隔板与排风口边缘相对应的位置上，另一端延伸至第二间隔板的外边缘。优选的，当所述第二网板的数量设为8块时，获得的过滤效果最佳，且空气经过第二过滤模块的阻力最小，效率最高。

作为本发明的优选方案，为了获得更好的过滤效果，本发明所述第一网板和第二网板采用不锈钢材料制成，并采用圆孔状网格板设计，采用圆孔设计可以降低加工难度，节省制造成本的同时，又可以提高油雾吸附的效果。

作为本发明的优选方案，为了获得更好的吸附效果，本发明所述圆孔的直径范围设为1mm至5mm之间，且单块第一网板或第二网板的圆孔总面积占第一网板或第二网板总面积的一半，此时，油雾的吸附效果较佳，且空气阻力较小。优选的，当所述圆孔的直径设为3mm时，油雾的吸附效果最佳、空气阻力最小、过滤效率最高。

进一步的，为了实现与其他部件的连接，拓展油雾收集器的应用范围，本发明所述前端盖上设有用于连接进风管的第一凸起。所述第一凸起的高度范围设为25mm至30mm之间，该第一凸起固定设置在前端盖的进风口边缘上，位于外壳外部，这样便于连接进风管，从而扩大油雾过滤和收集的范围。

进一步的，为了更好地引导从而第二过滤模块排出的空气，本发明所述后端盖上设有用于导风的第二凸起。所述第二凸起的高度范围设为5mm，且固定设置在后端盖的排风口边缘上，位于外壳内部，这样设计便于将第二过滤模块排出的空气集中起来并引导至下一过滤装置。

本发明的工作过程和原理是：过滤装置在工作时，带有油雾和杂质的空气从外壳的进风口进入过滤装置，并从第一过滤模块的中间进入；沿着正向阿基米德螺旋设计的第一网板延伸方向前行，在这个过程中，相对较重的带有油雾和杂质的气体会随着气流向前并与第一网板表面接触，油雾及杂质会吸附到第一网板表面，通过不断积聚形成液态状油液，并在重力作用下回流到集油槽中；而其余气体沿着第一网板的正向阿基米德螺旋弧线顺势进入第二过滤模块；进入第二过滤模块后，空气沿着反向阿基米德螺旋设计的第二网板延伸方向前行，在这个过程中，相对较重的带有油雾和杂质的气体会随着气流向前并与第二网板表面接触，油雾及杂质会吸附到第二网板表面，通过不断积聚形成液态状油液，并在重力作用下回流到集油槽中；而其余气体沿着第二网板的反向阿基米德螺旋弧线顺势进入过滤装置的排风口，并从排风口排出。整个过程的过滤效率高，除油雾除杂质效果好，过滤后的空气中的油雾和杂质含量显著降低。

与现有技术相比，本发明还具有以下优点：

(1)本发明所提供的阿基米德螺旋过滤装置利用正向、反向阿基米德螺旋设计的第一网板和第二网板对含有油雾和杂质的空气进行过滤，除油雾除杂质的效果好、空气阻力高、过滤效率高。

(2)本发明所提供的阿基米德螺旋过滤装置采用8块第一网板和第二网板的设计，显著增强了过滤装置的除油雾效果，同时也大大降低了过滤时的空气阻力，达到节能环保的目的。

(3)本发明所提供的阿基米德螺旋过滤装置采用圆孔装的网格板设计，同时确保圆孔面积占总面积的一半，该设计有效降低过滤时的空气阻力，使干净空气更容易通过，同时也提高了油雾的吸附效果，使油雾更容易吸附在网板表面。

附图说明

图1是本发明所提供的阿基米德螺旋过滤装置的立体图。

图2是本发明所提供的阿基米德螺旋过滤装置的内部结构示意图。

图3是本发明所提供的阿基米德螺旋过滤装置的爆炸图。

图4是本发明所提供的阿基米德螺旋过滤装置右视图。

图5是本发明所提供的阿基米德螺旋过滤装置的剖视图。

图6是本发明所提供的第一过滤模块的立体图。

图7是本发明所提供的第一过滤模块的主视图。

图8是本发明所提供的第二过滤模块的立体图。

图9是本发明所提供的第二过滤模块的主视图。

上述附图中的标号说明：

11-前端盖，12-外壳本体，13-后端盖，14-第一凸起，15-第二凸起；21-第一间隔板，22-第一网板；31-第二间隔板，32-第二网板。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本发明作进一步说明。

实施例1：

如图1、图2、图3、图4和图5所示，本发明公开了一种阿基米德螺旋过滤装置，该装置安装在油雾收集器内作为第一层过滤装置，利用阿基米德螺旋原理将空气中的大部分油雾吸附并收集起来，从而减少空气中油雾及杂质的含量。该过滤装置主要包括外壳、引导空气从中间进入四周流出的第一过滤模块、以及从四周进入中间流出的第二过滤模块。所述第一过滤模块和第二过滤模块均安装在外壳内，且第一过滤模块位于第二过滤模块之前。工作时，带有油雾和杂质的空气从外壳的进风口进入过滤装置，并从第一过滤模块的中间进入，四周流出，再从第二过滤模块的四周进入，中间流出，最后从过滤装置的排风口中排出过滤后的空气，整个过程过滤效率好，除油雾除杂质效果高，过滤后的空气中的油雾和杂质含量显著降低。

具体的，所述外壳包括用于密封的前端盖11、外壳本体12和后端盖13。所述外壳本体12设为管桶状，将第一过滤模块和第二过滤模块包裹。所述前端盖11设置在外壳本体12的一端，后端盖13设置在外壳本体12的另一端。所述前端盖11设有用于空气进入的进风口，所述后端盖13设有用于排出空气的排风口。

具体的，如图6和图7所示，所述第一过滤模块包括用于承载第一网板22并实现间隔功能的第一间隔板21和利用阿基米德螺旋原理进行过滤的第一网板22。所述第一间隔板21固定在外壳本体12内，并靠近进风口，第一间隔板21的中部设有用于进风的开口，空气进入过滤装置后从此开口进入第一过滤模块进行过滤。所述第一网板22采用正向阿基米德螺旋设计，数量设为若干块并等间距地安装在第一间隔板21上(即沿着圆周等间距地分布在第一间隔板21上)。工作时，空气从第一间隔板21的中部开口处进入，并沿着正向阿基米德螺旋设计的第一网板22延伸方向前行，在这个过程中，相对较重的带有油雾和杂质的气体会随着气流向前并与第一网板22表面接触，油雾及杂质会吸附到第一网板22表面，通过不断积聚形成液态状油液，并在重力作用下回流到集油槽中；而其余气体沿着第一网板22的正向阿基米德螺旋弧线顺势进入第二过滤模块。

具体的，如图8和图9所示，所述第二过滤模块包括用于承载第二网板32的第二间隔板31和利用阿基米德螺旋原理进行过滤的第二网板32。所述第二间隔板31固定设置在外壳本体12内，并靠近排风口，且第二间隔板31的边缘与外壳本体12的内壁之间设有间隙，第一过滤模块过滤后的空气从该间隙进入第二过滤模块。所述第二网板32采用反向阿基米德螺旋设计，数量设为若干块并等间距地安装在第二隔板上(即沿着圆周等间距地分布在第二间隔板31上)。工作时，空气从第二间隔板31与外壳本体12内壁之间的空隙进入第二过滤模块，并沿着反向阿基米德螺旋设计的第二网板32延伸方向前行，在这个过程中，相对较重的带有油雾和杂质的气体会随着气流向前并与第二网板32表面接触，油雾及杂质会吸附到第二网板32表面，通过不断积聚形成液态状油液，并在重力作用下回流到集油槽中；而其余气体沿着第二网板32的反向阿基米德螺旋弧线顺势进入过滤装置的排风口，并从排风口排出。

作为本发明的优选方案，为了获得更好的过滤效果，本发明所述第一网板22的数量设为4块、8块、12块、16块、20块中的一种(数量必须是4的倍数)，且第一网板22的一端设置在第一间隔板21的内边缘，另一端延伸至第一间隔板21的外边缘。优选的，当所述第一网板22的数量设为8块时，获得的过滤效果最佳，且空气经过第一过滤模块的阻力最小，效率最高。

作为本发明的优选方案，为了获得更好的过滤效果，本发明所述第二网板32的数量设为4块、8块、12块、16块、20块中的一种(数量必须是4的倍数)，且第二网板32的一端设置在第二间隔板31与排风口边缘相对应的位置上，另一端延伸至第二间隔板31的外边缘。优选的，当所述第二网板32的数量设为8块时，获得的过滤效果最佳，且空气经过第二过滤模块的阻力最小，效率最高。

作为本发明的优选方案，为了获得更好的过滤效果，本发明所述第一网板22和第二网板32采用不锈钢材料制成，并采用圆孔状网格板设计，采用圆孔设计可以降低加工难度，节省制造成本的同时，又可以提高油雾吸附的效果。

作为本发明的优选方案，为了获得更好的吸附效果，本发明所述圆孔的直径范围设为1mm至5mm之间，且单块第一网板22或第二网板32的圆孔总面积占第一网板22或第二网板32总面积的一半，此时，油雾的吸附效果较佳，且空气阻力较小。优选的，当所述圆孔的直径设为3mm时，油雾的吸附效果最佳、空气阻力最小、过滤效率最高。

进一步的，为了实现与其他部件的连接，拓展油雾收集器的应用范围，本发明所述前端盖11上设有用于连接进风管的第一凸起14。所述第一凸起14的高度范围设为25mm至30mm之间，该第一凸起14固定设置在前端盖11的进风口边缘上，位于外壳外部，这样便于连接进风管，从而扩大油雾过滤和收集的范围。

进一步的，为了更好地引导从而第二过滤模块排出的空气，本发明所述后端盖13上设有用于导风的第二凸起15。所述第二凸起15的高度范围设为5mm，且固定设置在后端盖13的排风口边缘上，位于外壳内部，这样设计便于将第二过滤模块排出的空气集中起来并引导至下一过滤装置。

本发明的工作过程和原理是：过滤装置在工作时，带有油雾和杂质的空气从外壳的进风口进入过滤装置，并从第一过滤模块的中间进入；沿着正向阿基米德螺旋设计的第一网板22延伸方向前行，在这个过程中，相对较重的带有油雾和杂质的气体会随着气流向前并与第一网板22表面接触，油雾及杂质会吸附到第一网板22表面，通过不断积聚形成液态状油液，并在重力作用下回流到集油槽中；而其余气体沿着第一网板22的正向阿基米德螺旋弧线顺势进入第二过滤模块；进入第二过滤模块后，空气沿着反向阿基米德螺旋设计的第二网板32延伸方向前行，在这个过程中，相对较重的带有油雾和杂质的气体会随着气流向前并与第二网板32表面接触，油雾及杂质会吸附到第二网板32表面，通过不断积聚形成液态状油液，并在重力作用下回流到集油槽中；而其余气体沿着第二网板32的反向阿基米德螺旋弧线顺势进入过滤装置的排风口，并从排风口排出。整个过程的过滤效率高，除油雾除杂质效果好，过滤后的空气中的油雾和杂质含量显著降低。

上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种阿基米德螺旋过滤装置，其特征在于，包括外壳、空气从中间进入四周流出的第一过滤模块、以及从四周进入中间流出的第二过滤模块；所述第一过滤模块和第二过滤模块均安装在外壳内，且第一过滤模块位于第二过滤模块之前；

所述外壳包括前端盖、外壳本体和后端盖；所述外壳本体设为管桶状，所述前端盖设置在外壳本体的一端，后端盖设置在外壳本体的另一端；所述前端盖设有用于空气进入的进风口，所述后端盖设有用于排出空气的排风口；

所述第一过滤模块包括第一间隔板和第一网板；所述第一间隔板固定在外壳本体内，并靠近进风口，第一间隔板的中部设有用于进风的开口；所述第一网板采用正向阿基米德螺旋设计，数量设为若干块并等间距地安装在第一间隔板上；

所述第二过滤模块包括第二间隔板和第二网板；所述第二间隔板固定设置在外壳本体内，并靠近排风口，且第二间隔板的边缘与外壳本体的内壁之间设有间隙；所述第二网板采用反向阿基米德螺旋设计，数量设为若干块并等间距地安装在第二隔板上。

2.根据权利要求1所述的阿基米德螺旋过滤装置，其特征在于，所述第一网板的数量设为4块、8块、12块、16块、20块中的一种，且第一网板的一端设置在第一间隔板的内边缘，另一端延伸至第一间隔板的外边缘。

3.根据权利要求2所述的阿基米德螺旋过滤装置，其特征在于，所述第一网板的数量设为8块。

4.根据权利要求1所述的阿基米德螺旋过滤装置，其特征在于，所述第二网板的数量设为4块、8块、12块、16块、20块中的一种，且第二网板的一端设置在第二间隔板与排风口边缘相对应的位置上，另一端延伸至第二间隔板的外边缘。

5.根据权利要求4所述的阿基米德螺旋过滤装置，其特征在于，所述第二网板的数量设为8块。

6.根据权利要求1所述的阿基米德螺旋过滤装置，其特征在于，所述第一网板和第二网板采用不锈钢材料制成，并采用圆孔状网格板设计。

7.根据权利要求6所述的阿基米德螺旋过滤装置，其特征在于，所述圆孔的直径范围设为1mm至5mm之间，且圆孔总面积占第一网板或第二网板总面积的一半。

8.根据权利要求7所述的阿基米德螺旋过滤装置，其特征在于，所述圆孔的直径设为3mm。

9.根据权利要求1所述的阿基米德螺旋过滤装置，其特征在于，所述前端盖上设有用于连接进风管的第一凸起；所述第一凸起的高度范围设为25mm至30mm之间，固定设置在前端盖的进风口边缘上，位于外壳外部。

10.根据权利要求1所述的阿基米德螺旋过滤装置，其特征在于，所述后端盖上设有用于导风的第二凸起；所述第二凸起的高度范围设为5mm，且固定设置在后端盖的排风口边缘上，位于外壳内部。