CN108176172A - 一种油雾净化设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种油雾净化设备,通过初始过滤层先把油雾气体中的大颗粒油雾和金属丝过滤掉，把油雾气体平行分流到阿基米德螺旋过滤层，经过阿基米德螺旋过滤层正反两部件结构的相互作用，把绝大部分气体中的油雾颗粒积聚到回收槽中，再通过中间进入叶轮进行高速离心油雾分离，把剩余的油雾尽数通过离心作用汇聚起来再流回到回收槽中；整个结构通过对油雾的多级功能金属部件分离处理，达到更大效果的油雾回收净化作用；尾气再通过尾气净化层处理，既能达到相应较低气流阻力作用又能达到尾气(包含油雾尾气和油雾以外气体组份)和异味气体的净化处理功能，使气体达到排放标准。

Description

一种油雾净化设备

技术领域

本发明涉及工业油雾收集领域，尤其涉及一种油雾净化设备。

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、运行稳定、油雾过滤效率高的油雾净化设备。

本发明的目的通过下述技术方案实现：

一种油雾净化设备，其中，包括壳体、用于过滤油雾气体中大颗粒油雾和金属丝的初始过滤层、阿基米德螺旋过滤层、离心过滤层和用于对气体做最后净化处理的尾气净化层，所述初始过滤层、阿基米德螺旋过滤层、离心过滤层和尾气净化层按照气体流动方向依次设置在壳体内：通过初始过滤层先把油雾气体中的大颗粒油雾和金属丝过滤掉，再通过阿基米德螺旋过滤层作用后，把绝大部分气体中的油雾颗粒积聚到回收槽中，气体再通过中间进入离心过滤层进行高速离心油雾分离，把剩余的油雾尽数通过离心作用汇聚起来再回流到回收槽中进行收集，最后通过尾气净化层对尾气进行净化处理，使气体达到排放标准。

所述的油雾净化设备，其中，所述初始过滤层可拆卸地设置在壳体内、靠近壳体的进风口处，所述初始过滤层采用圆锥形结构，所述圆锥形的初始过滤层卡入壳体的进风口处，初始过滤层的圆锥形尖端延伸至壳体内，圆锥形的初始过滤层上设置有多个过滤孔。

所述的油雾净化设备，其中，所述过滤孔采用长方形形状。

所述的油雾净化设备，其中，所述阿基米德螺旋过滤层包括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壳体内，且按照气体流动方向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被初始过滤层处理后，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，再进行后面的过滤处理。

所述的油雾净化设备，其中，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壳体内，第一间隔板的中部设有用于进风的开口，空气从初始过滤层出来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：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。

所述的油雾净化设备，其中，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壳体内，且第二间隔板的边缘与壳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：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排出，进入离心过滤层。

所述的油雾净化设备，其中，所述离心过滤层按照气体流动方向依次安装在壳体内的第一过滤单元、第二过滤单元和驱动单元；所述所述第二过滤单元与第一过滤单元抵接，所述驱动单元与第二过滤单元传动连接，驱动第二过滤单元旋转：工作时，驱动单元带着第二过滤单元转动并产生负压，气体从阿基米德螺旋过滤层出来后进入第一过滤单元，经过第一层过滤后再进入第二过滤单元，空气中的油雾在叶轮的离心力和阿基米德螺旋式吸附板的作用下形成油滴，油滴经过吸附和积聚后形成油路。

所述的油雾净化设备，其中，所述第二过滤单元主要包括叶轮、吸附器和用于固定第二过滤单元的承隔板；所述承隔板固定在壳体内，所述吸附器安装在承隔板上，吸附器的中间镂空，用于将叶轮包围，所述叶轮位于吸附器内，通过旋转使油雾在叶轮离心力的作用下甩向吸附器；所述吸附器包括阿基米德螺旋式吸附板、以及用于固定吸附板的固定板；所述吸附板上设有大量用于阻挡油雾的吸附孔，吸附板的外形为蜂窝状网格板；所述吸附板垂直安装在固定板上，所述固定板和承隔板上均设有用于气流流过的中心孔；所述叶轮采用离心式叶轮，主要包括上支撑板、下支撑板、以及安装在上下支撑板之间的弧形轮片；所述下支撑板与驱动单元连接，所述上支撑板上设有用于进风的进风口：工作时，气流从固定板和承隔板上的中心孔流进叶轮中心，随着叶轮的转动，位于叶轮中心的空气不断流入轮片之间的空隙中，并随着轮片产生的离心力向四周甩出，从而形成涡旋气流，涡旋气流在惯性作用下的运动方向与阿基米德螺旋线的方向相同。

所述的油雾净化设备，其中，所述尾气净化层设置在壳体内，靠近壳体的排风口处，所述尾气净化层由4个截面为1/4圆弧形的过滤层结构拼接而成，拼接后尾气净化层形成截面为圆形的圆柱体结构。

所述的油雾净化设备，其中，每个过滤层结构包括多个沿圆柱体的尾气净化层的轴向方向设置的过滤层，所述过滤层的截面为连续的“W”形，相邻两个过滤层之间间隔一定距离，气体通过相邻两个过滤层之间的间隔进入尾气净化层进行过滤。

本发明的工作过程和原理是：通过初始过滤层先把油雾气体中的大颗粒油雾和金属丝过滤掉，再通过阿基米德螺旋过滤层作用后，把绝大部分气体中的油雾颗粒积聚到回收槽中，气体再通过中间进入离心过滤层进行高速离心油雾分离，把剩余的油雾尽数通过离心作用汇聚起来再回流到回收槽中进行收集，最后通过尾气净化层对尾气进行净化处理，使气体达到排放标准。

与现有技术相比，本发明还具有以下优点：

(1)整个产品结构利用阿基米德螺旋形状的气流旋转方向，大大降低风量的阻力，同时又大大的增加空气油雾与阿基米德过滤网板的接触面积，达到直接降低电机能耗，提高油雾吸附功能的效果。

(2)以风量为主要考核标准的空气油雾净化设备，在选择电机时，在同一能效标准下，本技术方案的油雾净化设备需要的电机的功率比同类产品需要的电机的功率低30％以上。此时，在功率相对较小的电机带动下，本技术方案的油雾净化设备同样具有相同风量，而且空气油雾接触面积比同类产品更大，在阿基米德旋转气体原理中，空气油雾部分更直接的被甩到过滤网板上，达到更好的油雾被吸附效果；并且吸附在不锈钢材质网板的油雾积聚汇集到回收槽中并可直接回收再用，该回收油雾不受污染可回用。

(3)本技术方案的油雾净化设备在整体结构设计上，在相近风量情况下的油雾净化设备，选用功率较小的电机以及采用阿基米德螺旋过滤网板结构，使整机用料减少达30％，即相比比同类产品，在相同能效下，本技术方案的油雾净化设备节能达40％，用料降低30％，使用效果更明显以及使用寿命更长更耐用。

附图说明

图1是本发明所提供的油雾净化设备剖视图。

图2是本发明所提供的壳体的结构示意图。

图3是本发明所提供的初始过滤层的结构示意图。

图4是本发明所提供的阿基米德螺旋过滤层的爆炸图。

图5是本发明所提供的第一过滤模块的立体图。

图6是本发明所提供的第一过滤模块的主视图。

图7是本发明所提供的第二过滤模块的立体图。

图8是本发明所提供的第二过滤模块的主视图。

图9是本发明所提供的离心过滤层的剖视图。

图10是本发明所提供的吸附器的立体图。

图11是本发明所提供的360度式吸附板的结构图。

图12是本发明所提供的90度式吸附板的结构示意图。

图13是本发明所提供的180度式吸附板的结构示意图。

图14是本发明所提供的尾气净化层的主视图。

图15是本发明所提供的图14中A-A面的截面图。

上述附图中的标号说明：

壳体-100，初始过滤层-200，阿基米德螺旋过滤层-300，离心过滤层-400，尾气净化层-500，前端盖-111，外壳本体-112，后端盖-113，第一凸起-114，第一间隔板-321，第一网板-322，第二间隔板-331，第二网板-332，第一过滤单元-420，驱动单元-440，叶轮-431，吸附器-432，承隔板-4321，吸附板-4322，过滤层结构-510，过滤层-511。

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。

如图1所示，一种油雾净化设备，包括壳体100、用于过滤油雾气体中大颗粒油雾和金属丝的初始过滤层200、阿基米德螺旋过滤层300、离心过滤层400和用于对气体做最后净化处理的尾气净化层500，所述初始过滤层200、阿基米德螺旋过滤层300、离心过滤层400和尾气净化层500按照气体流动方向依次设置在壳体100内：通过初始过滤层200先把油雾气体中的大颗粒油雾和金属丝过滤掉，再通过阿基米德螺旋过滤层300作用后，把绝大部分气体中的油雾颗粒积聚到回收槽中，气体再通过中间进入离心过滤层400进行高速离心油雾分离，把剩余的油雾尽数通过离心作用汇聚起来再回流到回收槽中进行收集，最后通过尾气净化层500对尾气进行净化处理，使气体达到排放标准。

具体的，如图2所示，所述壳体100包括用于密封的前端盖111、外壳本体112和后端盖113。所述外壳本体112设为管桶状，所述前端盖111设置在外壳本体112的一端，后端盖113设置在外壳本体112的另一端。所述前端盖111设有用于空气进入的进风口，所述后端盖113设有用于排出空气的排风口。

进一步的，为了实现与其他部件的连接，拓展油雾净化设备的应用范围，本技术方案所述前端盖111上设有用于连接进风管的第一凸起114。所述第一凸起114的高度范围设为25mm至30mm之间，该第一凸起114固定设置在前端盖111的进风口边缘上，位于壳体100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，为了更好地引导空气从油雾净化设备排出，本技术方案所述后端盖113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113的排风口边缘上，位于壳体100内部，这样设计便于将过滤处理后的空气集中起来并引导排出。

具体地，如图3所示，所述初始过滤层200可拆卸地设置在外壳本体112内、靠近进风口处，初始过滤层200上设置有多个过滤孔210。通过在壳体100的进风口处设置初始过滤层200，先把油雾气体中的大颗粒油雾和金属丝过滤掉，经过初始过滤层200过滤后的油雾气体再进入阿基米德螺旋过滤层300进一步过滤，这样，就可以避免大颗粒油雾和金属丝堵塞阿基米德螺旋过滤层300，保证阿基米德螺旋过滤层300的使用寿命，而且，所述初始过滤层200可拆卸地设置在壳体100的进风口处，即使初始过滤层200被大颗粒油雾和金属丝堵塞，也方便清理和更换，保证油雾净化设备正常使用。

具体地，因为进风口处风速流量是由大到小变化的(即越靠近进风口，风速流量越小)，所述初始过滤层200采用圆锥形结构，所述圆锥形的初始过滤层200卡入壳体100的进风口处，初始过滤层200的圆锥形尖端延伸至壳体100内，圆锥形的初始过滤层200上设置有多个过滤孔，这样，进风口处风速流量由大到小变化，初始过滤层200的截面也是由大到小变化，使得油雾顺着大风力抽吸顺利进入油雾净化设备内，使油雾的初始过滤效果更好，圆锥形结构也使初始过滤层200的清理和拆装更换更加方便。

具体地，所述初始过滤层200的表面积由全部过滤孔210的总面积和相邻过滤孔210之间的间隙实体表面积之和组成，所述全部过滤孔210的总面积大于相邻过滤孔210之间的间隙实体表面积之和，这样，使初始过滤层200的过滤效果更好。

具体地，所述过滤孔210可以采用各种形状，如圆形、方形或其他形状。本实施例中，所述过滤孔210采用长条孔形状，优选采用长方形形状，过滤孔210采用长方形形状，更有利于油雾风量平行进入并分散到下一层的阿基米德螺旋过滤层300，并能让大颗粒油雾接触到锥形长孔网板(即初始过滤层200)，被吸附到初始过滤层200表面汇聚起来后，再回流到回收槽中直接回收。

具体地，所述初始过滤层200可以采用各种材质制成，只要油雾接触到初始过滤层200后能被吸附到初始过滤层200表面汇聚起来即可，本实施例中，所述初始过滤层200采用不锈钢材料制成，不锈钢材料的油雾吸附能力强，能很好地过滤大颗粒油雾，而且，采用不锈钢材料的初始过滤层200，可以避免初始过滤层200过滤金属丝时被金属丝划伤损坏，保证初始过滤层200的使用寿命。

具体地，因为初始过滤层200是采用扇形的网板卷曲形成圆锥形结构的，扇形网板的两个侧边之间没有固定连接，如果圆锥形的初始过滤层200卡入壳体100的进风口处时固定不好，扇形网板的两个侧边就会弹开，影响初始过滤层200的正常使用，为了解决这一问题，本油雾净化设备还包括具有弹性的收缩夹子220一弹力连接边221与扇形网板的其中一个侧边固定连接，第二弹力连接边222与扇形网板的另一个侧边固定连接，把扇形网板卷曲形成圆锥形结构的初始过滤层200，按压第一弹力连接边221和第二弹力连接边222使第一弹力连接边221和第二弹力连接边222靠近，以固定扇形网板的两个侧边，防止扇形网板的两个侧边弹开，扇形网板的两个侧边固定后，即可把圆锥形的初始过滤层200卡入壳体100的进风口处实现过滤，当圆锥形的初始过滤层200需要清洗养护时，把圆锥形的初始过滤层200从油雾净化设备的进风口处取下，掰开第一弹力连接边221和第二弹力连接边222使第一弹力连接边221和第二弹力连接边222分开，即可对初始过滤层200进行清洗养护。

如图4、图5、图6、图7、和图8所示，具体地，所述阿基米德螺旋过滤层300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。所述阿基米德螺旋过滤层300主要包括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壳体100内，且按照气体流动方向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被初始过滤层200处理后，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，再进行后面的过滤处理，经过阿基米德螺旋过滤层300过滤后的空气的过滤效率好，除油雾除杂质的效果高，过滤后的空气中的油雾和杂质含量显著降低。

具体的，如图5和图6所示，所述第一过滤模块包括用于承载第一网板322并实现间隔功能的第一间隔板321和利用阿基米德螺旋原理进行过滤的第一网板322。所述第一间隔板321固定在外壳本体112内，第一间隔板321的中部设有用于进风的开口，空气从初始过滤层200出来后从此开口进入第一过滤模块进行过滤。所述第一网板322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321上(即沿着圆周等间距地分布在第一间隔板321上)。工作时，空气从第一间隔板321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322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322表面接触，油雾及杂质会吸附到第一网板322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322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7和图8所示，所述第二过滤模块包括用于承载第二网板332的第二间隔板331和利用阿基米德螺旋原理进行过滤的第二网板332。所述第二间隔板331固定设置在外壳本体112内，且第二间隔板331的边缘与外壳本体112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332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331上)。工作时，空气从第二间隔板331与外壳本体112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332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332表面接触，油雾及杂质会吸附到第二网板332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332的反向阿基米德螺旋弧线顺势排出，进入离心过滤层400。

作为本技术方案的优选方案，为了获得更好的过滤效果，本技术方案所述第一网板322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322的一端设置在第一间隔板321的内边缘，另一端延伸至第一间隔板321的外边缘。优选的，当所述第一网板322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。

作为本技术方案的优选方案，为了获得更好的过滤效果，本技术方案所述第二网板332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332的一端设置在第二间隔板331与排风口边缘相对应的位置上，另一端延伸至第二间隔板331的外边缘。优选的，当所述第二网板332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。

作为本技术方案的优选方案，为了获得更好的过滤效果，本技术方案所述第一网板322和第二网板332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。

作为本技术方案的优选方案，为了获得更好的吸附效果，本技术方案所述圆孔的直径范围设为1mm至5mm之间，且单块第一网板322或第二网板332的圆孔总面积占第一网板322或第二网板332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。

如图9所示，具体地，所述离心过滤层400按照气体流动方向依次安装在壳体100内的第一过滤单元420、第二过滤单元和驱动单元440。所述所述第二过滤单元与第一过滤单元420抵接，所述驱动单元440与第二过滤单元传动连接，驱动第二过滤单元旋转。工作时，驱动单元440带着第二过滤单元转动并产生负压，气体从阿基米德螺旋过滤层300出来后进入第一过滤单元420，经过第一层过滤后再进入第二过滤单元，空气中的油雾在叶轮431的离心力和阿基米德螺旋式吸附板4322的作用下形成油滴，油滴经过吸附和积聚后形成油路，对油路进行引流便可以将油雾收集和循环利用。

具体的，所述第二过滤单元主要包括叶轮431、吸附器432和用于固定第二过滤单元的承隔板4321。所述承隔板4321固定在壳体100内，所述吸附器432安装在承隔板4321上，吸附器432的中间镂空，用于将叶轮431包围，所述叶轮431位于吸附器432内，通过旋转使油雾在叶轮431离心力的作用下甩向吸附器432。

具体的，如图10所示，所述吸附器432包括阿基米德螺旋式吸附板4322、以及用于固定吸附板4322的固定板。所述吸附板4322上设有大量用于阻挡油雾的吸附孔，吸附板4322的外形为蜂窝状网格板。所述吸附板4322垂直安装在固定板上，所述固定板和承隔板4321上均设有用于气流流过的中心孔。

具体的，所述叶轮431采用离心式叶轮431，主要包括上支撑板、下支撑板、以及安装在上下支撑板之间的弧形轮片。所述下支撑板与驱动单元440连接，所述上支撑板上设有用于进风的进风口。工作时，气流从固定板和承隔板4321上的中心孔流进叶轮431中心，随着叶轮431的转动，位于叶轮431中心的空气不断流入轮片之间的空隙中，并随着轮片产生的离心力向四周甩出，从而形成涡旋气流；涡旋气流在惯性作用下的运动方向与阿基米德螺旋线的方向相同(气流顺着阿基米德螺旋线的方向流动)，这样既能够大大降低吸附板4322对空气的阻力，又能增大吸附板4322与空气之间的接触面积，使空气中的油雾很容易就附着在吸附板4322上形成油滴，从而获得理想的油雾分离效果。

作为本技术方案的优选方案，本技术方案所述阿基米德螺旋式吸附板4322提供三种实施方式，具体为：

实施方式一：所述阿基米德螺旋式吸附板4322的数量设为一块，靠近中心的一端为吸附板4322的起始端，另一端为吸附板4322的终止端。所述吸附板4322环绕叶轮431一圈布置，如图11所示，从起始端到终止端之间的角度不小于360度，且起始端与终止端不重合(即不是正圆)。这样设计的好处在于，叶轮431旋转时对气流产生驱动作用，根据气流运动轨迹沿着阿基米德旋转方向流动原理，气流中的油雾也沿着这个轨迹运动，在旋转运动的油雾气体与360度阿基米德螺旋式吸附网板的充分接触下，并在更小的阻力下对气体中的油雾进行吸附，从而获得理想的气液分离效果。

实施方式二：所述阿基米德螺旋式吸附板4322设为四块，靠近中心的一端为吸附板4322的起始端，另一端为吸附板4322的终止端，每块吸附板4322占用90度，如图12所示，每块吸附板4322的起始端都在同一个圆上(即每块吸附板4322的起始端到中心的距离相同)，每块吸附板4322的终止端都在同一个圆上(即每块吸附板4322的终止端到中心的距离相同)。该方案作为本发明的最优方案，具有结构简单、容易实施、空气阻力小、油雾分离效果好的优点。

实施方式三：所述阿基米德螺旋式吸附板4322设为四块，靠近中心的一端为吸附板4322的起始端，另一端为吸附板4322的终止端，每块吸附板4322占用180度，如图13所示。每块吸附板4322的起始端都在同一个圆上(即每块吸附板4322的起始端到中心的距离相同)，每块吸附板4322的终止端都在同一个圆上(即每块吸附板4322的终止端到中心的距离相同)。其中一块吸附板4322的终止端与相对的吸附板4322的起始端在径向上重合。本实施方式与实施方式二的原理相似，吸附板4322重叠部分会对空气中的油雾进一步吸附，使空气中的气液分离，在气流运动过程增加更多的接触面积，从而达到更好的吸附油雾效果。

进一步的，本技术方案所述驱动单元440设为驱动电机。具体的，本技术方案采用超高效率的三相异步电机，该类型电机能长期运行可靠，相对普通电机更节约用电更环保。

作为本技术方案的优选方案，所述吸附板4322的吸附孔的孔径设为2mm，且吸附孔平行布置，吸附孔之间的中心距离为3mm，网格板的厚度为0.5mm，采用不锈钢材质，利用这种孔径的吸附板4322，在阿基米德旋转弧度方向，对气流的接触面积加大，同时能够有效降低相对阻力。

如图14所示，具体地，所述尾气净化层500设置在壳体100内，靠近排风口处，所述尾气净化层500由4个截面为1/4圆弧形的过滤层结构510拼接而成，拼接后尾气净化层500形成截面为圆形的圆柱体结构，尾气净化层500采用4个过滤层结构510拼接而成，安装或拆卸时，可以将4个过滤层结构510逐一安装或拆卸，操作方便简单，方便尾气净化层500的装卸清洗和更换养护。

进一步地，为了方便待过滤的气体进入尾气净化层500实现过滤，每个过滤层结构510包括多个沿圆柱体的尾气净化层500的轴向方向设置的过滤层511(具体地，所述过滤层511的层数按实际需要而定，可以设为2-8层。优选地，所述过滤层511的层数设定为3层)，所述过滤层511的截面为连续的“W”形(如图15所示，为A-A面的截面图)，相邻两个过滤层511之间间隔一定距离，气体通过相邻两个过滤层511之间的间隔进入尾气净化层500进行过滤。过滤层511采用截面为连续的“W”形结构，既对待处理气体的捕获处理达到非常好的净化效果，又能顺着气流方向，最大限度的降低气流的阻力。

具体地，所述相邻两个过滤层511之间间隔的距离可按实际需要设定，本实施例中，所述相邻两个过滤层511之间间隔的距离为5-10mm。优选地，所述相邻两个过滤层511之间间隔的距离为5mm或10mm。

进一步地，所述过滤层511可以采用各种具有过滤功能的材料制成，如由普通纤维过滤材料薄板组成或采用碳纤维空气过滤材料制成。优选地，所述过滤层511采用碳纤维空气过滤材料，碳纤维空气过滤材料具有高吸附性，并具有坚硬平滑的表面结构，使过滤层511可以达到更好的应用效果。

本技术方案的工作过程和原理是：油雾净化设备在工作时，带有油雾和杂质的空气从壳体100的进风口进入油雾净化设备，通过圆锥形的初始过滤层200先把油雾气体中的大颗粒油雾和金属丝过滤掉；经过初始过滤层200把油雾气体平行分流到阿基米德螺旋过滤层300，经过阿基米德螺旋过滤层300正反两部件结构的相互作用，把绝大部分气体中的油雾颗粒积聚到回收槽中(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322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322表面接触，油雾及杂质会吸附到第一网板322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322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332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332表面接触，油雾及杂质会吸附到第二网板332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332的反向阿基米德螺旋弧线顺势排出，进入离心过滤层400；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)；再通过中间进入叶轮431进行高速离心油雾分离，把剩余的油雾尽数通过离心作用汇聚起来再流回到回收槽中(通过驱动电机带着离心式叶轮431转动，使叶轮431内部产生负压，迫使外部空气从油雾净化设备的进风口进入第一过滤单元420，经过第一过滤单元420的吸附和过滤后，空气流从承隔板4321的中心孔处进入叶轮431，并在叶轮431的转动下形成涡旋气流，空气中的油雾在离心力作用下，与阿基米德螺旋式吸附板4322接触，并附着在吸附板4322上形成油滴，从而获得理想的油雾分离效果)；整个结构通过对油雾的多级功能金属部件分离处理，达到更大效果的油雾回收净化作用。尾气再通过尾气净化层500处理，既能达到相应较低气流阻力作用又能达到尾气(包含油雾尾气和油雾以外气体组份)和异味气体的净化处理功能。

本油雾净化设备相对于现有技术，具体以下优点：

(1)整个产品结构利用阿基米德螺旋形状的气流旋转方向，大大降低风量的阻力，同时又大大的增加空气油雾与阿基米德过滤网板的接触面积，达到直接降低电机能耗，提高油雾吸附功能的效果。

(2)以风量为主要考核标准的空气油雾净化设备，在选择电机(驱动单元440)时，在同一能效标准下，本技术方案的油雾净化设备需要的电机的功率比同类产品需要的电机的功率低30％以上。此时，在功率相对较小的电机带动下，本技术方案的油雾净化设备同样具有相同风量，而且空气油雾接触面积比同类产品更大，在阿基米德旋转气体原理中，空气油雾部分更直接的被甩到过滤网板上，达到更好的油雾被吸附效果；并且吸附在不锈钢材质网板的油雾积聚汇集到回收槽中并可直接回收再用，该回收油雾不受污染可回用。

(3)本技术方案的油雾净化设备在整体结构设计上，在相近风量情况下的油雾净化设备，选用功率较小的电机以及采用阿基米德螺旋过滤网板结构，使整机用料减少达30％，即相比比同类产品，在相同能效下，本技术方案的油雾净化设备节能达40％，用料降低30％，使用效果更明显以及使用寿命更长更耐用。

(4)过滤效果更好：先经过初始过滤层对油雾气体中的大颗粒油雾和金属丝进行过滤，实现粗过滤处理，再由正反两个阿基米德螺旋过滤层进一步过滤，实现精过滤，进一步提升过滤效果。

(5)保证阿基米德螺旋过滤层的使用寿命：经过初始过滤层过滤后的油雾气体再通过正反两个阿基米德螺旋过滤层进一步过滤，这样，就可以避免大颗粒油雾和金属丝堵塞阿基米德螺旋过滤层，保证阿基米德螺旋过滤层的使用寿命。

(6)方便清洗和拆装更换：初始过滤层采用圆锥形的结构可拆卸地卡入壳体100的进风口处，便于初始过滤层进行清洗和拆装更换。

(7)有利于大颗粒油雾吸附汇聚：初始过滤层采用圆锥形的结构和采用长方形形状的过滤孔，更有利于油雾风量平行进入并分散到下一层的阿基米德螺旋过滤层，并能让大颗粒油雾接触到锥形长孔网板，被吸附到初始过滤层表面汇聚起来后，再回流到回收槽中直接回收。

(8)阿基米德螺旋过滤层300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。

(9)阿基米德螺旋过滤层300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。

(10)阿基米德螺旋过滤层300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。

(11)离心过滤层400的叶轮产生涡旋气流的运动方向与阿基米德螺旋式吸附板的走向大致相同，使气流沿着阿基米德螺旋线的方向流动，这样设计能够有效降低气流通过吸附器的阻力，并大大增加与吸附板的接触面积，使油雾更容易附着在吸附板上，获得理想的油雾过滤效果。

(12)离心过滤层400采用阿基米德螺旋式吸附板对空气中的油雾进行过滤，由于气流通过吸附板时阻力小、空气流通畅顺，所以无论是电机还是吸附板上产生的风燥都十分小，运行平稳可靠。

(13)离心过滤层400利用涡旋气流与阿基米德螺旋线结合的方式使油雾更容易附着在吸附板上，并在自重作用下形成油滴，从而形成油路，不会堵塞吸附孔，保证通过收集器的气流流量不受影响。

(14)离心过滤层400的不锈钢网板均采用光亮退火表面处理，处理后能够显著提高表面的光滑度，达到较高的表面反射性处理效果，这样既能在增加气流接触面积并有效吸附气流中的液体颗粒，同时也能让所吸附积聚的液体颗粒在这种光亮表面回流下来。

(15)通过在油雾净化设备的气体排放口处设置尾气净化层500，最大限度地过滤掉气体中的油雾，使气体达到排放要求。

(16)尾气净化层500采用4个截面为1/4圆弧形的过滤层结构拼接而成，拼接后尾气净化层的截面为圆形，采用拼接方式组成尾气净化层，方便每个过滤层结构的装卸清洗和更换养护。

(17)每个圆弧形的过滤层结构包括多个截面为连续的“W”形的过滤层，既对尾气的捕获处理达到非常好的净化效果，又顺着气流方向，最大限度的降低气流阻力。

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)

1.一种油雾净化设备，其特征在于，包括壳体、用于过滤油雾气体中大颗粒油雾和金属丝的初始过滤层、阿基米德螺旋过滤层、离心过滤层和用于对气体做最后净化处理的尾气净化层，所述初始过滤层、阿基米德螺旋过滤层、离心过滤层和尾气净化层按照气体流动方向依次设置在壳体内：通过初始过滤层先把油雾气体中的大颗粒油雾和金属丝过滤掉，再通过阿基米德螺旋过滤层作用后，把绝大部分气体中的油雾颗粒积聚到回收槽中，气体再通过中间进入离心过滤层进行高速离心油雾分离，把剩余的油雾尽数通过离心作用汇聚起来再回流到回收槽中进行收集，最后通过尾气净化层对尾气进行净化处理，使气体达到排放标准。

2.根据权利要求1所述的油雾净化设备，其特征在于，所述初始过滤层可拆卸地设置在壳体内、靠近壳体的进风口处，所述初始过滤层采用圆锥形结构，所述圆锥形的初始过滤层卡入壳体的进风口处，初始过滤层的圆锥形尖端延伸至壳体内，圆锥形的初始过滤层上设置有多个过滤孔。

3.根据权利要求2所述的油雾净化设备，其特征在于，所述过滤孔采用长方形形状。

4.根据权利要求1所述的油雾净化设备，其特征在于，所述阿基米德螺旋过滤层包括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壳体内，且按照气体流动方向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被初始过滤层处理后，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，再进行后面的过滤处理。

5.根据权利要求4所述的油雾净化设备，其特征在于，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壳体内，第一间隔板的中部设有用于进风的开口，空气从初始过滤层出来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：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。

6.根据权利要求4所述的油雾净化设备，其特征在于，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壳体内，且第二间隔板的边缘与壳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：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排出，进入离心过滤层。

7.根据权利要求1所述的油雾净化设备，其特征在于，所述离心过滤层按照气体流动方向依次安装在壳体内的第一过滤单元、第二过滤单元和驱动单元；所述所述第二过滤单元与第一过滤单元抵接，所述驱动单元与第二过滤单元传动连接，驱动第二过滤单元旋转：工作时，驱动单元带着第二过滤单元转动并产生负压，气体从阿基米德螺旋过滤层出来后进入第一过滤单元，经过第一层过滤后再进入第二过滤单元，空气中的油雾在叶轮的离心力和阿基米德螺旋式吸附板的作用下形成油滴，油滴经过吸附和积聚后形成油路。

8.根据权利要求7所述的油雾净化设备，其特征在于，所述第二过滤单元主要包括叶轮、吸附器和用于固定第二过滤单元的承隔板；所述承隔板固定在壳体内，所述吸附器安装在承隔板上，吸附器的中间镂空，用于将叶轮包围，所述叶轮位于吸附器内，通过旋转使油雾在叶轮离心力的作用下甩向吸附器；所述吸附器包括阿基米德螺旋式吸附板、以及用于固定吸附板的固定板；所述吸附板上设有大量用于阻挡油雾的吸附孔，吸附板的外形为蜂窝状网格板；所述吸附板垂直安装在固定板上，所述固定板和承隔板上均设有用于气流流过的中心孔；所述叶轮采用离心式叶轮，主要包括上支撑板、下支撑板、以及安装在上下支撑板之间的弧形轮片；所述下支撑板与驱动单元连接，所述上支撑板上设有用于进风的进风口：工作时，气流从固定板和承隔板上的中心孔流进叶轮中心，随着叶轮的转动，位于叶轮中心的空气不断流入轮片之间的空隙中，并随着轮片产生的离心力向四周甩出，从而形成涡旋气流，涡旋气流在惯性作用下的运动方向与阿基米德螺旋线的方向相同。

9.根据权利要求1所述的油雾净化设备，其特征在于，所述尾气净化层设置在壳体内，靠近壳体的排风口处，所述尾气净化层由4个截面为1/4圆弧形的过滤层结构拼接而成，拼接后尾气净化层形成截面为圆形的圆柱体结构。

10.根据权利要求9所述的油雾净化设备，其特征在于，每个过滤层结构包括多个沿圆柱体的尾气净化层的轴向方向设置的过滤层，所述过滤层的截面为连续的“W”形，相邻两个过滤层之间间隔一定距离，气体通过相邻两个过滤层之间的间隔进入尾气净化层进行过滤。