CN111729455A - 一种无耗材油雾收集器 - Google Patents

Abstract

一种无耗材油雾收集器，包括涡旋过滤器壳体、离心过滤器壳体、出油口、涡旋过滤器、离心过滤器、进风口、出风口和离心风机；涡旋过滤器壳体和离心过滤器壳体连通，涡旋过滤器设置在涡旋过滤器壳体内，离心过滤器和离心风机设置在离心过滤器壳体内，离心风机连接离心过滤器；涡旋过滤器壳体上设置有进风口，离心过滤器壳体上设置有出风口；涡旋过滤器壳体和离心过滤器壳体底部均设置有出油口。本发明能够应用于收集切削液蒸发或雾化产生的油雾或者水雾，减少环境污染，同时可以将回收的油雾重复利用，节约资源。

Description

一种无耗材油雾收集器

技术领域

本发明属于油雾收集技术领域，特别涉及一种无耗材油雾收集器。

背景技术

在机械加工行业(如CNC加工、车床加工、磨床加工等各类加工行业)中，通常会采用冷却液进行刀头、磨头等工件的冷却。在切削过程中，切削区会产生大量的切削热，冷却液在冷却过程中受热蒸发，从而产生油雾；另一方面，冷却液与高速旋转的切削刀具发生碰撞，导致冷却液的雾化，加速了油雾的产生；此外，在精密加工中，使用微量油雾润滑技术，本身会形成大量的油雾。

这些加工过程中所产生的油雾长期弥漫在机床内，加速机床内的精密零部件以及电器元件的老化，甚至引发电气故障；直接排放于空气当中，会污染空气环境，对人体健康造成危害；这些油雾若长期存在于车间工作区，会造成地面湿滑，且易引起火灾等安全事故。工业上常采用油雾收集设备对金属加工过程中所产生的油雾进行收集，常用的油雾收集设备及其特点如下：

(1)过滤式油雾收集设备：通过内置的专用滤芯将油雾吸附过滤，排出清洁空气。此种油雾收集设备结构原理简单，可根据不同空气排放标准，选择相应等级滤芯。但此种过滤设备所采用的滤芯为耗材，维护保养时需更换滤芯，维护成本较高。

(2)离心式油雾收集设备：在离心式油雾收集设备中，有一高速旋转的旋转体，油雾进入旋转体后，在离心力作用下油雾颗粒被甩出旋转体，撞击旋转体外的固定壁面，凝聚成大的液滴后沿壁面流出。离心式油雾收集设备属于无耗材设备，其维护成本低，只需定期清洗旋转体及固定壁面即可。但此种离心式收集设备所需风机功率较大，耗电量较大，且当油雾量较大时收集效果不佳。

(3)静电式油雾收集设备：油雾颗粒被吸入设备后首先经过静电分离区域，在静电分离区域中油雾颗粒带上电荷，随后油雾颗粒经过带有相反电荷的静电收集区域，实现油雾颗粒的收集。静电式油雾收集设备属于无耗材设备，维护运行成本较低，过滤效率高。但其只能用于油基切削液的场合，不适用于收集水基切削液。

(4)冷凝式油雾收集设备：冷凝式油雾收集设备主要采用氟利昂制冷和显热交换制冷，将油雾或者水雾冷凝成液体。此种油雾收集设备对于收集温度较高的油雾或水雾具有较好的收集效果，但是对于温度较低的油雾或水雾收集效果不佳。

发明内容

本发明的目的在于提供一种无耗材油雾收集器，以解决上述问题。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种无耗材油雾收集器，包括涡旋过滤器壳体、离心过滤器壳体、出油口、涡旋过滤器、离心过滤器、进风口、出风口和离心风机；涡旋过滤器壳体和离心过滤器壳体连通，涡旋过滤器设置在涡旋过滤器壳体内，离心过滤器和离心风机设置在离心过滤器壳体内，离心风机连接离心过滤器；涡旋过滤器壳体上设置有进风口，离心过滤器壳体上设置有出风口；涡旋过滤器壳体和离心过滤器壳体底部均设置有出油口。

进一步的，涡旋过滤器包括若干个凹槽结构，若干个凹槽结构等间距并排设置，且开口朝向相同，形成凹槽组；两个凹槽组错开对扣设置形成涡旋过滤器；任意两个相邻的凹槽结构相邻的两个翼缘上设置有一个凹槽结构。

进一步的，凹槽结构的两个翼缘对向内凹。

进一步的，离心过滤器为圆环状结构；圆环状结构上设置有废液流出开口。

进一步的，进风口和出风口均为圆筒状结构，且在连接处均设置有密封胶。

进一步的，出风口设置在离心过滤器壳体顶部，进风口设置在涡旋过滤器壳体的侧面。

与现有技术相比，本发明有以下技术效果：

本发明能够应用于收集切削液蒸发或雾化产生的油雾或者水雾，减少环境污染，同时可以将回收的油雾重复利用，节约资源。

本发明具有设计合理，结构简单，安装简易等优点。

本发明采用机械式无耗材过滤器，过滤效果稳定，造价低，长期使用运行和维护方便且费用低。

附图说明

图1是本发明的外形结构图。

图2是本发明的剖面结构图。

图3是涡旋过滤器结构图。

图4是涡旋过滤器腔体细节示意图。

图5是离心过滤器结构图。

其中：1-进风口，2-涡旋过滤器壳体，3-涡旋过滤器维护盖板，4-离心过滤器壳体，5-出风口，6-离心过滤器维护盖板，7-出油口，8-涡旋过滤器，9-离心过滤器，10-离心风机。

具体实施方式

以下结合附图对本发明进一步说明：

请参阅图1至图5，以下给出本发明的具体实施例，需要说明的是本发明并不局限于以下具体实施例，凡在本申请技术方案基础上做的等同变换均落入本发明的保护范围。

遵从上述技术方案，如图1至图5所示，本实施例给出一种无耗材式油雾收集设备，用于收集金属切削加工过程中产生的油雾或者水雾，既可以减少环境污染又可以节约资源。

本发明是一种用于油雾收集的设备，包括进风口1，涡旋过滤器壳体2，涡旋过滤器维护盖板3，离心过滤器壳体4，出风口5，离心过滤器维护盖板6，出油口7，涡旋过滤器8，离心过滤器9，离心风机10。

进风口1为一圆形结构，用于连接机床油雾出口，用螺钉安装于涡旋过滤器壳体2侧壁上，为防止漏风，安装过程中需要密封胶进行密封。

涡旋过滤器壳体2为一长方形结构，分为上下两层，上面一层内部有放置涡旋过滤器的槽型结构，用于放置涡旋过滤器8，下面一层用于过滤后的油液流动排出，涡旋过滤器壳体2下方与出油口7相连，另一侧与离心过滤器壳体4相连。

涡旋过滤器维护盖板3为长方形钣金结构，用螺钉安装于涡旋过滤器壳体2上，为防止漏风，安装过程中需要密封条进行密封，涡旋过滤器维护盖板3可随时拆卸以完成对涡旋过滤器8的拆卸维护。

离心过滤器壳体4与涡旋过滤器壳体2用螺钉相连，为防止漏风，安装过程中需要密封条进行密封。

出风口5为一圆形结构，用螺钉安装于离心过滤器壳体4上，为防止漏风，安装过程中需要密封胶进行密封。

离心过滤器维护盖板6用螺钉安装于离心过滤器壳体4的右侧，为防止漏风，安装过程中需要密封条进行密封。

出油口7为中空管状结构，两个出油口7分别焊接在涡旋过滤器壳体2和离心过滤器壳体4下方，用于将过滤器产生的油液引出。

涡旋过滤器8为一长方形结构，放置于涡旋过滤器壳体2中，用于过滤油雾微粒。

离心过滤器9为圆形结构，下方有一宽约7mm的开口，过滤后的废液可由此开口流出。离心过滤器9用螺钉安装于离心过滤器壳体4上，用于过滤油雾微粒。

离心风机10与离心过滤器9用螺钉连接，其旋转产生负压，将油雾吸入油雾收集器中。

无耗材油雾收集器工作时，离心风机旋转产生负压，油雾或者水雾从进风口1进入涡旋过滤器壳体2，经过涡旋过滤器8过滤，过滤后的气体进入离心过滤器壳体4，离心过滤器9过滤后的清洁气体经出风口5排出。

柯恩达效应，是指当流体流过物体表面时，由于流体粘性的存在，只要物体表面曲率不大，流体就会顺着该物体表面流动。无耗材油雾收集器工作时，含油雾杂质的气流经入风口进入涡旋过滤器8。如图4所示，气流首先进入腔体11，质量较大的液滴在惯性作用下大量撞击到腔体11的前壁面上，并在重力作用下沿壁面汇聚至底部。质量较小的液滴随流体继续运动，进入腔体13，在柯恩达效应的作用下，气流沿着腔体13的壁面运动，一部分气体沿着下壁面进入腔体12，另一部分则在惯性作用下重新进入腔体13，从而在其内部形成漩涡；裹挟在气流中的液滴在狭小的腔体13中进行旋转运动，促进液滴的融合。沿着下壁面进入腔体12的气流将从腔体12流出涡旋过滤器8。同样由于柯恩达效应的作用，该部分气流将在腔体13的渐缩壁面结构的作用下，继续产生漩涡，对气体中的油雾杂质进行再次融合和过滤。

无耗材油雾收集器工作时，含较少油雾杂质的气流进入离心过滤器9后，作高速旋转运动。高雷诺数的旋转运动使油雾液滴表面产生持续振动，这种高速持续的振动会逐渐破坏油雾液滴表面的表面张力，导致液滴变形，甚至破裂。当液滴数量较多时，会发生碰撞，部分小液滴则会融合成大液滴。大液滴因质量较大，无法被旋转气流继续裹挟着离开腔体，在离心力的作用下被甩向壁面，并在重力作用下从出油口7排出。

经实际测试验证，此油雾收集器对于PM2.5以上的颗粒过滤效率高达99％，可以实现对加工中油雾的高效过滤，并且无任何耗材的使用，无需维护，降低使用和维护成本。

Claims (6)

1.一种无耗材油雾收集器，其特征在于，包括涡旋过滤器壳体(2)、离心过滤器壳体(4)、出油口(7)、涡旋过滤器(8)、离心过滤器(9)、进风口(1)、出风口(5)和离心风机(10)；涡旋过滤器壳体(2)和离心过滤器壳体(4)连通，涡旋过滤器(8)设置在涡旋过滤器壳体(2)内，离心过滤器(9)和离心风机(10)设置在离心过滤器壳体(4)内，离心风机(10)连接离心过滤器(9)；涡旋过滤器壳体(2)上设置有进风口，离心过滤器壳体(4)上设置有出风口；涡旋过滤器壳体(2)和离心过滤器壳体(4)底部均设置有出油口(7)。

2.根据权利要求1所述的一种无耗材油雾收集器，其特征在于，涡旋过滤器(8)包括若干个凹槽结构，若干个凹槽结构等间距并排设置，且开口朝向相同，形成凹槽组；两个凹槽组错开对扣设置形成涡旋过滤器；任意两个相邻的凹槽结构相邻的两个翼缘上设置有一个凹槽结构。

3.根据权利要求2所述的一种无耗材油雾收集器，其特征在于，凹槽结构的两个翼缘对向内凹。

4.根据权利要求1所述的一种无耗材油雾收集器，其特征在于，离心过滤器(9)为圆环状结构；圆环状结构上设置有废液流出开口。

5.根据权利要求1所述的一种无耗材油雾收集器，其特征在于，进风口(1)和出风口(5)均为圆筒状结构，且在连接处均设置有密封胶。

6.根据权利要求1所述的一种无耗材油雾收集器，其特征在于，出风口(5)设置在离心过滤器壳体(4)顶部，进风口(1)设置在涡旋过滤器壳体(2)的侧面。

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