CN112675618A - 油气分离装置以及旋风分离器 - Google Patents

Abstract

本发明揭露一种油气分离装置以及旋风分离器，油气分离装置包括界面活性剂存储槽及旋风分离器，旋风分离器包括壳体、导流固着结构及界面活性剂吸附层，界面活性剂吸附层会吸附来自界面活性剂存储槽的界面活性剂并且耦接于外壳内壁或内壳内壁上，当油气进入旋风分离腔后与外壳内壁上的界面活性剂结合会分离出部分油，后续再进入排气管与内壳内壁上的界面活性剂结合以再次分离出油，藉由界面活性剂吸附层的设置，能够高效率的自油气中分离出油，减少环境污染并提高生产良率。

Description

油气分离装置以及旋风分离器

技术领域

本发明涉及一种油气分离装置以及旋风分离器，尤其涉及一种具有旋风分离器的油气分离装置。

背景技术

随着工业科技的快速发展，如CNC工具机等数控机床，在工业生产中的使用变得越来越普遍。在数控机床加工过程中，会添加润滑油在待加工的组件上，以提升加工组件的顺畅度。

然而，数控机床在刀具高速运转切削组件时，会产生大量的切削热，从而引起润滑油气化，产生大量的油气，油气会弥漫于数控机床内部甚至外部空间。

以前大多是用强力风机将油气直接抽排到厂房外，不仅污染外部环境，也会使室内温度不稳定，不但使空调的冷气耗电变大，更严重的是如温度、湿度等生产环境参数会一直变动，严重时会致使生产良率下降。所以，为了使数控机床运作稳定，则需要让室内空气保持循环使用以稳定环境参数，所以数控机床厂房的技术领域中亟需要发展可以净化空气中油气的油气分离方式。

因此，在数控机床的技术领域中，如何以最方便、最经济、最有效的方式来除去运作时产生的油气，已成为本领域技术人员欲积极解决的问题之一。

发明内容

本发明之目的在于提供一种油气分离装置以及旋风分离器，能够有效自油气中分离出油，减少环境污染并提高生产良率。

本发明是关于一种油气分离装置以及旋风分离器，可应用于数控机床厂房以改善油气污染的问题，油气分离装置以及旋风分离器用于自油气中分离出油。油气分离装置包括界面活性剂存储槽，以及旋风分离器。

界面活性剂存储槽耦接旋风分离器，用于存储界面活性剂，界面活性剂又或可称为表面活性剂。旋风分离器进一步包括壳体、至少一个界面活性剂吸附层以及至少一个导流固着结构。

旋风分离器的壳体包括内壳与外壳，外壳具有进气口，内壳围成一个排气管，内壳与外壳之间形成旋风分离腔，其中进气口连通旋风分离腔，旋风分离腔与排气管连通。进一步，排气管还可设置为中间收缩、两端逐渐扩大的结构，以增加油气的流速。

可采用二个界面活性剂吸附层分别设置于外壳内壁与内壳内壁，用于吸收来自界面活性剂存储槽的界面活性剂，相对应的可采用二个导流固着结构分别耦接并固着界面活性剂吸附层。

当油气通过进气口进入旋风分离器的旋风分离腔时，旋风分离腔做离心运动使油气能够与外壳内壁的界面活性剂结合分离出部分油后，再自旋风分离腔进入排气管，后续油气还可与内壳内壁的界面活性剂结合分离出油。

进一步，旋风分离器还可包括二个环状导流沟、导风板以及导油沟。其中一个环状导流沟设置于旋风分离器外壳上方的边缘，另一个环状导流沟设置于旋风分离器内壳上方的边缘，使界面活性剂均匀的流入外壳内壁的界面活性剂吸附层与内壳内壁上的界面活性剂吸附层。

导风板连接外壳内壁与内壳外壁，使油气能够呈预定的涡旋方向进入旋风分离腔，导风板更可具有导油沟，导油沟可从内壳内壁贯穿至外壳内壁，以使内壳内壁的油能够通过导油沟流至外壳内壁。

再进一步，界面活性剂存储槽更包括二个导管，分别用于连接界面活性剂存储槽与导流沟，二个导管还可分别设有开关阀，用于控制界面活性剂存储槽中的界面活性剂进入环状导流沟。当开关阀打开时，界面活性剂存储槽中的界面活性剂会通过导管流入环状导流沟，再由环状导流沟均匀的流入至旋风分离器外壳内壁上的活性界面剂吸附层与内壳内壁上的活性界面剂吸附层。

更进一步，油气分离装置更包括泵，耦接于界面活性剂存储槽，用于输送界面活性剂至界面活性剂存储槽中。

为达所述优点至少其中之一或其他优点，本发明的又一实施例可进一步提出一种旋风分离器，旋风分离器能自油气中分离出油，旋风分离器包括壳体、至少一个界面活性剂吸附层。

壳体包括外壳与内壳，外壳具有进气口，内壳围成排气管，内壳与外壳之间形成旋风分离腔，进气口连通旋风分离腔，旋风分离腔连通排气管。所述至少一个界面活性剂吸附层分别设置于外壳内壁或内壳内壁，用于吸收界面活性剂。

其中，当油气通过进气口进入旋风分离腔时，旋风分离腔做离心运动使油气与外壳内壁的界面活性剂结合分离出部分油后，再自旋风分离腔进入排气管，油气可接续与内壳内壁的界面活性剂结合分离出油。

此外，旋风分离器更可包括至少一个导流固着结构，对应界面活性剂吸附层来设置，导流固着结构耦接并固着界面活性剂吸附层。

因此，利用本发明所提供的一种油气分离装置以及旋风分离器，藉由界面活性剂吸附层的设置，能够有效自油气中分离出油，减少环境污染并提高生产良率。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图,详细说明如下。

附图说明

所包括的附图用来提供对本申请实施例的进一步的理解，其构成了说明书的一部分，用于例示本申请的实施方式，并与文字描述一起来阐释本申请的原理。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。在附图中：

图1是本发明旋风分离器的结构示意图；

图2是本发明旋风分离器的破面图；

图3是本发明图2中标示A的局部放大示意图；

图4是本发明图2中标示B的局部放大示意图；

图5是本发明油气分离装置的结构示意图；以及

图6是本发明油气分离装置涉及的旋风分离器的破面图。

附图标记：10-油气分离装置 12-风机 14-旋风分离器 16-界面活性剂存储槽20-集油槽 22-壳体 24-外壳 26-内壳 28-进气口 30-排气管 32-导管 34-开关阀 38-环状导流沟 40-旋风分离腔 42-导风板 44-导油沟 46-界面活性剂吸附层 48-导流固着结构

具体实施方式

这里所公开的具体结构和功能细节仅仅是代表性的，并且是用于描述本发明的示例性实施例的目的。但是本发明可以通过许多替换形式来具体实现，并且不应当被解释成仅仅受限于这里所阐述的实施例。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“横向”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或组件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。另外，术语“包括”及其任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个组件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

这里所使用的术语仅仅是为了描述具体实施例而不意图限制示例性实施例。除非上下文明确地另有所指，否则这里所使用的单数形式“一个”、“一项”还意图包括复数。还应当理解的是，这里所使用的术语“包括”和/或“包含”规定所陈述的特征、整数、步骤、操作、单元和/或组件的存在，而不排除存在或添加一个或更多其他特征、整数、步骤、操作、单元、组件和/或其组合。

请参阅图1，图1是本发明旋风分离器14的结构示意图。为达所述优点至少其中之一或其他优点，本发明的一实施例可以提供一种旋风分离器14，旋风分离器14可以产生高速漩涡气流，会产生高速旋转的离心加速度，使密度较高的油气分子甩到旋风分离器14的锥体壁面，藉以收集油液以分离油气，以自油气中分离出油。由图可见，旋风分离器14包括壳体22，壳体22包括外壳24与内壳26，外壳24上设有进气口28，内壳26围成排气管30。

请参阅图2，图2是本发明旋风分离器14的破面图。由图可见，旋风分离器14的排气管30的结构为中间收缩，两端逐渐扩大，藉由流道口径的改变可以提升油气流速。旋风分离器14的内壳26与外壳24之间形成了旋风分离腔40，旋风分离腔40与排气管30连通，旋风分离腔40也与进气口28连通，当油气通过进气口28进入旋风分离腔40进行离心运动后，会续从排气管30排出。

旋风分离器14还包括导风板42以及导油沟44。导风板42设置于旋风分离器14内，导风板42的内缘连接内壳26的外壁，外缘连接外壳24的内壁，用于导风，使油气呈涡旋方向进入旋风分离腔40内，以减少紊流相互抵耗。导油沟44从内壳26内壁一直贯穿至外壳24的内壁，因为内壳26中受到上升的排出气流而使收集的油滴不易受重力滴下，所以藉由导油沟44以将内壳26中的油导至外壳24的内壁上，再顺着重力方向向下滴流。

结合图2请参阅图3与图4，图3是本发明图2中标示A的局部放大示意图，图4是本发明图2中标示B的局部放大示意图。从图3中可见，旋风分离器14外壳24的内壁上设有界面活性剂吸附层46，用于吸收界面活性剂。

在界面活性剂吸附层46上设置有一层导流固着结构48，用于将界面活性剂吸附层46压附固定于外壳24内壁上。但是，导流固着结构48亦可以设置于界面活性剂吸附层46与外壳24内壁之间，除了辅助固着界面活性剂吸附层46之外，也可用于快速地导流界面活性剂，使之均匀分布于界面活性剂吸附层46。

图4中，内壳26的内壁上也可设置有一层界面活性剂吸附层46，用于吸收界面活性剂，在界面活性剂吸附层46的上方亦可设有导流固着结构48，用于将界面活性剂吸附层46压附固定于内壳26内壁上。但是导流固着结构48也可以设置于界面活性剂吸附层46与内壳26内壁之间，除了辅助固着界面活性剂吸附层46之外，也可用于快速地导流界面活性剂，使之均匀分布于界面活性剂吸附层46。

因此，油气从旋风分离器14的进气口28呈一定方向进入旋风分离腔40做离心运动，使油气与外壳24内壁上的界面活性剂吸附层46的界面活性剂结合形成皂化的油液而从油气中分离出部分油。剩余的油气再自旋风分离腔40进入排气管30，与内壳26内壁上界面活性剂吸附层46的界面活性剂结合形成皂化的油液再次从油气中分离出油。

其中，内壳26中所收集的油液受到上升快速气流不易滴下，所以可以通过导油沟44流至外壳24内壁，最后由于重力作用一并跟外壳24内壁的油向下滴落流出旋风分离器14。

请参阅图5，图5是本发明油气分离装置10结构示意图。为达所述优点至少其中之一或其他优点，本发明的另一实施例提供一种油气分离装置10，用于自油气中分离出油。由图可见，油气分离装置10包括风机12、旋风分离器14、界面活性剂存储槽16，以及集油槽20。

风机12耦接旋风分离器14上方，用于产生气流使油气进入旋风分离器14。旋风分离器14包括壳体22，壳体22包括内壳26以及外壳24，外壳24的上部侧面具有进气口28，椎体状的外壳24下方尖端处具有滴油口。

界面活性剂存储槽16设置于旋风分离器14上方，用于存储界面活性剂。界面活性剂存储槽16还包括两导管32，用于将界面活性剂存储槽16中的界面活性剂导入旋风分离器14，在两导管32上还分别设有开关阀34，用于控制界面活性剂存储槽16中的界面活性剂进入旋风分离器14。当油气分离装置10开始工作时，则将开关阀34打开，让界面活性剂进入旋风分离器14，当油气分离装置10停止工作时，则将开关阀34关闭，停止界面活性剂进入旋风分离器14。

进一步，外壳24上方的边缘与内壳26上方的边缘都可设置有环状导流沟38，在本实施例中，两导管32分别连接外壳24上的环状导流沟38与内壳26上的环状导流沟38，将界面活性剂存储槽16中的界面活性剂导入环状导流沟38，环状导流沟38中的界面活性剂由于环状导流沟38的设计会更均匀且有效率的流入旋风分离器14的外壳24内壁与内壳26内壁。

更进一步，油气分离装置10还包括集油槽20，设置于旋风分离器14的滴油口下方，旋风分离器14收集的油液会从滴油口滴出，所以集油槽20可用于收集油气分离装置10分离出的油。

更进一步补充说明，油气分离装置10还包括泵(图未示)耦接于界面活性剂存储槽16，用于将外界的界面活性剂输送至界面活性剂存储槽16中，以使界面活性剂存储槽16中的界面活性剂不中断。

结合图5请参阅图6，图6是本发明油气分离装置10涉及的旋风分离器14的破面图。图示中，旋风分离器14的内壳26围成排气管30，排气管30为中间收缩、两端逐渐扩大的结构，有利于提高油气流速。旋风分离器14的外壳24与内壳26之间形成旋风分离腔40，旋风分离腔40与排气管30连通，旋风分离腔40也与进气口28连通。风机12产生气流使油气通过旋风分离器14的进气口28进入旋风分离腔40进行离心旋转后，再通过排气管30排出。

旋风分离器14还包括导风板42、以及导油沟44，导风板42的内缘与旋风分离器14的内壳26外壁连接，导风板42的外缘与旋风分离器14外壳24的内壁连接，导风板42螺旋状设置可使油气呈预定涡旋的方向进入旋风分离腔40，减少紊流以加强效果。导油沟44贯穿内壳26后，通过导风板42直达外壳24的内壁。

结合图6请再次参阅图3与图4，从图中可见，旋风分离器14外壳24上设有界面活性剂吸附层46，用于吸收环状导流沟38流下的界面活性剂。在界面活性剂吸附层46表面可设置有一层导流固着结构48，用于将界面活性剂吸附层46固定于外壳24内壁上，也能方便环状导流沟38流下的界面活性剂快速均匀扩散。此外，导流固着结构48亦可以设置于界面活性剂吸附层46与外壳24内壁之间，用于导流界面活性剂。

内壳26上也可设置有一层界面活性剂吸附层46，用于吸收内壳26上方边缘的环状导流沟38流下的界面活性剂，在界面活性剂吸附层46的表面设有导流固着结构48，用于将界面活性剂吸附层46固定于内壳26内壁上，也能方便环状导流沟38流下的界面活性剂快速均匀扩散。此外，导流固着结构48也可以设置于界面活性剂吸附层46与内壳26内壁之间，用于导流界面活性剂。

当油气从旋风分离器14的进气口28进入旋风分离腔40做离心运动，使油气与外壳24内壁上的界面活性剂吸附层46的界面活性剂结合形成油液从而分离出部分油，再自所述旋风分离腔40进入排气管30，与内壳26内壁上界面活性剂吸附层46的界面活性剂结合形成油液再次分离出油。由于内壳26中的油水受到上升快速气流不易滴下，所以可以通过导油沟44滴落至外壳24内壁，最后由于重力作用一并跟外壳24内壁的油水向下流出，滴落至集油槽20中。

进一步补充说明，集油槽20中还可以设置透光度检测传感器(图未示)，用于检测集油槽20中的油水透光度，从而判断是否需要更换界面活性剂吸附层46，当透光度变低时，则说明需要更换新的界面活性剂吸附层46。

更进一步补充说明，在排气管30的出气口可以设置一集油结构(图未示)，集油结构的表面可以设有亲油材料，用于收集排气管30排出的气体中的油，使得排出的空气更加干净。

因此，本发明所提供的一种油气分离装置10以及旋风分离器14，藉由界面活性剂吸附层46的设置，能够有效自油气中分离出油，减少环境污染并提高数控机床厂房的生产良率。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，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范围内，当可利用上述揭示的方法及技术内容作出些许的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。

Claims (10)

1.一种油气分离装置，用于自油气中分离出油，所述油气分离装置包括：

一界面活性剂存储槽，用于存储界面活性剂；以及

一旋风分离器，耦接所述界面活性剂存储槽，所述旋风分离器包括：

一壳体，包括一内壳与一外壳，所述外壳具有一进气口，所述内壳围成一排气管，所述内壳与所述外壳之间形成一旋风分离腔，所述进气口连通所述旋风分离腔，所述旋风分离腔与所述排气管连通；

至少一界面活性剂吸附层，分别设置于所述外壳内壁或所述内壳内壁，用于吸收所述界面活性剂；以及

至少一导流固着结构，所述导流固着结构耦接并固着所述界面活性剂吸附层。

2.根据权利要求1所述的油气分离装置，其特征在于，所述旋风分离器还具有二环状导流沟，其中一个环状导流沟设置于所述外壳上方的边缘，另外一个环状导流沟设置于所述内壳上方的边缘，所述二环状导流沟使所述界面活性剂均匀流入所述外壳内壁上的界面活性剂吸附层与所述内壳内壁上的界面活性剂吸附层。

3.根据权利要求2所述的油气分离装置，其特征在于，所述界面活性剂存储槽更包括二导管，分别用于连接所述界面活性剂存储槽与所述环状导流沟。

4.根据权利要求3所述的油气分离装置，其特征在于，所述二导流管还分别设有一开关阀，用于控制所述界面活性剂存储槽中的界面活性剂进入所述环状导流沟。

5.根据权利要求1所述的油气分离装置，其特征在于，所述排气管为中间收缩、两端逐渐扩大结构，以使所述油气流速加快。

6.根据权利要求1所述的油气分离装置，其特征在于，所述旋风分离器还包括导风板，所述导风板连接所述外壳内壁与所述内壳外壁。

7.根据权利要求6所述的油气分离装置，其特征在于，所述导风板上更具有一导油沟，所述导油沟从所述内壳内壁贯穿至所述外壳内壁。

8.根据权利要求1所述的油气分离装置，其特征在于，所述油气分离装置更包括一泵，所述泵耦接所述界面活性剂存储槽，用于输送所述界面活性剂至所述活性剂存储槽。

9.一种旋风分离器，用于自油气中分离出油，所述旋风分离器包括：

一壳体，包括一外壳与一内壳，所述外壳具有一进气口，所述内壳围成一排气管，所述内壳与外壳之间形成一旋风分离腔，所述进气口连通所述旋风分离腔，所述旋风分离腔与所述排气管连通；以及

至少一界面活性剂吸附层，分别设置于所述外壳内壁或所述内壳内壁，用于吸收所述界面活性剂。

10.根据权利要求9所述的旋风分离器，其特征在于，所述旋风分离器更包含至少一导流固着结构，所述导流固着结构耦接并固着所述界面活性剂吸附层。

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