CN113236452A - 一种具有均流功能的滤网 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种具有均流功能的滤网，由隔板分隔成并列布置的若干组用于分离空气杂质的空气滤芯，空气滤芯的两端构成进风口和出风口，流动的空气由进风口进入，经由空气滤芯进行过滤，干净的空气经过出风口排出，每组空气滤芯背离进风口一端均设有一均流器，均流器设置为中部具有集尘通道的管状结构，集尘通道通过挡板分隔为第一通道和第二通道，挡板开设有开口，第一通道通过开口与第二通道连通，第二通道两端形成排尘出口，均流器背离第一通道的一侧对称布设有用于引灰的导流过渡部。本发明能够使得携带灰尘的气流自排尘通道进入集尘通道先均衡气流再排至大气，有助于气流的均匀分流，对集成风机的风量要求不再严苛。
Description
技术领域
本发明涉及空气过滤技术领域，具体涉及一种具有均流功能的滤网。
背景技术
在当今社会中，轨道运输工具主要包括内燃机车、电力机车、动车组、高铁、客货车车箱、轻轨、地铁等交通运输载体，公路交通运输工具主要是汽车。它们的正常运行都需要吸入大量的空气，以满足内燃机的燃烧、电子、机械部件的散热，以及空调等设施的冷却等需求。随着大量空气的吸入，空气中存在着大量的沙尘、柳絮、植物叶片、纸屑、塑料等杂质进入会对内燃机等造成磨损，缩短其的使用寿命，为了防止杂质进入通常在设备的供气通道安装有除尘装置。
除尘装置主要起到将杂质空气分离的作用，进而获得洁净空气，将较大的颗粒物杂质进行过滤，起到一定的除尘效果，但是无法除去小颗粒的微尘或比重较小的杂质(特别是植物碎片、柳絮、杨絮等漂浮物)，尤其在浮沉或者毛絮较多的季节，大量的絮状杂质进入，易造滤网阻塞，降低空气滤芯的使用寿命，除尘效率较低，不能满足大通风量时除尘的需求。
现有的除尘装置的排尘通道的排尘出口往往直接连接风机或通过管道与风机相连进而通过风机的吸力将灰尘抽出，然而灰尘杂质容易堆积在排尘通道附近，灰尘从排尘通道推出需要较大推力，需要风机保证排风量大才能将靠近风机的灰尘能够较为彻底被推出，然而远离风机的灰尘则容易残留在除尘装置上，长此以往容易造成除尘装置的灰尘粘连堆积在排尘通道的排尘出口，甚至造成排尘出口的阻塞，严重影响除尘装置的除尘效果以及使用。在遇到雨水、露水等潮湿的外界环境时，水分进入除尘装置时，装置表面的灰尘层遇水会变成泥，对排尘通道的堵塞更加严重。
发明内容
有鉴于此，本发明要解决的问题是提供一种具有均流功能的滤网。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种具有均流功能的滤网，包括由隔板分隔成并列布置的若干组用于分离空气杂质的空气滤芯，所述空气滤芯的两端构成进风口和出风口，流动的空气由所述进风口进入，经由所述空气滤芯进行过滤，干净的空气经过出风口排出，每组所述空气滤芯背离进风口一端均设有一均流器，所述均流器设置为中部具有集尘通道的管状结构，所述集尘通道通过挡板分隔为第一通道和第二通道，所述挡板开设有开口，所述第一通道通过所述开口与所述第二通道连通，所述第二通道两端形成排尘出口，所述排尘出口用于排出含有杂质的空气，所述均流器背离所述第一通道的一侧对称布设有用于引灰的导流过渡部。
在本发明中，优选地，所述第一通道相对于所述第一通道处开设有凹槽，所述凹槽的宽度尺寸大于所述开口的宽度尺寸。
在本发明中，优选地，所述第二通道内设有分流柱，所述分流柱与所述开口的位置正对布置。
在本发明中，优选地，所述导流过渡部的间距小于所述第二通道的径向尺寸。
在本发明中，优选地，所述导流过渡部具有翼型集尘面，所述翼型集尘面的形状设置为外凸形。
在本发明中，优选地，所述空气滤芯包括两个结构相同的且对称设置的导流板，两个所述导流板与隔板之间的间距由进风口向出风口一侧逐渐增大。
在本发明中，优选地，两个所述导流板之间形成排尘通道，每个所述导流板与所述隔板之间形成排风通道，所述导流板包括若干平行且间隔布置的导流片，相邻所述导流片之间形成导流通道，干净的空气沿所述导流通道进入所述排风通道。
在本发明中，优选地，所述导流片竖直截面呈翼形，所述导流片包括外凸状的引流面以及平滑设置的导流面。
在本发明中，优选地，所述导流片竖直截面为矩形、折线形或弧形。
在本发明中，优选地，靠近所述进风口一侧的所述隔板上设有若干用于为气流提供阻力的阻流条，所述阻流条设置为凸起块。
本发明具有的优点和积极效果是：
(1)通过空气滤芯、隔板与均流器之间的相互配合，由隔板分隔成并列布置的若干组用于分离空气杂质的空气滤芯，每组空气滤芯背离进风口一端均设有一均流器，可以实现多组空气滤芯并排的安装同时进行除尘工作，从而提高了除尘效率，满足较大通风量时空气过滤的需求；通过设置均流器能够使得携带灰尘的气流自排尘通道进入集尘通道先均衡气流再排至大气，有助于气流的均匀分流，对集成风机的风量要求不再严苛。
(2)通过将均流器设置为中部具有集尘通道的管状结构，通过挡板将均流器内部空间分隔成便于气流均衡的第一通道和第二通道，挡板上开设有将第一通道与第二通道连通的开口，均流器背离第一通道的一侧对称布设有用于将排尘通道内的灰尘引至集尘通道的导流过渡部，通过集尘通道、挡板和开口之间的相互配合，能够使得携带灰尘的气流自排尘通道进入集尘通道先均衡气流再排至大气，使得集尘通道中的气流被推出所需的推力变小一些，对集成风机的风量要求不再严苛，有助于气流的均匀分流，从而便于灰尘经集尘通道排至排尘出口，解决了长期使用容易导致排尘出口以及排尘通道严重堵塞的问题。
(3)由于第一通道处开设有凹槽，凹槽与第一通道所构成的空间区域大于第一通道，也就是说来自第二通道的灰尘经由开口到达第一通道时的截面积较大，也就是说第一通道自凹槽处向排尘出口的方向呈收紧结构，随着灰尘继续沿着第一通道向排尘出口移动的过程中通道截面积变小，需要灰尘排出的压力也变小，有助于灰尘的顺利排出，从而使得灰尘排回到大气更加彻底干净。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1是本发明的一种具有均流功能的滤网的整体结构示意图；
图2是本发明的一种具有均流功能的滤网的正面结构示意图；
图3是本发明的一种具有均流功能的滤网均流器的立体图；
图4是本发明的一种具有均流功能的滤网的均流器的结构示意图；
图5是本发明的一种具有均流功能的滤网的均流器的俯视剖面图；
图6是本发明的一种具有均流功能的滤网的均流器的正视剖面图；
图7是本发明的一种具有均流功能的滤网的均流器的工作原理示意图；
图8是本发明的一种具有均流功能的滤网的导流片的结构示意图。
图中：1、均流器；100、集尘通道；101、第一通道；102、第二通道；103、挡板；104、开口；105、排尘出口；106、导流过渡部；107、凹槽；108、分流柱；109、翼型集尘面；2、进风口；3、空气滤芯；30、导流板；300、导流片；300-1、引流面；300-2、导流面；5、排尘通道；6、排风通道；10、导流通道；11、出风口；13、隔板；15、阻流条。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
需要说明的是，当组件被称为“固定于”另一个组件，它可以直接在另一个组件上或者也可以存在居中的组件。当一个组件被认为是“连接”另一个组件，它可以是直接连接到另一个组件或者可能同时存在居中组件。当一个组件被认为是“设置于”另一个组件，它可以是直接设置在另一个组件上或者可能同时存在居中组件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
如图1、图2和图3所示，本发明提供一种具有均流功能的滤网，包括由隔板13分隔成并列布置的若干组用于分离空气杂质的空气滤芯3，这样设置可以实现多组空气滤芯3并排的安装同时进行除尘工作，从而提高了除尘效率，满足较大通风量时空气过滤的需求，所述空气滤芯3的两端构成进风口2和出风口11，流动的空气由所述进风口2进入，经由所述空气滤芯3进行过滤，干净的空气经过出风口11排出，每组所述空气滤芯3背离进风口2一端均设有一均流器1，所述均流器1设置为中部具有集尘通道100的管状结构，所述集尘通道100通过挡板103分隔为第一通道101和第二通道102，所述挡板103开设有开口104，所述第一通道101通过所述开口104与所述第二通道102连通，所述第二通道102两端形成排尘出口105，所述排尘出口105用于排出含有杂质的空气，所述均流器1背离所述第一通道101的一侧对称布设有用于引灰的导流过渡部106。
如图4所示，在本实施例中，进一步地，所述第一通道101相对于所述第一通道101处开设有凹槽107，所述凹槽107的宽度尺寸大于所述开口104的宽度尺寸。凹槽107与第一通道101所构成的空间区域大于第一通道101，也就是说来自第二通道102的灰尘经由开口104到达第一通道101时的截面积较大，也就是说第一通道101自凹槽107处向排尘出口105的方向呈收紧结构，随着灰尘继续沿着第一通道101向排尘出口105移动的过程中通道截面积变小，需要灰尘排出的压力也变小，有助于灰尘的顺利排出，从而使得灰尘排回到大气更加彻底干净，进一步解决了容易出现排尘死角、严重堵塞排尘出口105的问题。排尘出口105外接有集尘风机，集尘风机与排尘出口105可以通过直连的方式相连，也可通过排尘管与排尘出口105相连，排尘出口105的灰尘通过均流器1的均流过程能够产生推力，解决了传统集尘风机吸力不够、难以彻底将灰尘排向大气的问题。
如图5和图6所示，在本实施例中，进一步地，所述第二通道102内设有分流柱108，所述分流柱108与所述开口104的位置正对布置。由于开口104附近的气流较大，通过在第二通道102内设一分流柱108，第一通道101内的气流到达分流柱108会沿分流柱108的外壁向两侧溢散，从而使得开口104周围的气流得以均衡。本方案将分流柱108设置为柱状管，柱状管的外缘为弧形，能够很好地均衡开口104附近的气流，使其顺利进入第二通道102并向两边溢散开来，便于灰尘的顺利排出，且设置为中空的柱状管能够减轻均流器1的整体重量，使得均流器1更加轻便。
在本实施例中，进一步地，所述导流过渡部106的间距小于所述第二通道102的径向尺寸，这样设置能够确保排尘通道与集尘通道100通过第一通道101是连通的，能够将灰尘经由排尘通道先引至第一通道101，便于进行接下来的均流过程。
在本实施例中，进一步地，所述导流过渡部106具有翼型集尘面109，所述翼型集尘面109的形状设置为外凸形。翼型集尘面109用于将灰尘从排尘通道5推向集尘通道100，将翼型集尘面109的形状设置为外凸形，这是因为风经过内凹形结构的集尘面时会在集尘面局部产生涡流，阻断且改变风的流向，不利于集尘面对气流的导流作用，采用外凸形的翼型集尘面109能够削减经过导流过渡部106时所带来的涡流影响，改善加速翼型集尘面109的导流效果，便于顺利将携带灰尘的气流快速输送至集尘通道100中进行均流以及灰尘的排出。
在本实施例中，进一步地，所述空气滤芯3包括两个结构相同的且对称设置的导流板30，两个所述导流板30与隔板之间的间距由进风口2向出风口11一侧逐渐增大。本方案采用两个对称设置的导流板30，该导流板30的两侧与安装腔14内壁接触，不仅能使导流板30两侧受到支撑力，使其连接稳定，同时能够防止气流分散，使气流沿着预设的通道进行流动。且两个导流板30与安装腔14侧壁之间的间距由进风口2向出风口11一侧逐渐增大，由于空气从进风口2进入，进风口2的空气流速相对较大，大气沿着空气滤芯3内部的排尘通道5流动过程中，气体流速会降低，本方案通过使空气沿着逐渐变窄的空气滤芯3内的排尘通道5流动，进而流速不会明显下降，从而增加了空气流动的速度，提高了除尘效率。
在本实施例中，进一步地，两个所述导流板30之间形成排尘通道5，每个所述导流板30与所述隔板13之间形成排风通道6，所述导流板30包括若干平行且间隔布置的导流片300，相邻所述导流片300之间形成导流通道10，干净的空气沿所述导流通道10进入所述排风通道6，空气从进风口2进入经排尘通道5将含有杂质的空气分离，通过均流器1对含有灰尘杂质的空气进行均流，最终通过排尘出口105排出。导流通道10内的空气相对于排尘通道5的空气是向斜后方流动的，因此，会在导流通道10与排尘通道5连接处形成一个大于排尘通道5的气流的中心部分压强的高压区，该高压区能够将排尘通道5的气流中裹挟的靠近导流通道10的较轻的杂质(如絮状物)推回到排尘通道5中心的位置，使其不能进入导流通道10，较轻的杂质会继续随气流向均流器1运动。而排尘通道5的气流中裹挟的较重的杂质(如砂粒)如果到达导流通道10处则会撞击导流通道10的内壁(即导流片300表面)，被弹射回排尘通道5中心的位置，并且由于自身的惯性而保持向均流器1方向运动，而不会向斜后方的导流通道10中运动。此外，在排尘通道5的气流中夹杂着水分较大的杂质(如雨水)如果到达导流通道10处则会导流通道10的内壁进行雾化，然后被气流推回到排尘通道5的中心位置，从而进一步提高了除尘效果，使杂质不会沿导流通道10进入排风通道6。
如图8所示，在本实施例中，进一步地，所述导流片300竖直截面呈翼形，所述导流片300包括外凸状的引流面300-1以及平滑设置的导流面300-2。引流面300-1与导流面300-2之间平滑的过度连接，外凸状的引流面300-1为靠近排尘通道5的迎风面，外凸状的引流面300-1相比平面进一步增加了气流的阻力，从而使杂质尽量少接近于导流通道10。同时，外凸状的引流面300-1使导流面300-2的上方更容易形成高压区，且两个相邻引流面300-1之间高压区具有一定的排斥作用，使杂质保持在排尘通道5的中线位置上。同时，环向的导流片300使杂质受力均匀，不会出现偏心，从而使杂质能更好的集中在排尘通道5的中心线上。
在本实施例中，进一步地，所述导流片300竖直截面为矩形、折线形或弧形。导流片300的轴向截面为矩形、弧形或折线形面(未给出)，上述形状规则且平滑的导流片300的相比于翼型的导流片300的加工工艺简单，便于导流片300的生产使用以及安装。
在本实施例中，进一步地，靠近所述进风口2一侧的所述隔板13上设有若干用于为气流提供阻力的阻流条15，所述阻流条15设置为凸起块。当气流从进风口2进入后，凸起块为气流提供一定的阻力，从而增加空气滤芯3两侧的壁压，使气流中的杂质尤其是一些絮状物在壁压的作用下，趋近于排尘通道5中线方向流动。其中，凸起块形状在此不作过多的限定，可以是梯形、三角形、圆形、半圆形或是其他不规则的形状，只需能起到一定的阻挡流速的作用即可。此外，本发明的凸起块可以为连续设置或间隔设置，其中，连续设置的凸起块相比间隔设置的凸起块会提供更大的阻力，具体在实际应用中可根据实际需要以及装置的尺寸进行设置。
在本实施例中，将阻流条15设置为梯形，即凸起块的横截面为梯形。对于相对不规则的形状，规则形状的凸起块加工工艺比较简单，实用性较强。其中，截面为矩形的凸起块与进风管的进风口2方向的接触面积最大，因此对气流产生的阻碍作用最大，使气流的能量损耗也最大。而三角形或圆形的阻力较小，损耗的能量也相对较小。因此，作为优选的方案，本发明选用可截面为梯形的凸起块，梯形的斜面与进风口2相对，在保证对气流实现较高的阻碍作用的同时，降低对气流的能量损耗。
本发明的工作原理和工作过程如下：本装置安装于高铁或者动车组等的轨道运输工具的通风口上，用于对引入空气中的杂质进行过滤。外界空气中存在一定速度的气流时，将进风口2迎向空气流动方向，使外界空气从进风口2进入到空气滤芯3中。外界空气首先进入到排尘通道5，进入排尘通道5的空气中存在杂质。由于各导流板30均具有一定的倾斜角度，因此会对气流产生一定的阻力，使每个空气滤芯3内的侧壁的流速慢，从而使排尘通道5内的壁压增大，即静压增大，则排尘通道5气流中心位置相对流速快，静压小。因此，排尘通道5的气流裹挟的颗粒物、絮状物、水滴等杂质在壁压作用下会沿着排尘通道5中心线方向流动。且在不对等的静压的作用下产生压力差下，使杂质更易于趋近排尘通道5中心线方向，从而更有利于杂质运动到均流器1从排尘出口105排出。
同时，在排尘通道5内，在经过导流通道10所在的位置时，会有部分空气进入导流通道10，并从排风通道6流出，这部分空气即为洁净空气。具体原理如下：气流由排尘通道5进入到导流通道10时部分能量已经被损耗，所以导流通道10内气流速度比排尘通道5内气流速度慢。因此，排尘通道5内含有杂质的气流向导流通道10靠近时，由于导流通道10处的吸引力较小，不能克服杂质的运动惯性，即排尘通道5内的气流速度大于导流通道10内的气流速度，所以杂质不能进入导流通道10，从而洁净空气和杂质可以自行分离。其中，导流通道10内气流速度与排尘通道5内气流速度的比值或差距是可以通过调节两个通道截面积的差距、在通道口处增加风扇等动力源来调整的。
如此，不含杂质的洁净空气能够从导流通道10进入排风通道6，而颗粒物、漂浮物等杂质则随着排尘通道5的气流聚集至均流器1后由排尘出口105排出，这样就利用空气滤芯3将洁净空气和杂质进行了分离。整体装置结构简单，安装方便，通过该装置稳定地提供洁净的空气，既避免了积聚的杂质将装置堵塞，又省去了人工清理空气除尘装置的麻烦，节约了人力、物力和财力，并且能够保证在不进行清理的情况下长时间正常工作。
使用前将均流器安装于除尘装置上，使得导流过渡部106与除尘装置的导流板位置相应布置，此时导流过渡部106上的翼型集尘面109顺着导流板的弧面，如图7所示，当动车组高速运行时，裹挟着灰尘的气流经由排尘通道5先进入第一通道101，由于设置为管状结构的均流器被挡板103分隔成第一通道101和第二通道102，且挡板103贯通开设有开口104，开口104使得第一通道101和第二通道102连通，携带灰尘的气流进而从第一通道101通过开口104到达第二通道102，由于第一通道101处开设有凹槽107，凹槽107与第一通道101所构成的空间区域大于第一通道101，也就是说来自第二通道102的灰尘经由开口104到达第一通道101时的截面积较大，也就是说第一通道101自凹槽107处向排尘出口105的方向呈收紧结构，随着灰尘继续沿着第一通道101向排尘出口105移动的过程中通道截面积变小，需要灰尘排出的压力也变小，有助于灰尘的顺利排出，从而使得灰尘排回到大气更加彻底干净，进一步解决了容易出现排尘死角、严重堵塞排尘出口105的问题。
以上对本发明的实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本专利涵盖范围之内。
Claims (10)
1.一种具有均流功能的滤网，其特征在于，包括由隔板(13)分隔成并列布置的若干组用于分离空气杂质的空气滤芯(3)，所述空气滤芯(3)的两端构成进风口(2)和出风口(11)，流动的空气由所述进风口(2)进入，经由所述空气滤芯(3)进行过滤，干净的空气经过出风口(11)排出，每组所述空气滤芯(3)背离进风口(2)一端均设有一均流器(1)，所述均流器(1)设置为中部具有集尘通道(100)的管状结构，所述集尘通道(100)通过挡板(103)分隔为第一通道(101)和第二通道(102)，所述挡板(103)开设有开口(104)，所述第一通道(101)通过所述开口(104)与所述第二通道(102)连通，所述第二通道(102)两端形成排尘出口(105)，所述排尘出口(105)用于排出含有杂质的空气，所述均流器(1)背离所述第一通道(101)的一侧对称布设有用于引灰的导流过渡部(106)。
2.根据权利要求1所述的一种具有均流功能的滤网，其特征在于，所述第一通道(101)相对于所述第一通道(101)处开设有凹槽(107)，所述凹槽(107)的宽度尺寸大于所述开口(104)的宽度尺寸。
3.根据权利要求1所述的一种具有均流功能的滤网，其特征在于，所述第二通道(102)内设有分流柱(108)，所述分流柱(108)与所述开口(104)的位置正对布置。
4.根据权利要求1所述的一种具有均流功能的滤网，其特征在于，所述导流过渡部(106)的间距小于所述第二通道(102)的径向尺寸。
5.根据权利要求1所述的一种具有均流功能的滤网，其特征在于，所述导流过渡部(106)具有翼型集尘面(109)，所述翼型集尘面(109)的形状设置为外凸形。
6.根据权利要求1所述的一种具有均流功能的滤网，其特征在于，所述空气滤芯(3)包括两个结构相同的且对称设置的导流板(30)，两个所述导流板(30)与所述隔板(13)之间的间距由进风口(2)向出风口(11)一侧逐渐增大。
7.根据权利要求1所述的一种具有均流功能的滤网，其特征在于，两个所述导流板(30)之间形成排尘通道(5)，每个所述导流板(30)与所述隔板(13)之间形成排风通道(6)，所述导流板(30)包括若干平行且间隔布置的导流片(300)，相邻所述导流片(300)之间形成导流通道(10)，干净的空气沿所述导流通道(10)进入所述排风通道(6)。
8.根据权利要求1所述的一种具有均流功能的滤网，其特征在于，所述导流片(300)竖直截面呈翼形，所述导流片(300)包括外凸状的引流面(300-1)以及平滑设置的导流面(300-2)。
9.根据权利要求1所述的一种具有均流功能的滤网，其特征在于，所述导流片(300)竖直截面为矩形、折线形或弧形。
10.根据权利要求1所述的一种具有均流功能的滤网，其特征在于，靠近所述进风口(2)一侧的所述隔板(13)上设有若干用于为气流提供阻力的阻流条(15)，所述阻流条(15)设置为凸起块。
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