CN215232767U - 一种筒状封闭式的空气过滤装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及空气除尘技术领域，公开了一种筒状封闭式的空气过滤装置，包括塔状的空气滤芯，所述空气滤芯的外侧套设有筒状中空的外壳，所述空气滤芯的大口径的一端固定于所述外壳内壁上，所述空气滤芯小口径的一端连接有除尘管，所述外壳的两端分别为进风口和出风口，所述进风口与所述空气滤芯底部之间的空腔构成进风通道，所述空气滤芯外侧与所述外壳内壁之间的空腔构成出风通道，空气由进气口进入进风通道，经空气滤芯除尘后的洁净空气沿出风通道、出风口排出，含有杂质的空气经除尘管排回大气。该装置通过增设外壳防止气流发生扩散，从而易于除尘通道形成气流，提高除尘效果。

Description

一种筒状封闭式的空气过滤装置

技术领域

本实用新型涉及空气除尘技术领域，具体涉及一种筒状封闭式的空气过滤装置。

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，供气通道需要安装空气除尘装置。

研究发现，现有的利用流体力学的原理进行除尘的的空气过滤装置中，开放式的排气使主通道的气流不易汇聚，影响除尘效果。

实用新型内容

针对现有技术存在的不足，本实用新型的目的在于提供一种筒状封闭式的空气过滤装置，该装置通过增设外壳防止气流发生扩散，从而易于除尘通道形成气流，为杂质的聚集提供保证。

为了实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种筒状封闭式的空气过滤装置，包括塔状的空气滤芯，所述空气滤芯的外侧套设有防止空气滤芯内气流扩散的筒状中空的外壳，所述空气滤芯通过安装架固定在所述外壳内壁上。

在本实用新型中，进一步的，所述安装架包括支撑环和若干支撑梁，若干所述支撑梁均布在所述支撑环上且与所述支撑环固定连接，所述支撑环周向设有若干支撑杆，所述支撑杆与所述外壳内壁固定连接。

在本实用新型中，进一步的，所述空气滤芯的大口径的一端固定于所述外壳内壁上，所述空气滤芯小口径的一端连接有除尘管，所述外壳的两端分别为进风口和出风口，所述进风口与所述空气滤芯底部之间的空腔构成进风通道，所述空气滤芯外侧与所述外壳内壁之间的空腔构成出风通道；空气由进气口进入进风通道，经空气滤芯除尘后的洁净空气沿出风通道、出风口排出，含有杂质的空气经除尘管排回大气。

本实用新型中，优选的，支撑杆与所述支撑梁相对设置。

在本实用新型中，进一步的，所述空气滤芯的外侧壁与外壳内壁之间的间距沿进风口向出风口方向逐渐增大。

在本实用新型中，进一步的，所述空气滤芯包括相互平行且间隔设置在所述支撑梁上的若干环形导流片，若干所述导流片内中空部位轴向形成除尘通道，所述除尘通道的两端分别与所述进风通道、除尘管连通，每两个导流片之间形成导流通道，所述导流通道与所述出风通道连通。

在本实用新型中，进一步的，所述进风通道内设有若干间隔并排分布的阻流条，所述阻流条固定在所述外壳内壁上。

本实用新型中，优选的，所述阻流条为环向连续设置的环板或间隔排列的凸起块。

本实用新型中，优选的，每个所述导流片的径向截面面积沿靠近所述进风口的方向逐渐增大。

在本实用新型中，进一步的，所述除尘管安装在所述支撑环中。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

本实用新型提供的一种筒状封闭式的空气过滤装置，通过在开放式的空气滤芯外侧套设有筒状的外壳，从而便于进气和出气的设计以及整个装置的安装。同时，在使洁净的空气进入到出风通道后，对外壳内壁每路气流产生的作用力，即使对导流通道排出的气流产生阻力，防止气流扩散，从而使除尘通道容易形成气流，便于空气中的杂质集中于除尘通道的中心线上流动，进一步提高除尘效果。

本方案将空气滤芯设置为塔型，即除尘通道的直径沿除尘管的出口向进风管方向逐渐增大，在空气沿着逐渐变窄的除尘通道流动过程中，流速不会明显下降，从而进一步提升了除尘效率。

附图说明

附图用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本实用新型的实施例一起用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的限制。在附图中：

图1是本实用新型的一种筒状封闭式的空气过滤装置的整体结构示意图；

图2是本实用新型的一种筒状封闭式的空气过滤装置的立体结构图；

图3是本实用新型的一种筒状封闭式的空气过滤装置的剖视结构图I；

图4是本实用新型的一种筒状封闭式的空气过滤装置的剖视结构图II；

图5是本实用新型的阻流条的剖视结构示意图；

图6是本实用新型的翼型导流片轴向截面示意图；

图7是本实用新型的直线型导流片轴向截面示意图；

图8是本实用新型的弧线型导流片轴向截面示意图。

图中：1、空气滤芯；100、导流片；100-1、引流面；100-2、导流面；2、进风通道；3、外壳；4、除尘管；5、除尘通道；6、导流通道；7、安装架；700、支撑环；701、支撑梁；703、支撑杆；8、阻流条；80、环板；81、凸起块；9、进风口；10、出风口；11、出风通道。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

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实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型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，不是旨在于限制本实用新型。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。

请参见图1，本实用新型一较佳实施方式提供一种筒状封闭式的空气过滤装置，利用该装置通过在开放式的空气滤芯1外侧增设筒状外壳3，从而便于使空气滤芯1内的气流聚集，以提高除尘效果，同时也方便安装。

本装置中的空气滤芯1用于对空气中的杂质进行过滤，尤其是针对一些小颗粒的微尘或较轻的的杂质，像植物碎片、柳絮、杨絮等漂浮物，具有较好的去除效果。

请同时参见图1、2、3，本实施例提供一种筒状封闭式的空气过滤装置，包括塔状的空气滤芯1，空气滤芯1的外侧套设有筒状中空的外壳3，空气滤芯1 的大口径的一端固定于外壳3内壁上，空气滤芯1小口径的一端连接有除尘管4，外壳3的两端分别为进风口9和出风口10，其中出风口10为除尘管4至外壳3 内壁之间形成的开口，进风口9与空气滤芯1底部之间的空腔构成进风通道2，空气滤芯1外侧与外壳3内壁之间的空腔构成出风通道11。

具体的，空气由进气口进入进风通道2，经空气滤芯1除尘后的洁净空气沿出风通道11、出风口10排出，含有杂质的空气经除尘管4排回大气。本方案直接将进风口9与出风口10设置为外壳3的两端，利用外壳3构成新的进风风道以及出风风道，如此，不仅简化了管路的设计，同时，在使洁净的空气进入到出风通道11后，对外壳3内壁每路气流产生的作用力相同，即使对导流通道6 排出的气流产生阻力，防止气流扩散，从而使除尘通道5容易汇聚气流，便于空气中的杂质集中于除尘通道5的中心线上流动，进一步提高除尘效果。

在本实用新型中，进一步的，空气滤芯1包括相互平行且间隔设置在安装架7上的若干环形导流片100，除尘通道5的两端分别与进风通道2、除尘管4 连通，每两个导流片100之间形成导流通道6，导流通道6与所述出风通道11 连通。

具体的，空气从进风口9引入，沿着进风通道2进入除尘通道5使杂质在气流下从除尘管4排回大气，洁净的空气沿导流通道6排出至出风通道11，由出风口100排出。

实现除尘的原理如下：空气滤芯1整体由环状的导流片100堆叠而成，空气流入除尘通道5后，导流片100对气流产生阻力，使除尘通道5两侧的气流慢，根据流体力学原理，那么两侧的壁压增大，则除尘通道5的气流中心位置相对流速快，静压小。因此，除尘通道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除尘通道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，使杂质更易于趋近除尘通道5中心线方向，从而更有利于杂质从除尘管4口排出。同时，洁净的空气会沿着到导流通道6排出至出风通道11，最后出风口10排出至需要引入空气的空间。

在本实用新型中，进一步的，每个导流片100的径向截面面积沿靠近进风通道2的方向逐渐增大，即每个导流片100轴向截面所在中线与导流通道6的轴向中心线之间存在夹角，该夹角小于90°，应该理解导流片100轴向截面所在中线是指导流片10顶面和底面中点的连线。

在该种情况下，导流通道6内的空气相对于除尘通道5的空气是向斜后方流动的，会在导流通道6与除尘通道5连接处形成一个大于除尘通道5的气流的中心部分压强的高压区，该高压区能够将除尘通道5的气流中裹挟的靠近导流通道6的较轻的杂质(如絮状物)推回到除尘通道5中心的位置，使其不能进入导流通道6，较轻的杂质会继续随气流向除尘管4的出口运动。而除尘通道 5的气流中裹挟的较重的杂质(如砂粒)如果到达导流通道6处则会撞击导流通道6的内壁(即导流片100表面)，被弹射回除尘通道5中心的位置，并且由于自身的惯性而保持向除尘管4的出口运动，而不会向斜后方的导流通道6中运动。此外，在除尘通道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6处则会导流通道6的内壁进行雾化，然后被气流推回到除尘通道5 的中心位置。如此，进一步提高了空气中杂质沿这除尘通道5中运动的趋势，使其不会进入到导流通道6排出，因此，提高了除尘效果。

在本实施例中，空气滤芯1为塔型，空气滤芯1的外侧壁与外壳3内壁之间的间距沿进风口9向出风口10方向逐渐增大，即空气滤芯1的的轴向截面成圆台结构。空气从进风口9进入，进风口9的空气流速相对较大，大气沿着除尘通道5内部流动过程中，由于不断存在损耗，若在直径相同的除尘通道5里，气体流速会逐渐降低。本方案使使整个空气滤芯1的轴向截面呈圆台形，在空气沿着逐渐变窄的除尘通道5流动过程中，气流流速不会明显下降，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，进一步的，空气滤芯1通过安装架7固定在外壳3内壁上，具体的，安装架7包括支撑环700和若干支撑梁701，若干支撑梁701均布在支撑环700上且与支撑环700固定连接，支撑环700周向设有若干支撑杆703，支撑杆703与外壳3内壁固定连接。具体的，支撑环700设置于空气滤芯1装置的排尘端，支撑梁701用于安装空气滤芯1，排尘管与空气滤芯1连通。支撑梁 701上周向开设有与导流片100外端面相匹配的安装槽，将导流片100一层一层卡接在安装槽内即可完成空气滤芯1的组装，因此，具有拆装方便的特点。

作为优选，本实施例设有三个支撑梁701，三个支撑梁701构成一个三角形状的安装架7，提高稳定性。并使最底侧的导流片100的最大直径与进风通道2 的内径相匹配。如此，使位于最低端且口径最大的导流片100外壁完全贴合于进风通道2内径，实现最大面积进风。

作为优选，本方案中的支撑杆703与支撑梁701相对设置，支撑杆703与支撑梁701的数量相同，均设有三个，保证整个空气滤芯1的稳定固定，且支撑杆703与支撑梁701的安装位置在同一平面内，由于支撑梁701是设置在导流通道6中的，因此，在支撑梁701处出风量较少，将支撑梁701与支撑杆703 在位置上相对，以在气流流出时减少支撑杆703对气流的阻力。

在本实用新型提供的另一实施例中，优选的，进风通道2内设有若干间隔并排分布的阻流条8，阻流条8固定在外壳3内壁上。具体的，通过在进风通道 2的内壁上设置若干并排的阻流条8，来为进风的气流提供阻力，则进风通道2 两侧的气流流速小，即进风通道2两侧的壁压增加，从而使气流中的杂质向进风通道2中线方向聚集，以使含有杂质的空气进入空心滤芯时杂质就集中在中线上。且在本实用新型中，进风通道2、空气滤芯1、除尘管4共轴设置，如此，保证杂质一直沿着空气滤芯1的轴向流动并从除尘管4排出，以提高的除尘效果。

在本实用新型提供的另一实施例中，优选的，阻流条8为环板80，即阻流条8为环向连续设置在进风通道2内壁上的环板80，且环板80具有一定的凸起，以产生对气流的阻力，增大壁压。也可以将设置为阻流条8间隔排列的凸起块 81，与环板80不同的是，凸起块81为间隔分布。在具体实际试验中，连续设置的环板80对气流产生的阻力相对于凸起块81对气流产生的阻力更大，但相对来说使气流损耗的能量也就越大。因此，可根据产品的体积以及实际需求进行设计，也可环板80与凸起块81可以同时设置。需要说明的是，本实施例不对环板80凸起块81的形状进行限定，可以为三角形、半圆形、矩形或其他任何无规则的形状均可实现。

在本实用新型提供的另一个优选实施例中，如图5所示，每个所述导流片 100的轴向截面为翼型。具体的，每个所述导流片100包括外凸状的引流面11 以及由引流面11逐渐过渡且平滑设置的导流面12。外凸状的引流面11为靠近除尘通道5的迎风面，外凸状的引流面11相比平面进一步增加了气流的阻力，从而使平滑的导流面1232上更容易形成高压区，且两个相邻引流面11之间高压区具有一定的排斥作用，因此，可以使较轻的杂质快速反弹，使其保持在除尘通道5的中线位置上。同时，环向的导流片100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除尘通道5的中心线上。

在本实用新型提供的另一个优选实施例中，如图6、7所示，导流片100的轴向截面为矩形或弧形或折线形面，只需要满足导流片100的径向截面面积沿靠近进风口9的方向逐渐增大的条件即可，上述形状规则的平滑面的相比于翼型面的加工工艺简单，便于导流片100的生产使用。

在本实施方式中，

工作原理：将本装置安装到可以产生流动气体的列车或其他设备上，并使外壳3的进风口9与大气连通，流动的气体从进风口9沿着进风通道2流入，含有杂质的空气在气流的冲击下沿着除尘通道5向前进行流动，在除尘通道5 中，通过依次设置的导流片100来增加壁压，使杂质持续在中线在气流的带动下向前移动，最后从除尘管4排回大气，为加快导流通道6的流速可在排尘口连接风机。同时，洁净的空气会沿着到导流通道6进入出风通道11，再进入出风通道11后，外壳3的内壁会对每一路导流通道6流出的气流产生阻力，以防止气流扩散，从而使除尘通道5容易汇聚气流，便于空气中的杂质集中于除尘通道5的中心线上流动，进一步提高除尘效果。洁净的气体进入出风通道11后由出风口10排出至需要引入空气的空间。如此，实现了洁净空气与杂质空气的分离，起到过滤空气杂质的作用，从而稳定提供干净的空气源。

上述说明是针对本实用新型较佳可行实施例的详细说明，但实施例并非用以限定本实用新型的专利申请范围，凡本实用新型所提示的技术精神下所完成的同等变化或修饰变更，均应属于本实用新型所涵盖专利范围。

Claims (10)

1.一种筒状封闭式的空气过滤装置，其特征在于，包括塔状的空气滤芯(1)，所述空气滤芯(1)的外侧套设有用于防止空气滤芯(1)内气流扩散的筒状中空的外壳(3)，所述空气滤芯(1)通过安装架(7)固定在所述外壳(3)内壁上。

2.根据权利要求1所述的一种筒状封闭式的空气过滤装置，其特征在于，所述安装架(7)包括支撑环(700)和若干支撑梁(701)，若干所述支撑梁(701)均布在所述支撑环(700)上且与所述支撑环(700)固定连接，所述支撑环(700)周向设有若干支撑杆(703)，所述支撑杆(703)与所述外壳(3)内壁固定连接。

3.根据权利要求2所述的一种筒状封闭式的空气过滤装置，其特征在于，所述空气滤芯(1)的大口径的一端固定于所述外壳(3)内壁上，所述空气滤芯(1)小口径的一端连接有除尘管(4)，所述外壳(3)的两端分别为进风口(9)和出风口(10)，所述进风口(9)与所述空气滤芯(1)底部之间的空腔构成进风通道(2)，所述空气滤芯(1)外侧与所述外壳(3)内壁之间的空腔构成出风通道(11)；

空气由进气口进入进风通道(2)，经空气滤芯(1)除尘后的洁净空气沿出风通道(11)、出风口(10)排出，含有杂质的空气经除尘管(4)排回大气。

4.根据权利要求3所述的一种筒状封闭式的空气过滤装置，其特征在于，支撑杆(703)与所述支撑梁(701)相对设置。

5.根据权利要求2所述的一种筒状封闭式的空气过滤装置，其特征在于，所述空气滤芯(1)的外侧壁与外壳(3)内壁之间的间距沿进风口(9)向出风口(10)方向逐渐增大。

6.根据权利要求3所述的一种筒状封闭式的空气过滤装置，其特征在于，所述空气滤芯(1)包括相互平行且间隔设置在所述支撑梁(701)上的若干环形导流片(100)，若干所述导流片(100)内中空部位轴向形成除尘通道(5)，所述除尘通道(5)的两端分别与所述进风通道(2)、除尘管(4)连通，每两个导流片(100)之间形成导流通道(6)，所述导流通道(6)与所述出风通道(11)连通。

7.根据权利要求6所述的一种筒状封闭式的空气过滤装置，其特征在于，所述进风通道(2)内设有若干间隔并排分布的阻流条(8)，所述阻流条(8)固定在所述外壳(3)内壁上。

8.根据权利要求7所述的一种筒状封闭式的空气过滤装置，其特征在于，所述阻流条(8)为环向连续设置的环板(80)或间隔排列的凸起块(81)。

9.根据权利要求6所述的一种筒状封闭式的空气过滤装置，其特征在于，每个所述导流片(100)的径向截面面积沿靠近所述进风口(9)的方向逐渐增大。

10.根据权利要求3所述的一种筒状封闭式的空气过滤装置，其特征在于，所述除尘管(4)安装在所述支撑环(700)中。

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