CN215826441U - 一种塔状开放式的空气滤芯以及空气除尘装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及空气除尘技术领域，公开了一种塔状开放式的空气滤芯及空气除尘装置，包括安装架以及相互平行且间隔设置的若干环形导流片，若干所述导流片内部中空部位轴向形成除尘通道，每两个导流片之间形成导流通道，所述除尘通道一端连接有进风口，另一端连接有除尘口，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，空气从进风口进入除尘通道使杂质在气流下从除尘口排回大气，洁净的空气沿导流通道排出。本实用新型具有拆装方便，且除尘效果好、除尘效率高的特点。

Description

一种塔状开放式的空气滤芯以及空气除尘装置

技术领域

本实用新型涉及空气除尘技术领域，具体涉及一种塔状开放式的空气滤芯以及空气除尘装置。

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。

申请号为CN201821684911.0的申请文件中，公开了一种包含空气滤芯分离机构的发动机进气系统用除尘装置，该除尘装置安装于重型卡车及工程车辆等机动车的发动机进风口，当发动机工作时，带有灰尘或碎片等污染物的空气首先进入的除尘装置，从而将空气中大部分的尘土分离出来，分离出来的尘土等颗粒和碎片污染物通过旋风面板三排尘口排出，分离和净化后的洁净空气则通过出风口进入空气滤芯分离机构。上述装置虽然实现了固气分离杂质，但是只能针对较重、密度较大的杂质，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)，大量的絮状杂质进入，易造成空气滤芯阻塞，且不便于拆装，影响发动机等设备的使用。

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塔状开放式的空气滤芯及空气除尘装置，该装置拆装方便，且除尘效果好。

为了实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种塔状开放式的空气滤芯，包括安装架以及相互平行且间隔设置的若干环形导流片，若干所述导流片内部中空部位轴向形成除尘通道，每两个导流片之间形成导流通道，所述除尘通道一端连接有进风口，另一端连接有除尘口，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，空气从进风口进入除尘通道使杂质在气流下从除尘口排回大气，洁净的空气沿导流通道排出。

在本实用新型中，优选的，所述空气滤芯为塔型，且所述除尘通道的直径沿除尘口向进风口方向逐渐增大。

在本实用新型中，优选的，每个所述导流片的轴向截面为翼型。

在本实用新型中，进一步的，每个所述导流片包括外凸状的引流面以及由引流面逐渐过渡且平滑设置的导流面。

在本实用新型中，进一步的，所述安装架上开设有安装槽，所述导流片卡接于所述安装槽内，

在本实用新型中，进一步的，所述安装架包括安装环以及若干支撑梁，若干所述支撑梁均布在所述安装环上且与所述安装环固定连接，若干所述支撑梁上周向开设有与所述导流片外端面相匹配的所述安装槽。

在本实用新型中，优选的，所述支撑梁设有三个。

在本实用新型中，进一步的，所述除尘口安装在所述安装环内。

在本实用新型中，优选的，所述除尘口或进风口连接有引风装置。

在本实用新型中，优选的，所述导流片的轴向截面为矩形或弧形。

本实用新型还提供一种空气除尘装置，包括权利要求1-9任意一项所述的空气滤芯。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

本实用新型提供的空气滤芯结构，外界空气从进风口进入除尘通道，在除尘通道中利用流体力学原理使杂质趋近除尘通道中心线方向，从而使含有杂质的空气从除尘口排回大气，洁净的空气会沿着导流通道排出至需要的空间内，从而实现了洁净空气与杂质的分离，稳定地提供洁净的空气。

在本发明中，空气从进风口进入，进风口的空气流速相对较大，沿着除尘通道向除尘口方向流动过程中，空气流速会降低，本发明中空气滤芯为塔型，且所述除尘通道的直径沿除尘口向进风口方向逐渐增大，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，同时，在除尘口设置引风装置，可以为排尘通道提供动力，增加了空气流动的速度，从而进一步提升了除尘效率。

此外，本实用新型的导流片均是通过与导流面相配合的安装槽实现卡接固定的，因此，导流片整体拆装方便，便于更换。

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塔状开放式的空气滤芯的整体结构示意图；

图2是本实用新型的一种塔状开放式的空气滤芯的立体结构图；

图3是本实用新型的一种塔状开放式的空气滤芯的剖视结构图；

图4是本实用新型的翼型导流片轴向截面示意图；

图5是本实用新型的直线型导流片轴向截面示意图；

图6是本实用新型的弧线型导流片轴向截面示意图。

图中：1、安装架；10、支撑环；11、支撑梁；2、进风口；3、导流片；31、引流面；32、导流面；4、除尘口；5、除尘通道；6、导流通道。

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。

请同时参见图1至图2，本实用新型一较佳实施方式提供一种塔状开放式的空气滤芯，包括安装架1以及相互平行且间隔设置在安装架1上的若干环形导流片3，若干导流片3内中空部位轴向形成除尘通道5，每两个导流片3之间形成导流通道6，除尘通道5一端连接有进风口2，另一端连接有除尘口4。

具体的，在本实用新型中，空气滤芯整体由环状的导流片3堆叠而成，空气流入除尘通道5后，导流片3对气流产生阻力，使除尘通道5侧壁上的气流慢，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口4排出。同时，洁净的空气会沿着到导流通道6排出至需要引入空气的空间。在本方案中，整个滤芯为开放式排气，即洁净空气直接从多个导流通道6排出，如此增大了排气量从而加快了空气滤芯的除尘效率。

在本实用新型中，进一步的，每个导流片3的径向截面面积沿靠近进风口2的方向逐渐增大，即每个导流片3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3轴向截面所在中线是指导流片3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口4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333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口4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。

在本实用新型中，进一步的，空气滤芯为塔型，且除尘通道5的直径沿除尘口4向进风口2方向逐渐增大，即空气滤芯的的轴向截面成圆台结构。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。

在本实用新型提供的另一个优选实施例中，如图3、4所示，每个所述导流片3的轴向截面为翼型。具体的，每个所述导流片3包括外凸状的引流面31以及由引流面31逐渐过渡且平滑设置的导流面32。外凸状的引流面31为靠近除尘通道5的迎风面，外凸状的引流面31相比平面进一步增加了气流的阻力，从而使平滑的导流面32上更容易形成高压区，且两个相邻引流面31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3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4、5所示，导流片3的轴向截面为矩形或弧形或折线形面，只需要满足导流片3的径向截面面积沿靠近进风口2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333的生产使用。

在本实用新型提供的另一个优选实施例中，安装架1上开设有安装槽，所述导流片3卡接于所述安装槽内。具体的，安装架1包括安装环以及若干支撑梁11，除尘口4安装在支撑环10内，本实施例设有三个支撑梁11，三个支撑梁11构成一个三角形状的安装架1，提高稳定性。若干支撑梁11均布在安装环上且与安装环固定连接，若干所述支撑梁11上周向开设有与导流片3外端面相匹配的安装槽，将导流片3一层一层卡接在安装槽内即可完成空气滤芯的组装，因此，具有拆装方便的特点。

在本实用新型提供的另一个优选实施例中，除尘口4或进风口2连接有引风装置。具体的，引风装置可以为风机、气泵等，在除尘口4安装引风装置，可以增加除尘通道5内的流速，增加了空气流动的速度，进一步提升了除尘效率，同时又能使除尘口4的流速大于导流通道6排出气体的流速，提高了除尘效果。同时，当外界没有满足需要的气流时，则需要人为制造气流来满足空气过滤装置工作的需要，可以在进风口2处设置引风装置，使本装置可以不依靠外界气流而去除杂质、导出洁净空气，从而使本装置的应用场景更加广泛，并且实现了气流速度可调，工作过程更加高效。

在本实用新型提供的另一个优选实施例中，本实施例提供一种空气除尘装置，包括上述空气滤芯，通过将本方案的空气滤芯应用到除尘装置中，本滤芯对空气进行过滤，从而达到良好的除尘效果同时也可以将多个本装置的空气滤芯进行组装，构成不同的形状的空气除尘装置，满足较大通风量的杂质过滤需求。

在本实施方式中，

工作原理：将空气滤芯安装到可以产生流动气体的列车或其他设备上，并使进风口2与大气连通，在没有流动气体产生使可以依靠引风装置进行辅助，流动的气体沿着进风口2流入除尘通道5后，通过若干导流片3对气流产生阻力，使除尘通道5侧壁的气流慢，根据流体力学原理，两侧的壁压将增大，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，从而使杂质从除尘口4排出。同时，洁净的空气会沿着到导流通道6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。此外，在多次研究试验中发现，本实用新型对过滤空气中小颗粒的微尘或比重较小的杂质，特别是植物碎片、柳絮、杨絮等漂浮物很大的作用，因此相比于现有技术，本方案的空气滤芯除尘效果显著提高。

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)

1.一种塔状开放式的空气滤芯，其特征在于，包括安装架(1)以及相互平行且间隔设置在所述安装架(1)上的若干环形导流片(3)，若干所述导流片(3)内中空部位轴向形成除尘通道(5)，每两个导流片(3)之间形成导流通道(6)，所述除尘通道(5)一端连接有进风口(2)，另一端连接有除尘口(4)，每个所述导流片(3)的径向截面面积沿靠近所述进风口(2)的方向逐渐增大，空气从进风口(2)进入除尘通道(5)使杂质在气流下从除尘口(4)排回大气，洁净的空气沿导流通道(6)排出。

2.根据权利要求1所述的一种塔状开放式的空气滤芯，其特征在于，所述空气滤芯为塔型，且所述除尘通道(5)的直径沿除尘口(4)向进风口(2)方向逐渐增大。

3.根据权利要求2所述的一种塔状开放式的空气滤芯，其特征在于，每个所述导流片(3)的轴向截面为翼型。

4.根据权利要求3所述的一种塔状开放式的空气滤芯，其特征在于，每个所述导流片(3)包括外凸状的引流面(31)以及由引流面(31)逐渐过渡且平滑设置的导流面(32)。

5.根据权利要求1所述的一种塔状开放式的空气滤芯，其特征在于，所述安装架(1)上开设有安装槽，所述导流片(3)卡接于所述安装槽内。

6.根据权利要求5所述的一种塔状开放式的空气滤芯，其特征在于，所述安装架(1)包括安装环以及若干支撑梁(11)，若干所述支撑梁(11)均布在所述安装环上且与所述安装环固定连接，若干所述支撑梁(11)上周向开设有与所述导流片(3)外端面相匹配的所述安装槽。

7.根据权利要求6所述的一种塔状开放式的空气滤芯，其特征在于，所述支撑梁(11)设有三个，所述除尘口(4)安装在所述安装环内。

8.根据权利要求1所述的一种塔状开放式的空气滤芯，其特征在于，所述除尘口(4)或进风口(2)连接有引风装置。

9.根据权利要求1所述的一种塔状开放式的空气滤芯，其特征在于，所述导流片(3)的轴向截面为矩形或弧形。

10.一种空气除尘装置，其特征在于，包括权利要求1-9任意一项所述的空气滤芯。

Images