旋离式气体滤清器的制作方法

本发明属于气体滤清器技术领域，更具体地说，是涉及一种旋离式气体滤清器。

背景技术：

空气滤清器是用来清除空气中微小颗粒杂质的一种清除过滤装置，主要应用于气动机械、内燃机械等场合，为这些机械设备提供清洁的空气，以防这些机械设备在工作中吸入带有杂质颗粒的空气而增加磨蚀和损坏。常见的空气滤清器包括惯性式空气滤清器、干式空气滤清器和油浴式空气滤清器。惯性式空气滤清器往往应用于杂质较多、杂质颗粒较大的场合。现有技术中惯性式空气滤清器的过滤效率往往不尽如人意。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种旋离式气体滤清器，旨在解决现有技术中的不足，提高气体滤清器的过滤效率。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：提供一种旋离式气体滤清器，包括竖直设置的筒状的外壳和设于所述外壳内部的滤清芯体，所述滤清芯体包括第一旋离装置和第二旋离装置；

所述外壳上设有进气口和出气口，气体由所述出气口处的负压驱动而流动；

所述第一旋离装置包括固定设置的第一旋离叶片，气体从上往下流经所述第一旋转叶片后向上流动到达所述第二旋离装置，所述第一旋离装置下方设有第一集尘腔体；

所述第二旋离装置包括固定设置的第二旋离叶片，气体从上往下流经所述第二旋离叶片后向上流动到达所述出气口，所述第二旋离装置下方设有第二集尘腔体。

进一步地，所述外壳包括上端盖和下端盖，所述滤清芯体还包括设于所述上端盖和下端盖之间的上支撑盘和下支撑盘，所述上支撑盘和下支撑盘的外沿与所述外壳的内壁固定密封连接；

所述第二旋离装置包括旋离筒，所述上支撑盘和下支撑盘的中心开有圆孔，所述旋离筒的上部和下部分别与所述圆孔的边沿固定密封连接；

所述第一旋离装置包括围绕所述旋离筒设置的多个旋离管，所述上支撑盘和下支撑盘的边缘部位分别设有相互对正的上固定孔和下固定孔，所述旋离管的上部和下部分别与所述上固定孔和下固定孔的边沿固定密封连接；

所述下支撑盘、下端盖和位于所述下支撑盘和下端盖之间的一部分所述外壳围成所述第一集尘腔体；

所述进气口设于所述外壳侧壁上且位于所述上支撑盘和下支撑盘之间。

进一步地，所述旋离管包括上分管和下分管；

所述上分管的上端与所述上固定孔的边沿固定密封连接，所述第一旋离叶片均布于所述上分管下端部的外壁上；

所述下分管的管径大于所述上分管的管径，所述第一旋离叶片位于所述上分管的外壁与所述下分管的内壁之间，所述第一旋离叶片的外边缘与所述下分管的内壁过渡配合连接，所述下分管的下端与所述下固定孔的边沿固定密封连接。

进一步地，所述第二旋离叶片均布于所述旋离筒上端部的内壁上，所述第二旋离叶片的一侧与所述旋离筒上端部的内壁固定连接，另一侧与设于所述旋离筒上端部中心的固定短管的外壁固定连接；

所述旋离筒的下端面设有封盖，所述封盖的中心开有除尘孔，所述封盖的中心设有向下伸出的集尘管，所述集尘管的上端与所述除尘孔的边沿固定密封连接，所述集尘管的下端设有可拆装的除尘盖，所述集尘管与所述除尘盖围成所述第二集尘腔体。

进一步地，所述外壳上设有出气管，所述出气管一端与所述固定短管的上端固定密封连接，另一端从所述外壳中伸出，所述出气管的外壁与所述外壳固定密封连接。

进一步地，所述进气口为均布于所述外壳侧壁上的矩形方孔，所述进气口的下边沿与所述下支撑盘的上端面平齐。

进一步地，所述下分管的上部与所述第一旋离叶片连接的部分的纵截面形状为圆柱形，所述下分管的下部未与所述第一旋离叶片连接的部分的纵截面形状为小直径端面在下的圆台形。

进一步地，所述旋离筒的下部的纵截面为小直径端面在下的圆台形。

进一步地，所述第一旋离叶片和第二旋离叶片的侧面在竖直平面上的投影包括竖直段和倾斜段，所述倾斜段与竖直平面间的夹角为30度至60度。

进一步地，所述下端盖通过搭扣锁与所述外壳的侧壁可拆装式连接。

本发明提供的旋离式气体滤清器的有益效果在于：气体经过第一旋离装置和第二旋离装置两次除尘；每一次除尘时气体的流向都是从上向下，气体中的杂质被高速甩离后在重力的作用下下落，洁净气体则在负压的驱动下向上运动，杂质与洁净气体的运动方向相反，从而更好的实现了杂质与气体的分离，提高了过滤效率。本发明的旋离式气体滤清器与油浴式气体滤清器相比不含油液、维护方便快捷，且过滤效率高；油浴式气体滤清器工作时不能倾斜，否则油液会漏出，本发明的旋离式气体滤清器因不含油液，故无上述限制，工作时可倾斜一定角度，仍能保持正常工作且具有足够的过滤效率。

附图说明

图1为本发明实施例提供的旋离式气体滤清器的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的旋离式气体滤清器内部气体流向示意图；

图3为本发明实施例提供的旋离式气体滤清器另一视角的结构示意图；

图4为本发明实施例提供的旋离式气体滤清器仰视视角的结构示意图；

图5为本发明实施例提供的旋离管结构组成示意图；

图6为旋离管与上支撑盘和下支撑盘连接的剖面示意图；

图7为本发明实施例提供的旋离筒结构组成示意图；

图8为本发明实施例提供的下部为圆台形的旋离筒的剖面示意图；

图9为本发明实施例提供的第一旋离叶片和第二旋离叶片的侧面在竖直平面的投影图。

图中：1、外壳，2、滤清芯体，11、进气口，12、出气口，13、上端盖，14、下端盖，15、出气筒，21、第一旋离装置，22、第二旋离装置，23、上支撑盘，24、下支撑盘，211、旋离管，211a、上分管，211b、下分管，211c、第一旋离叶片，221、旋离筒，222、第二旋离叶片，223、固定短管，224、封盖，225、集尘管，226、除尘盖，227、凸檐，31、第一集尘腔体，32、第二集尘腔体。

具体实施方式

为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

如图1和图2所示，现对本发明提供的旋离式气体滤清器进行说明，图2中用箭头示意气体的大体流向。所述旋离式气体滤清器，包括竖直设置的筒状的外壳1和设于所述外壳1内部的滤清芯体2，所述滤清芯体包括第一旋离装置21和第二旋离装置22；外壳1上设有进气口11和出气口12，气体由出气口12处的负压驱动而流动；第一旋离装置包括如图5所示的固定设置的第一旋离叶片211c，气体从上往下流经第一旋转叶片211c后向上流动到达第二旋离装置22，第一旋离装置21下方设有第一集尘腔体31；第二旋离装置22包括如图7所示的固定设置的第二旋离叶片222，气体从上往下流经第二旋离叶片222后向上流动到达出气口12，第二旋离装置22下方设有第二集尘腔体32。一般的，出气口12与气动机械或内燃机械的进气端连通从而具有负压，气体由此负压驱动从进气口11流入后依次经过第一旋离装置21和第二旋离装置22后从出气口12流出。气体流经第一旋离装置21上的第一旋离叶片211c时高速旋转，气体中的灰尘等杂质因惯性较大从气体中被甩离落入第一集尘腔体31；经过一次除尘后的气体由负压驱动向上流动到达第二旋离装置22，气体由负压驱动流经第二旋离装置22上的第二旋离叶片222时同样高速旋转，气体中的杂质再一次被高速甩离落入第二集尘腔体32；经过两次除尘的洁净气体由负压驱动继续流动从出口12流出。

本发明提供的旋离式气体滤清器的有益效果在于：气体经过第一旋离装置21和第二旋离装置22两次除尘；每一次除尘时气体的流向都是从上向下，气体中的杂质被高速甩离后在重力的作用下下落，洁净气体则在负压的驱动下向上运动，杂质与洁净气体的运动方向相反，从而更好的实现了杂质与气体的分离，提高了过滤效率。本发明的旋离式气体滤清器与油浴式气体滤清器相比不含油液、维护方便快捷，且过滤效率高；油浴式气体滤清器工作时不能倾斜，否则油液会漏出，本发明的旋离式气体滤清器因不含油液，故无上述限制，工作时可倾斜一定角度，仍能保持正常工作且具有足够的过滤效率。

进一步地，如图3和图4所示，作为本发明提供的旋离式气体滤清器的一种具体实施方式，所述外壳包括上端盖13和下端盖14，滤清芯体2还包括设于上端盖13和下端盖14之间的上支撑盘23和下支撑盘24，上支撑盘23和下支撑盘24的外沿与外壳1的内壁固定密封连接；第二旋离装置22包括旋离筒221，上支撑盘23和下支撑盘24的中心开有圆孔，旋离筒221的上部和下部分别与所述圆孔的边沿固定密封连接；第一旋离装置21包括围绕旋离筒221设置的多个旋离管211，上支撑盘23和下支撑盘24的边缘部位分别设有相互对正的上固定孔和下固定孔，旋离管211的上部和下部分别与所述上固定孔和下固定孔的边沿固定密封连接；所述下支撑盘24、下端盖14和位于所述下支撑盘24和下端盖14之间的一部分外壳1围成第一集尘腔体31；进气口11设于外壳1的侧壁上且位于上支撑盘23和下支撑盘24之间。上支撑盘23和下支撑盘24将外壳1的内部空间大致分为三部分：上端盖13与上支撑盘23之间的上部空间、上支撑盘23与下支撑盘24之间的中部空间和下支撑盘24与下端盖14之间的下部空间。上支撑盘23和下支撑盘24的外沿与外壳1的内壁之间的连接为密封连接，上支撑盘23和下支撑盘24与旋离筒221之间的连接也为密封连接，旋离管211的两端部与上固定孔和下固定孔之间的连接也为密封连接，因此上述三个空间之间是相互隔离的，第一集尘腔体31和第二集尘腔体32与相邻空间均相互隔离，保证腔体内的杂质灰尘不会造成二次污染。旋离管211的上端和下端都是开放的，气体能够从下端流向上端到达第二旋离装置22处；旋离管211的进气端位于旋离管211外壁中部位置，气体从旋离管211的进气端流向下部空间。气体在负压的驱动下由进气口11到出气口12的流动过程为：首先从出气口11进入外壳1内部，此时气体处于外壳1、上支撑盘23的边缘部分、下支撑盘24的边缘部分和旋离筒221外壁围成的空间中，气体由旋离管211外壁中部的进气端进入旋离管211中并向下流经第一旋离叶片211c，气体流经第一旋离叶片211时发生高速旋转，杂质从气体中甩离落入第一集尘腔体31，洁净气体则通过旋离管211向上流动并从旋离管211的上端开口流入上部空间；气体进入上部空间后在负压的作用下从旋离筒221的进气端进入并向下流经设于旋离筒221上的第二旋离叶片222，气体流经第二旋离叶片222时再次高速旋转，杂质被再次甩离落入第二集尘腔体32中，洁净气体在负压驱动下从旋离筒221的上端中心继续向上流动；旋离筒221的中心与出气口12连通，洁净气体最终由出气口12流出。旋离管211围绕旋离筒221的设置方式能够使第一旋离装置21和第二旋离装置22紧凑的布置在一起，减小了旋离式气体滤清器的体积，同时又能够保证气体流向合理，在经过第一旋离装置21和第二旋离装置22的旋离叶片时的流向都为从上向下。对于惯性式的气体滤清器，当气体中的杂质较多时过滤效果较为理想，因为杂质较多时杂质质量较大，惯性大，从而更容易被甩离气体。当气体从进气口11流入时杂质较多，经过旋离管211后从旋离管211上端开口流出的气体含有的杂质减少。但是从多个旋离管211的上端开口流出的气体会在上部空间汇合，气体中的杂质也会汇合使得气体中的杂质含量相对上升，从而有利于旋离筒221对气体的再次旋离过滤，提高了过滤效率。上支撑盘23和下支撑盘24不仅为旋离管211和旋离筒221的设置提供了支撑，而且将外壳1的内部空间分为了相对独立的三个空间，使得未过滤气体、经过一次过滤的气体、经过二次过滤的气体和过滤出的杂质能够相互分离，避免二次污染。

进一步地，如图5和图6所示，作为本发明提供的旋离式气体滤清器的一种具体实施方式，所述旋离管211包括上分管211a和下分管211b；上分管211a的上端与所述上固定孔的边沿固定密封连接，第一旋离叶片211c均布于上分管211a下端部的外壁上；下分管211b的管径大于上分管211a的管径，第一旋离叶片211c位于上分管211a的外壁与下分管211b的内壁之间，第一旋离叶片211c的外边缘与下分管211b的内壁过渡配合连接，下分管211b的下端与所述下固定孔的边沿固定密封连接。图6中的箭头为气体流向示意图。上分管211a与下分管211b之间无固定连接，上分管211a固定于上支撑盘23上，下分管211b固定于下支撑盘24上，第一旋离叶片211c位于上分管211a与下分管211b管身重合的部位。气体由下分管211b的上端开口进入，在第一旋离叶片211c的作用高速旋转，气体中的杂质被甩离气体并从下分管211b的下端开口落入第一集尘腔体31中；上分管211a下端开口处的洁净气体由负压驱动沿上分管211a进入上部空间。第一旋离叶片211c的外边缘与下分管211b的内壁过渡配合连接，即径向上第一旋离叶片211c能够填满上分管211a外壁与下分管211b内壁之间的间隙，以保证气体都经过第一旋离叶片211c的导向，不出现漏气的情况，实现气体最大程度的旋转，保证过滤效率。在本实施例中，第一旋离叶片211c固定于上分管211a的外壁上，在其他的实施例中，第一旋离叶片211c亦可固定于下分管211b的内壁，只要保证第一旋离叶片211c在径向上将上分管211a外壁与下分管211b内壁之间的间隙填满即可。

进一步地，如图7所示，作为本发明提供的旋离式气体滤清器的一种具体实施方式，第二旋离叶片222均布于旋离筒221上端部的内壁上，第二旋离叶片222的一侧与旋离筒221上端部的内壁固定连接，另一侧与设于旋离筒221上端部中心的固定短管223的外壁固定连接；旋离筒221的下端面设有封盖224，封盖224的中心开有除尘孔，封盖224的中心设有向下伸出的集尘管225，集尘管225的上端与除尘孔的边沿固定密封连接，集尘管225的下端设有可拆装的除尘盖226，集尘管225与除尘盖226围成第二集尘腔体32。一般的，固定短管223的上端与出气口12连接，因此固定短管223的下端开口处具有负压。上部空间的气体在负压驱动下从第二旋离叶片222的上方进入旋离筒221内，并在均布于圆周方向上的多个第二旋离叶片222的导向下高速旋转，气体中的杂质被甩出并落入第二集尘腔体32中；洁净气体在固定短管223下端开口处的负压驱动下向上流动，最终从出气口12流出。封盖224的作用为将旋离筒221内部与第一集尘腔体31隔离，防止第一集尘腔体31中存留的杂质进入旋离筒221内，造成二次污染。设置除尘盖226能够方便对第二集尘腔体32中的杂质进行清除，除尘盖226与集尘管225为可拆卸连接，例如通过螺纹连接，拆下除尘盖226即可对集尘管225中的杂质进行清理。一般的，旋离筒221上端部的外壁上设有凸檐227，凸檐227可用于对上支撑盘23进行轴向定位，凸檐227的下端面与上支撑盘23的上端面相抵触；同时凸檐227能够加强上支撑盘23与旋离筒221的连接强度。一般的，下支撑盘24与集尘管225固定密封连接，集尘管225的外壁与设于下支撑盘24中的圆孔的边沿固定密封连接，封盖224对下支撑盘24进行轴向定位，封盖224的下端面与下支撑盘24的上端面相抵触。

进一步地，如图1所示，作为本发明提供的旋离式气体滤清器的一种具体实施方式，外壳1上设有出气管15，出气管15一端与固定短管223的上端固定密封连接，另一端从外壳1中伸出，出气管15的外壁与外壳1固定密封连接。在本实施例中，出气管15从外壳1的上端盖13的中心伸出，在其他实施例中，根据布置需求，出气管15也可以从外壳1的侧壁伸出。出气管15与固定短管223的上端密封连接是为了保证出气管15中的洁净气体不与所述上部空间的气体连通而被污染。出气管15的外壁与外壳1密封连接是为了隔离外壳1的内部空间和外壳1的外部空间，保证所述上部空间的气体不被外壳1外部的气体污染。

进一步地，如图1所示，作为本发明提供的旋离式气体滤清器的一种具体实施方式，进气口11为均布于外壳1侧壁上的矩形方孔，进气口11的下边沿与下支撑盘24的上端面平齐。一般的，进气口11在保证外壳1外壁有足够强度的前提下越大越好。进气口11越大，气体进入时的阻力越小，但进气口11过大会导致从外壳1侧壁上去除过多的材料，导致外壳1侧壁强度不够。进气口11的下边沿与下支撑盘24的上端面平齐能够避免下支撑盘24的上端面堆积灰尘，因为进气口11的下边沿与下支撑盘24的上端面平齐，下支撑盘24上端面上堆积的灰尘能够在气流扰动下被吹散。

进一步地，如图6所示，作为本发明提供的旋离式气体滤清器的一种具体实施方式，下分管211b的上部与第一旋离叶片211c连接的部分的纵截面形状为圆柱形，下分管211b的下部未与第一旋离叶片211c连接的部分的纵截面形状为小直径端面在下的圆台形，即下分管211b的下部未与第一旋离叶片211c连接的部分，从上端到下端的管径逐渐变小，管壁为斜面。气体从第一旋离叶片211c中流出后旋转向下运动，越向下气体旋转的力量越小，斜面的管壁能够加剧管壁与气体的碰撞，从而保证气体的旋转速度；同时，在气体旋转力量相同的前提下，旋转半径越小，旋转速度越快，越向下气体旋转的力量越小，同时管径也在减小，能够补偿气体的旋转速度。

进一步地，如图8所示，作为本发明提供的旋离式气体滤清器的一种具体实施方式，旋离筒221的下部的纵截面为小直径端面在下的圆台形，即旋离筒221的下部筒径逐渐变小。旋离筒221下部的这种设置方式与上述下分管211b下部管径逐渐变小的作用类似，都是为了保证气体的旋转速度。逐渐变小的筒径能够保证从第二旋离叶片222向下旋转甩出的气体运动到旋离筒221的下部还能够保持一定的旋转速度，以使杂质从气体中甩离。在本实施例中，旋离筒221的下端与封盖224连接，在其他实施例中，旋离筒221的下端可以与集尘管225的上端直接连接，这样可以不用设置封盖224，同时从气体中甩出的杂质可以直接沿旋离筒221下部的斜面进入集尘管225中，保证旋离筒221中不会堆积杂质灰尘。

进一步地，如图9所示，作为本发明提供的旋离式气体滤清器的一种具体实施方式，第一旋离叶片211c和第二旋离叶片222的侧面在竖直平面上的投影包括竖直段和倾斜段，所述倾斜段与竖直平面间的夹角为30度至60度。图9中为第二旋离叶片222的侧面在固定短管223外壁的投影。倾斜段的倾斜角度决定了气体从第一旋离叶片211c和第二旋离叶片222的甩出方向与水平面间的夹角。以第二旋离叶片222为例，气体从第二旋离叶片222中流过后，顺着第二旋离叶片222的倾斜段吹出，遇到旋离筒221的内壁后改变方向，沿着旋离筒221的内壁作旋转运动。气体中的杂质在旋转中被甩出，同时在自身重力以及气体向下的速度分量的带动下向下运动。倾斜段与水平面间的夹角越小，旋转运动运剧烈，向下的速度分量越小，杂质向下运动的动量不足；倾斜段与水平面间的夹角越大，杂质向下运动的动量越大，但是旋转运动速度不够，杂质从气体中甩离的惯性不足。因此，倾斜段合适的倾斜角度非常重要，30度至60度是一个合理的角度区间，既能保证产生足够剧烈的旋转运动，又能保证气体有足够向下运动的速度分量。竖直段的作用是导流气体，使气体顺利进入倾斜段。一般的，竖直段与倾斜段之间圆滑过渡，保证气体流动顺畅。

进一步地，作为本发明提供的旋离式气体滤清器的一种具体实施方式，下端盖14通过搭扣锁与外壳1的侧壁可拆装式连接。搭扣锁是现有技术中成熟的应用，能够使下端盖14方便的与外壳1之间进行拆装，从而方便将存留在下端盖14上的杂质灰尘清除。

如图2所示，图中箭头表示气体流向，本发明旋离式气体滤清器气体从进气口流入后从旋离管的进气端进入并流经第一旋离叶片，气体从第一旋离叶片中流出并作高速旋转运动，气体中的杂质在惯性作用下从气体中甩离，并从旋离管下端出口落入第一集尘腔体；洁净气体在负压驱动下沿旋离管向上流动，并从旋离管上端开口流出，多个旋离管流出的气体在上支撑盘与上端盖围成的上部空间汇聚，气体中的杂质含量相对升高；接着气体从设于旋离筒上的第二旋离叶片向旋离筒内流动，气体从第二旋离叶片中流出并作高速旋转运动，气体中的杂质在惯性以及自身重力作用下从气体中分离，并落入第二集尘腔体，洁净气体在负压驱动下从出气口流出；旋离式气体滤清器工作一段时间后，可将下端盖和除尘盖拆下清理内部存留的杂质尘土。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。