CN215026858U - 一种内、外旋风反向分流式空气除尘装置 - Google Patents

Abstract

一种内、外旋风反向分流式空气除尘装置，涉空气除尘技术领域，解决现有旋风离心除尘装置结构复杂、体积大的技术不足，技术方案包括：壳体分为进风集尘段、旋风反向分流段和排风段，进风集尘段包括进风筒和集尘箱，旋风反向分流段包括封隔环、导流片、固定板、驱动轴和离心叶轮。本实用新型的有益效果在于：离心叶轮驱动含尘空气运动形成旋转上升的内旋风，其中的颗粒杂质在离心力和重力作用下径向沉降形成外部气流，洁净空气上升至离心叶轮上端经径向进风通道和径向出风通道进入排风段，少量洁净空气在导流片作用下分流返回并驱使外部气流旋转下降形成外旋风，其中绝大部分沉降在集尘箱内，少部分汇流进内旋风，除尘效果好且结构简单、体积小。

Description

一种内、外旋风反向分流式空气除尘装置

技术领域

本实用新型涉及空气净化技术领域，更具体的涉及一种内、外旋风反向分流式空气除尘装置。

背景技术

空气除尘指的是采用离心分离、重力分离、过滤分离、静电吸附分离或洗涤分离等方法，借助与除尘方法相对应的除尘装置将可吸入颗粒杂质从含尘空气中分离，从而产生净化空气，应用范围广，广泛应用于通风空调***、空气净化***、工业除尘***、油烟净化***、焊接烟气净化***、涂装车间漆雾净化***等领域中，具有极高的环境、经济与社会价值。

离心分离除尘方法是使用范围最广、成本相对较低、除尘效果较好的一类空气除尘方法，主要应用于旋风离心除尘装置中。如中国专利公开号为CN201618621U中所公开的一种旋风离心除尘装置，主要由进气管、导流板、储气箱、支架、叶轮、电机、锥形筒、涡壳、排气管、旋风除尘器、循环风管和调节阀组成，通过电机驱动叶轮将锥形筒内的含尘空气经蜗壳推入旋风除尘器中，含尘空气进入旋风除尘器中后会形成旋转向下的外旋流，悬浮于外旋流的粉尘在离心力的作用下移向器壁，并随外旋流转到除尘器下部，由轴向下部的排尘孔排出，而净化后的气体在旋风除尘器内形成上升的内旋流并经轴向中部的排气管排出。受限于旋风除尘器本身的结构设计，此类除尘装置基本只能分离粒径在0.5微米以上的非粘性、非纤维的干燥粉尘，对包含粒径在0.5微米以下的含尘空气的净化处理效果不理想，使用范围严重受限。而且，此类除尘装置的整体结构相对复杂，旋风除尘器通常设计的较高、较大，需要额外在旋风除尘器上接循环风管以将旋风除尘器中分离出的含尘量小的净化空气进行回流再净化，导致此装置整体的体积、占地面积大，对使用场地的空间要求较高，且实际工作时耗能高、噪音大，制造及使用的成本高。

因此，需要提供一种除尘效果更好、能够处理不同颗粒大小含尘空气的空气除尘装置。

实用新型内容

综上所述，本实用新型的目的在于解决上述的技术不足，而提供一种结构简单、体积小、成本低、除尘效果好且应用范围广的空气除尘装置。

为解决本实用新型所提出的技术不足，采用的技术方案为：

一种内、外旋风反向分流式空气除尘装置，包括有壳体，其特征在于：所述壳体分为相互连通的进风集尘段、旋风反向分流段和排风段，所述的进风集尘段包括有设于壳体底部的进风筒和设于所述进风筒外侧的集尘箱，所述集尘箱的上端盖上设有集尘口。所述的旋风反向分流段包括有径向固设于壳体侧壁上部的、与进风筒同轴线的封隔环，径向固设于所述封隔环上方的、直径大于其内圆孔的孔径且小于壳体内径的固定板，以及若干个紧密轴向环绕排列设于所述固定板与封隔环间的导流片，相邻所述的导流片间在封隔环内圆孔的一端形成侧向进风通道，在固定板边沿的一端形成侧向出风通道。固定板上设有一驱动轴，其上连接有一轴向处于旋风反向分流段内的离心叶轮，所述离心叶轮的上端部穿过封隔环的内圆孔对应处于所述侧向进风通道的内侧，底端部对应处于进风筒的上部。导流片为朝里前倾式结构，其侧向进风通道一端前倾的方向与离心叶轮的转动方向相同以将侧向进风通道口处的气流分流。所述的排风段包括有排风口，所述排风口通过所述的侧向出风通道与旋风反向分流段连通。

优选的，所述的离心叶轮为多翼前倾式叶轮。

优选的，所述离心叶轮的轴向高度与径向宽度的比值介于0.5～3之间，所述导流片的轴向高度与离心叶轮的轴向高度的比值介于0.1～0.25之间,导流片所围成的内圆直径与离心叶轮的径向宽度的比值介于1.1～1.5之间。

具体的，所述壳体的底面中部位置上开设有进风口，所述的进风筒轴向连接在所述的进风口上，所述的上端盖径向固定套接于进风筒外壁的上部，且上端盖的外周边沿与壳体的侧壁之间留有间隙以构成所述的集尘口，壳体的底面、侧壁、进风筒的外壁，以及上端盖共同构成所述的集尘箱。

优选的，所述封隔环内圆孔的孔径不小于所述进风筒的直径。

具体的，所述的离心叶轮包括有固定连接在所述驱动轴上的顶置连接板，与所述顶置连接板平行相对的、中部具有含尘空气入口的底置固定件，以及若干个均布于所述顶置连接板与底置固定件之间的前倾式叶片，所述的前倾式叶片轴向绕所述含尘空气入口***呈顺时针或逆时针方向分布以在离心叶轮的中部形成轴向进风通道。

优选的，所述轴向进风通道的直径与所述离心叶轮的径向宽度的比值介于0.2～0.8之间。

进一步的，可通过调整设计所述除尘装置各部件规格、尺寸来使得本实用新型能够净化含有不同粒径的含尘空气，具体包括：

A，分离含有粒经在5微米以上杂质颗粒的含尘空气时，离心叶轮的轴向进风通道的直径与离心叶轮的径向宽度的比值介于0.2～0.5之间，离心叶轮的轴向高度与离心叶轮的径向宽度的比值介于0.5～1之间；

B，分离含有粒经在5微米以下杂质颗粒的含尘空气时，离心叶轮的轴向进风通道的直径与离心叶轮的径向宽度的比值介于0.5～0.8之间，离心叶轮的轴向高度与离心叶轮的径向宽度的比值介于1～3之间。

本实用新型的有益效果为：

本实用新型主要用于含尘空气的除尘净化，基于旋风反向除尘原理利用内、外旋风反向分流效应将可吸入颗粒杂质从含尘空气中分离出来。

本实用新型装置将壳体分成相互连通的三段式构造，整体结构简洁，含尘气体在离心叶轮的带动下经进风筒上端开口处进入离心叶轮的轴向进风通道内并做高速的旋转上升运动形成内旋风，内旋风中颗粒较大，质量、密度较大的可吸入颗粒杂质在旋转上升过程中在离心力和重力的共同作用下完成径向沉降，使得含尘量较大的气流在轴向上升至离心叶轮上端部（即侧向进风通道内侧）之前运动至其轴向速度为零处，阻止可吸入颗粒杂质随内旋风继续轴向上升。同时，可吸入颗粒杂质轴向上升至其轴向速度为零处的过程中，会在离心力作用下径向移动至离心叶轮的外部以完成径向沉降形成外部气流。而含尘量较小的净化空气受到的离心加速度相对较小，同一时间其径向移动的距离较含尘量大的气流小，在可吸入颗粒完成径向沉降时净化空气仍然处于离心叶轮的风道内，具有一定的轴向速度，使得净化空气能够继续随内旋风上升至叶轮上端部并经侧向进风通道进入导流片之间。

绝大部分的净化空气顺着导流片间的间隙经侧向出风通道进入排风段并经排风口排出，少部分的净化空气或者包含有微量的小颗粒杂质的气流会被导流片的侧向进风通道口一端的侧面阻挡、导流回到旋风反向分流段内，并驱使已完成径向沉降的、含尘量较大的外部气流旋转向下运动形成外旋风。形成的外旋风沿壳体侧壁轴向下旋转运动，其中绝大多数的颗粒杂质在壳体侧壁限制及重力作用下被外旋风带动经集尘口沉降至集尘箱内，余下的微量或少量的颗粒杂质随外旋风的一小部分气流在进风筒上端与离心叶轮底端之间汇流至内旋风中以便进行循环净化。

相较于现有旋风离心除尘装置，本实用新型利用旋风反向分流除尘原理，在内旋风旋转上升过程中完成可吸入颗粒杂质的径向沉降形成外部气流，同时利用外旋风的轴向反向运动特征驱使外部气流旋转向下运动形成外旋风，与内旋风形成旋风反向分流除尘效应。外旋风中的部分含尘量较小的气流会汇流至内旋风中进行循环净化，最终使得含尘空气中的可吸入颗粒杂质能够充分地沉降到集尘箱内，除尘效果更佳。

而且，相较于现有的旋风离心除尘装置，本实用新型利用壳体、离心叶轮和导流片对含尘空气进行内、外旋风反向分流以分离出含尘空气中的可吸入颗粒杂质，不需要设计蜗壳结构、旋风除尘器结构和循环风管等结构，在整体结构设计上更加简洁、简单，极大地降低了生产制造成本，利于市场推广。

同时，现有旋风离心除尘装置中的旋风除尘器只能有效处理5微米粒径以上的含尘空气，而本实用新型方法可以通过适当地调整、设计离心叶轮、导流片的规格尺寸使得本实用新型装置能够适用于净化包含有不同粒径大小可吸入颗粒杂质的含尘空气，使得本实用新型装置含尘空气的可处理范围更大，应用范围更广，适用性更强。

另外，本实用新型装置体积小巧，不占空间，对使用场地的空间限制较小，能够安装在空间较狭小的区域内使用。

附图说明

图1为本实用新型装置整体结构图，其中部分结构为透视；

图2为本实用新型装置壳体、封隔板、导流片与固定板的连接结构轴向剖切面示意图；

图3为本实用新型装置离心叶轮的整体结构示意图；

图4为本实用新型装置整体轴侧剖切面结构示意图；

图5为本实用新型装置俯视图，其中部分结构为透视；

图6为本实用新型装置导流片反向分流效果示意图；

图7为本实用新型装置内部气流空气动力学曲线图；

图8为本实用新型装置各部分结构的规格、尺寸示意图。

图中：1.壳体，11.进风集尘段，12.旋风反向分流段，13.排风段，14.进风口，15.上端盖，16.集尘口，17.排风口，2.进风筒，3.集尘箱，4.封隔环，5.固定板，6.导流片，61.侧向进风通道，62.侧向出风通道，7.驱动电机，8.离心叶轮，81.顶置连接板，82.含尘空气入口，83.底置固定件，84.前倾式叶片，85.轴向进风通道。

具体实施方式

以下结合附图和本实用新型优选的具体实施例对本实用新型作进一步地说明。

参照图1至图2中所示，本实用新型：

一种内、外旋风反向分流式空气除尘装置，包括有整体呈圆筒状结构的壳体1，该圆筒状的壳体1由其轴线方向从下到上依次可区分为相互连通的、位于壳体1下部的进风集尘段11、位于壳体1中部的旋风反向分流段12和位于壳体1上部的排风段13。

具体的，所述的进风集尘段11包括有轴向设于壳体1底面中部位置上的进风筒2和设于所述进风筒2外侧的集尘箱3。

具体的，壳体1圆形底面的圆心位置处开设有上下贯穿其底面的圆形的进风口14，进风筒2轴向连接在所述的进风口14上。进风筒2整体呈上下贯通的圆筒状结构，其位于壳体1圆形底面上的底部开口即为进风口14，进风筒2的径向截面直径（即进风口14的直径）小于壳体1径向截面的直径。在进风筒2的外壁上部位置上径向连接有一圆环形结构的上端盖15，该上端盖15的内圆孔与进风筒2的外壁一体连接，该上端盖15的边沿与壳体1的侧壁之间留有一定的间隙以形成一圈环状的集尘口16，壳体1的底面、侧壁和进风筒2的外壁以及上端盖15共同构成了围绕在进风筒2外侧的集尘箱3。

具体的，所述的旋风反向分流段12包括有壳体1侧壁，径向固设于壳体1侧壁上部的、与进风筒2同轴线封隔环4，径向固设于所述封隔环4上方的、直径大于封隔环4内圆孔的孔径且小于壳体1内径的固定板5，以及若干个紧密轴向环绕排列设于固定板5边沿与封隔环4内圆孔边沿相对应的端面之间的导流片6。

具体的，导流片6的上下两端分别固定连接在固定板5下表面与封隔环4上表面间相互对应的端面上，相邻导流片6靠近封隔环4内圆孔的一侧形成侧向进风通道61，靠近固定板5边沿的一侧形成侧向出风通道62，固定板5通过导流片6及封隔环4固定连接在壳体1的侧壁上。

具体的，参照图2、图5及图6所示，所述导流片6为朝里前倾式结构，其侧向进风通道一端前倾的方向与离心叶轮的转动方向相同以将侧向进风通道口处的气流分流。

需要说明的是，本实用新型装置的导流片6之所以能够起到气流分流作用，主要在于导流片6的侧向进风通道61一端采用朝里前倾式结构设计，且其前倾方向与离心叶轮8的转动方向相同，导流片6的侧向出风通道62一端的结构设计以利于出风为主，可以不做前倾偏转式设计。

如图5及图6所示，实际使用时轴向运动至离心叶轮上端部的净化空气在离心力的作用下通过侧向进风通道进入到导流片6之间，进风方向与导流片的偏转方向间存在一定角度C， 使得进入导流片6间的部分气流被导流片的侧壁所阻挡、导流，从而使得少部分净化空气返回至旋风反向分流段内并做旋转向下运动。由于导流片6的前倾方向与离心叶轮8的转动方向相同，因此分流返回的净化空气其旋转方向与内旋风的旋转方向相同，防止内、外旋风旋转方向不同而影响离心除尘效果。

具体的，旋风反向分流段12通过集尘口16与集尘箱3连通，通过进风筒2与壳体1底部外的空间连通，通过侧向进风通道61、侧向出风通道62与排风段13连通。

具体的，参照图1及图4所示，固定板5平行处于封隔环4的上方中部位置上螺纹固定连接有一竖直向下设置的驱动电机7，该驱动电机7的转动轴竖直向下穿过固定板5圆心处的轴孔（图中未标示）伸入到导流片6所围成的内圆内侧，其上固定套接有一轴向处于旋风反向分流段12内的离心叶轮8。该离心叶轮8的上端部穿过封隔环4的内圆孔对应处于所述侧向进风通道61的内侧，该离心叶轮8的底端部对应处于进风筒2上端开口处的上部。

需要说明的是，本实施例中将驱动电机7的转动轴作为驱动轴与离心叶轮8连接，此种设计仅只是本实用新型的一种优选的实施方式，并不是对本实用新型的限制。在其他一些实施例中，驱动电机7可以设置在壳体1外部，通过传动机构与转动设于固定板5上的驱动轴连接以驱使离心叶轮8转动。

具体的，本实用新型的离心叶轮8优选的为多翼前倾式叶轮，采用多翼前倾式叶轮能够增益气流旋转的角速度，从而增加含尘空气内可吸入颗粒杂质的离心加速度，提高离心叶轮8的离心除尘效果。

具体的，参照图3及图8所示，本实用新型的离心叶轮8包括有与所述驱动电机7的转动轴固定连接的、整体呈圆形板状结构的顶置连接板81，与所述顶置连接板81平行相对的、中部具有圆形镂空状的含尘空气入口82的底置固定件83，以及共计16个的、均布于所述顶置连接板81与底置固定件83之间的前倾式叶片84。所述的前倾式叶片84轴向绕所述含尘入口***呈顺时针方向分布以在离心叶轮8的中部形成轴向进风通道85，所述轴向进风通道85的直径B与离心叶轮8的径向宽度d的比值B/d介于0.2～0.8之间。

优选的，本实施例中底置固定件83的结构为固定环式结构，此种固定环式结构设计在保证其中部预留好含尘空气入口82后，还能够在各环之间的空隙处形成额外的含尘空气进入离心叶轮内部的通道，有效增加了进风量。

具体的，参照图8所示，本实用新型离心叶轮8的轴向高度M与离心叶轮8的径向宽度d的比值M/d介于0.5～3之间，导流片6的轴向高度A与离心叶轮8的轴向高度M的比值A/M介于0.1～0.25之间,导流片6所围成的内圆直径P（近似等于封隔环4的内圆孔孔径）与离心叶轮8的径向宽度d的比值P/d介于1.1～1.5之间。

本实用新型装置基于旋风反向分流除尘原理，通过离心叶轮8和导流片6将旋风反向分流段12内的气流分流成内、外旋风以进行气固相的分离沉降。离心叶轮8和导流片6的结构采用上述设计能够带来更好的气固相分离效果，并使得本实用新型装置能够适用于包含有不同粒径的颗粒杂质的含尘空气。

优选的，本实用新型封隔环4内圆孔的孔径不小于进风筒2的径向截面直径以保证离心叶轮8能够最大程度地将含尘空气经进风筒2吸入到旋风反向分流段12内，提高本实用新型装置的进风、排风量。

具体的，参照图1、图2及图4所示，壳体1的上部为开口状结构，形成一孔径与壳体1内径相同的排风口17，壳体1侧壁的上部与封隔环4、导流片6及固定板5共同构成所述的排风段13。旋风反向分流段12内分流产生的洁净空气经由导流片6间的侧向进风通道61和侧向出风通道62进入排风段13内并最终经由排风口17向外排出。

本实用新型装置的整体结构简洁、简单，壳体1采用圆筒状轴向贯通式设计，壳体1外部无外凸、支出的零部件，有利于将本实用新型装置安装在空间受限的管道、涵洞内，方便施工安装。

同时，本实用新型装置通过旋风方向分流段取代现有旋风离心除尘装置的旋风除尘器实现旋风离心除尘的功能，相较现有旋风离心除尘装置，本实用新型装置的结构更加简洁、简单，无需外接旋风除尘器和循环风管等结构，实际运行时的噪音、震动更低，且本实用新型取消了旋风除尘器和循环风管等结构还能有效降低驱动电机7的功耗，在同样的功耗状态下能够获得更大的通风及离心除尘效果，极大地降低了生产制造的成本和使用、维护保养的成本，利于将本实用新型装置以较低的价格全面推向市场，降低用户的设备投入及使用成本，创造更好的环保、经济和社会价值。

而且，因本实用新型装置无需外接旋风除尘器和循环风管等结构，使得本实用新型装置的整体体积、高度和占地面积更小，对使用场地的空间要求不高，可将其安装在空间较狭小的区域内使用，使用空间不受限，应用范围更广。

本实用新型装置的导流片6前倾方向与离心叶轮8的转动方向相同，保证了离心叶轮8上端部径向分离出的气流能够以一定角度进入到导流片6间的侧向进风通道61内，并保证经侧向进风通道61处进入导流片6间的气流能够被导流片6间的弧形面阻挡、导流而进行分流。

具体的，参照图4至图7所示，本实用新型装置所依据的一种内、外旋风反向分流式空气除尘方法，此方法具体包括有以下步骤：

第一步，吸入含尘空气：所述驱动电机7带动所述离心叶轮8顺着所述导流叶片的前倾方向转动以降低所述旋风反向分流段12内的气压，从而将壳体1底部外的含尘空气经所述的进风口14和进风筒2轴向上吸入旋风反向分流段12内离心叶轮8的轴向进风通道85内。

第二步，内、外旋风的产生：经由轴向进风通道85进入的含尘空气在离心叶轮8的带动下沿前倾式叶片84间的风道作高速旋转上升运动形成旋向与离心叶轮8转动方向相同、轴向与进风方向相同的内旋风。在离心叶轮8驱动下，内旋风中的部分气流旋转上升至离心叶轮8上端部并在离心力的作用下经所述的侧向进风通道61进入所述的导流片6之间，气流在导流片6的作用下被分流成两部分，其中一部分顺着导流片6经所述侧向出风通道62进入所述排风段13内并通过所述的排风口17向外排出，另一部分在侧向进风通道61处被导流片6的弧形面阻挡、分流向下回到旋风反向分流段12内并驱使离心叶轮8的外部气流作旋转下降运动形成旋向与离心叶轮8转动方向相同、轴向与进风方向相反的外旋风，形成内外旋风反向分流效应。

第三步，含尘空气的气固相分离：由于内旋风中质量、密度不同的物质在旋转上升过程中受到离心叶轮8的离心加速度a不同，离心加速度a=r*w，其中r代表离心半径，w代表角速度，参照图7所示，此曲线图反映出了旋风反向分流段12内同一水平面内不同位置处气流的离心加速度a变化曲线。由此公式及曲线图可推断出，内旋风中的可吸入颗粒杂质的离心加速度a在轴向进风通道85附近（r最小）具有最小值，在离心叶轮8的边缘位置附近（r最大）具有最大值。通过适当地调整设计离心叶轮8的结构，就能在驱动电机7的同等转速下针对含有不同粒径颗粒杂质的含尘空气而提供不同的离心加速度a。

参照图7所示，此图中的曲线S反映了旋风反向分流段12内气流经由内旋风、外部气流至外旋风的整个沉降曲线图，结合此图及公知常识可知，物质质量、密度越大，惯性也就越大，受到离心加速度a的影响也就越大。因此，在离心叶轮8结构、转动速度一定的前提下，质量、密度越大的可吸入颗粒杂质其在离心叶轮8风道内的径向沉降速度越快,相比于质量、密度小的物质，其能够最先径向运动到离心叶轮8的***形成外部气流并在外旋风的反向推动及重力作用下沿壳体1的侧壁经所述的集尘口16沉降到所述的集尘箱3内。

同理，分离出可吸入颗粒杂质后的、质量、密度小的洁净空气因受到的离心加速度a较小，在同一时间内不能径向沉降至离心叶轮8外形成外部气流，只能在离心叶轮8的驱动下随着内旋风继续轴向旋转上升至离心叶轮8的上端部并在离心力的作用下进入侧向进风通道61。

洁净空气在导流片6的侧向进风通道61处分流成两部分，绝大部分的洁净空气经侧向出风通道62和排风口17向壳体1外排出实现获取净化空气的目的，另一部分气流在导流片6的侧面阻挡、导流作用下返回至旋风反向分流段12并驱使已经径向沉降至离心叶轮8外的、含尘量大的外部气流做旋转下降运动形成外旋风，外旋风在旋转下降过程中受到壳体1侧壁阻挡及重力的作用下最终经集尘口16沉降在集尘箱3内。

根据气动分析发现，本实用新型装置旋风反向分流段12内径向截面上的气流轴向速度V各处不同，如图7中的曲线图所示，气流在轴向进风通道85处具有最大的气流轴向速度V，在离心叶轮8外侧及壳体1侧壁之间具有反向的气流轴向速度V，在靠近离心叶轮8***附近的两者交汇处气流轴向速度V为零。

由此图7可以推断出，内旋风中的气流在旋转上升过程中在离心力和重力的共同作用下作径向及轴向的沉降运动，其中颗粒较大、质量及密度较大的可吸入颗粒杂质所获得的离心加速a相较于洁净空气大的多，其径向沉降速度更快。因此，只要保证颗粒杂质随气流在轴向上升至离心叶轮8上端部之前就能够径向沉降至离心叶轮8外侧形成外部气流，就能够在内旋风轴向上升过程中实现气固相的分离，并最终在外旋风的驱动及重力作用下作将颗粒杂质沉降到集尘箱3内。

第四步，部分外旋风汇流至内旋风：绝大部分的外旋风在壳体1侧壁及重力作用下会经集尘口16沉降到集尘箱3内，而少部分的外旋风则会在进风筒2上端与离心叶轮8底端附近汇流至内旋风以实现循环除尘效果。由于本实用新型装置的进风筒2上端部与离心叶轮8的底端部之间留有一定的间隙，离心叶轮8转动过程中会在其底部形成低气压区域，因此，少部分的外旋风会在从进风筒2上端与离心叶轮8底端之间的空隙汇流至内旋风内。

相较于现有的旋风离心除尘装置，本实用新型利用进风筒2与离心叶轮8底部的间隙将外旋风与内旋风联系在一起，取代了现有旋风离心除尘装置的循环风筒，在整体结构设计上更加紧凑、巧妙，充分利用了壳体1内部空间，循环除尘效果更好。

根据上述步骤可知，在驱动电机7转速和总风量一定的前提下，只要根据含尘空气中所含可吸入颗粒杂质的粒径大小、质量或密度适当地调整、设计本实用新型装置中导流片6与离心叶轮8的结构，使得不同质量、密度的颗粒杂质能够在离心叶轮8和导流片6的作用下获得适当的离心加速度a、控制好旋风反向分流段12内气流轴向速度V，就能够有效控制颗粒杂质的径向及轴向沉降速度，保证含尘空气中的颗粒杂质相较于洁净空气能够在达到气流轴向速度V为零之前径向运动到离心叶轮8的外侧形成外部气流。

因此，为了使得本实用新型装置能够用于净化含有不同粒径颗粒杂质的含尘空气，需要采用下述方法针对性地调整、设计本实用新型装置各部件的规格、尺寸：

A，分离含有粒经在5微米以上杂质颗粒的含尘空气时，离心叶轮8的轴向进风通道85的直径B与离心叶轮8的径向宽度d的比值B/d介于0.2～0.5之间，离心叶轮8的轴向高度M与离心叶轮8的径向宽度d的比值M/d介于0.5～1之间。

B，分离含有粒经在5微米以下杂质颗粒的含尘空气时，离心叶轮8的轴向进风通道85的直径与离心叶轮8的径向宽度的比值介于0.5～0.8之间，离心叶轮8的轴向高度与离心叶轮8的径向宽度的比值介于1～3之间。

分离净化粒径在5微米以上的杂质颗粒时需要气流具备更大的离心加速度a，在驱动电机7转速不变的前提下可以通过降低出风速度、降低气流轴向速度V来调控颗粒杂质的径向沉降时间和轴向沉降时间，保证颗粒杂质达到轴向速度为零时能够径向移动至离心叶轮8外侧形成外部气流。同理，在分离净化粒径在5微米以下的杂质颗粒时对气流的离心加速度a要交不高，在驱动电机7的转速和总风量不变的前提下可以通过适当增加出风速度，增加气流轴向速度V来调控颗粒杂质的径向沉降是将和轴向沉降时间，保证颗粒杂质达到轴向速度为零时能够径向移动至离心叶轮8外侧形成外部气流。

根据上述需求，在实际设计本实用新型装置的导流片6和离心叶轮8结构、尺寸时：

优选的，参照图8所示，壳体1的内径D与离心叶轮8的径向宽度d的最佳比值D/d介于1.2～1.8之间。

采用此种结构设计能够为外部气流轴向沉降提供适当的外部空间，有利于提高颗粒杂质的沉降效果，提高本实用新型装置净化除尘的效率。

优选的，参照图5所示，导流片6其偏转角度C的最佳值在30°～60°之间。

采用此种结构设计能够保证离心叶轮8上端部径向甩出的气流能够以适宜的角度进入到导流片6之间，为气流的反向分流提供适当的分流角度。

优选的，参照图8所示，导流片6的总数N与离心叶轮8的径向宽度d的最佳比值N/d介于0.2～0.8之间。优选的，离心叶轮8的径向宽度d的单位为mm，30mm≤d≤2000mm。当离心叶轮8的径向宽度大于2000mm时，导流片6数量N与离心叶轮8的径向宽度d的最佳比值N/d>0.6。

导流片6的具体数量将会直接影响到出风量，且相邻导流片6间的间距对气流反向分流有直接影响，采用上述结构设计能够最大程度地保证导流片6的总出风量，保证气流反向分流的效果。

优选的，参照图8所示，导流片6所围内径P与离心叶轮8的径向宽度d的最佳比值P/d介于1.1～1.5之间。

优选的，导流片6所围外径Q与导流片6所围内径P的最佳比值Q/P介于1.1～1.5之间，导流片6的高度A与离心叶轮8的高度M的最佳比值A/M介于0.1～0.25之间。

优选的，进风筒2的直径T与离心叶轮8的径向宽度d的最佳比值T/d介于0.5～0.8之间。

优选的，进风筒2上端和离心叶轮8底部间的间距Y与离心叶轮8的径向宽度d的最佳比值Y/d介于0.1～0.5之间。

优选的，进风筒2上端露出上端盖15外的高度X与离心叶轮8的径向宽度d的最佳比值Y/d介于0.1～0.5之间。

通过上述的结构设计使得本实用新型装置各部分结构的设计达到最优化，保证了本实用新型装置的进风、出风量及旋风反向分流除尘的效果，使得本实用新型装置能够适用于含有不同粒径颗粒杂质的含尘空气。

上述实施例仅仅为了表述清楚本实用新型的具体一种实施方式，并不是对本实用新型的实施方式的限定。对于本领域技术人员来说，依据本实用新型可以推导总结出其他一些对壳体1、进风集尘段11、旋风反向分流段12、排风段13、等的调整或改动，或者以本实用新型为基础推导总结出的一些其他使用方法在此就不进行一一列举。凡是依据本实用新型的精神和原则之内做出的任何修改、替换或改进等，均应包含在本实用新型的权利要求保护范围内。

Claims (8)

1.一种内、外旋风反向分流式空气除尘装置，包括有壳体，其特征在于：所述壳体分为相互连通的进风集尘段、旋风反向分流段和排风段，所述的进风集尘段包括有设于壳体底部的进风筒和设于所述进风筒外侧的集尘箱，所述集尘箱的上端盖上设有集尘口；所述的旋风反向分流段包括有径向固设于壳体侧壁上部的、与进风筒同轴线的封隔环，径向固设于所述封隔环上方的、直径大于其内圆孔的孔径且小于壳体内径的固定板，以及若干个紧密轴向环绕排列设于所述固定板与封隔环间的导流片，相邻所述的导流片间在封隔环内圆孔的一端形成侧向进风通道，在固定板边沿的一端形成侧向出风通道；固定板上设有一驱动轴，其上连接有一轴向处于旋风反向分流段内的离心叶轮，所述离心叶轮的上端部穿过封隔环的内圆孔对应处于所述侧向进风通道的内侧，底端部对应处于进风筒的上部；导流片为朝里前倾式结构，其侧向进风通道一端前倾的方向与离心叶轮的转动方向相同以将侧向进风通道口处的气流分流；所述的排风段包括有排风口，所述排风口通过所述的侧向出风通道与旋风反向分流段连通。

2.根据权利要求1所述的一种内、外旋风反向分流式空气除尘装置，其特征在于：所述的离心叶轮为多翼前倾式叶轮。

3.根据权利要求1所述的一种内、外旋风反向分流式空气除尘装置，其特征在于：所述离心叶轮的轴向高度与径向宽度的比值介于0.5～3之间，所述导流片的轴向高度与离心叶轮的轴向高度的比值介于0.1～0.25之间,导流片所围成的内圆直径与离心叶轮的径向宽度的比值介于1.1～1.5之间。

4.根据权利要求1所述的一种内、外旋风反向分流式空气除尘装置，其特征在于：所述壳体的底面中部位置上开设有进风口，所述的进风筒轴向连接在所述的进风口上，所述的上端盖径向固定套接于进风筒外壁的上部，且上端盖的外周边沿与壳体的侧壁之间留有间隙以构成所述的集尘口，壳体的底面、侧壁、进风筒的外壁，以及上端盖共同构成所述的集尘箱。

5.根据权利要求1所述的一种内、外旋风反向分流式空气除尘装置，其特征在于：所述封隔环内圆孔的孔径不小于所述进风筒的直径。

6.根据权利要求1所述的一种内、外旋风反向分流式空气除尘装置，其特征在于：所述的离心叶轮包括有固定连接在所述驱动轴上的顶置连接板，与所述顶置连接板平行相对的、中部具有含尘空气入口的底置固定件，以及若干个均布于所述顶置连接板与底置固定件之间的前倾式叶片，所述的前倾式叶片轴向绕所述含尘空气入口***呈顺时针或逆时针方向分布以在离心叶轮的中部形成轴向进风通道。

7.根据权利要求6所述的一种内、外旋风反向分流式空气除尘装置，其特征在于：所述轴向进风通道的直径与所述离心叶轮的径向宽度的比值介于0.2～0.8之间。

8.根据权利要求1所述的一种内、外旋风反向分流式空气除尘装置，其特征在于：

A，分离含有粒经在5微米以上杂质颗粒的含尘空气时，离心叶轮的轴向进风通道的直径与离心叶轮的径向宽度的比值介于0.2～0.5之间，离心叶轮的轴向高度与离心叶轮的径向宽度的比值介于0.5～1之间；

B，分离含有粒经在5微米以下杂质颗粒的含尘空气时，离心叶轮的轴向进风通道的直径与离心叶轮的径向宽度的比值介于0.5～0.8之间，离心叶轮的轴向高度与离心叶轮的径向宽度的比值介于1～3之间。

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