專利名稱：壓縮空氣的過濾裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種壓縮空氣的過濾裝置，特別涉及用于將壓縮空氣所含有的水分或油分的微小液狀顆粒及固態(tài)顆粒從所述壓縮空氣中分離或除掉乃至使之消失的一種壓縮空氣過濾裝置。
以住，在應(yīng)用于各種工廠、醫(yī)療領(lǐng)域及原子能設(shè)備等方面的各種空氣壓縮機(jī)，為了保護(hù)這些壓縮機(jī)或是為了提高這些壓縮機(jī)的工作效率，通常在對這些空氣壓縮機(jī)輸送壓縮空氣的管路上設(shè)置壓縮空氣的過濾裝置，依靠該過濾裝置將壓縮空氣含有的水分或油分用固態(tài)物質(zhì)等除掉。
作為上述壓縮空氣過濾裝置之一，特公昭62-1763號公報(bào)公開了一種其結(jié)構(gòu)如圖6所示具有2種過濾器的壓縮空氣過濾裝置。圖中10是在筒體18內(nèi)裝有一定量的第1填充物20的第1過濾器，12是在筒體18內(nèi)裝有一定量的第2填充物22的第2過濾器。上述第1及第2過濾器并排著垂直地設(shè)在具有一定容積的收容室16之上，并分別與該收容室16相通。14是具有壓縮空氣的引進(jìn)通道24及送出通道26的歧管，將引進(jìn)通道24和送出通道26分別裝在第1和第2過濾器上，使引進(jìn)通道24與第1過濾器10相通，送出通道26與第2過濾器12相通。這樣就形成了一個由歧管管14的引進(jìn)通道24開始，經(jīng)第1過濾器10、收容室16及第2過濾器12到歧管14的送出通道26的空氣通道。另外，28是一個排水裝置，收容室16內(nèi)滯留的液狀物由此排出。
另外，通常在第1過濾器10中裝入由不銹鋼等金屬纖維制作的網(wǎng)狀織物作為第1填充物20，而在第2過濾器12中則裝入由棉紗等制作的網(wǎng)狀物作為第2填充物22，一般情況下該兩二種填充物均以纏卷的狀態(tài)裝入。這樣，壓縮空氣首先在經(jīng)過第1過濾器10之后使其中含有的蒸汽及液狀微粒被凝縮或聚合，并從壓縮空氣中分離開來，然后再進(jìn)一步經(jīng)過第2過濾器，使殘存于壓縮空氣中的液狀顆粒、固態(tài)顆粒等被吸收或氣化，以期盡量使所述壓縮空氣中的蒸汽及液狀顆粒、固體顆粒等減少。
然而，在該種壓縮空氣的過濾裝置中，所述第1過濾器10的第1充填物20所采用的金屬纖維制作的填充物，很難卷到?jīng)]有間隙的程度。不僅費(fèi)工時，而且纏卷狀態(tài)也因人而異。而且，有時可能因?yàn)槔p卷的狀態(tài)而使填充物與裝入填充物的圓筒的筒壁內(nèi)面之間產(chǎn)生間隙，而壓縮空氣便可通過這些間隙，也可通過填充物本身的縫隙，這樣就使該第1過濾器去除壓縮空氣中的液狀微粒的效果降低，也容易產(chǎn)生過濾性能的不均衡不穩(wěn)定的問題。
另外，上述金屬纖維制的纏卷物在長時間使用時，其網(wǎng)眼會逐漸被堵塞，需要定期更換，而且，由于是用不銹鋼等制作的，所以還存在著成本高的問題。
本發(fā)明以上述情況為背景，并企圖達(dá)到以下目的在具有第1過濾器及第2過濾器的壓縮空氣過濾裝置中，消除第1過濾器的過濾性能不均衡的問題，同時節(jié)省過濾網(wǎng)的交換時間，并降低成本。
為解決上述課題，在本發(fā)明的壓縮空氣過濾裝置中，壓縮空氣通過第1過濾器時，該壓縮空氣所含的液狀微粒及固態(tài)微粒被分離，再使該分離出液狀微粒和固態(tài)微粒的壓縮空氣通過第2過濾器，使殘存在該壓縮空氣之中的液狀和固態(tài)的微粒被去除乃至消失，該種壓縮空氣過濾裝置的特征在于，所以第1過濾器采用在旋轉(zhuǎn)軸上形成有螺旋狀葉片的使空氣旋轉(zhuǎn)用的偏轉(zhuǎn)器，該偏轉(zhuǎn)器被裝配成其軸方向與空氣的流通方向相一致，通過使流過的壓縮空氣產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)而利用離心分離作用將該壓縮空氣中所含的液狀微粒或固態(tài)微粒被分離出去。
為了使本發(fā)明更加具體和明確，以下結(jié)合附圖對本發(fā)明的壓縮空氣過濾裝置的具有代表性的實(shí)施例作詳盡的說明。


圖1是根據(jù)本發(fā)明的壓縮空氣過濾裝置的一個例子的縱剖視圖;
圖2是圖1的過濾裝置中的第1過濾器的放大說明圖;
圖3是第1過濾器的偏轉(zhuǎn)器的平面圖;
圖4是圖3的偏轉(zhuǎn)器的正視圖;
圖5是圖3的偏轉(zhuǎn)器的仰視圖;
圖6是以往的壓縮空氣過濾器的一個例子的縱剖視圖。
圖1顯示出一種根據(jù)本發(fā)明結(jié)構(gòu)而形成的壓縮空氣過濾裝置的一個具體例子。該過濾裝置是由收容著第1過濾器32、第2過濾器34以及排泄裝置36的下部殼罩38，收容著噴霧過濾器40及集氣筒42的上部殼罩44，以及設(shè)置在下部殼罩38與上部殼罩44之間并具有壓縮空氣引進(jìn)通道46和輸出通道48的隔離部件50組成的。
再進(jìn)一步地說明，呈近似較厚的圓盤狀的隔離部件50，在順著其直徑方向向外突出的突出部51a的外側(cè)面有一開口，該開口與在該隔離部件50的底面中央部開口的下部開口52部相通，形成壓縮空氣引進(jìn)通道46;另外，在與突出部51a相對稱的突出部51b的外側(cè)面有一開口，該開口與在該隔離部件50的上面中央部開口的上部開口部54相通，形成壓縮空氣輸出通道48。另外，在隔離部件50的厚度方向上設(shè)置了多個上下貫通的中間通道56，如后述那樣這些通道是壓縮空氣由下部殼罩38一側(cè)進(jìn)入上部殼罩44方面的通道。
此外，在隔離部件50的上面一側(cè)的中央部設(shè)置著排水承受部58，該承受部58具有與輸出通道48相通的上部開口部54，同時還設(shè)有排水通道60，該排水通道60在上述排水承受部58的錐形底面上有一開口，而在隔離部件50外周面上的開口則處在與壓縮空氣引進(jìn)通道46以及輸出通道48的各開口按一定角度錯開的位置上。
在具有上述結(jié)構(gòu)的隔離部件50的下方，有帶底的圓筒狀下部殼罩38將其開口部對齊并與之作螺紋連接，這樣就使隔離部件50與下部殼罩38氣密地連為一體，并在下部殼罩38內(nèi)形成了密閉空間。另外，如圖2所示，在該密閉空間的上部中心部設(shè)置著第1過濾器32，而在該第1過濾器32的外側(cè)設(shè)置著第2過濾器34。
第1過濾器32的構(gòu)造是，在合成樹脂制的筒件62內(nèi)安裝著用合成樹脂制成的用于使空氣旋轉(zhuǎn)的偏轉(zhuǎn)器68，該第1過濾器被擠壓固定在比上述筒體62短、其內(nèi)徑與該筒體62的外徑基本相等的金屬制的安裝筒66之內(nèi)。該安裝筒66的上端部與隔離部件50的下部開口部52的端部用螺紋連接，這樣就使第1過濾器32固定到隔離部件50上。另外，在該安裝筒66的下端部螺紋連接著螺母76，在該螺母76的內(nèi)周面的軸方向中央部所形成的內(nèi)凸緣支承著上述筒體62的下端部。
上述偏轉(zhuǎn)器68如圖3-圖5所示，在軸70的周圍整體地形成了4個螺旋狀葉片72，各個葉片處在其上端部74與下端部75之間相互扭轉(zhuǎn)約130°的位置上。該偏轉(zhuǎn)器68被大致處于筒體62的內(nèi)周面軸方向的中央位置上的階梯部64卡住，從而使其被固定到筒體62內(nèi)，而且其軸方向與空氣的流通方向相一致。
從上述隔離部件50的引進(jìn)通道46引進(jìn)的壓縮空氣在通過第1過濾器32時，碰到偏轉(zhuǎn)器68的葉片72而產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)，其結(jié)果，在離心分離作用下使壓縮空氣中的液狀微粒和固態(tài)微粒有效地被轉(zhuǎn)移到直徑方向的外側(cè)并被分離開來。而被分離開來的液狀微粒及固態(tài)微粒沿著螺紋連接在安裝筒66下端部上的螺母76的內(nèi)孔78落下，并通過傾斜地貫通過形成于上述螺母76的壁部上的多個流出孔80，沿圓周方向被有效地排出，并被收容到下部殼罩38內(nèi)的密閉空間的下部，然后由設(shè)在該密閉空間底部的排泄裝置36排泄到外部。所述排泄裝置36以采用具有實(shí)開昭63-63478號公報(bào)所公開的那種結(jié)構(gòu)的排泄裝置為宜，但并不局限于此，也可采用其它任何一種公知的排泄裝置。
由此可見，第1過濾器32與以往的那種充填不銹鋼等金屬纖維制充填的過濾器不同，不會產(chǎn)生因充填物的充填不當(dāng)而引起的過濾性能不均衡的問題，而會得到穩(wěn)定的過濾性能。另外，也不存在充填物的網(wǎng)眼堵塞問題，因此該第1過濾器32不需要進(jìn)行定期更換，而且由于該第1過濾器32可用廉價的樹脂材料等很容易地制造出來，因此成本也非常低。
第2過濾器34的構(gòu)造為一個其內(nèi)徑比上述第1過濾器32的安裝筒66的外徑大一定尺寸的內(nèi)筒86，與一個其直徑比上述內(nèi)筒86大一定尺寸且其長度與該內(nèi)筒86大致相同的外筒88同心地裝配著，充填在它們之間的充填物90是由棉纖維作成的網(wǎng)狀體的纏卷物。該第2過濾器34被裝配成其上端部可與隔離部件50的中間通路56的下部階梯部82相對接，而其下端部則通過一個在其圓周方向上以一定間隔形成了多個通孔圓環(huán)狀支承部件84被支承在上述螺母76上，從而使其與隔離部件50固定到一起。這樣裝配以后，上述第1過濾器32比該第2過濾器34以一定長度向下突出，通過了第1過濾器32以后其液狀微粒和固態(tài)微粒被分離開的壓縮空氣，再被引進(jìn)所述的第2過濾器34，從而使殘存的液狀微粒及固態(tài)微粒被吸附、氣化。
在隔離部件50的上部側(cè)，有帶底的圓筒狀上部殼罩44將其開口部對齊并通過螺紋連接被氣密地安裝起來，在上部殼罩44的內(nèi)部形成了密閉空間。在上述密閉空間中，有一圓筒狀的噴霧過濾器40，其上端部及下端部被支承板92所支承，它處在與上述第1、第2過濾器32、34大致同心的位置上，并被液密地安裝在設(shè)在隔離部材50的上面中央部的排水承受部58的外側(cè)部位上。這樣，上部殼罩44之內(nèi)的密閉空間就被分隔成噴霧過濾器40的外部和內(nèi)部兩個空間，而噴霧過濾器40的外部空間通過隔離部件50的中間通道56，與該隔離部件50下側(cè)的下部殼罩38的密閉空間相連通。
所述噴霧過濾器40，只要是筒壁由多孔構(gòu)造的通氣壁構(gòu)成的圓筒體，任何公知的噴霧過濾器都可采用，例如具有微細(xì)通氣孔的軟質(zhì)或硬質(zhì)的氨基甲酸乙酯泡沫、燒結(jié)樹脂、玻璃纖維等構(gòu)成的圓筒體。當(dāng)壓縮空氣由具有上述構(gòu)造的通氣壁的外側(cè)向內(nèi)側(cè)通過時，該壓縮空氣中殘存的蒸汽以及液狀微粒、固態(tài)微粒就會被吸附、捕捉，從而從壓縮空氣中被清除乃至消失。在本實(shí)施例中，所述噴霧過濾器40的內(nèi)外周面上設(shè)有由金屬制成的網(wǎng)眼狀物所構(gòu)成的過濾網(wǎng)狀的篩網(wǎng)94(其網(wǎng)眼未被圖示)，但也可以不裝設(shè)該篩網(wǎng)。
在所述噴霧過濾器40的內(nèi)側(cè)空間的大致中央部，有一個有一定長度的呈薄壁圓筒狀的集氣筒42液密地豎立固定在設(shè)在隔離部件50的排水承受部58的中央部的上部開口部54之內(nèi)，這樣就可有效地防止被噴霧過濾器40的筒壁捕捉到的液狀微粒侵入到輸出通道48之中。
在具有上述構(gòu)造的過濾裝置中，首先，壓縮空氣經(jīng)隔離部件50的壓縮空氣引進(jìn)通道46被引進(jìn)第1過濾器32，從而開始旋轉(zhuǎn)，這時在離心分離的作用下，該壓縮空氣中所含的水分及油分的液狀微粒、固態(tài)微粒便被有效地從壓縮空氣中分離出去。而被分離開的液狀微粒和固態(tài)微粒則被運(yùn)送到下部殼罩38內(nèi)的下部，并由排泄裝置36排到外部。
接著，上述分離掉液狀微粒及固態(tài)微粒的壓縮空氣被導(dǎo)入第2過濾器34中，這時，殘留在壓縮空氣中的液狀微粒，或者被填充物90吸附，或者在通過填充物90時所激起的空氣渦流的作用下被氣化，而殘留的固態(tài)微粒則在通過填充物90時被捕捉。之后，壓縮空氣通過隔離部件50的中間通道56被引入上部殼罩44內(nèi)，在由噴霧過濾器40的筒壁外側(cè)向內(nèi)側(cè)通過時，殘存于該壓縮空氣中的液狀微粒及固態(tài)微粒便被該噴霧過濾器40捕捉。這樣，變成不含水分或油分液狀微粒及固態(tài)微粒的清潔壓縮空氣經(jīng)過處在噴霧過濾器40的內(nèi)側(cè)空間且在上方有開口的集氣筒42的內(nèi)孔，到達(dá)隔離部件50的上部開口部54，再經(jīng)過輸出通道48被引入輸出管路中。
另外，被噴霧過濾器40捕捉到的液狀微粒在噴霧過濾器中慢慢下落并在下部滯留，然后被排擠到噴霧過濾器40的內(nèi)側(cè)，并匯集到設(shè)在隔離部件50的上面的排水承受部58之內(nèi)。然后，該液狀物通過在所述排水承受部58的底部有開口的排水通道60適當(dāng)?shù)嘏诺酵獠俊Ｓ捎谟屑瘹馔?2的存在，可以有效地防止該液狀物侵入輸出通道48之中。此外，所述噴霧過濾器40及集氣筒42，在本發(fā)明中并非必需的結(jié)構(gòu)，但如加上這些結(jié)構(gòu)則能更有效地將壓縮空氣中的液狀微粒分離去除掉。
在具有如上所述結(jié)構(gòu)的本發(fā)明的過濾裝置中，壓縮空氣按第1過濾器32、第2過濾器34、噴霧過濾器40的順序通過，以此將液狀微粒、固態(tài)微粒有效地從壓縮空氣中去除乃至使之消失。特別是由于第1過濾器32可以發(fā)揮其過濾性能無波動的特點(diǎn)，從而能夠獲得穩(wěn)定地分離、除去液狀微粒的效果。此外，與以往的過濾器相比，本發(fā)明的第1過濾器32可大幅度地減少更換過濾器的工時，并且有利于降低成本。
現(xiàn)進(jìn)行比較試驗(yàn)準(zhǔn)備一個如圖1所示的那種在第1過濾器中采用了用于空氣旋轉(zhuǎn)的偏轉(zhuǎn)器68的壓縮空氣過濾裝置32，同時準(zhǔn)備一個與前者相同，但以充填以往的不銹鋼纖維纏卷物的過濾器作為第1過濾器的壓縮空氣過濾裝置，以壓縮空氣的入口壓力為3kg/cm、壓縮空氣流量為350l/min的條件進(jìn)行過濾性能的比較，結(jié)果確認(rèn)二者的過濾性能大致相同。
以上對本發(fā)明的實(shí)施例作了詳盡的說明，但對本發(fā)明的解釋絕不限于以上對實(shí)施例所作的描述，應(yīng)當(dāng)理解為，只要不超出本發(fā)明的范圍，可以根據(jù)本領(lǐng)域普通技術(shù)人員的知識對其作出各種變更，修改或改善。
例如，在上述實(shí)施例中顯示出本發(fā)明的壓縮空氣過濾裝置的構(gòu)造是第1過濾器與第2過濾器同心裝配的，但本發(fā)明也適用于其有其它種種結(jié)構(gòu)的過濾裝置，比如也可適用于如圖6所示的其結(jié)構(gòu)為第1過濾器與第2過濾器并排設(shè)立的過濾裝置。
從以上說明可見，在本發(fā)明的壓縮空氣過濾裝置中，壓縮空氣是在通過第1過濾器和第2過濾器之后將其所含的液狀微粒及固態(tài)微粒去除掉的，其中第1過濾器采用了在旋轉(zhuǎn)軸上形成有螺旋狀葉片的偏轉(zhuǎn)器以使壓縮空氣產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)，利用離心分離作用將液狀微粒及固態(tài)微粒分離開。所以，與以往的在筒體內(nèi)充填金屬纖維制的纏纏卷物的過濾器不同，本發(fā)明的過濾裝置的過濾性能均勻穩(wěn)定，可以穩(wěn)定地將液狀微粒及固態(tài)微粒從壓縮空氣中分離去除。另外，該種第1過濾器不存在網(wǎng)眼堵塞的問題，所以不要定期更換過濾器，使更換過濾器的工時大大減少。再者，所述偏轉(zhuǎn)器可以采用廉價的樹脂成形品等，所以有利于降低成本。
權(quán)利要求
1.一種壓縮空氣的過濾裝置，當(dāng)壓縮空氣通過第1過濾器時，該壓縮空氣中的液狀微粒及固態(tài)微粒被分離開，該將液狀微粒及固態(tài)微粒分離開了的壓縮空氣在通過第2過濾器時，該壓縮空氣中殘存的液狀微粒及固態(tài)微粒便被去除乃至消失，該種壓縮空氣過濾裝置的特征在于，上述第1過濾器采用在其旋轉(zhuǎn)軸上形成有用于使空氣旋轉(zhuǎn)的偏轉(zhuǎn)器，該偏轉(zhuǎn)器被安裝成其軸方向與空氣流通方向相一致，以使通過的壓縮空氣產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)，在離心分離的作用下將壓縮空氣中含有的液狀微粒及固態(tài)微粒分離開。
全文摘要
一種具有第1和第2過濾器的壓縮空氣過濾裝置，其第1過濾器的過濾性能均衡而穩(wěn)定，又不需要定期更換，可降低成本。本裝置用第1過濾器將壓縮空氣中的液狀微粒及固態(tài)微粒從壓縮空氣中分離開，再用第2過濾器將殘存的液狀微粒及固態(tài)微粒去除乃至消失。第1過濾器采用了在其旋轉(zhuǎn)軸上形成有螺旋狀葉片的使空氣旋轉(zhuǎn)用的偏轉(zhuǎn)器，被安裝成其軸方向與空氣流通方向相一致，以使壓縮空氣產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)，利用離心作用將液狀微粒和固態(tài)微粒分離出去。
文檔編號F04B39/16GK1078919SQ9310038
公開日1993年12月1日 申請日期1993年1月7日 優(yōu)先權(quán)日1992年5月20日
發(fā)明者前田貞夫 申請人:有限社會前田