CN104707414B - 一种水分离器及其分离方法 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种水分离器，所述水分离器包括：底座；设置在底座上的进气口、出气口和出水口；旋紧在所述底座正中的螺杆；套设在所述螺杆上的第一圆筒滤芯；套设在所述螺杆上并设置在所述第一圆筒滤芯后部的压环；套设在所述螺杆上并设置在所述压环后部的第二圆筒滤芯；套设在所述螺杆上并盖设在所述第二圆筒滤芯后部的螺盖；和外壳，该外壳与底座接合并将螺杆、第一圆筒滤芯、压环、第二圆筒滤芯以及螺盖容纳在其中。

Description

一种水分离器及其分离方法

技术领域

本发明涉及汽车尾气检测领域，尤其涉及用于汽车尾气分析仪的水分离器及其分离方法。

背景技术

汽车尾气分析仪是采用不分光红外吸收原理(NDIR)测量汽车排放废气中的CO、HC、CO2、采用电化学电池原理测量O2、NO等气体浓度的一种检测仪器。由于汽车尾气排放管温度较高，尾气中含有大量的水蒸气，而光学检测法对水蒸气非常敏感，会影响尾气分析仪的检测结果。另外，尾气中的有害气体与水蒸气、粉尘混合形成的酸雾，会腐蚀测量气室的表面，损坏仪器。

目前，市场上的汽车尾气分析仪多采用单一的水分离器以及粉尘过滤器，对尾气中的水蒸气、粉尘进行分离、过滤，过滤器占用的体积较大，成本较高。而且由于采用两个过滤器，连接的气路较长，影响了仪器的响应时间。

发明内容

为克服现有的缺陷，本发明提出了一种水分离器，所述水分离器包括：底座；进气口，所述进气口设置在所述底座上；出气口，所述出气口设置在所述底座上；出水口，所述出水口设置在所述底座上；螺杆，所述螺杆旋紧在所述底座中；第一圆筒滤芯，所述第一圆筒滤芯套设在所述螺杆上；压环，所述压环套设在所述螺杆上并设置在所述第一圆筒滤芯后部；第二圆筒滤芯，所述第二圆筒滤芯套设在所述螺杆上并设置在所述压环后部；螺盖，所述螺盖套设在所述螺杆上并盖设在所述第二圆筒滤芯后部；和外壳，所述外壳与所述底座接合并将所述螺杆、第一圆筒滤芯、压环、第二圆筒滤芯以及螺盖容纳在所述外壳中，其中，在所述螺杆上依次套入的所述第一圆筒滤芯、所述压环、所述第二圆筒滤芯、和螺盖被旋紧在所述螺杆上；以及所述进气口、所述出气口和所述出水口与所述底座内部相连通，其中，所述第一圆筒滤芯、所述第二圆筒滤芯和所述螺杆都是中空的，所述第一圆筒滤芯与所述进气口相连通，所述第二圆筒滤芯分别与第一圆筒滤芯以及螺杆的内腔相连通，而螺杆的内腔与所述出气口相连通。

优选地，该水分离器还包括O形密封圈，所述O形密封圈分别设置在所述螺杆与所述底座之间、所述螺杆与所述压环之间以及所述底座与所述外壳之间。

优选地，所述第一圆筒滤芯由烧结铜制成。

优选地，所述第一圆筒滤芯能够使水蒸气冷凝。

优选地，所述第二圆筒滤芯由超细纤维制成。

优选地，所述第一圆筒滤芯过滤25μm以上的粉尘，所述第二圆筒滤芯过滤1μm以上的粉尘。

优选地，第二圆筒滤芯的外腔与第一圆筒滤芯的外腔相通。

优选地，所述底座还设有集水口，所述集水口与所述出水口相连通。

优选地，待处理的气体从所述进气口进入底座后，经由第一圆筒滤芯和第二圆筒滤芯分别进行一次过滤和二次过滤，从待处理的气体中分离出的干燥气体和分离出的水或水蒸气分别从所述出气口和所述出水口排出

根据本发明的另一方面，还提供了一种利用前述的水分离器过滤带有粉尘的汽车尾气的方法，所述方法包括以下步骤：使汽车尾气从进气口进入所述水分离器的底座；在汽车尾气从进气口进入所述底座之后，进入到第一圆筒滤芯的内腔中并经过所述第一圆筒滤芯的一次过滤到达第一圆筒滤芯的外腔；经过一次过滤后的汽车尾气从第一圆筒滤芯的外腔进入第二圆筒滤芯的外腔，通过所述第二圆筒滤芯进行二次过滤并进入第二圆筒滤芯的内腔；经过二次过滤后的汽车尾气从第二圆筒滤芯的内腔进入到螺杆内腔并从所述出气口排出；和从汽车尾气分离出的水或水蒸气通过所述出水口排出。

本发明利用能够过滤粉尘的水分离器，可以大大地减小过滤器的体积，降低过滤器的成本，在使用单独的水分离器过滤尾气中的粉尘及水蒸气的同时，缩短了仪器的响应时间，提高了汽车尾气分析仪的工作效率。

附图说明

图1是根据本发明实施例的水分离器的分解立体图。

图2是根据本发明实施例的水分离器的截面图。

图3示出了根据本发明的水分离器的底座的细节图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明提供的水分离器及其分离方法进行详细描述。

图1示出了根据本发明实施例的水分离器的分解立体图。如图1所示，水分离器包括底座2、进气口3、出气口1、出水口4、螺杆5、第一圆筒滤芯6、压环7、第二圆筒滤芯8、螺盖9、外壳10。进气口3、出气口1和出水口4设置在底座外周的侧部上并与底座内部相连通。第一圆筒滤芯6、第二圆筒滤芯8以及螺杆5均是中空的，并且第一圆筒滤芯6与进气口1相连通，第二圆筒滤芯8分别与第一圆筒滤芯6以及螺杆5的内腔相连通，而螺杆5的内腔与出气口1相连通。

图2示出了根据本发明实施例的水分离器的截面图。如图2所示，螺杆5旋紧在底座2正中，在螺杆5上依次套入第一圆筒滤芯6、压环7、第二圆筒滤芯8、螺盖9并旋紧。该水分离器还包括多个O形密封圈，这些O形密封圈分别设置在螺杆5与底座2之间、螺杆5与压环7之间、底座2与外壳10之间，从而起到密封作用。

例如带水蒸气的汽车尾气的待处理气体从进气口3进入底座2后，经过第一圆筒滤芯6进行一次过滤、以及经过第二圆筒滤芯8进行二次过滤，之后，分离出的干燥气体进入螺杆5的内腔并通过设置在尾气分析仪内部的抽气气泵从出气口1排出到尾气分析仪中，而分离出的水或水蒸气可通过设置在尾气分析仪内部的抽水泵从出水口4抽出并被排到尾气分析仪外部。

第一圆筒滤芯6可以由烧结铜制成，可使大部分水蒸气冷凝成液态水，粗略过滤掉颗粒大的粉尘。例如，第一圆筒滤芯可以过滤25μm以上的粉尘

第二圆筒滤芯8可以由超细纤维制成，第二圆筒滤芯8的外腔与第一圆筒滤芯6的外腔相通，可以精细过滤掉颗粒微小的粉尘。例如第二圆筒滤芯可以过滤1μm以上的粉尘。

图3示出了根据本发明的水分离器的底座的细节图。底座2还具有集水口11，该集水口11与出水口4相连通，用于使经过一次过滤后冷凝成的液态水和小部分水蒸气流入底座2中的集水口11，并通过设置在尾气分析仪内部的抽水泵从出水口4抽出并被排到尾气分析仪外部。

以下将详细说明利用上述水分离器进行分离的方法。

首先，使例如带水蒸气的汽车尾气的待处理的气体从进气口3进入所述水分离器的底座2。在待处理的气体从进气口3进入所述底座2之后，待处理的气体进入到第一圆筒滤芯6的内腔中并经过所述第一圆筒滤芯6的进行一次过滤，然后到达第一圆筒滤芯的外腔。这里，待处理气体中的大部分水蒸气冷凝成液态水，这些液态水和小部分水蒸气流入底座2中的集水口11，并通过设置在尾气分析仪内部的抽水泵从出水口4抽出并被排到尾气分析仪外部，如图3所示。

经过一次过滤后的气体从第一圆筒滤芯6的外腔到达第二圆筒滤芯的外腔，经过第二圆筒滤芯8进行二次过滤，然后进入第二圆筒滤芯8的内腔。

经过二次过滤后的气体从第二圆筒滤芯8的内腔进入到螺杆5内腔中并从所述出气口1排出。

这里，水和水蒸气基本是在第一次过滤后就从出水口排出，极少经过第二圆筒滤芯8，因此会大大降低第二圆筒滤芯的消耗，并使二次过滤的效果更加理想。

最后应说明的是，以上实施例仅用以描述本发明的技术方案而不是对本技术方法进行限制，本发明在应用上可以延伸为其他的修改、变化、应用和实施例，并且因此认为所有这样的修改、变化、应用、实施例都在本发明的精神和教导范围内。

Claims (10)

1.一种水分离器，所述水分离器包括：

底座(2)；

进气口(3)，所述进气口设置在所述底座上；

出气口(1)，所述出气口设置在所述底座上；

出水口(4)，所述出水口设置在所述底座上；

螺杆(5)，所述螺杆旋紧在所述底座中；

第一圆筒滤芯(6)，所述第一圆筒滤芯套设在所述螺杆上；

压环(7)，所述压环套设在所述螺杆上并设置在所述第一圆筒滤芯后部；

第二圆筒滤芯(8)，所述第二圆筒滤芯套设在所述螺杆上并设置在所述压环后部；

螺盖(9)，所述螺盖套设在所述螺杆上并盖设在所述第二圆筒滤芯后部；和

外壳(10)，所述外壳与所述底座接合并将所述螺杆、第一圆筒滤芯、压环、第二圆筒滤芯以及螺盖容纳在所述外壳中，

其中，在所述螺杆上依次套入的所述第一圆筒滤芯、所述压环、所述第二圆筒滤芯、和螺盖被旋紧在所述螺杆上；以及

所述进气口、所述出气口和所述出水口与所述底座内部相连通，其中，所述第一圆筒滤芯、所述第二圆筒滤芯和所述螺杆都是中空的，所述第一圆筒滤芯与所述进气口相连通，所述第二圆筒滤芯分别与第一圆筒滤芯以及螺杆的内腔相连通，而螺杆的内腔与所述出气口相连通。

2.根据权利要求1所述的水分离器，还包括多个O形密封圈，所述O形密封圈分别设置在所述螺杆与所述底座之间、所述螺杆与所述压环之间以及所述底座与所述外壳之间。

3.根据权利要求1所述的水分离器，其中所述第一圆筒滤芯由烧结铜制成。

4.根据权利要求3所述的水分离器，其中所述第一圆筒滤芯能够使水蒸气冷凝。

5.根据权利要求1所述的水分离器，其中所述第二圆筒滤芯由超细纤维制成。

6.根据权利要求1所述的水分离器，其中，所述第一圆筒滤芯过滤25μm以上的粉尘，所述第二圆筒滤芯过滤1μm以上的粉尘。

7.根据权利要求1所述的水分离器，其中，第二圆筒滤芯的外腔与第一圆筒滤芯的外腔相通。

8.根据权利要求1所述的水分离器，其中，所述底座还设有集水口，所述集水口与所述出水口相连通。

9.根据权利要求1所述的水分离器，其中，待处理的气体从所述进气口进入底座后，经由第一圆筒滤芯和第二圆筒滤芯分别进行一次过滤和二次过滤，从待处理的气体中分离出的干燥气体和分离出的水或水蒸气分别从所述出气口和所述出水口排出。

10.一种利用权利要求1所述的水分离器过滤待处理的气体的方法，所述方法包括以下步骤：

使待处理的气体从进气口进入所述水分离器的底座；

在待处理的气体从进气口进入所述底座之后，进入到第一圆筒滤芯的内腔中并经过所述第一圆筒滤芯的一次过滤到达第一圆筒滤芯的外腔；

经过一次过滤后的气体从第一圆筒滤芯的外腔进入第二圆筒滤芯的外腔，通过所述第二圆筒滤芯进行二次过滤并进入第二圆筒滤芯的内腔；

经过二次过滤后的气体从第二圆筒滤芯的内腔进入到螺杆内腔并从所述出气口排出；和

从待处理的气体分离出的水或水蒸气通过所述出水口排出。