CN109364642A - 便于维护的过滤器及其使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种便于维护的过滤器及其使用方法，以解决现有过滤器功能单一，滤芯不便于清洗的技术问题。包括过滤单元、清洗单元和排污单元，所述过滤单元包括设有进气口的过滤器本体、设有出气口的三通块以及设于进气口和出气口间的过滤通道，在过滤通道上设有滤芯；所述清洗单元包括两端分别与所述滤芯两侧的所述过滤通道连通的清洗通道；所述排污单元包括过滤时与滤芯的进气侧的过滤通道连通的排污通道和设在所述过滤器本体上且与所述排污通道连通的排污口；在所述过滤通道、清洗通道和排污通道上分别设有过滤阀、清洗阀、排污阀。本发明的结构简单紧凑，集过滤、清洗、排污功能于一体，操作简单，使用方便。

Description

便于维护的过滤器及其使用方法

技术领域

本发明涉及高压氢气加注设备过滤技术领域，具体涉及一种便于维护的过滤器及其使用方法。

背景技术

随着对低碳生活的追求，新能源汽车也逐渐走入到人们的日常生活中。新能源汽车是指采用非常规的车用燃料作为动力来源（或使用常规的车用燃料、采用新型车载动力装置），综合车辆的动力控制和驱动方面的先进技术，形成的技术原理先进、具有新技术、新结构的汽车。

新能源汽车包括四大类型：混合动力电动汽车(HEV)、纯电动汽车(BEV，包括太阳能汽车)、燃料电池电动汽车(FCEV)、其他新能源（如超级电容器、飞轮等高效储能器）汽车等。其中氢燃料电池汽车是指以氢气为燃料，通过化学反应产生电流，依靠电机驱动的汽车。其电池的能量是通过氢气和氧气的化学作用，而不是经过燃烧，直接变成电能的。燃料电池的化学反应过程不会产生有害产物，因此燃料电池车辆是无污染汽车，燃料电池的能量转换效率比内燃机要高2~3倍，因此从能源的利用和环境保护方面，氢燃料电池汽车是一种理想的车辆。

氢燃料电池汽车提供动力的原料为氢气，因此氢燃料汽车就需要依靠压缩氢气加注设备给汽车储气瓶进行加注来补充原料，而氢燃料电池需要的氢原料为纯度高，无杂质的氢气，但由于氢气在制造的过程中，在运输容器或生产的管道中，机械杂质或外来杂质的产生，使氢气的清洁度严重污染；为保证各环节都能得到较清洁的氢气，必须对氢气进行过滤。使氢气的广泛的用途效果最佳。因此给汽车进行加注的设备需加装氢气过滤器，过滤后的氢气才能加注到汽车的储气瓶里面，来保证燃料电池的使用寿命，以及使用效率。

然而常用的汽车氢燃料加注设备上加装的氢气过滤器只具有过滤功能，并且拆装维修时不具有排压集中释放功能，拆装过滤器进行阀芯清洗或更换阀芯时很不方便。

发明内容

本发明的目的是提供一种结构紧凑的便于维护的过滤器及其使用方法，以解决现有过滤器功能单一，滤芯不便于清洗的技术问题。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

设计一种便于维护的过滤器，包括过滤单元，还包括清洗单元、排污单元，所述过滤单元包括设有进气口的过滤器本体、设有出气口的三通块以及设于进气口和出气口间的过滤通道，在过滤通道上设有滤芯；所述清洗单元包括两端分别与所述滤芯两侧的所述过滤通道连通的清洗通道；所述排污单元包括过滤时与滤芯的进气侧的过滤通道连通的排污通道和设在所述过滤器本体上且与所述排污通道连通的排污口；在所述过滤通道、清洗通道和排污通道上分别设有过滤阀、清洗阀、排污阀。

优选的，所述过滤阀和清洗阀均包括V型阀针、密封元件以及压紧螺母一，所述密封元件安装在与所述过滤通道或所述清洗通道连通的沉头孔底部，所述压紧螺母一与沉头孔螺纹连接，所述V型阀针依次穿设过所述压紧螺母一和所述密封元件，所述V型阀针与所述压紧螺母一螺纹连接，在所述V型阀针端部安装有手柄一。

优选的，所述密封元件包括由外向内依次设置的抗挤压垫圈一、聚四氟乙烯垫圈、石墨垫圈、抗挤压垫圈二，所述抗挤压垫圈一、抗挤压垫圈二的材质均为不锈钢。

优选的，所述排污阀包括排污阀针、压紧螺母二以及阀针调节圈，所述排污阀针安装在与所述排污通道连通的沉头孔内，所述阀针调节圈套装在所述排污阀针上且与该排污阀针螺纹连接，所述阀针调节圈底部与所述过滤器本体为锥面接触，所述压紧螺母二套装在所述阀针调节圈上，所述压紧螺母二与沉头孔螺纹连接，在所述排污阀针端部设有手柄二。

优选的，所述过滤单元还包括固定所述滤芯的滤芯固定架和压紧螺母三，所述滤芯固定架的端面与所述过滤器本体为锥面接触，所述压紧螺母三套装在所述滤芯固定架上，所述压紧螺母三的外圆周面与所述过滤器本体螺纹连接。

优选的，所述过滤器本体与所述三通块间的所述过滤通道和清洗通道分别通过螺纹管一和螺纹管二连通，所述螺纹管一和螺纹管二两端面连接处为锥面接触。

优选的，还包括卡圈和用于压紧卡圈的螺套，所述螺纹管一、螺纹管二与所述过滤器本体、三通块的连接处均通过所述卡圈密封，所述卡圈和螺套套装在所述螺纹管一或螺纹管二上，且所述卡圈和螺套均与所述螺纹管一或螺纹管二螺纹连接；在所述进气口、出气口、排污口处均设有卡圈和压紧所述卡圈的螺套。

优选的，所述过滤器本体、三通块、螺纹管一、螺纹管二、卡圈以及螺套的材质均为不锈钢。

上述便于维护的过滤器的使用方法，包括如下步骤：

（1）过滤时，打开所述过滤阀，关闭所述清洗阀和排污阀，介质从所述进气口进入，然后正向通过所述过滤通道，从所述出气口加注到汽车储气瓶中；

（2）清洗时，打开所述清洗阀和排污阀，关闭过滤阀和出气口，介质正向通过清洗通道，然后从反向进入所述过滤通道，对所述滤芯进行吹洗；

（3）排污时，所述滤芯上的杂质经过介质的反向吹洗，然后经所述排污通道排出。

与现有技术相比，本发明的有益技术效果在于：

1.本发明的结构简单紧凑，集过滤、清洗、排污功能于一体，便于清洗、排污，操作简单，使用方便；

2.本发明中整个装置的密封方式耐高压，主要密封结构采用锥面金属对金属接触的密封，能有效防止介质的泄露，适用于小分子气体的过滤（如氢气、氦气等）；

3.本发明中滤芯采用不锈钢烧结式滤芯，由于其具有高强度的性能特点，可通过一定的反向压力对滤芯以反冲洗或反吹的方法进行清洗滤芯，使滤芯可以再次使用；

4.本发明各连接方式便于安装拆卸，使用维护更加方便。

附图说明

图1为本发明便于维护的过滤器实施例中的立体结构示意图；

图2为本发明便于维护的过滤器实施例中的另一视角立体结构示意图；

图3为本发明便于维护的过滤器实施例中的剖面结构示意图；

图4为图3中I处局部放大结构示意图；

图5为图3中B-B处的剖面结构示意图。

图中，A.进气口，B.出气口，C排污口，100.清洗阀，200.过滤阀，300.排污阀，1.手柄一，2.V型阀针，3.压紧螺母一，4.密封元件，41.抗挤压垫圈一，42.聚四氟乙烯垫圈，43.石墨垫圈，44.抗挤压垫圈二，5.过滤器本体，6.螺套，7.卡圈，8.手柄二，9.排污阀针，10.压紧螺母二，11.阀针调节圈，12.滤芯，13.滤芯固定架，14.压紧螺母三，15.螺纹管一，16.三通块，17.堵头，18.螺纹管二。

具体实施方式

下面结合附图和实施例来说明本发明的具体实施方式，但以下实施例只是用来详细说明本发明，并不以任何方式限制本发明的范围。

以下实施例中所涉及的零部件、结构等，如无特别说明，则均为常规市售产品或常规产品的使用结构。

实施例1：一种便于维护的过滤器，参见图1至图5，包括过滤单元、清洗单元以及排污单元，过滤单元包括设有进气口A的过滤器本体5、设有出气口B的三通块16以及设于进气口A和出气口B间的过滤通道，在过滤通道上设有滤芯12。

清洗单元包括两端分别与滤芯12两侧的过滤通道连通的清洗通道；过滤通道和清洗通道形成一个回转通道。

排污单元包括过滤时与滤芯12的进气侧的过滤通道连通的排污通道和设在过滤器本体5上且与排污通道连通的排污口C，排污通道与过滤通道的接口设在清洗通道与过滤通道的接口和滤芯12之间。

在过滤通道、清洗通道和排污通道上分别设有过滤阀200、清洗阀100、排污阀300。

过滤阀200和清洗阀100均包括V型阀针2、密封元件4以及压紧螺母一3，过滤阀200上的密封元件4安装在与过滤通道连通的沉头孔底部，清洗阀100上的密封元件4安装在与清洗通道连通的沉头孔底部，压紧螺母一3底部压紧密封元件4，压紧螺母一3的外圆周面与沉头孔螺纹连接，V型阀针2穿设过压紧螺母一3和密封元件4，密封元件4包括由外向内依次设置的抗挤压垫圈一41、聚四氟乙烯垫圈42、石墨垫圈43、抗挤压垫圈二44，抗挤压垫圈一41、抗挤压垫圈二44的材质为316L、317L或904L不锈钢，具有强耐腐蚀性，耐高压。V型阀针2与压紧螺母一3螺纹连接，在V型阀针2端部安装有手柄一1。

排污阀包括排污阀针9、压紧螺母二10以及阀针调节圈11，排污阀针9安装在与排污通道连通的沉头孔内，排污通道为L型，排污阀针9的底面和侧面分别与排污通道的两端对应，形成双面密封，阀针调节圈11套装在排污阀针9上且与该排污阀针9螺纹连接，压紧螺母二10套装在阀针调节圈11上，且压紧螺母二10的底面压紧在阀针调节圈11的台阶面上，压紧螺母二10的外圆周面与沉头孔螺纹连接，阀针调节圈11与过滤器本体5的接触面为锥面，通过压紧螺母二10来实现阀针调节圈11的紧固密封，在排污阀针9端部设有手柄二8。

过滤单元还包括固定滤芯12的滤芯固定架13和压紧螺母三14，滤芯12设在过滤通道内，压紧螺母三14套装在滤芯固定架13上，且压紧螺母三14的底面压紧在滤芯固定架13的台阶面上，压紧螺母三14的外圆周面螺纹连接在过滤器本体5上。

滤芯12采用不锈钢烧结式滤芯，由于其具有高强度的性能特点，可通过一定的反向压力对滤芯12以反冲洗或反吹的方法进行清洗滤芯12，使滤芯12可以再次使用。

过滤器本体5与三通块16间的过滤通道和清洗通道分别通过螺纹管一15、螺纹管二18连通，螺纹管一15、螺纹管二18两端面连接处均为锥面接触。

还包括卡圈7和用于压紧卡圈7螺套6，螺纹管一15、螺纹管二18与过滤器本体5和三通块16的连接处均通过卡圈7加螺套6的结构密封，螺纹管一15、螺纹管二18与过滤器本体5和三通块16的连接处均设有沉头孔，卡圈7设在沉头孔底部，通过螺套6压紧固定，螺套6的外圆周面与沉头孔螺纹连接，螺纹管一15或螺纹管二18穿设在卡圈7和螺套6内，且卡圈7和螺套6均与螺纹管一15或螺纹管二18螺纹连接。螺纹管一15一端通过压紧螺母三14和过滤器本体5连通，螺纹管一15和压紧螺母三14间通过卡圈6和螺套7密封。 过滤器本体5、三通块16、螺纹管一15、螺纹管二18、卡圈7以及螺套6的材质为316L、317L或904L不锈钢，具有强耐腐蚀性，耐高压。

同时，在进气口A、出气口B、排污口C处均设有卡圈7和螺套6密封结构。

上述便于维护的过滤器的使用方法，包括如下步骤：

（1）过滤时，通过转动对应的手柄，打开过滤阀200，关闭清洗阀100和排污阀300，介质从进气口A进入，然后正向通过过滤通道，介质经过滤后，从出气口B加注到汽车储气瓶中；

（2）清洗时，打开清洗阀100和排污阀300，关闭过滤阀200，介质正向通过清洗通道，然后从反向进入过滤通道，对滤芯12进行吹洗，出气口B后方设有电磁阀，此时，电磁阀处于关闭状态；

（3）排污时，滤芯12上的杂质经过介质的反向吹洗，然后经排污通道，从排污口C排出。

上面结合附图和实施例对本发明作了详细的说明，但是，所属技术领域的技术人员能够理解，在不脱离本发明宗旨的前提下，还可以对上述实施例中的各个具体参数进行变更，形成多个具体的实施例，均为本发明的常见变化范围，在此不再一一详述。

Claims (10)

1.一种便于维护的过滤器，包括过滤单元，其特征在于，还包括清洗单元、排污单元，所述过滤单元包括设有进气口的过滤器本体、设有出气口的三通块以及设于进气口和出气口间的过滤通道，在过滤通道上设有滤芯；所述清洗单元包括两端分别与所述滤芯两侧的所述过滤通道连通的清洗通道；所述排污单元包括过滤时与滤芯的进气侧的过滤通道连通的排污通道和设在所述过滤器本体上且与所述排污通道连通的排污口；在所述过滤通道、清洗通道和排污通道上分别设有过滤阀、清洗阀、排污阀。

2.根据权利要求1所述的便于维护的过滤器，其特征在于，所述过滤阀和清洗阀均包括V型阀针、密封元件以及压紧螺母一，所述密封元件安装在与所述过滤通道或所述清洗通道连通的沉头孔底部，所述压紧螺母一底部压紧所述密封元件，所述压紧螺母一外圆周与沉头孔螺纹连接，所述V型阀针依次穿设过所述压紧螺母一和所述密封元件，所述V型阀针与所述压紧螺母一螺纹连接，在所述V型阀针端部安装有手柄一。

3.根据权利要求2所述的便于维护的过滤器，其特征在于，所述密封元件包括由外向内依次设置的抗挤压垫圈一、聚四氟乙烯垫圈、石墨垫圈、抗挤压垫圈二，所述抗挤压垫圈一、抗挤压垫圈二的材质为不锈钢。

4.根据权利要求1所述的便于维护的过滤器，其特征在于，所述排污阀包括排污阀针、压紧螺母二以及阀针调节圈，所述排污阀针安装在与所述排污通道连通的沉头孔内，所述阀针调节圈套装在所述排污阀针上且与该排污阀针螺纹连接，所述阀针调节圈底部与所述过滤器本体为锥面接触，所述压紧螺母二套装在所述阀针调节圈上，所述压紧螺母二与沉头孔螺纹连接，在所述排污阀针端部设有手柄二。

5.根据权利要求1所述的便于维护的过滤器，其特征在于，所述过滤单元还包括固定所述滤芯的滤芯固定架和压紧螺母三，所述滤芯固定架的端面与所述过滤器本体为锥面接触，所述压紧螺母三套装在所述滤芯固定架上，所述压紧螺母三外圆周面与所述过滤器本体螺纹连接。

6.根据权利要求5所述的便于维护的过滤器，其特征在于，所述滤芯采用不锈钢烧结式滤芯。

7.根据权利要求1所述的便于维护的过滤器，其特征在于，所述过滤器本体与所述三通块间的所述过滤通道和清洗通道分别通过螺纹管一和螺纹管二连通，所述螺纹管一和螺纹管二两端面连接处均为锥面接触。

8.根据权利要求7所述的便于维护的过滤器，其特征在于，还包括卡圈和用于压紧卡圈的螺套，所述螺纹管一、螺纹管二与所述过滤器本体、三通块的连接处均通过所述卡圈密封，所述卡圈和螺套套装在所述螺纹管一或螺纹管二上，且所述卡圈和螺套均与所述螺纹管一或螺纹管二螺纹连接；在所述进气口、出气口、排污口处均设有卡圈和压紧所述卡圈的螺套。

9.根据权利要求8所述的便于维护的过滤器，其特征在于，所述过滤器本体、三通块、螺纹管一、螺纹管二、卡圈以及螺套的材质均为不锈钢。

10.根据权利要求1～9任一项所述的便于维护的过滤器的使用方法，其特征在于，包括如下步骤：

（1）过滤时，打开所述过滤阀，关闭所述清洗阀和排污阀，介质从所述进气口进入，然后正向通过所述过滤通道，从所述出气口加注到汽车储气瓶中；

（2）清洗时，打开所述清洗阀和排污阀，关闭过滤阀和出气口，介质正向通过清洗通道，然后从反向进入所述过滤通道，对所述滤芯进行吹洗；

（3）排污时，所述滤芯上的杂质经过介质的反向吹洗，然后经所述排污通道排出。