CN116173628B - 一种液氧制备用空气过滤器及过滤方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种液氧制备用空气过滤器及过滤方法，包括两侧对称设置有进气口的安装座，安装座的顶部设置有开口，开口内通过减震结构安装有过滤模块，过滤模块包括颗粒过滤结构以及安装于颗粒过滤结构的内部且相对颗粒过滤结构差速转动的微生物去除器，颗粒过滤结构的顶部安装有与微生物去除器内部连通且相对颗粒过滤结构相对转动的负压出气管，安装座内部安装有用于清理颗粒过滤结构外壁的清理刷。通过颗粒过滤结构和微生物去除器差速运动，提高过滤器的微生物过滤效率，还能完成自清洁，降低过滤器的更换频率。

Description

一种液氧制备用空气过滤器及过滤方法

技术领域

本发明涉及液氧制备领域，具体为一种液氧制备用空气过滤器及过滤方法。

背景技术

液氧的生产原料为空气，环保节约，但空气中含有大量灰尘、微生物等杂质，所以使用空气制备液氧时，首先需要对空气过滤，现有的工业用空气过滤器大多采用多层过滤结构，分别过滤粉尘和微生物，例如：CN109432886A公开了一种液氧制备用空气过滤器，包括有气泵、进气管、过滤箱、滑轨、滑块、移动板、连接块、固定板、PET棉过滤滤网、HEPA过滤滤网、网框、活性炭、安装板、电机、齿轮、齿条和出气管；出气管固接于过滤箱一端，进气管固接于过滤箱另一端。达到了方便更换滤芯，安全性高，且方便对过滤后的空气进行检测的效果。在对在空气进行过滤时，不便于对滤板上的杂质进行清理，致使滤板上的滤孔易堵塞，从而影响空气过滤的效率；由于颗粒过滤后的气体在通过活性炭层时，单位面积的活性炭在单位时间内在负压作用下通过活性炭层的单位体积气体中微生物的拦截量为定量，如果气体流速过快代表单位时间内通过单位面积的活性碳的气体量加大且内部携带的微生物量也会增大，就会造成活性炭对微生物的拦截率偏低不利于得到精纯的液氧。再如：CN210409922U公开了一种液氧制备用空气过滤器，包括过滤箱，过滤箱的顶端设置有进气管，且过滤箱的底端设置有出气管，过滤箱的内部安装有过滤板，过滤板的两侧均设置有集灰斗，集灰斗的外侧均设置有收集管，且过滤板的上方设置有刮板，刮板与过滤板垂直设置，且刮板的底端与过滤板贴合，刮板滑动安装在过滤箱的内壁，且刮板的顶端中部转动安装有连接杆，通过伺服电机的正反交替旋转带动刮板对过滤板的表面左右往复刮动，从而把过滤板上的杂质刮落，提高空气过滤效果。需要配备单独电机来完成过滤板的清理工作，结构也较为复杂。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中不足，故此提出一种液氧制备用空气过滤器及过滤方法，通过颗粒过滤结构和微生物去除器差速运动，单位时间内通过颗粒过滤结构处理后的气体只有大部分经过微生物去除器，还有会一定量留存在颗粒过滤结构和微生物去除器之间等待和后续处理后的气体混合后一同经过微生物去除器，提高过滤器的微生物过滤效率，颗粒过滤结构在负压作用下会相对清理刷进行旋转完成自清洁，降低过滤器的更换频率。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种液氧制备用空气过滤器，包括两侧对称设置有进气口的安装座，安装座的顶部设置有开口，开口内通过减震结构安装有过滤模块，过滤模块包括颗粒过滤结构以及安装于颗粒过滤结构的内部且相对颗粒过滤结构差速转动的微生物去除器，颗粒过滤结构的顶部安装有与微生物去除器内部连通且相对颗粒过滤结构相对转动的负压出气管，安装座内部安装有用于清理颗粒过滤结构外壁的清理刷。

在上述实施例的基础上作出如下改进，所述微生物去除器包括位于中心区域的多边形微生物去除结构以及安装于多边形微生物去除结构外侧的骨架，骨架上开设有空气过穿通道用于安装多边形微生物去除结构，骨架上设置有沿多边形微生物去除结构延长线至颗粒过滤结构内壁上的旋转片。

在上述实施例的基础上作出如下改进，所述颗粒过滤结构的底部通过密封圈和安装座密封安装，且颗粒过滤结构的底部安装有内齿圈，微生物去除器的底部安装有转轴且转轴贯穿颗粒过滤结构并安装有主动齿轮，主动齿轮通过安装于安装座上的从动齿轮与内齿圈组成行星齿轮副。

在上述实施例的基础上作出如下改进，所述安装座的顶部安装有固定环，颗粒过滤结构的顶部安装有连接环，连接环和固定环之间连接有防共振组件，连接环、固定环以及防共振组件共同组成减震结构。

在上述实施例的基础上作出如下改进，所述连接环和固定环相对侧布设有T型安装槽，防共振组件的两端安装有柔性连接爪，柔性连接爪与T型安装槽适配安装。

在上述实施例的基础上作出如下改进，所述防共振组件包括截面为腰形结构的弹性减震体，弹性减震体的内部设置有循环真空仓，循环真空仓的内部设置有两组错落分布的单向导通结构，单向导通结构出口的中心位于同心且不同直径尺寸的圆上，循环真空仓的内部填充有2/3~3/4容积的缓冲液。

在上述实施例的基础上作出如下改进，所述清理刷沿颗粒过滤结构的旋转方向由上至下逐步向后偏移设置，安装座的底部设置有集灰盒。

在上述实施例的基础上作出如下改进，所述集灰盒底部位于清理刷的根部位置或颗粒过滤结构的底部外侧安装将由清理刷脱落的颗粒拨至集灰盒内的拨片。

在上述实施例的基础上作出如下改进，所述集灰盒内部设置有单向通道。

一种液氧制备用空气过滤器的过滤方法，步骤如下：

首先，负压出气管和负压发生器连通，空气由两侧的进气口进入到安装座内部；

其次，空气在进入安装座内侧空间后由于负压的存在，会先通过颗粒过滤结构进行粉尘、细小颗粒过滤，进入颗粒过滤结构的内腔并带动旋转片发生旋转，对过滤后的气体进行混合和部分内抽，部分内抽的气体会经过微生物去除器完成除菌处理，除菌过程的同时，微生物去除器会经主动齿轮、从动齿轮和内齿圈组成的行星齿轮副带动颗粒过滤结构完成二者的相对差速转动，颗粒过滤结构会被安装座内侧的清理刷清理颗粒过滤结构的外表面；

最后，从颗粒过滤结构外表面上由清理刷清理下来的颗粒会沿清理刷移至器根部，落至集灰盒内部。

与现有技术相比，本发明具备以下有益效果：

本发明采用的为一种由颗粒过滤结构和微生物去除器组成的双层空气过滤结构，且双层空气过滤结构间由于存在旋转片以及行星齿轮副使得二者具备差速旋转运动的功能，使得气体在经过微生物去除器时提高微生物被拦截成功率，进而提高后续制氧纯度，在二者差速旋转运动时，颗粒过滤结构能够相对安装座转动便于清理刷完成自清洁工作，提高过滤模块的使用寿命。同时过滤模块和安装座之间通过减震结构实现连接并完成减震效果，消除二者间的共振问题同时还能实现快速安装。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图一；

图2为本发明的整体结构示意图二；

图3为本发明的整体结构横向剖面图；

图4为本发明的过滤模块和清理刷的连接关系图；

图5为本发明的微生物去除器的整体结构示意图；

图6为本发明的颗粒过滤结构和微生物去除器间的差速结构；

图7为本发明的颗粒过滤结构、集灰盒的位置关系图；

图8为本发明的颗粒过滤结构和固定环的连接关系主视图；

图9为图8中A处的局部放大图；

图10为图9中弹性减震体的横向剖面（内部）结构。

图中：10、安装座；11、进气口；12、从动齿轮；13、固定环；20、颗粒过滤结构；21、内齿圈；22、连接环；30、清理刷；40、负压出气管；50、微生物去除器；51、多边形微生物去除结构；52、骨架；53、旋转片；54、主动齿轮；60、防共振组件；61、柔性连接爪；62、循环真空仓；63、单向导通结构；64、弹性减震体；70、T型安装槽；80、集灰盒。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

实施例1：一种液氧制备用空气过滤器，包括两侧对称设置有进气口11的安装座10，安装座10的顶部设置有开口，开口内通过减震结构安装有过滤模块。

安装座10的顶部安装有固定环13，颗粒过滤结构20的顶部安装有连接环22，连接环22和固定环13之间连接有防共振组件60，连接环22、固定环13以及防共振组件60共同组成减震结构，连接环22和固定环13相对侧布设有T型安装槽70，防共振组件60的两端安装有柔性连接爪61，柔性连接爪61与T型安装槽70适配安装，防共振组件60包括截面为腰形结构的弹性减震体64，弹性减震体64的内部设置有循环真空仓62，循环真空仓62的内部设置有两组错落分布的单向导通结构63，单向导通结构63出口的中心位于同心且不同直径尺寸的圆上，循环真空仓62的内部填充有2/3~3/4容积的缓冲液。

通过弹性减震体64两端的柔性连接爪61分别与固定环13和连接环22上对应的T型安装槽70安装，安装时在固定环13和连接环22之间套装防共振组件60，通过挤压弹性减震体64的腰型结构，使得柔性连接爪61进入到T型安装槽70内部，当弹性减震体64的外部压力释放后，利用其进行回拉使得柔性连接爪61处于压缩变形状态。在更换时，只需要将过滤模块向外侧瞬间猛然抽拉，使得柔性连接爪61继续发生变形直至反向弯曲，进而将过滤模块向外侧继续抽拉即可将过滤模块从安装座10上脱离。

过滤模块包括颗粒过滤结构20以及安装于颗粒过滤结构20的内部且相对颗粒过滤结构20差速转动的微生物去除器50，颗粒过滤结构20的底部通过密封圈和安装座10密封安装，且颗粒过滤结构20底部安装有内齿圈21，微生物去除器50的底部安装有转轴且转轴贯穿颗粒过滤结构20并安装有主动齿轮54，主动齿轮54通过安装于安装座10上的从动齿轮12与内齿圈21组成行星齿轮副。

颗粒过滤结构20的顶部安装有与微生物去除器50内部连通且相对颗粒过滤结构20相对转动的负压出气管40，安装座10内部安装有用于清理颗粒过滤结构20外壁的清理刷30。

微生物去除器50包括位于中心区域的多边形微生物去除结构51以及安装于多边形微生物去除结构51外侧的骨架52，骨架52上开设有空气过穿通道用于安装多边形微生物去除结构51，骨架52上设置有沿多边形微生物去除结构51延长线至颗粒过滤结构20内壁上的旋转片53。

负压出气管40连接负压发生器（气泵）后，通过负压发生器对安装座10内部的气体负压抽取，气体会先通过颗粒过滤结构20进入到内腔，作用至相邻两个旋转片53上，带动骨架52旋转，使得部分的气体被抽走经过该处的多边形微生物去除结构51上对应的拦截区域、部分仍存在颗粒过滤结构20内腔中并随后续气体一同进入接下来的两个旋转片53之间的区域处的多边形微生物去除结构51上对应的拦截区域进行微生物去除，使得每次通过对应多边形微生物去除结构51处的气体为一定范围内的浮动量，大约在两个旋转片53和颗粒过滤结构20内壁围设区域容积的1/3~1/2的通过量。在负压作用下配合旋转片53使得多变形微生物去除结构51发生旋转，同时带动主动齿轮54转动，随之经从动齿轮12和内齿圈21带动颗粒过滤结构20发生旋转，由于清理刷30贴合于颗粒过滤结构20外壁上实现自清洁，降低过滤模块的更换频次。

实施例2：在上述实施例的基础上作出如下改进：清理刷30沿颗粒过滤结构20的旋转方向由上至下逐步向后偏移设置，安装座10的底部设置有集灰盒80，集灰盒80底部位于清理刷30的根部位置或颗粒过滤结构20的底部外侧安装将由清理刷30脱落的颗粒拨至集灰盒80内的拨片，优选为前者，且集灰盒80内部设置有单向通道。由于设置有单向通道能够防止内部的颗粒被反向抽走，同时经过清理刷30清理的颗粒会自动进入集灰盒80内部。

一种液氧制备用空气过滤器的过滤方法，步骤如下：

首先，负压出气管40和负压发生器连通，空气由两侧的进气口11进入到安装座10内部；

其次，空气在进入安装座10内侧空间后由于负压的存在，会先通过颗粒过滤结构20进行粉尘、细小颗粒过滤，进入颗粒过滤结构20的内腔并带动旋转片53发生旋转，对过滤后的气体进行混合和部分内抽，部分内抽的气体会经过微生物去除器50完成除菌处理，除菌过程的同时，微生物去除器50会经主动齿轮54、从动齿轮12和内齿圈21组成的行星齿轮副带动颗粒过滤结构20完成二者的相对差速转动，颗粒过滤结构20会被安装座10内侧的清理刷30清理颗粒过滤结构20的外表面；

最后，从颗粒过滤结构20外表面上由清理刷30清理下来的颗粒会沿清理刷30移至器根部，落至集灰盒80内部。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此。所述替代可以是部分结构、器件、方法步骤的替代，也可以是完整的技术方案。根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种液氧制备用空气过滤器，其特征在于，包括两侧对称设置有进气口（11）的安装座（10），安装座（10）的顶部设置有开口，开口内通过减震结构安装有过滤模块，过滤模块包括颗粒过滤结构（20）以及安装于颗粒过滤结构（20）的内部且相对颗粒过滤结构（20）差速转动的微生物去除器（50），颗粒过滤结构（20）的顶部安装有与微生物去除器（50）内部连通且相对颗粒过滤结构（20）相对转动的负压出气管（40），安装座（10）内部安装有用于清理颗粒过滤结构（20）外壁的清理刷（30），

所述微生物去除器（50）包括位于中心区域的多边形微生物去除结构（51）以及安装于多边形微生物去除结构（51）外侧的骨架（52），骨架（52）上开设有空气过穿通道用于安装多边形微生物去除结构（51），骨架（52）上设置有沿多边形微生物去除结构（51）延长线至颗粒过滤结构（20）内壁上的旋转片（53），

所述颗粒过滤结构（20）的底部通过密封圈和安装座（10）密封安装，且颗粒过滤结构（20）的底部安装有内齿圈（21），微生物去除器（50）的底部安装有转轴且转轴贯穿颗粒过滤结构（20）并安装有主动齿轮（54），主动齿轮（54）通过安装于安装座（10）上的从动齿轮（12）与内齿圈（21）组成行星齿轮副；

所述安装座（10）的顶部安装有固定环（13），颗粒过滤结构（20）的顶部安装有连接环（22），连接环（22）和固定环（13）之间连接有防共振组件（60），连接环（22）、固定环（13）以及防共振组件（60）共同组成减震结构；

所述连接环（22）和固定环（13）相对侧布设有T型安装槽（70），防共振组件（60）的两端安装有柔性连接爪（61），柔性连接爪（61）与T型安装槽（70）适配安装；

所述防共振组件（60）包括截面为腰形结构的弹性减震体（64），弹性减震体（64）的内部设置有循环真空仓（62），循环真空仓（62）的内部设置有两组错落分布的单向导通结构（63），单向导通结构（63）出口的中心位于同心且不同直径尺寸的圆上，循环真空仓（62）的内部填充有2/3~3/4容积的缓冲液。

2.根据权利要求1所述的一种液氧制备用空气过滤器，其特征在于，所述清理刷（30）沿颗粒过滤结构（20）的旋转方向由上至下逐步向后偏移设置，安装座（10）的底部设置有集灰盒（80）。

3.根据权利要求2所述的一种液氧制备用空气过滤器，其特征在于，所述集灰盒（80）的底部安装有拨片，该拨片位于清理刷（30）的根部，该拨片用于将清理刷（30）脱落的颗粒拨至集灰盒（80）内。

4.根据权利要求3所述的一种液氧制备用空气过滤器，其特征在于，所述集灰盒（80）内部设置有单向通道。

5.一种液氧制备用空气过滤器的过滤方法，其特征在于，采用如权利要求4所述的空气过滤器，步骤如下：

首先，负压出气管（40）和负压发生器连通，空气由两侧的进气口（11）进入到安装座（10）内部；

其次，空气在进入安装座（10）内侧空间后由于负压的存在，会先通过颗粒过滤结构（20）进行粉尘、细小颗粒过滤，进入颗粒过滤结构（20）的内腔并带动旋转片（53）发生旋转，对过滤后的气体进行混合和部分内抽，部分内抽的气体会经过微生物去除器（50）完成除菌处理，除菌过程的同时，微生物去除器（50）会经主动齿轮（54）、从动齿轮（12）和内齿圈（21）组成的行星齿轮副带动颗粒过滤结构（20）完成二者的相对差速转动，颗粒过滤结构（20）会被安装座（10）内侧的清理刷（30）清理颗粒过滤结构（20）的外表面；

最后，从颗粒过滤结构（20）外表面上由清理刷（30）清理下来的颗粒会沿清理刷（30）移至其根部，落至集灰盒（80）内部。