CN116688666B - 一种高效化学过滤装置及其使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种高效化学过滤装置及其使用方法，采用自补位滤层、换网电磁板以及预吸夹层等结构，随着过滤的进行，间隔一定的时间，可控制换网电磁板通电，并对临近的夹层滤片产生吸附力，使其朝向换网电磁板靠近并被吸附，此时带动下一个夹层滤片和第三个夹层滤片移动，使二者分布在排气管两侧，进而使主要对空气进行过滤的夹层滤片顺次补位，相较于现有技术，在无需停止空气过滤的过程以及无需打开端盖的情况下，实现对夹层滤片的更换，进而维持对空气良好的过滤效果，实现高效过滤，当所有的夹层滤片均顺次补位对空气进行过滤后，工作人员再进行整体的更换，从而大幅度降低更换频率，降低对空气过滤的效率影响。

Description

一种高效化学过滤装置及其使用方法

技术领域

本发明涉及的一种过滤装置，特别是涉及应用于空气过滤领域的一种高效化学过滤装置及其使用方法。

背景技术

目前的燃料电池大多使用氢气和空气中的氧气发生电化学反应产生电能。由于燃料电池所需要的氧气均来自于空气，但是，空气中存在的污染物和杂质，例如粉尘、细菌、过敏源等破坏质子交换膜的稳定性和活性，使得质子交换膜使用寿命降低，进而降低燃料电池系统的寿命。

为解决上述氧气源中存在较多灰尘杂质的的问题，中国发明专利CN211670279，说明书公开了《一种具有空气净化功能的燃料电池系统》，该专利在空气进化装置的进风端处设置多层滤网，用以对空气进行吸附过滤。

现有技术中多层滤网的设置，随着过滤时间延长，滤网通透性变差，需要频繁对滤网进行更换，在打开过滤装置，进行更换时，需要停止过滤的进程，多次更换会严重影响空气的过滤效率。

申请内容

针对上述现有技术，本发明要解决的技术问题是对供给燃料电池的氧气进行过滤时，需要频繁更换滤网，影响过来效率。

为解决上述问题，本发明提供了一种高效化学过滤装置，包括过滤箱体，过滤箱体左右两端均密封盖设有端盖，过滤箱体上端固定连接有进气管，过滤箱体左右两下端均固定连接有排气管，进气管和两个排气管均与过滤箱体内部相通，过滤箱体下端还固定连接有一对支脚，一对支脚分别位于两个排气管相互远离的一侧，过滤箱体内侧中部固定安装有换网电磁板，换网电磁板位于进气管正下方，换网电磁板将过滤箱体内腔分为两个过滤腔，两个过滤腔内均设有自补位滤层，自补位滤层与换网电磁板相互相互匹配，自补位滤层与端盖内壁之间固定挂设有限位绳。

在上述高效化学过滤装置中，通过自补位滤层的设置，能在无需停止空气过滤的过程以及无需打开端盖的情况下，实现对夹层滤片的更换，进而维持对空气良好的过滤效果，实现高效过滤。

作为本申请的进一步改进，换网电磁板高度低于过滤箱体的上下内壁之间的距离，且换网电磁板的高度不小于过滤箱体上下内壁距离的2/3，有效保证换网电磁板不易影响两个过滤腔之间的连通性，同时有效保证进气管处通入的空气能顺利进入过滤腔。

作为本申请的再进一步改进，过滤箱体下端中部密封卡接有下落板框，过滤箱体下端中部开凿有过板长口，过板长口的前后内壁之间固定连接有用于支撑换网电磁板的支撑条，通过下落板框的设置，当夹层滤片的通透性变差，被通电的换网电磁板吸附后，聚集在换网电磁板处，当换网电磁板断电后，由于重力其会微下移，进而使该夹层滤片上端部与过滤箱体内顶端分离，留出一定的间隙，使通透性变差的夹层滤片不易对进气管内通入的空气产生阻挡，进而有效保证空气顺利到达下一个夹层滤片处被过滤，有效保证过滤效率。

作为本申请的更进一步改进，自补位滤层包括多个夹层滤片以及多组分别固定连接在相邻两个夹层滤片之间的连网绳，过滤箱体上下前后四个内部均开凿有限位槽，夹层滤片四个外端均固定连接有与限位槽相互滑动匹配的石墨烯滑片，通过石墨烯滑片可有效保证夹层滤片在过滤箱体内的移动顺滑性，使换网电磁板通电对其产生吸附力时，夹层滤片更易及时朝向换网电磁板靠近。

作为本申请的更进一步改进，初始位置下，同一个自补位滤层上临近换网电磁板的两个夹层滤片分别位于对应排气管的左右两侧，其余的多个夹层滤片相互重合贴附聚集在靠近端盖的一侧，聚集的多个夹层滤片不易与大部分的空气接触，且其接触的空气最少已经过两个夹层滤片的过滤，洁净度较高，不易对聚集的多个夹层滤片的通透性产生影响，有效保证夹层滤片移动至排气管处对空气直接进行过滤时，仍然具有良好的过滤效果。

作为本申请的更进一步改进，多个连网绳均伸直时，相邻两组夹层滤片之间连网绳长度不同，且相邻两组连网绳之间的长度差为一个夹层滤片的宽度。

值得注意的是，两个夹层滤片之间的最小距离大于排气管口部的宽度，有效保证空气经过过滤后才会被排出，有效保证空气的过滤效果。

作为本申请的更进一步改进，夹层滤片包括边框以及固定连接在边框内壁的两个密网板，两个密网板之间设有预吸夹层预吸夹层，预吸夹层预吸夹层包括多个呈十字形分布的铁片以及多个分别连接在纵横相邻两个铁片之间的连接杆，位于十字形四个顶点上的铁片与边框内壁之间同样固定连接有铁片，预吸夹层使夹层滤片能被通电后的换网电磁板吸附，同时预吸夹层可作为内衬，使夹层滤片整体强度更高，在空气不断穿过其时，不易因风阻变形损坏，换网电磁板左右两下端均固定连接有磁层，磁层比最下方的铁片位置低，值得注意的是，十字形磁层比预吸夹层位置低，使夹层滤片被换网电磁板吸附后断电时，夹层滤片在重力作用下下移时，磁性能吸附预吸夹层，对其进行定位，使其不易歪斜，而是相对稳定的贴附在换网电磁板表面，便于后一个夹层滤片朝向换网电磁板处移动。

作为本申请的又一种改进，中部固定连接有滤网示警条，滤网示警条包括与端盖外端中部固定的外显管以及活动贯穿端盖中部的内动坠，内动坠位于端盖外的部分位于外显管内。

作为本申请的又一种改进的补充，外显管为密封非弹性的透明结构，内动坠以及连网绳均为非弹性结构，且内动坠完全伸直时，远离换网电磁板的最后两个夹层滤片刚好分别位于进气管的两侧，有效保证最后一个夹层滤片不会跨过排气管，进而有效保证换网电磁板即使通电也无法使最后一个夹层滤片向其继续靠近，有效保证空气的过滤效果。另外，内动坠完全伸直时，限位绳同样完全伸直。内动坠在此处既能辅助限位绳对夹层滤片进行限位，同时内动坠还可显示内部多个夹层滤片的位置情况，当其伸直后，说明多个夹层滤片已全部进行补位过滤，有效提醒工作人员及时更换新的自补位滤层，从而保证高效过滤。

一种高效化学过滤装置，其使用方法包括以下步骤：

S1、首先，将需要通入到燃料电池内的空气进行预处理，预处理具体为：将空气沿着进气管通入至过滤箱体内，并分散至两个过滤腔内；

S2、空气先穿过夹层滤片，并被夹层滤片过滤，使空气中携带的灰尘以及杂质被拦截吸附，然后沿着排气管排出，后导入燃料电池内；

S3、随着过滤时间的延长，夹层滤片通透性变差，此时控制换网电磁板通电，并对临近的夹层滤片产生吸附力，使其朝向换网电磁板靠近并被吸附，此时带动下一个夹层滤片和第三个夹层滤片移动，使二者分布在排气管两侧，在无需停止空气过滤的过程以及无需打开端盖的情况下，实现对夹层滤片的更换，进而维持对空气良好的过滤效果，实现高效过滤。

综上，通过自补位滤层的设置，随着过滤的进行，间隔一定的时间，可控制换网电磁板通电，并对临近的夹层滤片产生吸附力，使其朝向换网电磁板靠近并被吸附，此时带动下一个夹层滤片和第三个夹层滤片移动，使二者分布在排气管两侧，进而使主要对空气进行过滤的夹层滤片顺次补位，相较于现有技术，在无需停止空气过滤的过程以及无需打开端盖的情况下，实现对夹层滤片的更换，进而维持对空气良好的过滤效果，实现高效过滤，当所有的夹层滤片均顺次补位对空气进行过滤后，工作人员再进行整体的更换，从而大幅度降低更换频率，降低对空气过滤的效率影响。

附图说明

图1为本申请第一种实施方式的透视立体图；

图2为本申请第一种实施方式的立体图；

图3为本申请第一种实施方式的半剖立体图；

图4为本申请第一种实施方式的正视截面图；

图5为本申请第一种实施方式的自补位滤层的立体图；

图6为本申请第一种实施方式的自补位滤层完全展开时的截面图；

图7为本申请第一种实施方式的夹层滤片立体图；

图8为本申请第一种实施方式的夹层滤片拆除一层密网板时的立体图；

图9为本申请第二种实施方式的截面图；

图10为本申请第二种实施方式中所有的夹层滤片均顺次补位后的截面图。

图中标号说明：

1过滤箱体、2端盖、31进气管、32排气管、4下落板框、5支脚、61夹层滤片、611边框、612密网板、62连网绳、63石墨烯滑片、7换网电磁板、71支撑条、8预吸夹层、81铁片、82连接杆、91外显管、92内动坠。

具体实施方式

下面结合附图对本申请的两种实施方式作详细说明。

第一种实施方式：

图1-2示出一种高效化学过滤装置，包括过滤箱体1，过滤箱体1左右两端均密封盖设有端盖2，过滤箱体1上端固定连接有进气管31，过滤箱体1左右两下端均固定连接有排气管32，进气管31和两个排气管32均与过滤箱体1内部相通，过滤箱体1下端还固定连接有一对支脚5，一对支脚5分别位于两个排气管32相互远离的一侧。

如图3-4，图中a表示限位绳，过滤箱体1内侧中部固定安装有换网电磁板7，换网电磁板7高度低于过滤箱体1的上下内壁之间的距离，且换网电磁板7的高度不小于过滤箱体1上下内壁距离的2/3，有效保证换网电磁板7不易影响两个过滤腔之间的连通性，同时有效保证进气管31处通入的空气能顺利进入过滤腔，换网电磁板7位于进气管31正下方，换网电磁板7将过滤箱体1内腔分为两个过滤腔，两个过滤腔内均设有自补位滤层，自补位滤层与换网电磁板7相互相互匹配，自补位滤层与端盖2内壁之间固定挂设有限位绳，限位绳完全伸直时，远离换网电磁板7的最后两个夹层滤片61刚好分别位于进气管31的两侧。

过滤箱体1下端中部密封卡接有下落板框4，过滤箱体1下端中部开凿有过板长口，过板长口的前后内壁之间固定连接有用于支撑换网电磁板7的支撑条71，通过下落板框4的设置，当夹层滤片61的通透性变差，被通电的换网电磁板7吸附后，聚集在换网电磁板7处，当换网电磁板7断电后，由于重力其会微下移，进而使该夹层滤片61上端部与过滤箱体1内顶端分离，留出一定的间隙，使通透性变差的夹层滤片61不易对进气管31内通入的空气产生阻挡，进而有效保证空气顺利到达下一个夹层滤片61处被过滤，有效保证过滤效率。

如图5，自补位滤层包括多个夹层滤片61以及多组分别固定连接在相邻两个夹层滤片61之间的连网绳62，过滤箱体1上下前后四个内部均开凿有限位槽，夹层滤片61四个外端均固定连接有与限位槽相互滑动匹配的石墨烯滑片63，通过石墨烯滑片63可有效保证夹层滤片61在过滤箱体1内的移动顺滑性，使换网电磁板7通电对其产生吸附力时，夹层滤片61更易及时朝向换网电磁板7靠近；如图4，初始位置下，同一个自补位滤层上临近换网电磁板7的两个夹层滤片61分别位于对应排气管32的左右两侧，其余的多个夹层滤片61相互重合贴附聚集在靠近端盖2的一侧，聚集的多个夹层滤片61不易与大部分的空气接触，且其接触的空气最少已经过两个夹层滤片61的过滤，洁净度较高，不易对聚集的多个夹层滤片61的通透性产生影响，有效保证夹层滤片61移动至排气管32处对空气直接进行过滤时，仍然具有良好的过滤效果。

如图6，多个连网绳62均伸直时，相邻两组夹层滤片61之间连网绳62长度不同，且相邻两组连网绳62之间的长度差为一个夹层滤片61的宽度。

值得注意的是，两个夹层滤片61之间的最小距离大于排气管32口部的宽度，有效保证空气经过过滤后才会被排出，有效保证空气的过滤效果。

请参阅图7-8，夹层滤片61包括边框611以及固定连接在边框611内壁的两个密网板612，两个密网板612之间设有预吸夹层预吸夹层8，预吸夹层预吸夹层8包括多个呈十字形分布的铁片81以及多个分别连接在纵横相邻两个铁片81之间的连接杆82，位于十字形四个顶点上的铁片81与边框611内壁之间同样固定连接有铁片81，预吸夹层8使夹层滤片61能被通电后的换网电磁板7吸附，同时预吸夹层8可作为内衬，使夹层滤片61整体强度更高，在空气不断穿过其时，不易因风阻变形损坏，换网电磁板7左右两下端均固定连接有磁层，磁层比最下方的铁片81位置低，值得注意的是，十字形磁层比预吸夹层8位置低，使夹层滤片61被换网电磁板7吸附后断电时，夹层滤片61在重力作用下下移时，磁性能吸附预吸夹层8，对其进行定位，使其不易歪斜，而是相对稳定的贴附在换网电磁板7表面，便于后一个夹层滤片61朝向换网电磁板7处移动。

一种高效化学过滤装置，其使用方法包括以下步骤：

S1、首先，将需要通入到燃料电池内的空气进行预处理，预处理具体为：将空气沿着进气管31通入至过滤箱体1内，并分散至两个过滤腔内；

S2、空气先穿过夹层滤片61，并被夹层滤片61过滤，使空气中携带的灰尘以及杂质被拦截吸附，然后沿着排气管32排出，后导入燃料电池内；

S3、随着过滤时间的延长，夹层滤片61通透性变差，此时控制换网电磁板7通电，并对临近的夹层滤片61产生吸附力，使其朝向换网电磁板7靠近并被吸附，此时带动下一个夹层滤片61和第三个夹层滤片61移动，使二者分布在排气管32两侧，在无需停止空气过滤的过程以及无需打开端盖2的情况下，实现对夹层滤片61的更换，进而维持对空气良好的过滤效果，实现高效过滤。

第二种实施方式：

请参阅图9，21中部固定连接有滤网示警条，滤网示警条包括与端盖2外端中部固定的外显管91以及活动贯穿端盖2中部的内动坠92，内动坠92位于端盖2外的部分位于外显管91内，外显管91为密封非弹性的透明结构，内动坠92以及连网绳62均为非弹性结构，且内动坠92完全伸直时，此时内动坠92尾部的坠子移动至外显管91的上端，根据该现象可提醒，远离换网电磁板7的最后两个夹层滤片61刚好分别位于进气管31的两侧，有效保证最后一个夹层滤片61不会跨过排气管32，进而有效保证换网电磁板7即使通电也无法使最后一个夹层滤片61向其继续靠近，有效保证空气的过滤效果。如图10，同时内动坠92完全伸直时，此时内动坠92尾部的坠子移动至外显管91的上端，根据该现象可提醒，使内动坠92还可显示内部多个夹层滤片61的位置情况，当其伸直后，说明多个夹层滤片61已全部进行补位过滤，有效提醒工作人员及时更换新的自补位滤层，从而保证高效过滤。

另外，内动坠92完全伸直时，限位绳同样完全伸直。内动坠92在此处既能辅助限位绳对夹层滤片61进行限位。

综上，通过自补位滤层的设置，随着过滤的进行，间隔一定的时间，可控制换网电磁板7通电，并对临近的夹层滤片61产生吸附力，使其朝向换网电磁板7靠近并被吸附，此时带动下一个夹层滤片61和第三个夹层滤片61移动，使二者分布在排气管32两侧，进而使主要对空气进行过滤的夹层滤片61顺次补位，相较于现有技术，在无需停止空气过滤的过程以及无需打开端盖2的情况下，实现对夹层滤片61的更换，进而维持对空气良好的过滤效果，实现高效过滤，当所有的夹层滤片61均顺次补位对空气进行过滤后，工作人员再进行整体的更换，从而大幅度降低更换频率，降低对空气过滤的效率影响。

结合当前实际需求，本申请采用的上述实施方式，保护范围并不局限于此，在本领域技术人员所具备的知识范围内，不脱离本申请构思作出的各种变化，仍落在本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种高效化学过滤装置，其特征在于：包括过滤箱体（1），所述过滤箱体（1）左右两端均密封盖设有端盖（2），所述过滤箱体（1）上端固定连接有进气管（31），所述过滤箱体（1）左右两下端均固定连接有排气管（32），所述进气管（31）和两个排气管（32）均与过滤箱体（1）内部相通，所述过滤箱体（1）下端还固定连接有一对支脚（5），一对所述支脚（5）分别位于两个排气管（32）相互远离的一侧，所述过滤箱体（1）内侧中部固定安装有换网电磁板（7），所述换网电磁板（7）位于进气管（31）正下方，所述换网电磁板（7）将过滤箱体（1）内腔分为两个过滤腔，两个所述过滤腔内均设有自补位滤层，所述自补位滤层与换网电磁板（7）相互匹配，所述自补位滤层与端盖（2）内壁之间固定挂设有限位绳；

所述自补位滤层包括多个夹层滤片（61）以及多组分别固定连接在相邻两个夹层滤片（61）之间的连网绳（62），所述过滤箱体（1）上下前后四个内部均开凿有限位槽，所述夹层滤片（61）四个外端均固定连接有与限位槽相互滑动匹配的石墨烯滑片（63），初始位置下，同一个自补位滤层上临近换网电磁板（7）的夹层滤片（61）分别位于对应排气管（32）的左右两侧，其余的多个夹层滤片（61）相互重合贴附聚集在靠近端盖（2）的一侧；

所述夹层滤片（61）包括边框（611）以及固定连接在边框（611）内壁的两个密网板（612），两个所述密网板（612）之间设有预吸夹层（8），所述预吸夹层（8）包括多个呈十字形分布的铁片（81）以及多个分别连接在纵横相邻两个铁片（81）之间的连接杆（82），位于十字形四个顶点上的铁片（81）与边框（611）内壁之间同样固定连接有铁片（81），所述换网电磁板（7）左右两下端均固定连接有磁层，磁层比最下方的铁片（81）位置低。

2.根据权利要求1所述的一种高效化学过滤装置，其特征在于：所述换网电磁板（7）高度低于过滤箱体（1）的上下内壁之间的距离，且换网电磁板（7）的高度不小于过滤箱体（1）上下内壁距离的2/3。

3.根据权利要求1所述的一种高效化学过滤装置，其特征在于：所述过滤箱体（1）下端中部密封卡接有下落板框（4），所述过滤箱体（1）下端中部开凿有过板长口，所述过板长口的前后内壁之间固定连接有用于支撑换网电磁板（7）的支撑条（71）。

4.根据权利要求1所述的一种高效化学过滤装置，其特征在于：多个所述连网绳（62）均伸直时，相邻两组夹层滤片（61）之间连网绳（62）长度不同，且相邻两组连网绳（62）之间的长度差为一个夹层滤片（61）的宽度。

5.根据权利要求1所述的一种高效化学过滤装置，其特征在于：其使用方法包括以下步骤：

S1、首先，将需要通入到燃料电池内的空气进行预处理，预处理具体为：将空气沿着进气管（31）通入至过滤箱体（1）内，并分散至两个过滤腔内；

S2、空气先穿过夹层滤片（61），并被夹层滤片（61）过滤，使空气中携带的灰尘以及杂质被拦截吸附，然后沿着排气管（32）排出，后导入燃料电池内；

S3、随着过滤时间的延长，夹层滤片（61）通透性变差，此时控制换网电磁板（7）通电，并对临近的夹层滤片（61）产生吸附力，使其朝向换网电磁板（7）靠近并被吸附，此时带动下一个夹层滤片（61）和第三个夹层滤片（61）移动，使二者分布在排气管（32）两侧，在无需停止空气过滤的过程以及无需打开端盖（2）的情况下，实现对夹层滤片（61）的更换，进而维持对空气良好的过滤效果，实现高效过滤。