CN100546690C - 一种集成制冷功能的气体过滤装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种集成制冷功能的气体过滤装置，包括过滤机构，所述过滤机构具有第一进气口和第一出气口，还包括制冷机构，所述过滤机构紧贴在制冷机构上，所述制冷机构具有第二进气口和第二出气口，所述第二出气口和第一进气口对接连通，且按照从所述第二进气口、第二出气口、第一进气口到第一出气口的顺序连通成气体由进到出的气流通道。本发明在进行过滤前通过冷却的方式将气体中的水分和油雾进行液化，提高了过滤器的除水除油效果。

Description

一种集成制冷功能的气体过滤装置

【技术领域】

本发明涉及一种气体过滤器，尤其是通过制冷来辅助气体过滤的气体过滤装置。

【背景技术】

在很多设备中需要用到过滤器，以滤除气体中水分和油雾。目前，这种过滤器主要包括滤芯式和离心式两大类。

滤芯式过滤器的工作原理：含有液态水分和油雾的气体通过滤芯时，受滤芯过滤孔径(通常在100～0.01um之间)的限制，大部分水分和油雾便会在滤芯上凝结聚集，而气体则快速通过滤芯，从而实现水油与气体的分离。

离心式过滤器的工作原理：通过一定的机械设计，使含有液态水滴和油雾的气体做旋转运动，在离心力作用下，比重大的水滴、液滴乃至固态杂质颗粒便会从气体中分离出来。

无论上述哪种过滤器工作原理，过滤器起到过滤作用的重要前提就是：气体中的水分和油雾必须以液态形式存在。但是常温下，水分和油雾主要以气态形式存在。即便是压缩气体，除非压力足够高，在常温下液态的水分和油雾依然是很少的。因此，常温下普通的过滤器对水分和油雾的过滤效果很有限。

【发明内容】

本发明的主要目的就是为了解决气体中气态形式下的水分和油雾不易被过滤的问题，提出一种集成制冷功能的气体过滤装置，将水分和油雾进行冷却液化后，然后再进行过滤，提高了过滤效果。

为实现上述目的，本发明提出一种集成制冷功能的气体过滤装置，包括过滤机构，所述过滤机构具有第一进气口和第一出气口，还包括制冷机构，所述过滤机构紧贴在制冷机构上，所述制冷机构具有第二进气口和第二出气口，所述第二出气口和第一进气口对接连通，且按照从所述第二进气口、第二出气口、第一进气口到第一出气口的顺序连通成气体由进到出的气流通道。

所述制冷机构优选包括冷却仓、半导体制冷片和散热器，所述半导体制冷片的制冷面紧贴在冷却仓上，制热面上紧贴散热器，所述第二进气口位于冷却仓上，所述过滤机构紧贴在冷却仓(4)上。

所述过滤机构包括金属罩和过滤器，所述第一进气口和第一出气口位于过滤器上，所述金属罩罩在过滤器的外面。

本发明还进一步包括绝热外壳，所述金属罩、过滤器和冷却仓置于绝热外壳内。

本发明还进一步还包括设置在金属罩和过滤器之间的底部的汇流槽。

本发明还进一步还包括温度传感器，所述温度传感器设置在第一出气口或第二出气口处。

本发明的有益效果是：

1)本发明所提供的气体过滤器集成了具有制冷功能的组件，在进行过滤前通过冷却的方式将气体中的水分和油雾进行液化，提高了过滤器的除水除油效果。并且本发明将制冷机构的出气口和过滤机构的进气口对接连通，一方面避免了气体因经过长管道而导致的气温升高，另一方面可将制冷机构和过滤机构紧密集成在一起，减少了设备的占用空间。

2)本发明在外部设置了绝热外壳，从而可以减少与外界的热交换，最大程度地减小制冷负荷。

3)本发明所提供的气体过滤器通过半导体制冷片和散热器进行制冷，而且半导体制冷片和散热器都集成在过滤器上，有效的减小整机的体积。

本发明的特征及优点将通过实施例结合附图进行详细说明。

【附图说明】

图1是本发明实施例一的结构示意图；

图2是本发明螺旋式通道制冷仓俯视图；

图3是本发明迷宫式通道制冷仓俯视图；

图4是本发明实施例二的结构示意图。

【具体实施方式】

实施例一，集成制冷功能的气体过滤器，结构示意图如图1所示，包括制冷机构和过滤机构两部分。制冷机构包括冷却仓4、半导体制冷片5和散热器6。过滤机构包括金属罩2和过滤器3。冷却仓4具有第二进气口41和第二出气口42，半导体制冷片5的制冷面51紧贴在冷却仓4上，制热面52上紧贴散热器6，以利于对冷却仓4进行冷却和将制热面52的热量散发出去。过滤器3具有第一进气口31和第一出气口32，过滤器3紧贴在冷却仓4上，使第二出气口42和第一进气口31对接连通，按照从第二进气口41--第二出气口42--第一进气口31--第一出气口32的顺序连通成一个气流通道。金属罩2罩在过滤器3的外面，并且金属罩2上具有供第一出气口32穿过的孔。

冷却仓4、过滤器3、金属罩2可以均采用金属部件(或者含金属部件)，按照气体通过的顺序依次连接，并共同由半导体制冷片5进行冷却，散热器6将热量散发到过滤器外部。

冷却仓4中的气流通道可以为螺旋式通道(如图2所示)或迷宫式通道(如图3所示)，过滤器可以为滤芯式过滤器或离心式过滤器。当冷却仓4采用迷宫式通道制冷仓时，如图3所示，其中的气路为迷宫式通道。实施例如图1所示制冷机构和过滤机构相结合(虚线示意气流方向)。冷却仓4的第二出气口42设计在中央，从而方便地与滤芯式过滤器的第一进气口31结合。

还可以进一步还包括设置在金属罩2和过滤器3之间的底部的汇流槽(图中未示出)。

集成制冷功能的气体过滤器的具体工作过程和原理如下：需要进行过滤处理的气体通过设在冷却仓4的进气口进入具有螺旋式通道或迷宫式通道的冷却仓4，气体在冷却仓4的螺旋式通道中回旋进行充分的冷却，从而降低到一个较低的温度，保证大部分水分和油雾都由气态转变为液态，然后水、油和气的混合物在气流推动下进入滤芯式过滤器3。在过滤器3的过滤作用下，混合在气体中的液态的水和油便会在过滤器3的外壁和金属罩2的内壁聚集凝结，然后沿壁流入底部的汇流槽，最终通过电磁阀定期排走；而干净的气体则在气流的推动下继续往上走通过第一出气口，离开设备。

实施例二，与实施例一不同的是进一步包括绝热外壳1，如图4所示，绝热外壳1具有绝热功能，可以降低气体与外界的热交换，减小制冷负荷，冷却仓4、过滤器3、金属罩2都设置在绝热外壳1内，绝热外壳1设置有供第一出气口穿过的孔。

实施例三，与实施例一、二不同的是还进一步在过滤器的第一出气口处或者制冷仓的第二出气口处设置温度传感器(图中未示出)，温度传感器可以检测冷却后气体的温度，从而控制半导体制冷片的制冷量；实现气体在特定温度下的过滤。

综上所述，本发明将制冷机构和普通过滤机构集成为一个整体，提高了普通过滤机构的过滤效果，并且由于集成的体积较小，所以可以安装在需要对流动气体进行过滤除湿的设备(例如空压机)中。

本发明经过变更，还可以实现以下功能：

1)通过控制冷却温度，可以实现不同沸点的气体的分离；

2)通过将半导体制冷片替换为发热片，则可以实现不同沸点的液体的分离，此时的制冷仓就变为了加热仓。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明由所提交的权利要求书确定的专利保护范围。

Claims (8)

1.一种集成制冷功能的气体过滤装置，包括过滤机构，所述过滤机构具有第一进气口和第一出气口，其特征在于：所述气体过滤装置还包括制冷机构，所述过滤机构紧贴在制冷机构上，所述制冷机构具有第二进气口和第二出气口，所述第二出气口和第一进气口对接连通，且按照从所述第二进气口、第二出气口、第一进气口到第一出气口的顺序连通成气体由进到出的气流通道。

2.如权利要求1所述的集成制冷功能的气体过滤装置，其特征在于：所述制冷机构包括冷却仓(4)、半导体制冷片(5)和散热器(6)，所述半导体制冷片(5)的制冷面紧贴在冷却仓(4)上，制热面上紧贴散热器(6)，所述第二进气口位于冷却仓(4)上，所述过滤机构紧贴在冷却仓(4)上。

3.如权利要求2所述的集成制冷功能的气体过滤装置，其特征在于：所述冷却仓(4)中的气流通道为螺旋式通道或迷宫式通道。

4.如权利要求2所述的集成制冷功能的气体过滤装置，其特征在于：所述过滤机构包括金属罩(2)和过滤器(3)，所述第一进气口和第一出气口位于过滤器(3)上，所述金属罩(2)罩在过滤器(3)的外面。

5.如权利要求4所述的集成制冷功能的气体过滤装置，其特征在于：所述过滤器(3)为滤芯式过滤器或离心式过滤器。

6.如权利要求4所述的集成制冷功能的气体过滤装置，其特征在于：所述气体过滤装置还包括绝热外壳(1)，所述金属罩(2)、过滤器(3)和冷却仓(4)置于绝热外壳(1)内。

7.如权利要求4或6所述的集成制冷功能的气体过滤装置，其特征在于：所述气体过滤装置还包括设置在金属罩(2)和过滤器(3)之间的底部的汇流槽。

8.如权利要求2至6中任一项所述的集成制冷功能的气体过滤装置，其特征在于：所述气体过滤装置还包括温度传感器，所述温度传感器设置在第一出气口或第二出气口处。

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