一种阴极空气滤清器的制作方法

1.本发明涉及滤清器技术领域，尤其涉及一种阴极空气滤清器。


背景技术：

2.燃料电池是将燃料的化学能转化为电能的装置，电堆阴极通入氧气，阳极侧通入氢气，在电堆内部产生电化学反应的过程。阴极的氧气需要从大气中获取，而空气中的有害气体对电堆性能造成损伤；那么在空气进气系统中会装有阴极空气滤清器，用来过滤空气中的有害气体以及粉尘颗粒。
3.普通的阴极空气滤清器存在以下不足：首先，空气滤芯需要定期保养更换，传统的滤芯是将过滤粉尘的物理过滤和过滤气体的化学过滤做成一体式，更换时需要整个滤芯一起更换，但是物理过滤与化学过滤一般不会同时吸附饱和，一起更换会造成资源浪费；其次，物理过滤在更换时可通过阻力报警器或根据经验眼睛直观的看到粉尘的附着情况，以此判定是否需要更换；但化学过滤是过滤有害气体在滤芯上没有可视化的表现，如果不及时更换都会造成电堆性能损伤，过早更换会造成资源浪费。
4.基于此，亟需一种阴极空气滤清器，以解决上述存在的问题。


技术实现要素：

5.基于以上，本发明的目的在于提供一种阴极空气滤清器，第一级滤芯和第二级滤芯独立设置，无需同时更换，降低用户的使用成本，通过检测组件分别对第一级滤芯和第二级滤芯进行过滤寿命的检测，以提醒用户更换第二级滤芯或第一级滤芯，可以达到对两级滤芯精准保养更换的目的。
6.为达上述目的，本发明采用以下技术方案：
7.一种阴极空气滤清器，包括：
8.第一级滤芯和第二级滤芯，所述第一级滤芯沿长度方向设置有容纳孔，所述第二级滤芯伸入于所述容纳孔内；所述第二级滤芯沿长度方向设置有排气孔，待过滤气体能够依次经所述第一级滤芯的侧壁、所述第二级滤芯的侧壁进入所述排气孔内，所述第一级滤芯和所述第二级滤芯二者中的一个用于物理过滤，另一个用于化学吸附；
9.检测组件，位于所述第二级滤芯下游，用于分别检测所述第一级滤芯和所述第二级滤芯的过滤寿命。
10.作为一种阴极空气滤清器的优选技术方案，还包括壳体，所述第一级滤芯和所述第二级滤芯均安装于所述壳体的腔体内，所述壳体设置有进气口和排气口，所述进气口连接于所述第一级滤芯的外壁，所述排气口连接于所述排气孔。
11.作为一种阴极空气滤清器的优选技术方案，所述检测组件包括第一检测件，所述第一检测件为阻力报警器。
12.作为一种阴极空气滤清器的优选技术方案，所述检测组件包括第二检测件，所述第二检测件包括固定罩和检测试纸，所述检测试纸安装于所述固定罩内，所述固定罩安装
于所述排气口的侧壁，所述固定罩的侧壁设置有多个通气孔。
13.作为一种阴极空气滤清器的优选技术方案，所述检测组件包括第二检测件，所述第二检测件为气体检测传感器，所述气体检测传感器电连接于报警器。
14.作为一种阴极空气滤清器的优选技术方案，所述第一级滤芯包括第一上端盖、第一过滤材料和第一下端盖，所述第一上端盖和所述第一下端盖设置于所述第一过滤材料的两端，所述第一上端盖封堵所述容纳孔的一端，所述第一下端盖连接于所述壳体的底壁；
15.所述第二级滤芯包括第二上端盖、第二过滤材料和第二下端盖，所述第二上端盖和所述第二下端盖设置于所述第二过滤材料的两端，所述第二上端盖封堵所述排气孔的一端，所述第二下端盖连接于所述壳体的底壁。
16.作为一种阴极空气滤清器的优选技术方案，所述壳体的底壁设置有环形固定筋，所述环形固定筋的外壁设置有第一密封凸筋，所述第一下端盖的内壁密封连接于所述第一密封凸筋。
17.作为一种阴极空气滤清器的优选技术方案，所述壳体的底壁设置有环形固定筋，所述环形固定筋的内壁设置有第二密封凸筋，所述第二下端盖的外壁密封连接于所述第二密封凸筋。
18.作为一种阴极空气滤清器的优选技术方案，所述壳体设置有顶盖，所述顶盖可拆卸安装于所述壳体以封堵所述腔体。
19.作为一种阴极空气滤清器的优选技术方案，所述第一级滤芯和所述第二级滤芯二者中的一个为物理滤芯，另一个为化学滤芯。
20.本发明的有益效果为：
21.本发明提供一种阴极空气滤清器，阴极空气滤清器包括第一级滤芯和第二级滤芯，工作时，待过滤气体能够依次经第一级滤芯的侧壁、第二级滤芯的侧壁进入排气孔内，通过第一级滤芯和第二级滤芯对气体进行过滤，对待过滤气体进行物理吸附，过滤空气中的粉尘颗粒；以及对待过滤气体进行化学吸附，用来过滤空气中的有害气体；两级过滤可组装成一个完整的阴极空气滤芯，在保养时如果只有其中一级吸附饱和时，就只更换这一级，降低用户的使用成本。
22.其次，通过检测组件分别对第一级滤芯和第二级滤芯进行过滤寿命的检测，以提醒用户更换第二级滤芯或第一级滤芯，可以达到对两级滤芯精准保养更换的目的。
附图说明
23.为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对本发明实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据本发明实施例的内容和这些附图获得其他的附图。
24.图1是本发明具体实施方式提供的阴极空气滤清器的结构示意图；
25.图2是本发明具体实施方式提供的阴极空气滤清器的剖视图；
26.图3是本发明具体实施方式提供的阴极空气滤清器的结构爆炸图；
27.图4是本发明具体实施方式提供的阴极空气滤清器的底部的结构示意图。
28.图中标记如下：
29.1、第一级滤芯；11、第一上端盖；12、第一过滤材料；13、第一下端盖；
30.2、第二级滤芯；21、第二上端盖；22、第二过滤材料；23、第二下端盖；
31.3、第二检测件；
32.4、壳体；41、环形固定筋；42、进气口；43、排气口；44、腔体；
33.5、顶盖。
具体实施方式
34.下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。
35.在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
36.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
37.在本实施例的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，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。此外，术语“第一”、“第二”仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。
38.如图1-图3所示，本实施例提供一种阴极空气滤清器，该阴极空气滤清器包括第一级滤芯1、第二级滤芯2、检测组件。
39.具体地，第一级滤芯1和第二级滤芯2，第一级滤芯1沿长度方向设置有容纳孔，第二级滤芯2伸入于容纳孔内；第二级滤芯2沿长度方向设置有排气孔，待过滤气体能够依次经第一级滤芯1的侧壁、第二级滤芯2的侧壁进入排气孔内，第一级滤芯1和第二级滤芯2二者中的一个用于物理过滤，另一个用于化学吸附；检测组件位于第二级滤芯2下游，用于分别检测第一级滤芯1和第二级滤芯2的过滤寿命。
40.工作时，待过滤气体能够依次经第一级滤芯1的侧壁、第二级滤芯2的侧壁进入排气孔内，通过第一级滤芯1和第二级滤芯2对气体进行过滤，对待过滤气体进行物理吸附，过滤空气中的粉尘颗粒；以及对待过滤气体进行化学吸附，用来过滤空气中的有害气体；两级过滤可组装成一个完整的阴极空气滤芯，在保养时如果只有其中一级吸附饱和时，就只更换这一级，降低用户的使用成本。其次，通过检测组件分别对第一级滤芯1和第二级滤芯2进行过滤寿命的检测，以提醒用户更换第二级滤芯2或第一级滤芯1，可以达到对两级滤芯精准保养更换的目的。
41.优选地，第一级滤芯1和第二级滤芯2二者中的一个为物理滤芯，另一个为化学滤芯。本实施例中，第一级滤芯1为物理滤芯，能够对气体进行物理过滤，第二级滤芯2为化学滤芯，能够对气体进行化学吸附。在其他实施例中，第一级滤芯1也可以为化学滤芯，第二级滤芯2也可以为物理滤芯。
42.进一步地，该阴极空气滤清器还包括壳体4，第一级滤芯1和第二级滤芯2均安装于壳体4的腔体44内，壳体4设置有进气口42和排气口43，进气口42连接于第一级滤芯1的外壁，排气口43连接于排气孔，壳体4起到对两级滤芯防护的作用。
43.进一步具体地，第一级滤芯1包括第一上端盖11、第一过滤材料12和第一下端盖13，第一上端盖11和第一下端盖13设置于第一过滤材料12的两端，实现对第一过滤材料12的固定，第一上端盖11封堵容纳孔的一端，第一下端盖13连接于壳体4的底壁；第二级滤芯2包括第二上端盖21、第二过滤材料22和第二下端盖23，第二上端盖21和第二下端盖23设置于第二过滤材料22的两端，实现对第二过滤材料22的固定，第二上端盖21封堵排气孔的一端，第二下端盖23连接于壳体4的底壁。
44.优选地，壳体4的底壁设置有环形固定筋41，环形固定筋41的外壁设置有第一密封凸筋，第一下端盖13的内壁密封连接于第一密封凸筋，实现了第一级滤芯1密封安装于壳体4的底壁。本实施例中，第一下端盖13呈环形，且环形的第一下端盖13的内壁抵接于第一密封凸筋。
45.进一步地，环形固定筋41的内壁设置有第二密封凸筋，第二下端盖23的外壁密封连接于第二密封凸筋，实现了第二级滤芯2密封安装于壳体4的底壁。本实施例中，第二下端盖23呈环形，且环形的第二下端盖23的外壁抵接于第二密封凸筋。
46.通过设置环形固定筋41，能够实现第一级滤芯1和第二级滤芯2二者固定于壳体4的底壁，同时实现第一级滤芯1和第二级滤芯2之间端部的密封。
47.优选地，壳体4设置有顶盖5，顶盖5可拆卸安装于壳体4以封堵腔体44。顶盖5可采用卡接、螺纹连接等方式连接于壳体4。
48.本实施例中，检测组件包括第一检测件(图中未示出)，第一检测件为阻力报警器，阻力报警器能够检测第一级滤芯1的风阻，当风阻达到预设风阻值时，提醒用户更换第一级滤芯1。第一级滤芯1可通过阻力报警器或根据经验眼睛直观的看到粉尘的附着情况，以此判定是否需要更换。在其他实施例中，第一检测件还可以为其他具有物理滤芯过滤寿命检测的仪器。
49.优选地，如图4所示，检测组件包括第二检测件3，第二检测件3包括检测试纸和透明的固定罩，检测试纸安装于固定罩内，固定罩安装于排气口43的侧壁，固定罩的侧壁设置有多个通气孔，气体被两级滤芯过滤后，经过第二检测件3，气体经通气孔进入固定罩内，检测试纸对气体进行检测，查看时，将第二检测件3取出，由于固定罩为透明的材质，用户可直观的观察检测试纸的状态，实现第二检测件3能够可视化观察，以了解第二级滤芯2的饱和情况。本实施例中，检测试纸能够检测排气口43的有害气体浓度，当第二级滤芯2趋于饱和时效率会降低，出气口有害气体的浓度会增加，排气口43的有害气体的浓度达到一定的程度时，试纸会变色，以此来显示第二级滤芯2的过滤寿命，提示用户需要进行第二级滤芯2的更换，以免有害气体进入到电堆影响性能，可以达到精准保养更换的目的。需要特别说明的是，检测试纸检测的方式不仅适用于两级过滤的滤芯，而是针对所有滤芯种类通过试纸来
检测滤芯寿命的保护。
50.在其他实施例中，第二检测件3为气体检测传感器，气体检测传感器电连接于报警器，气体检测传感器能够检测有害气体的浓度，当有害气体的浓度超过预设值时，气体检测传感器将信号输出给整车，提醒用户更换第二级滤芯2。
51.本实施例，还提供了该阴极空气滤清器的工作过程：空气从壳体4的进气口42进入，首先通过第一级滤芯1，第一级滤芯1过滤掉空气中的粉尘颗粒或有害气体；过滤后的气体到达第二级滤芯2，第二级滤芯2过滤掉空气中的有害气体(如s02、nox等或粉尘颗粒)，经过两次过滤后干净的气体从排气口43排出；由于第一级滤芯1及第二级滤芯2过滤的物质不同，保养时间不同，根据检测组件判断滤芯使用情况，分别更换第一级滤芯1或者第二级滤芯2。
52.注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。