气体净化装置

摘要

本发明公开一种气体净化装置，用以安装于气体管路，该气体净化装置包括壳体以及调压装置，壳体的内部形成有分离腔室，分离腔室内设有分离机构，壳体设有进气口和出气口，以供气体自进气口进入分离腔，并经分离机构滤除液体和/或颗粒的杂质后，从出气口流出，调压装置对应出气口安装于壳体，调压装置用以调节自出气口流出的气体的压力。气体在壳体内流动时，经过分离机构而完成气液分离，或者颗粒物的分离，或者是两者都完成分离，该气体净化装置不需要电动装置的参与，其结构更简单，成本更低，气体从壳体流出后，进过调压装置，完成对气压的自动调整，本气体净化装置能同时实现对气体的净化和调压。

权利要求

1.一种气体净化装置，用以安装于气体管路，其特征在于，包括：

壳体，内部形成有分离腔室，所述分离腔室内设有分离机构，所述壳体设有进气口和出气口，以供气体自所述进气口进入所述分离腔，并经所述分离机构滤除液体和/或颗粒的杂质后，从所述出气口流出；以及，调压装置，对应所述出气口安装于所述壳体，所述调压装置用以调节自所述出气口流出的气体的压力，所述调压装置包括调压管、调压芯体以及单向阀，所述调压管具有连通所述出气口的过气通道、以及设于所述调压管周壁以连通所述过气通道和大气的旁通道；所述调压芯体沿气体的流动方向可弹性伸缩地设于所述过气通道内，所述调压芯体具有在气体流动时封堵所述过气通道的关闭位置，以及打开所述过气通道的打开位置；所述单向阀可活动地设于所述旁通道内，以在所述调压芯体位于所述打开位置时封堵所述旁通道，以及在所述调压芯体位于所述关闭位置时打开所述旁通道。

2.如权利要求1所述的气体净化装置，其特征在于，所述分离腔室包括靠近所述进气口设置的撞击腔室，所述撞击腔室包括用以形成分隔的隔板，所述隔板的端面呈朝向所述进气口设置，且贯穿地设有过气口；

所述分离机构包括多个撞击板，所述多个撞击板沿气体流动方向间隔布设于所述撞击腔室内，以使气体自所述进气口进入所述撞击腔室后与所述多个撞击板发生撞击而从所述过气口流出。

3.如权利要求2所述的气体净化装置，其特征在于，所述进气口设于所述壳体的底壁，且靠近所述壳体的内周壁，所述过气口设于所述隔板远离所述进气口的一端。

4.如权利要求3所述的气体净化装置，其特征在于，所述多个撞击板包括多个上部撞击板和多个下部撞击板，所述上部撞击板自所述撞击腔室的顶壁向下延伸，且间隔所述撞击腔室的底壁设置，所述下部撞击板自所述撞击腔室的底壁向上延伸，且间隔所述撞击腔室的顶壁设置，所述上部撞击板和所述下部撞击板沿气体的流动方向交替布设。

5.如权利要求2所述的气体净化装置，其特征在于，所述分离腔室还包括设于所述撞击腔室上方的气液分离腔室，所述分离机构还包括设于所述气液分离腔室的孔板，所述孔板贯穿地设有多个气孔。

6.如权利要求2所述的气体净化装置，其特征在于，所述分离腔室还包括设于所述撞击腔室上方的颗粒分离腔室，所述分离机构还包括设于所述颗粒分离腔室的颗粒滤芯板。

7.如权利要求1所述的气体净化装置，其特征在于，所述调压管具有位于气体流动方向上的内端和外端，所述过气通道内设有朝向所述内端的锥形限位面，所述调压芯体包括：密封体，所述密封体设有朝向所述外端的环形锥面，所述环形锥面用以与所述锥形限位面形成配合；以及，第一弹性件，设于所述锥形限位面和所述密封体之间，以使所述密封体可沿气体的流动方向弹性伸缩。

8.如权利要求1所述的气体净化装置，其特征在于，所述单向阀包括：

滑块，可活动地设于所述旁通道内；

第二弹性件，一端与所述滑块连接，所述调压管的外侧壁对应所述旁通道的开口处设有连接块，所述第二弹性件的另一端与所述连接块连接，以使所述第二弹性件沿所述旁通道的延伸方向呈可伸缩设置；以及，其中，所述旁通道在靠近所述外侧壁处设有贯穿所述外侧壁的导气槽，所述导气槽用以使所述滑块活动至行程末端时，所述过气通道通过所述导气槽与大气相通。

9.如权利要求7所述的气体净化装置，其特征在于，所述密封体包括：

堵块，所述环形锥面形成于所述堵块，所述第一弹性件设于所述锥形限位面和所述堵块之间；以及，环形台座，设于所述堵块下方，所述堵块通过连接杆与所述环形台座连接，所述环形台座可沿气体的流动方向活动地安装于所述过气通道。

说明书

气体净化装置

技术领域

[0001] 本发明涉及气体净化和调压技术领域，特别涉及一种气体净化装置。

背景技术

[0002] 气体在现代工业或者科技领域研发过程中随处可见，某些特定的设备或者系统对气体的洁净度和气压要求较高，如何确保输入这些设备或系统的气体无油气、颗粒等杂质，以及如何确保以特定的压力值将气体输入至某些系统，此两个问题需要去思考和解决。

[0003] 现有的气体净化方式为采用滤芯法或者离心法，滤芯法易导致杂质积累，产生阻塞，离心法的装置复杂，且分离效率无法达到很高，现有的气体调压方式为采用气体调压阀或者电动气泵，价格较高，系统复杂。由于常见的气体调压处理和净化处理并不在一个系统中完成，往往通过单独的装置进行净化，再通过另一种装置进行气体调压，因此，研究出一种能够同时实现气体调压和净化，而且成本低、易于实现、分离效果明显、结构简单的装置是极其必要的。

发明内容

[0004] 本发明的主要目的是提出一种气体净化装置，旨在解决现有的气体调压处理和净化处理并不在一个系统中完成，往往通过单独的装置进行净化，再通过另一种装置进行气体调压的问题。

[0005] 为实现上述目的，本发明提出一种气体净化装置，用以安装于气体管路，所述气体净化装置包括：

[0006] 壳体，内部形成有分离腔室，所述分离腔室内设有分离机构，所述壳体设有进气口和出气口，以供气体自所述进气口进入所述分离腔，并经所述分离机构滤除液体和/或颗粒的杂质后，从所述出气口流出；以及，

[0007] 调压装置，对应所述出气口安装于所述壳体，所述调压装置用以调节自所述出气口流出的气体的压力。

[0008] 可选地，所述分离腔室包括靠近所述进气口设置的撞击腔室，所述撞击腔室包括用以形成分隔的隔板，所述隔板的端面呈朝向所述进气口设置，且贯穿地设有过气口；

[0009] 所述分离机构包括多个撞击板，所述多个撞击板沿气体流动方向间隔布设于所述撞击腔室内，以使气体自所述进气口进入所述撞击腔室后与所述多个撞击板发生撞击而从所述过气口流出。

[0010] 可选地，所述进气口设于所述壳体的底壁，且靠近所述壳体的内周壁，所述过气口设于所述隔板远离所述进气口的一端。

[0011] 可选地，所述多个撞击板包括多个上部撞击板和多个下部撞击板，所述上撞击板自所述撞击腔室的顶壁向下延伸，且间隔所述撞击腔室的底壁设置，所述下撞击板自所述撞击腔室的底壁向上延伸，且间隔所述撞击腔室的顶壁设置，所述上撞击板和所述下撞击板沿气体的流动方向交替布设。

[0012] 可选地，所述分离腔室还包括设于所述撞击腔室上方的气液分离腔室，所述分离机构还包括设于所述气液分离腔室的孔板，所述孔板贯穿地设有多个气孔。

[0013] 可选地，所述分离腔室还包括设于所述撞击腔室上方的颗粒分离腔室，所述分离机构还包括设于所述颗粒分离腔室的颗粒滤芯板。

[0014] 可选地，所述调压装置包括：

[0015] 调压管，具有连通所述出气口的过气通道、以及设于所述调压管周壁以连通所述过气通道和大气的旁通道；

[0016] 调压芯体，沿气体的流动方向可弹性伸缩地设于所述过气通道内，所述调压芯体具有在气体流动时封堵所述过气通道的关闭位置，以及打开所述过气通道的打开位置；以及，

[0017] 单向阀，可活动地设于所述旁通道内，以在所述调压芯体位于所述打开位置时封堵所述旁通道，以及在所述调压芯体位于所述关闭位置时打开所述旁通道。

[0018] 可选地，所述调压管具有位于气体流动方向上的内端和外端，所述过气通道内设有朝向所述内端的锥形限位面，所述调压芯体包括：

[0019] 密封体，所述密封体设有朝向所述外端的环形锥面，所述环形锥面用以与所述锥形限位面形成配合；以及，

[0020] 第一弹性件，设于所述锥形限位面和所述密封体之间，以使所述密封体可沿气体的流动方向弹性伸缩。

[0021] 可选地，所述单向阀包括：

[0022] 滑块，可活动地设于所述旁通道内；

[0023] 第二弹性件，一端与所述滑块连接，所述调压管的外侧壁对应所述旁通道的开口处设有连接块，所述第二弹性件的另一端与所述连接块连接，以使所述第二弹性件沿所述旁通道的延伸方向呈可伸缩设置；以及，

[0024] 其中，所述旁通道在靠近所述外侧壁处设有贯穿所述外侧壁的导气槽，所述导气槽用以使所述滑块活动至行程末端时，所述过气通道通过所述导气槽与大气相通。

[0025] 可选地，所述密封体包括：

[0026] 堵块，所述环形锥面形成于所述堵块，所述第一弹性件设于所述锥形限位面和所述堵块之间；以及，

[0027] 环形台座，设于所述堵块下方，所述堵块通过连接杆与所述环形台座连接，所述环形台座可沿气体的流动方向活动地安装于所述过气通道。

[0028] 本发明的技术方案气体净化装置安装于气体管路，壳体内部设有分离腔室，分离腔室内分离机构，气体在壳体内流动时，经过分离机构而完成气液分离，或者颗粒物的分离，或者是两者都完成分离，该气体净化装置不需要电动装置的参与，其结构更简单，成本更低，其分离出的液体或者颗粒物杂质等直接存储于壳体内，在工作一段时间后，直接将该壳体从气体管路中拆除，更换一个新的壳体即可，其适用范围十分广，在气体从壳体流出后，进过调压装置，完成对气压的自动调整，本气体净化装置将气体净化功能和气体调压功能结合在一起，能同时实现对气体的净化和调压。

附图说明

[0029] 为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，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，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

[0030] 图1为本发明提供的气体净化装置的一实施例的剖视示意图；

[0031] 图2为图1中的调压装置的一实施例的剖视示意图；

[0032] 图3为图1中的的气体净化调压装置的立体示意图。

[0033] 附图标号说明：

[0034] 标号 名称 标号 名称100 气体净化装置 200 调压装置
1 壳体 2 调压管
11 进气口 21 过气通道
111 连接管 211 内端
12 出气口 212 外端
13 撞击腔室 22 旁通道
131 隔板 221 滑块
132 上撞击板 222 第二弹性件
133 下撞击板 23 锥形限位面
134 过气口 24 密封体
14 气液分离腔室 241 堵块
141 孔板 242 连接杆
15 颗粒分离腔室 243 环形台座
151 颗粒滤芯板 25 第一弹性件

[0035] 本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

[0036] 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的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

[0037] 需要说明，若本发明实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

[0038] 另外，若本发明实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，全文中出现的“和/或”的含义，包括三个并列的方案，以“A和/或B”为例，包括A方案、或B方案、或A和B同时满足的方案。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

[0039] 现有的气体净化方式为采用滤芯法或者离心法，滤芯法易导致杂质积累，产生阻塞，离心法的装置复杂，且分离效率无法达到很高，现有的气体调压方式为采用气体调压阀或者电动气泵，价格较高，系统复杂。由于常见的气体调压处理和净化处理并不在一个系统中完成，往往通过单独的装置进行净化，再通过另一种装置进行气体调压，因此，研究出一种能够同时实现气体调压和净化，而且成本低、易于实现、分离效果明显、结构简单的装置是极其必要的。

[0040] 请参阅图1，为本发明提出的气体净化装置100的一实施例，本实施例中，气体净化装置100用以安装于气体管路，气体净化装置100包括壳体1和调压装置200，其中，壳体1的内部形成有分离腔室，分离腔室内设有分离机构，壳体1设有进气口11和出气口12，以供气体自进气口11进入分离腔，并经分离机构滤除液体和/或颗粒的杂质后，从出气口12流出，调压装置200对应出气口12安装于壳体1，调压装置200用以调节自出气口12流出的气体的压力。

[0041] 本实施例中，气体净化装置100安装于气体管路，其壳体1的进气口11和出气口12分别与气体管路相连接，为了便于连接，进气口11和出气口12均可以设置一段连接管111，请参阅图1，本实施例的气体净化装置100的进气口11位于下部，出气口12位于上部，气体在壳体1中的流向为从下至上，当然，为了不使气体在壳体1中的流动对气体管路造成堵塞或过度减缓，进气口11和出气口12的位置取决于气体管路的布置方向，例如，在其他实施例中，如果气体管路是横向的，那么壳体1的进气口11和出气口12的开设最好是壳体1的周侧壁，本实施例中，壳体1内部设有分离腔室，分离腔室内分离机构，气体在壳体1内流动时，经过分离机构而完成气液分离，或者颗粒物的分离，或者是两者都完成分离，该气体净化装置100不需要电动装置的参与，其结构更简单，成本更低，其分离出的液体或者颗粒物杂质等直接存储于壳体1内，在工作一段时间后，直接将该壳体1从气体管路中拆除，更换一个新的壳体1即可，其适用范围十分广，在气体从壳体1流出后，进过调压装置200，完成对气压的自动调整，因此，本气体净化装置100将气体净化功能和气体调压功能结合在一起，能同时实现对气体的净化和调压。

[0042] 进一步地，分离腔室包括靠近进气口11设置的撞击腔室13，撞击腔室13包括用以形成分隔的隔板131，隔板131的端面呈朝向进气口11设置，且贯穿地设有过气口134，分离机构包括多个撞击板，多个撞击板沿气体流动方向间隔布设于撞击腔室13内，以使气体自进气口11进入撞击腔室13后与多个撞击板发生撞击而从过气口134流出。

[0043] 本实施例中，通过气体在撞击腔室13内不断撞击的方式完成对气体的粗分离净化，包括对液体和颗粒物的净化，因此撞击腔室13最好在进气口11处设置，使气体进入壳体1后先进行粗分离净化。

[0044] 本实施例中，隔板131与进气口11呈相对设置，且与进气口11保持一定距离，避免气体从进气口11进入后受到阻挡，导致进气口11处的堵塞，同时也加大了撞击腔室13的容积，撞击板是可拆卸地安装于壳体1内壁的，使多个撞击板的数量可以增加，更便于布设各撞击板的位置，也可以使撞击板之间的距离增大，从而不对气体的流动起到过度的减缓作用。

[0045] 本实施例中，不限定进气口11的开设位置，也不限定过气口134的数量，如果进气口11开设于壳体1的底壁的中部，过气口134可以对称地设置在隔板131的两端，如果进气口11开设于壳体1的底壁的周沿，过气口134可以开设在隔板131的相对侧的周沿，只需要使气体在从进气口11流动至过气口134时完成充分的撞击即可。

[0046] 进一步地，进气口11设于壳体1的底壁，且靠近壳体1的内周壁，过气口134设于隔板131远离进气口11的一端。

[0047] 请参阅图，本实施例中，气体在通过进气口11进入壳体1内，也即撞击腔室13内的流向是从下至上的，因此，过气口134的位置设于隔板131远离进气口11的一端，可使气体充分发生撞击，气体的流动路径足够长。

[0048] 进一步地，请参阅图1，多个撞击板包括多个上撞击板132和多个下撞击板133，上撞击板132自撞击腔室13的顶壁向下延伸，且间隔撞击腔室13的底壁设置，下撞击板133自撞击腔室13的底壁向上延伸，且间隔撞击腔室13的顶壁设置，上撞击板132和下撞击板133沿气体的流动方向交替布设。

[0049] 本实施例中，可以进一步延长气体在撞击腔室13内的流动路径，加强粗分离净化效果。

[0050] 具体地，多个撞击板的布设位置不只限定于本实施例的实施方式，在其他实施例中，也可以根据实际效果情况将其连接于壳体1的内侧壁，而不与隔板131相连接等。

[0051] 进一步地，请参阅图1，分离腔室还包括设于撞击腔室13上方的气液分离腔室14，分离机构还包括设于气液分离腔室14的孔板141，孔板141贯穿地设有多个气孔。

[0052] 本实施例中，孔板141对通过的气体起到油液的收集和过滤，起到中度分离净化作用，通过改变孔板141上的气孔的孔径大小，可改变对气体中油液的收集效率。

[0053] 很显然，为了提高收集效率，使气体进行杂质的逐级分离，孔板141设置在撞击腔室13的上部，即更靠近出气口12的位置。

[0054] 进一步地，请参阅图1，分离腔室还包括设于撞击腔室13上方的颗粒分离腔室15，分离机构还包括设于颗粒分离腔室15的颗粒滤芯板151。

[0055] 本实施例中，颗粒滤芯板151对通过的气体起到颗粒物的收集和过滤，起到高度分离净化作用。

[0056] 很显然，为了提高收集效率，使气体进行杂质的逐级分离，颗粒滤芯板151可以设置在孔板141的上部，即更靠近出气口12的位置，这样，气体在撞击腔室13内进行粗分离净化，而后经过气液分离腔室14中的孔板141进行中度分离净化，最后经过颗粒分离腔室15中的颗粒滤芯板151进行高度分离净化，然后从出气口12流出，整个净化分离过程效率高，适用于各类气体的净化。

[0057] 请参阅图2，本实施例中，调压装置200包括调压管2、调压芯体以及单向阀，调压管2具有连通出气口12的过气通道21、以及设于调压管2周壁以连通过气通道21和大气的旁通道22，调压芯体沿气体的流动方向可弹性伸缩地设于过气通道21内，调压芯体具有在气体流动时封堵过气通道21的封堵位置，以及打开过气通道21的打开位置，单向阀可活动地设于旁通道22内，以在调压芯体位于打开位置时封堵旁通道22，以及在调压芯体位于封堵位置时打开旁通道22。

[0058] 本实施例中，调压装置200可完成对气体的自动调压，保持气体压力的稳定，调压管2具有位于气体流动方向上的内端211和外端212，其调压芯体的初始位置为打开位置，气体从内端211进入调压管2后，对调压芯体产生冲击，推动并压缩调压芯体，使调压芯体封堵过气通道21，气体同时也对旁通道22产生压力，单向阀的正向导通方向为从过气通道21流向调压管2的外部，也即流向大气，在气体对旁通道22产生的压力超过单向阀的开启压力时，过气通道21与大气相通，气体流向大气，因此压力减小，此时调压芯体伸长，重新打开过气通道21，使气体可从外端212流出，从而达到调压的作用，其结构简单，可靠性高，适用于各类气体的调压，而且为纯机械结构，不需要电动装置的参与，因此成本低。

[0059] 进一步地，请参阅图2，调压管2具有位于气体流动方向上的内端211和外端212，过气通道21内设有朝向内端211的锥形限位面23，调压芯体包括密封体24以及第一弹性件25，密封体24设有朝向外端212的环形锥面，环形锥面用以与锥形限位面23形成配合，第一弹性件25设于锥形限位面23和密封体24之间，以使密封体24可沿气体的流动方向弹性伸缩。

[0060] 本实施例中，气体在过气通道21内流动时，推动密封体24，使其朝向外端212活动，密封体24设有环形锥面与锥形限位面23形成配合，因此可以实现对过气通道21的封堵，其中，第一弹性件25通过伸缩可以实现对过气通道21的封堵或者打开。

[0061] 进一步地，本实施例中，密封体24包括堵块241以及环形台座243，其中，环形锥面形成于堵块241，第一弹性件25设于锥形限位面23和堵块241之间，环形台座243设于堵块241下方，堵块241通过连接杆242与环形台座243连接，环形台座243可沿气体的流动方向活动地安装于过气通道21。

[0062] 具体地，堵块241用于受气体流动压力时堵住过气通道21，环形锥面形成于堵块241的上端，使堵块241与锥形限位面23相配合，从而避免堵块241与调压管2的内壁发生直接撞击，环形台座243可上下滑动地安装于内腔，并设有用于供气体穿过的漏孔，而第一弹性件25设于锥形限位面23和堵块241之间，第一弹性件25可以是弹簧。

[0063] 进一步地，单向阀包括滑块221以及第二弹性件222，滑块221可活动地设于旁通道22内，第二弹性件222的一端与滑块221连接，调压管2的外侧壁对应旁通道22的开口处设有连接块，第二弹性件222的另一端与连接块连接，以使第二弹性件222沿旁通道22的延伸方向呈可伸缩设置，其中，旁通道22在靠近外侧壁处设有贯穿外侧壁的导气槽，导气槽用以使滑块221活动至行程末端时，过气通道21通过导气槽与大气相通。

[0064] 本实施例中，第二弹性件222也可以是弹簧，具体地，第二弹性件222的参数应满足，单向阀的开启压力与堵块241接近完成封堵过气通道21时第一弹性件25的弹力相等。

[0065] 本实施例的气体净化装置100中，净化过程为逐级净化，效率高，通过更改撞击板、孔板141等规格即可实现分离效率的变化，适用范围广，而更换第一弹性件25、第二弹性件222的规格可实现不同气压目标值的调节，进一步提升其适用范围。

[0066] 以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。