[發明專利]一種適用于燃料電池系統的陰極空氣過濾器

有效

• 申請號: 201310422533.4
• 申請日: 2013-09-16
• 公開（公告）號: CN103566675A
• 公開（公告）日: 2014-02-12
• 發明（設計）人: 呂洪;馬建新;許瀟;周偉;張存滿;郝傳璞
• 申請（專利權）人: 同濟大學
• 主分類號: B01D46/54
• 分類號: B01D46/54;B01D53/02;H01M8/04
• 代理公司: 上海智信專利代理有限公司 31002
• 代理人: 吳林松

1.一種適用于燃料電池的空氣過濾器，其特征在于：包括可拆卸式結構的過濾器外殼、位于所述過濾器外殼中的內部濾芯、位于所述過濾器外殼上的進氣口與出氣口，所述進氣口、內部濾芯以及出氣口沿進氣方向依次排列，所述內部濾芯包括物理過濾部分以及化學過濾部分，所述物理過濾部分用于過濾顆粒物，所述化學過濾部分包括位于化學過濾部分入口段的列管式濾芯、位于化學過濾部分中間段的整體式濾芯以及位于化學過濾部分出口段的多孔板，所述列管式濾芯包括多個填充有化學吸附介質的列管，所述多個列管多層環狀排布，所述多孔板上設有多層環狀排布的開孔，所述多個列管與所述多孔板上的開孔交錯設置。

2.根據權利要求1所述的適用于燃料電池的空氣過濾器，其特征在于：所述每個列管為倒錐形列管，所述列管的出口端直徑大于進氣端直徑；

優選的，所述倒錐形列管錐角的角度范圍為5°～10°。

3.根據權利要求1所述的適用于燃料電池的空氣過濾器，其特征在于：所述化學過濾部分為整體式結構，所述列管式濾芯還包括用于布置所述列管的圓盤，所述多孔板為多孔的殼體的構件，所述圓盤與所述多孔板可拆卸連接，所述整體式濾芯位于所述列管式濾芯與所述多孔板組成的空間中；

優選的，所述圓盤的盤壁上設有多組凹槽，所述多孔板的環狀壁面對應留有凸起，兩者經由環狀設置的凹槽與凸起連接。

4.根據權利要求1所述的適用于燃料電池的空氣過濾器，其特征在于：所述化學過濾部分中，所述整體式濾芯以及所述化學吸附介質的制作材料為多孔性、大比表面積材料；

優選的，所述多孔性、大比表面積材料為吸活性炭、活性氧化鋁、分子篩、氣凝膠、離子交換樹脂、離子交換纖維中的一種或一種以上的組合；

進一步優選的，所述整體式濾芯的制作材料為經氮化、氨化、KOH、檸檬酸、氧化銅、氧化鈰化學改性修飾的活性炭；

進一步的，所述整體式濾芯以及所述化學吸附介質外部還包裹一層無紡布。

5.根據權利要求1所述的適用于燃料電池的空氣過濾器，其特征在于：所述物理過濾部分包括粘貼于所述列管式濾芯前端的無紡布以及位于多孔板內側的高效粉塵過濾膜。

6.根據權利要求5所述的適用于燃料電池的空氣過濾器，其特征在于：所述高效粉塵過濾膜為駐極體材料，以濾除濾芯部分因氣流沖刷可能帶出的任何固體顆粒及粉塵；

優選的，所述駐極體材料為聚丙稀、聚四氟乙烯、環烯聚、六氟丙稀－聚四氟乙烯共聚物、聚三氟氯乙烯或聚酯。

7.根據權利要求1所述的適用于燃料電池的空氣過濾器，其特征在于：所述過濾器的進氣口為相向對稱設置的雙開口。

8.根據權利要求7所述的適用于燃料電池的空氣過濾器，其特征在于：所述過濾器外殼包括上殼體以及下殼體，所述上下殼體活動連接，所述過濾器的雙開口進氣口設置在上殼體的側面位置；

優選的，所述上殼體沿圓周向90度間隔開有四個凹槽，所述下殼體對應所述凹槽在連接處相應的設有四個凸緣，所述凸緣夾緊在凹槽內并旋轉一定角度，以使得所述上、下殼體緊固連接；

進一步優選的，所述上殼體與所示下殼體的連接處設有密封圈。

9.根據權利要求1所述的適用于燃料電池的空氣過濾器，其特征在于：所述過濾器外殼的制作材料為鋁合金、不銹鋼、塑料的一種或一種以上的組合。

10.根據權利3所述的適用于列管的圓盤，其特征在于：所述圓盤的制作材料為成型活性炭、鋁合金、不銹鋼、塑料的一種。