陶瓷过滤器组件及其装配方法.pdf

本发明涉及一种陶瓷过滤器组件及其装配方法，尤其是涉及一种陶瓷过滤器组件，其包括：管状陶瓷过滤器，其下部是封闭的；上减震器，具有与所述陶瓷过滤器的上截面相对应的形状并与所述上截面相结合；上盖，具有用来容纳所述上减震器和所述过滤器的一部分的结合部分以及具有与所述陶瓷过滤器的所述开口部分相对应的渗透部分；下减震器，具有与所述陶瓷过滤器的下截面相对应的形状并与所述下截面相结合；下盖，具有用来容纳所述下减震器和所述陶瓷过滤器的一部分的结合部分；以及连接器件，垂直地将所述上盖和所述下盖固定起来。

1.  一种陶瓷过滤器组件，包括：
管状陶瓷过滤器，其上部有开口部分，而下部是封闭的；
上减震器，具有与所述陶瓷过滤器的上截面相对应的形状并与所述上截面相结合；
上盖，具有用来容纳所述上减震器和所述陶瓷过滤器的一部分的结合部分以及具有与所述陶瓷过滤器的所述开口部分相对应的渗透部分；
下减震器，具有与所述陶瓷过滤器的下截面相对应的形状并与所述下截面相结合；
下盖，具有用来容纳所述下减震器和所述陶瓷过滤器的一部分的结合部分；以及
连接器件，垂直地将所述上盖和所述下盖固定起来。

2.  根据权利要求1所述的陶瓷过滤器组件，其特征在于，所述上盖和所述下盖包含塑料或金属，
所述减震器包含硅、橡胶、非纺织织物、陶瓷垫和云母垫中的至少一种材料，以及
所述连接器件包括连接器、上固定部分和下固定部分，其中，所述连接器的形状像绳或杆，以便穿过所述上盖和下盖，所述上固定部分与所述连接器从所述上盖突出的端部相连，而所述下固定部分与所述连接器从所述下盖突出的端部相连。

3.  根据权利要求1所述的陶瓷过滤器组件，其特征在于，所述上盖和下盖通过铝压铸进行制造。

4.  根据权利要求2所述的陶瓷过滤器组件，其特征在于，所述连接器件进一步包括弹性构件，所述弹性构件具有位于所述上盖的上表面与所述上固定部分之间或位于所述下盖的下部与所述下固定部分之间的金属弹簧。

5.  根据权利要求1所述的陶瓷过滤器组件，其特征在于，所述上盖进一步包括文氏管，所述文氏管在其中具有渗透部分、与所述上盖的上部结合、朝着所述上盖逐渐变细、并包含塑料或金属材料。

6.  根据权利要求1到5之一所述的陶瓷过滤器组件，其特征在于，所述上盖、所述部盖、所述连接器件和所述弹性构件中至少一个包含金属材料，并在其表面上有聚四氟乙烯涂层。

7.  一种陶瓷过滤器的装配方法，包括：
提供管状陶瓷过滤器，其上部有开口部分，而下部是封闭的；
使具有与所述陶瓷过滤器的上截面相对应的形状的上减震器与所述陶瓷过滤器的上部相结合，并使具有容纳所述上减震器和所述陶瓷过滤器的一部分的结合部分以及具有与所述陶瓷过滤器的所述开口部分相对应的渗透部分的上盖与所述陶瓷过滤器的上部相结合；
使具有与所述陶瓷过滤器的下截面相对应的形状的下减震器与所述陶瓷过滤器的下部相结合，并使具有容纳所述下减震器和所述陶瓷过滤器的一部分的结合部分的下盖与所述陶瓷过滤器的下部相结合；以及
通过用于垂直地连接所述上盖和所述下盖的连接器件来固定所述上盖和所述下盖。

8.  根据权利要求7所述的装配方法，其特征在于，所述连接器件包括连接器、上固定部分和下固定部分，其中，所述连接器的形状像绳或杆，以便穿过所述上盖和下盖，所述上固定部分与所述连接器从所述上盖突出的端部相连，而所述下固定部分与所述连接器从所述下盖突出的端部相连，以及
用来固定所述上盖和下盖的所述步骤包括，在所述上盖的上表面与所述上固定部分之间或在所述下盖的下部与所述下固定部分之间结合具有金属弹簧的弹性构件，以固定所述上盖和所述下盖。

陶瓷过滤器组件及其装配方法
技术领域
本发明所述的设备和方法涉及一种陶瓷过滤器组件及其装配方法。具体说，本发明所述的设备和方法涉及一种陶瓷过滤器组件及其装配方法，这种陶瓷过滤器组件很容易进行制造和装配以用于高温高压下，它降低了制造成本、容易进行改造、并能装配成大的过滤器。另外，所述陶瓷过滤器组件及其装配方法增强了功能并能用于更一般的目的，它利用高密度装配在所述过滤器有限的空间内提供最大的过滤面积。此外，所述陶瓷过滤器组件及其装配方法是耐化学腐蚀、耐磨损和耐热的，并能利用高密度有效地调节过滤面积。
背景技术
本发明所述的设备和方法涉及一种陶瓷过滤器组件及其装配方法。具体说，本发明所述的设备和方法涉及一种陶瓷过滤器组件及其装配方法，这种陶瓷过滤器组件降低了制造成本、容易进行装配和改造、并能装配成大的过滤器，它是耐化学腐蚀、耐磨损和耐热的，并能利用高密度有效地调节过滤面积。
传统的陶瓷过滤器包括一个管子，并且通常用压缩模塑(compressionmolding)来进行制造。这种陶瓷过滤器具有相对较高的过滤效率和好的背压特性(back pressure property)。然而，需要有模具来制造所述常规陶瓷过滤器。因此，所述陶瓷过滤器很难做成大尺寸。由于所述陶瓷过滤器的尺寸是有限的，所以过滤面积较小。因此，很难在技术上使用所述陶瓷过滤器。即使使用模具制造出了所述陶瓷过滤器，制造成本也很高，并且由于过滤器的堵塞，耐用性会降低，因此过滤效率会降低。
因此，需要开发一种能够在技术上进行处理并且很容易进行装配的陶瓷过滤器组件及其装配方法。
发明内容
因此，本发明的一个方面是，提供一种大容量的陶瓷过滤器组件及其装配方法，陶瓷过滤器组件是耐化学腐蚀、耐磨损和耐热的，并且在有限的尺寸内具有较宽的过滤面积调节范围。
另外，本发明的另一个方面是，提供一种陶瓷过滤器组件及其装配方法，能够降低制造成本、容易进行制造和改造、并能很容易装配成大的过滤器。
此外，本发明的再一个方面是，提供一种陶瓷过滤器组件及其装配方法，它制造高温过滤器以便在一定的空间内取代现有的高分子过滤器、通过改变形状使过滤面积最大化、以及使集尘效率最大化。
所述一般性发明概念的另外的方面和优点部分地在下面的描述中得以阐明，部分地能从描述中显而易见，或者可以通过对所述一般性发明概念的实践而得知。
本发明的上述和/或其它方面以及优点通过提供一种陶瓷过滤器组件来实现，所述陶瓷过滤器组件包括：管状陶瓷过滤器，其上部有开口部分，而下部是封闭的；上减震器，具有与所述陶瓷过滤器的上截面相对应的形状并与所述上截面相结合；上盖，具有用来容纳所述上减震器和所述陶瓷过滤器的一部分的结合部分以及具有与所述陶瓷过滤器的所述开口部分相对应的渗透部分；下减震器，具有与所述陶瓷过滤器的下截面相对应的形状并与所述下截面相结合；下盖，具有用来容纳所述下减震器和所述陶瓷过滤器的一部分的结合部分；以及连接器件，垂直地将所述上盖和所述下盖固定起来。
本发明的上述和/或其它方面以及优点通过提供一种陶瓷过滤器组件的装配方法来实现，该方法包括：提供管状陶瓷过滤器，其上部有开口部分，而下部是封闭的；使具有与所述陶瓷过滤器的上截面相对应的形状的上减震器和所述陶瓷过滤器的上部相结合，并使具有容纳所述上减震器和所述陶瓷过滤器的一部分的结合部分以及具有与所述陶瓷过滤器的所述开口部分相对应的渗透部分的上盖与所述陶瓷过滤器的上部相结合；使具有与所述陶瓷过滤器的下截面相对应的形状的下减震器和所述陶瓷过滤器的下部相结合，并使具有容纳所述下减震器和所述陶瓷过滤器的一部分的结合部分的下盖与所述陶瓷过滤器的下部相结合；以及通过用于垂直地连接所述上盖和所述下盖的连接器件来固定所述上盖和所述下盖。
根据本发明所述的陶瓷过滤器组件及其装配方法降低了制造成本、能够很容易地进行制造和改造、并且能够在有限的过滤器尺寸内制造大容量的过滤器。所述陶瓷过滤器组件的上部和下部利用不同的工艺来制造，以减少所述组件的制造时间。当具有复杂形状的各种陶瓷过滤器被制造出来时，它们可以在一定的空间中使过滤面积最大化。就是说，根据本发明所述的陶瓷过滤器组件可以提供至少是现有过滤器过滤面积5倍的过滤面积，并且可以根据目的进行改造。因此，所述陶瓷过滤器组件在高温和高压下既不会损坏，也不会降低性能。由于所述陶瓷过滤器组件不会由于火星而起火，所以，它可以运用于焚化炉、火葬场、锅炉、水泥制造工艺、燃煤发电厂、IGCC(整体煤气化联合循环)等。
即使所述陶瓷过滤器被损坏了，只需要替换损坏部分即可，因此就降低了维修成本。
附图说明
从下面参考附图对实施例的描述中，本发明的上述和/或其它方面将变得很明显并更容易理解，在附图中：
图1是根据本发明的一个示范性实施例的陶瓷过滤器组件的示意透视图；
图2是根据本发明的另一个示范性实施例的陶瓷过滤器组件的分解透视图；
图3显示了适用于根据本发明所述的陶瓷过滤器组件的陶瓷过滤器；
图4显示了运用到根据本发明的另一个示范性实施例的陶瓷过滤器组件中的上盖的上下表面；
图5显示了运用到根据本发明的另一个示范性实施例的陶瓷过滤器组件中的下盖的上下表面；
图6显示了图4和图5中包括减震器在内的上盖和下盖；
图7显示了图6中的减震器；
图8显示了根据本发明所述示范性实施例所述的陶瓷过滤器组件中的连接器；
图9显示了根据本发明所述示范性实施例所述的陶瓷过滤器组件中的弹性构件；
图10显示了根据本发明的另一个示范性实施例的陶瓷过滤器组件；
图11显示了根据本发明的另一个示范性实施例的陶瓷过滤器组件的不同类型；以及
图12到15显示了根据本发明的所述示范性实施例所述的陶瓷过滤器组件中的金属构件，该金属构件通过铝压铸进行制造并用特氟隆(聚四氟乙烯)进行涂覆。
具体实施方式
下面将参考附图描述本发明的示范性实施例，其中，相同的数字指示相同的元件，并在必要时避免进行重复描述。
根据本发明的陶瓷过滤器组件包括：管状陶瓷过滤器10，其上部是开口部分12，而下部是封闭的；上减震器40，具有与陶瓷过滤器10的上截面相对应的形状并与这个上截面相结合；上盖20，具有用来容纳上减震器40和陶瓷过滤器10的上部的一部分的结合部分22以及与陶瓷过滤器10的开口部分12相对应的渗透部分24；下减震器40，具有与陶瓷过滤器10的下截面相对应的形状并与这个下截面相结合；下盖30，具有用来容纳下减震器40和陶瓷过滤器10的下部的一部分的结合部分32；连接器件50，垂直地将上盖20和下盖30连接起来。
如图1和2所示，根据本发明的陶瓷过滤器组件包括多个小尺寸陶瓷过滤器10，这些小尺寸陶瓷过滤器要被装配成比整体式陶瓷过滤器性能更好的大陶瓷过滤器。根据本发明的陶瓷过滤器组件包括用来固定陶瓷过滤器10的上盖20和下盖30，以及用来连接上盖20和下盖30的连接器件50。由于陶瓷过滤器10非常易碎，所以在上盖20和下盖30的结合面上设有减震器40，以防损坏。
陶瓷过滤器10包括通过各种公知技术制成的陶瓷过滤器。陶瓷过滤器10包括具有本发明人所研发的浆料的载体，以及包括传统的压缩模塑。图3显示了根据本发明的示范性实施例的陶瓷过滤器10。陶瓷过滤器10可以是圆柱形的，如图10中的(d)和(e)所示，也可以是图2和3中的那样。或者，陶瓷过滤器10可以包括矩形和放射状容器。陶瓷过滤器10可以是多样化的，只要它具有开口部分作为过滤对象的入口(或出口)并通过作为主体的过滤器介质过滤过滤对象即可。这里，过滤对象的入口和出口方向由其流动方向来决定。一般地，在陶瓷过滤器10中，空气垂直地流动，并被吸附在过滤器介质的表面，要由开口部分排出。因此，陶瓷过滤器10包括开口部分12，作为过滤对象的出口。
至少一个或两个以及两个以上、最好是多个陶瓷过滤器10被装配成单个组件。如图2所示，三个陶瓷过滤器10被装配成单个组件。陶瓷过滤器10由上盖20和下盖30进行连接，其中上盖20和下盖30具有连接器22和32，以连接陶瓷过滤器10的两端。就是说，如图2、4和5所示，上盖20和下盖30包括结合部分22和32，使得与陶瓷过滤器10的末端部分相对应的凹槽与陶瓷过滤器10的结合部分22和32相结合。结合部分22和32的形状不限于图2中的那些。或者，结合部分22和32可以是多样化的，只要它们可以紧紧地固定住陶瓷过滤器10的末端部分即可。上盖20包括与陶瓷过滤器10的开口部分12相对应的渗透部分24，使得过滤对象被吸附到陶瓷过滤器10上。
上盖20和下盖30可以包括各种公知材料，最好是塑料或金属。例如，可以镀或焊上不锈钢。优选地，上盖20和下盖30包括耐热和耐腐蚀的金属(例如，不锈钢)。可以用特氟隆涂覆所述金属以便在上盖20和下盖30的表面上形成特氟隆涂层，从而增强耐化学腐蚀性。
更优选地，上盖20和下盖30由铝压铸(aluminum die casting)、压铸或压制来制成，以具有精确的尺寸并容易进行制造。铝压铸是首选。由铝压铸所制成的上盖20和下盖30用特氟隆进行涂覆，以便在上盖20和下盖30的表面上形成特氟隆涂层，从而增强耐化学腐蚀性。
图10和11显示了各种陶瓷过滤器10和上盖20以及下盖30的组合。
减震器40被插在陶瓷过滤器10与上盖20和下盖30之间，以便紧紧地将陶瓷过滤器10与上盖20和下盖30连接起来，并防止陶瓷过滤器10被损坏。减震器40与陶瓷过滤器10的两端相对应，如图7所示。如图6所示，减震器40被插入上盖20和下盖30的结合部分22和32中。
减震器40可以包括各种减震材料。优选地，减震器40包括硅、橡胶、非纺织织物、陶瓷垫和云母垫中的至少一种材料，以确保耐热性和耐腐蚀性。
当减震器40被插在上盖20和下盖30之间后，连接器件50与上盖20和下盖30相连，以垂直地对它们进行固定。
连接器件50可以包括将两个部件彼此连接起来的各种公知的连接器。优选地，连接器件50包括连接器52、上固定部分54和下固定部分56，其中，连接器52的形状像绳或杆(金属或塑料材料)以便穿过上盖20和下盖30，上固定部分54与连接器52从上盖20突出的端部相连，而下固定部分56与连接器52从下盖30突出的端部相连。图2和8显示了根据本发明的示范性实施例的连接器件50。上固定部分54和下固定部分56可以被称作固定器件60。
固定部分54和56可以通过诸如螺栓、螺母或松紧螺旋扣(turn buckle)等结合件进行结合以固定上盖20和下盖30。如果连接器件50包括金属，那么固定部分54和56还在其表面上包括特氟隆涂层，以确保抗腐蚀性和抗化学腐蚀性。
连接器件50可以设在外侧，如图2所示。或者，连接器件50的一部分或全部设在陶瓷过滤器10之间，以尽量减小与其它部件的冲突。
由于根据本发明所述的陶瓷过滤器组件主要用在高温下，所以在使用时会出现热膨胀。在这种情形中，连接器件50可以进一步包括弹性构件，其包括金属弹簧，位于上盖20的上表面与上固定部分54之间或位于下盖30的下部与下固定部分56之间，以消减由于热膨胀所引起的部件的变形。图2显示了设在下盖30的下部与下固定部分56之间的金属弹簧，作为例子。弹性构件的例子示于图9。
如果弹性构件包括金属，那么其表面用特氟隆进行涂覆，以便在其表面形成特氟隆涂层，从而增强抗化学腐蚀性。
为了提高过滤效率，根据本发明的陶瓷过滤器组件中的上盖20可以进一步包括文氏管(venturi)80，该文氏管80在其中包括渗透部分24、与上盖20的上部结合并包括朝着上盖20逐渐变细的塑料或金属材料。图11中的(f)显示了包括文氏管80在内的上盖20，而图11中的(g)显示了与文氏管80分开的上盖20。如果文氏管80包括金属材料，那么其表面用特氟隆进行涂覆，以便在其表面形成特氟隆涂层，从而增强抗化学腐蚀性等。
根据本发明所述的陶瓷过滤器组件可以运用于焚化炉、或水泥的过滤器介质、钢铁、锅炉、冶炼炉中的集尘装置、发动机排气和汽车排气系统中的集尘装置、或者VOCs(volatile organic compounds，挥发性有机化合物)的去除装置、IGCC系统(integrated coal gasfication combined cycle system，整体煤气化联合循环系统)等。
根据本发明所述的陶瓷过滤器组件的装配方法包括：提供管状陶瓷过滤器10，其上部是开口部分12，而下部是封闭的；使与陶瓷过滤器10的上截面相对应的上减震器40与陶瓷过滤器10的上部相结合，并使具有容纳上减震器40和陶瓷过滤器10的一部分的结合部分22以及具有与陶瓷过滤器10的开口部分12相对应的穿透部分24的上盖20与陶瓷过滤器10的上部相结合；使与陶瓷过滤器10的下截面相对应的下减震器40与陶瓷过滤器10的下部相结合，并使具有容纳下减震器40和陶瓷过滤器10的一部分的结合部分32的下盖与陶瓷过滤器10的下部相结合；以及通过用于垂直地连接上盖20和下盖30的连接器件50来固定上盖20和下盖30。上面给出了详细的说明。
优选地，连接器件50包括连接器52、上固定部分54和下固定部分56，其中，连接器52的形状像绳或杆，以便穿过上盖20和下部30，上固定部分54与连接器52从上盖20突出的端部相连，而下固定部分56与连接器52从下盖30突出的端部相连。包括金属弹簧在内的弹性构件设于上盖20的上表面与上固定部分54之间，或设于下盖30的下部与下固定部分56之间，以固定上盖20和下盖30。
如上所述，本发明提供了一种陶瓷过滤器组件及其装配方法，这种陶瓷过滤器组件降低了制造成本、能够容易地进行制造和改造、并能在有限的过滤器尺寸中制造大容量过滤器。所述陶瓷过滤器组件的上部和下部利用不同的工艺来制造，以减少所述组件的制造时间。当各种陶瓷过滤器被制造出来时，它们可以在一定的空间中使过滤面积最大化。就是说，根据本发明所述的陶瓷过滤器组件可以提供至少是现有过滤器过滤面积5倍的过滤面积，并且可以根据目的进行改造。因此，所述陶瓷过滤器组件在高温和高压下既不会损坏，也不会降低性能。由于所述陶瓷过滤器组件不会由于火星而起火，所以，它可以运用于焚化炉、火葬场、锅炉、水泥制造工艺、燃煤发电厂、IGCC等。
即使所述陶瓷过滤器被损坏了，只需要替换损坏部分即可，因此就降低了维修成本。
尽管已经显示和描述了本发明的几个示范性实施例，但本领域中的技术人员应当理解，在不偏离本发明的原理和精神的情况下可以对这些示范性实施例中进行修改，而本发明的范围则由附属权利要求书及其等同物来限定。