一种滤芯及滤芯装置的制作方法

本发明涉及针对燃油、燃气燃烧作为动力驱动的节油技术领域，尤其涉及一种滤芯及滤芯装置。

背景技术：

随着科学技术不断的发生，经济条件的日益繁荣，汽车、火车、轮船、飞机以及火箭等已成为人类最重要的交通或运输工具。这些工具一般都采用燃油或燃气燃烧作为驱动动力。其中，与人们生活密切相关的汽车近几年来在不断增加，汽车排放的尾气已经成为污染空气重要来源之一。目前，为了减少尾气排放、绿化环保，国内外汽车排放标准各有不同，主要靠三元催化器、涡轮增压和电喷来提高燃油标准以降低尾气排放。但是，尽管提高了燃油标准，仍然还会有大量的汽车燃油燃烧不充分，从而导致能源浪费以及尾气中的有害物质直接排放于空中等问题出现，对空气造成严重污染，对人的呼吸系统和心血管等方面也带来巨大的伤害。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种滤芯，其能够产生大量的负离子与空气中的氧气结合以形成大量的负氧离子，并且能够产生远红外线进行除臭。

本发明的另一目的在于提供一种滤芯装置，其能够既达到节油又改变尾气造成的污染，减少对人的呼吸系统和心血管等方面的疾病带来巨大的伤害，对有害物质采用中和技术而不在产生其他新生物质，改善现有汽车、轮船、锅炉,飞机等尾气引起的雾霾现象，为人类创造美好的生活环境，还地球碧水蓝天。

本发明的实施例是这样实现的：

一种滤芯，滤芯主要由以下原料制成：稀土、电气石粉、负离子粉、远红外粉以及粉黏土，稀土、电气石粉、负离子粉、远红外粉以及粉黏土的重量比为：(10～25):(20～35):(15～30):(10～25):(15～25)。

在本发明较佳的实施例中，上述稀土、电气石粉、负离子粉、远红外粉以及粉黏土的重量比为：(14～18):(22～30):(18～24):(15～22):(18～22)。

在本发明较佳的实施例中，上述滤芯是由稀土、电气石粉、负离子粉、远红外粉以及粉黏土烧制而成的。

在本发明较佳的实施例中，上述稀土包括以下元素中的一种或多种：镧、镝、铈、镨、钕、钷、钐、铕、钆、铽、镝、钬、铒、铥、镱、镥、钪和钇。

在本发明较佳的实施例中，上述滤芯的截面呈网状结构。

一种滤芯装置，包括滤壳以及如权利要求1至5中任一项的滤芯，滤壳包括进气口以及出气口，进气口和出气口分别设置在滤壳的两端，滤芯设置在滤壳内并位于进气口和出气口之间，滤芯装置设置于发动机的进气管路并且位于节气门的上游。

在本发明较佳的实施例中，上述滤壳是由不锈钢、铜、铝、铝合金或铅制成的。

在本发明较佳的实施例中，上述滤芯装置还包括负离子发生器，负离子发生器设置在滤壳的进气口处。

在本发明较佳的实施例中，上述滤芯装置还包括外壳，外壳设置在滤壳的外侧，外壳的两端设置有分别与进气口和出气口对应的开口。

在本发明较佳的实施例中，上述滤芯装置还包括卫星定位芯片，卫星定位芯片设置在外壳上。

本发明实施例的有益效果是：

本发明的滤芯由稀土、电气石粉、负离子粉、远红外粉以及粉粘土烧制而成，其能够产生大量的负离子与空气中的氧气结合并形成大量的负氧离子，为需要燃烧的燃油或燃气提供充足氧气，同时能够通过远红外进行除臭。

本发明的滤芯装置可用于汽车、火车、轮船、飞机锅炉以及火箭等，进行节油和尾气处理，其包括本发明的滤芯以及负离子发生器。本发明的滤芯装置能够产生大量的负离子与空气中的氧气结合并形成大量的负氧离子进入到混合气(即，空气与雾化后的油分子的混合气体，也可以是空气与燃气的混合气)中，提高油分子电荷，为燃油或燃气的燃烧提供充足的氧气并且能够产生远红外线进行除臭。使用本发明的滤芯装置，能够达到节油25％-35％左右，大大提高了驱动动力，明显减少尾气中的一氧化碳、碳氢化合物、二氧化硫、三氧化硫、氮氧化合物等有害气体或物质，有效降低了汽车等尾气中的有害成分，进而减少了汽车等尾气对空气的污染，减少了对人的呼吸系统和心血管等方面的疾病带来巨大的伤害。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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获得其他相关的附图。

图1为本发明的滤芯的结构示意图；

图2为本发明的滤芯装置的结构示意图。

附图标记列表：

滤芯100；滤芯装置200；滤壳210；进气口211；出气口212；负离子发生器220；外壳230；固定支架231；卫星定位芯片240。

具体实施方式

下面将结合实施例对本发明的实施方案进行详细描述，但是本领域技术人员将会理解，下列实施例仅用于说明本发明，而不应视为限制本发明的范围。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器或原料未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。

以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。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。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；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。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。

本发明的滤芯主要由以下原料制成：稀土、电气石粉、负离子粉、远红外粉以及粉黏土。稀土、电气石粉、负离子粉、远红外粉以及粉黏土的重量比为：(10～25):(20～35):(15～30):(10～25):(15～25)。

优选地，稀土、电气石粉、负离子粉、远红外粉以及粉黏土的重量比为：(14～18):(22～30):(18～24):(15～22):(18～22)。

更优选地，稀土、电气石粉、负离子粉、远红外粉以及粉黏土的重量比为：15:25:20:20:20。

其中，稀土包括以下元素中的一种或多种：镧、镝、铈、镨、钕、钷、钐、铕、钆、铽、镝、钬、铒、铥、镱、镥、钪和钇。

优选地，本发明的滤芯还包括氧化铜。氧化铜占原料总量的3％～5％。

优选地，本发明的滤芯还包括矿物元素。矿物元素占原料总量的2％～3％。并且，矿物元素选自以下元素中的一种或多种：锂、铍、镍、铅和钴。

本发明的滤芯的制备方法包括以下步骤：

步骤1：按照重量比为(10～25):(20～35):(15～30):(10～25):(15～25)分别称取稀土、电气石粉、负离子粉、远红外粉以及粉黏土。

优选地，在上述原料中添加占原料总量3％～5％的氧化铜。

优选地，在上述原料中添加占原料总量3％～5％的矿物元素，矿物元素选自以下元素中的一种或多种：锂、铍、镍、铅和钴。

步骤2：将上述原料混合均匀后放入模具中进行煅烧。其中，模具的形状和尺寸需根据具体的发动机进气管的形状、尺寸做相应调整。

步骤3：脱模。

下面结合附图对本发明的滤芯100和节油滤芯100装置进行说明。

图1示出了本发明的烧制成型后的滤芯100的结构示意图。烧制成型后的滤芯100呈白色的柱状结构，如图1中所示的圆柱或椭圆柱，并且滤芯100的截面呈网状结构，其端面形成有大量滤孔，供空气流通。在图1所示出的实施例中将滤芯100设计成圆柱或椭圆柱结构，仅仅是为了配合使用，这是由于大多数内燃机或发动机均的进气管为圆形管或椭圆形管所导致的，为了便于安装，滤芯100需要保持与进气管相匹配的圆形或椭圆形。因此，在其他实施例中，滤芯100的形状可以根据具体的机器设备进行相应选择。

参见图2，本发明的滤芯装置200包括滤芯100、滤壳210、负离子发生器220、外壳230以及卫星定位芯片240。滤芯100设置在滤壳210内，外壳230设置在滤壳210的外侧。

滤芯100在前面已经详述，此处不再进行说明。

滤壳210为管状结构，其包括分别设置在两端的进气口211和出气口212。其中，进气口211用于连接诸如汽车上的空气滤清器，具体为，进气口211与空气滤清器的出口连接。空气滤清器是用于清除空气中的微粒杂质的装置，避免空气中的灰尘吸入到发动机内，导致零件磨损。出气口212用于连接发动机节气门前端的混合气进口，将流经滤芯100的空气引入至发动起内。滤壳210是由不锈钢或铜或铝或铝合金或铅制成的。优选地，滤壳210是由铝或铅制成的铝管或铅管。铝管或铅管可以有效阻挡滤芯100发出的远红外线，减少能量损失，使滤芯100起到更好的节油和除臭作用。

负离子发生器220设置在滤壳210的进气口211处，，用于提供负离子，与空气中的氧气结合形成负氧离子，同时为燃油分子提供负电荷。本发明的负离子发生器220可采用现有技术中的负离子发生器，其工作原理和结构在此不做赘述。

外壳230保持与滤壳210相同的管状结构，在图2所示出的实施例中，外壳230为圆形管，其用于将装有滤芯100的滤壳210安装至汽车发动机、火车发动机、飞机发动机或火箭发动机等的进气口211处。外壳230具有分别设置在两端的开口，两个开口分别与滤壳210的进气口211和出气口212对应。

以汽车为例，本发明的滤芯装置200设置在空气滤清器和发动机节气门之间，具体为，外壳230的与进气口211对应的开口连接至空气滤清器的出口，外壳230的与出气口212对应的开口与发动机节气门前端的混合气进口连接。外壳230还包括设置在其外侧的固定支架231，用于将整个滤芯装置200进行固定安装。

卫星定位芯片240设置在外壳230上，用于定位。将卫星定位系统与移动设备连接，可以通过移动设备，例如手机、计算机搜索车辆。

下面以汽车为例对本发明的滤芯装置的工作原理进行说明。

本发明的滤芯装置设置于发动机的进气管路并且位于节气门的上游。具体地，针对有空气滤清器的汽车，滤芯装置安装在汽车的空气滤清器和发动机节气门之间。当汽车启动时，发动机开始工作，将外部的空气从进气管吸入，空气在经过空气滤清器过滤，除去空气中的灰尘和杂质颗粒后，从滤芯装置的进气口进入至节油滤芯过滤装置中。由于滤芯和负离子发生器能够产生大量的负离子(负电荷)，当空气经过滤芯装置时，空气中的氧气分子捕获负离子，从而形状大量的负氧离子(带负电的氧离子)。大量的负氧离子从滤芯装置的出气口排出，对于歧管喷射燃料的发动机，负氧离子与雾化后的燃油混合进入发动机的燃烧室发生燃烧；对于缸内直喷的发动机，负氧离子进入发动机燃烧室后与燃油在燃烧室内发生燃烧。由于混合气中含有大量的氧分子，因此，进入燃烧室的燃油与氧气进行充分的燃烧反应。同时，由于本发明的滤芯能够产生远红外线，能够对燃油进行除臭。

下面通过实施例对本发明进一步说明。

根据制备滤芯的原料成分的重量比不同，本发明提供以下实施例，并测试了每个实施例在出气口212的负氧离子浓度，见表1。为了便于描述，表1中每种原料成分用重量份数表示。例如“稀土：10”表示10份单位重量(也可以称为单位质量)的稀土。

表1

根据上述实施例1～10中各原料成分的配比制备出等体积的滤芯，将包括实施例1～10的滤芯的10个滤芯装置200分别安装至相同型号的10辆汽车上，同时再选取一辆型号相同的且未安装本发明的滤芯装置200的汽车作为对比例。向对比例和实施例1～10均提供100ml的燃油和负载为1000W作为相同的试验条件。为了便于描述，以对比例的试验结果为参照，因此对比例的各项测试指标为100％，计算出实施例1～10的试验结果，试验后对应的使用效果见表2。

表2

根据表2的使用效果可知，在安装有本发明实施例1～10的滤芯装置200的汽车，其节油率维持在25％～35％左右，在本发明滤芯装置200的作用下，被浪费的燃油被充分燃烧，减少了燃油的浪费，并且尾气中一氧化碳、碳氢化合物、一氧化氮以及甲醛的排放量也大大减少，其减少率均能达到90％以上，从而有效的降低了汽车尾气中的有害成分，进而减少了汽车尾气对空气的污染，减少了对人的呼吸系统和心血管等方面的疾病带来巨大的伤害。

值得说明的是，本发明的滤芯不仅限于节油方面的应用。凡是需要提供燃烧供氧利用滤芯大量负氧离子的，均可以采用本发明的滤芯。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。