CN104110739B - 三维雪尼尔夹芯织物集成的空气净化装修单元 - Google Patents

Abstract

本发明一种三维雪尼尔夹芯织物集成的空气净化装修单元，包括供风单元、区域级现场控制器、用于检测室内环境参数的现场级传感器、三维雪尼尔夹芯织物构成的空气净化层和保湿层，所述现场级传感器与区域级现场控制器连接，所述现场级传感器为空气质量传感器、湿度传感器和光照条件传感器的至少一种，或是一个同时设定有空气质量、湿度和光照条件参数的传感器；所述空气净化层由包缠中空纤维的雪尼尔纱线构成的三维雪尼尔夹芯织物支撑架和吊装密封支架组成。本发明提三维雪尼尔夹芯织物集成的空气净化装修单元，解决室内空气品质差、室内生态环境差、空调新风能耗高、办公室环境美化等问题。

Description

三维雪尼尔夹芯织物集成的空气净化装修单元

技术领域

本发明涉及一种装修单元，具体涉及一种三维雪尼尔夹芯织物集成的空气净化装修单元，应用于生态集成空调应用、建筑节能、室内空气质量、室内环境质量、植物光合作用应用、楼宇自控系统、室内生态装修等技术领域，特别是一种将空气-建筑能耗-生态植物整合集成为一体的高科技生态建筑技术。

背景技术

现有技术中的雪尼尔纱线其芯线是以腈纶纱为原料加捻而成，羽纱是以粘胶纱为原料切割成短羽而成，被广泛地应用于家纺及针织服装领域。采用普通的雪尼尔纱线织造的织物一般多取其装饰效果，其舒适性方面较差。很少用于空气过滤用途。

中国在经历了18世纪工业革命带来的“煤烟型污染”和19世纪石油和汽车工业带来的“光化学烟雾污染”之后，现代人正经历以具有中国特色的“严重PM2.5型雾霾大气环境污染”为标志的第三污染时期。现在人们所处的生活环境越来越恶劣，无尽的工业排放废气、随处可见的汽车尾气导致了日益严重的空气污染。雾霾天气、PM2.5已经向人们警示空气污染的严重影响。工业化的进程对空气过滤器的需求日趋严格，如医疗、卫生、食品、化工、电子等洁净车间，洁净厂房，实验室及洁净室，或者用于电子机械通信设备等的防尘。

空气过滤器一般分为初效空气过滤器、中效空气过滤器、高效空气过滤器及亚高效空气过滤器等型号。过滤材料有无纺布、尼龙网、活性炭过滤棉、金属孔网等，防护网有双面喷塑铁丝网和双面镀锌铁丝网。价廉、重量轻、通用性好、结构紧凑。过滤器材料选择一般都要考虑到空气过滤器的阻力和使用问题，以防空气悬浮颗粒给洁净区造成影响，并且保证过滤器使用寿命。

空气中颗粒物去除技术主要有机械过滤、吸附、静电除尘、负离子和等离子体法及静电驻极过滤等。机械过滤一般主要通过以下3种方式捕获微粒：直接拦截，惯性碰撞，布朗扩散机理，其对细小颗粒物收集效果好但风阻大，为了获得高的净化效率，滤芯需要致密并定期更换。 吸附是利用材料的大表面积及多孔结构捕获颗粒污染物，很容易堵塞，用于气体污染物去除效果更显著。静电除尘是利用高压静电场使气体电离从而使尘粒带电吸附到电极上的收尘方法，其风阻虽小但对较大颗粒和纤维捕集效果差，会引起放电，且清洗麻烦费时，易产生臭氧，形成二次污染。负离子和等离子体法去除室内颗粒污染物的工作原理类似，都是通过使空气中的颗粒物带电，聚结形成较大颗粒而沉降，但颗粒物实际上并未移除，只是附着于附近的表面上，易导致再次扬尘。静电驻极过滤以3M“高效静电空气过滤网”为代表,采用突破性携带永久静电滤材，有效阻隔空气中大于0.1微米的颗粒污染物，如粉尘、毛屑、花粉、细菌等，同时超低阻抗确保空调稳定运行及制冷效果。此外，深度容尘设计确保使用寿命更长。在家庭及车载空调(如上汽、大众、通用等知名品牌畅销车型)以及一些商用建筑领域(如鸟巢、北京饭店、首都机场三期)得到广泛应用。传统的标准过滤介质能非常有效地去除10微米以上的颗粒物。当颗粒物的粒径除至5微米，2微米甚至亚微米的范围时，高效的机械式过滤系统就会变得比较昂贵，且风阻会显著增加。通过静电驻极空气过滤材料过滤,能以较低的能源消耗达到很高的捕获效率，同时兼具静电除尘低风阻的优点，但无需外接上万伏的电压，故不会产生臭氧,且由于其组成为聚丙烯材质，很方便抛弃处理。该类滤料对低温污染空气较有用，由于纤维材料自身的限制，高于130度的污染空气环境，该类材料不能使用。

涤纶针刺毡更具有先进功能的高效材质的过滤材料。一般的烟气温度不高于150℃,可选用涤纶针刺无纺布等变通滤材,但工业温度高于150℃以上,如化工,炭黑尾气,炼铁高炉煤气,水泥厂立窖尾气,电石厂窖炉尾气,铸造,炼钢烟气,沥青混凝土搅拌沥青烟气,焦化烟气,冶炼烟气等则选用芳族聚酰胺纤维滤袋。一是因为这些烟气粉尘因受比电阻限制不适合于电收尘收集,只能采用布袋收集；二是如需将含尘烟气温度降至150℃以下,投资较高或受场地限制；三是因为粉尘烟气温度中包含有硫的成分,具酸露点,含尘烟气只能在酸露点以上温度较高的状况下进行过滤分离等因素。

玻璃纤维针刺毡,可广泛适用于化工,钢铁,冶金,炭黑,发电,水泥等各种工业炉窑的高温烟气过滤。适用于脉冲清灰及较高速反吹清灰等各种袋式除尘器。玻璃纤维针刺毡是一种结构合理,性能较好的耐高温过滤材料。它不仅具有玻纤织物耐高温,耐腐蚀,尺寸稳定,伸长收缩率极小,强度高的优点,而且毡层纤维承单纤维,三维微孔结构,孔隙率高,对气体过滤阻力小,是一种较高速,高效的高温过滤材料。与其它耐高温化纤毡相比,具有价格低,耐温更高等特殊优点。但其运行阻力要高于一般化纤高温滤料,过滤精度略低。

针对高温污染空气，“微孔薄复合滤料”是目前在特定环境实用的空气过滤材料。“微孔薄复合滤料”是经聚四氟乙烯为原料，将其膨化为一种具有多微孔性的薄膜，将此薄膜用特殊工艺复合在各种织物或纸质基材上，使其成为一种新型的“微孔薄复合滤料”。这是一种理想的过滤材料，它具有聚四氟乙烯所固有的性能极佳的化学稳定性、表面极其光滑、极低的摩檫系数，耐高低温、不会老化、持久耐用消费品用，而且它亦具有多微孔性、透气性和憎水性。但该类滤料由于材料本身的问题，空气阻力巨大，价格高，限制了其推广应用。

现有室内生态技术主要有以下几种：植物墙，人工室内花园，人造景观，室内生态餐厅。以上技术均有不足之处，如：不可移动、管理不方便，是纯天然的植物不是量化的设备。还存在成本高、施工复杂、实施周期长、植物生存更换养养困难、无法根据需要移动的问题。此外，以上绿化技术植物叶面积有限，推广中需要考虑的因素太多，人工费用高，周期长，没有理论上的支持等，因此推广周期长、过程复杂、造价昂贵、实施难度大。

发明内容

针对现有技术中存在的运行阻力较高、过滤效率较低的问题，提供一种三维雪尼尔夹芯织物集成的空气净化装修单元，使其在常温或高温污染空气过滤过程中，不但降低过滤阻力，而且提高空气过滤滤效，三维雪尼尔夹芯织物通过高等植物和微藻的光合作用产生负离子氧气并去除二氧化碳等气体。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种三维雪尼尔夹芯织物集成的空气净化装修单元，包括供风单元、区域级现场控制器、用于检测室内环境参数的现场级传感器、三维雪尼尔夹芯织物构成的空气净化层和保湿层，所述现场级传感器与区域级现场控制器连接，所述现场级传感器为空气质量传感器、湿度传感器和光照条件传感器的至少一种，或是一个同时设定有空气质量、湿度和光照条件参数的传感器；所述空气净化层由包缠中空纤维的雪尼尔纱线构成的三维雪尼尔夹芯织物支撑架和吊装密封支架组成，所述雪尼尔纱线构成的三维雪尼尔夹芯织物支撑架内分布有三维雪尼尔夹芯织物，所述吊装密封支架底部接地、顶部连接供风单元的进风口或回风口，并对雪尼尔纱线构成的三维雪尼尔夹芯织物支撑架的两个侧面进行密封封闭与定位；所述保湿层包括设置在雪尼尔纱线构成的三维雪尼尔夹芯织物支撑架下部的透明景观鱼池。

所述三维雪尼尔夹芯织物由机织设备、针织设备或编织设备制备,所述机织设备为有梭织机或无梭织机；所述针织设备为纬编机、经编机；编织设备为钩编机或编织机。

所述中空纤维由有机高分子或无机物组成，所述有机高分子为聚酯、聚丙烯、聚乙烯、聚偏氟乙烯、聚四氟乙烯或聚酰亚胺；所述无机物为氧化铝、氧化硅、玄武岩或金属铝。

所述雪尼尔纱线为常温雪尼尔纱线或耐高温雪尼尔纱线；所述雪尼尔纱线的芯纱和/或羽纱的表面具有热塑性、热固性熔胶的涂层。

所述常温雪尼尔纱线的芯纱材质为涤纶、锦纶、腈纶或丙纶中一种或多种的混合；所述常温雪尼尔纱线的羽纱材质为涤纶、锦纶、腈纶、丙纶中一种或多种的混合。

所述耐高温雪尼尔纱线的芯纱材质为石英玻璃纤维、高硅氧玻璃纤维、硅酸铝纤维、聚酰胺酰亚胺纤维、聚醚醚酮纤维、聚苯硫醚纤维、聚砜基酰胺纤维、聚对苯撑苯并双噁唑纤维、聚苯并咪唑纤维、聚四氟乙烯纤维、聚酰亚胺纤维、芳纶和玄武岩中的一种或多种的混合；所述耐高温雪尼尔纱线的羽纱材质为玄武岩或玄武岩与石英玻璃纤维、高硅氧玻璃纤维、硅酸铝纤维、聚酰胺酰亚胺纤维、聚醚醚酮纤维、聚苯硫醚纤维、聚砜基酰胺纤维、聚对苯撑苯并双噁唑纤维、聚苯并咪唑纤维、聚四氟乙烯纤维、聚酰亚胺纤维、芳纶中的一种或多种的混合纱。

所述的羽纱的细度为0.01-100Nm，所述的芯线的细度为0.01-100Nm，所述芯线的加捻捻度为10-1000捻/米，所述羽纱的轴向密度为10-10000根/cm。

所述传感器经无线网与无线现场级控制器，或经导线与有线现场控制器连接。

所述现场控制器与楼宇控制系统连接；楼宇控制系统自成人机对话空调空气净化生态系统，或者由通讯协议与另一楼宇控制系统连接；三维雪尼尔夹芯织物集成空气净化装修单元在运行过程中由传感器检测室内环境参数，并将检测结果传送至现场控制器，由现场控制器控制三维雪尼尔夹芯织物集成空气净化装修单元运行。

所述透明景观鱼池与三维雪尼尔夹芯织物接触，用于接收中空纤维包缠雪尼尔纱线及三维雪尼尔织物表面层供水体系多出的水，透明景观鱼池的水位浸没2-10厘米的三维雪尼尔夹芯织物，水位高度决定连接中空纤维市政供水体系间供水电磁阀门的开与关；所述空调进风或回风系统接口抽取三维雪尼尔织物夹心空间空气的方式将三维雪尼尔织物及植物作为建筑物内空气置换的能量来源；所述市政自来水压力供水，中空纤维包缠雪尼尔纱线保湿方式彻底解决室内绿墙、绿色屏风的供水噪音问题。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：本发明采用空调进风或回风系统接口抽取三维雪尼尔织物夹心空间空气的方式将三维雪尼尔织物作为建筑物内空气置换的能量来源，采用市政自来水压力供水，中空纤维包缠雪尼尔纱线保湿方式彻底解决室内绿墙、绿色屏风的供水噪音问题，把涉及到空气净化建筑、建筑节能、室内空气质量、室内环境质量、植物、太阳能、系统控制、室内空气净化装修等多个学科的前沿技术集成后达到空气净化节能效果，来解决室内空气质量、室内环境质量问题，适于大型公建、候机楼、写字楼、家庭等。

本发明提供一种三维雪尼尔夹芯织物集成的空气净化装修单元，解决室内空气品质差、室内生态环境差、空调新风能耗高、办公室环境美化等问题；该集成装修单元将会在生态建筑、建筑节能、提高室内空气质量、提高室内环境质量从而实现室内环境修复的工程中发挥积极的作用，达到美化我们的生活，创造和谐的生态环境，节省能源，保护资源的多重目标。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

具体实施方式

实施例1

如图1所示，本实施例三维雪尼尔夹芯织物集成的空气净化装修单元，包括供风单元1、区域级现场控制器2、用于检测室内环境参数的现场级传感器3、三维雪尼尔夹芯织物构成的空气净化层和保湿层，所述现场级传感器与区域级现场控制器连接，所述现场级传感器为一个同时设定有空气质量、湿度和光照条件参数的传感器；所述空气净化层由包缠中空纤维的雪尼尔纱线构成的三维雪尼尔夹芯织物支撑架4和吊装密封支架5组成，所述雪尼尔纱线构成的三维雪尼尔夹芯织物支撑架内分布有三维雪尼尔夹芯织物，所述吊装密封支架底部接地、顶部连接供风单元的进风口或回风口，并对雪尼尔纱线构成的三维雪尼尔夹芯织物支撑架的两个侧面进行密封封闭与定位；所述保湿层包括设置在雪尼尔纱线构成的三维雪尼尔夹芯织物支撑架下部的透明景观鱼池6。

本实施例采用直径1厘米涤锦复合雪尼尔纱线（羽纱为涤锦复合32Nm,芯线32Nm，捻度1000捻/米,羽纱轴向密度300根/cm）经由经编设备织制成经编三维雪尼尔夹芯织物，以该三维雪尼尔夹芯织物为核心，构造集成空气净化装修单元：包括供风单元1、区域级现场控制器2、用于检测室内环境参数的现场级传感器3、三维雪尼尔夹芯织物空气净化层和保湿层。现场级传感器与区域级现场控制器连接，现场级传感器为空气质量传感器、湿度传感器和光照条件传感器等对空气质量、湿度和光照条件测试，根据设定的空气PM2.5指标良，湿度85%，光照流明度现场控制器开启或关闭供风单元、鱼池水位高度控制、灯光开启等；其中，传感器经无线网与无线现场级控制器连接。现场控制器与楼宇控制系统连接；楼宇控制系统自成人机对话空调空气净化生态系统，三维雪尼尔夹芯织物集成空气净化装修单元在运行过程中由传感器检测室内环境参数，并将检测结果传送至现场控制器，由现场控制器控制三维雪尼尔夹芯织物集成空气净化装修单元运行。

实施例2

本实施例三维雪尼尔夹芯织物集成的空气净化装修单元，包括供风单元、区域级现场控制器、用于检测室内环境参数的现场级传感器、三维雪尼尔夹芯织物构成的空气净化层和保湿层，所述现场级传感器与区域级现场控制器连接，所述现场级传感器为一个同时设定有空气质量、湿度和光照条件参数的传感器；所述空气净化层由包缠中空纤维的雪尼尔纱线构成的三维雪尼尔夹芯织物支撑架和吊装密封支架组成，所述雪尼尔纱线构成的三维雪尼尔夹芯织物支撑架内分布有三维雪尼尔夹芯织物，所述吊装密封支架底部接地、顶部连接供风单元的进风口或回风口，并对雪尼尔纱线构成的三维雪尼尔夹芯织物支撑架的两个侧面进行密封封闭与定位；所述保湿层包括设置在雪尼尔纱线构成的三维雪尼尔夹芯织物支撑架下部的透明景观鱼池。

本实施例采用直径1厘米涤锦复合雪尼尔纱线（羽纱为涤锦复合32Nm,芯线32Nm，捻度1000捻/米,羽纱轴向密度300根/cm）经由三维剑杆设备织制成经编三维雪尼尔夹芯织物，以该三维雪尼尔夹芯织物为核心，构造集成空气净化装修单元：包括供风单元、区域级现场控制器、用于检测室内环境参数的现场级传感器、三维雪尼尔夹芯织物空气净化层和保湿层。现场级传感器与区域级现场控制器连接，现场级传感器为空气质量传感器、湿度传感器和光照条件传感器等对空气质量、湿度和光照条件测试，根据设定的空气PM2.5指标良，湿度85%，光照流明度现场控制器开启或关闭供风单元、鱼池水位高度控制、灯光开启等；其中，传感器经无线网与无线现场级控制器连接。现场控制器与楼宇控制系统连接；楼宇控制系统自成人机对话空调空气净化生态系统，三维雪尼尔夹芯织物集成空气净化装修单元在运行过程中由传感器检测室内环境参数，并将检测结果传送至现场控制器，由现场控制器控制三维雪尼尔夹芯织物集成空气净化装修单元运行。

实施例3

本实施例三维雪尼尔夹芯织物集成的空气净化装修单元，包括供风单元、区域级现场控制器、用于检测室内环境参数的现场级传感器、三维雪尼尔夹芯织物构成的空气净化层和保湿层，所述现场级传感器与区域级现场控制器连接，所述现场级传感器为一个同时设定有空气质量、湿度和光照条件参数的传感器；所述空气净化层由包缠中空纤维的雪尼尔纱线构成的三维雪尼尔夹芯织物支撑架和吊装密封支架组成，所述雪尼尔纱线构成的三维雪尼尔夹芯织物支撑架内分布有三维雪尼尔夹芯织物，所述吊装密封支架底部接地、顶部连接供风单元的进风口或回风口，并对雪尼尔纱线构成的三维雪尼尔夹芯织物支撑架的两个侧面进行密封封闭与定位；所述保湿层包括设置在雪尼尔纱线构成的三维雪尼尔夹芯织物支撑架下部的透明景观鱼池。

本实施例采用直径2厘米涤锦复合雪尼尔纱线（羽纱为涤锦复合32Nm,芯线32Nm，捻度1000捻/米,羽纱轴向密度300根/cm）经由三维剑杆设备织制成经编三维雪尼尔夹芯织物，以该三维雪尼尔夹芯织物为核心，构造集成空气净化装修单元：包括供风单元、区域级现场控制器、用于检测室内环境参数的现场级传感器、三维雪尼尔夹芯织物空气净化层和保湿层。现场级传感器与区域级现场控制器连接，现场级传感器为空气质量传感器、湿度传感器和光照条件传感器等对空气质量、湿度和光照条件测试，根据设定的空气PM2.5指标良，湿度85%，光照流明度现场控制器开启或关闭供风单元、鱼池水位高度控制、灯光开启等；其中，传感器经无线网与无线现场级控制器连接。现场控制器与楼宇控制系统连接；楼宇控制系统自成人机对话空调空气净化生态系统，三维雪尼尔夹芯织物集成空气净化装修单元在运行过程中由传感器检测室内环境参数，并将检测结果传送至现场控制器，由现场控制器控制三维雪尼尔夹芯织物集成空气净化装修单元运行。

Claims (8)

1.一种三维雪尼尔夹芯织物集成的空气净化装修单元，其特征在于：包括供风单元（1）、区域级现场控制器（2）、用于检测室内环境参数的现场级传感器（3）、三维雪尼尔夹芯织物构成的空气净化层和保湿层，所述现场级传感器与区域级现场控制器连接，所述现场级传感器为空气质量传感器、湿度传感器和光照条件传感器的至少一种，或是一个同时设定有空气质量、湿度和光照条件参数的传感器；所述空气净化层由包缠中空纤维的雪尼尔纱线构成的三维雪尼尔夹芯织物支撑架（4）和吊装密封支架（5）组成，所述雪尼尔纱线构成的三维雪尼尔夹芯织物支撑架内分布有三维雪尼尔夹芯织物，所述吊装密封支架底部接地、顶部连接供风单元的进风口或回风口，并对雪尼尔纱线构成的三维雪尼尔夹芯织物支撑架的两个侧面进行密封封闭与定位；所述保湿层包括设置在雪尼尔纱线构成的三维雪尼尔夹芯织物支撑架下部的透明景观鱼池（6）。

2.根据权利要求1所述的三维雪尼尔夹芯织物集成的空气净化装修单元，其特征在于：所述三维雪尼尔夹芯织物由机织设备、针织设备或编织设备制备,所述机织设备为有梭织机或无梭织机；所述针织设备为纬编机、经编机；编织设备为钩编机或编织机。

3.根据权利要求1所述的三维雪尼尔夹芯织物集成的空气净化装修单元，其特征在于：所述中空纤维由有机高分子或无机物组成，所述有机高分子为聚酯、聚丙烯、聚乙烯、聚偏氟乙烯、聚四氟乙烯或聚酰亚胺；所述无机物为氧化铝、氧化硅、玄武岩或金属铝。

4.根据权利要求1所述的三维雪尼尔夹芯织物集成的空气净化装修单元，其特征在于：所述雪尼尔纱线为常温雪尼尔纱线或耐高温雪尼尔纱线；所述雪尼尔纱线的芯纱和/或羽纱的表面具有热塑性、热固性熔胶的涂层。

5.根据权利要求4所述的三维雪尼尔夹芯织物集成的空气净化装修单元，其特征在于：所述常温雪尼尔纱线的芯纱材质为涤纶、锦纶、腈纶或丙纶中一种或多种的混合；所述常温雪尼尔纱线的羽纱材质为涤纶、锦纶、腈纶、丙纶中一种或多种的混合。

6.根据权利要求4所述的三维雪尼尔夹芯织物集成的空气净化装修单元，其特征在于：所述耐高温雪尼尔纱线的芯纱材质为石英玻璃纤维、高硅氧玻璃纤维、硅酸铝纤维、聚酰胺酰亚胺纤维、聚醚醚酮纤维、聚苯硫醚纤维、聚砜基酰胺纤维、聚对苯撑苯并双噁唑纤维、聚苯并咪唑纤维、聚四氟乙烯纤维、聚酰亚胺纤维、芳纶和玄武岩中的一种或多种的混合；所述耐高温雪尼尔纱线的羽纱材质为玄武岩或玄武岩与石英玻璃纤维、高硅氧玻璃纤维、硅酸铝纤维、聚酰胺酰亚胺纤维、聚醚醚酮纤维、聚苯硫醚纤维、聚砜基酰胺纤维、聚对苯撑苯并双噁唑纤维、聚苯并咪唑纤维、聚四氟乙烯纤维、聚酰亚胺纤维、芳纶中的一种或多种的混合纱。

7.根据权利要求1所述的三维雪尼尔夹芯织物集成的空气净化装修单元，其特征在于：所述传感器经无线网与无线现场级控制器，或经导线与有线现场控制器连接。

8.根据权利要求1所述的三维雪尼尔夹芯织物集成的空气净化装修单元，其特征在于：所述区域级现场控制器与楼宇控制系统连接；楼宇控制系统自成人机对话空调空气净化生态系统，或者由通讯协议与另一楼宇控制系统连接；三维雪尼尔夹芯织物集成空气净化装修单元在运行过程中由传感器检测室内环境参数，并将检测结果传送至现场控制器，由现场控制器控制三维雪尼尔夹芯织物集成空气净化装修单元运行。