CN105107385A - 板式过滤膜组件 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种板式过滤膜组件，包括过滤膜以及框架，所述过滤膜与框架连接并围成周边及一端封闭、另一端开口的空心过滤板，所述过滤膜由多孔金属箔构成，所述空心过滤板内部设有过滤膜支撑结构。本发明板式过滤膜组件为周边及一端封闭、另一端开口的空心过滤板，待过滤气体可以外进内出的形式过滤，减小了过滤阻力，并且本发明中的过滤膜采用多孔金属箔构成，由此使得板式过滤膜组件的过滤效果好且能够在反复清洗之后仍然保持原有的过滤效果。

Description

板式过滤膜组件

技术领域

本发明涉及气体过滤领域，具体涉及一种板式过滤膜组件。

背景技术

现有的板式膜组件中的过滤膜大多采用玻璃纤维、化纤等材质，其具体结构为玻璃纤维或化纤等材料制成的单层过滤膜经多次折叠成波浪型之后固定于金属框架内部，其中多次折叠操作主要是为了增大气体过滤面积，上述板式膜组件过滤通量大，但是在使用一段时间过后过滤膜的折叠部分之间会沉积大量的灰尘，需要反复清洗，由于过滤膜的材料为玻璃纤维以及化纤材料，反复清洗之后板式过滤膜组件的过滤效率会大大降低，无法再生使用。

为了解决上述玻璃纤维、化纤材质构成的板式膜组件反复清洗之后再生使用困难的问题，市场上出现了金属网过滤膜组件，金属网过滤膜组件耐酸碱强度高，耐高温且可以反复清洗，其主要采用多层扩张铝箔网或不锈钢网碾压成波浪型之后交叉叠合排列制成过滤膜，最后将过滤膜固定于金属框架中。所述金属网过滤膜组件虽然解决了玻璃纤维、化纤等材质构成的过滤膜组件反复清洗困难的技术问题，但仍然存在以下几个问题：首先，其过滤膜由多层金属网构成，由此增加了过滤膜的过滤阻力，且增加了板式过滤膜组件的制造成本，其中金属网一般采用铝箔以及不锈钢网，其过滤效率不高，只能满足较大颗粒灰尘的过滤；其次，过滤一段时间之后，多层交叉叠合的金属网内部有灰尘沉积，除非逐层拆卸清洗，否则很难达到理想的清洗效果，清洗之后其相应的干燥时间也较长；再者，在加工时需要将金属网碾压成波浪型制成过滤膜，由此进一步复杂了板式过滤膜组件的加工工艺。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于提供一种过滤效果好且可反复清洗的板式过滤膜组件。

为了解决上述现有技术的问题，本发明采用以下技术方案实现：

本发明板式过滤膜组件，包括过滤膜以及框架，所述过滤膜与框架连接并围成周边及一端封闭、另一端开口的空心过滤板，所述过滤膜由多孔金属箔构成，所述空心过滤板内部设有过滤膜支撑结构。所述空心过滤板的周边以及一端封闭、另外一端开口，使得空心过滤板构成一个结构稳定的终端板式过滤膜组件，采用上述空心过滤板过滤时，待过滤气体以外进内出的形式过滤，气体由空心过滤板上的过滤膜进入空心过滤板内部，过滤之后的洁净气体由空心过滤板开口一端出来，因此过滤掉的灰尘留在空心过滤板的外表面，便于清理沉积在空心过滤板外表面的灰尘，而且很好地将待过滤的气体与过滤之后结晶的气体分隔开来，在实际使用的时候可以根据实际需要改变过滤膜与框架的面积比，本发明在增大有效过滤面积的同时不会造成过滤膜之间积灰以及过滤阻力明显增大的情况。过滤膜采用多孔金属箔构成，此处的多孔金属箔一般为柔性多孔金属箔，其为可以比较自由弯曲和折叠的薄片，多孔金属箔过滤精度高，能够过滤掉颗粒较小的灰尘，因此作为过滤膜时不需要对其进行折叠或叠合就能满足较好的过滤效果，进一步减小了板式过滤膜组件的过滤阻力，金属材质使得其使用强度高，即使反复清洗也不容易变形。由于多孔金属箔性质比较薄，为了避免气体过滤过程中过滤膜发生变形，因此在空心过滤板中设置支撑过滤膜的过滤膜支撑结构。本发明可以作为气体过滤器、空气净化器等装置的过滤膜组件，可以根据实际需要将本发明板式过滤膜组件并联安装于上述装置中。

作为上述板式过滤膜组件的进一步改进，所述框架包括由左边部、右边部、底边部以及顶边部所构成的矩形框体，所述过滤膜包括覆盖在矩形框体前面的第一过滤膜和覆盖在矩形框体后面的第二过滤膜。空心过滤板的前面以及后面均为过滤膜，气体在过滤过程中由前面的第一过滤膜以及后面的第二过滤膜进入空心过滤板的内部，过滤之后的洁净气体从开口一端出来，实现气体外进内出的过滤方式，气体同时从前后两面进入，增大了有效过滤面积，左边部、右边部、底边部以及顶边部构成一个结构稳定的矩形框体，使得过滤膜平整地覆盖在矩形框体的前面以及后面，最终构成结构稳定的板式过滤膜组件。

进一步地，本发明提供了两种过滤膜支撑结构，第一种过滤膜支撑结构为若干个水平间隔设置于第一过滤膜与第二过滤膜之间的支撑板，所述支撑板上设有若干个导流孔。支撑板起到支撑第一过滤膜与第二过滤膜的作用，气体的进入方式由外入内式，由此防止在气体过滤过程中过滤膜发生变形，水平间隔设置的支撑板不会阻挡外界待过滤的气体过滤之后进入空心过滤板内部，支撑板上的导流孔使得过滤之后的洁净气体沿着导流孔从开口端排出；第二种过滤膜支撑结构为若干个竖直间隔设置于第一过滤膜与第二过滤膜之间的支撑板，支撑板同样起到支撑第一过滤膜与第二过滤膜的作用，竖直间隔设置的支撑板不会阻挡外界待过滤的气体过滤后进入空心过滤板内部，支撑板与支撑板之间形成指向开口端的洁净气体通道，由此供洁净气体沿通道从开口端排出。

进一步地，优选所述左边部、右边部、底边部为条形板或条形槽，使得框架结构稳定。

进一步地，优选所述过滤膜粘接于框架上，多孔金属箔构成的过滤膜较薄，采用粘胶粘接方式连接结构简单而且牢固。

进一步地，所述空心过滤板的开口端设有固定件，优选所述固定件为由顶边部构成的矩形法兰，由此方便将空心过滤板固定于需要使用其作为过滤膜组件的装置中。

进一步地，所述框架、过滤膜支撑结构均由不锈钢材料制成，采用不锈钢材料固定以及支撑过滤膜，一方面使得板式过滤膜组件不容易变形，保持良好的过滤效果，另一方面使得板式过滤膜组件耐高温、耐腐蚀，总体来说使得板式过滤膜组件性质更加稳定。

进一步地，所述多孔金属箔是由固溶体合金、面心立方结构的金属单质或体心立方结构的金属单质为基体相的金属多孔材料所构成的薄片，该薄片的厚度为5～1500μm、平均孔径为0.05～100μm，孔隙率为15～70％。由上述条件下的多孔金属箔构成的过滤膜，过滤阻力小，过滤精度较高，过滤通量大，使用强度高，即使在反复清洗之后仍然能够保持较好的过滤效果。

本发明板式过滤膜组件为周边及一端封闭、另一端开口的空心过滤板，并且采用多孔金属箔作为过滤膜，由此使得板式过滤膜组件的过滤效果好且能够在反复清洗之后仍然保持原有的过滤效果。

以下通过附图以及具体实施方式对本发明作进一步地说明。

附图说明

图1为本发明板式过滤膜组件的结构示意图。

图2为本发明板式过滤膜组件的右视图。

图3为本发明实施例1中过滤膜框架及过滤膜支撑结构的结构示意图。

图4为本发明实施例2中过滤膜框架及过滤膜支撑结构的结构示意图。

图5为本发明实施例3中过滤膜框架及过滤膜支撑结构的结构示意图。

图6为安装有本发明的空气净化装置的立体图。

图7为安装有本发明的空气净化装置的主视图。

图8为安装有本发明的空气净化装置的后视图。

图9为安装有本发明的空气净化装置的左视图。

图10为安装有本发明的空气净化装置的右视图。

图11为安装有本发明的空气净化装置的俯视图。

图12为安装有本发明的空气净化装置的仰视图。

图13为沿着图7中H-H线的剖视图。

具体实施方式

实施例1

如图1和图2所示，本实施例中板式过滤膜组件包括过滤膜1以及框架2，所述过滤膜1与框架2连接并围成周边及一端封闭、另一端开口的空心过滤板，所述过滤膜1包括覆盖在前面的第一过滤膜110和覆盖在后面的第二过滤膜120，过滤膜1由多孔金属箔构成，所述空心过滤板内部设有过滤膜支撑结构。

所述多孔金属箔优选为本申请人申请号为201410609038.9的在先申请中的柔性多孔金属箔，所述柔性多孔金属箔是由固溶体合金、面心立方结构的金属单质或体心立方结构的金属单质为基体相的金属多孔材料所构成的薄片，该薄片的厚度为5～200μm、平均孔径为0.05～100μm，孔隙率为15～70％，其过滤精度高、使用强度高且过滤阻力小。

如图3所示，所述框架2包括由左边部230、右边部220、底边部250以及顶边部所构成的矩形框体，所述左边部230、右边部220、底边部250均为不锈钢材料制成的条形钢槽，所述顶边部为不锈钢材料制成的矩形法兰240，所述过滤膜支撑结构包括水平设置于左边部230与右边部220之间的四个第一支撑板211，所述第一支撑板211为条形钢板，每条钢板上设有八个圆形导流孔2110，所述条形钢槽彼此之间、条形钢槽与矩形法兰240之间、过滤膜支撑结构与钢槽之间均通过焊接相连，焊接完毕之后将毛刺打磨便于过滤膜紧密粘贴，所述矩形框体的前面粘接有第一过滤膜110，矩形框体的后面粘接有第二过滤膜120，此处采用耐高温的粘胶进行粘接，最终构成矩形法兰240所在的一端开口，周边及底边部封闭的空心过滤板。

如图6-13所示，采用本发明作为过滤组件的空气净化装置包括装置外壳1a、风机2a，所述装置外壳1a上设有供外界空气进入的进气口110a和供净化后的洁净空气输出的出气口120a，所述出气口120a为出气格栅，所述风机2a设置于进气口110a处，所述装置外壳1a内部设有过滤组件3a以及除味抑菌结构5a，所述除味抑菌结构5a包括依次平行设置的活性炭层510a、冷触媒层520a以及抗菌棉层530a，所述除味抑菌结构5a将装置外壳1a内部分隔为第一箱体A与第二箱体B，所述除味抑菌结构5a可通过固定架540a固定在第一箱体A与第二箱体B的交界处，所述过滤组件3a设置于第一箱体A内并将第一箱体A分隔为下部供通过除味抑菌结构净化后的空气进入的过滤室a1以及上部供通过过滤组件净化后的空气进入的净气室a2，所述过滤组件3a包括五个板式过滤膜组件310a，所述出气口120a与净气室a2连通，所述进气口110a与第二箱体B连通。

本实施例中的过滤组件3a包括板式过滤膜组件310a以及用于固定板式过滤膜组件310a的滤芯安装板330a，所述板式过滤膜组件310a以及滤芯安装板330a将第一箱体A内部分隔为过滤室a1和净气室a2，所述滤芯安装板330a上设有固定板式过滤膜组件的安装孔331a，所述板式过滤膜组件310a的上的矩形法兰240固定于滤芯安装板330a上的安装孔331a上，所述装置外壳1a上设有控制单元4a，所述控制单元4a包括设置于装置外壳1a外表面的控制面板410a和显示屏420a、设置于净气室a2内的二氧化碳检测仪和pm2.5检测仪、控制器，所述控制面板410a上设有电源按钮411a、手动档按钮412a、自动档按钮413，所述控制器与控制面板410a、显示屏420a、二氧化碳检测仪以及pm2.5检测仪相连，术语“pm2.5”指的是空气中空气动力学当量直径小于等于2.5μm的颗粒物，所述装置外壳1底部设有四个滑轮6a。

上述空气净化装置的使用方法如下：需要使用空气净化装置的时候启动电源按钮，当二氧化碳检测仪检测到空气中的二氧化碳含量超标时，控制器控制开始运作，带动风机转动，将外界空气补入室内，进入空气净化装置的外界空气首先在除味抑菌结构的作用下出去异味并抑制细菌进入过滤室，之后气体进入至过滤室，待过滤的气体外进内出的方式先进入到板式过滤膜组件中，之后从矩形法兰所在的出口处排出进入到净气腔，在板式过滤膜组件的作用下将空气中的颗粒包括一些粒径小的花粉颗粒、pm2.5、pm10以及一些有毒颗粒物过滤在外表面，在使用过程中用户可从显示屏获取二氧化碳含量信息，根据需要选择开启手动档位或者自动档位，选择自动档位模式时，控制器根据检测到的二氧化碳含量及时调整功率，从而调节风机工作频率，可以达到省电的效果，当pm2.5检测仪检测到净气室中的pm2.5超标时，用户可从显示屏上获取该信息，并及时对板式过滤膜组件外表面沉积的灰尘进行清洗或者更换板式过滤膜组件。

本实施例中的板式过滤膜组件的过滤效果好且能够在反复清洗之后仍然保持原有的过滤效果，使用时，气体为外进内出式，由此将空气净化装置的过滤室与净气室很好的隔绝，并且空气净化装置最终净化所得空气洁净度好，装置的使用寿命长。

实施例2

如图4所示，本实施例与实施例1的区别在于，首先，所述左边部230、右边部220、底边部250均为不锈钢材料制成的条形钢板，所述条形钢板依次焊接，所述矩形法兰与上述左边部230和右边部220焊接构成顶边部，最终构成板状过滤膜组件的框架，但是过滤膜在条形钢槽上的粘接面积比条形钢板上的粘接面积大，因此实施例1中过滤膜在条形钢槽上粘接更加牢固；其次，过滤膜支撑结构包括四个水平间隔焊接于左边部230与右边部220之间的第一支撑板211，每个第一支撑板211沿中心轴向开有一条形导流孔2110，由于第一支撑板在加工时为了减小对待过滤气体的进气阻力，因此要求第一支撑板足够薄，因此本实施例中在第一支撑板上开条形导流孔比起实施例中圆形导流的孔加工难度稍微大些；再者，本实施例中多孔金属箔为本申请人申请号为201510153116.3的在先申请中的柔性多孔金属箔，所述柔性多孔金属箔是由固溶体合金、面心立方结构的金属单质或体心立方结构的金属单质为基体相的金属多孔材料所构成的薄片，该薄片的厚度为200～1500μm、平均孔径为0.05～100μm，孔隙率为15～70％，其过滤精度高、使用强度高且过滤阻力小。

实施例3

如图5所示，本实施例与实施例1的区别在于，本实施例中的过滤膜支撑结构包括四个竖直间隔焊接于底边部250以及矩形法兰240之间的第二支撑板212，所述第二支撑板212彼此之间形成指向空心过滤板开口端的气体流通道，本实施例同样能够达到实施例1的使用效果，而且从结构上来说，无需设置导流孔，因此本实施例中的过滤膜支撑结构的加工难度更小。

Claims (10)

1.板式过滤膜组件，包括过滤膜(1)以及框架(2)，其特征在于：所述过滤膜(1)与框架(2)连接并围成周边及一端封闭、另一端开口的空心过滤板，所述过滤膜(1)由多孔金属箔构成，所述空心过滤板内部设有过滤膜支撑结构。

2.如权利要求1所述的板式过滤膜组件，其特征在于：所述框架(2)包括由左边部(230)、右边部(220)、底边部(250)以及顶边部所构成的矩形框体，所述过滤膜(1)包括覆盖在矩形框体前面的第一过滤膜(110)和覆盖在矩形框体后面的第二过滤膜(120)。

3.如权利要求2所述的板式过滤膜组件，其特征在于：所述过滤膜支撑结构为若干个水平间隔设置于第一过滤膜(110)与第二过滤膜(120)之间的第一支撑板(211)，所述第一支撑板(211)上设有导流孔(2110)。

4.如权利要求2所述的板式过滤膜组件，其特征在于：所述过滤膜支撑结构为若干个竖直间隔设置于第一过滤膜(110)与第二过滤膜(120)之间的第二支撑板(212)。

5.如权利要求1所述的板式过滤膜组件，其特征在于：所述左边部(230)、右边部(220)、底边部(250)为条形板或条形槽。

6.如权利要求1所述的板式过滤膜组件，其特征在于：所述过滤膜(1)粘接于框架(2)上。

7.如权利要求1至6中任意一项权利要求所述的板式过滤膜组件，其特征在于：所述空心过滤板的开口端设有固定件。

8.如权利要求7所述的板式过滤膜组件，其特征在于：所述固定件为由顶边部构成的矩形法兰(240)。

9.如权利要求1所述的板式过滤膜组件，其特征在于：所述框架(2)、过滤膜支撑结构均由不锈钢材料制成。

10.如权利要求1所述的板式过滤膜组件，其特征在于：所述多孔金属箔是由固溶体合金、面心立方结构的金属单质或体心立方结构的金属单质为基体相的金属多孔材料所构成的薄片，该薄片的厚度为5～1500μm、平均孔径为0.05～100μm，孔隙率为15～70％。