CN105771419B - 一种基于陶瓷基过滤介质的空气净化过滤器 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种基于陶瓷基过滤介质的空气净化过滤器，包括框架、栅条、栅格、网布、密封件、过滤介质；所述栅条呈间隔均布、支撑在网布内而与网布构成相邻接的扁状腔体；所述栅条依次、交错位于框架的前后侧面上，所述栅格设置在框架上，且栅格的一侧边对应支承在栅条上，使得扁状腔体呈Z型排列在框架上；所述扁状腔体的一端为注入口，所述过滤介质由微米级球形多孔状介孔陶瓷粉体颗粒堆积组成、且填充于扁状腔体内，所述密封件设置在注入口上。本发明过滤器结构简单，过滤层厚度小，易于安装，过滤介质具有良好的流动性，灌装和取出操作方便，适宜于室内空调、车载空调的使用。

Description

一种基于陶瓷基过滤介质的空气净化过滤器
技术领域
本发明涉及空气过滤技术领域，尤其涉及一种采用多孔陶瓷粉体为过滤材料以实现空气净化的陶瓷基过滤介质及其过滤器。
背景技术
随着人们生活水平的提高，空调成为调节室/车内温度、改变室/车内环境的首选。然而，空调的使用要求空气相对封闭，由此容易造成室/车内空气污浊、细菌滋生，从而对人体健康带来不利影响。为此，需要在空调的出/进风口处设置过滤器，以净化空气。目前，空调过滤器主要采用有机纤维编织的单层滤网，通过截留部分灰尘来净化空气。但是，这种滤网的孔径较大，一般在几十甚至上百微米，对灰尘的截留效率很低，特别是对人体有害的PM2.5级的灰尘、烟尘以及甲醛等物质，则基本无法截留。此外，由于过滤器主要采用拦截过滤作用而实现空气净化，被拦截的灰尘、粉尘和化学物质均吸附在滤芯内，如不及时清洗或者更新，过滤器本身的污染会造成空气质量的二次污染。
目前，现有技术针对空调的上述过滤截留问题也进行了改进，但所采用的方法均是使用多层结构的滤芯，即不断增加过滤层的种类和数量，这样，不仅造成出风口的风阻大幅增加，降低了空调的功耗比和所适用的空间大小，而且多层结构的滤芯拦截而积聚了更多的灰尘、粉尘和化学物质在滤芯内，如不及时清洗或者更新，所造成的二次污染更为严重。
而为了减少上述二次污染问题，现有技术通过安装由摄像头、高亮度闪光灯、显示器、空气过滤器、气体传感器、空气管道等组成的可视污染监控装置，以提供过滤器表面污染图像，并检测空气管道内是否有异味，以便不用拆卸便可知晓过滤器的污染及霉变情况，从而提示及时清洗或者更新滤芯。显然，这些附属的装置大幅增加了空调系统的复杂性和设备投入。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种采用多孔陶瓷粉体为过滤材料的陶瓷基空气净化过滤介质，借助微米级球形陶瓷粉体颗粒堆积形成的空隙，并结合陶瓷粉体颗粒本身的介孔结构，而实现室/车内空气的全效净化。本发明的另一目的在于提供使用上述陶瓷基过滤介质的空气净化过滤器，以适于室内空调或者车载空调的使用。
本发明的目的通过以下技术方案予以实现：
本发明提供的一种陶瓷基空气净化过滤介质，由微米级球形介孔陶瓷粉体颗粒堆积组成；所述陶瓷粉体颗粒为微米级球形，其粒径为0.5～50μm，粉体颗粒之间具有空隙；所述陶瓷粉体颗粒呈多孔状介孔结构，其孔径为2～15nm。
本发明过滤介质陶瓷粉体颗粒呈球形，其0.5～50μm的粒径范围使得粉体颗粒具有良好的流动性。粉体颗粒自由堆积所形成的空隙可以截留粉尘等大粒径污染物，粉体颗粒的介孔结构则可以吸附更小粒径的微尘、细菌、甲醛等有害气体，从而实现对室/车内空气的全效净化。
上述方案中，本发明所述陶瓷粉体为白色粉体，可根据粉体偏离白色的程度来判定粉体被污染的情况，以便及时清洗或更新过滤介质。
进一步地，本发明所述陶瓷粉体为氧化物陶瓷粉体，为Al2O3、ZrO2、SiO2、ZnO、TiO2、CaO、MgO、SrO、BaO粉体中的一种、或其混合物或化合物粉体(如CaTiO3、Ca12Al14O33)。所述陶瓷粉体的比表面积为200～400m2/g。
上述氧化物陶瓷粉体的制备如下：根据陶瓷粉体的组成，选择以氧化物的前驱体溶液或者溶胶为氧化物源，以有机大分子为介孔模板剂，采用喷雾裂解法得到粉体；再通过煅烧去除模板剂，而获得白色微米级球形介孔氧化物陶瓷粉体。
本发明的另一目的通过以下技术方案予以实现：
本发明提供的一种基于陶瓷基过滤介质的空气净化过滤器，包括框架、栅条、栅格、网布、密封件、上述过滤介质；所述栅条呈间隔均布、支撑在网布内而与网布构成相邻接的扁状腔体；所述栅条依次、交错位于框架的前后侧面上，所述栅格设置在框架上，且栅格的一侧边对应支承在栅条上，使得扁状腔体呈Z型排列在框架上；所述扁状腔体的一端为注入口，所述过滤介质填充于扁状腔体内，所述密封件设置在注入口上。
本发明过滤器安装在现有的室内空调或者车载空调的出/进风口处，可以是适度的变形(如呈平面、弧形或者圆柱状)以适应出/进风口的形状。根据空气净化程度和出风量的大小，本发明所述扁状腔体的厚度为1～10mm。
此外，为更加方便于观察，在空调对应于本发明过滤器的位置处可以设计为透明状，以便观测到白色陶瓷过滤介质的颜色变化，而及时进行清洗或更新。
本发明具有以下有益效果：
(1)本发明采用微米级球形介孔陶瓷粉体为过滤介质，利用粉体颗粒自由堆积所形成的空隙截留粉尘等大粒径污染物；粉体颗粒本身的介孔结构，使得粉体具有较高的比表面积，吸附能力优于常规的活性炭，能够吸附更小粒径的微尘、细菌、甲醛等有害气体，从而实现对室/车内空气的全效净化。所构成的过滤器其过滤层厚度小，气体的渗透阻力小，有效克服了现有空调过滤器只具有一种孔径致使截留物质相对单一、或采用多层结构所导致的气体渗透阻力增大等问题。
(2)本发明采用白色微米级球形介孔氧化物陶瓷粉体为过滤介质，在吸附了灰尘、烟尘以及甲醛等物质后会变成灰色甚至黑色，无需附加额外的监测系统，便能够清楚显示过滤介质的污染情况，大大降低了空调系统的复杂性和设备成本。
(3)本发明过滤介质为陶瓷基材料，表面无粘结，其粉体粒径在微米范围内，具有良好的流动性，易于灌装和取出。粉体污染后可采用超声震荡、过滤、干燥后再生或者采用煅烧法再生，能够反复使用，从而降低了使用成本。
(4)本发明过滤器结构简单，过滤层厚度小，易于安装，过滤介质的灌装和取出操作方便，适宜于室内空调、车载空调的使用。
附图说明
下面将结合实施例和附图对本发明作进一步的详细描述：
图1是本发明实施例一白色微米级球形介孔氧化硅陶瓷粉体的扫描电镜照片；
图2是本发明实施例一白色微米级球形介孔氧化硅陶瓷粉体的透射电镜照片；
图3是本发明实施例一基于陶瓷基过滤介质的空气净化过滤器的结构示意图；
图4是本发明实施例二白色微米级球形介孔氧化铝陶瓷粉体的透射电镜照片。
图中：框架1，栅条2，栅格3，网布4，注入口5
具体实施方式
实施例一：
1、本实施例一种陶瓷基空气净化过滤介质为白色微米级球形介孔氧化硅陶瓷粉体，其制备方法如下：
使用市售氧化硅溶胶，加入十六烷基溴化铵为模板剂，采用喷枪将氧化硅溶胶喷入温度为500～800℃的管式炉中，收集所得到的粉体，再经500℃温度煅烧2小时，以彻底去除模板剂，从而获得白色微米级球形介孔氧化硅陶瓷粉体，其比表面积为350m2/g。
如图1所示，本实施例白色微米级形介孔氧化硅陶瓷粉体颗粒呈球形，粒径范围为5～20μm。图2为图1所示粉体压碎(目的是满足透射电镜对粉体样品观测的要求)后的透射电镜照片，图2显示，球形氧化硅粉体具有介孔结构，介孔尺寸为2～5nm。
2、本实施例一种基于陶瓷基过滤介质的空气净化过滤器，如图3所示，包括框架1、栅条2、栅格3、网布4、密封件、上述过滤介质。
框架1、栅条2、栅格3可采用塑料或金属材质，网布4可以为孔径小于过滤介质粉体粒径的滤布或金属网。栅条2呈间隔均布、支撑在网布4内而与网布4构成若干相邻接的扁状腔体。栅条2依次、交错位于框架1的前后侧面上，栅格3设置在框架1上，且栅格3的一侧边对应支承在栅条2上，使得扁状腔体呈Z型排列在框架上。扁状腔体的一端为注入口5，过滤介质通过注入口5灌装填充于扁状腔体内，密封件(图中未示出)可通过卡扣式设置在注入口5上。根据空气净化程度和出风量的大小，扁状腔体的厚度为1～10mm。
本实施例过滤器安装在现有的室内空调或者车载空调的出/进风口处，可以是适度的变形(如呈平面、弧形或者圆柱状)以适应出/进风口的形状。在空调对应于本实施例过滤器的位置处可以设计为透明状，以便观测到白色陶瓷过滤介质的颜色变化，而及时进行清洗或更新。需要清洗时，打开密封件，将过滤介质粉体倒出，采用超声震荡、过滤、干燥后再生或者采用煅烧法再生，然后通过注入口重新灌装填充于扁状腔体内，盖上密封件即可重新使用。
实施例二：
1、本实施例一种陶瓷基空气净化过滤介质为白色微米级球形介孔氧化铝陶瓷粉体，其制备方法如下：
以硝酸铝和乌洛托品为原料，制备氧化铝溶胶，加入三嵌段聚合物P123为模板剂，采用喷枪将氧化铝溶胶喷入温度为500～800℃的管式炉中，收集所得到的粉体，再经500℃温度煅烧2小时，以彻底去除模板剂，从而获得白色微米级球形介孔氧化铝陶瓷粉体(见图4)，其比表面积为294m2/g。
本实施例白色微米级形介孔氧化铝陶瓷粉体颗粒呈球形，粒径范围为5～20μm；球形氧化铝粉体具有介孔结构，介孔尺寸为2～5nm。
2、本实施例一种基于陶瓷基过滤介质的空气净化过滤器与实施例一不同之处在于：过滤介质为本实施例上述白色微米级球形介孔氧化铝陶瓷粉体。

Claims (4)

1.一种基于陶瓷基过滤介质的空气净化过滤器，其特征在于：包括框架、栅条、栅格、网布、密封件、过滤介质；所述栅条呈间隔均布、支撑在网布内而与网布构成相邻接的扁状腔体；所述栅条依次、交错位于框架的前后侧面上，所述栅格设置在框架上，且栅格的一侧边对应支承在栅条上，使得扁状腔体呈Z型排列在框架上；所述扁状腔体的一端为注入口，所述过滤介质填充于扁状腔体内，所述密封件设置在注入口上；其中，所述过滤介质由微米级球形介孔陶瓷粉体颗粒堆积组成；所述陶瓷粉体颗粒为微米级球形，其粒径为0.5～50μm，粉体颗粒之间具有空隙；所述陶瓷粉体颗粒呈多孔状介孔结构，其孔径为2～15nm；所述陶瓷粉体的比表面积为200～400m2/g。
2.根据权利要求1所述的基于陶瓷基过滤介质的空气净化过滤器，其特征在于：所述陶瓷粉体为白色粉体。
3.根据权利要求1所述的基于陶瓷基过滤介质的空气净化过滤器，其特征在于：所述陶瓷粉体为氧化物粉体，为Al2O3、ZrO2、SiO2、ZnO、TiO2、CaO、MgO、SrO、BaO粉体中的一种、或其混合物或化合物粉体。
4.根据权利要求1所述的基于陶瓷基过滤介质的空气净化过滤器，其特征在于：所述扁状矩形腔体的厚度为1～10mm。
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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106178743A (zh) * 2016-09-08 2016-12-07 中国铁道科学研究院节能环保劳卫研究所 铁路空调列车用pm2.5空气净化装置

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1374275A (zh) * 2002-04-05 2002-10-16 清华大学 用天然河沙制备多孔轻质陶瓷颗粒的方法及其应用
CN101484403A (zh) * 2006-05-10 2009-07-15 康宁股份有限公司 高孔隙率堇青石组合物
CN103691200A (zh) * 2014-01-13 2014-04-02 魏耘 空气过滤介质材料、介质、过滤器及空气过滤方法

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7442425B2 (en) * 2003-09-30 2008-10-28 Corning Incorporated High porosity honeycomb and method
JP5724050B2 (ja) * 2009-09-28 2015-05-27 Hoya株式会社 粉体、粉体の製造方法、吸着装置
KR101834587B1 (ko) * 2010-09-01 2018-03-05 다우 글로벌 테크놀로지스 엘엘씨 가스-매개성 조립식 다공성 조립체를 통해 다공성 세라믹 필터 상에 차등층을 적용하는 방법
CN103216889B (zh) * 2013-05-08 2015-07-15 符逊红 家用空气净化器
CN104959113B (zh) * 2015-07-23 2016-08-24 陶猛 一种制备除甲醛活性炭－过氧化钙复合颗粒的方法
CN205699803U (zh) * 2016-04-13 2016-11-23 景德镇陶瓷学院 一种陶瓷基空气净化过滤介质以及基于陶瓷基过滤介质的空气净化过滤器

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1374275A (zh) * 2002-04-05 2002-10-16 清华大学 用天然河沙制备多孔轻质陶瓷颗粒的方法及其应用
CN101484403A (zh) * 2006-05-10 2009-07-15 康宁股份有限公司 高孔隙率堇青石组合物
CN103691200A (zh) * 2014-01-13 2014-04-02 魏耘 空气过滤介质材料、介质、过滤器及空气过滤方法

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