CN106492648A - 一种复合膜过滤材料结构及窗式风机系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种复合膜过滤材料结构及窗式风机系统，包括骨架材料和复合在其上的eFTFE膜。窗式风机系统，包括外壳、过滤组件和风机，所述过滤组件和风机位于外壳内部，且需净化空气由室外依次经过过滤组件、风机再进入室内，所述过滤组件包括粗过滤材料结构和复合膜过滤材料结构。本发明采用高效的纳米膜过滤技术，将室外空气变成新鲜空气徐徐引入窗内，室内空气既干净又没有增加二氧化碳。而且，4MTMePTFE膜作为核心过滤材料，可以完全克服现有过滤材料受环境影响大、需要不断更换、一次性拦截效果不佳等缺陷，可以不受环境条件影响，可长期使用，一次性拦截PM2.5颗粒物的效率可达到99%以上。

Description

一种复合膜过滤材料结构及窗式风机系统
技术领域
本发明涉及一种复合膜过滤材料结构及窗式风机系统。
背景技术
现有市场的新风系统，都是在室内净化器的基础上发展而来的，把室内净化器的进风口，由室内改成从室外进风，而过滤颗粒物的过滤材料和过滤技术都没有任何变化。
室内净化器和现有的新风系统，采用的核心过滤材料都是称之为HEPA的熔喷静电驻极材料，由于该类材料的空隙尺寸，要大于PM2.5和PM10等细微颗粒物的直径，所以其物理上是不能拦截这些细微颗粒物的，而其能够拦截细小颗粒物的功能，是依靠其纤维根部的静电来吸附通过纤维空隙的颗粒物来实现的。
静电的作用大小和环境的湿度、温度都有密切的关系，空气中的湿度过大时，静电就不起作用了，而且一旦失去作用，是不能恢复的。
我国北方地区早晚温差较大，秋冬季容易结露；南方天气潮湿，而新风机的进风部分是必须与室外空气接触的，所以现有新风机的过滤材料必须经常更换滤芯，最短的时间使用一周后即需要更换滤芯，这是大部分使用者无法接受的使用成本。
发明内容
为了解决现有技术中存在的问题，本发明提供一种复合膜过滤材料结构及窗式风机系统。
本发明的目的通过以下技术方案来实现：一种复合膜过滤材料结构，包括骨架材料和复合在其上的eFTFE膜。
优选地，所述ePTFE膜，厚度5至10微米，在200PA压差下的透气量为80至120毫米/秒。
优选地，所述骨架材料为网眼织物，包括涤纶、尼龙、锦纶等织成的网布。
优选地，还包括活性炭网结构，在所述ePTFE膜上叠放活性炭网结构。
一种使用复合膜过滤材料结构的窗式风机系统，包括外壳、过滤组件和风机，所述过滤组件和风机位于外壳内部，且需净化空气由室外依次经过过滤组件、风机再进入室内，所述过滤组件包括粗过滤材料结构和复合膜过滤材料结构。
优选地，所述粗过滤材料结构安装在粗效过滤组件框架上，且所述粗过滤材料结构为涤纶网。
优选地，所述复合膜过滤材料结构安装在膜和活性炭组件框架上，且所述复合膜过滤材料结构为ePTFE膜和活性炭网的复合结构。
优选地， 所述粗效过滤组件框架扣合在外壳上。
优选地，所述膜和活性炭组件框架扣合在外壳上。
本发明有益效果是：本发明使用的过滤材料为4MTMePTFE膜，它以聚四氟乙烯为原料，采用特殊工艺，经压延、挤出、双向拉伸、高温定型等制备而成，膜表面布满原纤维状微孔，孔隙率90%以上，每一平方英寸有多达90亿个微孔，具有优异的微颗粒过滤效果，广泛应用于制药、生化、微电子和实验室耗材等领域。由于它的孔径平均在0.2微米，所以绝大多少PM2.5颗粒物（一般粒径在0.5至1.0微米之间的颗粒物占98%以上）。所以本发明可以解决HEPA过滤材料一次性过滤效率不高，需反复对空气过滤，才能达到99%以上的缺陷。
而且，4MTMePTFE膜作为核心过滤材料，可以完全克服现有过滤材料受环境影响大、需要不断更换、一次性拦截效果不佳等缺陷，可以不受环境条件影响，可长期使用，一次性拦截PM2.5颗粒物的效率可达到99%以上。
另外，本发明的产品通过风机徐徐进风，在室内形成微正压，室内空气被完全净化的新鲜空气不断挤压，通过窗缝、门缝迅速排出室外；
在雾霾严重的时候，一般家庭不会开窗通风，只能长时间使用室内空气净化器，室内空气的二氧化碳浓度高，氧气含量逐步降低，可造成人体的疲劳和伤害（尤其对老人和儿童），本发明采用高效的纳米膜过滤技术，将室外空气变成新鲜空气徐徐引入窗内，室内空气既干净又没有增加二氧化碳。
附图说明
图1是本发明复合膜过滤材料结构的示意图；
图2是本发明过滤和风机组合部分剖面结构示意图；
图3是本发明粗效过滤组件框结构示意图；
图4是本发明膜和活性炭组件框结构示意图；
图5是本发明风机系统侧视图；
图6是本发明风机系统底板结构示意图；
图7是本发明风机系统面板结构示意图；
图8是本发明风机系统电路连接示意图；
图9是本发明风机系统安装使用一种实施例的结构示意图；
图10 是本发明风机系统安装使用另一种实施例的结构示意图；
图11是本发明风机系统使用状态原理示意图；
图中：1骨架材料，2 ePTFE膜，3复合膜过滤材料结构，4密封胶条，5风机，6外壳，7粗过滤材料结构，8粗效过滤组件框架，9粗效过滤网，10膜和活性炭组件框架，11 ePTFE膜和活性炭网，12过滤组件，13显示屏/电路，14底板，15过滤和风机组合部分固定位置，16传感器和显示屏部分固定位置，17面板，18出风口，19控制按钮位置，20电路板，21液晶显示屏，22PM2.5传感器，23控制按钮，24软线，25窗户框架，26窗式风机系统，27窗户玻璃。
具体实施方式
结合附图和实施例对本发明做进一步的说明。
一种复合膜过滤材料结构，包括骨架材料1和复合在其上的eFTFE膜2（如图1所示）。
其中，骨架材料1是网眼织物，包括涤纶、尼龙、锦纶等织成的网布；
ePTFE（微多孔聚四氟乙烯）膜，指标厚度5至10微米，在200PA压差下的透气量为80至120毫米/秒。
骨架材料1和ePTFE膜2，用热熔胶粘合，生产步骤如下：
a.将热熔胶融化至75至95℃；
b.再用贴合机器将骨架材料和ePTFE膜压紧贴合在一起；
c.将贴合好的覆合材料在自然空气之中搁置48小时进行固化处理。
本发明的窗式风机系统包括底板14、面板17、独立过滤和风机组合部分、电路、传感器和显示屏部分，其中，如图6所示，所述底板14上设有安装过滤和风机组合部分固定位置15和传感器和显示屏部分固定位置16；如图7所示，所述面板17上设有出风口18、显示屏位置和控制按钮位置19。
另外，过滤和风机部分为一个整体，过滤部分和风机均安装在外壳6上，如图2所示，外壳6为塑胶注塑件，中间分别放置粗过滤材料结构7、复合膜过滤材料结构3和风机5，且外壳6与粗过滤材料结构7之间、粗过滤材料结构7与复合膜过滤材料结构3之间、复合膜过滤材料结构3与风机5之间均设置有密封胶条4，其中，粗过滤材料结构7包括粗效过滤组件框架8和粗效过滤材料，所述粗效过滤材料安装在粗效过滤组件框架8上（如图3所示），所述粗效过滤组件框架扣合在外壳6上；复合膜过滤材料结构包括膜和活性炭组件框架10和复合膜（如图4所示），所述复合膜设置在膜和活性炭组件框架10上，所述膜和活性炭组件框架扣合在外壳6上。
其中，（1）外壳6为ABS塑料；
（2）粗效过滤组件框架为ABS塑料2片，中间过滤材料为粗效过滤网9，具体为涤纶网；
（3）膜和活性炭组件框架为ABS塑料2片，中间过滤材料为ePTFE膜和活性炭网11；
（4）密封胶条4为海绵材质；
（5）风机5为24V直流轴流风机，风叶材质为塑料，电流0.3A，功率7.2W，转速3250RPM。
各过滤框架部分之间的边框用密封胶条上、下紧密贴合，粗效过滤组件框架和膜和活性炭组件框架依靠外壳的凸起扣住；风机由4个金属螺丝与外壳内部连接。
电路、传感器和显示屏部分的结构示意见图8，包括电路板20、液晶显示屏21、PM2.5传感器22、控制按钮23和软线24。
电路板控制逻辑：
按钮1，控制开机、关机；
按钮2：控制定时关机，每按一次加30分钟定时时间，最大3小时。
按钮3：风速控制，每按一次风速从低、中、高之间循环变化；
按钮4：背光灯点亮，3秒后自动熄灭；
液晶显示屏内容：
（1）开关机状态；
（2）室内PM2.5浓度，分为低、中、高档；
（3）室内空气质量，以树叶多少指示，树叶多为空气质量好，树叶少为空气质量差；
（4）风速显示，分为1、2、3档；
定时关机剩余时间。
本发明的窗式风机系统26安装在家庭窗户框架25上，如图9、10所示，厚度薄，占用体积小，与窗户玻璃27无缝对接，本发明的窗式风机系统可选择采用几套过滤组件，本发明一种实施例中，选择了两套过滤组件12，如图5所示，图中箭头方向为室外空气经过窗式风机系统进入室内，这样能够保证足够的室内进风量；本窗式风机系统是将净化后的空气送入室内，使室内空气形成微正压，保证室外不洁净空气不会轻易从窗户缝隙、门缝中加入室内，而室内的洁净空气可随正压被慢慢排至室外（如图11所示）。
本发明采用高效的纳米膜过滤技术，将室外空气变成新鲜空气徐徐引入窗内，室内空气既干净又没有增加二氧化碳。而且，4MTMePTFE膜作为核心过滤材料，可以完全克服现有过滤材料受环境影响大、需要不断更换、一次性拦截效果不佳等缺陷，可以不受环境条件影响，可长期使用，一次性拦截PM2.5颗粒物的效率可达到99%以上。
在此说明书中，本发明已参照其特定的实施例作了描述。但是，很显然仍可以做出各种修改和变换而不背离本发明的精神和范围。因此，说明书和附图应被认为是说明性的而非限制性的。

Claims (9)

1.一种复合膜过滤材料结构，其特征在于，包括骨架材料和复合在其上的eFTFE膜。
2.根据权利要求1所述的复合膜过滤材料结构，其特征在于，所述ePTFE膜，厚度5至10微米，在200PA压差下的透气量为80至120毫米/秒。
3.根据权利要求1所述的复合膜过滤材料结构，其特征在于，所述骨架材料为网眼织物，包括涤纶、尼龙、锦纶等织成的网布。
4.根据权利要求1-3任意一项所述的复合膜过滤材料结构，其特征在于，还包括活性炭网结构，在所述ePTFE膜上叠放活性炭网结构。
5.一种使用权利要求1-4所述的复合膜过滤材料结构的窗式风机系统，其特征在于，包括外壳、过滤组件和风机，所述过滤组件和风机位于外壳内部，且需净化空气由室外依次经过过滤组件、风机再进入室内，所述过滤组件包括粗过滤材料结构和复合膜过滤材料结构。
6.根据权利要求5所述的窗式风机系统，其特征在于，所述粗过滤材料结构安装在粗效过滤组件框架上，且所述粗过滤材料结构为涤纶网。
7.根据权利要求5所述的窗式风机系统，其特征在于，所述复合膜过滤材料结构安装在膜和活性炭组件框架上，且所述复合膜过滤材料结构为ePTFE膜和活性炭网的复合结构。
8.根据权利要求6所述的窗式风机系统，其特征在于， 所述粗效过滤组件框架扣合在外壳上。
9.根据权利要求7所述的窗式风机系统，其特征在于，所述膜和活性炭组件框架扣合在外壳上。
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