CN107042034A - 车用空调回风系统多层复合型滤清器 - Google Patents

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Abstract

本发明公开的车用空调回风系统多层复合型滤清器，包括HEPA滤芯、导电纤维层、高介电系数非织布、绝缘外框、直流电源模块、变压器、抗菌无纺布、活性炭层和驻极体熔喷无纺布，所述HEPA滤芯由抗菌无纺布、活性炭层和驻极体熔喷无纺布自上而下粘合而成，安装于绝缘外框内，所述高介电系数非织布设于两层导电纤维层之间，所述导电纤维层与绝缘外框固定连接，导电纤维层通过变压器连接直流电源模块，所述直流电源模块接通车内电源通。本发明通过为传统HEPA过滤层加装电处理过滤，使传统技术中无法过滤的0.1μm到0.3μm的颗粒，得到过滤，能够实现车用空调过滤器低能耗使用，高效过滤的功能。

Description

车用空调回风系统多层复合型滤清器
技术领域
本发明涉及一种汽车用空调过滤器，特别是车用空调回风系统多层复合型滤清器。
背景技术
传统的汽车空调滤芯为滤过型空气净化装置，其名称为：HEPA，意为高效空气过滤器。达到HEPA标准的过滤网，对于0.3μm以上微粒阻隔的有效率达到99.7％，其特点是空气可以通过，一定尺寸的固体微粒却无法通过。
传统技术在认识上存在误区，认为越大体积的颗粒物HEPA的去除能力越强，但经过实验数据表明，HEPA是依靠细颗粒物与固体之间的范德华力进行工作的，因此它对于0.5μm以上和0.1μm以下的颗粒物的过滤效率很好，由于0.1μm的颗粒做布朗运动，粒子越小，布朗运动就越强烈，被撞击的次数就越多，吸附效果就好，而0.5μm以上的颗粒做惯性运动，质量越大，惯性越大，所以过滤效果就好。相比较而言直径为0.1-0.3μm的颗粒物反而成了HEPA的去除难点。
另一方面，传统HEPA只能过滤掉尺寸较大的颗粒物，对pm2.5的阻隔效果有限。同时，如果要求太高的HEPA阻断效果，则通风量大幅下降，不能满足实际使用要求。由此可见过滤PM2.5颗粒不能完全依赖HEPA传统过滤方法。
发明内容
本发明的目的是为了克服现有技术的不足而提供的车用空调回风系统多层复合型滤清器，本发明能够提高汽车空调系统对PM2.5颗粒的过滤效果，并且优化设计，提高HEPA滤芯寿命。
本发明提出的车用空调回风系统多层复合型滤清器，包括HEPA滤芯、导电纤维层、高介电系数非织布、绝缘外框、直流电源模块、变压器、抗菌无纺布、活性炭层和驻极体熔喷无纺布，所述HEPA滤芯由抗菌无纺布、活性炭层和驻极体熔喷无纺布自上而下粘合而成，安装于绝缘外框内，所述高介电系数非织布设于两层导电纤维层之间，所述导电纤维层与绝缘外框固定连接，导电纤维层通过变压器连接直流电源模块，所述直流电源模块接通车内电源。
首先在外缘设有HEPA滤芯，用于过滤0.5μm以上的大颗粒尘埃和0.1μm以下的小颗粒污染物，其形状为连续的V型波纹状，增大了过滤面积，减轻了高介电系数非织布的过滤压力。所述HEPA滤芯为三层复合结构，按照接触空气的顺序，第一层为抗菌无纺布或抗菌滤纸，中间层是活性炭，第三层是驻极体熔喷无纺布。所述抗菌无纺布是指在无纺布表面镀上抗菌剂或将抗菌剂母粒添加到无纺布聚合物中挤出制得。所述抗菌滤纸是指在滤纸表面镀上抗菌剂或添加抗菌剂到滤纸的制造纸浆中。中间层活性炭是为了吸附异味和有机物，将活性炭设置在中间层有两个作用，一是保护活性炭颗粒，防止活性炭颗粒掉出来；二是减少三层复合之后滤清器的风阻，假如中间不添加活性炭层，第一层的抗菌无纺布层与第三层的驻极体熔喷无纺布层直接复合，由于复合处的胶水或两层之间的分子摩擦等因素会影响到透风性，导致风阻大大增加。如果中间添加活性炭层之后再复合，则风阻大大降低了。
由于熔喷无纺布的孔径较小，当与抗菌无纺布复合的时候，风阻较大。为了降低汽车空调滤清器的风阻，我们将熔喷无纺布的规格设定为每平方米10-20克之间，在该规格下就能解决风阻的问题。但同时也带来了过滤效率降低的问题，因此我们选用10-20克的驻极体熔喷无纺布，通过电荷的协同作用来提高过滤效率，从而达到去除PM2.5的最佳效果。汽车外的空气自上而下先经过抗菌无纺布层，抗菌无纺布先阻断并杀灭来自空气中的细菌，过滤去一部分颗粒，也能抑制细菌的生长；活性炭过滤层吸收有机物及异味；驻极体熔喷无纺布进一步过滤细小的PM2.5颗粒。
在HEPA滤芯的下风向为本发明的电处理过滤系统，包括：导电纤维层、高介电系数非织布、绝缘外框、直流电源模块、变压器，所述支撑导电纤维层的绝缘外框采用硬质塑料制成，使过滤装置既稳固，又起到绝缘的作用；所述的两层导电纤维层内设置一层高介电系数非织布，在结构上构成了一个平板电容；将车内电源通过直流高压电源模块以及变压器的转化，对导电纤维层连通高压直流电时，高介电系数非织布被极化，可以提供类似驻极体膜的作用，利用其物理特性过滤进入车内的PM2.5颗粒，而且该装置很好地解决了驻极体的电荷衰竭问题，这样极大延长了高介电系数非织布的使用时间，同时该装置中的高介电系数非织布被设计成可拆卸、可水洗，使其可重复使用进一步节省了使用费用。
相比于传统技术单一使用HEPA滤芯过滤，本发明加装了电处理过滤系统，其中采用类似驻极体过滤膜的超微细非织布，不但透气阻力小，适于车用空调的效率，而且使用噪音低，净化效果好。本发明在使用HEPA滤芯的同时，增加了电处理过滤。双重过滤确保不同大小的污染物颗粒在进入汽车空调前被阻隔在外，保证了车内的空气质量，为车内人员提供良好的呼吸条件。
附图说明
图1为本发明提出的车用空调回风系统多层复合型滤清器的HEPA滤芯的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式，进一步阐明本发明，应理解下述具体实施方式仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围，在阅读了本发明之后，本领域技术人员对发明的各种等价形式的修改均落于本申请所附权利要求所限定的范围。
如图1所示，本发明公开了车用空调回风系统多层复合型滤清器，包括HEPA滤芯1、导电纤维层、高介电系数非织布、绝缘外框、直流电源模块、变压器、抗菌无纺布7、活性炭层8和驻极体熔喷无纺布9，所述HEPA滤芯1由抗菌无纺布7、活性炭层8和驻极体熔喷无纺布9自上而下粘合而成，安装于绝缘外框内，所述高介电系数非织布设于两层导电纤维层之间，所述导电纤维层与绝缘外框固定连接，导电纤维层通过变压器连接直流电源模块，所述直流电源模块接通车内电源。抗菌无纺布7的制备：取30克聚六亚甲基（双）胍盐酸盐作为抗菌剂置于2升水中，室温下高速搅拌，并加入50克聚维酮K30作为粘合剂搅拌半小时，将混合液平铺于具有多孔结构的无纺布，晾干获得抗菌无纺布7。
使用时，空气先经过抗菌无纺布7，除去细菌和部分灰尘颗粒，并抑制细菌的生长，再经过活性炭层8吸去有机物和异味，最后经过驻极体熔喷无纺布9，可以去除PM2.5等细小颗粒。
电处理过滤部分中，所述的高介电系数非织布设于两层导电纤维层之间，所述的导电纤维层的进风口侧设有HEPA滤芯1，其形状为连续的V型波纹状，其褶皱用于增大过滤面积，增强过滤量。当本发明开始工作时，无纺布结构首先过滤大颗粒尘埃，减轻高介电系数非织布的过滤压力，提升过滤效果。在所述两层导电纤维层的外侧还分别设有用于支撑、固定两层导电纤维层的两块绝缘外框，所述两块绝缘外框分别与两层导电纤维层固定连接，两块绝缘外框由硬质塑料制成，所述直流电源模块的输出端分别与两层导电纤维层连接，所述导电纤维层为导电纤维布或导电纤维纸。本发明在两层导电纤维层内设置一层高介电系数非织布，在结构上构成了一个平板电容，通过直流电源模块对导电纤维层加上高压时，超微细非织布被极化，可以提供类似驻极体膜的作用，利用驻极体膜的物理特性阻隔PM2.5等有害粉尘的进入，从而提供了优良的过滤效果。而且该装置很好地解决了驻极体的电荷衰竭问题，这样极大延长了高介电系数非织布的使用时间，同时该装置中的高介电系数非织布被设计成可拆卸，可水洗更进一步节省了使用费用，PM2.5颗粒清除效率高。在抗菌无纺布7和驻极体熔喷无纺布9之间设有活性炭层8，将活性炭8设置在中间层有两个作用，一是保护活性炭颗粒，防止活性炭颗粒掉出来；二是减少三层复合之后滤清器的风阻。

Claims (6)

1.车用空调回风系统多层复合型滤清器，包括HEPA滤芯、导电纤维层、高介电系数非织布、绝缘外框、直流电源模块、变压器、抗菌无纺布、活性炭层和驻极体熔喷无纺布，其特征在于，所述HEPA滤芯由抗菌无纺布、活性炭层和驻极体熔喷无纺布自上而下粘合而成，安装于绝缘外框内，所述高介电系数非织布设于两层导电纤维层之间，所述导电纤维层与绝缘外框固定连接，导电纤维层通过变压器连接直流电源模块，所述直流电源模块接通车内电源。
2.根据权利要求1所述的车用空调回风系统多层复合型滤清器，其特征在于，所述的高介电系数非织布被设计成可拆卸、可水洗的结构。
3.根据权利要求1所述的车用空调回风系统多层复合型滤清器，其特征在于，所述的HEPA滤芯为连续的V型波纹状。
4.根据权利要求1所述的车用空调回风系统多层复合型滤清器，其特征在于，所述的绝缘外框采用硬质塑料制成。
5.根据权利要求1所述的车用空调回风系统多层复合型滤清器，其特征在于，所述的抗菌无纺布使用聚六亚甲基（双）胍盐酸盐作为抗菌剂。
6.根据权利要求1所述的车用空调回风系统多层复合型滤清器，其特征在于，所述的活性炭层安装在抗菌无纺布和驻极体熔喷无纺布之间。
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