CN108722669A - 空气过滤装置及空气过滤系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种空气过滤系统，包括顺序布置于过滤通道出风方向上的驻极装置、过滤滤芯和送风装置，驻极装置内排布有架装于过滤通道内的导电丝网；还包括与导电丝网连通，对通过导电丝网的空气进行极化的高压驱动电路。驻极装置布置于空气过滤通道内，送风装置工作，带动空气沿过滤通道的出风方向送风，驻极装置采用导电丝网架装于过滤通道内，保证空气可顺利通过导电网络，降低空气阻力。高压驱动电路与驻极装置连接，通电后导电丝网产生强电场，使得空气中分子极化产生带电离子，随空气流通，依附于过滤滤芯表面，使得过滤滤芯带上驻极电荷，因此保证其高效的过滤效果，从而实现长效保持过滤滤芯的工作性能。本发明还提供了一种空气过滤装置。
Description
技术领域
本发明涉及空气过滤技术领域，更具体地说，涉及一种空气过滤装置及空气过滤系统。
背景技术
针对颗粒物的空气过滤技术在工业和民用都有着广泛的需求，应用领域包括洁净间、建筑新风系统，家用空气净化器以及工业除尘和排放治理等，纤维过滤材料是目前最普遍的颗粒物去除方法。衡量纤维材料性能的最主要的指标包括过滤效率、气阻和容尘量，低气阻意味着更大的洁净风量、更低的噪音和更低的功耗，更高的容尘量意味着更长的材料使用寿命、更长的更换周期和更低的更换成本。
在纤维滤材的制备过程中，纤维在成网之后会进行驻极，即通过电晕对纤维滤材进行充电，比如聚丙烯驻极熔喷纤维，是目前行业中公认的主流和较为先进的工艺。
经过驻极处理以后，纤维表面将带有驻极电荷，能够对颗粒物产生静电吸附作用，由于静电力是长程力，即使颗粒物没有直接碰撞到纤维，也能被静电力吸附到纤维表面。这样的好处是过滤纤维材料即使没有较高厚度和密度，也能够实现较高的过滤材料，从而能够减少材料的气阻。然而，现有的驻极纤维过滤材料仍然存在较多的问题。一方面纤维表面驻极电荷的密度有限，若要达到高过滤效率，其气阻仍然较大，难以真正实现高效率和低气阻的兼得。而且纤维表面驻极电荷会随着时间衰减，造成过滤效率的衰退。
同时，纤维表面驻极电荷易收环境因素的影响，高温、高湿、溶剂蒸汽等都会造成驻极电荷的显著衰减，从而使过滤材料失效。纤维过滤材料的过滤效率会随着颗粒物的不断捕捉而下降，即容尘量有限，需要较为频繁地更换。
因此，如何长效保持纤维过滤材料的工作性能，是目前本领域技术人员亟待解决的问题。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种空气过滤系统，以长效保持纤维过滤材料的工作性能；本发明还提供了一种空气过滤装置。
为了达到上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种空气过滤系统，包括顺序布置于过滤通道出风方向上的驻极装置、过滤滤芯和送风装置，所述驻极装置内排布有架装于所述过滤通道内的导电丝网；
还包括与所述导电丝网连通，对通过所述导电丝网的空气进行极化的高压驱动电路。
优选地，在上述空气过滤系统中，所述导电丝网由多道导电丝线交织布置，所述导电丝线的线径为0.001-0.5mm。
优选地，在上述空气过滤系统中，所述导电丝的线径为0.01-0.1mm。
优选地，在上述空气过滤系统中，所述导电丝网沿所述过滤通道的送风方向的层厚为0.1-10mm。
优选地，在上述空气过滤系统中，所述导电丝网连通于所述高压驱动电路的正极或负极，所述高压驱动电路的电压为0.5-40kV。
优选地，在上述空气过滤系统中，所述过滤滤芯的滤材为玻璃纤维、熔喷纤维或针刺纤维。
优选地，在上述空气过滤系统中，所述过滤滤芯的滤材厚度为0.2-10mm。
优选地，在上述空气过滤系统中，所述送风装置为轴流风机或离心风机。
优选地，在上述空气过滤系统中，还包括分别与所述高压驱动电路和所述送风装置的低压驱动电路连通，控制所述驻极装置和所述送风装置动作的控制电路。
一种空气过滤装置，包括机体和设置于所述机体内的空气过滤系统，所述空气过滤系统为如上任意一项所述的空气过滤系统。
本发明提供的空气过滤系统，包括顺序布置于过滤通道出风方向上的驻极装置、过滤滤芯和送风装置，驻极装置内排布有架装于过滤通道内的导电丝网；还包括与导电丝网连通，对通过导电丝网的空气进行极化的高压驱动电路。驻极装置布置于空气过滤通道内，送风装置工作，带动空气沿过滤通道的出风方向送风，驻极装置采用导电丝网架装于过滤通道内，保证空气可顺利通过导电网络，降低空气阻力。高压驱动电路与驻极装置连接，通电后导电丝网产生强电场，使得空气中分子极化产生带电离子，随空气流通，依附于过滤滤芯表面，使得过滤滤芯带上驻极电荷，因此保证其高效的过滤效果，从而实现长效保持过滤滤芯的工作性能。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明提供的空气过滤系统的结构示意图。
具体实施方式
本发明公开了一种空气过滤系统，长效地保持纤维过滤材料的工作性能；本发明还提供了一种空气过滤装置。
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1所示，图1为本发明提供的空气过滤系统的结构示意图。
本案提供了一种空气过滤系统，包括顺序布置于过滤通道出风方向上的驻极装置1、过滤滤芯2和送风装置3，驻极装置1内排布有架装于过滤通道内的导电丝网11；还包括与导电丝网11连通，对通过导电丝网11的空气进行极化的高压驱动电路4。驻极装置1布置于空气过滤通道内，送风装置3工作，带动空气沿过滤通道的出风方向送风，驻极装置1采用导电丝网11架装于过滤通道内，保证空气可顺利通过导电网络，降低空气阻力。高压驱动电路4与驻极装置连接，通电后导电丝网产生强电场，使得空气中分子极化产生带电离子，随空气流通，依附于过滤滤芯2表面，使得过滤滤芯2带上驻极电荷，因此保证其高效的过滤效果，从而实现长效保持过滤滤芯的工作性能。
在本案一具体实施例中，导电丝网11由多道导电丝线交织布置，导电丝线的线径为0.001-0.5mm。导电丝网11由导电丝网交织铺设，使得过滤通道内形成覆盖其径向截面的一整面面驻极，通过过滤通道任何位置的空气均能被极化，同时，为了避免过滤通道受导电丝网11的阻挡，提高送风阻力，将导电丝网线径设置为0.001-0.5mm，导电丝网之间具有较大的空气流通间隙，保证高过滤效率，降低气阻。优选地，导电丝的线径为0.01-0.1mm。
在本案一具体实施例中，导电丝网11沿过滤通道的送风方向的层厚为0.1-10mm。空气由过滤通道内快速流过，为了保证空气在电场之间具有足够的停留时长，将导电丝网11设置具有一定极化厚度，优选导电丝网11的层厚设置为0.1-10mm，即满足供气过滤流速要求，又保证了驻极效率。
在本案一具体实施例中，导电丝网11连通于高压驱动电路4的正极或负极，高压驱动电路的电压为0.5-40kV。导电丝网11可设置为金属网，其连通高压驱动电路4的正极或负极的一端，导电丝网11呈正电荷或负电荷状态。高压驱动电路4的电压为0.5-40kV，使得导电丝网11产生强电场，空气中的分子被极化，产生带电的正离子或负离子。高压驱动电路的电压低于空气的电离电压，不同于传统的放电电晕驻极，不产生臭氧，提高空气纯净性。优选地，高压驱动电路的电压为10kV-20kV。
在本案一具体实施例中，过滤滤芯2的滤材为玻璃纤维、熔喷纤维或针刺纤维。优选地，过滤滤芯的滤材厚度为0.2-10mm。
电离后的空气中携带带电荷的离子，带电荷的离子通过过滤滤芯2的滤材过程中，被依附并聚集在纤维材料的表面，使得纤维表面带上高密度的驻极电荷。当空气中的颗粒物通过滤材时，能够被较强的静电吸附力捕捉。由于空气持续被电离，滤芯表面能够长效保持有效电荷，因此，即使滤材材质较薄较蓬松，也能保证很高的过滤效率，将滤芯采用蓬松结构，提高了空气流通效率，从而实现高效和低阻兼得。
在本案一具体实施例中，送风装置3为轴流风机或离心风机。
在本案一具体实施例中，还包括分别与高压驱动电路4和送风装置3的低压驱动电路6连通，控制驻极装置1和送风装置3动作的控制电路5。空气过滤系统工作过程中，需要控制送风装置3工作，抽送空气由过滤通道通过对空气进行工作，同时需要控制驻极装置1工作，保证其高效的过滤效率。由于驻极装置1和送风装置3不同的电压要求，设置控制电路5，协同控制驻极装置的高压驱动电路4，以及送风装置3的低压驱动电路6。此处低压、高压相较于空气电离电压，以及送风装置的常规工作电压进行区分，可根据空气过滤系统的工作环境不同，具体设置，此处不再赘述。
通过将驻极装置集成于空气过滤系统，对过滤滤芯的滤材进行主动驻极充电，使得滤材表面能够长期保留高密度的驻极电荷，提高过滤效率。驻极装置采用平面化的导电网络，而并非传统的针尖驻极方式，能够实现面驻极，保证过滤滤芯长效的过滤能力。以下结合本案空气过滤系统与常规空气过滤结构试验数据，对本案提供的空气过滤系统的过滤能力进行说明。
表1空气过滤系统中滤材为熔喷纤维未驻极的过滤效果比对表
如表1所示，当过滤滤芯为熔喷纤维滤材时，通过对不同浓度的三组PM2.5过滤后的浓度进行比对，当驻极装置不进行主动驻极时，空气过滤系统可有效去除PM2.5杂质，过滤效率达到99.79％。
表2空气过滤系统中滤材为熔喷纤维20kv驻极的过滤效果比对表(流速0.21m/s)
如表2所示，当过滤滤芯为熔喷纤维滤材时，通过对不同浓度的三组PM2.5过滤后的浓度进行比对，当驻极装置采用20kV的电压进行主动驻极时，空气过滤系统可有效去除PM2.5杂质，过滤效率达到99.91％。
表3空气过滤系统中滤材为针刺纤维未驻极的过滤效果比对表(流速0.21m/s)
如表3所示，当过滤滤芯为针刺纤维滤材时，通过对不同浓度的三组PM2.5过滤后的浓度进行比对，当驻极装置不进行主动驻极时，空气过滤系统可去除PM2.5杂质，过滤效率达到60.40％。
表4空气过滤系统中滤材为针刺纤维20kv驻极的过滤效果比对表(流速0.21m/s)
如表4所示，当过滤滤芯为针刺纤维滤材时，通过对不同浓度的三组PM2.5过滤后的浓度进行比对，当驻极装置采用20kV的电压进行主动驻极时，空气过滤系统可有效去除PM2.5杂质，过滤效率达到97.28％。
通过表1-表4可以看出，本案提供的空气过滤系统，在空气过滤过程中，气阻较低且稳定，采用主动驻极后具有较高的过滤效率。
表5空气过滤系统的容尘量的比对表
如表5所示，通过对熔喷纤维和针刺纤维在未驻极和驻极后容尘量的比对，采用主动驻极后，滤材容尘量具有较大的提升，从而提高了滤材的使用寿命。
基于上述实施例中提供的空气过滤系统，本发明还提供了一种空气过滤装置，包括机体和设置于机体内的空气过滤系统，该空气过滤系统为上述实施例中提供的空气过滤系统。
由于该空气过滤装置采用了上述实施例的空气过滤系统，所以该空气过滤装置由空气过滤系统带来的有益效果请参考上述实施例。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (10)
1.一种空气过滤系统，其特征在于，包括顺序布置于过滤通道出风方向上的驻极装置、过滤滤芯和送风装置，所述驻极装置内排布有架装于所述过滤通道内的导电丝网；
还包括与所述导电丝网连通，对通过所述导电丝网的空气进行极化的高压驱动电路。
2.根据权利要求1所述的空气过滤系统，其特征在于，所述导电丝网由多道导电丝线交织布置，所述导电丝线的线径为0.001-0.5mm。
3.根据权利要求2所述的空气过滤系统，其特征在于，所述导电丝的线径为0.01-0.1mm。
4.根据权利要求2所述的空气过滤系统，其特征在于，所述导电丝网沿所述过滤通道的送风方向的层厚为0.1-10mm。
5.根据权利要求1所述的空气过滤系统，其特征在于，所述导电丝网连通于所述高压驱动电路的正极或负极，所述高压驱动电路的电压为0.5-40kV。
6.根据权利要求1所述的空气过滤系统，其特征在于，所述过滤滤芯的滤材为玻璃纤维、熔喷纤维或针刺纤维。
7.根据权利要求6所述的空气过滤系统，其特征在于，所述过滤滤芯的滤材厚度为0.2-10mm。
8.根据权利要求1所述的空气过滤系统，其特征在于，所述送风装置为轴流风机或离心风机。
9.根据权利要求1所述的空气过滤系统，其特征在于，还包括分别与所述高压驱动电路和所述送风装置的低压驱动电路连通，控制所述驻极装置和所述送风装置动作的控制电路。
10.一种空气过滤装置，包括机体和设置于所述机体内的空气过滤系统，其特征在于，所述空气过滤系统为如权利要求1-9中任意一项所述的空气过滤系统。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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