CN109550332A - 一种新型空气过滤器 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种新型空气过滤器，该空气过滤器包括边框、盖子材、打褶滤材和脱臭剂颗粒，所述脱臭剂颗粒分布于打褶滤材的山间距内，所述脱臭剂颗粒的含量为25～165g/m2。本发明的空气滤清器具有占用空间小、除臭效果好、使用寿命长的优点。

Description

一种新型空气过滤器
技术领域
本发明涉及一种新型空气过滤器。
背景技术
随着社会的日益进步，人们对环境保护的要求越来越高，当然国家的相关法律法规也越来越严格。作为与人们关系密切的空气过滤领域，也越来越受到人们的关注，尤其是家庭空气净化器。家庭用空气净化机一般均具有集尘、除臭等功效，该净化机最核心的部件为集尘除臭过滤器，而集尘除臭过滤器主要采用两种方式来达到净化的目的，一种是采用集尘与除臭蜂窝网分层的过滤模式；另一种是采用纯除臭功能性滤材制成的过滤器。上述两种结构均可以在一定程度上除去室内微细尘、甲苯、甲醛、TVOC、二氧化硫、硫氢化合物、氨等污染气体。
然而，在现有集尘除臭空气过滤器结构中，集尘与除臭蜂窝网分层的过滤模式方面，除臭蜂窝网的设置增加了整体过滤部件的厚度，且因活性炭等除臭颗粒的粒径较大、表面积较小，导致所得过滤器的吸附性能不佳。另外，纯除臭功能性滤材制成的过滤器方面，除臭滤材需要使用热熔胶将除臭颗粒粘合，热熔胶会将除臭颗粒部分包裹，这样就影响了脱臭颗粒的除臭效果，并且除臭功能性滤材因夹持除臭颗粒而厚度增加，导致滤材使用面积减小，集尘效果不佳。
如中国公开专利CN103591649A公开了一种空气净化器，其过滤箱体内依次设有第一过滤网、第二过滤网、第三过滤网、第四过滤网。其中第一和第二过滤网为集尘过滤器，用于收集载于空气中的灰尘；第三和第四过滤网为除臭过滤网，用于从空气中去除气味。该多层过滤网虽然能有效地净化室内浑浊的空气，但是此多层滤网所占厚度较大，且滤网层与层之间存在空隙可能存在漏气现象。
又如中国公开专利CN103623642A公开了一种脱臭过滤材料，包含支撑材料和静电驻极滤材，所述支撑材料和所述静电驻极滤材之间分布有脱臭颗粒材料，所述脱臭颗粒材料为活性炭、沸石、活性氧化铝、活性陶瓷、贵金属、金属氧化物中的至少一种。其相比于常规的过滤材料，通过在支撑材料和静电驻极滤材之间分布有脱臭颗粒材料，实现了同时具备去除空气中固体颗粒物和气体污染物的功能。但是其加工过程中将脱臭颗粒材料与热熔胶均匀混合进行压辊粘结定型。热熔胶将除臭颗粒粘结的同时，会将脱臭颗粒的部分表面包裹，导致除臭颗粒无法发挥最佳除臭效果。而且脱臭颗粒夹持滤材的脱臭剂量一般较低，增加活性炭量会导致滤材厚度增加，从而山间距增大，最终过滤器总脱臭剂的量仍然较少。
发明内容
本发明的目的在于提供一种占用空间小、除臭效果好、使用寿命长的新型空气过滤器。
本发明的技术解决方案如下：本发明空气过滤器包括边框、盖子材、打褶滤材和脱臭剂颗粒，所述脱臭剂颗粒分布于打褶滤材的山间距内，所述脱臭剂颗粒的含量为25～165g/m2。
上述脱臭剂颗粒的粒径优选10～80目。
上述脱臭剂颗粒优选活性炭、二氧化硅、多孔玻璃、分子筛中一种或多种。
上述盖子材的孔径优选小于0.1mm。
上述盖子材优选机织网或无纺布。
上述打褶滤材的山高与山间距的比值优选4.0～12.0。
上述盖子材优选塑料或金属材质的骨架盖网。
本发明的空气过滤器对0.3～0.5μm粒子的过滤效率优选40%以上。
本发明的有益效果是：本发明的新型空气过滤器与以往的过滤器相比，脱臭剂颗粒分布于打褶滤材的山间距内，具有占用空间小、除臭效果好、使用寿命长的优点。
附图说明
图1为新型空气过滤器俯视图，其中1为边框，2为打褶滤材，3为胶条，4为脱臭剂粒子，5为盖子材。
图2为新型空气过滤器截面图，其中1为边框，2为打褶滤材，3为胶条，4为脱臭剂粒子，5为盖子材。
图3为新型空气过滤器过滤效率的评价设备示意图。
具体实施方式
本发明空气过滤器包括边框、盖子材、打褶滤材和脱臭剂颗粒，所述脱臭剂颗粒分布于打褶滤材的山间距内，所述脱臭剂颗粒的含量为25～165g/m2。将脱臭剂颗粒均匀分布于打褶滤材的山间距内，可有效利用山与山之间空隙，既可以起到过滤作用，又可以起到除臭作用。与以往的脱臭剂夹持方法相比，本发明采用将滤材的山与山之间填装脱臭剂颗粒的方法，与以往采用热熔胶将脱臭剂颗粒进行粘合的方法相比，采用本发明的方法，脱臭剂颗粒的有效除臭面积变大，除臭剂的利用率高，可装载的脱臭剂颗粒的量大，从而可以达到更优异的除臭性能。
从过滤器山间距考虑，脱臭剂颗粒含量为25～165g/m2，过滤器山间距越大，所能装载的脱臭剂含量越大。当山间距为3.0mm时，脱臭剂颗粒的含量为25g/m2；当山间距为6.0mm时，脱臭剂颗粒的含量为165g/m2。如果脱臭剂颗粒的含量低于25 g/m2，脱臭剂含量较少，所能吸附的甲醛等气体有限，难以达到脱臭效果；如果脱臭剂颗粒的含量高于165g/m2，说明山间距的距离高于6.0mm，由于山间距较大，进行胶条加工比较困难，如果不进行胶条加工的话，虽然能够继续增大山间距，但是过滤器滤材部分会难以承受大量脱臭剂，而发生变形， 并且山间距内脱臭剂粒子量大于165g/m2时，过滤器因为脱臭剂重量大而容易变形。考虑到脱臭效果以及过滤器的变形，脱臭剂颗粒含量优选25～125g/m2。
本发明的新型空气过滤器中脱臭剂颗粒的粒径优选10～80目。如果脱臭剂颗粒的粒径过大，山间距内所能容纳的脱臭剂颗粒减少，且脱臭剂表面积减少，导致脱臭效果不佳；如果脱臭剂颗粒的粒径过小，小于盖子材的孔径，那么脱臭剂粒子容易从盖子材中漏出，导致产品漏粉。
本发明的新型空气过滤器中脱臭剂颗粒优选活性炭、二氧化硅、多孔玻璃、分子筛中一种或多种。脱臭剂颗粒的主要作用是除臭，可选用多孔物质进行物理吸附除臭，也可对多孔物质表面进行机能加工，从而不仅能保证滤芯的集尘性能的同时保证其脱臭效能。
本发明的新型空气过滤器中盖子材优选机织网或无纺布。盖子材主要起到阻挡脱臭剂颗粒漏出的作用，因此在保证脱臭剂颗粒无泄漏的前提下，盖子材孔径越大越有利于滤网压损的降低。由于机织网和无纺布加工比较容易，并且可根据需求控制制品的目付、纤维细度、孔隙和强度，细纤度并具有一定强度的机织网或无纺布更具有低压损优势。
本发明的新型空气过滤器中打褶滤材的山高与山间距的比值优选4.0～12.0。如果打褶滤材的山高与山间距的比值过小的话，胶条的加工比较困难，而直接在山间距中散布脱臭剂颗粒后，也会由于脱臭剂颗粒的重量，从而容易导致滤材变形；如果打褶滤材的山高与山间距的比值过大的话，山间距中散布脱臭剂颗粒时，加工比较困难，即使勉强散布了脱臭剂颗粒，滤材的山部也会由于受到脱臭剂颗粒的挤压而变形。
本发明的新型空气过滤器中盖子材优选塑料或金属材质的骨架盖网。由于脱臭剂颗粒散布于滤材的间距中，并未通过热熔胶进行粘合固定，所以如果盖子材无支撑骨架的话，分布于山间距中的脱臭剂颗粒会在各个山峰间流动，导致各个山间距中脱臭剂颗粒分布不均。
本发明的空气过滤器对0.3～0.5μm粒子的过滤效率为40%以上。发明的空气过滤器应具有集尘和除臭作用，过滤效率低于40%基本不具有PM2.5除去作用。从空气净化器实际使用集尘效果方面来看，本发明的空气过滤器过滤效率优选70～100%。
下面结合实施例更具体详细地说明本发明，但本发明并不局限于实施例的范围。实施例中的各物性由下面方法测定。
【脱臭剂颗粒的含量】
首先取滤材面积为S1的过滤器，称量过滤器的重量并记录为m1，将脱臭剂颗粒装填在过滤器山间距中，再次称量过滤器的重量为m2，脱臭剂含量=（m2-m1）/S1。
【脱臭剂颗粒的粒径】
脱臭剂颗粒需要进行过筛，分别使用10目筛和80目筛，将小于10目和大于80目的脱臭剂颗粒去除。脱臭剂粒径不仅仅居然于10～80目，也可以筛取其他粒径范围。
【过滤效率】
参照图3装置，风量160m3/h时，采用0.3～0.5μm除电KCl气溶胶粒子进行测试，计算公式如下：
上流粒子数（个）：滤芯气流上侧定量气体中含有KCl气溶胶粒子的个数,
下流粒子数（个）：滤芯气流下侧定量气体中含有KCl气溶胶粒子的个数。
【甲醛CADR、CCM】
根据GB18801-2015空气净化器中规定，空气净化器开启最大风量状态，评价其甲醛CADR和甲醛CCM。其中甲醛CADR代表空气净化器除甲醛能力，甲醛CADR越高，除甲醛效果越好。甲醛CCM代表空气过滤器使用寿命，甲醛CCM越高，使用寿命越长。
实施例1
本发明的新型空气过滤器包括边框（1）、盖子材（5）、打褶滤材（2），该打褶滤材（2）为静电驻极集尘滤材经打褶机折叠而成的，折叠山高为57mm，再将打褶滤材进行胶条（3）固定加工，山数设定为65山，山间距为5.6mm，山高与山间距的比值为10.2。将255g的粒径为50～80目的脱臭剂（4）颗粒均匀散布于山间距中，活性炭的含量为125g/m2，然后将孔径约为0.08mm纺粘无纺布和金属骨架贴合制得的盖子材盖于活性炭颗粒上，与山峰部结合紧密，然后进行外框组立，制得本发明的新型空气过滤器，该新型空气过滤器尺寸为363*278*60mm，其对0.3～0.5μm粒子的过滤效率为99.7%。
实施例2
本发明的新型空气过滤器包括边框（1）、盖子材（5）、打褶滤材（2），该打褶滤材（2）为静电驻极集尘滤材经打褶机折叠而成的，折叠山高为57mm，再将打褶滤材进行胶条（3）固定加工，山数设定为65山，山间距为5.6mm，山高与山间距的比值为10.2。将330g的粒径为50～80目的脱臭剂（4）颗粒均匀散布于山间距中，活性炭的含量为162g/m2，然后将孔径约为0.08mm纺粘无纺布和金属骨架贴合制得的盖子材盖于活性炭颗粒上，与山峰部结合紧密，然后进行外框组立，制得本发明的新型空气过滤器，该新型空气过滤器尺寸为363*278*60mm，其对0.3～0.5μm粒子的过滤效率为99.8%。
实施例3
本发明的新型空气过滤器包括边框（1）、盖子材（5）、打褶滤材（2），该打褶滤材（2）为静电驻极集尘滤材经打褶机折叠而成的，折叠山高为57mm，再将打褶滤材进行胶条（3）固定加工，山数设定为65山，山间距为5.6mm，山高与山间距的比值为10.2，将60g的粒径为50～80目的脱臭剂（4）颗粒均匀散布于山间距中，活性炭的含量为29g/m2，然后将孔径约为0.08mm纺粘无纺布和金属骨架贴合制得的盖子材盖于活性炭颗粒上，与山峰部结合紧密，然后进行外框组立，制得本发明的新型空气过滤器，该新型空气过滤器尺寸为363*278*60mm，其对0.3～0.5μm粒子的过滤效率为99.6%。
实施例4
本发明的新型空气过滤器包括边框（1）、盖子材（5）、打褶滤材（2），该打褶滤材（2）为静电驻极集尘滤材经打褶机折叠而成的，折叠山高为57mm，再将打褶滤材进行胶条（3）固定加工，山数设定为65山，山间距为5.6mm，山高与山间距的比值为10.2，将200g的粒径为20～50目的脱臭剂（4）颗粒均匀散布于山间距中，活性炭的含量为98g/m2，然后将孔径约为0.1mm纺粘无纺布和金属骨架贴合制得的盖子材盖于活性炭颗粒上，与山峰部结合紧密，然后进行外框组立，制得本发明的新型空气过滤器，该新型空气过滤器尺寸为363*278*60mm，其对0.3～0.5μm粒子的过滤效率为85%。
实施例5
本发明的新型空气过滤器包括边框（1）、盖子材（5）、打褶滤材（2），该打褶滤材（2）为静电驻极集尘滤材经打褶机折叠而成的，折叠山高为57mm，再将打褶滤材进行胶条（3）固定加工，山数设定为65山，山间距为5.6mm，山高与山间距的比值为10.2，将60g的粒径为20～50目的脱臭剂（4）颗粒均匀散布于山间距中，活性炭的含量为29g/m2，然后将孔径约为0.08mm纺粘无纺布和金属骨架贴合制得的盖子材盖于活性炭颗粒上，与山峰部结合紧密，然后进行外框组立，制得本发明的新型空气过滤器，该新型空气过滤器尺寸为363*278*60mm，其对0.3～0.5μm粒子的过滤效率为85%。
实施例6
本发明的新型空气过滤器包括边框（1）、盖子材（5）、打褶滤材（2），该打褶滤材（2）为静电驻极集尘滤材经打褶机折叠而成的，折叠山高为27mm，再将打褶滤材进行胶条（3）固定加工，山数设定为80山，山间距为4.5mm，山高与山间距的比值为6.0，将35g的粒径为50～80目的脱臭剂（4）颗粒均匀散布于山间距中，活性炭的含量为29g/m2，然后将孔径约为0.08mm纺粘无纺布和金属骨架贴合制得的盖子材盖于活性炭颗粒上，与山峰部结合紧密，然后进行外框组立，制得本发明的新型空气过滤器，该新型空气过滤器尺寸为363*278*30mm，其对0.3～0.5μm粒子的过滤效率为99.0%。
实施例7
本发明的新型空气过滤器包括边框（1）、盖子材（5）、打褶滤材（2），该打褶滤材（2）为静电驻极集尘滤材经打褶机折叠而成的，折叠山高为27mm，再将打褶滤材进行胶条（3）固定加工，山数设定为40山，山间距为9.0mm，山高与山间距的比值为3.0，将58g的粒径为20～50目的脱臭剂（4）颗粒均匀散布于山间距中，活性炭的含量为98g/m2，然后将孔径约为0.1mm纺粘无纺布和金属骨架贴合制得的盖子材盖于活性炭颗粒上，与山峰部结合紧密，然后进行外框组立，制得本发明的新型空气过滤器，该新型空气过滤器尺寸为363*278*60mm，其对0.3～0.5μm粒子的过滤效率为80%。
比较例1
包括边框、盖子材、打褶滤材，该打褶滤材为125g/m2脱臭剂颗粒被夹持在滤材中，经打褶机折叠而成，折叠山高为57mm，再将打褶滤材进行胶条固定加工，山数设定为65山，山间距为5.6mm，山高与山间距的比值为10.2。然后进行外框组立，制得空气过滤器，该新型空气过滤器尺寸为363*278*60mm，其对0.3～0.5μm粒子的过滤效率为99.7%。
比较例2
包括边框、盖子材、打褶滤材，该打褶滤材为静电驻极集尘滤材经打褶机折叠而成的，折叠山高为57mm，再将打褶滤材进行胶条固定加工，山数设定为65山，山间距为5.6mm，山高与山间距的比值为10.2。将25g的粒径为10～30目的脱臭剂颗粒均匀散布于山间距中，活性炭的含量为12g/m2，然后将孔径约为0.2mm纺粘无纺布和金属骨架贴合制得的盖子材盖于活性炭颗粒上，与山峰部结合紧密，然后进行外框组立，制得空气过滤器，该新型空气过滤器尺寸为363*278*60mm，其对0.3～0.5μm粒子的过滤效率为99.7%。
表1
根据上表：由实施例1、2、3可知，同等条件下，实施例2的脱臭剂颗粒含量的含量多，所得空气过滤器除甲醛能力的甲醛CCM高，使用寿命长。
由实施例3、5可知，同等条件下，实施例5的脱臭剂颗粒目数小，其脱臭剂颗粒的粒径就大，脱臭剂表面积小，甲醛CCM小，使用寿命短。
由实施例3、6可知，同等条件下，实施例6的山高与山间距比值略小，所得空气过滤器的甲醛CADR略较小，甲醛CCM基本不变。
由实施例4、7可知，同等条件下，实施例7的山高与山间距的比值过小，所得空气过滤器的甲醛CADR和甲醛CCM均较低。
由实施例1与比较例1可知，后者采用活性炭颗粒夹持于滤材中的方法，由于热熔胶将脱臭剂颗粒部分微孔包裹，导致其甲醛CCM低于前者。
由实施例1与比较例2可知，同等条件下，比较例2的脱臭剂颗粒含量的含量过少的话，所得空气过滤器的甲醛CADR和甲醛CCM值都非常低，除甲醛效果和使用寿命均较差。

Claims (8)

1.一种新型空气过滤器，其特征在于：该空气过滤器包括边框、盖子材、打褶滤材和脱臭剂颗粒，所述脱臭剂颗粒分布于打褶滤材的山间距内，所述脱臭剂颗粒的含量为25～165g/m2。
2.根据权利要求1所述的新型空气过滤器，其特征在于：所述脱臭剂颗粒的粒径为10～80目。
3.根据权利要求1或2所述的新型空气过滤器，其特征在于：所述脱臭剂颗粒为活性炭、二氧化硅、多孔玻璃、分子筛中一种或多种。
4.根据权利要求1所述的新型空气过滤器，其特征在于：所述盖子材的孔径小于0.1mm。
5.根据权利要求1所述的新型空气过滤器，其特征在于：所述盖子材为机织网或无纺布。
6.根据权利要求1所述的新型空气过滤器，其特征在于：所述打褶滤材的山高与山间距的比值为4.0～12.0。
7.根据权利要求1所述的新型空气过滤器，其特征在于：所述盖子材为塑料或金属材质的骨架盖网。
8.根据权利要求1所述的新型空气过滤器，其特征在于：该空气过滤器对0.3～0.5μm粒子的过滤效率为40%以上。
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