CN111821845A - 一种过滤层、空气过滤结构及净化器 - Google Patents

一种过滤层、空气过滤结构及净化器 Download PDF

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Abstract

本发明涉及空气净化技术领域，尤其涉及一种过滤层、空气过滤结构及净化器，过滤层包括过滤层本体，过滤层本体弯折呈波浪状，且过滤层本体的折波夹角
Figure DDA0002035436900000011
其中，b为折波间距，L为折波深度。本发明过滤层本体按一定的折距和折深要求进行折制，形成波浪状结构，将过滤层本体的折波夹角设定为
Figure DDA0002035436900000012
其中b为折波间距，L为折波深度，以此参数形成的波浪状过滤层本体甲醛过滤效率可达80‑90％，对PM2.5/PM10等空气颗粒污染物的过滤效率同样保持在90％左右。同时，弯折后可实现折峰挺度自保持，折间无需再使用熔胶粘结紧固，消除了一项潜在异味污染源，并且增加了过滤面积，完全实现过滤层折间的均匀贯通，方便用户对过滤层的吸尘清洗。

Description

一种过滤层、空气过滤结构及净化器
技术领域
本发明涉及空气净化技术领域，尤其涉及一种过滤层、空气过滤结构及净化器。
背景技术
随着电子工业，以及制药工业的迅猛发展，空气洁净技术所起到的作用越来越重要。在诸多空气净化技术中，应用最广、最成熟、最无异议的就是空气净化器，但是目前空气净化器中过滤结构阻力普遍没有达到最优化，导致使用中阻力偏高，能耗高，过滤效果差，而且过滤结构为保证结构稳定需要热熔胶粘接固定，胶体使用易出现异味。同时现有空气净化器上的除醛技术，普遍就是在HEPA滤材层后加装活性炭过滤层进行甲醛吸附。这类结构的空气过滤结构要达到一定的除醛性能要求，需要多个过滤层叠加，则对净化器的空间体积要求较大，且普遍过滤效率不高，实际应用具有一定的局限性。
发明内容
(一)要解决的技术问题
本发明要解决的技术问题是现有的空气过滤结构使用稳定性差，过滤效果不佳问题。
(二)技术方案
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种过滤层，包括过滤层本体，所述过滤层本体呈弯折的波浪状，且所述过滤层本体的折波夹角
Figure BDA0002035436880000011
其中，b为折波间距，L为折波深度。
其中，所述过滤层本体的厚度为4mm～6mm。
其中，所述过滤层本体的折波夹角θ满足0.271＜tanθ＜0.411。
其中，所述过滤层本体为在HEPA滤材和PET基材之间夹置吸附催化材料的多层复合材料。
其中，所述吸附催化材料包括活性炭。
本发明还提供了一种空气过滤结构，包括过滤网和如上所述的过滤层，所述过滤层本体的弯折处嵌入所述过滤网中。
其中，两层所述过滤网分别设置于所述过滤层本体的两侧折弯处。
本发明还提供了一种净化器，包括如上所述的空气过滤结构。
其中，所述空气过滤结构为板状或筒状。
其中，所述过滤层本体的表面接收的平均风速值为0.18～0.22m/s。
(三)有益效果
本发明的上述技术方案具有如下优点：本发明的过滤层，过滤层本体按一定的折距和折深要求进行折制，形成波浪状结构，通过对过滤层本体的透过性、过滤层本体的折制工艺、表面风速、滤材选用等方向的定量研究，将过滤层本体的折波夹角设定为
Figure BDA0002035436880000021
其中b为折波间距，L为折波深度，以此参数形成的波浪状过滤层本体甲醛过滤效率可达80-90％，在实现甲醛高效过滤的同时，对PM2.5/PM10等空气颗粒污染物的过滤效率同样保持在90％左右。同时，满足此参数结构的过滤层本体，弯折后可实现折峰挺度自保持，折间无需再使用熔胶粘结紧固，消除了一项潜在异味污染源，并且增加了过滤面积，完全实现过滤层折间的均匀贯通，方便用户对过滤层的吸尘清洗。
除了上面所描述的本发明解决的技术问题、构成的技术方案的技术特征以及有这些技术方案的技术特征所带来的优点之外，本发明的其他技术特征及这些技术特征带来的优点，将结合附图作出进一步说明。
附图说明
图1是本发明实施例过滤层的结构示意图；
图2是本发明实施例过滤层的过滤层本体的组成示意图；
图3是本发明实施例空气过滤结构的解耦股示意图。
图中：1：过滤层本体；2：HEPA滤材；3：吸附催化材料；4：PET基材；5：过滤网；b：折波间距；L：折波深度；θ：折波夹角。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的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。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
此外，在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”、“多根”、“多组”的含义是两个或两个以上，“若干个”、“若干根”、“若干组”的含义是一个或一个以上。
如图1所示，本发明实施例提供的过滤层，包括过滤层本体1，过滤层本体1呈弯折的波浪状，且过滤层本体1的折波夹角
Figure BDA0002035436880000031
其中，b为折波间距，L为折波深度。
本发明的过滤层，过滤层本体按一定的折距和折深要求进行折制，形成波浪状结构，通过对过滤层本体的透过性、过滤层本体的折制工艺、表面风速、滤材选用等方向的定量研究，将过滤层本体的折波夹角设定为
Figure BDA0002035436880000041
其中b为折波间距，L为折波深度，以此参数形成的波浪状过滤层本体甲醛过滤效率可达80-90％，在实现甲醛高效过滤的同时，对PM2.5/PM10等空气颗粒污染物的过滤效率同样保持在90％左右。同时，满足此参数结构的过滤层本体，弯折后可实现折峰挺度自保持，折间无需再使用熔胶粘结紧固，消除了一项潜在异味污染源，并且增加了过滤面积，完全实现过滤层折间的均匀贯通，方便用户对过滤层的吸尘清洗。
其中，过滤层本体1的厚度为4mm～6mm。本实施例中，过滤层本体的厚度可在4mm～6mm之间选择，适应上述实施例中的折波夹角等参数应用。
其中，过滤层本体1的折波夹角θ满足0.271＜tanθ＜0.411。通过研究过滤层本体厚度、折距、折深、表面风速等工艺参数与过滤效率的线性关系时，可得出如下结论：在大碳量填充前提下，过滤层的风阻随折波间距增大而减小，而在超过一定值后，风阻将随折波间距增大而增大；同样，在大碳量填充前提下，过滤层的风阻随折波深度增大而减小，但在实际工艺中，当折波深度超过一定值时，折波将出现Ω形变，继而导致阻力增加。本实施例中，当过滤层本体的厚度固定时，比如5mm时，当折波夹角满足0.271＜tanθ＜0.411时，过滤层的结构将达到最佳平衡状态。
其中，如图2所示，过滤层本体1为在HEPA滤材2和PET基材4之间夹置吸附催化材料3的多层复合材料。通过对HEPA滤材和PET基材进行复合，并在两层中间夹设吸附催化材料，三层压制形成厚度一定的复合式过滤层本体。气流经PET基材所在的一侧进入过滤层本体，经吸附催化材料、HEPA滤材后完成过滤后获得洁净空气。相较于传统的多层叠加过滤结构，该复合过滤层在保证过滤滤材足量用料的前提下，极大程度压缩了过滤空间，并充分利用纤维层的静电效应和颗粒物的布朗扩散原理，即分子热运动对微粒的碰撞而产生的微粒布朗运动，纤维由于摩擦或者生产过程中使自身带电，从而产生吸引微粒的静电效应，增大了该复合过滤层对甲醛分子及颗粒污染物的捕获概率。
其中，吸附催化材料3包括活性炭。吸附催化材料可采用活性炭或者其它催化材料，本实施例采用活性炭，选用椰壳碳混合木质碳，HEPA滤材可采用F7-H11中、高效滤网。
另外，如图3所示，本发明实施例还提供了一种空气过滤结构，包括过滤网5和如上述实施例的过滤层，过滤层本体1的弯折处嵌入过滤网5中。在过滤层外侧铺设过滤网，且过滤层本体波浪结构的弯折处嵌入过滤网的网眼中，形成一种空气过滤结构，过滤网能够有效隔离毛发、碎屑等丝、絮状杂物，避免杂物进入过滤层本体与过滤滤材直接接触而影响过滤效果，同时延长了过滤层的使用寿命。本实施例中，过滤网选用3×5规格菱形孔径粗效过滤网面。
其中，两层过滤网5分别设置于过滤层本体1的两侧折弯处。过滤层本体的两侧均设有过滤网，双面防护，从两侧阻挡杂物进入过滤层本体中，进一步确保过滤层的使用寿命的过滤效果。
另一方面，本发明实施例还提供了一种净化器，包括上述实施例的空气过滤结构。其中，空气过滤结构为板状或筒状。本发明的过滤层并按一定折距、折深参数要求进行折制，后覆盖双层过滤网后形成空气过滤结构，空气过滤结构进一步整形制成板状或桶状配合净化器加以应用，可有效节省空气过滤结构在净化器中的空间占用量，多大了净化器的适用范围。
其中，过滤层本体1的表面接收的平均风速值为0.18～0.22m/s。由于甲醛过滤效率与过滤层本体在净化器内接收到的表面风速有关，风速过小，无法穿透滤材形成有效过滤，风速过大，会降低滤材吸收效率，根据风量公式Q＝V×S，结合过滤层本体最佳结构参数，通过风量定参验证得知，表面平均风速值V＝0.18～0.22m/s时，过滤层本体将达到最优甲醛过滤效率区间，过滤效率可达80-90％。
综上所述，本发明的过滤层，过滤层本体按一定的折距和折深要求进行折制，形成波浪状结构，通过对过滤层本体的透过性、过滤层本体的折制工艺、表面风速、滤材选用等方向的定量研究，将过滤层本体的折波夹角设定为
Figure BDA0002035436880000061
其中b为折波间距，L为折波深度，以此参数形成的波浪状过滤层本体甲醛过滤效率可达80-90％，在实现甲醛高效过滤的同时，对PM2.5/PM10等空气颗粒污染物的过滤效率同样保持在90％左右。同时，满足此参数结构的过滤层本体，弯折后可实现折峰挺度自保持，折间无需再使用熔胶粘结紧固，消除了一项潜在异味污染源，并且增加了过滤面积，完全实现过滤层折间的均匀贯通，方便用户对过滤层的吸尘清洗。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种过滤层，其特征在于，包括过滤层本体，所述过滤层本体呈弯折的波浪状，且所述过滤层本体的折波夹角
Figure FDA0002035436870000011
其中，b为折波间距，L为折波深度。
2.根据权利要求1所述的过滤层，其特征在于，所述过滤层本体的厚度为4mm～6mm。
3.根据权利要求2所述的过滤层，其特征在于，所述过滤层本体的折波夹角θ满足0.271＜tanθ＜0.411。
4.根据权利要求1所述的过滤层，其特征在于，所述过滤层本体为在HEPA滤材和PET基材之间夹置吸附催化材料的多层复合材料。
5.根据权利要求1所述的过滤层，其特征在于，所述吸附催化材料包括活性炭。
6.一种空气过滤结构，其特征在于，包括过滤网和如权利要求1-5任意一项所述的过滤层，所述过滤层本体的弯折处嵌入所述过滤网中。
7.根据权利要求6所述的空气过滤结构，其特征在于，两层所述过滤网分别设置于所述过滤层本体的两侧折弯处。
8.一种净化器，其特征在于，包括如权利要求6或7所述的空气过滤结构。
9.根据权利要求8所述的净化器，其特征在于，所述空气过滤结构为板状或筒状。
10.根据权利要求8所述的净化器，其特征在于，所述过滤层本体的表面接收的平均风速值为0.18～0.22m/s。
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