CN111841184A - 空气净化装置、空气过滤模块及工艺方法 - Google Patents

空气净化装置、空气过滤模块及工艺方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种空气净化装置、空气过滤模块及空气过滤模块的工艺方法。空气过滤模块包括多个第一密封条和多个过滤单元，第一密封条环绕于每个过滤单元的外周，每个过滤单元具有多个网孔，多个过滤单元拼接以构造出集成模块。根据本发明的空气过滤模块，通过利用多个过滤单元拼接以构造出空气过滤模块，从而可以利用一种浸泡液对每个过滤单元进行单独浸渍，进而浸渍了不同浸泡液的过滤单元具备不同的功能，具备不同功能的过滤单元拼接在一起时，可以使空气过滤模块具备不同功能。

Description

空气净化装置、空气过滤模块及工艺方法
技术领域
本发明涉及净化设备技术领域，尤其是涉及一种空气净化装置、空气过滤模块及空气过滤模块的工艺方法。
背景技术
相关技术中，空气净化器仅有除颗粒物尘埃和除气态污染物的功能，功能单一，只能过滤颗粒物尘埃，这种净化器被称为单效过滤器。为适应不同用户的需求，人们开发出一种复合过滤器，即将除有害气体污染物的功能增加到滤网上，同时拥有除颗粒物尘埃和除气态污染物的过滤器，大家会称此类过滤器为双效过滤器或复合过滤器。
市场上通常会将对气态污染物有极高的吸附效果的活性炭作为原材料，比适当添加相对应的化学配方，通过不同的结构，制作成复合过滤器。而常见的结构有蜂窝填碳、蜂窝粘碳、网格粘碳和三明治结构。上述复合滤网的结构缺点分析如下：
1)蜂窝填碳：缺点：①转换率低；②结构过于传统；③活性炭在使用、运输过程容易发生位移、相互碰撞，产生碳粉；④阻力高；
2)蜂窝粘碳：缺点：①转换率低；②结构过于传统；③蜂窝中空间隙较大，大量空气接触不到空气，导致转换率较低；
3)网格粘碳：缺点：①多层活性炭层叠阻力较高；
4)三明治结构：缺点：①难以解决异味问题；②碳量受限于材料厚度；
5)活性炭粉在压制成型后，由于尺寸较大，在运输过程中容易出现掉粉、碎裂等现象。
此外，在复合滤网的生产工艺过程中，需要对复合滤网的两面分别浸渍，这种操作难易控制浸泡液的量，而且在两次浸渍过程中容易发生化学反应，进而导致净化、过滤功能失效。
发明内容
本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出了一种空气过滤模块，所述空气过滤模块具有净化效果好，甲醛、VOC的清除率达到99％以上(参考国标)，结构简单的优点。
本发明又提出了一种空气净化装置，所述空气净化装置具有如上所述的优点。
本发明还提出了一种空气过滤模块的工艺方法，所述空气过滤模块的工艺方法具有净化效果好、结构简单的优点。
根据本发明实施例的空气过滤模块，包括多个第一密封条和多个过滤单元，每个所述过滤单元具有多个网孔，所述第一密封条环绕于每个所述过滤单元的外周，多个所述过滤单元拼接以构造出过滤集成模块，第一密封条能够防止过滤单元基材碎裂、掉粉。
根据本发明实施例的空气过滤模块，通过利用多个过滤单元拼接以构造出空气过滤模块，从而可以利用一种浸泡液对每个过滤单元进行单独浸渍，进而浸渍了不同浸泡液的过滤单元具备不同的功能，具备不同功能的过滤单元拼接在一起时，可以使空气过滤模块具备不同功能。
在一些实施例中，多个所述过滤单元包括具备第一过滤功能的第一过滤单元和具备第二过滤功能的第二过滤单元，所述第一过滤功能与所述第二过滤功能不相同。
在一些实施例中，空气过滤模块还包括第一框架，所述第一框架设于所述过滤集成模块外周，所述过滤集成模块的迎风面设有固定装置，所述固定装置抵接于所述第一框架内，所述固定装置呈条状或网状结构。
在一些实施例中，空气过滤模块还包括外壳，所述外壳环绕于所述第一框架的外周，所述外壳上设有第二密封条用于密封所述外壳内周壁和所述第一框架外周壁之间的间隙。
在一些实施例中，所述过滤单元为矩形。
在一些实施例中，所述过滤单元的网孔尺寸为50-200目，优选100-200目。
在一些实施例中，所述过滤单元具有第一方向上的第一尺寸、第二方向上的第二尺寸和第三方向上的第三尺寸，所述第一方向、所述第二方向和所述第三方向上中的任意两个方向相互垂直，所述第一尺寸的取值范围为10-100mm，所述第二尺寸的取值范围为10-100mm，所述第三尺寸的取值范围为10-100mm，该尺寸下的过滤单元压缩成型性好，运输过程中不容易碎裂，过滤性能良好。
在一些实施例中，空气过滤模块还包括过滤网，所述过滤网与所述过滤集成模块层叠设置，在气流流动的方向上，所述过滤网位于所述过滤集成模块的上游或者下游。
在一些实施例中，所述过滤网为活性炭过滤网，所述活性炭过滤网为纸蜂窝粘碳结构，网格粘碳结构，三明治夹碳布结构，海绵粘碳结构或金属网折叠粘碳结构。
在一些实施例中，所述过滤网呈蜂窝状。
根据本发明实施例的空气净化装置，包括：机壳，所述机壳限定出风道；空气过滤模块，所述空气过滤模块为如上所述的空气过滤模块，所述空气过滤模块与所述机壳可拆卸地连接。
根据本发明实施例的空气净化装置，通过利用多个过滤单元拼接以构造出空气过滤模块，从而可以利用一种浸泡液对每个过滤单元进行单独浸泡，进而浸泡了不同浸泡液的过滤单元具备不同的功能，具备不同功能的过滤单元拼接在一起时，可以使空气过滤模块具备不同功能。
根据本发明实施例的空气过滤模块的工艺方法，所述工艺方法包括：
选取基材；
对所述基材进行压制，以构造出具有多个网孔的过滤单元；
将所述过滤单元浸泡于浸泡液中，浸泡至恒重，或浸泡时长为1-2小时，浸泡温度为20-30℃；
将浸泡后的所述过滤单元在60℃以上条件烘干至恒重，或烘干时长为0.5-1.5h；
将多个所述过滤单元烘干拼接以构造出所述空气过滤模块。
根据本发明实施例的空气过滤模块的工艺方法，在对过滤单元浸泡时，可以对过滤单元进行一次浸泡，使该过滤单元具有一种过滤功能；不同的过滤单元可以选用不同的浸泡液进行浸泡，从而浸泡了不同浸泡液的过滤单元具备不同的功能，将具备不同功能的过滤单元拼接形成空气过滤模块时，可以使空气过滤模块具备不同的过滤功能
在一些实施例中，所述基材内活性炭填充体积占所述过滤单元总体积的25-80％。
在一些实施例中，所述基材还包括二氧化硅、氧化铝、或丙烯酸大孔树脂或其混合物。
在一些实施例中，所述过滤单元的网孔尺寸为50-200目，优选100-200目。
在一些实施例中，所述过滤单元具有第一方向上的第一尺寸、第二方向上的第二尺寸和第三方向上的第三尺寸，所述第一方向、所述第二方向和所述第三方向上中的任意两个方向相互垂直，所述第一尺寸的取值范围为10-100mm，所述第二尺寸的取值范围为10-100mm，所述第三尺寸的取值范围为10-100mm，该尺寸下的过滤单元压缩成型性好，运输过程中不容易碎裂，过滤性能良好。
附图说明
本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1是根据本发明实施例的空气过滤模块的过滤单元的结构示意图；
图2是根据本发明实施例的空气过滤模块的多个过滤单元拼接后的结构示意图；
图3是根据本发明实施例的空气过滤模块的结构示意图；
图4是根据本发明实施例的空气过滤模块的主视图；
图5是根据本发明实施例的空气过滤模块的后视图。
附图标记：
空气过滤模块100，
第一密封条110，过滤单元120，网孔121；
过滤网130，外壳140，把手141，
第一框架151，固定筋条152，第二密封条153。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，参考附图描述的实施例是示例性的，下面详细描述本发明的实施例。
如图1、图3所示，根据本发明实施例的空气过滤模块100包括多个第一密封条110和多个过滤单元120。其中，每个过滤单元120具有多个网孔121，多个过滤单元120 拼接以构造出过滤集成模块。可以理解的是，空气过滤模块100可以构造成过滤集成模块，其可以由多个过滤单元120拼接而成。由此，一方面，可以根据客户的需求利用过滤单元120将空气过滤模块100拼接成预定形状；另一方面，还可以将较大尺寸的空气过滤模块100划分为多个小模块，小结构的过滤单元120具有结构稳定性好、整体性强的优点，从而可以避免大尺寸结构易出现掉渣、掉粉、碎裂等现象。
如图1所示，第一密封条110环绕于过滤单元120的外周，第一密封条110与过滤单元120粘接，由此可以对空气过滤模块100进行固定、保护。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上。
需要说明的是，通过设置第一密封条110，可以利用第一密封条110的固定作用对过滤单元120进行固定，防止过滤单元120上的活性炭模块碎裂、掉粉，由此可以提升空气过滤模块100的结构稳定性。
此外，还需要说明的是，在制造过滤单元120的工艺过程中，可以对单独的过滤单元120进行浸渍，不同的过滤单元120可以选用不同的浸泡液，从而可以使过滤单元120 具备不同的功能(例如杀菌、除臭、防霉、抗病毒等功能)。当将具有不同功能的过滤单元120拼接成空气过滤模块100时，空气过滤模块100具有不同的功能。相较于相关技术中的空气过滤模块，为了使其具有不同功能，需要对空气过滤模块相对的两个侧面分别浸渍，在不同浸渍工艺过程中，不同的浸泡液之间相互接触容易出现化学反应，进而导致功能失效；而且在浸渍时，难易控制浸泡液的量，进而导致空气过滤模块的功能属性难以掌控。
根据本发明实施例的空气过滤模块100，通过利用多个过滤单元120拼接以构造出空气过滤模块100，从而可以将一个过滤单元120与一种浸泡液对应浸渍，而多个中的部分过滤单元120浸渍一种浸泡液，多个中的另一部分过滤单元120浸渍另一种浸泡液，进而对于多个过滤单元120而言，浸渍了不同浸泡液的过滤单元120具备不同的功能，具备不同功能的过滤单元120拼接在一起时，可以使空气过滤模块100具备不同功能。由此无需在同一个过滤单元120上浸渍两种不同的浸泡液，从而避免多种浸泡液在同一过滤单元120上发生化学反应，一方面提升了单个过滤单元120的良品率，另一方面还可以简化过滤单元120的浸渍次数和浸渍周期。
在一些实施例中，多个过滤单元120包括具备第一过滤功能的第一过滤单元和具备第二过滤功能的第二过滤单元，第一过滤功能与所述第二过滤功能不相同。进一步地，多个过滤单元120包括具备第一过滤功能的第一过滤单元和具备第二过滤功能的第二过滤单元。其中，第一过滤单元通过浸渍一种浸泡液制成，以使第一过滤单元具备第一过滤功能；第二过滤单元通过浸渍另一种浸泡液制成，以使第二过滤单元具备第二过滤功能，第一过滤功能与第二过滤功能不相同。由此，具有不同功能的过滤单元12可以拼凑构造出具有多种过滤、净化功能的空气过滤模块100。
例如，第一过滤功能为杀菌功能，第二过滤功能为除臭功能。第一过滤单元通过浸渍一次第一浸泡液，从而可以使第一过滤单元具备杀菌功能；第二过滤单元通过浸渍一次第二浸泡液，从而可以使第二过滤单元具备除臭功能。具备杀菌功能的第一过滤单元和具备除臭功能的第二过滤单元通过拼接，可以构造出空气过滤模块100。此时空气过滤模块100具备除臭和杀菌功能。
如图2-图4所示，根据本发明的一些实施例，根据本发明的一些实施例，空气过滤模块100还包括第一框架151和外壳140。第一框架151设于过滤集成模块外周，过滤集成模块的迎风面设有固定装置，固定装置两端均止于第一框架151内。固定装置可以呈条状或网状结构。进一步地，固定装置包括多个固定筋条152。固定筋条152可以对多个过滤单元120进行固定，从而可以提升空气过滤模块100的结构稳定性。
外壳140环绕于第一框架151的外周，外壳140上设有第二密封条153用于密封外壳140内周壁和第一框架151外周壁之间的间隙。由此，气流可以更多地从过滤单元120 经过，从而可以提升空气过滤模块100净化效果。为了方便拿取空气净化装置，在一些实施例中，如图3、图5所示，外壳还具有把手。
根据本发明的一些实施例，过滤单元120可以为矩形。由此便于将多个过滤单元120 拼接。如图1所示，过滤单元120的网孔121尺寸可以为50-200目，优选100-200目。由此，可以根据需求，定制多个蜂窝状的过滤单元120，多个过滤单元120可以通过拼接构造出复合型滤网。此外，还可以通过控制网孔121的目数，降低空气过滤模块100 的风阻，使空气过滤模块100得到更加高效的净化性能。多个网孔121可以呈蜂窝状排列。每个网孔121可以为方形、圆形或者多边形。
在一些实施例中，过滤单元120具有第一方向上的第一尺寸、第二方向上的第二尺寸和第三方向上的第三尺寸，第一方向、第二方向和第三方向上中的任意两个方向相互垂直，第一尺寸的取值范围为10-100mm，第二尺寸的取值范围为10-100mm，第三尺寸的取值范围为10-100mm。例如，第一方向可以为空气过滤模块100的长度，第二方向可以为空气过滤模块100的宽度，第三方向可以为空气过滤模块100的厚度，此时空气过滤模块100长度的取值范围为10-100mm，空气过滤模块100宽度的取值范围为10-100mm，空气过滤模块100厚度的取值范围为10-100mm该尺寸下的过滤单元120压缩成型性好，运输过程中不容易碎裂，过滤性能良好。
由此，一方面，可以根据客户的需求利用过滤单元120将空气过滤模块100拼接成预定形状；另一方面，还可以将较大尺寸的空气过滤模块100划分为多个小模块，小结构的过滤单元120具有结构稳定性好、整体性强的优点，从而可以避免大尺寸结构易出现掉渣、掉粉、碎裂等现象。
为了增强空气净化装置的过滤效果，根据本发明的一些实施例，空气过滤模块还包括过滤网，过滤网与过滤集成模块层叠设置，在气流流动的方向上，过滤网位于过滤集成模块的上游或者下游。进一步地，过滤网可以为活性炭过滤网，过滤网呈蜂窝状。由此可以提升空气净化装置的净化率。在一些实施例中，活性炭过滤网为纸蜂窝粘碳结构，网格粘碳结构，三明治夹碳布结构，海绵粘碳结构或金属网折叠粘碳结构。由此可以增加空气过滤模块100的功能多样性。
下面以一个具体示例描述根据本发明实施例的空气过滤模块100。值得理解的是，下述描述仅是示例性说明，而不是对本发明的具体限制。
在该实施例中，过滤单元120采用的是特制而成的活性炭蜂窝，可以根据客户的需求，按照一定的比例将活性炭和化学配方混合而成(重量比1：3)，具有高FCADR的性能。该测试品由多个过滤单元120拼接而成，以除甲醛为例进行测试：
1)当测试品采用的纸蜂窝粘碳结构，其尺寸为320*320*91mm，参考GB/T 18801-2015 的测试标准，实测到150-210CMH的FCADR，负载风量为700CMH，其转化率约21-30％，
2)当测试品为活性炭蜂窝，且尺寸为320*320*30mm，以除甲醛为例，实测到 260-390CMH的FCADR，负载风量为700CMH，其转化率约37-55％。
这里的“转换率”指FCADR/负载风量，也即FCADR数值与负载风量的比值关系，能充分反映滤网在单位风量下的甲醛吸附效果。其中，“FCADR”数值指的是“甲醛洁净空气量”，参考《GB/T 18801-2015》附录C(规范性附录)气态污染物的洁净空气量试验方法；其中“负载风量”指的是空气净化器在搭载滤网后运行时，出风口的风量。
根据本发明实施例的空气净化装置，包括：机壳和如上所述的空气过滤模块。其中，机壳限定出风道，空气过滤模块与机壳可拆卸地连接，由此便于对空气过滤模块进行拆卸、更换等操作。
根据本发明实施例的空气净化装置，通过利用多个过滤单元120拼接以构造出空气过滤模块100，从而可以利用一种浸泡液对每个过滤单元120进行单独浸渍，进而浸渍了不同浸泡液的过滤单元120具备不同的功能，具备不同功能的过滤单元120拼接在一起时，可以使空气过滤模块100具备不同功能。
根据本发明实施例的空气过滤模块100的工艺方法，空气过滤模块100可以为如上所述的空气过滤模块，工艺方法包括：
选取基材；
对基材进行压制，以构造出具有多个网孔的过滤单元120；
将过滤单元120浸渍于浸泡液中，浸渍至恒重，或浸渍时长为1-2小时，浸渍温度为20-30℃；这里需要说明的是，将过滤单元120浸渍时，可以将过滤单元120完全浸渍到浸泡液中，一方面便于控制浸泡液与过滤单元120接触面积，另一方面，由于对过滤单元120仅浸渍一种浸泡液，而无需两次浸渍工艺，从而可以降低浸渍过滤单元120 时的工艺难度。
将浸渍后的过滤单元120在60℃以上条件烘干至恒重，或烘干时长为0.5-1.5h；
将多个过滤单元120烘干拼接以构造出空气过滤模块100。
根据本发明实施例的空气过滤模块100的工艺方法，在对过滤单元120浸渍时，可以对过滤单元120进行一次浸渍，使该过滤单元120具有一种过滤功能(例如杀菌、除臭、防霉、抗病毒等功能中的一种)；不同的过滤单元120可以选用不同的浸泡液进行浸渍，从而浸渍了不同浸泡液的过滤单元120具备不同的功能，将具备不同功能的过滤单元120拼接形成空气过滤模块100时，可以使空气过滤模块100具备不同的过滤功能。
根据本发明的一些实施例，基材内活性炭填充体积占过滤单元120总体积的25-80％。由此可以提升空气过滤模块100的过滤效果。当然，为了增加空气过滤模块100的过滤效果，在一些实施例中，基材内活性炭填充密度为40-80％。在一些实施例中，基材还包括二氧化硅、氧化铝、丙烯酸大孔树脂或其混合物。由此可以提升活性炭基材的功能多样性。
如图1所示，过滤单元120的网孔121尺寸可以为50-200目，优选100-200目。由此，可以根据需求，定制具有多个网孔的过滤单元120，多个过滤单元120可以通过拼接构造出复合型滤网。此外，还可以通过控制网孔121的目数，降低空气过滤模块100 的风阻，使空气过滤模块100得到更加高效的净化性能。
在一些实施例中，过滤单元120具有第一方向上的第一尺寸、第二方向上的第二尺寸和第三方向上的第三尺寸，第一方向、第二方向和第三方向上中的任意两个方向相互垂直，第一尺寸的取值范围为10-100mm，第二尺寸的取值范围为10-100mm，第三尺寸的取值范围为10-100mm。例如，第一方向可以为空气过滤模块100的长度，第二方向可以为空气过滤模块100的宽度，第三方向可以为空气过滤模块100的厚度，此时空气过滤模块100长度的取值范围为10-100mm，空气过滤模块100宽度的取值范围为10-100mm，空气过滤模块100厚度的取值范围为10-100mm
由此，一方面，可以根据客户的需求利用过滤单元120将空气过滤模块100拼接成预定形状；另一方面，还可以将较大尺寸的空气过滤模块100划分为多个小模块，小结构的过滤单元120具有结构稳定性好、整体性强的优点，从而可以避免大尺寸结构易出现掉渣、掉粉、碎裂等现象。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (16)

1.一种空气过滤模块，其特征在于，包括多个第一密封条和多个过滤单元，每个所述过滤单元具有多个网孔，所述第一密封条环绕于每个所述过滤单元的外周，多个所述过滤单元拼接以构造出过滤集成模块。
2.根据权利要求1所述的空气过滤模块，其特征在于，多个所述过滤单元包括具备第一过滤功能的第一过滤单元和具备第二过滤功能的第二过滤单元，所述第一过滤功能与所述第二过滤功能不相同。
3.根据权利要求1所述的空气过滤模块，其特征在于，还包括第一框架，所述第一框架设于所述过滤集成模块外周，所述过滤集成模块的迎风面设有固定装置，所述固定装置抵接于所述第一框架内，所述固定装置呈条状或网状结构。
4.根据权利要求3所述的空气过滤模块，其特征在于，还包括外壳，所述外壳环绕于所述第一框架的外周，所述外壳上设有第二密封条用于密封所述外壳内周壁和所述第一框架外周壁之间的间隙。
5.根据权利要求1所述的空气过滤模块，其特征在于，所述过滤单元为矩形。
6.根据权利要求1所述的空气过滤模块，其特征在于，所述过滤单元的网孔尺寸为50-200目，优选100-200目。
7.根据权利要求1所述的空气过滤模块，其特征在于，所述过滤单元具有第一方向上的第一尺寸、第二方向上的第二尺寸和第三方向上的第三尺寸，所述第一方向、所述第二方向和所述第三方向上中的任意两个方向相互垂直，
所述第一尺寸的取值范围为10-100mm，所述第二尺寸的取值范围为10-100mm，所述第三尺寸的取值范围为10-100mm。
8.根据权利要求1所述的空气过滤模块，其特征在于，还包括过滤网，所述过滤网与所述过滤集成模块层叠设置，在气流流动的方向上，所述过滤网位于所述过滤集成模块的上游或者下游。
9.根据权利要求8所述的空气过滤模块，其特征在于，所述过滤网为活性炭过滤网，所述活性炭过滤网为纸蜂窝粘碳结构，网格粘碳结构，三明治夹碳布结构，海绵粘碳结构或金属网折叠粘碳结构。
10.根据权利要求8所述的空气过滤模块，其特征在于，所述过滤网呈蜂窝状。
11.一种空气净化装置，其特征在于，包括：
机壳，所述机壳限定出风道；
空气过滤模块，所述空气过滤模块为根据权利要求1-10中任一项所述的空气过滤模块，所述空气过滤模块与所述机壳可拆卸地连接。
12.一种空气过滤模块的工艺方法，其特征在于，所述工艺方法包括：
选取基材；
对所述基材进行压制，以构造出具有多个网孔的过滤单元；
将所述过滤单元浸渍于浸泡液中，浸渍至恒重，或浸渍时长为1-2小时，浸渍温度为20-30℃；
将浸渍后的所述过滤单元在60℃以上条件烘干至恒重，或烘干时长为0.5-1.5h；
将多个所述过滤单元烘干拼接以构造出所述空气过滤模块。
13.根据权利要求12所述的空气过滤模块的工艺方法，其特征在于，所述基材内活性炭填充体积占所述过滤单元总体积的25-80％。
14.根据权利要求12所述的空气过滤模块的工艺方法，其特征在于，所述基材还包括二氧化硅、氧化铝、或丙烯酸大孔树脂或其混合物。
15.根据权利要求12所述的空气过滤模块的工艺方法，其特征在于，所述过滤单元的网孔尺寸为50-200目，优选100-200目。
16.根据权利要求12所述的空气过滤模块的工艺方法，其特征在于，所述过滤单元具有第一方向上的第一尺寸、第二方向上的第二尺寸和第三方向上的第三尺寸，所述第一方向、所述第二方向和所述第三方向上中的任意两个方向相互垂直，
所述第一尺寸的取值范围为10-100mm，所述第二尺寸的取值范围为10-100mm，所述第三尺寸的取值范围为10-100mm。
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