CN112013497A - 用于空气调节设备的加湿滤芯和空气调节设备 - Google Patents
用于空气调节设备的加湿滤芯和空气调节设备 Download PDFInfo
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Abstract
本发明提供了用于空气调节设备的加湿滤芯和空气调节设备,该加湿滤芯包括外框,所述外框限定出容纳空间;加湿膜,所述加湿膜设置在所述容纳空间中,所述加湿膜是由中空微多孔纤维形成的。该加湿滤芯中的加湿膜具有理想的导湿、放湿的性能,进而使得加湿滤芯吸水速度快、吸水量大、同时蒸发速率快,能够有效提升加湿量。
Description
技术领域
本发明涉及空气调节设备技术领域,具体的,涉及用于空气调节设备的加湿滤芯和空气调节设备。
背景技术
目前,空气调节设备加湿,是通过水箱中的水输送到加湿器顶部的淋水器,水均匀地淋到加湿膜的顶部,淋水器确保水均匀分配到湿膜材料上,水在重力作用下沿加湿膜向下浸透,淋湿加湿膜内部的所有层面,形成均匀的水膜.当干燥的风通过加湿膜时,干燥的空气和湿润的加湿膜表面有较大的接触面积,水份充分吸收空气的热量而汽化、蒸发,从而达到对空气加湿的目的。目前,采用的加湿膜为木浆纸加湿膜,其吸水速度慢,吸水量小,蒸发速率慢,进而导致加湿量提升困难。
因而,目前空气调节设备加湿相关技术仍有待改进。
发明内容
本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此,本发明的一个目的在于提出一种吸水速度快、吸水量大或者蒸发速率快的用于空气调节设备的加湿滤芯。
在本发明的一个方面,本发明提供了一种用于空气调节设备的加湿滤芯。根据本发明的实施例,该加湿滤芯包括:外框,所述外框限定出容纳空间;加湿膜,所述加湿膜设置在所述容纳空间中,所述加湿膜是由中空微多孔纤维形成的。该加湿滤芯中,中空微多孔纤维的芯部具有中孔,皮层有微多孔,且有部分微多孔成为从表面到中空部分的贯穿孔,当中空微多孔纤维与水分接触时,在毛细效应作用下,一面从内侧贯穿孔将水分输向中孔并沿中空部分分布,一面又通过外侧微孔向空气中蒸发,因而吸水迅速,保水率和输水率高,透气性好,进而使得加湿膜具有良好的导湿快干的性能,使得加湿滤芯吸水速度快、吸水量大、同时蒸发速率快,能够有效提升加湿量,达到理想的加湿效果。
根据本发明的实施例,所述加湿膜构造为锯齿状。
锯齿状的所述加湿膜满足以下条件的至少一种:锯齿状的所述加湿膜的齿牙高度为10~100mm;锯齿状的所述加湿膜的齿牙密度为150~500个齿牙/米。
根据本发明的实施例,该加湿滤芯还包括多个隔板,所述隔板设置在所述外框中,将所述容纳空间划分为多个子容纳空间,所述加湿膜包括多个子加湿膜,每个所述子容纳空间中间隔设置多个所述子加湿膜。
根据本发明的实施例,多个所述子加湿膜满足以下条件的至少一种:多个所述子加湿膜与所述外框的侧壁平行;在与所述外框的侧壁平行的方向上,每个所述子加湿膜的宽度为10-100mm;相邻两个所述子加湿膜之间的间距为0.2-5mm。
根据本发明的实施例,所述中空微多孔纤维满足以下条件的至少一种:所述中空微多孔纤维的线密度为1.0~5.0dtex;所述中空微多孔纤维的长度为30~50mm;所述中空微多孔纤维为聚酯纤维、聚丙烯纤维、聚酰胺纤维、聚丙烯腈纤维和聚氨酯纤维中的至少一种。
根据本发明的实施例,所述加湿膜为由所述中空微多孔纤维构成的无纺布。
根据本发明的实施例,所述加湿膜满足以下条件的至少一种:克重为30-200g/m2;厚度为0.3-1.0mm。
根据本发明的实施例,所述外框和所述隔板由所述中空微多孔纤维构成,所述外框的厚度和所述隔板的厚度均大于所述加湿膜的厚度。
在本发明的另一方面,本发明提供了一种空气调节设备。根据本发明的实施例,该空气调节设备包括:壳体,所述壳体上设置有进风口和出风口;前面所述的加湿滤芯,所述加湿滤芯设置在所述壳体中,位于所述进风口和所述出风口之间,适于使从所述进风口进入的风经过所述加湿滤芯后通过所述出风口排出;水槽,所述水槽设置在所述加湿滤芯的下方,所述加湿滤芯的一部分浸入所述水槽中的水中。该空气调节设备具有前面所述的加湿滤芯的全部特征和优点,在此不再一一赘述。
根据本发明的实施例,所述空气调节设备为空调器、净化器或加湿器。
附图说明
图1是本发明一个实施例的加湿滤芯的结构示意图。
图2是本发明另一个实施例的加湿滤芯的结构示意图。
图3是图2中所示的加湿滤芯的侧视图。
图4是图2中所示的加湿滤芯沿A-A线的剖面图。
图5是本发明一个实施例的加湿滤芯的结构示意图。
图6是本发明另一个实施例的加湿滤芯的结构示意图。
图7是图6中所示的加湿滤芯的侧视图。
图8是图6中所示的加湿滤芯沿B-B线的剖面图.
图9是本发明一个实施例中加湿滤芯加湿过程的示意图。
图10是本发明一个实施例的中空微多孔纤维的结构示意图。
图11本发明一个实施例的空气调节设备的结构示意图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例。下面描述的实施例是示例性的,仅用于解释本发明,而不能理解为对本发明的限制。实施例中未注明具体技术或条件的,按照本领域内的文献所描述的技术或条件或者按照产品说明书进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者,均为可以通过市购获得的常规产品。
在本发明的一个方面,本发明提供了一种用于空气调节设备的加湿滤芯。根据本发明的实施例,参照图1和图4,该加湿滤芯100包括:外框10,所述外框10限定出容纳空间;加湿膜20,所述加湿膜20设置在所述容纳空间中,所述加湿膜20是由中空微多孔纤维形成的。该加湿滤芯中,中空微多孔纤维的芯部具有中孔,皮层有微多孔,且有部分微多孔成为从表面到中空部分的贯穿孔,当中空微多孔纤维与水分接触时,在毛细效应作用下,一面从内侧贯穿孔将水分输向中孔并沿中空部分分布,一面又通过外侧微孔向空气中蒸发,因而吸水迅速,保水率和输水率高,透气性好,当风经过加湿膜时(参照图9,其中箭头方向表示风向)纤维表面的水分能快速蒸发并随空气带走,进而使得加湿膜具有良好的导湿快干的性能,加湿膜吸水速度快、吸水量大、同时蒸发速率快,能够有效提升加湿量,达到理想的加湿效果。
根据本发明的实施例,外框的具体形状和材质等均没有特别限制,主要能够支撑加湿膜即可。一些实施例中,外框为封闭的环形,具体的形状可以为矩形、圆形、三角形、圆角矩形以及其他规则或不规则的形状等;外框的材质可以为塑料(如聚对苯二甲酸乙二醇酯等)材质。由此,加湿效果较佳,且制备材料来源广泛,耐腐蚀性和防霉性较好,使用效果较佳。一个具体示例中,外框的材料可以与加湿膜的材料相同,为了保证较好的支撑作用,可以使得外框的厚度大于加湿膜的厚度,具体的,外框的厚度可以为1~2mm,如1mm、1.1mm、1.2mm、1.3mm、1.4mm、1.5mm、1.6mm、1.7mm、1.8mm、1.9mm、2mm等。由此,可以进一步提高加湿量,改善加湿效果。
根据本发明的实施例,加湿膜可以固定在外框上,具体的,可以通过热熔胶等方式将加湿膜的边缘固定在外框上。由此,可以很好地支撑加湿膜,方便风吹向加湿膜,并携带水分吹出,从而更好的实现加湿功能。
根据本发明的实施例,参照图1至图4,所述加湿膜20构造为锯齿状。具体的,可以将一张加湿膜交替向相对的两个方向折叠,使得加湿膜形成类似纸扇的锯齿状折叠结构。由此,可以加大空气和加湿膜的接触面积,提高加湿量。
根据本发明的实施例,锯齿状的所述加湿膜具有多个齿牙21,齿牙高度H1可以为10~100mm,具体如10mm、15mm、20mm、25mm、30mm、35mm、40mm、45mm、50mm、55mm、60mm、65mm、70mm、75mm、80mm、85mm、90mm、95mm、100mm等。在该高度范围内,可以使得加湿量较为适宜,风阻不会过大,且加湿滤芯的厚度也不会过厚,高度进一步减小会导致加湿膜面积减小,高度进一步增大又会使得加湿膜风阻变大,均不利于加湿量的提高。
根据本发明的实施例,锯齿状的所述加湿膜的齿牙密度可以为150~500个齿牙/米,具体如150个齿牙/米、200个齿牙/米、250个齿牙/米、300个齿牙/米、350个齿牙/米、400个齿牙/米、450个齿牙/米、500个齿牙/米等。在该齿牙密度范围内,吹向加湿膜的气体与加湿膜的接触面积适宜,既能够具有合适的加湿量,又不会有过大的风阻。
根据本发明的实施例,参照图5至图8,该加湿滤芯100还包括多个隔板30,多个所述隔板30设置在所述外框10中,将所述容纳空间划分为多个子容纳空间,所述加湿膜包括多个子加湿膜22,每个所述子容纳空间中间隔设置多个所述子加湿膜22。具体的,可以将多个子加湿膜固定在外框10和隔板30上。由此,空气流经加湿膜时既可以从子加湿膜内部穿过,也可以从子加湿膜之间的间隙处穿过,空气与加湿膜的接触面积较大,同时可以减小风阻,降低噪音和能耗。
根据本发明的实施例,隔板30的形状和材质也没有特变限制,例如隔板30可以水平设置、垂直设置(参照图6)、倾斜设置等;而隔板的材质可以为塑料(如聚对苯二甲酸乙二醇酯等)等,也可以为与加湿膜的材料相同,为了具有较好的支撑作用,隔板的厚度可以为比加湿膜的厚度更大,具体的,隔板的厚度可以为1~2mm,如1mm、1.1mm、1.2mm、1.3mm、1.4mm、1.5mm、1.6mm、1.7mm、1.8mm、1.9mm、2mm等。由此,可以进一步提高加湿量,改善加湿效果。
根据本发明的实施例,多个所述子加湿膜的具体设置方式没有特别限制,可以根据实际需要灵活选择,一些具体实施例中,参照图5,多个所述子加湿膜22与所述外框10的侧壁平行。由此,可以将风阻降低至最小,进一步降低噪音和能耗。
根据本发明的实施例,在与所述外框10的侧壁平行的方向上,每个所述子加湿膜的宽度H3可以为10-100mm,具体如10mm、15mm、20mm、25mm、30mm、35mm、40mm、45mm、50mm、55mm、60mm、65mm、70mm、75mm、80mm、85mm、90mm、95mm、100mm等。在该宽度范围内,可以使得加湿量较为适宜,且加湿滤芯的厚度也不会过厚,占用体积较小,利于空气调节设备的小型化,如果厚度过小会导致空气与加湿膜的接触时间变短,不利于加湿量的提高。
根据本发明的实施例,相邻两个所述子加湿膜22之间的间距H2可以为0.2-5mm,具体如0.2mm、0.5mm、1mm、1.5mm、2mm、2.5mm、3mm、3.5mm、4mm、4.5mm、5mm等等。在该间距范围内,能够在保证空气和加湿膜的接触面积足够大的同时,最大可能的降低风阻。
根据本发明的实施例,中空微多孔纤维(结构示意图参照图10)是指芯部有中孔,皮层有微多孔的差别化纤维,其中有部分微多孔成为从表面到中空部分的贯穿孔,本发明中采用的中空微多孔纤维的线密度可以为1.0~5.0dtex(具体如1dtex、1.5dtex、2dtex、2.5dtex、3dtex、3.5dtex、4dtex、4.5dtex、5dtex等);中空微多孔纤维的长度可以为30~50mm(具体如30mm、31mm、32mm、33mm、34mm、35mm、36mm、37mm、38mm、39mm、40mm、41mm、42mm、43mm、44mm、45mm、46mm、47mm、48mm、49mm、50mm等等);中空微多孔纤维的具体种类可以为聚酯纤维、聚丙烯纤维、聚酰胺纤维、聚丙烯腈纤维和聚氨酯纤维中的至少一种。满足上述条件的中空微多孔纤维形成的加湿膜,与水分接触时,在毛细效应作用下,一面从内侧贯穿孔将水分输向中孔并沿中空部分分布,一面又通过外侧微孔向空气中蒸发,因而吸水迅速,保水率、输水率高,透气性好,具有良好的导湿快干的性能。。
根据本发明的实施例,所述加湿膜为由所述中空微多孔纤维构成的无纺布。具体的,无纺布(Non Woven Fabric或者Nonwoven cloth)又称不织布,是由定向的或随机的纤维而构成,因具有布的外观和某些性能而称其为布。由此,加湿膜制备简单、方便,且加湿效果较佳。
根据本发明的实施例,上述中空微多孔纤维可以利用异形孔喷丝板直接纺丝或采用复合纺丝法纺制双组分皮芯纤维得到中空外,其微多孔结构的形成是向聚合物中添加成孔剂,使成孔剂均匀分布在聚合物中,经熔融纺丝后,在织物整理阶段再用碱将其溶解出来,纤维上就留下了许多微多孔。然后,可以采用纺粘法、水刺法、针刺法或熔喷法将中空微多孔纤维制备成无纺布,并通过在线或离线方式将得到的无纺布卷材成型,其中,用于形成中空微多孔纤维的聚合物的熔融指数可以为20-40g/10min,所得中空微多孔纤维线密度可以为1.0-5.0dtex,纤维长度可以为30-50mm。得到的无纺布的克重为30-200g/m2(具体如30g/m2、40g/m2、50g/m2、60g/m2、70g/m2、80g/m2、90g/m2、100g/m2、110g/m2、120g/m2、130g/m2、140g/m2、150g/m2、160g/m2、170g/m2、180g/m2、190g/m2、200g/m2等),厚度可以为0.3-1.0mm(具体如0.3mm、0.4mm、0.5mm、0.6mm、0.7mm、0.8mm、0.9mm、1.0mm等等),具有十分好的吸湿和放湿功能。
在本发明的另一方面,本发明提供了一种空气调节设备。根据本发明的实施例,参照图11,该空气调节设备包括:壳体200,所述壳体200上设置有进风口210和出风口220;前面所述的加湿滤芯100,所述加湿滤芯100设置在所述壳体200中,位于所述进风口210和所述出风口220之间,适于使从所述进风口210进入的风经过所述加湿滤芯100后通过所述出风口220排出;水槽300,所述水槽300设置在所述加湿滤芯100的下方,所述加湿滤芯100的一部分浸入所述水槽300中的水中。该空气调节设备具有前面所述的加湿滤芯的全部特征和优点,在此不再一一赘述。
根据本发明的实施例,所述风的流动方向与所述外框的侧壁平行。由此,风可以垂直通过加湿滤芯,风阻较小,有利于降低空气调节设备的噪音和能耗。
根据本发明的实施例,该空气调节设备的具体种类没有特别限制,具体可以为空调器、净化器或加湿器。且本领域技术人员可以理解,除了前面所述的加湿滤芯,该空气调节设备具有常规空气调节设备必须具备的结构和部件,例如,以空调为例,其可以包括室内机和室外机,加湿滤芯可以设置在空调器的室内机中,且室内机和室外机均可以具有常规空调器的结构和部件,如室内机可以包括面板、导风板、风轮、过滤网、接水盘、面框、风机、换热器等等,在此不再一一赘述。
下面详细描述本发明的实施例。
实施例1
如图3所示,使用中空微多孔纤维无纺布作为加湿膜制作成锯齿型加湿滤芯,锯齿高度为10mm,锯齿数目为300齿/m,所述锯齿型加湿滤芯垂直放置于水槽上(放置方式如图11所示),加湿滤芯从水槽吸水,空气从进风口进入,垂直通过加湿滤芯,把水汽从出风口吹出。其中,中空微多孔纤维的线密度为1.0dtex,纤维长度为30mm,纤维的具体种类为聚酯纤维,无纺布的克重为90g/m2,厚度为0.5mm。
实施例2
如图3所示,使用中空微多孔纤维无纺布作为加湿膜制作成锯齿型加湿滤芯,锯齿高度为30mm,锯齿数目为300齿/m,所述锯齿型加湿滤芯垂直放置于水槽上(放置方式如图11所示),加湿滤芯从水槽吸水,空气从进风口进入,垂直通过加湿滤芯,把水汽从出风口吹出。其中,中空微多孔纤维的线密度为1.5dtex,纤维长度为40mm,纤维的具体种类为聚酯纤维,无纺布的克重为100g/m2,厚度为0.6mm。
实施例3
如图3所示,使用中空微多孔纤维无纺布作为加湿膜制作成锯齿型加湿滤芯,锯齿高度为100mm,锯齿数目为150齿/m,所述锯齿型加湿滤芯垂直放置于水槽上(放置方式如图11所示),加湿滤芯从水槽吸水,空气从进风口进入,垂直通过加湿滤芯,把水汽从出风口吹出。其中,中空微多孔纤维的线密度为2.0dtex,纤维长度为50mm,纤维的具体种类为聚丙烯腈纤维,无纺布的克重为110g/m2,厚度为0.6mm。
实施例4
如图4所示,使用中空微多孔纤维无纺布作为加湿膜制作成插片型加湿滤芯,在与外框侧壁平行的方向上,子加湿膜的宽度为10mm,相邻两个子加湿膜之间的间距为0.2mm,所述插片型加湿滤芯垂直放置于水槽上(放置方式如图11所示),加湿滤芯从水槽吸水,空气从进风口进入空调或加湿器,垂直通过加湿滤芯,把水汽从出风口吹出。其中,中空微多孔纤维的线密度为1.0dtex,纤维长度为30mm,纤维的具体种类为聚酯纤维,无纺布的克重为90g/m2,厚度为0.5mm。
实施例5
如图4所示,使用中空微多孔纤维无纺布作为加湿膜制作成插片型加湿滤芯,子加湿膜在风的流动方向上的宽度为60mm,相邻两个子加湿膜之间的间距为3mm,所述插片型加湿滤芯垂直放置于水槽上(放置方式如图11所示),加湿滤芯从水槽吸水,空气从进风口进入空调或加湿器,垂直通过加湿滤芯,把水汽从出风口吹出。其中,中空微多孔纤维的线密度为1.5dtex,纤维长度为40mm,纤维的具体种类为聚酯纤维,无纺布的克重为100g/m2,厚度为0.6mm。
实施例6
如图4所示,使用中空微多孔纤维无纺布作为加湿膜制作成插片型加湿滤芯,子加湿膜在风的流动方向上的宽度为100mm,相邻两个子加湿膜之间的间距为5mm,所述插片型加湿滤芯垂直放置于水槽上(放置方式如图11所示),加湿滤芯从水槽吸水,空气从进风口进入空调或加湿器,垂直通过加湿滤芯,把水汽从出风口吹出。其中,中空微多孔纤维的线密度为2.0dtex,纤维长度为50mm,纤维的具体种类为聚丙烯腈纤维,无纺布的克重为200g/m2,厚度为1.0mm。
对比例1
如图3所示,使用圆形截面纤维无纺布作为加湿膜制作成锯齿型加湿滤芯,锯齿高度为30mm,锯齿数目为300齿/m,所述加湿滤芯垂直放置于水槽上(放置方式如图11所示),加湿滤芯从水槽吸水,空气从进风口进入,垂直通过加湿滤芯,把水汽从出风口吹出。其中,中空微多孔纤维的线密度为1.0dtex,纤维长度为30mm,纤维的具体种类为聚酯纤维,无纺布的克重为90g/m2,厚度为0.5mm。
性能测试:
对实施例1-6和对比例1的吸水速度、吸水量和加湿量进行测试,测试方法如下:
吸水速度测试:参照GB/T 21655.1-2008。
吸水量测试:参照GB/T 21655.1-2008。
蒸发速率:参照GB/T 21655.1-2008。
加湿量测试:参照GB/T 23332-2009。
测试结果:
在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“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必须针对的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外,在不相互矛盾的情况下,本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例,可以理解的是,上述实施例是示例性的,不能理解为对本发明的限制,本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。
Claims (11)
1.一种用于空气调节设备空气调节设备的加湿滤芯,其特征在于,包括:
外框,所述外框限定出容纳空间;
加湿膜,所述加湿膜设置在所述容纳空间中,所述加湿膜是由中空微多孔纤维形成的。
2.根据权利要求1所述的加湿滤芯,其特征在于,所述加湿膜构造为锯齿状。
3.根据权利要求2所述的加湿滤芯,其特征在于,锯齿状的所述加湿膜满足以下条件的至少一种:
锯齿状的所述加湿膜的齿牙高度为10~100mm;
锯齿状的所述加湿膜的齿牙密度为150~500个齿牙/米。
4.根据权利要求1所述的加湿滤芯,其特征在于,还包括多个隔板,多个所述隔板设置在所述外框中,将所述容纳空间划分为多个子容纳空间,
所述加湿膜包括多个子加湿膜,每个所述子容纳空间中间隔设置多个所述子加湿膜。
5.根据权利要求4所述的加湿滤芯,其特征在于,多个所述子加湿膜满足以下条件的至少一种:
多个所述子加湿膜与所述外框的侧壁平行;
在与所述外框的侧壁平行的方向上,每个所述子加湿膜的宽度为10-100mm;
相邻两个所述子加湿膜之间的间距为0.2-5mm。
6.根据权利要求1所述的加湿滤芯,其特征在于,所述中空微多孔纤维满足以下条件的至少一种:
所述中空微多孔纤维的线密度为1.0~5.0dtex;
所述中空微多孔纤维的长度为30~50mm;
所述中空微多孔纤维为聚酯纤维、聚丙烯纤维、聚酰胺纤维、聚丙烯腈纤维和聚氨酯纤维中的至少一种。
7.根据权利要求1所述的加湿滤芯,其特征在于,所述加湿膜为由所述中空微多孔纤维构成的无纺布。
8.根据权利要求7所述的加湿滤芯,其特征在于,所述加湿膜满足以下条件的至少一种:
克重为30-200g/m2;
厚度为0.3-1.0mm。
9.根据权利要求4所述的加湿滤芯,其特征在于,所述外框和所述隔板由所述中空微多孔纤维构成,所述外框的厚度和所述隔板的厚度均大于所述加湿膜的厚度。
10.一种空气调节设备,其特征在于,包括:
壳体,所述壳体上设置有进风口和出风口;
权利要求1~9中任一项所述的加湿滤芯,所述加湿滤芯设置在所述壳体中,位于所述进风口和所述出风口之间,适于使从所述进风口进入的风经过所述加湿滤芯后通过所述出风口排出;
水槽,所述水槽设置在所述加湿滤芯的下方,所述加湿滤芯的一部分浸入所述水槽中的水中。
11.根据权利要求10所述的空气调节设备,其特征在于,所述空气调节设备为空调器、净化器或加湿器。
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2019
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