CN112957827A - 一种聚四氟乙烯中空纤维膜空气过滤装置 - Google Patents

一种聚四氟乙烯中空纤维膜空气过滤装置 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种聚四氟乙烯中空纤维膜空气过滤装置，属于空气过滤技术，包括矩形的箱体，所述箱体的上方开口且可拆卸连接有箱盖，所述箱体的前侧设有进风口，后侧设有出风口，所述箱体的内部在左右两侧对应设有侧出风腔，所述箱体的内部在出风口内侧设有与侧出风腔和出风口连通的出风风道，所述箱体的内部在两侧的侧出风腔之间沿前后方向设有至少两个矩形的模块安装腔，所述模块安装腔与侧出风腔连通，所述模块安装腔内安装有聚四氟乙烯中空纤维膜空气滤芯模块。由于聚四氟乙烯中空纤维膜空气滤芯为模块化结构，可以整体安装和拆卸，安装时直接放入模块安装腔，拆卸时，直接取出，因此方便了安装和拆卸。

Description

一种聚四氟乙烯中空纤维膜空气过滤装置
技术领域
本发明涉及环境保护领域，尤其涉及中空纤维膜空气净化装置。
背景技术
近年来，室内空气质量日益受到人们的重视，采用中空纤维膜滤芯的新风机可以将室外污浊的空气通过PTFE中空纤维膜进行过滤。由于采用PTFE中空纤维膜作为过滤材料，滤芯无耗材，无需更换，可重复清洗使用，容尘量为传统滤网的30-50倍，使用寿命长，并且能长久保持高效去除率。
但是因中空纤维膜工艺限制，直径只能做2-4mm，空气在2-4mm的圆管中流动，阻力损失非常大，最后出来的风量就很小了。
另外，目前的中空纤维膜滤芯不便于拆卸维护。
发明内容
针对现有技术的缺陷，本发明所要解决的技术问题就是提供一种聚四氟乙烯中空纤维膜空气过滤装置，可以提高出风量，方便进行拆卸维护。
为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：一种聚四氟乙烯中空纤维膜空气过滤装置，包括矩形的箱体，所述箱体的内部填充有泡沫材料，所述箱体的上方开口且可拆卸连接有箱盖，所述箱体的前侧设有进风口，后侧设有出风口，所述箱体的内部在左右两侧对应设有侧出风腔，所述箱体的内部在出风口内侧设有与侧出风腔和出风口连通的出风风道，所述箱体的内部在两侧的侧出风腔之间沿前后方向设有至少两个矩形的模块安装腔，所述模块安装腔与侧出风腔连通，所述模块安装腔内安装有聚四氟乙烯中空纤维膜空气滤芯模块；所述聚四氟乙烯中空纤维膜空气滤芯模块包括膜丝固定框架和中空纤维膜丝，所述膜丝固定框架包括平行设于中空纤维膜丝长度两侧的两个端部框架以及平行设于上侧和下侧且两端对应连接两个端部框架的侧固定板，从而在膜丝固定框架的前后侧形成敞口，所述侧固定板上设有通风孔，若干中空纤维膜丝沿上下方向分层设置并在层间形成层间间隙，中空纤维膜丝的两端对应与两个端部框架固定。
优选的，所述箱体的内部底面对应在聚四氟乙烯中空纤维膜空气滤芯模块下方设有过风槽，且过风槽的前后两侧边沿对应长于聚四氟乙烯中空纤维膜空气滤芯模块的前后两侧边沿。
优选的，所述模块安装腔的边角位置设有定位边柱，所述定位边柱设有与膜丝固定框架边角定位配合的L形定位部。
优选的，相邻两个聚四氟乙烯中空纤维膜空气滤芯模块之间设有分隔间隙。
优选的，所述端部框架为矩形框体结构，所述端部框架的前后两侧边框之间连接有膜丝分隔片，相邻两层中空纤维膜丝由膜丝分隔片分隔，形成层间间隙。
优选的，所述端部框架的前后两侧边框上对应设有定位卡槽，所述膜丝分隔片的端部卡入定位卡槽。
优选的，所述端部框架、膜丝分隔片以及中空纤维膜丝的端部通过树脂浇注固定。
优选的，所述膜丝分隔片上设有上下贯通以使树脂通过的树脂渗入孔。
优选的，所述端部框架与侧固定板之间采用插合方式固定。
优选的，所述端部框架的上表面和下表面对应与上侧和下侧的侧固定板表面之间形成高度差，以使上、下侧的侧固定板表面与对应的箱盖和箱体的内部底面之间形成过风间隙。
1、聚四氟乙烯中空纤维膜空气滤芯为模块化结构，膜丝端部与端部框架固定且膜丝两端外露，因而能从膜丝的两端抽气，这样空气在膜管中的压力损失能降低一半，最后出风量能提高一倍。由于聚四氟乙烯中空纤维膜空气滤芯为模块化结构，可以整体安装和拆卸，安装时直接放入模块安装腔，拆卸时，直接取出，因此方便了安装和拆卸。
2、箱体的内部底面对应在聚四氟乙烯中空纤维膜空气滤芯模块下方设有过风槽，同时端部框架的上表面和下表面对应与上侧和下侧的侧固定板表面之间形成高度差，因此上、下侧的侧固定板表面与对应的箱盖和箱体的内部底面之间形成了过风间隙，有利于风从聚四氟乙烯中空纤维膜空气滤芯模块的上侧和下侧流过，加强空气流动。
3、模块安装腔通过四个边角位置上的定位边柱对聚四氟乙烯中空纤维膜空气滤芯形成定位，无需采用其他方式进一步紧固。
4、端部框架中设有膜丝分隔片，相邻两层中空纤维膜丝由膜丝分隔片分隔，形成层间间隙，同时同一高度左右相邻两根中空纤维膜丝之间也隔开一定的距离，这样，用大吸力的离心风机对膜丝两端抽气，给滤芯100-500Pa的吸力，聚四氟乙烯中空纤维膜会产生轻微抖动，过滤空气中的灰尘就不会粘在中空纤维膜表面，灰尘会掉落下来，这样实现了滤芯不粘灰、免维护。现有聚四氟乙烯中空纤维膜滤芯，一头固定，从另一头抽气，这种滤芯用2-4个月就会很脏了，需要清洗滤芯；而采用本发明的滤芯，用2-4个月后，中空纤维膜表面还是很干净，不需要维护。
5、由于膜丝固定框架的前后两侧形成敞口，同时侧固定板上设有通风孔，因此，不仅可以前后流通，还可以上下流通，利于中空纤维膜丝与空气进行充分接触和过滤，同时也利于聚四氟乙烯中空纤维膜受到风力产生抖动，使灰尘从中空纤维膜掉落下来。
6、端部框架、膜丝分隔片以及中空纤维膜丝的端部通过树脂浇注固定，浇注完成后再切掉中空纤维膜丝端部多余部分，使中空纤维膜丝端部从端部框架表面适当露出，也方便了端部框架、膜丝分隔片以及中空纤维膜丝的一体固定。
7、膜丝分隔片上设有上下贯通以使树脂通过的树脂渗入孔，从而使树脂可以在相邻膜丝分隔片之间充分填充，将中空纤维膜丝端部可靠固定。
8、端部框架与侧固定板之间采用插合方式固定，因此便于将侧固定板拆下后清洗膜丝。
本发明采用的具体技术方案及其带来的有益效果将会在下面的具体实施方式中结合附图中予以详细的揭露。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步描述：
图1为一种聚四氟乙烯中空纤维膜空气过滤装置的安装示意图；
图2为一种聚四氟乙烯中空纤维膜空气过滤装置在箱盖闭合后外形示意图；
图3为一种聚四氟乙烯中空纤维膜空气滤芯模块的外形示意图；
图4为一种聚四氟乙烯中空纤维膜空气滤芯模块的分解示意图；
图5为一种聚四氟乙烯中空纤维膜空气过滤装置上下中间位置剖开示意图；
图6为一种聚四氟乙烯中空纤维膜空气滤芯模块的侧面示意图；
图中：
1-聚四氟乙烯中空纤维膜空气滤芯模块，11-端部框架，111-定位卡槽，112-插片，12-侧固定板，121-通风孔，122-插槽，13-膜丝分隔片，131-树脂渗入孔，14-中空纤维膜丝；
2-箱体，201-进风口，202-出风口，203-箱盖，204-安装耳板，21-模块安装腔，211-进风腔侧壁，212-定位边柱，213-出风侧隔板，214-过风槽，22-侧出风腔，23-出风风道。
具体实施方式
下面结合本发明实施例的附图对本发明实施例的技术方案进行解释和说明，但下述实施例仅为本发明的优选实施例，并非全部。基于实施方式中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得其他实施例，都属于本发明的保护范围。
本领域技术人员可以理解的是，在不冲突的情况下，下述的实施例及实施方式中的特征可以相互组合。
在本发明使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本发明。例如下述的“前”、“后”、“左”、“右”、“上”、“下”等指示方位或位置关系的词语仅基于附图所示的方位或位置关系，仅为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置/元件必须具有特定的方位或以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，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。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
实施例一
如图1至图6所示，一种聚四氟乙烯中空纤维膜空气过滤装置，包括矩形的箱体2，所述箱体2上方开口且可拆卸连接有箱盖203，所述箱体2的前侧设有进风口201，后侧设有出风口202，所述箱体2的内部在左右两侧对应设有侧出风腔22，所述箱体2的内部在出风口202内侧设有与侧出风腔22和出风口202连通的出风风道23。侧出风腔22、出风风道23均上下侧封闭，同时侧出风腔22前端封闭，所述箱体2的内部在两侧的侧出风腔22之间沿前后方向设有至少两个矩形的模块安装腔21，模块安装腔21左右两侧与两侧的侧出风腔22对应贯通，每个模块安装腔21内安装有一个聚四氟乙烯中空纤维膜空气滤芯模块1，从而该装置可以根据需要安装多个聚四氟乙烯中空纤维膜空气滤芯模块1，提高过滤效率。
其中，所述聚四氟乙烯中空纤维膜空气滤芯模块1包括膜丝固定框架和中空纤维膜丝14，所述膜丝固定框架包括平行设于中空纤维膜丝长度两侧的两个端部框架11以及平行设于上侧和下侧且两端对应连接两个端部框架11的侧固定板12，从而在膜丝固定框架的前后侧形成敞口。所述侧固定板12上设有通风孔121，若干中空纤维膜丝14沿上下方向分层设置并在层间形成层间间隙，中空纤维膜丝14的两端对应与两个端部框架11固定且在端部框架11表面露出，两个端部框架11对应固定于模块安装腔21的左右两侧，使中空纤维膜丝14的两端可以与两侧的两个侧出风腔22形成连通。因而在从出风口202抽气时，能从膜丝的两端抽气，这样空气在膜管中的压力损失能降低一半，最后出风量能提高一倍。
另外，由于聚四氟乙烯中空纤维膜空气滤芯模块1为模块化结构，并与模块安装腔21对应配合，可以整体安装和拆卸，因此方便了安装和拆卸。由于膜丝固定框架的前后两侧形成敞口，同时侧固定板12上设有通风孔121，因此，通过聚四氟乙烯中空纤维膜空气滤芯模块1的空气不仅可以前后流通，还可以上下流通，利于中空纤维膜丝与空气进行充分接触和过滤，同时也利于聚四氟乙烯中空纤维膜受到风力产生抖动，使灰尘从中空纤维膜掉落下来。
与模块安装腔21的矩形结构对应，所述端部框架11为矩形框体结构，所述端部框架11的前后两侧边框之间连接有膜丝分隔片13，相邻两层中空纤维膜丝14由膜丝分隔片13分隔，形成层间间隙。每层中空纤维膜丝可以只设置一排中空纤维膜丝，每一排中空纤维膜丝，即同一高度前后相邻两根中空纤维膜丝14之间也可以隔开一定的距离。这样，用大吸力的离心风机对膜丝两端抽气，给滤芯100-500Pa的吸力，聚四氟乙烯中空纤维膜会产生轻微抖动，过滤空气中的灰尘就不会粘在中空纤维膜表面，灰尘会掉落下来，这样实现了滤芯不粘灰、免维护。现有聚四氟乙烯中空纤维膜滤芯，一头固定，从另一头抽气，这种滤芯用2-4个月就会很脏了，需要清洗滤芯；而采用本发明的滤芯，用2-4个月后，中空纤维膜表面还是很干净，不需要维护。
为了方便端部框架11、膜丝分隔片13以及中空纤维膜丝14的一体固定，所述端部框架11的左右两侧边框上对应设有定位卡槽111，所述膜丝分隔片13的端部卡入定位卡槽111。所述端部框架11、膜丝分隔片13以及中空纤维膜丝14的端部通过树脂浇注固定。浇注完成后再切掉中空纤维膜丝端部多余部分，使中空纤维膜丝端部从端部框架表面适当露出一部分。
进一步的，所述膜丝分隔片13上设有上下贯通以使树脂通过的树脂渗入孔131。从而使树脂可以在相邻膜丝分隔片13之间充分填充，将中空纤维膜丝的端部可靠固定。
作为一种实施方式，所述端部框架11与侧固定板12之间采用插合方式固定。具体来说，所述侧固定板12的左右两侧设有插槽122，所述端部框架11对应设有插合于插槽的插片112。所述插片112设有扣槽，所述插槽122的侧壁设有扣合于扣槽的卡扣。因此便于将侧固定板12拆下后清洗膜丝。
进一步的，所述端部框架11的上表面和下表面对应与上侧和下侧的侧固定板12表面之间形成高度差，以使上、下侧的侧固定板12表面与对应的箱盖203和箱体2的内部底面之间形成过风间隙。为了形成上述结构，所述侧固定板12的边角设有与端部框架11上表面、下表面平齐的凸台，从而使端部框架11的上表面和下表面与对应的侧固定板12表面形成高度差。因此，侧固定板12与上方箱盖203以及箱体底壁之间会形成过风间隙，有利于风通过侧固定板12上的通风孔121进出聚四氟乙烯中空纤维膜空气滤芯模块1。而且，所述插槽122上下贯通凸台。
为了方便风的流动，所述箱体2的内部底面对应在聚四氟乙烯中空纤维膜空气滤芯模块1下方设有过风槽214，且过风槽214的前后两侧边沿对应长于聚四氟乙烯中空纤维膜空气滤芯模块1的前后两侧边沿，以形成过风槽214的两侧连通开口。
为了方便聚四氟乙烯中空纤维膜空气滤芯模块1的模块化安装和拆卸，所述模块安装腔21的边角位置设有定位边柱212，所述定位边柱212设有与膜丝固定框架边角定位配合的L形定位部。而且，相邻两个聚四氟乙烯中空纤维膜空气滤芯模块1之间设有分隔间隙，以利于风的流动。具体是通过定位边柱212分隔形成了分隔间隙，且相邻两模块安装腔的定位边柱212组合为一体。
进一步的，在进风口201与其相邻的模块安装腔21之间设有进风腔，进风腔覆盖与其相邻的聚四氟乙烯中空纤维膜空气滤芯模块1的前侧敞口，便于风进入聚四氟乙烯中空纤维膜空气滤芯模块1。所述出风风道23与相邻模块安装腔21之间通过出风侧隔板213分隔，出风侧隔板213的中间位置设有向出风口202凸出的弧形凸部，从而与相邻的聚四氟乙烯中空纤维膜空气滤芯模块1之间形成弧形间隙，便于风通过聚四氟乙烯中空纤维膜空气滤芯模块1。
进一步的，箱体2的内部应该尽量采用弧形或者斜面过渡，以减小风阻和噪音，例如进风腔侧壁211与进风口201以及相邻模块安装腔的定位边柱212之间采用曲面过渡，侧出风腔22的边角部位采用曲面过渡。出风侧隔板213在出风风道23一侧的弧形凸部，同时侧出风腔22与出风风道23之间，以及出风风道23与出风口202之间均采用曲面过渡。
另外，箱体内部填充有EPP泡沫，形成箱体内部各个功能空间，也有利于于滤芯的装配。箱盖内壁也可以填充一层EPP泡沫。具有隔音效果好、重量轻、环保、强度好的优点。
另外，所述箱体2的底部边角连接有安装耳板204，用于将该装置安装固定。所述箱盖203铰接于箱体2并通过锁扣与箱体扣合固定，打开箱盖后，可以方便滤芯的更换和维护。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，熟悉该本领域的技术人员应该明白本发明包括但不限于附图和上面具体实施方式中描述的内容。任何不偏离本发明的功能和结构原理的修改都将包括在权利要求书的范围中。

Claims (10)

1.一种聚四氟乙烯中空纤维膜空气过滤装置，其特征在于：包括矩形的箱体，所述箱体的内部填充有泡沫材料，所述箱体的上方开口且可拆卸连接有箱盖，所述箱体的前侧设有进风口，后侧设有出风口，所述箱体的内部在左右两侧对应设有侧出风腔，所述箱体的内部在出风口内侧设有与侧出风腔和出风口连通的出风风道，所述箱体的内部在两侧的侧出风腔之间沿前后方向设有至少两个矩形的模块安装腔，所述模块安装腔与侧出风腔连通，所述模块安装腔内安装有聚四氟乙烯中空纤维膜空气滤芯模块；所述聚四氟乙烯中空纤维膜空气滤芯模块包括膜丝固定框架和中空纤维膜丝，所述膜丝固定框架包括平行设于中空纤维膜丝长度两侧的两个端部框架以及平行设于上侧和下侧且两端对应连接两个端部框架的侧固定板，从而在膜丝固定框架的前后侧形成敞口，所述侧固定板上设有通风孔，若干中空纤维膜丝沿上下方向分层设置并在层间形成层间间隙，中空纤维膜丝的两端对应与两个端部框架固定。
2.根据权利要求1所述的一种聚四氟乙烯中空纤维膜空气过滤装置，其特征在于：所述箱体的内部底面对应在聚四氟乙烯中空纤维膜空气滤芯模块下方设有过风槽，且过风槽的前后两侧边沿对应长于聚四氟乙烯中空纤维膜空气滤芯模块的前后两侧边沿。
3.根据权利要求1所述的一种聚四氟乙烯中空纤维膜空气过滤装置，其特征在于：所述模块安装腔的边角位置设有定位边柱，所述定位边柱设有与膜丝固定框架边角定位配合的L形定位部。
4.根据权利要求1所述的一种聚四氟乙烯中空纤维膜空气过滤装置，其特征在于：相邻两个聚四氟乙烯中空纤维膜空气滤芯模块之间设有分隔间隙。
5.根据权利要求1所述的一种聚四氟乙烯中空纤维膜空气过滤装置，其特征在于：所述端部框架为矩形框体结构，所述端部框架的前后两侧边框之间连接有膜丝分隔片，相邻两层中空纤维膜丝由膜丝分隔片分隔，形成层间间隙。
6.根据权利要求5所述的一种聚四氟乙烯中空纤维膜空气过滤装置，其特征在于：所述端部框架的前后两侧边框上对应设有定位卡槽，所述膜丝分隔片的端部卡入定位卡槽。
7.根据权利要求6所述的一种聚四氟乙烯中空纤维膜空气过滤装置，其特征在于：所述端部框架、膜丝分隔片以及中空纤维膜丝的端部通过树脂浇注固定。
8.根据权利要求7所述的一种聚四氟乙烯中空纤维膜空气过滤装置，其特征在于：所述膜丝分隔片上设有上下贯通以使树脂通过的树脂渗入孔。
9.根据权利要求1所述的一种聚四氟乙烯中空纤维膜空气过滤装置，其特征在于：所述端部框架与侧固定板之间采用插合方式固定。
10.根据权利要求1所述的一种聚四氟乙烯中空纤维膜空气过滤装置，其特征在于：所述端部框架的上表面和下表面对应与上侧和下侧的侧固定板表面之间形成高度差，以使上、下侧的侧固定板表面与对应的箱盖和箱体的内部底面之间形成过风间隙。
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