CN203379521U

CN203379521U - 便携式空气净化过滤器滤芯

Info

Publication number: CN203379521U
Application number: CN201320253422.0U
Authority: CN
Inventors: 谢珊; 张彬彬; 吴一纯; 郑剑香; 缪惠芳; 梅文中; 丁军; 李宁
Original assignee: Xiamen University
Current assignee: Xiamen University
Priority date: 2013-05-10
Filing date: 2013-05-10
Publication date: 2014-01-08
Anticipated expiration: 2023-05-10

Abstract

本实用新型公开了便携式空气净化过滤器滤芯，包括壳体；包括进气口端盖、出气口端盖和桶状壳体，桶状壳体包括二个串联连接的过滤室；第一级过滤室内装填固态吸水介质，第二级过滤室内装填固态气体吸附介质，两级过滤室之间用至少一层空气过滤片间隔；进气口端盖与固态吸水介质用至少一层空气过滤片间隔，出气口端盖与固态气体吸附介质用至少一层空气过滤片间隔。该过滤器滤芯结构简单，具有除尘、除湿、吸附有毒气体三大功效，能阻止空气中悬浮颗粒尤其是PM2.5，以及流行性传染病毒等有害物进入人体对健康造成严重的危害，尤其适合老人、小孩以及长时间在城市户外工作的人群使用。

Description

便携式空气净化过滤器滤芯

技术领域

本实用新型涉及便携式空气净化过滤器滤芯。

背景技术

空气污染为危害人体健康及周边环境的物质对大气层所造成的污染。这些物质可能是气体、固体或液体悬浮物等。在中国大面积出现的雾霾是由空气中的灰尘、硫酸、硝酸、有机碳氢化合物等与空气中的小水滴形成的固体或液体悬浮物造成的严重污染现象。

悬浮物通常以颗粒的大小来区分，而当中的可吸入悬浮粒子则可影响人体健康。悬浮的颗粒物，在环境科学中，特指悬浮在空气中的固体颗粒或液滴，是空气污染的主要来源之一。其中，空气动力学直径（以下简称直径）小于或等于10微米的颗粒物称为可吸入颗粒物（PM10）；直径小于或等于2.5微米的颗粒物称为细颗粒物（PM2.5）。颗粒物能够在大气中停留很长时间，并可随呼吸进入体内，积聚在气管或肺中，影响身体健康。

这些可吸入悬浮颗粒还可以再细分为PM10和PM2.5两类：

PM10（即直径小于10微米）的颗粒，这种颗粒不能被身体的防御机制阻挡，可以直达肺部，所以十分危险；

PM2.5的颗粒比PM10的更危险，因为它的颗粒小于2.5微米，可以穿透肺泡到达血液。

PM2.5主要对呼吸系统和心血管系统造成伤害，包括呼吸道受刺激、咳嗽、呼吸困难、降低肺功能、加重哮喘、导致慢性支气管炎、心律失常、非致命性的心脏病、心肺病患者的过早死（美国环保局网站,http://www.epa.gov/air/particlepollution/health.html）。老人、小孩以及心肺疾病患者是PM2.5污染的敏感人群。

如果空气中PM2.5的浓度长期高于10微克/立方米，死亡风险就开始上升。浓度每增加10微克/立方米，总的死亡风险就上升4%，得心肺疾病的死亡风险上升6%，得肺癌的死亡风险上升8%（Pope,C.A.,et al.,2002）。空气中悬浮颗粒污染严重影响人体健康，尤其是对老人、小孩以及长时间在城市户外工作的人群。

在空气污染的环境中，人通常都会佩戴面罩保护自己，以免吸入空气中的污染物。但是佩戴面罩使人们在吸入空气时异常费力，而且面罩中一直会维持温热潮湿的水汽和呼出的二氧化碳环境。为了将温热潮湿的呼出空气从面罩内部空间排出的效果，制造商通常会安装呼气阀来清除面罩中的温热潮湿的呼出空气，比如美国专利No.2,072,516、2,230,770、2,895,472和4,630,604中带有按钮式呼气阀的面罩，或美国专利No.7,013,895、7,028,689和7,188,622中“瓣式”呼气阀的面罩。上述安装呼气阀的面罩改善的效果是非常有效的，但并不能有效地排除面罩中的温热潮湿的水汽和二氧化碳。

关于采用面罩过滤环境空气的另一个问题是面罩仅仅是对用户提供呼吸帮助，并在较深呼吸的情况下使得面罩内部压力变成负压，这通常会使环境空气从面罩与面部的接触部进入面罩，由此使用户直接吸入环境空气。

解决上述问题可以通过随身佩戴具有动力电源的空气净化过滤器来解决。空气净化过滤器的过滤片是一个核心部件，直接影响到对环境空气净化和过滤的质量。现有技术的空气过滤片多是一层或多层纤维布，仅仅起到过滤空气中较大悬浮颗粒的作用。此外，在中国大面积出现的雾霾是由空气中的灰尘、硫酸、硝酸、有机碳氢化合物等与空气中的小水滴形成的固体或液体悬浮物造成的，纤维布对于雾霾天气中的空气污染物的过滤效果并不佳。

实用新型内容

本实用新型提供了便携式空气净化过滤器滤芯，其克服了背景技术的所存在的不足，可以有效地过滤除去空气中的灰尘、硫酸、硝酸、有机碳氢化合物等与空气中的小水滴形成的固体或液体悬浮物，并且同时能够除去空气中的有毒物质，为使用者持续地提供适于呼吸的空气，消除空气中悬浮颗粒尤其是PM2.5等污染物对人体健康造成的严重危害。

本实用新型解决其技术问题的所采用的技术方案是：便携式空气净化过滤器滤芯，其特征在于：它包括：进气口端盖、出气口端盖和桶状壳体，所述桶状壳体包括二个串联连接的过滤室；第一级过滤室内装填固态吸水介质，第二级过滤室内装填固态气体吸附介质，两级过滤室之间用至少一层空气过滤片间隔；所述进气口端盖与所述固态吸水介质用至少一层空气过滤片间隔，所述出气口端盖与所述固态气体吸附介质用至少一层空气过滤片间隔。

一较佳实施例之中：所述固态吸水介质为硅胶、分子筛、固体NaOH、CaO、碱石灰、固体CaCl₂、固体MgCl₂、无水CuSO₄中的一种或几种混合。

一较佳实施例之中：所述固态气体吸附介质为活性炭。

一较佳实施例之中：所述空气过滤片为纤维织物。

一较佳实施例之中：所述进气口端盖螺纹连接或卡槽连接所述桶状壳体，所述进气口端盖为中空或镂空结构。

一较佳实施例之中：在于所述出气口端盖螺纹连接或卡槽连接所述桶状壳体，所述出气口端盖为中空或镂空结构。

本技术方案与背景技术相比，它具有如下优点：

该便携式空气净化过滤器滤芯结构简单，价格低廉，具有三重功效：1）采用一层空气过滤片可以有效地过滤除去空气中的灰尘、硫酸、硝酸、有机碳氢化合物等与空气中的小水滴形成的固体或液体悬浮物；采用多层空气过滤片则可以有效地滤除PM2.5，以及流行性传染病毒等有害物；2）第一级过滤室可以除去空气中的水汽，起到干燥空气的作用，增加使用者呼吸的舒适度；3）第二级过滤室可以有效地吸附空气中的有毒气体。第一、二级过滤室填充的吸附介质替换方便、廉价易得。

另外,很多流行性传染病如：禽流感等主要通过呼吸和粪口途径传染。自从1997年在香港发现人类也会感染禽流感之后，此病症引起全世界卫生组织的高度关注。其后，禽流感疫症不但未有平息的迹象，而且还不断扩散。禽流感病毒常从病禽的鼻腔或口腔分泌物中排出，在空气中形成携带流行性传染病的飞沫和气溶胶（悬浮着微小粒子的气体），病毒受到这些有机物的保护极大地增加了抗灭活能力。本实用新型的滤芯中包括空气过滤片、固态吸水介质和固态气体吸附介质，这些材质均可将空气中携带流行性传染病的飞沫和气溶胶（悬浮着微小粒子的气体）过滤或吸附除去。长期佩戴亦可以大大降低人通过空气感染禽流感等流行性传染病的几率。

本实用新型的滤芯与具有动力装置的便携式空气净化过滤器配合使用可以为使用者持续地提供洁净、适于呼吸的空气，尤其适合老人、小孩以及长时间在城市户外工作的人群使用。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。

图1绘示了一较佳实施例的便携式空气净化过滤器滤芯的结构示意图。

图2绘示了一较佳实施例的进气口端盖的正面示意图。

图3绘示了一较佳实施例的出气口端盖的正面示意图。

图4绘示了另一较佳实施例的进气口端盖的正面示意图。

图5绘示了另一较佳实施例的出气口端盖的正面示意图。

具体实施方式

请查阅图1，便携式空气净化过滤器滤芯的一较佳实施例，所述的便携式空气净化过滤器滤芯，它包括进气口端盖110、出气口端盖120和桶状壳体100。

所述桶状壳体100包括二个串联连接的过滤室200、300；第一级过滤室200内装填固态吸水介质，第二级过滤室300内装填固态气体吸附介质，两级过滤室之间用至少一层空气过滤片400间隔。

其中上述进气口端盖110与所述固态吸水介质用至少一层空气过滤片400间隔，所述出气口端盖120与所述固态气体吸附介质用至少一层空气过滤片400间隔。

如图2所示，所述进气口端盖为镂空结构，进气口端盖与桶状壳体之间可采用螺纹连接的方式进行固定，或，也可采用卡接连接的方式。

如图3所示，所述出气口端盖为镂空结构，出气口端盖与桶状壳体之间可采用螺纹连接的方式进行固定，或，也可采用卡接连接的方式。

其中上述固态吸水介质为硅胶、分子筛、固体NaOH、CaO、碱石灰、固体CaCl₂、固体MgCl₂、无水CuSO₄中的一种或几种混合。

其中上述固态气体吸附介质为活性炭。

其中上述空气过滤片400为纤维织物。合适的纤维织物的实例可以包括微纤维织物、原纤化薄膜纤维织物、织造或非织造纤维织物如气流成网或梳理成网短纤维、溶喷纤维织物、或它们的组合。可用于形成此类纤维织物的纤维包括，如：聚烯烃，例如聚丙烯、聚乙烯、聚丁烯、聚4-甲基-1-戊烯和它们的共混物；卤素取代的聚烯烃，例如含有一个或多个氯乙烯单元或四氟乙烯单元并且也可以包含丙烯腈单元的那些；聚酯；聚碳酸酯；聚氨酯；松香羊毛；玻璃；纤维素；或它们的组合。在具体实施例中，所述空气过滤片400包括至少一层吹塑微纤维。空气过滤片400可以具有这样的特征，如带电纤维、短纤维、双组分短纤维、耐油处理如氟化表面、等等。滤片可以主要旨在用于过滤颗粒；或者，例如通过添加特定试剂、吸附材料等也可以附加或替代地旨在用于移除气体和/或蒸气物质等等。

本实用新型的空气净化过滤器滤芯的第一级过滤室200内装填固态吸水介质，主要用途是吸收雾霾空气中的小水滴，可以显著地净化雾霾天气中的灰尘、硫酸、硝酸、有机碳氢化合物等与空气中的小水滴形成的固体或液体悬浮物。此外固态吸水介质将潮湿的水汽干燥后再供给使用者呼吸可以大大提高呼吸的舒适度。一些固态吸水介质，如：硅胶、分子筛等可以经加热再生循环使用。另一些固态吸水介质，如固体NaOH、CaO、碱石灰、固体CaCl₂、固体MgCl₂、无水CuSO₄不宜再生重复使用，但这些固态吸水介质由于比较便宜，一次性使用也不会对使用者造成太多经济负担。

本实用新型的空气净化过滤器滤芯的第二级过滤室300内装填固态气体吸附介质，主要是用于除去环境空气中的有毒气体，如：硫化物、氮氧化物、有机碳氢化合物等。固态气体吸附介质对有毒气体具备较好的吸附效果。比较理想的吸附介质是活性炭，由于活性炭里有许多形状不同的和大小不一的孔隙，可以吸附粉尘和有毒气体于活性炭的孔隙表面，活性炭也可以浸渍铜、银、铬金属氧化物等化学药剂，以达到吸附有毒气体后与其反应，使有毒气体丧失毒性的作用。在过滤室内装填固态气体吸附介质也比较容易，只需打开出气口端盖并移出空气过滤片，以便在固态气体吸附介质失去活性时能及时更换。

两级过滤室之间、进气口端盖110与固态吸水介质之间、以及出气口端盖120与固态气体吸附介质之均用至少一层空气过滤片400间隔。空气过滤片400的材质为纤维织物。滤芯的结构设计为以便于方便地更换空气过滤片。因为使用时滤片上无可避免地会吸附上空气中的悬浮颗粒，需要及时更换。另外，根据不同的环境空气状况可能需要选择不同的滤片，也可以通过增加空气过滤片的层数来提高过滤的效果，比如滤除PM2.5等较细小的微粒。

如图4所示，所述进气口端盖为中空结构，如图5所示，所述出气口端盖为中空结构，所述进气口端盖和出气口端盖为中空结构对空气气流的阻力更小，气流传导效果要优于镂空结构。

本实用新型的便携式空气净化过滤器滤芯结构简单，价格低廉，具有三重功效：1）采用一层空气过滤片可以有效地过滤除去空气中的灰尘、硫酸、硝酸、有机碳氢化合物等与空气中的小水滴形成的固体或液体悬浮物；采用多层空气过滤片则可以有效地滤除PM2.5，以及流行性传染病毒等有害物；2）第一级过滤室可以除去空气中的水汽，起到干燥空气的作用，增加使用者呼吸的舒适度；3）第二级过滤室可以有效地吸附空气中的有毒气体。第一、二级过滤室填充的吸附介质替换方便、廉价易得。本实用新型的滤芯与具有动力装置的便携式空气净化过滤器配合使用可以为使用者持续地提供洁净、适于呼吸的空气，尤其适合老人、小孩以及长时间在城市户外工作的人群使用。

以上所述，仅为本实用新型较佳实施例而已，故不能依此限定本实用新型实施的范围，即依本实用新型专利范围及说明书内容所作的等效变化与修饰，皆应仍属本实用新型涵盖的范围内。

Claims

1.便携式空气净化过滤器滤芯，其特征在于：它包括：进气口端盖、出气口端盖和桶状壳体，所述桶状壳体包括二个串联连接的过滤室；第一级过滤室内装填固态吸水介质，第二级过滤室内装填固态气体吸附介质，两级过滤室之间用至少一层空气过滤片间隔；所述进气口端盖与所述固态吸水介质用至少一层空气过滤片间隔，所述出气口端盖与所述固态气体吸附介质用至少一层空气过滤片间隔。

2.根据权利要求1所述的便携式空气净化过滤器滤芯，其特征在于：所述固态吸水介质为硅胶、分子筛、固体NaOH、CaO、碱石灰、固体CaCl₂、固体MgCl₂、无水CuSO₄中的一种。

3.根据权利要求1所述的便携式空气净化过滤器滤芯，其特征在于：所述固态气体吸附介质为活性炭。

4.根据权利要求1或2所述的便携式空气净化过滤器滤芯，其特征在于：所述空气过滤片为纤维织物。

5.根据权利要求1所述的便携式空气净化过滤器滤芯，其特征在于所述进气口端盖螺纹连接或卡槽连接所述桶状壳体，所述进气口端盖为中空或镂空结构。

6.根据权利要求1所述的便携式空气净化过滤器滤芯，其特征在于所述出气口端盖螺纹连接或卡槽连接所述桶状壳体，所述出气口端盖为中空或镂空结构。