CN204182233U - 一种膜空气过滤器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种膜空气过滤器。该膜空气过滤器包括：进风过滤网，风机室及其内的风机，分离室及其内的膜分离组件，除尘室及其内的织物袋式除尘器和反吹风机，反吹风过滤网。实现对空气过滤的过程：启动风机，过滤的空气由风机排入膜分离组件的分离膜经过滤，洁净的空气经除尘室进入室内，其中的颗粒污染物则聚集在分离膜内，该聚集物达到一定程度则进行反吹：启动反吹风机，经过滤的空气由反吹风机排入分离室，再进入分离膜内，携带其内的聚集物经织物袋式除尘器，洁净的空气进入室内，聚集物得以去除。本实用新型具有能耗低、结构简单、处理量大、处理效果好，且分离膜易于再生和循环使用的优点。

Description

一种膜空气过滤器

技术领域

本实用新型涉及一种膜空气过滤器，属于空气过滤技术领域。

背景技术

空气中悬浮颗粒物主要为大粒径颗粒物（粒径在11～100μm）和可吸入颗粒物（粒径≤10μm，即PM₁₀）。PM₁₀又分为粗颗粒物（粒径在2.5～10μm）和细颗粒物（粒径≤2.5μm，即PM_2.5）。

医学专家认为，粒径在10μm以上的比较大的颗粒物，会被挡在人的鼻孔外面；而粒径不到10μm又大于2.5μm的颗粒物，能够进入上呼吸道并对人体产生影响，但其中的一部分可以通过人体痰液排出体外，也有的会被鼻腔的绒毛阻挡，相对而言对人体健康危害比较小；然而粒径在2.5μm以下的细颗粒物，直径相当于头发丝粗细的1/10，不容易被鼻腔绒毛阻挡，也不容易由痰液排出体外，这些微小颗粒被人体吸入后就会直接进入支气管，并进一步干扰肺部的气体交换，从而引发哮喘和心血管病等疾病。而且，PM_2.5微尘进入肺泡以后会被迅速吸收、且在不经过肝脏解毒的情况下直接进入血液循环进而分布到全身，这将损害血红蛋白输送氧的能力，使人体丧失血液循环。特别是对于贫血和血液循环有障碍的病人来说，就有可能加重呼吸系统疾病，引起充血性心力衰竭和冠状动脉异常等心脏疾病。更严重的是，微粒中的有害气体、重金属等如果溶解在血液中，对人体健康产生的伤害更大。除此以外，PM_2.5还能成为病毒和细菌的载体，为呼吸道传染病的传播推波助澜。PM_2.5浓度越高，儿童及其双亲呼吸系统病症的发生率也会越高。

研究表明，PM_2.5会导致人们的平均寿命减少8.6个月。人体的生理结构决定了其对PM_2.5没有任何过滤和阻拦能力。但是，现在医院、商场和图书馆等大型公共场所所使用的空气循环主要是依靠大型中央空调实现的，整个场所内部的窗户几乎都是密封的，而现在的中央空调对于空气基本上都没有净化能力，这就导致室内的空气几乎完全是未经净化的室外空气，必将对人的身体造成很大影响。

目前CN103341408A等专利中介绍了对原有空调部件的改良，所述的主要结构为净化过滤体、检测电路和显示屏。净化过滤体由平板状静电集尘过滤器、盖板和一转接控制盒组成。过滤器为封装结构的塑料孔板静电过滤器，以此实现空气的净化。这种方法处理效果有待提高且存在不能独立使用等缺点。CN203417606U等专利介绍了复合膜的生产设备。其结构含有聚合物复合膜流延微浸涂连续生产设备、传送系统以及计算机控制系统。专利CN202942775U的净化器结构包括旋转芯体、旋转光触媒芯体、同步电机、电机支撑板、风机、膜式过滤芯体、控制器、外壳、粗过滤网、隔板、液体槽、紫外灯、轴、出风口PM_2.5/PM₁₀传感器和进风口PM_2.5/PM₁₀的传感器。过滤装置主要为粗滤网、旋转芯体和旋转光触媒芯体以及膜式过滤芯体。该专利不属于纯膜过滤装置，且结构复杂、能耗高、设备维修费用高、维修也比较复杂。因此，提供一种新型的室内空气净化设备就显得非常急迫与重要。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种膜空气过滤器，该膜空气过滤器具有结构简单、能耗低、处理量大等特点。

本实用新型是通过下述技术方案加以实现的，一种膜空气过滤器，该膜空气过滤器包括圆柱形或者多边形体型的壳体6，其特征在于，壳体的一端为敞口儿且设置进风过滤网1，另一端也为敞口儿且设置反吹风过滤网11，在壳体内径向而平行地设置两块隔板4，从而，两块隔板将壳体内空间分为三个室，这三个室由进风过滤网端至反吹风过滤网端依次为风机室2、分离室7和除尘室13；其中，在风机室内的风机3固定于壳体壁上，在分离室设置膜分离组件，膜分离组件的两端固定板5连接在两块隔板上，膜分离组件的两端固定板之间是分离膜15；在除尘室内设置织物袋式除尘器12和固定于壳体壁上的反吹风机10；风机室内的风机的出口排风管与膜分离组件进口连接，且在该排风管上设置分离膜进风开关阀16，膜分离组件出口管与织物袋式除尘器进口连接，且在该管上设置分离膜出风开关阀14，反吹风机出口排风管的管口伸入分离室内，在该排风管位于除尘室内的管段上设置反吹风开关阀9，并在开关阀之后且处于除尘室内反吹风机排风管的管段上开设旁通管，在该旁通管上设置分离室与除尘室之间的连通开关阀，简称为两室连通阀8。

上述结构的膜空气过滤器，其特征在于，所述的膜分离组件由两端的固定板5以及该两块固定板之间的分离膜15构成，其中的分离膜为管式膜或中空纤维膜，分离膜的材质为聚丙烯或聚偏氟乙烯；单根分离膜的长度为200mm - 2000mm；分离膜上的孔径为0.2μm - 1.5μm，分离膜的过滤膜面积为0.1m² - 10m²；膜分离组件中的固定板呈腔体式，其端面形状为圆形或者多边形。

本实用新型具有以下技术优势：低耗电量，本实用新型的结构简单，所需动力紧靠风机提供；操作简便，仅需按照说明即可正常使用设备，而且分离膜的净化和再生过程简单，操作时不需要专业人员进行技术指导；净化效果好，分离膜过滤器所选用分离膜的最大孔径小于1.5μm，因此空气能够达到很好的净化效果，极大降低空气中PM_2.5的含量；分离膜可循环和再生，不需要经常性的更换膜分离组件，从而可以大大降低设备成本。

附图说明

图1为本实用新型在对空气过滤状态下的结构以及过程示意图。

图2为本实用新型在对分离膜反吹状态下的结构以及过程示意图。

图中：1为进风过滤网，2为风机室，3为风机，4为隔板，5为固定板，6为壳体，7为分离室，8为两室连通阀，9为反吹风开关阀，10为反吹风机，11为反吹风过滤网，12为织物袋式除尘器，13为除尘室，14为分离膜出风开关阀，15为分离膜，16为分离膜进风开关阀。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案更加清晰，以下结合附图及实施例对本实用新型进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

以下结合具体实施例对本实用新型的实现进行详细描述：

实施例1

如图1，本实用新型的矩形壳体6的尺寸为：长×宽×高=1000mm×500mm×500mm。在壳体的两端分别设置进风过滤网1和反吹风过滤网9，它们的材质均为不锈钢网，网孔不大于60目，主要功能是分离出空气中少量的大颗粒物杂物，如树叶等。风机室2内风机3和除尘室13内反吹风机10均选用流量为180m³/h、全压200Pa的风机各一台。分离室7中采用的膜分离组件两端的固定板的端面形状为圆形腔体板，固定板直径为200mm，分离膜采用聚丙烯（PP）中空纤维膜，每根中空纤维膜长度为500mm，孔径为0.2μm，根数为500，分离膜过滤面积为0.3925m²。

采用上述结构的膜空气过滤器实现空气的过滤过程如下：打开分离膜进风开关阀16和两室连通阀8，关闭反吹风开关阀9和分离膜出风开关阀14，启动风机3，关闭反吹风机10，开始进行膜分离过程，空气流向如图1所示。室外空气首先经过进风过滤网1使大颗粒物得到分离后，进入风机室2，经由风机3通过分离膜进风开关阀16流进中空纤维膜管内，在一定压力下空气透过分离膜孔进入分离室7成为洁净空气，洁净空气通过两室连通阀8进入除尘室13，然后通过反吹风过滤网11进入室内，而灰尘颗粒聚集体被截留在中空纤维膜管内。

当膜分离组件工作一段时间后，中空纤维膜内积攒一定量的灰尘颗粒聚集体，需要进行反吹。此时，关闭分离膜进风开关阀16和两室连通阀8，打开反吹风开关阀9和分离膜出风开关阀14，关闭风机3，启动反吹风机10，开始反吹操作，空气流向如图2所示。洁净空气首先经过反吹风过滤网9进入除尘室13，经由反吹风机10通过反吹风开关阀9进入分离室7，空气从膜分离组件外部向内部流动，由中空纤维膜膜孔进入中空纤维膜管内，洁净空气会带着中空纤维膜管内的灰尘颗粒聚集体通过分离膜出风开关阀14进入除尘室13，经织物袋式除尘器12除尘后，洁净空气通过反吹风过滤网11进入室内，而灰尘颗粒聚集体将留在织物袋式除尘器12内。反吹操作完成后，根据实际情况选择分离操作或是清洁操作。进行清洁操作时，关闭电源，打开反吹风过滤网11，将织物袋式除尘器的过滤袋取下，回收处理里面的灰尘颗粒聚集体。清洁完成后安装过滤袋，关闭反吹风过滤网11重新开始工作。灰尘颗粒聚集体的回收频率可以为一天一次至一周一次，具体情况视空气洁净度而定。为便于操作，上述过程中的阀门均选用电控开关。利用β射线吸收法测得到空气净化率可达99.5%以上。

实施例2

实施例2的膜空气过滤器的结构形式与例1相同，只是矩形壳体6的尺寸变为：长×宽×高=1500mm×500mm×500mm，风机室2内风机3和除尘室13内反吹风机10均选用流量为350m³/h、全压200Pa的风机各两台。膜分离组件两端的固定板的端面形状为圆形腔体板，固定板直径为300mm，分离膜的长度变为1000mm，分离膜管为1000根，分离膜过滤膜面积为1.57m²。所达到的净化效果与实施例1基本一致。该实施例的具体工作过程与实施例1相同。

本实用新型中未涉及部分均与现有技术相同或可以采用现有技术加以实现。

Claims (2)

1.一种膜空气过滤器，该膜空气过滤器包括圆柱形或者多边形体型的壳体（6），其特征在于，壳体的一端为开口且设置进风过滤网（1），另一端也为开口且设置反吹风过滤网（11），在壳体内径向平行地设置两块隔板（4），两块隔板将壳体内空间分为三个室，这三个室由进风过滤网端至反吹风过滤网端依次为风机室（2）、分离室（7）和除尘室（13）；其中，在风机室内的风机（3）固定于壳体壁上，在分离室设置膜分离组件，膜分离组件的两端固定板（5）连接在两块隔板上，膜分离组件的两端固定板之间是分离膜（15）；在除尘室内设置织物袋式除尘器（12）和固定于壳体壁上的反吹风机（10）；风机室内的风机的出口排风管与膜分离组件进口连接，且在该排风管上设置分离膜进风开关阀（16），膜分离组件出口管与织物袋式除尘器进口连接，且在该管上设置分离膜出风开关阀（14），反吹风机出口排风管的管口伸入分离室内，在该排风管的位于除尘室内的管段上设置反吹风开关阀（9），并在开关阀之后的处于除尘室内反吹风机排风管的管段上开设旁通管，在该旁通管上设置分离室与除尘室之间的连通开关阀，简称为两室连通阀（8）。

2.根据权利要求1所述的膜空气过滤器，其特征在于，所述的膜分离组件由两端的固定板（5）以及该两块固定板之间的分离膜（15）构成，其中所述的分离膜为管式膜或中空纤维膜，分离膜的材质为聚丙烯或聚偏氟乙烯；单根分离膜的长度为200mm - 2000mm；分离膜上的孔径为0.2μm - 1.5μm，分离膜的过滤膜面积为0.1m² - 10m²；膜分离组件中的固定板呈腔体式，其端面形状为圆形或者多边形。