CN206113135U - 一种撞击流滤芯自清洗空气净化系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种撞击流滤芯自清洗空气净化系统，包括空气流道，空气流道内设置的撞击流发生器和主过滤膜，撞击流发生器设置在主过滤膜的一侧或者两侧，空气流道内的空气通过主过滤膜后得到过滤；所述撞击流发生器与所述主过滤膜间隔设置,撞击流发生器喷出的清洗液撞击后产生的挥散性液体作用到主过滤膜上。本实用新型提供的空气净化系统结构简单，使用方便，通气量大，能够长期保持过滤膜的清洁及其通气过滤效果，使用寿命长，同时避免了空气过滤过程中的空气二次污染问题。

Description

一种撞击流滤芯自清洗空气净化系统

技术领域

本实用新型涉及空气净化设备技术领域，尤其是涉及一种撞击流滤芯自清洗空气净化系统。

背景技术

目前，现有的空气净化方法是在室内放置空气净化器，吸附有害气体。空气净化器是由风机、过滤材料、静电除尘装置组合而成。启动风机，循环室内空气，当PM2.5或其他有害颗粒物通过装置内部的过滤器时会被吸附，从而降低室内有害气体的浓度，从而达到净化空气的目的。

但是在密闭环境中，无法排除室内的二氧化碳，且建筑物本身散发的有害气体、净化器造成的二次污染，如部分使用静电除尘原理的净化器所产生的臭氧，如果不能及时被排出室外，长期处于该环境中同样会危害身体健康。

另一方面，传统的新风系统不能清除空气中的污染物，单纯的在新风口增加过滤器材，如果不及时清理或者更换滤芯，则会导致空气净化器不仅不能起到净化空气的目的，反而会加重污染。

另外，目前的空气净化器主要为过滤吸附型，其使用的过滤装置主要由利用多孔性过滤材料制成，如滤纸、泡沫棉、纤维等。该过滤装置在长期使用之后，气体膜的膜体一定会被富集后的颗粒物污染，从而污染后续处理的被处理的空气，由于其附着的颗粒物往往很小，成分复杂，即使用水清洗也很难将颗粒物清除掉，由此造成过滤装置无法继续使用。

综合上述，现有技术空气净化器中的过滤装置无法清洗再生，在长期使用过程中必须及时更换滤芯，如不及时更换，容易造成被处理空气的二次污染。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种撞击流滤芯自清洗空气净化系统，以解决现有技术中存在的过滤装置无法清洗再生，在长期使用过程中必须及时更换滤芯，如不及时更换，容易造成被处理空气的二次污染技术问题。

为解决上述技术问题，本实用新型提供的一种撞击流滤芯自清洗空气净化系统，包括空气流道，空气流道内设置的撞击流发生器和主过滤膜，撞击流发生器设置在主过滤膜的一侧或者两侧，空气流道内的空气通过主过滤膜后得到过滤；所述撞击流发生器与所述主过滤膜间隔设置,撞击流发生器喷出的清洗液撞击后产生的挥散性液体作用到主过滤膜上。

过滤过程中，即在空气流道内的风机持续工作的过程中，撞击流发生器间断性地喷出清洗液，清洗液撞击后产生的挥散性液体作用到主过滤膜上，主过滤膜上的过滤孔隙发生收缩和扩张进而促使过滤孔隙内的颗粒物剥落并被清洗液带走。

进一步地，在风机额定功率一定的情况下，所述空气流道的风通量随着所述过滤孔隙的逐渐收缩而逐渐减小；随着所述过滤孔隙的逐渐扩张而逐渐增大。

进一步地，所述主过滤膜为无纺布过滤膜。

进一步地，所述主过滤膜主要由聚丙烯材质制成，更优选地，主过滤膜为聚丙烯无纺布过滤膜。

进一步地，所述撞击流发生器周期性运转，每个周期包括运转期和停歇期；在运转期内，撞击流发生器持续工作；在停歇期内，撞击流发生器停止工作。

进一步地，所述主过滤膜设置在撞击流发生器的液体挥散区域内。

通过大量的试验，实用新型人实用新型以聚丙烯无纺布过滤膜为主的过滤膜在喷水湿透后，其上面的过滤孔隙发生微小的收缩，在停止喷淋后，在进行过滤空气的过程中，其上面的过滤孔隙又会逐渐扩展恢复至原来大小。撞击流发生器间断性地喷出清洗液，由此使得主过滤膜的孔隙不断地收缩和扩张动作，由此使得主过滤膜形成一种类似呼吸的吐纳动作。

如图1所示，撞击流发生器周期性地喷出清洗液，在周期T2时间段内，0-T1的时间段内，撞击流发生器工作喷出清洗液，随着清洗液不断浸湿透主过滤膜，主过滤膜上的过滤孔隙大小逐渐从R0缩小到R1；在T1-T2的时间段内，撞击流发生器停止工作，即停止向主过滤膜喷溅清洗液，随着空气过滤器上风机持续工作，主过滤膜在过滤空气的过程中，主过滤膜上的过滤孔隙大小逐渐从R1扩大并恢复到R0。

如此反复，主过滤膜形成一种类似呼吸的吐纳动作。

在过滤孔隙一张一合的过程中，过滤过程中被捕捉到的、并被吸附在孔隙壁上的污染物颗粒发生松动，并在撞击流的碰撞下与过滤膜发生剥离，并被清洗液冲走。

进一步地，所述运转期的时长不短于所述撞击流发生器将所述主过滤膜湿透的时间。

所述湿透即主过滤膜的含水量达到饱和状态。

进一步地，所述停歇期时长不短于湿透后的所述主过滤膜的过滤孔隙恢复至未浸水时的初始状态的时长。

进一步地，所述停歇期时长不短于湿透后的所述主过滤膜风干的时长。

进一步地，所述周期的时长不小于20min；优选地，所述周期的时长不小为于60min。

进一步地，所述空气流道内的风压为100-1200Pa。

进一步地，所述清洗液为清水或者臭氧水。

另外，实用新型人在经过大量研究后发现，撞击流发生器中的清洗液在喷出时发生碰撞，在碰撞过程中，水分子发生摩擦，并在喷溅的区域内形成一个微电场，该电场的磁性和磁极时刻在发生变化，该不断变化的电场不断地扰动过滤孔隙内的污染物颗粒，从而进一步有助于污染物颗粒的剥落。而单纯的用水清洗或者冲刷则很难将孔隙内的颗粒清除，这也是现有技术中过滤膜很难再生的原因。

本实用新型通过撞击流与聚丙烯无纺布过滤膜孔径周期性变化规律的结合，则很好地解决了过滤装置无法清洗再生的技术难题。从实现了过滤膜在工作过程中的自我清洗，保证了过滤膜长期而有效的工作。

进一步地，所述空气流道内在所述主过滤膜之后设置有气液分离膜，空气顺序经过所述主过滤膜和气液分离膜后排出。

进一步地，所述空气流道内在所述主过滤膜之后还设置有活性炭过滤装置。

进一步地，所述空气流道底部设置有排水口，排水口通过管路与水箱连通。

进一步地，所述水箱与臭氧发生装置连通，臭氧发生装置用于向水箱内的清洗液加入臭氧以对清洗液进行消毒处理。

进一步地，所述停歇期分为前后设置的臭氧消毒期和停止消毒期；所述臭氧发生装置在所述臭氧消毒期内运行；臭氧发生装置在所述停止消毒期内停止向清洗液内加入臭氧；所述停止消毒期与所述运转期连接，即臭氧发生装置停止工作设定时间后，所述撞击流发生器继续启动。

进一步地，所述臭氧发生装置包括臭氧发生器和气液接触泵；臭氧发生器与所述气液接触泵连通，气液接触泵与所述水箱连通，用于循环吸入和排出水箱内的清洗液；清洗液在气液接触泵内被加入臭氧消毒。

大量实验证明，采用本实用新型的撞击流滤芯自清洗的方法的空气过滤器，在实验运行100天以上后，滤芯的通气量没有明显降低，由此证明本实用新型的滤芯的自清洗效果良好，滤芯的过滤孔隙内污染颗粒明积存较少，由此大大提高了滤芯的使用寿命，同时，空气的过滤效果长期保持良好，未出现二次污染现象。

进一步地，所述空气净化系统还包括用于对所述水箱内的清洗液进行循环过滤的水过滤装置。

进一步地，所述水箱内设置有用于对清洗液进行紫外线照射的紫外线灯。

进一步地，所述空气净化系统还包括风机，所述风机设置在所述空气流道的进风口或者出风口上。

进一步地，所述空气流道上还设置有用于对空气进行除尘处理的撞击流式气液反应室。

进一步地，所述撞击流式气液反应室设置在所述撞击流发生器之前，用于对在空气通过所述主过滤膜进行过滤之前进行预除尘处理。

进一步地，所述撞击流式气液反应室以及所述撞击流发生器通过管路与主液泵与所述水箱连通；主液泵用于将水箱内的清洗液输送给所述撞击流式气液反应室和所述撞击流发生器。

进一步地，所述水箱底部设置有排污口，水箱侧面或顶部设置有进水口，水箱内设置有液面控制仪。

进一步地，所述空气流道内还设置有紫外线灯和光触媒空气净化装置。

进一步地，所述空气净化系统包括若干个并联设置的所述空气流道。

采用上述技术方案，本实用新型空气净化系统具有如下有益效果：

本实用新型提供的空气净化系统结构简单，使用方便，通气量大，能够长期保持过滤膜的清洁及其通气过滤效果，使用寿命长，同时避免了空气过滤过程中的空气二次污染问题。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例提供的一种撞击流滤芯自清洗空气净化系统的撞击流发生器工作周期图；

图2为本实用新型实施例提供的撞击流滤芯自清洗空气净化系统的结构示意图；

图3为本实用新型实施例提供的设置多个气液分离膜的空气净化系统的结构示意图；

图4为本实用新型实施例提供的增设活性炭过滤装置的空气净化系统的结构示意图；

图5为本实用新型实施例提供的3个空气流道并联的空气净化系统的结构示意图；

图6为本实用新型实施例提供的2个空气流道并联的空气净化系统的结构示意图；

图7为本实用新型实施例提供的空气净化系统的撞击流发生器工作周期内空气流道内风通量变化图。

附图标记：

10-空气流道； 11-风机；

12-撞击流式气液反应； 13-光触媒空气净化装置；

14-活性炭过滤装置； 20-撞击流发生器；

30-主过滤膜； 40-气液分离膜；

50-水箱； 51-紫外线灯；

52-液面控制仪； 53-进水阀门；

54-主液泵； 55-排污口；

60-水过滤装置； 70-臭氧发生装置；

71-臭氧灭杀装置。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”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，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

下面结合具体的实施方式对本实用新型做进一步的解释说明。

如图1-2所示，本实施例提供的一种撞击流滤芯自清洗空气净化系统，包括空气流道10内设置的撞击流发生器20和主过滤膜30，撞击流发生器20设置在主过滤膜30的一侧或者两侧，空气流道10内的空气通过主过滤膜30后得到过滤；撞击流发生器20与主过滤膜30间隔设置，主过滤膜设置在撞击流发生器的液体挥散区域内；过滤过程中，撞击流发生器20间断性地喷出清洗液，清洗液撞击后产生的挥散性液体作用到主过滤膜30上，主过滤膜30上的过滤孔隙发生收缩和扩张进而促使过滤孔隙内的颗粒物剥落并被清洗液带走。

其中，主过滤膜30为聚丙烯无纺布过滤膜。

其中，撞击流发生器20优选地周期性运转，每个周期包括运转期和停歇期；在运转期内，撞击流发生器20持续工作；在停歇期内，撞击流发生器20停止工作。

通过大量的试验，实用新型人实用新型以聚丙烯无纺布过滤膜为主的过滤膜在喷水湿透后，其上面的过滤孔隙发生微小的收缩，在停止喷淋后，在进行过滤空气的过程中，其上面的过滤孔隙又会逐渐扩展恢复至原来大小。撞击流发生器20间断性地喷出清洗液，由此使得主过滤膜30的孔隙不断地收缩和扩张动作，由此使得主过滤膜30形成一种类似呼吸的吐纳动作。

如图1所示，撞击流发生器20周期性地喷出清洗液，在周期T2时间段内，其中0-T1的时间段为运转期，撞击流发生器20工作喷出清洗液，随着清洗液不断浸湿透主过滤膜30，主过滤膜30上的过滤孔隙R大小逐渐从R0缩小到R1；

T1-T2的时间段为停歇期，撞击流发生器20停止工作，即停止向主过滤膜30喷溅清洗液，随着空气过滤器上风机11持续工作，主过滤膜30在过滤空气的过程中，主过滤膜30上的过滤孔隙R大小逐渐从R1扩大并恢复到R0。

如此反复，主过滤膜30形成一种类似呼吸的吐纳动作。

如图7所示，在空气净化系统工作过程中，在风机额定功率一定的情况下，空气流道的风通量Q随着过滤孔隙的逐渐收缩而逐渐减小，在T1的时间节点上，风通量降至Q1，然后风通量随着过滤孔隙的逐渐扩张而逐渐增大，在时间节点T3时，风通量基本上恢复到该周期的初始风通量Q0。

在风机额定功率一定的情况下，风通量直接反映了主过滤膜30上的过滤孔隙的收缩和扩张变化。

在过滤孔隙一张一合的过程中，过滤过程中被捕捉到的、并被吸附在孔隙壁上的污染物颗粒发生松动，并在撞击流的碰撞下与过滤膜发生剥离，并被清洗液冲走。

其中，运转期的时长不短于撞击流发生器20将主过滤膜30湿透的时间。停歇期时长不短于湿透后的主过滤膜30的过滤孔隙恢复至未浸水时的初始状态的时长；优选地，停歇期时长不短于湿透后的主过滤膜30风干的时长。

停歇期与运转期的时长与撞击流发生器的喷水功率、风机的功率以及风量风速有成反比例关系。在本实施例中，周期T2的时长不小于60min。

另外，实用新型人在经过大量研究后发现，撞击流发生器20中的清洗液在喷出时发生碰撞，在碰撞过程中，水分子发生摩擦，并在喷溅的区域内形成一个微电场，该电场的磁性和磁极时刻在发生变化，该不断变化的电场不断地扰动过滤孔隙内的污染物颗粒，从而进一步有助于污染物颗粒的剥落。而单纯的用水清洗或者冲刷则很难将孔隙内的颗粒清除，这也是现有技术中过滤膜很难再生的原因。

本实用新型通过撞击流与聚丙烯无纺布过滤膜孔径周期性变化规律的结合，则很好地解决了过滤装置无法清洗再生的技术难题。从实现了过滤膜在工作过程中的自我清洗，保证了过滤膜长期而有效的工作。

空气流道10内在主过滤膜30之后设置有气液分离膜40，空气顺序经过主过滤膜30和气液分离膜40后排出。如图3所示，气液分离膜40的数量也可以是间隔设置的若干道。

如图4所示，空气流道10内在主过滤膜30之后还可以增设活性炭过滤装置14等其他多种过滤膜或者过滤装置。

空气流道10底部设置有排水口，排水口通过管路与水箱50连通。

水箱50与臭氧发生装置70连通，臭氧发生装置70用于向水箱50内的清洗液加入臭氧以对清洗液进行消毒处理。

如图1所示，停歇期(T1-T2)分为前后设置的臭氧消毒期(T1-T3) 和停止消毒期(T3-T2)；臭氧发生装置70在臭氧消毒期(T1-T3)内运行；臭氧发生装置70在停止消毒期(T3-T2)内停止向清洗液内加入臭氧；停止消毒期(T3-T2)与下一个周期内的运转期连接，即臭氧发生装置70停止工作设定时间后，撞击流发生器20继续启动。

通过设置臭氧消毒期和停止消毒期，可以在实现对清洗液消毒的同时，避免臭氧气体分子被过多地带入被过滤的空气中，进而被引入室内，引起人们的不适。通过设置停止消毒期，在该期间内，臭氧被逐渐挥发或者清除，使得清洗液中臭氧含量降至最低，从而减少臭氧被带入室内的可能。

臭氧发生装置70包括臭氧发生器和气液接触泵；臭氧发生器与气液接触泵连通，气液接触泵与水箱50连通，用于循环吸入和排出水箱50内的清洗液；清洗液在气液接触泵内被加入臭氧消毒。

水箱50上设置有臭氧灭杀废气排出口，臭氧灭杀废气排出口上设置有臭氧灭杀装置71。

大量实验证明，采用本实用新型的撞击流滤芯自清洗的方法的空气过滤器，在实验运行100天以上后，滤芯的通气量没有明显降低，由此证明本实用新型的滤芯的自清洗效果良好，滤芯的过滤孔隙内污染颗粒明积存较少，由此大大提高了滤芯的使用寿命，同时，空气的过滤效果长期保持良好，未出现二次污染现象。

如图2-6所示，空气净化系统还包括用于对水箱50内的清洗液进行循环过滤的水过滤装置60。水过滤装置60可以定期或者不定期地对水箱内的清洗液进行过滤，清除水箱内的污染颗粒或者是污染物。

水箱50内设置有用于对清洗液进行紫外线照射的紫外线灯51。

空气净化系统还包括风机11，如图2-5所示，风机11设置在空气流道10的进风口上，当然也可如图6所示，风机11设置在空气流道10的出风口上。

空气流道10的进气口上还设置有用于对空气进行除尘处理的撞击流式气液反应室12。

撞击流式气液反应室12设置在撞击流发生器20之前，用于对在空气通过主过滤膜30进行过滤之前进行预除尘处理。

撞击流式气液反应室12以及撞击流发生器20通过管路与主液泵54与水箱50连通；主液泵54用于将水箱50内的清洗液输送给撞击流式气液反应室12和撞击流发生器20。

水箱50底部设置有排污口55，水箱50侧面或顶部设置有进水口，进水口上设置有进水阀门53，水箱50内设置有液面控制仪52。

空气流道10内还设置有光触媒空气净化装置13。

如图5所示，空气净化系统包括3个并联设置的空气流道10；如图6所示，空气净化系统包括2个并联设置的空气流道10；通过设置多个并列设置的空气流道，可以有效增加空气净化系统的通风量，可以满足不同大小空间的空气净化需求。

采用上述技术方案，本实用新型空气净化系统具有如下有益效果：

本实用新型提供的空气净化系统结构简单，使用方便，通气量大，能够长期保持过滤膜的清洁及其通气过滤效果，使用寿命长，同时避免了空气过滤过程中的空气二次污染问题。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。

Claims (11)

1.一种撞击流滤芯自清洗空气净化系统，其特征在于，包括空气流道，空气流道内设置的撞击流发生器和主过滤膜，撞击流发生器设置在主过滤膜的一侧或者两侧，空气流道内的空气通过主过滤膜后得到过滤；所述撞击流发生器与所述主过滤膜间隔设置,撞击流发生器喷出的清洗液撞击后产生的挥散性液体作用到主过滤膜上。

2.根据权利要求1所述的撞击流滤芯自清洗空气净化系统，其特征在于，所述主过滤膜为聚丙烯无纺布过滤膜。

3.根据权利要求1所述的撞击流滤芯自清洗空气净化系统，其特征在于，所述主过滤膜主要由聚丙烯材质制成。

4.根据权利要求1所述的撞击流滤芯自清洗空气净化系统，其特征在于，所述空气流道内在所述主过滤膜之后设置有气液分离膜，空气顺序经过所述主过滤膜和气液分离膜后排出。

5.根据权利要求1所述的撞击流滤芯自清洗空气净化系统，其特征在于，所述空气流道底部设置有排水口，排水口通过管路与水箱连通。

6.根据权利要求5所述的撞击流滤芯自清洗空气净化系统，其特征在于，所述水箱与臭氧发生装置连通，臭氧发生装置用于向水箱内的清洗液加入臭氧以对清洗液进行消毒处理。

7.根据权利要求6所述的撞击流滤芯自清洗空气净化系统，其特征在于，所述臭氧发生装置包括臭氧发生器和气液接触泵；臭氧发生器与所述气液接触泵连通，气液接触泵与所述水箱连通，用于循环吸入和排出水箱内的清洗液；清洗液在气液接触泵内被加入臭氧消毒。

8.根据权利要求5所述的撞击流滤芯自清洗空气净化系统，其特征在于，所述空气净化系统还包括用于对所述水箱内的清洗液进行循环过滤的水过滤装置。

9.根据权利要求1所述的撞击流滤芯自清洗空气净化系统，其特征在于，所述空气净化系统还包括风机，所述风机设置在所述空气流道的进风口或者出风口上；所述空气流道上还设置有用于对空气进行除尘处理的撞击流式气液反应室。

10.根据权利要求1所述的撞击流滤芯自清洗空气净化系统，其特征在于，所述空气流道内还设置有紫外线灯和光触媒空气净化装置。

11.根据权利要求1所述的撞击流滤芯自清洗空气净化系统，其特征在于，所述空气净化系统包括若干个并联设置的所述空气流道。