CN208349427U - 一种轻质高效滤毒空气净化器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种轻质高效滤毒空气净化器，其包括粗滤器和滤毒器；所述粗滤器设置在所述滤毒器的进气口上；所述滤毒器包括壳体，壳体内在气体通过的流道内依次设置有滤烟层、混合吸附层和安全吸附层。本实用新型公开的轻质高效滤毒空气净化器具有轻质高效滤毒净化装置，结构紧凑、质量/体积比小，净化能力强，毒滤效率高。
Description
技术领域
本实用新型涉及核生化集体防护及空气净化技术领域，尤其是涉及一种轻质高效滤毒空气净化器。
背景技术
目前，我国目前生产和使用的滤毒器结构复杂、体积大、质量重，比滤除净化率低。
另外，滤毒器的结构不易与空调机(器)和(或)增氧功能机(器)集成制成一体机。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种轻质高效滤毒空气净化器，以解决现有技术中存在的结构复杂、体积大以及比滤除净化率低技术问题。
为解决上述技术问题，本实用新型提供的一种轻质高效滤毒空气净化器，包括：粗滤器和滤毒器；
所述粗滤器设置在所述滤毒器的进气口上；
所述滤毒器包括壳体，壳体内在气体通过的流道内依次设置有滤烟层、混合吸附层和安全吸附层。
进一步地，所述壳体为桶状体，其包括：内筒壁和外筒壁；
所述内筒壁为筒状，中间设置有沿所述桶状体轴向设置的中央进气通道；
所述中央进气通道一端封闭，一端设置有进气口；
所述内筒壁套装在所述外筒壁内，内筒壁和外筒壁之间形成环形的容纳空间；
所述内筒壁上设置有多个连通中央进气通道和所述容纳空间的进气孔；
所述外筒壁上设置有出气口；
所述容纳空间内沿所述桶状体的径向自内而外依次设置有所述滤烟层、混合吸附层和安全吸附层；
被过滤空气依次经中央进气通道和所述进气孔进入所述容纳空间内，依次经所述滤烟层、混合吸附层和安全吸附层过滤后经所述出气口排出。
进一步地，所述壳体还包括：圆形底盖和环形顶盖；
所述环形顶盖和所述圆形底盖分别封堵住环形所述容纳空间轴向上的两端；
所述圆形底盖封住所述中央进气通道的一端，所述环形顶盖在所述中央进气通道的另一端设置有所述进气口。
进一步地，所述壳体由轻质非金属材料制成，所述轻质非金属材料为碳纤维、碳纤维复合材料或者合成高分子材料。
进一步地，所述粗滤器呈端盖状设置在所述进气口上；
所述粗滤器内设置有多层彼此平行叠放且过滤孔径大小不一的过滤网。
进一步地，所述过滤网包括3-10层过滤孔径大小不一的金属网或合成纤维网。
进一步地，所述金属网或者所述合成纤维网的过滤孔径为0.01μm～1μm。
所述粗滤器包括横截面为U型的外壳，外壳内设置有容纳所述过滤网的安置槽，安置槽的底部密布有通孔。其中，3-10层过滤孔径大小不一的金属网或合成纤维网相互平行，通过机械叠加后设置在安置槽内。
其中，过滤网与所述中央进气通道垂直设置，粗滤器内用于过滤的粗气体流道与所述滤毒器中用于过滤的滤毒气体流道垂直，该结构设置，使得所述滤毒器中的滤毒气体流道横截面积远远大于所述粗滤器上的粗气体流道横截面积，由此结构更加紧凑，净化能力强与同体积的过滤器相比大大提高。
进一步地，所述滤烟层为褶皱式玻璃纤维滤纸和/或活性炭纤维滤纸。
褶皱式玻璃纤维滤纸和褶皱式活性炭纤维滤纸横截面为W型。
具体而言，所述玻璃纤维滤纸和所述活性炭纤维滤纸内设置有用于维持褶皱形状的骨架，所述玻璃纤维滤纸和/或所述活性炭纤维滤纸卷曲成筒形设置在环形的所述容纳空间内。
其中，骨架可有效保证在高速、大风量的情况下褶皱式玻璃纤维滤纸和褶皱式活性炭纤维滤纸保持原有的褶皱形状而不变形，进而避免影响过滤效果。
其中，玻璃纤维滤纸优选地采用C级以上优质产品。
活性炭纤维滤纸采用比表面积在2500m2/g以上的高强度活性炭纤维制成，进而具有微孔发达、吸附容量大、吸附速度快的优点。
进一步地，所述混合吸附层内设置有支撑网格，支撑网格内填充有复合过滤吸附材料；
所述复合过滤吸附材料由负载型稀土催化剂和浸渍有金属氧化物的活性碳均匀混合而成。
进一步地，所述负载型稀土催化剂包括颗粒状稀土负载金属活性组分；
所述金属活性组分包括纳米金属银；纳米金属银占稀土载体材料质量的0.1％～2％。
或者，所述金属活性组分主要为氧化铈；氧化铈占稀土载体材料质量的0.1％～2％。
进一步地，所述浸渍金属氧化物的活性碳为椰壳活性碳，其中浸渍负载的金属氧化物为氧化铜、氧化锰和氧化锌等活性组分中的一种或者若干种的混合。
进一步地，所述浸渍金属氧化物的活性碳的比表面大于1200m2/g，吸碘值大于1000mg/g，苯吸附值大于500mg/g。
进一步地，所述椰壳活性碳粒度为0.5mm～1.2mm，强度大于92％，装填密度大于0.4g/cm3。
进一步地，所述安全吸附层包括紧裹附在所述混合吸附层外侧的由碳纤维材料作为支撑骨架的活性炭纤维毯和/或增强型活性炭纤维布。
进一步地，所述安全吸附层包括一层所述活性炭纤维毯和1-3层的所述增强型活性炭纤维布。
进一步地，所述安全吸附层外设置有固定网。
其中优选地，所述活性炭纤维毯的比表面积大于2500m2/g。
进一步地，所述外筒壁的出气口上设置有连接法兰。粗滤器的外形为圆形，也可以设置有连接法兰等连接结构，通过连接法兰可将滤毒空气净化器与空调、增氧机连接，具体而言，将滤毒空气净化器设置在空调或者增氧机等设备的进风或者排风管路上。
采用上述技术方案，本实用新型具有如下有益效果：
本实用新型可以为各种需要洁净空气保障的军用、民用密闭空间提供一种可单独使用或与空调机、增氧机配套集成为一体机使用的核生化滤毒、有害污染空气净化的装置。有效解决了现有滤毒净化器比效率低、比体积大、比质量大、阻力大的问题，满足安装空间有限的装备、设施对滤毒净化的需求和难与空气质量调节装置一体化设计制造的需求。
与同样处理能力的金属材料制造的滤毒器或过滤吸收器总体质量轻1/3～1/2。在正确安装和使用情况下，对污染空气中大于0.1μm的放射性灰尘、生化污染灰尘的滤除率大于等于99.99％，对生化物气溶胶和化学毒剂蒸气的滤除率均大于等于99.99％。
总之，本实用新型公开的轻质高效滤毒空气净化器具有轻质高效滤毒净化装置，结构紧凑、质量/体积比小，净化能力强，毒滤效率高。
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轻质高效滤毒空气净化器的结构示意图；
图2为本实用新型实施例提供的轻质高效滤毒空气净化器的横截面结构示意图。
附图标记：
10-粗滤器；11-端盖体；12-过滤网；20-滤毒器；21-内筒壁；22-滤烟层；23-支撑板；24-混合吸附层；25-固定网；26-安全吸附层；27-外筒壁；28-底盖；29-出气口；30-顶盖；20a-进气口；20b-壳体。
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和图2所示，本实施例提供的一种轻质高效滤毒空气净化器，包括：粗滤器10和滤毒器20；
粗滤器10设置在滤毒器20的进气口20a上；
滤毒器20包括壳体20b，壳体20b内在气体通过的流道内依次设置有滤烟层22、混合吸附层24和安全吸附层26。
壳体20b为桶状体，其包括：内筒壁21和外筒壁27。
内筒壁21为筒状，中间设置有沿桶状体轴向设置的中央进气通道21a；中央进气通道一端封闭，一端设置有进气口；
内筒壁21套装在外筒壁27内，内筒壁21和外筒壁27之间形成环形的容纳空间。
内筒壁21上设置有多个连通中央进气通道和容纳空间的进气孔；外筒壁27上设置有出气口29。
容纳空间内沿桶状体的径向自内而外依次设置有滤烟层22、混合吸附层24和安全吸附层26。
被过滤空气依次经中央进气通道和进气孔进入容纳空间内，依次经滤烟层22、混合吸附层24和安全吸附层26过滤后经出气口29排出。
壳体20b还包括：圆形底盖28和环形顶盖30；环形顶盖和圆形底盖分别封堵住环形容纳空间轴向上的两端；圆形底盖封住中央进气通道的一端，环形顶盖在中央进气通道的另一端设置有进气口。
其中，壳体20b由轻质非金属材料制成，轻质非金属材料为碳纤维、碳纤维复合材料或者合成高分子材料。
粗滤器10包括设置在进气口上的端盖体11，端盖体设置有凹槽，端盖体的凹槽底部均匀密布有通气孔；粗滤器10内设置有多层彼此平行叠放且过滤孔径大小不一的过滤网12。
其中优选地，过滤网包括3-10层过滤孔径大小不一的金属网或合成纤维网。金属网或者合成纤维网的过滤孔径为0.01μm～1μm。
而粗滤器10包括横截面为U型的外壳，外壳内设置有容纳过滤网的安置槽，安置槽的底部密布有通孔。其中，3-10层过滤孔径大小不一的金属网或合成纤维网相互平行，通过机械叠加后设置在安置槽内。
其中，过滤网与中央进气通道垂直设置，粗滤器10内用于过滤的粗气体流道与滤毒器20中用于过滤的滤毒气体流道垂直，该结构设置，使得滤毒器20中的滤毒气体流道横截面积远远大于粗滤器10上的粗气体流道横截面积，由此结构更加紧凑，净化能力强与同体积的过滤器相比大大提高。
滤烟层22为褶皱式玻璃纤维滤纸和/或活性炭纤维滤纸。滤烟层22的内外两侧分别设置有筒状的支撑板23，支撑板23上均匀地密布通气孔。
褶皱式玻璃纤维滤纸和褶皱式活性炭纤维滤纸横截面为W型。具体而言，玻璃纤维滤纸和活性炭纤维滤纸内设置有用于维持褶皱形状的骨架，玻璃纤维滤纸和/或活性炭纤维滤纸卷曲成筒形设置在环形的容纳空间内。
其中，骨架可有效保证在高速、大风量的情况下褶皱式玻璃纤维滤纸和褶皱式活性炭纤维滤纸保持原有的褶皱形状而不变形，进而避免影响过滤效果。
其中，玻璃纤维滤纸优选地采用C级以上优质产品。
活性炭纤维滤纸采用比表面积在2500m2/g以上的高强度活性炭纤维制成，进而具有微孔发达、吸附容量大、吸附速度快的优点。
混合吸附层24内设置有支撑网格，支撑网格内填充有复合过滤吸附材料；复合过滤吸附材料由负载型稀土催化剂和浸渍有金属氧化物的活性碳均匀混合而成。
负载型稀土催化剂包括颗粒状稀土负载金属活性组分；金属活性组分主要成分为纳米金属银，纳米金属银占稀土载体材料质量的0.1％～2％。或者，金属活性组分主要成分为氧化铈(作为常温下一氧化碳氧化处理的高效催化剂)。
浸渍金属氧化物的活性碳的比表面大于1200m2/g，吸碘值大于1000mg/g，苯吸附值大于500mg/g。
浸渍金属氧化物的活性碳优选为椰壳活性碳，其中浸渍负载的金属氧化物为氧化铜、氧化锰和氧化锌等活性组分中的一种或者若干种的混合。椰壳活性碳粒度为0.5mm～1.2mm，强度大于92％，装填密度大于0.4g/cm3。
安全吸附层26包括紧裹附在混合吸附层24外侧的由碳纤维材料作为支撑骨架的活性炭纤维毯和/或增强型活性炭纤维布。
在本实施例中，安全吸附层26包括一层活性炭纤维毯和1-3层的增强型活性炭纤维布。安全吸附层26外设置有固定网25。
其中优选地，活性炭纤维毯的比表面积大于2500m2/g。
外筒壁27的出气口29上设置有连接法兰。
本实用新型可以为各种需要洁净空气保障的军用、民用密闭空间提供一种可单独使用或与空调机、增氧机配套集成为一体机使用的核生化滤毒、有害污染空气净化的装置。有效解决了现有滤毒净化器比效率低、比体积大、比质量大、阻力大的问题，满足安装空间有限的装备、设施对滤毒净化的需求和难与空气质量调节装置一体化设计制造的需求。
与同样处理能力的金属材料制造的滤毒器20或过滤吸收器总体质量轻1/3～1/2。在正确安装和使用情况下，对污染空气中大于0.1μm的放射性灰尘、生化污染灰尘的滤除率大于等于99.99％，对生化物气溶胶和化学毒剂蒸气的滤除率均大于等于99.99％。
总之，本实用新型公开的轻质高效滤毒空气净化器具有轻质高效滤毒净化装置，结构紧凑、质量/体积比小，净化能力强，毒滤效率高。
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 (10)
1.一种轻质高效滤毒空气净化器，其特征在于，包括：粗滤器和滤毒器；
所述粗滤器设置在所述滤毒器的进气口上；
所述滤毒器包括壳体，壳体内在气体通过的流道内依次设置有滤烟层、混合吸附层和安全吸附层。
2.根据权利要求1所述的轻质高效滤毒空气净化器，其特征在于，所述壳体为桶状体，其包括：内筒壁和外筒壁；
所述内筒壁为筒状，中间设置有沿所述桶状体轴向设置的中央进气通道；
所述中央进气通道一端封闭，一端设置有进气口；
所述内筒壁套装在所述外筒壁内，内筒壁和外筒壁之间形成环形的容纳空间；
所述内筒壁上设置有多个连通中央进气通道和所述容纳空间的进气孔；
所述外筒壁上设置有出气口；
所述容纳空间内沿所述桶状体的径向自内而外依次设置有所述滤烟层、混合吸附层和安全吸附层；
被过滤空气依次经中央进气通道和所述进气孔进入所述容纳空间内，依次经所述滤烟层、混合吸附层和安全吸附层过滤后经所述出气口排出。
3.根据权利要求2所述的轻质高效滤毒空气净化器，其特征在于，所述壳体还包括：圆形底盖和环形顶盖；
所述环形顶盖和所述圆形底盖分别封堵住环形所述容纳空间轴向上的两端；
所述圆形底盖封住所述中央进气通道的一端，所述环形顶盖在所述中央进气通道的另一端设置有所述进气口。
4.根据权利要求2所述的轻质高效滤毒空气净化器，其特征在于，所述粗滤器呈端盖状设置在所述进气口上；
所述粗滤器内设置有多层彼此平行叠放且过滤孔径大小不一的过滤网。
5.根据权利要求4所述的轻质高效滤毒空气净化器，其特征在于，所述过滤网包括3-10层过滤孔径大小不一的金属网或合成纤维网。
6.根据权利要求5所述的轻质高效滤毒空气净化器，其特征在于，所述金属网或者所述合成纤维网的过滤孔径为0.01μm～1μm。
7.根据权利要求1所述的轻质高效滤毒空气净化器，其特征在于，所述滤烟层为褶皱式玻璃纤维滤纸和/或活性炭纤维滤纸。
8.根据权利要求1所述的轻质高效滤毒空气净化器，其特征在于，所述混合吸附层内设置有支撑网格，支撑网格内填充有复合过滤吸附材料；
所述复合过滤吸附材料由负载型稀土催化剂和浸渍有金属氧化物的活性碳均匀混合而成；所述浸渍金属氧化物的活性碳的比表面大于1200m2/g，吸碘值大于1000mg/g，苯吸附值大于500mg/g。
9.根据权利要求1所述的轻质高效滤毒空气净化器，其特征在于，所述安全吸附层包括紧裹附在所述混合吸附层外侧的由碳纤维材料作为支撑骨架的活性炭纤维毯和/或增强型活性炭纤维布。
10.根据权利要求9所述的轻质高效滤毒空气净化器，其特征在于，所述安全吸附层包括一层所述活性炭纤维毯和1-3层的所述增强型活性炭纤维布。
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