一種褶皺無紡布濾芯及與其組裝的空氣過濾器以及控制方法
技術領域

本發明涉及一種空氣濾清技術領域，尤其涉及一種褶皺無紡布濾芯及與其組裝的空氣過濾器。

背景技術

在醫院的診室或病房中，需要對空間中的空氣進行凈化。空氣過濾器主要用于捕集0.5um以上的顆粒灰塵及各種懸浮物，空氣凈化器主要由濾芯和殼體兩部分組成，基本要求是過濾效率高、流動阻力低、能較長時間連續使用以降低后期耗材成本。

但是現有技術中的濾芯的缺點為：長度過長，不便安裝和擺放；長期使用后空氣阻力變大大，難以持續保證濾芯的過濾效率；難以清理和更換。因此，有必要設計一種過濾效率高、阻力低的無紡布濾芯，以及與其組裝使用的空氣過濾器。

發明內容

本發明克服了現有技術的不足，提供一種褶皺無紡布濾芯及與其組裝的空氣過濾器。

為達到上述目的，本發明采用的技術方案為：一種褶皺無紡布濾芯及與其組裝的空氣過濾器，包括殼體，對稱設置在所述殼體兩側的一對風機和若干相對設置的濾芯安裝架，所述濾芯安裝架中均設置有濾芯，所述風機驅動空氣依次流經所述濾芯，其特征在于：

所述濾芯為連續的褶皺連接形成，且所述褶皺能夠折疊；所述濾芯的表面固定有移動釬，所述移動釬兩側連接所述濾芯安裝架的活動槽；所述移動釬始終與所述濾芯的寬度方向保持平行，且所述移動釬在活動槽中做周期運動；所述移動釬對所述濾芯進行擠壓并帶動所述濾芯沿長度方向堆疊；

兩側所述風機不同時工作；工作中的所述風機的風量保持恒定，且所述風機的功率周期性變化，所述風機工作一段時間后，相鄰所述濾芯安裝架之間的壓力始終不變。

本發明一個較佳實施例中，所述活動槽為正弦型曲線結構、波浪形曲線結構或齒條形結構；所述移動釬的運動軌跡為正弦型曲線、波浪形曲線或齒條形。

本發明一個較佳實施例中，所述濾芯一側固定連接卷軸，所述濾芯沿長度方向堆疊時，所述卷軸能夠展開，以補償濾芯堆疊損失的面積。

本發明一個較佳實施例中，所述移動釬周期運動的時間與所述風機功率周期性變化的時間保持一致。

本發明一個較佳實施例中，所述風機和所述濾芯不在同一高度上。

本發明一個較佳實施例中，兩側所述濾芯同時折疊或僅有一側所述濾芯折疊。

本發明一個較佳實施例中，所述移動釬運動一個周期的行程量，對應于所述濾芯沿長度方向壓縮5％～10％。

本發明一個較佳實施例中，若干所述濾芯安裝架形成n邊形結構，所述n 為偶數，當一組所述濾芯壓縮到一定程度后，通過轉動所述濾芯安裝架，從而實現不同組所述濾芯的切換。

本發明一個較佳實施例中，所述風機和相鄰所述濾芯之間的阻力初始值為 245-294Pa，相鄰所述濾芯之間的空氣壓力為490～550Pa。

本發明還提供了另一種技術方案：空氣過濾器的控制方法，包括以下步驟：

S1、根據送風或排風的需求，分別啟動對應的風機啟動，以風機和相鄰濾芯之間的壓力作為阻力初始值；

S2、空氣經過雙層濾芯后，實現強效殺菌，反復t小時后，檢測相鄰濾芯之間的空氣壓力；

S3、移動釬在活動槽中運動一個周期，并帶動濾芯沿長度方向堆疊，相應濾芯長度方向上壓縮5％～10％；

S4、調整風機的功率，以保證風機的風量保持不變以及相鄰濾芯之間的空氣壓力基本不變。

本發明一個較佳實施例中，在所述S2中，在t小時內，所述濾芯的面阻力逐漸增大。

本發明解決了背景技術中存在的缺陷，本發明具備以下有益效果：

(1)本發明提供了一種可折疊的濾芯，該濾芯為連續的褶皺結構，一方面增大了濾芯的比表面積，使得濾芯形成有更多的吸附面，便于氣體的流動，提高了吸附和過濾的效率；另一方面，縮短了濾芯的長度，使得空氣過濾器中殼體的長度減小，方便安裝和擺放使用，減少了空間占地。

(2)本發明的濾芯表面積減小后，為了保證濾芯同樣的低阻性能，即對經過濾芯的風量保持恒定。通過增大風機的功率，實現風壓的增加，保證濾芯過濾能力。

(3)本發明中濾芯采用天然抗菌纖維素基材，并采用三明治結構復合濾布，從而形成的一體化功能濾芯，實現以單片材料過濾微塵、消臭、分解有害氣體、殺滅細菌病毒的集成功能，大大降低了使用與維護成本。

(4)本發明中卷軸為柔性材料，濾芯沿長度方向堆疊時，卷軸能夠展開，以補償濾芯堆疊損失的面積，同時起到阻隔的作用。

(5)本發明中相對設置的若干組濾芯可以轉動，實現濾芯的快速更換。

附圖說明

為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明中記載的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖；

圖1是本發明的優選實施例的一種折疊式濾芯的立體結構示意圖；

圖2是本發明的優選實施例的一種褶皺無紡布濾芯及與其組裝的空氣過濾器的立體結構示意圖；

圖3是本發明的優選實施例的活動槽和移動釬的放大圖；

圖4是本發明的優選實施例的若干組相對濾芯的安裝圖；

圖中：1、空氣過濾器；2、殼體；3、風機；4、濾芯安裝架；5、濾芯；6、移動釬；7、活動槽；8、卷軸。

具體實施方式

下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發明保護的范圍。

在下面的描述中闡述了很多具體細節以便于充分理解本發明，但是本發明還可以采用其他不同于在此描述的其他方式來實施，因此，本發明的保護范圍并不受下面公開的具體實施例的限制。

在本申請的描述中，需要理解的是，術語“中心”、“縱向”、“橫向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底”、“內”、“外”等指示的方位或位置關系為基于附圖所示的方位或位置關系，僅是為了便于描述本申請和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本申請保護范圍的限制。此外，術語“第一”、“第二”等僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性或隱含指明所指示的技術特征的數量。因此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隱含地包括一個或者更多個該特征。在本發明創造的描述中，除非另有說明，“多個”的含義是兩個或兩個以上。

在本申請的描述中，需要說明的是，除非另有明確的規定和限定，術語“安裝”、“相連”、“連接”應做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機械連接，也可以是電連接；可以直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內部的連通。對于本領域的普通技術人員而言，可以通過具體情況理解上述術語在本申請中的具體含義。

如圖1所示，示出了本發明中一種褶皺無紡布濾芯5的立體結構示意圖。本發明中提供的無紡布濾芯5為連續的褶皺連接形成，且褶皺能夠折疊，濾芯5 為一體化結構。現有技術中的機械過濾的壓力損失大，動力要求高，且維護成本高；靜電吸附的方式對室內空氣中的有害氣體沒有效果，且使用過程中會產生臭氧；負離子凈化對VOCs效果不大，且會產生對人體有危害的臭氧，本發明的濾芯5采用天然抗菌纖維素基材，并采用三明治結構復合無紡布，從而形成的一體化功能濾芯5，可以達到H13級濾效(0.3μm 99.97％)。本發明的濾芯5使用的無紡布具有耐磨性。本發明中無紡布濾芯5尺寸：890*300*1600mm。本發明的濾芯5采用生物陽離子抗菌肽技術，無需外接電源、UV催化、不含金屬離子、無毒性、無過敏反應，且快速高效滅毒。

本發明中的濾芯5可以對空氣中的所有顆粒物及大氣中有害氣體進行過濾，包括塵螨、煙霧、寵物皮屑、石棉纖維、細菌、霉菌、病毒(包絡型)、花粉、灰塵、真菌孢子、甲醛、二氧化硫、二氧化氮、日用清潔劑揮發物、臭氣等，實現以單片材料過濾微塵、消臭、分解有害氣體、殺滅細菌病毒的集成功能，大大降低了使用與維護成本。

本發明中對天然抗菌纖維素基材和對照紡織基材進行抗病毒對照實驗： 200ul原始病毒，用2ml培養基洗脫后，從1：2開始稀釋，測凝血活性；病毒稀釋20，40，80，160倍后，對照組材料病毒洗脫液稀釋到160倍，每50uL 含1個凝血單位的病毒，實驗組材料洗脫液無病毒活性。2h后，對照組材料病毒洗脫液稀釋到80倍，每50uL含1個凝血單位的病毒，實驗組材料洗脫液無病毒活性。12h后，對照組材料病毒洗脫液稀釋到80倍，每50uL含1個凝血單位的病毒，實驗組材料洗脫液無病毒活性。因此，本發明中濾芯5使用的天然抗菌纖維素基材對于病毒的過濾程度有效。

如圖2所示，示出了本發明中一種折疊式濾芯5及與其組裝的空氣過濾器1 的立體結構示意圖。本發明的空氣過濾器1包括殼體2，設置在殼體2上的風機 3安裝架和濾芯5安裝架4，風機3安裝架和濾芯5安裝架4上分別安裝有風機 3和濾芯5；風機3驅動空氣依次流經濾芯5，濾芯5對空氣中的顆粒物和有害物進行過濾，并從另一側到處凈化后的空氣。該濾芯5可拆卸連接空氣過濾器1。

該空氣過濾器1不限于在醫院的診室或病房中使用，也可以廣泛適用于共享辦公室、會議室和酒店等“封閉、密集”等空間，以防止空氣感染傳播。

本發明中的濾芯5設計為可折疊的連續褶皺結構，一方面增大了濾芯5的比表面積，使得濾芯5形成有更多的吸附面，便于氣體的流動，提高了吸附和過濾的效率；另一方面，縮短了濾芯5的長度，使得空氣過濾器1中殼體2的長度減小，方便安裝和擺放使用，減少了空間占地。

如圖3所示，示出了本發明中活動槽7和移動釬6的放大圖。濾芯5安裝架4的頂端和底端設置相對設置有活動槽7，活動槽7中設置有移動釬6。該活動槽7為矩形結構，且活動槽7中的凹槽的結構為直線形結構、正弦型曲線結構、波浪形曲線結構或齒條形。移動釬6的兩端同時運動，且能夠沿活動槽7 移動，即移動釬6的運動軌跡為正弦型曲線、波浪形曲線或齒條形。

移動釬6的表面固定在濾芯5一端的褶皺內或任意褶皺內。移動釬6的長度與濾芯5的寬度一致。移動釬6始終與濾芯5的寬度方向保持平行，且移動釬6在活動槽7中做周期運動；移動釬6對濾芯5進行擠壓并帶動濾芯5沿長度方向堆疊。這里的周期運動指的是上述中移動釬6的運動軌跡，包括正弦型曲線、波浪形曲線或齒條形。本發明通過移動釬6的周期運動，實現對濾芯5 的撥動，實現濾芯5的堆疊，移動釬6運動一個周期的行程量，對應于濾芯5沿長度方向壓縮5％～10％。

濾芯5的一側還連接卷軸8，卷軸8的寬度與濾芯5的寬度一致，且卷軸8 沿寬度方向與濾芯5完全縫合。本發明中卷軸8為柔性材料，且卷軸8不具有吸附、過濾作用。濾芯5沿長度方向堆疊時，卷軸8能夠展開，以補償濾芯5 堆疊損失的面積，同時起到阻隔的作用。

本發明中風機3與相鄰的濾芯5之間的壓力作為阻力初始值，且阻力初始值為245-294Pa，空氣在經過濾芯5的阻力作用后，空氣到達相鄰濾芯5之間的空氣壓力為490～550Pa。由于濾芯5經過一段時間的過濾作用后，濾芯5表面吸附有顆粒物，造成濾芯5的面阻力逐漸增大。在減小濾芯5的表面積后，為了保證濾芯5同樣的低阻性能，即對經過濾芯5的風量保持恒定。本發明通過增大風機3的功率，實現風壓的增加。而本發明中相鄰濾芯5的風量的測定通過測定相鄰相鄰濾芯5的空氣壓力得到。高效率低阻力一直是過濾器行業追求的目標，過濾器阻力越大系統選用的風機3壓頭越高；風機3的功率就相應越大，運行的能耗費用也越高。

本發明中的空氣過濾器1可以設計為屏風形，空氣過濾器1的底部可以設置滑輪。

本發明中的空氣過濾器1可以設計為可選氣流向型，即在空氣過濾器1殼體2的兩側均設置有風機3，兩側風機3不同時工作。當需要排風時，打開靠近人員一側的風機3，風機3抽取空氣，防止飛沫感染并清潔室內空氣；當需要送風時，打開遠離人員一側的風機3，風機3抽取空氣，新鮮空氣從靠近人員的一側釋放。移動釬6周期運動的時間與風機3功率周期性變化的時間保持一致。

本發明中的空氣過濾器1可以兩個配合使用，實現單向氣流，即送風和排風的組合。

如圖4所示，示出了本發明中若干組相對的濾芯5的安裝圖。本發明中設置有若干組相對的濾芯5安裝架4，可以將濾芯5安裝架4設置為n邊形結構，所述n為偶數，當一組濾芯5壓縮到一定程度后，通過轉動安裝架，從而實現濾芯5的切換。切換后的濾芯5可以拆卸后清洗，或在空氣過濾器1中實現自清理。

自清理的方式不限于使用吹氣式、流水式或清潔劑式。其中清潔劑式的方式為：移動釬6在活動槽7中做周期運動；移動釬6對濾芯5進行擠壓并帶動濾芯5沿長度方向反向堆疊，在堆疊的過程中，不斷有清潔劑噴灑至濾芯5的表面，移動釬6往復移動數次后，濾芯5得到清理。當選擇使用流水式的自清理的方式時，需采用大量的水對濾芯5進行沖洗，且需要在空氣過濾器1的底部設置盛水槽，清潔后的濾芯5無需處理，只需轉動至風機3附近位置，通過風機3的作用，僅需要30s即可實現干燥。

本發明中風機3和濾芯5可以選擇不在同一高度上，使得風機3產生的風的作用力不直接作用于濾芯5表面，造成濾芯5的變形。

本發明中濾芯5選擇使用兩層，并且兩層濾芯5之間能夠形成空間，用于檢測空氣壓力大小。此外，兩側濾芯5可以同時折疊或僅有一側濾芯5折疊。

本發明使用時，S1、根據送風或排風的需求，分別啟動對應的風機3啟動，以風機3和相鄰濾芯5之間的壓力作為阻力初始值；S2、空氣經過雙層濾芯5 后，實現強效殺菌，濾芯5的面阻力逐漸增大，在反復1.5-2小時后，檢測相鄰濾芯5之間的空氣壓力；S3、移動釬6在活動槽7中運動一個周期，并帶動濾芯5沿長度方向堆疊，相應濾芯5長度方向上壓縮5％～10％；S4、調整風機3 的功率，以保證風機3的風量保持不變以及相鄰濾芯5之間的空氣壓力基本不變。

本發明使用時，空氣過濾器1可以兩個配合使用，實現單向氣流，即送風和排風的組合，將分別置于人員兩側，分別打開靠近人員一側和遠離人員一側的風機3，實現一側空氣過濾器1送出新鮮空氣，另一側空氣過濾器1排出空氣，實現單向氣流的過濾。

以上依據本發明的理想實施例為啟示，通過上述的說明內容，相關人員完全可以在不偏離本項發明技術思想的范圍內，進行多樣的變更以及修改。本項發明的技術性范圍并不局限于說明書上的內容，必須要根據權利要求范圍來確定技術性范圍。