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(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種空氣濾清技術(shù)領(lǐng)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(shù)

在醫(yī)院的診室或病房中，需要對空間中的空氣進(jìn)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(xù)使用以降低后期耗材成本。

但是現(xiàn)有技術(shù)中的濾芯的缺點(diǎn)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(xù)保證濾芯的過濾效率；難以清理和更換。因此，有必要設(shè)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(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明克服了現(xiàn)有技術(shù)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(dá)到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)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(shè)置在所述殼體兩側(cè)的一對風(fēng)機(jī)和若干相對設(shè)置的濾芯安裝架，所述濾芯安裝架中均設(shè)置有濾芯，所述風(fēng)機(jī)驅(qū)動空氣依次流經(jīng)所述濾芯，其特征在于：

所述濾芯為連續(xù)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(cè)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(yùn)動；所述移動釬對所述濾芯進(jìn)行擠壓并帶動所述濾芯沿長度方向堆疊；

兩側(cè)所述風(fēng)機(jī)不同時工作；工作中的所述風(fēng)機(jī)的風(fēng)量保持恒定，且所述風(fēng)機(jī)的功率周期性變化，所述風(fēng)機(jī)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(fā)明一個較佳實施例中，所述活動槽為正弦型曲線結(jié)構(gòu)、波浪形曲線結(jié)構(gòu)或齒條形結(jié)構(gòu)；所述移動釬的運(yùn)動軌跡為正弦型曲線、波浪形曲線或齒條形。

本發(fā)明一個較佳實施例中，所述濾芯一側(cè)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(bǔ)償濾芯堆疊損失的面積。

本發(fā)明一個較佳實施例中，所述移動釬周期運(yùn)動的時間與所述風(fēng)機(jī)功率周期性變化的時間保持一致。

本發(fā)明一個較佳實施例中，所述風(fēng)機(jī)和所述濾芯不在同一高度上。

本發(fā)明一個較佳實施例中，兩側(cè)所述濾芯同時折疊或僅有一側(cè)所述濾芯折疊。

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

本發(fā)明一個較佳實施例中，若干所述濾芯安裝架形成n邊形結(jié)構(gòu)，所述n 為偶數(shù)，當(dāng)一組所述濾芯壓縮到一定程度后，通過轉(zhuǎn)動所述濾芯安裝架，從而實現(xiàn)不同組所述濾芯的切換。

本發(fā)明一個較佳實施例中，所述風(fēng)機(jī)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(fā)明還提供了另一種技術(shù)方案：空氣過濾器的控制方法，包括以下步驟：

S1、根據(jù)送風(fēng)或排風(fēng)的需求，分別啟動對應(yīng)的風(fēng)機(jī)啟動，以風(fēng)機(jī)和相鄰濾芯之間的壓力作為阻力初始值；

S2、空氣經(jīng)過雙層濾芯后，實現(xiàn)強(qiáng)效殺菌，反復(fù)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(yùn)動一個周期，并帶動濾芯沿長度方向堆疊，相應(yīng)濾芯長度方向上壓縮5％～10％；

S4、調(diào)整風(fēng)機(jī)的功率，以保證風(fēng)機(jī)的風(fēng)量保持不變以及相鄰濾芯之間的空氣壓力基本不變。

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

本發(fā)明解決了背景技術(shù)中存在的缺陷，本發(fā)明具備以下有益效果：

(1)本發(fā)明提供了一種可折疊的濾芯，該濾芯為連續(xù)的褶皺結(jié)構(gòu)，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(fā)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(jīng)過濾芯的風(fēng)量保持恒定。通過增大風(fēng)機(jī)的功率，實現(xiàn)風(fēng)壓的增加，保證濾芯過濾能力。

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

(4)本發(fā)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(bǔ)償濾芯堆疊損失的面積，同時起到阻隔的作用。

(5)本發(fā)明中相對設(shè)置的若干組濾芯可以轉(zhuǎn)動，實現(xiàn)濾芯的快速更換。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)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(fā)明中記載的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖；

圖1是本發(fā)明的優(yōu)選實施例的一種折疊式濾芯的立體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明的優(yōu)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(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是本發(fā)明的優(yōu)選實施例的活動槽和移動釬的放大圖；

圖4是本發(fā)明的優(yōu)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(fēng)機(jī)；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(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

在下面的描述中闡述了很多具體細(xì)節(jié)以便于充分理解本發(fā)明，但是本發(fā)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(fā)明的保護(hù)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(shù)語“中心”、“縱向”、“橫向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底”、“內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)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(gòu)造和操作，因此不能理解為對本申請保護(hù)范圍的限制。此外，術(shù)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(shù)特征的數(shù)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(fā)明創(chuàng)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(guī)定和限定，術(shù)語“安裝”、“相連”、“連接”應(yīng)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(jī)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(nèi)部的連通。對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以通過具體情況理解上述術(shù)語在本申請中的具體含義。

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

本發(fā)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(jìn)行過濾，包括塵螨、煙霧、寵物皮屑、石棉纖維、細(xì)菌、霉菌、病毒(包絡(luò)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(fā)物、臭氣等，實現(xiàn)以單片材料過濾微塵、消臭、分解有害氣體、殺滅細(xì)菌病毒的集成功能，大大降低了使用與維護(hù)成本。

本發(fā)明中對天然抗菌纖維素基材和對照紡織基材進(jìn)行抗病毒對照實驗： 200ul原始病毒，用2ml培養(yǎng)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(fā)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(fā)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(jié)構(gòu)示意圖。本發(fā)明的空氣過濾器1包括殼體2，設(shè)置在殼體2上的風(fēng)機(jī) 3安裝架和濾芯5安裝架4，風(fēng)機(jī)3安裝架和濾芯5安裝架4上分別安裝有風(fēng)機(jī) 3和濾芯5；風(fēng)機(jī)3驅(qū)動空氣依次流經(jīng)濾芯5，濾芯5對空氣中的顆粒物和有害物進(jìn)行過濾，并從另一側(cè)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(yī)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(fā)明中的濾芯5設(shè)計為可折疊的連續(xù)褶皺結(jié)構(gòu)，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(fā)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(shè)置相對設(shè)置有活動槽7，活動槽7中設(shè)置有移動釬6。該活動槽7為矩形結(jié)構(gòu)，且活動槽7中的凹槽的結(jié)構(gòu)為直線形結(jié)構(gòu)、正弦型曲線結(jié)構(gòu)、波浪形曲線結(jié)構(gòu)或齒條形。移動釬6的兩端同時運(yùn)動，且能夠沿活動槽7 移動，即移動釬6的運(yùn)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(nèi)或任意褶皺內(nèi)。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(yùn)動；移動釬6對濾芯5進(jìn)行擠壓并帶動濾芯5沿長度方向堆疊。這里的周期運(yùn)動指的是上述中移動釬6的運(yùn)動軌跡，包括正弦型曲線、波浪形曲線或齒條形。本發(fā)明通過移動釬6的周期運(yùn)動，實現(xiàn)對濾芯5 的撥動，實現(xiàn)濾芯5的堆疊，移動釬6運(yùn)動一個周期的行程量，對應(yīng)于濾芯5沿長度方向壓縮5％～10％。

濾芯5的一側(cè)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(fā)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(bǔ)償濾芯5 堆疊損失的面積，同時起到阻隔的作用。

本發(fā)明中風(fēng)機(jī)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(jīng)過濾芯5的阻力作用后，空氣到達(dá)相鄰濾芯5之間的空氣壓力為490～550Pa。由于濾芯5經(jīng)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(jīng)過濾芯5的風(fēng)量保持恒定。本發(fā)明通過增大風(fēng)機(jī)3的功率，實現(xiàn)風(fēng)壓的增加。而本發(fā)明中相鄰濾芯5的風(fēng)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(yè)追求的目標(biāo)，過濾器阻力越大系統(tǒng)選用的風(fēng)機(jī)3壓頭越高；風(fēng)機(jī)3的功率就相應(yīng)越大，運(yùn)行的能耗費(fèi)用也越高。

本發(fā)明中的空氣過濾器1可以設(shè)計為屏風(fēng)形，空氣過濾器1的底部可以設(shè)置滑輪。

本發(fā)明中的空氣過濾器1可以設(shè)計為可選氣流向型，即在空氣過濾器1殼體2的兩側(cè)均設(shè)置有風(fēng)機(jī)3，兩側(cè)風(fēng)機(jī)3不同時工作。當(dāng)需要排風(fēng)時，打開靠近人員一側(cè)的風(fēng)機(jī)3，風(fēng)機(jī)3抽取空氣，防止飛沫感染并清潔室內(nèi)空氣；當(dāng)需要送風(fēng)時，打開遠(yuǎn)離人員一側(cè)的風(fēng)機(jī)3，風(fēng)機(jī)3抽取空氣，新鮮空氣從靠近人員的一側(cè)釋放。移動釬6周期運(yùn)動的時間與風(fēng)機(jī)3功率周期性變化的時間保持一致。

本發(fā)明中的空氣過濾器1可以兩個配合使用，實現(xiàn)單向氣流，即送風(fēng)和排風(fēng)的組合。

如圖4所示，示出了本發(fā)明中若干組相對的濾芯5的安裝圖。本發(fā)明中設(shè)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(shè)置為n邊形結(jié)構(gòu)，所述n為偶數(shù)，當(dāng)一組濾芯5壓縮到一定程度后，通過轉(zhuǎn)動安裝架，從而實現(xiàn)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(xiàn)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(yùn)動；移動釬6對濾芯5進(jìn)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(fù)移動數(shù)次后，濾芯5得到清理。當(dāng)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(jìn)行沖洗，且需要在空氣過濾器1的底部設(shè)置盛水槽，清潔后的濾芯5無需處理，只需轉(zhuǎn)動至風(fēng)機(jī)3附近位置，通過風(fēng)機(jī)3的作用，僅需要30s即可實現(xiàn)干燥。

本發(fā)明中風(fēng)機(jī)3和濾芯5可以選擇不在同一高度上，使得風(fēng)機(jī)3產(chǎn)生的風(fēng)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(fā)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(cè)濾芯5可以同時折疊或僅有一側(cè)濾芯5折疊。

本發(fā)明使用時，S1、根據(jù)送風(fēng)或排風(fēng)的需求，分別啟動對應(yīng)的風(fēng)機(jī)3啟動，以風(fēng)機(jī)3和相鄰濾芯5之間的壓力作為阻力初始值；S2、空氣經(jīng)過雙層濾芯5 后，實現(xiàn)強(qiáng)效殺菌，濾芯5的面阻力逐漸增大，在反復(fù)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(yùn)動一個周期，并帶動濾芯5沿長度方向堆疊，相應(yīng)濾芯5長度方向上壓縮5％～10％；S4、調(diào)整風(fēng)機(jī)3 的功率，以保證風(fēng)機(jī)3的風(fēng)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(fā)明使用時，空氣過濾器1可以兩個配合使用，實現(xiàn)單向氣流，即送風(fēng)和排風(fēng)的組合，將分別置于人員兩側(cè)，分別打開靠近人員一側(cè)和遠(yuǎn)離人員一側(cè)的風(fēng)機(jī)3，實現(xiàn)一側(cè)空氣過濾器1送出新鮮空氣，另一側(cè)空氣過濾器1排出空氣，實現(xiàn)單向氣流的過濾。

以上依據(jù)本發(fā)明的理想實施例為啟示，通過上述的說明內(nèi)容，相關(guān)人員完全可以在不偏離本項發(fā)明技術(shù)思想的范圍內(nèi)，進(jìn)行多樣的變更以及修改。本項發(fā)明的技術(shù)性范圍并不局限于說明書上的內(nèi)容，必須要根據(jù)權(quán)利要求范圍來確定技術(shù)性范圍。