專利名稱：容塵量大幅度增加的粗中效及高效空氣過濾芯及濾紙的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型提出一種容塵量大幅度提高的粗中效及高效空氣過濾芯，以及基于這種過濾芯原理的高效復(fù)合空氣濾紙。
由黃翔著寫的《組合式空調(diào)機(jī)組過濾段的改進(jìn)設(shè)計(jì)》指出“由于多年來人們對(duì)空調(diào)機(jī)組中空氣凈化再生設(shè)備重視不夠，……加之各種條件的限制和較多因素的影響，組合式空調(diào)機(jī)組內(nèi)的過濾段一直采用單調(diào)的袋式或框式結(jié)構(gòu)，缺少自動(dòng)清灰裝置和過濾器阻力指示，致使空氣過濾器不能得到及時(shí)清洗，積灰增多，阻力加大，過濾效率降低，維護(hù)工作量較大，送風(fēng)口產(chǎn)生黑漬等，嚴(yán)重影響室內(nèi)空氣品質(zhì)。因此，對(duì)當(dāng)前組合式空調(diào)機(jī)組過濾段的改進(jìn)設(shè)計(jì)已迫在眉睫?！眳㈤啞稘崈襞c空調(diào)技術(shù)》雜志2000年第4期第31頁。
類似此文所述，在其它空氣通風(fēng)過濾芯的使用方面，出有同類問題發(fā)生。比如大型空分裝置的方框式兩級(jí)過濾裝置。由于一級(jí)過濾芯的厚度只有兩英寸，卻擔(dān)負(fù)著過濾灰塵總重量80％～90％的重任，相反二級(jí)過濾芯只需要過濾灰塵總重量的百分之十左右，其厚度卻達(dá)到11.5英寸。這造成了一級(jí)過濾芯在使用中的更換周期只有一到三個(gè)月，甚至更少，大大低于二級(jí)過濾芯的更換周期，從而造成了需要頻繁更換過濾芯，給裝置運(yùn)行，操作維護(hù)增加很多工作量。
究其原因，在于傳統(tǒng)的通風(fēng)空氣過濾器設(shè)計(jì)中存在著重二級(jí)，輕一級(jí)，重細(xì)濾，輕粗濾的觀念，(當(dāng)然也受到空氣過濾芯設(shè)計(jì)制造水平的影響)，對(duì)一級(jí)過濾芯或粗過濾芯的重視不夠，舍不得多安排一些占用空間給一級(jí)過濾芯，這種做法的后果極其嚴(yán)重，例如在揚(yáng)子石化空分分廠的10萬立方新空分的一級(jí)過濾芯，其初始阻力小于100Pa，為了延長(zhǎng)其更換周期，卻經(jīng)常使用到800Pa空氣阻力的程度。
有些單位為了改變這種情況，在一級(jí)過濾芯表面復(fù)蓋一層粗效無紡棉層，試圖減小一級(jí)過濾芯的容塵負(fù)荷，但是卻又遇到了復(fù)蓋層自身的阻力上升更快，更換周期更短的問題，究其原因，還是因?yàn)榇中o紡棉的容塵量太小的原因。
在方框式粗效過濾芯中，玻璃纖維膨松氈過濾芯的容塵量是比較大的，可是出于上述設(shè)計(jì)觀念的影響，其膨松氈卻進(jìn)行了很大的壓縮，使其符合兩英寸的設(shè)計(jì)規(guī)格(參閱蘇州華泰空氣過濾器有限公司、煙凈集團(tuán)、河南核工程空氣凈化技術(shù)有限公司等空濾器主要生產(chǎn)廠家的過濾產(chǎn)品說明書，其使用玻璃纖維膨松氈的粗效板式過濾芯，厚度都在兩英寸之下。
至于高效空氣過濾芯，人們則希望其使用年限越長(zhǎng)越好，基至希望有一次性安裝，在廠房設(shè)計(jì)年限內(nèi)永久使用的高效過濾芯出現(xiàn)。
實(shí)用新型的目的設(shè)計(jì)出便于實(shí)用，容塵量大幅度增加，并且各項(xiàng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)配合良好的粗中效和高效空氣過濾芯。以及基于這些過濾芯原理的高效濾紙。
實(shí)用新型的方法在空氣過濾芯中設(shè)置包括前、后兩層過濾層的多層復(fù)合過濾層(2)，并以選擇前一層濾材材質(zhì)，同時(shí)增加其疏松度或進(jìn)行折疊包括多袋式濾袋層的形式，求得在盡可能降低其氣流阻力的前提下，大幅度增加其容塵量。具體說來，對(duì)于粗效空氣過濾芯來說，大幅度增加其厚度，在其中設(shè)置單位面積容塵量很大的玻璃纖維(包括礦棉)或化學(xué)纖維膨松氈層(3)，以達(dá)到阻力低，容塵量大的目的?；w膨松氈指密度小于0.03g/cm3的無紡棉，以下兩者統(tǒng)稱纖維膨松氈層(3)。(這樣一來玻璃纖維或化纖膨松氈層(3)的厚度將會(huì)大大超過兩英寸。現(xiàn)在的玻璃纖維膨松氈或無紡棉材質(zhì)的方框式空氣過濾芯，其厚度均在兩英寸以下。)這樣做，附帶的結(jié)果是粗效過濾芯的過濾精度大幅度提高，從而可能大大減輕后道(中效)過濾芯的容塵負(fù)荷，甚至于它可以一兼兩職替換取消位于后道的中效過濾器。
對(duì)于高效過濾芯來說，則選擇一層中效以上的植物或化學(xué)纖維材質(zhì)的折疊濾紙層來作為前道過濾層，通過這一特意增加的過濾層來攔截大部分流向該高效過濾芯的灰塵，使其容塵負(fù)荷大大減輕，使其使用壽命大大延長(zhǎng)。
玻璃或無機(jī)纖維膨松氈的優(yōu)點(diǎn)是其一方面容塵量大，另一方面，其纖維疏松不易被空氣中的灰塵特別是油膩性質(zhì)的纖維性灰塵堵塞在氈層表面，結(jié)成塵網(wǎng)或塵餅，堵塞過濾器進(jìn)風(fēng)面，因而極其適于粗效過濾。
對(duì)于高效過濾器，這種情況不存在，它需面對(duì)處理的是細(xì)灰塵，在它前面占據(jù)位置厚度的不應(yīng)是粗效過濾層，而應(yīng)該是中效以上的過濾層，可以采用細(xì)纖維膨松氈層(3)，或折疊濾紙層(11)?，F(xiàn)有的中高效或亞高效的植物纖維或化纖濾紙，容塵量比高效濾紙的容塵量大1到2倍以上，很適合于作折疊濾紙層(11)的濾材。
在本實(shí)用新型中，采用纖維膨松氈的粗中效及高效空氣過濾芯，包括方框殼體或上下端蓋或袋口框(支)架(1)，由單獨(dú)一層或幾層濾材組成的復(fù)合過濾層(2)，以及前后面保護(hù)網(wǎng)板等，其特征在于a.其迎風(fēng)面為一層無邊緣密封的平鋪或折疊鋪展的纖維膨松氈層(3)，或?yàn)橐粚佑羞吘壝芊獾恼郫B濾紙層或多袋式濾袋，b.其出風(fēng)面為一層與過濾芯的方框殼體或上下端蓋或袋口框(支)架(1)的安裝面層貼合或融為一體而導(dǎo)致邊緣密封的玻纖、化纖或其它纖維材質(zhì)的無紡過濾層(4)，或?yàn)橐粚舆吘壟c方框殼體(1)具有密封結(jié)構(gòu)的折疊過濾層(5)或多袋式過濾層(5)。
說明特征a所指的無邊緣密封的纖維膨松氈層(3)適于作直接接觸處理外界空氣的過濾芯的迎風(fēng)面過濾層。因?yàn)榕蛩蓺质谴中У?，很厚，而且邊緣毛糙，所以難以進(jìn)行嚴(yán)密的邊緣密封。但這不等于說可以不注意盡量減少邊緣間隙，漏氣應(yīng)該盡量少。特征b中所指一層有邊緣密封的折疊濾紙(11)，適用作處于過濾后道工序的高效過濾層的預(yù)過濾層；另外所指多袋式濾袋適于作一級(jí)空氣過濾層。該折疊濾紙或?yàn)V袋需要作中效以上的過濾操作，必須加以邊緣密封。
采用纖維膨松氈，是因?yàn)槠淙輭m量特別大，如市售的PS-100玻璃纖維膨松氈容塵量達(dá)3200g/m2，同時(shí)相對(duì)而言，其過濾阻力也是最小的，玻璃纖維膨松氈可以直接采用南京雙威實(shí)業(yè)公司出品的PS-30，PS-50，PS-100，加厚PS-100等規(guī)格或它們之間的疊加組合；最好是采用由疏松至緊密，由粗纖維至細(xì)纖維的梯次縱深設(shè)置的特制品種，其厚可達(dá)150mm以上。這里所說的疏松，其程度可以比PS系列的膨松氈更疏松，(PS系列膨松氈的密度為4至6kg/m3)，為了更加疏松，更加加厚厚度，除了可以增加纖維平均直徑處，還可增加纖維的扭曲波紋，增大纖維層束的波浪起伏高度，改變纖維絲束的軸向方向，等等。只有讓濾材更疏松，才能減少其空氣阻力。
當(dāng)采用的膨松氈較薄時(shí)，可將其進(jìn)行大波紋的折疊鋪展，以增加過濾面積，達(dá)到減小阻力，增加容塵量的目的。
玻纖膨松氈，也可進(jìn)行噴油處理。還可在其上下表面，鋪設(shè)用于增加強(qiáng)度，防止刺手，防止破損，便于移動(dòng)的疏松纖維層，或紗網(wǎng)層或噴涂涂層，進(jìn)行處理，其選用原則是過濾阻力小，過濾效率高，容塵量大，不易破碎。
因此應(yīng)根據(jù)尺寸許可，使膨松氈層盡可能膨松，盡可能加厚。因而采用纖維膨松氈層(3)或多袋式過濾袋(11)的這種過濾芯，尤其是方框式空氣過濾芯的厚度將可能大大超過兩英寸。完全沒有必要限制這種厚度的增加，相反，應(yīng)該提倡這種增加厚度。
位于復(fù)合過濾層(2)后部的邊緣密封的過濾層(4)，如為化纖無紡層，可采用充電駐極體化處理，該過濾層選材原則是根據(jù)過濾器整體過濾精度的需要，決定此層濾材的過濾精度，過濾阻力要盡量小，要在與前面的膨松氈層(3)等形成一條過濾精度的配合鏈及一條空氣阻力的配合鏈的同時(shí)形成一條容塵量的配合鏈，該過濾層(4)需要的容塵量，由上一層膨松氈層(3)過濾精度和容塵量以及自身的過濾精度來決定；其容塵量過大，對(duì)過濾來說當(dāng)然沒有害處，只是有些浪費(fèi)；但是容塵量過小，卻是不行的，它不應(yīng)該成為容塵量配合鏈上的薄弱環(huán)節(jié)。否則會(huì)在此處造成氣流堵塞。該邊緣密封的過濾層(4)濾材如采用纖維膨松氈時(shí)，復(fù)合過濾層(2)實(shí)際上成了單獨(dú)一層。
此處的過濾層(4)如為折疊濾紙層，實(shí)際相當(dāng)于一個(gè)無隔板折疊濾紙過濾芯，其密封結(jié)構(gòu)可參照無隔板折疊濾紙空氣過濾芯的密封結(jié)構(gòu)，該過濾層，可以制作在方框殼體(1)的后部，也可制成單獨(dú)的一片作為后蓋，緊固連接或粘接在方框殼體后端，在此處連接的密封程度視過濾需要而定。
迎風(fēng)面一層如為一層有邊緣密封的折疊濾紙層(11)，其出風(fēng)面一層，必為一層邊緣與框架殼體粘接密封的折疊過濾層(5)。
后面的折疊過濾層(5)采用高效過濾紙，前面的折疊濾紙層(11)采用植物纖維、化纖、玻纖等材質(zhì)的中效至亞高效濾紙，其容塵量可達(dá)120g/m2以上，大大超過了高效濾紙的50g/m2，而且，高效濾紙難以軋制波紋，因而，折疊密度小于植物材質(zhì)，化纖材質(zhì)的濾紙。因而采用結(jié)構(gòu)相對(duì)疏松的折疊濾紙層(11)后，會(huì)使高效過濾器的有效容塵量成幾倍地提高。
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明。
附


圖1至附圖7均為縱剖面示意圖。
圖中1、方框殼體或上下端蓋或袋口框(支)架2、復(fù)合過濾層3、迎風(fēng)面過濾層4、出風(fēng)面過濾層5、出風(fēng)面折疊過濾層6、后蓋框圈7、無紡過濾層8、舌形法蘭邊9、一級(jí)方框過濾芯10、二級(jí)方框過濾芯11、進(jìn)風(fēng)面折疊濾紙層12、高效玻璃纖維過濾層13、薄無紡布或?yàn)V紙14、植物纖維或化學(xué)纖維濾紙15、無紡布層16、無紡過濾層
圖1所示實(shí)施例是一個(gè)方框式空氣過濾器，除了上述基本特征外，其進(jìn)一步的特征在于a.邊緣密封的出風(fēng)面過濾層(4)脫出于方框殼(1)的后端外面；
b.用斷面形狀為角鋼形狀的后蓋框圈(6)，將該過濾層(4)壓緊在方框殼體(1)的后端水平折邊面上，形成邊緣密封結(jié)構(gòu)，然后將后蓋框圈(6)用拉鉚釘或自攻螺釘與方框殼體(1)進(jìn)行連接固定。
這種結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)是可以不用密封膠粘結(jié)密封，省時(shí)，省料。
該過濾層(4)可以為單獨(dú)的一層，也可以為在纖維膨松氈(3)的后端，沿邊緣一到數(shù)厘米處，進(jìn)行剝離的一層纖維氈層。
方框殼體(1)，后蓋框圈(6)均可采用注塑塑料材料，此時(shí)(1)與(6)之間的堅(jiān)固聯(lián)接可以采用塑料件配合面上的自鎖倒鉤，簡(jiǎn)單地將(1)插入(6)就行了。本文中的其他結(jié)構(gòu)件，如袋口框(支)架，網(wǎng)板等均可采用塑料材料。
圖(2)所示實(shí)施例是一個(gè)軟墊式空氣過濾器，其特征在于用軟質(zhì)的布料、氈料、膜片代替方框殼體(1)與邊緣密封的過濾層(4)縫合或熱融壓接在一起，制成包皮，將纖維膨松氈層(3)五面或加蓋網(wǎng)六面包裝起來，形成一塊過濾軟墊。
這種軟墊作為兩級(jí)過濾器中一級(jí)過濾芯的前置預(yù)過濾墊可說是得其所哉，因?yàn)槠淙輭m量較大，大大超過了前述無紡材料制作的預(yù)過濾墊。這種軟墊過濾芯還可直接替代一級(jí)過濾芯，當(dāng)過濾器的過濾面向上時(shí)，使用這種軟墊過濾芯更加便利可行。
這種軟墊過濾芯，空氣阻力小，容塵量大，過濾精度可以輕易達(dá)到F5至F7級(jí)，將它用來替代卷簾式空氣過濾器的卷簾無紡過濾氈，將可能取得非常滿意的效果。一條2米長(zhǎng)的軟墊過濾器的容塵量就可能達(dá)到甚至超過半卷10米長(zhǎng)的卷簾無紡過濾氈，再加上其大大提高的過濾精度和相對(duì)較小的氣阻。龐大的卷簾式過濾器的性能，將得到根本性的改觀，完全可以達(dá)到其提高性能、更新?lián)Q代的要求。
圖3所示的實(shí)施例是一例方框式空氣過濾器，其特征在于a.用折疊濾紙層作邊緣密封的過濾層(5)，其折疊開口用橡膠澆注或用聚氨脂發(fā)泡澆注的方法進(jìn)行封邊，同時(shí)在折疊紙層周圍邊緣形成水平的舌形法蘭(8)；b.將舌形法蘭邊(8)粘接在方框殼體(1)的后端水平折邊面上，形成該折疊濾紙層的邊緣密封。
用橡膠或聚氨脂發(fā)泡密封折疊過濾紙是公知的方法，還有其它公知的方法，能將折疊濾紙過濾層(5)做成具有與方框殼體配合形成邊緣密封功能的獨(dú)立體，此時(shí)此獨(dú)立體相當(dāng)于一個(gè)無隔板折疊濾紙空氣過濾芯。折疊過濾層(5)的濾材可以采用中效、中高效、亞高效、高效及其超高效濾紙。這時(shí)的過濾芯整體來看，相當(dāng)于一個(gè)復(fù)合了粗效或中效過濾器的中效、中高效、亞高效、高效乃至超高效空氣過濾芯組合體。這對(duì)簡(jiǎn)化過濾器整機(jī)的結(jié)構(gòu)及技術(shù)經(jīng)濟(jì)性能都是很有好處的。
具有邊緣密封的折疊濾紙過濾層(5)采用亞高效以上濾材時(shí)要求膨松氈過濾層(3)(當(dāng)然也可以是折疊濾紙層(11))的過濾效率要高，其大氣塵計(jì)量效率最好在90～95％以上，這時(shí)除了采用上述梯次縱深設(shè)置的特制纖維膨松氈(3)外，還可以在膨松氈層(3)的后面貼附一層無紡濾材(7)，濾材采用化纖時(shí)，最好將其充電駐極體化，使其在過濾效率高的同時(shí)具有相對(duì)較低的空氣阻力。在此處也可采用碳纖維層來使過濾芯具有吸附污染氣體的功能。也可以是另一層邊緣密封的折疊濾紙過濾層，還可以采用吸油氈。
圖4所示的實(shí)施例是一種兩級(jí)過濾的過濾芯組合，具有一級(jí)空氣過濾芯(9)，二級(jí)空氣過濾芯(10)，其特征在于a.一級(jí)過濾芯采用本實(shí)用新型所述的具有自由設(shè)置的平鋪或或折疊鋪展的(可設(shè)置折疊骨架)的纖維膨松氈層(3)或多袋式過濾袋層(11)的空氣過濾芯(9)；b.二級(jí)濾芯采用無隔板折疊濾紙方框式空氣過濾芯(10)。
其進(jìn)一步的特征在于一級(jí)過濾芯的厚度取為11.5英寸左右，二級(jí)過濾芯的厚度取為2英寸左右；或者兩者厚度的總數(shù)為13.5英寸。
這種尺寸的方框式空氣過濾芯組合，廣泛使用在現(xiàn)有的空分裝置的空壓機(jī)進(jìn)氣口過濾器上。不過其一級(jí)過濾芯的尺寸只有2英尺，二級(jí)過濾芯的尺寸反而為11.5英寸。
采用這種組合，其一級(jí)、二級(jí)空濾芯的造價(jià)均會(huì)降低二分之一至三分之二。使用壽命會(huì)大幅延長(zhǎng)，特別是一級(jí)空濾芯的更換周期將延長(zhǎng)100％以上，其大氣塵計(jì)重過濾精度會(huì)很容易地提高到90～95％，過濾的平均阻力也會(huì)下降。一級(jí)過濾芯過濾精度提高后，會(huì)大大減輕二級(jí)過濾芯的容塵負(fù)荷，因而二級(jí)過濾芯的濾材面積可適當(dāng)減少，可以制成厚度很薄的，(大約為兩英寸)價(jià)格很低的無隔板式折疊濾紙過濾芯。因而這種過濾芯的技術(shù)經(jīng)濟(jì)性能的提高是巨大、全面的、突破性的，下面會(huì)看到這種結(jié)論對(duì)本實(shí)用新型涉及的其它品種空濾芯也是成立的。
圖4所示實(shí)施例進(jìn)一步的特征在于
a.纖維膨松氈層(3)由多條或多塊膨松氈層小塊拼放(可粘結(jié)也可不粘結(jié)，允許互相稍加擁擠)合成；(也可附加底層網(wǎng)片，與氈塊底面進(jìn)行粘接，連成一體)b.這些小塊中的纖維絲束的總體走向與進(jìn)風(fēng)方向一致，與進(jìn)風(fēng)面大體垂直。
此實(shí)施例更進(jìn)一步的特征在于a.這些纖維膨松氈層小塊的高度有高有低；b.將這些小塊參差擺放，形成凹凸城垛形狀。
將氈層小塊凹凸擺放是為增加過濾芯進(jìn)風(fēng)面的進(jìn)風(fēng)面積，減少進(jìn)風(fēng)面塵網(wǎng)或塵餅的危害。
將纖維膨松氈層(3)的纖維絲束成縱向走向，就像超長(zhǎng)長(zhǎng)毛絨，是為了減少其空氣阻力，便于增加其厚度及增加容塵量。纖維絲束實(shí)際上是一片一片的，這就相當(dāng)于形成了一整片由無數(shù)的，多層的，無規(guī)則的，袋口迎向進(jìn)風(fēng)方向的，微小口袋形成的縱深陣列，非常有利于提高纖維膨松氈層的粗效空氣過濾性能。這種結(jié)構(gòu)的制造成本也是低的。
還可以沿著城垛狀膨松氈塊陣列中的高、低氈塊折轉(zhuǎn)復(fù)蓋無紡過濾層(16)。折轉(zhuǎn)復(fù)蓋方式可參閱圖4中的虛線(16)。
類似此原理，可以采用表面劃口、耕翻、揭皮、拉絲拉毛的方法，處理未進(jìn)行分割小塊處理的纖維膨松氈層(3)的進(jìn)風(fēng)面，以增加其容塵量。對(duì)拉毛形成的碎屑，應(yīng)進(jìn)行清理去除。
圖5所示的實(shí)施例是一種圓筒形空氣過濾芯，其特征在于在外壓式折疊濾紙圓筒式空濾芯的外面纏裹一層纖維膨松氈層(3)。
在此實(shí)施例中，兩邊的端蓋(1)相當(dāng)于方框式過濾器的殼體，折疊濾紙(5)相當(dāng)于上文所述的邊緣密封的折疊式過濾層(5)。
這實(shí)際上是一種兩級(jí)過濾芯的組合，纖維膨松氈層(3)相當(dāng)于一級(jí)空氣過濾芯，圓筒式空氣過濾芯相當(dāng)于二級(jí)空氣過濾芯。
有了一級(jí)空氣過濾芯，作為二級(jí)過濾芯的圓筒式空氣過濾器的容塵負(fù)荷將極大地減輕，因而即使不進(jìn)行反吹，其使用更換周期也會(huì)很長(zhǎng)。
事實(shí)上，反吹式圓筒過濾器的使用壽命并不算長(zhǎng)，以φ320×φ220×650的圓筒過濾芯來說，在反吹清灰的情況下，可使用2年、或更少的時(shí)間，它的濾紙面積為10.5m2。計(jì)算下來，在整個(gè)更換周期內(nèi)，每平方米濾紙過濾的空氣總量大約為100萬m3。
再對(duì)濾紙面積為16m2，過濾流量為3400m3/h，更換周期為9個(gè)月的24英寸×24英寸×11.5英寸的方框式二級(jí)過濾器進(jìn)行計(jì)算，在整個(gè)更換周期內(nèi)，每平方米濾紙過濾的空氣總量大約為138萬m3。138萬m3＞100萬m3。
可見采用反吹清灰的圓筒式過濾芯的相對(duì)使用壽命還不如普通的方框式二級(jí)過濾芯的相對(duì)使用壽命。
而反吹清灰系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，體積龐大，價(jià)格昂貴，運(yùn)行維護(hù)復(fù)雜，工作量大，還要消耗昂貴的壓縮空氣。同時(shí)，強(qiáng)力反吹清灰的動(dòng)作，降低了濾紙密封的可靠性、事實(shí)證明，許多反吹式圓筒空氣過濾器存在著易于受潮堵塞，過濾效率低下，對(duì)下游工序的空氣壓縮機(jī)造成快速污染積灰的情況。
與其采用反吹清灰吃力不討好，還不如干脆采用圖5所示的附加纖維膨松氈層(3)的圓筒式空濾芯，而且這種空濾芯組合還可變形簡(jiǎn)化，即是把空濾器中的各個(gè)圓筒式過濾芯上附加的纖維膨松氈剝離出來，集中起來，移動(dòng)出去，還圓筒式過濾芯本來面目，把集中起來的玻纖膨松氈層，制成本實(shí)用新型所述的軟墊式或方框式或袋式空氣過濾芯，并將其排列成過濾芯陳列，再用壁圍圍成空氣通道將此空氣過濾芯陣列面，與原來的圓筒式空氣過濾芯陣列面連通起來，形成二級(jí)空氣過濾裝置的主體部分，這種簡(jiǎn)單的空氣過濾器整機(jī)，其綜合性能價(jià)格比將大大高于反吹式圓筒過濾器的相應(yīng)指標(biāo)。
圖6所示的實(shí)施例是一種袋式空氣過濾器，其特征在于a.將具有足夠強(qiáng)度的無紡或有紡的布、氈等過濾材料進(jìn)行剪裁，然后縫制或熱融壓接成有底的單袋形狀或多袋形狀；b.口袋形狀可為圓筒狀，圓臺(tái)狀，矩形或方筒狀，棱臺(tái)狀，梯形臺(tái)狀；c.袋口粘接或緊固壓接在方圈狀或圓圈狀的袋口框(支)架(1)之上，使整個(gè)袋體成為邊緣密封的過濾層(4)；d.在口袋內(nèi)部，沿袋壁無空隙或有空隙地拼接復(fù)蓋有一般的或特制的纖維膨松氈層(3)。
該膨松氈層(3)可以是復(fù)合膨松氈，其內(nèi)表面可襯無紡過濾層(7)。
該膨松氈層(3)可以用粘接或縫線或針刺壓接的方式進(jìn)行位置固定。
口袋的面積要大于其袋口迎風(fēng)面積。
因此袋式過濾器的膨松氈層(3)及邊緣密封的過濾層(4)的面積可能比方框式過濾器的相應(yīng)面積要大得多，因此它比方框式過濾器可能有更低的相對(duì)空氣阻力，更多的容塵量。由于膨松氈層(3)的厚度很大，這種袋式過濾器，可做成結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的單袋式，也可做成雙袋式或多袋式。
對(duì)袋式空濾芯的改進(jìn)并非沒有必要，這種袋式過濾芯袋數(shù)少，制作容易，成本低。
經(jīng)計(jì)算一只595×595×500的五袋式過濾芯，采用本實(shí)用新型的方法進(jìn)行制作。其外層采用F6級(jí)精度的無紡布，內(nèi)層采用G4級(jí)無紡棉，當(dāng)其流量為3400m3/h時(shí)，其初阻力為35Pa，容塵量超過1900克，過濾精度為F7級(jí)，從而，該過濾芯以相當(dāng)于F7級(jí)(空濾芯)的價(jià)格，達(dá)到了F7級(jí)的過濾精度，G4級(jí)的空氣阻力，比F7級(jí)多200％的容塵量。比F7級(jí)低50Pa的終阻力。參照無錫梅利華凈化設(shè)備制造廠的產(chǎn)品說明書進(jìn)行計(jì)算。
對(duì)于非圓形截面的過濾袋，受風(fēng)壓后可能會(huì)變形，可以設(shè)置鋼或塑料支架，將袋內(nèi)有關(guān)節(jié)點(diǎn)與支架用線繩綁拉方法連接起來，以抵抗變形力。
還可以在過濾器安裝面的過濾芯進(jìn)風(fēng)窗內(nèi)設(shè)網(wǎng)板做的承托支架，對(duì)袋體的承托可以是全面的，出可是局部的。
圖7是一種方框式高效空氣過濾器，其特征在于a.復(fù)合過濾層(2)的迎風(fēng)面為一層四周邊緣密封的過濾精度為F5至F9的折疊濾紙過濾層(11)。
b.復(fù)合過濾層(2)的出風(fēng)面為一層四周邊緣與方框殼體(1)具有密封結(jié)構(gòu)的折疊過濾層(5)，其過濾材料的過濾精度在F9以上。
其進(jìn)一步的特征在于a.折疊濾紙層(11)與高效濾紙折疊層(5)的濾紙折疊方向擺放方向相同；b.將這兩層濾紙按照過濾方向的需要，平行并列，居中對(duì)正，將它們的上下兩端分別一齊插入位于方框殼體(1)的(按橫剖面方向)。上下兩端的殼體內(nèi)槽內(nèi)的密封膠層內(nèi)進(jìn)行凝固連接，從而同時(shí)形成兩過濾層的邊緣密封。
這種高效過濾器簡(jiǎn)單地形成了雙層過濾層，使高效過濾器的容塵量成倍成幾倍地得到提高，它比無隔板式高效過濾器，增加了一層容塵量超出它幾倍，相對(duì)它來說是粗效的過濾層，它符合本實(shí)用新型的目的、方法的基本特征。
圖七所示實(shí)施例進(jìn)一步的特點(diǎn)在于在方框殼體(1)的水平折邊面上粘接一層低阻力的中效無紡布層(15)，其作用是阻擋高效過濾紙的掉屑。我國生產(chǎn)的高效過濾紙是存在掉屑問題的。
由于高效過濾芯的特點(diǎn)是空氣阻力較大而迎風(fēng)面風(fēng)速較小。因此添加位于進(jìn)風(fēng)面的中效折疊濾紙層(11)與后端無紡布貼層(15)時(shí)，空氣阻力的增加并不顯著，大約在10Pa之內(nèi)。但是折疊濾紙層(11)的巨大容塵量對(duì)于大幅度降低主過濾層(5)的壓力升高速度卻會(huì)貢獻(xiàn)巨大，這應(yīng)該屬于芝麻和西瓜的關(guān)系。而且，兩層濾紙折疊層(11)與(5)及無紡布粘貼層(15)相互作用，也可以減少高效過濾層漏氣造成的危害，提高其使用可靠性。
圖七所示的實(shí)施例還可以進(jìn)行簡(jiǎn)化。
這就是想辦法將兩層濾紙折疊層(11)與(5)合而為一層。
圖八所示的高效玻璃纖維或者化學(xué)纖維復(fù)合過濾紙，就是為了這一目的，它是在現(xiàn)有的玻璃纖維復(fù)合過濾紙的基礎(chǔ)上改進(jìn)而來的，其方法就是將這種紙的上面層無紡布改為市售或特制的無波紋濾紙，其特征在于a.該紙由兩層纖維材料加一層高效玻璃纖維或化學(xué)纖維空氣過濾層(12)粘接壓合而成；b.其底層(13)為一層薄的無紡布或?yàn)V紙；(過濾層(12)采用化學(xué)纖維時(shí)，該層可以取消)c.其面層(14)為一層植物纖維或化學(xué)纖維的濾紙。
采用這種復(fù)合纖維濾紙作的無隔板或有隔板空氣過濾器，將是高容塵量的?？梢圆捎蒙鲜龈呷輭m量的高效空氣過濾芯，安裝在FFV上，用以簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)，省去PF過濾芯；延長(zhǎng)高效過濾芯的更換周期而不致于增加其風(fēng)機(jī)的資用壓力。參閱刊載于《潔凈空調(diào)技術(shù)》2001年第2期37頁的文章《FFU及其在英國的應(yīng)用》。
本實(shí)用新型所述的空氣過濾芯，有方框式、圓筒式、袋式，形式復(fù)蓋現(xiàn)有的通風(fēng)用空氣過濾芯的主要類型。其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，用處廣泛，造價(jià)低謙，使用方便，過濾阻力小，運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用低，其最突出的優(yōu)點(diǎn)是容塵量大，更換周期長(zhǎng)，它可方便地使用于現(xiàn)有的各種空氣過濾器，過濾精度可以從G3直至H14以上。它也可以用于改造現(xiàn)有的卷簾式，圓筒反吹式，組合空調(diào)的過濾段等量大面廣的空氣過濾器，使它們的性能得到根本性的提高，根據(jù)本實(shí)用新型所述高效空氣過濾芯原理，設(shè)計(jì)的高效復(fù)合玻璃纖維過濾紙能使容塵量提高200％以上。
權(quán)利要求1.一種空氣過濾芯，具有方框殼體或上下端蓋或袋口框(支)架(1)，復(fù)合過濾層(2)等，其特征在于a.復(fù)合過濾層(2)由單獨(dú)一層或幾層濾材組成b.其迎風(fēng)面為一層無邊緣密封的，自由設(shè)置但允許稍加壓縮地平鋪或折疊鋪展的纖維膨松氈層(3)，其表面可進(jìn)行劃口、耕翻、揭皮、拉毛；或?yàn)橐粚佑羞吘壝芊獾亩啻綖V袋層或折疊濾紙層(11)c.其出風(fēng)面為一層與過濾芯的方框殼體或上下端蓋或袋口框(支)架(1)的安裝面層貼合或融為一體而導(dǎo)致邊緣密封的玻纖、化纖或其它纖維材質(zhì)的無紡過濾層(4)；或?yàn)橐粚铀闹苓吘壟c方框殼體(1)具有密封結(jié)構(gòu)的折疊過濾層或多袋式過濾層(5)，d.在纖維膨松氈層(3)的后面可以貼附一層無紡過濾層(7)，此無紡濾材(7)如為化纖可進(jìn)行充電駐極體化處理。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的空氣過濾芯，其特征在于a.邊緣密封的過濾層(4)脫出于方框殼體(1)的后端外面，b.用斷面形狀為角鋼的后蓋圈(6)，將該過濾層(4)壓緊在方框殼體(1)的后端水平折邊面上，形成邊緣密封結(jié)構(gòu)，然后將后蓋框圈(6)用拉鉚釘或自攻螺釘與方框殼體(1)進(jìn)行連接固定。
3.根據(jù)權(quán)利要求1.所述的空氣過濾芯，其特征在于a.采用折疊濾紙層作邊緣密封的過濾層(5)，其折疊開口用橡膠澆注或聚氨脂發(fā)泡澆注的方法進(jìn)行封邊，并在折疊濾紙四周邊緣形成水平的舌形法蘭(8)，b.將舌形法蘭粘接在方框殼體(1)后端的水平折邊面上，形成該折疊濾層的邊緣密封。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的空氣過濾芯，其特征在于用軟質(zhì)的布料或氈料(1)代替方框殼體(1)，與邊緣密封的過濾層(4)縫合或熱融壓接在一起，制成包皮，將玻纖膨松氈層(3)五面或加蓋網(wǎng)六面包裝起來，形成一塊過濾軟墊。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的空氣過濾芯，其特征在于a.用具有足夠強(qiáng)度的無紡或有紡濾材進(jìn)行剪裁，然后縫紉或熱融壓接成有底的單袋或多袋形口袋形狀；b.口袋形狀為圓筒狀，圓臺(tái)狀，矩形或方筒狀，棱臺(tái)狀，梯形臺(tái)狀或多袋形狀；c.此無紡濾材制作的過濾袋袋口粘接或緊固壓接、塞接在方形或矩形或圓形的圈狀的袋口框(支)架(1)之上，使整個(gè)袋體成為邊緣密封的過濾層，d.在單袋形或多袋袋形過濾層(4)的內(nèi)部，沿袋壁無間隙或有間隙地拼接復(fù)蓋有一般的或特制的纖維膨松氈層(3)。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的空氣過濾芯，其特征在于a.復(fù)合過濾層(2)的迎風(fēng)面為一層四周邊緣密封的過濾精度為F5至F9的中效至亞高效的折疊濾紙過濾層(11)；b.復(fù)合過濾層(2)的出風(fēng)面為一層四周邊緣與方框殼體(1)具有密封結(jié)構(gòu)的折疊過濾層(5)，其過濾材料的過濾精度在亞高效以上。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的空氣過濾芯，其特征在于a.折疊濾紙層(11)與高效濾紙折疊層(5)的濾紙折疊擺放方向相同；b.將這兩層濾紙按照過濾方向的需要，平行并列，居中對(duì)正，將其上下兩端分別一齊插入位于方框殼體(1)的上下兩端的殼體內(nèi)槽內(nèi)的密封膠層內(nèi)進(jìn)行凝固連接，從而同時(shí)形成兩過濾層的邊緣密封。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的空氣過濾芯，其特征在于a.纖維膨松氈層(3)由多條或多塊膨松氈層小塊拼放合成b.這些小塊中的纖維絲束的總體走向與進(jìn)風(fēng)方向一致，與進(jìn)風(fēng)面大體垂直，c.這些纖維膨松氈層小塊的高度可以有高有低；從而可將這些小塊參差擺放，形成凹凸城垛形狀，沿著城垛狀膨松氈條陣列中的高、低氈塊，可折轉(zhuǎn)復(fù)蓋無紡過濾層(16)。
9.一種方框式空氣過濾芯的組合，具有一級(jí)空氣過濾芯(9)，二級(jí)空氣過濾芯(10)，其特征在于a.一級(jí)空氣過濾芯(9)具有自由設(shè)置的平鋪或折疊鋪展的纖維膨松氈層(3)或多袋式過濾層(11)；b.二級(jí)空氣過濾芯(10)采用折疊濾紙無隔板式過濾芯結(jié)構(gòu)，c.可以將一級(jí)空氣過濾芯(9)的厚度定為11.5英寸，二級(jí)空氣過濾芯(10)的厚度定為2英寸；也可將二者的厚度之和定為13.5英寸。
10.一種玻璃纖維復(fù)合過濾紙，其特征在于a.它由兩層纖維材料夾一層高效玻璃纖維或化學(xué)纖維過濾層(12)粘接壓合而成；b.其底層(13)為一層薄的無紡布或?yàn)V紙；c.其面層(14)為一層植物纖維或化學(xué)纖維的濾紙。
專利摘要采用自由放置的復(fù)合超厚玻璃或化學(xué)纖維膨松氈做主濾層的空氣過濾芯采用方框式、圓筒式、袋式等結(jié)構(gòu)形式，過濾精度可從G3到H14，相對(duì)現(xiàn)有過濾器，其最特出的優(yōu)點(diǎn)在于其容塵量有巨大的，突破性的提高。它的形式多樣，用處廣泛，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，造價(jià)低廉，更換周期長(zhǎng)，使用方便，運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用低。它可方便地使用于現(xiàn)有各種空氣過濾器，也可用于改進(jìn)現(xiàn)有的卷簾式，圓筒反吹式，組合空調(diào)的過濾段等空氣過濾器，進(jìn)行低成本的升級(jí)換代。
文檔編號(hào)B01D39/02GK2587495SQ02238819
公開日2003年11月26日 申請(qǐng)日期2002年6月13日 優(yōu)先權(quán)日2002年6月13日
發(fā)明者羅進(jìn)南 申請(qǐng)人:羅進(jìn)南