本發明涉及一種汽車用空調過濾器,特別是車用空調回風系統多層復合型濾清器。
背景技術:
傳統的汽車空調濾芯為濾過型空氣凈化裝置,其名稱為:hepa,意為高效空氣過濾器。達到hepa標準的過濾網,對于0.3μm以上微粒阻隔的有效率達到99.7%,其特點是空氣可以通過,一定尺寸的固體微粒卻無法通過。
傳統技術在認識上存在誤區,認為越大體積的顆粒物hepa的去除能力越強,但經過實驗數據表明,hepa是依靠細顆粒物與固體之間的范德華力進行工作的,因此它對于0.5μm以上和0.1μm以下的顆粒物的過濾效率很好,由于0.1μm的顆粒做布朗運動,粒子越小,布朗運動就越強烈,被撞擊的次數就越多,吸附效果就好,而0.5μm以上的顆粒做慣性運動,質量越大,慣性越大,所以過濾效果就好。相比較而言直徑為0.1-0.3μm的顆粒物反而成了hepa的去除難點。
另一方面,傳統hepa只能過濾掉尺寸較大的顆粒物,對pm2.5的阻隔效果有限。同時,如果要求太高的hepa阻斷效果,則通風量大幅下降,不能滿足實際使用要求。由此可見過濾pm2.5顆粒不能完全依賴hepa傳統過濾方法。
技術實現要素:
本發明的目的是為了克服現有技術的不足而提供的車用空調回風系統多層復合型濾清器,本發明能夠提高汽車空調系統對pm2.5顆粒的過濾效果,并且優化設計,提高hepa濾芯壽命。
本發明提出的車用空調回風系統多層復合型濾清器,包括hepa濾芯、導電纖維層、高介電系數非織布、絕緣外框、直流電源模塊、變壓器、抗菌無紡布、活性炭層和駐極體熔噴無紡布,所述hepa濾芯由抗菌無紡布、活性炭層和駐極體熔噴無紡布自上而下粘合而成,安裝于絕緣外框內,所述高介電系數非織布設于兩層導電纖維層之間,所述導電纖維層與絕緣外框固定連接,導電纖維層通過變壓器連接直流電源模塊,所述直流電源模塊接通車內電源。
首先在外緣設有hepa濾芯,用于過濾0.5μm以上的大顆粒塵埃和0.1μm以下的小顆粒污染物,其形狀為連續的v型波紋狀,增大了過濾面積,減輕了高介電系數非織布的過濾壓力。所述hepa濾芯為三層復合結構,按照接觸空氣的順序,第一層為抗菌無紡布或抗菌濾紙,中間層是活性炭,第三層是駐極體熔噴無紡布。所述抗菌無紡布是指在無紡布表面鍍上抗菌劑或將抗菌劑母粒添加到無紡布聚合物中擠出制得。所述抗菌濾紙是指在濾紙表面鍍上抗菌劑或添加抗菌劑到濾紙的制造紙漿中。中間層活性炭是為了吸附異味和有機物,將活性炭設置在中間層有兩個作用,一是保護活性炭顆粒,防止活性炭顆粒掉出來;二是減少三層復合之后濾清器的風阻,假如中間不添加活性炭層,第一層的抗菌無紡布層與第三層的駐極體熔噴無紡布層直接復合,由于復合處的膠水或兩層之間的分子摩擦等因素會影響到透風性,導致風阻大大增加。如果中間添加活性炭層之后再復合,則風阻大大降低了。
由于熔噴無紡布的孔徑較小,當與抗菌無紡布復合的時候,風阻較大。為了降低汽車空調濾清器的風阻,我們將熔噴無紡布的規格設定為每平方米10-20克之間,在該規格下就能解決風阻的問題。但同時也帶來了過濾效率降低的問題,因此我們選用10-20克的駐極體熔噴無紡布,通過電荷的協同作用來提高過濾效率,從而達到去除pm2.5的最佳效果。汽車外的空氣自上而下先經過抗菌無紡布層,抗菌無紡布先阻斷并殺滅來自空氣中的細菌,過濾去一部分顆粒,也能抑制細菌的生長;活性炭過濾層吸收有機物及異味;駐極體熔噴無紡布進一步過濾細小的pm2.5顆粒。
在hepa濾芯的下風向為本發明的電處理過濾系統,包括:導電纖維層、高介電系數非織布、絕緣外框、直流電源模塊、變壓器,所述支撐導電纖維層的絕緣外框采用硬質塑料制成,使過濾裝置既穩固,又起到絕緣的作用;所述的兩層導電纖維層內設置一層高介電系數非織布,在結構上構成了一個平板電容;將車內電源通過直流高壓電源模塊以及變壓器的轉化,對導電纖維層連通高壓直流電時,高介電系數非織布被極化,可以提供類似駐極體膜的作用,利用其物理特性過濾進入車內的pm2.5顆粒,而且該裝置很好地解決了駐極體的電荷衰竭問題,這樣極大延長了高介電系數非織布的使用時間,同時該裝置中的高介電系數非織布被設計成可拆卸、可水洗,使其可重復使用進一步節省了使用費用。
相比于傳統技術單一使用hepa濾芯過濾,本發明加裝了電處理過濾系統,其中采用類似駐極體過濾膜的超微細非織布,不但透氣阻力小,適于車用空調的效率,而且使用噪音低,凈化效果好。本發明在使用hepa濾芯的同時,增加了電處理過濾。雙重過濾確保不同大小的污染物顆粒在進入汽車空調前被阻隔在外,保證了車內的空氣質量,為車內人員提供良好的呼吸條件。
附圖說明
圖1為本發明提出的車用空調回風系統多層復合型濾清器的hepa濾芯的結構示意圖。
具體實施方式
下面結合附圖和具體實施方式,進一步闡明本發明,應理解下述具體實施方式僅用于說明本發明而不用于限制本發明的范圍,在閱讀了本發明之后,本領域技術人員對發明的各種等價形式的修改均落于本申請所附權利要求所限定的范圍。
如圖1所示,本發明公開了車用空調回風系統多層復合型濾清器,包括hepa濾芯1、導電纖維層、高介電系數非織布、絕緣外框、直流電源模塊、變壓器、抗菌無紡布7、活性炭層8和駐極體熔噴無紡布9,所述hepa濾芯1由抗菌無紡布7、活性炭層8和駐極體熔噴無紡布9自上而下粘合而成,安裝于絕緣外框內,所述高介電系數非織布設于兩層導電纖維層之間,所述導電纖維層與絕緣外框固定連接,導電纖維層通過變壓器連接直流電源模塊,所述直流電源模塊接通車內電源。抗菌無紡布7的制備:取30克聚六亞甲基(雙)胍鹽酸鹽作為抗菌劑置于2升水中,室溫下高速攪拌,并加入50克聚維酮k30作為粘合劑攪拌半小時,將混合液平鋪于具有多孔結構的無紡布,晾干獲得抗菌無紡布7。
使用時,空氣先經過抗菌無紡布7,除去細菌和部分灰塵顆粒,并抑制細菌的生長,再經過活性炭層8吸去有機物和異味,最后經過駐極體熔噴無紡布9,可以去除pm2.5等細小顆粒。
電處理過濾部分中,所述的高介電系數非織布設于兩層導電纖維層之間,所述的導電纖維層的進風口側設有hepa濾芯1,其形狀為連續的v型波紋狀,其褶皺用于增大過濾面積,增強過濾量。當本發明開始工作時,無紡布結構首先過濾大顆粒塵埃,減輕高介電系數非織布的過濾壓力,提升過濾效果。在所述兩層導電纖維層的外側還分別設有用于支撐、固定兩層導電纖維層的兩塊絕緣外框,所述兩塊絕緣外框分別與兩層導電纖維層固定連接,兩塊絕緣外框由硬質塑料制成,所述直流電源模塊的輸出端分別與兩層導電纖維層連接,所述導電纖維層為導電纖維布或導電纖維紙。本發明在兩層導電纖維層內設置一層高介電系數非織布,在結構上構成了一個平板電容,通過直流電源模塊對導電纖維層加上高壓時,超微細非織布被極化,可以提供類似駐極體膜的作用,利用駐極體膜的物理特性阻隔pm2.5等有害粉塵的進入,從而提供了優良的過濾效果。而且該裝置很好地解決了駐極體的電荷衰竭問題,這樣極大延長了高介電系數非織布的使用時間,同時該裝置中的高介電系數非織布被設計成可拆卸,可水洗更進一步節省了使用費用,pm2.5顆粒清除效率高。在抗菌無紡布7和駐極體熔噴無紡布9之間設有活性炭層8,將活性炭8設置在中間層有兩個作用,一是保護活性炭顆粒,防止活性炭顆粒掉出來;二是減少三層復合之后濾清器的風阻。