[發(fā)明專利]一種基于陶瓷基過濾介質的空氣凈化過濾器

有效

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• 申請日: 2016-04-13
• 公開（公告）號: CN105771419B
• 公開（公告）日: 2018-03-20
• 發(fā)明（設計）人: 常啟兵;楊玉龍;劉勝男;汪永清;周健兒;邱喬歡
• 申請（專利權）人: 景德鎮(zhèn)陶瓷大學
• 主分類號: B01D39/06
• 分類號: B01D39/06;B01D46/30
• 代理公司: 廣州廣信知識產(chǎn)權代理有限公司44261
• 代理人: 李玉峰

技術領域

本發(fā)明涉及空氣過濾技術領域，尤其涉及一種采用多孔陶瓷粉體為過濾材料以實現(xiàn)空氣凈化的陶瓷基過濾介質及其過濾器。

背景技術

隨著人們生活水平的提高，空調成為調節(jié)室/車內溫度、改變室/車內環(huán)境的首選。然而，空調的使用要求空氣相對封閉，由此容易造成室/車內空氣污濁、細菌滋生，從而對人體健康帶來不利影響。為此，需要在空調的出/進風口處設置過濾器，以凈化空氣。目前，空調過濾器主要采用有機纖維編織的單層濾網(wǎng)，通過截留部分灰塵來凈化空氣。但是，這種濾網(wǎng)的孔徑較大，一般在幾十甚至上百微米，對灰塵的截留效率很低，特別是對人體有害的PM2.5級的灰塵、煙塵以及甲醛等物質，則基本無法截留。此外，由于過濾器主要采用攔截過濾作用而實現(xiàn)空氣凈化，被攔截的灰塵、粉塵和化學物質均吸附在濾芯內，如不及時清洗或者更新，過濾器本身的污染會造成空氣質量的二次污染。

目前，現(xiàn)有技術針對空調的上述過濾截留問題也進行了改進，但所采用的方法均是使用多層結構的濾芯，即不斷增加過濾層的種類和數(shù)量，這樣，不僅造成出風口的風阻大幅增加，降低了空調的功耗比和所適用的空間大小，而且多層結構的濾芯攔截而積聚了更多的灰塵、粉塵和化學物質在濾芯內，如不及時清洗或者更新，所造成的二次污染更為嚴重。

而為了減少上述二次污染問題，現(xiàn)有技術通過安裝由攝像頭、高亮度閃光燈、顯示器、空氣過濾器、氣體傳感器、空氣管道等組成的可視污染監(jiān)控裝置，以提供過濾器表面污染圖像，并檢測空氣管道內是否有異味，以便不用拆卸便可知曉過濾器的污染及霉變情況，從而提示及時清洗或者更新濾芯。顯然，這些附屬的裝置大幅增加了空調系統(tǒng)的復雜性和設備投入。

發(fā)明內容

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術的不足，提供一種采用多孔陶瓷粉體為過濾材料的陶瓷基空氣凈化過濾介質，借助微米級球形陶瓷粉體顆粒堆積形成的空隙，并結合陶瓷粉體顆粒本身的介孔結構，而實現(xiàn)室/車內空氣的全效凈化。本發(fā)明的另一目的在于提供使用上述陶瓷基過濾介質的空氣凈化過濾器，以適于室內空調或者車載空調的使用。

本發(fā)明的目的通過以下技術方案予以實現(xiàn)：

本發(fā)明提供的一種陶瓷基空氣凈化過濾介質，由微米級球形介孔陶瓷粉體顆粒堆積組成；所述陶瓷粉體顆粒為微米級球形，其粒徑為0.5～50μm，粉體顆粒之間具有空隙；所述陶瓷粉體顆粒呈多孔狀介孔結構，其孔徑為2～15nm。

本發(fā)明過濾介質陶瓷粉體顆粒呈球形，其0.5～50μm的粒徑范圍使得粉體顆粒具有良好的流動性。粉體顆粒自由堆積所形成的空隙可以截留粉塵等大粒徑污染物，粉體顆粒的介孔結構則可以吸附更小粒徑的微塵、細菌、甲醛等有害氣體，從而實現(xiàn)對室/車內空氣的全效凈化。

上述方案中，本發(fā)明所述陶瓷粉體為白色粉體，可根據(jù)粉體偏離白色的程度來判定粉體被污染的情況，以便及時清洗或更新過濾介質。

進一步地，本發(fā)明所述陶瓷粉體為氧化物陶瓷粉體，為Al₂O₃、ZrO₂、SiO₂、ZnO、TiO₂、CaO、MgO、SrO、BaO粉體中的一種、或其混合物或化合物粉體(如CaTiO₃、Ca₁₂Al₁₄O₃₃)。所述陶瓷粉體的比表面積為200～400m²/g。

上述氧化物陶瓷粉體的制備如下：根據(jù)陶瓷粉體的組成，選擇以氧化物的前驅體溶液或者溶膠為氧化物源，以有機大分子為介孔模板劑，采用噴霧裂解法得到粉體；再通過煅燒去除模板劑，而獲得白色微米級球形介孔氧化物陶瓷粉體。

本發(fā)明的另一目的通過以下技術方案予以實現(xiàn)：

本發(fā)明提供的一種基于陶瓷基過濾介質的空氣凈化過濾器，包括框架、柵條、柵格、網(wǎng)布、密封件、上述過濾介質；所述柵條呈間隔均布、支撐在網(wǎng)布內而與網(wǎng)布構成相鄰接的扁狀腔體；所述柵條依次、交錯位于框架的前后側面上，所述柵格設置在框架上，且柵格的一側邊對應支承在柵條上，使得扁狀腔體呈Z型排列在框架上；所述扁狀腔體的一端為注入口，所述過濾介質填充于扁狀腔體內，所述密封件設置在注入口上。

本發(fā)明過濾器安裝在現(xiàn)有的室內空調或者車載空調的出/進風口處，可以是適度的變形(如呈平面、弧形或者圓柱狀)以適應出/進風口的形狀。根據(jù)空氣凈化程度和出風量的大小，本發(fā)明所述扁狀腔體的厚度為1～10mm。