用于空气清洁的打褶过滤器结构和空气过滤方法与流程

文档序号:11235946阅读:929来源:国知局
用于空气清洁的打褶过滤器结构和空气过滤方法与流程

本发明涉及用于从待过滤气体中过滤气态污染物的方法和设备及所述设备的制造方法。



背景技术:

室内空气污染在世界各地的许多城市地区呈现显著的健康危害。在户外(例如,从机动车辆和工业)和室内(从烹饪、吸烟、蜡烛燃烧、香炉燃烧、释气建筑/装饰材料、除气蜡的使用、油漆、抛光剂等等)都遇到空气污染源。室内污染水平往往高于户外。同时,许多人大部分时间在室内居住,并因此可能几乎连续地暴露于不健康的空气污染水平。

改善室内空气清洁度的一种方法是通过在室内安装空气清洁器,空气清洁器能够使室内空气连续地循环通过包括一个或多个空气过滤器的清洁单元。改善室内空气清洁度的另一方法是通过用经过滤的室外空气施加连续的通风。在后一情况中,空气过滤器通常被包括在加热、通风和空气调节(hvac)系统中,加热、通风和空气调节(hvac)系统能够进行温度调整、通风且能够通过使从室外抽吸的流通空气在将其释放到室内之前首先通过一个或多个空气过滤器而对其清洁。具有经清洁的室外空气的通风使污染的室内空气移动,并稀释其中的污染水平。

为了从空气中去除空中携带的颗粒,市场上有多种机械除尘过滤器可供选择。机械除尘过滤器包括致密纤维片材/布材料,能够在污染的空气通过过滤器时困住空气中携带的颗粒。为了增加过滤器的表面积,常见的做法使纤维布打褶。过滤器打褶是一种完善的工业处理。

图1a至图1c描绘了从现有技术公知的打褶机械除尘过滤器的简单示例。将单片纤维布材料10折叠以形成打褶过滤器结构12。待过滤的空气14传递透过布的表面,当待过滤的空气14传递透过布的表面时使污染颗粒困在材料中。

为了从空气中去除污染气体,往往利用能够从空气中吸收/去除多种挥发性有机烃气体(voc)和若干无机气体(no2、o3、氡)的活性碳过滤器。活性碳材料通常作为粒子存在,粒子被包含在透气过滤器框架结构。这里,也使用框架打褶(framepleating)。然而,打褶也增加过滤器体积并且滤光器框架典型地比其中所含有的碳更昂贵。

为了从空气中去除甲醛和/或小的酸性气体(so2、乙酸、甲酸、hnox),活性碳本身不是很有效。代替地,可以利用能够从空气中化学吸收这些气体的浸渍的过滤材料。吸收可以凭借酸碱相互作用或通过化学缩合反应发生。活性碳粒子可用作浸渍载体,但亲水性纤维纤维素纸或玻璃纤维片材材料也适用于此目的。

us6071479公开了包括化学浸渍的纸或玻璃纤维材料的波纹状平行板气体过滤器结构的使用。

在图2示出了这种已知的波纹状过滤器结构的示例20,并且在图3中类似地示出了平行板式过滤器结构的示例28。当与具有相同过滤器寿命和过滤器功能的(打褶)粒子过滤器结构相比时,这些过滤器结构的益处与其所引起的相对更低的空气压降和更小的过滤器体积相关联。跨过滤器的较低空气压降源于如下事实:空气流动22平行于活性过滤表面24、30,跨越过滤器表面横向地传递,而不是如例如对于打褶特定过滤器的情况那样垂直地穿过或通过表面(诸如图1a至图1c的示例)。降低的空气压降意味着空气可以以较少的努力通过过滤器结构,减轻了能量成本(过滤器是例如风扇或真空辅助的情况下),或者允许空气跨装置的较快的流动速率。因此,波纹状或平行板过滤器结构的使用一般优于粒子过滤器结构的使用。

us6071479中提出的用于空气清洁的波纹状过滤器结构和平行板过滤器结构的重要缺点在于其工业制造麻烦。到目前为止,不存在适于以低成本批量制造这些过滤器结构的工业处理。同时,由纤维材料构成的除尘过滤器片材的打褶是工业上成熟的处理(见图1a)。片材打褶扩大了用于捕获空中携带的颗粒的可用过滤器表面积而没有显著地增加过滤器体积。不幸的是,打褶处理在过滤器工业中仅适用于颗粒过滤器。对于旨在从空气中捕获气态污染物的空气过滤器,不存在等同物。对于图1a至图1c中示出的打褶结构,空气(其流动由箭头14指示)必须传递透过纤维过滤片材/布10,以便从微粒污染物中过滤出来。

近来,组合式空气过滤器作为打褶过滤器结构出现在市场上,其中活性碳材料作为细小粒子材料被夹在两个颗粒过滤器片材之间或被粘结到单个纤维颗粒过滤片材上。它们的缺陷在于,过滤器结构内侧仅可以含有非常有限的量的活性碳材料,导致仅短暂的有用活性碳过滤器寿命。这里,空气还必须通过复合过滤器片材,当过滤器结构内侧的活性碳材料的量增加时由此招致了空气压降急剧增加。

期望一种适合从空气中去除气态污染物的过滤器结构,以与现有技术的特定过滤器类似的方式打褶,由此允许利用对于这些过滤器来说存在的工业上成熟的制造处理,但是其中气体不需要传递透过过滤器片材,而是代替地可以跨其表面横向地传递,如现有技术的平行板和波纹状过滤器的情况那样。



技术实现要素:

本发明由权利要求限定。

根据本发明的一方面,提供有一种用于从待过滤的气体中去除气态污染物的过滤器结构,包括过滤器片材,

其中过滤器片材被打褶以便形成一系列的连结片材区段,各片材区段具有顶部边缘和基部边缘,相邻的片材区段被接合,使得顶部边缘接合到一起而限定一组顶部折痕并且底部边缘接合到一起而限定一组底部折痕;

其中所述折痕中的至少一个折痕包含用于待过滤的气体的通过的一个或多个狭缝形状开口。

打褶过滤器片材在一个或多个打褶折痕的位置处具有一个或多个狭缝形状开口,气体可以通过该开口。待过滤的气体横向地进入过滤器结构,关于横向意味着垂直于包括顶部折痕或底部折痕的平面。气体通过折痕中的一个或多个狭缝形状开口和/或通过顶部折痕之间的间隙离开。通过了过滤器的气体基本平行于片材区段的平面状表面传递,并且由相邻的片材区段之间的锥形间距形成通道。

通过气体通过过程将污染物去除,气体通过过程包括当气体跨片材区段的表面传递时的气体横向扩散。

基本平行于过滤器表面的气体流动而不是透过(垂直于)过滤器表面的气体流动降低了跨过滤器的所招致的气体压降。对于跨过滤器的期望的气体流动速率的维持来说,所招致的较低的气体压降意味着维持该流动要求较小外部力。

打褶过滤器片材而不是平坦或平面状的过滤器片材具有增加的活性过滤表面积,因此对于给定气体流动速率来说提高了过滤效率或者替代地对于给定过滤效率来说增加了流动速率能力。

存在有气体的如下通道,气体凭借一个或多个狭缝形状开口从过滤器结构的一侧传递到另一侧。在最简单的示例中,只一种折痕(顶部折痕或者底部折痕)包含只一个狭缝形状孔,该一个折痕帮助气体的从结构的一侧传递到另一侧。

在另一示例中,各顶部折痕可以包含用于待过滤的气体的通过的一个或多个狭缝形状开口;至少一个狭缝被包含到顶部折痕中的每一个中。

更多数量的狭缝减小了跨过滤器的所招致的气体压降并因此增加了流动速率能力。在仅顶部折痕包含开口的情况中,空气通过在基部折痕之间传递而进入过滤器结构,并且通过顶部折痕中的开口离开过滤器结构。在该情况中,仅面向下的表面(面向基部折痕的表面)执行活性功率功能,面向顶部的表面不与待过滤气体接触。

根据另一示例,各底部折痕包含用于待过滤的气体的通过的一个或多个狭缝形状开口。

在该情况中,待过滤气体能够在其通向过滤器结构的入口中通过基部折痕,随后通过顶部折痕之间的空间离开。在该情况中,片材元件的面向上的表面能够执行活性过滤功能。

过滤器片材区段可以用于阻挡待过滤气体通过。基本不透气的过滤器片材确保气体仅通过打褶的折痕中的狭缝形状开口或折痕之间的间隙进入和离开过滤器结构。这确保气体不需要在其通过过滤器期间改变方向、膨胀或收缩,并且这进而造成跨过滤器的所招致的气体压降的最小化。

相邻的片材区段之间的角度可以是45度或更小。

相邻的顶部折痕之间或相邻的底部折痕之间的间距可以在0.5mm与5mm之间。

气体污染物到侧壁的输送凭借横向扩散发生。足以保证污染物跨片材元件的表面高效率的提取的快速横向扩散速率通过使各片材元件的节距保持在0.5mm与5mm之间来获得。折痕之间的该小横向间距还增加了过滤器结构的紧凑性,使总体体积最小化。

各片材区段的基部边缘与顶部边缘之间的长度可以在10mm与60mm之间。

过滤器片材可以包括诸如纸或玻璃纤维或无纺布等的化学浸渍的纤维材料的吸收性片材;或

过滤器片材可以包括能够催化气体氧化的气体氧化元素;或

过滤器片材可以包括含有活性碳材料的活性碳元件。

不同的过滤材料可以有助于不同种类的污染物质的去除。为了甲醛和/或小酸性气体(例如so2、乙酸、甲酸或hnox)的去除,可以利用能够化学吸收这些气体的浸渍的过滤器材料。吸收可以凭借酸碱相互作用或通过化学缩合反应来发生。

替代地,过滤器片材可以包括能够凭借催化氧化去除诸如甲醛和挥发性有机碳氢化合物气体(voc)等的气态污染物的氧化过滤材料(例如,在无机载体材料上的uv照射的tio2材料)。

吸附活性碳材料也可以用作过滤材料,允许诸如no2、o3和氡等的许多voc和一些无机气体的从载体气体的去除。该情况中的空气清洁通过气态污染物在活性碳的微孔中的吸收来发生。

根据本发明的另一方面,提供有一种制造用于从待过滤气体去除气态污染物的过滤器结构的方法,包括:

提供具有一个或多个排的平行狭缝形状开口的过滤器片材80,其中排与狭缝形状开口的宽度方向平行走向;

通过形成与狭缝形状开口的长度方向平行走向的折叠而将过滤器片材打褶,折叠至少形成在各狭缝形状开口的位置处,其中各折叠的方向与任何相邻折叠的方向交替,由此产生打褶的一系列片材区段。

对于本方法的执行仅要求一个主要组成部件(过滤器片材)的操作并因此与要求很多部件的组装的方法相比这提供了简化。

可以首先提供连续的过滤器片材,其中随后通过例如冲孔或切割形成有孔。替代地,过滤器片材可以设置有已经形成的孔,孔通过冲孔或切割的现有过程或者通过从由孔占据的区域去除材料的片材成型过程而形成。

片材可以包括单个排或多于单个排的开口。如果仅单个排的开口设置在片材中,则各折痕(顶部或基部)最多具有包含到其中的一个狭缝。

可以形成与狭缝形状开口的长度方向平行走向但不与任何狭缝形状开口重合的一个或多个折叠。

在例如在与狭缝形状开口等距以及与其重合的所有点处形成折叠的情况下,形成两组折痕:一组包含开口,并且一组没有开口。在各排中的狭缝相对于彼此均匀间隔开的情况下,通过本方法制造出的过滤器结构例如具有顶部折痕组和底部折痕组,各顶部折痕包含一个或多个狭缝形状开口,其中底部折痕均不包含狭缝形状孔。替代地,孔可以不均匀地间隔开,或者,替代地,可以以不均匀的布置形成与孔不重合的折叠。因此,可以存在有顶部和底部折痕组,其中顶部折痕中的一些但不是全部包含孔和/或底部折痕中的一些但不是全部包含孔。

过滤器片材区段可以用于阻挡待过滤气体的通过。

同一排的相邻孔之间的间距可以在10mm与60mm之间。所提供的折叠的角度可以使得相邻的顶部折痕之间或相邻的底部折痕之间的间距在0.5mm与5mm之间。

根据本发明的利用方面,提供有一种过滤气体以去除气态污染物的方法,包括:

使气体通过过滤器结构,所述过滤器结构包括:

过滤器片材,其被打褶以便形成一系列连结片材区段,各片材区段具有顶部边缘和基部边缘,相邻的片材区段被接合,使得顶部边缘接合到一起而限定一组顶部折痕并且底部边缘接合到一起而限定一组底部折痕,其中所述折痕中的至少一个包含用于待过滤的气体的通过的一个或多个狭缝形状开口,

其中方法包括:

使气体在片材区段之间传递,使得空气通过基部折痕和/或在基部折痕之间进入过滤器结构并且通过顶部折痕和/或在顶部折痕之间离开过滤器结构。

例如与要求气体从一侧到另一侧直接通过过滤器片材的材料而进行传递的方法相比,本过滤方法使跨过滤器结构的所招致的气体压降最小化。在根据本发明的方法中,活性过滤凭借朝向根据本发明的过滤器结构内侧吸收性或吸收或氧化表面的横向扩散而发生,要求气体仅跨(基本平行于)过滤器片材的表面传递。通过狭缝形状开口,帮助气体从过滤器结构的一侧传递到过滤器结构的另一侧,这自然地招致从结构的一侧到结构的另一侧的大大降低的压降。

过滤器片材区段可以用于阻挡气体的通过。

附图说明

现在将参照附图详细地描述本发明的示例,其中:

图1a至图1c示出从现有技术已知的打褶机械粒子过滤器的示例;

图2示出从现有技术已知的波纹状气态污染物过滤器的示例;

图3示出从现有技术已知的平行板过滤器结构的示例;

图4示出依照本发明的过滤器结构的示例;

图5示出依照本发明的过滤器结构的示例的侧视图;

图6描绘了依照本发明的过滤器结构的第二示例;和

图7示出制造依照本发明的过滤器结构的方法的示例。

具体实施方式

本发明提供了一种用于从待过滤的气体混合物中去除气态污染物的打褶过滤器结构。结构包括理想的不透气的过滤器片材,其被打褶成以便形成相邻的一系列狭缝形状通道,用于空气传递通过该结构,各通道在两侧上均由过滤器片材的折叠区段界定,这些折叠区段通过一系列顶部折痕和底部折痕接合。顶部和/或底部折痕包含狭缝形状开口,允许气体混合物通过狭缝形状开口进入结构内和/或从结构出来。待过滤的气体通过结构的一侧进入、跨过滤器片材区段表面横向地传递并且通过另一侧离开。还提供了用于制造打褶过滤器结构的方法,包括在过滤器片材中形成成排的狭缝形状开口和沿着相邻开口排的纵向延伸在交替方向上提供折叠。还提供了用于过滤气体的方法。

在最简单的实施例中,本发明包括单片活性过滤材料,其被打褶且在打褶折痕中的一个或多个处设置狭缝,用于空气通过狭缝进入装置内和/或通过狭缝从装置中出来。与平坦的平面片材相比,打褶结构允许了较大的活性过滤材料表面积。与透过表面相反,空气跨表面横向传递允许了跨装置的显著降低的空气压降。降低的空气压降意味着空气可以以较少努力通过过滤器结构,减轻了能量成本(通过过滤器的空气流动是例如风扇或真空辅助的情况下),或者允许空气跨装置的较快流动速率。

本发明的最一般形式可以用于从任何任意背景的气体混合物中过滤气态污染物。仅仅为了便于描述,在下面描述的示例中,经常以空气过滤的特定情况作为参照。然而,参照空气过滤不应理解为限制本发明对其他气体基质/载体的一般适用性。

如上面描述的,适于空气平行于活性过滤表面通过的空气/气体过滤装置是已知的,并且在图2和图3中示出了示例。打褶过滤器结构也是公知的,并且在图1a至图1c中示出了示例。然而,这些目前限于颗粒过滤的领域,并且要求空气透过过滤器片材的材料而通过,而不是横向地跨越过滤器片材的材料。本发明基于将打褶和平行板过滤器结构两者的有利功能组合,以提供一种打褶过滤器结构,待过滤的活性表面空气可以横向地跨打褶过滤器结构传递。

在图4中示出了本发明的简单实施例的示例。过滤器片材40具有在交替方向上的规则间隔的折叠,以便形成包括一系列连结片材区段42的打褶结构,相邻的片材区段在一个边缘处接合,并且这些接合一起限定了一组顶部折痕44和一组底部折痕46。所述折痕内包含用于空气通过的一个或多个狭缝形状开口48。同一折痕中的狭缝形状开口通过片材材料的桥50分离。

图4的示例进一步包括用于容纳过滤器片材40和用于维持打褶形状的刚性框架52。然而,在其他示例中,可以不要刚性框架。例如,过滤器片材可以由在没有外力机械支撑的情况下保持其形状的材料构成。替代地,过滤器结构可以作为组成部件被包含到已经包括用于容纳过滤器片材的元件的较大结构或系统内。

待过滤的空气54通过基部进入结构并且通过顶部离开(或者在替代示例中反之亦然)。折痕中的狭缝形状开口允许气体从过滤器片材的一侧传递到另一侧上而不必传递透过过滤器片材的材料自身。

在图5中示出了图4的示例过滤器结构的截面的示意图,更清楚地指示出通过装置的空气流动路径。气体通过设置在底部折痕46中的狭缝48和/或通过将底部折痕分离的间隙64进入结构。当进入时,气体被导向通过狭缝形状通道66,狭缝形状通道66由相邻的片材区段42之间的锥形间距形成。片材区段基本上形成了吸收元件的堆叠体,吸收元件的堆叠体限定出类似于平行板过滤器结构中的直通道的多个狭缝形状锥形空气通道。空气可以从通道的一侧传递到通道的另一侧,而仅导致小的压降。当通过通道时,空气与构成部件片材区段面接触,并且通过横向气体扩散或氧化处理,将气态污染物从气体中去除。

在图4和图5的特定示例中,至少一个狭缝形状开口48被包含到每一个折痕内。然而,在最简单的示例中,仅在一种折痕(顶部折痕44或者顶部折痕46)内包括仅一个狭缝形状开口,该一种折痕帮助气体从结构的一侧传递到另一侧。然而只包括一个狭缝可能会对空气通过过滤器结构的流动能力具有阻碍效果。

在替代示例中,可以在一些或所有顶部折痕内包括狭缝,但底部折痕中不包括狭缝,或者反之亦然。在前者的情况中,空气仅通过底部折痕之间的间隙64进入过滤器结构,并且结果是仅通过对应于顶部折痕设置的狭缝48而离开结构。在该情况中,仅面向下的表面(面向基部折痕的表面)执行活性过滤功能,面向顶部的表面不与待过滤的气体接触。

在优选示例中,过滤器片材包括基本不透气的材料。为了过滤器的高效功能性,空气必须仅通过折痕中的狭缝形状开口和/或通过相邻折痕之间的空间进入和离开结构。这确保了气体在其通过过滤器期间不需要改变方向、膨胀或收缩,并且这进而使跨过滤器所招致的气体压降最小化。

在不同的示例中,在各折痕处形成的角度和对应地相邻顶部折痕之间或相邻底部折痕之间的间距可以是变化的。在特定示例中,相邻片材区段之间形成的角度可以是45°或更小。使相邻片材区段之间的角度变化影响空气通道66的内部尺寸,并由此影响装置的关于空气流动通过结构的流体动力性质。

污染物高效地从流入的空气中提取依赖于气体横向扩散到通道侧壁的快速程度。充分的快速速率可以通过将相邻片材区段之间的节距限制为仅几毫米来获得。在优选示例中,相邻片材区段之间的角度被选取成使得相邻顶部折痕之间或相邻底部折痕之间的间距限制在0.5mm与5mm之间。该小的横向间距确保横向扩散可以充分快速速率发生,以保证污染物的提取的高效率。

顶部与基部边缘之间的片材区段的长度在不同的示例中也可以是变化的。在一示例中,边缘之间的长度在10mm与60mm之间。过滤器结构的有效寿命与其整体体积成比例地改变,并因此对于给定数量的片材区段,延伸其高度可以增加有效寿命。然而也可以考虑结构的紧凑性,在该情况下较小高度的片材区段可能是优选的。

在不同的示例中,过滤器片材可以由适合去除不同种类的污染物质的很多不同材料中的一种材料构成。在一个实施例中,例如,过滤器片材可能包括化学浸渍的载体,浸渍剂能够例如凭借一个或多个酸碱相互作用或者也许通过化学缩合反应而从空气中化学吸收污染物气体。浸渍的过滤器材料特别适用于甲醛和/或诸如so2、乙酸、甲酸或hnox等的小酸性气体的去除的情况。

在特定示例中,过滤器片材包括亲水性纤维纤维素(绉纱)纸或玻璃纤维材料的载体片材,用合适体积的包括25%w/w三羟甲基氨基甲烷(tris-hydroxymethyl-aminomethane)、15%w/w甲酸钾(potassium-formate)、15%w/w碳酸氢钾(potassiumbicarbonate)和45%水的水溶液浸渍。这特别适合从空气中去除甲醛和/或酸性气体。

在替代示例中,类似地构成的载体片材代替地用包括35%w/w柠檬酸和65%w/w水的水溶液浸渍。该实施例特别适用于诸如nh3和胺等的碱性气体的吸收。

污染物质可以通过氧化的过程从空气中去除。在该情况中,过滤器片材可以代替地由已用tio2涂覆并随后用紫外光(优选地400nm以下的波长)照射了的无机材料(诸如玻璃纤维或石英纤维等)构成。所得到的过滤器片材适合凭借光催化氧化处理去除诸如甲醛和挥发性有机碳氢化合物(voc)等的气态污染物。

在最后的示例中,过滤器片材可以由含有活性碳材料的元件构成,这特别适合于许多voc以及诸如no2、o3和氡等的一些无机气体的去除。

在图6中示出了具有包括活性碳材料的过滤器片材的依照本发明的过滤器结构的示例。各片材区段72包括被一定量的活性碳材料76,活性碳材料76夹在两个非常薄的纤维网之间,纤维网的理想示例为多孔的,或者为50%或更大的孔隙度。活性碳材料76可以以粒子的形式存在,或者替代地可以以挤出或否则以压缩的形式存在。粒子活性碳材料可以借助于例如胶水或其他粘合剂被固定在多孔网74之间的适当位置。该示例中,空气清洁通过活性碳的微孔中的气态污染物的吸收过程而发生。

本发明与例如现有的平行板或波纹状过滤器结构相比的重要优点是,可应用简单的制造方法,方法特别是基本类似于诸如图1中所示的那些的打褶颗粒过滤器的批量制造中已经采用的那些方法。

在图7中示出了用于制造依照本发明的过滤器结构的方法的简单示例。在该示例中,首先提供矩形过滤器片材40,并且随后对该片材进行操作以便实现一个或多个排的平行狭缝形状开口80。可以施加例如冲孔或切割处理,以便形成孔,余下的是将相邻排分离的片材材料的桥。然而,在替代示例中,过滤器片材可能设置有孔,孔已经通过冲孔或切割的现有方法、或者通过从由孔占据的区域去除材料的片材成型处理而加工成。

对现在已形成有孔的过滤器片材施加打褶处理,包括形成与狭缝形状开口的纵向延伸平行走向的折叠,各折叠的方向与任何相邻折叠的方向交替。通过沿着狭缝80的延伸折叠,狭缝被包含到由折叠形成的折痕中,由此产生了本发明的结构特性。

过滤器片材可以包括单排或多于单排的开口。如果只形成单排,则各折痕(顶部或基部)最多在折痕中包含一个狭缝。在设置多于一个排的情况下,在各折痕中具有多于一个的狭缝特征。在图7中,例如,两排狭缝形成在过滤器片材中,并且对应地两个开口形成在各折痕中。

与要求制造和组装很多不同的部件的平行板和波纹状过滤器装置的制造方法相比,本方法要求仅要求对一个主要组成部件(过滤器片材40)操作,并因此代表了显著的简化。另外,本方法基本类似于用于打褶颗粒过滤器的完善的制造过程,该方法的简单示例示出在图1a中。图7的方法与图1a的方法的不同仅在于,包括在折叠前在片材中形成狭缝80状孔的额外步骤。这样的步骤可以容易地添加至现有制造方法流程中而不需要对设备或机构进行显著更改。

可以应用本方法的其他变型以便制造出具有不同布置的折痕和开口的过滤器结构。在图7的特定示例中,仅沿着狭缝的延伸形成折叠,并且对应地制造出在各折痕且每一个折痕内包含狭缝的过滤器结构。然而,在替代示例中,可以形成与狭缝形状开口的纵向延伸平行但不重合的附加折叠,由此制造出一些折痕没有开口的的过滤器结构。

在一个实施例中,例如,在与狭缝形状开口等距以及与其重合的所有点处形成折叠。以该方式,形成了两组折痕:一组包含开口,并且一组没有开口。在各排中的狭缝相对于彼此均匀间隔的情况下,通过本方法制造出的过滤器结构例如具有顶部折痕组和基部折痕组,各顶部折痕包含一个或多个狭缝形状开口,其中基部折痕均不包含狭缝形状孔。

替代地,孔可以不均匀地间隔开,或者,等同地可能以不均匀的布置形成与孔不重合的折叠。以该方式,可以形成有顶部和底部折痕组,其中顶部折痕中的一些但不是全部和/或底部折痕中的一些但不是全部包含孔。

另外地,所形成的片材区段42的高度可以通过使相邻折叠之间的间距变化而变化。在图7的简单示例中,其中仅沿着与所形成的开口重合的线设置折叠,这对应于相邻形成的孔之间的变化的间距。在一个优选示例中,同一排的相邻孔之间的间距可以在10mm与60mm之间。

在不同的示例中,过滤器结构可以包括具有不同成分(适于不同种类的污染物的提取)的过滤器片材,并且这些可能要求对通用制造方法变型。例如,过滤器片材可能包括化学浸渍的载体,浸渍剂能够凭借例如一个或多个酸碱相互作用或者也许通过化学缩合反应从空气中化学吸收污染气体。浸渍的过滤器材料特别适用于甲醛和/或诸如so2、乙酸、甲酸或hnox等的小酸性气体的去除的情况。

对于该示例,有利的是,从亲水性纤维素(绉纱)纸或玻璃纤维材料或无纺布的载体片材开始,以依照上面描述的方法形成孔并且以打褶,并接着随后用合适的浸渍剂或浸渍剂的混合物浸渍片材。上面详细描述了合适的这种混合物。

除了打褶之外,本方法在一些示例中可以附加有形成框架的进一步的处理;向过滤器片材提供刚性结构,用于容纳过滤器片材和用于维持打褶形状。在一些情况中,打褶的尺寸和形状可以借助于打褶之间的额外间隔件被另外地支撑和固定在适当位置。然而,在其他示例中,这些步骤被省略—例如,在过滤器片材由在没有外部机械支撑的情况下保持其形状的材料构成的情况下,或者在过滤器结构要作为组成部件被包含在已经包括用于容纳过滤器片材的元件的系统的较大结构内的情况下。

用于从空气中的提取气态污染物的过滤器结构的应用是众多且广泛的。本发明优于现有的类似过滤器的特定优点包括跨过滤器的降低的空气压降。这使得过滤器特别适合于如下应用,其中待过滤的气体例如凭借风扇或泵被机械地辅助跨过滤器通过。降低的空气压降意味着空气可以在这些情况中以较少努力通过过滤器结构,减轻了能量成本,或者替代地允许空气跨装置的较快流动速率。

上面描述的过滤器结构可以容易地被包含在较大空气清洁单元或空气过滤器堆叠体中。过滤器可以例如与一个或多个附加过滤器(诸如颗粒过滤器等)串联组合地放置。在该情况中,颗粒过滤器优选地放置在气体过滤器的上游,以便保护后者免于活性过滤表面上的颗粒沉积。替代地,本发明的一个或多个变体实施例可以与其自身(例如具有适于不同种类的气态污染物的提取的过滤器片材的实施例)串联组合地放置。

本领域技术人员可以在实践所要求保护的本发明时从对附图、公开和随附权利要求的研究中理解并实现对所公开的实施例做出的其他变型。在权利要求中,词语“包括”不排除其他元件或步骤,并且不定冠词“一”或“一个”不排除多个。相互不同的从属权利要求中记载了某些措施这个纯粹的事实不表明这些措施的组合不能有利地使用。权利要求中的任何附图标记都不应该解释为限制权利要求的范围。

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