防病毒滤网的制作方法

本发明涉及一种过滤装置，具体涉及一种可在有病毒感染风险的场合中使用、且能够有效地完成空气中病毒及其附着物过滤的防病毒滤网，属于空气过滤设备领域。

背景技术：

在医院和科研实验室等场合内，空气中可能悬浮存在有致病病毒及其附着物。而对于某些体质较差者或病人而言，暴露在这样被污染的环境中，即使少量的病毒也可能对人体健康带来较大的损害。具体而言，在被污染的环境中使用现有的空气过滤设备，主要存在以下三个方面的缺陷。

第一，病毒只有细菌大小的百分之一左右，且没有细胞结构。有的病毒大小在100纳米（0.1微米）左右，但也有非常小的常见病毒，如冠状病毒为30纳米（0.03微米）、口蹄疫病毒最小只有7~8纳米。目前市面上常见的空气净化滤网对较大的颗粒物过滤效果较好，如2.5微米、0.3微米的颗粒物，也对细菌有一定效果，但当上述空气净化滤网在面对能够轻松通过细菌过滤器的病毒时，其防护、过滤效果并不理想。

第二，病毒在空气中传播一般会与其附着物一起，譬如少量的组织碎片，粘液等。普通的净化滤网材料，通过其长纤维的粘性和范德华力，或许可以将部分含有病毒的附着物给拦截住。但是由于滤材内纤维之间的缝隙，与病毒的尺寸相比还是太大，这些病毒存在暂时被拦截但而后脱离附着物并穿透滤网，或者在滤网拦截住的生物组织内复制后并脱离滤网重新进入空气的可能性。上述过程，均可以在电子显微镜下观察到。

第三，一般的过滤装置在其滤网与周边框架之间的密封结构都没有考虑到纳米尺寸的病毒，在实际的使用过程中，存在着空气中病毒绕过滤网、直接从滤网后端进入过滤后的空气的风险。

综上所述，正是由于现有设备存在着上述三个方面的缺陷，因此，如何设计出一种可以在有病毒感染风险的场合中使用、且能够有效地完成空气中病毒及其附着物过滤的防病毒滤网，就成为了本领域内的技术人员亟待解决的问题。

技术实现要素：

鉴于现有技术存在上述缺陷，本发明的目的是提出一种可以在有病毒感染风险的场合中使用、且能够有效地完成空气中病毒及其附着物过滤的防病毒滤网。

本发明的目的，将通过以下技术方案得以实现：

一种防病毒滤网，包括装置外壳以及固定设置于所述装置外壳内的滤网主体，其特征在于：所述装置外壳包括相互连接的进风层外壳及出风层外壳，所述滤网主体设置于所述进风层外壳与所述出风层外壳之间，所述进风层外壳上开设有多个用于进风的进风孔，所述出风层外壳上开设有用于出风的出风口以及多组用于支撑所述滤网主体的支撑筋，在所述支撑筋的支撑作用下，所述滤网主体向所述进风层外壳的方向拱起，形成一个拱形结构。

优选地，所述进风层外壳与所述出风层外壳固定连接，所述进风层外壳与所述出风层外壳的边缘结合位置处设置有用于实现密封的密封结构。

优选地，多组所述支撑筋由所述出风口向四周呈发散状分布，每组所述支撑筋均由多个呈直线状排列的支撑竖片组成，每组所述支撑筋内相邻两个所述支撑竖片间的距离为10mm~50mm。

优选地，每组所述支撑筋内多个所述支撑竖片的长度由所述出风口向边缘逐渐增加。

优选地，以所述出风层外壳的横截面为中心，每组所述支撑筋内多个所述支撑竖片的高度由中心向两侧逐渐降低且平滑过渡；或以所述出风层外壳的竖直截面为中心，每组所述支撑筋内多个所述支撑竖片的高度由中心向两侧逐渐降低且平滑过渡；或以所述出风层外壳的中轴线为中心，每组所述支撑筋内多个所述支撑竖片的高度由中心向四周逐渐降低且平滑过渡。

优选地，所述滤网主体包括由进风方向至出风方向按序叠合排列的两层结构，分别为第一静电驻极滤材层以及第二静电驻极滤材层。

优选地，所述滤网主体还包括第一网状滤材层以及第二网状滤材层，所述第一网状滤材层位于所述第一静电驻极滤材层的进风方向上、并与其叠合设置，所述第二网状滤材层位于所述第二静电驻极滤材层的出风方向上、并与其叠合设置。

优选地，所述滤网主体包括由进风方向至出风方向按序叠合排列的四层结构，分别为，第一网状滤材层、第一静电驻极滤材层、第二静电驻极滤材层以及第二网状滤材层。

优选地，所述第一静电驻极滤材层的穿透率≤10％，所述第二静电驻极滤材层的穿透率≤5％。

优选地，所述第一网状滤材层以及所述第二网状滤材层的材质均为100目以上的高分子材料。

本发明的突出效果为：本发明通过对多层不同过滤材料的组合使用，不仅有效地实现了对空气中病毒及其附着物的过滤，而且与现有技术相比，获得了更高的过滤效率以及更好的透气性。同时，本发明中的支撑结构将滤网主体撑起并使其形成一个拱形结构，扩大了单位面积内滤网的使用面积，从而进一步提升了滤网的过滤效率。此外，本发明中的滤网主体与装置外壳之间设置有紧密的密封结构，提升了装置整体的密封性，杜绝了空气中病毒绕过滤网、直接从滤网后端进入过滤后空气的现象，确保了过滤效果。

综上所述，本发明可有效地完成对空气中病毒及其附着物的过滤，且过滤效率高、透气性好、过滤效果显著，具有很高的使用及推广价值。

以下便结合实施例附图，对本发明的具体实施方式作进一步的详述，以使本发明技术方案更易于理解、掌握。

附图说明

图1是本发明的剖面结构示意图；

图2是本发明中出风层外壳的俯视结构示意图。

其中：1、进风层外壳；2、出风层外壳；21、出风口；22、支撑竖片；3、滤网主体。

具体实施方式

如图1~图2所示，本发明揭示了一种防病毒滤网，包括装置外壳以及固定设置于所述装置外壳内的滤网主体3，所述装置外壳包括相互连接的进风层外壳1及出风层外壳2，所述滤网主体3设置于所述进风层外壳1与所述出风层外壳2之间，所述进风层外壳1上开设有多个用于进风的进风孔（图中未示出），此处为了保证所述进风层外壳1的进风效果，多个所述进风孔优选为等距排布。所述出风层外壳2上开设有用于出风的出风口21以及多组用于支撑所述滤网主体3的支撑筋，在所述支撑筋的支撑作用下，所述滤网主体3向所述进风层外壳1的方向拱起，形成一个拱形结构。

本实施例中设置所述支撑筋的原因在于，在现有技术中，滤网都是把有一定支撑性的滤材打褶成连续的w型，并在滤材上面点胶形成胶条来实现滤网形状的固定。但本实施例中的所述滤网主体3结构特殊，且其选用的材质也并非都具备打褶成型的特点，因此需要所述支撑筋来实现对所述滤网主体3的支撑。

所述进风层外壳1与所述出风层外壳2固定连接，所述进风层外壳1与所述出风层外壳2的边缘结合位置处设置有用于实现密封的密封结构。

此处设置所述密封结构的目的在于进一步保证所述进风层外壳1与所述出风层外壳2之间紧密贴合，避免空气中病毒绕过滤网、直接从滤网后端进入过滤后空气的问题出现。所述密封结构的方式选择可以多种多样，可选择卡扣密封、设置密封槽或加设密封圈等等。在本实施例中，所述进风层外壳1与所述出风层外壳2选用卡扣连接固定，这样一来，既实现了外壳间的固定，同时也达到了密封效果，还降低了加工成本。

所述出风层外壳2上出风口21的中心轴线与所述出风层外壳2的中心轴线不重合。这样的设置方式可以使得本发明在实际的使用过程中实现层流式的空气流动效果，在保证空气顺畅流动的同时也进一步确保了所述滤网主体3与流动空气的充分接触、保证了过滤效果。

多组所述支撑筋由所述出风口21向四周呈发散状分布，每组所述支撑筋均由多个呈直线状排列的支撑竖片22组成。

具体而言，所述支撑竖片22由下至上的延伸方向与风向相平行，且所述支撑竖片22本身的厚度很小，因此占用进风面积也很小。所述支撑竖片22间彼此不连接，也就不会把进风面切割成一个个小区域，从而确保了空气流动的效果。每组所述支撑筋内相邻两个所述支撑竖片22间的距离与所述滤网主体3所选用滤材的强度有关，一般在10mm~50mm之间。

每组所述支撑筋内多个所述支撑竖片22的长度由所述出风口21向边缘逐渐增加。

以所述出风层外壳2的横截面为中心，每组所述支撑筋内多个所述支撑竖片22的高度由中心向两侧逐渐降低且平滑过渡；或以所述出风层外壳2的竖直截面为中心，每组所述支撑筋内多个所述支撑竖片22的高度由中心向两侧逐渐降低且平滑过渡；或以所述出风层外壳2的中轴线为中心，每组所述支撑筋内多个所述支撑竖片22的高度由中心向四周逐渐降低且平滑过渡。

上述三种结构都是为了保证所述滤网主体3在所述支撑筋的支撑作用下能够顺利形成拱形结构，具体的结构设置可以根据实际的使用情况来进一步确定，在本实施例中，选择上述三种结构中的第二种。

所述滤网主体3包括由进风方向至出风方向按序叠合排列的两层结构，分别为第一静电驻极滤材层以及第二静电驻极滤材层。

所述滤网主体3还包括第一网状滤材层以及第二网状滤材层，所述第一网状滤材层位于所述第一静电驻极滤材层的进风方向上、并与其叠合设置，所述第二网状滤材层位于所述第二静电驻极滤材层的出风方向上、并与其叠合设置。

在本实施例中，所述滤网主体3包括由进风方向至出风方向按序叠合排列的四层结构，分别为，第一网状滤材层、第一静电驻极滤材层、第二静电驻极滤材层以及第二网状滤材层。

按照en13274-7标准测试，所述第一静电驻极滤材层的穿透率≤10％，所述第二静电驻极滤材层的穿透率≤5％。

所述第一网状滤材层以及所述第二网状滤材层的材质均为100目以上的高分子材料。在本实施例中，所述第一网状滤材层以及所述第二网状滤材层均由尼龙网制成。

以下结合上述滤网主体3的结构，来进一步说明阐述本发明。在本发明中，所述第一网状滤材层以及第二网状滤材层是必须设置的，所述第一网状滤材层以及第二网状滤材层则可以选择性的设置。

对于过滤大气中普通的颗粒物来说，现有技术的单层过滤效率更高的滤材，与本发明中的两层过滤效率相对低的滤材，其最终效果是相当的。所以，现有技术中的滤网一般都选用单层高效滤材。

但是，对于过滤病毒来说，本发明具有比现有技术效率更高、透气性更好的效果。原因如下：

1、病毒从宿主散播到空气中，常依附在一定的组织碎片或液体上，也就是与附着物形成一个“颗粒物”。本发明中的第一静电驻极滤材层，使用的是带静电的纤维，可以有效的把这些附着物给拦下来。

2、从附着物中脱离的病毒，或大的附着物分裂成更小尺寸的附着物，在经过一段时间后，有一定几率会在第一静电驻极滤材层的纤维上脱离。这个脱离过程，可能需要几个小时甚至几天的时间。如果使用单层过滤材料，在初始的瞬时测试时效果可能会不错，但长期使用时，就会遇到病毒脱离这个问题。本发明则采用第二静电驻极滤材层来解决这个问题。

3、绝大部分油性或其他能减少滤材上静电吸附效果的污染物，都停留在第一静电驻极滤材层上。因此第二静电驻极滤材层纤维上的静电寿命会很长（可以高达5年），可以对纳米颗粒的病毒起到更好的吸附作用，从而起到长期防病毒的效果。

4、由于这个双层结构，所述第一静电驻极滤材层、第二静电驻极滤材层在滤材选择上，均无必要使用过滤效果特别高的滤材即可。依照以上所提的的技术标准，对于病毒来说，能达到低于千分之一的穿透率，有效满足保护人体健康的目的。如果把两层滤材的技术标准分别提高到5%和1%，则能够能达到无法检出的穿透率，可用于非常严格的防护场合。

5、从透气上来说，由于本发明中滤材的风阻均属于低风阻的范围，组合后也低于使用单层对颗粒物过滤效果特别高的滤材，因此透气性也更好。

本发明中第一网状滤材层以及第二网状滤材层对于大气中颗粒物过滤，没有效果。因此，现有技术中一般不会使用。在本发明中，这两层材料属于增强特殊情况下过滤病毒的效果，其具体用途包括以下两点：

1、在高湿度或大量液体颗粒物情况下，譬如喷嚏所带出的病毒，第一网状滤材层可以起到把液粒给拦截并展平的效果。这样更有利于病毒本身被后续滤材中的纤维给直接粘牢拦截。

2、第二网状滤材层能够使第二静电驻极滤材层出风更加均匀，且通过一层细网增加可能泄露出来的病毒在空间停留的时间，为后续的杀病毒装置提高有效作用时间。

本发明通过对多层不同过滤材料的组合使用，不仅有效地实现了对空气中病毒及其附着物的过滤，而且与现有技术相比，获得了更高的过滤效率以及更好的透气性。同时，本发明中的支撑结构将滤网主体撑起并使其形成一个拱形结构，扩大了单位面积内滤网的使用面积，从而进一步提升了滤网的过滤效率。此外，本发明中的滤网主体与装置外壳之间设置有紧密的密封结构，提升了装置整体的密封性，杜绝了空气中病毒绕过滤网、直接从滤网后端进入过滤后空气的现象，确保了过滤效果。

综上所述，本发明可有效地完成对空气中病毒及其附着物的过滤，且过滤效率高、透气性好、过滤效果显著，具有很高的使用及推广价值。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神和基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内，不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。