专利名称：容尘量大幅度增加的粗中效及高效空气过滤芯及滤纸的制作方法
技术领域：
本实用新型提出一种容尘量大幅度提高的粗中效及高效空气过滤芯，以及基于这种过滤芯原理的高效复合空气滤纸。
由黄翔著写的《组合式空调机组过滤段的改进设计》指出“由于多年来人们对空调机组中空气净化再生设备重视不够，……加之各种条件的限制和较多因素的影响，组合式空调机组内的过滤段一直采用单调的袋式或框式结构，缺少自动清灰装置和过滤器阻力指示，致使空气过滤器不能得到及时清洗，积灰增多，阻力加大，过滤效率降低，维护工作量较大，送风口产生黑渍等，严重影响室内空气品质。因此，对当前组合式空调机组过滤段的改进设计已迫在眉睫。”参阅《洁净与空调技术》杂志2000年第4期第31页。
类似此文所述，在其它空气通风过滤芯的使用方面，出有同类问题发生。比如大型空分装置的方框式两级过滤装置。由于一级过滤芯的厚度只有两英寸，却担负着过滤灰尘总重量80％～90％的重任，相反二级过滤芯只需要过滤灰尘总重量的百分之十左右，其厚度却达到11.5英寸。这造成了一级过滤芯在使用中的更换周期只有一到三个月，甚至更少，大大低于二级过滤芯的更换周期，从而造成了需要频繁更换过滤芯，给装置运行，操作维护增加很多工作量。
究其原因，在于传统的通风空气过滤器设计中存在着重二级，轻一级，重细滤，轻粗滤的观念，(当然也受到空气过滤芯设计制造水平的影响)，对一级过滤芯或粗过滤芯的重视不够，舍不得多安排一些占用空间给一级过滤芯，这种做法的后果极其严重，例如在扬子石化空分分厂的10万立方新空分的一级过滤芯，其初始阻力小于100Pa，为了延长其更换周期，却经常使用到800Pa空气阻力的程度。
有些单位为了改变这种情况，在一级过滤芯表面复盖一层粗效无纺棉层，试图减小一级过滤芯的容尘负荷，但是却又遇到了复盖层自身的阻力上升更快，更换周期更短的问题，究其原因，还是因为粗效无纺棉的容尘量太小的原因。
在方框式粗效过滤芯中，玻璃纤维膨松毡过滤芯的容尘量是比较大的，可是出于上述设计观念的影响，其膨松毡却进行了很大的压缩，使其符合两英寸的设计规格(参阅苏州华泰空气过滤器有限公司、烟净集团、河南核工程空气净化技术有限公司等空滤器主要生产厂家的过滤产品说明书，其使用玻璃纤维膨松毡的粗效板式过滤芯，厚度都在两英寸之下。
至于高效空气过滤芯，人们则希望其使用年限越长越好，基至希望有一次性安装，在厂房设计年限内永久使用的高效过滤芯出现。
实用新型的目的设计出便于实用，容尘量大幅度增加，并且各项技术经济指标配合良好的粗中效和高效空气过滤芯。以及基于这些过滤芯原理的高效滤纸。
实用新型的方法在空气过滤芯中设置包括前、后两层过滤层的多层复合过滤层(2)，并以选择前一层滤材材质，同时增加其疏松度或进行折叠包括多袋式滤袋层的形式，求得在尽可能降低其气流阻力的前提下，大幅度增加其容尘量。具体说来，对于粗效空气过滤芯来说，大幅度增加其厚度，在其中设置单位面积容尘量很大的玻璃纤维(包括矿棉)或化学纤维膨松毡层(3)，以达到阻力低，容尘量大的目的。化纤膨松毡指密度小于0.03g/cm3的无纺棉，以下两者统称纤维膨松毡层(3)。(这样一来玻璃纤维或化纤膨松毡层(3)的厚度将会大大超过两英寸。现在的玻璃纤维膨松毡或无纺棉材质的方框式空气过滤芯，其厚度均在两英寸以下。)这样做，附带的结果是粗效过滤芯的过滤精度大幅度提高，从而可能大大减轻后道(中效)过滤芯的容尘负荷，甚至于它可以一兼两职替换取消位于后道的中效过滤器。
对于高效过滤芯来说，则选择一层中效以上的植物或化学纤维材质的折叠滤纸层来作为前道过滤层，通过这一特意增加的过滤层来拦截大部分流向该高效过滤芯的灰尘，使其容尘负荷大大减轻，使其使用寿命大大延长。
玻璃或无机纤维膨松毡的优点是其一方面容尘量大，另一方面，其纤维疏松不易被空气中的灰尘特别是油腻性质的纤维性灰尘堵塞在毡层表面，结成尘网或尘饼，堵塞过滤器进风面，因而极其适于粗效过滤。
对于高效过滤器，这种情况不存在，它需面对处理的是细灰尘，在它前面占据位置厚度的不应是粗效过滤层，而应该是中效以上的过滤层，可以采用细纤维膨松毡层(3)，或折叠滤纸层(11)。现有的中高效或亚高效的植物纤维或化纤滤纸，容尘量比高效滤纸的容尘量大1到2倍以上，很适合于作折叠滤纸层(11)的滤材。
在本实用新型中，采用纤维膨松毡的粗中效及高效空气过滤芯，包括方框壳体或上下端盖或袋口框(支)架(1)，由单独一层或几层滤材组成的复合过滤层(2)，以及前后面保护网板等，其特征在于a.其迎风面为一层无边缘密封的平铺或折叠铺展的纤维膨松毡层(3)，或为一层有边缘密封的折叠滤纸层或多袋式滤袋，b.其出风面为一层与过滤芯的方框壳体或上下端盖或袋口框(支)架(1)的安装面层贴合或融为一体而导致边缘密封的玻纤、化纤或其它纤维材质的无纺过滤层(4)，或为一层边缘与方框壳体(1)具有密封结构的折叠过滤层(5)或多袋式过滤层(5)。
说明特征a所指的无边缘密封的纤维膨松毡层(3)适于作直接接触处理外界空气的过滤芯的迎风面过滤层。因为膨松毡是粗效的，很厚，而且边缘毛糙，所以难以进行严密的边缘密封。但这不等于说可以不注意尽量减少边缘间隙，漏气应该尽量少。特征b中所指一层有边缘密封的折叠滤纸(11)，适用作处于过滤后道工序的高效过滤层的预过滤层；另外所指多袋式滤袋适于作一级空气过滤层。该折叠滤纸或滤袋需要作中效以上的过滤操作，必须加以边缘密封。
采用纤维膨松毡，是因为其容尘量特别大，如市售的PS-100玻璃纤维膨松毡容尘量达3200g/m2，同时相对而言，其过滤阻力也是最小的，玻璃纤维膨松毡可以直接采用南京双威实业公司出品的PS-30，PS-50，PS-100，加厚PS-100等规格或它们之间的叠加组合；最好是采用由疏松至紧密，由粗纤维至细纤维的梯次纵深设置的特制品种，其厚可达150mm以上。这里所说的疏松，其程度可以比PS系列的膨松毡更疏松，(PS系列膨松毡的密度为4至6kg/m3)，为了更加疏松，更加加厚厚度，除了可以增加纤维平均直径处，还可增加纤维的扭曲波纹，增大纤维层束的波浪起伏高度，改变纤维丝束的轴向方向，等等。只有让滤材更疏松，才能减少其空气阻力。
当采用的膨松毡较薄时，可将其进行大波纹的折叠铺展，以增加过滤面积，达到减小阻力，增加容尘量的目的。
玻纤膨松毡，也可进行喷油处理。还可在其上下表面，铺设用于增加强度，防止刺手，防止破损，便于移动的疏松纤维层，或纱网层或喷涂涂层，进行处理，其选用原则是过滤阻力小，过滤效率高，容尘量大，不易破碎。
因此应根据尺寸许可，使膨松毡层尽可能膨松，尽可能加厚。因而采用纤维膨松毡层(3)或多袋式过滤袋(11)的这种过滤芯，尤其是方框式空气过滤芯的厚度将可能大大超过两英寸。完全没有必要限制这种厚度的增加，相反，应该提倡这种增加厚度。
位于复合过滤层(2)后部的边缘密封的过滤层(4)，如为化纤无纺层，可采用充电驻极体化处理，该过滤层选材原则是根据过滤器整体过滤精度的需要，决定此层滤材的过滤精度，过滤阻力要尽量小，要在与前面的膨松毡层(3)等形成一条过滤精度的配合链及一条空气阻力的配合链的同时形成一条容尘量的配合链，该过滤层(4)需要的容尘量，由上一层膨松毡层(3)过滤精度和容尘量以及自身的过滤精度来决定；其容尘量过大，对过滤来说当然没有害处，只是有些浪费；但是容尘量过小，却是不行的，它不应该成为容尘量配合链上的薄弱环节。否则会在此处造成气流堵塞。该边缘密封的过滤层(4)滤材如采用纤维膨松毡时，复合过滤层(2)实际上成了单独一层。
此处的过滤层(4)如为折叠滤纸层，实际相当于一个无隔板折叠滤纸过滤芯，其密封结构可参照无隔板折叠滤纸空气过滤芯的密封结构，该过滤层，可以制作在方框壳体(1)的后部，也可制成单独的一片作为后盖，紧固连接或粘接在方框壳体后端，在此处连接的密封程度视过滤需要而定。
迎风面一层如为一层有边缘密封的折叠滤纸层(11)，其出风面一层，必为一层边缘与框架壳体粘接密封的折叠过滤层(5)。
后面的折叠过滤层(5)采用高效过滤纸，前面的折叠滤纸层(11)采用植物纤维、化纤、玻纤等材质的中效至亚高效滤纸，其容尘量可达120g/m2以上，大大超过了高效滤纸的50g/m2，而且，高效滤纸难以轧制波纹，因而，折叠密度小于植物材质，化纤材质的滤纸。因而采用结构相对疏松的折叠滤纸层(11)后，会使高效过滤器的有效容尘量成几倍地提高。
以下结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。
附
图1至附图7均为纵剖面示意图。
图中1、方框壳体或上下端盖或袋口框(支)架2、复合过滤层3、迎风面过滤层4、出风面过滤层5、出风面折叠过滤层6、后盖框圈7、无纺过滤层8、舌形法兰边9、一级方框过滤芯10、二级方框过滤芯11、进风面折叠滤纸层12、高效玻璃纤维过滤层13、薄无纺布或滤纸14、植物纤维或化学纤维滤纸15、无纺布层16、无纺过滤层
图1所示实施例是一个方框式空气过滤器，除了上述基本特征外，其进一步的特征在于a.边缘密封的出风面过滤层(4)脱出于方框壳(1)的后端外面；
b.用断面形状为角钢形状的后盖框圈(6)，将该过滤层(4)压紧在方框壳体(1)的后端水平折边面上，形成边缘密封结构，然后将后盖框圈(6)用拉铆钉或自攻螺钉与方框壳体(1)进行连接固定。
这种结构的优点是可以不用密封胶粘结密封，省时，省料。
该过滤层(4)可以为单独的一层，也可以为在纤维膨松毡(3)的后端，沿边缘一到数厘米处，进行剥离的一层纤维毡层。
方框壳体(1)，后盖框圈(6)均可采用注塑塑料材料，此时(1)与(6)之间的坚固联接可以采用塑料件配合面上的自锁倒钩，简单地将(1)插入(6)就行了。本文中的其他结构件，如袋口框(支)架，网板等均可采用塑料材料。
图(2)所示实施例是一个软垫式空气过滤器，其特征在于用软质的布料、毡料、膜片代替方框壳体(1)与边缘密封的过滤层(4)缝合或热融压接在一起，制成包皮，将纤维膨松毡层(3)五面或加盖网六面包装起来，形成一块过滤软垫。
这种软垫作为两级过滤器中一级过滤芯的前置预过滤垫可说是得其所哉，因为其容尘量较大，大大超过了前述无纺材料制作的预过滤垫。这种软垫过滤芯还可直接替代一级过滤芯，当过滤器的过滤面向上时，使用这种软垫过滤芯更加便利可行。
这种软垫过滤芯，空气阻力小，容尘量大，过滤精度可以轻易达到F5至F7级，将它用来替代卷帘式空气过滤器的卷帘无纺过滤毡，将可能取得非常满意的效果。一条2米长的软垫过滤器的容尘量就可能达到甚至超过半卷10米长的卷帘无纺过滤毡，再加上其大大提高的过滤精度和相对较小的气阻。庞大的卷帘式过滤器的性能，将得到根本性的改观，完全可以达到其提高性能、更新换代的要求。
图3所示的实施例是一例方框式空气过滤器，其特征在于a.用折叠滤纸层作边缘密封的过滤层(5)，其折叠开口用橡胶浇注或用聚氨脂发泡浇注的方法进行封边，同时在折叠纸层周围边缘形成水平的舌形法兰(8)；b.将舌形法兰边(8)粘接在方框壳体(1)的后端水平折边面上，形成该折叠滤纸层的边缘密封。
用橡胶或聚氨脂发泡密封折叠过滤纸是公知的方法，还有其它公知的方法，能将折叠滤纸过滤层(5)做成具有与方框壳体配合形成边缘密封功能的独立体，此时此独立体相当于一个无隔板折叠滤纸空气过滤芯。折叠过滤层(5)的滤材可以采用中效、中高效、亚高效、高效及其超高效滤纸。这时的过滤芯整体来看，相当于一个复合了粗效或中效过滤器的中效、中高效、亚高效、高效乃至超高效空气过滤芯组合体。这对简化过滤器整机的结构及技术经济性能都是很有好处的。
具有边缘密封的折叠滤纸过滤层(5)采用亚高效以上滤材时要求膨松毡过滤层(3)(当然也可以是折叠滤纸层(11))的过滤效率要高，其大气尘计量效率最好在90～95％以上，这时除了采用上述梯次纵深设置的特制纤维膨松毡(3)外，还可以在膨松毡层(3)的后面贴附一层无纺滤材(7)，滤材采用化纤时，最好将其充电驻极体化，使其在过滤效率高的同时具有相对较低的空气阻力。在此处也可采用碳纤维层来使过滤芯具有吸附污染气体的功能。也可以是另一层边缘密封的折叠滤纸过滤层，还可以采用吸油毡。
图4所示的实施例是一种两级过滤的过滤芯组合，具有一级空气过滤芯(9)，二级空气过滤芯(10)，其特征在于a.一级过滤芯采用本实用新型所述的具有自由设置的平铺或或折叠铺展的(可设置折叠骨架)的纤维膨松毡层(3)或多袋式过滤袋层(11)的空气过滤芯(9)；b.二级滤芯采用无隔板折叠滤纸方框式空气过滤芯(10)。
其进一步的特征在于一级过滤芯的厚度取为11.5英寸左右，二级过滤芯的厚度取为2英寸左右；或者两者厚度的总数为13.5英寸。
这种尺寸的方框式空气过滤芯组合，广泛使用在现有的空分装置的空压机进气口过滤器上。不过其一级过滤芯的尺寸只有2英尺，二级过滤芯的尺寸反而为11.5英寸。
采用这种组合，其一级、二级空滤芯的造价均会降低二分之一至三分之二。使用寿命会大幅延长，特别是一级空滤芯的更换周期将延长100％以上，其大气尘计重过滤精度会很容易地提高到90～95％，过滤的平均阻力也会下降。一级过滤芯过滤精度提高后，会大大减轻二级过滤芯的容尘负荷，因而二级过滤芯的滤材面积可适当减少，可以制成厚度很薄的，(大约为两英寸)价格很低的无隔板式折叠滤纸过滤芯。因而这种过滤芯的技术经济性能的提高是巨大、全面的、突破性的，下面会看到这种结论对本实用新型涉及的其它品种空滤芯也是成立的。
图4所示实施例进一步的特征在于
a.纤维膨松毡层(3)由多条或多块膨松毡层小块拼放(可粘结也可不粘结，允许互相稍加拥挤)合成；(也可附加底层网片，与毡块底面进行粘接，连成一体)b.这些小块中的纤维丝束的总体走向与进风方向一致，与进风面大体垂直。
此实施例更进一步的特征在于a.这些纤维膨松毡层小块的高度有高有低；b.将这些小块参差摆放，形成凹凸城垛形状。
将毡层小块凹凸摆放是为增加过滤芯进风面的进风面积，减少进风面尘网或尘饼的危害。
将纤维膨松毡层(3)的纤维丝束成纵向走向，就像超长长毛绒，是为了减少其空气阻力，便于增加其厚度及增加容尘量。纤维丝束实际上是一片一片的，这就相当于形成了一整片由无数的，多层的，无规则的，袋口迎向进风方向的，微小口袋形成的纵深阵列，非常有利于提高纤维膨松毡层的粗效空气过滤性能。这种结构的制造成本也是低的。
还可以沿着城垛状膨松毡块阵列中的高、低毡块折转复盖无纺过滤层(16)。折转复盖方式可参阅图4中的虚线(16)。
类似此原理，可以采用表面划口、耕翻、揭皮、拉丝拉毛的方法，处理未进行分割小块处理的纤维膨松毡层(3)的进风面，以增加其容尘量。对拉毛形成的碎屑，应进行清理去除。
图5所示的实施例是一种圆筒形空气过滤芯，其特征在于在外压式折叠滤纸圆筒式空滤芯的外面缠裹一层纤维膨松毡层(3)。
在此实施例中，两边的端盖(1)相当于方框式过滤器的壳体，折叠滤纸(5)相当于上文所述的边缘密封的折叠式过滤层(5)。
这实际上是一种两级过滤芯的组合，纤维膨松毡层(3)相当于一级空气过滤芯，圆筒式空气过滤芯相当于二级空气过滤芯。
有了一级空气过滤芯，作为二级过滤芯的圆筒式空气过滤器的容尘负荷将极大地减轻，因而即使不进行反吹，其使用更换周期也会很长。
事实上，反吹式圆筒过滤器的使用寿命并不算长，以φ320×φ220×650的圆筒过滤芯来说，在反吹清灰的情况下，可使用2年、或更少的时间，它的滤纸面积为10.5m2。计算下来，在整个更换周期内，每平方米滤纸过滤的空气总量大约为100万m3。
再对滤纸面积为16m2，过滤流量为3400m3/h，更换周期为9个月的24英寸×24英寸×11.5英寸的方框式二级过滤器进行计算，在整个更换周期内，每平方米滤纸过滤的空气总量大约为138万m3。138万m3＞100万m3。
可见采用反吹清灰的圆筒式过滤芯的相对使用寿命还不如普通的方框式二级过滤芯的相对使用寿命。
而反吹清灰系统的结构复杂，体积庞大，价格昂贵，运行维护复杂，工作量大，还要消耗昂贵的压缩空气。同时，强力反吹清灰的动作，降低了滤纸密封的可靠性、事实证明，许多反吹式圆筒空气过滤器存在着易于受潮堵塞，过滤效率低下，对下游工序的空气压缩机造成快速污染积灰的情况。
与其采用反吹清灰吃力不讨好，还不如干脆采用图5所示的附加纤维膨松毡层(3)的圆筒式空滤芯，而且这种空滤芯组合还可变形简化，即是把空滤器中的各个圆筒式过滤芯上附加的纤维膨松毡剥离出来，集中起来，移动出去，还圆筒式过滤芯本来面目，把集中起来的玻纤膨松毡层，制成本实用新型所述的软垫式或方框式或袋式空气过滤芯，并将其排列成过滤芯陈列，再用壁围围成空气通道将此空气过滤芯阵列面，与原来的圆筒式空气过滤芯阵列面连通起来，形成二级空气过滤装置的主体部分，这种简单的空气过滤器整机，其综合性能价格比将大大高于反吹式圆筒过滤器的相应指标。
图6所示的实施例是一种袋式空气过滤器，其特征在于a.将具有足够强度的无纺或有纺的布、毡等过滤材料进行剪裁，然后缝制或热融压接成有底的单袋形状或多袋形状；b.口袋形状可为圆筒状，圆台状，矩形或方筒状，棱台状，梯形台状；c.袋口粘接或紧固压接在方圈状或圆圈状的袋口框(支)架(1)之上，使整个袋体成为边缘密封的过滤层(4)；d.在口袋内部，沿袋壁无空隙或有空隙地拼接复盖有一般的或特制的纤维膨松毡层(3)。
该膨松毡层(3)可以是复合膨松毡，其内表面可衬无纺过滤层(7)。
该膨松毡层(3)可以用粘接或缝线或针刺压接的方式进行位置固定。
口袋的面积要大于其袋口迎风面积。
因此袋式过滤器的膨松毡层(3)及边缘密封的过滤层(4)的面积可能比方框式过滤器的相应面积要大得多，因此它比方框式过滤器可能有更低的相对空气阻力，更多的容尘量。由于膨松毡层(3)的厚度很大，这种袋式过滤器，可做成结构简单的单袋式，也可做成双袋式或多袋式。
对袋式空滤芯的改进并非没有必要，这种袋式过滤芯袋数少，制作容易，成本低。
经计算一只595×595×500的五袋式过滤芯，采用本实用新型的方法进行制作。其外层采用F6级精度的无纺布，内层采用G4级无纺棉，当其流量为3400m3/h时，其初阻力为35Pa，容尘量超过1900克，过滤精度为F7级，从而，该过滤芯以相当于F7级(空滤芯)的价格，达到了F7级的过滤精度，G4级的空气阻力，比F7级多200％的容尘量。比F7级低50Pa的终阻力。参照无锡梅利华净化设备制造厂的产品说明书进行计算。
对于非圆形截面的过滤袋，受风压后可能会变形，可以设置钢或塑料支架，将袋内有关节点与支架用线绳绑拉方法连接起来，以抵抗变形力。
还可以在过滤器安装面的过滤芯进风窗内设网板做的承托支架，对袋体的承托可以是全面的，出可是局部的。
图7是一种方框式高效空气过滤器，其特征在于a.复合过滤层(2)的迎风面为一层四周边缘密封的过滤精度为F5至F9的折叠滤纸过滤层(11)。
b.复合过滤层(2)的出风面为一层四周边缘与方框壳体(1)具有密封结构的折叠过滤层(5)，其过滤材料的过滤精度在F9以上。
其进一步的特征在于a.折叠滤纸层(11)与高效滤纸折叠层(5)的滤纸折叠方向摆放方向相同；b.将这两层滤纸按照过滤方向的需要，平行并列，居中对正，将它们的上下两端分别一齐插入位于方框壳体(1)的(按横剖面方向)。上下两端的壳体内槽内的密封胶层内进行凝固连接，从而同时形成两过滤层的边缘密封。
这种高效过滤器简单地形成了双层过滤层，使高效过滤器的容尘量成倍成几倍地得到提高，它比无隔板式高效过滤器，增加了一层容尘量超出它几倍，相对它来说是粗效的过滤层，它符合本实用新型的目的、方法的基本特征。
图七所示实施例进一步的特点在于在方框壳体(1)的水平折边面上粘接一层低阻力的中效无纺布层(15)，其作用是阻挡高效过滤纸的掉屑。我国生产的高效过滤纸是存在掉屑问题的。
由于高效过滤芯的特点是空气阻力较大而迎风面风速较小。因此添加位于进风面的中效折叠滤纸层(11)与后端无纺布贴层(15)时，空气阻力的增加并不显著，大约在10Pa之内。但是折叠滤纸层(11)的巨大容尘量对于大幅度降低主过滤层(5)的压力升高速度却会贡献巨大，这应该属于芝麻和西瓜的关系。而且，两层滤纸折叠层(11)与(5)及无纺布粘贴层(15)相互作用，也可以减少高效过滤层漏气造成的危害，提高其使用可靠性。
图七所示的实施例还可以进行简化。
这就是想办法将两层滤纸折叠层(11)与(5)合而为一层。
图八所示的高效玻璃纤维或者化学纤维复合过滤纸，就是为了这一目的，它是在现有的玻璃纤维复合过滤纸的基础上改进而来的，其方法就是将这种纸的上面层无纺布改为市售或特制的无波纹滤纸，其特征在于a.该纸由两层纤维材料加一层高效玻璃纤维或化学纤维空气过滤层(12)粘接压合而成；b.其底层(13)为一层薄的无纺布或滤纸；(过滤层(12)采用化学纤维时，该层可以取消)c.其面层(14)为一层植物纤维或化学纤维的滤纸。
采用这种复合纤维滤纸作的无隔板或有隔板空气过滤器，将是高容尘量的。可以采用上述高容尘量的高效空气过滤芯，安装在FFV上，用以简化结构，省去PF过滤芯；延长高效过滤芯的更换周期而不致于增加其风机的资用压力。参阅刊载于《洁净空调技术》2001年第2期37页的文章《FFU及其在英国的应用》。
本实用新型所述的空气过滤芯，有方框式、圆筒式、袋式，形式复盖现有的通风用空气过滤芯的主要类型。其结构简单，用处广泛，造价低谦，使用方便，过滤阻力小，运行维护费用低，其最突出的优点是容尘量大，更换周期长，它可方便地使用于现有的各种空气过滤器，过滤精度可以从G3直至H14以上。它也可以用于改造现有的卷帘式，圆筒反吹式，组合空调的过滤段等量大面广的空气过滤器，使它们的性能得到根本性的提高，根据本实用新型所述高效空气过滤芯原理，设计的高效复合玻璃纤维过滤纸能使容尘量提高200％以上。
权利要求1.一种空气过滤芯，具有方框壳体或上下端盖或袋口框(支)架(1)，复合过滤层(2)等，其特征在于a.复合过滤层(2)由单独一层或几层滤材组成b.其迎风面为一层无边缘密封的，自由设置但允许稍加压缩地平铺或折叠铺展的纤维膨松毡层(3)，其表面可进行划口、耕翻、揭皮、拉毛；或为一层有边缘密封的多袋式滤袋层或折叠滤纸层(11)c.其出风面为一层与过滤芯的方框壳体或上下端盖或袋口框(支)架(1)的安装面层贴合或融为一体而导致边缘密封的玻纤、化纤或其它纤维材质的无纺过滤层(4)；或为一层四周边缘与方框壳体(1)具有密封结构的折叠过滤层或多袋式过滤层(5)，d.在纤维膨松毡层(3)的后面可以贴附一层无纺过滤层(7)，此无纺滤材(7)如为化纤可进行充电驻极体化处理。
2.根据权利要求1所述的空气过滤芯，其特征在于a.边缘密封的过滤层(4)脱出于方框壳体(1)的后端外面，b.用断面形状为角钢的后盖圈(6)，将该过滤层(4)压紧在方框壳体(1)的后端水平折边面上，形成边缘密封结构，然后将后盖框圈(6)用拉铆钉或自攻螺钉与方框壳体(1)进行连接固定。
3.根据权利要求1.所述的空气过滤芯，其特征在于a.采用折叠滤纸层作边缘密封的过滤层(5)，其折叠开口用橡胶浇注或聚氨脂发泡浇注的方法进行封边，并在折叠滤纸四周边缘形成水平的舌形法兰(8)，b.将舌形法兰粘接在方框壳体(1)后端的水平折边面上，形成该折叠滤层的边缘密封。
4.根据权利要求1所述的空气过滤芯，其特征在于用软质的布料或毡料(1)代替方框壳体(1)，与边缘密封的过滤层(4)缝合或热融压接在一起，制成包皮，将玻纤膨松毡层(3)五面或加盖网六面包装起来，形成一块过滤软垫。
5.根据权利要求1所述的空气过滤芯，其特征在于a.用具有足够强度的无纺或有纺滤材进行剪裁，然后缝纫或热融压接成有底的单袋或多袋形口袋形状；b.口袋形状为圆筒状，圆台状，矩形或方筒状，棱台状，梯形台状或多袋形状；c.此无纺滤材制作的过滤袋袋口粘接或紧固压接、塞接在方形或矩形或圆形的圈状的袋口框(支)架(1)之上，使整个袋体成为边缘密封的过滤层，d.在单袋形或多袋袋形过滤层(4)的内部，沿袋壁无间隙或有间隙地拼接复盖有一般的或特制的纤维膨松毡层(3)。6.根据权利要求1所述的空气过滤芯，其特征在于a.复合过滤层(2)的迎风面为一层四周边缘密封的过滤精度为F5至F9的中效至亚高效的折叠滤纸过滤层(11)；b.复合过滤层(2)的出风面为一层四周边缘与方框壳体(1)具有密封结构的折叠过滤层(5)，其过滤材料的过滤精度在亚高效以上。
7.根据权利要求6所述的空气过滤芯，其特征在于a.折叠滤纸层(11)与高效滤纸折叠层(5)的滤纸折叠摆放方向相同；b.将这两层滤纸按照过滤方向的需要，平行并列，居中对正，将其上下两端分别一齐插入位于方框壳体(1)的上下两端的壳体内槽内的密封胶层内进行凝固连接，从而同时形成两过滤层的边缘密封。
8.根据权利要求1所述的空气过滤芯，其特征在于a.纤维膨松毡层(3)由多条或多块膨松毡层小块拼放合成b.这些小块中的纤维丝束的总体走向与进风方向一致，与进风面大体垂直，c.这些纤维膨松毡层小块的高度可以有高有低；从而可将这些小块参差摆放，形成凹凸城垛形状，沿着城垛状膨松毡条阵列中的高、低毡块，可折转复盖无纺过滤层(16)。
9.一种方框式空气过滤芯的组合，具有一级空气过滤芯(9)，二级空气过滤芯(10)，其特征在于a.一级空气过滤芯(9)具有自由设置的平铺或折叠铺展的纤维膨松毡层(3)或多袋式过滤层(11)；b.二级空气过滤芯(10)采用折叠滤纸无隔板式过滤芯结构，c.可以将一级空气过滤芯(9)的厚度定为11.5英寸，二级空气过滤芯(10)的厚度定为2英寸；也可将二者的厚度之和定为13.5英寸。
10.一种玻璃纤维复合过滤纸，其特征在于a.它由两层纤维材料夹一层高效玻璃纤维或化学纤维过滤层(12)粘接压合而成；b.其底层(13)为一层薄的无纺布或滤纸；c.其面层(14)为一层植物纤维或化学纤维的滤纸。
专利摘要采用自由放置的复合超厚玻璃或化学纤维膨松毡做主滤层的空气过滤芯采用方框式、圆筒式、袋式等结构形式，过滤精度可从G3到H14，相对现有过滤器，其最特出的优点在于其容尘量有巨大的，突破性的提高。它的形式多样，用处广泛，结构简单，造价低廉，更换周期长，使用方便，运行维护费用低。它可方便地使用于现有各种空气过滤器，也可用于改进现有的卷帘式，圆筒反吹式，组合空调的过滤段等空气过滤器，进行低成本的升级换代。
文档编号B01D39/02GK2587495SQ02238819
公开日2003年11月26日 申请日期2002年6月13日 优先权日2002年6月13日
发明者罗进南 申请人:罗进南