专利名称：具有矿物过滤介质的颗粒过滤器的制作方法
具有矿物过滤介质的颗粒过滤器本发明涉及颗粒过滤器的领域。颗粒过滤器包括过滤介质，过滤介质的作用在于阻留大气中所包含的颗粒。这涉 及净化住宅或职业用途的任何性质的场所(例如办公室、车间、工厂、机库等)的大气，以更 好地保护场所使用者的健康和/或更好地保护难以适应灰尘的存在的活动。为此，借助于 风机来驱动待净化的大气成为强制流而穿过颗粒过滤器。颗粒过滤器包括盒(即限定过滤器的外部壳的盒)和过滤介质。在来自于过滤器 外部的空气的路径上的第一过滤介质(其可以是在盒中唯一的过滤介质)通常称为“预过滤 器”，其作用还是在于阻留悬浮在空气中的固体或液体颗粒。第一过滤介质被置于盒中的第 一位置上，即其直接接收来自于过滤器外部的环境空气，而在其之前空气没有通过其他过 滤介质。在本申请的范围内，所述相对于进入空气的第一位置称为“预过滤位置”。盒可以 在所述处于预过滤位置上的第一过滤介质之后(在待净化的气体的路径上)包括其他过滤 介质。(处于预过滤位置上或在该位置之后的)用于捕集颗粒的过滤介质可以是一种或多种 过滤介质，例如通常被称为G1、G2、G3、G4、F5、HEPA、ULPA的过滤介质。事实上，可以在盒中 具有一系列过滤介质，其中这些过滤介质的选择性相对于所拦下的颗粒的尺寸而增大。在 所述过滤介质之后还可以存在具有光催化作用的过滤介质。预过滤器(或第一过滤介质)通 常被置于栅(通常由金属制成)之后，其中所述栅不被视为过滤介质。所述栅通常让来自于 过滤器外部的光线直接通向预过滤器。在市场上存在多种过滤介质。直到目前，这些过滤介质由通过有机粘结剂来连接 的有机纤维或矿物纤维所构成。目前已观察到，过滤介质中所包含的有机物质会受到例 如穿过过滤介质的空气中所包含的臭氧的氧化气体侵蚀。这种侵蚀(氧化反应)导致形成 例如甲醛的或多或少有毒的挥发性有机化合物(通常在法语中称为“C0V”，在英语中称为 “V0C”)。因此，过滤器的过滤介质中所包含的有机物质是COV源，而且随着通过过滤介质的 强制流持续地更新与过滤介质接触的氧化气体(例如臭氧)，就更是如此。因此，在将空气 输送通过过滤器的风机(或涡轮机)工作的时候与在该风机(或涡轮机)停止的时候相比，过 滤介质是更大的COV源。另外，由于其性质，过滤介质的面积是不可忽略的，这有助于空气 中所包含的氧化气体的严重侵蚀。在解决消除大气中颗粒这一问题的同时，由于在该相同 的大气中形成COV而产生了另一问题。当过滤器的盒另外还包含具有光催化作用的过滤 器(在穿过的气体的路径上位于所述阻留颗粒的过滤介质之后)且该过滤器的作用正是在 于消除进入过滤器的空气中的COV时，使得空气在通过具有光催化作用的过滤器之前富含 COV是尤其会产生相反效果的，因为具有光催化作用的过滤器的效率会由于待处理的COV 的更大的量而降低。目前已想到将完全为矿物的过滤介质至少用作预过滤器，以使得在过滤器工作的 时候不再产生C0V。根据本发明的一种极好的过滤介质是不包括任何有机粘结剂的氧化 硅(通常称为“石英”，并包括在重量上至少为99%的SiO2)纤维毡，例如由Saint-Gobain Quartz以Quartzel品牌所商业化的氧化硅纤维毡。这种毡的制造方法产生不需要任何粘 结剂的纤维的自然缠结。可以考虑其他过滤介质，尤其是玻璃纤维的织物或非织物，只要它们去除了在可能的胶料(ensimage)处或者在粘结剂处存在的用于其制造的有机物质即可。 特别地，粘结剂可以已经是溶胶-凝胶类型的。所述织物或非织物可以已通过缝合或针术 进行了连接。特别地，可以通过可以在例如高于400摄氏度下发生的热处理来为纤维结构 去除其有机物质。置于预过滤位置上的过滤介质主要是矿物，并包含在重量上少于0. 1%的有机物 质，甚至包含在重量上少于0. 01%的有机物质，再甚至不包含任何有机物质(Quartzel就是 这样的)。其烧失率(英语为L0I)低于0.1%，甚至低于0.01%，再甚至等于零。其单位面积 质量一般为5至400克/平方米，更一般地为10至300克/平方米。处于预过滤位置的过 滤介质还可以具有光催化作用，在该情况下，其不仅阻留颗粒，而且还消除空气中所包含的 C0V。已知如何形成主要为矿物的光催化覆层，并且为此可以参照例如2007年8月8日提 交的法国专利申请0757000。通常，光催化作用覆层包含钛的氧化物。如果过滤器包含具 有光催化作用的过滤介质，那么其同样包含其激活所必需的UV (UVA、UVB、UVC、可见UV)源 (UV 灯)。要提醒的是，可以按照以下的方法来确定烧失率预先在110摄氏度下脱水(例如 4个小时)，然后在800摄氏度下在空气中煅烧(例如4个小时)，并且测量由煅烧(在脱水之 外)所造成的质量损失。优选地，盒中所包含的任何过滤介质都主要是矿物，并且满足与置于预过滤位置 上的过滤介质相同的要求(有机物质的量和烧失率)。本发明还涉及一种装置，其包括根据本发明的颗粒过滤器、以及用于使空气穿过 颗粒过滤器的风机或涡轮机。本发明还涉及根据本发明的装置在净化建筑物内部大气方面 的用途。特别地，根据本发明的过滤器可以包含在空气净化器中，其中所述空气净化器的工 作涉及C类型的或具有光催化作用的紫外线。事实上，现有技术的阻留灰尘的过滤器包含 有机粘结剂，这些有机粘结剂的分解是显著的。该分解是由于可能与臭氧的作用联合的、 UVC以及光催化反应的羟基的作用所造成的。该分解会造成挥发性有机化合物(C0V，或英 语中的V0C)类型的、尤其是乙醛和甲醛类型的副产物。矿物预过滤器的使用提供了对于该 问题的一种解决方案。本发明还涉及根据本发明的过滤器在具有光催化作用(包含在暴露 于UVC、UVB、UVA或可见UV的时候具有光催化作用的物质)的空气净化器或UVC空气净化 器(没有具有光催化作用的物质)中的用途。
权利要求
1.一种颗粒过滤器，包括盒和置于所述盒中处于预过滤位置的过滤介质，其特征在 于，所述过滤介质主要是矿物。
2.如上述权利要求中任一项所述的过滤器，其特征在于，所述过滤介质具有低于0.1重量％的烧失率。
3.如前一权利要求所述的过滤器，其特征在于，所述过滤介质具有低于0.01重量％的烧失率。
4.如上述权利要求中任一项所述的过滤器，其特征在于，所述过滤介质是没有有机粘 结剂的矿物纤维毡。
5.如前一权利要求所述的过滤器，其特征在于，所述矿物纤维是由氧化硅制成的。
6.如上述权利要求中任一项所述的过滤器，其特征在于，所述过滤介质还具有光催化作用。
7.如上述权利要求中任一项所述的颗粒过滤器，其特征在于，所述过滤介质在气体的 路径上由另一具有光催化作用的过滤介质跟随。
8.如上述权利要求中任一项所述的颗粒过滤器，其特征在于，所述过滤介质的单位面 积质量为5至400克/平方米，并且更一般地为10至300克/平方米。
9.一种包括如上述权利要求中任一项所述的颗粒过滤器、以及用于使空气穿过所述 颗粒过滤器的风机或涡轮机的装置。
10.如前一权利要求所述的装置在净化建筑物内部大气方面的用途。
11.如前一权利要求所述的用途，其特征在于，所述过滤器在具有UVC、UVB,UVA或可 见UV光催化作用的空气净化器中。
12.如权利要求10所述的用途，其特征在于，所述过滤器在UVC空气净化器中。
全文摘要
本发明涉及一种颗粒过滤器，其包括盒和置于所述盒中处于预过滤位置的过滤介质，其中所述过滤介质主要是矿物。由于不存在有机化合物，所述过滤介质不产生任何挥发性有机化合物。所述过滤介质还可以是具有光催化作用类型的。
文档编号B01D39/20GK102099091SQ200980127431
公开日2011年6月15日 申请日期2009年7月10日 优先权日2008年7月15日
发明者L·莫林斯 申请人:圣戈班石英有限公司