高效率空气过滤器的使用方法和空气净化器的制造方法
【专利摘要】本发明属于空气净化【技术领域】，具体包括一种高效率空气过滤器的使用方法，与现有技术相反，在需要过滤环境空气的、包括气流驱动装置和折褶式高效率空气过滤器的过滤式空气净化器中，使空气过滤器的折褶部分作为空气净化器整个过滤部分的初始迎风面，在其之前不使用任何预过滤措施并刻意避免任何预过滤作用，能降低空气净化器的整体阻力、有效的解决阻塞问题同时起到降低成本、方便维护和提高性能的作用。本发明还包括一种使用了上述方法的空气净化器。
【专利说明】高效率空气过滤器的使用方法和空气净化器
【技术领域】
[0001]本发明属于空气净化【技术领域】，具体是一种高效率空气过滤器的使用方法，以及使用了这种方法的空气净化器。
【背景技术】
[0002]相对于其它多数空气中的污染物，人类对PM2.5的认识和研究的时间较短，PM2.5的概念和对健康的影响在近几年才逐渐被人们了解和认识，PM2.5在2013年年底才被世界卫生组织WHO确认为确定对人致癌的第一类致癌物。世界卫生组织在2005年发布的空气质量准则中提出了 PM2.5的准则值年均浓度10 μ g/m3，同提出已经有很多证据表明比PM2.5更小的ΡΜ0.1对人体有潜在的健康危害但当时的认识还不足以推荐ΡΜ0.1的浓度准则值，因此人们现在不仅要解决PM2.5的问题，在将来很可能还要面对ΡΜ0.1的问题。
[0003]高效率空气过滤器能很好的解决这些问题，比如在PM2.5超过1000 μ g/m3的极端情况下，使用高效过滤器的空气净化器为室内空间提供进风时只需单次过滤即可提供超过准则值要求的清洁空气，相应的超高效过滤器能很好解决ΡΜ0.1的问题。这些空气过滤器使用的过滤材料具有很高的精度和阻力，通常需要将过滤材料进行折褶以增加过滤材料的面积来降低空气过滤器的阻力，常见有平板式和筒式的整体外观。这些空气过滤器对材料、制造和使用方式等要求较高，最初并在现在也主要用于工业用途，如核能、生物安全、制药、医疗、芯片制造等具有极严格环境要求的应用场合，出于达到质量目标或保护过滤器性能和寿命等目的，在用于进气时环境空气会被进行一级或多级的预过滤处理之后再由这些高效率空气过滤器过滤并供最终使用。
[0004]在当前的空气净化【技术领域】中，技术人员在使用高效率空气过滤器过滤环境空气时也会在其之前采取预过滤措施。如中国专利ZL2004100203411等所描述的那样，在高效率空气过滤器之前使用了另外一个起预过滤的作用的初次过滤器以过滤空气中比较大的灰尘，类似的进行预过滤的方法还包括:在高效率空气过滤器上折褶部分之前安装一层无纺布等平面预过滤材料、在空气净化器外壳开出有预过滤作用的孔缝或使用有类似作用的外壳部件、额外使用一层粗效过滤棉等。
[0005]从空气净化器整体来看，在气流驱动装置确定之后，对空气净化器性能影响最大的就是阻力，使用高效率空气过滤器已经带来了高阻力的问题，预过滤在此基础上又增加了阻力，给空气净化器的性能带来了不利影响。预过滤层的面积在宏观上通常比经过折褶的过滤材料表面积小很多倍，预过滤在相当程度上抵消了折褶的过滤材料表面积大的优势，在使用一段时间之后较大尺寸的纤维、颗粒等物质在预过滤层上聚集形成一个阻塞层，这一阻塞层引起的阻力在后期加速上升至接近完全阻塞，空气净化器性能随之急剧下降，请参见图1和图2，此时需要进行维护或更换处理。在其他条件不变的前提下，在取消预过滤层时，本来在阻塞层上的物质以更大面积、更立体的方式分布在折褶的过滤材料表面，能有效避免阻塞层引起的阻塞问题，同时在过滤器寿命周期内任何时候空气净化器的整体阻力都更小、性能更好，请参见图1。预过滤在性能上带来持续的固定阻力损失和额外的阻塞损失，也不能有效的获得预期的好处或这些获得预期的好处与预过滤措施之间没有排他性的因果关系，因此在高效率空气过滤器之前采用预过滤措施其实是一种技术偏见。
【发明内容】
[0006]本发明的目的是提出一种克服现有技术偏见的、更简化的高效率空气过滤器在需要过滤环境空气的过滤式空气净化器上的使用方法，降低成本、方便维护、减小阻力并提高空气净化器的整体性能，并为推动高效率空气过滤器将来在环境空气净化中大规模的普及应用提供基础理论支持。
[0007]本发明另一个目的是提供一种使用了上述方法的空气净化器。
[0008]本发明所述高效率空气过滤器的使用方法的具体内容是，在需要过滤环境空气的、包括气流驱动装置和折褶式空气过滤器的过滤式空气净化器中，使用高效率空气过滤器，并将其折褶部分作为空气净化器整个过滤部分的初始迎风面。
[0009]本发明所述的高效率空气过滤器是符合国标GB/T 14295-2008和G/T13554-2008要求的亚高效sub-ΗΕΡΑ、高效(包括高效HEPA和超高效ULPA)中的一种。
[0010]本发明所述的空气净化器整个过滤部分的含义是，在空气净化器进风位置外侧至出风位置外侧之间的所有具有过滤意图的部件的集合。空气净化器的整体阻力等于或非常接近其整个过滤部分的阻力和，通常无需区别对待。
[0011]本发明与现有技术的本质区别在于，现有技术使用有预过滤意图的措施或是有能起到预过滤作用的措施，无论其是有意或者无意的，而本发明采用了人们由于技术偏见而舍弃的技术手段，明确提出不使用任何预过滤措施并刻意避免任何预过滤作用的新方法，与现有技术中的常规思维方式完全相反，能降低空气净化器的整体阻力、有效的解决阻塞问题并获得更好的技术效果。
[0012]本发明所述的空气净化器的具体内容是，主要由气流驱动装置和折褶式空气过滤器组成需要过滤环境空气的过滤式空气净化器，空气过滤器是高效率空气过滤器，空气过滤器的折褶部分是空气净化器整个过滤部分的初始迎风面。
[0013]本发明的有益效果包括:
1、简化了使用方法，不做预过滤处理能优化空气净化器的设计，方便过滤器的安装、更换、使用；
2、降低成本，预过滤处理除了材料成本以外还有维护的时间和管理成本，本发明能完全避免这些成本；
3、方便维护，因为折褶部分是初始迎风面，观察和维护都更方便，通常采用吸尘器就能快速对过滤器进行维护，并能取得很好的效果；
4、降低阻力提升性能，对空气净化器整体而言，在高效率空气过滤器整个寿命周期内始终具有比有预过滤处理时更低的整体阻力，在不损失过滤效率的情况下始终具有更好的性能、更低的噪音和能耗，更避免了阻塞层引起的阻力升高和阻塞的严重问题，请参见图1和图2。
【专利附图】
【附图说明】
[0014]图1是在可比较的条件下，不进行维护操作时，有预过滤处理和没有预过滤处理时空气净化器整体阻力变化情况对比图。
[0015]图2是在可比较的条件下，有周期性维护操作时，有预过滤处理和没有预过滤处理时空气净化器整体阻力变化情况对比图。
[0016]图3是一种采用了本发明所述方法的空气净化器的结构示意图，图中1-高效率空气过滤器、2-气流驱动装置、3-空气流、4-需要过滤环境空气的过滤式空气净化器。
【具体实施方式】
[0017]实施例一，请见图3，4中安装有I和2，2吸引3通过I获得净化效果，以I的折褶部分作为4的整个过滤部分的初始迎风面，图中仅使用了 I个1，在实际应用中还可以在I之后或2之后增加活性炭等其它过滤器，以取得对部分气态污染物等的净化效果，但无论4的整个过滤部分有几层，始终是以I的折褶部分作为初始迎风面。
[0018]实施例二，类似于实施例一，不同之处在于3转向180度，2推动3通过I获得净化效果。
[0019]预过滤措施或能起到预过滤作用的措施可能是显而易见的，也可能是隐性的，有多种不同的表现形式。比如有些常见的类似实施例一中I的空气过滤器在折褶部分之前出于各种目的安装了一层无纺布或类似的平面过滤材料，这时虽然被整体视为一个完整独立的空气过滤器，也可能具有sub-ΗΕΡΑ标准以上的单次过滤效率，但平面过滤材料起到了客观的预过滤作用，无法将其折褶部分作为初始迎风面，这样的过滤器不属于本发明所述的高效率空气过滤器，不能在本发明所述的方法中使用；另外一种情况是，现有很多HEPA过滤器在折褶部分之前覆盖了一层金属网，这层金属网的主要目的是保持和保护其中的过滤材料，金属网的孔径较大，在客观上也起不到预过滤的作用，这样的过滤器属于本发明所述的高效率空气过滤器，可以在本发明所述的方法中使用。
[0020]特别需要说明的是，在现有需要过滤环境空气的空气净化器中HEPA不仅不是看起来的那么被广泛应用，而是基本没有被应用，其基本结构和工作模式决定了它们使用高效率空气过滤器在性能、噪音、寿命等方面严重缺乏实用性，但因为HEPA这一名词本身有较高认知度，它们中的绝大多数用HEPA来形容其空气过滤器具有HEPA那样的高过滤效率，但所指的过滤效率却不是指在相关技术标准要求的特定效率测试方式下得出的单次过滤效率，这些被形容为HEPA的空气过滤器按国标划分仅仅是高中效、中效甚至是粗效过滤器，与真正的HEPA及本发明所述的高效率空气过滤器差异巨大，其中另有及其个别使用了达到sub-ΗΕΡΑ效率国标要求的空气过滤器并都采取了预过滤措施。HEPA自始都是有明确性能要求的技术标准，其作为形容词被滥用的现状会误导人们对本发明的认识，因此理解现有技术的这一真实背景现状对于理解本发明的宗旨含义是非常重要的。
[0021]最后说明的是，以上实施例仅用于说明本发明而非限制，相关技术人员应当能理解，本发明还有更多的具体实施及应用方式，可以进行修改或等效替换，但只要不脱离本发明的宗旨和范围，均应属于本发明的权利要求范围中。
【权利要求】
1.一种空气过滤器的使用方法，其特征是，在需要过滤环境空气的、包括气流驱动装置和折褶式空气过滤器的过滤式空气净化器中，使用空气过滤器的折褶部分作为空气净化器整个过滤部分的初始迎风面，所述空气过滤器是高效率空气过滤器。
2.根据权利要求1所述的空气过滤器的使用方法，其特征是，所述空气过滤器是亚高效空气过滤器。
3.根据权利要求1所述的空气过滤器的使用方法，其特征是，所述空气过滤器是高效空气过滤器。
4.根据权利要求1所述的空气过滤器的使用方法，其特征是，所述空气过滤器是超高效空气过滤器。
5.一种空气净化器，主要由气流驱动装置和折褶式空气过滤器组成，由气流驱动装置驱动空气流经空气过滤器取得净化效果，其特征是，使用了权利要求1至3中任意一项所述的空气过滤器的使用方法。
【文档编号】B01D46/52GK104368201SQ201310727115
【公开日】2015年2月25日 申请日期:2013年12月25日 优先权日:2013年12月25日
【发明者】不公告发明人 申请人:刘宏志