[发明专利]一种寿命可测的复合颗粒物过滤器

说明书

技术领域

本发明涉及空气净化技术领域，特别是涉及一种寿命可测的复合颗粒物过滤器，该过滤器具有高容尘量，并且可通过测试其风阻变化来检测器寿命，从而实现过滤器的使用寿命通过检测方法准确检出。

背景技术

PM2.5已经变成大气空气的主要污染物，PM2.5是指空气动力学直径小于2.5微米的颗粒物，具有不易沉降、穿透能力强的特点。

建筑物围护结构的缝隙渗透、自然通风、强制通风等手段，将使居住、办公等室内外的空气每小时大约交换一次甚至更多，室外的颗粒物污染由此也构成了室内的主要污染物。

由于雾霾天气导致的PM2.5污染，空气净化净化器行业最近得到快速的发展，从技术角度，净化去除PM2.5并不存在难度，但是如何判断家用净化器中使用的颗粒物过滤器何时达到使用寿命到目前为止尚未见到相应专利描述方法。

达到使用寿命的颗粒物过滤器会失去预期的净化效果，同时在某种诱因下(例如震动)可能会瞬间释放表面吸附的部分颗粒物，形成高浓度二次污染，还有可能在潮湿环境下滋生霉菌、真菌等微生物，形成过敏源二次污染。

传统家用空气净化器颗粒物过滤器的寿命判定方法有两种：

1.时间预定法：假设了过滤器在不同档位的使用寿命(小时),通过运行统 计的方式进行累积时间，达到设定值时报警提示。

此方法适用于颗粒物浓度变化不大的使用区域，例如每立方米小于20微克的欧美地区，不适合国内PM2.5浓度在10-600剧烈变化的环境。同时用于使用习惯不同，国内基本采用间歇开机的方式，使得实际统计方式位差较大。

2.灰度比色法：使用标有灰度比例分级的比色卡，同使用中的过滤器表面颜色进行对比，当表面灰度接近比色卡建议更换的灰度时，表面颗粒物过滤器已经达到使用寿命，更换滤芯。

此方法同样也只适用于低浓度大气颗粒物地区，国内需要进行频繁的比色操作，显然不切合实际。

工业上使用的本征安全高效过滤器-玻纤过滤器采用了初始与终点阻力对比法进行寿命判断，当阻力达到初始值的2倍时，即认为过滤器已经达到使用寿命，简单可靠。但是高效玻纤滤纸由于初始阻力大(200-400)Pa，涉及CADR(洁净空气量)值、能耗与噪声问题并不适于制成家用的空气净化器。

国内市场上的空气净化器多数采用聚丙烯(PP)熔喷静电驻极无纺布制成的过滤器，具有初始效率高、风阻低的特点。但是PP滤纸的失效机制主要同静电驻极的静电场强度相关，与容尘量、风阻变化值的关联性不强，尽管是呈正相关的趋势，但是在寿命期内，风阻的变化范围不足以作为检测和判定寿命终止的依据。

空气净化器过滤器制造行业、整机制造销售行业、用户都迫切的需要一种客观判断颗粒物过滤器寿命的方法，以规范市场行为并促进行业、市场规模的健康发展。

发明内容

本发明所要解决的技术问题就是克服现有产品在寿命检测方面所存在的不足，提供一种具有高容尘量，并且寿命可测的复合颗粒物过滤器。

为了解决上述技术问题，本发明采用了以下技术方案：该过滤器由滤纸往复折叠构成，所述的滤纸由玻纤滤层、聚丙烯静电熔喷滤层、以及可包含的防护支撑层复合而成，其中气流的流经顺序为：首先经过玻纤滤层或防护支撑层，然后流经聚丙烯静电熔喷滤层。

进一步而言，上述技术方案中，所述的玻纤滤层采用直径0.2-20微米的玻璃纤维制成。

进一步而言，上述技术方案中，所述的玻纤滤层厚度0.1-1毫米，风阻1-20帕斯卡，过滤效率1-90％，过滤效率均匀度小于3-20％，面密度10-100克每平方米。

进一步而言，上述技术方案中，所述的玻纤滤层为改性玻璃纤维，其采用以下任意一种方式改性：加入氧化锌晶须或玻璃纤维表面载银元素；或者，加入纳米碳管或碳纤维微粉；或者，加入可产生负离子的具有托玛琳结构的矿物成分。

进一步而言，上述技术方案中，所述的聚丙烯静电熔喷滤层采用静电熔喷驻极无纺布工艺制造。

进一步而言，上述技术方案中，所述的聚丙烯静电熔喷滤层的纤维直径1-10微米，厚度0.1-1.5毫米，风阻5-50Pa，过滤效率85-99.99％，面密度15-75g/m²，表面静电电位2-5KV，过滤效率均匀度小于5-15％。

进一步而言，上述技术方案中，所述的支撑层采用以下任意一种材料:聚酯纤维无纺布、塑料丝网、金属丝网，其厚度为0.01-0.3mm，风阻小于5Pa。