[发明专利]过滤器组件

说明书

本发明提供了一种用于空气处理设备的过滤器组件，该过滤器组件包括：第一层透气网；第二层透气网；以及过滤器框架，其布置成安装至空气处理设备并且布置成支撑第一层透气网和第二层透气网。框架限定开口阵列，开口分布在由过滤器框架的外部部分界定的区域上。过滤器组件则还包括多个单独的固体泡沫过滤介质片，多个单独的固体泡沫过滤介质片中的每个设置在过滤器框架中的相应开口内，并且至少部分压缩在第一层透气网和第二层透气网之间。

技术领域

本发明涉及用于空气处理设备的过滤器组件以及包括该过滤器组件的空气处理设备。

背景技术

空气净化器是从空气中去除污染物的空气处理设备。常规的空气净化器仅使用颗粒过滤器，其通过尺寸排除来物理地捕获空气中的颗粒，高效颗粒空气(HEPA)过滤器至少去除99.97％的0.3μm颗粒。更先进的空气净化器也可能利用额外的技术来去除额外的污染物。例如，一些更先进的空气净化器使用紫外(UV)光来杀死空气中可能存在的微生物，比如病毒、细菌和霉菌。

一些空气净化器使用活性炭过滤器过滤空气中的挥发性化学物质。活性炭是众所周知的碳质材料，其被加工成具有大量开放或可接近的微孔和中孔，这些孔增加可用于吸附的表面积。例如，WO2016/128734描述的风扇组件具有安装在风扇组件的圆柱形本体上的管状筒式过滤器。该过滤器包括两层过滤介质结构，其包括围绕内层活性炭布的外层褶皱HEPA过滤器。

虽然活性炭过滤器可能对一些大的挥发性有机化合物(VOC)非常有效，但它们不提供去除更小更极化的化合物的有效手段。例如，甲醛(CH₂O)就是这样一种化合物，其水平因相关的健康风险特别是与室内空气有关而越来越受到国际关注。此外当用于空气净化时，活性炭通过吸附过滤掉污染物，因此容量有限，从而如果要保持过滤性能，活性炭过滤器最终需要更换或再生。

发明内容

因此，希望提供一种过滤器组件，其能够方便地安装至风扇组件，并且能够有效地去除一种或多种气体污染物，比如挥发性有机化合物(VOC)，而不需要在风扇组件的操作或使用寿命期间更换或再生过滤器组件。通过引入能够在环境温度/室温下氧化分解挥发性有机化合物的热催化剂，与需要光来催化反应的光催化剂相反，可以提供能够使用大气氧气将VOC比如甲醛永久氧化成二氧化碳(CO2)的过滤器组件。与使用碳捕获的常规解决方案相比，这种方法具有许多优点，因为它克服了饱和问题和有害化合物释放气体的可能性。然而，本发明已经认识到，将这种催化剂安装在常规的空气处理设备内不一定是简单的。特别地，这些催化剂通常以特定的形式提供，因此需要安装或保持在某种形式的基底内。此外，为了处理空气，该基底必须对空气具有适当的渗透性，使得空气能够以足够的流速和压力穿过基底材料，同时仍然保留催化剂。

一种可能的解决方案是将催化剂安装在固体泡沫材料中。然而，为了对目标化学污染物提供足够的去除速率，固体泡沫材料需要具有足够的厚度，以确保流过过滤器组件的空气暴露于足够浓度的催化剂。固体泡沫材料的厚度则影响可将介质结合到常规空气处理设备中的容易程度，这可能会限制可用的空间。当试图将这种催化过滤介质改造到现有的空气处理设备中时尤其如此。

因此，本发明的目的是提供一种过滤器组件，其最佳地允许固体泡沫过滤介质安装在穿过空气处理设备或风扇组件的气流中。因此，根据第一方面，提供了一种用于空气处理设备的过滤器组件，该过滤器组件包括：第一层透气网；第二层透气网；以及过滤器框架，其布置成安装至空气处理设备并且布置成支撑第一层透气网和第二层透气网。框架限定开口阵列，开口分布在由过滤器框架的外部部分界定的区域上。过滤器组件则还包括多个单独的固体泡沫过滤介质片，多个单独的固体泡沫过滤介质片中的每个设置在过滤器框架中的相应开口内，并且至少部分压缩在第一层透气网和第二层透气网之间。本发明人惊奇地发现，可以压缩利用固体泡沫基底的催化过滤介质，并因此减少过滤介质所消耗的空间，而不会不利地影响由固体泡沫基底承载和/或嵌入其内的催化剂的去除性能。这尤其令人惊讶，因为压缩这种催化过滤介质减少了材料的厚度，并因此减少了流过催化过滤介质的空气的停留时间。