一种置外型居室智能新风系统的利记博彩app
【专利摘要】本发明属于新风系统室内环境通风过滤【技术领域】，具体涉及一种置外型居室智能新风系统。包括室内环境反馈器、新风主机和内置于防护壳体内的过滤机构，其特征在于所述的过滤机构包括：初级过滤单元；和次级过滤单元组成，所述次级过滤单元由连续褶皱的复合材料过滤介质通过粘合剂固定于框架内，该复合材料过滤介质包括：第一基本过滤层，至少一层含有稀疏、分散缠绕纤维的混合粗纤维驻极过滤网，构成该混合粗纤维驻极过滤网的分散纤维为两种驻有异相电荷的驻极体充电纤维的混合体；以及第二深度过滤层，所述第二深度过滤层主要为纳米纤维层。克服了现有居室用新风系统过滤结构使用寿命短、滤网易滋生细菌、风阻大、噪声高的问题。
【专利说明】—种置外型居室智能新风系统
【技术领域】
[0001]本发明属于新风系统室内环境通风过滤【技术领域】，具体涉及一种置外型居室智能新风系统。
【背景技术】
[0002]目前，传统的新风换气机，室外的新风通过室外的新风进气口到新风换气机内新风换热管道到向室内注入，室内的空气则反方向通过排风进气口至新风换气机内排风换热管道到向室外排除，其中，新风换热管道和排风换热管道在新风换气机内进行热交换，这样，即可在不造成冬季室内温度大幅度降低或夏季室内温度大幅度升高的前提下而进行换气。
[0003]在实际工程案例中，我们发现很多类似新风大都注重热能回收的控制方法，很少对过滤元件的优化做更加深入的优化和研究，通过调查我们发现，对于居室系统来讲一年中对空调的利用时间不超过20%，也就是房间大部分时间的温度与室外空气温度是一致的，所以片面的强调热交换的重要性有过之而不及的问题。但是由于我们每天超过80%时间在室内呆着，所以室内的空气质量对我却非常的关键，现有的新风系统往往在过滤元件的设计和制造上存在较大的问题，主要表现在以下几个方面:
[0004]1.使用寿命短，维护成本高。
[0005]过滤结构层次设置不合理或者选择的过滤材料是不适合，易于形成滤饼层，过滤结构使用寿命短。
[0006]2.过滤效率低。
[0007]有的新风系统仅仅采用大孔径的过滤网，只能过滤大颗粒的粉尘，对小颗粒的粉尘没有效果。
[0008]3.占用室内空间和噪声大。
[0009]新风主机安装在室内和管道布局，占用室内有限的空间和影响室内布局。
[0010]目前现有的新风系统都在一味强调新风系统的设置和安装，但是却忽略了新风系统最为重要的核心部件一过滤组件，新风不应简单的认为仅仅是把室外的空气简单的过滤而后就导入室，而应当根据室内空气污染参数的指标值来合理控制和引入的新风量，从而达到既舒适又节能的目的；一般来讲，室外的空气质量各指标值较室内的各指标值是个恒定值，由于室外环境空间无限大，对空气中各个污染性气体指标具有较为显著的稀释效果，但是并不表示室外的空气成分指标就一定很安全，比如，当前发生在中国诸多地区的雾霾天气，而雾霾天气的主要成分是PM2.5，其浓度值局部地区甚至高于500ug/m3，而室外空气中往往如二氧化碳浓度、甲醛浓度、氧气浓度、一氧化碳浓度等有机或无机的气体浓度通产表现为非常安全和恒定的状态，所以只要把室外空气和室内空气进行对流，就能达到降低室内有机和无机气体在室内的浓度的效果，但是室外的可吸入颗粒如PM10、PM2.5也会随之带入室内，特别是雾霾严重的天气，其空气品质会更加恶劣。
【发明内容】
[0011]本发明针对上述现有技术的不足，提供了一种置外型居室智能新风系统，克服了现有居室用新风系统过滤结构使用寿命短、滤网易滋生细菌、风阻大、噪声高，本发明可实现被认为现有相关的新风系统结构、方式所不具有的许多优点、特征和目的。可改善室内空气环境品质，满足室内每个人对空气的更佳要求；可广泛运用于民用家居、医院、办公大楼、商场等暖通通风系统中。
[0012]本发明的具体技术方案是:
[0013]一种置外型居室智能新风系统，包括室内环境反馈器、新风主机和内置于防护壳体内的过滤机构，其特征在于所述的过滤机构包括:
[0014]置于防护壳体外壁内侧的初级过滤单元，所述的初级过滤单元的孔隙率不低于10%，计重效率不高于75% ；
[0015]和置于新风主机的引风机前端的次级过滤单元组成，
[0016]所述次级过滤单元由连续褶皱的复合材料过滤介质通过粘合剂固定于框架内，该复合材料过滤介质包括:
[0017]第一基本过滤层，
[0018]至少一层含有稀疏、分散缠绕纤维的混合粗纤维驻极过滤网，构成该混合粗纤维驻极过滤网的分散纤维为两种驻极体充电纤维的混合体，所述两种驻极体充电纤维驻有异相电荷；由此可以产生具有均匀的物理特性和操作性能的过滤介质；
[0019]以及
[0020]附接至所述第一基本过滤层的第二深度过滤层，
[0021]所述第二深度过滤层主要为纳米纤维层，该纳米纤维层通过电纺丝法或熔喷法非织造工艺沉积在基础基材的一面上。
[0022]大气颗粒物质量浓度成分的技术资料，空气中的颗粒物粉尘浓度通常在50-1000ug/m3,比如目前的重度污染的雾霾天气中，其粉尘浓度甚至超过200ug/m3，各阶段粉尘浓度为:
[0023]粉尘粒子区域质量百分比
[0024]
5.0-1OOum 75%
2.0-5.0um23%
[0025]
0.3-2.0um1.0%
小于 0.3um 0.5% ?
[0026]在空气过滤领域，通常的过滤方式有:
[0027]1、物理拦截
[0028]过滤材料一般为纤维材料，如:布面表面胶过滤棉或者立体胶过滤棉。空气中的尘埃颗粒，随着气流做惯性运动或者扩散开来，有些微小的尘埃颗粒粘到纤维表面，而又有微小颗粒与微小颗粒之间的碰撞形成较大的颗粒撞落，空气中粉尘的浓度相对稳定。
[0029]2、惯性或扩散
[0030]尘埃颗粒在气流中做惯性运动，遇到杂乱交错的纤维时，气流改变方向，颗粒因为惯性的原因而偏离方向，撞到纤维上被粘住。小于0.1 μπι的颗粒做扩散运动，颗粒越小，效率越高；大于0.5 μ m的颗粒做惯性运动，颗粒越大，效率越大。
[0031]3、静电作用
[0032]静电在过滤效果中起着吸附的作用。因为特殊的原因，纤维和颗粒可能产生电荷，发生了静电效应，但是阻力不会改变，这样会使颗粒尘埃粘的更牢固，过滤效果更明显。原因是，静电使尘埃改变了运动轨迹，撞到了障碍物，使颗粒在障碍物上粘的更牢固。
[0033]4、化学过滤
[0034]活性炭过滤材料有吸附有害分子和集尘效果的作用。因为材料中有大量看不见的小孔，像米粒一般的大小，有效吸附面积比较大，气流阻力较小。有些尘埃颗粒的分子接触到活性炭以后，在小孔中凝聚成液体，与材料合为一体，没有反应的则称作物理吸附；被吸附的颗粒与材料进行反应，生成固体物质或无害气体，则被称作化学吸附。
[0035]对于本发明专利的初级过滤单元，主要采用的是孔隙率大于10%以上的梯度过滤棉，该过滤棉主要采用的是物理拦截和惯性撞击的过滤机理，由于过滤棉的高孔隙和刚性结构，大于5um以上的粉尘较易的被初效过滤单元的梯度网状结构拦截在孔隙里面，所以即使拦截掉大于75%质量百分比的5.0um以上的的颗粒物粉尘，也不会显著导致初级过滤单元阻力的上升，而且该初效过滤层能有效的分担后继精度过滤层的过滤压力，对于增强新风系统的使用寿命具有显著的效果。
[0036]本发明中的次级过滤单元采用的是一种复合材料过滤介质，该复合过滤介质采用的是至少一层含有稀疏、分散缠绕纤维的混合粗纤维驻极过滤网，构成该混合粗纤维驻极过滤网的分散纤维为两种驻极体充电纤维的混合体，所述两种驻极体充电纤维驻有异相电荷，该两种驻极体充电纤维具有较粗的直径，该纤维有别于常规的熔喷纤维的特性，
[0037]该材料带有两种带异相电荷的纤维材料，其外观表征并不具有显著的电荷表征，但是对于空气中带有正、负电荷的粉尘粒子却具有非常显著的吸附能力。且该混合体材料经测试具有较微弱的电荷衰减能力。
[0038]优化地，所述混合粗纤维驻极过滤网具有10_500g/m2的基重，其中，混合粗纤维驻极过滤网籍由针刺工艺并合于至少一层40-200g/m2的增强用稀疏布上，所述增强用稀疏布具有分散的孔隙，所述每个孔隙平均截面积至少为0.25_2，其中，所述孔隙以非曲折的通道形式从所述稀疏布的一侧表面延伸到对侧表面。
[0039]由于混合粗纤维驻极过滤网为蓬松、多孔隙结构，但是该材料的抗张强度较弱，必须要和其它具有较佳的抗张强度，但不能显著影响混合粗纤维驻极过滤网的透气性和阻力的稀疏布，该类材料具有很薄层的结构，具有多孔隙的纤维平面孔洞，优选的每个孔隙截面尺寸为最小为0.5X0.5mm的尺寸，可有效的避免混合粗纤维掉落在下游。
[0040]优化地，所述初级过滤单元的过滤滤材为耐腐蚀、阻燃的多层梯度过滤材料，为玻璃纤维层叠材料、阻燃聚酯海绵发泡体、阻燃聚醚海绵发泡体、涤纶长纤粘胶纤维层叠材料中的一种或几种。
[0041]初效过滤单元的过滤材料为多孔隙结构的过滤结构，内部有较大的空间利于储存更多的粉尘，该层材料主要过滤大于5um以上的颗粒物，至少大于75%以上的效率，而这些颗粒物往往是细菌、病毒、和有机物质的载体，当大量的粉尘被初效滤网捕捉后，在适当的温度和湿度下，过滤网上更容易滋生细菌和腐败物，因此，传统的过滤方案往往采用的是抗菌剂等材料，其实际的抑菌性能并不明显，抑菌剂易于失效，过滤网容易被腐蚀或污染，所以，由于该新风系统置于室外，因此过滤器应选择耐腐蚀和阻燃的无机材料，采用本玻璃纤维层叠材料、阻燃聚酯海绵发泡体、阻燃聚醚海绵发泡体、涤纶长纤粘胶纤维层叠材料中的一种或几种的组合，其材料容尘量高，压损小，耐腐蚀，具有防火、防水的性能特点。
[0042]优化地,所述次级过滤单元的复合材料过滤介质具有50g/m2-700g/m2的基础重量；所述增强用稀疏布为纤维交叉层压的网状物，其组分选自聚酯纤维、聚酰胺纤维、聚烯烃纤维、热塑性聚氨酯纤维、聚醚酰亚胺纤维、聚苯硫醚纤维、芳族聚酰胺纤维中的一种或几种的混合。
[0043]稀疏布，通常使稀疏布为复合过滤介质提供机械完整性。稀疏布可以由一个或多个材料层形成。材料的实例包括玻璃、纤维素、合成材料、陶瓷、聚合物、棉、大麻、碳和金属。通常，稀疏布包含一种或多种材料的纤维。示例性的纤维类型包括天然纤维、有机纤维和无机纤维。可以使用纤维和/或材料的组合。在某些实施方案中，稀疏布可以包括一个或多个不含纤维的层。可以用于稀疏布中的非纤维材料的实例包括开孔泡沫结构。例如，开孔泡沫结构可以由诸如聚烯烃和聚苯乙烯之类的聚合物制成。
[0044]可以采用任意适当的方法来制造稀疏布。在一些实施方案中，稀疏布是由包括成网(例如湿法成网、干法成网、直接成网)、梳理、纺粘、熔喷和薄膜原纤化的方法制成的。稀疏布的特定构造可以取决于过滤介质的预期应用，并且可以改变该特定构造以获得期望的结构性能，包括劲度、强度、成褶性、耐温性。例如，当过滤介质被设计用于重载空气过滤系统、燃气轮机过滤系统、机动车空气过滤系统和/或脉冲清洁应用时，稀疏布可以是湿法成网纸，例如纤维素或者合成/纤维素共混物。作为另一实例，当过滤介质被设计用于HVAC过滤系统、液体过滤系统、HEPA过滤系统和/或电池隔离器时，稀疏布可以是湿法成网纸(例如，由纤维素、玻璃和/或合成纤维制成)、粗梳非织造布、纺粘非织造布、熔喷非织造布或者气流成网布(例如，合成的或纤维素)。
[0045]一般而言，稀疏布可以具有任意期望的厚度。通常，其厚度为至少200微米(例如，300微米、400微米、500微米、600微米)，和/或至多1500微米(例如，1400微米、1300微米、1200微米、1100微米、1000微米)。在一些实施稀疏布方案中，基材12的厚度为200微米?1500微米(例如，200微米?1000微米、400微米?1000微米)。如本文所提及的，稀疏布的厚度是按照TAPPI T411测定的。
[0046]通常稀疏布的基重选择为使得稀疏布为过滤介质提供期望量的机械完整性。在某些实施方案中，稀疏布的基重为至少20g/m2 (例如，50g/m2、75g/m2)，和/或至多260g/m2 (例如，200g/m2、150g/m2)。例如，在一些实施方案中，稀疏布的基重为25g/m2?200g/m2 (例如，50g/m2?200g/m2、75g/m2?150g/m2)。如本文所提及的,基重是按照ASTM D-846测定的。
[0047]稀疏布可被设计成具有任意期望的透气率。在一些实施方案中，稀疏布的透气率为至少3立方英寸每分钟(CFM)(例如10CFM、25CFM)，和/或至多400CFM(例如，300CFM、200CFM、150CFM、100CFM)。例如，在某些实施方案中，稀疏布的透气率为2CFM?400CFM(例如，10CFM?300CFM、25CFM?200CFM)。如本文所用的，透气率是按照ASTM F778-88在0.5英寸水柱的压力下测定的。
[0048]稀疏布也可以被设计成具有任意期望的过滤效率。在某些实施方案中，稀疏布具有小于10% (例如小于8%、小于5% )的NaCl粒子过滤效率(在32升/分钟的流速下测量)。稀疏布可以是连续的，但是在一些实施方案中，稀疏布也可以是不连续的。例如，稀疏布可以由本身可以是连续或不连续的长丝(纱线)形成。另外或作为替代方案，稀疏布可以是其中具有孔的材料的形式(例如，丝网形式)。另外或作为替代方案，稀疏布可以是材料碎片(例如点)的形式。
[0049]过滤介质的第一层的透气率通常可以根据期望选择。例如，第一层的透气率可以在约ICFM至约300CFM之间(例如，在约ICFM至约250CFM之间、在约2CFM至约250CFM之间、在约2CFM至约300CFM之间、在约30CFM至约120CFM之间、或者在约100CFM至约200CFM之间)变化。如本文中所使用的，过滤介质的透气率根据IS09237来确定。
[0050]通常，可以使用EN779:2009对过滤介质的性能进行评估。这样的试验基于以下参数:用具有20cm/s的迎面速度的200mg/cm3浓度的微灰尘粒(0.1 μ m至80 μ m)冲击过滤介质的IOOcm2的表面积一分钟。使用Palas MFP2000分级效率光电探测器(fractionalefficiency photodetector)测量灰尘捕获效率。灰尘捕获效率为[(1_[C/C0])* 100% ]，其中C是经过过滤器之后的尘粒浓度，CO是经过滤器之前的微粒浓度。一分钟之后测量灰尘捕获效率，该灰尘捕获效率在本文中被称为初始灰尘捕获效率。当跨介质的压降达到1，SOOPa时测量容尘量，其为在暴露于微尘之前过滤介质的重量与暴露于微尘之后过滤介质的重量之差复合过滤介质的第一层可以呈现出捕获灰尘的有利能力。例如，根据上述的Palas平板试验进行测量，第一层可以具有至少约25% (例如，至少约40%、至少约60% )和/或至多约70%的初始灰尘捕获效率。
[0051]过滤介质的第一层也可以具有良好的容尘性能。例如，根据Palas平板试验，第一层可以具有至少约100g/m2(至少约200g/m2、至少约300g/m2或至少500g/m2)和/或至多约1000g/m2 (至多约350g/m2、至多约800g/m2、至多约950g/m2至多约600g/m2)的容尘量(DHC)。如本文中所使用的，DHC是捕获的灰尘的重量除以Palas试验板的试验面积所得到的。在这样的可替代情况下，特定容尘量将以g/mm的单位来表示。
[0052]在一些实施方案中，过滤介质的第一层使有利的灰尘捕获性能与容尘性能两者相结合。例如,第一层可以具有至少约60% (例如，至少约80%、至少约90% )的初始灰尘捕获效率以及至少约30g/m2 (例如，至少约100g/m2、至少约200g/m2或者至少约300g/m2)的容尘量。
[0053]优化地，所述次级过滤单元结构为筒式或侧壁密封板式或板框式过滤器。
[0054]用于过滤应用的过滤组合件可以包括多种过滤介质和/或过滤元件中的任意一种。过滤元件可以包括上述的过滤介质。过滤元件的实例包括气体燃气轮机过滤元件、灰尘采集元件、重型空气过滤元件、自动空气过滤元件、用于大排量的汽油发动机(例如，越野车(SUV)、敞篷小型载货卡车、卡车)的空气过滤元件、HVAC空气过滤元件、高效微粒空气(HEPA)的空气过滤元件、真空包过滤元件、燃料过滤元件以及油过滤元件(例如，润滑油过滤元件或重型润滑油过滤元件)。
[0055]过滤元件可以被结合到相应的过滤系统(燃气轮机过滤系统、重型空气过滤系统、自动空气过滤系统、HVAC空气过滤系统、HEPA过滤系统、真空包过滤系统、燃料过滤系统以及油过滤系统)中。真空过滤系统通常在家用真空吸尘器中使用。在这样的实施方案中，过滤介质可以可选地通过将纸涂有熔喷材料来制备。在特定实施方案中，可以使用湿法或干法产品(例如，木材、聚合物、玻璃)来制备过滤介质。干法产品可以在例如HVAC、HEPA、汽车空气和客舱空气应用中使用。过滤介质可以可选地被打褶成为多种构造(例如，平板、圆柱)中的任一种。
[0056]过滤元件也可以是任意适当的形式,例如放射状过滤元件、平板过滤元件或者通道流过滤元件。放射状过滤元件可以包括被限制在两个圆柱状开口金属丝网内的打褶过滤介质。在使用期间，流体可以从外部穿过打褶介质进入到放射状元件的内部。
[0057]具有附接至第一层的纳米纤维层的过滤介质的相对于气体流经过滤组合件/过滤系统的方向通常可以根据期望选择。在一些实施方案中，纳米纤维层沿着气体流经过滤组合件/系统的方向位于第一层的上游。在特定实施方案中，纳米纤维层沿着气体流经过滤组合件/系统的方向位于第一层的下游。作为一个实例，在气体过滤系统是燃气轮机过滤系统或重型气体过滤系统的一些实施方案中，纳米纤维层可以沿着气体流经过滤组合件/系统的方向位于第一层的上游。作为另一实例，在期望提高的深层过滤的一些实施方案中，纳米纤维层可以沿着空气流经过滤组合件/系统的方向位于第一层的下游。
[0058]优化地，所述驻极体充电纤维为聚丙烯聚合物纤维或聚丙烯共聚物纤维，纤维平均直径为I?50微米，长度为0.1?50毫米。
[0059]驻极体纤维最好是从可充电的介电材料的热塑性聚合物制得。其合适的材料包括:如聚丙烯、线性低密度聚乙烯、聚-1-丁烯、聚四氟乙烯、聚三氟氯乙烯、或聚氯乙烯等的聚烯烃；如聚苯乙烯等芳香族聚芳烃；聚碳酸酯；聚酯；及其共聚物及混合物。其中，较好的是不带分支烷基游离基的聚烯烃及其共聚物。特别好的是，聚丙烯及聚丙烯共聚物，也可与如聚(4-甲基-1-戊烯)等等介点质聚合物和共聚合物混合加入本领域熟知的各种官能添加剂。特别是，可加入一脂肪酸金属盐，及加入通常的稳定剂、填料、交联剂或诸如此类的添加剂。只要这些添加剂对薄膜及纤维形成的聚合物的充电能力的不利因素为最小。
[0060]本发明在相对低的压力损失的情况下实现了高度且有效的粒子分离。令人惊讶地已经表明，采用根据本发明的复合过滤介质能够分离尤其是尺寸范围为0.1至10 μπι的颗粒物，而没有在流入侧和流出侧之间发生过大的压力损失。
[0061]本发明第一基本过滤层设计为带异相电荷的粗纤维混合体过滤网和疏松布。第二深度过滤层通过熔喷方法或静电纺方法施加并且同样设计为连续的形式。该深度过滤层令人惊讶地导致优异的机械粒子分离，特别是优异的源于生物的粒子的分离。
[0062]令人惊讶地进一步发现，由相对高孔隙率的连续粗纤维混合体过滤网和疏松布，其被同样相对高孔隙率的很低单位面积重量的微细纤维层所覆盖，显示异常高的粉尘储存能力。在此情况下，微细纤维层主要通过机械方式分离。粉尘在第一基本过滤层的大孔中聚集并且另外发挥过滤作用，通过该作用细粉尘以很好的级分分离度得到分离。因此所述目的得以实现。
[0063]混合粗纤维驻极过滤网和疏松布的纤维可以由聚丙烯、聚酯或聚碳酸酯所制成。这些材料已证明是特别疏水且化学稳定的。另外，这些材料还显示优异的粉尘分离能力。第一基本过滤层可以具有平均直径为I至50 μ m，长度0.5-50毫米的物理指标。由此，可实现相对高的孔隙率。
[0064]第二深层过滤层可以具有平均直径为小于800纳米的超细纤维。令人惊讶地已经表明，具有上述至少两层过滤层所构造的材料导致在高粉尘储存能力和中度压力损失情况下的高分离能力。[0065]在此背景下，所述第一基本过滤层可以优选具有平均直径为大于Ι.Ομπι的带异相电荷纤维，此处所述第二深层过滤层具有平均直径为小于800纳米的纤维，优选300纳米至500纳米的第二纤维。由此，微细纤维层具有相对粗的第二纤维，其完全基本上不同于现有技术的具有精细结构层的纳米纤维，并且在高粉尘储存能力的情况下导致流入侧和流出侧之间的低压力损失。
[0066]特别优选地，所述第一基本过滤层具有平均直径为大于5 μ m的带异相电荷纤维。由此，第一基本过滤层的粗大孔结构得到保证。
[0067]第二深层过滤层可以具有最高60g/m2的单位面积重量。令人惊讶地发现，这些材料铺置物特别有利地吸收在第二深层过滤层中的粉尘和/或源于生物的粒子。在此背景下，第二深层过滤层可以具有lg/m2至最高60g/m2的单位面积重量。第二深层过滤层可以特别优选地具有lg/m2至最高30g/m2的单位面积重量。
[0068]第二深层过滤层可以具有0.1至2.0mm的厚度。令人惊讶地发现，尽管在载体层上还施加熔喷层或静电纺层，也即微细纤维层，但是如此大厚度的载体层导致相对低的压力损失。
[0069]优化地，所述驻极体充电纤维所带电荷中第一相电荷与第二相电荷的质量比例范围为 10:90 至 90:10。
[0070]单相的充电纤维在实际运用中较为普遍，如常规的聚丙烯熔喷无纺布，通过高压电极在连续的纤维的表面进行静电驻极处理，但是这类纤维具有一个显著的缺点，单相的电荷易与空气中的带点粒子发生电荷中和，且电荷保持期较短，本发明的第一基本过滤层为带有第一相电荷与第二相电荷的单相电荷纤维，在实际的过滤运用中所载流体的粒子所带电荷为随机性和不可预知性，本发明的两相电荷纤维质量比例范围可为10:90至90:10,优选的比例为50:50，可调整两相纤维的比例来优化第一基本过滤层的过滤性能，在实际运用案例中，其材料能保持高于5年以上电荷不被中和的特性。本发明较熔喷法和静电纺法制得的纤维具有显著的先进性。
[0071]优化地，所述第二深度过滤层包括一层熔喷材料，选自聚对苯二甲酸丁二醇酯纤维、聚丙烯纤维、尼龙或热塑性聚氨酯中的一种或几种的混合。
[0072]在一些实施方案中，第二深度过滤层可以由平均直径为至多0.8微米(例如，从0.1微米至0.8微米、从0.2微米至0.8微米、从0.3微米至0.8微米、从0.3微米至0.6微米、从0.4微米至0.5微米、从0.1微米至0.5微米、从0.1微米至0.2微米、从0.1微米至0.3微米、从0.5微米至0.7微米)的纤维形成。
[0073]在一些实施方案中，如使用扫描电子显微镜所测量的，由熔喷工艺制造的纳米纤维层可以由具有至多0.8微米(例如，至多0.7微米、至多0.6微米、至多0.5微米、至多
0.4微米)和/或至少0.2微米(例如，至少0.3微米、至少0.4微米、至少0.5微米)的平均直径的纤维形成。作为一个实例，在一些实施方案中，熔喷层由具有从0.2微米至0.8微米(例如，从0.3微米至0.7微米、从0.3微米至0.6微米)的平均直径的纤维形成。作为另一实例，在某些实施方案中，熔喷层由具有从0.2微米至0.8微米(例如，从0.5微米至
0.8微米、从0.5微米至0.7微米、从0.2微米至0.6微米、从0.2微米至0.5微米、从0.3微米至0.5微米、从0.4微米至0.5微米、从0.4微米至0.6微米、从0.4微米至0.8微米、从0.2微米至0.4微米、从0.2微米至0.3微米、从0.3微米至0.4微米)的平均直径的纤维形成。在一些情况下，熔喷材料中至少5% (例如,至少10%、至少25%、至少50%、至少60%、至少75% )的纤维沿着与第二层的表面基本垂直的方向延伸至少0.3微米的距离。熔喷层可以由具有一定平均长度的纤维形成。例如，在一些实施方案中，熔喷层可以由具有从约0.1英寸至约1，000英寸或者在约I英寸与约100英寸之间的平均长度的纤维形成。熔喷层中的纤维可以具有一定平均长径比(aspect ratio)。例如，在一些实施方案中，熔喷层中的纤维可以具有在约5至约1，000, 000之间或者在约10至约100，000之间的平均长径比。熔喷材料可以由一种或更多种聚合物(例如，热塑性聚合物)形成。示例性的聚合物包括:聚烯烃(例如，聚丙烯)、聚酯(例如，聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚萘二甲酸丁二醇酯)、聚酰胺(例如，尼龙)、聚碳酸酯、聚苯硫醚、聚苯乙烯、聚对苯二甲酸丁二醇酯以及聚氨酯(例如，热塑性聚氨酯)。可选地，聚合物可以包含氟原子。这样的聚合物的实例包括聚偏氟乙烯(PVDF)和聚四氟乙烯(PTFE)。
[0074]熔喷层通常可以具有任意的适当厚度。在一些实施方案中，熔喷层为至少5微米(例如，至少10微米、至少20微米、至少30微米)厚和/或至多500微米(例如，至多400微米、至多200微米、至多150微米)厚。例如，熔喷层可以是从5微米至500微米(例如，从5微米至250微米、从10微米至200微米、从20微米至150微米、从30微米至500微米、从50微米至100微米)厚。可以在横截面视图中使用扫描电子显微镜来确定熔喷层的厚度。
[0075]熔喷层的定量通常可以根据期望选择。在一些实施方案中，熔喷层的定量是Ig/m2 (例如,至少10g/m2、至少25g/m2)和/或至多100g/m2 (至多90g/m2、至多75g/m2)。例如，在某些实施方案中，熔喷层具有从lg/m2至100g/m2 (例如,从10g/m2至90g/m2、从25g/m2至75g/m2、从2g/m2至20g/m2、从4g/m2至12g/m2)的定量。熔喷层的平均孔径可以根据期望变化。例如，熔喷层可以具有在约5微米至约50微米之间、在约10微米至约30微米之间或者在约10微米至约20微米之间的平均孔径。如本文中所使用的，平均孔径指的是根据在ASTMF316-03中所描述的、通过使用库尔特仪所测量的中流量平均孔径。熔喷层的透气率也可以根据期望变化。在一些实施方案中，熔喷层具有至多500CFM(例如，至多250CFM、至多200CFM)和/或至少20CFM(例如，至少50CFM、至少100CFM)的透气率。例如，在一些实施方案中，熔喷层的透气率可以从20CFM至500CFM (例如，从50CFM至250CFM、从100CFM至200CFM)。在一些实施方案中，熔喷层的透气率可以基于第一层(例如，单相或多相)的渗透率适当地进行调整以满足复合物性能。
[0076]优化地，所述熔喷材料的纤维直径不大于800纳米，具有0.5g/m2-60g/m2的基础重量。
[0077]本发明所述新风主机、室内环境反馈器AIC与智能控制器K相电相连并受智能控制器操控，所述的初级过滤单元的孔隙率不低于10%，该滤材的最低过滤效率，按ASHRAE52.2-2007实验法测定，计重效率不高于75%。约为MERV-1至MERV-4级别。
[0078]所述增强用稀疏布具有许多分散的孔隙，所述每个孔隙度平均截面积至少为
0.25m2，所述增强用稀疏布具有在200LPM的迎风风速下测得到小于0.5mm水柱高度总压降，其中，所述孔隙以非曲折的通道形式从所述稀疏布袋一侧表面延伸到对侧表面。发明人研究得出，非曲折的通道与可以有效降低滤饼层的形成速度，增加透气率；该基础基材的最低过滤效率，按BS EN1822:2009实验法测定，约为G4-H13级别。[0079]该纳米纤维层可通过电纺丝法或熔喷法非织造工艺沉积在基础基材的一面上，该纳米纤维层包括很多纳米纤维，按BS EN1822:2009实验法测定，该复合材料过滤介质结构在采用0.3微米氯化钠气溶胶测试的最低过滤效率为不低于85%。
[0080]一种居室智能新风系统，其特征在于所述居室智能新风系统由主机系统和分机系统组成，
[0081]所述主机系统包括安装在共用房间墙壁上的新风主机、一级环境反馈器、智能控制器和用于过滤新风主机进出空气的过滤机构；
[0082]所述分机系统包括安装在子房间墙壁上的二级环境反馈器和新风助推器，新风助推器安装在子房间和共用房间之间的内墙上；
[0083]所述新风主机、新风助推器、一级环境反馈器、二级环境反馈器皆与智能控制器电相连并受智能控制器操控；所述一级环境反馈器和二级环境反馈器收集共用房间和子房间的室内空气环境信息并形成环境信号传输至智能控制器，智能控制器接受环境信号并反馈给出新风主机、新风助推器的实时分控信号；
[0084]所述新风助推器为双向风机，其中，为保持室内与室外正压状态，新风主机的引入风量至少为新风主机的排出风量的105% ；
[0085]所述过滤机构包括:
[0086]置于防护壳体外壁内侧的初级过滤单元，所述的初级过滤单元的孔隙率不低于10%，计重效率不高于75% ；
[0087]和置于新风主机的引风机前端的次级过滤单元；
[0088]所述次级过滤单元由连续褶皱的复合材料过滤介质通过粘合剂固定于框架内，该复合材料过滤介质包括:
[0089]第一基本过滤层，
[0090]至少含有一层稀疏、分散缠绕纤维的混合粗纤维驻极过滤网和疏松布，构成该混合粗纤维驻极过滤网的分散纤维为两种驻极体充电纤维的混合体，所述两种驻极体充电纤维驻有异相电荷；
[0091]以及
[0092]附接至所述第一基本过滤层的第二深度过滤层，
[0093]所述第二深度过滤层主要为纳米纤维层，该纳米纤维层通过电纺丝法或熔喷法非织造工艺沉积在基础基材的一面上。
[0094]优化地，所述新风主机的室内端位于共用房间的边角；所述新风助推器安装于子房间的边角；所述新风主机和新风助推器的风口倾斜设置，倾斜方向皆为左下倾或皆为右下倾。
[0095]优化地，所述子房间的内墙门处于内墙的边角；内墙门配设用于引导子房间出风风向的活动式导风板；所述新风主机和新风助推器皆配设热交换器，所述内墙门设有受智能控制器控制的开门器。
[0096]本发明首次将内墙门的启闭结合进新风系统，大大提高了换气面，使得子房间与共用房间之间的换气时间大为减少，新风主机和新风助推器的实际工作时间也大为减少，达到节能减排的目的。
[0097]本发明通过新风主机、新风助推器和内墙门之间联动，可快速改善居室内空气质量；不需要破坏原有建筑构造，检修方便快捷；通过在居室内形成局部空气涡流，加快空气流速，进一步提高了换气效率。
[0098]本发明通过室内环境反馈器来逻辑判断室内环境是否需要引入新风量，判断是否将室外新鲜空气引入到室内进行空气置换。采用强制通风、高换气率方式保持室内微正压，对引入和排除的空气进行一定的热交换，具有一定的热回收功能，通过引入室外新鲜的空气，控制室内危害性空气元素浓度，满足个人对空气的基本要求，实现绿色居住环境的目的。由于室内人员活动频繁、居室装修类材料散发出的危害气体的持续性，通过传统开窗透气并不能有效降低居室的有害气体浓度。因此，本发明置外型居室智能新风系统免安装各种通风管道、不占用室内有限空间，将新风主机出口优先设置在公共的活动空间一端，通过各个独立的室内环境反馈器，采用分散型主动热交换器来调节公共房间与各独立房间进行空气交换量，从而减少热负荷损失和降低居室噪声，达到提高居室空气品质的目的。经实践表明，本发明新风系统能有效提高室内空气环境，其空气质量远远高于国家室内环境标准。
[0099]另外本发明彻底解决了类似家居新风对室外空气环境质量的要求，本置外型居室智能新风系统可以安装在各类不同气候的空气环境下，其室内PM2.5浓度远远低80ug/m3标准。
[0100]本发明的创新之一包括置于防护壳体外壁上的初级过滤单元和置于引风机前端的次级过滤单元组成，提供了一种较为先进的过滤机构结构层次的优选方法和结构层次，其过滤结构可被构成任何期望的过滤形式，例如:滤筒、平盘、灌、板、包和袋。在上述过滤器框架的内部，该介质基本上可被打褶、卷曲或置于支撑结构中。本发明的过滤介质可用于任何传统的结构，包括平板过滤器、椭圆形过滤器、筒状过滤器、螺旋盘绕状过滤器结构，且可用于裙状的Z型过滤器、v-bank或其他包括该介质成有用形状或轮廓的几何构造。任何以本复合过滤滤介质为依托的改良过滤器组件应用于居室新风系统的过滤结构的防尘、防有机气体等功能均在本发明保护范围内。
【专利附图】
【附图说明】
[0101]图1为本发明的置外型居室智能通风节能系统结构概略性视图
[0102]图2和图3为进风除尘通风装置10的外观和结构示意图
[0103]图4为筒式过滤器组件示意图
[0104]图5为中心、侧壁密封盘式过滤器组件示意图
[0105]图6为迷你型板式过滤器组件示意图
[0106]图7和图8为褶皱滤纸截面示意图
[0107]图9至图11为超疏水膜过滤介质26各种组合剖面结构示意图 图12为本发明居室新风系统结构示意图
【具体实施方式】
[0108]以下结合附图对本发明做进一步的描述。
[0109]实验方法
[0110]下述实施例中的各种特性值是采用以下方法、标准来测定的。[0111]1.平均孔径(um)按照QC/T794-2007内燃机工业滤纸附录C标准测试。
[0112]2.过滤效率由从 TSI Incorporated (St.Paul, Minnesota)商业化可得的Fractional Efficiency Filter Tester Mosel8130决定。输入目标气溶胶颗粒的期望粒径到测试软件中，且设定期望的气流流速，使用32.4LPM的体积计量的气流速率和5.33cm/秒。测试自动连续进行直到过滤纸进行了每种所选粒径的过滤。然后打印含有每种粒径的过滤效率数据和压降的报告。
[0113]3.压差由从 TSI Incorporated (St.Paul, Minnesota)商业化可得的 FractionalEfficiency Filter Tester Mosel8130决定。设定期望的气流流速，使用32.4LPM的体积计量的气流速率和5.33cm/秒。阻力以毫米水柱报告，单位HimH2O。
[0114]4.透气度根据DIN44956-1:1989标准确定材料的透气度。在此方法中，通过将一试验20X20cm的样品放入带有固定夹具内测量空气透气度，该夹具提供直径为16cm(面积为0.02 m2)的圆形截面以用于气流测量，调整离心风机的转速，使其所测材料达到Δ P=200Pa的压差，此时通过流量计(浮球式转子流量计)并记录其所示的度数值。通过公式计算所得到的透气度。其单位是Λ P=200Pa压差下试样的升/秒/平方。
[0115]5.孔隙率(P)指材料内部孔隙体积占其总体积的百分率。
[0116]表达式P= [(VO-V)/VO] = [1-V/V0] = (1-P0/P) X 100%,
[0117]孔隙率和密实度的关系D+P=l，
[0118]材料孔隙率或密实度大小直接反映材料的密实程度。材料的孔隙率高，则表示密
[0119]实程度小。
[0120]计算式PO’ =m/V0’ =m/ (V+VP+Vv)
[0121]式中PO’ 材料的堆积密度，kg/m3。
[0122]VP颗粒内部孔隙的体积，m3。
[0123]Vv 颗粒间空隙的体积，m3。
[0124]6.容尘量(dust holding capacity),单位g/m2,是在特定条件下在过滤介质上捕获的灰尘的量的度量。灰尘捕获效率是与经过过滤器之前的灰尘浓度相比而言的经过过滤器后的灰尘浓度的度量。在一些应用中，期望过滤介质具有高的容尘量和/或高的灰尘捕获效率。
[0125]本发明过滤介质可以包括多个层。在一些实施方案中，过滤介质包括粘附至另一层的纳米纤维层。在一些实施方案中，纳米纤维层所粘附至的层由多种纤维类型(例如，使结构具有不同的透气率和/或压降的纤维)形成。在一些情况下，过滤介质可以被设计成具有包括高的尘粒捕获效率和/或高的容尘量的有利性能。
[0126]在一些实施方案中，过滤介质的第一层还可以包含粘接剂。通常，在第一层中包含粘接剂可以显著地增加其强度(例如，根据IS01942-2测量的拉伸强度或者根据DIN53113测量的密廉式破裂强度(Mullen Burst strength))。粘接剂可以包括聚合材料,例如聚醋酸乙烯酯、环氧树脂、聚酯、聚乙烯醇、丙烯酸树脂(例如，苯乙烯-丙烯酸树脂)或者酚醛树月旨。在一些实施方案中，粘接剂可以占第一层的重量组成的至少约2%和/或至多约50%(例如，至多约35%、至多约25%、至多约15%或至多约5% )。在一些实施方案中，在第一层中存在的粘接剂可以处于第一层的重量组成的约10%至约50%之间或者约15%至约30%之间。通常，粘接剂可以在存在或者不存在交联剂的情况下存在于第一层中(例如，密胺、四氮六甲元或环氧固化剂)或其他添加剂(例如，聚硅氧烷、碳氟化合物或催化剂(例如，氯化铵))。
[0127]在一些情况下，具有多相结构的过滤介质包括第一相与第二相之间的界面。在一些实施方案中，当以连续的湿法工艺(wet laid process,例如，以连续的基于液体的涂布工艺)制备多相结构时，界面可以采取包括彼此混合的第一、第二、第三和第四多根纤维中各自的至少一部分的过渡相的形式。不希望受理论限制，据信由于第一相和第二相中的纤维之间的相互作用，所以通过这样的工艺制备的界面基本上是非线性的。此外，由于在湿法工艺中通常不使用粘合剂，所以通常界面处基本上没有任何粘合剂。包括基本上没有粘合剂的界面的第一和第二相可以通过例如每个相中的纤维之间的物理相作用或者通过不涉及使用粘合剂以接合相的其他适当方法来进行接合。在一些情况下，包括基本上没有粘合剂的界面的第一相和第二相不通过层合进行接合。
[0128]尽管本发明可具有多种变型和替换结构，但是这里将详细说明附图中所示的优选实施案例。但是应理解，所述说明的目的不是将本发明局限于公开的特定实施例。相反，所述说明的目的是覆盖落在所附权利要求内所述的本发明的精神和范围内的所有变型、等同结构和方法以及可选择的构造。
[0129]实施例1
[0130]如图1所示，防护外壳I上设有检修门2和风口，外壁设有防水板3。外壁内侧设有板状初级过滤单元5，插设与次级过滤单元6的两侧的轨道4内。
[0131]初级过滤单元5主要由框架52和滤布51构成，较佳地，框架52为方形外框外加两条交叉加强筋组成。
[0132]次级过滤单元6，由框架61和复合材料过滤介质60组成，其形式多变，可以为图
3、图4和图5所示，其中，另外两种形式里，框架61a和复合材料过滤介质60a ;框架61b和复合材料过滤介质60b。
[0133]复合材料过滤介质60包括:
[0134]第一基本过滤层，
[0135]至少含有一层稀疏、分散缠绕纤维的混合粗纤维驻极过滤网600和疏松布601。
[0136]构成该混合粗纤维驻极过滤网的分散纤维为两种驻极体充电纤维的混合体(纤维600a和纤维600b)，这两种驻极体充电纤维驻有异相电荷，如图10和图11所示。
[0137]附接至所述第一基本过滤层的第二深度过滤层602，
[0138]所述第二深度过滤层主要为纳米纤维层，该纳米纤维层通过电纺丝法或熔喷法非织造工艺沉积在基础基材的一面上，优选为一层纳米碳纤维层。
[0139]复合材料过滤介质60的组成方式多变，如图6-图9所示。
[0140]图12为居室新风过滤系统的整体结构图，图中，新风主机7，一级环境反馈器8，共用房间9，子房间10，耳机环境反馈器11，新风助推器12，带有开门器的内墙门13。
[0141]本发明的核心内容为一两种带异相静电荷粗纤维层的复合过滤介质，且提供了一种寿命延长、在相对较高的过滤风速下,具有高的过滤效率和容尘量的过滤介质。特别地，本
【发明者】的目的在于提供一种高性能的新风过滤单元的优质过滤介质；或者在于提供一种通用的空气净化用过滤材料；该空气净化用过滤器在其尽可能的使用寿命期间，能有效地过滤大量的空气。较好的是，所述过滤介质可以在高的过滤风速下使用，以使其即可用作平板型过滤器，也可以用作增强功能的皱褶型过滤器。令人惊奇的是:业以发现，籍由适当选择针刺非织造工艺加工的纤维质过滤网层用的稀疏布支撑层和带异相静电荷粗纤维将形成在高的迎风速度和延长的使用寿命下的优异的过滤性能。
[0142]根据本
【发明内容】
，做以下实施方案
[0143]本发明中的第一基本过滤层，采用经特殊改造的针刺非织造工艺制造，其基本流程为，一种或多种纤维按质量比例配料进入纤维疏散箱，进行高速打散混合，采用气流成网工艺将混合均匀的静电纤维铺设到疏松布上，而疏松布放置于皮带机上被带入针刺机进行针刺加工，混合粗纤维被均匀固定在疏松上，而不易脱落。然后对混合后粗纤维过滤网进行驻极处理，制得所需材料。
[0144]根据上述的针刺无纺布加工工艺性质，示例实例中采用
[0145]表1带电粗纤维选择方案
[0146]
【权利要求】
1.一种置外型居室智能新风系统，包括室内环境反馈器、新风主机和内置于防护壳体内的过滤机构，其特征在于所述过滤机构包括: 置于防护壳体外壁内侧的初级过滤单元，所述的初级过滤单元的孔隙率不低于10%，计重效率不高于75% ； 和置于新风主机的引风机前端的次级过滤单元； 所述次级过滤单元由连续褶皱的复合材料过滤介质通过粘合剂固定于框架内，该复合材料过滤介质包括: 第一基本过滤层， 至少含有一层稀疏、分散缠绕纤维的混合粗纤维驻极过滤网和疏松布，构成该混合粗纤维驻极过滤网的分散纤维为两种驻极体充电纤维的混合体，所述两种驻极体充电纤维驻有异相电荷； 以及 附接至所述第一基本过滤层的第二深度过滤层， 所述第二深度过滤层主要为纳米纤维层，该纳米纤维层通过电纺丝法或熔喷法非织造工艺沉积在基础基材的一面上。
2.根据权利要求1的置外型居室智能新风系统，其特征在于所述混合粗纤维驻极过滤网具有10-500g/m2的基重，其中，混合粗纤维驻极过滤网籍由针刺工艺并合于至少一层40-200g/m2增强用稀疏布上，所述增强用稀疏布具有分散的孔隙，所述每个孔隙平均截面积至少为0.25mm2，其中，所述孔隙以非曲折的通道形式从所述稀疏布的一侧表面延伸到对侧表面。
3.根据权利要求1的置外型居室智能新风系统，其特征在于所述初级过滤单元的过滤滤材为耐腐蚀、阻燃的多层梯度过滤材料，为玻璃纤维层叠材料、阻燃聚酯海绵发泡体、阻燃聚醚海绵发泡体、涤纶长纤粘胶纤维层叠材料中的一种或几种的混合；所述次级过滤单元的复合材料过滤介质具有50g/m2-700g/m2的基础重量；所述增强用稀疏布为纤维交叉层压的网状物，其组分选自聚酯纤维、聚酰胺纤维、聚烯烃纤维、热塑性聚氨酯纤维、聚醚酰亚胺纤维、聚苯硫醚纤维、芳族聚酰胺纤维中的一种或几种的混合。
4.根据权利要求1所述的置外型居室智能新风系统，其特征在于所述次级过滤单元结构为筒式或侧壁密封板式或板框式过滤器的一种或种的混合。
5.根据权利要求1所述的置外型居室智能新风系统，其特征在于所述驻极体充电纤维为聚丙烯聚合物纤维或聚丙烯共聚物纤维，纤维平均直径为I~50微米，长度为0.5~50毫米。
6.根据权利要求5所述的置外型居室智能新风系统，其特征在于所述驻极体充电充电纤维所带电荷中第一相电荷与第二相电荷的质量比例范围为10:90至90:10。
7.根据权利要求1所述的置外型居室智能新风系统，其特征在于所述第二深度过滤层包括一层熔喷材料，选自聚对苯二甲酸丁二醇酯纤维、聚丙烯纤维、尼龙或热塑性聚氨酯中的一种或几种的混合；所述熔喷材料的纤维直径不大于800纳米，具有0.5g/m2-60g/m2的基础重量。
8.—种居室智能新风系统，其特征在于所述居室智能新风系统由主机系统和分机系统组成，所述主机系统包括安装在共用房间墙壁上的新风主机、一级环境反馈器、智能控制器和用于过滤新风主机进出空气的过滤机构； 所述分机系统包括安装在子房间墙壁上的二级环境反馈器和新风助推器，新风助推器安装在子房间和共用房间之间的内墙上； 所述新风主机、新风助推器、一级环境反馈器、二级环境反馈器皆与智能控制器电相连并受智能控制器操控；所述一级环境反馈器和二级环境反馈器收集共用房间和子房间的室内空气环境信息并形成环境信号传输至智能控制器，智能控制器接受环境信号并反馈给出新风主机、新风助推器的实时分控信号； 所述新风助推器为双向风机，其中，为保持室内与室外正压状态，新风主机的引入风量至少为新风主机的排出风量的105% ； 所述过滤机构包括: 置于防护壳体外壁内侧的初级过滤单元，所述的初级过滤单元的孔隙率不低于10%，计重效率不高于75% ； 和置于新风主机的引风机前端的次级过滤单元； 所述次级过滤单元由连续褶皱的复合材料过滤介质通过粘合剂固定于框架内，该复合材料过滤介质包括: 第一基本过滤层 ， 至少含有一层稀疏、分散缠绕纤维的混合粗纤维驻极过滤网和疏松布，构成该混合粗纤维驻极过滤网的分散纤维为两种驻极体充电纤维的混合体，所述两种驻极体充电纤维驻有异相电荷； 以及 附接至所述第一基本过滤层的第二深度过滤层， 所述第二深度过滤层主要为纳米纤维层，该纳米纤维层通过电纺丝法或熔喷法非织造工艺沉积在基础基材的一面上。
9.根据权利要求8所述的居室智能新风系统，其特征在于所述新风主机的室内端位于共用房间的边角；所述新风助推器安装于子房间的边角；所述新风主机和新风助推器的风口倾斜设置，倾斜方向皆为左下倾或皆为右下倾。
10.根据权利要求8所述的居室智能新风系统，其特征在于所述子房间的内墙门处于内墙的边角；内墙门配设用于引导子房间出风风向的活动式导风板；所述新风主机和新风助推器皆配设热交换器，所述内墙门设有受智能控制器控制的开门器。
【文档编号】B01D46/30GK104001387SQ201410038542
【公开日】2014年8月27日 申请日期:2014年1月27日 优先权日:2014年1月27日
【发明者】沈亚斌 申请人:沈亚斌