一种空气过滤结构及空气过滤方法与流程

本发明属于空气过滤，更具体地说，是涉及一种空气过滤结构，本发明还涉及一种空气过滤方法。

背景技术：

1、空气过滤器(ai r f i l ter)是指空气过滤装置，一般用于洁净车间、厂房、实验室及洁净室内，或者用于电子机械通信设备等的防尘。现有设备端使用的过滤器主要采用单一种规格棉芯、棉袋、棉球等作为过滤媒介，再将初效过滤、中效过滤、高效过滤依次按顺序进行组合，实现空气的三级粉尘颗粒过滤。

2、三级粉尘颗粒过滤的示意图如图4所示。

3、检索1：专利cn201720097225.2公开了一种多级过滤的空气净化扇，包括底座、设置在底座上的机身以及设于机身上的机头，所述机头包括设于后部的空气过滤装置以及设于前部的叶片组件，所述空气过滤装置包括hepa活性炭滤材和粗滤网纸，所述粗滤网纸可拆卸的安装在所述hepa活性炭滤材和机头的进气支架之间。

4、检索2：专利cn201821390227.1公开了一种多级复合空气过滤滤芯，包括过滤外壳、过滤膜和过滤内架，过滤外壳位于过滤内架的表面且与过滤内架固定连接，过滤膜均匀覆盖在过滤内架的表面；过滤外壳包括底架、顶架和挡板，底架和顶架分别与过滤内架的左右两端固定连接，挡板固定连接在底架和顶架之间，挡板的表面设有均匀排列的通孔；过滤膜包括无纺布过滤层、聚四氟镀膜层、滤纸层和活性碳层，无纺布过滤层、聚四氟镀膜层、滤纸层和活性碳层从上至下依次排列，聚四氟镀膜层均匀附着在无纺布过滤层的下表面。

5、检索3：专利cn201620374458.8公开了一种多级过滤式空气滤清器，包括精滤组件(12)，在所述精滤组件的空气入口处装有二级粗滤组件(7)，在所述二级粗滤组件的空气入口处装有一级粗滤组件(5)。所述二级粗滤组件内装有旋流管(14)并外接抽尘管(8)，所述一级粗滤组件内装有旋流叶片(4)并外接排尘袋(15)。

6、检索4：专利cn201410689064.7公开了一种集成式多级空气过滤系统，用于解决现有燃气轮的过滤房三级过滤器之间间距较大导致生产制造和维护成本高的问题，解决现有过滤系统长期使用粗效过滤器导致进气系统压损增加影响燃机效率、人工拆装粗效过滤器的成本高的问题。本发明包括过滤房以及设置在过滤房内的粗效过滤装置、中效过滤器和高效过滤器，所述粗效过滤装置包括连杆和多块上下排列的粗效过滤器，各个粗效过滤器的上端铰接在过滤房内，各个粗效过滤器的另一端均铰接在同一连杆上，位于最下端的粗效过滤器的底面铰接有能够伸缩的气缸或液压缸，所述气缸或液压缸的另一端铰接在过滤房内。

7、检索5：专利cn201420856119.4一种立式多级过滤空气净化器,其特征在于:其包括底座,及底部可摆动的铰接安装在其两侧的扣板,底座上方依次层叠安装有一级滤芯层,电机层,二级滤芯层,三级滤芯层及覆盖在最顶端的出风层，所述的一级滤芯层及三级滤芯层内安装高效hepa滤芯，二级滤芯层内放置有活性炭滤芯，所述的电机层内设置有由变频电机驱动其转动的风轮，风轮转动时产生负压将空气从一级滤芯层吸入，依次经过二级，三级滤芯层过滤后，经过出风层排出，扣板顶端设置有压板承压在出风层顶端，将各级滤芯层固定为一整体，压板表面设置有与控制系统电联的操作面板。

8、然而，现有技术中的过滤器，都存在以下问题：过滤芯的利用率低，主要功能性区域为中部，而边缘区域过滤性低。单一过滤，使用多组配合使用，结构设计繁琐。过滤器使用状态没有具体衡量的指标。

技术实现思路

1、本发明所要解决的技术问题是：针对现有技术的不足，提供一种结构简单，在单体结构中实现多级过滤，同时通过对进入空气的流量的控制实现截面流过颗粒的均匀性，并且实现对每级过滤监控，以判断过滤芯是否需要及时更换，有效提高空气过滤效果的空气过滤结构。

2、要解决以上所述的技术问题，本发明采取的技术方案为：

3、本发明为一种空气过滤结构，包括第一锥形体、导向结构、外壳、多个金属环、多个过滤芯、第二锥形体，多个金属环按间隙固定设置在外壳内部，每相邻两个金属环之间卡装一个过滤芯，导向结构设置在第一锥形体内，导向结构包括多层圆锥形环件，多层圆锥形环件从外到内按间隙设置，相邻圆锥形环件之间设置进气通道，多层圆锥形环件通过连接件焊接连接；第二锥形体和第一锥形体结构相同，第二锥形体和第一锥形体对称布置，每个金属环上设置有一个气孔，每个气孔连通一个气体压力监测仪表。

4、所述的导向结构的相邻圆锥形环件为距离相等的结构，最外圈的相邻圆锥形环件通过连接件与第一锥形体连接。

5、所述的过滤芯包括第一过滤芯、第二过滤芯、第三过滤芯，第一过滤芯为低效过滤芯，第一过滤芯过滤颗径大于50um；第二过滤芯为中效过滤芯，第二过滤芯过滤颗径为1-50um；第三过滤芯为高效过滤芯，第三过滤芯过滤颗径为小于1um。

6、所述的第一锥形体上设置空气入口，第二锥形体上设置空气出口。

7、所述的导向结构的截面大面积端对准第一过滤芯。

8、所述的第一锥形体的斜面角度为30～60°，第二锥形体的斜面角度为30～60°。

9、所述的气体压力监测仪表包括第一仪表、第二仪表、第三仪表、第四仪表，气管包括第一气管、第二气管、第三气管、第四气管。

10、所述的第一仪表通过第一气管连通一个金属环上的气孔，第二仪表通过第二气管连通一个金属环上的气孔，第三仪表通过第三气管连通一个金属环上的气孔，第四仪表通过第四气管连通一个金属环上的气孔。

11、本发明还涉及一种步骤简单，在单体结构中实现多级过滤，同时通过对进入空气的流量的控制实现截面流过颗粒的均匀性，并且实现对每级过滤监控，以判断过滤芯是否需要及时更换，有效提高空气过滤效果的空气过滤方法，所述的空气过滤方法的过滤步骤为：

12、s1.将导向结构设置在第一锥形体内，导向结构包括多层圆锥形环件，多层圆锥形环件从外到内按间隙设置，相邻圆锥形环件之间设置进气通道；

13、s2.导向结构将来自空气入口的高压空气进行分隔，进而促使空气中的颗粒均匀通过各个进气通道，从而分布输送到第一过滤芯；

14、s3.在第一过滤芯实现对空气中的杂质颗粒的均匀性过滤；

15、s4.完成第一过滤芯后的空气流入第二过滤芯进行杂质颗粒过滤，过滤后的空气再流入第三过滤芯进行过滤；

16、s5.完成上述三步对空气中杂质颗粒过滤后，高压空气再通过第二锥形体的空气出口排出流入下一工段。

17、空气过滤结构工作时，第一仪表与第二仪表压力差超过50％，则判定为第一过滤芯寿命结束，需更换；第二仪表与第三仪表压力差超过50％，则判定为第二过滤芯寿命结束，需更换；第三仪表与第三仪表压力差超过50％，则判定为第三过滤芯寿命结束，需更换。

18、采用本发明的技术方案，工作原理及有益效果如下所述：

19、本发明所述的空气过滤结构及过滤方法，创新点主要体现在，1，利用导向结构对空气气流进行分隔，实现空气中杂质颗粒在过滤芯上的均匀化过滤。2，将多级过滤芯进行整合进一个过滤结构中，避免传统多级设计带来的空间占用。3，通过每级过滤芯两侧的仪表监控压力差来判定过滤芯寿命是否结束，便于及时更换。高压空气从空气入口进入，通过导向结构对空气中的颗粒杂质进行分隔，颗粒杂质均匀到达第一过滤芯进行过滤。完成第一过滤芯后的空气再次流入第二过滤芯进行杂质颗粒过滤，过滤后的空气再流入第三过滤芯进行过滤。完成上述三步对空气中杂质颗粒过滤后，高压空气再通过锥形体的出口200排出流入下一工段。当空气过滤过程中，第一仪表与第二仪表压力差超过50％，则判定为第一过滤芯寿命结束，需更换；第二仪表与第三仪表压力差超过50％，则判定为第二过滤芯寿命结束，需更换；第三仪表与第三仪表压力差超过50％，则判定为第三过滤芯寿命结束，需更换。这样，有效提高空气过滤质量，确保过滤芯质量满足要求。