气体过滤滤芯及具有气体过滤滤芯的过滤器

技术领域

本发明涉及净化器技术领域，具体为一种文物保存密封环境气体过滤滤芯及具有气体过滤滤芯的过滤器。

背景技术

目前用于文物文献及艺术品陈列储藏柜内部空气净化机采用的是灰尘颗粒物过滤，再加上一层活性炭用于吸附空气中的甲醛甲苯和TVOC等污染气体，但是这些普通的空气净化器的活性炭只能吸附，不能把有害气体处理掉，只要活性炭吸附能力饱和后就不再具备吸附功能，当活性炭遇到空气中的水后开始吸附水分，把之前吸附的有毒有害气体排放出来，造成二次污染。目前对于展柜文物的保护系统主要是恒温调湿器，但是其往往不具备净化展柜内污染物的作用，柜内还放有调湿剂以控制相对湿度。虽然市场上的室内空气净化器可谓数不胜数，但是针对于博物馆这类特殊室内空气净化器却甚为少见。

我国随着经济的发展，各级博物馆、档案馆、图书馆的数量日渐增多，同时各类型展馆内的展示物品数量与种类也相应变得更加繁多复杂。同时，随着国家经济发展所带来的环境问题，同样也深刻影响着国内各类各级展馆馆藏展品的保存和保护，有许多研究表明，对于各类展馆的展品产生影响的因素主要来自三个方面：展馆室内的温湿度、展馆室内的光照辐射强度、展馆室内的空气主要污染物。其中，馆藏环境中的空气污染物对于馆藏品的主要危害体现在硫化合物和氮氧化合物跟空气中的水气作用，生成相应的酸，如硫酸、氢硫酸、硝酸等强酸，对馆藏品产生腐蚀伤害，同时，也有研究表明，空气污染物中的VOCs，在与水发生二次反应后，生成的有机酸将对馆藏品产生更大的伤害，也就是空气中的灰尘颗粒，酸性物质，碱性物质，氧化气体，VOC气体，生物霉菌等，都对馆藏品产生极大的伤害，为了保存文物，所以必须要设计一种适合文物保存密封环境气体的净化器。

市面上的酸性气体、碱性气体等一系列气态化学污染物过滤器都是在滤料仓中添加过滤材料，通过过滤材料对气体中的有害物质进行吸附或吸收，从而达到净化效果，过滤材料是活性炭等一系列颗粒状的颗粒物，滤料仓的两侧有网孔，用于气体穿过滤料仓，可以填充和更换活性炭等过滤材料，但在使用过程中，填充材料会塌陷，就会在过滤仓的顶部形成无填充材料的通道，这样气体就会从通道排出，造成净化效果下降，效果消失等后果。

基于以上问题，现在急需一种解决滤料仓的顶部形成无填充材料的通道的问题，来保证净化器的净化效果，保证博物馆、档案馆等需要空气质量较高的环境下的空气质量。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种保证过滤仓内充满过滤材料的气体过滤滤芯及具有气体过滤滤芯的过滤器。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

气体过滤滤芯，包括中空的壳体，所述壳体上设置有进风口和出风口，壳体内腔气体通道上从进风口到出风口依次设置有初效过滤板和高效过滤板，初效过滤板和高效过滤板之间至少设置有一个过滤气态化学污染物的滤料仓，所述滤料仓上方设置有与壳体连接的补料仓，所述补料仓为具有加料口的密闭空腔结构，且补料仓内腔连通滤料仓内腔。

进一步的，所述补料仓上端延伸出壳体上表面，所述加料口设置在补料仓上端。

进一步的，所述滤料仓包括有酸性气体滤料仓和碱性气体滤料仓。

进一步的，所述酸性气体滤料仓的容积大于碱性气体滤料仓的容积。

进一步的，所述初效过滤板的过滤网孔直径大于高效过滤板的过滤网孔直径。

进一步的，所述高效过滤板上设置有银离子。

进一步的，酸性气体滤料仓内填充有除酸性气体滤料，碱性气体滤料仓内填充有除碱性气体滤料。

具有气体过滤滤芯的过滤器，还包括过滤器外壳、进风道连接管、出风道连接管和排风装置，所述气体过滤滤芯设置在过滤器外壳内腔，所述过滤器外壳上设置有进风端和出风端，所述进风端通过进风道连接管与气体过滤滤芯的进风口连接，所述气体过滤滤芯的出风口与排风装置的吸风口连接，所述排风装置的排风口通过出风道连接管与出风端连接。

进一步的，所述排风装置为风机或风泵。

进一步的，还包括恒温恒湿机，所述恒温恒湿机包括有控制器、进风管和出风管，所述恒温恒湿机的出风管与过滤器外壳上的进风端连接，恒温恒湿机的控制器与排风装置电连接。

本发明的有益效果是：

1、本气体过滤滤芯在滤料仓上方设置有补料仓，使用过程中，一旦过滤材料发生沉降，位于补料仓内的过滤材料迅速填充至沉降处，避免过滤区间即滤料仓内形成气体旁路，确保未被净化的空气不能从滤料仓上部的间隙通过，从而保证该气体过滤滤芯的净化效果。

2、本气体过滤滤芯结构简单，使用方便，应用了该气体过滤滤芯的过滤器能够吸收有害气体并过滤掉微生物，通过设置在前端的初效过滤板过滤空气中的大直径粉尘，通过设置在通道中间的滤料仓，过滤气体化学分子污染物，如甲醛，二氧化硫等酸性或碱性气体，当酸性或碱性的有毒有害气体进入干式化学吸附材料后，会瞬间发生化学反应，将有毒有害气体转变为固态盐类物质存储在吸附材料中，在通道末端设置有高效过滤板，从而保证其他细小颗粒、一些余料及遗漏颗粒都被充分过滤，通过初效过滤板和高效过滤板的设置，提高了过滤材料的过滤效率，保证空气得到更全面的净化。

附图说明

图1为本发明气体过滤滤芯的第一种结构示意图；

图2为本发明气体过滤滤芯的第二种结构示意图；

图3为本发明过滤器的结构示意图；

图4为本发明第一种过滤器的实际应用图；

图5为本发明第二种过滤器的实际应用图；

图中所示：101-壳体；102-进风口；103-出风口；104-初效过滤板；105-高效过滤板；106-补料仓；107-加料口；108- 酸性过滤仓；109-碱性过滤仓；201-过滤器外壳；202-进风道连接管；203-出风道连接管；204-排风装置；205-进风端；206-出风端； 207-恒温恒湿机；301-展示陈列馆。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

如图1和图2所示，本发明的气体过滤滤芯，包括中空的壳体101，所述壳体101上设置有进风口102和出风口103，壳体内腔气体通道上从进风口102到出风口103依次设置有初效过滤板104和高效过滤板105，初效过滤板104和高效过滤板105之间至少设置有一个过滤气态化学污染物的滤料仓，所述滤料仓上方设置有与壳体101连接的补料仓106，所述补料仓106为具有加料口107的密闭空腔结构，且补料仓106内腔连通滤料仓内腔。滤料仓位于气体通道的两侧有网孔，用于气体通过，向滤料仓和补料仓106内填充颗粒过滤材料，在日常使用过程中，颗粒过滤材料由于与气体中的污染物反应、日常消耗和外部振动等原因，就会生成间隙，因为补料仓106为密闭空腔结构，所以气体无法从补料仓106通过，气体只能经过滤料仓才能通过，补料仓106上设置加料口107方便添加过滤材料和更换过滤材料。加料口107上有密封盖，用于密封整个补料仓106，过滤材料就会发生沉降，一旦过滤材料发生沉降，补料仓106内的过滤材料就会流入到滤料仓内，填补滤料仓内由于过滤材料沉降形成的间隙，对滤料仓起到补料的作用，避免滤料仓内形成气体旁路，确保未被净化的空气不能从滤料仓上部的间隙通过，从而保证该气体过滤滤芯的净化效果。常规的滤料仓，在使用过程中过滤材料会发生沉降，在滤料仓顶部会形成一定的间隙，从而未被过滤的气体就会从间隙中通过，导致气体经过滤料仓也未被过滤，本发明的气体过滤滤芯就解决了这个问题，壳体101上方设置有与滤料仓连通的补料仓106，当过滤材料沉降时，补料仓106内的过滤材料就会填充滤料仓内由于过滤材料沉降而形成的间隙，这样整个滤料仓内就没有间隙，气体通过滤料仓时就能完全被净化过滤。初效过滤板104和高效过滤板105的种类大致为无纺布、尼龙网、活性碳滤材、金属孔网等，过滤板有双面喷塑铁丝网和双面镀锌铁丝网，初效过滤板104初步过滤，防止大颗粒污染物直接进入到滤料仓，当一些大颗粒粉尘进入到滤料仓就会覆盖到滤料颗粒，导致过滤材料的效果降低，所以在滤料仓前方设置一个初效过滤板104，进行初步过滤；高效过滤板105过滤气体在滤料仓生成的其他细小颗粒等一系列遗漏颗粒物，通过初效过滤板104和高效过滤板105层层递进的设置，保证过滤的质量和效果。

优先的，如图1所示，所述补料仓106上端延伸出壳体101上表面，所述加料口107设置在补料仓106上端。为了方便生产和制造，将补料仓106设置在壳体101上方，形成一个向上的凸起，在补料仓106上设置加料口107方便添加过滤材料和更换过滤材料。加料口107上有密封盖，用于密封整个补料仓106。

进一步的，所述滤料仓包括有酸性气体滤料仓108和碱性气体滤料仓109。由于空气中的硫氧化物、氮氧化物、硫化氢等一系列化学气体污染物对馆藏的珍贵物件有极强的腐蚀性，且化学气体污染物都需要过滤材料进行净化，所以设置酸性过滤仓108和碱性过滤仓109，除去气体中的酸性污染物和碱性污染物。

进一步的，所述酸性气体滤料仓108的容积大于碱性气体滤料仓109的容积。由于空气中酸性物质多于碱性物质，所以设置酸性气体滤料仓108的容积大于碱性气体滤料仓109的容积，保证过滤材料的合理分配，充分发挥过滤材料的利用率。

进一步的，所述初效过滤板104的过滤网孔直径大于高效过滤板105的过滤网孔直径。初效过滤板104初步过滤，过滤大颗粒污染物，防止大颗粒污染物直接进入到滤料仓，当一些大颗粒粉尘进入到滤料仓就会覆盖到滤料颗粒，导致过滤材料的效果降低，所以在滤料仓前方设置一个初效过滤板104，进行初步过滤；高效过滤板105过滤小颗粒污染物和在气体在滤料仓生成的其他细小颗粒等一系列遗漏颗粒物，通过初效过滤板104和高效过滤板105层层递进的设置，保证过滤的质量和效果。具体的，初效过滤板104的过滤网孔直径为10～0.5微米，高效过滤板105的过滤网孔直径为0.3～0.1微米。为了达到展柜的空气质量标准，将初效过滤板104的过滤网孔直径设置为10～0.5微米，过滤PM10以上的颗粒物，高效过滤板105的过滤网孔直径设置为0.3～0.1微米，过滤PM0.3以上的颗粒物，当然可以根据不同的质量标准设置不同的网孔直径。

进一步的，所述高效过滤板105上设置有银离子。设置银离子目的是除去生物霉菌，也可在高效过滤板105的前方设置一个生物霉菌过滤板，过滤板上设置有高效纤维，可以是复合或涂布有银离子剂抗菌层的过滤纤维。

具体的，酸性气体滤料仓108内填充有除酸性气体滤料，碱性气体滤料仓109内填充有除碱性气体滤料。除酸性气体滤料和除碱性气体滤料都是市面上的颗粒滤料，颗粒滤料可为浸渍有高锰酸钾等物质的活性氧化铝、活性炭或其混合物等一系列除酸除碱过滤材料。

如图3所示，本发明的过滤器是包含上述气体过滤滤芯的过滤器，此过滤器还包括过滤器外壳201、进风道连接管202、出风道连接管203和排风装置204，所述气体过滤滤芯设置在过滤器外壳201内腔，所述过滤器外壳201上设置有进风端205和出风端206，所述进风端205通过进风道连接管202与气体过滤滤芯的进风口102连接，所述气体过滤滤芯的出风口103与排风装置204的吸风口连接，所述排风装置204的排风口通过出风道连接管203与出风端206连接。过滤器外壳201用于保护气体过滤滤芯，通过排风装置204将污染气体从进风端205吸入到气体过滤滤芯中，再从出风端206排出，此装置结构简单，实施方便。

为了简化装置，使实施更为方便，具体的，所述排风装置204为风机或风泵。

图4为本发明的第一种具有气体过滤滤芯的过滤器的实际应用图，博物馆内重要的文物都有展示陈列馆301，展示陈列馆301有出风口和进风口，在图3的实施例中，本发明的具有气体过滤滤芯的过滤器即为过滤器外壳201，将进风端205与展示陈列馆301的出风口连接，出风端206与展示陈列馆301的进风口连接。

图5是本发明的第二种具有气体过滤滤芯的过滤器的实际应用图，如图5所示，还包括恒温恒湿机207，所述恒温恒湿机207包括有控制器、进风管和出风管，所述恒温恒湿机207的出风管与过滤器外壳201上的进风端205连接，恒温恒湿机207的控制器与排风装置204电连接。恒温恒湿机207即为市面上提供恒定湿热的机器，它包括有控制器、进风管和出风管，将展示陈列柜301的出风口与恒温恒湿机207进风管连接，恒温恒湿机207的出风管与滤器外壳201上的进风端205连接，滤器外壳201上的出风端206与展示陈列柜301的进风口连接，空气就在过滤器外壳201、恒温恒湿机207、展示陈列馆301之间循环，在图5的实施例中，本发明的具有气体过滤滤芯的过滤器为过滤器外壳201和恒温恒湿机207的组合，恒温恒湿机207调节控制展示陈列馆301内空气的温度与湿度，过滤器控制展示陈列柜301内的空气质量到达馆藏品保存环境标准，同时，恒温恒湿机207的控制器与排风装置204电连接，当恒温恒湿机207处于待机状态时，通过控制器的控制，过滤器外壳201内的的排风装置204风量自动降低，当恒温恒湿机207处于加湿或者除湿状态时，过滤器外壳201内的排风装置204风量自动加大，保证空气的流通速度。