[发明专利]隔板式空调空气过滤器

说明书

技术领域

本发明涉及空气过滤器，更具体地涉及一种考虑矩形通风管内流体速度场不均匀性而设计的隔板式空调空气过滤器。 

背景技术

室内空气净化最主要的任务是除去室内粉尘颗粒物，最有效的方法是利用空气过滤器对空气进行过滤净化。过滤是分离技术的一种，主要是依靠过滤材料捕集截留悬浮在流体中的固体颗粒物，从而使固体颗粒物与空气分离的操作。 

矩形通风管道在通风系统中较为常见，是通风系统的重要组成部分。利用流体力学知识，可以导出矩形通风管内流体的速度场，结果发现：通风管内速度呈现二次曲线分布，即速度在通风管的中心达到二次曲线的顶点，随着离中心距离的增大，速度逐渐变小。运用雷诺应力(RSM)和可实现k-ε(Realizablek-ε)模型，得到模拟方形通风管道中的空气流场结果如附图1和附图2所示。从图中可以看出，流体速度随着离中心距离的增大，逐渐变小，中心区域速度最大。由于等值线弯曲区内等值线切向速度脉动引起了横向流的生成，这个横向流指向管道的角落处，以及雷诺应力的梯度，使得方形管道中可能产生了二次流。RSM模型模拟的流场出现了二次流，比Realizable k-ε模型更适于模拟方形通风管道中的空气流流场。由此可见，矩形风管内流体速度场更接近于图1所示。 

如果从参与空气过滤的3个主要因素即：粒子、分散介质(空气)和过滤材料的特征来考虑，影响空气过滤材料过滤性能的最重要的参数为：粒子直径、空气流速、纤维直径和填充率。传统的隔板式空气过滤器均未考虑通风管内空气流速度场的不均匀性。如图3是传统的隔板式空气过滤器，包括密封垫1、密封胶2、滤料3、分隔板4和框架5，过滤器各个部分设计均未按通风管内流体速度场的特点进行设计，同时滤料的选择也未按风管内流体速度场进行区分。 由于，通风管中心区域风速较大，这将造成空气过滤器中心区域的穿透率较大，成为过滤器的“短板”直接影响了空气过滤器的过滤效率。因此，在技术上存在要求设计简单、容易制造并且能够结合通风管内流体速度场分布的特点的隔板式空调过滤器，从而更好地提高隔板式空调过滤器的过滤效率，增强其使用寿命。 

发明内容

本发明的目的是提供一种简单的隔板式空调空气过滤器，该隔板式过滤器统筹兼顾了过滤器效率、容尘量两个技术指标，以及运行费用的经济指标，并结合通风管内流体速度场分布的特点，在容尘量与运行费用优良的情况下，提高了空气过滤器的过滤效率。 

为了实现本发明的目的，本发明的隔板式空调空气过滤器，包括通风过滤口、边框、折叠式滤料和隔板，在折叠式滤料的折叠空腔内设有隔板，所述的通风过滤口至少划分为三个过滤区，每个过滤区均由折叠式滤料和隔板组成，其中，位于中心部位的过滤区为口字型，其余的过滤区依次围绕在中心部位过滤区形成回字型区域。所述各过滤区之间通过粘胶相互粘合密封。各过滤区选择的滤料其过滤效率由中心部位的口字型过滤区向围绕在中心部位过滤区的回字形过滤区方向依次递减。 

所述的袋式空调空气过滤器的通风过滤口过滤区的分区方法，其特征在于包括如下步骤： 

步骤一：确定过滤区的划分个数和尺寸：根据安装过滤器矩形管道的风量及尺寸运用SIMPLE算法计算模拟出风管断面上的速度场，将相近的速度场划分为同一过滤区，并根据速度场的尺寸确定各划分过滤区的数目以及各过滤区的尺寸，其中，位于中心部位的过滤区为口字型，其余的过滤区依次围绕在中心部位过滤区形成回字型区域；当各过滤区确定的过滤速度与各区面积的乘积之和应与设定的风量之差小于5％时，认为划分区域结果有效，否则需重复上述步骤直至各过滤区确定的过滤速度与各区面积的乘积之和应与设定的风量之差小于5％时为止。 

步骤二：选择滤料：根据过滤器的过滤效率和工作环境选择过滤区滤料，选择的滤料其过滤效率由中心部位的口字型过滤区向围绕在中心部位过滤区的回字形过滤区方向依次递减。 

步骤三：确定各过滤区滤料的厚度：根据划分区域后的过滤器效率、容尘量以及运行费用计算出各过滤区滤料的厚度。 

本发明通过合理分区将通风过滤口根据要求划分为多个区域，对流过其的空气进行过滤，有效的除去了流过风管的空气中的颗粒污染物，达到了净化空气的目的，同时能够有效降低通风管过滤的运行和维护成本。 

附图说明

图1是RSM模型所模拟矩形风管中空气的速度场图； 

图2是可实现Realizable k-ε模型所模拟矩形风管中空气的速度场图； 

图3是传统隔板式过滤器结构示意图； 

图4是本发明结构示意图；