一种变压吸附过滤制氧用的空气初效过滤器
技术领域
本发明涉及空气过滤器技术领域，具体涉及一种变压吸附过滤制氧用的空气初效过滤器。
背景技术
空气中含有大量尘埃，鼓风机在长时间的高速气流运行中，粉尘会造成机器内部的叶轮、叶片等部件的磨损、腐蚀和结垢，影响机器的正常运行，缩短机器的使用寿命，因此空分设备必须设置空气过滤器；
而变压吸附过滤制氧的原理是在较高的压力下吸附，实现气体分离，在较低压力下实现吸附剂再生，该法是基于分子筛对空气中的氧、氮组分选择性吸附而使空气分离获得氧气，当空气经过压缩，通过装有分子筛的吸附塔时，氮气分子优先被吸附，氧分子留在气相中而成为氧气；
且现有技术中的空气初效过滤器包含外框、支架、护网、滤料，外框的内侧设置有支架，支架的左右两侧设置有滤料，外框的外侧端面上设置有护网，护网呈交叉分布，外框为铝合金型材外框，护网为钢网喷塑的双面护网，滤料为无纺布；但仍然存在以下的技术问题：变压吸附制氧过程中无纺布过滤棉层形状结构易发生变化而影响过滤效果，不具备长效的杀菌消毒功能；
针对此方面的技术缺陷，现提出一种解决方案。
发明内容
本发明的目的在于提供一种变压吸附过滤制氧用的空气初效过滤器，用于解决现有技术中变压吸附制氧过程中无纺布过滤棉层形状结构易发生变化而影响过滤效果，不具备长效的杀菌消毒功能的技术问题。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
一种变压吸附过滤制氧用的空气初效过滤器，包括外框、金属孔网和无纺布过滤棉层，金属孔网和无纺布过滤棉层叠合设置在外框围合而成的区域内，外框位于无纺布过滤棉层侧可拆卸连接有第一支撑架，外框位于金属孔网侧可拆卸连接有第二支撑架；
所述外框的形状呈矩形且由四个外框板组成，相邻的外框板之间通过设于侧壁的螺栓紧固，相对的两个外框板内设有用于插置第一支撑架的第一插孔以及用于插置第二支撑架的第二插孔。
进一步的，所述无纺布过滤棉层的制备方法，包括以下步骤：
浸渍整理：将纺织成型的无纺布过滤棉粗品浸渍于杀菌消毒液内，50～65℃保温加热40～60min，自然冷却至室温，得到浸渍整理无纺布过滤棉；
热处理：将浸渍整理无纺布过滤棉在115～130℃的纯净热风吹扫下，干燥35～50min，得到热处理无纺布过滤棉；
裁切成型：将热处理无纺布过滤棉长度方向的两侧压紧固定，裁切至所需尺寸，得到无纺布过滤棉层。
进一步的，所述杀菌消毒液的制备方法如下：按照重量份，将8～15份丙三醇、10～20份保湿剂、25～40份乙醇、30～55份去离子水混合均匀，添加0.3～0.8份双癸基二甲基氯化铵、1.2～2.6份羧甲基壳聚糖，升温至30～40℃，保温搅拌20～30min得到混合液a；将浓度0.12～0.18mol/L的硝酸银乙醇溶液与硅烷偶联剂按照质量比40～55:1混合均匀后，得到混合液b；混合液a与混合液b按照质量比15～20:1混合即可。
进一步的，所述保湿剂选自聚乙二醇、海藻糖、聚乙烯醇中的一种或多种的混合物；硅烷偶联剂选自γ-氨丙基三乙氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、N--γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷、苯胺甲基三乙氧基硅烷中的一种或多种的混合物。
进一步的，无纺布过滤棉层的制备由无纺布过滤面层的加工设备完成，无纺布过滤面层的加工设备包括浸渍整理室、热处理室和裁切室，浸渍整理室的两侧设有用于运输无纺布过滤棉粗品的运输辊，浸渍整理室的内腔设有升降篮，升降篮的顶部连接有贯穿浸渍整理室顶壁的连接轴，连接轴的上方连接有第一气缸，第一气缸的两侧设有与浸渍整理室顶部连接的L型支撑架。
进一步的，所述升降篮的截面呈矩形且两侧开口，升降篮的内壁底部设有容置无纺布过滤棉粗品的容置台，浸渍整理室内位于升降篮的两侧设有贯穿升降篮的导向柱。
进一步的，所述热处理室的内腔设有第一输送皮带，第一输送皮带的环绕路径内设有多个第一辊轴，第一输送皮带的上方设有热风输送机构，热风输送机构包括从上至下依次设置的风机腔室、升温腔室和出风腔室，出风腔室的截面呈等腰梯形状，风机腔室内对称设有两个鼓风机，升温腔室内等距分布多个波纹导风管，波纹导风管内设有若干个电加热丝，出风腔室的底部设有多个吹风口，吹风口上设有多个朝向不同角度的出风孔。
进一步的，所述裁切室的内腔平行设置有第二输送皮带和第三输送皮带，第二输送皮带的环绕路径内设有多个第二辊轴，第三输送皮带的环绕路径内设有多个第三辊轴；第二输送皮带与第三输送皮带之间具有间隙并设有旋转机构，第二输送皮带和第三输送皮带的上方设有可调裁切机构；旋转机构包括第一电机，第一电机的转子向上延伸连接有旋转台，旋转台的高度与第二输送皮带、第三输送皮带的最高处平齐。
进一步的，所述可调裁切机构包括第二电机、双向丝杠，第二电机通过联轴器与双向丝杠连接，双向丝杠水平设置，双向丝杠的两段旋向相反的螺纹上分别啮合有第一丝杠座和第二丝杠座，第一丝杠座和第二丝杠座的底部分别连接有第二气缸和第三气缸，第二气缸和第三气缸的底部分别连接有第一裁切刀和第二裁切刀；第一裁切刀和第二裁切刀的底面尺寸与无纺布过滤棉层的尺寸适配。
本发明具备下述有益效果：
1、本发明变压吸附过滤制氧用的空气初效过滤器，具备外框、金属孔网和无纺布过滤棉层的基础结构，无纺布过滤面层能够过滤5μm以上的尘埃粒子，强度优良的金属孔网对无纺布过滤面层进行支撑，第一支撑架、第二支撑架与外框板的可拆卸连接，为金属孔网和无纺布过滤面层提供支撑固定，方便拆卸更换，避免变压吸附制氧过程中无纺布过滤棉层形状结构发生变化而影响过滤效果，延长过滤制氧机内叶轮、叶片的使用寿命。
2、无纺布过滤棉层的制备方法中，由于杀菌消毒液中含有易降解的抗菌成分双癸基二甲基氯化铵、羧甲基壳聚糖，硅烷偶联剂对硝酸银溶液进行改性处理后，使得大量的具有杀菌消毒功能的银离子扩散在消毒杀菌液中，保湿剂对杀菌消毒成分进行吸收溶胀，使杀菌消毒成分分散于乙醇、去离子水中，浸渍整理后杀菌消毒成分渗透分布于无纺布过滤棉粗品中，发挥缓释长效的杀菌消毒功能，使得空气初效过滤器不仅具备过滤尘埃粒子的功能，还具备长效的杀菌消毒功能，保持制得氧气的无菌环境。
3、无纺布过滤棉层的加工设备，具备无纺布过滤面层制备过程中的浸渍整理、热处理、裁切成型功能，能够完成自动化连续化浸渍整理、热处理和裁切成型，提高了无纺布过滤面层的制备效率，提高了无纺布过滤面层的产品质量，使得组装得到的变压吸附过滤制氧用的空气初效过滤器具有良好的初效过滤、杀菌、消毒功效。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例中变压吸附过滤制氧用的空气初效过滤器一侧视图；
图2为本发明实施例中变压吸附过滤制氧用的空气初效过滤器另一侧视图；
图3为本发明实施例中外框板的俯视图；
图4为本发明实施例中无纺布过滤棉层的加工设备结构示意图；
图5为本发明实施例中热风输送机构的结构示意图；
图6为本发明实施例中可调裁切机构的结构示意图。
附图标记：10、外框；11、外框板；12、螺栓；13、第一插孔；14、第二插孔；20、金属孔网；30、无纺布过滤棉层；40、第一支撑架；50、第二支撑架；60、浸渍整理室；61、运输辊；62、升降篮；63、连接轴；64、第一气缸；65、L型支撑架；66、容置台；67、导向柱；70、热处理室；71、第一输送皮带；72、第一辊轴；73、风机腔室；74、升温腔室；75、出风腔室；76、鼓风机；77、波纹导风管；78、电加热丝；79、吹风口；80、裁切室；81、第二输送皮带；82、第三输送皮带；83、第二辊轴；84、第三辊轴；85、第一电机；86、旋转台；87、第二电机；88、双向丝杠；89、联轴器；90、第一丝杠座；91、第二丝杠座；92、第二气缸；93、第三气缸；94、第一裁切刀；95、第二裁切刀。
具体实施方式
下面将结合实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
如图1-3所示，本实施例提供一种变压吸附过滤制氧用的空气初效过滤器，包括外框10、金属孔网20和无纺布过滤棉层30，金属孔网20和无纺布过滤棉层30叠合设置在外框10围合而成的区域内，外框10位于无纺布过滤棉层30侧可拆卸连接有第一支撑架40，外框10位于金属孔网20侧可拆卸连接有第二支撑架50。
外框10的形状呈矩形且由四个外框板11组成，相邻的外框板11之间通过设于侧壁的螺栓12紧固，相对的两个外框板11内设有用于插置第一支撑架40的第一插孔13以及用于插置第二支撑架50的第二插孔14。第一支撑架40的形状呈X型，第二支撑架50呈长条状。
本实施例变压吸附过滤制氧用的空气初效过滤器，具备外框10、金属孔网20和无纺布过滤棉层30的基础结构，无纺布过滤面层30能够过滤5μm以上的尘埃粒子，强度优良的金属孔网20对无纺布过滤面层30进行支撑，第一支撑架40、第二支撑架50与外框板11的可拆卸连接，为金属孔网20和无纺布过滤面层30提供支撑固定，方便拆卸更换，避免变压吸附制氧过程中无纺布过滤棉层30形状结构发生变化而影响过滤效果。
实施例2
本实施例提供一种无纺布过滤棉层的制备方法，包括以下步骤：
浸渍整理：将纺织成型的无纺布过滤棉粗品浸渍于杀菌消毒液内，50～65℃保温加热40～60min，自然冷却至室温，得到浸渍整理无纺布过滤棉；无纺布过滤棉粗品的材质为聚酯纤维或聚丙烯纤维。
其中，杀菌消毒液的制备方法如下：按照重量份，将8～15份丙三醇、10～20份保湿剂、25～40份乙醇、30～55份去离子水混合均匀，添加0.3～0.8份双癸基二甲基氯化铵、1.2～2.6份羧甲基壳聚糖，升温至30～40℃，保温搅拌20～30min得到混合液a；将浓度0.12～0.18mol/L的硝酸银乙醇溶液与硅烷偶联剂按照质量比40～55:1混合均匀后，得到混合液b；混合液a与混合液b按照质量比15～20:1混合即可。
保湿剂选自聚乙二醇、海藻糖、聚乙烯醇中的一种或多种的混合物；硅烷偶联剂选自γ-氨丙基三乙氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷、苯胺甲基三乙氧基硅烷中的一种或多种的混合物。
热处理：将浸渍整理无纺布过滤棉在115～130℃的纯净热风吹扫下，干燥35～50min，得到热处理无纺布过滤棉；
裁切成型：将热处理无纺布过滤棉长度方向的两侧压紧固定，裁切至所需尺寸，得到无纺布过滤棉层30。
本实施例无纺布过滤棉层的制备方法，步骤包括浸渍整理、热处理和裁切成型，无纺布过滤棉粗品浸渍杀菌消毒液后，由于杀菌消毒液中含有易降解的抗菌成分双癸基二甲基氯化铵、羧甲基壳聚糖，硅烷偶联剂对硝酸银溶液进行改性处理后，使得大量的具有杀菌消毒功能的银离子扩散在消毒杀菌液中，保湿剂对杀菌消毒成分进行吸收溶胀，使杀菌消毒成分分散于乙醇、去离子水中，浸渍整理后杀菌消毒成分渗透分布于无纺布过滤棉粗品中，发挥缓释长效的杀菌消毒功能，使得空气初效过滤器不仅具备过滤尘埃粒子的功能，还具备长效的杀菌消毒功能，保持制得氧气的无菌环境。
实施例3
如图4-6所示，本实施例提供一种无纺布过滤棉层的加工设备，用于完成无纺布过滤面层制备过程中的浸渍整理、热处理、裁切成型步骤。具体地，该无纺布过滤面层的加工设备包括浸渍整理室60、热处理室70和裁切室80，浸渍整理室60的两侧设有用于运输无纺布过滤棉粗品的运输辊61，浸渍整理室60的内腔设有升降篮62，升降篮62的顶部连接有贯穿浸渍整理室60顶壁的连接轴63，连接轴63的上方连接有第一气缸64，第一气缸64的两侧设有与浸渍整理室60顶部连接的L型支撑架65。
升降篮62的截面呈矩形且两侧开口，升降篮62的内壁底部设有容置无纺布过滤棉粗品的容置台66，浸渍整理室60内位于升降篮62的两侧设有贯穿升降篮62的导向柱67。升降篮62内盛放有杀菌消毒液并设置有加热装置如电加热棒。
当从浸渍整理室60一侧的运输辊61将无纺布过滤棉粗品输送至浸渍整理室60内腔后，无纺布过滤棉粗品进入升降篮62的容置台66上，杀菌消毒液升温至50～65℃，杀菌消毒液对无纺布过滤棉粗品进行浸渍整理；达到浸渍整理的时间后，第一气缸64的活塞杆收缩带动连接轴63向上移动，连接轴63带动升降篮62向上移动，使得升降篮62移动至杀菌消毒液的液面上，无纺布过滤棉粗品表面的杀菌消毒液向下滴落，得到浸渍整理无纺布过滤棉。
热处理室70的内腔设有第一输送皮带71，第一输送皮带71的环绕路径内设有多个第一辊轴72，第一输送皮带71的上方设有热风输送机构，热风输送机构包括从上至下依次设置的风机腔室73、升温腔室74和出风腔室75，出风腔室75的截面呈等腰梯形状，风机腔室73内对称设有两个鼓风机76，升温腔室74内等距分布多个波纹导风管77，波纹导风管77内设有若干个电加热丝78，出风腔室75的底部设有多个吹风口79，吹风口79上设有多个朝向不同角度的出风孔。
当浸渍整理无纺布过滤棉输送至第一输送皮带71上后，开启鼓风机76并给电加热丝78通电加热，使得波纹导风管77内的温度升高，鼓风机76将空气吹入波纹导风管77内，空气加热升温至115～130℃，热空气经过出风腔室75的扩散后，从多个吹风口79的出风孔吹出，对浸渍整理无纺布过滤棉的外表面进行吹风干燥，得到热处理无纺布过滤棉。
裁切室80的内腔平行设置有第二输送皮带81和第三输送皮带82，第二输送皮带81的环绕路径内设有多个第二辊轴83，第三输送皮带82的环绕路径内设有多个第三辊轴84。第二输送皮带81与第三输送皮带82之间具有间隙并设有旋转机构，第二输送皮带81和第三输送皮带82的上方设有可调裁切机构。旋转机构包括第一电机85，第一电机85的转子向上延伸连接有旋转台86，旋转台86的高度与第二输送皮带81、第三输送皮带82的最高处平齐。
可调裁切机构包括第二电机87、双向丝杠88，第二电机87通过联轴器89与双向丝杠88连接，双向丝杠88水平设置，双向丝杠88的两段旋向相反的螺纹上分别啮合有第一丝杠座90和第二丝杠座91，第一丝杠座90和第二丝杠座91的底部分别连接有第二气缸92和第三气缸93，第二气缸92和第三气缸93的底部分别连接有第一裁切刀94和第二裁切刀95。第一裁切刀94和第二裁切刀95的底面尺寸与无纺布过滤棉层的尺寸适配。
裁切室80内的结构设置，当热处理无纺布过滤棉运输至第二输送皮带81和第三输送皮带82上时，开启第二电机87，第二电机87带动双向丝杠88转动，由于双向丝杠88上存在的两段旋向相反的螺纹，使得第一丝杠座90和第二丝杠座91同步远离或靠近，直至第一裁切刀94和第二裁切刀95与需要裁切的位置对应；关闭第二电机87，第二气缸92和第三气缸93同步驱动第一裁切刀94、第二裁切刀95向下移动，对热处理无纺布过滤棉对应的两侧进行裁切。第一电机85驱动旋转台86旋转时，将热处理无纺布过滤棉旋转，使其调整至未切割的两侧与第一裁切刀94、第二裁切刀95对应，继续裁切得到符合尺寸要求的无纺布过滤棉层。
该无纺布过滤棉层的加工设备，具备无纺布过滤面层制备过程中的浸渍整理、热处理、裁切成型功能，能够完成自动化连续化浸渍整理、热处理和裁切成型，提高了无纺布过滤面层的制备效率，提高了无纺布过滤面层的产品质量，使得组装得到的变压吸附过滤制氧用的空气初效过滤器具有良好的初效过滤、杀菌、消毒功效。
以上内容仅仅是对本发明结构所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。
上一条：一种阻燃型初效过滤器下一条：一种初中效过滤器的排架
