專利名稱：一種用于電氣設(shè)備內(nèi)置熱交換系統(tǒng)的進(jìn)氣過濾器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種用于暴露于全天候條件下電力、無線通訊基
站的控制機(jī)柜的內(nèi)置熱交換系統(tǒng)的進(jìn)風(fēng)過濾器，主要用來去除0.3um 以上空氣懸浮顆粒。
背景技術(shù)：
在本領(lǐng)域的技術(shù)人員知道電力、無線遠(yuǎn)程通訊基站、有線電視及 數(shù)據(jù)傳輸設(shè)備的"遠(yuǎn)程終端"控制機(jī)柜內(nèi)的工作電子元件通常會(huì)產(chǎn)生 一定的熱量，如果不及時(shí)將熱量排除機(jī)柜外面將產(chǎn)生不可估量的破 壞，從而需要某種冷卻和/或通風(fēng)。此外機(jī)柜通常會(huì)放置、安裝于各
種嚴(yán)酷的天氣環(huán)境下，比如近海平臺(tái)以及熱帶、極地、沙漠、極度 污染的高濃度粉塵地區(qū)，對(duì)于機(jī)柜內(nèi)置的敏感電子元件，在通風(fēng)冷卻 過程中應(yīng)盡可能避免接觸水、霧、濕氣以及鹽的化合物顆粒共同反應(yīng) 所產(chǎn)生的電子敏感元件的損壞、腐蝕。通常本領(lǐng)域的技術(shù)人員會(huì)將機(jī) 柜設(shè)計(jì)成一個(gè)含有初效網(wǎng)過濾器的進(jìn)風(fēng)口、 一個(gè)帶離心風(fēng)扇的出風(fēng) 口。離心風(fēng)扇持續(xù)不斷的將機(jī)柜外的冷空氣通過進(jìn)風(fēng)口引入機(jī)柜內(nèi)去 吸收電子元件產(chǎn)生的熱能，同時(shí)又不斷的將帶有熱量的的空氣排出機(jī) 柜外，其目的是讓機(jī)柜內(nèi)的溫度和室外溫度達(dá)到一個(gè)平衡點(diǎn)。
中國專利文獻(xiàn)CN101223838A公開了一種用于空氣冷卻的遠(yuǎn)程 通訊基站的現(xiàn)有技術(shù)的風(fēng)機(jī)冷卻單元，該風(fēng)機(jī)冷卻單元包括容納所述 電子部件的外殼、所述外殼內(nèi)的至少一個(gè)空氣入口開口和至少一個(gè)空 氣出口開口 、產(chǎn)生從所述空氣入口開口通過所述外殼到所述空氣出口開口的氣流的至少一個(gè)風(fēng)機(jī)、以及至少一個(gè)保護(hù)性覆蓋器，所述保護(hù) 性覆蓋器完全地覆蓋至少所述空氣入口開口以從進(jìn)入所述外殼的氣 流中除去顆粒，所述保護(hù)覆蓋器包括復(fù)合過濾介質(zhì)和框架，所述復(fù)合 過濾介質(zhì)安裝到所述框架中，從而在所述過濾介質(zhì)和所述框架之間形 成氣密的配合，其中，所述過濾介質(zhì)包括薄膜過濾層，所述薄膜過濾 層包括多孔的聚合物薄膜，以及至少一個(gè)深度過濾介質(zhì)層，所述深度 過濾介質(zhì)層包括纖維并相對(duì)于流過過濾器的氣流方向設(shè)置在所述薄 膜過濾層的上游側(cè)上，其中，所述深度過濾介質(zhì)層的纖維較佳地帶有 靜電荷。
但是該方案的保護(hù)性覆蓋器仍有以下幾個(gè)缺點(diǎn)
深層過濾介質(zhì)的靜電荷很難保持較長時(shí)間，在室外環(huán)境下的只能 夠保持幾個(gè)月就會(huì)被空氣里面的電荷中和，過濾效率由85%降低到
30%，將會(huì)加重后面ePTFE薄膜層的過濾負(fù)擔(dān)，影響過濾器使用壽命。 該進(jìn)風(fēng)過濾器通常是裝在機(jī)柜的正前方，在機(jī)柜維修時(shí)通常要須
先拆卸掉該保護(hù)外殼，因此增加額外的工作量，在某些狹窄的機(jī)柜空
間,會(huì)帶來極其的不便。
為了達(dá)到較長的過濾器使用壽命，過濾器被通常設(shè)計(jì)得足夠龐
大，而且設(shè)計(jì)的過濾器不能清洗和清潔，因而過濾器的購買和更換成
本非常大。
中國專利文獻(xiàn)CN2860594公開了一種空氣過濾器濾芯，由殼體、 中心軸和折疊式濾紙組成，殼體由較大主環(huán)和較小底環(huán)構(gòu)成，較小底 環(huán)上設(shè)置有內(nèi)帶加強(qiáng)筋的底部，在帶加強(qiáng)筋的底部上設(shè)置有圓形和異 形進(jìn)氣孔，中心軸通過加強(qiáng)筋與殼體設(shè)置為一體結(jié)構(gòu)形式，由加強(qiáng)筋 支承、設(shè)置在殼體較大主環(huán)的中央，折疊式濾紙的折疊方向與中心軸 呈垂直排列、以外疏里密發(fā)射狀形式固定設(shè)置在中心軸外表面與殼體的內(nèi)表面之間，由于工作時(shí)空氣沿中心軸方向流動(dòng)，灰塵比較均勻分 布在折疊式濾紙表面上，有利于氣流的暢通，同時(shí)，在相同容積的殼 體較大主環(huán)內(nèi)設(shè)置較多的折疊式濾紙，有利于增加空氣過濾面和延長 濾芯的工作壽命，且殼體和中心軸呈一體結(jié)構(gòu)形式，使結(jié)構(gòu)更趨簡單 和合理。但是采用中心軸設(shè)計(jì)會(huì)造成有效過濾面積的下降，使得過濾 器的容塵量降低，而阻力升高。
發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型針對(duì)以上現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種用于暴露于全 天候條件下電力、無線遠(yuǎn)程通訊基站、有線電視及數(shù)據(jù)傳輸設(shè)備的"遠(yuǎn) 程終端"控制機(jī)柜的內(nèi)置熱交換系統(tǒng)的進(jìn)風(fēng)過濾器，它不僅具有除塵、 抗水性、抗鹽化物，還具有能夠抵抗所有對(duì)敏感電子元件造成腐蝕或 損壞的元素的抵御能力。
本實(shí)用新型的技術(shù)方案是
一種用于電氣設(shè)備內(nèi)置熱交換系統(tǒng)的進(jìn)氣過濾器，包括過濾器框 架和密封安裝于框架內(nèi)的過濾介質(zhì)，其特征在于所述的進(jìn)氣過濾器呈 圓形。
所述的過濾介質(zhì)通過密封膠密封安裝于框架內(nèi)，所述的過濾器框 架和密封膠呈圓環(huán)柱狀。
所述的過濾器框架為聚碳塑料框架或金屬框架或ABS塑料框架。
所述的過濾介質(zhì)包括至少一層初效過濾網(wǎng)、至少一層中效過濾網(wǎng) 和至少一層折疊過濾層。
所述的初效過濾網(wǎng)、中效過濾網(wǎng)呈梯度式三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。
所述的折疊過濾層為連續(xù)z形板材褶皺而成。所述的折疊過濾層設(shè)有若干加強(qiáng)筋。 所述折疊過濾層包括基層和透氣薄膜過濾層。
所述的基層包括至少一層硬挺的水刺無紡布和至少一層聚酰胺 納米纖維。
所述透氣薄膜過濾層為多孔聚四氟乙烯薄膜。
所述聚酰胺納米纖維其直徑為100-300納米，附著在水剌無紡布 上的聚酰胺納米纖維克重為2-40g/nf。
所述的透氣薄膜過濾層為經(jīng)駐極體極化處理的多孔聚四氟乙烯 薄膜。
優(yōu)化地，所述附著在水刺無紡布上的聚酰胺納米纖維克重為 10-20g/m2。
本實(shí)用新型一些進(jìn)一步的闡述是
本實(shí)用新型的過濾介質(zhì)除了透氣薄膜過濾層外還包括一層帶納 米纖維層的基層，該基層相對(duì)于通過過濾器的氣流方向設(shè)置在薄膜層 的上游側(cè)。該基層包含由100-500納米的聚酰胺纖維和硬挺水刺無紡 布復(fù)合介質(zhì)，較佳的選用200-300納米的聚酰胺纖維和硬挺水刺無紡 布復(fù)合介質(zhì)組合，材料復(fù)合優(yōu)選超聲波復(fù)合，次要選擇溶劑貼合。
透氣薄膜過濾層較佳的選用多孔聚四氟乙烯(ePTFE)制成，
ePTFE薄膜是疏水的，均勻的微孔結(jié)構(gòu)能夠抵抗水、霧、含鹽的化合 物等等并能高效的捕捉在薄膜的進(jìn)風(fēng)表面上，形成濾餅層；較佳的可 以在該透氣薄膜上做駐極體極化處理。
雖然ePTFE薄膜具有抗水、除霧、抗鹽化物和高效的除塵效率， 但是由于薄膜柔軟，厚度約5-10um，不能單獨(dú)的使用，必須要和透 氣支撐層一起使用，導(dǎo)致在使用和加工過程中，薄膜通常會(huì)被劃破， 拉傷，采用破損的過濾器是絕對(duì)不能使用的。因此，該過濾其結(jié)構(gòu)包括帶有三維梯度網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的濾網(wǎng)和打褶疊層的折疊過濾層，折疊過濾
層包括ePTFE薄膜和帶有聚酰胺納米纖維的水刺無紡布基材以及透 氣薄膜保護(hù)塑料柵格網(wǎng)，該透氣薄膜具有約為250 l/m2/s的空氣透氣 性，以及對(duì)0.3um大小的顆粒在32 LPM測(cè)試鳳量下的過濾效率至少 達(dá)到85%的除塵效率
而聚酰胺納米纖維的水刺無紡布基材具有約1000 l/m2/s的空氣 透氣性，以及對(duì)0.3um大小的顆粒在32LPMc測(cè)試風(fēng)量下的過濾效率 至少達(dá)到75%;而整個(gè)復(fù)合材料疊層，可獲得2001/mVs的空氣透氣 性，以及對(duì)0.3um大小的顆粒在32 LPM下的過濾效率至少達(dá)到99.5% 或更高的過濾效率，所述材料效率、阻力測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)為EN1822-3:1998; 所述材料透氣性測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)為ISO 9237-1995。
本實(shí)用新型所述的折疊過濾層還可設(shè)置無紡布或塑料網(wǎng)格布或 塑料格柵網(wǎng)等進(jìn)一步增強(qiáng)折疊過濾層的強(qiáng)度。
本實(shí)用新型可用于-4(TC至+12(TC的環(huán)境中，能夠抵抗各種預(yù)估 的工況以及抗水抗微小顆粒的實(shí)驗(yàn)，該過濾器是多層的梯度結(jié)構(gòu)，首 先讓粒徑大于5.0um以上的纖維粉塵顆粒被三維結(jié)構(gòu)的梯度初效過 濾層攔截，預(yù)計(jì)將攔截掉50°/。質(zhì)量比的纖維顆粒物粉塵和水氣及其含 鹽化合物；粒徑在l-5um的粒徑又被中效過濾層過濾掉45%質(zhì)量比 的纖維顆粒物粉塵和水氣及其含鹽化合物；納米纖維層將會(huì)過濾掉 4%質(zhì)量比的0.3-1.0um的纖維顆粒物粉塵和水氣及其含鹽化合物；而 最后一層透氣薄膜層將過濾掉0.5y。質(zhì)量比的0.1-0.3um顆粒的氣溶膠 和水氣。因此具有約99%的顆粒和水氣被攔截在薄膜的前面，只有約 0.5%的顆粒覆蓋在薄膜上，這將大大提高該進(jìn)風(fēng)過濾器的使用壽命。
本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員知道，隨著過濾器使用的增加，濾餅逐漸 在初效過濾層和中效過濾層的的表面和化纖纖維的縫隙中塞滿。同時(shí)這種濾餅也提供附加的過濾效應(yīng)，濾餅的過濾效率隨著時(shí)間的推移而 提高，當(dāng)上述含有濾餅的過濾器暴露在約100%相對(duì)濕度的潮濕氣候 中時(shí)，如果濾餅直接形成在透氣薄膜材料的表面上，則濾餅顆粒在潮 濕氣候中的膨脹導(dǎo)致透氣膜孔被堵住而造成過濾介質(zhì)的壓降加大。然 而，如果濾餅借助于初效過濾層和中效層與薄膜表面分離，那么這種 壓降將會(huì)大大減小，反而有積極的過濾效率。
本實(shí)用新型過濾器有以下幾個(gè)特點(diǎn)
1、 進(jìn)風(fēng)過濾器裝在機(jī)柜的側(cè)面，符合機(jī)柜散熱的最佳原理,而且過濾
器的安裝位置，不影響后繼機(jī)柜維護(hù)工作,簡單方便。
2、 過濾器外殼可選用阻燃的聚炭工程塑料,抗靜電、抗老化、抗電 擊優(yōu)異，因?yàn)槭菆A形，所以裝配更方便。
3、 采用三維結(jié)構(gòu)的初效梯度濾棉和中效濾棉以及含有納米纖維層 的水刺基材和聚四氟乙烯透氣薄膜材料，具有超高的容塵量，可 大大縮小過濾的體積。
4、 在不同形狀的過濾器中，在相同有效過濾面積的情況下，本發(fā)明 過濾器最大幅度地減小過濾配件的外型體積，具有大容塵量。
5、 過濾器粉塵清潔更方便、容易


圖1為本實(shí)用新型的一種折疊過濾層剖面結(jié)構(gòu)示意圖 圖2為本實(shí)用新型的一種折疊過濾層剖面結(jié)構(gòu)示意圖 圖3為本實(shí)用新型的一種折疊過濾層剖面結(jié)構(gòu)示意圖 圖4為本實(shí)用新型的一種折疊過濾層剖面結(jié)構(gòu)示意圖 圖5為本實(shí)用新型的一種折疊過濾層結(jié)構(gòu)示意圖 圖6為本實(shí)用新型的過濾器剖視結(jié)構(gòu)示意圖圖7為本實(shí)用新型過濾器爆炸圖 圖8為本實(shí)用新型的一種折疊過濾層結(jié)構(gòu)示意圖 圖9為本實(shí)用新型的過濾器剖視結(jié)構(gòu)示意圖 圖10為本實(shí)用新型過濾器爆炸圖
其中折疊過濾層IO,薄膜層ll，納米纖維層13，水刺無紡布14， 保護(hù)層15，塑料格柵網(wǎng)16，初效過濾網(wǎng)21，中效過濾網(wǎng)22，膠體 30，框架40，加強(qiáng)筋41。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的描述。 實(shí)施例一
如圖1、圖5、圖6、圖7所述，圓形進(jìn)氣過濾器包括圓環(huán)柱狀 過濾器框架40和密封安裝于框架內(nèi)的過濾介質(zhì)，過濾器框架40為金 屬框架。
所述過濾介質(zhì)包括一層初效過濾網(wǎng)21、 一層中效過濾網(wǎng)22和一 層折疊過濾層IO，由膠體30密封，，折疊過濾層10為連續(xù)Z形板材 打褶而成，折疊過濾層包括薄膜過濾層ll、 一層水刺無紡布14和設(shè) 于水刺無紡布14之上的一層聚酰胺納米纖維13，薄膜過濾層11為 經(jīng)駐極體處理的多孔聚四氟乙烯薄膜；聚酰胺納米纖維直徑為100納 米，附著在水刺無紡布上的聚酰胺納米纖維克重為2g/m2。 實(shí)施例二
如圖2、圖8、圖9、圖10所述，圓形進(jìn)氣過濾器包括圓環(huán)柱狀 過濾器框架40和密封安裝于框架內(nèi)的過濾介質(zhì)，過濾器框架40為聚 碳塑料框架。
所述過濾介質(zhì)包括一層初效過濾層20和一層折疊過濾層10，由膠體30密封，初效過濾層20呈梯度式三維結(jié)構(gòu)，由過濾層21，過 濾層22組成，折疊過濾層10為連續(xù)Z形板材打褶而成，折疊過濾層 10設(shè)有若干加強(qiáng)筋41，折疊過濾層包括薄膜過濾層ll， 一層水刺無 紡布14和一層聚酰胺納米纖維13，以及底部的一層保護(hù)層15，薄膜 過濾層11為經(jīng)駐極體處理的多孔聚四氟乙烯薄膜；聚酰胺納米纖維 其直徑為300納米，附著在水剌無紡布上的聚酰胺納米纖維克重為 40g/m2 。
實(shí)施例三
如圖4、圖5、圖6、圖7所述，圓形進(jìn)氣過濾器包括圓環(huán)柱狀 過濾器框架40和密封安裝于框架40內(nèi)的過濾介質(zhì)，過濾器框架40 為ABS塑料框架。
所述過濾介質(zhì)包括一層初效過濾層20和一層折疊過濾層10，由 膠體30密封，初效過濾層20呈梯度式三維結(jié)構(gòu)，由過濾層21，過 濾層22組成；折疊過濾層10為連續(xù)Z形板材打褶而成，折疊過濾層 IO從上至下為塑料格柵網(wǎng)16、聚酰胺納米纖維13、水刺無紡布14、 薄膜過濾層11、保護(hù)層15、塑料格柵網(wǎng)16，薄膜過濾層11為經(jīng)駐極 體處理的多孔聚四氟乙烯薄膜；聚酰胺納米纖維直徑為200納米，附 著在水刺無紡布上的聚酰胺納米纖維克重為10g/m2。 實(shí)施例四
如圖4、圖8、圖9、圖10所述，圓形進(jìn)氣過濾器包括圓環(huán)柱狀 過濾器框架40和密封安裝于框架內(nèi)的過濾介質(zhì)，過濾器框架40為聚 碳塑料框架。
所述過濾介質(zhì)包括一層初效過濾層20和一層折疊過濾層10，由 膠體30密封，初效過濾層20呈梯度式三維結(jié)構(gòu)，由過濾層21，過 濾層22組成；折疊過濾層10為連續(xù)Z形板材打褶而成，折疊過濾層10設(shè)有若干加強(qiáng)筋41，折疊過濾層10從上至下為塑料格柵網(wǎng)16、 聚酰胺納米纖維13、薄膜過濾層11、水刺無紡布14、塑料格柵網(wǎng)16， 薄膜過濾層11為經(jīng)駐極體處理的多孔聚四氟乙烯薄膜；聚酰胺納米 纖維直徑為250納米，附著在水刺無紡布上的聚酰胺納米纖維克重為 20g/m2。
應(yīng)當(dāng)指出的是，凡是折疊介質(zhì)層為Z形板材打褶而成呈圓形的技 術(shù)方案均落入本實(shí)用新型的保護(hù)范圍，任何簡單概念的替換都應(yīng)視為 本實(shí)用新型的簡單變形，屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求1、一種用于電氣設(shè)備內(nèi)置熱交換系統(tǒng)的進(jìn)氣過濾器，包括過濾器框架和密封安裝于框架內(nèi)的過濾介質(zhì)，其特征在于所述的進(jìn)氣過濾器呈圓形。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于電氣設(shè)備內(nèi)置熱交換系統(tǒng)的進(jìn)氣過 濾器，其特征在于所述的過濾介質(zhì)通過密封膠密封安裝于框架 內(nèi)，所述的過濾器框架和密封膠呈圓環(huán)柱狀。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于電氣設(shè)備內(nèi)置熱交換系統(tǒng)的進(jìn)氣過 濾器，其特征在于所述的過濾器框架為聚碳塑料框架或金屬框 架或ABS塑料框架。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于電氣設(shè)備內(nèi)置熱交換系統(tǒng)的進(jìn)氣過 濾器，其特征在于所述的過濾介質(zhì)包括至少一層初效過濾網(wǎng)、 至少 一層中效過濾網(wǎng)和至少 一層折疊過濾層。
5、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的用于電氣設(shè)備內(nèi)置熱交換系統(tǒng)的進(jìn)氣過 濾器，其特征在于所述的初效過濾網(wǎng)、中效過濾網(wǎng)呈梯度式三 維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。
6、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的用于電氣設(shè)備內(nèi)置熱交換系統(tǒng)的進(jìn)氣過 濾器，其特征在于所述的折疊過濾層為連續(xù)Z形板材褶皺而成。
7、 根據(jù)權(quán)利要求4或6所述的用于電氣設(shè)備內(nèi)置熱交換系統(tǒng)的進(jìn) 氣過濾器，其特征在于所述的折疊過濾層設(shè)有若千加強(qiáng)筋。
8、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的用于電氣設(shè)備內(nèi)置熱交換系統(tǒng)的進(jìn)氣過 濾器，其特征在于所述折疊過濾層包括基層和透氣薄膜過濾層。
9、 根據(jù)權(quán)利要求8所述的用于電氣設(shè)備內(nèi)置熱交換系統(tǒng)的進(jìn)氣過 濾器，其特征在于所述的基層包括至少 一層硬挺的水刺無紡布 和至少一層聚酰胺納米纖維。
10、 根據(jù)權(quán)利要求8所述的用于電氣設(shè)備內(nèi)置熱交換系統(tǒng)的進(jìn)氣過 濾器，其特征在于所述透氣薄膜過濾層為多孔聚四氟乙烯薄膜。
11、 根據(jù)權(quán)利要求9所述的用于電氣設(shè)備內(nèi)置熱交換系統(tǒng)的進(jìn)氣過 濾器，其特征在于所述聚酰胺納米纖維其直徑為100-300納米， 附著在水刺無紡布上的聚酰胺納米纖維克重為2-40g/m2。
12、 根據(jù)權(quán)利要求10所述的用于電氣設(shè)備內(nèi)置熱交換系統(tǒng)的進(jìn)氣 過濾器，其特征在于所述的透氣薄膜過濾層為經(jīng)駐極體極化處 理的多孔聚四氟乙烯薄膜。
13、 根據(jù)權(quán)利要求11所述的用于電氣設(shè)備內(nèi)置熱交換系統(tǒng)的進(jìn)氣 過濾器，其特征在于所述附著在水刺無紡布上的聚酰胺納米纖 維克重為10-20g/m2。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種用于暴露于全天候條件下電力、無線通訊基站的控制機(jī)柜的內(nèi)置熱交換系統(tǒng)的進(jìn)風(fēng)過濾器，主要用來去除0.3um以上空氣懸浮顆粒，包括過濾器框架和密封安裝于框架內(nèi)的過濾介質(zhì)，其特征在于所述的進(jìn)氣過濾器呈圓形。本實(shí)用新型過濾器安裝簡單方便、具有超高的容塵量，粉塵清潔更方便、容易。
文檔編號(hào)B01D46/00GK201435897SQ20092012191
公開日2010年3月31日 申請(qǐng)日期2009年6月11日 優(yōu)先權(quán)日2009年6月11日
發(fā)明者易元利, 沈亞斌 申請(qǐng)人:杭州卡麗科技有限公司