挥发性物质过滤器制造技术

一种挥发性物质过滤器包含在平行于气流穿过所述过滤器的方向上延伸的塑料载体表面（４２）上的挥发性物质吸附剂材料粒子（４２）。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】挥发性物质过滤器本专利技术涉及挥发性物质过滤器。挥发性物质存在于封闭空间中的空气(气体)中，并且如果以足够的浓 度存在，则可以表现出对呼吸该空气的人和动物的健康的危险。在一般工业、化工厂中，并且在发动机的排气系统中，也需要从气体 10除去不需要的挥发性物质。这可以是为了安全而防止将它们排放进入到大气中，或防止它们在工艺中的随后阶段参与化学反应。因而，经常需要降 低气体中的挥发物质浓度。当前，各种固体材料(吸附剂)被用于吸附不需要的挥发性物质。在这 些材料中，有活性炭，所述材料以使得含有大量内部空隙的这样的方式制15备，所述内部空隙的表面区域可以捕获挥发性物质。吸附剂固体材料表现出气体相对难以渗透的致密块体(densemass)。对 于实际应用，由固有吸附剂材料的密度所引起的气体压降过大，因为风扇、 鼓风机或其它能够吹送气体穿过吸附剂材料的气体推进器(mover)过于昂 贵，不切实际地消耗高水平的功率，并且在迫使气体以实用速度穿过吸附 20剂材料期间弓i起无法接受的水平的噪声。因此，配置吸附剂的当前方法试图降低在迫使气体穿过吸附剂材料时 产生的压降。所有这些方法试图通过以下方法降低压降布置吸附剂材料， 使得它以这样的方式在空间中分布，所述的方式使得气体的通道穿过或越 过吸附剂材料粒子，而不需要气体直接通过固体吸附剂材料本身。这得到25 了实用的挥发物质过滤器。应当注意的是，在所有这些方法中，气体基本上在与用于吸附剂材料的载体结构的最大表面垂直的方向上通过，并且穿 过此结构的通道的布置是基本上随机和曲折的。在当前使用中，存在着许多配置吸附剂材料的方法，包括网状或开 孔泡沫体、吸附剂颗粒床、吸附剂颗粒坯、穿孔的吸附剂颗粒坯和碳织物 30(carbon cloth)。网状泡沫体是形成有开孔结构的塑料。吸附剂材料粒子以细粉的形式 被应用并粘附在该泡沫体孔的内表面上。可以迫使气体穿过该结构，因而 挥发性物质被吸附到吸附剂粒子中。附图的图2显示了在吹送气体穿过开 孔结构情况下的网状泡沫体10的厚片。作为实例，绘出了泡沫体的一个 5区域，其中显示粘附在开孔的表面上的吸附剂粒子12的位置。作为实例，绘出了 4条气流线路14，这表明迫使气体沿曲折的途径穿过泡沬体。此气流在实际的气体速度下可能是湍流。尽管此布置的压降比固有吸附剂材料 更低，但是此曲折途径和湍流的可能性意味着，存在着导致上述缺点的明 显压降。在垂直于气流方向的尺寸大于在气流方向上的泡沫体深度的情况10 下，设计此方法的网状泡沫体。保持大的这些比率，以使压降最小化。此方法的典型过滤器测量的面积是15 cmx60 cm，并且在气流方向上的厚度 为3毫米。吸附剂颗粒床通过在两个保持格栅(retaining grid)或筛(mesh)之间夹入 吸附剂颗粒形成，所述保持格栅或筛允许由例如风扇吹送的气体通过。选15择格栅的筛目尺寸，使得将吸附剂颗粒机械地保持在格栅之间，而且允许 气体穿过格栅表面中的穿孔，因而通过吸附剂颗粒。气体与吸附剂颗粒紧 密接近，并且将挥发性物质吸附到吸附剂颗粒中。然而，气流路线是曲折 的，并且产生如上所述的相同压降问题。附图的图3显示了由保持吸附剂 颗粒26的格栅24形成的吸附剂颗粒床。气流在实用的气体速度下是曲折20并可能是湍流的。与上述方法相同，压降低于吸附剂材料本身的压降，但 是显著地具有上述产生的缺点。在垂直于气流方向的尺寸大于在气流方向上的床深度的情况下，设计 吸附剂颗粒床。保持大的这些比率，以使压降最小化。吸附剂颗粒坯仅从吸附剂颗粒形成。可以在制造期间借助于热和/或压25力处理和/或涂覆的粘合剂将大量颗粒粘合在一起。将坯形成为这样的形 状，所述形状适于在垂直于气流方向的尺寸大于在气流方向上的床深度的 情况下的预定应用。保持小的这些比率，以使压降最小化。附图的图4显 示了用于形成坯32而粘合的吸附剂材料34的颗粒。应当注意的是，这是 截面图，并且尽管颗粒在一些情况下似乎是分开的，但是它们事实上粘附30在截面的平面以外的其它颗粒上，使得它们形成了一个连接的刚性块体(rigid mass)。气流在实用的气体速度下是曲折并可能是湍流的。与上述方法相同，压降低于吸附剂材料本身的压降，但是仍然显著地具有上述产生 的缺点。穿孔的吸附剂颗粒坯以与上述吸附剂颗粒坯相同的方式形成，但是具5有的改进之处在于，在不含有吸附剂颗粒的坯中形成有空隙。典型地，这些空隙可以具有4 mm的直径并且中心隔开8 mm，以及在气流方向上整个穿过坯。典型地，坯在气流方向上的深度为约2-12mm。空隙允许气体比穿过颗粒的粘合块体相对更自由地通过，结果是更大比例的气流实际上穿过这些空隙。与在没有空隙的粘合吸附剂颗粒之间推动气体相比，这显 io著地降低了吸附剂材料吸附挥发性物质的效率。再次，在垂直于气流方向的尺寸大于在气流方向上的坯厚度的情况下，设计该坯。保持大的这些比率，以进一步使压降最小化。碳织物从借助于化学品和热处理的组合而碳化的棉或其它织物制备。典型地，织物的织纹在针迹阵列中留下空隙，所述空隙允许气体穿过织物。 15碳化导致了对织物赋予吸附剂材料的性质。当气体穿过织物时，挥发性物质被吸附。在垂直于气流方向的尺寸大于在气流方向上的织物深度的情况下，编织该织物。保持大的这些比率，以进一步使压降最小化。通过上述方法中的任何一种得到的挥发性物质的吸附效率可能非常低，典型地少于约10%。因此可以看出，难以制备具有低压降和高吸附效 20 率的挥发性物质吸附过滤器。本专利技术的目的是提供一种与上述现有技术过滤器相比具有提高的吸附效率、降低的压降和更长的寿命的挥发性物质过滤器。根据本专利技术，提出的是挥发性物质过滤器在气流穿过过滤器的方向上延伸的载体表面上具有挥发性物质吸附剂材料。 25 根据本专利技术的过滤器特别适合用于空气清洁和HVAC(加热、通风和空气调节)工业，在所述工业中，用于过滤器的可用空间可能受到限制，并且在所述工业中，具有对气流的最小阻力将是有利的。在本专利技术的优选实施方案中，将吸附剂材料粒子粘附在在气流方向上延伸的表面上，尤其是在平行于气流方向的表面上。因此，载体表面优选 30相对气流方向取向，从而总是表现载体表面在对气流的阻力方面几何上最小的可能面积。这是与现有技术过滤器相比的不同之处，在现有技术过滤 器中，气流基本上垂直于它们的支持结构，并且在吸附剂材料载体表面附 近的气体速度矢量在相对于表面的随机方向上取向。此区别使得在本专利技术 中得到的压降显著低于现有技术过滤器的压降。 5 为了经济和重量轻，可以从合适的塑料形成吸附剂材料载体表面。载体表面可以具有典型0.05至0.3 mm、优选约0.1 mm厚的薄横截面。此薄 橫截面导致了由载体表面表现出的对气流的阻力低，从而保持总压降低。 在一个优选实施方案中，载体表面为管状形式。这样的管状载体表面 可以具有圆柱形、三角形、正方形、六边形或其它多边形的横截面。io 在其它的优选实施方案中，可以由基本上平行的载体表面的阵列提供载体表面，布置所述基本上平行的载体表面，使得气体可以沿每一表面流 过。这样的布置可以使载体表面紧密集合在一起，而没有不需要的压降增 力口。这是因为气体可以以顺行的、直的、平滑的并且通常为层流的方式在 表面之间本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种挥发性物质过滤器，其包含在气流穿过所述过滤器的方向上延伸的载体表面上的挥发性物质吸附剂材料。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：杰弗里诺曼瓦尔特盖伊，乔治格里菲思，
申请(专利权)人：瓦勒隆二有限公司，
类型：发明
国别省市：GB[英国]