摘 要：針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)缺點(diǎn)，本文提出一種實(shí)驗(yàn)室用HVAC系統(tǒng)空氣過(guò)濾器，該HVAC系統(tǒng)空氣過(guò)濾器可以定期清潔和重復(fù)利用，并且配置用于去除空氣所帶的分子污染物和VOC而不阻礙空氣流過(guò)HVAC系統(tǒng)，能效低，效果好。 

1 引言 

　　暖通空調(diào){（HVAC）系統(tǒng)通常運(yùn)行以向建筑物內(nèi)部空間內(nèi)的居住者提供最佳的室內(nèi)空氣質(zhì)量。HVAC系統(tǒng)通過(guò)調(diào)節(jié)空氣、以通風(fēng)和過(guò)濾空氣的方式去除顆粒污染物并且提供適當(dāng)?shù)慕ㄖ锛訅海瑏?lái)實(shí)現(xiàn)最佳的室內(nèi)空氣質(zhì)量。而常規(guī)實(shí)驗(yàn)室對(duì)環(huán)境要求比較高，如溫度、濕度、空氣潔凈程度、通風(fēng)狀況等，所以實(shí)驗(yàn)室用HVAC系統(tǒng)的合理設(shè)計(jì)設(shè)置就顯得尤為重要。 

　　2 實(shí)驗(yàn)室用HVAC現(xiàn)狀 

　　實(shí)驗(yàn)室用HVAC系統(tǒng)一般共享幾個(gè)基本設(shè)計(jì)元素。例如，外部空氣（“供應(yīng)空氣”）通常通過(guò)空氣進(jìn)口被吸入建筑物的HVAC系統(tǒng)內(nèi)。一旦進(jìn)入HVAC系統(tǒng)，供應(yīng)空氣被過(guò)濾以去除顆粒污染物，然后被加熱或冷卻，再然后通過(guò)空氣分配系統(tǒng)在整個(gè)建筑物內(nèi)被循環(huán)。許多空氣分配系統(tǒng)包括返回空氣系統(tǒng)，該返回空氣系統(tǒng)配置為從建筑物內(nèi)部空間吸取空氣，并將該空氣（“返回空氣”）返回至HVAC系統(tǒng)。然后返回空氣與供應(yīng)空氣混合，之后被過(guò)濾、調(diào)節(jié)并在整個(gè)建筑物內(nèi)循環(huán)。在建筑物內(nèi)循環(huán)的空氣的一部分常常可以被排出到建筑物外部，以維持建筑物內(nèi)所需的氣壓。 

　　HVAC系統(tǒng)提供最佳室內(nèi)空氣質(zhì)量的效率主要依賴于HVAC系統(tǒng)內(nèi)空氣過(guò)濾器將顆粒污染物從建筑物內(nèi)空氣中去除的能力[1]。HVAC系統(tǒng)空氣過(guò)濾器一般包括纖維材料，該纖維材料配置為從穿過(guò)HVAC系統(tǒng)的空氣中去除固體微粒，如灰塵、花粉、霉菌和細(xì)菌。但是，常規(guī)HVAC系統(tǒng)空氣過(guò)濾器的一個(gè)缺點(diǎn)是：能夠去除諸如空氣所帶的分子污染物和揮發(fā)性有機(jī)化合物（VOC）的非常小的污染物的高效空氣過(guò)濾器往往會(huì)限制通過(guò)空氣過(guò)濾器的空氣流動(dòng)，由此使HVAC系統(tǒng)更努力地工作，并且消耗更多能量。 

　　常規(guī)HVAC系統(tǒng)空氣過(guò)濾器的另一個(gè)缺點(diǎn)是：臟了的或者堵塞的空氣過(guò)濾器通常從HVAC系統(tǒng)上移除，并被丟棄，然后安裝一個(gè)新的HVAC系統(tǒng)空氣過(guò)濾器。為了提高HVAC系統(tǒng)的空氣流動(dòng)并因此降低運(yùn)行成本，HVAC系統(tǒng)空氣過(guò)濾器有可能被不必要地丟棄以及更換。考慮到世界上有數(shù)百萬(wàn)個(gè)具有HVAC系統(tǒng)的建筑物，能夠從垃圾填埋場(chǎng)消除的被丟棄的空氣過(guò)濾器的數(shù)量是一個(gè)驚人的數(shù)字[2]。因此，需要一種HVAC系統(tǒng)空氣過(guò)濾器，該HVAC系統(tǒng)空氣過(guò)濾器可以定期清潔和重復(fù)利用，并且配置用于去除空氣所帶的分子污染物和VOC而不阻礙空氣流過(guò)HVAC系統(tǒng)。 

　　3 設(shè)計(jì)方案 

　　實(shí)驗(yàn)室用HVAC系統(tǒng)空氣過(guò)濾器包括支撐框架，該支撐框架配置用來(lái)將HVAC系統(tǒng)空氣過(guò)濾器合適地定向在建筑物通風(fēng)系統(tǒng)內(nèi)。 

　　（1）過(guò)濾器介質(zhì)包括棉紗布部分和靜電部分。棉紗布部分包括至少一層棉紗布，其配置為使用過(guò)濾器油成分進(jìn)行處理，以增強(qiáng)空氣流動(dòng)和對(duì)流過(guò)過(guò)濾器介質(zhì)的空氣的過(guò)濾。過(guò)濾器介質(zhì)包括棉紗布部分，該棉紗布部分包括放置在兩個(gè)環(huán)氧涂覆的鋁絲網(wǎng)之間的至少一層棉紗布，該至少一層棉紗布適合于用過(guò)濾器油成分進(jìn)行處理，以使得包括該過(guò)濾器介質(zhì)的微觀纖維束具有粘性。過(guò)濾器介質(zhì)的靜電部分配置為靜電吸引和凝聚流過(guò)HVAC系統(tǒng)的空氣中的顆粒污染物。

　　過(guò)濾器介質(zhì)的靜電部分可包括配置為帶電荷的中央網(wǎng)，該中央網(wǎng)每側(cè)由能夠被電極化的至少一層纖維覆蓋，該至少一層纖維中的每一層被接地線網(wǎng)覆蓋，其中一旦使該中央網(wǎng)帶正電荷，該至少一層纖維使流過(guò)HVAC系統(tǒng)的空氣中的顆粒污染物極化，由此造成污染物被靜電誘困在該至少一層纖維內(nèi)。過(guò)濾器介質(zhì)的靜電部分還可以設(shè)置包括用抗微生物分子涂層處理過(guò)的至少一些纖維，該抗微生物分子配置為破壞微生物，該抗微生物分子包括帶正電荷的分子，該帶正電荷的分子分布在至少一些纖維中的每一個(gè)纖維的整個(gè)圓周的周圍，并配置為與過(guò)濾器介質(zhì)內(nèi)的極化纖維合作。 

　　（2）過(guò)濾器油成分包括第一部分、第二部分和第三部分，第一部分包括按成分體積計(jì)算的石蠟油，第二部分包括按成分體積計(jì)算的聚α烯烴（PAO），第三部分包括按成分體積計(jì)算的紅色染料。靜電部分配置為靜電地吸引和凝聚流過(guò)建筑物通風(fēng)系統(tǒng)的空氣內(nèi)的空氣所帶的分子污染物和揮發(fā)性有機(jī)化合物（VOC）。 

　　（3）帶正電荷的中央網(wǎng)和一層或多層可極化的纖維將顆粒污染物誘困在可極化纖維層內(nèi)。靜電部分包括用帶正電荷的分子的涂層處理過(guò)的至少一些纖維，該帶正電荷的分子配置為靜電捕捉和破壞直徑小至0.001微米的帶負(fù)電荷的微生物和揮發(fā)性有機(jī)化合物。過(guò)濾器介質(zhì)包括物質(zhì)，這些物質(zhì)配置為釋放芳香劑到通過(guò)該過(guò)濾器介質(zhì)的空氣中。這些物質(zhì)一般位于靜電部分的下游，以避免靜電部分對(duì)芳香分子的破壞。帶正電荷的分子配置為靜電捕捉流過(guò)HVAC系統(tǒng)的空氣中的直徑小至基本上0.001微米的帶負(fù)電荷的微生物和揮發(fā)性有機(jī)化合物。過(guò)濾器介質(zhì)也可配置為靜電誘困顆粒污染物并釋放芳香劑到流過(guò)通風(fēng)系統(tǒng)的空氣中，過(guò)濾器介質(zhì)包括配置為破壞被誘困的顆粒污染物的抗微生物分子，過(guò)濾器介質(zhì)包括至少一種物質(zhì)，該至少一種物質(zhì)配置為釋放芳香劑到通過(guò)該過(guò)濾器介質(zhì)的空氣中，其中，該至少一種物質(zhì)位于抗微生物分子的下游，以避免抗微生物分子對(duì)芳香分子的破壞。 

　　4 小結(jié) 

　　本文介紹一種用于實(shí)驗(yàn)室通風(fēng)系統(tǒng)的暖通空調(diào)（HVAC）系統(tǒng)空氣過(guò)濾器，包括：支撐框架，其配置為將HVAC系統(tǒng)空氣過(guò)濾器合適地定向在建筑物通風(fēng)系統(tǒng)內(nèi)；以及包括棉紗布部分和靜電部分的復(fù)合過(guò)濾器介質(zhì)，靜電部分配置為靜電吸引和凝聚流過(guò)建筑物通風(fēng)系統(tǒng)的空氣內(nèi)的空氣所帶的分子污染物和揮發(fā)性有機(jī)化合物（VOC），節(jié)省投資，運(yùn)行效果好。