CN101498487A - 矩阵式蜂巢光催化等离子净化器 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了矩阵式蜂巢光催化等离子净化器,结构包括机壳和内腔中所设置在进口和出口之间的净化单元模块,所述的净化单元模块是由从净化器的进口到出口依次设置的粗效过滤器、静电集尘过滤器、光催化等离子催化净化过滤器、正负离子搅拌器组成,然后依次为从进口进入的带有杂质的空气进行净化,最后在出口放出清新空气。本发明的矩阵式蜂巢光催化等离子净化器集高效灭菌、杀病毒、除尘、除去异味、除甲醛、除装修气体、降解有机废气于一体;矩阵式蜂巢结构,集尘比表面积大,集尘效率高;前后两端释放静电对空气进行电离,效率大于传统的单区释放静电;光催化净化过滤器催化氧化有害化学异味气体,等离子体产生高浓度的等离子体,彻底地杀死细菌;风阻小、集尘量大。

Description

矩阵式蜂巢光催化等离子净化器
技术领域
本发明涉及一种空气净化器,具体地说是一种矩阵式蜂巢光催化等离子净化器。
背景技术
近年来,随着人民生活水平的迅速提高,对室内空气污染意识不断提高,党中央、国务院和政府有关部门高度重视室内空气污染问题。温家宝总理在《室内装修污染严重规范市场刻不容缓》一文中批示“此事关系居民身体健康,应引起重视”。国家卫生部、环保局、建设部相继出台了《公共场所集中空调通风系统卫生管理办法》、《室内空气质量标准》、《空调通风系统清洗规范》、《公共场所空气微生物检验方法》等一系列法规条例。这都充分说明了国家对室内空气质量越来越重视,集中空调空气净化已是势在必行。所以该项目建设符合国家政策性要求也符合行业要求。
项目建设的必要性。目前市面上许多有空气净化器,但只是对空气进行简单的、初级的空气净化处理。即初、中、高效过滤器。2005年10月8日至12月6日,上海市环境保护产业协会和东华大学环境学院对上海中央空调进行调研,发现大楼清洗主要还停留在空调清洗服务公司进行保养,很少安装专业的空气净化消毒设备。空调清洗服务公司仅仅是对通风管道、风管等进行清洗。在管道内部深处等许多隐蔽地方无法做到清洁。在空调系统内部存在较多的如细菌、真菌、军团菌、粉尘等空调系统污染物。热交换盘管和冷却盘管由于低温潮湿,细菌等微生物容易繁殖衍生,随着送风气流进入空调房间,严重影响了空气质量。根据国家《公共场所集中空调通风系统卫生管理办法》和《公共场所卫生管理条例》,对集中空调的空气净化已经成为必需和必要的工作,而原有的净化设备无法满足要求。空气质量无法得到有效的保证。加上费用大,耗时长,一般的商务楼、会展中心都无法定期的,经常性的进行清洗。据不完全统计,目前上海市正在运作的中央空调有1万多台。可是大部分未能得到妥善的清洗。清洗率还不到百分之一。2004年,国家卫生部组织的一项全国抽查中,有93.8%的中央空调系统污染状况超过了卫生规范要求。其中因中央空调空气污染引起了各种呼吸病,加湿器热,不良建筑健康综合症等疾病。
传统空气净化器的局限性。目前,市面上空气净化器主要有活性炭过滤器、光触媒机、负离子机、臭氧机、静电集尘机等。以上机器在初期清除空气异味污染、杀菌等方面都存在一定的效果。但是,活性炭存在过滤器容易饱和,如果不及时更换的话,容易形成二次污染的缺点。光触媒是从日本引进的技术,理论上比较先进,但是在如何解决光触媒必需的253纳米紫外线波长、如何造就真正达到纳米级别的直径、增大接触比表面积等问题上存在应用技术上的问题。负离子号称空气维生素,对改善人体大脑功能和呼吸等方面有较大的作用。但是负离子本身并不具备空气净化作用,必须在室内空气本身就是清净的状况下才能较好的发挥作用。也就是说必须在正负离子达到一定比例上才能真正形成效果。臭氧具有很强的氧化性,对杀菌具有很强的效果。但是由于臭氧浓度超过0.16mg/m3的话,会致癌,对人体不利。矩阵式蜂巢光催化等离子净化器空气杀菌除尘消毒净化设备完全超越了以往空气净化机,采用了矩阵式等离子技术,有效的解决了空调系统空气净化问题。在技术上处于国内领先地位。
光触媒、光子、紫外线灯消毒缺点:不能集尘、有死角、寿命短、杀菌不彻底、有衰退、穿透力极弱;
臭氧消毒缺点:
1、不能集尘
2、有较多的局限性,不宜在以下场所使用:
有易燃、易爆气体直接接触的场所、粉尘过多的场所、50℃以上或-20℃以下的场所湿度较大的场所;
3、臭氧对物体有氧化性,不宜导入超过爆炸极限易燃性气体;
4、臭氧的穿透力弱,对物体纵深处细菌杀灭能力低;
电子(或静电)空气净化机缺点:
1、不能高效净化空气,快速去除甲醛等装修有害气体,对新装修有害气体净化效果差;
2、主要是通过静电使得尘埃颗粒带上电子降落,清除粉尘有效,但杀菌效果一般;
3、空气净化不全面;
4、不能释放负离子,不利于增加空气维生素。
等离子空气净化器与电子净化器的经济效益分析比较:
 
项目 静电空气净化器 矩阵式蜂巢光催化等离子净化器            
清洗周期 低于半年 简单,直接用自来水冲洗即可,清洗后不会对电场造成任何影响,对净化效率,阻力能耗及耗电量影响极小  
清洗费用 需请专业清洗公司进行清洗,费用较高   可自己清洗,方便省钱
使用寿命 5~7年 无需更换,使用寿命长达20年              
管道清洗 管道须定时清洗(一般1~2年),其清洗费用极高,一般>24元/平方米空调管道内壁展开面积           通常无需对管道进行清洗,特殊场合特殊情况可大幅度减少清洗次数
阻力能耗 130Pa,大大增空调的耗电量              约15Pa,减少空调的耗电量,可节约能源12%左右                
易损件、耗材 电子过滤器易损 无易损件、无耗材
安全性能 需根据经验定期检查维护,增加了工人与有害物质的接触机会 有完善的自动控制系统
发明内容
本发明所要解决的技术问题针对现有技术所存在的缺陷而提供一种集尘率高、杀菌力强、风阻小、无污染的矩阵式等离子净化器。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:矩阵式蜂巢光催化等离子净化器,结构包括机壳和内腔中所设置在进口和出口之间的净化单元模块,所述的净化单元模块是由从净化器的进口到出口依次设置的粗效过滤器、静电集尘过滤器、光催化等离子催化净化过滤器、正负离子搅拌器组成,然后依次为从进口进入的带有杂质的空气进行净化,最后在出口放出清新空气。
所述的净化单元模块所排列的矩阵根据所安装设备进风口尺寸来进行实际矩阵排列。
本发明的矩阵式蜂巢光催化等离子净化器,相对于现有技术所体现的有益效果为:
五大优势:
1、矩阵式蜂巢结构,集尘比表面积大于传统的垂直平板式、蜂巢式、纳米光子、光触媒净化器,集尘效率高。
2、前后两端释放静电对空气进行电离,效率大于传统的单区释放静电;产生高浓度的等离子体,破坏有毒有害异味气体分子结构,矩阵式净化装置针对小至0.01微米的气溶胶有极高的捕获效率,彻底地杀死细菌。
3、矩阵式净化装置加工精度高,电流小,等离子场强度大,空气阻力小,坚固耐用,故障率低,清洗维护简便。
4、节约能耗;每组模块功率为业内最低,仅15W,可节约能源12%,净化模块功率小,工作电压低,并提供工作、清洗、故障异常通信信号;
5、风阻小、集尘量大、清洗周期大于12个月,对捕获物进行烧结,断电后或高风速下不会造成二次污染;
八大特点:
1、是目前业内公认的比较先进、技术含量较高的净化器。
2、集高效灭菌、杀病毒、除尘、除去异味、除甲醛、除装修气体、降解有机废气于一体。
3、风阻小
3、净化风量大,风阻小。可在短时间内有效杀灭空气中的有害细菌、去除异味,集尘,除烟。
4、功能全面。集电子空气净化器和光触媒、光子紫外线杀菌的优势与一体。
5、微电脑智能控制,绿、红信号灯正确显示其工作状态。
6、安全保护好。操作人性化。全系统设计周密安全,适用安全。
7、运行成本低。每组耗电量仅15w。
8、稳定性。等离子电源控制系统具有过流过压自动保护装置,保证设备稳定运行。
适用场所:家庭、工厂、车间、机场、图书馆、科技馆、候机(车)室、体育馆、健身场所、商场、会议室、办公场所、机房等多种场所。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明进一步说明。
图1为矩阵式蜂巢光催化等离子净化器的净化单元模块的结构示意图;
图2为矩阵式蜂巢光催化等离子净化器的净化单元模块排列为矩阵式整机时的结构示意图。
具体实施方式
根据图1和2,本发明的矩阵式蜂巢光催化等离子净化器,结构包括机壳7和内腔中所设置在进口和出口之间的净化单元模块1,所述的净化单元模块1是由从净化器的进口到出口依次设置的粗效过滤器2、静电集尘过滤器3、光催化等离子催化净化过滤器4、正负离子搅拌器5组成,然后依次为从进口进入的带有杂质的空气6进行净化,最后在出口放出清新空气。
所述的带有杂质的空气6包括灰尘、甲醛、二氧化碳、病菌、霉菌、氨气等杂质。
所述的净化单元模块所排列的矩阵根据所安装设备进风口尺寸来进行实际矩阵排列。
其中:粗效过滤器是为了防止小动物和大的颗粒物进入空调。
静电集尘过滤器:预荷电集尘是利用极不均匀电场,形成电晕放电,其中包含的大量电子和正负离子在电场梯度的作用下,与空气中的微粒发生非弹性碰撞,从而附着在上面,使之成为荷电粒子。在外加电场力作用下,荷电粒子向集尘极迁移,最终沉积在集尘极上。其处理过程分为三个阶段:
a.e-+M(气体分子)→M-
b.M-+PM(微粒)→(PMM)-
c.(PMM)-→PMM(沉积在集尘极上);
静电集尘是一个物理过程,在这个过程中,对悬浮在空气中直径小于100μm的总悬浮颗粒(TSP)和直径小于10μm可吸入颗粒(PM10)的产生一定的清除效果。
等离子催化净化过滤器:在产生等离子体的过程中,高频放电产生瞬间高能量,打开某些有害气体分子的化学键,使其分解成单质原子或无害分子;等离子体中包含大量的高能电子、离子、激发态粒子和具有强氧化性的氢氧自由基,这些活性粒子的平均能量高于气体分子的键能,它们和有害气体分子发生频繁的碰撞,打开气体分子的化学键,同时还会产生大量的OH、HO2、O等自由基和氧化性极强的O3,它们与有害气体分子发生化学反应生成无害产物。在化学反应过程中,添加适当的催化剂,能使分子化学键松动或削弱,降低气体分子的活化能从而加速化学反应。
等离子体中的化学反应主要是通过气体放电产生的快电子激发来完成的。这些快电子与分子碰撞,使气体分子激发到更高的能级。被激发到高能级的分子,由于其内能的增加,既可以发生键的断裂也可以与其他特种发生化学反应。而由于碰撞推动部分能量的电子在电场的作用下仍可得到补偿。典型的反应类型如表所示。
Figure A200810007146D00081
从表中可以看到,非平衡等离子体是使分子活化的有效方法,它能使几乎所有的分子激发、电离和自由基化、产生大量的活性基团e。这些活性物种使得在通常条件下难以实现的反应可以很容易地在等离子体系统中完成。尤其对空气污染物的脱除、可以在很短的时间内使其甚至完全分解。
等离子体分解空气污染物可过以下两种途径进行:
a.高能级电子直接作用于污染物分子;各种碎片分子;
b.高能级电子间接作用于污染物分子;e-+O2(N2,H2O);2O(N,N.,.OH)+污染物分子;中性分子。
正负离子搅拌器使正负离子发生,增加空气维生素。
接下来介绍一下安装调试问题:
净化设备安装、布线与检修均可以与各种品牌的空调机组匹配。
安装过程:将各个模块装入机组内特制的防锈金属框架中,形成抽屉状,接好各个模块的电源,集成到主控箱,实施手动或远程自动控制。
安装位置:可直接将净化设备安装在空调箱内。侧面开口式,可直接从空调箱侧面装入即可。
当空调前面的空间不足时,可以采用侧装式从左右两边安装;当空调两侧的空间不足时,可以采用前装式从正面安装;当空调两侧和前面的空间不足时,可以采用顶部安装方式。
对于风机盘管式的中央空调系统,也可安装于风机盘管式空调机的回风口上,同样可以达到杀菌、除尘、去除异味等功能。
回风口式等离子空气净化设备,是为净化风机盘管式空调系统而设计的,适合安装于风机盘管式空调机的回风口上,同样可以达到杀菌、除尘、去除异味等功能,其各项指标与功能特点与中央空调型相同。
净化装置形式:可根据现场实际情况定型生产制作。

Claims (5)

1、矩阵式蜂巢光催化等离子净化器,其特征是:结构包括机壳和内腔中所设置在进口和出口之间的净化单元模块,所述的净化单元模块是由从净化器的进口到出口依次设置的粗效过滤器、静电集尘过滤器、光催化等离子催化净化过滤器、正负离子搅拌器组成,然后依次为从进口进入的带有杂质的空气进行净化,最后在出口放出清新空气。
2、根据权利要求1所述的矩阵式蜂巢光催化等离子净化器,其特征是:所述的净化单元模块所排列的矩阵根据所安装设备进风口尺寸来进行实际矩阵排列。
3、根据权利要求1或2所述的矩阵式等离子净化器,其特征是:所述的静电集尘过滤器中的预荷电集尘是利用极不均匀电场,形成电晕放电,其中包含的大量电子和正负离子在电场梯度的作用下,与空气中的微粒发生非弹性碰撞,从而附着在上面,使之成为荷电粒子,然后在外加电场力作用下,荷电粒子向集尘极迁移,最终沉积在集尘极上;其处理过程分为三个阶段:
Figure A200810007146C00021
Figure A200810007146C00022
Figure A200810007146C00023
4、根据权利要求1或2所述的矩阵式蜂巢光催化等离子净化器,其特征是:所述的等离子催化净化过滤器是在产生等离子体的过程中,高频放电产生瞬间高能量,打开某些有害气体分子的化学键,使其分解成单质原子或无害分子。
5、根据权利要求4所述的矩阵式蜂巢光催化等离子净化器,其特征是:所述的等离子催化净化过滤器分解空气污染物可过以下两种途径进行:
a.高能级电子直接作用于污染物分子;各种碎片分子;
b.高能级电子间接作用于污染物分子;e-+02(N2,H2O);20(N,N.,.OH)+污染物分子;中性分子。
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WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Open date: 20090805