CN103822305A - 一种空气净化器 - Google Patents

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欧阳宝林
邵开忠
姚智兵
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欧阳宝林
邵开忠
姚智兵
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Abstract

本发明涉及空气净化技术领域,具体为一种空气净化器,包括内置风机的风道,所述风道内,沿气流方向依次设置滤网、电离极化组件、电磁偏转组件、吸附组件和紫外光消毒组件,所述滤网沿气流方向依次包括金属滤网层和纤维滤网层;所述电离极化组件包括位于风道轴线上的电离极板,该电离极板上设置若干芒刺极;所述电磁偏转组件包括励磁偏转线圈;所述吸附组件包括接地的风道本身或接地并附着于风道内壁的吸附层;所述紫外光消毒组件为若干紫光管。本发明较好的限制了空气中颗粒的直通、跳跃、逃逸,增强了吸附效果,提高了净化效率;适用于最大粒径≤10微毫米的气态颗粒物,通称为PM10,而PM2.5的粒径为≤2.5微毫米,则更加适合。

Description

一种空气净化器
技术领域
[0001] 本发明涉及空气净化技术领域,具体为一种空气净化器。
背景技术
[0002] 由于近年来我国现代化和工业化进程的加快,空气污染的程度日益加剧,尤其是2013年我国很多城市出现持续雾霾天气,空气污染已经严重影响了人们的健康和生活质量。特别是空气中的PM2.5 (颗粒粒径< 2.5微毫米)粒径小、面积大、活性强、易附带有毒、有害物质,且在大气中的停留时间长、输送距离远,能够进入人体的支气管和肺泡内,严重危害到人体的健康。而随着社会经济水平持续向前发展,人们对生活质量的需求日益提高,希望能够在工作、生活中呼吸到新鲜、无污染的空气。目前静电除尘空气净化器是对空气净化的一种较好的方式,不断可以除去空气中的颗粒物还能杀灭空气中附带的有毒细菌。但是,静电除尘的过程中会出现直通、跳跃现象,效果不太理想。
发明内容
[0003] 本发明的目的在于克服上述不足,提供一种空气净化器,较好的限制了空气中颗粒的直通、跳跃、逃逸,增强了吸附效果,提高了净化效率。
[0004] 为实现上述技术目的,本发明提供的方案是:一种空气净化器,包括内置风机的风道,所述风道内,沿气流方向依次设置滤网、电离极化组件、电磁偏转组件、吸附组件和紫外光消毒组件,所述滤网沿气流方向依次包括金属滤网层和纤维滤网层;所述电离极化组件包括位于风道轴线上的电离极板,该电离极板上设置若干芒刺极;所述电磁偏转组件包括励磁偏转线圈;所述吸附组件包括接地的风道本身或接地并附着于风道内壁的吸附层;所述紫外光消毒组件为若`干紫光管。
[0005] 而且,所述滤网整体结构为抽屉式,其金属滤网层是20-40目/m2单层不锈钢筛网,其纤维滤网层是轿车空气滤清器滤网。
[0006] 而且,所述电离极化组件接入-12~-15KV电压。
[0007] 而且,所述励磁偏转线圈的磁场强度为4000~6000高斯。
[0008] 而且,所述吸附组件还包括置于风道轴线上且具有与电离极化组件中电离极板相同电极的电极板,该电极板接入-6~-8KV电压。
[0009] 而且,所述紫光管是波长187微毫米和/或254微毫米的紫外光。
[0010] 而且,所述风机将气流加速到ri6m/s。
[0011] 而且,所述风道入口处设置双路可调式风门。
[0012] 本发明还提供一种空气净化方法,包括如下步骤。
[0013] 步骤一,将待净化空气首先通过20-40目/m2的金属滤网层,及纤维滤网层,除去较大颗粒粉尘。
[0014] 步骤二,将步骤一所得空气经-12~-15KV的高压电离极化,使空气中细小粉尘荷电。[0015] 步骤三,将步骤二所得空气穿过磁场强度为4000-6000高斯的电磁场,带电细小粉尘在洛伦兹力的作用下实现电磁偏转。
[0016] 步骤四,将步骤三所得空气通过-6~-8KV的静电场,带电细小粉尘被吸附,该静电场对带电细小粉尘施加的电场力与带电细小粉尘在步骤三中受到的洛伦兹力方向相同。
[0017] 步骤五,将步骤四所得空气进行波长为187微毫米和/或254微毫米的紫外光消毒,得到洁净空气。
[0018] 本发明较好的限制了空气中颗粒的直通、跳跃、逃逸,增强了吸附效果,提高了净化效率;适用于最大粒径≤10微毫米的气态颗粒物,通称为ΡΜ10,而ΡΜ2.5的粒径为≤2.5微毫米,则更加适合。
附图说明
[0019] 图1是磁偏转技术的原理图。
[0020] 图2是本发明的结构框图。
[0021] 图3是本发明静电场和磁场的结构示意图。
具体实施方式
[0022] 下面结合附图及实施例对本发明作进一步说明。
[0023] 磁偏转技术的净化处理原理,如图1所示的实验模型,由两块永磁体在空间形成匀强磁场,磁力线均匀的由N极指向S极,磁感应强度为B,磁隙间上下各安放电极板Pl和Ρ2,在Pl上接入正电压,在在Ρ2上接入负电压,使Pl和Ρ2间形成匀强电场,电力线均匀地由Pl板指向Ρ2板,电场强度为Ε。设负离子
β以速度V自右向左射入该匀强电场(和磁场),根据带电粒子在磁场和电场中的受力分析,以速度V作为直线水平运动的负离子β受到来自电场的库仑力FE和来自磁场的洛伦
兹力FB,且FE和FB的矢量方向均垂直于β的运动方向,向上指向Pl板,致使负离子β在
电场和磁场中的实际运动轨迹与速度V的方向发生偏转,呈(向上的)抛物线形运动,最终被吸附于Pl板上。
[0024] 本方案利用上述磁偏转技术,在静电场的横向(垂直),建立了一个磁场,磁力线方向于图面垂直,使带电荷的气态颗粒物粒子除了受到电场(库伦力)作用外,同时还受到同向的磁场力(洛伦玆力)的作用,限制了它的跳跃现象。即使出现漏网(直通)现象,它也在磁场力的作用下依惯性抛入集尘区,达到除尘的目的。在结构设计中巧妙地将电场力FE和磁场力FB同相叠加,荷电尘粒在磁场力的作用下发生偏转,二者同向叠加附积于异性极板上,提高了气态颗粒物对极板的定向运动能力,从而大大增强了整机的吸附效果,使净化效率提高到95%以上。
[0025] 本实施例提供一种空气净化器,如图2和图3所示,包括内置风机的风道,所述风道内,沿气流方向依次设置滤网、电离极化组件、电磁偏转组件、吸附组件和紫外光消毒组件,所述滤网沿气流方向依次包括金属滤网层和纤维滤网层;所述电离极化组件包括位于风道轴线上的电离极板,该电离极板上设置若干芒刺极;所述电磁偏转组件包括励磁偏转线圈;所述吸附组件包括接地的风道本身或接地并附着于风道内壁的吸附层;所述紫外光消毒组件为若干紫光管。
[0026] 工作时,气态颗粒物随气流从左端首先进入电极化区,经过充分电离极化后,成为呈负极性的颗粒,随后流经励磁偏转线圈进入吸附区,在磁场和电场的综合作用下,呈抛物线运动轨迹向四周的风道壁运动,最终被吸附于风道(正极端)上。风道右端排除的是经过净化处理后的气流(清新空气)。
[0027] 进一步的,上述滤网整体结构为抽屉式,便于置换和维护;其金属滤网层是20-40目/m2单层不锈钢筛网,主要用于对超大颗粒异物的拦截和设备防护;其纤维滤网层是轿车空气滤清器滤网,主要拦截粒径> 10微毫米的气态颗粒物。
[0028] 进一步的,上述电离极化组件接入-12~-15KV电压,为粉尘颗粒荷电。
[0029] 进一步的,上述励磁偏转线圈的磁场强度为4000-6000高斯,使带电粉尘颗粒在洛伦兹力的作用下发生偏转,一方面可提供足够的洛伦兹力使粉尘颗粒能快速偏转向吸附区运动,另一方面又可避免洛伦兹力过大使粉尘颗粒在磁场内发生圆圈运动,不能达到除尘目的。
[0030] 进一步的,上述吸附组件还包括置于风道轴线上且具有与电离极化组件中电离极板相同电极的电极板,该电极板接入_6'8KV电压,利用电场力将带点粉尘进行吸附。
[0031] 此时的电场力和前面的洛伦兹力方向相同,可以使带点粉尘受到的磁场力和电场力同向叠加,达到最优的吸附效果。
[0032] 该电离极化组件、电磁偏转组件和吸附组件,采用抽屉式结构;高电压及励磁电流的接入方式为撞针式(开门即断电),便于定期维护和清理积尘。
[0033] 进一步的,上述紫光管是波长187微毫米和/或254微毫米的紫外光。根据风量大小在风道内置放相应数量的紫光管,紫光管发出特定波长(187微毫米和254微毫米,187微毫米紫光用于降解,254微毫米紫光用于杀菌消毒)的紫外光,能有效去除室内外空气中多种异味及有毒颗粒物。
[0034] 进一步的,上述风机将气流加速到ri6m/s。根据风量处理能力(m3 /h),本净化器可在150(T40000 m3/h范围内开发为6种型号系列产品,广泛适用于企业工作环境和家庭空气质量的净化。以下选取一款适合家庭使用的1500m3/h (JB15)型。
[0035] 进一步的,上述风道入口处设置双路可调式风门。根据需要,可进行室外新风或室内回风两种模式的任意转换,亦可任意预设新风与回风的比例。
[0036] 本实施例提供的空气净化器,其外形、尺寸、处理流量和噪音均与一台1.5KW空调的室外机相仿,耗电功率< 170W。在主控单元上的触摸屏上设有分时、定时、鲜风比例等工作模式和参数的触摸按键。
[0037] 本实施例还提供一种空气净化方法,包括如下步骤。
[0038] 步骤一,将待净化空气首先通过20-40目/ IIf的金属滤网层,及纤维滤网层,除去较大颗粒粉尘。
[0039] 步骤二,将步骤一所得空气经-12~-15KV的高压电离极化,使空气中细小粉尘荷电。 [0040] 步骤三,将步骤二所得空气穿过磁场强度为4000-6000高斯的电磁场,带电细小粉尘在洛伦兹力的作用下实现电磁偏转。[0041] 步骤四,将步骤三所得空气通过-6~-8KV的静电场,带电细小粉尘被吸附,该静电场对带电细小粉尘施加的电场力与带电细小粉尘在步骤三中受到的洛伦兹力方向相同。
[0042] 步骤五,将步骤四所得空气进行波长为187微毫米和/或254微毫米的紫外光消毒,得到洁净空气。
[0043] 本方案适用的气态颗粒物的最大粒径≤10微毫米,通称为PM10,而PM2.5的粒径为≤2.5微毫米,则更加适合。
[0044] 以上所述仅是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以做出若干改进或变形,这些改进或变形也应视为本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种空气净化器,包括内置风机的风道,其特征在于:所述风道内,沿气流方向依次设置滤网、电离极化组件、电磁偏转组件、吸附组件和紫外光消毒组件,所述滤网沿气流方向依次包括金属滤网层和纤维滤网层;所述电离极化组件包括位于风道轴线上的电离极板,该电离极板上设置若干芒刺极;所述电磁偏转组件包括励磁偏转线圈;所述吸附组件包括接地的风道本身或接地并附着于风道内壁的吸附层;所述紫外光消毒组件为若干紫光管。
2.根据权利要求1所述的一种空气净化器,其特征在于:所述滤网整体结构为抽屉式,其金属滤网层是20-40目/m2单层不锈钢筛网,其纤维滤网层是轿车空气滤清器滤网。
3.根据权利要求1所述的一种空气净化器,其特征在于:所述电离极化组件接入-12~-15KV电压。
4.根据权利要求1所述的一种空气净化器,其特征在于:所述励磁偏转线圈的磁场强度为4000~6000高斯。
5.根据权利要求1所述的一种空气净化器,其特征在于:所述吸附组件还包括置于风道轴线上且具有与电离极化组件中电离极板相同电极的电极板,该电极板接入-6~-8KV电压。
6.根据权利要求1所述的一种空气净化器,其特征在于:所述紫光管是波长187微毫米和/或254微毫米的紫外光。
7.根据权利要求1所述的一种空气净化器,其特征在于:所述风机将气流加速到4~16m/s。
8.根据权利要求广7中任一所述的一种空气净化器,其特征在于:所述风道入口处设置双路可调式风门。
9.一种空气净化方法,包括如下步骤: 步骤一,将待净化空气首先通过20-40目/m2的金属滤网层,及纤维滤网层,除去较大颗粒粉尘; 步骤二,将步骤一所得空气经-12~-15KV的高压电离极化,使空气中细小粉尘荷电; 步骤三,将步骤二所得空气穿过磁场强度为4000-6000高斯的电磁场,带电细小粉尘在洛伦兹力的作用下实现电磁偏转; 步骤四,将步骤三所得空气通过-6~-8KV的静电场,带电细小粉尘被吸附,该静电场对带电细小粉尘施加的电场力与带电细小粉尘在步骤三中受到的洛伦兹力方向相同; 步骤五,将步骤四所得空气用波长为187微毫米的紫外光进行降解,和/或,用波长为254微毫米的紫外光进行消毒,得到洁净空气。
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