CN103982948A - 复合式室内空气净化装置及其方法 - Google Patents

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杨恃
华晓飞
杨琦
朱骁毅
李峰
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Abstract

本发明公开了一种复合式室内空气净化装置及其方法。装置包括智能化操作单元、高压发生器、粗滤网、棒状放电极圆柱形电场高压静电模块、3D多孔结构陶瓷载体催化剂附着模块、机壳、低噪音风机、负离子发生器，3D多孔结构陶瓷载体催化剂附着模块包括3D多孔结构陶瓷载体催化剂附着模块本体、塑料围框；机壳内上部设有智能化操作单元、高压发生器，机壳内中下部平行设有粗滤网、棒状放电极圆柱形电场高压静电模块、3D多孔结构陶瓷载体催化剂附着模块、低噪音风机，低噪音风机上端设有负离子发生器。本发明工作安全可靠，能耗低、噪音小、智能化操作简便、使用寿命长、维护方便，有利于室内空气品质的提升与改善。

Description

复合式室内空气净化装置及其方法
技术领域
本发明涉及室内空气净化领域，具体涉及一种复合式室内空气净化装置及其方法。
背景技术
室外环境空气质量和室内空气污染越来越受到人们的高度关注。据美国环境保护署（EPA）的调查分析，室内环境的空气污染要比室外环境的空气污染程度严重5～10倍。“装修病”和“空调病”是危害人们健康的隐形杀手。室内环境的空气污染已经成为当今严重危及人类身体健康的三大环境污染之一。
 一个人每天平均呼吸2.2万次，约吸入1.6万升空气，约有80%的时间在室内生活、工作、学习和休息。人们赖以生存的室内空间中主要存在三大类污染物：
a.悬浮颗粒：悬浮粉尘、宠物皮屑、花粉、唾液飞沫、香烟烟雾、油烟、气溶胶、霉菌孢子、尘螨（后两者应归为“微生物类”，但其颗粒较大）等，微粒直径：0.9～90微米，会引起肺炎、支气管炎、哮喘、呕吐、皮肤过敏等不适和疾病；
b.有毒气体：甲醛、苯、二甲苯、氨、臭氧等，微粒直径0.0001～0.001微米。轻度污染时会造成头痛、胸闷、眼鼻喉刺痛、咳嗽等，严重时会造成肺水肿、神经系统损伤、不孕综合症、胎儿畸形等，更严重时会引起癌症和死亡；
c.细菌和病毒：细菌直径0.4～1微米，病毒直径0.02～0.3微米（SARS病毒的直径为0.1～0.16微米），会引起各类病毒性、细菌性感染疾病。
这些污染物使生活在这一环境内的人们身体健康受到影响。一种复合式的空气净化器是改善室内空气污染的主要手段之一。
发明内容
 本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种复合式室内空气净化装置及其方法。
本发明的实现由以下技术方案完成：
复合式室内空气净化装置包括智能化操作单元、高压发生器、粗滤网、棒状放电极圆柱形电场高压静电模块、3D多孔结构陶瓷载体催化剂附着模块、机壳、低噪音风机、负离子发生器， 3D多孔结构陶瓷载体催化剂附着模块包括3D多孔结构陶瓷载体催化剂附着模块本体、塑料围框；机壳内上部设有智能化操作单元、高压发生器，机壳内中下部平行设有粗滤网、棒状放电极圆柱形电场高压静电模块、3D多孔结构陶瓷载体催化剂附着模块、低噪音风机，低噪音风机上端设有负离子发生器，粗滤网一侧与机壳进风口相接，负离子发生器与机壳出风口相接。
所述的棒状放电极圆柱形电场高压静电模块包括负极导电孔板、金属圆管、棒状放电极、正极导电网板、连接固定支架；金属圆管与负极导电孔板滚压铆固，金属圆管的空腔为气流通道，棒状放电极的根部与正极导电网板铆接固定，棒状放电极的头部加工成半圆球，棒状放电极置于金属圆管的轴心线上，并且棒状放电极与金属圆管两者数量相等，正极导电网板与负极导电孔板通过连接固定支架保持平行距离，并以螺钉紧固，正极导电网板和负极导电孔板分别用电缆与高压发生器的正、负极相连。
复合式室内空气净化方法是：在风机的作用下，气流流径至少由棒状放电极圆柱形电场高压静电模块、3D多孔结构陶瓷载体催化剂附着模块、负离子发生器依次排列组成的流场；所述棒状放电极圆柱形电场高压静电模块、3D多孔结构陶瓷载体催化剂附着模块、负离子发生器分别内置风道，且上述三者风道互相贯通、流场顺畅；通过催化剂的作用能分解空气中的甲醛、苯、二甲苯、臭氧有害气体；空气中的悬浮微粒在带正电荷后被极性相反的负极所吸附，能去除空气中的烟尘、PM2.5可吸入颗粒物；在电场力的作用下，电离碳化杀灭真菌、细菌、微生物，净化空气。
 本发明采用物理吸附原理和催化分解原理，在空气流经本方法所提供的装置的循环过程中，通过催化剂的作用，能有效分解空气中的甲醛、苯、二甲苯、臭氧等有毒有害气体，通过圆柱形高压静电场的作用，能高效吸附空气中的烟尘、PM10、PM2.5等可吸入颗粒物及电离碳化杀灭细菌、真菌、病毒等微生物，达到净化空气的目的，同时释放一定量的负离子，使人有清新的感觉。该装置工作安全可靠，能耗低，噪音小，智能化操作简便，使用寿命长，维护方便，有利于室内空气质量的提升与改善。本发明所提供的复合式净化装置开机工作实测结果： 在30m3舱内，工作8小时，甲醛、苯、二甲苯降低率94%～98 %； 在53m3舱内，工作1小时，可吸入颗粒物PM2.5去除率≥ 95%； 在20m3舱内，工作2小时，臭氧释放量≤ 0.05mg/m3。
附图说明：
图1是复合式室内空气净化装置结构示意图；
图2是本发明的棒状放电极圆柱形电场高压静电模块结构示意图；
图3是本发明的棒状放电极圆柱形电场工作原理图；
图4是本发明的3D多孔结构陶瓷载体催化剂附着模块示意图。
具体实施方式
以下结合附图通过实施例对本发明的特征及其相关特征作进一步详细说明，以便于同行业技术人员的理解：
如图1、4所示，复合式室内空气净化装置包括智能化操作单元1、高压发生器2、粗滤网3、棒状放电极圆柱形电场高压静电模块4、3D多孔结构陶瓷载体催化剂附着模块5、机壳6、低噪音风机7、负离子发生器8，3D多孔结构陶瓷载体催化剂附着模块5包括3D多孔结构陶瓷载体催化剂附着模块本体14、塑料围框15；机壳6内上部设有智能化操作单元1、高压发生器2，机壳6内中下部平行设有粗滤网3、棒状放电极圆柱形电场高压静电模块4、3D多孔结构陶瓷载体催化剂附着模块5、低噪音风机7，低噪音风机7上端设有负离子发生器8，粗滤网3一侧与机壳6进风口相接，负离子发生器8与机壳6出风口相接。
图1中箭头表示外循环空气的流径，即气体依次经过过粗滤网3、棒状放电极圆柱形电场高压静电模块4、3D多孔结构陶瓷载体催化剂附着模块5、低噪音风机7、负离子发生器8，以达到最好的使用效果。
3D多孔结构陶瓷载体催化剂附着模块5由3D多孔结构陶瓷载体催化剂附着模块本体14和塑料围框15组成。其工作原理具有如下描述：3D多孔陶瓷载体采用了3D多维孔径陶瓷板，该材料的表面积大于700m2/g，孔道为2~6μm,与空气接触面积大，能高效地吸附PM2.5等各种空气悬浮颗粒污染物；3D多孔结构陶瓷载体进行催化剂均匀附着处理，当气流经过其表面时，其中的有机气体会被催化剂氧化还原，分解为CO2和H2O，且催化剂不会被消耗，能高效分解过流的醛类、苯类、臭氧等有毒有害气体；与铝基、纸基、氧化铝陶瓷载体相比，陶瓷基载体与催化剂亲和力更强，不易产生龟裂脱落现象，耐温耐湿，性能稳定，使用寿命长。
 负离子发生器8的工作原理为：负离子和空气中的烟尘、灰尘会产生带静电的微粒，在空气循环中被吸附（较大颗粒也会产生沉降），同时，负离子也是空气清新的源泉，它能使人感到精神振奋，头脑清新，身心愉悦。
如图2、3所示，所述的棒状放电极圆柱形电场高压静电模块4包括负极导电孔板9、金属圆管10、棒状放电极11、正极导电网板12、连接固定支架13；金属圆管10与负极导电孔板9滚压铆固，金属圆管10的空腔为气流通道，棒状放电极11的根部与正极导电网板压12铆接固定，棒状放电极11的头部加工成半圆球，棒状放电极11置于金属圆管10的轴心线上，并且棒状放电极11与金属圆管10两者数量相等，正极导电网板12与负极导电孔板9通过连接固定支架13保持平行距离，并以螺钉紧固，正极导电网板12和负极导电孔板9分别用电缆与高压发生器2的正、负极相连。
对于棒状放电极圆柱形静电场高压静电模块4的工作原理为：通过高压发生器2对棒状放电极11通正电、对金属圆管10通负电，两者形成了圆柱形高压静电场。在电场力的作用下，空气中的悬浮颗粒物，如烟尘、PM10、PM2.5等被荷电而带正电荷，继而被金属圆管10的内壁（带负电）所吸附，而细菌、真菌、病毒等微生物则在电场的作用下被电离碳化杀灭。
 由于棒状放电极11位于金属圆管10的轴心线上，与金属圆管10内壁的放电距离相等，形成从轴心线到管壁场强逐渐递减的圆柱形高压静电场，不会产生低场强死角，也可有效控制由于空气电离而产生的臭氧释放量。选择恰当的金属圆管10和棒状放电极11组成的配伍数量及排列方式，以获取尽可能大的过流面积，得到最好的工作性能。
复合式室内空气净化方法是：在风机的作用下，气流流径至少由棒状放电极圆柱形电场高压静电模块、3D多孔结构陶瓷载体催化剂附着模块、负离子发生器依次排列组成的流场；所述棒状放电极圆柱形电场高压静电模块、3D多孔结构陶瓷载体催化剂附着模块、负离子发生器分别内置风道，且上述三者风道互相贯通、流场顺畅；通过催化剂的作用能分解空气中的甲醛、苯、二甲苯、臭氧有害气体；空气中的悬浮微粒在带正电荷后被极性相反的负极所吸附，能去除空气中的烟尘、PM2.5可吸入颗粒物；在电场力的作用下，电离碳化杀灭真菌、细菌、微生物，净化空气。

Claims (3)

1.一种复合式室内空气净化装置，其特征在于包括智能化操作单元(1)、高压发生器(2)、粗滤网(3)、棒状放电极圆柱形电场高压静电模块(4)、3D多孔结构陶瓷载体催化剂附着模块(5)、机壳(6)、低噪音风机(7)、负离子发生器(8)， 3D多孔结构陶瓷载体催化剂附着模块(5)包括3D多孔结构陶瓷载体催化剂附着模块本体(14)、塑料围框(15)；机壳(6)内上部设有智能化操作单元(1)、高压发生器(2)，机壳(6)内中下部平行设有粗滤网(3)、棒状放电极圆柱形电场高压静电模块(4)、3D多孔结构陶瓷载体催化剂附着模块(5)、低噪音风机(7)，低噪音风机(7)上端设有负离子发生器(8)，粗滤网(3)一侧与机壳(6)进风口相接，负离子发生器(8)与机壳(6)出风口相接。
2.根据权利要求1所述的一种复合式室内空气净化装置，其特征在于所述的棒状放电极圆柱形电场高压静电模块(4)包括电孔板(9)、金属圆管(10)、棒状放电极(11)、正极导电网板(12)、连接固定支架(13)；金属圆管(10)与负极导电孔板(9)滚压铆固，金属圆管(10)的空腔为气流通道，棒状放电极(11)的根部与正极导电网板压(12)铆接固定，棒状放电极(11)的头部加工成半圆球，棒状放电极(11)置于金属圆管(10)的轴心线上，并且棒状放电极(11)与金属圆管(10)两者数量相等，正极导电网板(12)与负极导电孔板(9)通过连接固定支架(13)保持平行距离，并以螺钉紧固，正极导电网板(12)和负极导电孔板(9)分别用电缆与高压发生器(2)的正、负极相连。
3.一种使用如权利要求1所述装置的复合式室内空气净化方法，其特征在于：在风机的作用下，气流流径至少由棒状放电极圆柱形电场高压静电模块、3D多孔结构陶瓷载体催化剂附着模块、负离子发生器依次排列组成的流场；所述棒状放电极圆柱形电场高压静电模块、3D多孔结构陶瓷载体催化剂附着模块、负离子发生器分别内置风道，且上述三者风道互相贯通、流场顺畅；通过催化剂的作用能分解空气中的甲醛、苯、二甲苯、臭氧有害气体；空气中的悬浮微粒在带正电荷后被极性相反的负极所吸附，能去除空气中的烟尘、PM2.5可吸入颗粒物；在电场力的作用下，电离碳化杀灭真菌、细菌、微生物，净化空气。
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