CN104165419B - 车载针孔静电式空气净化装置及其方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种车载针孔静电式空气净化装置及其方法。装置包括负离子发生器、粗滤网、针孔静电场模块、3D多孔结构陶瓷载体催化剂附着模块、低噪音横流风机、电气控制单元、机壳；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和塑料围框，机壳内顺着气流方向顺次设有粗滤网、针孔静电场模块、3D多孔结构陶瓷载体催化剂附着模块、低噪音横流风机，低噪音横流风机两侧分别设有负离子发生器和电气控制单元，粗滤网一侧与机壳进风口相接，低噪音横流风机与机壳出风口相接。本发明工作安全可靠，能耗低、噪音小、结构紧凑、操作简便、使用寿命长、维护方便，有利于小型车辆内空气品质的提升与改善。

Description

车载针孔静电式空气净化装置及其方法
技术领域
本发明涉及小型客车内空气净化领域，具体涉及一种车载针孔静电式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。据权威机构的调查分析，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，小型客车内的空气质量比室内环境中的空气质量更差。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。
人们赖以生存的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。
这些污染物使生活工作在这一环境内的人们身体健康受到严重影响。一种车载针孔静电式空气净化器是改善小型客车内空气污染的有效手段之一。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种车载针孔静电式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：
车载针孔静电式空气净化装置包括负离子发生器、粗滤网、针孔静电场模块、3D多孔结构陶瓷载体催化剂附着模块、低噪音横流风机、电气控制单元、机壳；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和塑料围框，机壳内顺着气流方向顺次设有粗滤网、针孔静电场模块、3D多孔结构陶瓷载体催化剂附着模块、低噪音横流风机，低噪音横流风机两侧分别设有负离子发生器和电气控制单元，粗滤网一侧与机壳进风口相接，低噪音横流风机与机壳出风口相接。
所述的针孔静电场模块包括负极孔板、不锈钢基合金针、正极针连接板、绝缘连接柱；负极孔板的孔腔为气流通道，不锈钢基合金针的根部与正极针连接板铆接固定，不锈钢基合金针置于负极孔板孔的轴心线上，并且不锈钢基合金针与负极孔板的孔腔两者数量相等，正极针连接板与负极孔板通过绝缘连接柱保持平行距离，并以螺钉紧固，正极针连接板和负极孔板分别用电缆与电气控制单元高压输出端的正、负极相连。
车载针孔静电式空气净化方法是：在低噪音横流风机的作用下，气流流径至少由粗滤网、针孔静电场模块、3D多孔结构陶瓷载体催化剂附着模块、负离子发生器、低噪音横流风机依次排列组成的流场；所述粗滤网、针孔静电场模块、3D多孔结构陶瓷载体催化剂附着模块、负离子发生器、低噪音横流风机分别内置风道，且上述风道互相贯通、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；同时在电场力的作用下，电离碳化杀灭真菌、细菌、微生物，净化空气，以达到净化空气的目的。
本发明采用物理吸附原理和催化分解原理，在空气流经车载针孔静电式空气净化装置的循环过程中，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，通过针孔静电场的作用，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，有利于车内空气质量的提升与改善。本发明所提供的车载针孔静电式空气净化装置经开机工作测试：甲醛、苯、二甲苯降低率可达90 %； 可吸入颗粒物PM10去除率≥95%；臭氧释放量≤ 0.05mg/m3。
附图说明：
图1是车载针孔静电式空气净化装置结构示意图；
图2是图1的A-A剖视示意图；
图3是针孔静电场模块结构示意图；
图4是图3的B-B剖面示意图。
具体实施方式
以下结合附图通过实施例对本发明的特征作进一步详细说明，以便于同行业技术人员的理解：
如图1、2所示，车载针孔静电式空气净化装置包括负离子发生器1、粗滤网2、针孔静电场模块3、3D多孔结构陶瓷载体催化剂附着模块4、低噪音横流风机5、电气控制单元6、机壳7；3D多孔结构陶瓷载体催化剂附着模块4包括3D多孔结构陶瓷载体催化剂附着模块本体和塑料围框，机壳7内顺着气流方向顺次设有粗滤网2、针孔静电场模块3、3D多孔结构陶瓷载体催化剂附着模块4、低噪音横流风机5，低噪音横流风机5两侧分别设有负离子发生器1和电气控制单元6，粗滤网2一侧与机壳7进风口相接，低噪音横流风机5与机壳7出风口相接。
图中箭头表示外循环空气的流径，即气体依次经过粗滤网2、针孔静电场模块3、3D多孔结构陶瓷载体催化剂附着模块4、负离子发生器1、低噪音横流风机5，以达到最好的使用效果。
3 D多孔结构陶瓷载体催化剂附着模块4由3D多孔结构陶瓷载体催化剂附着模块本体和塑料围框组成。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1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，所述的针孔静电场模块3包括负极孔板8、不锈钢基合金针9、正极针连接板10、绝缘连接柱11；负极孔板8的孔腔为气流通道，不锈钢基合金针9的根部与正极针连接板10铆接固定，不锈钢基合金针9置于负极孔板8孔的轴心线上，并且不锈钢基合金针9与负极孔板8的孔腔两者数量相等，正极针连接板10与负极孔板8通过绝缘连接柱11保持平行距离，并以螺钉12紧固，正极针连接板10和负极孔板8分别用电缆与电气控制单元6高压输出端的正、负极相连。
对于针孔静电场模块3的工作原理为：通过电气控制单元6高压输出端对正极针连接板10通正电、对负极孔板8通负电，两者形成了圆盘形高强度静电场。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，继而被负极所吸附，而细菌、真菌、病毒等微生物则在高强度电场的作用下被电离碳化杀灭，3D多孔结构陶瓷载体催化剂附着模块4还能起到过滤和吸附的作用。
由于不锈钢基合金针9位于负极孔板8孔腔的轴心线上，与负极孔板8孔腔内壁的放电距离相等，形成从轴心线到孔壁场强逐渐递减的圆盘形高强度静电场，不会产生低场强死角，选用合适的电压，也能有效控制由于空气电离而产生的臭氧释放量。选择恰当的负极孔板8孔腔和不锈钢基合金针9组成的配伍数量及排列方式，以获取尽可能大的通流面积，得到最好的工作性能。
车载针孔静电式空气净化方法是：在低噪音横流风机5的作用下，气流流径至少由粗滤网2、针孔静电场模块3、3D多孔结构陶瓷载体催化剂附着模块4、负离子发生器1、低噪音横流风机5依次排列组成的流场；所述粗滤网2、针孔静电场模块3、3D多孔结构陶瓷载体催化剂附着模块4、负离子发生器1、低噪音横流风机5分别内置风道，且上述风道互相贯通、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；同时在电场力的作用下，电离碳化杀灭真菌、细菌、微生物，净化空气，以达到净化空气的目的。

Claims (2)

1.一种车载针孔静电式空气净化装置，其特征在于包括负离子发生器（1）、粗滤网（2）、针孔静电场模块（3）、3D多孔结构陶瓷载体催化剂附着模块（4）、低噪音横流风机（5）、电气控制单元（6）、机壳（7）；3D多孔结构陶瓷载体催化剂附着模块(4)包括3D多孔结构陶瓷载体催化剂附着模块本体和塑料围框，机壳（7）内顺着气流方向顺次设有粗滤网（2）、针孔静电场模块（3）、3D多孔结构陶瓷载体催化剂附着模块（4）、低噪音横流风机（5），低噪音横流风机（5）两侧分别设有负离子发生器（1）和电气控制单元（6），粗滤网（2）一侧与机壳（7）进风口相接，低噪音横流风机（5）与机壳（7）出风口相接；
所述的针孔静电场模块（3）包括负极孔板（8）、不锈钢基合金针（9）、正极针连接板（10）、绝缘连接柱（11）；负极孔板（8）的孔腔为气流通道，不锈钢基合金针（9）的根部与正极针连接板（10）铆接固定，不锈钢基合金针（9）置于负极孔板（8）孔的轴心线上，不锈钢基合金针（9）与负极孔板（8）的孔腔两者数量相等，负极孔板（8）孔腔和不锈钢基合金针（9）组成的配伍数量及排列方式需使通流面积尽可能大；不锈钢基合金针（9）的针尖迎向进风方向，且针尖位于负极孔板（8）孔腔内；正极针连接板（10）与负极孔板（8）通过绝缘连接柱（11）保持平行距离，并以螺钉（12）紧固，正极针连接板（10）和负极孔板（8）分别用电缆与电气控制单元（6）高压输出端的正、负极相连。
2.一种使用如权利要求1所述装置的车载针孔静电式空气净化方法，其特征在于：在低噪音横流风机（5）的作用下，气流流径至少由粗滤网（2）、针孔静电场模块（3）、3D多孔结构陶瓷载体催化剂附着模块（4）、负离子发生器（1）、低噪音横流风机（5）依次排列组成的流场；所述粗滤网（2）、针孔静电场模块（3）、3D多孔结构陶瓷载体催化剂附着模块（4）、负离子发生器（1）、低噪音横流风机（5）分别内置风道，且上述风道互相贯通、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；同时在电场力的作用下，电离碳化杀灭微生物，净化空气。
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