CN104990154A - 一种空气净化方法及空气净化器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及空气净化领域，具体涉及一种空气净化方法及空气净化器，应用于所述空气净化方法的空气净化器包括沿空气净化器空气流动方向设置的进风口，陶瓷片组件和出风口，所述陶瓷片组件包括陶瓷片和缠绕在陶瓷片上的发热丝；所述空气净化方法包括如下步骤：发热丝加热陶瓷片使陶瓷片表面温度达到150-180度，陶瓷片周围空气被加热后自下而上流动，流动的速度随着温度的升高而加快，空气由进风口吸入至陶瓷片周围，陶瓷片高温极化净化空气中的污染物，所得净化后空气由出风口排出。本发明上述技术方案适用于各类家居及办公室，有效消除空气中的静电、病毒、细菌和粉尘，无噪音，无耗材更换，不会产生二次污染。

Description

一种空气净化方法及空气净化器

技术领域

本发明涉及空气净化领域，具体涉及一种空气净化方法及空气净化器。

背景技术

空气净化器是指能够吸附、分解或转化各种空气中的污染物，有效提高室内空气清洁度的产品。在居家、医疗、工业领域均有应用，其最主要的功能是去除空气中的颗粒物，包括过敏原、室内的PM2.5等，同时还可以解决由于装修或其他原因导致的室内、地下空间、车内挥发性有机物空气污染问题。由于相对封闭的空间中空气污染物的释放有持久性和不确定性的特点，因此使用空气净化器净化室内空气是国际公认的改善室内空气质量的方法之一。

现有的空气净化器常用的对空气中颗粒物的去除技术，主要有机械滤网式、光触媒、紫外光、高压静电集尘、负离子和等离子体法等。

现有空气净化器常用的净化技术的缺点如下：

机械过滤一般主要通过以下4种方式捕获微粒：直接拦截，惯性碰撞，布朗扩散机理，筛选效应，其对细小颗粒物收集效果好但风阻大，为了获得高的净化效率，滤网的阻力较大，而且滤网需要致密导致寿命降低，需定期更换。

高压静电集尘是利用高压静电场使气体电离从而使尘粒带电吸附到电极上的收尘方法，其风阻虽小但对较大颗粒和纤维捕集效果差，会引起放电，且清洗麻烦费时，易产生臭氧，形成二次污染。

负离子和等离子体法去除室内颗粒污染物的工作原理类似，都是通过使空气中的颗粒物带电，聚结形成较大颗粒而沉降，但颗粒物实际上并未移除，只是附着于附近的表面上，易导致再次扬尘。

静电驻极式滤网，相对机械式过滤能仅可有效地去除10微米以上的颗粒物，而当颗粒物的粒径除至5微米、2微米甚至亚微米的范围时，高效的机械式过滤系统就会变得比较昂贵，且风阻会显著增加。

现有的传统的空气净化器的结构如下：

市面上销售的空气净化器主要由马达、风扇、空气过滤网、智能监测系统组成，部分型号的机器配有加湿功能的水箱，或是辅助净化装置，如负离子发生器、高压电路等。

空气过滤网是其中的核心部件，其他的净化装置实际上起到的仅是辅助功能，所以空气过滤网的好坏是直接影响是空气净化器效果的最关键因素。但是滤网有一定的使用寿命，用过一段时间后要更换。滤网在使用过程中不能排除产生二次污染的可能性。马达和风扇作为空气净化器最核心也是必不可少的配件，主要作用是控制空气进行循环流动，将带有污染物的空气吸入后经过过滤后再将空气吹出。但马达风扇工作时会产生噪间，影响环境。

因此，需要一种高效、安静、无二次污染的空气净化技术，并能使用该技术制备出空气净化器。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种高效、安静、无二次污染的空气净化方法及空气净化器。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：提供一种空气净化方法，应用于所述空气净化方法的空气净化器包括沿空气净化器空气流动方向设置的进风口，陶瓷片组件和出风口，所述陶瓷片组件包括陶瓷片和缠绕在陶瓷片上的发热丝；所述空气净化方法包括如下步骤：

发热丝加热陶瓷片使陶瓷片表面温度达到150-180度，陶瓷片周围空气被加热后自下而上流动，流动的速度随着温度的升高而加快，空气由进风口吸入至陶瓷片周围，陶瓷片高温极化净化空气中的污染物，所得净化后空气由出风口排出。

本发明的另一技术方案为提供一种空气净化器，包括外壳和设置于外壳内的陶瓷片组件，所述外壳包括入风口和出风口，所述陶瓷片组件包括陶瓷片和缠绕在陶瓷片上的发热丝，所述发热丝加热陶瓷片使陶瓷片表面温度达到150-180度净化由入风口进入陶瓷片组件的空气。

本发明的有益效果在于：本发明提供的空气净化方法及空气净化器使用陶瓷片加热后作为空气过滤部件，其结构简单，设置方式灵活，适用于净化各种流量的空气。所述空气净化方法及空气净化器具有以下优点：1、使用热释电陶瓷技术作为净化空气的主体，没有使用光触媒、负离子发生器和高压静电，热释电陶瓷受热后是立体的全面的极化，比光触媒的表面极化催化效果更好。2、使用加热控温技术实现空气热对流，没有使用风机强制空气对流，实现无噪音净化空气。3、由于加热后的高温和热释电的极化共同作用，空气净化器的杀菌消毒能力大大的提高。4、不使用过滤网，只是通过陶瓷片的焚烧和电中和作用，彻底的消除粉尘并去除空气中的静电，使用过程中不需要维护，实现低成本使用。

附图说明

图1为本发明具体实施方式的空气净化器的装配示意图；

图2为本发明具体实施方式的空气净化器的单个陶瓷片的结构示意图；

图3为本发明具体实施方式的空气净化器的陶瓷芯的结构示意图；

图4为本发明具体实施方式的空气净化器的多个陶瓷片叠加后的结构示意图；

标号说明：

1、铝合金圆筒；

2、陶瓷片组件；21、陶瓷芯；211、陶瓷片；212、发热丝；213、第一条形凹槽；214、第二条形凹槽；215、空气通道；216、发热丝绕进方向；217、发热丝绕出方向；218、发热丝接入端；

3、出风网板；4、透明灯环；5、指示灯组件；6、上支架；7、陶瓷芯支架A；8、陶瓷芯支架B；9、控制器；10、底座；11、脚垫。

具体实施方式

为详细说明本发明的技术内容、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图予以说明。

本发明最关键的构思在于：加热陶瓷片，使陶瓷片表面温度达到150-180度，此温度区间热释电效应最好，此时空气对流将含污染的空气吸入陶瓷芯，并以高温将各种有害的微生物杀死，有机尘粒进一步烧尽，达到净化空气的目的。

本发明热释电效应的陶瓷片的原理如下：热释电效应是一种自然现象，也是晶体的一种物理效应。晶体受热温度升高，由于温度的变化ΔT而导致自发极化的变化，在晶体的一定方向上产生表面电荷，这种现象称为热释电效应。陶瓷发热芯热释电效应的条件为：首先具有自发极化的晶体结构(自发极化时晶体结构的某些方向的正、负电荷重心不重合，存在固有电矩)，二是有温度的变化。通常，晶体自发极化所产生的束缚电荷被来自空气中附着在晶体表面的自由电子所中和，其自发极化电矩不能表现出来。当温度变化时，晶体结构中的正负电荷重心相对移位，自发极化发生变化，晶体表面就会产生电荷耗尽，电荷耗尽的状况正比于极化程度。空气中带电的颗粒流经带电的陶瓷芯表面时，带电的粒子会被中和。

本发明提供的技术方案如下：

一种空气净化方法，应用于所述空气净化方法的空气净化器包括沿空气净化器空气流动方向设置的进风口，陶瓷片组件和出风口，所述陶瓷片组件包括陶瓷片和缠绕在陶瓷片上的发热丝；所述空气净化方法包括如下步骤：

发热丝加热陶瓷片使陶瓷片表面温度达到150-180度，陶瓷片周围空气被加热后自下而上流动，流动的速度随着温度的升高而加快，空气由进风口吸入至陶瓷片周围，陶瓷片高温极化净化空气中的污染物，所得净化后空气由出风口排出。

优选的，上述的空气净化方法中，所述陶瓷片组件还包括控制器和温度传感器，所述控制器分别与发热丝和温度传感器电连接，所述温度传感器用于获取条形凹槽表面温度，所述控制器接收温度传感器的信号，控制发热丝的发热使陶瓷片的温度保持在150-180度，使陶瓷片组件温度稳定保持较好的净化效果。陶瓷片的温度超过150-180度的话不会提高净化效果，且会浪费能源，低于150度的话净化效果明显降低。

优选的，上述的空气净化方法中，所述外壳包括一个圆柱形的铝合金圆筒，所述外壳上部设有出风口，所述外壳下部设有入风口。上述结构中，外壳形成封闭的空气上升通道，使空气顺畅稳定的流经陶瓷片表面。

本发明还提供一种空气净化器，包括外壳和设置于外壳内的陶瓷片组件，所述外壳包括入风口和出风口，所述陶瓷片组件包括陶瓷片和缠绕在陶瓷片上的发热丝，所述发热丝加热陶瓷片使陶瓷片表面温度达到150-180度，净化由入风口进入陶瓷片组件的空气。

优选的，上述的空气净化器中，所述陶瓷片组件包括多片陶瓷片叠加组成。每一所述陶瓷片包括上表面和下表面，所述陶瓷片表面设有条形凹槽，所述上表面设有第一条形凹槽，所述下表面设有第二条形凹槽，所述发热丝螺旋缠绕在每一所述陶瓷片的第一条形凹槽和第二条形凹槽底部，相邻两个互相接触的陶瓷片的条形凹槽相互对应形成容纳入风口进入的空气通过的空气通道。上述的设计中，每一空气通道内均设有至少一条发热丝，所述陶瓷片的个数和设置情况可以根据空气流量和工作环境等进行选择，陶瓷片的多片组装及发热丝缠绕方式，让陶瓷片组成的陶瓷芯均匀受热、空气流通均匀。

优选的，上述的空气净化器中，所述条形凹槽的截面为半圆形，相邻两个互相接触的陶瓷片的条形凹槽形成圆柱形空气通道。上述的设计中，形成圆柱形空气通道便于空气的流通净化。

优选的，上述的空气净化器中，所述陶瓷片组件还包括控制器和温度传感器，所述控制器分别与发热丝和温度传感器电连接，所述温度传感器用于获取条形凹槽表面温度。所述控制器接收温度传感器的信号，控制发热丝的发热使陶瓷片的温度保持在150-180度，使陶瓷片组件温度稳定保持较好的净化效果。

优选的，上述的空气净化器中，所述外壳包括铝合金圆筒。

优选的，上述的空气净化器中，所述出风口上设有上支架，所述上支架上设有放置香薰物料的沟槽。

本发明提供的空气净化方法及空气净化器使用陶瓷发热芯作为空气过滤部件，所述陶瓷发热芯结构简单，设置方式灵活，适用于净化各种流量的空气。能有效净化空气，无噪音，可持续安静操作，无耗材更换，不会产生二次污染，且与市场上传统的空气净化器相比，气流更容易将极其细小的微生物吸入灼热的陶瓷发热芯内，因此能更有效杀死细菌和病毒，净化甲醛，减轻烟味，消除粉尘，使得所述空气净化器特别适用于各类家居及办公室。

实施例1

请参阅图1、图2、图3和图4，一种空气净化器，包括外壳和设置于外壳内的陶瓷片组件2；

所述外壳上端设有相互连接的出风网板3、透明灯环4、指示灯组件5和上支架6，所述出风网板3上设有电源开关，所述外壳包括铝合金圆筒1，所述铝合金圆筒1与出风网板3和底座10组成封闭的空气上升通道，所述出风网板3上设有出风口，所述上支架6上设有放置香薰物料的沟槽。

所述陶瓷片组件2包括陶瓷片211和缠绕在陶瓷片211上的发热丝212，所述多片陶瓷片211叠加组成形成陶瓷芯21。所述陶瓷芯21外周包覆固定有陶瓷芯支架A7和陶瓷芯支架B8，所述陶瓷片组件2还包括控制器9和温度传感器，所述控制器9分别与发热丝212和温度传感器电连接，所述温度传感器用于获取条形凹槽表面温度。控制器9接收温度传感器的信号，控制发热丝212的发热使陶瓷片211的温度保持在150-180度。

所述陶瓷片211上还设有发热丝接入端218，其用于固定发热丝212的端部。所述陶瓷片211表面设有条形凹槽，每一所述陶瓷片211包括上表面和下表面，所述上表面设有第一条形凹槽213，所述下表面设有第二条形凹槽214，所述发热丝212螺旋交替缠绕在每一所述陶瓷片211的第一条形凹槽213和第二条形凹槽214底部，缠绕方向如图2的发热丝绕进方向216和发热丝绕出方向217所示方向缠绕，相邻两个互相接触的陶瓷片211的条形凹槽相互对应形成容纳入风口进入的空气通过的空气通道215。所述条形凹槽的截面为半圆形，相邻两个互相接触的陶瓷片211的条形凹槽形成圆柱形空气通道215。

所述外壳下端设有底座10，所述底座10可固定陶瓷芯21，控制器9，铝合金圆筒1，其上设置入风口，是空气进入陶瓷芯21的进气通道，所述底座10底面设有脚垫11。

本发明上述空气净化器的通电后默认为工作模式，此时发热丝开始加热，电控系统(控制器)检测机器工作状态和温度，控制器接收温度传感器的信号，控制发热丝的发热使陶瓷片的温度保持在150-180度，防止温度过高。热释电陶瓷随着温度的提高，陶瓷分子出现电极化现象，形成了大量的分子电极，极化的强度随着温度的升高而加强，空气由于加热，出现了自下而上的自然缓慢的流动，流动的速度随着温度的升高而加快。空气进入陶瓷芯内部，由于高温和极化后陶瓷分子的催化分解作用，而杀灭细菌和分解有机挥发物。极化后的陶瓷分子对带电粒子的颗粒物有着很强的吸附作用，经过焚烧、分解和中和可以充分的净化流经陶瓷芯的空气，清除粉尘。

本发明上述空气净化器适用于各类家居及办公室，可持续安静操作，有效净化空气。与市场上传统的空气过滤器不同，气流更容易将极其细小的微生物吸入灼热的陶瓷芯内，因此能更有效杀死细菌和病毒，净化甲醛，减轻烟味，有效消除空气中的静电，有机粉尘，无噪音，无耗材更换，不会产生二次污染。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等同变换，或直接或间接运用在相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种空气净化方法，其特征在于，应用于所述空气净化方法的空气净化器包括沿空气净化器空气流动方向设置的进风口，陶瓷片组件和出风口，所述陶瓷片组件包括陶瓷片和缠绕在陶瓷片上的发热丝；所述空气净化方法包括如下步骤：

发热丝加热陶瓷片使陶瓷片表面温度达到150-180度，陶瓷片周围空气被加热后自下而上流动，流动的速度随着温度的升高而加快，空气由进风口吸入至陶瓷片周围，陶瓷片高温极化净化空气中的污染物，所得净化后空气由出风口排出。

2.根据权利要求1所述的空气净化方法，其特征在于，所述陶瓷片组件还包括控制器和温度传感器，所述控制器分别与发热丝和温度传感器电连接，所述温度传感器用于获取条形凹槽表面温度，所述控制器接收温度传感器的信号控制发热丝的发热使陶瓷片的温度保持在150-180度。

3.根据权利要求1所述的空气净化方法，其特征在于，所述外壳为圆柱形铝合金外壳，所述外壳上部设有出风口，所述外壳下部设有入风口。

4.一种空气净化器，其特征在于，包括外壳和设置于外壳内的陶瓷片组件，所述外壳包括入风口和出风口，所述陶瓷片组件包括陶瓷片和缠绕在陶瓷片上的发热丝，所述发热丝加热陶瓷片使陶瓷片表面温度达到150-180度净化由入风口进入陶瓷片组件的空气。

5.根据权利要求4所述的空气净化器，其特征在于，所述陶瓷片组件包括多片陶瓷片叠加组成。

6.根据权利要求5所述的空气净化器，其特征在于，每一所述陶瓷片包括上表面和下表面，所述陶瓷片表面设有条形凹槽，所述上表面设有第一条形凹槽，所述下表面设有第二条形凹槽，所述发热丝螺旋缠绕在每一所述陶瓷片的第一条形凹槽和第二条形凹槽底部，相邻两个互相接触的陶瓷片的条形凹槽相互对应形成容纳入风口进入的空气通过的空气通道。

7.根据权利要求6所述的空气净化器，其特征在于，所述条形凹槽的截面为半圆形，相邻两个互相接触的陶瓷片的条形凹槽形成圆柱形空气通道。

8.根据权利要求4所述的空气净化器，其特征在于，所述陶瓷片组件还包括控制器和温度传感器，所述控制器分别与发热丝和温度传感器电连接，所述温度传感器用于获取条形凹槽表面温度。

9.根据权利要求4所述的空气净化器，其特征在于，所述外壳包括铝合金圆筒。

10.根据权利要求4所述的空气净化器，其特征在于，所述出风口上设有上支架，所述上支架上设有放置香薰物料的沟槽。