CN105251312A - 一种空气净化系统及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种空气净化系统机器控制方法，空气净化系统包括：吸附模块(11)，包括用于吸附空气中污染物的吸附材料；空气加热装置(12)，与所述吸附材料相连通，以向所述吸附材料提供热空气、使附着于所述吸附材料的污染物脱附；等离子体反应装置(13)，具有进气口和出气口，所述进气口与所述吸附材料相连通，以使从所述吸附材料上脱附的污染物进入、并将污染物分解。如此设置，本发明提供的空气净化系统，其不需要采用催化剂，而且能够避免吸附材料饱和的问题。

Description

一种空气净化系统及其控制方法

技术领域

本发明涉及空气净化技术领域，尤其涉及一种空气净化系统及其控制方法。

背景技术

VOCS指挥发性有机污染物，由于室内居住、装修，生活用品以及人和动物代谢，造成室内典型的VOCS有苯、甲苯、甲醛等污染物。

目前常用的空气净化技术包括采用吸附材料作为载体、并用固体催化剂去除空气中的VOCS，然而，采用该种技术手段，固体催化剂去除效率会受到湿度、积灰等物理因素影响，而且使用过程中催化剂本身存在失活问题。

另外，还存在一种采用纯吸附材料去除室内气态污染物的技术，然而，采用纯吸附材料容易饱和，饱和后会造成二次污染。

因此，如何在避免采用固体催化剂的基础上，解决现有技术中的空气净化系统存在的吸附材料容易饱和，而导致净化效果较差的问题，成为本领域技术人员所要解决的重要技术问题。

发明内容

本发明提供了一种空气净化系统，其不需要采用催化剂，而且能够避免吸附材料饱和的问题。本发明还提供了一种该空气净化系统的控制方法。

本发明提供的一种空气净化系统，包括：

吸附模块，包括用于吸附空气中污染物的吸附材料；

空气加热装置，与所述吸附材料相连通，以向所述吸附材料提供热空气、使附着于所述吸附材料的污染物脱附；

等离子体反应装置，具有进气口和出气口，所述进气口与所述吸附材料相连通，以使从所述吸附材料上脱附的污染物进入、并将污染物分解。

优选地，还包括热交换器，所述热交换器包括第一进气口、第二进气口、与第一进气口相连通的第一排气口和与第二进气口相连通的第二排气口；所述第一进气口与所述等离子体反应装置的出气口相连通，所述第一排气口与外界环境或所述吸附材料相通；所述第二进气口与外界环境相通，所述第二排气口与所述空气加热装置的进气口相连通。

优选地，所述吸附模块还包括用于驱动所述吸附材料转动的驱动装置，所述驱动装置驱动所述吸附材料进行转动，以使所述吸附材料的不同位置与热空气对应、使污染物脱附。

优选地，所述吸附模块设有空气净化风道和脱附风道；所述空气净化风道的进风口和出风口均与外界环境相通，所述脱附风道的入风口与所述空气加热装置的出气口相连通，所述脱附风道的出风口与所述等离子体反应装置的进气口相连通；所述吸附材料的数量至少为两个，且至少一个所述吸附材料能够可选择地进入空气净化风道和脱附风道。

优选地，所述吸附材料为圆盘状结构，所述驱动装置为电机，所述电机带动所述吸附材料循环转动。

优选地，所述吸附材料为两个，两个所述吸附材料在所述空气净化风道内呈上下两层分布，所述吸附模块还包括驱动装置，所述驱动装置与其中一个所述吸附材料连接，以带动该吸附材料在所述空气净化风道和所述脱附风道内转换。

优选地，所述吸附模块与所述等离子体反应装置之间设有风机，以使吸附模块排出的气流加速流至所述等离子体反应装置。

根据本发明提供的技术方案，空气加热装置能够将空气进行加热，并将加热后的空气提供给吸附材料，吸附材料上的污染物遇到热空气会与吸附材料脱附，脱附后的污染物随着空气流动至等离子体反应装置，等离子体反应装置产生电子、自由基等物质能够分解污染物。进而，本发明提供的技术方案，能够使吸附材料上的污染物脱附并分解，避免吸附材料吸附饱和，影响净化效果的问题。

本发明还提供了一种空气净化系统的控制方法，基于如上所述的空气净化系统，包括步骤：

检测吸附材料是否吸附饱和；

如果是，则启动所述空气加热装置和所述等离子体反应装置，使空气加热装置产生的热空气进入所述吸附模块，使污染物从吸附材料上脱附，脱附的污染随空气进入所述等离子体反应装置进行分解。

如此依据，本发明提供的控制方法，当吸附材料没有吸附饱和时，则不启动等离子体再生模式，当吸附材料吸附饱和后，在启动等离子体再生模式，进行污染物的脱附分解，有效降低了能耗。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本发明具体实施方式中空气净化系统示意图；

图1中：

吸附模块—11、空气加热装置—12、等离子体反应装置—13、热交换器—14、风机—15。

具体实施方式

本具体实施方式提供了一种空气净化系统，其不需要采用催化剂，而且能够避免吸附材料饱和的问题。本具体实施方式还提供了一种该空气净化系统的控制方法。

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参考图1，本具体实施方式提供的空气净化系统，包括吸附模块11、空气加热装置12以及等离子体反应装置13。

其中，吸附模块11包括用于吸附空气中污染物的吸附材料，吸附材料可以具体为活性炭、分子筛、沸石等高比表面积材料，吸附材料的骨架可以为铝或者塑料等，采用颗粒填充或者喷涂工艺，用来吸收空气中的VOCS。

空气加热装置12与吸附材料相连通，以向吸附材料提供热空气、使附着于吸附材料的污染物脱附。需要说明的是，空气加热装置12的加热温度可以根据污染物的脱附温度具体设定，比如，加热温度可以为80-200℃，以使VOCS从吸附材料脱附下来。

等离子体反应装置13具有进气口和出气口，进气口与吸附材料相连通，以使从吸附材料上脱附的污染物进入、并将污染物分解。等离子体反应装置13能够放电产生电子、自由基等物种，进而能够分解吸附材料中VOCS。

如此设置，根据本具体实施方式提供的技术方案，空气加热装置12能够将空气进行加热，并将加热后的空气提供给吸附材料，吸附材料上的污染物遇到热空气会与吸附材料脱附，脱附后的污染物随着空气流动至等离子体反应装置13，等离子体反应装置13产生电子、自由基等物质能够分解污染物。进而，本发明提供的技术方案，能够使吸附材料上的污染物脱附并分解，避免吸附材料吸附饱和，影响净化效果的问题。

另外，为了提高热能利用率，本具体实施方式提供的空气净化系统，还可以包括热交换器14，热交换器14包括第一进气口、第二进气口、与第一进气口相连通的第一排气口和与第二进气口相连通的第二排气口。

热交换器14的第一进气口与等离子体反应装置13的出气口相连通，第一排气口与外界环境或吸附材料相通；第二进气口与外界环境相通，第二排气口与空气加热装置12的进气口相连通。

如此设置，等离子体反应装置13的出气口排出的高温空气通过热交换器14的第一进气口进入热交换器14，并与通过第二进气口进入的外界空气进行热交换，外界空气温度升高后通过第二排气口进入空气加热装置12进行再次加热。经过第一进气口进入的空气，温度降低后进入外界环境中，或者也可以进入吸附材料中，吸附材料能够吸附等离子体反应中生成的臭氧、氮氧化物、小分子有机物等。

本具体实施方式的另一优选方案中，吸附模块11与等离子体反应装置13之间设有风机15，以使吸附模块11排出的气流加速流至所述等离子体反应装置13，该风机15可以具体为轴流风机。

另外，需要说明的是，本具体实施方式提供的空气净化系统，可如下控制，当吸附材料没有吸附饱和时，不必启动等离子体反应装置13、风机15以及空气加热装置12，即使空气净化系统处于无等离子体再生模式。

只有当吸附材料吸附一段时间后，吸附材料达到饱和，此时打开离子体反应装置、风机15以及空气加热装置12，即开启等离子体再生模式，让另外一路室内脏空气经过热交换器14，进入空气加热装置12被加热到一定温度，通过吸附模块11后脱附吸附材料吸附的VOCS，然后进入等离子体反应装置13中被等离子体中电子、自由基等氧化分解，带有分解产物的气体先经过热交换器14，最后到达吸附模块11被吸附完全后排到室内，产生洁净的空气。

另外，为了使空气净化系统处于等离子体再生模式时，不会影响正常的空气净化，吸附模块11可以包括用于驱动吸附材料转动的驱动装置，驱动装置驱动吸附材料进行转动，以使吸附材料的不同位置与热空气对应、使污染物脱附。该吸附材料具体可为圆盘结构，驱动装置可以为电机，电机带动圆盘结构的吸附材料进行转动。

无等离子体再生模式时，吸附材料不需要转动，室内脏空气经过吸附材料后变成洁净的空气。一段时间后，吸附材料达到饱和了，需要开启等离子体再生模式，此时吸附材料按照一定的角速度转动，比方10度每小时。如此能够对吸附材料一边进行局部脱附，一边进行空气净化，不影响空气净化效果。

本具体实施方式中，也可采用其它技术手段，不影响空气净化效果。比如，可将吸附模块11设有空气净化风道和脱附风道；空气净化风道的进风口和出风口均与外界环境相通，脱附风道的入风口与空气加热装置12的出气口相连通，脱附风道的出风口与等离子体反应装置13的进气口相连通；吸附材料的数量至少为两个，且至少一个吸附材料能够可选择地进入空气净化风道和脱附风道。比如，吸附材料的数量可以具体为两个，三个等，为了方便描述，下文将以两个吸附材料对本方案进行说明介绍。

两个吸附材料上下排列在空气净化风道中，室内脏空气通过两个吸附材料后，其中的VOCS被吸附完全变为洁净空气。一段时间后，靠近进风口的吸附材料吸附量接近饱和，此时开启等离子体再生模式，同时靠近进风口的吸附材料被驱动装置驱动转移到另外脱附风道中进行污染物的脱附，而另一个吸附材料进行主要的吸附净化工作。在脱附风道中的吸附材料脱附完全后，重新回到空气净化风道中进行吸附污染物。如此设置，同样能够在吸附净化空气的同时，完成吸附材料的脱附。

本具体实施方式还提供了一种空气净化系统的控制方法，基于如上具体实施方式中所述的空气净化系统，包括步骤：

检测吸附材料是否吸附饱和；

如果是，则启动所述空气加热装置和所述等离子体反应装置，使空气加热装置产生的热空气进入所述吸附模块，使污染物从吸附材料上脱附，脱附的污染随空气进入所述等离子体反应装置进行分解。

如此依据，本具体实施方式提供的控制方法，当吸附材料没有吸附饱和时，则不启动等离子体再生模式，当吸附材料吸附饱和后，在启动等离子体再生模式，进行污染物的脱附分解，有效降低了能耗。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (8)

1.一种空气净化系统，其特征在于，包括：

吸附模块(11)，包括用于吸附空气中污染物的吸附材料；

空气加热装置(12)，与所述吸附材料相连通，以向所述吸附材料提供热空气、使附着于所述吸附材料的污染物脱附；

等离子体反应装置(13)，具有进气口和出气口，所述进气口与所述吸附材料相连通，以使从所述吸附材料上脱附的污染物进入、并将污染物分解。

2.如权利要求1所述的空气净化系统，其特征在于，还包括热交换器(14)，所述热交换器(14)包括第一进气口、第二进气口、与第一进气口相连通的第一排气口和与第二进气口相连通的第二排气口；所述第一进气口与所述等离子体反应装置(13)的出气口相连通，所述第一排气口与外界环境或所述吸附材料相通；所述第二进气口与外界环境相通，所述第二排气口与所述空气加热装置(12)的进气口相连通。

3.如权利要求1或2所述的空气净化系统，其特征在于，所述吸附模块(11)还包括用于驱动所述吸附材料转动的驱动装置，所述驱动装置驱动所述吸附材料进行转动，以使所述吸附材料的不同位置与热空气对应、使污染物脱附。

4.如权利要求1或2所述的空气净化系统，其特征在于，所述吸附模块(11)设有空气净化风道和脱附风道；所述空气净化风道的进风口和出风口均与外界环境相通，所述脱附风道的入风口与所述空气加热装置(12)的出气口相连通，所述脱附风道的出风口与所述等离子体反应装置(13)的进气口相连通；所述吸附材料的数量至少为两个，且至少一个所述吸附材料能够可选择地进入空气净化风道和脱附风道。

5.如权利要求3所述的空气净化系统，其特征在于，所述吸附材料为圆盘状结构，所述驱动装置为电机，所述电机带动所述吸附材料循环转动。

6.如权利要求4所述的空气净化系统，其特征在于，所述吸附材料为两个，两个所述吸附材料在所述空气净化风道内呈上下两层分布，所述吸附模块(11)还包括驱动装置，所述驱动装置与其中一个所述吸附材料连接，以带动该吸附材料在所述空气净化风道和所述脱附风道内转换。

7.如权利要求1所述的空气净化系统，其特征在于，所述吸附模块(11)与所述等离子体反应装置(13)之间设有风机(15)，以使吸附模块(11)排出的气流加速流至所述等离子体反应装置(13)。

8.一种空气净化系统的控制方法，基于如权利要求1-7任一项所述的空气净化系统，其特征在于，包括步骤：

检测吸附材料是否吸附饱和；

如果是，则启动所述空气加热装置和所述等离子体反应装置，使空气加热装置产生的热空气进入所述吸附模块，使污染物从吸附材料上脱附，脱附的污染随空气进入所述等离子体反应装置进行分解。