CN105276701A - 一种窗式空气净化器 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种窗式空气净化器，包括壳体、空气净化层和风机，所述壳体的一侧设有进风口，另一侧设有面板，面板上设有出风口，出风口上设有百叶窗，所述百叶窗能够上下翻转，在进风口与出风口之间的壳体内，顺序设置有玻璃纤维过滤层、催化层和吸附层。雾霾空气经过所述窗式空气净化器之后，PM2.5颗粒、有机污染物、氮氧化物及硫氧化物都降低到ppm水平，有效净化了室内空气，保护了室内人员的呼吸系统健康。

Description

一种窗式空气净化器
技术领域
本发明涉及空气净化领域，具体涉及一种窗式空气净化器。
背景技术
雾霾天气是一种大气污染状态，雾霾是对大气中各种悬浮颗粒物含量超标的笼统表述，尤其是PM2.5(空气动力学当量直径小于等于2.5微米的颗粒物)被认为是造成雾霾天气的“元凶”。
霾，也称灰霾(烟雾)空气中的灰尘、硫酸、硝酸、有机碳氢化合物等粒子也能使大气混浊。将目标物的水平能见度在1000-10000米的这种现象称为轻雾或霭(Mist)。形成雾时大气湿度应该是饱和的(如有大量凝结核存在时，相对湿度不一定达到100％就可能出现饱和)。由于液态水或冰晶组成的雾散射的光与波长关系不大，因而雾看起来呈乳白色或青白色和灰色。二氧化硫、氮氧化物和可吸入颗粒物是雾霾的主要组成。
雾霾对人体产生的危害如下：
(1)对呼吸系统的影响
霾的组成成分非常复杂,包括数百种大气化学颗粒物质。其中有害健康的主要是直径小于10微米的气溶胶粒子，如矿物颗粒物、海盐、硫酸盐、硝酸盐、有机气溶胶粒子、燃料和汽车废气等，它能直接进入并粘附在人体呼吸道和肺泡中。尤其是亚微米粒子会分别沉积于上、下呼吸道和肺泡中，引起急性鼻炎和急性支气管炎等病症。对于支气管哮喘、慢性支气管炎、阻塞性肺气肿和慢性阻塞性肺疾病等慢性呼吸系统疾病患者，雾霾天气可使病情急性发作或急性加重。如果长期处于这种环境还会诱发肺癌。
(2)对心血管系统的影响
雾霾天对人体心脑血管疾病的影响也很严重，会阻碍正常的血液循环，导致心血管病、高血压、冠心病、脑溢血，可能诱发心绞痛、心肌梗塞、心力衰竭等，使慢性支气管炎出现肺源性心脏病等。
目前的空气净化器，多是可移动的室内净化器。例如，
CN104121633A公开了一种空气净化器，包括：进气口；出气口；过滤器，滤除从进气口进入的空气中的污染物；风扇，将过滤器过滤后的空气导向出气口；空气路径开关，在第一状态下，使得过滤后的空气沿从风扇至出气口的第一空气路径从出气口排出；在第二状态下，将过滤后的空气导向过滤器的进气侧；加热器，将过滤器及空气加热以使得污染物从过滤器脱附；以及紫外光源，发出紫外光以照射空气，使得从过滤器脱附的污染物分解。
现有技术的空气净化器，多数是可移动的空气净化器，去均是通过过滤或吸附的作用来净化空气，但空气中的有机污染、氮氧化物或硫氧化物却不能通过过滤或吸附去除，即使有少数几种采用化学催化的空气净化器，其也不能在常温下，短时间内将封闭空气的空气中污染物降低到ppm级。
同时，在室内，特别是民居的室内，由于要频繁进行室内外换气通风，因此导致室内空气频繁被室外雾霾、含有各种有机物的大气所污染。因此如何解决通风换气和室温化学催化净化空气，是本领域面临的一大技术难题。
发明内容
本发明的目的在于提出一种窗式空气净化器，该空气净化器可以净化雾霾空气，仅仅在室温下，就能将空气中的雾霾、有机污染物(甲醛、甲醇、苯等芳香族污染物)、硫氧化物和氮氧化物快速分解，能有效净化室内空间的空气。
为达此目的，本发明采用以下技术方案：
一种窗式空气净化器，包括壳体、空气净化层和风机，所述壳体的一侧设有进风口，另一侧设有面板，面板上设有出风口，出风口上设有百叶窗，所述百叶窗能够上下翻转，其特征在于，在进风口与出风口之间的壳体内，顺序设置有玻璃纤维过滤层、催化层和吸附层，其特征在于，
所述玻璃纤维过滤层采用超细玻璃纤维；
所述催化层包括载体、活性组分和助催化剂，所述载体为β沸石，沸石的骨架结构中Si/(Si+Al+P)摩尔比为0.30；
所述活性组分为掺杂有Sb的V2O5/(MoO3)x(WO3)1-x与TiO2混合物，Sb:V2O5/(MoO3)x(WO3)1-x:TiO2的摩尔比为0.25:1:2，且所述二氧化钛为锐钛矿晶型，所述活性组分在催化剂中的重量含量为0.3％-10％，所述x为0.1-0.5；
所述助催化剂为银和钯，银与钯的摩尔比为2:5，所述助催化剂在催化剂中的重量含量为0.3％-6％；
所述吸附层为负载有Ag的活性炭吸附层，所述Ag的负载量为有效量，优选占活性炭总重量的0.1％-2％。
本发明的窗式净化器通过选取超细玻璃纤维形成过滤层，可以过滤去除空气中的微小颗粒(包括雾霾PM2.5颗粒)；选取特定的氧化铈纳米立方体和γ-二氧化锰纳米管作为载体，以及选取特定比例的钼、锆、钒和钨复合氧化物作为活性成分，银和锐钛矿型二氧化钛作为助催化剂，使得该催化剂产生协同效应，其在室温下即能起到催化作用，将空气中的甲醛、苯等有机物降解称为二氧化碳，并将对人体有害的硫氧化物、氮氧化物催化氧化为较高价态，进而用活性炭吸附，将各种污染物降低至ppm级；活性炭中负载的银，可以有效灭杀空气中的微生物，从而有效净化了室内空气，保护了室内人员的呼吸系统健康。
具体实施方式
本发明通过下述实施例对本发明的空气净化器进行说明。
实施例1
一种窗式空气净化器，包括壳体、空气净化层和风机，所述壳体的一侧设有进风口，另一侧设有面板，面板上设有出风口，出风口上设有百叶窗，所述百叶窗能够上下翻转，其特征在于，在进风口与出风口之间的壳体内，顺序设置有玻璃纤维过滤层、催化层和吸附层，
所述玻璃纤维过滤层采用超细玻璃纤维；
所述催化层所述催化剂包括载体、活性组分和助催化剂：
载体为β沸石，沸石的骨架结构中Si/(Si+Al+P)摩尔比为0.30，所述活性组分为掺杂有Sb的V2O5/(MoO3)x(WO3)1-x与TiO2混合物，Sb:V2O5/(MoO3)x(WO3)1-x:TiO2的摩尔比为0.25:1:2，且所述二氧化钛为锐钛矿晶型，所述活性组分在催化剂中的重量含量为4％，所述x为0.25；所述助催化剂为银和钯，银与钯的摩尔比为2:5，所述助催化剂在催化剂中的重量含量为1％；
所述吸附层为负载有Ag的活性炭吸附层。
将本发明的所述窗式空气净化器置于窗户位置，在PM2.5为300时测试。为测试其催化效果，在测试气体中掺杂甲醛、甲苯、氮氧化物和硫氧化物至50毫克/立方米，启动所述空气净化器，5分钟后测试经其净化的空气，PM2.5值为0，有机污染物、氮氧化物和硫氧化物的含量均降到0.01毫克/立方米以下，远远小于GB/T18883-2002规定的室内空气质量标准的要求。
对比例1
将实施例1的Sb替换为La，其余条件不变，其PM2.5值为24，有机污染物、氮氧化物和硫氧化物的含量为0.5毫克/立方米以上。
对比例2
将实施例1的载体替换为三氧化二铝，其余条件不变，PM2.5值为23，有机污染物、氮氧化物和硫氧化物的含量为0.5毫克/立方米以上。
对比例3
将实施例1的钯替换为Co，其余条件不变，PM2.5值为21，有机污染物、氮氧化物和硫氧化物的含量为0.1毫克/立方米以上。
上述实施例及对比例说明，在室温下，本发明的催化剂几种组分之间以及催化剂载体之间存在特定的联系，省略或替换其中一种或几种，都不能达到本申请的特定效果，证明其产生了协同效应。
申请人声明，本发明通过上述实施例来说明本发明的空气净化器，但本发明并不局限于上述空气净化器，即不意味着本发明必须依赖上述详细催化剂才能实施所述空气净化。所属技术领域的技术人员应该明了，对本发明的任何改进，对本发明产品各原料的等效替换及辅助成分的添加、具体方式的选择等，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。

Claims (1)

1.一种窗式空气净化器，包括壳体、空气净化层和风机，所述壳体的一侧设有进风口，另一侧设有面板，面板上设有出风口，出风口上设有百叶窗，所述百叶窗能够上下翻转，其特征在于，在进风口与出风口之间的壳体内，顺序设置有玻璃纤维过滤层、催化层和吸附层，其特征在于，
所述玻璃纤维过滤层采用超细玻璃纤维；
所述催化层包括载体、活性组分和助催化剂，所述载体为β沸石，沸石的骨架结构中Si/(Si+Al+P)摩尔比为0.30；
所述活性组分为掺杂有Sb的V2O5/(MoO3)x(WO3)1-x与TiO2混合物，Sb:V2O5/(MoO3)x(WO3)1-x:TiO2的摩尔比为0.25:1:2，且所述二氧化钛为锐钛矿晶型，所述活性组分在催化剂中的重量含量为0.3％-10％，所述x为0.1-0.5；
所述助催化剂为银和钯，银与钯的摩尔比为2:5，所述助催化剂在催化剂中的重量含量为0.3％-6％；
所述吸附层为负载有Ag的活性炭吸附层。
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