CN106183726A - 一种车用空气净化装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种车用空气净化装置，包括：壳体，分别开设于壳体两侧的进气口和出气口，固定在壳体内的在进气口与出气口之间顺次设置的引气风扇、活性炭‑活性白土过滤网和甲醛过滤网。其能够高效地清除甲醛，延长过滤网的使用寿命，保证车内空气清新，清新的空气能保持人们头脑清醒，减少事故的发生。

Description

一种车用空气净化装置
技术领域
本发明涉及汽车配件技术领域，特别是涉及一种车用空气净化装置。
背景技术
随着时代的发展，人们对环境的要求越来越高。同时我国家庭汽车的保有量也越来越多，人们在汽车内的时间也比较长，汽车空间作为一个密闭的环境，其内部空气质量影响着人们的健康生活，越来越受到人们的重视。常规的汽车配备的空气滤清器主要作用是过滤空气中杂质，将过滤后清洁的空气输送至发动机，仅仅进行了一次粗过滤，进入汽车室内的空气还是比较浑浊，可能还会有异味感，影响驾驶员驾驶，从而使得驾驶不安全。
汽车内的装潢会释放甲醛，而一般的空气净化器仅仅是针对直径较大的颗粒物、粉尘等进行过滤，对甲醛没有去除作用。甲醛对人体健康的影响主要表现在嗅觉刺激、过敏、肺功能异常、肝功能异常和免疫功能异常等方面。长期接触低剂量甲醛可引起慢性呼吸道疾病，引起鼻咽癌、结肠癌、脑瘤、月经紊乱、细胞核的基因突变。在所有接触者中，儿童和孕妇对甲醛尤为敏感，危害也就更大。由此可见，甲醛尤其是高浓度的甲醛，会严重危及人体健康，不得不让人高度重视。
发明内容
为了解决现有技术中存在的上述问题，本发明提供了一种车用空气净化装置，其除了可以去除常规颗粒物外，还可以高效地清除甲醛，适用范围广，过滤效率高，且延长了过滤网的使用寿命。
为实现上述发明目的，本发明采取了以下技术方案：
一种车用空气净化装置，包括：
壳体，分别开设于壳体两侧的进气口和出气口，固定在壳体内的在进气口与出气口之间顺次设置的引气风扇、活性炭-活性白土过滤网和甲醛过滤网。
活性炭-活性白土过滤网与甲醛过滤网相平行。
所述甲醛过滤网与所述活性炭-活性白土过滤网之间的垂直距离优选为10-15cm。
在所述甲醛过滤网与所述活性炭-活性白土过滤网之间还可以设置有等离子发生器，其固定在壳体内壁。
所述甲醛过滤网为在聚酯无纺布上喷涂甲醛清除剂得到，可单面或双面涂敷，聚酯无纺布上总涂敷浓度为30-70g/m2。
所述甲醛清除剂由如下重量百分比的成分组成：表面活性剂10-15％、N-[1,3-二(羟甲基)-2,5-二氧代-4-咪唑烷基]-N,N'-二(羟甲基)脲5-8％、硅藻土2-4％、纳米银胶0.1-0.5％、余量为纯水。
所述表面活性剂为十八烷基三甲基氯化铵、十八烷基丝素肽基表面活性剂、甘氨酸三甲胺内盐按质量比(1-3)：(1-3)：(1-3)共混而成。
所述的甲醛清除剂的方法，包括如下步骤：
(1)取处方量的硅藻土、纳米银胶加入到纯水中，混合搅拌20-40分钟，得混合液；
(2)取处方量的表面活性剂、N-[1,3-二(羟甲基)-2,5-二氧代-4-咪唑烷基]-N,N'-二(羟甲基)脲加入到纯水中，搅拌均匀，得混合液；
(3)将步骤(2)所得的混合液加入到步骤(1)所得的混合液中，搅拌20-40分钟，即得。
优选的，步骤(1)和步骤(3)的搅拌时间均为30分钟。
所述活性炭-活性白土过滤网，其原料包括下述重量份的组分：活性炭85-95份，活性白土20-40份，活性硅微粉10-30份，纳米氧化镁0.2-2份，甲醛捕获剂6-14份。
所述甲醛捕获剂由L-吡咯烷酮-5-羧酸钠、N,N-二甲基乙酰胺、丙二酸二甲酯按质量比(1-3)：(1-3)：(1-3)共混而成。
所述的活性炭-活性白土过滤网的制备方法，其包括以下步骤：
(1)将原料分别粉碎、过筛后，按比例混合形成混合物；
(2)将步骤(1)得到的混合物置于球磨机内球磨24-48h制备浆料；球磨时球磨机内加入水，其中水的重量占固体混合物重量的75％-90％；
(3)将球磨后的浆料充分搅拌后用泵送入榨泥机中压滤榨干成泥饼，真空练泥，其真空度为0.02-0.05Mpa，得到泥段；
(4)将练好的泥段投入配制好模具的挤压机筒内，按所需尺寸挤出蜂窝活性炭生坯，挤压压力为10-20吨；
(5)将蜂窝活性炭生坯用红外线干燥或自然阴干即得干坯，干燥时间24-48h；
(6)将干坯置入已抽真空的微波活化炉中真空煅烧；煅烧温度为500-800℃，煅烧时间12-24小时。
其中，
N-[1,3-二(羟甲基)-2,5-二氧代-4-咪唑烷基]-N,N'-二(羟甲基)脲，CAS号：78491-02-8。
N,N-二甲基乙酰胺，CAS号：127-19-5。
L-吡咯烷酮-5-羧酸钠，CAS号：28874-51-3。
丙二酸二甲酯，CAS号：108-59-8。
甘氨酸三甲胺内盐，CAS号：107-43-7。
十八烷基三甲基氯化铵，CAS号：112-03-8。
活性白土，由灵寿县顺凯矿产品加工厂提供，粒度1250目。
活性硅微粉，由灵寿县华硕矿产品加工厂提供，粒度1600目。
纳米氧化镁，CAS号：1309-48-4，采用广州长裕化工科技有限公司提供的型号为CY530的纳米氧化镁。
活性炭，CAS号：64365-11-3，采用溧阳市康宏活性炭厂提供的椰壳活性炭，粒径500nm。
十八烷基丝素肽基表面活性剂参照申请号为201210121768.5的专利申请说明书第3页实施例1制备，即使用分子量为2000的丝素蛋肽与椰油酰氯反应制得的十八烷基丝素肽基表面活性剂。采用日立L8800型高速氨基酸分析仪对氨基酸组成进行分析，氨基酸组成如下：甘氨酸79.52％，丙氨酸15.49％，胱氨酸1.38％，天冬氨酸0.62％，苏氨酸0.39％，丝氨酸0.75％，谷氨酸0.56％，甲硫氨酸0.10％，赖氨酸0.21％，酪氨酸0.61％，精氨酸0.11％，缬氨基0.12％，氨(NH3)0.14％。
硅藻土，CAS号：61790-53-2，采用嵊州市华力硅藻土制品有限公司提供的粒径为20nm的硅藻土。
纳米银胶参照夏传俊等的《纳米银胶与蛋白质的相互作用及应用》(2003年6月第26卷2期)中的方法制备，1ml 1.7％AgNO3溶液稀释至50ml，搅拌下加入1％单宁酸0.5ml，再加2-3滴1％K2CO3溶液，得红棕色溶液，再用水稀释4倍，即得到银离子摩尔浓度为5×10- 4mol/L的纳米银胶。
本发明所述空气净化器的工作过程为：在贯流风扇的作用下，气体首先通过初级过滤网过滤，然后通过风流导向窝壳在导流板的作用下流过甲醛过滤网和活性炭-活性白土过滤网，最后由出风口得到洁净气体。
本发明的优势：
本发明所述的空气净化器使用了甲醛过滤网和活性炭-活性白土过滤网双层过滤，能够高效地清除甲醛，延长过滤网的使用寿命，保证车内空气清新，清新的空气能保持人们头脑清醒，减少事故的发生。
附图说明
图1为所述车用空气净化装置去掉侧面板后的结构示意图。
附图标记说明：1-壳体；2-进气口；3-出气口；4-引气风扇；5-活性炭-活性白土过滤网；6-甲醛过滤网；7-等离子发生器。
具体实施方式
实施例1
如图1所示，一种车用空气净化装置，包括：
壳体1，分别开设于壳体1两侧的进气口2和出气口3，固定在壳体1内的在进气口2与出气口3之间顺次设置的引气风扇4、活性炭-活性白土过滤网5和甲醛过滤网6。
壳体1为立方体，80cm×60cm×60cm，进气口2和出气口3之间的距离为80cm，进气口2和出气口3均设置在所在面的中间位置，为直径8cm的圆形开口。
引气风扇4为深圳市鑫华瑞机电有限公司生产的空气净化器风扇AC22060B3H。
活性炭-活性白土过滤网5与甲醛过滤网6相平行。
所述甲醛过滤网6与所述活性炭-活性白土过滤网5之间的垂直距离为15cm。
所述甲醛过滤网为在聚酯无纺布上喷涂甲醛清除剂得到，双面涂敷，聚酯无纺布上总涂敷浓度为70g/m2。聚酯无纺布为扬州建安环保材料有限公司生产的聚酯无纺布，成分为100％涤纶，克重为60g/m2。
所述甲醛清除剂由如下重量百分比的成分组成：表面活性剂10％、N-[1,3-二(羟甲基)-2,5-二氧代-4-咪唑烷基]-N,N'-二(羟甲基)脲8％、硅藻土3％、纳米银胶0.5％、余量为纯水。
所述表面活性剂为十八烷基三甲基氯化铵、十八烷基丝素肽基表面活性剂、甘氨酸三甲胺内盐按质量比1:1:1共混而成。
所述的甲醛清除剂的方法，包括如下步骤：
(1)取处方量的硅藻土、纳米银胶加入到纯水中，混合搅拌30分钟，得混合液；
(2)取处方量的表面活性剂、N-[1,3-二(羟甲基)-2,5-二氧代-4-咪唑烷基]-N,N'-二(羟甲基)脲加入到纯水中，搅拌均匀，得混合液；
(3)将步骤(2)所得的混合液加入到步骤(1)所得的混合液中，搅拌30分钟，即得。
所述活性炭-活性白土过滤网，其原料包括下述重量份的组分：活性炭90份，活性白土30份，活性硅微粉10份，纳米氧化镁0.5份，甲醛捕获剂5份。所述活性炭-活性白土过滤网的厚度为1.5cm。
所述甲醛捕获剂由L-吡咯烷酮-5-羧酸钠、N,N-二甲基乙酰胺、丙二酸二甲酯按质量比1:1:1共混而成。
所述的活性炭-活性白土过滤网的制备方法，其包括以下步骤：
(1)将原料分别粉碎、过筛后，按比例混合形成混合物；
(2)将步骤(1)得到的混合物置于球磨机内球磨24-48h制备浆料；球磨时球磨机内加入水，其中水的重量占固体混合物重量的75％-90％；
(3)将球磨后的浆料充分搅拌后用泵送入榨泥机中压滤榨干成泥饼，真空练泥，其真空度为0.05Mpa，得到泥段；
(4)将练好的泥段投入配制好模具的挤压机筒内，按所需尺寸挤出蜂窝活性炭生坯，挤压压力为10吨；
(5)将蜂窝活性炭生坯用红外线干燥或自然阴干即得干坯，干燥时间24h；
(6)将干坯置入已抽真空的微波活化炉中真空煅烧；煅烧温度为640℃，煅烧时间12小时。
实施例2
同实施例1，但是甲醛过滤网中的表面活性剂替换为十八烷基丝素肽基表面活性剂、甘氨酸三甲胺内盐按质量比1:1共混而成。
实施例3
同实施例1，但是甲醛过滤网中的表面活性剂替换为十八烷基三甲基氯化铵、甘氨酸三甲胺内盐按质量比1:1共混而成。
实施例4
同实施例1，但是甲醛过滤网中的表面活性剂替换为十八烷基三甲基氯化铵、十八烷基丝素肽基表面活性剂按质量比1:1共混而成。
实施例5
同实施例1，但是活性炭-活性白土过滤网中的甲醛捕获剂替换为N,N-二甲基乙酰胺、丙二酸二甲酯按质量比1:1共混而成。
实施例6
同实施例1，但是活性炭-活性白土过滤网中的甲醛捕获剂替换为L-吡咯烷酮-5-羧酸钠、丙二酸二甲酯按质量比1:1共混而成。
实施例7
同实施例1，但是活性炭-活性白土过滤网中的甲醛捕获剂替换为L-吡咯烷酮-5-羧酸钠、N,N-二甲基乙酰胺按质量比1:1共混而成。
测试例1
启动HEPA过滤器2h后，对实施例1-7的车用空气净化装置的性能进行测试。测试使用的空气为含有PM2.5和甲醛的空气，PM2.5的含量为0.3mg/m3，甲醛的含量为2mg/m3，测试结果见表1。
表1测试例1结果
PM2.5过滤效率/％ 甲醛过滤效率/％
实施例1 99.997 97.6
实施例2 99.942 94.6
实施例3 99.909 93.7
实施例4 99.918 92.8
实施例5 99.953 92.5
实施例6 99.923 92.3
实施例7 99.941 93.2
实施例1与实施例2-4相比，实施例1的甲醛过滤网中的表面活性剂为十八烷基三甲基氯化铵、十八烷基丝素肽基表面活性剂、甘氨酸三甲胺内盐按质量比1:1:1共混而成，比实施例2-4使用其中任意两种的过滤效果更好，尤其是对甲醛的清除效果更显著。实施例1与实施例5-7相比，实施例1的活性炭-活性白土过滤网中的甲醛捕获剂为L-吡咯烷酮-5-羧酸钠、N,N-二甲基乙酰胺、丙二酸二甲酯按质量比1:1:1共混而成，比实施例5-7使用其中任意两种的过滤效果更好，尤其是对甲醛的清除效果更显著。
在实施例1-7中，还可以在所述甲醛过滤网与6所述活性炭-活性白土过滤网5之间设置有等离子发生器7(科睿技术发展有限公司制造)，将其固定在壳体1内壁。

Claims (1)

1.一种车用空气净化装置，包括：
壳体，分别开设于壳体两侧的进气口和出气口，固定在壳体内的在进气口与出气口之间顺次设置的引气风扇、活性炭-活性白土过滤网和甲醛过滤网。
所述甲醛过滤网与所述活性炭-活性白土过滤网之间的垂直距离为10-15cm。
在所述甲醛过滤网与所述活性炭-活性白土过滤网之间还设置有等离子发生器，其固定在壳体内壁。
所述甲醛过滤网为在聚酯无纺布上喷涂甲醛清除剂得到，可单面或双面涂敷，聚酯无纺布上总涂敷浓度为30-70g/m2。
所述甲醛清除剂由如下重量百分比的成分组成：表面活性剂10-15％、N-[1,3-二(羟甲基)-2,5-二氧代-4-咪唑烷基]-N,N'-二(羟甲基)脲5-8％、硅藻土2-4％、纳米银胶0.1-0.5％、余量为纯水。
所述表面活性剂为十八烷基三甲基氯化铵、十八烷基丝素肽基表面活性剂、甘氨酸三甲胺内盐按质量比(1-3)：(1-3)：(1-3)共混而成。
所述活性炭-活性白土过滤网，其原料包括下述重量份的组分：活性炭85-95份，活性白土20-40份，活性硅微粉10-30份，纳米氧化镁0.2-2份，甲醛捕获剂6-14份。
所述甲醛捕获剂由L-吡咯烷酮-5-羧酸钠、N,N-二甲基乙酰胺、丙二酸二甲酯按质量比(1-3)：(1-3)：(1-3)共混而成。
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