CN106513177B - 一种双电压空气净化方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种双电压空气净化方法。所述空气净化方法用于对采用高压放电集尘方式的空气净化系统进行控制，所述空气净化方法包括下述步骤：(1)、获取目标净化空间中人类活动时间的相关信息；(2)、基于人类活动时间的相关信息，在相应活动时间之前的第一预定时间以第一模式启动空气净化系统；(3)、基于人类活动时间的相关信息，在相应活动时间之前的第二预定时间，停止所述第一模式，以第二模式启动空气净化系统。本发明的空气净化方法能够驱动高压放电装置输出两种放电电压，一种具有高净化效率，而另一种则不会产生臭氧，本发明可以根据目标空间中人们的活动规律，在无人时采用高净化效率模式，在有人时，采用无臭氧模式。

Description

一种双电压空气净化方法

技术领域

本发明涉及空气净化设备领域，具体涉及一种新的空气净化方法。

背景技术

大气污染物系指由于人类活动或自然过程排入大气的并对环境或人产生有害影响的那些物质。大气污染对人体的影响，首先是感觉上不舒服，随后生理上出现可逆性反应，再进一步就出现急性危害症状。大气污染对人的危害大致可分为急性中毒、慢性中毒、致癌三种。在大部分情况下，室内或者办公环境下，大气污染对人类的影响主要是后两者。

大气污染对人体健康慢性毒害作用，主要表现为污染物质在低浓度、长时间连续作用于人体后，出现的患病率升高等现象。中国城市居民肺癌发病率很高，其中最高的是上海市，城市居民呼吸系统疾病明显高于郊区。

致癌则是长期影响的结果，是由于污染物长时间作用于肌体，损害体内遗传物质，引起突变，比如，生殖细胞发生突变，使后代机体出现各种异常；或者引起生物体细胞遗传物质和遗传信息发生突然改变作用。大气污染会导致人的寿命下降。

因此，为了避免或降低大气污染对人体的影响，空气净化设备逐渐得到推广应用。目前国内外市场空气净化器大致有以下几种:1.静电集尘式、2.电子集尘式、3.臭氧式、4.负离子式、5.滤芯式、6.活性碳吸附式、7.紫外线灭菌式等。

在这些方式中，电子集尘方式的综合成本和效益最高，并且对送风量的影响最小。但是，目前电子集尘方式进行空气净化存在一个主要的问题，就是由于采用了高压放电的方式，电子集尘式空气净化会产生臭氧，臭氧具有腐蚀性，在空气中积累到一定程度会对人体带来损伤。一般认为臭氧吸入体内后，能迅速转化为活性很强的自由基-超氧基(O2-)，主要使不饱和脂肪酸氧化，从而造成细胞损伤。臭氧可使人的呼吸道上皮细胞脂质过氧化过程中花生四烯酸增多，进而引起上呼吸道的炎症病变。

因此，目前很多电子集尘式的净化系统中需要安装单独的除臭氧装置，造成了净化成本的显著上升。

发明内容

针对上述问题，本发明希望提供一种能够不使用除臭氧装置，同时又能够避免臭氧对人们带来损伤的空气净化方法。

具体而言，本发明提供一种双电压空气净化方法，所述空气净化方法用于对采用高压放电集尘方式的空气净化系统进行控制，其特征在于，所述空气净化方法包括下述步骤：

(1)、获取目标净化空间中人类活动时间的相关信息；

(2)、基于人类活动时间的相关信息，在相应活动时间之前的第一预定时间以第一模式启动空气净化系统；

(3)、基于人类活动时间的相关信息，在相应活动时间之前的第二预定时间，停止所述第一模式，以第二模式启动空气净化系统。

在一种优选实现方式中，在所述第一模式中，驱动所述空气净化系统的高压放电装置以第一高压进行放电，在所述第二模式中，驱动所述空气净化系统的高压放电装置以第二高压进行放电。

在另一种优选实现方式中，所述方法还包括获取目标净化空间中的空气污染指数，若所述目标空间中的空气污染指数高于预定阈值，则启动所述空气净化系统的第一模式，直到所述目标空间中的空气污染指数低于所述预定阈值。

在另一种优选实现方式中，在所述第一模式中，所述高压放电装置的放电电压为7000-9000V，在所述第二模式中，所述高压放电装置的放电电压为3000-5000V。

在另一种优选实现方式中，在所述第一模式中，所述高压放电装置的放电电压为8000V，在所述第二模式中，所述高压放电装置的放电电压为4000V。虽然上面给出了7000-9000V和3000-5000V的范围，但是实际上最佳的放电电压还是8000V和4000V。当然，这里所提到的8000V和4000V允许在其周围具有一定浮动范围。

在另一种优选实现方式中，所述方法还包括在所述第一模式中，当空气净化系统的高压放电装置的输出电压为7000-9000V时，给所述空气净化系统的集尘板提供4500V的偏置电压，在所述第二模式中，当空气净化系统的高压放电装置的输出电压为3000-5000V时，给所述空气净化系统的集尘板提供2800V的偏置电压。

在另一种优选实现方式中，所述空气净化方法包括在人类活动时间之前的2-3小时开启空气净化系统的第一模式——高压模式，在人类活动之前的20-40分钟开启空气净化系统的第二模式——低压模式。

在另一种优选实现方式中，所述方法用于对双电压空气净化系统进行控制，所述空气净化系统包括：高压放电装置、静电集尘装置、双高压供电电源和控制器，所述双高压供电电源具有第一直流输出电压和第二直流输出电压，所述双高压供电电源与所述高压放电装置相连，用于输出第一或第二高压给所述高压放电装置，所述双高压供电电源还与所述静电集尘装置相连，用于为所述静电集尘装置提供静态偏置电压；所述控制器用于根据所述空气净化系统的模式对所述双高压供电电源进行控制，所述高压放电装置包括若干钨丝和放电板，所述钨丝和所述放电板彼此间隔布置，二者之间形成电离通道，所述静电集尘装置包括多个第一集尘板和多个第二集尘板，所述第一集尘板和所述第二集尘板彼此间隔布置，二者之间形成平行的集尘通道，所述双高压电压电源分别为所述第一集尘板和所述第二集尘板提供正、负偏置电压。

在另一种优选实现方式中，所述方法还包括将空气净化系统的静电集尘装置的极板设置为前端的厚度小于后端的厚度。采用这种设置方式，在施加高压时，对于静电集尘装置而言，前端的电压会高于后端，这种方式能够让偏置电压的作用更靠前，这样粒子的横向起始加速度更大，进而促进带电粒子的吸附。

在另一种优选实现方式中，所述方法还包括在静电集尘装置的集尘板的靠近入风口一侧，集尘板板面上设置若干微型凸起，相邻两板上的凸起彼此相对。

另一方面，本发明提供一种双电压空气净化系统，其特征在于，所述空气净化系统包括：高压放电装置、静电集尘装置、双高压供电电源和控制器，优选地，所述双高压供电电源具有第一直流输出电压和第二直流输出电压，所述双高压供电电源与所述高压放电装置相连，用于输出第一或第二高压给所述高压放电装置，所述双高压供电电源还与所述静电集尘装置相连，用于为所述静电集尘装置提供静态偏置电压；所述控制器用于根据所述空气净化系统的模式对所述双高压供电电源进行控制。优选地，所述高压放电装置包括若干钨丝和放电板，所述钨丝和所述放电板彼此间隔布置，二者之间形成电离通道。优选地，所述静电集尘装置包括多个第一集尘和多个第二集尘板，所述第一集尘板和所述第二集尘板彼此间隔布置，二者之间形成平行的集尘通道，所述双高压电压电源分别为所述第一集尘板和所述第二集尘板提供正、负偏置电压。优选地，所述空气净化系统还包括第一过滤网和第二过滤网，所述第一过滤网位于所述高压放电装置前方，所述第二过滤网位于所述静电集尘装置后方。

技术效果

本发明的空气净化方法能够驱动空气净化系统的高压放电装置提供两种不同的放电电压。一种放电电压具有远高于其他放电电压的净化效率，另一种放电电压具有远低于其他放电电压的臭氧生成量。本发明根据目标场所中人们活动的规律进行空气净化方式的提前选择，在人们未进入场所之前，采用第一种放电方式进行空气净化，在人们进入场所之后，采用第二种方式进行空气净化。

通过采用本发明的空气净化系统及净化方法，既能够保证目标场所中空气的高效净化、降低成本，又能够避免空气净化系统所产生的臭氧对人体的损伤。

附图说明

图1为本发明方法所应用于的空气净化系统的结构示意图；

图2为本发明的空气净化方法的流程示意图。

具体实施方式

以下结合附图及其实施例对本发明进行详细说明，但并不因此将本发明的保护范围限制在实施例描述的范围之中。

实施例1

在本实施例中，空气净化方法包括：

(1)、获取目标净化空间中人类活动时间的相关信息；

(2)、基于人类活动时间的相关信息，在相应活动时间之前的第一预定时间以第一模式启动空气净化系统；

(3)、基于人类活动时间的相关信息，在相应活动时间之前的第二预定时间，停止所述第一模式，第二模式启动空气净化系统。

下面，对上述方法的各个步骤进行更详细的描述。

系统工作时，首先根据预先设置或者根据随时更新的目标空间的日程信息来获得目标空间的人类活动时间。比如，对于办公场所而言，可以获取办公场所的利用时间，对于会议室而言，可以获取会议室的使用时间表，根据使用时间表获得使用时间。

获得目标空间的使用时间之后，可以根据使用时间确定工作模式。比如，在早上工作时间开始之前的2个小时时间内，启动第一高压净化模式，第一高压净化模式采用8000V的高压，在这种高压净化模式下，可以迅速度将室内的空气污染物除净。虽然采用该模式会产生一定量的臭氧，但是，臭氧在空气中存在20-30分钟，就会自行分解，变成氧气和氧原子。因此，本发明的空气净化系统在工作时间开始前30-40分钟将净化模式修改为第二模式，第二模式采用4000V的高压，在这种净化模式下，则不再产生臭氧。因此，当人们进入到办公场所之后，不会受收到臭氧的危害。本发明巧妙地利用了臭氧能够自行分解这一特性，通过空气净化和人员活动的时间差尽可能以最低的消耗获得最高的净化效率。

本发明的方法主要应用于具有双电压输出的空气净化系统中，或者说，本发明的方法可以驱动空气净化系统以双高压形式进行输出。图1示出了所适用的空气净化系统的示例，该空气净化系统包括：高压放电装置1、静电集尘装置2、供电电源3和控制器4。本实施例中还在前端和后端分别添加了空气净化滤网5、6。初级空气过滤网5位于高压放电装置前方，复合空气过滤网6位于所述静电集尘装置后方。

供电电源采用双高压供电电源，其输入端直接接市电，输出线圈包含两组绕组，第一组绕组能够输出8000V的直流电压，第二组绕组能够输出4000V的直流电压。

双高压供电电源3与高压放电装置1相连，用于输出第一或第二高压给高压放电装置1。双高压供电电源3还与所述静电集尘装置2相连，用于为静电集尘装置2提供静态偏置电压。控制器4与供电电源3相连，用于根据空气净化系统的模式对双高压供电电源进行控制。

在本实施例中，静态偏置电压可以设置在2000-4000V，根据所选取的集尘板的宽度(沿风道方向)以及风道的宽度而具体确定。

如图1所示，高压放电装置1包括多条钨丝和多个放电板，二者彼此间隔布置，二者之间形成电离通道。钨丝和放电板之间的距离在20-60cm，以便在保证通风顺畅的同时，能够提供足够的电离电压差，

类似地，静电集尘装置包括多个集尘板，多个集尘板一正一负间隔布置，正、负集尘板上的电压极性可以互换。集尘板之间形成集尘通道，集尘通道的宽度要尽量小于长度，以保证电力颗粒在通过集尘通道时，有足够的飞行距离能够被吸附在集尘板上。

本发明的空气净化系统在使用时，从外界进入的空气或者从室内进风口抽进的空气，首先通过初级过滤网5，初级过滤网5对一些较大的尘埃或杂物进行过滤，在通过初级过滤网5之后，空气首先进入到电离通道，即钨丝和放电板之间，钨丝接正极，放电板接负极，通过放电对空气中的杂物进行电离，从而使得污染物带电。

空气沿着风道进一步行进，进入到集尘区域——静电集尘板所形成的集尘通道中，当空气在集尘通道中行进时，由于污染物已经被电离，会在极板间电场的作用下，逐渐偏离原来轨道，被吸附到极板上。除去污染物之后的洁净空气则再次通过过滤网从净化器出口离开。

采用双高压供电电源，空气净化设备能够提供两种净化模式，一种净化模式下采用8000V的高压，该电压下，净化效率高达90％，除尘比例也高，能够快速除去空气中的污染物。在第二种模式下，采用4000V的高压，在该模式下，不会产生臭氧。优选地，在第一种模式下，集尘板的偏置电压选为4500，在第二种模式下，集尘板的偏置电压选为2800V，以便提高集尘效率。

本申请的发明人发现，虽然在8000V高压进行空气净化时，净化除尘效率高，但是其容易产生臭氧，臭氧会在空气中逐渐累积，进而对人体带来伤害。发明人通过大量实验发现，将电压调整到4000V之后，臭氧产生量可以降低到目前仪器无法检测到的程度，即，达到当前检测水平的0臭氧(也有可能是由于含量过少无法检出)。

因此，为了既保证室内空气的洁净，又避免臭氧对人体带来伤害，本发明提供了上述空气净化方法。

实施例2

如图2所示，在本实施例中，提供了另一种实现方式。

如图所示，本实施例的方法包括如下步骤：

S1：获取目标净化空间中人类活动时间的相关信息；

S2：基于目标空间中人类活动时间的相关信息，在相应活动时间之前的第一预定时间以第一模式启动空气净化系统；

S3：基于人类活动时间的相关信息，在相应活动时间之前的第二预定时间，停止所述第一模式，以第二模式启动空气净化系统:；

S4：获取目标净化空间中的空气污染指数；

S5：若目标空间中的空气污染指数高于预定阈值(比如PM2.5高于200)，则启动所述空气净化系统的第一模式(8000V模式)，直到目标空间中的空气污染指数低于所述预定阈值，启动所述空气净化系统的第二模式。

采用这种实现方式，本发明的空气净化系统能够在目标空间中维持较高的空气质量，而不会对人体带来较大的损害。因为本申请的发明人发现，相比于空气净化系统所产生的臭氧而言，空气污染对人体的损害要更为严重。

虽然上面结合本发明的优选实施例对本发明的原理进行了详细的描述，本领域技术人员应该理解，上述实施例仅仅是对本发明的示意性实现方式的解释，并非对本发明包含范围的限定。实施例中的细节并不构成对本发明范围的限制，在不背离本发明的精神和范围的情况下，任何基于本发明技术方案的等效变换、简单替换等显而易见的改变，均落在本发明保护范围之内。

Claims (6)

1.一种双电压空气净化方法，所述空气净化方法用于对采用高压放电集尘方式的空气净化系统进行控制，其特征在于，所述空气净化系统具有双高压供电电源和静电集尘装置，所述双高压供电电源具有第一直流输出电压和第二直流输出电压，所述双高压供电电源与高压放电装置相连，用于输出第一或第二高压给所述高压放电装置，所述空气净化方法包括下述步骤：

(1)、获取目标净化空间中人类活动时间的相关信息；

(2)、基于人类活动时间的相关信息，在相应活动时间之前的第一预定时间以第一模式启动空气净化系统；

(3)、基于人类活动时间的相关信息，在相应活动时间之前的第二预定时间，停止所述第一模式，以第二模式启动空气净化系统，所述第二预定时间为30-40分钟，在所述第一模式中，驱动所述空气净化系统的高压放电装置以第一高压进行放电，在所述第二模式中，驱动所述空气净化系统的高压放电装置以第二高压进行放电，在所述第一模式中，所述高压放电装置的放电电压为7000-9000V，在所述第二模式中，所述高压放电装置的放电电压为3000-5000V，所述方法还包括将空气净化系统的静电集尘装置的极板设置为前端的厚度小于后端的厚度，所述方法还包括在静电集尘装置的集尘板的靠近入风口一侧，集尘板板面上设置若干微型凸起，相邻两板上的凸起彼此相对。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括获取目标净化空间中的空气污染指数，若所述目标空间中的空气污染指数高于预定阈值，则启动所述空气净化系统的第一模式，直到所述目标空间中的空气污染指数低于所述预定阈值。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，在所述第一模式中，所述高压放电装置的放电电压为8000V，在所述第二模式中，所述高压放电装置的放电电压为4000V。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述方法还包括在所述第一模式中，当空气净化系统的高压放电装置的输出电压为8000V时，给所述空气净化系统的集尘板提供4500V的偏置电压，在所述第二模式中，当空气净化系统的高压放电装置的输出电压为4000V时，给所述空气净化系统的集尘板提供2800V的偏置电压。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述空气净化方法包括在人类活动时间之前的2-3小时开启空气净化系统的第一模式——高压模式。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法用于对双电压空气净化系统进行控制，所述空气净化系统包括：高压放电装置、静电集尘装置、双高压供电电源和控制器，所述双高压供电电源还与所述静电集尘装置相连，用于为所述静电集尘装置提供静态偏置电压；所述控制器用于根据所述空气净化系统的模式对所述双高压供电电源进行控制，所述高压放电装置包括若干钨丝和放电板，所述钨丝和所述放电板彼此间隔布置，二者之间形成电离通道，所述静电集尘装置包括多个第一集尘板和多个第二集尘板，所述第一集尘板和所述第二集尘板彼此间隔布置，二者之间形成平行的集尘通道，所述双高压电压电源分别为所述第一集尘板和所述第二集尘板提供正、负偏置电压。