CN107178866A - 新风与室内循环协同作用的空气净化装置及方法 - Google Patents

新风与室内循环协同作用的空气净化装置及方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种新风与室内循环协同作用的空气净化装置，包括新风净化系统(16)、循环净化系统(15)；所述新风净化系统(16)与循环净化系统(15)相互连接；新风净化系统(16)包括新风净化系统模块；循环净化系统(15)包括循环净化系统模块；新风净化系统模块包括臭氧催化组件(4)；循环净化系统模块包括光催化组件(9)。本发明还提供了一种新风与室内循环协同作用的空气净化方法。本发明在新风系统中利用静电模块高效除去PM2.5。通过臭氧催化剂分解为氧气；在室内循环系统中利用光催化组件净化室内甲醛和来自于室内外的有机挥发性污染物(VOCs)以及残留臭氧等，使得室内空气不断被净化等有益效果。

Description

新风与室内循环协同作用的空气净化装置及方法
技术领域
本发明涉及一种空气净化装置，具体地，涉及一种新风与室内循环协同作用的空气净化装置及其方法。
背景技术
由于现代居住环境和室内装修等引起的城市建筑物综合症、室内空调病、有机污染等直接影响到人们的健康和生命安全。因中央空调系统不能经常性的清洗和消毒，其系统内部成为细菌滋生处进而带来的环境污染，已日益引起人们的重视。特别是，近年来一些大都市出现较为严重的雾霾及PM2.5居高不下，引起人们对开窗通风的担忧。然而，紧闭门窗，必然导致室内二氧化碳浓度增高，空气质量下降。因此，近年来利用新风系统净化室内空气成为潮流。公开号为CN106678992A专利文献公开了一种利用新风和回风进行调节、通过过滤器实现净化的空气净化器。该装置并没有提出针对室内外污染物进行有效处理和净化的方法，仅仅依靠新风和排风净化，不仅需要大风量运行，导致能耗高、噪声大，而且难以达到净化效果。公开号为CN102563767A的专利文献公开了一种耦合净化和新风换气的多功能室内空气清新机，利用连接室外的风管为室内补充新鲜空气，通过静电模块等净化颗粒物。但是，该装置中新风和室内循环风并进入同一风道进行净化，存在以下三种主要缺点：1)新风和循环风相互干扰，难以调节和控制，甚至短路(漏风)；2)该结构要实现较大的新风量和循环风量困难较大；3)没有针对新风(室外空气)和室内空气中污染物的特点进行合理的有效的净化。
在我国目前的雾霾天气已成为严峻的环境问题的当前，Pm2.5已成为引进新风中的主要污染源。由于静电除尘(ESP)系统风阻小，近年来在建筑物新风系统中的应用发展迅速。然而，静电除尘的工作效率与电场强度相关，所捕集的颗粒越细，要求电压越高，同时产生更多臭氧。另一方面，静电模块对室内甲醛等有机挥发物(Volatile OrganicCompounds，VOCs)几乎没有净化作用。
发明内容
针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供新风与室内循环协同作用的空气净化装置及方法。
根据本发明提供的一种新风与室内循环协同作用的空气净化装置，包括新风净化系统、循环净化系统；
所述新风净化系统与循环净化系统相互连接；
新风净化系统包括新风净化系统模块；
循环净化系统包括循环净化系统模块；
新风净化系统模块包括臭氧催化组件；
循环净化系统模块包括光催化组件。
优选地，新风净化系统还包括新风出风口、新风进风口；
所述新风净化系统还包括新风风机；
所述新风进风口位于所述新风净化系统模块的侧部；
所述新风出风口位于新风风机的一侧。
优选地，循环净化系统还包括循环进风口、循环出风口；
所述循环净化系统还包括循环风机；
所述循环进风口位于所述循环净化系统模块的侧部；
所述循环出风口位于所述循环风机的一侧。
优选地，新风净化系统模块还包括第一粗效过滤网、静电组件；
新风进风口、第一粗效过滤网、静电组件、臭氧催化组件以及新风系统风机沿新风进风方向依次连接。
优选地，循环净化系统模块还包括第二粗效过滤网、高效过滤网；
循环风机、催光化组件、高效过滤网、第二粗效过滤网以及循环进风口沿循环风进风方向依次连接。
优选地，所述静电组件为平板型静电模块、微静电模块或圆筒形静电模块这三者中的任一种；
所述静电组件为抽屉式结构。
优选地，臭氧催化组件包括第一载体、第一活性组分；
所述臭氧催化组件为抽屉式结构；
所述第一活性组分材料包裹在所述第一载体中；
所述第一载体为蜂窝型或多孔型；
所述第一载体的材料为陶瓷、活性炭或聚合材料这三者中的任一种；
所述第一活性组分材料包括MnOx、FeOx、CoOx、NiOx、CrOx、CuOx以及CeOx这七者中的任一种或任多种，X为正数。
优选地，光催化组件包括光源、第二载体、第二活性组分材料；
所述光催化组件为抽屉式结构；
所述第二载体为蜂窝型或多孔型；
所述第二载体的材料为陶瓷、活性炭或聚合材料这三者中的任一种；
所述第二活性组分包裹在所述第二载体中；
所述第二活性组分材料包括TiO2、WO3和Cu2O这三者中的任一种或任多种；
所述光源为紫外灯；
所述紫外灯为冷阴紫外灯管或LED灯带。
优选地，还包括电控盒机构；
所述电控盒机构包括新风系统风机电控盒、循环风机电控盒；
所述新风系统风机电控盒位于所述新风风机的另一侧；
所述循环风机电控盒位于所述循环风机的另一侧。
本发明还提供了一种新风与室内循环协同作用的空气净化方法，包括利用上述的新风与室内循环协同作用的空气净化装置对空气进行净化的步骤。
与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：
1、在室内循环净化污染物的同时，通过新风引进，增加了室内空气的新鲜度，降低了室内CO2含量；
2、室外空气经静电模块除去PM2.5后产生的臭氧通过臭氧催化剂分解为氧气，确保了清洁、安全的空气进入室内，显著降低了雾霾对室内空气的影响；
3、通过室内循环净化，(High Efficiency Particulate Air Filter，HEPA)过滤室内颗粒物，光催化组件净化室内甲醛以及来自于室内外的有机挥发性污染物(VOCs)以及残留臭氧等，使得室内空气不断净化；
4、通过独立的两个风机便于智能调节新风和循环风量，达到节约化；同时又实现了静电/除臭氧与HAPE/光催化的协同净化，全方位提高了室内空气品质。
附图说明
通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
图1为本发明的新风与室内循环协同作用的空气净化装置的整体结构示意图。
图中所示：
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变化和改进。这些都属于本发明的保护范围。
一种新风与室内循环协同作用的空气净化装置，包括新风净化系统16、循环净化系统15；所述新风净化系统16与循环净化系统15相互连接；新风净化系统16包括新风净化系统模块；循环净化系统15包括循环净化系统模块；新风净化系统模块包括臭氧催化组件4；循环净化系统模块包括光催化组件9。
新风净化系统16还包括新风出风口14、新风进风口1；所述新风净化系统16还包括新风风机5；所述新风进风口1位于所述新风净化系统模块的侧部；所述新风出风口14位于新风风机5的一侧。循环净化系统15还包括循环进风口12、循环出风口13；所述循环净化系统15还包括循环风机7；所述循环进风口12位于所述循环净化系统模块的侧部；所述循环出风口13位于所述循环风机7的一侧。
新风净化系统模块还包括第一粗效过滤网2、静电组件3；新风进风口1、第一粗效过滤网2、静电组件3、臭氧催化组件4以及新风系统风机5沿新风进风方向18依次连接。
循环净化系统模块还包括第二粗效过滤网11、高效过滤网10；循环风机7、催光化组件9、高效过滤网10、第二粗效过滤网11以及循环进风口12沿循环风进风方向17依次连接。
所述静电组件3为平板型静电模块、微静电模块或圆筒形静电模块这三者中的任一种；所述静电组件3为抽屉式结构。
臭氧催化组件包括第一载体、第一活性组分；所述臭氧催化组件为抽屉式结构；所述第一活性组分材料包裹在所述第一载体中；所述第一载体为蜂窝型或多孔型；所述第一载体的材料为陶瓷、活性炭或聚合材料这三者中的任一种；所述第一活性组分材料包括MnOx、FeOx、CoOx、NiOx、CrOx、CuOx以及CeOx这七者中的任一种或任多种，X为正数。臭氧催化组件直接快速地分解臭氧，该过程可用下列化学反应式表示：
2O3→3O2
光催化组件包括光源、第二载体、第二活性组分材料；所述光催化组件为抽屉式结构；所述第二载体为蜂窝型或多孔型；所述第二载体的材料为陶瓷、活性炭或聚合材料这三者中的任一种；所述第二活性组分包裹在所述第二载体中；所述第二活性组分材料包括TiO2、WO3和Cu2O这三者中的任一种或任多种；所述光源为紫外灯；所述紫外灯为冷阴紫外灯管或LED灯带。光催化组件(2)直接分解甲醛和VOCs。若当室内仍有微量臭氧存在，臭氧将与UV和光催化相互作用，通过协同作用产生大量具有高氧化能力的羟基自由基(·OH)，从而更有效地去除有机污染物和杀灭细菌，同时为臭氧去除提供了另一层防线。该过程可简要地用下述化学反应式来表示(式中M代表空气中的有机物)：
e-+O3→O3 -
O3 -+H+→HO3
HO3→O2+·OH
h++H2O→·OH+H+
·OH+M→CO2+H2O
其中，上述化学反应式中提到的TiO2用于吸附臭氧，即，O3。其中，上述所提到化学反应式，如下所示，经TiO2吸附后的臭氧为吸附态O3。当在UV照射下，即紫外线照射在TiO2上时，吸附态臭氧与TiO2进行了化学反应，上述提到的化学反应为解释这一吸附过程以及进行的化学反应过程。
本发明上述提到的第一活性组分材料和第二活性组分材料中的所述的组分，仅为本发明的其中一种实施例，并不限制于上述所述的组分，还可以为任一其他的组分以及其他未提及组分的组合。
一种新风与室内循环协同作用的空气净化装置，还包括电控盒机构；所述电控盒机构包括新风系统风机电控盒6、循环风机电控盒8；所述新风系统风机电控盒6位于所述新风风机5的另一侧；所述循环风机电控盒8位于所述循环风机7的另一侧。
本发明还提供了一种新风与室内循环协同作用的空气净化方法，包括利用上述的新风与室内循环协同作用的空气净化装置对空气进行净化的步骤。
上述中提到的新风进风方向18和循环风进风方向17，如图1所示。
以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变化或修改，这并不影响本发明的实质内容。在不冲突的情况下，本申请的实施例和实施例中的特征可以任意相互组合。

Claims (10)

1.一种新风与室内循环协同作用的空气净化装置，其特征在于，包括新风净化系统(16)、循环净化系统(15)；
所述新风净化系统(16)与循环净化系统(15)相互连接；
新风净化系统(16)包括新风净化系统模块；
循环净化系统(15)包括循环净化系统模块；
新风净化系统模块包括臭氧催化组件(4)；
循环净化系统模块包括光催化组件(9)。
2.根据权利要求1所述的新风与室内循环协同作用的空气净化装置，其特征在于，新风净化系统(16)还包括新风出风口(14)、新风进风口(1)；
所述新风净化系统(16)还包括新风风机(5)；
所述新风进风口(1)位于所述新风净化系统模块的侧部；
所述新风出风口(14)位于新风风机(5)的一侧。
3.根据权利要求1所述的新风与室内循环协同作用的空气净化装置，其特征在于，循环净化系统(15)还包括循环进风口(12)、循环出风口(13)；
所述循环净化系统(15)还包括循环风机(7)；
所述循环进风口(12)位于所述循环净化系统模块的侧部；
所述循环出风口(13)位于所述循环风机(7)的一侧。
4.根据权利要求1所述的新风与室内循环协同作用的空气净化装置，其特征在于，新风净化系统模块还包括第一粗效过滤网(2)、静电组件(3)；
新风进风口(1)、第一粗效过滤网(2)、静电组件(3)、臭氧催化组件(4)以及新风系统风机(5)沿新风进风方向(18)依次连接。
5.根据权利要求1所述的新风与室内循环协同作用的空气净化装置，其特征在于，循环净化系统模块还包括第二粗效过滤网(11)、高效过滤网(10)；
循环风机(7)、催光化组件(9)、高效过滤网(10)、第二粗效过滤网(11)以及循环进风口(12)沿循环风进风方向(17)依次连接。
6.根据权利要求1所述的新风与室内循环协同作用的空气净化装置，其特征在于，所述静电组件(3)为平板型静电模块、微静电模块或圆筒形静电模块这三者中的任一种；
所述静电组件(3)为抽屉式结构。
7.根据权利要求1所述的新风与室内循环协同作用的空气净化装置，其特征在于，臭氧催化组件包括第一载体、第一活性组分；
所述臭氧催化组件为抽屉式结构；
所述第一活性组分材料包裹在所述第一载体中；
所述第一载体为蜂窝型或多孔型；
所述第一载体的材料为陶瓷、活性炭或聚合材料这三者中的任一种；
所述第一活性组分材料包括MnOx、FeOx、CoOx、NiOx、CrOx、CuOx以及CeOx这七者中的任一种或任多种，X为正数。
8.根据权利要求1所述的新风与室内循环协同作用的空气净化装置，其特征在于，光催化组件包括光源、第二载体、第二活性组分材料；
所述光催化组件为抽屉式结构；
所述第二载体为蜂窝型或多孔型；
所述第二载体的材料为陶瓷、活性炭或聚合材料这三者中的任一种；
所述第二活性组分包裹在所述第二载体中；
所述第二活性组分材料包括TiO2、WO3和Cu2O这三者中的任一种或任多种；
所述光源为紫外灯；
所述紫外灯为冷阴紫外灯管或LED灯带。
9.根据权利要求1所述的新风与室内循环协同作用的空气净化装置，其特征在于，还包括电控盒机构；
所述电控盒机构包括新风系统风机电控盒(6)、循环风机电控盒(8)；
所述新风系统风机电控盒(6)位于所述新风风机(5)的另一侧；
所述循环风机电控盒(8)位于所述循环风机(7)的另一侧。
10.一种新风与室内循环协同作用的空气净化方法，其特征在于，包括利用权利要求1至9中任一项所述的新风与室内循环协同作用的空气净化装置对空气进行净化的步骤。
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