CN107449108B - 一种空气净化方法以及空气净化系统 - Google Patents

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Abstract

一种空气净化方法以及空气净化系统，包括：（1）通过空气传感器检测进入空气净化器中的灰尘浓度；当灰尘浓度大于设置阈值时，进入步骤（2）；当灰尘浓度小于设置阈值，进入步骤（5）；（2）形成第一空气净化通道以及第二空气净化通道；（3）进入空气净化器的空气在第一空气净化通道中进行静电除尘；（4）在第二空气净化通道中依次进行静电除尘以及光催化净化，然后排出空气净化器；（5）合并第一空气净化通道和第二空气净化通道；（6）进入空气净化器的空气依次进行静电除尘以及光催化净化后，排出空气净化器。

Description

一种空气净化方法以及空气净化系统
技术领域
本发明涉及一种气体分离方法以及装置，尤其是涉及一种空气中污染颗粒以及气体的分离方法以及净化装置。
背景技术
空气环境与人有着最密切、最直接的联系。健康的空气质量对于保证人们的生活品质至关重要。据统计，现代社会大多数人一生中大约80％以上的时间是在室内度过的。所以，室内环境对人们健康的影响尤为重要。许多研究表明，绝大多数建筑存在着不同程度的室内空气污染，而且在某些方面，室内空气污染比室外空气污染还要严重，对人们的健康威胁更大。
空气污染主要包括物理性污染以及化学污染。物理性污染主要是由悬浮固体颗粒物导致的，包括灰尘、花粉、总悬浮颗粒物(TSP)，微生物细胞，烟雾等。化学污染包括无机气体以及有机气体污染，无机气体包括S02、NOx、03、NH3等，有机气体污染包括挥发性有机物(VOCs)，甲醛、苯系物等。近年来室内空间的封闭性越来越好，阻碍了室内外空气对流，导致室内空气污染物难以排除，需要对于室内空气污染物进行净化。
对于物理性污染的净化技术主要有物理吸附、过滤、静电除尘等；对于化学污染的
净化技术包括臭氧氧化，光催化等。为了实现对空气的过滤、杀菌、除臭、清新功能，单靠一种技术已经难已实现。目前，单一功能的空气净化器早已退出市场，现有的空气净化器，通常采用多种净化技术的结合，采用多重过滤器系统，对于空气中的物理性污染和化学污染进行全面净化。
现有技术中，空气净化器通常包括位于上游的颗粒过滤器以及位于下游的光催化净化装置，空气进入净化器后由颗粒净化器分离其中的颗粒后，然后由下游的光催化净化装置对于污染物气体进行催化分离。光催化净化装置通常使用分子筛滤芯，气体污染物在其中进行化学反应，从而分解气体污染物。然而，对于污染颗粒浓度很高的空气，其在经过颗粒过滤器后，可能由残余的颗粒污染物通过颗粒过滤器；这些残余的颗粒污染物会聚集在分子筛滤芯的催化剂表面，影响催化剂的催化作用，从而导致分子筛滤芯无法实现对于气体污染物的净化；并且该沉积的颗粒污染物还会成为空气净化器二次污染的来源。
为了解决污染颗粒浓度过高的空气对于分子筛滤芯的影响，CN201110228063.9的发明专利提出了一种改进的空气分离净化装置，在颗粒过滤器前设置灰尘传感器，在空气净化系统内设置活门，当灰尘传感器检测到高浓度灰尘时开启活门，使进入空气净化系统的空气通过活门流出，而不经过分子筛滤芯，从而避免了高浓度灰尘中残余的颗粒污染物对于分子筛滤芯中催化剂的影响。但是，该发明的技术方案中在高浓度灰尘时，不使用光催化净化，就无法净化空气中的污染气体。
发明内容
本发明作为CN201110228063.9的改进，提出了一种空气净化方法以及空气净化系统，能够避免高浓度灰尘对于分子筛滤芯中催化剂的影响，同时实现对于空气中污染气体的净化。
作为本发明的一个方面，提供一种空气净化方法，包括如下步骤：（1）通过空气传感器检测进入空气净化器中的灰尘浓度；当灰尘浓度大于设置阈值时，进入步骤（2）；当灰尘浓度小于设置阈值，进入步骤（4）；（2）移动第一可移动隔绝元件以及第二可移动隔绝元件，开启活门，设置旋转活门，形成第一空气净化通道以及第二空气净化通道；（3）进入空气净化器的空气在第一空气净化通道中进行静电除尘后，在第二空气净化通道中依次进行静电除尘以及光催化净化，然后排出空气净化器；（4）移动第一可移动隔绝元件以及第二可移动隔绝元件，关闭活门，设置旋转活门，合并第一空气净化通道和第二空气净化通道；（5）进入空气净化器的空气依次进行静电除尘以及光催化净化后，排出空气净化器。
优选的，所述第二空气净化通道内设置反应产生器。
优选的，所述反应产生器为氧化剂产生器。
优选的，所述光催化净化通过催化剂滤芯进行催化。
优选的，所述催化剂滤芯位于所述第二空气净化通道内。
优选的，所述静电除尘通过除尘器进行，所述除尘器中的不同部位分别位于第一空气净化通道和第二空气净化通道；根据所述除尘器中不同部位位于第一空气净化通道和第二空气净化通道的时间，切换所述除尘器中不同部位的位置。
作为本发明的另外一个方面，提供用于上述空气净化方法的空气净化系统，包括：壳体，除尘器，反应物产生器，催化剂滤芯，活门，空气传感器以及控制器；所述除尘器设置于壳体内，用于去除空气中的灰尘；所述反应物产生器为氧化剂产生器，其设置于除尘器的下游；所述催化剂滤芯位于反应物产生器的下游，用于催化净化空气中的气体污染物；所述活门设置于所述催化剂滤芯的上方；所述空气传感器设置于所述除尘器上游，用于检测空气中的灰尘浓度；所述空气传感器与所述除尘器之间设置第一可移动隔绝元件，能够将除尘器之前的通道隔绝为第一入口通道以及第二入口通道；所述除尘器与所述催化剂滤芯之间设置第二可移动隔绝元件，能够将所述除尘器与所述催化剂滤芯之间的通道隔绝为第一中间通道和第二中间通道；第二入口通道设置旋转活门，其能够封闭用于第二入口通道的空气入口或者反馈通道开口；所述控制器接收空气传感器的检测结果，根据入口空气中的灰尘浓度，控制活门、第一可移动隔绝元件、第二可移动隔绝元件、旋转活门的开关和运动；当所述传感器检测到空气中的灰尘浓度大于设置阈值时，设置旋转活门到竖直位置，开启所述反馈通道开口；移动第一可移动隔绝元件以及第二可移动隔绝元件，形成第一入口通道、第二入口通道、第一中间通道以及第二中间通道；开启所述活门；使空气依次通过第一空气净化通道、反馈管路以及第二空气净化通道净化后，返回环境中；当所述传感器检测到空气中的灰尘浓度小于设置阈值时，旋转活门到水平位置，关闭所述反馈通道开口；移动第一可移动隔绝元件，合并第一入口通道以及第二入口通道；移动第二可移动隔绝元件，合并第一中间通道以及第二中间通道；关闭所述活门；使空气依次通过除尘器，反应物产生器，催化剂滤芯后，返回环境中。
优选的，除尘器中间设置隔板，将除尘器分隔为上部和下部；所述除尘部包括设置与中间位置的转轴，通过转轴旋转，能够将除尘部10的上部以及下部的位置相互替换；空气净化系统还设置计时器，对于环境空气中颗粒浓度超过阈值从而进行二次净化的时间进行计时以及求和，当二次净化的时间达到周期阈值时，控制器控制转轴将除尘部的上部以及下部的位置互换。
附图说明
图1是本发明实施例的空气净化方法的流程图。
图2是本发明实施例的空气净化系统的第一状态时的结构示意图。
图3是本发明实施例的空气净化系统的第二状态时的结构示意图。
为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将使用实施例对本发明进行简单地介绍，显而易见地，下面描述中的仅仅是本发明的一个实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些实施例获取其他的技术方案，也属于本发明的公开范围。
本发明实施例的空气净化方法，参见图1，包括如下步骤：（1）通过空气传感器检测进入空气净化器中的灰尘浓度；当灰尘浓度大于设置阈值时，进入步骤（2）；当灰尘浓度小于设置阈值，进入步骤（5）；（2）移动第一可移动隔绝元件以及第二可移动隔绝元件，开启活门，设置旋转活门，形成第一空气净化通道以及第二空气净化通道；其中，第二空气净化通道内设置反应产生器和催化剂滤芯；（3）进入空气净化器的空气在第一空气净化通道中进行静电除尘；（4）在第二空气净化通道中依次进行静电除尘以及光催化净化，然后排出空气净化器；（5）移动第一可移动隔绝元件以及第二可移动隔绝元件，关闭活门，设置旋转活门，合并第一空气净化通道和第二空气净化通道；（6）进入空气净化器的空气依次进行静电除尘以及光催化净化后，排出空气净化器。优选的，空气净化方法的静电除尘通过除尘器进行，步骤（3）中所述除尘器中的不同部位分别位于第一空气净化通道和第二空气净化通道；根据所述除尘器中不同部位位于第一空气净化通道和第二空气净化通道的时间，切换所述除尘器中不同部位的位置。
用于本发明实施例的空气净化方法的空气净化系统，参见图2和图3，包括壳体100，除尘器10，反应物产生器20，催化剂滤芯30，活门40，空气传感器50以及控制器（未示出）。除尘器10设置于壳体100内，用于去除空气中的颗粒物污染物；可以使用静电集尘装置作为除尘器10，除尘器10中间设置隔板11，将除尘器10分隔为上部和下部。空气传感器50设置于除尘器10之前，用于检测进入除尘器10之前的空气中的灰尘浓度。
反应物产生器20为氧化剂产生器，其设置于除尘器的下游，用于产生氧化剂反应物。催化剂滤芯30位于反应物产生器的下游，反应物与空气中的气体污染物在催化剂滤芯30中催化反应而分解气体污染物。
催化剂滤芯30可以是分子筛滤芯，其包括光催化触媒二氧化钛。催化剂滤芯30上方设置活门40，活门40开启时能够导出通过其的空气；活门40关闭时，空气仅通过催化剂滤芯30流出。
空气传感器50与除尘器10之间设置第一可移动隔绝元件70，能够将除尘器10之前的通道隔绝为第一入口通道101以及第二入口通道102。除尘器10与催化剂滤芯30之间设置第二可移动隔绝元件80，能够将除尘器10与催化剂滤芯30之间的通道隔绝为第一中间通道201和第二中间通道202。
第一可移动隔绝元件70和第二可移动隔绝元件80可以是可移动隔板，将其移动到中间位置，能够隔绝通道；将其移动到壳体上方，能够将通道合并。
活门40后设置反馈管路90，其接收通过活门40的空气；在第二入口通道102的侧面设置反馈通道开口91，反馈管路90与反馈通道开口91相连，将活门40流出的空气，能够通过反馈管道开口91进行第二入口通道102。
第二入口通道102设置旋转活门92，其能够封闭用于第二入口通道102的空气入口或者反馈通道开口91。当旋转活门92旋转到竖直位置时，其与第一可移动隔绝元件70一起隔绝第二入口通道102的空气流入，此时反馈通道开口91开启；当旋转活门92旋转到水平位置时，反馈通道开口91关闭，第二入口通道102能够进行空气流入。
控制器接收空气传感器50的检测结果，根据入口空气中的灰尘浓度，控制活门40、第一可移动隔绝元件70、第二可移动隔绝元件80、旋转活门92的开关和运动。
具体的，当空气传感器50检测到空气中的灰尘浓度大于设置阈值时，参见图3，设置旋转活门92到竖直位置，开启反馈通道开口91，封闭第二入口通道102的空气入口；移动第一可移动隔绝元件70以及第二可移动隔绝元件80，形成第一入口通道101、第二入口通道102、第一中间通道201以及第二中间通道202；开启活门40。
第一入口通道101、除尘器10的上部、第一中间通道201以及活门40，形成第一空气净化通道；第二入口通道102、除尘器10的下部、第二中间通道202以及催化剂滤芯30，形成第二空气净化通道，其中反应物产生器20位于第二空气净化通道内。可以在第一空气净化通道以及第二空气净化通道，分别设置第一抽气风扇和第二抽气风扇，用于驱动空气的流动。
空气净化系统在该状态下时，空气依次通过第一空气净化通道、反馈管路以及第二空气净化通道净化后，返回环境中。
当空气传感器50检测到空气中的灰尘浓度小于设置阈值时，参见图2，设置旋转活门92到水平位置从而封闭反馈通道开口91；移动第一可移动隔绝元件70，合并第一入口通道101以及第二入口通道102；移动第二可移动隔绝元件80，合并第一中间通道201以及第二中间通道202；关闭活门40。
空气净化系统在该状态下时，空气依次通过除尘器10，反应物产生器20，催化剂滤芯30后，返回环境中。
通过上述实施例中空气净化方法以及空气净化系统的结构设置，使在环境空气中颗粒浓度超过阈值时，形成独立的空气通道，空气中的空气通过静电除尘装置二次净化后，再通过催化剂滤芯进行光催化净化，从而避免了空气高浓度灰尘对于分子筛滤芯中催化剂的影响，同时实现对于空气中污染气体的净化。
但是，上述实施例中，在环境空气中颗粒浓度超过阈值时，静电除尘装置二次净化时，先使用除尘器10的上部对于高颗粒浓度空气进行加入，然后将净化后的低颗粒浓度空气通过除尘部10的下部进行二次净化；由于静电除尘装置的上部和下部所处理的空气的颗粒浓度不同，在进行多次二次净化操作后，可能导致静电除尘装置上部和下部的除尘性能不均，从而影响静电除尘装置的除尘效果。
优选的，本发明改进的实施例的除尘部10，包括设置与中间位置的转轴110，通过转轴110旋转，能够将除尘部10的上部120以及下部130的位置相互替换。空气净化系统还设置计时器，对于环境空气中颗粒浓度超过阈值从而进行二次净化的时间进行计时以及求和，当二次净化的时间达到周期阈值时，控制器控制转轴110将除尘部10的上部120以及下部130的位置互换，从而使除尘部10的上部120以及下部130的除尘性能均匀，进一步提高空气净化系统的净化性能以及稳定性。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
在本发明提及的所有文献都在本申请中引用参考，就如同每一篇文献被单独引用作为参考那样。此外应理解，在阅读了本发明的上述公开内容之后，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，在不脱离本发明原理前提下，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。

Claims (5)

1.一种空气净化方法，其使用空气净化系统进行净化，所述空气净化系统包括；壳体，除尘器，反应物产生器，催化剂滤芯，活门，空气传感器以及控制器；所述除尘器设置于壳体内，用于去除空气中的灰尘；所述反应物产生器为氧化剂产生器，其设置于除尘器的下游；所述催化剂滤芯位于反应物产生器的下游，用于催化净化空气中的气体污染物；所述活门设置于所述催化剂滤芯的上方；所述空气传感器设置于所述除尘器上游，用于检测空气中的灰尘浓度；所述空气传感器与所述除尘器之间设置第一可移动隔绝元件，能够将除尘器之前的通道隔绝为第一入口通道以及第二入口通道；所述除尘器与所述催化剂滤芯之间设置第二可移动隔绝元件，能够将所述除尘器与所述催化剂滤芯之间的通道隔绝为第一中间通道和第二中间通道；第二入口通道设置旋转活门，其能够封闭用于第二入口通道的空气入口或者反馈通道开口；所述控制器接收空气传感器的检测结果，根据入口空气中的灰尘浓度，控制活门、第一可移动隔绝元件、第二可移动隔绝元件、旋转活门的开关和运动；当所述传感器检测到空气中的灰尘浓度大于设置阈值时，设置旋转活门到竖直位置，开启所述反馈通道开口；移动第一可移动隔绝元件以及第二可移动隔绝元件，形成第一入口通道、第二入口通道、第一中间通道以及第二中间通道；开启所述活门；使空气依次通过第一空气净化通道、反馈管路以及第二空气净化通道净化后，返回环境中；当所述传感器检测到空气中的灰尘浓度小于设置阈值时，旋转活门到水平位置，关闭所述反馈通道开口；移动第一可移动隔绝元件，合并第一入口通道以及第二入口通道；移动第二可移动隔绝元件，合并第一中间通道以及第二中间通道；关闭所述活门；使空气依次通过除尘器，反应物产生器，催化剂滤芯后，返回环境中；所述空气净化方法包括如下步骤：（1）通过空气传感器检测进入空气净化器中的灰尘浓度；当灰尘浓度大于设置阈值时，进入步骤（2）；当灰尘浓度小于设置阈值，进入步骤（5）；（2）移动第一可移动隔绝元件以及第二可移动隔绝元件，开启活门，设置旋转活门，形成第一空气净化通道以及第二空气净化通道；（3）进入空气净化器的空气在第一空气净化通道中进行静电除尘；（4）在第二空气净化通道中依次进行静电除尘以及光催化净化，然后排出空气净化器；（5）移动第一可移动隔绝元件以及第二可移动隔绝元件，关闭活门，设置旋转活门，合并第一空气净化通道和第二空气净化通道；（6）进入空气净化器的空气依次进行静电除尘以及光催化净化后，排出空气净化器; 所述静电除尘通过除尘器进行，所述除尘器中的不同部位分别位于第一空气净化通道和第二空气净化通道；根据所述除尘器中不同部位位于第一空气净化通道和第二空气净化通道的时间，切换所述除尘器中不同部位的位置。
2.根据权利要求1所述的空气净化方法，其特征在于：所述第二空气净化通道内设置反应物产生器。
3.根据权利要求2所述的空气净化方法，其特征在于：所述反应物产生器为氧化剂产生器。
4.根据权利要求3所述的空气净化方法，其特征在于：所述光催化净化通过所述催化剂滤芯进行催化。
5.根据权利要求4所述的空气净化方法，其特征在于：所述催化剂滤芯位于所述第二空气净化通道内。
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Applicant after: Guangzhou Yakang purification Engineering Co. Ltd.

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