CN109489140A - 全热交换静电除尘装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种全热交换静电除尘装置，包括外壳(1)、高压静电电离单元(2)、高压静电集尘单元(3)、风道部分以及催化剂模块(6)；所述风道部分设置在外壳(1)内部，包括第一风道和第二风道；所述高压静电电离单元(2)、高压静电集尘单元(3)以及催化剂模块(6)依次沿第一风道气体流动方向设置。高压静电电离单元(2)由一组平行的高压极板组成，从外部进入的新风和排到室外的空气在高压极板组件的交替隔层中通过，达到冷热风之间的能量交换。该装置既能高效捕集PM2.5，又有热交换作用，具有节能环保多重功效，结构紧凑，操作便利，适合于各种室内用的新风净化系统。
Description
技术领域
本发明涉及室内的空气净化装置领域，具体地，涉及一种全热交换静电除尘装置。
背景技术
现代生活使得人们每天平均大约有90％以上的时间在室内度过，室内空气质量对人们健康的关系就显得更加密切和重要。近年来，大气雾霾频发使得PM2.5又成为影响室内空气品质的主要因素。在空气中PM2.5治理方面，高效颗粒过滤器HEPA结构简单、除尘效率高，但存在容易吸附饱和、风阻大(从而导致能耗大噪声大)、需定期更换等不足。
相比之下，静电除尘器具有风阻小、通风量大、噪声小、无需更换等优点，因此常常用于室内新风净化系统。但是，通过引入室外新风又面临室内外空气温差的问题。为解决该问题，业内普遍的做法是在系统中单独增加一个热交换装置，如专利文献CN105180313A公开的一种新风净化换气系统、专利文献CN207146534U公开的室内净化系统以及专利文献CN108361874A公开的热交换新风净化器，通过这种引入的新风与排到室外的空气进行热交换的方式，可以实现部分能量的回收。但是，采用两个组件势必增大装置体积，因此，无论是作为室内空气净化器单体机还是新风系统的应用都会受到一定限制。
又如专利文献CN106196282A公开的一种节能型室内净化系统，利用太阳能发电装置和储能系统，对室内的高效送风口实现双供能模式，从而达到节约电能之目的。显而易见，这种方式投资成本及其昂贵，更不适合家庭以及建筑物密集的城市中使用，难以推广。
发明内容
针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种全热交换静电除尘装置。
根据本发明提供的一种全热交换静电除尘装置，包括外壳、高压静电电离单元、高压静电集尘单元、风道部分以及催化剂模块；
所述风道部分设置在外壳内部，包括第一风道和第二风道；所述高压静电电离单元、高压静电集尘单元以及催化剂模块依次沿第一风道气体流动方向设置。
优选地，所述第一风道包括新风入口和室内进风口；所述第二风道包括室内出风口和排风口；所述风道部分还包括排风调节器；
所述新风入口和排风口均设置在外壳一端，且相互隔离独立；所述室内进风口和室内出风口均设置在外壳另一端，且相互隔离独立；
所述排风调节器设置在新风入口和排风口一侧，能够调节排风量和回风量的比例，所述排风量是指气体通过排风口直接排出的量，所述回风量是指气体通过排风口经新风入口再次循环进入循环的量；
所述高压静电电离单元设置在新风入口处，所述催化剂模块设置在室内进风口处。
优选地，所述高压静电集尘单元包括N个高压极板，其中N为大于1的整数；
所述N个高压极板平行设置，将空间分隔成N+1个部分，分别记为第n空间，其中n≤N+1且n为正整数；
所述新风入口和排风口均连接在高压静电集尘单元一侧，室内进风口和室内出风口均连接在高压静电集尘单元另一侧。
优选地：
所述新风入口包括新风入口端密封条和新风入口端新风流道；室内进风口包括室内风进口端密封条和室内风进口端新风流道；室内出风口包括室内风出口端密封条和室内出风流道；排风口包括排风口密封条和排风出风流道；
所述新风入口端密封条、室内风进口端密封条、室内出风流道以及排风出风流道均以第一条件与第n空间连接；所述新风入口端新风流道、室内风进口端新风流道、室内风出口端密封条以及排风口密封条均以第二条件与第n空间连接；
其中，将n的取值范围集合，即n≤N+1且n为正整数记为A，将集合A的任一真子集记为B，将真子集B在A中的补集记为C，第一条件为n∈B，第二条件为n∈C。
优选地：
-第一条件为n是奇数，第二条件为n是偶数；或者
-第一条件为n是偶数，第二条件为n是奇数；
优选地，所述新风入口端密封条、室内风进口端密封条、室内风出口端密封条以及排风口密封条均采用绝缘材料；所述绝缘材料包括陶瓷、玻璃、橡胶、塑料以及聚合物中的任一种或任多种组合。
优选地，所述高压极板采用导电导热材料；所述导电导热材料包括铝、铜以及不锈钢中的任一种或任多中组合。
优选地，所述室内进风口和排风口上均设置有抽风风机，所述抽风风机能够为气体流动提供动力。
优选地，所述催化剂模块包括蜂窝结构和/或多孔结构；所述蜂窝结构和/或多孔结构上设置有纳米材料；所述纳米材料包括纳米Fe2O3、MnO2、Co3O4、NiO、Cr2O3、V2O5、CuO、MoO3以及TiO2中的任一种或任多种组合。
与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：
1、本发明结构简单，所需组成部件少，成本较低，易于维护，装置可靠性高；
2、通过巧妙的风道设计在不增加额外换热模块的基础上，利用高压极板的选材和设置方法，实现了换热功能，具有良好的节能效果，有效增加了室内温度的舒适程度；
3、通过设置排风调节器实现了新风系统的完全可控，使用者能够自调节新风、回风比例，装置可操作性好；
4、通过设置蜂窝结构和/或多孔结构的催化剂模块，有效净化臭氧以及甲醛等有机挥发物，对室内污染起到全面净化的作用。
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为本发明提供的全热交换静电除尘装置的结构示意图。
图中示出：
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。
根据本发明提供的一种全热交换静电除尘装置，包括外壳1、高压静电电离单元2、高压静电集尘单元3、风道部分以及催化剂模块6；
所述风道部分设置在外壳1内部，包括第一风道和第二风道；所述高压静电电离单元2、高压静电集尘单元3以及催化剂模块6依次沿第一风道气体流动方向设置。
优选地，所述第一风道包括新风入口4和室内进风口5；所述第二风道包括室内出风口7和排风口8；所述风道部分还包括排风调节器9；所述新风入口4和排风口8均设置在外壳1一端，且相互隔离独立；所述室内进风口5和室内出风口7均设置在外壳1另一端，且相互隔离独立；所述排风调节器9设置在新风入口4和排风口8一侧，能够调节排风量和回风量的比例，所述排风量是指气体通过排风口8直接排出的量，所述回风量是指气体通过排风口8经新风入口4再次循环进入循环的量；所述高压静电电离单元2设置在新风入口4处，所述催化剂模块6设置在室内进风口5处。所述高压静电集尘单元3包括N个高压极板10，其中N为大于1的整数；所述N个高压极板10平行设置，将空间分隔成N+1个部分，分别记为第n空间，其中n≤N+1且n为正整数；所述新风入口4和排风口8均连接在高压静电集尘单元3一侧，室内进风口5和室内出风口7均连接在高压静电集尘单元3另一侧。所述新风入口4包括新风入口端密封条11和新风入口端新风流道12；室内进风口5包括室内风进口端密封条13和室内风进口端新风流道14；室内出风口7包括室内风出口端密封条15和室内出风流道16；排风口8包括排风口密封条17和排风出风流道18；所述新风入口端密封条11、室内风进口端密封条13、室内出风流道16以及排风出风流道18均以第一条件与第n空间连接；所述新风入口端新风流道12、室内风进口端新风流道14、室内风出口端密封条15以及排风口密封条17均以第二条件与第n空间连接；其中，将n的取值范围集合，即n≤N+1且n为正整数记为A，将集合A的任一真子集记为B，将真子集B在A中的补集记为C，第一条件为n∈B，第二条件为n∈C。
具体地：
-第一条件为n是奇数，第二条件为n是偶数；或者
-第一条件为n是偶数，第二条件为n是奇数；
所述新风入口端密封条11、室内风进口端密封条13、室内风出口端密封条15以及排风口密封条17均采用绝缘材料；所述绝缘材料包括陶瓷、玻璃、橡胶、塑料以及聚合物中的任一种或任多种组合。所述高压极板10采用导电导热材料；所述导电导热材料包括铝、铜以及不锈钢中的任一种或任多中组合。所述室内进风口5和排风口8上均设置有抽风风机，所述抽风风机能够为气体流动提供动力。所述催化剂模块6包括蜂窝结构和/或多孔结构；所述蜂窝结构和/或多孔结构上设置有纳米材料；所述纳米材料包括纳米Fe2O3、MnO2、Co3O4、NiO、Cr2O3、V2O5、CuO、MoO3以及TiO2中的任一种或任多种组合。
更具体地，本发明提供的全热交换静电除尘装置是一种具有全热交换和静电除尘双重功能的装置，能够为室内提供清新空气，并具有明显的节能效果。其中空气净化和全热交换双重功能主要通过如下实现：
从室外进入的新风从新风入口4进入高压静电电离单元2，空气中的PM2.5颗粒带电后从新风入口端新风流道12进入高压极板层间；室内空气通过室内出风口7进入室内出风流道16也进入了高压极板层间。由于新风和出风在不同的层间逆向流动，通过极板间的传热作用使两种气体的温度相对达到平衡。与此同时，带点颗粒污染物在高压静电电场作用下被捕捉。
此后，新风通过室内风进口端新风流道14和催化剂模块6时臭氧和甲醛等被分解去除，新鲜清洁的空气通过室内进风口5进入室内。与此同时，经热交换后的室内排出空气通过排风出风流道18，经排风口8排到室外。
由于室内排出的空气在经过静电后进一步得到了净化，在确保室内空气新鲜度(二氧化碳浓度较低)的情况下，考虑到热交换效果或室外污染的严重程度，可通过排风调节器9将部分或全部排风通过新风入口直接进入室内回风，达到降低新风量之目的。
在本申请的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。
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 (9)
1.一种全热交换静电除尘装置，其特征在于，包括外壳(1)、高压静电电离单元(2)、高压静电集尘单元(3)、风道部分以及催化剂模块(6)；
所述风道部分设置在外壳(1)内部，包括第一风道和第二风道；所述高压静电电离单元(2)、高压静电集尘单元(3)以及催化剂模块(6)依次沿第一风道气体流动方向设置。
2.根据权利要求1所述的全热交换静电除尘装置，其特征在于，所述第一风道包括新风入口(4)和室内进风口(5)；所述第二风道包括室内出风口(7)和排风口(8)；所述风道部分还包括排风调节器(9)；
所述新风入口(4)和排风口(8)均设置在外壳(1)一端，且相互隔离独立；所述室内进风口(5)和室内出风口(7)均设置在外壳(1)另一端，且相互隔离独立；
所述排风调节器(9)设置在新风入口(4)和排风口(8)一侧，能够调节排风量和回风量的比例，所述排风量是指气体通过排风口(8)直接排出的量，所述回风量是指气体通过排风口(8)经新风入口(4)再次循环进入循环的量；
所述高压静电电离单元(2)设置在新风入口(4)处，所述催化剂模块(6)设置在室内进风口(5)处。
3.根据权利要求2所述的全热交换静电除尘装置，其特征在于，所述高压静电集尘单元(3)包括N个高压极板(10)，其中N为大于1的整数；
所述N个高压极板(10)平行设置，将空间分隔成N+1个部分，分别记为第n空间，其中n≤N+1且n为正整数；
所述新风入口(4)和排风口(8)均连接在高压静电集尘单元(3)一侧，室内进风口(5)和室内出风口(7)均连接在高压静电集尘单元(3)另一侧。
4.根据权利要求3所述的全热交换静电除尘装置，其特征在于：
所述新风入口(4)包括新风入口端密封条(11)和新风入口端新风流道(12)；室内进风口(5)包括室内风进口端密封条(13)和室内风进口端新风流道(14)；室内出风口(7)包括室内风出口端密封条(15)和室内出风流道(16)；排风口(8)包括排风口密封条(17)和排风出风流道(18)；
所述新风入口端密封条(11)、室内风进口端密封条(13)、室内出风流道(16)以及排风出风流道(18)均以第一条件与第n空间连接；所述新风入口端新风流道(12)、室内风进口端新风流道(14)、室内风出口端密封条(15)以及排风口密封条(17)均以第二条件与第n空间连接；
其中，将n的取值范围集合，即n≤N+1且n为正整数记为A，将集合A的任一真子集记为B，将真子集B在A中的补集记为C，第一条件为n∈B，第二条件为n∈C。
5.根据权利要求4所述的全热交换静电除尘装置，其特征在于，
-第一条件为n是奇数，第二条件为n是偶数；或者
-第一条件为n是偶数，第二条件为n是奇数。
6.根据权利要求4所述的全热交换静电除尘装置，其特征在于，所述新风入口端密封条(11)、室内风进口端密封条(13)、室内风出口端密封条(15)以及排风口密封条(17)均采用绝缘材料；所述绝缘材料包括陶瓷、玻璃、橡胶、塑料以及聚合物中的任一种或任多种组合。
7.根据权利要求3所述的全热交换静电除尘装置，其特征在于，所述高压极板(10)采用导电导热材料；所述导电导热材料包括铝、铜以及不锈钢中的任一种或任多中组合。
8.根据权利要求2所述的全热交换静电除尘装置，其特征在于，所述室内进风口(5)和排风口(8)上均设置有抽风风机，所述抽风风机能够为气体流动提供动力。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的全热交换静电除尘装置，其特征在于，所述催化剂模块(6)包括蜂窝结构和/或多孔结构；所述蜂窝结构和/或多孔结构上设置有纳米材料；所述纳米材料包括纳米Fe2O3、MnO2、Co3O4、NiO、Cr2O3、V2O5、CuO、MoO3以及TiO2中的任一种或任多种组合。
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Cited By (2)
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|---|---|---|---|---|
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| CN114811780A (zh) * | 2022-03-17 | 2022-07-29 | 北京热博仕数据科技发展有限公司 | 一种低温等离子协同热回收有机废气净化系统与方法 |
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2018
- 2018-10-18 CN CN201811215875.8A patent/CN109489140A/zh active Pending
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