CN109945342A - 一种可降解室内pm2.5粒子的过流式空气净化装置 - Google Patents
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Abstract
一种可降解室内PM2.5粒子的过流式空气净化装置，包括：设有进、出风口壳体(1)，壳体的进、出风口之间以至少一个永磁共振力场单元(2)间隔，永磁共振力场单元结构为：一柱体(3)，在中心轴线周围轴对称地开有至少一组、每组两个的轴向通孔(31)，在各组轴向通孔之间，设有由轴向通孔两头封堵而形成轴向长形密闭腔(32)，轴向通孔内放置有过流翅片(4)，密闭腔内放置有永磁铁(5)；过流翅片由灰生铁、放射性含量低于7×104Bq/Kg的含痕量核素铀、钍的矿石粉、含有小于5％的金属钛或其氧化物的金属锌粉及稀土纳米材料组成。本发明不但可降解PM2.5尘埃粒子以及甲醛和苯、抑制空气中有害细菌，且免清洗、无需经常更换、成本低，不占室内地空间。
Description
技术领域
本发明涉及一种过流式空气净化装置，尤其是涉及一种可降解室内PM2.5粒子的过流式空气净化装置。
背景技术
霾是一个天气现象。霾粒子的尺度较少，从0.001μm(微米)至10μm，平均直径大约在1～2μm，是肉眼看不到空中飘浮的颗粒物，由灰尘、硫酸、硝酸等粒子组成。PM2.5指环境空气中空气动力学当量直径小于等于2.5μm的颗粒物，是组成霾粒子的重要组成部分。雾与霾的区别在于发生霾或雾时的相对湿度，相对湿度80％～90％之间时的大气混浊视野模糊导致的能见度恶化是霾或雾的混合物共同造成的，其主要成分是霾。
在城市严重空气污染地区，霾可以频繁出现，主要呈橙灰色，而且城市污染大气气溶胶中有许多黑碳粒子，其称为灰霾。来源主要是二次污染涉及相变的化学反应，工业燃烧、汽车尾气等排出的VOC(挥发性有机物)、氮氧化物、二氧化硫等气体污染物在大气中氧化剂和太阳光等作用下，发生反应，变为PM2.5、PM10等颗粒物。
人们工作、生活都离不开房屋等建筑物。室内是一个相对密封的空间，为了改善室内的空气质量、降低二氧化碳浓度，都需要与室外的自然环境空气置换。通风透气是一种常用的空气净化方法。但室外遇上PM2.5雾霾天气，开窗通风自然就引来室内空气被污染，当室内存有各种挥发性的人工化合物(甲醛、苯等)时，室内空气也被污染，这些都不利于人们身体健康。因此，市场有各种不同用途的室内空气温度调节和净化的技术与产品，以改善室内的空气质量。例如，市场有空调(中央、分体)冷暖系统产品，有采用滤网、滤膜技术、静电技术、水帘技术、新风置换技术开发的各种空气净化器产品，这些传统产品都存在功效与成本的性价比低的缺点。例如纳米级滤网膜也能拦截PM2.5粒子，但清洗就费工费时，还需定期更换，运行成本高，还占用了宝贵的室内地面积空间。
发明内容
本发明所要解决的技术问题，就是提供一种可降解室内PM2.5粒子的过流式空气净化装置，其不但可降解室内空气PM2.5尘埃粒子以及降解室内空气甲醛、苯等人工化合物、抑制空气中有害细菌，且还能做到免清洗，无需经常更换，运行成本低，不占室内地空间。
解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案如下：
一种可降解室内PM2.5粒子的过流式空气净化装置，其特征是包括：设有进、出风口壳体1，所述壳体的进、出风口之间以至少一个永磁共振力场单元2间隔(串联或并联地)，所述的永磁共振力场单元结构为：一柱体3，在中心轴线周围轴对称地开有至少一组、每组两个的轴向通孔31，在各组轴向通孔之间，设有由轴向通孔两头封堵而形成轴向长形密闭腔32，轴向通孔内放置有过流翅片4，密闭腔内放置有永磁铁5。
所述过流翅片4为：长形片，沿长轴如波浪般上下来回弯折，使通过的风流出现分合碰撞、波动效应、射流效应等紊流流态。
所述的过流翅片为采用特种金属材料、稀土纳米功能材料及介孔金属材料，通过高温冶炼工艺浇铸而成型。
所述的过流翅片由灰生铁、放射性含量低于7×104Bq/Kg的含痕量核素铀、钍的矿石粉、含有小于5％的金属钛或其氧化物的金属锌粉及稀土纳米材料组成；
各组分所占的重量百分比为：
灰生铁95％～97％；
放射性含量低于7×104Bq/Kg的含痕量核素铀、钍的矿石粉0.5％～2％；
含有小于5％的金属钛或其氧化物的金属锌粉1％～3％；
稀土纳米材料0.05％～0.3％。
所述的放射性含量低于7×104Bq/Kg的含痕量核素铀、钍的矿石粉的成份为：10％镁、40％铁、45％硅、3％钙、1％铝和1％锰；稀土可以是金属镧、铈、钕、钐或是它们的氧化物，通过球磨成纳米级粉末。
所述的高温冶炼工艺为：先将放射性含量低于7×104Bq/Kg的含痕量核素铀、钍的矿石粉、含有5％的金属钛或其氧化物的金属锌粉及稀土纳米功能材料混合，然后把熔融(1400℃～1800℃)的生铁注入含痕量核素矿石粉末、金属锌粉末和稀土纳米功能材料粉末的混合料中，通过高温“燃烧——爆炸”过程最后浇铸成过流式空气净化处理所需的核心零部件(过流翅片或其它外观形状的过流部件)
所述的永磁铁5为轴线平行地排成长条形的若干圆饼，且具有防水功能。
优选地，所述的壳体1由风道散流罩6、风道组件外罩7、风道接口8和风管9依次连接而成；风道散流罩6上开有散流风口，由若干所述永磁共振力场单元2组合而成的空气净化组件10固定设置在风道散流罩6散流风口内侧，其外围则固定着风道组件外罩7的一端，风道组件外罩7的另一端则固定有风道接口8和风管9。
所述空气净化组件10为：若干所述的永磁共振力场单元2，开有中心轴孔；一定位板11，其上均布有若干中心圆孔对应于所述永磁共振力场单元的中心轴孔，中心圆孔的周围对应于所述永磁共振力场单元的轴向通孔开有周围通孔；若干连接螺杆12依次穿过固定翅片用的风道封板13的中心孔、永磁共振力场单元2的中心轴孔和定位板11的中心圆孔后用螺母将若干永磁共振力场单元与定位板固定。
永磁共振力场单元2由永磁铁5产生的磁力线对过流翅片4的材料晶格中的电子流、粒子流、电磁流发生分向作用再激发纳米功能材料、构成多种能量合成的共振结构场，使永磁共振力场单元2结构内的空间产生自激发的能量共振协同效应作用力影响了流过永磁共振力场单元2的空气中杂质的物理性质与化学性质。
所述的永磁共振力场单元数量由风道中的风量、风速和风阻参数决定，空气净化率强度大小由空气净化组件10串联决定。过流风量控制可以并联单元数量排列实现，也可以蜂巢形式组合单元数量为并联整体方案设计。
永磁共振力场单元与定位板连接的方式也可以采用由永磁共振力场单元的圆柱形外壳以自旋自扣的方法。
一种应用了所述永磁共振力场单元的固定或移动式空气温度调节系统，其特征是：将所述的永磁共振力场单元组件嵌入空气温度调节系统的送风循环系统中。也即在空气温度调节系统的风道、风管或出风散流板上串联安装永磁共振力场单元，利用空调系统的送风动力完成室内空气净化的处理过程。如此可以在空调机调节空气温度的同时净化了空气的质量。
优选地，所述的壳体包括有进风口圆方形壳体或圆矩形壳体，中间方形或矩形壳体、出风口的散流形壳体，进风口圆方形壳体采用工程塑料，用于连接异形伸缩风管和中间壳体，中间壳体采用工程塑料制成用于连接进风口与出风口壳体，出风口散流壳体采用工程塑料制成，壳体间以紧配合连接。各壳体间与永磁共振力场单元之间可形成风道过流或形成封闭。
装置净化空气原理：在空气流经过流式空气净化器装置的风道空间，自激发式永磁共振力场单元产生能量共振协同效应作用力，使通过的空气风流出现分合碰撞、波动效应、射流效应等紊流流态，所有雾霾空气中存在的杂质，包括金属或非金属组成的PM2.5尘埃粒子和所有室内甲醛、苯等人工化合物因吸附、分解而被去除；所有空气中单细胞也因碰撞、颤动使细胞质与细胞膜脱离，细胞膜被破坏，有害细菌因此被压破而死亡，因而可以有效抑制新的细菌生长。
实践是检验真理的唯一标准，检验报告见说明书附图。
本发明的空气净化过程自身无需用电或其它能源、无需用滤网滤膜、无需耗材耗化学药剂、无需占用室内地面积空间、无噪音、无振动，清洗期以年度计算，极低维护运行费用。
本发明采用纯物理方法的过流式通道空气处理净化技术，可配套在所有固定式或移动式的空气调节系统，在所有空调产品的送风风道中嵌入永磁共振力场单元便完成密封性的空间(例如室内、移动车辆)中PM2.5粒子及人工化合物的降解去除并抑制空气中细菌的滋生。
本发明是一种降解室内PM2.5尘埃粒子的空气净化器装置，各种在室内循环空气的空调风道中的空气与杂质流经通过设定的自激发式永磁共振力场单元的进风口和出风口，由于永磁共振力场单元产生能量共振协同效应作用力，使通过的风流出现分合碰撞、波动效应、射流效应等紊流流态，所有室内空气存在金属或非金属构成的PM2.5尘埃粒子、所有室内空气中存在的甲醛、苯等人工化合物，也因吸附、分解而被去除；所有室内空气中存在的单细胞也因碰撞、颤动，使细胞质与细胞膜脱离，细胞膜被破坏，细菌因此被压破而死亡，因而可以有效抑制新的细菌生长。
有益效果：
本发明实施例的甲醛去除率66.7％～94.6％(48小时以内)，见附图8；
本发明实施例的PM2.5去除率≥78.7％(1小时)，检验报告见图9至图12。
| 项目 | PM0.5 | PM2.5 | ≥PM5 |
| 去除率(％) | 86.5 | 78.7 | 100 |
| 时间(h) | - | 1 | - |
| 空间(M<sup>3</sup>) | 3 | 3 | 3 |
本发明实施例的细菌抑制率30％，见图13。
附图说明
图1为本发明实施例的立体示意图；
图2为图1实施例的主视图；
图3为图1实施例的组成部件分解立体示意图；
图4为本发明的永磁共振力场单元立体示意图(开有中心孔)；
图5为图4的轴向视图；
图6为沿图5的A-A线剖视图；
图7为沿图5的B-B线剖视图(旋转)；
图8为应用了所述永磁共振力场单元的固定空气温度调节系统之一；
图9为应用了所述永磁共振力场单元的固定空气温度调节系统之二；
图10为实施例的甲醛去除率曲线图；
图11至图14为PM2.5和甲醛检测报告；
图15至图16为抑菌率、尘埃粒子抑制效果检测报告；
图17至图19为甲醛检测报告。
图中附图标记：
1-壳体；
2-永磁共振力场单元；
3-柱体；31-轴向通孔，32-轴向长形密闭腔；
4-过流翅片；
5-永磁铁；
6-风道散流罩；
7-风道组件外罩；
8-风道接口；
9-风管；
10-空气净化组件；
11-定位板；
12-螺杆；
13-风道封板；
14-中央空调；
15-空气净化装置；
16-分体式空调。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例详细说明本发明。
参见图1至图7，本发明的可降解室内PM2.5粒子的空气净化装置实施例，包括：设有进、出风口壳体1，所述壳体的进、出风口之间以至少一个永磁共振力场单元2间隔，所述的永磁共振力场单元结构为：一柱体3，在中心轴线周围轴对称地开有至少一组、每组两个的轴向通孔31，在各组轴向通孔之间，设有由轴向通孔两头封堵而形成轴向长形密闭腔32，轴向通孔内放置有过流翅片4，密闭腔内放置有永磁铁5。
参见图3和图6，所述过流翅片4为：长形片，两长平面来回弯折且左右来回相错(已发相片)，使通过的风流出现分合碰撞、波动效应、射流效应等紊流流态。
所述的过流翅片为采用特种金属材料、稀土纳米功能材料及介孔金属材料，通过高温冶炼工艺浇铸而成型。其特征是该材料由灰生铁、放射性含量低于7×104Bq/Kg的含痕量核素铀、钍的矿石粉、含有小于5％的金属钛或其氧化物的金属锌粉及稀土纳米材料组成。
各组分所占的重量百分比为：
灰生铁95％～97％；
放射性含量低于7×104Bq/Kg的含痕量核素铀、钍的矿石粉0.5％～2％；
含有小于5％的金属钛或其氧化物的金属锌粉1％～3％；
稀土纳米材料0.05％～0.3％。
放射性含量低于7×104Bq/Kg的含痕量核素铀、钍的矿石粉的成份为：10％镁、40％铁、45％硅、3％钙、1％铝和1％锰；稀土可以是金属镧、铈、钕、钐或是它们的氧化物，通过球磨成纳米级粉末。
所述的高温冶炼工艺其特征是先将放射性含量低于7×104Bq/Kg的含痕量核素铀、钍的矿石粉、含有5％的金属钛或其氧化物的金属锌粉及稀土纳米功能材料混合，然后把熔融(1400℃～1800℃)的生铁注入含痕量核素矿石粉末、金属锌粉来和稀土纳米功能材料粉末的混合料中，通过高温“燃烧——爆炸”过程最后浇铸成过流式空气净化处理所需的核心零部件(过流翅片或其它外观形状的过流部件)
参见图3和,7，所述的永磁铁5为轴线平行地排成长条形的若干圆饼，且具有防水功能。
本实施例的壳体1由方形板的风道散流罩6、方形管状的风道组件外罩7、方接圆型风道接口8和可伸缩风管9依次连接而成；风道散流罩6上开有散流风口，由若干所述永磁共振力场单元2组合而成的空气净化组件10固定设置在风道散流罩6散流风口内侧，其外围则固定着风道组件外罩7的一端，风道组件外罩7的另一端则固定有风道接口8和风管9。
所述空气净化组件10为：若干所述的永磁共振力场单元2，开有中心轴孔；一定位板11，其上均布有若干中心圆孔对应于所述永磁共振力场单元的中心轴孔，中心圆孔的周围对应于所述永磁共振力场单元的轴向通孔开有周围通孔；若干连接螺杆12依次穿过固定翅片用的风道封板13的中心孔、永磁共振力场单元2的中心轴孔和定位板11的中心圆孔后用螺母将若干永磁共振力场单元与定位板固定。
所述的永磁共振力场单元2，其特征是由永磁铁5产生的磁力线对过流翅片4的材料晶格中的电子流、粒子流、电磁流发生分向作用再激发纳米功能材料、构成多种能量合成的共振结构场，使永磁共振力场单元2结构内的空间产生自激发的能量共振协同效应作用力影响了流过永磁共振力场单元2的空气中杂质的物理性质与化学性质。
所述的永磁共振力场单元数量由风道中的风量、风速和风阻参数决定，空气净化率强度大小由空气净化组件10串联决定。过流风量控制可以并联单元数量排列实现，也可以蜂巢形式组合单元数量为并联整体方案设计。
永磁共振力场单元与定位板连接的方式也可以采用由永磁共振力场单元的圆柱形外壳以自旋自扣的方法。
参见图8和图9，两种应用了所述永磁共振力场单元的固定空气温度调节系统-中央空调14和分体式空调16。
都只是将包含了永磁共振力场单元的空气净化装置15嵌入空气温度调节系统的送风循环系统中。也即在空气温度调节系统的风道、风管或出风散流板上串联安装永磁共振力场单元，利用空调系统的送风动力完成室内空气净化的处理过程。如此可以在空调机调节空气温度的同时净化了空气的质量。
优选地，所述的壳体包括有进风口圆方形壳体或圆矩形壳体，中间方形或矩形壳体、出风口的散流形壳体，进风口圆方形壳体采用工程塑料，用于连接异形伸缩风管和中间壳体，中间壳体采用工程塑料制成用于连接进风口与出风口壳体，出风口散流壳体采用工程塑料制成，壳体间以紧配合连接。各壳体间与永磁共振力场单元之间可形成风道过流或形成封闭。
Claims (10)
1.一种可降解室内PM2.5粒子的过流式空气净化装置，其特征是包括：设有进、出风口壳体(1)，所述壳体的进、出风口之间以至少一个永磁共振力场单元(2)间隔，所述的永磁共振力场单元结构为：一柱体(3)，在中心轴线周围轴对称地开有至少一组、每组两个的轴向通孔(31)，在各组轴向通孔之间，设有由轴向通孔两头封堵而形成轴向长形密闭腔(32)，轴向通孔内放置有过流翅片(4)，密闭腔内放置有永磁铁(5)。
2.根据权利要求1所述的可降解室内PM2.5粒子的过流式空气净化装置，其特征是：所述的过流翅片由以下组分的材料及百分比组成；
灰生铁95％～97％；
放射性含量低于7×104Bq/Kg的含痕量核素铀、钍的矿石粉0.5％～2％；
含有小于5％的金属钛或其氧化物的金属锌粉1％～3％；
稀土纳米材料0.05％～0.3％。
3.根据权利要求2所述的可降解室内PM2.5粒子的过流式空气净化装置，其特征是：所述的放射性含量低于7×104Bq/Kg的含痕量核素铀、钍的矿石粉的成份为：10％镁、40％铁、45％硅、3％钙、1％铝和1％锰；稀土可以是金属镧、铈、钕、钐或是它们的氧化物，通过球磨成纳米级粉末。
4.根据权利要求3所述的可降解室内PM2.5粒子的过流式空气净化装置，其特征是：所述的过流翅片高温冶炼工艺为：先将放射性含量低于7×104Bq/Kg的含痕量核素铀、钍的矿石粉、含有5％的金属钛或其氧化物的金属锌粉及稀土纳米功能材料混合，然后把熔融(1400℃～1800℃)的生铁注入含痕量核素矿石粉末、金属锌粉末和稀土纳米功能材料粉末的混合料中，通过高温“燃烧——爆炸”过程最后浇铸成过流式空气净化处理所需的核心零部件。
5.根据权利要求4所述的可降解室内PM2.5粒子的过流式空气净化装置，其特征是：所述过流翅片(4)为：长形片，沿长轴如波浪般上下来回弯折。
6.根据权利要求5所述的可降解室内PM2.5粒子的过流式空气净化装置，其特征是：所述的永磁铁(5)为轴线平行地排成长条形的若干圆饼，且具有防水功能。
7.根据权利要求6述的可降解室内PM2.5粒子的过流式空气净化装置，其特征是：所述的壳体(1)由风道散流罩(6)、风道组件外罩(7)、风道接口(8)和风管(9)依次连接而成；风道散流罩上开有散流风口，由若干所述永磁共振力场单元(2)组合而成的空气净化组件(10)固定设置在风道散流罩散流风口内侧，其外围则固定着风道组件外罩的一端，风道组件外罩的另一端则固定有风道接口和风管。
8.根据权利要求7述的可降解室内PM2.5粒子的过流式空气净化装置，其特征是：所述空气净化组件(10)为：若干所述的永磁共振力场单元(2)，开有中心轴孔；一定位板(11)，其上均布有若干中心圆孔对应于所述永磁共振力场单元的中心轴孔，中心圆孔的周围对应于所述永磁共振力场单元的轴向通孔开有周围通孔；若干连接螺杆(12)依次穿过固定翅片用的风道封板(13)的中心孔、永磁共振力场单元的中心轴孔和定位板的中心圆孔后用螺母将若干永磁共振力场单元与定位板固定。
9.一种应用了如权利要求8所述的可降解室内PM2.5粒子的过流式空气净化装置的永磁共振力场单元组件的固定或移动式空气温度调节系统，其特征是：将所述的永磁共振力场单元组件嵌入空气温度调节系统的送风循环系统中。
10.根据权利要求9所述的固定或移动式空气温度调节系统，其特征是：所述的壳体包括有进风口圆方形壳体或圆矩形壳体，中间方形或矩形壳体、出风口的散流形壳体，进风口圆方形壳体采用工程塑料，用于连接异形伸缩风管和中间壳体，中间壳体采用工程塑料制成用于连接进风口与出风口壳体，出风口散流壳体采用工程塑料制成，壳体间以紧配合连接。
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