CN110440358B - 一种空气优化系统 - Google Patents
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Abstract
一种空气优化系统属于空气净化技术领域，包括机箱、净化模块组、风机总成和主控板。本发明通过风机的运转产生负压吸入待处理空气送入净化元件的铝芯。净化元件通过铝芯内产生的高压电场对有害气体进行电离、氧化，从而生成二氧化碳、水等无害物质。同时静电场通过静电集尘以达到优化空气效果，以最低成本优化出最合适的空气环境。同时本发明在工作过程中还会产生负氧离子，能够去除空气中的大粒径颗粒物，进一步起到优化空气的作用。本发明对于空气的优化是复合型的，不会因为过滤器件的质量问题而导致失效甚至二次污染。
Description
技术领域
本发明属于空气净化技术领域，特别是涉及到一种空气优化系统。
背景技术
空气净化器主要有机械滤网式、静电驻极滤网式、高压静电集尘等几种。
机械过滤一般主要通过以下4种方式捕获微粒：直接拦截，惯性碰撞，布朗扩散机理，筛选效应，其对细小颗粒物收集效果好但风阻大，为了获得高的净化效率，滤网的阻力较大，而且滤网需要致密导致寿命降低，需定期更换。普通的机械式过滤仅可有效地去除10微米以上的颗粒物，而当颗粒物的粒径为5微米、2微米甚至亚微米的范围时，高效的机械式过滤系统就会变得比较昂贵，且风阻会显著增加。
静电除尘能过滤比细胞还小的灰尘、烟雾和细菌，防止肺病、肺癌肝癌等疾病。空气里对人体最有害的是小于2.5微米的灰尘，因其能穿透细胞，进入血液。
高压静电集尘是利用高压静电场使气体电离从而使尘粒带电吸附到电极上的收尘方法。这是在颗粒经过滤芯之前通过加载高电压使其带电，使颗粒在电的作用下“容易吸附”到滤芯上的方式，既能确保风量又能吸附微细颗粒。
以上是几种方式虽然原理不同，但都属于滤网式的空气净化器。其过滤元器件过滤空气中的灰尘，极易堵塞滤孔，过滤元器件更换不及时不仅没有灭菌效果，而且容易造成空气的二次污染。
因此现有技术当中亟需要一种新型的技术方案来解决这一问题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：提供一种空气优化系统解决传统的空气净化器都需要使用过滤元器件，容易产生二次污染的技术问题。
一种空气优化系统，包括机箱、净化模块组、风机总成和主控板，所述机箱的侧壁上部设置有出风口，机箱的侧壁下部设置进风孔，机箱的内部固定安装有净化模块组和主控板；所述风机总成安装在出风口处；所述主控板上设置有电源模块、无线通信模块和数据处理模块；所述净化模块组设置在进风孔和出风口形成的通路之间，净化模块组以及风机总成分别与主控板连接，净化模块组包括复数个同向布置的净化模块以及与净化模块连接的高压包；所述净化模块包括复数个同向布置并且并联连接的净化元件；所述净化元件为内部沿中轴线固定安装有电极线的圆筒状结构；所述电极线的一端与高压包的输出线连接，电极线的另一端与高压包的零线连接。
所述净化元件包括圆管、上端盖、下端盖和电极线，所述电极线为一条金属线对折并相互绞绕，电极线位于圆管的中轴线上，电极线的对折端通过下端盖与圆管的一端固定连接，电极线的对折端为净化元件的出气端，电极线的出线端通过上端盖与圆管的另一端固定连接，电极线的出线端为净化元件的进气端。
所述风机总成包括风机和风机罩；所述风机固定安装机箱的内部并且位于出风口的一侧；所述风机罩固定安装在出风口的外部。
所述净化模块中净化元件的布置方式为：中间布置一个净化元件，在该净化元件的外围环绕固定净化元件。
所述净化模块还包括固定支架、高压硅胶线Ⅰ、高压硅胶线Ⅱ和插簧；所述固定支架固定安装在净化元件的两端；所述高压硅胶线Ⅱ的一端与布置在中间的净化元件的对折端电极线固定连接，高压硅胶线Ⅱ的另一端作为零线与插簧固定连接；所述高压硅胶线Ⅰ一端同时与并联的复数个净化元件的出线端拧成一股并通过裸铜管和热塑管固定连接，高压硅胶线Ⅰ另一端与高压包的输出线固定连接。
所述净化模块包括七个净化元件，中间布置一个净化元件，在中间净化元件的外围环绕固定六个净化元件。
所述净化模块组还包括电源插座、冷压端子、面板和电源安装板；所述电源安装板上固定安装有高压包和连接插簧的插片，电源安装板上设置有电源线固定抓；所述面板与电源安装板固定连接，面板的上部固定安装电源插座，面板上设置有净化模块的固定抓；所述净化模块通过固定抓与面板固定连接；所述冷压端子通过导线与高压包的电源线固定连接，冷压端子与电源插座的插片插接。
所述主控板上还设置有人体传感器接口、烟雾报警器接口以及温湿度报警器接口。
所述无线通信模块分别与外接的电流检测报警器、可燃气体传感器、有毒气体传感器以及温度报警器无线通信连接。
所述通风孔与净化模块组之间设置有过滤网。
通过上述设计方案，本发明可以带来如下有益效果：
本发明通过机箱内风机的运转产生负压吸入待处理空气送入净化元件的圆管铝芯。净化元件通过铝芯内产生的高压电场对有害气体进行电离、氧化，从而生成二氧化碳、水等无害物质。同时静电场通过静电集尘以达到优化空气效果，以最低成本优化出最合适的空气环境。
同时本发明在工作过程中还会产生负氧离子。小粒径的负离子不仅能够轻易去除空气中的大粒径颗粒物，而且对于空气净化器直径小于0.01洀以及在工业上难以除去的微粒飘尘，有百分之百的沉降去除效果，能够进一步起到优化空气的作用。
本发明生产的空气优化系统对于空气的优化是复合型的，是多角度的，不是简单的过滤和换风，不会因为过滤器件的质量问题而导致失效甚至二次污染。
附图说明
以下结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的说明：
图1为本发明一种空气优化系统的结构示意图。
图2为本发明一种空气优化系统的侧视结构示意图。
图3为本发明一种空气优化系统中净化元件的结构示意图。
图4为本发明一种空气优化系统中上端盖的结构示意图。
图5为本发明一种空气优化系统中上端盖的侧视结构示意图。
图6为本发明一种空气优化系统的实施例中净化模块组的结构示意图。
图7为本发明一种空气优化系统的实施例中净化模块组的俯视结构示意图。
图8为本发明一种空气优化系统的实施例中净化模块的结构示意图。
图9为本发明一种空气优化系统的实施例中净化模块的侧视结构示意图。
图10为本发明一种空气优化系统的实施例中固定支架的结构示意图。
图11为本发明一种空气优化系统的实施例中固定支架的侧视结构示意图。
图12为本发明一种空气优化系统的实施例中机箱的结构示意图。
图13为本发明一种空气优化系统的实施例中机箱的仰视结构示意图。
图14为本发明一种空气优化系统的实施例中按帽的结构示意图。
图15为本发明一种空气优化系统的实施例中按帽的剖视结构示意图。
图16为本发明一种空气优化系统的实施例中底板的结构示意图。
图17为本发明一种空气优化系统的实施例中电源安装板的结构示意图。
图18为本发明一种空气优化系统的实施例中面板的结构示意图。
图中1-机箱、2-净化模块组、3-风机总成、4-主控板、101-出风口、102-进风孔、103-门板、104-保护开关、201-净化模块、202-高压包、203-电源插座、204-冷压端子、205-面板、206-电源安装板、2011-固定支架、2012-净化元件、2013-高压硅胶线Ⅰ、2014-高压硅胶线Ⅱ、2015-插簧、20121-圆管、20122-上端盖、20123-下端盖、20124-电极线、20125-按帽、20126-圆柱、20127-U型槽、20128-筋板。
具体实施方式
一种空气优化系统是一种基于复合电净化技术的系统，本发明的除尘优化设计，可将空气优化系统简分为循环系统与优化系统两部分。其中循环系统通过机箱1内风机的运转产生负压吸入待处理空气送入净化元件2012。优化系统通过净化元件2012内产生的高压电场对有害气体进行电离、氧化，从而生成二氧化碳、水等无害物质。同时静电场通过静电集尘以达到优化空气效果。
实施例：
如图所示，一种空气优化系统，包括长方体的机箱1、净化模块组2、安装在出风口的风机总成3和安装在机箱1内的主控板4，机箱1的侧壁上安装有总电源插座。总电源插座连接主控板4。所述主控板4上设置有电源模块、无线通信模块和数据处理模块。所述净化模块组2呈人字形布局在机箱1内并和机箱1内的各支架配件紧密配合。需要净化的空气通过机箱1下部和底部的进风孔102进入，通过净化模块组2流通到出风口。进风孔102与净化模块组2之间设置有过滤网。
所述机箱1的底部安有底脚。机箱1的一侧设置有门板103，门板103上安装有门锁勾，门板103是以挂钩式安装，拆卸方便，门板103上还设置有密封胶条。门板103与机箱1之间设置有保护开关104，打开门板103时主控板4成断路状态。所述风机总成3中的风机采用双头离心风机。
所述净化模块组2和主控板4采用插头连接的方式，净化模块组2在清洁过程中可整体拆下，操作便捷。净化模块组2具有长方形的结构主体，净化模块组2包括净化模块201、高压包202、电源插座203、冷压端子204、面板205和电源安装板206。在主体内安装有净化模块201，净化模块201以两排横向并列的方式安装在面板205上，主体的上部和下部均设置有面板205，主体的两端配合有电源安装板206。所述电源安装板206上设置有安装高压包202的安装孔及固定抓、电源线固定抓和连接插簧2015的插片，电源安装板206连接有高压硅胶线Ⅰ2013和高压包202并用铆钉整体连接加固。高压硅胶线Ⅰ2013为红色线。所述面板205与电源安装板206固定连接，面板205的上部设置有电源插座安装孔，并通过该安装孔固定安装电源插座203，面板205上设置有净化模块201的固定抓；所述冷压端子204与高压包202的电源线固定连接，冷压端子204的另一端与电源插座203的插片插接；高压包202的红色电源线和黑色零线均分别固定连接冷压端子204。
所述的净化模块201包括固定支架2011、净化元件2012、高压硅胶线Ⅰ2013、高压硅胶线Ⅱ2014和插簧2015。净化模块201是由多件净化元件2012排列组合构成，净化元件2012七个一组，中间布置一个净化元件2012，其他六个净化元件2012在外围呈圆形环绕式布局，此布局为最优选择。净化模块组2内净化元件2012的接线均为并联电路，每个净化模块201里的净化元件2012都可独立运行工作。高压硅胶线Ⅱ2014绞绕在净化元件2012出气口端的多件中其中任何一根电极线20124并拧紧，用以作为净化模块201的零线。准备完毕的净化元件2012有序套入相对布置的两个塑料固定支架2011内，将固定支架2011两头宽的部分两边分开向两侧延伸，固定支架2011与上端盖20122以及下端盖20123上的棱柱相匹配固定位置，用螺钉和螺母固定。带有高压硅胶线Ⅱ2014缠线的那根净化元件2012放在中间位置，高压硅胶线Ⅱ2014固定连接插簧2015后插入电源安装板206的插片中。
将同一净化模块201中的净化元件2012上端盖20122一端的电极线20124合并在一起拧成一股与高压硅胶线Ⅰ2013用裸铜管和热塑管固定掐紧。高压硅胶线Ⅰ2013另一头通过固定架上方孔，与高压硅胶线Ⅰ2013在同一侧位置。两组净化模块201的两根红色高压硅胶线Ⅰ2013拧在一起接母端子，高压包202上白色高压线接公端子，两个公母端子用压线钳压紧。所述净化元件2012包括：圆管20121、上端盖20122、下端盖20123、电极线20124和按帽20125。
所述上端盖20122和下端盖20123结构一致，内部均由多个筋板20128和连接筋板20128的带有U型槽20127的圆柱20126构成；带有U型槽20127的圆柱20126在长度上要大于与筋板20128连接处的高度，使U型槽20127在上端盖20122或下端盖20123内侧上部分和下部分相对于筋板20128形成小凸台；所述小凸台与按帽20125紧密配合固定电极线20124；上端盖20122和下端盖20123外部均是一侧为多棱柱另一侧为圆筒结构；同时上端盖20122和下端盖20123具有绝缘性和阻燃性。所述的上端盖20122作为空气的进气口，在配套元件的作用下产生吸力使空气进入上端盖20122；同时高压包202驱动净化元件2012使两个电极之间产生强电场，在一系列复合电净化的作用下，通过圆管20121的空气在下端盖20123的开口处释放出。净化元件2012的上端盖20122一端即连接高压硅胶线Ⅰ2013的一端为空气进气口，另一端为空气出气口。
所述上端盖20122和下端盖20123内部由三个筋板20128组成的三角形框架构成，此结构为最优选择，在通风性和稳固性上使用效果最佳。上端盖20122和下端盖20123位于圆管20121外部的筒高均为5mm以上。
具有U型槽20127的圆柱20126，电极线20124通过U型槽20127的内侧，U型槽20127对电极线20124起到导向和固定的作用。
圆管20121的结构为圆柱形，内壁光滑且外壁没有凹痕，同时具有导电性，为铝管等金属管作为外电极。考虑到制造困难度和净化效率，圆管20121的长度为20mm～300mm，内径为5mm～60mm。
电极线20124为具有导电性为不锈钢丝，电极线20124对折后从下端盖20123带有U型槽20127的空档内穿入，电极线20124与下端盖20123连接的部分带绝缘。电极线20124位于圆管20121的中心位置，并通过按帽20125压紧在上端盖20122或下端盖20123上，保持圆管20121不动，旋转上端盖20122或下端盖20123若干圈，使对折的两段电极线20124相互绞绕绷紧。
电极线20124带绝缘处套入下端盖20123，与上端盖20122的U型槽20127的空档位置一致。电极线20124的直径小于1mm，1mm以上净化效率会急剧降低，能耗会大幅度增加，成本急剧增大。为了便于生产一般选择电极线的直径大于或等于0.02mm。
按帽20125为圆筒结构与开有U型槽20127的圆柱20126紧密配合，同时按帽20125具有绝缘性。
净化模块组2中第一和第二个高压包202的红色电线与电源安装板206上布置的电源线的红色线连接在一起，套入裸铜管用压线钳压紧和热塑套管热塑。用同样的方法将第三和第四个高压包202的红色电线与电源线连接，第五个高压包202单独连接。高压包202的黑色电线连接方法同上，同时对热塑套管热塑，对面线路同理连接。将两侧的电源红线、黑线同颜色拧在一起，插入冷压端子204固定。
高压包202上的输出黑色电线和电源安装板206用插簧2015连接，高压包202上的输出白色电源线公端子插入净化模块201母端子，净化模块201的零线插簧2015插在电源安装板206的插片上。以此类推。
将面板205所有线朝外平放，固定爪在圆弧内侧，用铆钉固定。将红色、黑色电源线的冷压端子204分别插入电源插座203的两个插片上，将电源插座203用螺母固定在面板205。组装好的净化模块组2连接高压硅胶线Ⅰ2013的一侧为进气口，另一侧为出气口。与红色高压硅胶线Ⅰ2013插入的上方孔相对的另一侧孔用中性建筑胶填充，提高净化模块201的工作效率。
所述主控板4采用ATMEGA64L主芯片，主控板4上还设置有人体传感器接口、烟雾报警器接口以及温湿度报警器接口。所述人体传感器和烟雾报警器安装在机箱1上。所述温湿度报警器安装在进风孔102的附件。
所述无线通信模块分别与外接的电流检测报警器、可燃气体传感器、有毒气体传感器以及温度报警器无线通信连接。所述电流检测报警器、可燃气体传感器、有毒气体传感器以及温度报警器均安装在厂房等使用场所的墙壁上，安装是位置和间隔根据场所需要自行设定。各传感器的使用，使本发明更加智能化、人性化，更便于对大型场所环境的安全预警和管理。
本发明的净化作用机理：
净化作用机理之一，极化与吸附作用。空气通过同轴电极间的空间时，空气中的颗粒物≤60um的颗粒物包含PM10、PM2.5会被极化，吸附到极性相反的电极上，实现颗粒的吸附、过滤功能；
净化作用机理之二，电化学作用。电极间的高压电场有很强的电化学作用，可以分解、还原空气当中的复杂化合物分子，使之形成更为简单的化合物，主要的生成物是二氧化碳、水、和少量的氮氧化物。此作用可以有效的去除空气中的苯、醛、醇、烃类物质，去除异味；
净化作用机理之三，低温等离子体。低温等离子体，通俗讲是一种类似于火焰物理形态，对于复杂化合物具有很强的分解、还原作用，效果类似于上项；
净化作用机理之四，负氧离子的氧化、还原作用。氧气通过高压电场，使氧转化为负氧离子，利用负氧离子的强氧化、还原作用，去除空气中的有害物质；
净化作用机理之五，极间辐射的灭活作用。高压电极之间存在着很强的电离辐射，病毒、细菌通过时，会受到此辐射，失去活性。
以上所述，仅是该发明的较佳实施例而已，并非对发明做任何形式上的限制，凡是根据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化和修饰，均仍属于本发明的范围内。
Claims (5)
1.一种空气优化系统，其特征是：包括机箱(1)、净化模块组(2)、风机总成(3)和主控板(4)，所述机箱(1)的侧壁上部设置有出风口(101)，机箱(1)的侧壁下部设置进风孔(102)，机箱(1)的内部固定安装有净化模块组(2)和主控板(4)；所述风机总成(3)安装在出风口(101)处；所述主控板(4)上设置有电源模块、无线通信模块和数据处理模块；所述净化模块组(2)设置在进风孔(102)和出风口(101)形成的通路之间，净化模块组(2)以及风机总成(3)分别与主控板(4)连接，净化模块组(2)包括复数个同向布置的净化模块(201)以及与净化模块(201)连接的高压包(202)；所述净化模块(201)包括复数个同向布置并且并联连接的净化元件(2012)；所述净化元件(2012)为内部沿中轴线固定安装有电极线(20124)的圆筒状结构；所述电极线(20124)的一端与高压包(202)的输出线连接，电极线(20124)的另一端与高压包(202)的零线连接；
所述净化模块(201)中净化元件(2012)的布置方式为：中间布置一个净化元件(2012)，在该净化元件(2012)的外围环绕固定净化元件(2012)；
所述净化模块(201)包括七个净化元件(2012)，中间布置一个净化元件(2012)，在中间净化元件(2012)的外围环绕固定六个净化元件(2012)；
所述净化模块(201)还包括固定支架(2011)、高压硅胶线Ⅰ(2013)、高压硅胶线Ⅱ(2014)和插簧(2015)；所述固定支架(2011)固定安装在净化元件(2012)的两端；所述高压硅胶线Ⅱ(2014)的一端与布置在中间的净化元件(2012)的对折端电极线(20124)固定连接，高压硅胶线Ⅱ(2014)的另一端作为零线与插簧(2015)固定连接；所述高压硅胶线Ⅰ(2013)一端同时与并联的复数个净化元件(2012)的出线端拧成一股并通过裸铜管和热塑管固定连接，高压硅胶线Ⅰ(2013)另一端与高压包(202)的输出线固定连接；
所述净化元件(2012)包括圆管(20121)、上端盖(20122)、下端盖(20123)和电极线(20124)，所述电极线(20124)为一条金属线对折并相互绞绕，电极线(20124)位于圆管(20121)的中轴线上，电极线(20124)的对折端通过下端盖(20123)与圆管(20121)的一端固定连接，电极线(20124)的对折端为净化元件(2012)的出气端，电极线(20124)的出线端通过上端盖(20122)与圆管(20121)的另一端固定连接，电极线(20124)的出线端为净化元件(2012)的进气端；
所述净化模块组(2)还包括电源插座(203)、冷压端子(204)、面板(205)和电源安装板(206)；所述电源安装板(206)上固定安装有高压包(202)和连接插簧(2015)的插片，电源安装板(206)上设置有电源线固定抓；所述面板(205)与电源安装板(206)固定连接，面板(205)的上部固定安装电源插座(203)，面板(205)上设置有净化模块(201)的固定抓；所述净化模块(201)通过固定抓与面板(205)固定连接；所述冷压端子(204)通过导线与高压包(202)的电源线固定连接，冷压端子(204)与电源插座(203)的插片插接。
2.根据权利要求1所述的一种空气优化系统，其特征是：所述风机总成(3)包括风机和风机罩；所述风机固定安装机箱(1)的内部并且位于出风口(101)的一侧；所述风机罩固定安装在出风口(101)的外部。
3.根据权利要求1所述的一种空气优化系统，其特征是：所述主控板(4)上还设置有人体传感器接口、烟雾报警器接口以及温湿度报警器接口。
4.根据权利要求1所述的一种空气优化系统，其特征是：所述无线通信模块分别与外接的电流检测报警器、可燃气体传感器、有毒气体传感器以及温度报警器无线通信连接。
5.根据权利要求1所述的一种空气优化系统，其特征是：所述进风孔(102)与净化模块组(2)之间设置有过滤网。
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