CN1387916A - 空气净化装置 - Google Patents
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Abstract
提供一种放电音小且能防止噪声发生的空气净化装置。在送风通道(13)上配置送风风扇(12)、光催化剂组件(14)及臭氧分解催化剂过滤器(16),用上升边宽度为10μ秒、放电频率为10kpps以上的脉冲进行放电,进行空气净化。
Description
技术领域
本发明涉及对空气中所含的臭气成分及有害物质等进行分解来净化空气的空气净化装置。
背景技术
近年来，由于住宅向高度封闭性发展，野外空气污染趋向恒定，对居住空间的空气质量改善的要求在提高。在空气质量之中，需求尤其大的，是要求降低烟草的烟的臭气及周围环境中的代谢臭气，以及除去建材发出的有害成分(由VOC等所代表的成分)。
对于这些要求，历来采用的是用活性碳所代表的吸附剂进行脱臭或使臭气成分与其它药剂成分发生反应来改变臭气性质以降低臭气的方法。
但利用上述现有技术进行脱臭、除去有害成分，吸附量有极限，所以长时期使用时，更换脱臭过滤器是必不可少的。此外，即使是在脱臭过滤器的寿命期间内，在寿命末期也存在被吸附的成分再次放出而产生臭气的问题。
另一方面，使臭气成分与其它药剂成分发生反应、改变臭气性质来降低臭气的方法，则存在的问题是，药剂成分消耗后要更换吸附药剂，很麻烦，以及使药剂成分排放到臭气环境中时，排放量的控制存在困难。
此外，要进行如甲醛那样有害成分的分解除去，必须进行氧化还原电位高的催化剂反应，但存在的问题是，用臭氧进行的氧化分解并未达到完全分解，而是停止在中间分解生成物的阶段，不能实现完全的无害化。
还有，也可以通过对使用氧化钛的光催化剂照射紫外线，来完全分解有害气体成分，但因为作为紫外线光源，传统上使用荧光灯，灯管内含有水银，所以存在制品废弃时环保负荷增大的问题。
因此，为了解决上述存在的问题，已提出了这样一种空气净化装置(日本特愿2000-352885，特愿2000-179793)，该空气净化装置具有通过高电压放电产生臭氧及紫外线的装置、利用光催化剂作用对空气中所含臭气成分及有害物质等进行分解的光催化剂组件及分解由放电装置产生的臭氧的臭氧分解装置。
该光催化剂对有机物的分解作用非常强，在脱臭性能的控制、有害气体的完全分解及环保负荷低等方面是非常出色的。
但因为用放电装置进行高电压放电，所以存在产生放电音的问题。
此外存在的问题是，由于高电压放电的条件不同，有时会产生噪声，必须采取相应的措施。
发明内容
鉴于上述存在的问题，本发明要提供一种放电音小且能防止噪声产生的空气净化装置。
本发明技术方案1的发明是一种空气净化装置，具有：送风风扇，配置在所述送风风扇的送风路径内、通过脉冲状高压放电发生臭氧和紫外线的放电装置，配置在所述送风风扇的送风路径内、利用由所述放电装置的紫外线激活的光催化剂作用来分解空气中所含臭气成分及有害物质的光催化剂过滤器，以及分解由所述放电装置产生的臭氧的臭氧分解装置，其特征在于，所述放电装置的放电频率为10kpps以上。
本发明技术方案2的发明是一种空气净化装置，具有：送风风扇，配置在所述送风风扇的送风路径内、通过脉冲状高压放电发生臭氧和紫外线的放电装置，配置在所述送风风扇的送风路径内、利用由所述放电装置的紫外线激活的光催化剂作用来分解空气中所含臭气成分及有害物质的光催化剂过滤器，以及分解由所述放电装置产生的臭氧的臭氧分解装置，其特征在于，所述放电装置的放电频率为100pps以下。
本发明技术方案3的发明是一种上述技术方案1、2所述的空气净化装置，其特征在于，所述放电装置中的高压发生变压器等电阻体的电气元件配置在所述送风路径上。
本发明技术方案4的发明是一种上述技术方案3所述的空气净化装置，其特征在于，所述电气元件配置于所述送风路径中的所述臭氧分解装置的下游侧。
本发明技术方案5的发明是一种上述技术方案1至4所述的空气净化装置，其特征在于，所述放电装置的放电的脉冲状电压波形的上升边宽度为10μ秒以下。
如果是技术方案1和技术方案2的发明，由于放电装置的放电频率在10kpps以上或100pps以下，所以，因此而产生的放电音在人们的可听域之外，就听不到作为噪声的该声音，或者成为难于听到的声音。
如果是技术方案2的发明，由于将电阻体构成的电气元件配置在送风路径上，所以能进行散热。
如果是技术方案3的发明，由于将电阻体构成的电气元件配置在通风路径中的臭氧分解装置的下游侧，所以，不仅能提高散热效果，而且能防止来自臭气物质等污染物质的污染。
如果是技术方案5的发明，由于使脉冲状电压波形的上升宽度在10μ秒以下，所以，能抑制高压发生变压器的发热，也能提高效率。
附图说明
图1所示为实施例1中的空气净化装置的说明图。
图2所示为实施例1中的噪声与放电频率关系的曲线图。
图3所示为实施例2中的空气净化装置的说明图。
图4所示为实施例2中的实验结果表。
图5所示为实施例3中的脉冲波形图。
图6所示为实施例3中的实验结果表。
图7所示为实施例4中的实验结果表。
图8所示为空气清洁机的说明图。
具体实施方式
以下根据图1，对本发明实施例1的空气净化装置10进行说明。
图1所示为空气净化装置10的说明图。
该空气净化装置10配置有送风风扇12，光催化剂组件14及臭氧分解催化剂过滤器16，光催化剂组件14和臭氧分解催化剂过滤器16配置在送风风扇12的送风通道13内。
对光催化剂组件14进行说明。
光催化剂组件14是由对不锈钢等的薄板进行蚀刻形成网眼状的放电电极18和对极20及配置在该放电电极18与对极20之间的光催化剂过滤器22所构成的。该光催化剂过滤器22由多孔状的陶瓷(例如氧化铝及硅石等)构成的基体及涂布在该基体表面并经干燥或烧结而固定的氧化钛等光催化剂材料所构成。
该光催化剂组件14由具有高压发生变压器的脉冲发生电路24在放电电极18和对极20之间加上正的脉冲状直流高压电。
此外，放电电极18的网眼的大小比对极20的网眼间隔要大。因此，放电电极18与对极20之间发生放电，产生紫外线(波长380nm以下)。即，放电电极18和对极20具有紫外线发生用放电装置的功能。
此外，一旦该放电电极18和对极20发生放电，则在产生紫外线的同时产生臭氧。因此，光催化剂组件14也具有臭氧发生用放电装置的功能。因此，为了吸收该发生的臭氧，在与光催化剂组件14留有规定空间处设置臭氧分解催化剂过滤器16。
在使上述构成的空气净化装置10动作时，例如在峰值电压4kV时加上10kpps(千脉冲/秒)频率的电压使其动作。由此，放电电极18与对极20之间发生放电，产生紫外线，能可靠净化空气。使脉冲状的放电电压的频率为10kpps以上的原因是，为了使其发出具有人可听域以上频率的放电音，以使人感觉不到声音。
(实施例1的实验证明)
下面为了表示实施例1的效果，进行了如下所示的实验。
图2的曲线表示，在放电电极18与对极20之间加上峰值电压4kV、200pps、20kpps、25kpps频率的脉冲状电压，测定噪声电平的实验结果。
如该曲线所示，20kpps和25kpps靠近感觉不到噪声的暗噪声(15.4dB)的电平。并且从该曲线可知，作为频率，如果在10kpps以上，噪声就在27dB以下，比较理想。
另外，该放电的频率越是高频越是在人难于听到的可听域之外，但如果频率太高，脉冲发生电路24就规模增大，所以，最好是在10kpps以上、30kpps以下。
(实施例2)根据图3说明实施例2。
如果使空气净化装置10动作，就必须促进脉冲发生电路24的高压发生变压器等散热大的电阻体的电气元件25的散热。因此，在实施例2中，将电气元件25配置在送风通道13中的臭氧分解催化剂过滤器16的下游侧。
这样，由于将电气元件25配置在送风通道13上，所以利用流过的空气能促进电气元件25的散热，同时，由于配置在臭氧分解催化剂过滤器16的下游侧，所以，不会接触到臭气等污染物质，电气元件25不会被腐蚀。
(实施例2的实验证明)
为了示出实施例2的效果，进行了如下所示的实验。
图4示出了实施例2的构成，以及将电气元件25配置在光催化剂组件14的上游侧的比较例1及将电气元件25配置在送风通道13外侧的比较例2中的、各电气元件25的表面温度和实验后的外观。又，在该实验中，使用非尿臭的氨气作为臭气物质，进行10小时的脱臭耐久试验后观察其外观。
如图5所示，在实施例2中，表面温度为55℃，外观无异常。另一方面，在比较例1中，表面温度同样为55℃，但在外观上金属部分已生锈，另外在比较例2中，虽然外观无异常，但表面温度上升到150℃。
因此，如实施例2那样，配置在送风通道13上且在臭氧分解催化剂过滤器16的下游侧是最佳构成。
(实施例3)
在实施例3的空气净化装置10中，其特点是，作为脉冲状放电波形，使其上升边宽度为10μ秒以下。这样，由于使其为10μ秒以下，所以，能抑制电气元件25的发热，效率也能提高，还能减少与热属同类损失的噪声。
其原因是，作为发生放电的电压波形理想的波形是，由于加上瞬间高压、因放电电压下降而形成的、比正弦波更脉冲状的波形。但是，实际上脉冲状波形不是直线而是山字形的，就会发热。因此，为了防止该发热，最好使上升边宽度为10μ秒以下。
(实施例3的实验证明)
为了示出实施例3的效果，进行了如下的实验。
如图5所示，用(a)至(d)的波形，且用25kpps的频率进行放电，测定电气元件25的表面温度以及根据电气用品管理法规定的杂音端电压(526.5kHz至30MHz)。
根据该测定，在图5(a)所示的正弦波电压时，表面温度上升到132℃，杂音端电压也存在75dB。而在(b)所示的有25μ秒上升边宽度的脉冲状电压时，表面温度上升到77℃，杂音端电压也存在53dB。
但如图5(c)所示，如果是10μ秒的脉冲状电压，则表面温度仅上升至55℃，杂音端电压也为44dB。再有，如在(d)所示的有5μ秒上升边宽度的电压时，表面温度仅上升至48℃，杂音端电压也为42dB。
因此，如上述说明过的那样，脉冲电压的上升边宽度最好在10μ秒以下。
(实施例4)
在实施例4的空气净化装置10中，不是使脉冲频率在10kpps以上，而是使其在100pps以下，在人可听域以外进行放电，以降低噪声。
(实施例4的实验证明)
为了说明实施例4的效果，进行了下述实验。
以250pps、100pps、50pps的频率进行放电，测定实施例1的方法引起的噪声电平、与实施例2相同的表面温度及与实施例3相同的杂音端电压。其结果如图7所示。
根据该测定结果，如果是100pps或50pps，则噪声电平也低，表面温度也不上升，杂音端电压也低。
因此，使放电频率在100pps以下，也能降低噪声及防止电气元件25表面温度的上升。
(应用例1)
根据图8说明组装有空气净化装置10的空气清洁机38。
图8所示为空气清洁机38的纵向剖视图，该空气清洁机38是台式的。
即，在相当于台子顶板的部分设置吸入口40，在台子下部附近设有排出口42。在内部从上方起，设有预过滤器44、本实施例的空气净化装置10、活性碳纤维过滤器46以及西洛克风扇48。
现说明该空气清洁机38的动作状态。用冷却风扇48从吸入口40吸入污染的空气，经过预过滤器44、空气净化装置10及活性碳纤维过滤器46，从排出口42排出净化后的空气。
(应用例2)
空气净化装置10不仅可以应用于应用例1的空气清洁机38那样的装置，而且也可以设置在电冰箱的送风路径上，此外也可以设置在空调机或车用空调的送风路径上。
如上所述，如果是本发明的空气净化装置，就能降低放电时的放电音，此外能防止电气元件的发热，并且也能防止其腐蚀。
Claims (5)
1.一种空气净化装置，具有：
送风风扇，
配置在所述送风风扇的送风路径内、通过脉冲状高压放电发生臭氧和紫外线的放电装置，
配置在所述送风风扇的送风路径内、利用由所述放电装置的紫外线激活的光催化剂作用来分解空气中所含臭气成分及有害物质等的光催化剂过滤器，以及，
分解由所述放电装置产生的臭氧的臭氧分解装置，其特征在于，
所述放电装置的放电频率为10kpps以上。
2.一种空气净化装置，具有：
送风风扇，
配置在所述送风风扇的送风路径内、通过脉冲状高压放电发生臭氧和紫外线的放电装置，
配置在所述送风风扇的送风路径内、利用由所述放电装置的紫外线激活的光催化剂作用来分解空气中所含臭气成分及有害物质的光催化剂过滤器，以及，
分解由所述放电装置产生的臭氧的臭氧分解装置，其特征在于，
所述放电装置的放电频率为100pps以下。
3.根据权利要求1或2所述的空气净化装置，其特征在于，所述放电装置中的高压发生变压器等电阻体的电气元件配置在所述送风路径上。
4.根据权利要求3所述的空气净化装置，其特征在于，所述电气元件配置于所述送风路径中的所述臭氧分解装置的下游侧。
5.根据权利要求1至4中的任一项所述的空气净化装置，其特征在于，所述放电装置的放电的脉冲状电压波形的上升边宽度为10μ秒以下。
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