CN204665480U - 一种层叠式智能空气处理系统 - Google Patents

Abstract

一种层叠式智能空气处理系统，属于气体净化处理系统技术领域。它包括底座及外壳，外壳底部设有进气口层，顶部设有出气口层，外壳内依次从下至上层叠设置且由导热线、电源线或数据线连接的气体监测层、静电集尘层、活性炭层、风机层、显示控制层、导热板层、光催化反应层及味源发生层，导热板层的导热板采用石墨导热材料，导热板层连接风扇转轴、静电集尘层、LED催化光源以及显示控制驱动器，气体监测层包括温湿度传感器，甲醛和TVOC传感器，并由支架固定。本实用新型通过采用上述技术得到的层叠式智能空气处理系统，将多种设备智能集合，各个功能部件相对独立，拆装便利，外观简便美观，对室内空气的消毒、净化以及处理功能更加快捷有效。

Description

一种层叠式智能空气处理系统

技术领域

本实用新型属于气体净化处理系统技术领域，具体涉及一种用于对室内空气或密闭空间内空气处理的层叠式智能空气处理系统。

背景技术

目前我国房地产发展迅猛，人民生活水平迅速提高，建筑材料、室内装修材料、日用化工用品、家具、塑料制品、宠物和纺织制品是室内空气的主要污染源，例如建材中的粉尘、胶合板释放的甲醛、涂料释放的总挥发性有机化合物（TVOC）、皮革中的化学添加剂、玩具和家具中释放的有毒化合物、宠物和纺织品中滋生的尘螨和病原菌、室内植物释放的花粉及其他过敏原等等，并且这些有害物质是持续性释放的，这些物质严重危害人们尤其是儿童的健康。人的一生有大约80%的时间居于室内，室内的密闭环境中空气有害物浓度要高于室外数倍甚至数十倍，所以研发功能全面的智能空气处理系统，对于提高人们的生活质量具有重要的意义。

目前市场上空气净化设备主要包括静电式空气净化器、负离子空气净化器、活性炭过滤式空气净化器和光触媒空气净化器等多种类型，这些设备通常只能针对部分污染物，不能将室内的常见有害物质全面分解净化，例如2013年，据“环境卫生工程”报道，目前市场上主流的空气净化器，PM2.5净化率可达到99%，除尘除菌率大都在90%以上，但是甲醛净化率的表现差异较大，有些能达到90%以上，但是有些则不高于30%，因此，空气净化装置设计方面仍有待进一步改善。

活性炭过滤式空气净化器属于物理吸附技术，优点是吸附效果较好，吸附效率高，比较适于吸附尘埃、花粉和有机挥发物等，并且可以重复利用，但缺点是使用周期短，容易达到饱和，需要周期性的进行解吸附以重复利用，不具备对病菌、尘螨等有害微生物的杀灭作用。

静电式空气净化器是利用高压静电形成的电场磁力吸附空气中的灰尘，并且可以通过高压进行灭菌，静电式空气净化器的优点是成本相对较低，对于空气中的尘埃、花粉、油烟以及病菌有非常好的净化功能，并且使用寿命长；其缺点是不能净化空气中的甲醛、苯等有机气体，并且产生的臭氧还会导致二次污染。

光触媒空气净化器是利用纳米光触媒材料在光照射条件下使电子被激发，最终形成氧化力极强的氢氧自由基，杀灭空气中的病原菌以及降解有机污染物；纳米光触媒是一种安全、简便而有效的技术，其优点是可以有效的降解空气中的有害有机气体，杀灭病原菌，并且使用率高，寿命极长；缺点是无法清除无机尘埃颗粒和粉尘。目前国内市场上光触媒空气净化技术普遍存在催化反应中光源利用率低的缺陷，并且提高光触媒反应效率和保证气流量一直是无法解决的矛盾：1光催化反应主要发生在光触媒材料的表面或近表面，常见设备中光触媒载体与光源的布置方式多采用垂直或平行布置，比表面积小，材料利用率低，或者采用复杂的催化网结构，提升了设备内的空气阻力，这些设计都会导致设备的光触媒反应效率低下；2 市场上的光触媒催化光源多为紫外灯，寿命有限，往往低于1年，非技术用户难以完成设备的维护及更换；3 市场上光触媒空气净化器中采用的光触媒材料质量参差不齐，有些可在自然光照射下发挥催化功能，而有些只能在紫外光照射下进行光催化，有些甚至不具备催化功能。

当前市场上的空气净化设备大都是采用平板式的除尘结构，长期使用后设备的气路前端会积累大量的吸附物，如不注意及时清理或者更换滤材，会导致设备的净化能力下降甚至失效，如常见的HEPA滤网，虽然该材料对于尘埃具有非常有效的吸附性能，但是不能水洗，成本较高，当长期使用达到饱和度后，需要及时更换，但通常的空气净化设备并不具备提示功能，导致使用者常常忽略净化设备耗材的更新。

现有的空气净化设备均是针对室内的污染物及有害物，但并不具备处理室内空气的功能，例如改善空气质量，释放有机功能挥发物，使室内空气清新宜人，无蚊无虫，甚至提高人体免疫力。

实用新型内容

针对现有室内空气净化技术中存在的上述缺点，本实用新型的目的在于提供一种智能控制的用于对室内空气或密闭空间内空气处理的层叠式智能空气处理系统。

所述的一种层叠式智能空气处理系统，为层叠式结构，包括底座及设置在底座上的外壳，所述的外壳底部设有进气口层，顶部设有出气口层，其特征在于所述的外壳内依次从下至上层叠设置且由导热线、电源线或数据线连接的气体监测层、静电集尘层、活性炭层、风机层、显示控制层、导热板层、光催化反应层及味源发生层，所述的导热板层的导热板采用石墨导热材料，导热板层连接风扇转轴、静电集尘层、LED催化光源以及显示控制驱动器，所述的气体监测层包括温湿度传感器，甲醛和TVOC传感器，并由支架固定，所述的空气由底部的进气口层进气，依次经过气体监测层、静电集尘层、活性炭层、风机层、显示控制层、导热板层、光催化反应层及味源发生层，处理后的空气从顶部的出气口层排出，，所述的空气处理系统即可以手动控制光催化反应器及味源发生器的启动与关闭，也可根据监测系统反映的空气质量智能控制光催化反应器的启动与关闭。

所述的层叠式智能空气处理系统，其特征在于所述的气体监测层中心位置装有甲醛和TVOC传感器、温湿度传感器，这些传感器与显示控制层、光催化反应层分别连接，并将采集的信号传递至显示控制层的数字芯片内，通过单片机实现显示、储存和发出控制信号；所述的气体监测层实时监测空气质量，当甲醛含量超过0.08 mg.m^-3或TVOC含量超过0.6mg.m^-3后，TVOC传感器将信号传递至光催化反应层中的LED催化光源，LED催化光源自动开启对空气进行处理，当甲醛含量低于过0.08 mg.m^-3并且TVOC含量也低于0.6mg.m^-3后，LED催化光源关闭。

所述的层叠式智能空气处理系统，其特征在于所述的进气口层包括集尘盒及配合设置在集尘盒顶部的金属滤网，所述集尘盒底部设置质量传感器，集尘盒侧面设置进气口，金属滤网的孔径为3-4mm，所述质量传感器用于监测集尘盒尘埃重量，质量传感器与单片机连接，由单片机根据质量传感器采集信号对集尘盒进行清洁，当进气口层内集尘盒质量过高，尘埃积累至一定程度后，传感器将采集信号传递至单片机，并发出清洁集尘盒提示。

所述的层叠式智能空气处理系统，其特征在于所述的静电集尘层用于过滤空气中PM2.5尘埃以及初次杀灭有害微生物，静电集尘层包括集尘极和电晕极，电晕极吸附的尘埃滞留在集尘极上，集尘极与进气口层上的集尘盒相通，尘埃积累多后在重力作用下掉落在集尘盒内。

所述的层叠式智能空气处理系统，其特征在于所述的活性炭层用于吸附空气中的甲醛及TVOC，并缓释至光催化反应层；所述的活性炭层内设置恒温加热网、温度传感器及活性炭填料，其顶部安装有甲醛和TVOC传感器，当外部空气中甲醛含量超过0.08 mg.m^-3或TVOC含量超过0.6mg.m^-3后，且与活性炭层顶部区域的浓度无差异后，恒温加热网开启，将活性炭填料层内的活性炭填料进行烘干解吸附，使活性炭再次具有吸附功能，烘干过程持续2小时，烘干过程中光催化反应层以及风机层开启，烘干过程中温度为50-70℃。

所述的层叠式智能空气处理系统，其特征在于所述的光催化反应层内部为螺旋催化气路，气流经风扇驱动螺旋上升；所述的内部催化气路外围有玻璃罩及玻璃罩上、下两侧的金属隔板，上、下两个金属隔板上分别设置气路出气口和气路进气口，玻璃罩外部设有LED催化光源，所述的气路进气口连接显示控制层的气路，气路出气口连接味源发生层的进气口，所述的玻璃罩内壁设置螺旋催化牙片，导热板层的导热板纵向设置在玻璃罩中心，螺旋催化牙片与水平面夹角为30°，所述的螺旋催化牙片上涂有纳米级二氧化钛光触媒，所述的螺旋催化牙片上升旋转方向与风扇旋转方向一致。

所述的层叠式智能空气处理系统，其特征在于所述的LED催化光源照射角度为120°，共计3层，每层横向4盏，总计12盏，LED灯功率为1W，有效波长范围220-420nm，照射面覆盖整个内部催化气路。

所述的层叠式智能空气处理系统，其特征在于所述的味源发生层包括通过联动杆连接的味源发生器和控制器，所述的味源发生器与导热板层的导热板接触，由导热板传递的热量加热味源发生器中的味源，将味源内的功能性有机挥发物释放并随系统中的气流从出气口层排出；所述的控制器与显示控制层连接，并通过显示控制层控制其工作，控制器控制味源发生器开启与关闭，当空气处理系统内部放置味源时，味源发生器开启并与导热系统接触，当内部不放置味源时，味源发生器关闭并与导热系统分离，传导热量由内部气流传递至空气处理系统外。

所述的层叠式智能空气处理系统，其特征在于所述的味源发生器中的味源为有机气体味源，其在加热情况下能释放出内含的功能性有机挥发物，所述的有机气体味源为驱蚊片、植物精油片或香料片，散发出功能挥发物，祛除蚊虫、改变室内空气质量，使人神清气爽。

所述的层叠式智能空气处理系统，其特征在于所述的显示控制层包括显示控制屏、气路流通口、电机及显示控制驱动器；其中显示控制屏可以显示出气体监测层中温湿度传感器和甲醛和TVOC传感器传递的室内空气的温度、湿度、以及甲醛和TVOC含量；气路流通口连接风机层和光催化反应层，气流经风扇驱动由气路流通口进入光催化反应层的气路进气口；电机与风机层的风扇转轴连接，用于驱动风扇的转动；显示控制驱动器连接进气口层中的质量传感器，光催化反应层中的LED催化光源，显示控制层中的显示控制屏、电机、单片机和红外线接收器，风机层中的风扇，活性炭层中的恒温加热网、温度传感器和甲醛和TVOC传感器，静电集尘层中的集尘极和电晕极，气体监测层中的温湿度传感器、甲醛和TVOC传感器，负责红外线信号和各种传感器数据的接收和处理，并通过发送指令控制各设备的开启与关闭。

所述的层叠式智能空气处理系统，其特征在于：所述的层叠式结构中各个功能层在作用上相互独立，并由导热线、电源线或数据线连接，该设计便于设备检修以及耗材更新；所述的外壳将完全覆盖内部的层叠式结构；所述的外壳属于绝缘材料，外壳上可绘制各种美丽图案，使整个系统更加美观。

通过采用上述技术，与现有技术相比，本实用新型的有益效果如下：

1）本实用新型中的螺旋催化牙片上的光触媒采用螺旋式上升结构，载体面板与催化光线呈一定的角度，增大了光反应面积，提高了光源利用率；且光触媒催化光源均以LED催化光源作为灯芯，能耗成本低，寿命长达10万小时，提高了光催化反应的有效期；

2）本实用新型采用的层叠式结构使得系统中各个功能层在结构与功能上相互独立，便于设备检修以及耗材更新；另外室内常见污染物以及病原菌通常都集中在下层空气中，层叠式结构会将下层空气中净化处理后从上层空气中释放；

3）本实用新型中通过设置静电集尘层、活性炭层和光催化反应层，采用活性炭吸附技术与光催化降解技术协同作用，相对增加了光降解的催化时间，使得甲醛和TVOC等有机气体的降解更加彻底有效，活性炭层中加入恒温加热网，避免了活性炭活化的人为操作，操作简便，节省时间；

4）本实用新型中采用LED光源发出的短波紫外光，除了能够催化光降解反应外，还能在催化剂作用下激发氧负离子，紫外强光及氧负离子的双重作用能彻底杀死气体中的尘螨、病原菌、花粉等有害生物或过敏原；

5）本实用新型的味源发生器利用导热材料收集热量，在味源发生器内加入驱蚊、植物精油等有机气体味源，通过对味源发生器中的味源加热，散发的功能性挥发物随气流经出气口排出，高效节能，可以祛除蚊虫、改变室内空气质量，使人神清气爽，能替代电蚊香或加香机的加热设备；

6）本实用新型中针对室内不同的有害挥发性物质及微生物，设计改良了现有的多种室内空气净化设备，并将它们有机的集合在一起，形成了一套比较完善的全面的室内空气净化处理系统，实现了智能检测与控制。本实用新型中的监测设备能够准确的测定室内空气中常见有害有机物的浓度、系统中各个功能层中的参数水平，然后根据这些参数通过总控制器来调节所有功能层的开期关闭，从而有效的提高这些装置使用的合理性和科学性，不仅可以提高系统对空气的净化处理效率、延长系统的使用寿命，也降低了电能的消耗。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是本实用新型的纵向透视结构示意图；

图3是本实用新型的纵向分解结构示意图；

图4是本实用新型的味源发生层俯视结构示意图；

图5是本实用新型的味源发生层透视结构示意图；

图6是本实用新型的光催化反应层内部螺旋催化气路透视结构示意图；

图7是本实用新型的光催化反应层俯视结构示意图；

图8是本实用新型的显示控制层俯视结构示意图；

图9是本实用新型的活性炭层俯视结构示意图；

图10是本实用新型的静电集尘层俯视结构示意图；

图11是本实用新型的气体监测层俯视结构示意图；

图12是本实用新型的进气口层透视结构示意图；

图13是本实用新型的风扇层俯视结构示意图；

图14为功能挥发物使用前空气的GC-MS谱图；

图15为功能挥发物使用用空气的GC-MS谱图。

图中：1-出气口层，2-外壳，3-进气口层，301-金属滤网，302-进气口，303-集尘盒，304-质量传感器，4-底座，5-味源发生层，501-味源发生器，502-联动杆，503-控制器，6-光催化反应层，601-玻璃罩，602-LED催化光源，603-气路出气口，604-螺旋催化牙片，605-气路进气口，7-导热板层，8-显示控制层，801-显示控制屏，802-气路流通口，803-电机，804-显示控制驱动器，805-单片机，806-红外线接收器，9-风机层，901-风扇，902-风扇转轴，10-活性炭层，1001-恒温加热网，1002-温度传感器，1003-活性炭填料层，1004-甲醛和TVOC传感器Ⅰ，11-静电集尘层，1101-集尘极，1102-电晕极，12-气体监测层，1201-温湿度传感器，1202-支架，1203-甲醛和TVOC传感器Ⅱ。

具体实施方式

下面结合说明书附图对本实用新型作进一步详细说明，在此本实用新型的示意性实施以及说明用来解释本实用新型，但并不作为对本实用新型的不当限定。

如图1-12所示，本实用新型的一种层叠式智能空气处理系统，为层叠式结构，包括底座4及设置在底座4上的外壳2，所述的外壳2底部设有进气口层3，顶部设有出气口层1，外壳2内依次从下至上层叠设置且由导热线、电源线或数据线连接的气体监测层12、静电集尘层11、活性炭层10、风机层9、显示控制层8、导热板层7、光催化反应层6及味源发生层5，所述的导热板层7的导热板采用石墨导热材料，导热板层7连接风扇901、静电集尘层11、LED催化光源602以及单片机805，如图11所示，所述的气体监测层12包括传感器组1202，传感器组1202由支架1201固定，气体监测层12中心位置装有甲醛和TVOC传感器Ⅱ1203、温湿度传感器1201，传感器与显示控制层8、光催化反应层6分别连接，并将采集的信号传递至显示控制层8的数字芯片内，通过单片机805实现显示、储存和发出控制信号；所述的气体监测层12用于实时监测空气质量，当甲醛含量超过0.08 mg m^-3或TVOC含量超过0.6mg m^-3后，传感器将信号传给光催化反应层6，光催化反应层6自动开启对空气进行处理，当甲醛含量低于过0.08 mg m^-3并且TVOC含量也低于0.6mg m^-3后，光催化反应层6关闭，如图8所示，所述的显示控制层8包括显示控制屏801、气路流通口802、电机803及显示控制驱动器804，显示控制驱动器804、连接进气口层3中的质量传感器304，光催化反应层6中的LED催化光源602，显示控制层8中的显示控制屏801、电机803、单片机805和红外线接收器806，风机层9中的风扇901，活性炭过滤层10中的恒温加热网1001、温度传感器1002、甲醛和TVOC传感器1004，静电集尘层11中的集尘极1101和电晕极1102，气体监测层12中的温湿度传感器1201、甲醛和TVOC传感器Ⅱ1203，负责红外线信号和各种传感器数据的接收和处理，并通过发送指令控制各设备的开启与关闭，所述的味源发生层5中味源发生器501与导热板层7连接。

如图4和图5所示，所述的味源发生层5包括通过联动杆502连接的味源发生器501和控制器503，所述的味源发生器501与导热板层7的导热板连接，由导热板传递的热量加热味源发生器501中的味源，该味源为有机气体味源，如驱蚊液或植物精油，将味源物质内的功能性有机挥发物释放并随系统中的气流从出气口层1排出；所述的控制器503与显示控制层8连接，并通过显示控制层8控制其工作，控制器503控制味源发生器501开启与关闭，当味源发生层5内加有味源时，味源发生器501开启并与导热系统接触，当味源发生层5内不存在味源时，味源发生器501与导热系统分离，传导的热量由内部气流传递至空气处理系统外。

如图6和图7所示，所述的光催化反应层6内部为螺旋催化气路，气流经风扇驱动螺旋上升；所述的内部催化气路外围有玻璃罩601及玻璃罩601上、下两侧的金属隔板，上、下两个金属隔板上分别设置气路出气口603和气路进气口605，玻璃罩601外部设有LED催化光源602，所述的LED催化光源602照射角度为120°，共计3层，每层横向4盏，总计12盏，LED灯功率为1W，有效波长范围220-420nm，照射面覆盖整个内部催化气路，所述的气路进气口605连接显示控制层8的气路，气路出气口603连接味源发生层5的进气口，所述的玻璃罩601内壁设置螺旋催化牙片604，导热板层7的导热板纵向设置在玻璃罩601中心，螺旋催化牙片604与水平面夹角为30°，所述的螺旋催化牙片604上涂有纳米级二氧化钛光触媒，所述的螺旋催化牙片604上升旋转方向与风扇901旋转方向一致。

如图9所示，所述的活性炭层10用于吸附空气中的甲醛及TVOC，并缓释至光催化反应层6；所述的活性炭层10内设置恒温加热网1001、温度传感器1002及活性炭填料层1003，其顶部安装有甲醛和TVOC传感器Ⅰ1004，当外部空气中甲醛含量超过0.08 mg m-3或TVOC含量超过0.6mg m-3后，且与活性炭层10顶部区域的浓度无差异后，恒温加热网1001开启，将活性炭填料层1003的活性炭进行烘干解吸附，使活性炭再次具有吸附功能，烘干过程持续2小时，烘干过程中光催化反应层6以及风机层9开启，烘干过程中温度为50-70℃。

如图10所示，用于过滤空气中PM2.5尘埃以及初次杀灭有害微生物，静电集尘层11包括集尘极1101和电晕极1102，电晕极1102吸附的尘埃滞留在集尘极1101上，集尘极1101与进气口层3上的集尘盒303相通，尘埃积累多后在重力作用下掉落在集尘盒303内。

如图12所示，所述的进气口层3包括集尘盒303及配合设置在集尘盒303顶部的金属滤网301，金属滤网301的孔径为3-4mm，所述集尘盒303底部设置质量传感器304，集尘盒303侧面设置进气口302，所述质量传感器304用于监测集尘盒303尘埃重量，质量传感器304与单片机连接，由单片机根据质量传感器304采集信号对集尘盒303进行清洁。

如图所示，本实用新型的使用方法和工作过程如下：

首先，将本系统放置在需要空气净化的房间内，接通电源后开启设备。

整个系统内空气流动由风机层9的风扇901驱动，显示控制层8中的电机803带动风扇901的转动，空气从底部进气口层3的进气口302进入，首先经过金属滤网301将体积较大的垃圾过滤，如纸屑和毛发，然后途径气体监测层12，监测层中的温湿度传感器1201、甲醛和TVOC传感器将监测参数传递至显示控制层8中，显示控制屏801会显示出室内气体的温度、湿度、甲醛含量及TVOC含量，然后进入静电集尘层11中 集尘极1101和电晕极1102形成的高压静电场，静电场会将空气中的颗粒物、PM2.5尘埃净化，并初步杀灭有害微生物，带电尘埃会聚集在集尘极1101上，然后掉至下面的集尘盒303中，集尘盒303内的灰尘聚集量会由质量传感器304监测，当集尘盒303装满后显示控制屏801会提示使用者清理，空气进入活性炭层10后，空气中的有害有机挥发物如甲醛、甲苯和TVOC等物质，首先被活性炭填料1003吸附，当活性炭填料1003达到吸附饱和后再将吸附的甲醛和TVOC缓释至风机层9，活性炭层10顶部的甲醛和TVOC传感器1004会实时监测该区域的甲醛与TVOC含量，当外部空气中甲醛含量超过0.08 mg m-3或TVOC含量超过0.6mg m-3后，且与活性炭层10顶部区域的浓度无差异后，恒温加热网1001开启，将活性炭填料1003进行烘干解吸附，使其再次具有吸附功能，烘干过程持续2小时，烘干过程中光催化反应层6中的LED催化光源602以及风扇901自动开启，烘干温度介于50-70℃，并由温度传感器1002实时监测并显示在显示控制屏801上，当外部空气中甲醛含量超过0.08 mg m-3或TVOC含量超过0.6mg m-3，但是低于活性炭层10顶部区域的浓度时，说明活性炭填料1003还具备吸附能力，恒温加热网1001处于关闭状态，空气在风扇901驱动下通过显示控制层8中的气路流通口802，由气路进气口605进入光催化反应器层6，空气中的有害有机挥发物在LED催化光源602和螺旋催化牙片604的光触媒催化下，光解为水分和二氧化碳，剩余的有害微生物在紫外光作用下被杀灭，空气净化至此完毕，净化后的空气由气路出气口603进入味源发生层5，当味源发生器501中加入味源504后，控制器503会控制联动杆502，将味源发生器移至中央与导热板层7接触，味源发生器501受热后，味源504散发出功能性挥发物，经过出气口层1释放至系统外空气中。在本系统中，工作模式可分为3种：

1）第一种模式属于手动模式，在该模式下，除了活性炭恒温加热网1001外，系统内所有功能部件全部开启，在该模式下，系统会对室内的空气进行不间断的循环净化，通常适用于刚刚装修过的新居，此环境中有害物质和粉尘浓度较高并且污染源还在源源不断的释放，再长时间居住的房间内，也可以定期开启该模式，彻底杀灭室内的有害微生物；

2）第二种模式属于自动模式，系统首先抽取一定量的空气，监测室内气体中甲醛和TVOC的含量，当甲醛含量超过0.08 mg m-3或TVOC含量超过0.6mg m-3后，传感器传回信号，光催化反应器自动开启，当甲醛含量低于0.08 mg m-3且TVOC含量低于0.6mg m-3后，传感器传回信号，光催化反应器关闭，在此模式下，系统会根据室内环境条件自动调整光催化反应器的开启或关闭，系统中的其他功能部件依然开启，负责净化非生物类粉尘污染物，即使空气中含有少量的有机污染物，依然可以在二级过滤层被吸附净化，该模式旨在节能省电，适用于较为良好的起居环境。

3）第三种模式属于遥控模式，在该模式下，可以通过遥控器远程控制该空气处理系统的电源开启与关闭，控制系统中味源发生器、光催化反应层、活性炭层和静电集尘层中各功能部件的开启与关闭，并且遥控器上可显示出系统周围环境以及系统内部的温湿度、甲醛和TVOC的含量。

本实用新型中光催化反应层的设计原理是利用流体在弯曲通道中的阻力受到气流速度、通道宽度、通道偏转角、固相与气相之间相互作用力等因素的影响，在最优气体流速条件下相对增加气流与光触媒的接触时间、接触面积，从而提高光催化效率；本实用新型中采用的优质纳米光触媒材料在紫外光以及可见光的作用下，均可在催化材料的表层和近空间产生超氧离子和氢氧基，氧化空气中的有机物最终生使之转化为二氧化碳和水，比之市面上常见的光触媒催化材料，效率提高40-60%；本实用新型中采用的LED光源照射面可覆盖整个催化气路，总功率为12W，寿命可长达10万小时，减少了设备维护及修理造成的麻烦。

本实用新型采用了层叠式结构，内部各个功能层在结构和作用上相互独立，由导热线、电源线或数据线连接，设备检修以及耗材更新时仅需要打开外壳，将对应的功能层直接取出进行操作即可，简单便利，味源发生器中可加入驱蚊、植物精油等有机气体味源，散发出功能挥发物，进一步处理室内空气，并且这些物质在系统存在的情况下浓度也不会过高从而损害人体健康；如祛除蚊虫可加入驱蚊片，释放的挥发物可趋避室内的蚊虫；加入花香精油，可释放出芳香类气体，调节室内空气品质，使人神清气爽；也可加入纯天然中草药空气净化剂类物质，能提高人体免疫能力。

实施例1：利用该系统净化甲醛及TVOC

为了验证本系统对室内空气的净化功能，申请人在实验室的玻璃密封箱（2.5 m³）中进行了甲醛及TVOC的降解实验，并采集了10组重复实验的数据结果。结果显示密闭空间内空气中甲醛和TVOC的含量显著降低，结果如下表所示：

    从表1中可以得出，通过本实用新型的智能空气处理系统，空气中甲醛和TVOC的含量显著降低明显降低，空气得到了净化。

实施例2：利用该系统散发功能挥发物

为了验证本系统对功能挥发物的散发能力，申请人在实验室内进行了功能挥发物的加热散发试验，测定了系统工作前后味源盒内的温度，并且对系统散发出的功能挥发物进行了采集和分析。GC-MS分析结果如图14和图15所示，从图14和图15中可以看出，味源盒内的温度在系统启动前后分别为28℃和57℃，加入味源盒的味源固体在加热条件下开始释放出不同浓度的挥发物。

Claims (9)

1.一种层叠式智能空气处理系统，为层叠式结构，包括底座（4）及设置在底座（4）上的外壳（2），所述的外壳（2）底部设有进气口层（3），顶部设有出气口层（1），其特征在于所述的外壳（2）内依次从下至上层叠设置且由导热线、电源线或数据线连接的气体监测层（12）、静电集尘层（11）、活性炭层（10）、风机层（9）、显示控制层（8）、导热板层（7）、光催化反应层（6）及味源发生层（5），所述的导热板层（7）的导热板采用石墨导热材料，导热板层（7）连接风扇转轴（902）、静电集尘层（11）、LED催化光源（602）以及显示控制驱动器（804），所述的气体监测层（12）包括温湿度传感器（1201），甲醛和TVOC传感器Ⅱ（1203），并由支架（1202）固定，所述的空气由底部的进气口层（3）进气，依次经过气体监测层（12）、静电集尘层（11）、活性炭层（10）、风机层（9）、显示控制层（8）、导热板层（7）、光催化反应层（6）及味源发生层（5），处理后的空气从顶部的出气口层（1）排出。

2.根据权利要求1所述的层叠式智能空气处理系统，其特征在于所述的气体监测层（12）中心位置装有甲醛和TVOC传感器Ⅱ（1203）、温湿度传感器（1201），传感器与显示控制层（8）、光催化反应层（6）分别连接。

3.根据权利要求2所述的层叠式智能空气处理系统，其特征在于所述的进气口层（3）包括集尘盒（303）及配合设置在集尘盒（303）顶部的金属滤网（301），所述集尘盒（303）底部设置质量传感器（304），集尘盒（303）侧面设置进气口（302），金属滤网（301）的孔径为3-4mm，所述质量传感器（304）用于监测集尘盒（303）尘埃重量，质量传感器（304）与单片机（805）连接，由单片机（805）根据质量传感器（304）采集信号对集尘盒（303）进行清洁。

4.根据权利要求3所述的层叠式智能空气处理系统，其特征在于所述的静电集尘层（11）用于过滤空气中PM2.5尘埃以及初次杀灭有害微生物，静电集尘层（11）包括集尘极（1101）和电晕极（1102），电晕极（1102）吸附的尘埃滞留在集尘极（1101）上，集尘极（1101）与进气口层（3）上的集尘盒（303）相通，尘埃积累多后在重力作用下掉落在集尘盒（303）内。

5.根据权利要求3所述的层叠式智能空气处理系统，其特征在于所述的活性炭层（10）用于吸附空气中的甲醛及TVOC，并缓释至光催化反应层（6）；所述的活性炭层（10）内设置恒温加热网（1001）、温度传感器（1002）及活性炭填料层（1003），其顶部安装有甲醛和TVOC传感器Ⅰ（1004）。

6.根据权利要求1所述的层叠式智能空气处理系统，其特征在于所述的光催化反应层（6）内部为螺旋催化气路，气流经风扇驱动螺旋上升；所述的内部催化气路外围有玻璃罩（601）及玻璃罩（601）上、下两侧的金属隔板，上、下两个金属隔板上分别设置气路出气口（603）和气路进气口（605），玻璃罩（601）外部设有LED催化光源（602），所述的气路进气口（605）连接显示控制层（8）的气路，气路出气口（603）连接味源发生层（5）的进气口，所述的玻璃罩（601）内壁设置螺旋催化牙片（604），导热板层（7）的导热板纵向设置在玻璃罩（601）中心，螺旋催化牙片（604）与水平面夹角为30°，所述的螺旋催化牙片（604）上涂有纳米级二氧化钛光触媒，所述的螺旋催化牙片（604）上升旋转方向与风扇（901）旋转方向一致。

7.根据权利要求6所述的层叠式智能空气处理系统，其特征在于所述的LED催化光源（602）照射角度为120°，共计3层，每层横向4盏，总计12盏。

8.根据权利要求1所述的层叠式智能空气处理系统，其特征在于所述的味源发生层（5）包括通过联动杆（502）连接的味源发生器（501）和控制器（503），所述的味源发生器（501）与导热板层（7）的导热板接触。

9.根据权利要求1所述的层叠式智能空气处理系统，其特征在于所述的显示控制层（8）包括显示控制屏（801）、气路流通口（802）、电机（803）及显示控制驱动器（804）；其中显示控制屏（801）能显示出气体监测层（12）中温湿度传感器（1201）和甲醛和TVOC传感器Ⅱ（1203）传递的室内空气的温度、湿度、以及甲醛和TVOC含量；气路流通口（802）连接风机层（9）和光催化反应层（6），气流经风扇（901）驱动由气路流通口（802）进入光催化反应层（6）的气路进气口（605）；电机（803）与风机层（9）的风扇转轴（902）连接，用于驱动风扇（901）的转动；显示控制驱动器（804）连接进气口层（3）中的质量传感器（304）。