CN205261771U - 一种基于热再生的壁挂式空气净化器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种基于热再生的壁挂式空气净化器，属于室内空气净化领域。该净化器包括：密闭舱、风机、多个空气阀组成的风道主体；粗效过滤器、高效可再生VOCs及甲醛吸附模块；电热丝；VOCs传感器、温度传感器、可编程逻辑控制器；空气净化器的密闭舱包括空气净化室与加热再生室。其中，粗效过滤器、高效可再生VOCs及甲醛吸附模块、风机、VOCs传感器由下至上安装在密闭舱的空气净化室中，电热丝、温度传感器由上至下安装在加热再生室中，可编程逻辑控制器与风机，温度传感器，VOCs传感器及各空气阀电路相连接。本方法包括净化、热再生、排污、新风四种模式；室内净化、机械通风两种功能。本实用新型能对室内VOCs及甲醛快速、持续有效净化，延长了使用寿命。
Description
技术领域
本实用新型专利属于室内空气净化技术领域，特别涉及一种基于热再生的壁挂式空气净化器结构设计。
背景技术
随着我国城市化的高速发展，每年楼房新建数量巨大，越来越多的新型装修材料及化工产品被应用于室内装饰装潢。这些新型室内装修材料往往会释放出大量挥发性有机物(VOCs)和甲醛等污染物，造成严重的室内污染。据统计，装修后，新建房屋内甲醛及VOCs含量大部分超标。
挥发性有机物(VOCs)和甲醛显著影响人们的舒适、健康及工作效率。挥发性有机物对人体造成感官刺激，使人体感觉干燥，刺激眼黏膜、鼻黏膜、呼吸道和皮肤等；使人产生头痛、乏力、昏昏欲睡等不舒适感。醇、芳香烃和醛类等污染物会对黏膜和上呼吸道产生刺激；很多挥发性有机化合物如苯、四氯乙烯、三氯乙烷、三氯乙烯等可能与癌症相关。
此外，甲醛是我国居室内典型的污染物。世界卫生组织已确认甲醛为致癌与致畸物质，为潜在的强致突变物之一。长期接触低剂量甲醛可引起慢性呼吸道疾病，引发鼻咽癌、结肠癌、月经紊乱等。特别地，甲醛对于儿童、孕妇危害更大，可导致孕妇的妊娠综合症，引起新生儿染色体异常、白血病，使得青少年记忆力和智力下降等。
人的一生中超过80％的时间生活在室内。因此，对室内VOCs及甲醛等污染物进行净化尤为必要。为此，需要选购合适的空气净化器来消除这些室内污染物对人体的危害。
当前室内净化技术主要包括通风、吸附、光催化氧化及等离子技术等。其中吸附材料由于具有成本较低，无有害副产物等优势，在市场中应用最为广泛。然而，由于吸附材料吸附容量有限，当前市场上吸附式空气净化器的生命周期较短，需频繁更换吸附材料，否则将严重影响净化效果。这使得吸附式净化器难于实现较长时间的应用。因此，亟需在工艺上解决吸附剂饱和这一关键问题。
实用新型内容
本实用新型的目的是为克服已有技术的不足之处，提出一种基于热再生的壁挂式空气净化器。本实用新型结构简单，制作方便，本实用新型方法实现了快速、持续、有效的空气净化过程，操作方便，并有效延长了吸附式净化器的寿命周期。
为实现上述目的，本实用新型的目的主要通过如下技术方案实现：
一种基于热再生的壁挂式空气净化器，其特征在于，该净化器包括：密闭舱、风机、由多个空气阀组成的风道主体，由粗效过滤器、高效可再生VOCs及甲醛吸附材料组成的空气净化模块，由电热丝组成的热再生模块；VOCs传感器、温度传感器、可编程逻辑控制器组成的控制单元；所述空气净化器的密闭舱包括通过风道及空气阀连通的两个部分：空气净化室与加热再生室；其中，粗效过滤器、高效可再生VOCs及甲醛吸附模块、风机、VOCs传感器由下至上安装在密闭舱的空气净化室中，电热丝、温度传感器由上至下安装在加热再生室中，可编程逻辑控制器分别与风机，温度传感器，VOCs传感器及各空气阀电路相连接。
本实用新型的技术特点及有益效果在于：
本实用新型旨在简单、快速地去除室内VOCs、甲醛等气态有机污染物并有效延长该类吸附式空气净化器的寿命周期。本实用新型在现有吸附式净化器基础上，通过可编程逻辑控制器(PLC)所控制的5个空气阀的简单切换，实现对已饱和吸附材料的热再生，使其恢复吸附能力，有效增大了其总吸附容量及使用周期，并可延长吸附材料更换年限。该净化器实现了吸附材料的循环使用，节能环保。可编程逻辑控制器(PLC)和其控制的温度传感器，实现了对舱内温度的控制，安全可靠；出口处VOCs检测器实时检测出口空气质量，提供可靠的空气净化效果。
综上所述，本实用新型结构简单，操作方便，安全稳定，提供了一种长期有效净化室内空气的方式。
附图说明
图1为本实用新型的基于热再生的壁挂式空气净化器的装置结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图，对本实用新型的技术方案进行进一步说明。
本实用新型提出的一种基于热再生式壁挂空气净化器实施例结构，用于吸收室内有机挥发性污染物及甲醛，如图1所述，该净化器包括：密闭舱1、风机2、由5个空气阀3～7组成的风道主体，由粗效过滤器8、高效可再生VOCs及甲醛吸附材料9组成的空气净化模块，由电热丝10组成热再生模块，VOCs传感器11、温度传感器12、由可编程逻辑控制器13组成的控制单元；
本实用新型所述空气净化器的密闭舱1壁安装有自动泄压阀14维持舱内压力稳定。
本实用新型所述空气净化器的密闭舱1包括两个部分：空气净化室与加热再生室。
本实用新型所述空气净化器的密闭舱1悬挂于室内墙壁15上，并通过穿过墙壁的新风道与外界相通。
其中，粗效过滤器8、高效可再生VOCs及甲醛吸附模块9、风机2、VOCs传感器11由下至上安装在密闭舱1的空气净化室中，该空气净化室通过安装在顶部、底部的风道中空气阀3、4与室内相通。电热丝10、温度传感器12由上至下安装在加热再生室中，并通过风道中空气阀5、6与空气净化室相通，此外，加热再生室通过新风道中空气阀7与室外大气相通。可编程逻辑控制器13分别与风机2，温度传感器12，VOCs传感器11及各空气阀3～7电路相连接。
本装置各部件的具体实现方式及功能分别说明如下：
该净化器主体部分为一密闭舱1，分为空气净化室(b)和加热再生室(a)两部分，两部分之间通过空气阀6、7相通。该密闭舱采用一种小型不锈钢环境舱，该密闭舱壁为双层结构，由不锈钢框架，在框架内外安装两层不锈钢板构成密闭舱主体，两层舱壁间填充隔热材料进行保温。该不锈钢舱两层不锈钢壁板之间的保温材料层，具有良好的气密性，在两室之间也保持了良好的气密性。该密闭舱的具体参数如下表所示：
表1.本实施例采用的不锈钢环境舱参数
空气阀：采用合适的可控制开闭的二通阀即可，通过简单切换实现气路换路，改变装置运行模式。该空气阀密闭性良好。
本实施例中的5个空气阀安装位置如下：在空气净化室内上下壁铺置风道分别安装空气阀3、4，在空气净化室与加热再生室之间的隔壁上、下端分别铺设的风道中安装风道5、6，且该上下风道分别与净化室内的上下风道相连通，在加热再生室与外墙的新风道中安装空气阀7并与空气阀6的位置相对应，
泄压阀14，采用常规产品(保证舱内压力处在安全范围即可)，用于当舱内压强过大时泄压，以免损坏装置。
温度、VOCs传感器：温度传感器选用能置于舱内，同时温度精度为±0.5℃的产品；VOCs传感器选用精度达到0.05mg/m3的产品。两传感器用于测量舱内温度及出口空气处VOCs浓度，并通过可编程逻辑控制器PLC输出接口得到舱内温度及出口空气VOCs浓度。
空气净化模块：粗效过滤器选用方便安装的常规产品；其后接高效可再生VOCs及甲醛吸附模块。该模块选用方便安装的常规模块填充吸附材料组成。该模块所选用吸附材料参数如下表所示：
表2.本实施例采用的高效可再生VOCs及甲醛吸附材料
可编程逻辑控制器(PLC)：采用常规产品，用于控制空气阀、风机的开闭，并控制舱内温度及运行状态，控制程序为常规编程方法并预先存储在该可编程逻辑控制器中。
电热丝：采用500W的电热丝，用于热再生时提供脱附所需能量。
各部件应用时，其安装位置如下：运行状态下，密闭舱1固定于外墙内壁之上，通过在外墙开设新风道及在新风道中设置空气阀7作为新风阀与外界相通。电加热丝10通过支架固定于空气阀5及空气阀6之间的风道主体1之上。风机2安装于甲醛吸附模块9中的高效可再生VOCs及甲醛吸附材料与风道中空气阀3之间，固定于风道主体1之上。VOCs传感器11位于空气阀3与高效可再生VOCs及甲醛吸附材料9之间，固定于密闭舱1内壁之上。温度传感器12安装于空气阀7之后，空气阀6之前，固定于新风道中。可编程逻辑控制器(PLC)安装在室内靠近密闭舱1便于人员操作的地方。
本实施例的净化方式包括：
本装置共有两种功能：室内净化、机械通风。共有四种运行模式：1)净化模式，2)热再生模式，3)排污模式，4)新风模式。其中，开启室内净化功能时，装置在净化模式、热再生模式、排污模式间循环；开启机械通风功能时，装置持续开启新风模式。操作人员可在可编程逻辑控制器的控制面板对两种功能进行切换。下文将对以上四种模式分别进行运行方式介绍。
净化模式。净化模式下，开启空气阀3、4，关闭空气阀5、6、7，开启风机。室内空气在密闭舱的空气净化部分及室内进行循环，吸附材料对室内空气进行吸附净化。可编程控制器控制净化模式进行时长，累计运行时长达300h后，空气阀转换及电热丝开启，进入热再生模式。在整个净化过程中，VOCs传感器对出口空气中VOCs浓度进行持续监测，反映并确保空气净化质量。
热再生模式。热再生模式下，开启空气阀5、6，关闭空气阀3、4、7，开启风机，开启电热丝。空气被电热丝加热，加热后的空气经过吸附材料，促进吸附材料中所吸附的VOCs及甲醛的脱附。与此同时，温度传感器对空气温度进行持续监测，可编程控制器控制电热丝通断开启，维持舱内空气温度在60±5℃。可编程控制器控制脱附模式进行时长，脱附模式进行120min后，空气阀转换及电热丝关闭，进入排污模式。
排污模式。排污模式下，开启空气阀3、5、7，关闭空气阀4、6，开启风扇，关闭电热丝。舱内空气与室外大气构成回路，舱内污染物浓度高的空气排入室外大气。可编程控制器控制排污模式进行时长，排污模式进行30min后，空气阀转换，进入净化模式。三种模式所构成的室内净化循环将持续进行直到操作人员对两种功能切换或关闭该装置。
新风模式。新风模式下，开启空气阀4、6、7，关闭空气阀3、5，开启风扇、关闭电热丝。此时室外新风经风道主体中过滤模块净化引入室内，有效提升室内空气品质。该模式将持续进行直到操作人员对两种功能切换或关闭该装置。
上述四种模式的进行运行方式可由操作人员手动控制或由可编程逻辑控制器中预先存储的实现上述模式的控制程序自动控制。
Claims (5)
1.一种基于热再生的壁挂式空气净化器，其特征在于，该净化器包括：密闭舱、风机、由多个空气阀组成的风道主体，由粗效过滤器、高效可再生VOCs及甲醛吸附材料组成的空气净化模块；由电热丝组成的热再生模块；VOCs传感器、温度传感器、可编程逻辑控制器组成的控制单元；所述空气净化器的密闭舱包括通过风道及空气阀连通的两个部分：空气净化室与加热再生室；其中，粗效过滤器、高效可再生VOCs及甲醛吸附模块、风机、VOCs传感器由下至上安装在密闭舱的空气净化室中，电热丝、温度传感器由上至下安装在加热再生室中，可编程逻辑控制器分别与风机，温度传感器，VOCs传感器及各空气阀电路相连接。
2.如权利要求1所述净化器，其特征在于，所述空气阀包括安装在净化室内壁顶部、底部的风道中与室内相通的空气阀；安装在空气净化室与加热再生室之间的风道中的空气阀；安装在加热再生室与室外大气的新风道中的空气阀。
3.如权利要求1所述净化器，其特征在于，所述净化器为一密闭舱，该密闭舱壁为双层结构，由不锈钢框架，在框架内外安装两层不锈钢板构成密闭舱主体，两层舱壁间填充保温隔热材料；在空气净化室内壁及空气净化室与加热再生室之间的隔壁铺设风道，多个空气阀安装在风道中。
4.如权利要求1所述净化器，其特征在于，所述密闭舱壁悬挂于室内墙壁上，并通过穿过墙壁的新风道与外界相通。
5.如权利要求1、2、3或4所述净化器，其特征在于，所述密闭舱壁安装有自动泄压阀，以维持舱内压力稳定。
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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant |