CN206709230U - 单向等离子静电净化新风机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了室内单向等离子静电净化新风机，是将新风机的主机置放于室内或室外，主机从室外引入新风，旁路风管接到室外，在新风机正常运行前，先将新风机的机壳内的挥发性气体排出，具体方法为在开启主风机前，先开启旁路风管的旁路风机，形成由机壳通过旁路风管向室外排出空气的气流，此时从进风口或是出风口进入的空气分别经过等离子静电净化组件及机壳各部位，将其中的挥发性气体带走并通过旁路风管形成的气流排出室外，使新风机具有排除异味气体(挥发性气体)的功能。

Description

单向等离子静电净化新风机

技术领域

本实用新型涉及一种空气新风机领域，尤其涉及一种具有等离子静电净化功能的单向新风机。

背景技术

随着人们生活水平的提高，住宅水平也大幅度提高，住宅已经由过去砖瓦房普遍转向结构合理、保温与密封性能好的现代住宅，但现代化的住宅也带来了一系列问题，其中的一个问题就是室内空气质量问题。因为随着住宅技术的进步，现代住宅在建造时的精密度的大幅度提高，使得住宅的密封性也大幅度提高，住宅密闭性的提高除了带来保温性能提高从而带来居住条件的改善外，也带来了一个如果保证室内空气质量的问题，因为人的日常生活需要不断消耗氧气、产生二氧化碳，也就是人生活的环境需要不断补充新鲜空气，否则如果长期处于没有新鲜空气补充的密闭的环境中会严重影响身体健康，因此对于现代住宅来说新风系统是非常重要的家庭设备。

新风系统通常分为单向新风系统与热交换新风系统，热交换系统是指在向室内供应新风时，同时又抽取室内空气与向室内供应的新风进行热交换，从而避免了夏天炎热天及冬季寒冷天开启空调时的热量损失，达到节能的目的。热交换新风系统根据热交换的方式，其中还有一种全热交换系统，所谓的全热交换系统就是除了冷热空气的热量交换外，还有空气中的湿气的交换，从而避免夏冬季节开启空调情况下的室内空气的干燥。

但不管是哪种新风系统，这些系统都不可避免地存在着一个问题：在长期运营过程中，新风机及管道、进出风口等地方会不断积聚空气中的所带的尘埃，这些尘埃长期积累后往往会滋生细菌，从而在不知不觉中给人的身体健康造成损害。

同时，空气质量问题尤其是雾霾问题已经成为我国的社会问题，秋冬季节的雾霾特别是北方地区的雾霾已经成为一种全民记忆。为此，空气净化器已经成为了我国居民，特别是城市居民的重要生活电器，而有的新风系统也将空气净化引入到新风系统中，对新风进行净化以提高新风的空气质量。目前，在新风系统中对新风进行净化主要采用HEPA滤网净化的方法，这种新风净化原理是将新风通过具有巨大吸附面积的HEPA滤网，新风中的微尘粒子被HEPA滤网中具有曲折空气路径的巨大吸附面积所吸附而达到净化目的，必要时还会再加上活性碳吸附等来吸附一些异味空气。这些空气净化方式具有结构简单、设备制造成本低、技术成熟的优点，已经广泛应用空气净化领域。但这种空气净化方式存在着一定的问题。首先是滤网的空气阻力大，需要新风系统具有较大的风压才能驱动空气通过HEPA滤网，不但增加了能耗也增加了风机的噪音，会影响到用户的休息等日常生活；同时，这种方式的空气净化是将空气中的微尘转移到滤网中，微尘长期积聚在滤网上后往往会滋生细菌等造成二次污染，反而会影响到室内空气质量；第三，这种依靠吸附净化空气的HEPA滤网，其吸附微尘是有一定吸附容量极限的，当达到吸附容量极限时就需要更换，而目前这种HEPA滤网的价格比较昂贵，因此长期的使用成本比较高。

因此，这种HEPA滤网型空气净化并不是一种最理想的方法，不但长期使用成本高，而且还往往会有二次空气污染，反而损害人的身体健康。

除了HEPA滤网法，空气净化还有一种方法，就是等离子静电净化，它是利用相反电荷相吸的原理，利用等离子静电场使空气中的微尘带电，再被带相反电荷的极板吸附的方式进行空气净化，而且，这种净化方法在将空气中的微尘与有异味的大分子有机物净化除去的同时，其形成的高压电场还具有对空气中的细菌病毒杀灭的作用，从而具有避免积聚的微尘滋生细菌造成二次空气污染的作用。目前这种空气净化方式尚不是主流产品，但由于它的长期使用成本低，同时还具有一定的杀菌消毒作用，相对于HEPA滤网式空气净化器具有更广泛的市场潜力。本实用新型就是将这一空气净化技术移植到新风系统中，并通过解决该技术在实际应用中存在的一系列问题的基础上对新风进行空气净化，从而形成一种经过了空气净化的健康产品。

同时，目前使用的热交换型新风机虽然具有节能的功能，但一方面能量回收有限(其实不到50％)，另一方面反过来还存在诸多问题。

首先，由于需要把室内空气回吸与新风进行交换，即使对新风管路进行了空气净化，通常是不可能对回吸的空气尤其是从回吸口开始就进行净化的，因此在回吸的气流经过的管道、风口等部分会不断积聚微尘，并滋生细菌等有害有毒物质，这些有害有毒物质在与新风交换后会把这些细菌带到新风中造成新风的二次污染，尤其是在全热交膜表面积累的微尘滋生的细菌等有害物质会直接进入到新风中，其危害更大。

其次，热交换新风机在长期使用后，会造成进出风量的不平衡，因为为了保证进风的质量，通常会在进风口安装防虫网或粗滤网，时间一长这些防虫网或粗滤网被堵后，进风量就会减少，当进风量小于回吸风量时，房间内就会形成负压，室外没有经过净化的空气就会通过门缝、窗缝等进入到房间内，新风的质量就会大大下降，甚至失去了新风净化的意义，同时热回收的效率也会降低。

如果对单向新风机的新风进行净化，由于经过净化的新风空气中的微尘在被基本除尽，因此就解决了气流管道的积尘问题，从而即使是在长期使用过程中，新风质量也得到有效的保障。

因此，对于家庭用户来说，尽管净化型单向新风在能耗上面会高于热交换新风机，但新风的空气质量更能得到保证，尤其是，净化型单向新风机由于进入的新风经过了净化，在管道等风流经过部位的积尘现象大向改善，尤其是没有了最容易造成积尘及交叉空气污染的热交换膜，新风的质量就可以得到有效的保障。同时，等离子空气净化功能在空气净化的同时实际还具有对空气高压电场杀菌的功能，使空气的质量得到进一步的保障，因此使用等离子净化的单向新风机是一个比较理想的健康新风解决技术方案。

但将等离子静电净化方法实际应用于单向新风机也需要解决一系列的问题。首先是等离子静电净化的净化率的问题，因为如果等离子静电净化的效率不高，经过净化后的空气中还带有一定的微尘，这些微法经过多年的积累还是会对新风造成二次污染的，而目前市场上使用常规技术的等离子静电空气净化的微尘净化率只能达到这样的净化效率还是无法保证多年长期使用的气流管道中不会积尘。同时，常规的等离子空气净化装置目前尚没有解决使用过程中集尘极表面在积尘后的挥发性气体逸出造成的空气二次污染问题，以及由集尘极表面积尘引起的等离子发生电极极性反转造成的臭氧发生问题，目前常规的等离子空气净化产品是等离子发生组件与集尘极一体化的，这种一体化的装置虽然比较紧凑但也比较复杂，不利于没有专门使用与操作知识、技能的普通用户的日常维护保养，这几个问题的存在严重影响了等离子静电净化技术在日常生活中的应用，再加上比较高的生产成本，使等离子静电净化在与HEPA滤网净化相比没有突出的优势。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是净化效率较高、同时能防止滋生细菌的单向等离子静电净化新风机，并且通过引入旁路风管和旁路风机的方式，在新风机运行前，先将新风机的净化电极上内积聚的挥发性气体向外排出，达到防止二次污染的目的。

本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案为：单向等离子静电净化新风机，其特征在于包括从室外引入新风的主机和从主机引到室外的安装有旁路风机的旁路风管，主机包括机壳、与室外连通的进风口、出风口、主风机和等离子静电净化组件，所述的等离子静电净化组件将机壳内腔分成与进风口连通的进风腔和与出风口连通的出风腔，所述的旁路风管与所述的进风腔或与所述的出风腔连通。

本实用新型进一步的优选方案为：所述的主风机安装在出风口。

本实用新型进一步的优选方案为：当旁路风管安装在出风腔时，所述的出风口以及所述的旁路风管安装有止回阀，其中出风口止回阀的作用是允许气流流出而防止气流回流，旁路风管止回阀的作用是允许气流排向室外而阻止气流从室外流入。

本实用新型进一步的优选方案为：所述的等离子静电净化组件包括等离子静电发生组件和分离式截面多孔集尘板，分离式截面多孔集尘板位于等离子静电发生组件的后侧，并与等离子静电发生组件中的对电极电连接。

本实用新型进一步的优选方案为：所述的等离子静电发生组件包括电晕发生极(通常称为电晕丝)和与之平行分布的对电极，电晕发生极位于两块对电极之间，所述的两块对电极之间为进气通道，所述的分离式截面多孔集尘板位于进气通道的截面上。

本实用新型进一步的优选方案为：所述的电晕发生极后置于所述的对电极。

本实用新型进一步的优选方案为：所述的对电极为圆棒状，直径大于细丝状的电晕发生极，圆棒状对电极为实心棒或空心圆管。

本实用新型进一步的优选方案为：分离式截面多孔集尘板为通孔的泡沫金属板或金属网，本实用新型进一步的优选方案为：所述的泡沫金属板由泡沫镍板制成，泡沫镍板由在聚氨酯等板状通孔高分子发泡材料表面镀金属镍制成，制成品可以通过高温烧结除去高分子发泡材料，形成纯的泡沫镍板板，也可以不除高分子发泡材料而直接使用。

本实用新型进一步的优选方案为：所述的分离式截面多孔集尘板由一层及一层以上的泡沫金属板或金属网组成，一层以上的泡沫金属板或金属网可以叠合成一体，也可以相互分离并前后串列排放。

本实用新型进一步的优选方案为：单向等离子静电净化新风机的运行方法，其特征在于具体步骤如下:1)在主风机关闭状态下，打开位于出风腔的旁路风管中的旁路风机，旁路风机在旁路风管中形成排向室外的气流，同时在出风腔形成负压，出风腔的负压使出风口上的止回阀关闭、阻止出风口外管道中的空气回流，出风腔的负压同时使进风口吸入空气，空气经过等离子静电净化组件表面，将等离子静电净化组件表面的挥发性气体带走并通过旁路风管排出室外，2)旁路风机开机若干时间；3)关闭旁路风机，主风机打开，新风机进入正常风新状态，主风机形成的正压打开出风口的止回阀，同时主风机在壳体中形成的负压使旁路风管中的止回阀关闭、防止旁路风管将室外未经净化的空气引入到壳体中；

上述运行方式中也可以用电动风阀代替上述的止回阀。

或其特征在于具体步骤如下:1)在主风机关闭状态下，打开位于进风腔一侧的旁路风机，形成从机壳通过旁路风管将空气排出室外的气流，空气分别从出风口和进风口进入，将等离子静电净化组件表面及机壳内其它部位存在的挥发性气体带入到旁路风管中排出室外，2)旁路风机开机若干时间；3)关闭旁路风机，主风机打开，新风机进入正常风新状态。

与现有技术相比，本实用新型的优点是将使用等离子净电净化的新风机的主机置放于室内或室外，主机从室外引入新风，旁路风管接到室外，在新风机正常运行前，先将新风机的机壳内的挥发性气体排出，具体方法为在开启主风机启动前，先开启旁路风管中的旁路风机，形成由机壳通过旁路风管向室外排出空气的气流，将机壳中等离子静电净化组件表面及机壳各部位的挥发性气体带走并排出室外，使新风机具有排除异味气体(挥发性气体)的功能。

附图说明

图1为本实用新型的新风机结构示意图一；

图2为本实用新型的新风机结构示意图二；

图3本实用新型等离子静电净化组件的其中一种结构示意图(对电极板)；

图4本实用新型等离子静电净化组件的另一种结构示意图(对电极棒)。

具体实施方式

以下结合附图实施例对本实用新型作进一步详细描述。

如图1-图2所示，固定安装于室内的单向等离子静电净化新风机，主机可以装在室内或室外，包括从室外引入新风的主机1和从主机1引到室外的安装有旁路风机2的旁路风管3，主机1包括机壳4、与室外连通的进风口5、出风口6、主风机7和等离子静电净化组件8，等离子静电净化组件8将机壳4内腔分成与进风口5连通的进风腔9和出风口6连通的出风腔10，主风机7安装在出风口6，旁路风管3安装在进风腔9,如图2所示，或旁路风管3安装在出风腔10，如图1所示。旁路风管可以安装在进风腔或出风腔靠墙的背部，也可以安装在进风腔或出风腔的两侧，再接到墙外。当旁路风管设在出风腔时，出风口6与旁路风管3上分别设置有止回阀61和止回阀31，当旁路风管3设置在进风腔时，出风口6与旁路风管3不设止回阀。

主风机采用超静单向风机，分成三档以上风速；进风口前后有PM2.5检测，根据前后PM2.5值差及新风流量累积数据，提示清理时间——从孔板清理、电极板清理到粗滤网清理。

在控制上，可以采用净化冗余方式：譬如正常需要使用的时间为12小时，则可以通过预约时间控制在14小时左右，也就是在使用前一小时即开启，以增加使用效果，并在不需要使用后再开一小时以进一步更新房间中的空气，其中的提前一小时开机不但可以强化使用感受，更可以有时间进行异味空气排除。

将旁路风管3接到建筑物墙外，主机1置放于室内或室外并固定安装，在新风机正常运行净化空气前，先将新风机的机壳4内的挥发性气体排出，具体方法为：在开启主风机7前，先开启旁路风管3的旁路风机2，在旁路风管设在出风腔的情况下，出风口和旁路风管上均装有止回阀61和止回阀31，旁路风机2工作所形成的空气负压力使出风口的止回阀61闭合、防止出风口外的空气倒流入机壳内，同时风压打开旁路风管3中的止回阀31，形成由机壳内通过旁路风管3排出室外的气流，而旁路风机2造成的机壳内的负压又从进风口5吸入空气，该空气形成的气流经过等离子静电发生组件81及分离式截面多孔集尘板82，将其表面产生的挥发性气体带走并通过旁路风管3排出到室外。净化机在正式开启净化功能前，先通过这样的方法将现有技术中不受电场约束的挥发性气体等污染物向室外排出，避免引入室内的新风受到二次污染。在旁路风管安装在进风腔的情况下，旁路风机2工作时在机壳内形成的负压分别从进风口和出风口吸入空气，气流汇集进入旁路风管然后排出室外，从而将机壳内等离子静电净化组件表面及其它各部位可能存在的挥发性气体排出。相对于旁路风管安装在出风腔的方式，旁路风管安装在进风腔的方式在排出挥发性气体时的效率相对低些，旁路风机需要的功率更大些，同时需要更长的排气时间，但这种方式可以把机壳内部位存在的的挥发性气体排出得更彻底。

对于旁路风管设在出风腔的方式，也可以不装出风口止回阀，但这种情况与将旁路风管设在进风腔的方式存在一个共同的问题：在排风时都会有从室内空气通过出风口被回吸后通过旁路风管排出，长期使用后会在风管中积聚微尘，从而造成空气的二次污染。因此将旁路风管设在出内腔并在出风口装止回阀是相对更为理想的方案。

设备首先采用室内固定安装方式，将新风机固定安装在墙上，并在墙上打孔将进风口5及旁路风管3引到墙外，引到墙外的进风口5及旁路风管3的管口装内置防虫网的风罩以防止蚊虫及大颗粒空气尘埃被吸入；

旁路风机2和旁路风管3有两种安装方法：一种安装在进风腔9，也就是安装在电晕发生极811之前，在开机排除机内异味空气时不需要在出风口及旁路风管安装止回阀；另一种安装在出风腔，也就是分离式截面多孔集尘板82之后，在开机排除机内异味空气时需要由止回阀关闭出风口6。

如图3所示，等离子静电净化组件8包括等离子静电发生组件81和分离式截面多孔集尘板82，分离式截面多孔集尘板82位于等离子静电发生组件81的后侧。

等离子静电发生组件81包括多对由电晕发生极811和对电极板(棒)812交替平行分布的电极对，电晕发生极811位于两块对电极板(棒)812之间，两块对电极板(棒)812之间为进气通道83，进气通道83垂直于分离式截面多孔集尘板82。对电极板(棒)812与分离式截面多孔集尘板共同接地以提高设备使用的安全性。

电晕发生极811后置于对电极板(棒)812。分离式截面多孔集尘板82为多孔板结构，包括泡沫金属板及其它泡沫导电材料、金属或其它导电材料筛网等多孔导电性板状材料，譬如泡沫镍板、不锈钢网等。

分离式截面多孔集尘板82位于机体内气流的截面上，可以垂直于气流方向中布置，也可以与气流形成一定角度以增加与气流的接触面积、进一步提高净化效率。

分离式截面多孔集尘板82(多孔结构)解决了净化效率问题，并解决了使用一段时间、集尘板表面微尘积聚后形成反相电晕对引起的臭氧发生问题，并大大简化了集尘极的清理；

旁路风机结构解决了挥发性气体的二次污染问题。

分离式截面多孔集尘板82，尤其是指具有曲折小孔并且孔径小于1毫米的泡沫金属板材料(泡沫镍板、泡沫铜)用作截面多孔集尘极，大幅度提高了净化效率。

分离式截面多孔集尘板82的材料为泡沫金属板或金属网。

分离式截面多孔集尘板82由一层及一层以上的泡沫金属板或金属网组成，一层以上的泡沫金属板或金属网可以合成一体，或者相互独立、前后串列并排安装。一层以上的分离式截面多孔集尘板82通常分为前后串列两块，前面一块为不锈钢网、后面一块为泡沫镍板板，这样污染物主要先由前面的不锈钢网吸附，而不锈钢网相对更容易清理，少量剩余没有被吸附的微尘再由吸附效果好得多的泡沫镍板板来吸附，这样不但可以达到极好的净化效果，还延长了清理相对复杂的泡沫镍板板的清理时间间隔。

电晕发生极811后置大幅度降低了对电极板812表面积尘灰速度，大幅度延长了电晕发生电极组件的清理保养时间间隔、减少了臭氧发生：采用电晕丝布局在对电极板后侧，电晕发生极811后置的方法来解决对电极板812表面尘灰积聚问题。

正常的静电发生电极布局是采用电晕发生极811位于对电极板812的前后沿中间，这样空气入静电场、微尘带电后，微尘就会在静电极的作用下向对电极板812运动，部分微尘就会积聚在对电极板812表面，特别是对电极板812后部，从而造成对电极板812积尘灰。对电极板812表面积尘类除了造成对电极板812需要经常清理，而清理过程容易损坏电极，因为造成具有严格间距要求的电极的变形与位移，同时，积尘灰后的对电极板812还容易大幅度增加臭氧的发生量。

电晕发生极811(电晕丝)布局在对电极板812后部，等离子静电场主要分布在对电极板812的后部，带电的微尘在气流的带动下向前运动时被吸附到对电极板812上面的可能性就大幅度降低，从而解决了对电极板812积尘灰的问题、大幅度延长了清理的时间间隔。

为了解决电晕发生电极811后置后对电极板812的后缘对等离子静电场的影响，对电极板812可以采用一定直径的导电金属条或导电金属管(如直径的不锈钢或铝合金条或管子)，电晕丝安装在这些并行的导电金属条或导电金属管后侧的缝中间。如图3和图4，为电晕发生电极后置于对电极板812或对电极棒的示意图。对电极可以是板状、圆棒状或圆管状，圆棒状或圆管状的对电极的直径大于电晕发生极的直径。

如图1所示，室内单向等离子静电净化新风机的运行方法，其特征在于具体步骤如下:1)在位于出风口的主风机7关闭状态下，打开位于出风腔的旁路风管3上的旁路风机2，旁路风管中的止回阀31打开，旁路风机2在旁路风管形成排向室外的气流，同时在出风腔10与进内腔9形成负压，出风腔10的负压使安装在出风口6的止回阀61闭合，防止气流从出风口6回流，进风腔9的负压从进风口5吸入空气，空气经过等离子静电净化组件表面，将其表面的挥发性气体带走并通过旁路风管3排出室外；2)旁路风机2开机若干时间；3)关闭旁路风机2，主风机7打开，主风机形成的正压打开出风口6的止回阀61，同时在机壳内形成的负压关闭旁路风管3中的止回阀31，形成从进风口进风、经过等离子静电净化组件净化再从出风口送出的新风气流，新风机进入正常新风工作状态；

或其特征在于具体步骤如下:1)位于出风口的主风机7关闭状态下，打开位于进风腔一侧的旁路风机2，形成从机壳通过旁路风管3将空气排出室外的气流，空气分别从出风口6和进风口5进入，将等离子静电净化组件表面及机壳内其它部位存在的挥发性气体带入到旁路风管中排出室外；2)旁路风机2开机若干时间；3)关闭旁路风机2，主风机7打开，主风机开启时形成的机壳内负压分别从进风口5和旁路风管3中吸入新风，新风经过等离子静电净化组件并净化后从出风口送出，新风机进入正常风新状态。

上述步骤中，止回阀61与止回阀31可以使用电动风阀代替并采用相应的控制方式以实现相同的功能。

以上对本实用新型所提供的室内单向等离子静电净化新风机及运行方法进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理本实用新型及核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以对本实用新型进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本实用新型权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.单向等离子静电净化新风机，其特征在于包括从室外引入新风的主机和从主机引到室外的安装有旁路风机的旁路风管，所述的主机包括机壳、与室外连通的进风口、出风口、主风机和等离子静电净化组件，所述的等离子静电净化组件将机壳内腔分成与进风口连通的进风腔和出风口连通的出风腔，所述的旁路风管与所述的进风腔或与所述的出风腔连通。

2.根据权利要求1所述的单向等离子静电净化新风机，其特征在于所述的主风机安装于出风口。

3.根据权利要求2所述的单向等离子静电净化新风机，其特征在于所述的旁路风管安装于出风腔时，在所述的出风口与旁路风管安装有止回阀。

4.根据权利要求1所述的单向等离子静电净化新风机，其特征在于所述的等离子静电净化组件包括等离子静电发生组件和分离式截面多孔集尘板，分离式截面多孔集尘板位于等离子静电发生组件的后侧，并与等离子静电发生组件中的对电极电连接。

5.根据权利要求4所述的单向等离子静电净化新风机，其特征在于所述的等离子静电发生组件包括电晕发生极和多个相互平行分布的对电极，电晕发生极位于两块对电极之间，所述的两块对电极之间为进气通道，所述的进气通道穿过分离式截面多孔集尘板。

6.根据权利要求5所述的单向等离子静电净化新风机，其特征在于所述的电晕发生极后置于所述的对电极。

7.根据权利要求5所述的单向等离子静电净化新风机，其特征在于所述的对电极可以是板状或圆棒状，圆棒状的对电极的直径大于电晕发生极的直径。

8.根据权利要求5所述的单向等离子静电净化新风机，其特征在于分离式截面多孔集尘板的材料为泡沫金属板或金属网。

9.根据权利要求8所述的单向等离子静电净化新风机，其特征在于所述的分离式截面多孔集尘板由一层及一层以上的泡沫金属板与金属网组成，一层以上的泡沫金属板与金属网合成一体，或者一层以上的泡沫金属板或金属网相互分离并且前后串列排放。

10.根据权利要求8所述的单向等离子静电净化新风机,其特征在于所述的泡沫金属板为泡沫镍板。