CN105066268A - 空气净化方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及空气净化方法及装置，首先，将空气吸入处于微正压状态的空气净化装置内腔；进入空气净化装置内腔中的空气通过过滤组件进行气固分离过滤后,进入装有吸附剂的净气腔结构中；再通过所述吸附剂去除净气腔结构中的有害气体后将净化后的气体排出。该空气净化方法及装置，简单方便，易清洁再生，能够极其有效的净化空气中的粉尘、颗粒物以及有害气体，过滤精度可达到0.1μm，在保证过滤效率较高的前提下，具有较好的透气性；并且不会增加空气净化装置的体积，节约了空间资源。

Description

空气净化方法及装置

技术领域

本发明涉及一种空气净化方法及装置。

背景技术

随着全国环境污染的加重，空气质量越来越差，人们对身边居住环境的空气净化越来越重视。然而，现有的空气净化方法只能过滤空气中的粉尘和颗粒物，滤芯的过滤精度相对较低、使用寿命较短，且不能有效地除去空气中的有害气体，例如氮氧化物、一氧化碳、硫氧化物、甲醛等。

此外，现有的空气净化方法种类繁多，功能不一，但其采用的空气净化装置的结构较复杂，普遍价格较高，难以普及。目前市面上的空气净化装置的滤芯多为玻璃纤维、化纤等材质，材料成本高，机械强度低，并且不能采用水洗的方式进行再生，导致滤芯的更换费用较高。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种简单方便，易清洁再生，过滤精度高，能有效除去空气中的有害气体的空气净化方法及装置。

本发明的空气净化方法，其步骤包括：a.将空气吸入处于微正压状态的空气净化装置内腔；b.进入空气净化装置内腔中的空气通过过滤组件进行气固分离过滤后,进入装有吸附剂的净气腔结构中；c.通过所述吸附剂去除净气腔结构中的有害气体后将净化后的气体排出。步骤a中空气净化装置内腔处于微正压状态，即空气净化装置内腔具有略高于外部大气压的气压差，迫使外界环境中的空气、潮气、灰尘、盐雾等不能侵入空气净化装置内腔，故不会影响空气净化装置内腔的净化过程，由此能够极大的提高空气净化的效率。使处于微正压状态的空气净化装置内腔的工作环境始终保持洁净、干燥状态，确保最终从空气净化装置排出的净化后的空气质量较好。被空气净化装置吸入的空气通过过滤组件进行气固分离过滤，除去空气中的粉尘和颗粒物，再进入净气腔结构中；通过净气腔结构中的吸附剂去除空气中的有害气体后排出。所述吸附剂装在净气腔结构中，不会额外增加空气净化装置的体积，达到了充分利用空间资源的目的。根据不同的需要，可以有针对性的选择具有对应功能的吸附剂并定期更换，保证净化效果较好。经测试得知，将气固分离过滤和吸附有害气体分开处理，相对于采用同时具有吸附和过滤双重功效的过滤组件进行空气净化来说，能有效的除去空气中的绝大部分粉尘、颗粒物和有害气体，净化效果较好；并且极大的简化了过滤组件的结构，降低了成本；此外，在对过滤组件进行清洁再生过程中，不会降低过滤组件的过滤效果，极大的提高了过滤组件的使用寿命。本发明的空气净化方法，步骤简单，易清洁再生，能够极其有效的净化空气中的粉尘、颗粒物以及有害气体，且不会增加空气净化装置的体积，节约了空间资源。

具体的，步骤b中通过过滤组件中的柔性多孔金属膜结构的纸型膜过滤空气中的粉尘和颗粒物。所述柔性多孔金属膜采用申请号为201410608980.3的中国专利申请中记载的柔性多孔金属箔制成或采用现有的其它类似方法进行制作。该柔性多孔金属膜是由固溶体合金、面心立方结构的金属单质或体心立方结构的金属单质为基体相的金属多孔结构，具有质量轻，使用寿命长，易清洁再生等优点，可满足对空气的过滤分离要求，并保证该柔性多孔金属膜的柔性较好。所述固溶体合金、面心立方结构的金属单质或体心立方结构的金属单质均为现有的金属结构或物质。柔性多孔金属膜结构的纸型膜孔径优选为1～10μm，经实验得知，该孔径的纸型膜可有效拦截粒径大于0.1μm的粉尘和颗粒物。所述纸型膜的厚度为5～200μm，其柔性较好，可通过裁切、弯曲和焊接等方式制作成不同的形状，满足不同的需要。所述纸型膜的孔隙率为40％～70％。根据不同环境的过滤要求可对孔隙率进行相应调整，在保证过滤效率较高的前提下，使其具有较好的透气性，降低过滤阻力。该方法采用上述纸型膜过滤空气中的粉尘和颗粒物，易清洁再生，在保证过滤效率较高的前提下，透气性较好，并且过滤精度可达到0.1μm。

进一步的，步骤b中净气腔结构由所述纸型膜围合而成，在净气腔结构中装有可吸附和/或降解有害气体的吸附剂。由于纸型膜柔性较好，故可以通过将纸型膜围合形成中空的净气腔结构，并将吸附剂装入净气腔结构中，使空气净化装置内腔中的空气通过纸型膜过滤掉粉尘和颗粒物后，空气中的有害气体能够及时被净气腔结构中的吸附剂吸附和/或降解，在不扩大空气净化装置体积的情况下，还能够最大限度的除去有害气体，达到高效净化空气的目的，改善人们生活和居住的环境，有益于人们的身心健康。

优选的，所述吸附剂包括现有的活性炭、分子筛和冷触媒中的至少一种。其中，所述活性炭可用来吸附空气中的微量有毒气体，如氨气、甲醛、苯类等，可以对装修后的异味进行吸附，且无污染、无毒。所述分子筛具有均匀的微孔，其孔径与一般分子大小相当，广泛用作高效干燥剂、选择性吸附剂、催化剂等，能够有效除去空气中的有害气体。所述冷触媒是一种无毒、无腐蚀性、不燃烧的环保产品，能在常温常压条件下起催化降解作用，并由单纯的物理吸附转变为化学吸附,在吸附的同时使多种有害气体分解成无害无味物质，例如可祛除甲醛、苯、二甲苯、甲苯、TVOC(总挥发性有机化合物)等有害气体，生成水和二氧化碳。在催化反应中，冷触媒不产生二次污染，使用后在无外力破坏的情况下,有效期长达八年以上，极大的延长了吸附剂的使用寿命。

具体的，步骤a中是通过设于空气净化装置排气口处的气压调节装置使空气净化装置内腔处于微正压状态，避免空气从排气口进入空气净化装置内腔。所述气压调节装置是现有的装置或设备，安装在空气净化装置排气口处，可使空气净化装置内腔处于微正压状态，更加有效的避免空气从排气口进入空气净化装置内腔，影响空气净化的质量。

本发明还提供了一种用于上述方法的空气净化装置，包括具有进气口和排气口的外壳，所述外壳内设有引风机，所述进气口与引风机之间设有过滤组件，所述引风机与排气口之间设有气压调节装置，所述过滤组件包括由柔性多孔金属膜构成为净气腔结构的纸型膜；优选的，所述纸型膜的孔径为1～10μm。

所述引风机和气压调节装置为现有的装置或设备，其中所述气压调节装置设于所述引风机与排气口之间，可使外壳内处于微正压状态，使外壳内具有略高于外部大气压的气压差，迫使外界环境中的空气、潮气、灰尘、盐雾等不能从排气口侵入外壳内，故不会对净化过程产生影响，能够极大的提高空气净化的效率，确保从排气口排出的均为净化后的气体；并且使处于微正压状态的外壳内的工作环境始终保持洁净、干燥状态，故从排气口排出的净化后的空气质量也较好。

由柔性多孔金属膜构成的纸型膜的孔径优选为1～10μm，经实验得知，该孔径的纸型膜可有效拦截粒径大于0.1μm的粉尘和颗粒物。在实际应用时，根据不同的使用环境，空气质量的好坏程度和要求不同，可有针对性的选择其他孔径的纸型膜，例如孔径可以是2μm、4μm、6μm、8μm等。所述净气腔结构由纸型膜围合而成，净气腔结构中可装有可吸附和/或降解有害气体的吸附剂，如活性炭、分子筛、冷触媒等。根据不同的需要，可以有针对性的选择具有对应功能的吸附剂并定期更换，以保证净化效果较好。所述吸附剂不会增加本发明的空气净化装置的体积，达到了充分利用空间资源的目的。

所述引风机将空气从进气口吸入外壳内，通过纸型膜将空气中的粉尘和颗粒物过滤后，进入净气腔结构中，除去其中的有害气体，最终净化后的气体从排气口排出。该空气净化装置的过滤组件利用纸型膜进行气固分离过滤，再通过装在由纸型膜围合而成的净气腔结构中的吸附剂除去有害气体，相对于现有的同时具有吸附和过滤双重功效的过滤组件来说，能有效的除去空气中的绝大部分粉尘、颗粒物和有害气体，净化效果较好；并且极大的简化了过滤组件的结构，降低了成本；此外，在对过滤组件进行清洁再生过程中，不会降低过滤组件的过滤效果，极大的提高了过滤组件的使用寿命。本发明的空气净化装置，结构简单，易清洁再生，使用寿命长，能够极其有效的净化空气中的粉尘、颗粒物以及有害气体，过滤精度可达到0.1μm；并且不会增加空气净化装置的体积，节约了空间资源。

具体的，所述纸型膜的厚度为5～200μm，其柔性较好，可通过裁切、弯曲和焊接等现有的方式制作成不同的形状，满足不同的需要。所述纸型膜的厚度是可选的，例如厚度可以是10μm、40μm、70μm、100μm、130μm、160μm、190μm等。

优选的，所述纸型膜的孔隙率为40％～70％。根据不同环境的过滤要求可对孔隙率进行相应调整，在保证过滤效率较高的前提下，使其具有较好的透气性，降低过滤阻力。

具体的，所述柔性多孔金属膜呈折状或平板状。平板状柔性多孔金属膜结构简单，并且方便清洁。所述折状指的是波纹状、叠片状、齿状等，折状柔性多孔金属膜可采用现有的专用夹具反复折叠制成，相较于平板状柔性多孔金属膜来说，制作较复杂，但能够有效的增加过滤面积，有利于减少过滤组件的清洁和更换次数，方便人们使用。

进一步的，由于所述纸型膜柔性较好，故在实际使用中，所述过滤组件还包括支撑所述纸型膜的定位结构，提高过滤组件的结构稳定性，并且便于安装和拆卸。

所述定位结构可以具有与所述纸型膜的轴向一端连接，并设有连通所述净气腔结构的通孔的第一密封结构，以及与纸型膜的轴向另一端连接的第二密封结构。所述第一密封结构和第二密封结构可以通过采用焊接或粘接等方式与纸型膜相连，在对纸型膜起支撑和定位作用的前提下，还可以起到较好的密封作用，使空气无法从纸型膜与定位结构的连接缝隙进入净气腔结构中，进一步提高了净化后的空气质量。此外，根据纸型膜的结构不同，还可以设置相应的支撑架，例如所述支撑架可以是设置在纸型膜四周的框架，进一步确保结构稳定。

本发明的空气净化方法及装置，简单方便，易清洁再生，能够极其有效的净化空气中的粉尘、颗粒物以及有害气体，过滤精度可达到0.1μm，在保证过滤效率较高的前提下，具有较好的透气性；并且不会增加空气净化装置的体积，节约了空间资源。

以下结合实施例的具体实施方式，对本发明的上述内容再作进一步的详细说明。但不应将此理解为本发明上述主题的范围仅限于以下的实例。在不脱离本发明上述技术思想情况下，根据本领域普通技术知识和惯用手段做出的各种替换或变更，均应包括在本发明的范围内。

附图说明

图1为本发明的空气净化方法的流程图。

图2为用于图1所示方法的空气净化装置的结构示意图。

图3为图2中纸型膜的横截面结构示意图。

具体实施方式

如图1和图2所示，首先，将空气吸入处于微正压状态的空气净化装置内腔。所述空气净化装置包括具有进气口2和排气口10的外壳3，所述外壳3内设有引风机8，所述进气口2与引风机8之间设有过滤组件，所述引风机8与排气口10之间设有气压调节装置9，所述过滤组件包括由柔性多孔金属膜构成为净气腔结构6的纸型膜5；优选的，所述纸型膜5的孔径为1～10μm。所述气压调节装置9是现有的装置或设备，可使空气净化装置内腔处于微正压状态，气压调节装置9设于所述引风机8与排气口10之间，可更加有效的避免空气从排气口10进入空气净化装置内腔，影响空气净化的质量。微正压状态是指空气净化装置内腔具有略高于外部大气压的气压差，迫使外界环境中的空气、潮气、灰尘、盐雾等不能侵入空气净化装置内腔，故不会影响空气净化装置内腔的净化过程，能够极大的提高空气净化的效率；并且使处于微正压状态的空气净化装置内腔的工作环境始终保持洁净、干燥状态，确保最终从排气口10排出的净化后的空气质量较好。

进入空气净化装置内腔中的空气通过过滤组件进行气固分离过滤后,进入装有吸附剂的净气腔结构6中。由于所述过滤组件中起过滤作用的是柔性多孔金属膜结构的纸型膜5，故具体是通过过滤组件中的柔性多孔金属膜结构的纸型膜5过滤空气中的粉尘和颗粒物的。其中，所述柔性多孔金属膜是由固溶体合金、面心立方结构的金属单质或体心立方结构的金属单质为基体相的金属多孔结构，具有质量轻，使用寿命长，易清洁再生等优点，可满足对空气的过滤分离要求，并保证该柔性多孔金属膜的柔性较好。所述固溶体合金、面心立方结构的金属单质或体心立方结构的金属单质均为现有的金属结构或物质。

所述柔性多孔金属膜呈折状或平板状。所述平板状柔性多孔金属膜结构简单，并且方便清洁。如图3所示，所述折状指的是波纹状、叠片状、齿状等，折状柔性多孔金属膜构成的纸型膜5围合形成净气腔结构6。折状柔性多孔金属膜可采用现有的专用夹具反复折叠制成，相较于平板状柔性多孔金属膜来说，制作较复杂，但能够有效的增加过滤面积，累积的粉尘和颗粒物更多，有利于减少过滤组件的清洁和更换周期，方便人们使用。

上述柔性多孔金属膜结构的纸型膜5孔径优选为1～10μm，经实验得知，该孔径的纸型膜5可有效拦截粒径大于0.1μm的粉尘和颗粒物。在实际应用时，根据不同的使用环境，空气质量的好坏程度和要求不同，可有针对性的选择其他孔径的纸型膜5，例如孔径可以是2.5μm、3μm、5μm、7μm、9μm等。所述纸型膜5的厚度为5～200μm，其柔性较好，可通过裁切、弯曲和焊接等方式制作成不同的形状，满足不同的需要。所述纸型膜5的厚度是可选的，例如厚度可以是20μm、50μm、80μm、120μm、150μm、180μm等。所述纸型膜5的孔隙率为40％～70％。根据不同环境的过滤要求可对孔隙率进行相应调整，在保证过滤效率较高的前提下，使其具有较好的透气性，降低过滤阻力。该方法采用上述纸型膜5过滤空气中的粉尘和颗粒物，易清洁再生，在保证过滤效率较高的前提下，透气性较好，并且过滤精度可达到0.1μm。

由于所述纸型膜5柔性较好，故在实际使用中，为了提高过滤组件的结构稳定性，并且便于安装和拆卸，所述过滤组件还包括支撑所述纸型膜5的定位结构，所述定位结构包括与所述纸型膜5的轴向一端连接，并设有连通所述净气腔结构6的通孔的第一密封结构7，以及与纸型膜5的轴向另一端连接的第二密封结构1。所述第一密封结构7和第二密封结构1可以通过采用焊接或粘接等方式与纸型膜5相连，在对纸型膜5起支撑和定位作用的前提下，还可以起到较好的密封作用，使空气无法从纸型膜5与定位结构的连接缝隙进入净气腔结构6中，进一步提高了净化后的空气质量。此外，根据纸型膜5的结构不同，还可以设置相应的支撑架4，例如支撑架4可以是设置在纸型膜5四周的框架，进一步确保结构稳定。

由所述纸型膜围合而成的净气腔结构6中装有可吸附和/或降解有害气体的吸附剂，使空气中的有害气体能够及时被吸附剂吸附和/或降解，在不扩大空气净化装置体积的前提下，还能够最大限度的除去有害气体，达到高效净化空气的目的，改善人们生活和居住的环境，有益于人们的身心健康。所述吸附剂可根据不同的需要有针对性的选择并定期更换，以保证净化效果较好。所述吸附剂包括现有的活性炭、分子筛和冷触媒中的至少一种。其中，所述活性炭可用来吸附空气中的微量有毒气体，如氨气、甲醛、苯类等，可以对装修后的异味进行吸附，且无污染、无毒。所述分子筛具有均匀的微孔，其孔径与一般分子大小相当，广泛用作高效干燥剂、选择性吸附剂、催化剂等，能够有效除去空气中的有害气体。所述冷触媒是一种无毒、无腐蚀性、不燃烧的环保产品，能在常温常压条件下起催化降解作用，并由单纯的物理吸附转变为化学吸附,在吸附的同时使多种有害气体分解成无害无味物质，例如可祛除甲醛、苯、二甲苯、甲苯、TVOC等有害气体，生成水和二氧化碳。在催化反应中，冷触媒不产生二次污染，使用后在无外力破坏的情况下,有效期长达八年以上，极大的延长了吸附剂的使用寿命。

最后，通过所述吸附剂去除净气腔结构6中的有害气体后，通过第一密封结构7上的通孔，将净化后的气体从排气口10排出。

采用上述方法将气固分离过滤和去除有害气体分开处理，相对于采用同时具有吸附和过滤双重功效的过滤组件进行空气净化来说，能有效的除去空气中的绝大部分粉尘、颗粒物和有害气体，净化效果较好；并且极大的简化了过滤组件的结构，降低了成本；此外，在对过滤组件进行清洁再生过程中，不会降低过滤组件的过滤效果，极大的提高了过滤组件的使用寿命。本发明的空气净化方法，步骤简单，易清洁再生，能够极其有效的净化空气中的粉尘、颗粒物以及有害气体，且不会增加空气净化装置的体积，节约了空间资源。

Claims (10)

1.空气净化方法，其步骤包括：

a.将空气吸入处于微正压状态的空气净化装置内腔；

b.进入空气净化装置内腔中的空气通过过滤组件进行气固分离过滤后,进入装有吸附剂的净气腔结构中；

c.通过所述吸附剂去除净气腔结构中的有害气体后将净化后的气体排出。

2.如权利要求1所述的空气净化方法，其特征在于步骤b中通过过滤组件中的柔性多孔金属膜结构的纸型膜过滤空气中的粉尘和颗粒物。

3.如权利要求2所述的空气净化方法，其特征在于步骤b中净气腔结构由所述纸型膜围合而成，在净气腔结构中装有可吸附和/或降解有害气体的吸附剂。

4.如权利要求1至3之一所述的空气净化方法，其特征在于所述吸附剂包括活性炭、分子筛和冷触媒中的至少一种。

5.如权利要求1至3之一所述的空气净化方法，其特征在于步骤a中是通过设于空气净化装置排气口处的气压调节装置使空气净化装置内腔处于微正压状态，避免空气从排气口进入空气净化装置内腔。

6.用于权利要求1至5之一所述方法的空气净化装置，包括具有进气口(2)和排气口(10)的外壳(3)，所述外壳(3)内设有引风机(8)，所述进气口(2)与引风机(8)之间设有过滤组件，其特征在于所述引风机(8)与排气口(10)之间设有气压调节装置(9)，所述过滤组件包括由柔性多孔金属膜构成为净气腔结构(6)的纸型膜(5)；优选的，所述纸型膜(5)的孔径为1～10μm。

7.如权利要求6所述的空气净化装置，其特征在于所述的纸型膜(5)的厚度为5～200μm。

8.如权利要求6所述的空气净化装置，其特征在于所述纸型膜(5)的孔隙率为40％～70％。

9.如权利要求6所述的空气净化装置，其特征在于所述柔性多孔金属膜呈折状或平板状。

10.如权利要求6至9之一所述的空气净化装置，其特征在于所述过滤组件还包括支撑所述纸型膜(5)的定位结构。