CN108758843A - 一种具有催化氧化功能的高效空气净化*** - Google Patents
一种具有催化氧化功能的高效空气净化*** Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了一种具有催化氧化功能的高效空气净化***，包括壳体，壳体内设有依次连接的过滤器A、风机A、风机B及催化氧化单元，催化氧化单元和风机A均连接过滤器B，过滤器A的入口处设有三通混风阀，三通混风阀的端口A连接过滤器A，且三通混风阀与过滤器A的连接管路上设有多功能传感器，三通混风阀的端口B为室外进风口，三通混风阀的端口C为室内进风口，过滤器B上设有净化气体出口。本发明用于对空气中的有毒有害气体，高效分解，同时达到绿色灭菌。
Description
技术领域
本发明属于空气净化设备技术领域，涉及一种具有催化氧化功能的高效空气净化***。
背景技术
随着空气污染问题的加重，空气净化越来越受到消费者关注，空气净化器得到广泛的应用。目前，用户使用的空气净化器对常规污染物如颗粒物具有一定的去除净化效果，但缺乏对甲醛、苯系化合物、TVOC、细菌、病毒等单独或同时去除的能力。常温催化氧化技术对空气净化效率低、处理时间长、不适用于大面积空间和新装修的房间，对苯、二甲苯、油漆挥发物、二手烟等大分子有害气体，去除效率低，甚至无法降解；现有的空气净化器大多使用传统的过滤技术和离子化净技术，采用过滤膜或介质吸附，消耗性材料使用较多，更换频繁，维护成本高。
综上所述，现有技术中的空气净化器对去除空气中的一些颗粒物，具有较好的效果，但对苯、二甲苯、油漆挥发物、二手烟、有毒有害气体等无法起到彻底分解，容易造成二次污染，且滤膜需要经常更换。
低温催化氧化技术，应用于空气净化器领域，可以高效、快速、彻底分解有毒有害气体。同时，对空气加热可以杀灭空气中的细菌、病毒、微生物等，实现绿色灭菌，且不释放任何有害气体，不会影响人们的日常生活。
发明内容
本发明的目的是提供一种具有催化氧化功能的高效空气净化***，用于对空气中的有毒有害气体，高效分解，同时达到绿色灭菌。
本发明所采用的技术方案是，一种具有催化氧化功能的高效空气净化***，包括壳体，壳体内设有依次连接的过滤器A、风机A、风机B及催化氧化单元，催化氧化单元和风机A均连接过滤器B，过滤器A的入口处设有三通混风阀，三通混风阀的端口A连接过滤器A，且三通混风阀与过滤器A的连接管路上设有多功能传感器，三通混风阀的端口B为室外进风口，三通混风阀的端口C为室内进风口，过滤器B上设有净化气体出口。
本发明的特点还在于，
催化氧化单元包括依次设置的前端气流分配室、换热器及末端气流分配室。
前端气流分配室包括气流分配底板，气流分配底板的四周分别设有依次连接的侧挡板，其中一个侧挡板上开设有进风口，进风口连接风机B的出风口，气流分配底板的上方平行设有盖板，气流分配底板上垂直设有隔板，隔板将气流分配底板平均分为底板第一部分和底板第二部分。
底板第一部分上间隔开设有若干导气口A，导气口A的相对两边缘处分别设有导流板A，导流板A与气流分配底板垂直；
底板第二部分上间隔开设有若干导气口B，导气口B的相对两边缘处分别设有导流板B，导流板B与气流分配底板垂直。
各导气口A与各所述导气口B交错设置在气流分配底板上。
换热器包括换热主体，换热主体由若干个沿竖直方向依次连接的换热架组成，换热主体的上下两端分别设有换热盖板。
换热架包括换热面板，换热面板上间隔设有若干换热翅片，各换热翅片均垂直设置在换热面板上，且换热面板位于各换热翅片的中心线上将各换热翅片均分为上换热翅片和下换热翅片；换热面板的一端端部设有密封条，密封条与换热翅片垂直，密封条的一端设有密封凹槽A，密封条的另一端设有凸起；换热面板的另一端端部设有密封凹槽B；
相邻两个换热架之间的连接关系为：两个换热架中的密封条沿水平方向反向设置，上一个换热架中的凸起恰好与下一个换热架中的密封凹槽B配合；上一个换热架中的每个下换热翅片恰好对应卡在下一个换热架的相邻两个上换热翅片之间。
换热盖板上等距设有若干个与换热翅片配合的盖板换热翅片，换热盖板的两端分别设有螺栓孔，其中一个螺栓孔的一侧设有密封凹槽C，另一个螺栓孔的一侧设有螺钉孔，两个换热盖板之间通过螺栓连接。
末端气流分配室包括上下平行设置的支撑板和气流分配底座，气流分配底座上设有催化反应器，催化反应器将气流分配底座分隔为底座第一部分和底座第二部分；
催化反应器的一侧设有加热棒，加热棒的上端固定在支撑板上，加热棒的下端悬空设置在底座第一部分的正上方；催化反应器的另一侧设有温度传感器，温度传感器固定在支撑板上。
底座第一部分上间隔设有若干导气口C，底座第二部分上间隔设有若干导气口D，各导气口C与各导气口D设置。
本发明的有益效果是，本发明采用低温催化氧化技术，对空气加热进入催化模块，较常温催化氧化、活性炭吸附等技术具有高效、快速、彻底分解有毒有害气体。同时，对PM2.5、PM10的有机物凝胶颗粒起到降解作用，从而实现减少过滤器等消耗性材料的更换，降低维护成本。同时，对空气加热可以杀灭空气中的细菌、病毒、微生物等，实现绿色灭菌，且不释放任何有害气体，不会影响人们的日常生活。通过换热器回收绝大部分热量，极大的降低了设备的功耗。本发明较现有的新风***不但可提供去除PM2.5、PM10室外新风，而且可以提供无有害细菌病毒、无有害气体、无异味的纯净空气。
附图说明
图1是本发明一种具有催化氧化功能的高效空气净化***的结构示意图；
图2是本发明一种具有催化氧化功能的高效空气净化***中前端气流分配室的整体结构示意图；
图3是本发明一种具有催化氧化功能的高效空气净化***中前端气流分配室的内部结构示意图；
图4是本发明一种具有催化氧化功能的高效空气净化***中气流分配底板的结构示意图；
图5是本发明一种具有催化氧化功能的高效空气净化***中换热器的结构示意图；
图6是本发明一种具有催化氧化功能的高效空气净化***中换热器的主视图；
图7是本发明一种具有催化氧化功能的高效空气净化***中换热架的结构示意图；
图8是本发明一种具有催化氧化功能的高效空气净化***中换热盖板的结构示意图；
图9是本发明一种具有催化氧化功能的高效空气净化***中末端气流分配室的整体结构示意图；
图10是本发明一种具有催化氧化功能的高效空气净化***中末端气流分配室的内部结构示意图。
图中，1.过滤器A，2.风机A，3.风机B，4.过滤器B，5.三通混风阀，6.多功能传感器，7.室外进风口，8.室内进风口，9.净化气体出口；
10.前端气流分配室，10-1.气流分配底板，10-2.侧挡板，10-3.盖板，10-4.进风口，10-5.导气口A，10-6.导流板A，10-7.导气口B，10-8.导流板B，10-9.隔板，10-10.出风口；
11.换热器，11-1.换热盖板，11-2.换热面板；
11-3.换热翅片，11-3-1.上换热翅片，11-3-2.下换热翅片；
11-4.密封条，11-5.密封凹槽A，11-6.凸起，11-7.密封凹槽B，11-8.盖板换热翅片，11-9.螺栓孔，11-10.密封凹槽C，11-11.螺钉孔，11-12.螺栓；
12.末端气流分配室，12-1.气流分配底座，12-2.催化反应器，12-3.支撑板，12-4.加热棒，12-5.温度传感器，12-6.导气口C，12-7.导气口D，12-8.催化剂，12-9.侧板；
13.壳体。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明。
本发明一种具有催化氧化功能的高效空气净化***，如图1所示，包括壳体13，壳体13内设有依次连接的过滤器A1、风机A2、风机B3及催化氧化单元，催化氧化单元和风机A2均连接过滤器B4，过滤器A1的入口处设有三通混风阀5，三通混风阀5的端口A连接过滤器A1，且三通混风阀5与过滤器A1的连接管路上设有多功能传感器6，三通混风阀5的端口B为室外进风口7，三通混风阀5的端口C为室内进风口8，过滤器B4上设有净化气体出口9。
催化氧化单元包括依次设置的前端气流分配室10、换热器11及末端气流分配室12。
如图2～4所示，前端气流分配室10包括气流分配底板10-1，气流分配底板10-1的四周分别设有依次连接的侧挡板10-2，四个侧挡板10-2的上方设有盖板10-3，盖板10-3与气流分配底板10-1平行，盖板10-3上设有出风口10-10其中一个侧挡板10-2上开设有进风口10-4，进风口10-4连接风机B3的出风口，气流分配底板10-1的上方平行设有盖板10-3，气流分配底板10-1上垂直设有隔板10-9，隔板10-9将气流分配底板10-1平均分为底板第一部分和底板第二部分。
底板第一部分上间隔开设有若干导气口A10-5，导气口A10-5的相对两边缘处分别设有导流板A10-6，导流板A10-6与气流分配底板10-1垂直；
底板第二部分上间隔开设有若干导气口B10-7，导气口B10-7的相对两边缘处分别设有导流板B10-8，导流板B10-8与气流分配底板10-1垂直。
各导气口A10-5与各导气口B10-7交错设置在气流分配底板10-1上。
如图5、6所示，换热器11包括换热主体，换热主体由若干个沿竖直方向依次连接的换热架组成，换热主体的上下两端分别设有换热盖板11-1。
如图7所示，换热架包括换热面板11-2，换热面板11-2上间隔设有若干换热翅片11-3，各换热翅片11-3均垂直设置在换热面板11-2上，且换热面板12位于各换热翅片11-3的中心线上将各换热翅片11-3均分为上换热翅片11-3-1和下换热翅片11-3-2；换热面板11-2的一端端部设有密封条11-4，密封条11-4与换热翅片11-3垂直，密封条11-4的一端设有密封凹槽A11-5，密封条11-4的另一端设有凸起11-6；换热面板11-2的另一端端部设有密封凹槽B11-7；
相邻两个换热架之间的连接关系为：两个换热架中的密封条11-4沿水平方向反向设置，上一个换热架中的凸起11-6恰好与下一个换热架中的密封凹槽B11-7配合；上一个换热架中的每个下换热翅片11-3-2恰好对应卡在下一个换热架的相邻两个上换热翅片11-3-1之间。各换热架从上至下依次正反交叉重叠设置，正反交叉重叠形成换热面，所需要的换热面积大小可根据换热翅片的数量、换热架的长度、换热架的数量增加或减少。
如图8所示，换热盖板11-1上等距设有若干个与换热翅片11-3配合的盖板换热翅片11-8，换热盖板11-1的两端分别设有螺栓孔11-9，其中一个螺栓孔11-9的一侧设有密封凹槽C11-10，另一个螺栓孔11-9的一侧设有螺钉孔11-11，两个换热盖板11-1之间通过螺栓11-12连接。
位于换热主体上端的换热盖板11-1与位于换热主体下端的换热盖板11-1相对设置，并通过螺栓11-12穿过螺栓孔11-9连接；
位于换热主体下端的换热架(设为换热架A)与换热盖板11-1连接时，换热架A中的下换热翅片11-3-2对应卡在其正对的两个盖板换热翅片11-8之间，换热架A中的密封凹槽B11-7与螺钉孔11-11恰好对接形成整圆(密封凹槽B11-7为半圆，螺钉孔11-11为半圆)螺钉从该整圆穿过，从换热器的一侧穿到的换热器另一侧将换热主体的一端与一个换热盖板11-1进行连接。此时换热盖板11-1上的密封凹槽C11-10与换热架B(换热架A上方紧挨连接的换热架设为换热架B)，中的凸起11-6配合。
位于换热主体上端的换热架(设为换热架C)，换热架C与换热主体上端的换热盖板11-1的连接方式同换热架A与换热盖板11-1的连接形成相同。
如图9～10所示，末端气流分配室12包括上下平行设置的支撑板12-3和气流分配底座12-1，气流分配底座12-1上设有催化反应器12-2，催化反应器12-2将气流分配底座12-1分隔为底座第一部分和底座第二部分；支撑板12-3与气流分配底座12-1之间的四周依次设有侧板12-9。催化反应器12-2内填充有催化剂12-8。
催化反应器12-2的一侧设有加热棒12-4，加热棒12-4的上端固定在支撑板12-3上，加热棒12-4的下端悬空设置在底座第一部分的正上方；催化反应器12-2的另一侧设有温度传感器12-5，温度传感器12-5固定在支撑板12-3上。
底座第一部分上间隔设有若干导气口C12-6，底座第二部分上间隔设有若干导气口D12-7，各导气口C12-6与各导气口D12-7设置。
多功能传感器6为深圳盛世物联传感技术开发有限公司PMS5003型传感器。
风机A2和风机B3可为涡扇风机、罗茨风机、离心风机或漩涡风机中的一种。
过滤器A1和过滤器B4中的过滤材质可以为hepa滤网、无纺布或PP棉中的一种。
催化剂12-8外形为球形颗粒、不定型颗粒，粒径为0.5～20mm，装填在具有气体进出口，能够截留催化剂的催化反应器12-2内(催化反应器12-2为一个能装填催化剂12-8的容器)；催化剂外形也可以为多孔蜂窝状，孔道前后贯通，蜂窝孔径为2～30mm。
本发明一种具有催化氧化功能的高效空气净化***的工作过程为：室内进风口8与三通混风阀5之间的连接管路作为室内空气进入***的通道，室外进风口7与三通混风阀5之间的连接管路作为室外空气进入***的通道，多功能传感器6对进入***的空气进行温度、湿度、PM2.5、PM10、TVOC、甲醛、有害苯类的检测，并将检测结果反馈给***控制单元，***控制单元根据多功能传感器6反馈的检测数据，对三通混风阀门5的开度进行控制以调整室内外空气进入***的比例，并对催化氧化单元、风机B3是否开启或关闭进行控制，室内外空气在三通混风阀5混合后，从三通混风阀5一端流出，经管道流入过滤器A1，空气经过滤后，通过管道进入风机A2内，空气从风机A2流出后分两路，一路与过滤器B4相连，经过滤后向室内输送去除悬浮颗粒的空气；另一路与风机B3相连，空气经风机B3输送，通过管路进入前端气流分配室10，从前端气流分配室10进入换热器11中，再由换热器11进入末端气流分配室12，空气进入末端气流分配室12后，经加热棒12-4对气体进行加热，当空气被加热到一定温度后，进入催化反应器12-2中(催化反应器12-2将末端气流分配室12中的气流分隔为两部分，气体进入末端气流分配室中，经加热之后，从催化反应器12-2的一侧流动到催化反应器12-2的另一侧)，空气中的有毒有害气体被催化反应器12-2中的催化剂12-8高效、快速的彻底分解，对空气中的细菌、病毒、微生物进行绿色灭菌，气体进入催化反应器12-2的另一侧，通过温度传感器12-5对气体测温，根据测得的温度，调节加热棒12-4的温度，同时，进入催化反应器12-2另一侧的气体，经各导气口D12-7再次进入换热器11的热流道进行换热，然后重新进入前端气流分配室10，并从前端气流分配室10的出风口10-10流出，再经过滤器B4进行过滤，然后将净化后的空气从净化气体出口9输出。
Claims (10)
1.一种具有催化氧化功能的高效空气净化***，其特征在于：包括壳体(13)，壳体(13)内设有依次连接的过滤器A(1)、风机A(2)、风机B(3)及催化氧化单元，所述催化氧化单元和风机A(2)均连接过滤器B(4)，过滤器A(1)的入口处设有三通混风阀(5)，三通混风阀(5)的端口A连接过滤器A(1)，且三通混风阀(5)与过滤器A(1)的连接管路上设有多功能传感器(6)，三通混风阀(5)的端口B为室外进风口(7)，三通混风阀(5)的端口C为室内进风口(8)，过滤器B(4)上设有净化气体出口(9)。
2.根据权利要求1所述的一种具有催化氧化功能的高效空气净化***，其特征在于：所述催化氧化单元包括依次设置的前端气流分配室(10)、换热器(11)及末端气流分配室(12)。
3.根据权利要求2所述的一种具有催化氧化功能的高效空气净化***，其特征在于：所述前端气流分配室(10)包括气流分配底板(10-1)，气流分配底板(10-1)的四周分别设有依次连接的侧挡板(10-2)，四个侧挡板(10-2)的上方设有盖板(10-3)，盖板(10-3)上设有出风口(10-10)，其中一个侧挡板(10-2)上开设有进风口(10-4)，进风口(10-4)连接风机B(3)的出风口，气流分配底板(10-1)上垂直设有隔板(10-9)，隔板(10-9)将气流分配底板(10-1)分隔为底板第一部分和底板第二部分。
4.根据权利要求3所述的一种具有催化氧化功能的高效空气净化***，其特征在于：所述底板第一部分上间隔开设有若干导气口A(10-5)，导气口A(10-5)的相对两边缘处分别设有导流板A(10-6)，导流板A(10-6)与气流分配底板(10-1)垂直；
所述底板第二部分上间隔开设有若干导气口B(10-7)，导气口B(10-7)的相对两边缘处分别设有导流板B(10-8)，导流板B(10-8)与气流分配底板(10-1)垂直。
5.根据权利要求4所述的一种具有催化氧化功能的高效空气净化***，其特征在于：各所述导气口A(10-5)与各所述导气口B(10-7)交错设置在气流分配底板(10-1)上。
6.根据权利要求2所述的一种具有催化氧化功能的高效空气净化***，其特征在于：所述换热器(11)包括换热主体，所述换热主体由若干个沿竖直方向依次连接的换热架组成，所述换热主体的上下两端分别设有换热盖板(11-1)。
7.根据权利要求6所述的一种具有催化氧化功能的高效空气净化***，其特征在于：所述换热架包括换热面板(11-2)，换热面板(11-2)上间隔设有若干换热翅片(11-3)，各换热翅片(11-3)均垂直设置在换热面板(11-2)上，且换热面板(12)位于各换热翅片(11-3)的中心线上将各换热翅片(11-3)均分为上换热翅片(11-3-1)和下换热翅片(11-3-2)；换热面板(11-2)的一端端部设有密封条(11-4)，密封条(11-4)与换热翅片(11-3)垂直，密封条(11-4)的一端设有密封凹槽A(11-5)，密封条(11-4)的另一端设有凸起(11-6)；换热面板(11-2)的另一端端部设有密封凹槽B(11-7)；
相邻两个所述换热架之间的连接关系为：两个所述换热架中的密封条(11-4)沿水平方向反向设置，上一个所述换热架中的凸起(11-6)恰好与下一个所述换热架中的密封凹槽B(11-7)配合；上一个所述换热架中的每个下换热翅片(11-3-2)恰好对应卡在下一个所述换热架的相邻两个上换热翅片(11-3-1)之间。
8.根据权利要求7所述的一种具有催化氧化功能的高效空气净化***，其特征在于：所述换热盖板(11-1)上等距设有若干个与换热翅片(11-3)配合的盖板换热翅片(11-8)，换热盖板(11-1)的两端分别设有螺栓孔(11-9)，其中一个螺栓孔(11-9)的一侧设有密封凹槽C(11-10)，另一个螺栓孔(11-9)的一侧设有螺钉孔(11-11)，两个换热盖板(11-1)之间通过螺栓(11-12)连接。
9.根据权利要求2所述的一种具有催化氧化功能的高效空气净化***，其特征在于：所述末端气流分配室(12)包括上下平行设置的支撑板(12-3)和气流分配底座(12-1)，气流分配底座(12-1)上设有催化反应器(12-2)，催化反应器(12-2)将气流分配底座(12-1)分隔为底座第一部分和底座第二部分；
催化反应器(12-2)的一侧设有加热棒(12-4)，加热棒(12-4)的上端固定在支撑板(12-3)上，加热棒(12-4)的下端悬空设置在底座第一部分的正上方；催化反应器(12-2)的另一侧设有温度传感器(12-5)，温度传感器(12-5)固定在支撑板(12-3)上；
催化反应器(12-2)内设有催化剂(12-8)，催化剂(12-8)外形为球形颗粒、不定型颗粒或多孔蜂窝状中的一种，催化剂(12-8)的粒径为0.5～20mm。
10.根据权利要求9所述的一种具有催化氧化功能的高效空气净化***，其特征在于：所述底座第一部分上间隔设有若干导气口C(12-6)，所述底座第二部分上间隔设有若干导气口D(12-7)，各导气口C(12-6)与各导气口D(12-7)设置。
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