CN1470809A - 室内空气的净化方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及空气净化领域，特别是一种室内空气的净化方法及装置。本发明提供的室内空气的净化方法是，将含有有害气体的空气以高温催化反应方式将有害气体催化分解后，成为洁净的空气。本发明还提供一种室内空气的净化装置，它包括有机壳和引风装置，机壳上设置有进风口和出风口，进风口与出风口间形成有一气流通道，引风装置安装在气流通道内，气流通道内还设置有一可将有害气体催化分解的高温催化反应装置。利用本发明的方法和装置可将室内存在的苯、甲醛、氨、一氧化碳等有害气体彻底分解成无害物质。并且本发明还可进一步在净化室内有害气体的同时送出暖风。

Description

室内空气的净化方法及装置

所属领域

本发明涉及空气净化领域，特别是一种室内空气的净化方法及装置。

背景技术

随着人民生活水平的不断提高，人们对室内空气质量的要求也越来越高，空气净化器也应运而生。现有的空气净化器其基本原理为：工作时，室内的污浊空气通过风栅(进风口)、过滤胆，经过层层过滤净化，洁净的空气从出风口吹出，从而将室内的空气净化。但此类空气净化器只是对空气中的颗粒物进行物理性的过滤净化，众所周知空气中的污染物绝非只含有颗粒物，其中由家装等原因产生的诸如苯、甲醛、氨、一氧化碳等有害气体对人体的危害则更大，现有的过滤式空气净化器并不能将这些有害气体“净化”掉。

发明内容

本发明的目的是要提供一种可将室内存在的苯、甲醛、氨、一氧化碳等有害气体彻底分解成无害物质的一种室内空气的净化方法。

本发明的另一目的是要提供一种实现上述净化室内有害气体方法的装置。

本发明的再一目的是要提供一种在净化室内有害气体的同时，又可送出暖风的室内空气净化装置。

为实现上述目的本发明采用如下所述的技术方案：室内空气的净化方法为：含有有害气体的空气经过高温催化反应方式将有害气体催化分解后，成为洁净的空气。其中有害气体可以为苯、甲醛、氨、一氧化碳等。高温催化反应方式是一种以共价化合物为对象，以“热”作为催化反应的核心的成熟的催化反应方式。其热催化原理为：共价化合物在吸收能量后足以克服原子间断裂的键能或反应物发生反应的势能垒，化合物便会裂解进而发生化学反应，实现物质的转化，在催化剂的作用下，则可降低反应的势能垒，从而使得反应的能量条件得以降低。空气污染物中的有害物质主要是共价化合物，采用高温催化反应方式可将其彻底催化分解。

为了降低空气中的颗粒物及其上的附着物对催化反应的干扰，在含有有害气体的空气进行高温催化反应前，可先由一过滤器过滤净化颗粒物，并且最好选用能以不低于99.97％的净化效率过滤掉粒径为0.3μm以上的颗粒物的过滤器。

因有害物质在高温催化反应器中需在一定的温度条件下才能反应，因此在含有有害气体的空气进行高温催化反应前可由一加热装置对空气预加热。

一种实现上述室内空气净化方法的室内空气净化装置，它包括有机壳和引风装置，机壳上设置有进风口和出风口，进风口与出风口间形成有一气流通道，引风装置安装在气流通道内，气流通道内还设置有一可将有害气体催化分解的高温催化反应装置。

在高温催化反应装置气流流动方向前方的气流通道内设置有颗粒物过滤器。该颗粒物过滤器最好采用HEPA过滤器，并且该颗粒物过滤器位于机壳的进风口处。

气流通道内还设置有一加热装置，该加热装置位于高温催化反应装置的气流流动方向的前方。

采用上述技术方案的本发明，其中室内空气的净化方法，它采用高温催化反应方式分解空气中的有害物质，该方法具有如下的优点：

首先，它突破了室内空气净化领域中对空气净化只进行物理过滤净化的传统方法和思维模式，而改为以化学的方法催化分解有害物质。

第二，它与传统方法相比，它们所净化的空气污染物不同，传统方法只能过滤净化颗粒状污染物，而本发明的方法，则直接针对对人体健康影响更大的有害物质进行分解净化，从质的方面提高净化后的空气质量。

另外，在含有有害气体的空气进行高温催化反应前，先由一过滤器过滤净化空气中的颗粒物，这样不仅降低了空气中的颗粒物及其上的附着物对催化反应的干扰，提高了高温催化反应装置催化分解有害气体的效率，同时还实现了过滤净化，使物理过滤净化与化学催化净化有机地统一在了一起。

本发明的室内空气净化装置，实现了上述对空气中的有害物质的催化分解净化，除具有上述方法部分的全部优点外，更具有如下优点：

它巧妙地利用高温催化反应装置在工作时需达到一定温度的特点，实现了对净化后空气的加温，使它不仅具有空气净化的作用，更具有暖风机的作用，特别适合冬季室内空气的净化及加温。

该装置的过滤器采用HEPA过滤器，对于粒径为0.3微米的粒子，过滤效率不低于99.97％，并能有效阻挡和杀死细菌、病毒。

该装置结构本身还具有设计简捷合理，使用方便等特点。

附图说明

图1为本发明的原理图。

图2为本发明中空气净化装置的结构剖视示意图。

图3为本发明中空气净化装置的过滤器中过滤材料的折叠结构示意图。

具体实施方式

请参阅图1所示，本发明中室内空气的净化方法，它包括如下步骤：首先含有有害气体的污浊空气经由一过滤器过滤掉颗粒物，第二步经过滤净化后的空气由一加热装置加热至200-350℃，第三步经加热的空气进入一催化装置发生高温催化反应，将污浊空气中的有害气体诸如苯、甲醛、氨、一氧化碳等催化分解成无害物质，以洁净的暖风送入室内。

上述方法中最关键的是第三步，该步骤中的高温催化反应方式是一种以共价化合物为对象，以“热”作为催化反应核心的催化反应方式。其热催化原理为：共价化合物在吸收能量后足以克服原子间断裂的键能或反应物发生反应的势能垒，化合物便会裂解进而发生化学反应，实现物质的转化，在催化剂的作用下，则可降低反应的势能垒，从而使得反应的能量条件得以降低。该高温催化反应方式是一种较成熟的技术，其应用也是愈来愈广泛深入，如三元催化***就是采用高温催化反应原理在治理汽车尾气方面的具体应用，它可有效分解汽车尾气中的含硫、含氮化合物，以及各种有机物，从而达到尾气无害的目的；再则烹调器自净催化剂，是在烹调温度下对飞溅的油脂进行催化氧化燃烧而转化为水蒸气和CO₂，从而消除污染和恶臭等。

在本明中采用高温催化反应方式分解空气中的有害物质，主要是空气污染物中的有害物质如苯、甲醛、氨、一氧化碳等主要都是共价化合物，正好与高温催化反应方式的反应对象相吻合，因此可将其彻底催化分解。

本发明方法的第一步中将空气中的颗粒物过滤掉，是为了降低空气中的颗粒物及其上的附着物对高温催化反应的干扰，提高其催化分解有害气体的效率。过滤器所选用的过滤材料可以是一般过滤材料，也可为高效过滤材料，并且最好选用高效过滤材料中的HEPA，HEPA是英文High Efficiency ParticulateAir的缩写。HEPA系由非常细小的纤维材料重叠交织而成的高效空气过滤材料，其表面具有多层小凸起，从而使其有着拦截捕捉率高，吸附容量大等特点，HEPA最初是应用于核能研究防护现已普遍应用于外科手术室、晶体制造、医药生产等对空气质量有着严格要求的领域场所，随着科技的发展和人们生活水平的提高，现已越来越多的应用于民用空气净化行业或产品中，并且其原材料也不仅限于玻璃纤维，现已有应用其它替代材料代替玻纤，达到了同样效果的例子。HEPA过滤器是洁净室(场所)的未级过滤净化器，其效率惯以过滤0.3μm的颗粒物为准，并对0.3μm颗粒物的过滤净化效率为99.97％以上。

采用HEPA高效过滤材料已最大限度地降低了颗粒物及其上附着物对催化反应的干扰。

另外本发明第一步与第三步的结合使空气净化的物理过滤净化与化学催化净化有机地统一在了一起。

本发明的空气净化方法采用高温催化反应方式分解空气中的有害物质，虽然高温催化反应方式在其它领域已有使用，但它应用于室内空气净化领域却是前所未有的。它将传统的物理过滤净化方法，改为以化学的方法催化分解有害物质，这是对室内空气净化领域中传统方法和思维模式的一次重大突破，产生了显著的效果，因为它与传统方法相比，它们所净化的空气污染物不同，传统方法只能过滤净化颗粒状污染物，而本发明的方法，则直接针对对人体健康影响更大的有害物质进行分解净化，从质的方面提高净化后的空气质量。

请参阅图2所示，室内空气净化装置，它包括有机壳1和引风装置，该引内装置为一带有风轮6的电机2，机壳1上设置有进风口7和出风口8，选风口与出风口间形成有气流通道9，电机2安装在气流通道9内。

在进风口7处设置有一HEPA过滤器3，出风口8前方的气流通道内还设置有一可将有害气体催化分解的高温催化反应装置5和加热装置4。该加热装置4位于高温催化反应装置5的气流流动方向的前方。

本装置工作时，电机2带动风轮6转动，将含有有害气体的污浊空气从进风口7经HEPA过滤器3吸入气流通道9内，HEPA过滤器3以不低于99.97％的净化效率将污浊空气中的粒径为0.3μm以上的颗粒物过滤掉，经过滤净化后的空气顺着气流通道9进入加热装置4，加热装置4将其加热至200-350℃再进入高温催化反应装置5，污浊空气中的有害气体诸如苯、甲醛、氨、一氧化碳等在高温催化反应装置5内被催化分解成无害物质，以洁净的暖风从出风口8送入室内。

通过该室内空气净化装置，实现了上述对空气中的有害物质的催化分解净化，除具有上述方法部分的全部优点外，更具有如下优点：

它巧妙地利用高温催化反应装置在工作时需达到一定温度的特点，实现了对净化后空气的加温，使它不仅具有空气净化的作用，更具有暖风机的作用，特别适合冬季室内空气的净化及加温。

该装置的过滤器采用HEPA过滤器，对于粒径为0.3微米的粒子，过滤效率不低于99.97％，并能有效阻挡和杀死细菌、病毒。

请参阅图3所示，在HEPA过滤器3中的高效过滤材料HEPA以“之”形折叠方式组设于过滤器中。这样可以大大增加净化器与空气的接触面，降低空气中颗粒物对高效过滤材料HEPA的垂直冲量，从而大幅度提高空气净化器的整体效率及整体容尘量。

上述实施例为本发明的具体实施方式，仅用于说明本发明，而非用于限制本发明。

Claims (10)

1、一种室内空气的净化方法，其特征在于：含有有害气体的空气以高温催化反应方式将有害气体催化分解后，成为洁净的空气。

2、根据权利要求1所述的室内空气的净化方法，其特征在于：含有有害气体的空气在进行高温催化反应前先由一过滤器过滤净化颗粒物。

3、根据权利要求2所述的室内空气的净化方法，其特征在于：所述的过滤器以不低于99.97％的净化效率过滤掉粒径为0.3μm以上的颗粒物。

4、根据权利要求1或2所述的室内空气的净化方法，其特征在于：含有有害气体的空气在进行高温催化反应前先由一加热装置预加热。

5、根据权利要求1所述的室内空气的净化方法，其特征在于：所述的有害气体包括苯、甲醛、氨、一氧化碳。

6、一种室内空气净化装置，它包括有机壳和引风装置，机壳上设置有进风口和出风口，进风口与出风口间形成有一气流通道，引风装置安装在气流通道内，其特征在于：气流通道内还设置有一可将有害气体催化分解的高温催化反应装置。

7、根据权利要求6所述的室内空气净化装置，其特征在于：在高温催化反应装置气流流动方向前方的气流通道内设置有颗粒物过滤器。

8、根据权利要求7所述的室内空气净化装置，其特征在于：所述的颗粒物过滤器采用HEPA过滤器。

9、根据权利要求7或8所述的室内空气净化装置，其特征在于：所述的颗粒物过滤器位于机壳的进风口处。

10、根据权利要求6所述的室内空气净化装置，其特征在于：气流通道内还设置有一加热装置，该加热装置位于高温催化反应装置的气流流动方向的前方。

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