CN204962959U - 空气净化装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种多功能集成式空气净化装置，且空气净化效果良好。为实现上述目的，本实用新型所提供的空气净化装置至少包括控温单元、增氧单元、湿度调控单元中的一种或几种，还包括有空气过滤单元，所述空气过滤单元包括有可让空气通过的过滤材料和光触媒。此外，本实用新型所提供的空气净化装置包括空气过滤单元，所述空气过滤单元包括有过滤材料和附着在过滤材料上的光触媒。

Description

空气净化装置

技术领域

本实用新型涉及一种空气净化装置。

背景技术

目前空气净化技术中，需要净化的常见污染物主要是可吸入颗粒物、气态污染物和有害微生物这三大类。其中可吸入颗粒物(PM10)主要对呼吸***造成损害，其能够进入人的呼吸道，沉积在人体支气管，其中的PM2.5颗粒物甚至沉积到肺叶，往往会导致人类并发呼吸道炎症、肺癌等疾病，同时固体颗粒物也是病菌传播的载体；气态污染物包括无机污染物和有机污染物两大类，无机类主要包括二氧化碳、硫化物、碳氧化合物、氮氧化合物、卤素及卤化物和光化学生成物(如臭氧)等，有机类主要包括甲醛、苯和VOCs等，会严重损害人的身体健康，甚至导致人体癌变、致畸等问题；有害微生物或者病毒如霉菌、SARS病毒等容易引发人体过敏，感染疾病。

对于以上问题，目前空气净化装置主要分为以下几大类，空气过滤净化装置、吸附净化技术、静电过滤装置、臭氧及紫外线杀菌装置。

过滤净化技术的过滤效率主要受粉尘特性、滤料特性、滤袋上的堆积粉尘量、过滤风速等因素的影响，小于1um的颗粒物的过滤效率很低，且易造成二次污染源。

吸附净化技术常用的吸附剂主要有活性炭、分子筛、高锰酸钾浸泡过的氧化铝和硅胶等，只适合在比较洁净的环境中使用，不适应高温、高湿和高含尘环境。活性炭净化单位体积滤器的吸附容量比较小、价格昂贵、风阻比较大等。

静电过滤技术适用于微粒控制，对粒径1～2um的颗粒物，过滤效率在95％；对于亚微米范围的颗粒物过滤效率低。且易引起二次扬尘和产生臭氧、氮氧化物等有害副产物，存在二次污染潜在风险。

臭氧及紫外线杀菌技术在通常的室内臭氧浓度下，大部分反应进行得都十分缓慢，而使用高浓度臭氧势必会带来超标浓度残留，引起危害。臭氧与室内污染物质的反应过程尽管使臭氧及其他参加反应的污染物浓度有所降低，但很可能出现二次污染情况。二次污染物可能比原污染物刺激性更强，对人体和材料危害更严重；而且颗粒物可能是二次污染的最终产物之一。臭氧可以分解有机化合物，因此可以用来除臭，但在实践中臭氧对室内空气的除臭效果并不理想，有时臭氧与污染物反应的衍生物比原污染物更有害。

且上述空气净化装置一般功能单一，仅针对某一项具有调控净化功能。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种多功能集成式空气净化装置，且空气净化效果良好。

为实现上述目的，本实用新型所提供的空气净化装置至少包括控温单元、增氧单元、湿度调控单元中的一种或几种，还包括有空气过滤单元，所述空气过滤单元包括有可让空气通过的过滤材料和光触媒。在上述装置中，所述空气净化装置至少包括控温单元、增氧单元、湿度调控单元中的一种或几种，从而可以集成一种复合多功能的空气净化装置，实现了空气净化的同时对空气的温度、湿度进行调控，以及进行增氧。同时该空气净化装置中包括有空气过滤单元，该空气过滤单元包括可让空气通过的过滤材料和光触媒：可让空气通过的过滤材料实现对空气中的粉尘等固态污染物进行过滤；光触媒具有高效广泛的消毒性能，能将细菌或真菌释放出的毒素分解及无害化处理，同时能去除一定化学污染物，能有效的降解空气中包括甲醛、苯、甲苯、氨等污染物，对空气进行净化，并且光触媒在进行光催化反应的时候，会产生超氧阴离子自由基，伴生负氧离子，可以通过对光触媒材料的选择和结构的控制，实现吸收紫外光的同时也具备可吸收远红外光谱，从而可以实现即使在不可见光的条件下，光触媒依然可以正常对待净化空气消毒杀菌。进而实现一种多功能集成式空气净化装置。

在本实用新型中，进一步的可以将湿度调控单元采用湿膜加湿器，从而可以通过分子筛蒸发技术，除去水中的钙镁离子；通过水幕洗涤空气，将空气加湿的同时，简单的对空气中的病菌、粉尘、颗粒物进行简单过滤净化。

本实用新型所提供的空气净化装置包括空气过滤单元，所述空气过滤单元包括有过滤材料和附着在过滤材料上的光触媒。在上述装置中，空气过滤单元以过滤材料为基体，将光触媒附着上，一般而言，可以将光触媒喷涂或用载体复合掺杂技术与过滤材料结合，从而形成一种集过滤和光触媒催化净化为一体的空气净化装置；同时光触媒附着在过滤材料上，可以通过对过滤材料的选择而实现其具有极大的表面积，将光触媒附着在该过滤材料上后，既通过滤材料对空气进行过滤，同时可以确保光触媒与空气具有足够大的接触面积进行消毒杀菌。

进一步的是，所述过滤材料为烧结多孔无机薄膜；更进一步的是，所述烧结多孔无机薄膜是由烧结金属多孔箔制成的纸型膜。该纸型膜的平均孔径为0.05～50μm，孔隙率为40～70％，厚度为0.5～100μm。所述烧结多孔无机薄膜为一种工艺简单、成本低、过滤性能好的过滤材料，进一步优化采用烧结金属多孔箔制成的纸型膜，该纸型膜是由一种固溶体合金、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材料构成，其制造工艺简单，机械强度好，使用寿命长，易清洁再生，同时纸型膜可过滤拦截空气中的粉尘，且不易堵塞，可直接水洗。并且该纸型膜可以设计为参数范围理想的膜过滤结构，实现高精度过滤同时具有高度的透气度。使用该纸型膜，其对于粉尘拦截率可达到99.99％，空气过滤精度可以达到0.1μm以上；同时透气效果好，气通量可以达到2000m³/.h；且不易损坏使用寿命长，清理方便，可多次清洗，水洗后过滤效果不弱化；此外，该纸型膜孔隙率较高，对于光触媒附着之后，可以具有足够大的表面积，从而光触媒与空气的接触面足够大，可以实现充分的消毒杀菌。进一步的优化是将该纸型膜平均孔径控制为0.05～20μm，孔隙率为50～65％。

进一步的是，所述空气过滤单元为光触媒附着在过滤材料的背风面。背风面是相对迎风面的概念，在此处，特别说明过滤材料上的迎风面是指迎向待净化空气气流的一面，过滤材料上的背风面是背向空气气流的一面，即迎风面比背风面先接触到待净化的空气；将光触媒附着在过滤材料的背风面，从而待净化的空气先经过过滤材料的过滤，过滤净化后的空气再经过光触媒净化，从而可以有效地提高光触媒的净化效率，也降低光触媒的中毒风险，提高光触媒的使用寿命。

进一步的是，空气过滤单元包括至少单独的两层过滤材料，其中背风面一层的过滤材料上有光触媒。在上述技术方案的进一步，设置至少单独两层的过滤材料，将背风面一层的过滤材料上附着光触媒，从而处于迎风面一层的过滤材料实现对空气进行过滤拦截，经过滤净化后的空气再经过光触媒；同时，设置为单独的两层过滤材料，可以根据过滤材料的积尘量和光触媒的有效率进行单独清理或更换。

进一步的是，光触媒的材料为纳米级TiO₂为主。在这些光触媒材料中，纳米TiO₂不仅具有很高的光催化活性，且具有耐酸碱腐蚀、耐化学腐蚀、无毒等优点，可增加产品的不同应用范围。因此光触媒优先选用纳米TiO₂为主要原材料，为使TiO₂可以吸收可见光，以及吸收远红外光，光触媒采用特殊材料的配制掺杂技术，比如固相合成、过渡金属离子和非金属离子掺杂、金属-有机络合物、表面敏化、半导体复合等多种方法，对光触媒进行可见光诱导，可以极大增强光触媒材料的光催化协同效应。

通过上述空气净化装置，可以实现一种集成具有控温、控湿、增氧、过滤、消毒、杀菌等功效的空气净化，同时该空气净化装置的净化效果好，对粉尘的拦截效率高，过滤精度可以达到0.1μm以上；对于气态污染物和有害微生物可以有效降解；同时通气效果好，气通量可以达到2000m³/.h；且不易损坏使用寿命长，清理方便。

附图说明

图1为一种空气净化装置。

具体实施方式

如图1所示的一种空气净化装置，为一种多功能集成式空气净化装置，包括有送风结构1、控温单元2、增氧单元3、湿度调控单元4和空气过滤单元5。其中送风结构1包括有风机和送风管道，其中风机采用超低噪音风机。空气经送风结构1送入一个封闭的箱体结构，该箱体结构四周采用铝合金型材，由优质钢板制成箱体密封结构，箱体中装设有控温单元2、增氧单元3、湿度调控单元4，将控温单元2、增氧单元3和湿度调控单元4依次连接，在湿度调控单元4后有空气过滤单元5，该空气过滤单元5是以过滤材料501为基材，覆涂上光触媒502，该空气过滤单元5可以将过滤材料501采用烧结多孔无机薄膜制成有较好机械强度的薄膜结构，具体而言，所述的烧结多孔无机薄膜采用烧结金属多孔箔，从而该空气过滤单元5可以制成过滤膜结构包覆在上述箱体结构的出风口位置；通过上述箱体结构，可以将上述各元件有机地控制在高度集合的密闭空间，实现空气净化装置的小巧轻便。在上述空气净化装置中，设置有显示仪表盘，仪表盘上显示PM2.5指标、湿度、温度、CO₂含量、以及过滤压差的柱状图并带有超过指标的报警功能，同时设置有自动控制器及触摸开关可实现对控温单元2、增氧单元3、湿度调控单元4的单独开启或关闭。

在本实施例中，湿度调控单元4采用湿膜加湿器，从而可以通过分子筛蒸发技术，除去水中的钙镁离子；通过水幕洗涤空气，将空气加湿的同时，简单的对空气中的病菌、粉尘、颗粒物进行简单过滤净化。

空气过滤单元5采用纳米级TiO₂为主要材料的光触媒502覆涂在烧结金属多孔箔制成的纸型膜上，具体而言，该纸型膜可以制成板式，锯齿形；其中空气过滤单元5中的纸型膜有两层，且设定空气过滤单元5中先接触到待净化空气的方向为迎风面，后接触到待净化空气的方向为背风面，则上述两层纸型膜，处在迎风面的一层仅为纸型膜，处在背风面一层的纸型膜其上附着有纳米级的TiO₂为主要材料的光触媒502；两层纸型膜为单独结构，可单独装卸。在该空气过滤单元5中，TiO₂为主要材料的光触媒502采用特殊材料的配制掺杂技术，比如固相合成、过渡金属离子和非金属离子掺杂、金属-有机络合物、表面敏化、半导体复合等多种方法附着在纸型膜上。所述纸型膜的平均孔径为0.05～20μm，孔隙率为50～65％，厚度为0.5～100μm；该纸型膜由一种固溶体合金、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材料烧结而成。

在本实施例中，待净化空气从送风结构1送入后依次通过控温单元2、增氧单元3、湿度调控单元4和空气过滤单元5即可实现一种多功能集成式空气净化。在本实施例中的空气净化装置，其空气通量可以达到2200m³/.h，过滤精度可以达到0.1um，实现对空气中99.99％颗粒物的拦截；同时有效降解空气中的气态污染物和杀灭有害微生物；同时实现控温、控湿、增氧多功能调控。

Claims (10)

1.空气净化装置，其特征在于：所述空气净化装置至少包括控温单元(2)、增氧单元(3)、湿度调控单元(4)中的一种或几种，还包括有空气过滤单元(5)，所述空气过滤单元(5)包括有可让空气通过的过滤材料(501)和光触媒(502)。

2.如权利要求1所述的空气净化装置，其特征在于：湿度调控单元(4)采用湿膜加湿器。

3.空气净化装置，其特征在于：所述空气净化装置包括空气过滤单元(5)，所述空气过滤单元(5)包括有过滤材料(501)和附着在过滤材料(501)上的光触媒(502)。

4.如权利要求3所述的空气净化装置，其特征在于：所述过滤材料(501)为烧结多孔无机薄膜。

5.如权利要求4所述的空气净化装置，其特征在于：所述烧结多孔无机薄膜是由烧结金属多孔箔制成的纸型膜。

6.如权利要求5所述的空气净化装置，其特征在于：所述纸型膜平均孔径为0.05～50μm，孔隙率为40～70％，厚度为0.5～100μm。

7.如权利要求6所述的空气净化装置，其特征在于：所述纸型膜平均孔径为0.05～20μm，孔隙率为50～65％。

8.如权利要求3所述的空气净化装置，其特征在于：所述空气过滤单元(5)为光触媒(502)附着在过滤材料(501)的背风面。

9.如权利要求8所述的空气净化装置，其特征在于：空气过滤单元(5)包括至少单独的两层过滤材料(501)，其中背风面一层的过滤材料(501)上附着有光触媒(502)。

10.如权利要求3所述的空气净化装置，其特征在于：光触媒(502)的材料为纳米级TiO₂为主。