具有净化、导流作用的风管的制作方法

本发明涉及室内空气净化技术领域，尤其与净化风道相关，具体讲,涉及具有净化、导流作用的风管及其控制方法。

背景技术：

据统计，人一生中至少有80％以上的时间是在室内环境下度过的，不良的室内空气品质往往会诱发各种疾病，因此室内环境质量与人体健康息息相关。室内主要污染物包括颗粒物、微生物和挥发性有机化合物(VOCs)等。

中央空调作为满足人们热湿环境需要的重要设备，在给我们带来室内热舒适的同时，使用不当则有可能对人体健康产生不利影响。空调系统是室内主要污染物(如微生物，VOCs)传播的重要通道之一，但另一方面空调风道作为室内循环空气的通道，也可以作为处理污染物的部件。

提高室内空气品质的重要手段是改进空调系统的设计和运行策略。目前空调系统中针对颗粒物及微生物，主要的控制手段是用过滤器去除的方法，不过若过滤器更换不及时，其也会成为细菌等微生物的繁衍场所，同时随着使用时间的延长，过滤器的效率也会降低。另外，由于常用的纤维过滤器阻力相对较大，这导致了整机噪声及风机能耗均较高。针对污染气体，使用较为广泛的控制手段是用活性炭吸附，但粒状活性炭吸附容量耗尽后需要再生，常用的方法是加热法，废炭烘干后需在850℃左右的再生炉内焙烧。颗粒活性炭每次再生约损耗5～10％,且吸附容量逐次减少，这都限制了这种方法的使用。此外，以往的空气处理部件多是垂直于气流方向布置，这虽然增加了接触面积、接触时间，但是也加大了系统阻力。

鉴于此，开发噪声低、处理效果好、不产生二次污染的新型空调系统净化组件，已经成为空气净化领域研究的热点。

目前针对微生物、VOCs气体等污染物，纳米材料光催化技术是一种较为有效的方法，其具有持久性、安全性、条件温和、可在常温常压下反应等优点。目前较为常用的光催化剂有纳米TiO₂和纳米ZnO，其中纳米氧化锌在无紫外光的情况下也有较好的灭菌效果，并且其价格较纳米TiO₂便宜。目前光催化常用的光源是紫外光灯，但其在使用过程中可能会产生臭氧而造成二次污染，而脉冲氙灯具有宽波谱分布和高强度等特性，其用于光催化技术具有更好的灭菌、降解VOCs效果，并且其在反应过程中不会产生臭氧，因此其具有更强的实用性。

技术实现要素：

为克服现有技术的不足，本发明旨在以提高室内空气品质为目的，开发阻力小、噪声低、处理效果好、不产生二次污染的新型空调组件。提出一种利用光催化技术的净化风道，以脉冲氙灯作为光源、以活性炭共混的纳米氧化锌作为催化剂，可以同时净化VOCs、去除微生物，有导流、降噪作用，具有净化效率高、噪声低、无二次污染的特点，应用前景十分广阔。本发明采用的技术方案是，具有净化、导流作用的风管，由反射风道、可变角度式净化导板组件、光模组单元、污染物监测单元、控制单元组成；

反射风道由高反射率材料制成，其内壁均匀涂布活性炭共混的纳米氧化锌；

可变角度式净化导板组件由导板和可变角度导板插槽组成，其中导板选用表面蜂窝状的板材，四壁涂布纳米氧化锌共混的纳米氧化锌，导板可拆卸，能起到导流、降低噪声作用；可变角度导板插槽可根据控制器调节其倾斜角度，加大接触面积；

光模组单元由若干组脉冲氙灯组成，用于产生强降解作用杀灭污染空气中的微生物以及与催化剂共同作用杀菌、降解甲醛；

污染物监测单元，用于探测、监测环境污染数据，并将所述数据反馈给控制器；

控制器用于根据污染物监测单元反馈的数据控制可变角度式净化导板组件导板插槽倾斜角度和脉冲氙灯开闭状态。

污染物监测单元由温湿度传感器、甲醛传感器、总挥发性有机物TVOC传感器、风速传感器、微生物传感器组成。

所述数据反馈给控制器，之后控制器控制净化导板插槽的倾斜角度和脉冲氙灯的开启状态，使净化导板与气流方向接触面积最大，脉冲氙灯开启状态达到净化要求的同时能起到节能效果；污染气体随后进入空气净化部分经光催化氧化反应和脉冲氙灯的强降解作用有效的杀灭污染空气中的微生物，同时有效降解空气中的挥发性有机化合物，从而达到净化空气的目的，最后处理后的洁净空气被送入室内。

本发明的特点及有益效果是：

1.采用活性炭共混的纳米氧化锌作为催化剂，可以增加对污染物的吸附作用和接触时间从而具有更好的光催化效果并且其造价更便宜。

2.使用脉冲灯作为光源、其宽波谱分布和高强度的特性使其对污染物处理效果更好且无二次污染。

3.具有污染物传感器，其结合自动控制，更加智能化、处理效果更好、更节能。

4.风管导板具有导流作用，可以降低噪声。

5.风管导板可拆卸，可根据实际需要安装，灵活方便。

6.可在常温常压下使用，适用场合广泛。

7.功能强大，能同时净化VOCs、去除微生物等。

附图说明：

图1净化风道轴测图。

图2净化风道剖面图。

图3系统总控示意图。

1——反射风道 2——可变角度式净化导板组件 3——光模组单元

201——导板 202——活性炭共混的纳米氧化锌

203——可变角度式导板插槽。

具体实施方式

本发明由反射风道、可变角度式净化导板组件、光模组单元、污染物监测单元、控制单元组成。

反射风道由铝板或不锈钢板等高反射率材料制成，其内壁均匀涂布活性炭共混的纳米氧化锌。

可变角度式净化导板组件由导板和可变角度导板插槽组成，其中导板选用表面蜂窝状的板材，四壁涂布纳米氧化锌共混的纳米氧化锌，导板可拆卸，能起到导流、降低噪声作用；可变角度导板插槽可根据控制器调节其倾斜角度，加大接触面积。

光模组单元由若干组脉冲氙灯组成(脉冲氙灯组数根据风管大小确定)，可根据控制器控制脉冲氙灯开闭状态。脉冲氙灯和可变角度净化导板的数量可依据风管大小确定，脉冲氙灯与导板交叉布置，可以增加反应面积，增强反应效果。

污染物监测单元由温湿度传感器、甲醛传感器、TVOC传感器、风速传感器、微生物传感器等组成，可实时显示监测数据，并将数据反馈给控制器。

控制器作用是根据污染物监测单元反馈的信号控制可变角度式净化导板组件导板插槽倾斜角度和脉冲氙灯开闭状态。总体自控示意图见图3.控制器的工作状态包括：不开启脉冲氙灯，净化导板单独运行状态，这种状态在仅处理微生物污染时运行；脉冲氙灯全开，净化导板配合使用状态，这种状态在污染物浓度高时运行；脉冲氙灯开启若干组，净化导板配合使用状态，这种状态在污染物浓度低时运行，其中脉冲氙灯开启组数根据污染物浓度确定。这三种工作状态可根据用户使用要求的不同进行切换。

在该原理的基础上，可以对结构进行深化设计，可根据不同使用环境生产不同形状、不同尺寸，如继续优化进风量，插槽数量等，以达到最优化气流方式。

本发明采用波长在200-1100nm范围内的脉冲光灯作为光源，无臭氧产生，其波长范围广和强度高的特性保证了脉冲灯即使单独使用也有较好的灭菌、降解VOCs的效果，其与纳米氧化锌配合使用则可加强这种效果。此外，利用活性炭与光催化剂共混，以提高吸附效果，从而提高光催化效果。

未经处理的污染气流从净化风道一侧进入，经污染物监测单元和空气净化部分后，从另一端出风。图1中1为反射风道，2为可变角度式净化导板组件，3为光模组单元(由若干组脉冲氙灯组成)，这3部分构成了净化风道的空气净化部分。当污染气流进入净化风道时，其首先经过污染物监测单元，其中的各类传感器可测试污染气体的温湿度、风速、甲醛浓度、总挥发性有机物TVOC浓度、微生物浓度等，并经其中的显示系统显示出来。此外，污染物相关参数会反馈给控制器，之后控制净化导板插槽的倾斜角度和脉冲氙灯的开启状态，使净化导板与气流方向接触面积最大，脉冲氙灯开启状态达到净化要求的同时能起到节能效果。污染气体随后进入空气净化部分经光催化氧化反应和脉冲氙灯的强降解作用即可有效的杀灭污染空气中的微生物，同时有效降解空气中的VOCs，从而达到净化空气的目的。最后处理后的洁净空气被送入室内。