氢氧离子空气净化器及使用其净化空气的方法_2

文档序号:8358613阅读:来源:国知局
132具有多个侧面,且侧面设置为大致等腰梯形,并使得梯形的两腰边与垂直于上下底边的延长线形成的夹角α小于等于20°。过渡段132的一端与进气口 11和出气口 12分别法兰连接,而过渡段132的另一端与主体段131法兰连接。当然,本领域的技术人员还可将出气口 12设计为出风口式(即在出气口 12 —侧不连接或设置有风管),这样使得经氢氧离子空气净化器100过滤后的空气直接流出,无需再连接风管。
[0051]本发明的氢氧离子空气净化器100可以安装在新风口,风管的各支管风道中和总管的出风口。氢氧化离子空气净化器100还可以应用于空调系统的空气净化、电子厂房、机加工车间、电子焊接车间、洁净厂房、餐厅和酒吧内的异味去除、地下车库汽车尾气、室内靶场和各种娱乐场所以及工厂生产车间空调配套使用。也可以将氢氧离子空气净化器100单机吸顶式安装,通过循环的方式对房间或车库等场所内的空气进行净化。
[0052]下面将通过对本发明的一个实施例来详细说明氢氧离子空气净化器及其净化空气方法。
[0053]结合参见la、图1b和图lc,氢氧离子空气净化器100还包括设置在壳体10内的预过滤网20、至少一个双段式静电除尘模块30和至少一个光触媒净化模块40。空气从壳体10的进气口 11流入,依次流经预过滤网20、双段式静电除尘模块30和光触媒净化模块40,最后从壳体10的出气口 12流出。在本发明的一个实施例中,预过滤网20设置为泡沫镍过滤器。
[0054]结合参见图2和图3,每一个光触媒净化模块40包括铝蜂窝基纳米光催化网41和用于对铝蜂窝基纳米光催化网41进行光催化的紫外线光源42 (例如紫外线灯),铝蜂窝基纳米光催化网41表面设置有二氧化钛涂层(未示出)。如图4所示,在双段式静电除尘模块30中,沿空气流入的方向设置有高压电离区31和集尘区32。具体参见图5,在高压电离区31中设置有多个彼此平行布置的高压极板311和电离丝312。电离丝312通过弹性构件313与高压极板311电连接。本领域的技术人员可以根据需要选择诸如弹簧等方式进行替代,只要能使高压极板与电离丝之间实现通电即可。
[0055]如图4和图5所示,在双段式静电除尘模块中,集尘区32包括多个低压极板321和多个接地极板322,且低压极板321和接地极板322彼此平行且交替布置。接地极板322与设置在双段式静电除尘模块30外部的导电框架33 (如图6所示)连接,这样保证了双段式静电除尘模块30的安全性。在本发明的一个实施例中,高压极板311上施加的电压为6000V?10000V,优选地,设置为8100V ;低压极板321上施加的电压为3000V?5500V,优选地,设置为4100V。当然,本领域的技术人员可以根据需要来设置电压的具体数值。
[0056]经过预过滤网20过滤后的空气首先流至高压电离区31。在高压电离区31中,由于高压极板311与接地极板322之间具有很大的压差,使得在高压电离区31中形成不均匀的高压电场。进而在形成的高压电场中,通过弹性构件313与高压极板311电连接的电离丝312产生了电晕放电。流经高压电离区31的空气被电离,并产生了大量的正离子和电子。电子在高压电场的作用下移向了高压极板311,正离子则附着在空气中的悬浮颗粒物(最小为0.01微米,非典病毒为0.012-0.015微米)上,使空气中的悬浮颗粒物带正电,然后流向集尘区32。
[0057]在集尘区32中,由于低压极板321和接地极板322交替布置,使得在相邻的极板之间形成了均匀的电场。且由于低压极板321和接地极板322之间具有较大的压差,当带正电荷的悬浮颗粒物进入电场后,受库仑力的作用,改变了流向并附着在了接地极板322上。这样空气中的污染物在双段式静电除尘模块30中得到了净化,净化效率高达99.7%。
[0058]同时,在高压电场的作用下,空气中的细菌、病毒和尘螨等微生物的细胞核被破坏,这些有害物质被彻底杀死。而残余物质会被低压极板32收集,灭菌率高达99%以上,彻底杜绝了细菌、病毒以及传染病进行繁殖传播,也彻底杜绝了交叉感染。通过双段式静电除尘模块30过滤,可以将5 μπι以下的大部分颗粒过滤掉,它还具有空气阻力低、积尘后阻力变化小且集尘范围广的特点。
[0059]在本发明的一个示例中,电离丝312采用钼丝制成。当然,本领域的技术人员还可以根据需要采用诸如钨丝等放电材料替换。因此,本发明不对电离丝的材料做任何特殊限定,只要能实现电离放电即可。
[0060]在本发明的一个示例中,高压极板311、低压极板321、接地极板322和导电框架33由防锈合金铝制成。高压极板311、低压极板321、接地极板322以及双段式静电除尘模块30中的其它相应的配件均由模具冲压而成,这样可以确保双段式静电除尘模块30的制作或装配精度。
[0061]结合参见图2和图3,在光触媒净化模块40中,紫外线光源42为紫外线灯421。紫外线灯421发出的紫外线光的波长为10nm?280nm,优选为256nm。在本发明的一个示例中,紫外线光源42可以设置为两个紫外线灯421、422 (如图7所示)。当然本领域的技术人员还可将铝蜂窝基纳米光催化网41设置为一个、两个或者多个,紫外线光源42也可以设置为多个紫外线灯,铝蜂窝基纳米光催化网41和紫外线光源42设置的数量可以根据本领域技术人员的需要来设定。
[0062]经过双段式静电除尘模块30净化后的空气,流至光触媒净化模块40过滤净化。在将高强度广谱UVX紫外线光,导入经特殊加工过,且含有二氧化钛的铝蜂窝基纳米光催化网41(如图3所示)之后,会产生独特的RCITM反应。二氧化钛在紫外线光的照射下,吸收了能量大于或等于其禁带能量的光子后,二氧化钛阶带上的电子被激发,跃过二氧化钛禁带进入导带形成光致电子,同时在阶带上形成相应的光致空穴。光致空穴具有很强的捕获电子的能力,而导带上的光致电子又具有很强的活性,这样在二氧化钛的表面形成了氧化还原体系,使得光致空穴和光致电子与空气中的水分和氧气发生氧化还原反应。在氧化还原反应中产生的.HO基团的氧化能力很强,能够使有机物被其氧化、分解,最终将空气中的污染物分解为了 C0jPH20。
[0063]在光触媒净化模块40净化空气的过程中,光触媒净化模块40将持续不断地释放出大量的过氧化物、超氧化物及适量的臭氧,汇聚成净化气流,散射到空气中,利用氧化还原反应对空气中的化学物质和异味进行吸附,并对由空气中的汽车尾气所产生的400余种成份的有害空气,如一氧化碳、二氧化硫、碳氢化合物、铅氧化合物、氮氧化合物、硫氧化合物及多种VOCs有机化合物空气污染物有吸附并消除异味的作用。
[0064]同时,由于该波段的紫外线光容易被细菌和病毒的蛋白质、核酸吸收,使得蛋白质发生变性离解,由此,破坏了各种病毒和细菌的DNA和RNA结构,从而导致细菌和病毒的死亡,起到了杀菌作用。
[0065]结合图1c和图8所示,氢氧离子空气净化器100还包括用于供电的供电系统50。供电系统50包括静电极板电源51和UV电源52。静电极板电源51用于对双段式静电除尘模块30供电,UV电源52用于对光触媒净化模块40供电。
[0066]结合图lc、图7和图8所示,静电极板电源51与双段式静电除尘模块30之间通过静电极板撞针53电连接,UV电源52与光触媒净化模块40之间通过UV撞针521连接。再次参见图4,静电极板撞针53包括高压撞针531和低压撞针532。高压撞针531和低压撞针532的一端分别与静电极板电源51电连接,高压撞针531的另一端与高压电离区31中的高压极板311电连接,低压撞针532的另一端与集尘区32中的低压极板321电连接。
[0067]供电系统50提供的电源例如为220V,50Hz,功率为30W,相较于市场上同类产品更加节约能源。在本发明中,静电极板电源51和双段式静电除尘模块30之间设置有变压器(未示出)。在双段式静电除尘模块30中,通过变压器进行升压,将电源系统提供的220V的电压输出为高电压,例如,在本发明的一个实施例中,变压器(未不出)将220V的电源电压分别升压为8100V和4100V输出。
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