一种车用加热催化分解型空气净化装置的制作方法

本发明涉及一种空气净化装置，尤其是涉及一种用加热催化分解型空气净化装置。

背景技术

车内挥发性有机物污染是车厢内污染最主要类型的污染物，来源包括汽车内饰构件散发、外源引入和反应产生，物质种类包括甲醛、乙醛、乙醚、苯、甲苯、二甲苯、三甲苯、氯代苯等。目前去除车内挥发性有机物的主要途径包括吸附和反应两种。吸附法无法根除vocs、易产生二次污染，而且需时常更换吸附部件。反应法中的光催化法以紫外或可见光激发催化剂产生自由基，从而去除挥发性有机物，但其反应效率低，无法去除一般汽车污染级别的低含量挥发性有机物。反应法中的氧负离子反应法存在氧负离子产生率低、寿命短的问题，并且容易产生大量臭氧和负氮离子副产物，造成严重的二次污染。

目前催化技术的发展为空气中有机污染物的降解提供了一种新路径，热催化降解方法可高效的去除空气中的vocs，但往往排出的洁净空气温度较高，不利于车内的温度控制和热能有效利用，并且风阻较大。

技术实现要素：

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种车用加热催化分解型空气净化装置。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种车用加热催化分解型空气净化装置，包括进气管、气泵和绝热管，所述的绝热管内部设有相互连接的换热管和中空径向散流式催化反应器；所述的换热管与气泵连接；空气由进气管进入该空气净化装置，在换热管处预热，并在中空径向散流式催化反应器中催化分解，然后从绝热管的出口处流出。

进一步地，所述的中空径向散流式催化反应器包括内层的中空的电热丝螺旋管、外层的透气多孔管，以及填充在内层和外层之间的催化剂层。

进一步地，所述的电热丝螺旋管由电热丝呈螺旋状缠绕构成，进入电热丝螺旋管内的空气经电热加热后，通过各螺旋电热丝之间的间隙径向扩散至催化剂层，催化分解后，空气中的有机污染物降解为co2和水，之后从透气多孔管流出，再沿绝热管内壁流至出口处流出。

进一步地，所述的电热丝螺旋管的电热丝接头a与接头b分别设于电热丝螺旋管的两端，电热丝螺旋管内部中空空腔的入口与换热管的出口连接。

所述的透气多孔管与绝热管之间设有4根支撑条，使透气多孔管与绝热管具有固定间隙，以便于空气从透气多孔管进入绝热管。所述的支撑条为十字形分布，“十”字交点在绝热管的轴线上，支撑条为长方形耐热塑料条，长度与透气多孔管管长相同。所述的绝热管与透气多孔管之间设有2～20mm间隙。所述的绝热管为一端开口一端封闭的空心管，其开口端连接所述空气净化装置侧壁，且该开口端为空气净化装置的气体出口处，所述的换热管设置在绝热管的开口端，中空径向散流式催化反应器设置在绝热管的封闭端。所述的中空径向散流式催化反应器的两端分别设有瓷封头a和瓷封头b，以此固定反应器中的多层结构。

所述的换热管外部设有换热器螺旋片，换热管内部空气与出反应器的高温洁净空气逆流换热，致使换热管内的空气在流入中空径向散流式催化反应器前就得到预加热，并使出管空气得到降温。

所述的该空气净化装置还包括电控板，电控板与电热丝螺旋管、换热器螺旋片、气泵连接，形成实时的反馈调节，电控板可根据设定好的程序控制电热丝螺旋管、换热器螺旋片、气泵的运行功率及运作周期；所述的空气净化装置的外壳与气泵的接触面之间设有减震垫；所述的绝热管外围涂有绝热材料。

与现有技术相比，本发明以中空径向散流式催化反应器同时实现了催化剂层支撑、反应气流的径向扩散及挥发性有机物的加热催化，反应效果好；换热器的设计能控制出口气体温升的同时回收一部分热量，降低消耗的电功率，从而整体提升了热效率；排出的新鲜空气温度较低，有利于车内的温度控制；进排气口对角分布，改善气体循环，使得装置中气体流动阻力小，装置紧凑，占用空间小。

附图说明

图1为本发明中车用加热催化分解型空气净化装置的结构示意图；

图2为本发明中中空径向散流式催化反应器的结构示意图。

图中：1、电控板，2、进气管，3、气泵，4、电热丝螺旋管，51、电热丝接头a，52、电热丝接头b，6、催化剂层，7、透气多孔管，81、瓷封头a，82、瓷封头b，9、绝热管，10、换热器螺旋片，11、支撑条，12、换热管，13间隙。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。

一种车用加热催化分解型空气净化装置，如图1，包括进气管2、气泵3和绝热管9，绝热管9内部设有相互连接的换热管12和中空径向散流式催化反应器；换热管12与气泵3连接；空气进入中空径向散流式催化反应器中催化分解，然后从绝热管9的出口处流出。

中空径向散流式催化反应器：如图2，包括内层的中空的电热丝螺旋管4、外层的透气多孔管7，以及填充在内层和外层之间的催化剂层6。电热丝螺旋管4由电热丝呈螺旋状缠绕构成。电热丝螺旋管4的电热丝接头a51与接头b52分别设于电热丝螺旋管4的两端，电热丝螺旋管4内部中空空腔的入口与换热管12的出口连接。透气多孔管7与绝热管9之间设有4根支撑条，使透气多孔管7与绝热管9具有固定间隙，以便于空气从透气多孔管进入绝热管。所述的支撑条为十字形分布，“十”字交点在绝热管的轴线上，支撑条为长方形耐热塑料条，长度与透气多孔管管长相同。。绝热管9与透气多孔管7之间设有2～20mm间隙13。绝热管9为一端开口一端封闭的空心管，其开口端连接所述空气净化装置侧壁，且该开口端为空气净化装置的气体出口处，换热管12设置在绝热管9的开口端，中空径向散流式催化反应器设置在绝热管9的封闭端。换热管12外部设有换热器螺旋片10。

中空径向散流式催化反应器的两端分别设有瓷封头a81和瓷封头b82如图1，以此固定反应器中的多层结构。该空气净化装置还包括电控板1；空气净化装置的外壳与气泵3的接触面之间设有减震垫；绝热管9外围涂有绝热材料，机体在运行时无明显升温。

使用时，按照需求设定好控制电热丝螺旋管4、换热器螺旋片10、气泵3的运行功率及运作周期，电控板1与电热丝螺旋管4、换热器螺旋片10、气泵3连接，形成实时的反馈调节。空气由进气管2进入该空气净化装置，在换热管12处预热，如图1，换热器螺旋片10转动时对空气的带动方向与换热管12内部空气的流动方向相反，两处的空气形成逆流换热，致使换热管12内的空气在流入中空径向散流式催化反应器前就得到缓慢升温。在进入电热丝螺旋管4内的空气经电热加热后，通过各螺旋电热丝之间的间隙径向扩散至催化剂层6，催化分解后，空气中的有机污染物降解为二氧化碳和水，之后从透气多孔管7流出，再沿绝热管9内壁流至出口处流出。排出的新鲜空气中苯≤0.11mg/m³，甲苯≤1.10mg/m³，二甲苯≤1.50mg/m³，乙苯≤1.50mg/m³，苯乙烯≤0.26mg/m³，甲醛≤0.10mg/m³，乙醛≤0.05mg/m³，丙烯醛≤0.055mg/m³。