一体化复合空气净化器及空气净化方法技术

本发明专利技术属于室内空气净化技术领域，具体涉及一体化复合空气净化器，包括壳体、穿孔出风板、进气机构、净化机构，进气机构包括风机外壳、涡流风机，净化机构包括活性炭保持架、气流密封板、上活性炭固定板、放电收尘模块，放电收尘模块包括活性炭极板和放电极板。还涉及空气净化方法，包括电晕放电与空气电离、颗粒物荷电与VOCs气体分子电离降解、荷电颗粒物沉积与VOCs氧化降解步骤。将静电除尘技术、径流式活性炭除尘电极、活性炭吸附技术、臭氧催化氧化技术整合为一个单独的工艺，利用臭氧持续降解吸附的VOCs，确保净化器内的活性炭对VOCs长期保持高效吸附性能，又避免了臭氧带来二次污染物，真正实现了对污染物由传统的收集转移到净化降解的转变。

Integrated composite air purifier and air purifying method

The invention belongs to the technical field of indoor air purification, in particular to the integration of the composite air purifier, which comprises a shell, a perforated plate, an air inlet mechanism, air purification mechanism, the air inlet mechanism comprises a fan shell, vortex blower, purification mechanism including activated carbon cage, air sealing plate, a fixed plate, activated carbon dust discharge module. Discharge of dust collecting module includes activated carbon electrode and the discharge electrode plate. The invention also relates to an air purification method, which comprises the steps of corona discharge and air ionization, particle charge and VOCs gas molecular ionization degradation, charged particle deposition and VOCs oxidation degradation. The electrostatic dust removal technology, runoff type activated carbon dust electrode, activated carbon adsorption technology, catalytic ozonation technology integration as a separate process, using ozone continuous degradation and adsorption of VOCs, ensure that the activated carbon purifier in long-term efficient adsorption of VOCs, but also avoiding the ozone two pollutants, the real implementation of the change of pollutants from the traditional collection to purify degradation.

【技术实现步骤摘要】
一体化复合空气净化器及空气净化方法
本专利技术属于室内空气净化
，具体涉及一体化复合空气净化器及空气净化方法。
技术介绍
随着空气质量的恶化，雾霾天气现象出现增多，直接危害到人们的身体健康。在我国北方地区雾霾天气呈现出日渐加重的现象，如何保证人们能生活在一个空气质量较好的环境中，是目前亟待解决的重要问题。空气净化器作为净化空气的设备，越来越受到人们的青睐。传统的空气净化器一般分为两类，一类是以过滤、吸附为主要处理技术的空气净化器，在颗粒物净化方面主要以HEPA滤网实现，颗粒物积累之后会导致滤网风阻过大需要定期更换；在气态污染物净化方面，常用活性炭吸附，其主要依赖于活性炭的吸附功能达到净化空气的目的，具备一定的净化效果；另一类是以静电除尘为主要处理技术的净化器，这种净化方式主要用于颗粒物净化方面，它是利用在强电场中空气分子被电离为正离子和电子，电子在奔向正极过程中遇到尘粒，使尘粒带负电吸附到正极被收集的空气净化机，采用静电除尘技术处理可以处理空气中的颗粒物。如公开号为103861416A的中国专利，其公开了一种家用空气净化机，包括：底板，垂直于底板的四边，分别设有前盖、后盖、右侧板和左侧板，在前盖、后盖、右侧板和左侧板围成的上口上设有面盖；从后盖向前盖的方向依次设有抽风机、除臭氧过滤网和静电除尘装置，静电除尘装置包括集尘片支架、第一正极高压集尘片组、负极集尘片组和第二正极高压电离线，第一正极高压集尘片组和负极集尘片组分别设在集尘片支架两侧，第一正极高压集尘片组和负极集尘片组交错堆叠间隔排布，第二正极高压电离线设在第一正极高压集尘片组的外侧，第二正极高压电离线的通电电压大于第一正极高压集尘片组的通电电压。该净化是采用高压形成静电场从而将污染微粒吸附。现有空气净化技术实际应用中也常见将静电除尘技术、活性炭吸附技术结合形成净化装置的实例，但是在现有的应用实例中静电除尘与活性炭吸附是作为前后两个不同的处理工艺而单独存在的，其各自有自己独立的工艺结构及技术参数，同时静电收尘电极的积尘清理(或清洗)与活性炭的解吸附(或再生)也是分别完成的。静电除尘技术一般存在臭氧二次污染的问题，虽然有部分净化器采用正高压放电来减少臭氧的产生，但仍难彻底消除臭氧对室内环境的影响，且收尘极板由于受空间限制，一般积尘面积较小，积尘会影响静电除尘效果，需要定期对收尘极板进行清洗。以活性炭为VOCs吸附剂的空气净化技术，气态污染物的去除主要依赖活性炭吸附性能，活性炭吸附一定量的VOCs后其吸附性能会降低，当活性炭吸附饱和之后其吸附的VOCs会自动解吸，向空气中逆向释放气态污染物，活性炭的吸附性能一般不存在较大的差异，由于净化器内活性炭的数量有限，因此需要在净化器的整个生命周期内进行多次的滤膜、滤网和活性炭更换，对整个设备的结构提出了较高的要求，且增加了净化器损坏的风险和长期使用成本。
技术实现思路
基于
技术介绍
中提出的上述技术问题，本专利技术提供了将静电除尘技术、径流式活性炭收尘电极、活性炭吸附技术、臭氧催化氧化技术整合为单独的工艺结构的一体化复合空气净化器，并公开了相关的空气净化方法，大幅度减少了结构材料，降低工艺难度，净化性能优异。为实现上述技术目的，本专利技术采用的技术方案如下：一体化复合空气净化器，包括呈方体结构的壳体，所述壳体的顶端安装有穿孔出风板，所述壳体的底端安装有进气机构，所述壳体内安装有净化机构，所述进气机构包括风机外壳和安装于风机外壳内的涡流风机，所述风机外壳与壳体连接，所述风机外壳的底端安装有粗滤网，所述风机外壳于粗滤网的上方安装有入风板，所述入风板的中间位置开设有通孔，所述涡流风机位于入风板的中间位置；所述净化机构包括由下到上依次安装的下活性炭固定板、活性炭保持架、气流密封板、上活性炭固定板，所述活性炭保持架呈U形结构，所述活性炭保持架内安装有至少两组放电收尘模块，所述放电收尘模块包括两块活性炭极板和一块放电极板，所述放电极板位于两块活性炭极板之间，所述活性炭极板的前端、后端和底端均固定在活性炭保持架上，所述放电极板的前端、后端均固定在活性炭保持架上，所述活性炭保持架的底板于放电极板相对应的位置开设有第一进风孔，所述下活性炭固定板于第一进风孔相对应的位置开设有第二进风孔，所述气流密封板于每相邻两组放电收尘模块之间间隔的位置开设有第一出风孔，所述气流密封板的左右两端与壳体之间留设有气流通道，所述上活性炭固定板于第一出风孔相对应的位置、以及上活性炭固定板于气流通道相对应的位置均开设有第二出风孔，所述上活性炭固定板与穿孔出风板之间留有空隙。采用上述技术方案的专利技术，由活性炭极板和放电极板组成的放电收尘模块可以形成电离空气的电晕电场，并使颗粒物荷电，因活性炭的吸附性能和导电性能，既可将活性炭极板作为静电除尘的径流式收尘极板，同时又可以作为VOCs吸附剂。通过涡流风机将室内的空气从第二进风孔和第一进风孔通入净化机构中，被污染空气将首先经过放电极板和径流式活性炭极板之间的区域，在这个区域内由于电晕放电导致空气电离，使VOCs部分电离降解、强氧化性自由基生成、VOCs氧化降解、颗粒物荷电，荷电之后的颗粒物随气流方向垂直进入径流式活性炭极板中，部分颗粒物将在与放电极板直接相对的端面上沉积，后续的颗粒物会进入通风孔道内通过活性炭极板收集荷电颗粒物、吸附臭氧和VOCs，臭氧与VOCs会在活性炭内部发生催化降解反应，利用静电除尘的副产物臭氧，持续降解吸附的VOCs，确保净化器内的活性炭对VOCs长期保持高效吸附性能，又消除了臭氧带来的二次污染物影响。整个净化体系中没有需要更换的耗材，减少了长期使用的维护成本，真正实现了对污染物由传统的收集转移技术到净化降解技术的转变。作为本专利技术的一种优选方案，所述放电极板的前端、后端相对称的位置均固定有绝缘圆柱，所述绝缘圆柱为中空结构、且内壁设有内螺纹，所述活性炭保持架于绝缘圆柱对应的位置开设有安装孔，所述安装孔内穿设有平头螺钉，所述平头螺钉的外螺纹与内螺纹啮合，这样的设计，平头螺钉穿过活性炭保持架的安装孔与绝缘圆柱螺接，从而将放电极板安装在活性炭保持架上，这种安装结构安装方便，拆卸容易。作为本专利技术的一种优选方案，所述放电极板的前端、后端均固定有上下两个绝缘圆柱，这样的结构设计，通过上下两个绝缘圆柱将放电极板的上下两端与活性炭保持架固定，使得放电极板与活性炭保持架的连接更加牢固。作为本专利技术的一种优选方案，所述每组放电收尘模块中放电极板与活性炭极板之间的异极间距为20mm～60mm，这样的设计，能够达到更好的静电除尘效果和收尘效果，进而提高了空气的净化效果。作为本专利技术的一种优选方案，所述放电极板为双面布满电晕芒刺的金属板结构，这样的结构设计，电晕场放电更加显著。作为本专利技术的一种优选方案，所述放电极板上的芒刺密度为1000个/m2～3000个/m2，所述芒刺高度为异极间距的5％～50％，所述芒刺间距为异极间距的5％～500％，这样的设计，使得静电除尘的效果更佳，VOCs电离降解效率更高。作为本专利技术的一种优选方案，所述活性炭极板是以活性炭为原料并负载具有催化性物质的收尘电极板，所述催化性物质为Mn、Co、Cu、Fe、Ni、Ag、Pd、Rh、Pt中的一种或多种，亦可是以上物质的氧化物或其他包含有上述组分的物质，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一体化复合空气净化器，包括呈方体结构的壳体(1)，所述壳体(1)的顶端安装有穿孔出风板(2)，所述壳体(1)的底端安装有进气机构，所述壳体(1)内安装有净化机构，其特征在于，所述进气机构包括风机外壳(3)和安装于风机外壳(3)内的涡流风机(4)，所述风机外壳(3)与壳体(1)连接，所述风机外壳(3)的底端安装有粗滤网(5)，所述风机外壳(3)于粗滤网(5)的上方安装有入风板(6)，所述入风板(6)的中间位置开设有通孔(7)，所述涡流风机(4)位于入风板(6)的中间位置；所述净化机构包括由下到上依次安装的下活性炭固定板(8)、活性炭保持架(9)、气流密封板(10)、上活性炭固定板(11)，所述活性炭保持架(9)呈U形结构，所述活性炭保持架(9)内安装有至少两组放电收尘模块，所述放电收尘模块包括两块活性炭极板(121)和一块放电极板(122)，所述放电极板(122)位于两块活性炭极板(121)之间，所述活性炭极板(121)的前端、后端和底端均固定在活性炭保持架(9)上，所述放电极板(122)的前端、后端均固定在活性炭保持架(9)上，所述活性炭保持架(9)的底板于放电极板(122)相对应的位置开设有第一进风孔(131)，所述下活性炭固定板(8)于第一进风孔(131)相对应的位置开设有第二进风孔(132)，所述气流密封板(10)于每相邻两组放电收尘模块之间间隔的位置开设有第一出风孔(141)，所述气流密封板(10)的左右两端与壳体(1)之间留设有气流通道，所述上活性炭固定板(11)于第一出风孔(141)相对应的位置、以及与气流通道相对应的位置均开设有第二出风孔(142)，所述上活性炭固定板(11)与穿孔出风板(2)之间留有空隙。...

【技术特征摘要】
1.一体化复合空气净化器，包括呈方体结构的壳体(1)，所述壳体(1)的顶端安装有穿孔出风板(2)，所述壳体(1)的底端安装有进气机构，所述壳体(1)内安装有净化机构，其特征在于，所述进气机构包括风机外壳(3)和安装于风机外壳(3)内的涡流风机(4)，所述风机外壳(3)与壳体(1)连接，所述风机外壳(3)的底端安装有粗滤网(5)，所述风机外壳(3)于粗滤网(5)的上方安装有入风板(6)，所述入风板(6)的中间位置开设有通孔(7)，所述涡流风机(4)位于入风板(6)的中间位置；所述净化机构包括由下到上依次安装的下活性炭固定板(8)、活性炭保持架(9)、气流密封板(10)、上活性炭固定板(11)，所述活性炭保持架(9)呈U形结构，所述活性炭保持架(9)内安装有至少两组放电收尘模块，所述放电收尘模块包括两块活性炭极板(121)和一块放电极板(122)，所述放电极板(122)位于两块活性炭极板(121)之间，所述活性炭极板(121)的前端、后端和底端均固定在活性炭保持架(9)上，所述放电极板(122)的前端、后端均固定在活性炭保持架(9)上，所述活性炭保持架(9)的底板于放电极板(122)相对应的位置开设有第一进风孔(131)，所述下活性炭固定板(8)于第一进风孔(131)相对应的位置开设有第二进风孔(132)，所述气流密封板(10)于每相邻两组放电收尘模块之间间隔的位置开设有第一出风孔(141)，所述气流密封板(10)的左右两端与壳体(1)之间留设有气流通道，所述上活性炭固定板(11)于第一出风孔(141)相对应的位置、以及与气流通道相对应的位置均开设有第二出风孔(142)，所述上活性炭固定板(11)与穿孔出风板(2)之间留有空隙。2.根据权利要求1所述的一体化复合空气净化器，其特征在于，所述放电极板(122)的前端、后端相对称的位置均固定有绝缘圆柱(15)，所述绝缘圆柱(15)为中空结构、且内壁设有内螺纹，所述活性炭保持架(9)于绝缘圆柱(15)对应的位置开设有安装孔(16)，所述安装孔(16)内穿设有平头螺钉，所述平头螺钉的外螺纹与内螺纹啮合。3.根据权利要求2所述的一体化复合空气净化器，其特征在于，所述放电极板(122)前端、后端的绝缘圆柱(15)均为上下两个。4.根据权利要求3所述的一体化复合空气净化器，其特征在于，所述每组放电收尘模块中放电极板(122)与活性炭极板(121)之间...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘欣，俞献东，伍晓光，袁厚伟，于中东，詹伟忠，戴飞鸿，许楷楠，
申请(专利权)人：深圳市力德环保工程有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44