一种固态风扇耦合吸附净化的中大型空气净化系统技术方案

本发明专利技术公开了一种固态风扇耦合吸附净化的中大型空气净化系统，包括柜体、吸附净化单元以及输气单元，输气单元提供空气在系统中循环的动力，空气流量可以大于15m

【技术实现步骤摘要】
一种固态风扇耦合吸附净化的中大型空气净化系统
本专利技术涉及空气净化领域，特别涉及一种固态风扇耦合吸附净化的中大型空气净化系统，主要用于大风量空气净化场合。
技术介绍
目前常用的空气净化器主要是由电机、风扇、空气过滤网等系统组成，工作原理为：机器内的电机和风扇使室内空气循环流动，污染的空气通过机内的空气过滤网后将各种污染物吸附清除。申请号为201620115410.5的中国专利文献公开了一种室内空气净化系统，该系统包括分别连通室内和室外的进风通道、出风通道，进风通道、出风通道分别与换热器的两个流体入口连通，进风通道、出风通道内均设有引风机或鼓风机；进风通道内安装有过滤设备、加湿器，过滤设备包括过滤网、静电除尘器、紫外灯、HEPA过滤器、光电离子发生器；出风通道内安装有过滤设备。该技术的室内空气净化系统具有进风和出风功能，能够引入室外新鲜空气并加以处理、排出室内污浊空气、改善室内环境。然而，该室内空气净化系统在除去气态污染物方面效果不佳，如甲醛、有机酸等难以除去。本专利技术的空气净化系统采用吸附净化，可以有效的除去气态污染物。此外这类由机械风扇驱动的系统，存在着较大的振动和噪音，机械风扇和风管难以一体化，且由于结构的限制，紧凑化非常难，气流输运的均匀性很差，气流输运过程的能源效率非常低下。申请号为201510811961.5的中国专利文献公开了一种固态风扇耦合半导体恒温恒湿文物陈展柜，包括柜体、恒温恒湿单元以及输气单元，所述输气单元用于循环柜体内气体与恒温恒湿单元所产生的恒温恒湿气体，包括连接柜体和恒温恒湿单元的风管，提供气体循环动力的第一固态风扇以及驱动电源；本专利技术的输气装置采用固态风扇通过离子风来实现气体加速流动，可以为输气提供动力，克服了传统机械风机的噪音和振动、风量调节困难、均匀性差以及气流输运的能源效率低下等问题，具有均匀性好、无噪音和振动以及便于控制等优点。对于中大型空气净化系统，所需使用的吸附净化装置体积相对较大，若使用固态风扇代替机械风扇，通过固态风扇与送风管道的一体化耦合，实现系统的紧凑化，可以大大减小送风管路的直径，节约系统加工、安装成本和安装空间。机械风扇驱动的中大型空气净化系统由于单个风管直径的增大，风管与吸附净化装置连接处需要布置均流装置，否则净化装置中心处流体速度和气流量均要大于边缘处，不利于充分利用净化剂。机械风扇驱动的中大型空气净化系统的均流装置为阻力式，会消耗流体的动能，导致气流输运的能源效率低下。本专利技术采用固态风扇代替机械风扇，不仅可以实现一体化和紧凑化，减少设备所占空间。同时，还可以单独调节每一根风管内的动力，输运过程的可调控性更好。并且，采用多管送风形式，管内布置固体风扇来驱动气体流动，能够起到均流的作用，且不消耗流体的动能，实现更均匀的送风，而气流输运的能源效率得到显著提升。
技术实现思路
针对以上机械风扇和均流装置带来的问题，本专利技术提供了一种固态风扇耦合吸附净化的中大型空气净化系统。本专利技术的技术方案如下：一种固态风扇耦合吸附净化的中大型空气净化系统，包括柜体、吸附净化单元以及输气单元，所述输气单元提供空气在系统中循环的动力，所述输气单元包括连接柜体和吸附净化单元的风管、提供气体循环动力的第一固态风扇、气体分配器以及驱动电源；所述的气体分配器包含至少三根并联的送风管、与送风管连接的固态风扇安装管以及用于安装送风管的送风管布置器；所述的固态风扇安装管内设有与送风管连接的管道，每个管道内安装有一个或多个第一固态风扇。在上述技术方案中，采用第一固态风扇来提供气体流通的动力，第一固态风扇是利用电晕放电产生的离子气流实现管道内空气的循环流动；所述第一固态风扇可以通过设置多个来调节和提高风量，多个第一固态风扇串联或并联在风管管路中提供气体的驱动力，风管再与吸附净化装置以及柜体连接形成气流回路。所述的中大型空气净化系统，其净化空气量大于15m3/h。由于近壁面粘性层作用，流体在管路中流动时，近壁面处流体速度低于流道中心处速度，同一截面上流体速度分布不均匀会导致气体进入吸附净化装置时中心速度和气流量大。因此，常规机械风扇驱动的气流输运过程，均匀性差，并且调节困难；同时，输运过程的能源效率及其低下，最终也削弱了吸附净化效果，增加了吸附净化的能源消耗。本专利技术中送风管均布在气体分配器的横截面上，将风管内的气体通过送风管布置器均匀送至吸附净化器；通过调节不同风管里第一固态风扇运行参数，从而调节风速，可以调节风管内流体速度的分布，不仅实现流体进入吸附净化装置时流量的均匀，同时实现横截面上速度的均匀，使得气流疏运过程的能源效率显著提升。自然，吸附净化的效果更加好，所需消耗的能源得到大幅度地减少。同时，本专利技术使用气体分配器，包括固态风扇安装管、送风管和送风管布置器，每个固态风扇安装管的管道中布置单个后多个第一固态风扇，可以单独调节每根送风管内气体的流速，使进入净化装置的气流在同一横截面上流量和速度趋于一致。与传统分配器相比，本专利技术中所述气体分配器可以减少阻力损失，提高气体分配的精度，可调控性更高。作为针对上述技术方案的进一步改进，本专利技术进一步需要解决的问题是提供一种固态风扇来作为第一固态风扇，优选的，所述的第一固态风扇包括：两端开口且与风管连接的集电极筒、安装在集电极筒一端的第一电极框架以及安装在第一电极框架上与集电极筒配合形成离子风的第一放电电极，所述集电极筒与所述风管的连接方式为法兰连接、螺栓连接或焊接，优选的为法兰连接。作为优选，所述的第一放电电极为与集电极筒中心轴垂直的线状放电电极，所述线状放电电极的直径为0.03mm～5mm。线状放电电极设计、加工简单，同时可以减少需要布置的电极数目，易于固定，可以节约设计时间以及成本。线状放电电极为金属丝、铁丝、合金丝或钢线。作为优选，所述的第一放电电极为垂直于集电极筒中心轴的第一电极框架上的针状放电电极，针状放电电极根部直径为2～10mm；针状放电电极的针头指向集电极筒内且方向与集电极筒的中心轴平行，所述针状放电电极为单个或者多个并列在电极框架上。针状的放电电极由于曲率半径易于制作的更小，起晕电压可以更低，更易于实现电晕放电，同时针状电极能通过调整针的朝向更好的实现对产生的离子风气流流向的控制。作为优选，所述的第一放电电极为位于集电极筒一端内侧环状圆台状第一电极框架上的针状放电电极，所述针状放电电极为单个或者多个并列在电极框架上。可以进一步消除横跨集电极筒一端的电极框架对气流的阻碍。为了提高单一固态风扇的风量，所述针状放电电极可以是单个或者多个并列在电极框架上。所有针状放电电极的针头均指向集电极筒内且方向与集电极筒的中心轴平行。此外，在上述技术方案中，所述的吸附净化单元包括一端连接气体分配器的圆环形吸附净化装置，所述的吸附净化装置耦合有与吸附净化器形状相匹配的第二固态风扇。为了适应不同场合的需要，所述的吸附净化单元也可以为蛇形管状、实心圆筒、实心三角形、实心矩形状、同轴三角形或者同轴矩形状以及适应不同场合的不规则形状；所述第二固态风扇与所述吸附净化单元的形状相匹配，第二固态风扇耦合在吸附净化装置外筒的外表面或同时耦合在吸附净化装置内外表面，缓解中心处散热不均问题。作为优选，所述的第二固态风扇包括：相互配合产生电晕风的集电极板和第二放电电极本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种固态风扇耦合吸附净化的中大型空气洁净系统，包括柜体、吸附净化单元以及输气单元，所述输气单元提供空气在系统中循环的动力，其特征在于，所述输气单元包括连接柜体和吸附净化单元的风管、提供气体循环动力的第一固态风扇、气体分配器以及驱动电源；所述的气体分配器包含至少三根并联的送风管、与送风管连接的固态风扇安装管以及用于安装送风管的送风管布置器；所述的固态风扇安装管内设有与送风管连接的管道，每个管道内安装有一个或多个第一固态风扇。

【技术特征摘要】
1.一种固态风扇耦合吸附净化的中大型空气洁净系统，包括柜体、吸附净化单元以及输气单元，所述输气单元提供空气在系统中循环的动力，其特征在于，所述输气单元包括连接柜体和吸附净化单元的风管、提供气体循环动力的第一固态风扇、气体分配器以及驱动电源；所述的气体分配器包含至少三根并联的送风管、与送风管连接的固态风扇安装管以及用于安装送风管的送风管布置器；所述的固态风扇安装管内设有与送风管连接的管道，每个管道内安装有一个或多个第一固态风扇。2.如权利要求1所述的中大型空气净化系统，其特征在于，所述的第一固态风扇包括：两端开口且与风管连接的集电极筒、安装在集电极筒一端的第一电极框架以及安装在第一电极框架上与集电极筒配合形成离子风的第一放电电极。3.如权利要求2所述的中大型空气净化系统，其特征在于，所述的第一放电电极为与集电极筒中心轴垂直的线状放电电极，所述的线状放电电极的直径为0.03mm～5mm。4.如权利要求2所述的中大型空气净化系统，其特征在于，所述的第一放电电极为垂直于集电极筒中心轴的第一电极框架上的针状放电电极，针状放电电极根部直径为2～10mm；所述针状放电电极的针头指向集电极筒内且方向与集电极筒的中心轴平行，...

【专利技术属性】
技术研发人员：何一坚，陈香玉，李荣，
申请(专利权)人：浙江大学，
类型：发明
国别省市：浙江,33