用于空气净化的反应器单元及包括该单元的空气净化器制造技术

本发明专利技术涉及一种用于空气净化的反应器单元以及包括所述反应器单元的空气净化器。本发明专利技术提供了用于空气净化的反应器单元，所述反应器单元包括：主体，所述主体其中具有多个纵向通道，或包括其中具有多个纵向通道的芯以及覆盖所述芯的外壁的壳体；可任选地，沉积在所述通道的壁上的催化剂；以及连接到所述通道的打开的入口的空气供应装置，其中，所述空气供应装置用于向所述通道供应空气。本发明专利技术还提供了通过吸附、氧化、和／或氧化－还原来移除空气中的污染物的空气净化器，所述空气净化器包括：上述反应器单元、用于所述反应器单元的支撑或容纳装置、以及用于空气供应装置的电力供应装置。依照本发明专利技术的空气净化器具有紧凑的结构，但是能够有效地移除臭氧、醛、挥发性有机化合物、有害有机化合物、一氧化碳和／或氮的氧化物，同时能够有效地移除室内微生物。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种用于室内空气净化的反应器单元以及包括所述反应器单元的空气净化器。更具体来说，本专利技术涉及一种反应器单元以及包括所述反应器单元的空气净化器，其中，所述反应器单元注入有催化剂，适合用于净化室内空气或为空调设备提供已净化的空气。
技术介绍
随着室内活动的增加，室内空气污染受到了更多的关注。据多种出版物报道，室内空气污染远比室外空气污染更为严重。室内空气污染部分归咎于被污染的室外空气的进入。例如，主要因汽车废气而导致的关于臭氧的官方警告，通常在大城市出现。如真菌、螨虫、细菌、病毒等微生物，作为人类，特别是老年和体弱的人的病原体，是室内空气污染的重大因素。此外，由居住环境引起的有害有机成分(HOCs，hazardous organic constituents，)和挥发性有机化合物(VOCs，volatileorganic chemicals)加重了室内空气污染。甲醛作为新屋症候群的主要造成原因，是最近引起公众注意的空气污染物。现在广泛传播的过敏症，如儿童哮喘、特应性皮炎等，已被发现是由室内空气引起的。在空气净化方法中，过滤法是最为普遍使用的方法。但是，即使是用于微粒过滤的高效微粒空气过滤器也不能移除微生物。并且，迄今为止开发的过滤器均不能提供杀死微生物的功能。更糟的是，如果不经常更换新的过滤器，在空气净化器中使用的过滤器会成为微生物的滋生地。此外，过滤方法不能处理臭氧。除此以外，尽管采用银微粒、光催化剂、紫外线光等的空气净化方法经常在多种媒体上被宣传，但是还未证明上述方法在实验室条件以外、在实际使用中是有效的，在实际使用中，上述方法在连续空气流中接触时间较短。此外，空气净化方法不能解决病原性病毒的问题，如SARS、流行性感冒等。相反，热辐射方法具有最长的历史，其中，在热辐射方法中，使空气与加热到高温的耐火材料接触。实际上，这种方法可以通过热辐射成功地移除微生物。颁给Alintor Fiorenzano的美国专利No.4,877,990修改了传统方法，披露了包括耐火材料块的空气杀菌器，耐火材料块具有穿过其中的多个小直径导管，所述多个小直径导管设置有沿轴向布置的耐热元件，所述耐热元件在导管内产生高的热梯度，以消灭通过导管的微生物。颁给Carlos Martias的美国专利No.5,874,050提出了包括至少一个陶瓷细长构件的装置，每个构件包含多个狭窄的平行通道，所述多个狭窄的平行通道被构造成允许空气从其中流过，且在每一个通道内设置有至少一根加热丝，在通道内，通过通道的空气被加热至已灭菌，并因对流而排出通道。Matias的专利在一些非本质的方面与Fiorenzano的专利不同，但是二者基于相同的原理。例如，一个区别在于使用的陶瓷构件略长，并且因此是通过挤压来制造的，而且陶瓷构件以彼此之间相邻的、紧密成束的排列方式来设置以形成束。在支持陶瓷构件的壳体所限定的内部空间内以及形成于壳体内的空气入口和出口方面存在其他区别。然而，Matias的专利尽管在使用性上有所改进，但是在结构方面比Fiorenzano的专利复杂。上述传统专利中的空气流仅依靠被加热空气的对流，所述被加热空气的对流利用了陶瓷构件的上部和下部之间大的温度差。因此，空气与被加热到适当温度的陶瓷壁仅接触一个短的时间段。陶瓷热辐射方法尽管可以更加可靠地移除微生物，特别是病毒，但是需要加热到高于污染物，如挥发性有机化合物的燃烧温度的温度，并且，因此，陶瓷热辐射方法在能量效率上以及提高了室内温度这些方面存在不利。
技术实现思路
专利技术技术问题的披露本专利技术的一个目的在于提供一种反应器单元，所述反应器单元适合用于通过吸附来净化室内空气污染物，其中，所述室内空气污染物包括病原性微生物。本专利技术的另一个目的在于提供用以通过热辐射来净化室内空气污染物的反应器单元，其中，所述室内空气污染物包括病原性微生物。本专利技术的进一步的目的在于提供一种反应器单元，所述反应器单元用来通过氧化和/或氧化还原来净化室内空气污染物，其中，所述室内空气污染物包括病原性微生物。本专利技术的又一目的在于提供一种新型的空气净化器，所述新型的空气净化器能够移除包括病原性微生物、臭氧、有害有机成分、挥发性有机化合物、CO、NOx和/或导致新屋症候群的甲醛在内的空气污染物。技术解决方案为了实现上述目的，本专利技术提供一种用于空气净化的反应器单元，包括其中具有多个纵向通道的单体式主体，或包括芯的主体，其中所述芯在其中具有多个纵向通道，可任选地，包裹所述芯的热绝缘构件以及用于容纳所述热绝缘构件的壳体；包括风扇的空气进入装置，所述空气进入装置在空气流中距所述主体的上游位置处直接或间接地连接到所述主体的空气入口端；可任选地，过滤筒，所述过滤筒在空气流中距所述主体的上游位置处直接或间接地连接到所述空气进入装置；以及，可任选地，负离子发生器，所述负离子发生器在空气流中距所述主体的上游位置处直接或间接地连接到所述主体的空气入口端。加热器安装在风扇的前面，也就是，由风扇产生的空气流的下游。优选地，加热器直接连接到风扇。加热器也可与风扇形成为一体。陶瓷作为用于单体式主体或芯的材料而被使用，其中，所述单体式主体或芯具有位于其中的多个纵向通道，但是本专利技术并不限于此。主体或芯可由多种材料制成，如金属、木材、碳、玻璃以及塑料，这依赖于工作条件，如温度。此外，用于主体的材料可为多孔气凝胶，所述多孔气凝胶由金属或类金属氧化物制成。如果纵向通道可提供平稳的空气流以及与通过其中的空气流的足够的接触面积，则对所述纵向通道的形状不作特别限制。例如，通道可形成为蜂巢结构或三维网状结构，在蜂巢结构中，每个单元具有六角形或矩形截面，并由薄壁来界定以便提高接触表面面积。另一种选择是，每一个纵向通道可具有圆形截面。此处使用的术语“纵向”表示空气流动的方向，而不是指较长的方向。如上所述，优选地，主体或芯由陶瓷、单体地形成。在颁给Benbow等人的美国专利No.3,790,654和美国专利No.3,824,196中披露了通过挤压制造的具有薄分隔壁的陶瓷蜂巢。另一种选择是使用模塑法，在模塑法中，棒或插入件被插入到用作通道的位置，从而能够制备远为复杂和精密的结构。在颁给Hollenbach的美国专利No.3,112,814中所披露的技术也可用于制作蜂巢结构。依照这项技术，波纹有机或无机薄膜，或者编织带，被制成层压、以便形成蜂巢。蜂巢用陶瓷浆涂敷，被干燥并烧结。最近，通过利用在使用温度下耐用的金属、陶瓷或玻璃纤维所制成的带来建造蜂巢，并通过在蜂巢的纵向通道的内壁上涂敷特定的陶瓷和/或贵重金属作为催化成分，制备了用于汽车废气的注有催化剂的净化器。在耐用性和热效率方面，陶瓷材料优选地具有强度和热绝缘性的被平衡组合。用于主体的陶瓷材料以及用于陶瓷材料的烧结方法在本
中已众所周知。陶瓷材料可从广泛的材料范围内选取。例如，陶瓷材料(长石+砂)被混合并与粘结剂(粘土)揉合，且该混合物在压力下在模具中被模塑。该模制件在干燥之后被上釉、烘焙并烧结。可任选地，主烘焙可在600-900℃下进行，随后在高于900℃的温度下进行二次烘焙。当陶瓷主体本身被用作催化剂载体时，优选主烘焙或加热在相对较低的温度下进行，这是因为陶瓷微粒在高温下烧结，会导致表面面积减小的结果。由于陶瓷本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于空气净化的反应器单元（８０，８１，８２，８３），所述反应器单元包括：其中具有多个纵向通道的单体式主体（３０），或包括芯（３０’）的主体（３０），其中，所述芯其中具有多个纵向通道，可任选地，包裹所述芯的热绝缘构件（３５）以及用于容纳所述绝缘构件的壳体；空气进入装置（５０，５１），其包括风扇（５３），所述风扇在空气流中距所述主体（３０）的上游位置处，直接或间接地连接到所述主体（３０）的空气入口端；可任选地，过滤筒（６０），所述过滤筒在空气流中距所述主体（３０）的上游位置处，直接或间接地连接到所述空气进入装置（５０，５１）；以及可任选地，负离子发生器（７），所述负离子发生器在空气流中距所述主体（３０）的上游位置处，直接或间接地连接到所述主体（３０）的空气入口端。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】KR 2004-2-9 10-2004-00082591.一种用于空气净化的反应器单元(80，81，82，83)，所述反应器单元包括其中具有多个纵向通道的单体式主体(30)，或包括芯(30’)的主体(30)，其中，所述芯其中具有多个纵向通道，可任选地，包裹所述芯的热绝缘构件(35)以及用于容纳所述绝缘构件的壳体；空气进入装置(50，51)，其包括风扇(53)，所述风扇在空气流中距所述主体(30)的上游位置处，直接或间接地连接到所述主体(30)的空气入口端；可任选地，过滤筒(60)，所述过滤筒在空气流中距所述主体(30)的上游位置处，直接或间接地连接到所述空气进入装置(50，51)；以及可任选地，负离子发生器(7)，所述负离子发生器在空气流中距所述主体(30)的上游位置处，直接或间接地连接到所述主体(30)的空气入口端。2.如权利要求1所述的反应器单元(80，81，82，83)，其中，所述空气进入装置(50)进一步包括加热器(52)，所述加热器在空气流中所述主体(30)的上游位置处，直接或间接地连接到所述风扇(53)。3.如权利要求2所述的反应器单元(80，81，82，83)，其中，所述加热器(52)在所述风扇(53)的下游位置处，直接连接到所述风扇(53)。4.如权利要求1所述的反应器单元(80，81，82，83)，其中，所述纵向通道(41，43，45)形成为蜂巢结构或三维网状结构，其中，所述蜂巢结构中形成有平行的单元，所述每个平行的单元具有圆形、六角形或矩形的截面。5.如权利要求3所述的反应器单元(80，81，82，83)，其中，所述主体(30)或所述芯(30’)由陶瓷或气凝胶制成。6.如权利要求5所述的反应器单元(80，81，82，83)，其中，所述主体(30)或所述芯(30’)由气凝胶制成，并且，所述纵向通道(41，43，45)的内壁注入有氧化或氧化-还原催化剂。7.如权利要求6所述的反应器单元(80，81，82，83)，其中，所述纵向通道(41，43，45)的内壁注入有至少一种金属，其中，所述至少一种金属选自由铂系金属、银、钯和锰所组成的群组；和/或至少一种金属或类金属氧化物，其中，所述至少一种金属或类金属氧化物选自由铁的氧化物、二氧化铈、氧化锆、铜的氧化物、稀有金属氧化物、锰的氧化物、钒的氧化物、钴的氧化物和铬的氧化物所组成的群组。8.如权利要求7所述的反应器单元(80，81，82，83)，其中，所述纵向通道(41，43，45)的内壁注入有铂系金属，所述铂系金属通过被设置在涂敷在壁上的金属或类金属氧化物、陶瓷材料或沸石上，或者，通过与涂敷在壁上的金属或类金属氧化物一起沉淀来注入。9.如权利要求4所述的反应器单元(80，81，82，83)，其中，所述主体(30)或所述芯(30’)由碳或其相似物，或者沸石来制成。10.如权利要求9所述的反应器单元(80，81，82，83)，其中，所述主体(30)或所述芯的纵向通道的内壁注入有氧化或氧化还原催化剂。11.如权利要求10所述的反应器单元(80，81，82，83)，其中，所述主体(30)的纵向通道(41)的内壁注入有至少一种金属，其中，所述至少一种金属选自由铂系金属、银、钯和锰所组成的群组；和/或至少一种金属或类金属氧化物，其中，所述至少一种金属或类金属氧化物选自由铁的氧化物、二氧化铈、氧化锆、铜的氧化物、稀有金属氧化物、锰的氧化物、钒的氧化物、钴的氧化物和铬的氧化物所组成的群组。12.如权利要求11所述的反应器单元(80，81，82，83)，其中，所述反应器单元通过碳微粒或其类似物或者沸石微粒的制作而被形成，其中，所述碳微粒或其类似物或者沸石微粒注入有铂系金属或者金属或类金属氧化物；或者，所述碳微粒或其类似物或者沸石微粒，与同金属或类金属氧化物一起沉淀的铂系金属混合。13.如权利要求1到12中的任何一项所述的反应器单元(80，81，82，83)，其中，用于空气净化的所述反应器单元...

【专利技术属性】
技术研发人员：李巴道，
申请(专利权)人：李巴道，
类型：发明
国别省市：KR[韩国]