一種納米碳纖維電場塵粒聚集空氣凈化裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種空氣凈化裝置，特別涉及一種采用納米碳纖維電場塵粒聚集空氣凈化裝置，主要解決目前普遍采用的過濾和吸附方法經(jīng)常存在有害物質(zhì)去除率較低、系統(tǒng)阻力較大、過濾元件需經(jīng)常更換、維修成本高、能耗高等技術(shù)問題。本發(fā)明的技術(shù)方案：一種采用納米碳纖維電場塵粒聚集空氣凈化裝置，由初效空氣過濾器、電場微粒聚集空氣凈化元件、納米光子空氣凈化元件、高效活性炭吸附元件、節(jié)能低噪風(fēng)機通過管路串接而成，初效空氣過濾器設(shè)有循環(huán)進(jìn)風(fēng)口，節(jié)能低噪風(fēng)機設(shè)有凈化循環(huán)出風(fēng)口，電場微粒聚集空氣凈化元件、納米光子空氣凈化元件和節(jié)能低噪風(fēng)機均連接電控及電源組件。為凈化室內(nèi)空氣，節(jié)能降耗，在高效活性炭吸附元件和節(jié)能低噪風(fēng)機通過管路加裝高效低阻空氣熱交換器。本發(fā)明是一種高效、低阻、節(jié)能的空氣凈化裝置。
【專利說明】一種納米碳纖維電場塵粒聚集空氣凈化裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種空氣凈化裝置，特別涉及一種采用納米碳纖維電場塵粒聚集空氣凈化裝置，以除去空氣場所含有的微粒子(包括氣溶膠)，采用SNEP納米碳纖維電場塵粒聚集技術(shù)(Nano Carbon Electrostatic Precipitator)與納米光子、高效低阻空氣過濾器相組合成一種高效、低阻、節(jié)能的空氣凈化裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]由于工業(yè)生產(chǎn)的高速發(fā)展和交通運輸工具的大量使用，近年來廢氣的排放大量增力口，從而造成我國大氣污染日趨嚴(yán)重。特別在我國的經(jīng)濟高速發(fā)展、工業(yè)發(fā)達(dá)，人口高度密集的京津冀地區(qū)、長三角地區(qū)、珠三角地區(qū)和東部沿海的工業(yè)發(fā)達(dá)人口密集地區(qū)，霧霾的發(fā)生率和持續(xù)時間不斷提升，對人們的身體健康和日常工作、生活帶來了嚴(yán)重的負(fù)面影響。雖然政府已加大了空氣污染的治理力度但在較短時間內(nèi)取得根本性的改善，尚存在相當(dāng)大的困難。為了改善人們室內(nèi)空氣質(zhì)量，室內(nèi)空氣凈化器和大量空調(diào)用的空氣凈化器和循環(huán)空氣凈化器變成了改善當(dāng)前室內(nèi)空氣質(zhì)量的有效方法。但是目前普遍采用的過濾和吸附方法經(jīng)常存在有害物質(zhì)去除率較低、系統(tǒng)阻力較大、過濾元件需經(jīng)常更換、維修成本高、能耗高等問題。因而，需要一種效率更高，操作維修方便、節(jié)能，節(jié)省使用費用的技術(shù)來替代目前的技術(shù)。而電場微粒聚集空氣凈化技術(shù)就是一種高效、低阻、元件可清洗可長期使用節(jié)能的空氣凈化新技術(shù)。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的就是提供一種高效節(jié)能可長期使用的除去空氣中微粒(包括氣溶膠)的采用電場微粒聚集技術(shù)的空氣凈化裝置，主要解決目前普遍采用的過濾和吸附方法經(jīng)常存在有害物質(zhì)去除率較低、系統(tǒng)阻力較大、過濾元件需經(jīng)常更換、維修成本高、能耗高等技術(shù)問題。
[0004]本發(fā)明的基本原理:空氣中的微粒子，一般為不帶電的中性粒子或帶電量很少的微電荷粒子。在自然狀態(tài)下不易聚結(jié)形成較大粒子，故除去困難。如采用過濾的方法就要使用高效濾材，則它的過濾阻力大，納污量相對較小、使用壽命短。而采用一般的駐電極材料，雖然阻力相對較低，但其保存和使用過程中濾材電荷量會隨時間的延長而降低，影響它的過濾效率，而且受納污容量的限制，其使用壽命也較短為克服這些缺點，本發(fā)明采用在空間建立一個電場使微粒感應(yīng)而成為帶有一定電荷的粒子，帶電粒子相互之間吸引而能聚集成較大的粒子，從而易于沉降或被駐電極材料吸附而被從空氣主流中分離出來，從而達(dá)到凈化空氣的目的，簡稱SNEP納米碳纖維電場塵粒聚集技術(shù)。
[0005]本發(fā)明的技術(shù)方案:一種采用納米碳纖維電場塵粒聚集空氣凈化裝置，由初效空氣過濾器、電場微粒聚集空氣凈化元件、納米光子空氣凈化元件、高效活性炭吸附元件、節(jié)能低噪風(fēng)機通過管路串接而成，初效空氣過濾器設(shè)有循環(huán)進(jìn)風(fēng)口，節(jié)能低噪風(fēng)機設(shè)有凈化循環(huán)出風(fēng)口，電場微粒聚集空氣凈化元件、納米光子空氣凈化元件和節(jié)能低噪風(fēng)機均連接電控及電源組件。
為凈化室內(nèi)空氣，節(jié)能降耗，在高效活性炭吸附元件和節(jié)能低噪風(fēng)機通過管路加裝高效低阻空氣熱交換器。
[0006]所述電場微粒聚集空氣凈化元件由多個內(nèi)螺旋管拼裝而成，內(nèi)螺旋管直徑為2毫米至10毫米，電場微粒聚集空氣凈化元件的氣體進(jìn)口呈錐臺形，內(nèi)螺旋管間隔布滿與內(nèi)螺旋通道相適應(yīng)的極板，極板正負(fù)極之間安置有極板間絕緣，極板正負(fù)極連接電源。
[0007]電場微粒聚集空氣過濾元件作為駐電極，極板間絕緣為聚丙烯塑料，將納米復(fù)合碳纖維薄膜用平板熱融均勻壓制在其間，形成納米級平面駐電極材料。納米復(fù)合碳纖維含有微量金屬鋅、稀有元素鑭，添加的微量金屬，可增強導(dǎo)電性，減少電荷的衰減；通過磨具壓制形成迎風(fēng)斷面多錐臺形孔(外徑3-12_)結(jié)構(gòu)，使元件由若干3-12_微觀靜電場組成，由整個納米級平面駐電極材料平面形成電場。經(jīng)國家級實驗室同濟大學(xué)供熱通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)實驗室依據(jù)GB/T14295-2208測試，有效捕集pm0.3以上顆粒，lm/s風(fēng)速下，pm0.3捕集效率99%以上。
[0008]本發(fā)明的有益效果:本發(fā)明采用SNEP電場微粒聚集空氣凈化元件與納米光子凈化系統(tǒng)的組合，可以達(dá)到高效殺菌去除空氣中的有機物，適度提高空氣負(fù)離子濃度，使空氣更為清潔，具有抗過敏和抗抑郁等一般空氣凈化器無法實現(xiàn)的功能。并具有下述優(yōu)點:
1)能形成一定的電場強度而不發(fā)生電暈現(xiàn)象，且克服了使用高壓設(shè)備帶來的不安全因素；
2)采用納米復(fù)合碳纖維薄膜與聚丙烯復(fù)合材料作為駐電極材料，從而具有極強的對帶電粒子的吸附功能，提高除塵效率；本發(fā)明在斷電24小時后，電荷衰減15-25% ；
3)凈化元件氣體通過設(shè)計為多個直徑為2毫米至10毫米的內(nèi)螺旋管組成；這種氣流通道，增加了凈化元件單位體積的比表面積，提高凈化元件的納污容量可以延長凈化元件的清洗周期，使氣體通過時產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)，氣流中帶有的微粒在離心力作用下，加速向凈化元件內(nèi)壁運動，從而提高凈化效率。同時內(nèi)螺旋管式凈化元件的表面積比一般的平板型，六邊形更聞有利于提聞納污能力；
4)與螺旋管狀通道相適應(yīng)的電極板的結(jié)構(gòu)和相互正負(fù)電極板間的有效絕緣以保證在空氣通道內(nèi)形成一定的電場而且電極板間不會發(fā)生擊穿；
5)本發(fā)明凈化元件，空氣阻力低、微粒除去效率高可對0.3-0.5um粒子，保持99%以上的除去效率。而在迎風(fēng)的風(fēng)速2.5m/s時阻力約為45Pa，操作費用低且有利于系統(tǒng)降低噪曰；
6)本發(fā)明的電極和導(dǎo)入機構(gòu)密封性能好，可以用空氣吹掃和水洗方法有效清洗，可以反復(fù)使用。凈化元件使用壽命長，維護(hù)方便；
7)電極板帶和絕緣結(jié)構(gòu)制造方便使用安全性高、清洗便捷。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0009]圖1為本發(fā)明實施例1結(jié)構(gòu)示意框圖。
[0010]圖2為本發(fā)明實施例2結(jié)構(gòu)示意框圖。
[0011]圖3為本發(fā)明電場微粒聚集空氣凈化元件結(jié)構(gòu)示意圖。
[0012]圖4為圖3的A-A截面圖。
[0013]圖5為圖4的C-C截面圖。
[0014]圖6為本發(fā)明電場微粒聚集空氣凈化元件進(jìn)風(fēng)斷面圖。
[0015]圖7為電場微粒聚集凈化元件初阻力與迎面風(fēng)速的關(guān)系。
[0016]圖8為電場微粒聚集凈化元件迎面風(fēng)速為lm/s時分組效率與分組粒徑關(guān)系。
[0017]圖9為電場微粒聚集凈化元件迎面風(fēng)速為2.5m/s時分組效率與分組粒徑關(guān)系。
[0018]圖中:1-初效空氣過濾器，2-電場微粒聚集空氣凈化元件，2-1-氣體進(jìn)風(fēng)通道，2-2-極板間絕緣，2-3-極板，2-4-內(nèi)螺旋管，3-納米光子空氣凈化元件，4-高效活性炭吸附元件，5-節(jié)能低噪風(fēng)機，6-電控及電源組件，7-高效低阻空氣熱交換器。

【具體實施方式】
[0019]實施例1，參照圖1、3、4、5、6，一種納米碳纖維電場塵粒聚集空氣凈化裝置，由初效空氣過濾器I (上海愛啟環(huán)境科技有限公司NC-CKP-3000)、電場微粒聚集空氣凈化元件
2、納米光子空氣凈化元件3 (上海愛啟環(huán)境科技有限公司NC-1D-3)、高效活性炭吸附元件4 (上海愛啟環(huán)境科技有限公司NC-TX-3000)、節(jié)能低噪風(fēng)機5 (臺灣金億翔JE-04029A 23)通過管路串接而成，初效空氣過濾器I設(shè)有循環(huán)進(jìn)風(fēng)口，節(jié)能低噪風(fēng)機5設(shè)有凈化循環(huán)出風(fēng)口，電場微粒聚集空氣凈化元件2、納米光子空氣凈化元件3和節(jié)能低噪風(fēng)機5均連接電控及電源組件6 (寧波藍(lán)威環(huán)?？萍加邢薰綪CB-100)。所述電場微粒聚集空氣凈化元件2由多個內(nèi)螺旋管2-4拼裝而成，內(nèi)螺旋管2-4直徑為2毫米至10毫米，電場微粒聚集空氣過濾元件的氣體進(jìn)風(fēng)通道2-1呈錐臺形，內(nèi)螺旋管2-4間隔布滿與內(nèi)螺旋通道相適應(yīng)的極板2-3，極板正負(fù)極之間安置有極板間絕緣2-2，極板正負(fù)極連接電源即電控及電源組件6。電場微粒聚集空氣凈化元件作為駐電極，極板間絕緣為聚丙烯塑料，將納米復(fù)合碳纖維薄膜用平板熱融均勻壓制(溫度控制60±5°C和壓制力3.5Kg/cm2)在其間，納米復(fù)合碳纖維薄膜含有薄膜總重量1-3%金屬鋅、0.05%稀有元素鑭，由1-3%金屬鋅、0.05%稀有元素鑭和余量為納米碳粉按常規(guī)方法制成，形成納米級平面駐電極材料；通過壓制形成迎風(fēng)斷面多錐臺形孔(外徑3-12_)結(jié)構(gòu)，使元件由若干3-12_微觀靜電場組成，由整個納米級平面駐電極材料平面形成電場。
[0020]室內(nèi)循環(huán)風(fēng)在系統(tǒng)風(fēng)機吸引下進(jìn)入一組低阻力，高納污能力的初效過濾器I，除去空氣中較大的大顆粒塵埃，然后進(jìn)入電場微粒聚集空氣凈化元件2，在這里由于微電場力的作用，空氣中挾帶的微粒被感應(yīng)產(chǎn)生電荷，顆粒由于電場力作用相互吸引聚集形成較大的顆粒，由于本發(fā)明的流體通道為內(nèi)螺旋的，所以氣體在這里發(fā)生旋轉(zhuǎn)在電場力和旋轉(zhuǎn)的離心力共同作用下，顆粒向元件壁的駐電極材料表面運動，沉降或吸附而與主流體分離，從而實現(xiàn)了氣體凈化的目的，從電場微粒聚集空氣凈化元件出來的氣體被除去了固體微粒(包括氣溶膠)，但是細(xì)菌以及可能在空氣中存在的有機物沒有被除去。故本發(fā)明在這里設(shè)置了納米光子空氣凈化元件3，空氣在納米光子管產(chǎn)生的固定波長的光和材料作用下，產(chǎn)生了一定量的臭氧、過氧化氫和羥自由基、負(fù)離子，由于臭氧、過氧化氫和羥自由基均為強氧化基可殺滅病毒、細(xì)菌、真菌除去空氣中的有機污染物，進(jìn)一步凈化了空氣，同時負(fù)離子能吸附空氣中灰塵、花粉、煙塵等污染物使空氣更為清凈，為了保證空氣中有機物的除去效率。本發(fā)明最后設(shè)有高效活性炭吸附元件4經(jīng)過上述處置的循環(huán)氣除去了空氣中的微粒、有機污染物和殺滅了病毒、細(xì)菌在節(jié)能低噪風(fēng)機5的吸引下再排入室內(nèi)空間。由于氣體的不斷循環(huán)，在適當(dāng)?shù)氖覂?nèi)空氣循環(huán)量的控制下，保證室內(nèi)具有潔凈的環(huán)境而不受室外空氣污染的影響。
[0021]實施例2，參照圖2、3、4、5、6，一種納米碳纖維電場塵粒聚集空氣凈化裝置，由初效空氣過濾器I (上海愛啟環(huán)境科技有限公司NC-CKP-3000)、電場微粒聚集空氣凈化元件2、納米光子空氣凈化元件3 (上海愛啟環(huán)境科技有限公司NC-1D-3)、高效活性炭吸附元件4 (上海愛啟環(huán)境科技有限公司NC-TX-3000)、高效低阻空氣熱交換器7 (上海愛啟環(huán)境科技有限公司NC-XF-150)、節(jié)能低噪風(fēng)機5 (臺灣金億翔JE-04029A 23)通過管路串接而成，初效空氣過濾器I設(shè)有循環(huán)進(jìn)風(fēng)口，節(jié)能低噪風(fēng)機5設(shè)有凈化循環(huán)出風(fēng)口，高效低阻空氣熱交換器7設(shè)有室內(nèi)空氣進(jìn)風(fēng)口和室外排風(fēng)口。電場微粒聚集空氣凈化元件2、納米光子空氣凈化元件3和節(jié)能低噪風(fēng)機5均連接電控及電源組件6 (寧波藍(lán)威環(huán)保科技有限公司PCB-100)。所述電場微粒聚集空氣過濾元件2由多個內(nèi)螺旋管2-4拼裝而成，內(nèi)螺旋管2-4直徑為2毫米至10毫米，電場微粒聚集空氣凈化元件的氣體進(jìn)風(fēng)通道2-1呈錐臺形，內(nèi)螺旋管2-4間隔布滿與內(nèi)螺旋通道相適應(yīng)的極板2-3，極板正負(fù)極之間安置有極板間絕緣2-2，螺旋形極板正負(fù)極連接電源即電控及電源組件6，。高效低阻空氣熱交換器7它是一個新風(fēng)與排出氣體進(jìn)行冷熱交換的裝置，該熱交換器的結(jié)構(gòu)由具有一定剛度和良好導(dǎo)熱性能的紙質(zhì)材料構(gòu)成。其氣體的流通保證在氣體流動阻力低的條件下，又具有高的傳熱系數(shù)，從而實現(xiàn)新風(fēng)和排風(fēng)之間高效傳熱以節(jié)省新風(fēng)降溫(或升溫)造成的系統(tǒng)的能耗。電場微粒聚集空氣凈化元件作為駐電極，極板間絕緣為聚丙烯塑料，將納米復(fù)合碳纖維薄膜用平板熱融均勻壓制(溫度控制60±5°C和壓制力3.5Kg/cm2)在其間，納米復(fù)合碳纖維薄膜含有薄膜總重量1-3%金屬鋅、0.05%稀有元素鑭，由1-3%金屬鋅、0.05%稀有元素鑭和余量為納米碳粉按常規(guī)方法制成，形成納米級平面駐電極材料；通過壓制形成迎風(fēng)斷面多錐臺形孔(外徑3-12_)結(jié)構(gòu)，使元件由若干3-12_微觀靜電場組成，由整個納米級平面駐電極材料平面形成的電場。
[0022]本發(fā)明電場微粒聚集空氣凈化元件凈化性能測試見下表1，電場微粒聚集凈化元件初阻力與迎面風(fēng)速的關(guān)系見圖7:

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[0023]本發(fā)明電場微粒聚集凈化元件迎面風(fēng)速為lm/s時分組效率測試結(jié)果見表2，電場微粒聚集凈化元件迎面風(fēng)速為lm/s時分組效率與分組粒徑關(guān)系見圖8:

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[0024]本發(fā)明電場微粒聚集凈化元件迎面風(fēng)速為2.5m/s時分組效率測試結(jié)果見表3，電場微粒聚集凈化元件迎面風(fēng)速為2.5m/s時分組效率與分組粒徑關(guān)系見圖9:

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分組粒為 ft J孩 CL? ^1,0 ^2.0…
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分繼效率76.1 7&A 肋.4 86 7 93 4 j
【權(quán)利要求】
1.一種納米碳纖維電場塵粒聚集空氣凈化裝置，其特征是由初效空氣過濾器、電場微粒聚集空氣凈化元件、納米光子空氣凈化元件、高效活性炭吸附元件、節(jié)能低噪風(fēng)機通過管路串接而成，初效空氣過濾器設(shè)有循環(huán)進(jìn)風(fēng)口，節(jié)能低噪風(fēng)機設(shè)有凈化循環(huán)出風(fēng)口，電場微粒聚集空氣凈化元件、納米光子空氣凈化元件和節(jié)能低噪風(fēng)機均連接電控及電源組件。
2.—種納米碳纖維電場塵粒聚集空氣凈化裝置，其特征是由初效空氣過濾器、電場微粒聚集空氣凈化元件、納米光子空氣凈化元件、高效活性炭吸附元件、高效低阻空氣熱交換器、節(jié)能低噪風(fēng)機通過管路串接而成，初效空氣過濾器設(shè)有循環(huán)進(jìn)風(fēng)口，節(jié)能低噪風(fēng)機設(shè)有凈化循環(huán)出風(fēng)口，高效低阻空氣熱交換器設(shè)有室內(nèi)空氣進(jìn)風(fēng)口和室外排風(fēng)口，電場微粒聚集空氣凈化元件、納米光子空氣凈化元件和節(jié)能低噪風(fēng)機均連接電控及電源組件。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種納米碳纖維電場塵粒聚集空氣凈化裝置，其特征是所述電場微粒聚集空氣凈化元件由多個內(nèi)螺旋管拼裝而成，電場微粒聚集空氣凈化元件的氣體進(jìn)口呈錐臺形，內(nèi)螺旋管間隔布滿與內(nèi)螺旋通道相適應(yīng)的極板，極板正負(fù)極之間安置有極板間絕緣，極板正負(fù)極連接電控及電源組件。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種納米碳纖維電場塵粒聚集空氣凈化裝置，其特征是所述內(nèi)螺旋管直徑為2毫米至10毫米。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種納米碳纖維電場塵粒聚集空氣凈化裝置，其特征是所述電場微粒聚集空氣凈化元件作為駐電極，極板間絕緣為聚丙烯塑料，將納米復(fù)合碳纖維薄膜用平板熱融均勻壓制在其間，納米復(fù)合碳纖維薄膜含有薄膜總重量1-3%金屬鋅、0.05%稀有元素鑭，形成納米級平面駐電極材料；通過壓制形成迎風(fēng)斷面多錐臺形孔結(jié)構(gòu)，使電場微粒聚集空氣凈化元件由若干微觀靜電場組成，由整個納米級平面駐電極材料平面形成電場。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種納米碳纖維電場塵粒聚集空氣凈化裝置，其特征是所述平板熱融均勻壓制:溫度控制在60±5°C,壓制力為3.5Kg/cm2。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種納米碳纖維電場塵粒聚集空氣凈化裝置，其特征是所述錐臺形孔外徑為3-12mm。
【文檔編號】F24F1/00GK104132396SQ201410369260
【公開日】2014年11月5日 申請日期:2014年7月30日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月30日
【發(fā)明者】朱衛(wèi)東, 陳揚, 夏任峰 申請人:上海愛啟環(huán)境技術(shù)工程有限公司