專利名稱：順序空氣凈化更新系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及空氣凈化，更具體地說，涉及一種用于空氣凈化的方法和裝置。
背景技術(shù)：
現(xiàn)在，不管是在住宅區(qū)、商業(yè)區(qū)還是工業(yè)區(qū)，室內(nèi)空氣質(zhì)量問題越來越受到人們的關(guān)注，因為這是危害人體健康的元兇之一?？諝馕廴疚?，如總揮發(fā)性有機物(TVOC)、氨、硫化氫、細(xì)菌和病毒等都將危害人體健康。而這些問題都迫切需要解決。美國專利US7，473，074和5，042，457公開了注入新鮮空氣以有效地稀釋空氣污染物以維持室內(nèi)空氣質(zhì)量的方法。然而，由于所處位置的局限，可能難以獲取新鮮空氣，特別在難以安裝通氣道和氣流產(chǎn)生裝置的環(huán)境中。此外，這一方法不能消除空氣污染物，而是將空氣污染物轉(zhuǎn)移到其它區(qū)域，這可能最終導(dǎo)致更嚴(yán)重的空氣問題。美國專禾Ij US 6，152，996，5，350，444和7，316，736公開了使用空氣凈化裝置是改
進(jìn)室內(nèi)空氣質(zhì)量的可行方案。大多數(shù)空氣凈化裝置由氣流產(chǎn)生裝置和過濾器組成。其工作原理是當(dāng)氣流產(chǎn)生裝置使空氣進(jìn)入空氣凈化裝置時，過濾器將吸附空氣污染物。這種類型的空氣凈化裝置的缺陷在于空氣污染物只是被吸附在過濾器中，而這將導(dǎo)致二次污染；需要給該氣流產(chǎn)生裝置供電；氣流產(chǎn)生裝置可能產(chǎn)生噪聲干擾；由于具有氣流產(chǎn)生裝置，因此這種空氣凈化裝置的尺寸較大。因此，本發(fā)明的目的是提供一種空氣凈化裝置，其能夠清除空氣污染物和細(xì)菌但不會對環(huán)境產(chǎn)生干擾，也不會導(dǎo)致二次污染，因此可以廣泛應(yīng)用到各處。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個方面提供了一種用于清除住宅區(qū)、商業(yè)區(qū)或工業(yè)區(qū)中的空氣污染物和細(xì)菌的空氣凈化裝置。本發(fā)明的空氣凈化裝置包括殼體，所述殼體中有吸附過濾器、更新腔、活性氧化物產(chǎn)生器。在所述殼體中有一個或多個更新腔。在所述更新腔中，有一個或多個吸附過濾器和活性氧化物產(chǎn)生器。吸附過濾器可從更新腔中移出并且可以將空氣污染物吸附到吸附材料的多孔結(jié)構(gòu)中。在吸附過濾器被空氣污染物飽和時，將其送回到更新腔中進(jìn)行更新。在該更新腔中，活性氧化物產(chǎn)生器將產(chǎn)生用于分解空氣污染物并進(jìn)行消毒的氧化物。本發(fā)明提供了一種更新系統(tǒng)。在所述更新系統(tǒng)中，空氣污染物和活性氧化物化物被局限在吸附材料的孔道中。不像氣相反應(yīng)，空氣污染物和活性氧化物化物在納米級的范圍內(nèi)彼此靠近保存，從而增強活性氧化物將空氣污染物分解成無害產(chǎn)物(如水和二氧化碳)的效率，進(jìn)而避免造成二次污染。該氧化產(chǎn)物非常地小，因而不能停留在這些孔道中。這些氧化產(chǎn)物將從孔道中擴散出來，而這些孔道又可再用于吸附空氣污染物。
優(yōu)選地，可在空氣凈化裝置的更新腔中安裝加熱器。該加熱器可提高更新腔內(nèi)的溫度以更有效地消毒和分解空氣污染物，以及提高吸附材料更新的效率。另外，可在更新腔中配置氣流產(chǎn)生裝置。這樣，活性氧化物可主動朝著吸附過濾器傳送從而進(jìn)行更新。本發(fā)明的空氣凈化方法包括將吸附過濾器從空氣凈化裝置的更新腔中取出；所述吸附過濾器從環(huán)境中吸附空氣污染物；將所述吸附過濾器放回到所述空氣凈化裝置的更新腔中；從活性氧化物產(chǎn)生器釋放活性氧化物以分解所吸附的空氣污染物，更新所述吸附過濾器；所述吸附過濾器在進(jìn)行更新后可再次使用于吸附空氣污染物。本發(fā)明提供一個吸附步驟，緊隨其后的是在更新腔中分解所吸附的空氣污染物的步驟。這兩個步驟可以在不同的時間進(jìn)行，甚至可在不同的地點進(jìn)行。與傳統(tǒng)空氣凈化裝置不同，本發(fā)明的空氣凈化裝置在吸附過程中無需電力和氣流產(chǎn)生裝置。此外，可依據(jù)本不同的應(yīng)用來設(shè)計和制造形狀和大小不同的吸附過濾器。本發(fā)明的其它優(yōu)點包括不會對環(huán)境產(chǎn)生干擾(如產(chǎn)生氣流和噪聲)。在吸附過濾器快要被空氣污染物飽和時，采用活性氧化物更新吸附過濾器，而無需像傳統(tǒng)的活性炭除臭器一樣不時更換。更新步驟周期主要取決于吸附空氣污染物的量， 因此其在操作中靈活可調(diào)。另一方面，吸附過濾器的更新可在靈活的時間、在不同的位置使用。因此本發(fā)明不會造成二次污染或者活性氧化物泄漏到處理后的環(huán)境中。因而擴大了它的應(yīng)用范圍并減少了操作限制。通過使用根據(jù)本發(fā)明的空氣凈化裝置和方法，可通過吸附作用從被污染的環(huán)境中移除空氣污染物和細(xì)菌直至吸附材料飽和。接著，通過在更新腔中將該吸附材料與活性氧化物反應(yīng)從而更新該吸附材料。該更新過程將空氣污染物分解成無害產(chǎn)物且不會造成二次污染。因為吸附和更新過程可以單獨發(fā)生，其不會產(chǎn)生噪音污染或者過量活性氧化物泄漏。 與傳統(tǒng)空氣凈化裝置相比，本發(fā)明更加靈活，并且可在不同位置應(yīng)用，特別適合沒有供電的場合。


下面將結(jié)合附圖及實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明，附圖中圖1是根據(jù)本發(fā)明實施例的空氣凈化裝置的示意圖；圖2是根據(jù)本發(fā)明實施例的吸附過濾器的示意圖；圖3是根據(jù)本發(fā)明實施例的操作方法流程圖；圖4是根據(jù)本發(fā)明實施例的、安裝有加熱器和氣流產(chǎn)生單元的空氣凈化裝置的示意圖。
具體實施例方式以下將結(jié)合附圖對本發(fā)明的其它實施例、特征和 優(yōu)點，以及本發(fā)明各種實施例的結(jié)構(gòu)和操作方式進(jìn)行詳細(xì)描述。此處出現(xiàn)的本發(fā)明的各個實施例是用于示例而非限制性的。在一個實施例中(圖1)，本發(fā)明包括殼體1。該殼體1包圍吸附過濾器2、更新腔3和活性氧化物產(chǎn)生器4。該吸附過濾器2和活性氧化物產(chǎn)生器4位于更新腔3內(nèi)。所述活性氧化物產(chǎn)生器4產(chǎn)生的活性氧化物可擴散到吸附過濾器2中。該殼體是密封的，進(jìn)而防止在更新過程中，過量的活性氧化物、空氣污染物和細(xì)菌泄漏。在該例子中，吸附過濾器可以是固定的或是可移去的。在另一實施例中(圖2)，本發(fā)明的吸附過濾器2包括透氣匣5和吸附材料8。所述吸附過濾器2的形狀可以是長方體、圓柱體、正六面體或是其它任何形狀。吸附材料8可塞入(packed)該透氣匣5中。該透氣匣5包括機械支撐框架6和透氣層7。該機械支撐框架6可由金屬、紙、木材或塑料制成并構(gòu)成吸附過濾器2的形狀。透氣層7可允許空氣污染物或活性氧化物擴散進(jìn)入吸附材料8。透氣層7的材料可以是布、金屬或塑料。透氣層7的網(wǎng)格大小該小于吸附材料8的直徑以防止吸附材料8流失。吸附材料8可以是活性炭、沸石、金屬氧化物框架(metal oxide framework)、氧化鋁、硅石或上述材料的混合物。該吸附材料8的形狀可以是球形、圓柱形或長方形或不規(guī)則形狀，或是直徑范圍在I-IOmm內(nèi)的小球和顆粒的形式。此外，該吸附材料8可以是覆蓋有吸附顆粒或粉末的海綿。吸附材料8的吸附能力取決于孔徑大小、形狀或晶體結(jié)構(gòu)的定向、化學(xué)特性、親水性和疏水性。吸附材料8可以是活性炭、沸石、金屬氧化物框架(metal oxide framework),氧化鋁、硅石或上述材料的混合物。已知在住宅區(qū)、商業(yè)區(qū)和工業(yè)區(qū)中常見的空氣污染物的大小在4-20埃的范圍內(nèi)。吸附材料8的孔徑可調(diào)到4-20埃的范圍內(nèi)以便有效吸附空氣污染物。當(dāng)孔徑過小時，空氣污染物太大，因而不能進(jìn)入到孔道中去。相反地，當(dāng)孔徑過大時，空氣污染物太小則不能局限在吸附材料的孔道中。吸附材料8的特性可以是親水或者是疏水的，或者是兩者的物理混合物。疏水材料可用于吸附非極性空氣污染物如芳香族或脂肪族烴。該親水材料主要用于吸附極性氣體污染物如氫化硫、氨、醛和烷醇。疏水材料和親水材料的物理混合物，用于增強吸附極性和非極性空氣污染物的吸附能力。催化物料(如過渡金屬元素)也可結(jié)合到吸附材料8的多孔結(jié)構(gòu)中，進(jìn)而利用其催化能力提高空氣污染物的分解速率?？傊?，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以基于空氣污染物的特性設(shè)計、選擇和使用合適的吸附材料8。在其它實施例中(參照圖1)，該活性氧化物產(chǎn)生器3的位置靠近該吸附過濾器2，活性氧化物產(chǎn)生器3產(chǎn)生的活性氧化物可以擴散到吸附過濾器2以催化氧化空氣污染物。該活性氧化物產(chǎn)生器3可以是離子產(chǎn)生器、帶電粒子產(chǎn)生器、臭氧產(chǎn)生器、活性氧氣體產(chǎn)生器。該活性氧化物可以是陽離子、陰離子、帶電顆粒、臭氧、自由基或任何其它活性氧化物氣體。該活性氧化物可以通過電學(xué)方法產(chǎn)生，如靜電除塵器和電暈放電、化學(xué)方法和光學(xué)方法(如UV)?；钚匝趸锏姆N類和數(shù)量的選擇可基于空氣污染物和細(xì)菌的性質(zhì)和數(shù)量決定。圖3是根據(jù)本發(fā)明實施例的操作方法流程圖。本發(fā)明的空氣凈化方法包括1)將吸附過濾器從空氣凈化裝置的更新腔中取出；2)所述吸附過濾器從環(huán)境中吸附空氣污染物；3)將所述吸附過濾器放回到所述空氣凈化裝置的更新腔中；4)從活性氧化物產(chǎn)生器釋放活性氧化物以分解所吸附的空氣污染物，更新所述吸附過濾器；5)所述吸附過濾器在進(jìn)行更新后可再次使用于吸附空氣污染物。在其它實施例中(圖4)，在更新腔3中安裝有兩個加熱器9。這兩個加熱器9位于三個吸附過濾器2附近。在所述更新腔3中安裝有氣流產(chǎn)生單元10。該氣流產(chǎn)生單元 10位于活性氧化物產(chǎn)生器4附近。該氣流產(chǎn)生單元產(chǎn)生的 氣流朝著活性氧化物產(chǎn)生器4方向流動。在前描述是本發(fā)明的優(yōu)選實施例。其并非試圖局限本發(fā)明。在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的情況下，可以對這些特征和實施例進(jìn)行各種改變、改進(jìn)或等效替換。
權(quán)利要求
1.一種空氣凈化裝置，其特征在于，包括殼體、由所述殼體包圍的更新腔，其中吸附過濾器和活性氧化物產(chǎn)生器位于所述更新腔中，且所述活性氧化物產(chǎn)生器所產(chǎn)生的活性氧化物擴散到所述吸附過濾器中。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的空氣凈化裝置，其特征在于，所述吸附過濾器可從更新腔中移出并且便于吸附空氣污染物。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的空氣凈化裝置，其特征在于，所述殼體包圍一個或多個更新腔；所述更新腔包圍一個或多個吸附過濾器；且所述更新腔包圍一個或多個活性氧化物產(chǎn)生器。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的空氣凈化裝置，其特征在于，所述吸附過濾器的形狀是長方體、球體、圓柱體或正六面體。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的空氣凈化裝置，其特征在于，所述吸附過濾器包括透氣匣和吸附材料。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的空氣凈化裝置，其特征在于，所述吸附材料塞入所述透氣匣中。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的空氣凈化裝置，其特征在于，所述吸附材料是活性炭、沸石、 金屬氧化物框架、氧化鋁、硅石或上述材料的混合物。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的空氣凈化裝置，其特征在于，所述吸附材料的形狀是球形、圓柱形或長方形或不規(guī)則形狀，或是直徑范圍在I-IOmm內(nèi)的小球和顆粒的形式。
9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的空氣凈化裝置，其特征在于，所述吸附材料是覆蓋有吸附顆?；蚍勰┑暮＞d。
10.根據(jù)權(quán)利要求5所述的空氣凈化裝置，其特征在于，所述吸附材料的大小在I-IOmm 的范圍內(nèi)。
11.根據(jù)權(quán)利要求5所述的空氣凈化裝置，其特征在于，所述吸附材料的孔徑范圍是 4-20 埃。
12.根據(jù)權(quán)利要求5所述的空氣凈化裝置，其特征在于，所述吸附材料為親水或者是疏水的，或者是兩者的物理混合物。
13.根據(jù)權(quán)利要求5所述的空氣凈化裝置，其特征在于，催化物料結(jié)合到吸附材料的多孔結(jié)構(gòu)中，進(jìn)而提高空氣污染物的氧化速率。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的空氣凈化裝置，其特征在于，所述催化物料是過渡金屬。
15.根據(jù)權(quán)利要求5所述的空氣凈化裝置，其特征在于，所述透氣匣包括機械支撐框架和透氣層。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的空氣凈化裝置，其特征在于，所述機械支撐框架的材料是金屬、木材或塑料。
17.根據(jù)權(quán)利要求15所述的空氣凈化裝置，其特征在于，所述透氣層的材料是布、金屬或塑料。
18.根據(jù)權(quán)利要求10所述的空氣凈化裝置，其特征在于，所述透氣層的孔徑大小小于所述吸附材料的大小。
19.根據(jù)權(quán)利要求1所述的空氣凈化裝置，其特征在于，所述活性氧化物是陽離子、陰離子、帶電顆粒、臭氧、過氧化氫、自由基或活性氧化物氣體。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的空氣凈化裝置，其特征在于，所述活性氧化物產(chǎn)生器產(chǎn)生陽離子、陰離子、帶電顆粒、臭氧、過氧化氫、自由基或活性氧化物氣體。
21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的空氣凈化裝置，其特征在于，所述活性氧化物通過電學(xué)、化學(xué)或光學(xué)方法生成。
22.根據(jù)權(quán)利要求5所述的空氣凈化裝置，其特征在于，所述空氣污染物被局限在吸附材料的孔道中。
23.根據(jù)權(quán)利要求22所述的空氣凈化裝置，其特征在于，所述活性氧化物將被局限的空氣污染物分解為無害產(chǎn)物并更新吸附材料的孔道。
24.根據(jù)權(quán)利要求1所述的空氣凈化裝置，其特征在于，在所述更新腔中安裝有附加加熱器以升高更新溫度。
25.根據(jù)權(quán)利要求1所述的空氣凈化裝置，其特征在于，在所述更新腔中安裝有附加氣流產(chǎn)生單元來生成氣流以增強所述更新。
26.一種空氣凈化方法，其特征在于，所述方法包括1)將吸附過濾器從空氣凈化裝置的更新腔中取出；2)所述吸附過濾器從環(huán)境中吸附空氣污染物；3)將所述吸附過濾器放回到所述空氣凈化裝置的更新腔中；4)從活性氧化物產(chǎn)生器釋放活性氧化物以更新所述吸附過濾器；5)所述吸附過濾器可在下一次吸附中再次使用。
全文摘要
順序空氣凈化更新系統(tǒng)(sequencing air cleaning rejuvenation system)涉及一種空氣凈化的方法和系統(tǒng)。更具體地說，吸附過濾器可通過吸附作用從被污染的環(huán)境中的空氣污染物和細(xì)菌去除，直至吸附過濾器(2)飽和。通過使用本發(fā)明的方法和裝置，接著該吸附材料與活性氧化物在更新腔中產(chǎn)生反應(yīng)，從而更新該吸附材料。該更新過程將空氣污染物分解成無害產(chǎn)物且不會造成二次污染。因為吸附和更新過程可以單獨發(fā)生，其不會產(chǎn)生噪音污染或者過量活性氧化物泄漏。與傳統(tǒng)空氣凈化裝置相比，本發(fā)明的順序空氣凈化更新系統(tǒng)更加靈活，并且可在不同位置應(yīng)用，特別適合于沒有供電的場合。
文檔編號F24F3/16GK102369025SQ200980157750
公開日2012年3月7日 申請日期2009年3月18日 優(yōu)先權(quán)日2009年3月18日
發(fā)明者何家棟, 楊霖龍, 陳義霖, 陳志強·魯?shù)?申請人:信山科藝有限公司