一種可再生的空氣顆粒凈化裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種空氣顆粒凈化裝置，具體的是一種可再生、實(shí)現(xiàn)自身凈化的空空氣顆粒凈化裝置?？蓱?yīng)用于空調(diào)、通風(fēng)管道及相關(guān)設(shè)施中。
【背景技術(shù)】
[0002]維持生命的4個(gè)必備條件:陽光、空氣、水、食物;如果沒有空氣則無法生存。據(jù)有關(guān)部門統(tǒng)計(jì)在中國由裝修污染產(chǎn)生的甲醛超標(biāo)引起的死亡人數(shù)已達(dá)11.1萬之多，每天大約有304人因此喪生，數(shù)量大概于全國每天因車禍死亡的人數(shù)相當(dāng)。據(jù)有關(guān)部門統(tǒng)計(jì)，全國100多萬5歲以下兒童的死亡原因都與住進(jìn)了新裝修的房子有直接關(guān)系。目前新風(fēng)行業(yè)發(fā)展的大環(huán)境是:1、生活水平的提升讓人們不再為溫飽而發(fā)愁，越來越多的人開始關(guān)注健康問題;2、室內(nèi)裝修污染問題被曝光的頻率呈明顯上升趨勢，老人和孩子是最大的受害群體;3、由于工廠排放、汽車尾氣等問題，中國整體的空氣質(zhì)量不容樂觀，大多城市PM2.5問題是一個(gè)嚴(yán)峻的考驗(yàn);4、國家相關(guān)政策已經(jīng)出臺:近期，有關(guān)部門相繼出臺了一系列針對室內(nèi)空氣污染問題的行業(yè)規(guī)范，對新建住宅室內(nèi)空氣質(zhì)量的各項(xiàng)指標(biāo)制定了明確標(biāo)準(zhǔn)，提出在今后的住宅建設(shè)上要大力推廣新風(fēng)系統(tǒng)，讓室內(nèi)空氣健康的概念深入民心。但是由于中國大部分地區(qū)霧霾嚴(yán)重，新風(fēng)在從室外被引入中央空調(diào)時(shí)需要把粉塵濃度降到標(biāo)準(zhǔn)以下，通常經(jīng)由具備空氣凈化能力的新風(fēng)系統(tǒng)引入的新風(fēng)必須達(dá)到粉塵濃度小于35微克/每立方的標(biāo)準(zhǔn)。
[0003]現(xiàn)在市場上對粉塵的凈化方法大致分為兩種。一種是過濾網(wǎng)凈化，即通過多層濾網(wǎng)，來過濾掉空氣中的顆粒物，包括粉塵、某些細(xì)菌、皮肩等。特別是HEPA高效濾網(wǎng)，對0.1微米和0.3微米顆粒的過濾效率可以達(dá)到99.7%。但過濾網(wǎng)存在需要經(jīng)常進(jìn)行更換的問題。
[0004]另一種是使用靜電除塵技術(shù)，但靜電除塵技術(shù)容易產(chǎn)生臭氧，而臭氧是對人體有害的。如常用的靜電除塵技術(shù)是基于放電電極高壓放電，使空氣電離，產(chǎn)生正離子和負(fù)離子，從而使粉塵帶電，被吸附在集塵電極上，從而使空氣得到凈化。電壓越高(40?75kV甚至10kV以上)、風(fēng)速越小，除塵效果越好。此種方法的除塵效率能達(dá)到99%以上。然而靜電除塵技術(shù)卻無法成為室內(nèi)除塵的主流技術(shù)，其主要原因在于靜電除塵過程中會(huì)產(chǎn)生大量的臭氧。
[0005]如“儲(chǔ)金宇等”著的2012年由“化學(xué)工業(yè)出版社”出版的“臭氧技術(shù)及應(yīng)用”，其中第19-40頁，對靜電除塵產(chǎn)生臭氧的原理進(jìn)行了如下描述:電離過程中產(chǎn)生的高速電子轟擊氧氣，使其分解成氧原子，之后通過三體碰撞反應(yīng)形成臭氧:
[0006]e+02—20+e (I)
[0007]0+02+M^03+M (2)
[0008]式中M是氣體分子中任何其他氣體分子。
[0009]“靜獻(xiàn)等”撰寫的“電除塵器內(nèi)臭氧產(chǎn)生規(guī)律實(shí)驗(yàn)研究”，2011年“中國環(huán)保產(chǎn)業(yè)”，第42-45頁，其中研究表明靜電除塵產(chǎn)生的臭氧濃度隨電壓的增大而增大，隨風(fēng)速的增大而減小，參見圖1:當(dāng)電壓為35kV、風(fēng)速為1.0m/s時(shí)，在實(shí)驗(yàn)箱內(nèi)產(chǎn)生的臭氧濃度約為0.lppm。在實(shí)際應(yīng)用中，為了達(dá)到更好的除塵效率，電壓會(huì)增加，通常為40?75kV，且風(fēng)速會(huì)減小，所產(chǎn)生的臭氧含量將會(huì)更高。
[0010]臭氧對人體的危害已經(jīng)經(jīng)過大量研究得到證實(shí)，當(dāng)臭氧濃度約為0.03mg/m3時(shí)，鼻、眼粘膜和皮膚就會(huì)受到刺激，更高含量的臭氧會(huì)引起上呼吸道炎癥，嚴(yán)重時(shí)會(huì)導(dǎo)致人體皮膚癌變和肺氣腫。國家規(guī)定的臭氧限值是0.16mg/m3，約為80ppb，當(dāng)室內(nèi)臭氧濃度達(dá)到此限值時(shí)，已經(jīng)對人體產(chǎn)生很大危害了，
[0011]由圖1可以看出，正常工作的靜電除塵凈化器產(chǎn)生的臭氧肯定超過國家標(biāo)準(zhǔn)，當(dāng)臭氧由進(jìn)風(fēng)口排入室內(nèi)，必然會(huì)對人體造成危害。理論上臭氧的分解速度很快(半衰期為6分鐘)，，但當(dāng)凈化器工作時(shí)，臭氧被源源不斷的帶入室內(nèi)，會(huì)使室內(nèi)臭氧濃度維持在一個(gè)較高水平，其對人體的危害不容忽視。
[0012]綜上所述，靜電除塵技術(shù)是一種有效的除塵方法，但其帶來的嚴(yán)重后果使其注定不可大量用于室內(nèi)，除了臭氧的危害，靜電除塵技術(shù)還存在其他缺陷，如設(shè)備成本高(耗電大)、一次通過凈化效率低(特別是小粒徑顆粒)，安裝運(yùn)維要求高等。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0013]本發(fā)明提供一種可再生的空氣顆粒凈化裝置，以解決上述問題，本方案將不直接采用靜電式空氣過濾技術(shù)過濾新風(fēng)中的粉塵，而是過濾網(wǎng)作為中效過濾材料(前端加初效過濾網(wǎng))，過濾網(wǎng)可以采用以高分子納米材料為基礎(chǔ)的過濾網(wǎng)。但是眾所周知，過濾材料在一定的時(shí)間后會(huì)飽和，必須更換，否則效率將變得十分低下。在本案中為了延長過濾網(wǎng)的使用壽命減少更換次數(shù)，本案對用于過濾新風(fēng)中的粉塵的凈化工況，提出了一種可再生型的過濾系統(tǒng)，這種系統(tǒng)是把過濾網(wǎng)和靜電式空氣過濾技術(shù)相結(jié)合，以在主管道中利用過濾網(wǎng)進(jìn)行新風(fēng)過濾，待過濾網(wǎng)飽和后再利用系統(tǒng)中的風(fēng)機(jī)反吹方式將粉塵反吹到系統(tǒng)的副管道中并利用在副管道中的靜電式收塵模塊把粉塵收集起來，定期清洗后可以反復(fù)使用，這種系統(tǒng)的好處是一方面延長了納米過濾網(wǎng)的使用壽命，另一方面也避免了使用靜電式空氣過濾技術(shù)帶來的耗電量高及產(chǎn)生臭氧的問題。和全熱交換模塊聯(lián)用可以最大限度的節(jié)省能源。
[0014]本發(fā)明的技術(shù)方案為:
[0015]—種可再生的空氣顆粒凈化裝置，包括新風(fēng)凈化模塊，新風(fēng)凈化橫塊主要由模塊主管道、排風(fēng)管道、第一旁通再生管道、第二旁通再生管道和控制單元構(gòu)成，模塊主管道內(nèi)依次設(shè)有新風(fēng)進(jìn)口，新風(fēng)進(jìn)風(fēng)閥門，新風(fēng)過濾單元，新風(fēng)出風(fēng)閥門，新風(fēng)出口 ；排風(fēng)管道依次設(shè)有排風(fēng)管進(jìn)口，排風(fēng)閥，排風(fēng)管出口 ；
[0016]第一旁通再生管道內(nèi)設(shè)有再生進(jìn)風(fēng)閥，第二旁通再生管道設(shè)有再生出風(fēng)閥和再生用靜電收塵單元；
[0017]第一旁通再生管道的兩端，其中一端連通于排風(fēng)管道的排風(fēng)管進(jìn)口與排風(fēng)閥之間位置處，另一端連通于模塊主管道的新風(fēng)出風(fēng)閥門與新風(fēng)過濾單元之間的位置處；
[0018]第二旁通再生管道的兩端，其中一端連通于排風(fēng)管道的排風(fēng)管出口與排風(fēng)閥之間位置處，另一端連通于模塊主管道的新風(fēng)進(jìn)風(fēng)閥門與新風(fēng)過濾單元之間的位置處。
[0019]進(jìn)一步地，排風(fēng)管道內(nèi)設(shè)有再生用風(fēng)機(jī)，以加大風(fēng)量。
[0020]進(jìn)一步地，還包括全熱交換模塊，全熱交換模塊的進(jìn)口連接于新風(fēng)出口，全熱交換模塊的出口連接于排風(fēng)管進(jìn)口。
[0021]進(jìn)一步地，控制單元連接控制新風(fēng)進(jìn)風(fēng)閥門、新風(fēng)出風(fēng)閥門、再生進(jìn)風(fēng)閥、再生出風(fēng)閥、排風(fēng)閥的開啟與關(guān)閉。
[0022 ]進(jìn)一步地，模塊主管道內(nèi)設(shè)有進(jìn)風(fēng)口顆粒傳感器和出風(fēng)口顆粒傳感器。
[0023 ]進(jìn)一步地，排風(fēng)管道內(nèi)設(shè)有顆粒傳感器。
[0024]進(jìn)一步地，顆粒傳感器位于排風(fēng)管進(jìn)口或排風(fēng)管出口附近。
[0025]另外提供一種空氣凈化方法，包括凈化狀態(tài)和再生狀態(tài)，凈化狀態(tài)實(shí)現(xiàn)空氣的凈化，再生狀態(tài)實(shí)現(xiàn)新風(fēng)過濾單元的自清潔。
[0026]進(jìn)一步地，凈化狀態(tài)過程中，控制單元控制進(jìn)新風(fēng)進(jìn)風(fēng)口閥門和新風(fēng)出風(fēng)閥門處于打開狀態(tài)，控制再生進(jìn)風(fēng)閥和再生出風(fēng)閥處于關(guān)閉狀態(tài)，排風(fēng)閥處于打開狀態(tài)，再生用風(fēng)機(jī)和再生用靜電收塵單元處于關(guān)閉狀態(tài)，室外空氣通過進(jìn)風(fēng)口閥門處進(jìn)入模塊主管道，然后通過新風(fēng)過濾單元過濾掉空氣中的顆粒物，再由出風(fēng)口閥門進(jìn)入到全熱交換模塊或空調(diào)系統(tǒng)，當(dāng)進(jìn)風(fēng)口顆粒傳感器和出風(fēng)口顆粒傳感器獲得的空氣中可吸入顆粒濃度數(shù)據(jù)差值持續(xù)小于設(shè)定值n0且時(shí)間處于設(shè)定時(shí)間段11和t2之間時(shí)，控制單元判斷新風(fēng)過濾單元是否飽和，若飽和則進(jìn)入再生狀態(tài)，若不飽和由維持在凈化狀態(tài)。
[0027]進(jìn)一步地，再生狀態(tài)為，控制單元控制新風(fēng)進(jìn)風(fēng)閥門和新風(fēng)出風(fēng)閥門關(guān)閉，同時(shí)控制再生進(jìn)風(fēng)閥和再生出風(fēng)閥打開，排風(fēng)閥關(guān)閉開啟一部分，然后控制再生用風(fēng)機(jī)和再生用靜電收塵單元開始工作，引導(dǎo)排風(fēng)管道和第一、第二旁通管道內(nèi)的氣流流通，氣流依次通過排風(fēng)管進(jìn)口，再生用風(fēng)機(jī)，第一旁通管道，新風(fēng)過濾單元，第二旁通管道，再生用靜電收塵單元，排風(fēng)管出口，從而使新風(fēng)過濾單元中的顆粒物被反吹轉(zhuǎn)移到再生用靜電收塵單元，最后被收集存儲(chǔ)，達(dá)到新風(fēng)過濾單元的再生效果，控制單元控制各個(gè)模塊維持該狀態(tài)持續(xù)一個(gè)設(shè)定時(shí)間t0后，控制單元重新判斷進(jìn)風(fēng)口顆粒傳感傳感器和出風(fēng)口顆粒傳感器的數(shù)據(jù):a.當(dāng)進(jìn)風(fēng)口顆粒傳感器的數(shù)據(jù)值 < 設(shè)定值nl時(shí)重新控制各個(gè)設(shè)備進(jìn)入凈化狀態(tài)；
[0028]b.當(dāng)進(jìn)風(fēng)口顆粒傳感器的數(shù)據(jù)值>nl時(shí)，繼續(xù)判斷出風(fēng)口顆粒傳感器的數(shù)據(jù)值，如果該數(shù)據(jù)值>設(shè)定值n2，自動(dòng)控制單元向管理人員發(fā)送需要清洗靜電除塵單元的報(bào)警信息，否則再持續(xù)再生狀態(tài)t時(shí)間，然后循環(huán)往復(fù)。
【附圖說明】
[0029]圖1為靜電除塵氣箱內(nèi)(體積為0.25m3)臭氧的平均濃度與電壓、風(fēng)速的關(guān)系示意圖。
[0030]圖2全熱交換器模塊與新風(fēng)凈化模塊聯(lián)合工作示意圖[0031 ]圖3新風(fēng)凈化模塊結(jié)構(gòu)及工作過程示意圖
[0032]圖4新風(fēng)凈化橫塊控制流程圖
【具體實(shí)施方式】
[0033]以下對本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行說明，