CN201028711Y - 空调净化消毒装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种空调净化消毒装置，在空调通风管道内设置W形的过滤器，W形过滤器凹陷处设置紫外灯，在该过滤器上方设置数级拼装积木式窄间距静电场装置。过滤器包括三层，中间一层为分子筛吸附介质，两边为聚丙烯过滤网板，最外层两边为金属过滤网。集静电吸附、紫外线照射、纳米光催化技术为一体，能吸收空气中的尘埃并吸附甲醛、苯系物、TVOC等有害气体，有效净化室内空气和中央空调内的气流。

Description

空调净化消毒装置

技术领域

本实用新型涉及一种用于中央空调通风系统的空气净化消毒装置。这种装置采用特种窄间距静电场与紫外线光催化的复合技术，可以与任何规格的中央空调配合，能有效地解决了中央空调系统存在的污染问题，为贯彻卫生部《公共场所集中空调通风系统卫生规范》，为进一步执行国家《室内空气质量标准》，保护室内环境，保护人民健康提供了理想的装备。

背景技术

中央空调系统容易成为细菌等微生物繁衍滋长的温床，存在传染多种疾病的隐患。专家认为：在装有空调的建筑内，如不解决空调产生的污染问题，那么其他所有的净化措施都将成为无效。

中国室内装饰协会对北京市办公场所室内空气最新抽样检测结果显示，有害物质超标率达80.56％，其中，使用空调建筑的密封性能好，新风不足以及空调本身成为污染源是主要的原因。2006年7月，深圳市疾病预防控制中心公布了该市部分高档酒店及公共场所冷气系统卫生检查情况，结果军团菌检出率高达75％。2004年，卫生部曾组织开展全国公共场所空调通风系统卫生状况监督检查，结果显示：全国30个省、市、自治区60多个城市的937家公共场所中，合格的仅58家，仅占抽检总数的6.2％。

我国颁布了《消毒技术规范》、《公共场所集中空调通风系统卫生规范》与《室内空气质量标准》，规定新建、改建、扩建的公共场所集中空调通风系统，都必须按卫生部规定的室内空气标准(包括细菌)进行清洗、检测，并安装空气消毒净化系统。

国际上解决中央空调净化消毒问题比较成熟的方法是采用高效过滤器(HEPA)技术。高效过滤器(HEPA)对可吸入颗粒物(PM10)与细菌等微生物气溶胶有很高的滤除效率，因而被大量用于医院、制药、电子、宇航、食品等专业行业的“无菌无尘”场合。国外也有将高效过滤器(HEPA)用于民用建筑的中央空调的通风系统与新风系统。但由于高效过滤器(HEPA)的阻力大，容尘量小，造成了能耗高、运行费用大，因此在民用市场应用方面受到了根本的限制。我国目前大多数城市的大气状况不容乐观，许多公共场所的人流量很大，在这种情况下，更不适合在中央空调通风系统中采用高效过滤器(HEPA)。卫生部《公共场所集中空调通风系统卫生规范》中规定使用的净化消毒装置的阻力损失必须小于50Pa。这样，我国公共场所及其他场合的集中空调通风系统安装净化消毒装置基本把高效过滤器(HEPA)技术排斥在外。

美国honeywell公司曾开发一种能用于管道净化的小型的单元式静电除尘装置，后来被大量用于中央空调系统。这种静电除尘装置采用细线放电，平行板电极收尘的双区结构，对PM10与细菌等微生物有一定的去除效率。美国的这种双区拼装积木式窄间距静电场装置在世界各地推广的过程中，被发现了存在容易断线、产生过量臭氧等缺陷，但到目前为止，该产品依然没有任何改进。在我国的有关规范中规定，一些需要重点控制细菌等微生物的场合，禁止使用这种单独的静电除尘设备。国内有的企业采用中效过滤器或单独的静电除尘设备，用于中央空调通风系统，其净化消毒效果不能全面达到《公共场所集中空调通风系统卫生规范》的要求。

中国专利公报在2005年公开了一项专利号为CN1594999的“组合式空气净化杀菌装置”专利，这是一种采用臭氧-光催化及水雾喷淋-气水分离技术组合而成的空气净化杀菌装置。该装置采用的臭氧消毒方法为化学消毒方法，被卫生部规定不能用于动态有人场合。其水雾喷淋-气水分离部件的风阻明显大于50Pa且该技术属于湿法净化，与本实用新型提出的干法净化截然不同。

针对上述产品与技术的缺陷，本实用新型采用静电吸附、紫外线照射以及纳米光催化为一体的复合净化消毒技术，其为可以连续对空气进行净化消毒的物理方法。使整个装置能完美地达到《公共场所集中空调通风系统卫生规范》规定的各项指标。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种集静电吸附、紫外线照射以及纳米光催化三个技术手段为一体的空调净化消毒装置，用于集中式(中央)空调通风系统中的空气净化消毒。

本实用新型采取如下技术方案：一种空调净化消毒装置，在空调通风管道内设置W形的过滤器，W形过滤器凹陷处设置紫外灯，在该过滤器上方设置数级拼装积木式窄间距静电场装置。将过滤器设置为W形的目的在于使过滤器能够被紫外灯发出的紫外光充分、均匀地照射，过滤器的形状也可以为S形以及其他能够被充分照射的形状。

上述技术方案中，所述的过滤器包括三层，中间一层为分子筛吸附介质，分子筛吸附介质的两边为聚丙烯过滤网板，最外层两边为金属过滤网。过滤器与拼装积木式窄间距静电场装置复合实现静电过滤除尘除菌的功能，过滤器依靠镜象力截获前级穿透静电场而逃逸的荷电粒子。金属过滤网的网孔直径应小于或等于2毫米。金属过滤网由多层金属箔折叠成型，有较大的表面积，有利于收尘。分子筛、活性炭等吸附介质用于去除甲醛、苯系物、TVOC等气体污染物，根据使用场合空气的特点之不同需要，可以选择性地充填分子筛、活性炭等吸附介质。

为了使紫外光能够多向反射，所述的金属过滤网为波浪形。采用波浪形结构的目的在于使过滤器的金属表面能多向反射紫外线，形成聚光，以加强紫外线杀菌与催化的作用。

所述的拼装积木式窄间距静电场装置包括放电极、收尘极和绝缘子，放电极与收尘极间隔平行排列，放电极两端连接放电极连接件，放电极的下部为锯齿状，放电极的上部为管状，锯齿状放电极与收尘极形成放电区，管状放电极与收尘极形成收尘区，收尘极两端连接收尘极连接件，放电极连接件和收尘极连接件分别连接在绝缘子上。同极距小于100毫米，即相邻放电极之间的间距小于100毫米，相邻收尘极之间的间距小于100毫米。

所述的绝缘子由若干个绝缘子单元拼装而成，绝缘子单元的一侧面设有锲形凹槽，另一侧面设有对应匹配的锲形凸缘，一绝缘子单元的锲形凸缘嵌入另一绝缘子单元的锲形凹槽内。每个绝缘子单元就是一个子放电区和一个子收尘区，将若干个绝缘子单元拼装起来就形成大的放电区和收尘区，放电极和收尘极的长度是可调的，绝缘子单元也可以根据使用空调的不同形状以及大小进行拼装，使用起来非常方便。

前面所述的窄间距拼装积木式窄间距静电场装置放电极为锯齿状。锯齿状放电电极比细线具有较小的电晕电流，有较好的电晕放电效果，且没有断线的可能。这种被称为拼装积木式窄间距的拼装积木式窄间距静电场装置可以通过特殊设计的绝缘子之间的连接拼装成任意大小的外形尺寸，大大地节约了制作的装备成本。该特殊设计的绝缘子分列在装置迎风面的两侧，不会受到含尘气流的污染，从而克服了早先安装在迎风面中间的绝缘子容易受高湿或气流携带的尘埃粒子的影响引起爬电或短路的缺陷。

拼装积木式窄间距静电场装置为正电晕放电，拼装积木式窄间距静电场装置中充满了高能量、高浓度的正离子。正离子使通过的气流中的尘埃粒子与微生物气溶胶荷电并达到饱和电量，部分荷电的尘埃粒子与微生物气溶胶受静电场的库仑力作用到达收尘极板，部分荷电的微生物粒子会穿过静电场，被后级过滤器截获。

本实用新型可以安装在中央空调通风系统的回风段、出风段、出风口、回风口、新风口、新、回风混合段，也可以与中央空调末端配合使用。通过缩接空调净化消毒装置的两端连接在中央空调通风管道上。

应用时，通过中央空调的气流从窄间距拼装积木式窄间距静电场装置进入，气体中的尘埃粒子，包括微生物粒子能够迅速通过锯齿状放电电极与管荷电并达到饱和电量，部分带电尘粒在平行管状收尘电极的作用下从气流中分离出来并被收集到管状收尘电电极上。部分带电尘粒(包括微生物粒子)穿过拼装积木式窄间距静电场装置，依靠镜象力被后级的网状金属过滤网截获。网状金属过滤网中间的介质框架中充填的介质，可以吸附气流中的甲醛、苯系物、TVOC等有害气体。紫外线灯安装在W状的网状金属过滤网的中间。紫外线灯可以进一步杀灭空气中的细菌等微生物，并能与网状金属过滤网表面涂敷的光催化剂共同作用，可以分解截获的细菌及其产生的代谢物、碎片等有机污染物，对空气中的甲醛、苯系物与TVOC等有害气体也有一定的降解作用。

本实用新型的优点如下：

一、静电吸附与紫外线循环风的双重消毒作用，可以使中央空调出风口的细菌总数、真菌总数小于等于500cfu/m³；溶血性链球菌等致病微生物不得检出；可吸入颗粒物(PM10)≤0.15mg/m3；装置阻力≤050Pa；臭氧浓度0.16mg/m3；净化效率：污染物一次通过≥50％；污染物高浓度连续运行效率下降＜10％。

二、本实用新型的紫外线光催化模块具有进一部杀灭、分解细菌等微生物以及分解细菌等微生物产生的代谢物、碎片等有机污染物的作用。整个装置集静电吸附、紫外线照射、纳米光催化技术为一体，能完美地达到《公共场所集中空调通风系统卫生规范》规定的各项指标。结构合理，简单紧凑，阻力小、能耗低、效率高、使用方便，能够在不影响中央空调通风系统工作性能的情况下，与各种中央空调配套使用，达到卫生部《公共场所集中空调通风系统卫生规范》要求。

三、本实用新型可以连续运行在100％的高湿气流中，不影响其净化消毒性能。

四、本实用新型可以与任何中央空调配套使用，不影响中央空调的运行。

附图说明

图1为本实用新型的剖面结构示意图；

图2为图1的府视图；

图3为过滤器的放大结构示意图。

图中代码说明

1——过滤器           11——分子筛吸附介质

12——聚丙烯过滤网板  13——金属过滤网

2——紫外灯           3——拼装积木式窄间距静电场装置

4——缩接             5——空调通风管道

具体实施方式

下面结合附图1、图2以及图3对本实用新型进一步说明：一种空调净化消毒装置，在空调通风管道内设置W形的过滤器1，W形过滤器1凹陷处设置紫外灯2，在该过滤器1上方设置数级拼装积木式窄间距静电场装置3。将过滤器1设置为W形的目的在于使过滤器1能够被紫外灯2发出的紫外光充分照射，过滤器1的形状也可以为S形以及其他能够被充分照射的形状，紫外灯2布置在W形过滤器1凹陷处，使紫外光均匀照射在过滤器1上。

上述技术方案中，所述的过滤器1包括三层，中间一层为分子筛吸附介质11，分子筛吸附介质11的两边为聚丙烯过滤网板12，最外层两边为金属过滤网13。过滤器1与拼装积木式窄间距静电场装置2复合实现静电过滤除尘除菌的功能，过滤器1依靠镜象力截获前级穿透静电场而逃逸的荷电粒子。金属过滤网13的网孔直径应小于或等于2毫米。金属过滤网13由多层金属箔折叠成型，有较大的表面积，有利于收尘。分子筛、活性炭等吸附介质用于去除甲醛、苯系物、TVOC等气体污染物，根据使用场合空气的特点之不同需要，可以选择性地充填分子筛、活性炭等吸附介质。

为了使紫外光能够多向反射，所述的金属过滤网13为波浪形。采用波浪形结构的目的在于使过滤器1的金属表面能多向反射紫外线，形成聚光，以加强紫外线杀菌与催化的作用。

所述的拼装积木式窄间距静电场装置3包括放电极、收尘极和绝缘子，放电极与收尘极间隔平行排列，放电极两端连接放电极连接件，放电极的下部为锯齿状，放电极的上部为管状，锯齿状放电极与收尘极形成放电区，管状放电极与收尘极形成收尘区，收尘极两端连接收尘极连接件，放电极连接件和收尘极连接件分别连接在绝缘子上。同极距小于100毫米，即相邻放电极之间的间距小于100毫米，相邻收尘极之间的间距小于100毫米。

所述的绝缘子由若干个绝缘子单元拼装而成，绝缘子单元的一侧面设有锲形凹槽，另一侧面设有对应匹配的锲形凸缘，一绝缘子单元的锲形凸缘嵌入另一绝缘子单元的锲形凹槽内。每个绝缘子单元就是一个子放电区和一个子收尘区，将若干个绝缘子单元拼装起来就形成大的放电区和收尘区，放电极和收尘极的长度是可调的，绝缘子单元也可以根据使用空调的不同形状以及大小进行拼装，使用起来非常方便。

前面所述的窄间距拼装积木式窄间距静电场装置3的放电极为锯齿状。锯齿状放电电极比细线具有较小的电晕电流，有较好的电晕放电效果，且没有断线的可能。这种被称为拼装积木式窄间距的拼装积木式窄间距静电场装置可以通过特殊设计的绝缘子之间的连接拼装成任意大小的外形尺寸，大大地节约了制作的装备成本。该特殊设计的绝缘子分列在装置迎风面的两侧，不会受到含尘气流的污染，从而克服了早先安装在迎风面中间的绝缘子容易受高湿或气流携带的尘埃粒子的影响引起爬电或短路的缺陷。

拼装积木式窄间距静电场装置3为正电晕放电，拼装积木式窄间距静电场装置2中充满了高能量、高浓度的正离子。正离子使通过的气流中的尘埃粒子与微生物气溶胶荷电并达到饱和电量，部分荷电的尘埃粒子与微生物气溶胶受静电场的库仑力作用到达收尘极板，部分荷电的微生物粒子会穿过静电场，被后级过滤器截获。

本实用新型可以安装在中央空调通风系统的回风段、出风段、出风口、回风口、新风口、新、回风混合段，也可以与中央空调末端配合使用。通过缩接4空调净化消毒装置2的两端连接在中央空调通风管道5上。

应用时，通过中央空调的气流从如图1所示的窄间距拼装积木式窄间距静电场装置3进入，气体中的尘埃粒子，包括微生物粒子能够迅速通过锯齿状放电电极与管荷电并达到饱和电量，部分带电尘粒在平行管状收尘电极的作用下从气流中分离出来并被收集到管状收尘电电极上。部分带电尘粒(包括微生物粒子)穿过拼装积木式窄间距静电场装置，依靠镜象力被后级的网状金属过滤网截获。网状金属过滤网中间的介质框架中充填的介质，可以吸附气流中的甲醛、苯系物、TVOC等有害气体。紫外线灯安装在W状的网状金属过滤网的中间。紫外线灯可以进一步杀灭空气中的细菌等微生物，并能与网状金属过滤网表面涂敷的光催化剂共同作用，可以分解截获的细菌及其产生的代谢物、碎片等有机污染物，对空气中的甲醛、苯系物与TVOC等有害气体也有一定的降解作用。

Claims (4)

1.一种空调净化消毒装置，其特征在于：在空调通风管道内设置W形的过滤器，W形过滤器凹陷处设置紫外灯，在该过滤器上方设置数级拼装积木式窄间距静电场装置。

2.根据权利要求1所述的空调净化消毒装置，其特征在于：所述的过滤器包括三层，中间一层为分子筛吸附介质，两边为聚丙烯过滤网板，最外层两边为金属过滤网。

3.根据权利要求2所述的空调净化消毒装置，其特征在于：所述的金属过滤网为波浪形。

4.根据权利要求1所述的空调净化消毒装置，其特征在于：所述的拼装积木式窄间距静电场装置包括放电极、收尘极和绝缘子，放电极与收尘极间隔平行排列，放电极两端连接放电极连接件，放电极的下部为锯齿状，放电极的上部为管状，锯齿状放电极与收尘极形成放电区，管状放电极与收尘极形成收尘区，收尘极两端连接收尘极连接件，放电极连接件和收尘极连接件分别连接在绝缘子上。

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