[發(fā)明專利]室內(nèi)空氣凈化裝置

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200710028239.X
• 申請日: 2007-05-25
• 公開（公告）號: CN101058052A
• 公開（公告）日: 2007-10-24
• 發(fā)明（設計）人: 張立志
• 申請（專利權）人: 華南理工大學
• 主分類號: B01D53/22
• 分類號: B01D53/22;B01D46/54
• 代理公司: 廣州粵高專利代理有限公司
• 代理人: 何淑珍

技術領域

本發(fā)明涉及一種空氣凈化技術，特別涉及一種利用中空纖維來凈化室內(nèi)空氣的技術與裝置。

背景技術

良好的室內(nèi)空氣環(huán)境對人體健康至關重要。上世紀七十年代能源危機和建筑及相關技術的發(fā)展，導致建筑密閉性提高、運行能耗下降、建筑內(nèi)新風量減少；另一方面，新型建筑裝飾材料大量應用，其中一些排放有害氣體。因此長期生活和工作在現(xiàn)代建筑中的人們常表現(xiàn)出一系列病態(tài)反應：頭痛、困倦、惡心和流鼻涕等，被稱為“病態(tài)建筑綜合癥”。據(jù)報道，美國每年因室內(nèi)空氣品質(zhì)低劣造成的直接經(jīng)濟損失高達400億美元以上，全世界每年有2400萬人的死亡與室內(nèi)污染有關；近年來我國每年由室內(nèi)空氣污染引起的死亡人數(shù)達11萬之多，每年因室內(nèi)環(huán)境污染危害健康導致的經(jīng)濟損失約千億人民幣，因此，室內(nèi)空氣品質(zhì)改善和控制成為許多國家政府、研究人員和百姓普遍關注的問題。

造成室內(nèi)空氣品質(zhì)低劣的主要原因是室內(nèi)建材、家具及裝修過程中使用的粘結(jié)劑、涂料和油漆等釋放大量的揮發(fā)性有機化合物(VOCs)。VOCs是一類低沸點的有機化合物的總稱，通常將所有室內(nèi)有機氣態(tài)物質(zhì)稱為VOCs。它們對人的呼吸系統(tǒng)、心血管系統(tǒng)和神經(jīng)系統(tǒng)會產(chǎn)生明顯的不良影響，甚至還會致癌。因此，室內(nèi)VOCs濃度過高是造成室內(nèi)空氣品質(zhì)低劣，從而引發(fā)病態(tài)建筑綜合癥的主要原因。因此如何消除室內(nèi)空氣中的VOCs是實現(xiàn)室內(nèi)空氣品質(zhì)控制的關鍵。

空氣凈化器是從空氣中分離和去除一種或多種污染物的設備。使用空氣凈化器，是改善室內(nèi)空氣質(zhì)量、創(chuàng)造健康舒適的室內(nèi)環(huán)境十分有效的方法。目前的空氣凈化方法，主要有物理吸附法、化學處理法、離子化法和光催化法。這些凈化技術之中，只有物理吸附法技術比較成熟，其它幾種方法尚處于機理性的基礎研究階段，目前實用化方面還存在不少障礙。

物理吸附法的原理是當含有VOCs的氣流流過多孔固體吸附劑時，由于吸附劑與VOCs之間的分子間范德華作用力，VOCs分子被吸附到固體吸附劑的微孔中，從而將空氣中的VOCs脫除。它的優(yōu)點是吸附速度快、污染物濃度高、低的場合均可適用，原理和技術也比較成熟。但是，吸附劑飽和后需要再生，這需要消耗額外的熱量，使用時將帶來能源的巨大浪費。另外，吸附劑的頻繁吸附/再生也會使吸附劑存在劣化的可能，帶來凈化能力的衰減。

申請?zhí)?00510077239.X的中國發(fā)明專利，公開日是2006年01月04日，它公開了一種膜分離空氣凈化器，包括風壓裝置和空氣分離裝置。其特征在于，所述空氣分離裝置包括有膜壁密布微孔的分離膜，所述分離膜為1層或2層以上，采用具有選擇透過能力的分離膜做分離介質(zhì)，空氣在風壓裝置的作用下流向分離膜，分子小于膜壁微孔的氣體通過膜壁為濾出氣體，而分子大于膜壁微孔的氣體被分離膜截流，從而達到氣體分離的目的。該空氣凈化技術采用微孔膜分離，分離機理為分子篩分，一種孔徑只能分離一種VOCs氣體，分離效果很差，加上平板膜裝填密度小，傳質(zhì)效率低，空氣凈化效果不佳。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術的缺點，提供一種節(jié)能、高效的室內(nèi)空氣凈化裝置。

本發(fā)明的室內(nèi)空氣凈化裝置包括進風口、殼體、風機、排風口、真空泵和揮發(fā)性有機化合物(VOCs，下同)出口；所述殼體中設有中空纖維，環(huán)氧樹脂封頭將中空纖維封隔成殼程和管程，形成類似管殼式換熱器的結(jié)構；所述進風口與殼體一端相連，殼體與真空泵相連，揮發(fā)性有機化合物出口與真空泵相連；所述風機與殼體另一端相連，并與排風口相連；室內(nèi)空氣中的揮發(fā)性有機化合物在真空泵抽吸作用下滲透進入中空纖維的管程或殼程，將所述揮發(fā)性有機化合物通過真空泵經(jīng)揮發(fā)性有機化合物出口排出。

作為優(yōu)選方案，所述中空纖維由二層構成，一層為多孔性支撐層，另一層為致密無孔皮層，所述致密無孔皮層位于中空纖維外側(cè)或內(nèi)側(cè)。中空纖維外徑1.0—10.0mm，壁厚100—200μm。

所述多孔性支撐層由聚偏氟乙烯、聚醚酰亞膠、聚丙烯腈、聚丙稀或聚砜制成，其孔徑為0.4—2.0μm，厚度為100—200μm；所述致密皮層由聚二甲基硅氧烷或聚醚嵌段酰胺制成，其厚度為0.2—5μm，無孔。

在所述殼體與真空泵之間設一個冷阱，殼體與冷阱相連，冷阱與真空泵相連；所述冷阱內(nèi)部設有冷劑盤管；將所述揮發(fā)性有機化合物通過冷阱進行冷凝回收，未冷凝部分再排到室外。