[發(fā)明專利]車內(nèi)空氣凈化系統(tǒng)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200910077004.9
• 申請(qǐng)日: 2009-01-16
• 公開（公告）號(hào): CN101474955A
• 公開（公告）日: 2009-07-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 鹿院衛(wèi);馬重芳;王丁會(huì);吳玉庭
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京工業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): B60H3/00
• 分類號(hào): B60H3/00;B60H3/06;A61L9/22;A61L9/20;A61L9/014;A61L101/04
• 代理公司: 北京思海天達(dá)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司
• 代理人: 吳蔭芳

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于環(huán)保領(lǐng)域，尤其涉及一種用于汽車室內(nèi)的空氣凈化系統(tǒng)。

背景技術(shù)

從車輛的生產(chǎn)到使用開始，其一系列的過(guò)程都伴隨著污染物的產(chǎn)生，產(chǎn)生過(guò)程主要有以下面途徑：1)車輛在生產(chǎn)時(shí)，車內(nèi)飾件要使用大量的塑料制品和粘合劑，其主要成分包括甲醛、苯、二甲苯、丙酮等，這些都是產(chǎn)生車內(nèi)環(huán)境污染的罪魁禍?zhǔn)祝?)發(fā)動(dòng)機(jī)長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)轉(zhuǎn)之后，其產(chǎn)生的熱量會(huì)增加車內(nèi)污染物的揮發(fā)；車內(nèi)的空調(diào)如果長(zhǎng)時(shí)間不進(jìn)行清洗護(hù)理，就會(huì)在其內(nèi)部附著大量污垢，所產(chǎn)生的胺、煙堿、細(xì)菌等有害物質(zhì)彌漫在車內(nèi)狹小的空間里，導(dǎo)致車內(nèi)空氣質(zhì)量差甚至缺氧；3)擺放車內(nèi)一些劣質(zhì)的毛絨玩具、靠墊等裝飾物，會(huì)增加車內(nèi)“甲醛”的釋放源。另外一些人喜歡在車?yán)飮姙⑾闼芏嘞闼腔瘜W(xué)合成物，其本身也含有害物質(zhì)，這樣只會(huì)加重污染；4)人們呼吸過(guò)程以及有些車內(nèi)抽煙現(xiàn)象的存在，給車內(nèi)的空氣品質(zhì)造成嚴(yán)重的影響。凈化汽車內(nèi)空氣，提高車內(nèi)空氣品質(zhì)越來(lái)越受到人們的關(guān)注。去除這些污染物有許多方法，其中：

(1)納米光催化(photocatalysis)空氣凈化技術(shù)是利用納米TiO₂的納米特性，使其在特定波長(zhǎng)的光照條件下，產(chǎn)生光致電子(e_CB^-)和空穴(h_VB⁺)。電子和空穴通過(guò)與催化劑表面吸附的氧和水發(fā)生反應(yīng)生成具有高活性的自由基，·OH，·O₂^-，·OH具有很強(qiáng)的氧化能力，其反應(yīng)能為120kcal/mol，高于各類化學(xué)鍵，如C-C(83kcal/mol)，C-H(99kcal/mol)，C-N(73kcal/mol)，C-O(84kcal/mol)，H-O(111kcal/mol)，N-H(93kcal/mol)，因而能完全分解各類有機(jī)物，最終生成CO₂和H₂O，達(dá)到去除污染物和殺滅細(xì)菌、病毒的目的。但是，由于光催化反應(yīng)是表面反應(yīng)，低濃度污染物能否與催化劑表面充分接觸、光源發(fā)出的光子能否激發(fā)催化劑產(chǎn)生更多的電子(e_CB^-)和空穴(h_VB⁺)，都是影響著光催化空氣凈化器效率的主要問(wèn)題。

(2)活性碳是物理法去除污染氣體重要吸附劑，它具有的較大的比表面，對(duì)污染氣體中所含的有害氣體具有很強(qiáng)的吸附作用，但由于為物理吸附，只起到了污染物的轉(zhuǎn)移，并沒(méi)有達(dá)到污染氣體的氧化分解，故使用一段時(shí)期后會(huì)出現(xiàn)吸附飽和的現(xiàn)象，需要定期清洗或更換濾芯。

(3)低溫等離子體技術(shù)(non-thermal?plasma)，通過(guò)直流電暈放電，(a)其中包含電子和正負(fù)離子，在高壓電場(chǎng)梯度作用下，這些粒子首先與空氣中的顆粒污染物發(fā)生非彈性碰撞，從而附載在其上面，使之成為荷電離子，然后在電場(chǎng)作用下沉積，這是其中的一個(gè)物理過(guò)程；(b)非平衡態(tài)等離子高能電子、離子等與污染物分子發(fā)生彈性碰撞，這些活性離子的平均動(dòng)能高于污染物分子的健能，污染物分子在這些高能電子轟擊下，電離和解離，使復(fù)雜大分子污染物轉(zhuǎn)變?yōu)楹?jiǎn)單小分子物質(zhì)，或使有毒有害物質(zhì)轉(zhuǎn)變?yōu)闊o(wú)毒無(wú)害或低毒有害物質(zhì)，從而使污染物得以降解；(c)對(duì)電子親和力強(qiáng)的一些分子，例如O₂和H₂O，一部分通過(guò)碰撞激發(fā)產(chǎn)生大量·OH，·HO₂，·O等自由基，這些自由基具有強(qiáng)氧化性，可將污染物氧化分解，達(dá)到提高空氣品質(zhì)的目的。但這種方式的凈化效率不是很高。

由于各種技術(shù)的有各自的局限性，要達(dá)到高效去除污染物的目的，目前還沒(méi)有有效的手段。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種集納米光催化技術(shù)、低溫等離子體技術(shù)及活性碳吸附技術(shù)于一體的車內(nèi)空氣凈化系統(tǒng)，該系統(tǒng)可同時(shí)實(shí)現(xiàn)污染氣體的高效去除及病菌、病毒的殺滅目的，提高車內(nèi)空氣品質(zhì)，改善生活環(huán)境。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的解決方案是：提供一種集納米光催化技術(shù)、低溫等離子體技術(shù)及活性碳吸附技術(shù)于一體的車載空氣凈化凈化系統(tǒng)。它包括有將污染氣體引入凈化系統(tǒng)中的風(fēng)扇，在凈化系統(tǒng)內(nèi)布置等離子體電極結(jié)構(gòu)與催化劑膜，在平行放置的等離子體電極結(jié)構(gòu)與催化劑膜5的中間布置紫外燈4，在凈化系統(tǒng)外部布置與電極結(jié)構(gòu)兩極及紫外燈相連接的變壓器3和鎮(zhèn)流器7。

紫外燈4可以為365nm波長(zhǎng)的黑光燈，也可以為254nm波長(zhǎng)的石英燈。

催化劑膜8為負(fù)載于活性炭網(wǎng)上的納米TiO₂膜，活性炭網(wǎng)可以為蜂窩狀活性炭網(wǎng)，也可以為活性炭纖維網(wǎng)，還可以為將活性炭顆粒粘附于其他載體表面形成的活性炭顆粒網(wǎng)。