[發明專利]氣體凈化裝置及應用該氣體凈化裝置的車輛空氣凈化系統

有效

• 申請號: 201410150702.8
• 申請日: 2014-04-15
• 公開（公告）號: CN105080258B
• 公開（公告）日: 2017-05-10
• 發明（設計）人: 徐傳毅;王珊;葉柏盈;劉文騫;趙軍偉
• 申請（專利權）人: 納米新能源（唐山）有限責任公司
• 主分類號: B01D50/00
• 分類號: B01D50/00;H02N1/04;B60H3/06
• 代理公司: 北京市浩天知識產權代理事務所(普通合伙)11276
• 代理人: 韓龍,李淑敏

技術領域

本發明涉及一種凈化裝置，尤其涉及一種利用摩擦發電原理提高空氣過濾效果的氣體凈化裝置，以及應用該氣體凈化裝置的車輛空氣凈化系統。

背景技術

隨著經濟的不斷發展，人類生存環境也在逐漸惡劣。近些年，世界各地都出現了環境問題，尤其是空氣污染問題，例如日益嚴重的PM2.5污染。

單就車輛內部的環境污染而言，一方面是由于車輛處于空調外循環狀態時進入車內的外界空氣。外界空氣要進入車內，首先要通過車內的空調濾清器，但現有普通的空調濾清器只能過濾顆粒大小大于5微米直徑的灰塵以及花粉，對于PM2.5則無能為力。因此，面對日益嚴重的PM2.5污染，現有的車內空氣凈化系統僅僅依靠單純的空調濾清器已經不能滿足車內清新環境的需要。

針對上述情況，目前多數汽車采用車內空氣質量控制系統，其是通過車外的空氣質量傳感器，感知車外空氣質量，控制車輛內外循環，如當車外空氣質量較差的時候，空氣質量控制系統會關閉外循環進風口，把空調系統切換到內循環狀態。

但造成車輛內部環境污染的另一方面則是由于車廂內的各種裝飾材料和內部織物會散發有機物污染，其主要成分是烴類、鹵代烴、氧烴和氮烴，包括：苯系物、有機氯化物、氟里昂系列、有機酮、胺、醇、醚、酯、酸和石油烴化合物等。由此，如車輛長時間處于空調內循環狀態，便會導致車廂內空氣不流通，車廂內部有毒氣體不能排除的狀況，同樣對人體身體健康不利。

基于目前車輛的空氣循環系統存在的上述問題，有人提出了使用駐極體材料來提升車輛內部的空氣凈化能力，如中國發明專利申請“201210106165.8利用材料駐極體特性集塵的空氣凈化裝置和空氣凈化方法”。其中，駐極體是指那些能夠長期儲存空間電荷和偶極電荷的電介質材料。駐極體纖維通常帶有幾百至上千伏電壓，而纖維的間隙很小，從而形成無數個無源電極。電極間電場通常達到幾十Mv/m甚至更高，等效面電荷密度高達90nC/cm，因此駐極體空氣過濾材料除原有的機械阻擋作用外，還能夠依靠靜電力直接吸引空氣中的帶電顆粒并將其捕獲，或誘導空氣中的中性微粒產生極性再將其捕獲，從而更有效地過濾空氣中的亞微米粒子，在不增加空氣阻力的情況下顯著提高過濾效率。

駐極體材料具有優異的過濾效果，其原因在于駐極體材料中存在較高的電荷密度和較穩定的電荷穩定性，這些靜電作用能直接吸引空氣中的帶電顆粒并將其捕獲，或誘導空氣中的中性微粒產生極性再將其捕獲，因此采用駐極體材料進行過濾的過程中首先要對駐極體材料進行靜電駐極。目前的靜電駐極方法主要采用電暈放電法，電暈放電法是利用非均勻電場引起空氣的局部擊穿的電暈放電產生的粒子束轟擊電介質使之帶電。這就需要在材料制備過程中使用專用設備對材料進行駐極改性，由此使得材料加工工藝復雜，而且駐極體材料的電荷保存周期不穩定，存在用作空氣過濾材料時空氣過濾效率低的缺點。

發明內容

本發明的目的在于提供一種制作工藝簡單、價格低廉、過濾效率高的氣體凈化裝置及應用該氣體凈化裝置的車輛空氣凈化系統。

為實現上述目的，本發明的一種氣體凈化裝置及應用該氣體凈化裝置的車輛空氣凈化系統的具體技術方案為：

一種氣體凈化裝置，包括：在待凈化氣體的流動方向上依次層疊設置的摩擦發電層和凈化層，以及連接摩擦發電層與凈化層的整流電路，其中，摩擦發電層，包括至少一組相鄰設置的正極發電組件和負極發電組件，正極發電組件和負極發電組件之間形成氣流通道，在待凈化氣體的吹動下，正極發電組件和負極發電組件相互接觸摩擦產生交流電場；整流電路，將交流電場轉換為直流電場；凈化層，在直流電場的作用下過濾待凈化氣體。

一種車輛空氣凈化系統，包括車輛空調裝置和上述的氣體凈化裝置，氣體凈化裝置設置在車輛空調裝置的進風口處和/或出風口處。

本發明的氣體凈化裝置及應用該氣體凈化裝置的車輛空氣凈化系統具有以下優點：

本發明的氣體凈化裝置及應用該氣體凈化裝置的車輛空氣凈化系統在使用過程中可隨時通過摩擦發電層產生的電場吸附空氣中的帶電微粒，同時還可對過濾材料進行靜電駐極，并誘導空氣中的中性微粒產生極性，能夠使氣體凈化裝置一直保持較高的過濾效率。

本發明的氣體凈化裝置及應用該氣體凈化裝置的車輛空氣凈化系統中的摩擦發電層在產生電能時會形成高壓電場，進而能夠將待凈化氣體中的部分中性粒子強制帶電，可為后續靜電過濾層的直接吸附創造條件。

本發明的氣體凈化裝置及應用該氣體凈化裝置的車輛空氣凈化系統設備簡單、價格低廉、凈化效率高。

附圖說明