[發明專利]一種基于介質阻擋放電和PI納米膜過濾的室內空氣凈化器

有效

• 申請號: 201410636790.2
• 申請日: 2014-11-13
• 公開（公告）號: CN104437020A
• 公開（公告）日: 2015-03-25
• 發明（設計）人: 高翔;陳景歡;鄭成航;駱仲泱;岑可法;倪明江;覃睿;沈之旸;曹飛飛;劉丁丁;施正倫;周勁松
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: B01D53/32
• 分類號: B01D53/32;B01D53/86;B01D53/44;B01D46/54;F24F1/02
• 代理公司: 杭州天勤知識產權代理有限公司 33224
• 代理人: 胡紅娟

技術領域

本發明涉及室內空氣凈化領域，尤其涉及一種基于介質阻擋放電和PI納米膜過濾的室內空氣凈化器。

背景技術

一般情況下，人一天中70％～90％的時間是在室內度過的，室內空氣品質與居住者的工作效率與身心健康狀況均直接相關，而室內空氣污染物中最主要的為可吸入顆粒(PM_2.5)及揮發性有機化合物(VOCs)。人體的生理結構決定了對PM_2.5沒有任何過濾、阻攔能力,特別的是，粒徑小于1μm的顆粒(PM_1.0)，會直接進入肺泡，其對人體健康影響更大。室內的建筑裝飾材料、家具、裝修制作過程中使用的粘合劑、漆料以及日常生活中使用的洗滌劑、化妝品等化學合成品帶來的揮發性有機化合物(VOCs)，如甲醛、甲苯、氯化物、丙酮、苯酚等將對人的呼吸道、神經系統、肝臟、腎臟和消化系統將造成嚴重傷害。因而開發一種能夠同時凈化室內空氣中PM_1.0和VOCs的技術已成為當務之急。

目前國內外對室內空氣的凈化方法主要有靜電除塵法、濕式除塵法、吸附凈化法、生物過濾法、非平衡態等離子體法和納米光催化氧化法。

但單獨使用以上技術普遍存在處理效果不佳、經濟性較低等問題。其中，靜電除塵法需要振動擊打集塵級，定期清灰，而且靜電場對VOCs不起作用，基本無脫除效果；濕式除塵法必須建立一套水循環系統，對于小型生活用裝置而言，成本高，維護困難；低溫等離子體法具有裝置簡單、壓降低、啟停方便、設備緊湊和可在常溫常壓下工作等優勢，但在等離子體自由基反應過程中，同時產生O₃等有害副產物。

例如公開號為CN?102777986A的中國專利文獻公開了一種室內空氣凈化裝置，涉及空氣凈化技術領域，所解決的是提高室內空氣凈化效果的技術問題。該裝置包括箱體，及從下至上依次安裝在箱體內的風機、光觸媒模塊、離子發生器；所述箱體的下部設有進風口，其頂部設有出風口；所述風機的排風口向上，吸氣口正對箱體下部的進風口；所述光觸媒模塊有多個，從上至下布設，每個光觸媒模塊均設有多塊涂附有光觸媒涂層的玻璃基板，每個光觸媒模塊中均設有紫外線發生器；所述箱體內設有一位于兩個光觸媒模塊之間的空氣加熱艙，空氣加熱艙內設有遠紅外加熱器、溫度感應器；所述箱體下部的進風口上遮蓋有一透氣活性炭濾板。該方案綜合運用了活性炭吸附除塵和紅外線殺菌等技術，對于同時除塵和殺菌起到了一定的效果，但是該方案中依靠活性炭吸附的方法對于微小顆粒物的去除效果不佳，而且依靠活性炭吸附的去除效率太低。

另外現有工業上用于除塵的空氣凈化裝置，通常設置了多層過濾膜，以達到較高的除塵的效果。但是這些空氣凈化裝置體積龐大，由于進風口和出風口之間壓力差很大，需要大功率的風機，不但耗電大，噪音也大，不適合室內使用。

發明內容

為了克服現有技術存在的問題，本發明提供了基于介質阻擋放電和PI納米膜過濾的室內空氣凈化器，節能環保、運行成本低、無二次污染、可適用于不同室內工況。

本發明解決問題的技術方案為：一種基于介質阻擋放電和PI納米膜過濾的室內空氣凈化器，包括具有風道的箱體，箱體兩端分別是和風道連通的進口和出口，該進口處安裝有風機，所述風道內安裝有介質阻擋放電裝置；所述箱體的出口安裝有帶凈化氣出口的PI納米膜過濾罩。

所述介質阻擋放電裝置通過介質阻擋放電產生低溫等離子體，將室內揮發性有機氣體最終降解為CO₂、H₂O和其他產物。PI納米膜為納米級過濾膜，可以去除空氣中的PM_1.0。經過雙重凈化處理可以同時實現對空氣中有機污染物和固體污染物的去除。本發明中所述的PI納米膜也叫聚酰亞胺納米膜。

作為優選，所述PI納米膜過濾罩包括固定框以及以折疊方式安裝在該固定框上的PI納米膜。

作為優選，PI納米膜的納米纖維平均直徑為50～800nm；PI納米膜的孔徑為0.1～5μm，厚度為0.5～100μm。

發明人發現這種規格的PI納米膜對PM_1.0可達到99％以上的去除效率。本發明所采用的PI納米膜的孔徑較小，雖然可以攔截微笑顆粒，但是會增加一定量的氣體阻力，對過濾效率以及風機的功耗都有影響，由于

其過濾效率較高，增加能耗較少，所以總體上獲得的效益要高于普通過濾材料。