[發(fā)明專利]空氣凈化產(chǎn)品性能測(cè)試用塵源以及該塵源的發(fā)生方法、裝置

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201611006934.1
• 申請(qǐng)日: 2016-11-16
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN106855490A
• 公開(kāi)（公告）日: 2017-06-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王寶柱;廖俊;白云鶴
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 東莞市宇潔新材料有限公司
• 主分類號(hào): G01N15/02
• 分類號(hào): G01N15/02;G01N15/06
• 代理公司: 廣州市南鋒專利事務(wù)所有限公司44228
• 代理人: 羅曉聰

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及空氣凈化技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種空氣凈化產(chǎn)品性能測(cè)試用塵源以及該塵源的發(fā)生方法、裝置。

背景技術(shù)

霧霾顆粒物構(gòu)成了國(guó)內(nèi)大氣污染的主要污染物，由此引發(fā)了空氣凈化產(chǎn)品的快速發(fā)展，例如家用空氣凈化器。目前的凈化性能測(cè)試特別是耐久性測(cè)試，僅僅能夠采用“香煙煙霧”進(jìn)行測(cè)試，香煙煙霧的粒徑分布、化學(xué)成分、對(duì)顆粒物過(guò)濾器的失效機(jī)制與霧霾顆粒物相去甚遠(yuǎn)，不能夠客觀的表達(dá)空氣凈化產(chǎn)品的性能。因此，發(fā)明一種與國(guó)內(nèi)空氣污染現(xiàn)狀相近的測(cè)試用塵源，用于測(cè)試空氣凈化產(chǎn)品是有著現(xiàn)實(shí)意義的。

大量研究表明，大氣顆粒物(PM)主要由碳組分，水溶性離子(硫酸鹽、硝酸鹽、氨鹽)以及地質(zhì)塵等幾個(gè)部分組成。水溶性離子是細(xì)顆粒物中非常重要的化學(xué)組成部分，研究證實(shí)水溶性離子對(duì)大氣的消光系數(shù)具有較高的分擔(dān)率，是霧霾導(dǎo)致能見(jiàn)度降低的主要原因。在中度污染的情況下，顆粒物質(zhì)量濃度的粒徑峰值在0.8μm左右，隨著污染程度的降低，粒徑峰值隨之降低。霾中主要的離子成分為K⁺、Na⁺、Ca²⁺、Mg²⁺、Si²⁺、NH⁴⁺、SO₄^2-、NO^3-、CL^-，在重度污染天氣，SO₄^2-和Ca²⁺、Mg²⁺出現(xiàn)了明顯的峰值，表明形成霧霾的主要污染物來(lái)源是煤燃燒產(chǎn)生，在輕度霧霾天氣，NO^3-顯示出較明顯的峰值，表明主要污染物由汽車尾氣以及光化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生。

碳組份中的元素碳(EC)和有機(jī)碳(OC)也是構(gòu)成霧霾顆粒物污染的主要成分，比例約占10～20％。EC主要來(lái)源于汽車尾氣排放、燃料的不充分燃燒過(guò)程，OC來(lái)源復(fù)雜，基本來(lái)源于工業(yè)VOCs的排放、烹飪油煙等，OC多數(shù)與無(wú)機(jī)鹽構(gòu)成復(fù)雜的細(xì)微顆粒物，部分以凝聚液態(tài)顆粒物的形式存在。大量研究顯示，正常情況下PM2.5占PM10質(zhì)量濃度的55％左右。霧霾的形成是綜合了氣象條件、污染物排放、遷移凝并、光化學(xué)反應(yīng)等復(fù)雜因素的過(guò)程，最終的表現(xiàn)形式為消光與能見(jiàn)度見(jiàn)底，可吸入性顆粒物大量增加危害健康。

空氣凈化裝置的重要功能之一是使用過(guò)濾器捕集環(huán)境中的顆粒物，降低環(huán)境中的顆粒物濃度，提高環(huán)境空氣質(zhì)量。

在對(duì)聚丙烯靜電駐極型過(guò)濾器的失效機(jī)理研究中，分別采用了KCL與DEHS(癸二酸二異辛酯)產(chǎn)生的氣溶膠進(jìn)行容塵量與過(guò)濾效率的變化實(shí)驗(yàn)，結(jié)論是靜電駐極纖維表面被包覆導(dǎo)致的靜電場(chǎng)減弱是過(guò)濾效率下降直至失效的主要原因。DEHS是油性顆粒物，被捕集后在纖維表面浸潤(rùn)、包覆，屏蔽了靜電場(chǎng)，進(jìn)而導(dǎo)致失效，而KCL并不顯著。

荷電捕集型(典型形式為線板式靜電過(guò)濾器)過(guò)濾器的主要失效機(jī)制表現(xiàn)在表面極化與法拉第籠現(xiàn)象。表面極化主要是由高阻抗粉塵引起，法拉第籠現(xiàn)象則由低阻抗或高濕度粉塵引起，兩者都導(dǎo)致集塵器內(nèi)部電場(chǎng)強(qiáng)度降低，進(jìn)而粉塵收集能力下降，這一失效機(jī)制在工業(yè)積塵凈化的大量應(yīng)用實(shí)踐中已經(jīng)被證實(shí)。

由上所述，需要尋求一種接近大氣霧霾成分與粒徑分布、對(duì)過(guò)濾器的失效機(jī)制與使用環(huán)境相符的塵源，用于模擬測(cè)試空氣凈化裝置的性能顯得尤為重要。

在內(nèi)燃機(jī)、汽車、空調(diào)、吸塵器等領(lǐng)域，人工測(cè)試用塵源已經(jīng)得到廣泛應(yīng)用。

1.內(nèi)燃機(jī)行業(yè)用空氣過(guò)濾器測(cè)試粉塵。

ISO 12103-1測(cè)試粉塵，使用美國(guó)亞利桑那州鹽河谷粉塵研磨分級(jí)制成，分為A1～A4四個(gè)等級(jí)，其中A1為超細(xì)粉體，粒徑分布于1.0～10um。

2.空調(diào)行業(yè)測(cè)試用人工粉塵。

設(shè)計(jì)用于測(cè)試過(guò)濾器和加熱、制冷空調(diào)系統(tǒng)的零部件的專用測(cè)試粉塵，也被應(yīng)用于電子產(chǎn)品及其他工業(yè)和家用系統(tǒng)的部件測(cè)試中。

ASHRAE測(cè)試粉塵#1使用72％的ISO 12103-1,A2Fine Test Dust；23％的碳粉和5％的粉碎了的棉絨纖維混合而成。其混合遵照ANSI/ASHRAE標(biāo)準(zhǔn)52.2-2007的規(guī)定進(jìn)行。

ASHRAE測(cè)試粉塵#2系使用93.5％ISO 12103-1,A2Fine Test Dust；6.5％的粉碎了的棉絨纖維混合而成。其混合遵照ANSI/ASHRAE標(biāo)準(zhǔn)52.2P–Public Review Draft執(zhí)行。

3.其它國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)：