[发明专利]一种空气净化器

说明书

技术领域

本发明涉及一种空气净化装置，特别是适用于室内及车内的空气净化器，其能够高效、安全地净化空气，去除空气中有害污染物，尤其是去除空气中挥发性有害有机化合物如甲醛、苯及苯系物如甲苯、二甲苯等，以及悬浮颗粒。

背景技术

随着全球工业化、城市化加速推进，复杂的环境问题不断呈现，大气中挥发性有机化合物（Volatile Organic Compounds，VOCs）的污染问题日益严重。

不同机构对VOCs的定义标准有一定的差异。美国国家环保署(USEPA)对VOCs的定义是：任何一种参加大气光化学反应的含碳化合物，不包括一氧化碳、二氧化碳、碳酸、碳酸盐、金属碳化物、金属碳酸盐以及碳酸铵。世界卫生组织对总挥发性有机化合物（Total Volatile Organic Compounds，TVOC）的定义是：沸点从50℃至260℃、室温下饱和蒸气压超过133.322Pa的易挥发性化合物。但总体而言，挥发性有机化合物的特征在于，它们的相对分子质量小、饱和蒸汽压较高、沸点较低、亨利常数较大且辛烷值较小。它们不仅直接危害人体健康，还能通过光化学反应生成O₃等高氧化性物质，间接地危害人体健康，污染大气环境。目前由装修或装饰材料而造成的室内及车内空气VOCs污染日益严重，而汽车尾气排放的VOCs更是严重影响车内空气质量。室内和车内的空气污染已被列为人类健康的5大危害之一，并且世界卫生组织在《2002年世界卫生报告》中已明确将车内空气污染与高血压、艾滋病等共同列为人类健康的10大威胁。

在各种挥发性有害有机化合物中，尤其以甲醛、苯及苯系物如甲苯及二甲苯等最为严重。

甲醛是一种具有强烈刺激性气味的无色水溶性气体，称为“万能的化工原料”。中华人民共和国国家标准《居室空气中甲醛的卫生标准》GB/T16127-1995规定：居室空气中甲醛的最高浓度标准为0.08mg/m³。但是，大部分新装修的室内及新车内都超过这个标准，车内的甲醛超标比室内更为严重。人长期接触低浓度甲醛会流泪、打喷嚏、咳嗽，甚至会出现结膜炎以及支气管炎等；高浓度的甲醛还可以引起中枢神经系统、体内酶活性内分泌以及免疫系统的改变，并且甲醛潜伏期长，不易代谢。国际癌症研究机构（IARC）2004年6月在其153号刊物中确定甲醛为1类致癌物。

苯及苯系物如甲苯及二甲苯是一类具有强烈芳香的气味、易燃有毒的疏水性液体，极易挥发进入空气中。卫生部2001年制定的《室内空气质量卫生规范》规定，室内空气中苯的标准含量应小于0.087mg/m³。由于装饰用各种油漆、涂料和防水材料等会释放出苯、甲苯、二甲苯等苯系物，所以大部分新装修室内及新车内的这些挥发性有机化合物含量都超过这个标准。苯和苯系物主要通过呼吸道进入人体，侵犯神经系统，短时间内轻度中毒会造成头晕、恶心、呕吐、胸闷等症状；长期接触会损害造血体统，抑制造血细胞在骨髓中生长，造成呼吸、血液、肝脏等系统和器官暂时性和永久性的病变。苯及苯系物如甲苯及二甲苯早已经被世界卫生组织确定为强烈致癌物质。

因此如何净化空气，尤其是去除室内及车内挥发性有害有机化合物如甲醛、苯及苯系物如甲苯及二甲苯等已受到人们的广泛关注。对此，目前此领域的空气净化技术主要有以下几种：

（一）物理吸附

物理吸附技术主要利用活性炭的巨大表面积和复杂的多孔结构，这对空气中甲醛、苯及苯系物能起到一定的吸附作用。但是，活性炭存在吸附的有机污染物总量小、污染物易从活性炭表面脱附造成二次污染、吸附材料易饱和等问题，单纯利用此技术有一定的局限性和不足。

（二）负离子

负离子空气净化器也是目前被广泛使用的一种空气净化器。据称其原理是通过强电场产生负离子以与颗粒污染物结合形成“重离子”，后者沉降或吸附在物体表面，同时负离子空气净化器能杀灭细菌，净化效果良好。但是，这种空气净化器会产生臭氧，造成二次污染，并对空气中甲醛、苯及苯系物如甲苯及二甲苯等挥发性有害有机化合物无能为力（朱天乐，《室内空气污染控制》.北京:化学工业出版社,2002,158-159）。

（三）光触媒