[发明专利]一种空气过滤罐及空气净化器

说明书

 

技术领域

本发明涉及一种空气净化设备，尤其是一种空气过滤罐及使用该空气过滤罐的空气净化器。

 

背景技术

气体净化一直是仪表、医疗、光学、电子器件生产、航空航天精密部件加工和装配等工业生产和科研生产领域中净化环境的重要技术手段。随着部分地区空气质量的持续恶化，目前居民生活也面临采用空气净化技术以改善室内空气环境的需求。以目前空气主要污染物为例，PM2.5是指在空气中漂浮的颗粒物直径在2.5微米甚至更细微的颗粒。这种细微颗粒由燃煤排放、汽车尾气不完全燃烧、污染物燃烧、建筑扬尘等众多因素引入，并在微粒表面附着了S、P、有机分子等具有一定腐蚀性、毒性的气体或固体污染物。此种颗粒具有粒径小，漂浮能力强，渗入能力强等特点，特别是进入人体和动物肺部不易经呼吸排出。长期处于高浓度微颗粒物环境将导致人体肺部纤维化，并存在尘肺病风险。颗粒物越细小，其吸附能力越强，越不易从人体中排出。目前空气污染物中，还广泛存在着远小于2微米粒径的更细微颗粒，其吸附性和危害性也正在受到人们的广泛重视。另外，附着在颗粒上的有毒气体或固体分子将增加人体内部局部病变危险，目前相关研究正在开展过程中。

气体净化技术是指降低空气中杂质颗粒物和有毒有害气体分子的技术。目前，气体净化主要技术有吸附净化、静电除尘等技术手段。其中，采用高比表面积的材料，利用其表面吸附功能是气体、颗粒物有效的净化手段。材料的表面吸附主要有表面沉淀和表面电荷吸附两种理论模型。随着纳米材料和纳米技术的发展，具有高比表面积的物质也逐渐被发掘和制备出来，可广泛用于微纳米颗粒的吸附净化。

研究表明，气体在固体物质上的吸附能力随着环境压力增大而增强，其解析同样与压力的降低有比例关系，并存在压力门槛值。在气体吸附过程中，小分子在压力作用下，往往不仅在高比表面积的材料外表面吸附沉淀，更多时通过分子运动会渗入具有微小空间的内部。在具有一定腔体的多孔材料中，其相互连通或具有一定深度的孔径和腔体为该类气体分析提供了庞大的贮存空间。在一定压力作用下，气体分子将具有更为活跃的无规则运动，而这种运动将受到压力影响，并在压力达到一定程度时小分子发生团聚和液化。而在这一段压力过程中，气体分子会迅速增加在材料表面的吸附能力。而在压力降低到一定程度，气体并没有完全从吸附材料表面重新解吸，只有在压力小到一定程度时（门槛值），气体分子才会完全溢出。这种气体分子在材料表面的吸附作用对矿石开采中气体探测等技术提供了重要的理论依据。

根据气体与压力的相互关系，在气体中存在的大量微颗粒物也将在压力状态下呈现出与常压所不同的性质。利用多孔高比表面积材料作为吸附材料，利用气体与压力之间的关系将一定压力下的气体中颗粒物带入纳米腔体内部，且不随气体分子溢出。该过程将大大提升目前颗粒物依靠常压接触吸附的净化效果，特别是对于PM2.5及以下的微颗粒吸附净化具有显著的意义，同时对改善空气质量环境，维持室内空气净化效果具有明显的作用。

 

发明内容

本发明的目的在于提供一种能高效去除空气中的微小颗粒物，改善空气质量环境的空气过滤罐及空气净化器。

为解决上述技术问题，本发明提供一种空气过滤罐，包括罐体，所述罐体上设有进气口及出气口，进气口引入高压空气，所述罐体内表面设置有纳米银层，罐体内从进气口至出气口依次设有干燥层、碳酸氢钠层、活性炭层及过滤器，所述活性炭层具有纳米级腔体。

为增加干燥层的干燥效果，本发明改进有，所述干燥层内填充有硫酸钙或氯化钙。

为提升整个空气过滤罐的过滤效果，本发明改进有，所述过滤网为HEPA过滤器。

本发明改进有，所述高压气体的压力范围为0.1MPa-3.4MPa。

本发明进一步提供一种空气净化器，包括机壳，机壳内设有空压机、水分离器及空气过滤罐，水分离器的一端与空压机相连，所述空气过滤罐包括罐体，所述罐体上设有进气口及出气口，水分离器的另一端与进气口相连，罐体内从进气口至出气口依次设有干燥层、碳酸氢钠层、活性炭层及过滤网，所述活性炭层具有纳米级腔体。

本发明的有益效果为：新型结构的空气过滤罐及空气净化器，通过纳米腔体的纳米银对微小颗粒物的强大捕捉能力，同时借助环境压力的作用，使微小颗粒通过气体分子的携带或推动而进入纳米腔体内，并在压力降低时不随气体分子完全溢出于纳米腔体，可以有效减低了空气中的微小颗粒物污染含量，同时通过充分利用纳米墙体材料的内部腔体空间，极大增强其吸附颗粒物的能力，从而实现高效、持久、高饱和性的除尘效果。

 

附图说明