[发明专利]空气净化设备和方法

说明书

公开了用于净化空气以去除污染物的设备(1)和方法。该设备(1)包括至少一个空主体(70)，该空主体界定出用于接收待净化的气流的腔室(60)并且包括至少一个用于空气的入口孔(40)、至少一个用于空气的出口孔(50)。该腔室包括用于产生电场的装置(20)、至少一种用于待被发光辐射激发从而实施光催化过程的光催化剂(10)、至少一个用于激发所述光催化剂(10)的发光辐射源(11)和至少一种吸附材料(30)。该用于产生电场的装置(20)、该至少一种光催化剂(10)和该至少一种吸附材料(30)以合作的方式设置在所述腔室(60)中。

技术领域

本发明涉及空气净设备和方法。具体而言，本发明涉及一种设备，其能够吸附、氧化并去除实际上通常包含在封闭空间的空气中的所有污染物。

背景技术

封闭空间的空气可能含有痕量的不同类型的污染物，例如灰尘(PM2.5、PM1.0)、烟和雾，包括化学或生物污染物。

具体而言，可以在室内空间的空气中发现的气态污染物包括一氧化碳、氮氧化物(NO、NO2)、臭氧、挥发性有机化合物(VOC)，例如单环芳族化合物(甲苯和其他BETXS)、醛和酮(甲醛、乙醛、丙酮、乙基甲基酮)。

所有这些污染物都会不同程度地影响具有污染空气的空间的居住者。根据污染物的类型和浓度以及暴露时间的不同，影响可能会从所谓的“污浊空气”的简单感觉到粘膜刺激或过敏反应而有所不同。此外，长时间暴露于特别有害的污染物可能会使处于具有污染空气的空间中的个人产生病状。

已经开发了几种空气净化技术来解决这些问题。

空气净化领域的现有技术的第一个例子是活性炭过滤。

这种技术基本上在于使气流流过含有活性炭的过滤器；由于其孔隙率，活性炭能够吸附大部分污染物，特别是有机污染物。这种类型的活性炭过滤基本上基于过滤器的“物理”作用，其中通过在过滤器内部流动，空气流过活性炭，由于其多孔性，活性炭捕获污染物颗粒。

然而，这种类型的过滤在具有微米尺寸的固体颗粒存在下受损或被禁止，所述微米尺寸降低了活性炭孔隙的孔隙率和总交换表面。

此外，有必要周期性地除去活性炭吸附的污染物，以使它们“再生”并使它们再次可用。从活性炭中除去的污染物必须妥善处理。活性炭的再生过程和去除的污染物的处理涉及显著的能源浪费和高成本。

虽然活性炭过滤器可以再生，但是经过一些过滤和再生循环之后，它们会“耗尽”。当它们耗尽时，必须用新的过滤器来更换这些过滤器。

现有技术的另一种空气净化技术是所谓的电过滤或静电集尘。

这种技术可以分离悬浮在空气中的固体颗粒或液滴。其基础为空气从不均匀电场中的流过。

用于实现这种被称为静电过滤器(或电过滤器)的技术的设备在两个电极(通常表示为放电电极和集电极)之间产生电位差，所述两个电极彼此前后布置，以便产生强烈的电场。在放电电极周围产生电荷的放射，放电电极也能因“雪崩效应”而将载气电离。流过电极的气流(或载气)被电离，产生“电风”，也就是说，在相反符号的电极方向上移动的离子(电荷)流。

通过迁移，离子与包含在空气中的污染物颗粒碰撞，空气中的颗粒通过冲击或吸收而带电，从而增加其电荷密度。强烈带电的粒子被有效地吸引到保持它们的集电极处。

已知类型的静电过滤器的问题是巨大的尺寸，并且最重要的是静电过滤过程产生高水平的刺激性化合物，例如臭氧和氮氧化物。

现有技术的另一种空气净化技术是光催化。