除氡空气净化机.pdf

本发明公开了一种适用于各地下建筑的除氡空气净化机，该除氡空气净化机包括箱体、风机、进风板、出风板、控制器及等离子静电场，进风板设置在箱体上，风机设置在箱体内，出风板设置在箱体的上端，等离子静电场安装在箱体内壁上，控制器分别与风机和等离子静电场电连接，其中，还包括再生装置、第一级吸附过滤装置及第二级吸附过滤装置，第一级吸附过滤装置和第二级吸附过滤装置均固定安装在箱体内壁上，且第二级吸附过滤装置邻近出风板，再生装置装设在箱体内，并且再生装置与控制器电连接。该除氡空气净化机能有效地吸附处理地下建筑中释放出来的氡气及其子体，促进空气的流通，洁净室内空气；并且降低了持续使用的维持费用，为使用单位节省了开支，而且该除氡空气净化机的使用寿命更长。

1.  一种除氡空气净化机，适用于各地下建筑，包括：箱体、风机、进风板、出风板、控制器及等离子静电场，所述进风板设置在所述箱体上，所述风机设置在所述箱体内并使外界气体通过所述进风板进入所述箱体内，所述出风板设置在所述箱体的上端，所述等离子静电场安装在所述箱体内壁上，所述控制器分别与所述风机和等离子静电场电连接并控制所述风机和等离子静电场的开启和关闭，其特征在于，还包括再生装置、第一级吸附过滤装置及第二级吸附过滤装置，所述第一级吸附过滤装置和第二级吸附过滤装置均固定安装在所述箱体内壁上，且所述第二级吸附过滤装置邻近所述出风板，所述再生装置装设在所述箱体内，并且所述再生装置与所述控制器电连接，所述控制器控制所述再生装置的开启、关闭。

2.  如权利要求1所述的除氡空气净化机，其特征在于：所述再生装置安装于所述第一级吸附过滤装置和第二级吸附过滤装置之间。

3.  如权利要求1所述的除氡空气净化机，其特征在于：所述第二级吸附过滤装置为复合过滤网，所述复合过滤网呈W形，且包括支撑架、超细玻璃纤维滤纸、高密孔板及支撑板，所述支撑架固定在所述箱体的内壁上，所述高密孔板两端均固定在所述支撑架上，所述支撑板安装在所述高密孔板之间且与所述高密孔板一起形成若干容槽，所述容槽内容纳有吸附颗粒，所述超细玻璃纤维滤纸安装在所述容槽的一侧面且两端均固定在所述支撑架上。

4.  如权利要求1所述的除氡空气净化机，其特征在于：所述等离子静电场由金属外框、若干电弧线和电极板组成，所述若干电弧线和电极板均并列固定在所述金属外框上且均与所述控制器电连接，所述电弧线在所述等离子静电场内形成一电弧区，所述电极板在所述等离子静电场内形成一集尘区。

5.  如权利要求1所述的除氡空气净化机，其特征在于：还包括一导风板，所述导风板固定安装在邻近所述出风板的所述箱体内。

6.  如权利要求1所述的除氡空气净化机，其特征在于：所述进风板包括第一进风板和第二进风板，所述第一进风板设置在所述箱体的前端外壁上，所述第二进风板设置在所述箱体的底端外壁上。

7.  如权利要求6所述的除氡空气净化机，其特征在于：所述第一级吸附过滤装置包括两金属过滤网、泡棉活性炭滤网及纳米活性炭纤维毡网，所述金属过滤网均安装在所述箱体内壁上并分别邻近所述第一进风板和第二进风板，所述泡棉活性炭滤网和纳米活性炭纤维毡网依次安装在所述等离子静电场与再生装置之间。

除氡空气净化机
技术领域
本发明涉及一种空气净化装置，更具体地涉及一种除氡空气净化机。
背景技术
氡主要是由镭、钍等放射性元素衰变形成的一种无色、无味的气体；其熔点为-71℃，沸点-61.8℃，气体密度9.73g/L；水溶解度4.933g/kg；氡易吸附于橡胶、活性炭、硅胶和其他吸附剂上。氡是人类所接触到的唯一气体放射性元素，氡形成后很快衰变并产生一系列放射性产物，最终成为稳定元素铅。
氡是惰性气体，不与周围的其他物质发生作用，于是一些²²²Rn原子将离开其诞生地点，透过原子之间或石头晶粒之间的间隙，扩散到其它地方。²²²Rn自身仍然是a放射性的，半衰期为3.82天，因而它有足够的时间在不发生衰变之前就扩散到比较远的地方，其中一部分会从石头里释放出来，散布到周围空气中，从而使放射性衰变留待在空气里进行。除氡空气净化机就是将空气中的²²²Rn原子通过循环空气吸附，让它的衰变在除氡空气净化机里进行。
²²²Rn的衰变过程如下：


其中，Rn为氡，Po为钋，Pb为铅，Bi为铋。
²²²Rn依次衰变而成²¹⁸Po、²¹⁴Pb、²¹⁴Bi，它们的半衰期都比较短，可以认为：它们均在空气中度过自己的一生，而²¹⁰Pb的半衰期为22年，所以从它在空气中产生出来开始，到它尚未来得及发生衰变以前，早已在空气中消失。通常称²¹⁸Po、²¹⁴Pb、²¹⁴Bi、²¹⁴Po等为²²²Rn的衰变子体，这些子体在一定的空气流动条件下，总是与母体²²²Rn保持数量上的某种平衡。这些子体寿命不长，经过不长时间就要在空气中发生放射，它们合起来构成空气中放射性的主要成分。从空气中放射性对人的危害作用大小看，主要应注意的是氡子体，而不是氡本身。这些氡子体很容易粘附在空气中的灰尘和水珠上，形成放射性气溶胶。它们质量很轻，容易随着空气一起流动，因此当人们呼吸时，氡气及各种放射性气溶胶连同空气一起被吸入体内，经过鼻腔(口腔)、气管到肺部。吸入的放射性气溶胶，因其颗粒大小不同，即含氡子体的数量不同，对人体有不同的危害。
其中，氡对人类的健康产生危害作用，主要表现为确定性效应和随机效应。其中，确定性效应表现为：在高浓度氡的暴露下，集体出现血细胞的变化，其对人体脂肪有很高的亲和力，特别是氡与神经系统结合后，将严重危害人体的健康；随机效应主要表现为肿瘤的发生，由于氡是放射性气体，当人们吸入体内后，氡衰变发生的阿尔法粒子可在人的呼吸系统造成辐射损伤，诱发肺癌。
人们通过研究发现在地层深处含有铀、镭、钍的土壤、岩石中氡的浓度较高，而且在建筑材料中也含有一定浓度的氡，因此地下建筑中氡的浓度要比地表面高出好几倍。众所周知，地下建筑施工处比较封闭通风条件不好，而氡子体是一种对人体健康有害的气体，因此在进行地下建筑施工时，为保证施工人员的人身安全，如何使空气中氡及其子体的含量降低到安全标准是各施工单位首先需要考虑的问题。从而使各种适用于地下建筑的除氡空气净化机也应运而生。
现有的除氡空气净化机包括：箱体、进风板、风机、金属过滤网、等离子静电场、活性炭过滤网及出风板。所述风机固定安装在所述箱体内的下端，所述进风板设置在所述箱体前端面外壁上；在所述风机的作用下，外界空气通过所述进风板进入到所述箱体内；所述金属过滤网固定安装在所述箱体的内壁上，并紧贴所述进风板，外界空气通过所述进风板进入到所述箱体内后，再经过所述金属过滤网，所述金属过滤网可有效滤除空气中携带的较大的毛发和尘埃等悬浮颗粒；所述等离子静电场固定安装在所述金属过滤网上方的所述箱体的内壁上，所述等离子静电场可电离氧化空气中的细菌、病毒、TVOC(挥发性有机物，Volatile Organic Compound)物质及微粒等，从而将其杀死或使其失去繁殖再生能力；所述多个活性炭过滤网依次固定在所述箱体内壁上并位于所述等离子静电场的上方，所述活性炭过滤网吸附流经其上的空气中的氡及其它有害气体并滤除细小的尘埃颗粒，从而使空气中氡的含量大大降低而达到安全的标准并净化空气；所述箱体内的空气通过上述器件的除氡净化后从所述箱体上端的出风板排放出去。
但是上述除氡空气净化机在处理过程中主要依靠活性炭过滤网吸附空气中的氡及其它有害气体并滤除细小的尘埃颗粒，当所述除氡空气净化机使用时间过长而使所述活性炭过滤网上吸附着过多的氡及其衰变产物和细小尘埃颗粒时，将严重影响所述述活性炭过滤网的吸附和过滤能力，从而导致所述除氡空气净化机不能达到除氡净化的效果；若要使所述除氡空气净化机一直维持着较强的吸附过滤功能，则需要经常更换活性炭过滤网，这样不仅操作不方便而且也提高了所述除氡空气净化机的持续维持费用，增加了施工单位的经济负担。
因此，有必要提供一种除氡净化效果更好，使用寿命更长且易于维护的除氡空气净化机来克服上述缺陷。
发明内容
本发明的目的是提供一种适用于各地下建筑的除氡空气净化机，该除氡空气净化机能有效地吸附处理地下建筑中散发出来的浓度较高的氡及其子体，而且还可净化地下建筑中的空气，加强其空气的流通；同时，该除氡空气净化机大大降低了其持续使用的维持费用，为使用单位节省了开支，而且该除氡空气净化机的使用寿命更长。
为实现上述目的，本发明提供一种适用于各地下建筑，包括：箱体、风机、进风板、出风板、控制器及等离子静电场，所述进风板设置在所述箱体上，所述风机设置在所述箱体内并使外界气体通过所述进风板进入所述箱体内，所述出风板设置在所述箱体的上端，所述等离子静电场安装在所述箱体内壁上，所述控制器分别与所述风机和等离子静电场电连接并控制所述风机和等离子静电场的开启和关闭，其中，还包括再生装置、第一级吸附过滤装置及第二级吸附过滤装置，所述第一级吸附过滤装置和第二级吸附过滤装置均固定安装在所述箱体内壁上，且所述第二级吸附过滤装置邻近所述出风板，所述再生装置装设在所述箱体内，并且所述再生装置与所述控制器电连接，所述控制器控制所述再生装置的开启、关闭。
较佳地，所述再生装置安装于所述第一级吸附过滤装置和第二级吸附过滤装置之间。所述再生装置通电升温，使所述第一级吸附过滤装置和第二级吸附过滤装置能均匀快速地受热，使吸附在其上的氡及其它气体因受热快速挥发出去，从而可对所述第一级吸附过滤装置和第二级吸附过滤装置进行清理。
较佳地，所述第二级吸附过滤装置为复合过滤网，所述复合过滤网呈W形，且包括：支撑架、超细玻璃纤维滤纸、高密孔板及支撑板，所述支撑架固定在所述箱体的内壁上，所述高密孔板两端均固定在所述支撑架上，所述支撑板安装在所述高密孔板之间且与所述高密孔板一起形成若干容槽，所述容槽内容纳有吸附颗粒，所述超细玻璃纤维滤纸安装在所述容槽的一侧面且两端均固定在所述支撑架上。所述复合过滤网上的吸附颗粒具有很强的吸附性，可吸附空气中的氡气及其它有害气体，且所述超细玻璃纤维滤纸可有效阻挡空气中携带的细小尘埃通过，因此所述复合过滤网通过吸附和过滤作用，在有效地去除空气中的氡及其子体等有害气体的同时还能净化空气。
较佳地，所述等离子静电场由金属外框、若干电弧线和电极板组成，所述若干电弧线和电极板均并列固定在所述金属外框上且均与所述控制器电连接，所述电弧线在所述等离子静电场内形成一电弧区，所述电极板在所述等离子静电场内形成一集尘区。空气经过所述电弧区时，空气中携带的细菌将被高压电离杀死或失去繁殖再生的能力；在所述电极板集尘区库仑力的作用下，被杀死或失去繁殖再生能力的细菌、微尘及附着于细菌与微尘上的氡及其子体被吸附到所述电极板上；因此所述等离子静电场通过强电场的作用可击穿附着在颗粒表面的细菌、病毒和微生物，以及强力吸附附有氡及其子体的放射性气溶胶，从而实现对空气的灭菌、除尘处理及吸附氡与氡子体。
较佳地，所述除氡空气净化机还包括一导风板，所述导风板安装在邻近所述出风板的所述箱体内。所述导风板引导进入所述箱体内的空气向所述出风板流动，使其流动顺畅且无死角。
较佳地，所述进风板包括第一进风板和第二进风板，所述第一进风板设置在所述箱体的前端外壁上，所述第二进风板设置在所述箱体的底端外壁上。由于所述第一进风板和第二进风板分别处于所述箱体的不同端面上，因此箱体外的空气可从多个方向进入所述箱体，从而加快了地下建筑中空气的流通，也缩短了氡等有害气体在地下建筑中存在的时间。
较佳地，所述第一级吸附过滤装置包括两金属过滤网、泡棉活性炭滤网及纳米活性炭纤维毡网，所述两金属过滤网均安装在所述箱体内壁上并分别邻近所述第一进风板和第二进风板，所述泡棉活性炭滤网和纳米活性炭纤维毡网依次固定在所述等离子静电场与再生装置之间。所述金属过滤网可有效地滤除从所述第一进风板和第二进风板进入到所述箱体内的空气中携带的较大的毛发和尘埃等悬浮颗粒；所述泡棉活性炭滤网初步吸附空气中的氡及其它有害气体同时滤除空气中较小的毛发和尘埃等悬浮颗粒；所述纳米活性炭纤维毡网比活性炭具有更强的吸附特性，进一步吸附空气中的氡、氡子体及其它有害气体。
与现有技术相比，本发明除氡空气净化机的所述第二级吸附过滤装置安装在所述箱体上端邻近所述出风板的内壁上，由于所述第二级吸附过滤装置可高强度地吸附空气中的氡气及其它有害气体，同时还可有效滤除空气中携带的细小尘埃，因此不仅使排出箱体外的空气中氡及其子体的含量达到安全标准而且还净化了空气；所述再生装置通电升温，对所述箱体内部进行干燥，可避免潮湿空气对所述箱体内的其它器件的影响，从而延长了所述除氡空气净化机的使用寿命，另外再生装置通电升温，还将使吸附在所述第二级吸附过滤装置和第一级吸附过滤装置上的氡、氡的衰变产物及其它气体受热挥发，在风机的作用下从所述出风板排出，清理所述第一级吸附过滤装置和第二级吸附过滤装置，从而使其不会因使用时间过长而减弱其吸附氡及其子体的性能，因此所述除氡空气净化机可在长时间不需更换吸附过滤装置的情况下仍具有较好的除氡性能，使用单位不需因使用时间过长而更换吸附过滤装置，为使用单位节省了开支。
通过以下的描述并结合附图，本发明将变得更加清晰，这些附图用于解释本发明的实施例。
附图说明
图1为本发明除氡空气净化机的分解结构示意图。
图2为本发明除氡空气净化机的结构示意图。
图3为本发明除氡空气净化机的另一结构示意图。
图4a为图1所示除氡空气净化机的等离子静电场的主视图。
图4b为沿图4a中A-A线的截面图。
图4c为图4b所示B部分的放大图。
图5a为图1所示除氡空气净化机的复合过滤网的俯视图。
图5b为沿图5a中C-C线的截面图。
具体实施方式
现在参考附图描述本发明的实施例，附图中类似的元件标号代表类似的元件。如上所述，本发明提供了一种适用于各地下建筑的除氡空气净化机，该除氡空气净化机能有效地吸附处理地下建筑中释放出来的浓度较高的氡及其子体，而且还可净化地下建筑中的空气，加强空气的流通；同时，该除氡空气净化机大大降低了其持续使用的维持费用，为使用单位节省了开支，而且该除氡空气净化机的使用寿命更长。
参考图1-3，所述除氡空气净化机包括：箱体100、及安装于所述箱体100内的风机110、进风板、出风板123、导风板130、控制器140、等离子静电场200、第一级吸附过滤装置、第二级吸附过滤装置及再生装置500；所述箱体100的前端面上设置有控制面板141，所述控制面板141与所述控制器140电连接。具体描述如下：
所述风机110设置在所述箱体100内的下端并与所述控制器140电连接，所述控制器140与所述控制面板141一起协调控制所述风机110的启动与关闭，当所述风机110启动工作后将使外界气体通过所述进风板进入所述箱体100内进行各相关处理，从而促进所述箱体100内外空气的流通。
所述进风板包括第一进风板121和第二进风板122，所述第一进风板121设置在所述箱体100的前端外壁上，所述第二进风板122设置在所述箱体100的底端外壁上。由于所述第一进风板121占据所述箱体100前端面靠下的大部分面积，所述第二进风板122铺设于所述箱体100的整个底端面；并且所述第一进风板121和第二进风板122分别处于所述箱体100的不同端面，因此外界的空气可从多个方向大面积地进入到所述箱体100内，使地下建筑内的空气可快速地进入到所述箱体100内进行相关处理操作，从而加快了地下建筑中空气的流通，也缩短了氡等有害气体在地下建筑中存在的时间。
所述出风板123装设在所述箱体100的上端。所述导风板130固定安装在所述箱体100的内壁上并且邻近所述出风板123，所述导风板130引导进入所述箱体100内的空气向所述出风板123流动，并排放到箱体100外，可使空气在所述箱体100内顺畅地流动，并使箱体100内不会存在死角。
所述等离子静电场200固定安装在所述箱体100的中部内壁上，具体地参考图4a-4c。所述等离子静电场200由金属外框210、若干电极板220和电弧线230组成，所述电极板220和电弧线230均与所述控制器140电连接，且其两端均并列固定在所述金属外框210上，所述控制器140分别控制所述电极板220和电弧线230的通电与关闭。所述等离子静电场200通电工作后，所述电弧线230在所述等离子静电场200内形成一电弧区(图未示)，空气经过所述电弧区时，空气中携带的细菌将被高压电离杀死或失去繁殖再生的能力；所述电极板220在所述等离子静电场200内形成一集尘区(图未示)，在所述电极板220形成的集尘区库仑力的作用下，在所述电弧区内被杀死或已失去繁殖再生能力的细菌、微尘及附着于细菌与微尘上的氡及其子体被吸附到所述电极板220上，实现所述等离子静电场210对空气的吸氡、灭菌及除尘净化作用。
所述第一级吸附过滤装置包括：两金属过滤网311a和311b、泡棉活性炭滤网320及纳米活性炭纤维毡网330。所述两金属过滤网311a、311b均安装在所述箱体100的内壁上，其中所述金属过滤网311a安装在所述箱体100的前端面并且紧靠所述第一进风板121；所述金属过滤网311b安装在所述箱体100的底端面并且紧靠所述第二进风板122。由于进行地下建筑施工时，施工处不仅场地比较封闭而且通风不好，所以空气中漂浮着大量的毛发和尘埃等悬浮颗粒，从而通过所述金属过滤网311a、311b有效滤除从所述第一进风板121和第二进风板122进入到所述箱体100内的空气中携带的较大的毛发和尘埃等悬浮颗粒，避免较大的毛发和尘埃等悬浮颗粒沉淀或被吸附在所述箱体100内而影响所述除氡空气净化机的正常工作。所述泡棉活性炭滤网320和纳米活性炭纤维毡网330依次固定安装在所述等离子静电场200上方的所述箱体100的内壁上；所述泡棉活性炭滤网320是将优质、高吸附性能颗粒活性炭均匀种植在具有三维立体结构的聚氨酯泡棉上制成的透气型吸附体，因此所述泡棉活性炭滤网320不仅可吸附空气中的氡及其它有害气体同时还可滤除空气中较小的毛发和尘埃等悬浮颗粒；所述纳米活性炭纤维毡网330比颗粒活性炭具有更强的吸附能力，其吸附率比颗粒活性炭高十几倍，因此所述纳米活性炭纤维毡网330在所述泡棉活性炭滤网320的基础上进一步吸附空气中的氡和其它有害气体。
所述第二级吸附过滤装置为复合过滤网400，所述复合过滤网400呈W形，具体地请参考图5a-5b。所述复合过滤网400包括：支撑架410、超细玻璃纤维滤纸420、高密孔板430及支撑板440。所述支撑架410固定在所述箱体100的内壁上；所述超细玻璃纤维滤纸420和高密孔板430的两端均固定在所述支撑架410上；所述支撑板440固定在两相邻且相互平行的所述高密孔板430之间，并且与所述高密孔430一起形成呈层状的容槽450，所述容槽450内容纳有颗粒活性炭460。具体地，所述高密孔板430上设置有密集的细孔(图未示)，既能有效地将所述颗粒活性炭460阻挡在所述容槽450内，同时也不影响空气的正常流通；所述支撑板440与所述高密孔板430相互配合形成呈层状的容槽450，从而使所述颗粒活性炭460分散地容纳在所述容槽450内，增大其与空气的接触面，使所述颗粒活性炭460能充分地吸附空气中残余的氡及其它有害气体；所述超细玻璃纤维滤纸420具有很强的耐湿特性，因此较潮湿的空气进入到所述箱体100内也不会影响其性能，而且所述超细玻璃纤维滤纸420为一种超细结构可过滤空气半径为0.3μm的细小尘埃，另，所述超细玻璃纤维滤纸420安装在所述容槽450的外侧面上，因此空气经所述容槽450内的颗粒活性炭460吸附后再经所述超细玻璃纤维滤纸420进行过滤，滤除空气中的细小尘埃从而再次净化空气。因此所述复合过滤网400通过高强度的吸附和过滤可有效地除去空气中的氡等有害气体从而净化空气。
所述再生装置500由发热管510与固定支架520组成，且安装在所述复合过滤网400和第一级吸附过滤装置的纳米活性炭纤维毡网330之间。所述发热管510固定安装于所述固定支架520之间，所述固定支架520固定于所述箱体100的内壁上，从而使所述再生装置500固定于所述箱体100内。所述发热管510为石英发热管，并且与所述控制器140电连接，通过所述控制器140与控制面板141的控制可通电发热，并且可通过在所述控制面板141进行相应的设置而控制所述发热管510的通电发热时间，从而可根据实际需要启动所述发热管510。所述发热管510通电发热，不仅可对所述箱体100的内部进行干燥避免潮湿空气对所述箱体100内其它器件的影响而延长了所述除氡空气净化机的使用寿命；而且还可使吸附在所述复合过滤网400和纳米活性炭纤维毡网330的氡、氡子体和其它气体因受热挥发而脱离所述复合过滤网400和纳米活性炭纤维毡网330，从而对所述复合过滤网400和纳米活性炭纤维毡网330进行清理，使所述所述复合过滤网400和纳米活性炭纤维毡网330不会因使用时间过长而减弱其吸附性能。
下面参考图1-3描述本发明除氡空气净化机的工作过程，图3中箭头所示为气体的流向。为所述除氡空气净化机接通电源，通过所述控制面板141与控制器140使所述除氡空气净化机开始工作。在所述风机110的作用下地下建筑中的空气经过所述第一进风板121与第二进风板122分别从所述箱体100的前端面与底端面进入到所述箱体100内，并通过所述两金属过滤网311a、311b滤除空气中携带的较大的毛发和尘埃等悬浮颗粒；所述箱体100内的空气继续向上流动并经过所述等离子静电场200，所述等离子静电场200的电弧区通过高压电离将空气中携带的细菌杀死或使其失去繁殖再生的能力，然后在所述等离子静电场200的集尘区库仑力的作用下，被杀死或失去繁殖再生能力的细菌和微尘及其上的氡和氡子体被吸附到所述电极板220上(见图4c)，从而所述等离子静电场200对空气进行杀菌和初步吸附处理；所述箱体100内的空气在所述风机110与导风板130的共同作用下继续向上流动，并且依次经过所述泡棉活性炭滤网320、纳米活性炭纤维毡网330及复合过滤网400的多重吸附和过滤处理，最后通过所述出风板123排放出经过杀菌、除氡、净化处理的清新空气。其中，各器件对所述箱体100内空气的具体处理过程如上所述，在此就不再累赘。另，在除氡空气净化机运行关闭后，在一定的时间(可通过所述控制面板141设定时间)后，将自动启动所述再生装置500，使所述发热管510通电发热升温，利用活性炭的吸附是物理作用，可用高热、蒸气将之吸附杂质脱附的原理，对所述泡棉活性炭滤网320、纳米活性炭纤维毡网330及复合过滤网400进行快速升温加热，促使被吸附的氡、氡子体及其他杂质自然脱落，对所述泡棉活性炭滤网320、纳米活性炭纤维毡网330及复合过滤网400进行清理，使其仍具有良好的吸附过滤性能。升温加热释放一段时间后，通过所述控制器140的作用使所述发热管510自动关闭。
以上结合最佳实施例对本发明进行了描述，但本发明并不局限于以上揭示的实施例，而应当涵盖各种根据本发明的本质进行的修改、等效组合。