[发明专利]纳米海绵在空气净化领域中的应用及与空气负离子联合净化处理微小颗粒物的方法和设备

说明书

技术领域

本发明涉及空气中微小颗粒物净化处理技术领域，具体地说是纳米海绵在空气净化领域中的应用及与空气负离子联合净化处理微小颗粒物的方法和设备。

背景技术

随着城市的发展与工业化脚步的不断加快，城市空气污染已日益威胁城区居民的生活，空气中微小颗粒物严重影响人们的身体健康。微小颗粒物的尺寸越小，进入呼吸道的部位越深。

尺寸在10微米的颗粒物通常沉积在上呼吸道，尺寸在10微米以上的颗粒物，会被挡在人的鼻子外面，尺寸在2.5微米至10微米之间的颗粒物，能够进入上呼吸道，但部分可通过痰液等排出体外，对人体健康危害相对较小。一般认为尺寸小于2.5微米的颗粒物(PM 2.5)被人体吸入后会直接进入支气管，干扰肺部的气体交换，引发包括哮喘、支气管炎和心血管病等方面的疾病，对人体身体健康产生危害。PM 2.5表示每立方米空气中这种颗粒的含量，这个值越高，代表空气污染越严重。世界卫生组织在2005年版《空气质量准则》中指出：当PM 2.5年均浓度达到每立方米35微克时，人的死亡风险比每立方米10微克的情形约增加15％。

另据有关科学数据显示，由于人们有70％的时间是呆在室内的，其中城市居民在室内的活动时间在90％以上，所呼吸的空气主要来自室内，与室内污染物接触的机会和时间多于室外，特别是PM 2.5颗粒，主要原因在于PM 2.5尺寸非常小，普通门窗无法有效阻挡。国环境保护署经过历时5年的调查发现，许多民用和商用建筑内的空气污染程度极高，是室外空气污染的数倍至数十倍，有的甚至超过100倍。

面对如此严峻的空气污染现状，呼吁人们治理室内外空气污染的声音越来越高，采用空气负离子净化空气的方法应运而生。近几年来，家用空气负离子空气净化器种类繁多，然而实际应用时发现，现有的负离子空气净化器主要存在如下问题：

1、现有负离子空气净化器进风口和出风口大都离得比较近，这便造成了说空气的扰动，洁净空气还没被使用就被进风口吸入进行再次净化，不仅造成了能源浪费，而且洁净空气得不到有效的利用；

2、现有负离子空气净化器功效甚微，其主要原因是他们忽略了空气负离子在空气中存活的时间很短暂，所产生的空气负离子在距离放电针尖端1米之外就检测不到了；另一方面，高浓度的空气负离子存活在负离子空气净化器大约10公分左右；再一方面，生产厂家单方面追求制造高浓度空气负离子的同时释放出大量臭氧，导致新污染产生，对人体健康造成威胁；

3、现有负离子空气净化器成本高，价格昂贵，且净化处理能力有限，特别是针对PM 2.5效果不明显，限制了其推广使用。

发明内容

本发明的技术任务是针对现有技术的不足，提供一种结构设计合理、工作稳定可靠、成本低廉、使用方便的纳米海绵与空气负离子联合净化处理微小颗粒物的技术，采用本发明的技术方案后，能有效净化处理微小颗粒物，尤其是对PM 2.5和PM 10净化效果显著，便于给用户营造一个清新的工作、学习和生活环境，达到健康环保的目的。

本发明的纳米海绵在空气净化领域中的应用及与空气负离子联合净化处理微小颗粒物的方法和设备，其创新点归纳如下：

1、本发明设计有纳米海绵，并将其与空气负离子技术联合应用，理论依据在于以下几个方面：

其一，将纳米海绵覆盖在进风口处，作为初效净化层，纳米海绵依靠海绵内的纳米级毛细管开孔结构，在强制引风作用下经进风口进入设备内部，能初步过滤一部分微小颗粒物，自动吸附一部分微小颗粒物，其余微小颗粒物则通过纳米海绵；

其二，纳米海绵的开孔率可达99％，并完全以柔韧的纤维丝相连，具有风阻小，比重轻，吸音降噪效果好、热稳定性好、卫生性好等优点，能满足使用者日常生活和夜间使用的需要；

其三，纳米海绵能吸附负离子发生器在制造空气负离子过程中所产生的臭氧，这样就能使释放出来的臭氧浓度不会对人体健康造成威胁，同时吸附在纳米海绵的臭氧还能化学分解吸附在海绵内的微小颗粒物，增加了空气净化能力；；

其四，由于纳米海绵的吸附作用，使纳米海绵带正电荷(微小颗粒物具有说正电特性)，游离在空气中的空气负离子依靠静电吸附作用向纳米海绵扩散，纳米海绵表面富集了大量空气负离子，并在界面处进行分解反应，这样就使分解反应由无序变为有序，增加了反应分子间相互碰撞的几率，空气净化能力增强；