[发明专利]一种新风系统中的磁控多孔介质动态空气净化装置与方法

说明书

本发明公开了一种新风系统中的磁控多孔介质动态空气净化装置与方法，通过换向磁场上下对称布置产生脉冲磁场，使得位于装置中的金属多孔介质受磁化力作用快速上下往复移动形成宏观“捕集帘”，动态捕集PM2.5—PM10。装置内磁化力远大于空气流动对多孔介质的曳力，能保持金属多孔介质被束缚在空气净化装置垂直空间中，不断进行捕集工作而不产生水平移动。本发明采用分级除尘机制，对不同尺寸颗粒物针对性除尘，降低单级除霾模块除尘压力，高效除霾。本发明能调整磁场装置附加涡流线圈中的电流变化形成涡流热效应，加热金属多孔介质以预热新风；配合三角形肋片通道及蜂窝状热交换芯形成多段分级换热结构，构建立体换热系统，耦合新风系统除霾与预热双功效。

技术领域

本发明涉及新风方向的环境污染防治技术领域，具体而言，尤其涉及一种新风系统中换向脉冲磁场驱动多孔介质动态空气净化的装置与方法。

背景技术

随着经济的高速发展，人类居住环境不断变化，随之而来的雾霾问题也越来越严重。如今，室外雾霾问题无法短期解决的情况下，能够在室内形成“新风流动场”、对进入室内的空气进行过滤、消毒、杀菌、增氧、预热的新风系统已经成为使室内空气保持新鲜，隔绝雾霾对人们生存环境造成影响的有效方式。

多孔金属材料是一种在基体内含有大量连通或者闭合的孔隙的新型金属材料。它具有独特的结构和优异的性能，在现代工业中具有广阔的应用前景。许多人考虑利用多孔介质孔隙率高、有效吸附面积大的特质来过滤分离净化细小颗粒物。目前已有大量利用多孔陶瓷和多孔金属作为过滤材料用于除尘净化实验和研究，市场上已经普及此类固定滤材的空气净化器。

传统使用的固定静态的多孔介质过滤方式虽能在精细除尘中占有一席之地，但其孔径越小，孔隙率越高，就越会限制流体流量，运用在新风除霾领域就会造成与HEPA(HighEfficiency Particle Air，海帕过滤器)滤网相同的问题——风阻较大，耗能较高，需要经常性更换滤料。另外由于风阻大，也会带来噪音污染。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种新风系统中换向脉冲磁场驱动多孔介质动态空气净化的装置与方法，以解决现有新风除霾技术存在的因风阻大、耗能高而导致的不能高效净化空气的技术问题。

本发明采用的技术方案如下：

本发明提供了一种新风系统中的磁控多孔介质动态空气净化装置，包括：

外壳；所述外壳的外部一侧间隔设有与其内部腔室相连通的新风管道入口接口，另一侧间隔设有与其内部腔室相连通的新风管道出口接口；

置于外壳内部腔室中连通新风管道入口接口和新风管道出口接口的除霾模块；所述除霾模块中对称设有换向脉冲磁场产生装置；所述换向脉冲磁场产生装置用于产生与新风方向垂直的换向脉冲磁场；所述除霾模块以金属多孔介质颗粒作为过滤材料；所述金属多孔介质颗粒存储于所述除霾模块内部；

所述金属多孔介质颗粒被磁化力束缚在所述除霾模块内部，并在所述换向脉冲磁场产生装置的控制下在垂直于新风方向上下往复运动形成“捕集帘”，以惯性碰撞、截留和布朗扩散拦截方式动态捕集悬浮颗粒物。

进一步地，所述除霾模块为分级设计，包括顺序排布的第一除霾模块、第二除霾模块和第三除霾模块，内部分别设有不同直径及不同孔隙率的金属多孔介质颗粒，分别用于吸附空气动力学直径大于10um的大颗粒污染物、直径在2.5um～10um中型颗粒污染物以及直径小于等于2.5um的细微颗粒悬浮污染物。

进一步地，所述金属多孔介质颗粒为由火焰切割钢材废弃物、四氧化三铁粉末或钢厂冷加工废弃钢毛进行经筛网筛选后通过电化学腐蚀制备而成的多孔结构。

进一步地，所述换向脉冲磁场产生装置包括脉冲磁场产生装置I和脉冲磁场产生装置II，所述脉冲磁场产生装置I至少包括导线线圈和铁芯；所述脉冲磁场产生装置II与所述脉冲磁场产生装置I的结构相同；