本发明涉及一种气体分离装置，特别是一种空气中污染颗粒及气体的分离净化装置。
背景技术：
室内空气环境与人有着最密切、最直接的联系，健康的室内空气质量对保证人们的生活质量至关重要。据统计，现代社会大多数人一生中有80%以上的时间是在室内度过的，因此室内环境对人们健康的影响尤为重要。许多研究表明，绝大多数建筑都存在不同程度的室内空气污染，而且在某些方面，室内空气污染比室外空气污染更为严重，对人们的健康构成更大的威胁。
室内空气污染主要包括物理污染和化学污染。物理污染主要是由悬浮固体颗粒物引起的，包括灰尘、花粉、总悬浮颗粒物（TSP）、微生物细胞、烟雾等。化学污染包括无机气体污染和有机气体污染。无机气体包括SO2、NOX、O3、NH3等。有机气体污染包括挥发性有机化合物（VOCs）、甲醛、苯等。近年来，室内空间的密封性越来越好，阻碍了室内外空气的对流，导致室内空气污染物很难去除，需要对室内空气污染物进行净化。
室内物理污染的净化技术主要有物理吸附、过滤、静电除尘等；化学污染的净化技术主要有：
净化技术包括臭氧氧化、光催化等，要达到过滤、杀菌、除臭、清新空气等功能，仅靠一种技术很难实现。目前单一功能的空气净化器早已退出市场。现有的空气净化器通常采用多种净化技术结合，采用多重过滤系统，对空气中的物理和化学污染进行全面净化。
现有技术中，空气净化器通常包括位于上游的颗粒过滤器和位于下游的光催化净化装置。空气进入净化器后，经过颗粒净化器分离其中的颗粒，再经过下游的光催化净化装置催化分离污染气体。光催化净化装置一般采用分子筛滤芯，气态污染物在分子筛滤芯中发生化学反应，将气态污染物分解。但是，对于污染颗粒浓度较高的空气，经过颗粒过滤器后，残留的颗粒污染物可能会通过颗粒过滤器，这些残留的颗粒污染物会聚集在分子筛滤芯的催化剂表面，影响催化剂的催化效果，从而导致分子筛滤芯无法净化气态污染物，并且沉积的颗粒污染物也会成为空气净化器的二次污染源。
为了解决污染颗粒浓度过高的空气对分子筛过滤器的影响问题，cn2.9发明专利提出了一种改进的空气分离净化装置，在颗粒过滤器前设置粉尘传感器，在空气净化器内设置阀门，当粉尘传感器检测到粉尘浓度过高时，打开阀门，使进入空气净化器的空气不经过分子筛过滤器，而是通过阀门流出，避免了粉尘浓度过高时残留的颗粒污染物对分子筛过滤器内催化剂的影响。但是，该发明的技术方案，当粉尘浓度较高时，不采用光催化净化，就无法净化空气中的污染气体。
为了解决上述问题，在先申请作为cn2.9的改进，提出了一种空气净化器，当环境空气中的颗粒物浓度超过阈值时，形成独立的第一空气净化通道和第二空气净化通道，通过静电除尘装置对空气中的空气进行二次净化，再通过催化滤芯进行光催化净化，避免了空气中高浓度粉尘对分子筛滤芯中催化剂的影响，同时实现了对空气中污染气体的净化。
但是，该技术方案的空气净化器的结构中，如图1所示，当环境空气中的颗粒物浓度低于阈值时，经过除尘器的空气在进行光催化净化时，位于上方的空气到达阀门后，向下流向催化滤芯进行光催化净化，导致催化滤芯上端需要净化的空气流量大于下端需要净化的空气流量，而反应物发生器生成的反应物是均匀生成的，这可能导致催化滤芯上端无法完全处理空气中的气态污染物，部分气态污染物会从催化滤芯上端流出；经过长时间的净化，催化滤芯上下端的净化性能不均匀。
技术实现要素：
作为本发明的一个方面，提供了一种空气净化器，包括：壳体、集尘器、反应物发生器、催化滤芯、阀门、空气传感器和控制器；集尘器设置在壳体内，用于去除空气中的粉尘；反应物发生器为氧化剂发生器，设置在集尘器的下游；催化滤芯设置在反应物发生器的下游，用于催化净化空气中的气态污染物；阀门设置在催化滤芯的上方；空气传感器设置在集尘器的上游，用于检测空气中的粉尘浓度；空气传感器与集尘器之间设置有第一活动隔离元件，集尘器可远离空气传感器移动，将集尘器前通道隔离成第一进气通道和第二进气通道；集尘器与催化滤芯之间设置有第二活动隔离元件，其特征在于：第二活动隔离元件包括固定的第一部件、可转动的第二部件以及连接第一部件和第二部件的转轴； 第一组件的水平高度位于阀门与触媒滤芯之间，形成位于触媒滤芯前方的气流整形区域；当第二组件旋转至水平位置时，集尘器与触媒滤芯之间的通道被隔离成第一中间通道和第二中间通道；当第二组件旋转至顶部到达壳体时，形成集尘器后方的导流通道。
优选的，所述反应物发生器位于气流整形区域内。
优选的，所述集尘器为静电集尘器，所述集尘器中间设有隔板。
优选地，当空气传感器检测到粉尘浓度大于阈值时，控制器将第一可移动隔离件和第二可移动隔离件隔离，第一入口通道、集尘器上部、第一中部通道及阀门组成第一空气净化通道；第二入口通道、集尘器下部、第二中部通道及催化滤芯组成第二空气净化通道；第一空气净化通道出口的空气通过反馈管道输入至第二空气净化通道，第二空气净化通道出口的空气输出回环境。
优选地，所述第一空气净化通道上设置有第一排风扇。
优选地，所述第二空气净化通道上设置有第二排风扇。
优选地，当所述第一空气净化通道打开时，所述第一排风扇启动。
优选的，所述反馈管路设置于所述阀门的下游，用于接收经过所述阀门流出的空气。
优选的，所述第二空气净化通道上设有回流通道口，所述回流通道口与所述回流管路连通。
优选地，所述第二空气净化通道上设置有旋转阀，可以关闭所述第二空气净化通道的进气口或者反馈通道的开口。
优选地，所述控制器接收空气传感器的测量结果，根据空气中的粉尘浓度控制阀门、第一活动绝缘元件、第二活动绝缘元件、关闭元件的开关以及反馈通道的开启。
优选地，当传感器检测到空气中的粉尘浓度大于设定阈值时，将旋转阀门置于垂直位置，打开反馈通道口；第一活动隔离件和第二活动隔离件移动，形成第一入口通道、第二入口通道、第一中间通道和第二中间通道；打开阀门；空气依次经过第一空气净化通道、反馈管道和第二空气净化通道进行净化后返回环境。
优选地，当传感器检测到空气中的粉尘浓度小于设定阈值时，将阀门旋转至水平位置，关闭反馈通道口；移动第一可移动隔离件，使第一入口通道与第二入口通道汇合；移动第二可移动隔离件，使第一中间通道与第二中间通道汇合；关闭阀门；空气依次经过粉尘收集器、反应物发生器、催化剂滤芯后返回环境。
优选地，所述催化剂滤芯包括分子筛滤芯。
优选地，所述集尘器为静电集尘器。
附图的简要说明
图1为在先申请现有技术中的空气净化器内空气流动示意图。
图2为本实用新型实施例的空气净化器处于第一状态的结构示意图。
图3为本实用新型实施例的空气净化器处于第二状态的结构示意图。
图4是根据本发明的优选实施例的静电除尘器的结构的不同位置的示意图。
为了更加清楚地说明本发明的技术方案，下面通过实施例对本发明进行简单介绍。显然，下面的描述仅仅是本发明的一个实施例，对于本领域的普通技术人员来说，基于这些实施例，在不付出创造性劳动的情况下，还可以获得其他的技术方案，这些技术方案也属于本发明的保护范围。
本发明实施例的空气净化器如图2、图3所示，包括壳体100、集尘器10、反应物发生器20、催化剂滤芯30、阀门40、空气传感器50和控制器（图中未示出）。集尘器10设置在壳体100内，用于去除空气中的颗粒污染物；集尘器10可以采用静电集尘器，集尘器10的中部设有隔板11，将集尘器10分隔为上、下两部分。空气传感器50设置在集尘器10前，用于检测进入集尘器10前的空气中的粉尘浓度。
反应物发生器20为氧化剂发生器，位于集尘器的下游，用于生成氧化剂反应物。催化滤芯30位于反应物发生器的下游，反应物与空气中的气态污染物在催化滤芯30内发生催化反应，分解气态污染物。
所述催化滤芯30可以为分子筛滤芯，其包括光催化催化剂二氧化钛。所述催化滤芯30上方设有阀门40，当阀门40打开时，可将经过的空气导出；当阀门40关闭时，空气仅通过催化滤芯30流出。
空气传感器50与集尘器10之间设有第一活动隔离件70，可将集尘器10前的通道隔离成第一进气通道101和第二进气通道102。集尘器10与催化滤芯30之间设有第二活动隔离件80，可将集尘器10与催化滤芯30之间的通道隔离成第一中间通道201和第二中间通道202。
第一活动隔离件70为可移动的隔板，将其移至中间位置，可使通道隔离；将其移至壳体上部，可使通道合并。
第二可移动隔离件80，参见图2、图3，包括固定的第一组件81、可转动的第二组件82以及连接第一组件81和第二组件82的转轴83。第一组件81可以为固定隔板，位于触媒滤芯30的上游，水平高度位于阀门40与触媒滤芯30之间，形成位于触媒滤芯30前方的气流整形区域31，反应物发生器20位于气流整形区域31内。当第二组件82旋转至水平位置时，集尘器10与触媒滤芯30之间的通道被隔离成第一中间通道101和第二中间通道102，当第二组件82旋转至顶部到达壳体时，形成位于集尘器10后方的导流通道32。 经过集尘器10后的空气依次经过导流通道32、气流整形区域31，形成均匀的气流，然后进入催化滤芯30进行光催化净化。
阀门40后方设有反馈管90，用于接收通过阀门40的空气；第二进气通道102的侧面设有反馈通道口91，反馈管90连接于反馈通道口91，使得从阀门40流出的空气能够通过反馈管口91进入第二进气通道102。
第二进气通道102上设有旋转阀92，旋转阀92可关闭第二进气通道102的进气口或反馈通道口91。当旋转阀92旋转至垂直位置时，与第一活动隔离件70共同阻断第二进气通道102的进气，反馈通道口91打开；当旋转阀92旋转至水平位置时，反馈通道口91关闭，第二进气通道102可进气。
控制器接收空气传感器50的检测结果，根据入口空气中的粉尘浓度控制阀门40、第一活动绝缘件70、第二活动绝缘件80、旋转阀92的开闭及动作。
具体地，当空气传感器50检测到空气中的粉尘浓度大于设定阈值时，参考图2，将旋转阀92置于垂直位置，打开反馈通道口91，关闭第二进气通道102的进气口；移动第一活动隔离件70，旋转第二部件82，形成第一进气通道101、第二进气通道102、第一中间通道201和第二中间通道202；打开阀门40。
第一入口通道101、集尘器上部10、第一中间通道201及阀门40组成第一空气净化通道；第二入口通道102、集尘器下部10、第二中间通道202及催化剂滤芯30组成第二空气净化通道，其中反应物发生器20位于第二空气净化通道内。第一空气净化通道和第二空气净化通道内可分别设置第一排风扇和第二排风扇，以驱动空气的流动。
当空气净化器处于此状态时，空气依次经过第一空气净化通道、反馈管道、第二空气净化通道进行净化后返回到环境中。
当空气传感器50检测到空气中的粉尘浓度小于设定阈值时，参见图2，将旋转阀92置于水平位置，关闭反馈通道口91；移动第一活动绝缘件70，使第一入口通道101与第二入口通道102汇合；旋转第二组件82，使第一中间通道201与第二中间通道202汇合；关闭阀门40。
当空气净化器处于此状态时，空气依次经过集尘器10、反应物发生器20、催化剂滤芯30后返回到环境中。
通过上述实施例技术方案的结构设置，当空气中的粉尘浓度小于设定的阈值时，经过集尘器10的空气依次经过导流通道32、气流整形区域31形成均匀的气流后进入催化滤芯30进行光催化净化，避免了催化滤芯30上下端气流不均匀导致污染气体无法完全处理的情况，同时也避免了催化滤芯30上下端性能不均匀的问题。
优选地，本发明改进实施例的除尘部10，如图4所示，包括中间位置设置的转轴110，通过旋转转轴110，可以实现除尘部10的上部120和下部130的位置互换。空气净化器还设置有定时器，对环境空气中的颗粒物浓度超过阈值的时间进行计数和累计，从而进行二次净化。当二次净化的时间达到循环阈值时，控制器控制转轴110，互换除尘部10的上部120和下部130的位置，使得除尘部10的上部120和下部130的除尘性能均匀，进一步提高了空气净化器的净化性能和稳定性。
需要注意的是，本文中，第一、第二等关系术语仅用于将一个实体或操作与另一个实体或操作区分开来，并不一定要求或暗示这些实体或操作之间存在任何实际关系或顺序。此外，“包括”、“包含”或任何其他变体术语旨在涵盖非排他性的包含，因此包括一系列要素的过程、方法、物品或设备不仅包括这些要素，还包括未明确列出的其他要素，或者还包括此类过程、方法、物品或设备固有的要素。在没有进一步限制的情况下，“包括一个……”语句定义的要素并不排除在包括这些要素的过程、方法、物品或设备中存在其他相同要素。
本发明中提到的所有文献均在本申请中引用，如同每篇文献被单独引用作为参考文献。此外，应当理解，在阅读了本发明的上述公开内容后，本发明的保护范围不限于上述实施例，本领域技术人员可以在不脱离本发明原理的情况下对本发明进行各种改变或修改，这些等效形式也落在本申请所附权利要求所限定的范围内。
技术特点：
技术摘要
一种环保型空气污染净化器，包括：壳体、集尘器、反应物发生器、催化滤芯、阀门、空气传感器和控制器；集尘器设置在壳体内，用于去除空气中的粉尘；反应物发生器为氧化剂发生器，设置在集尘器的下游；催化滤芯设置在反应物发生器的下游，用于对空气中的气态污染物进行催化净化；阀门设置在催化滤芯的上方；空气传感器设置在集尘器的上游，用于检测空气中的粉尘浓度；当环境空气中的颗粒物浓度超过阈值时，形成独立的风道，通过静电除尘装置对空气中的空气进行二次净化，再通过催化滤芯进行光催化净化。
技术研发人员：姜翠珍
受保护技术用户：江翠珍
技术开发日：2017.08.13
技术发布日期：2017.10.10