本實(shí)用新型涉及空氣凈化技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種機(jī)艙新風(fēng)臭氧轉(zhuǎn)換裝置。

背景技術(shù)：

飛機(jī)在平流層巡航，這里的空氣中物含量小、云層少、能見度高。平流層中含有較高濃度的臭氧，能夠大量的吸收紫外線，保護(hù)地球上的生物免受太陽光中紫外線的致命侵襲。但飛機(jī)在巡航高度飛行，艙外臭氧以新風(fēng)的形式進(jìn)入機(jī)艙，卻成了艙內(nèi)的主要污染物之一。研究發(fā)現(xiàn)，臭氧是引起艙內(nèi)人員不適的主要因素。1973年能源危機(jī)以前，飛機(jī)的飛行高度約在7—10km范圍內(nèi)，機(jī)艙內(nèi)臭氧濃度很低，而且機(jī)艙內(nèi)空氣幾乎為全新風(fēng)供應(yīng)，艙內(nèi)的空氣質(zhì)量較好，臭氧引起人體的不適還未進(jìn)入人們的視線。能源危機(jī)之后，為了節(jié)約能源消耗，飛機(jī)飛行高度提高到了13.7km，且飛機(jī)座艙環(huán)控系統(tǒng)采用50％的新風(fēng)與50％的回風(fēng)混合的送風(fēng)模式，使得艙外臭氧以新風(fēng)的形式進(jìn)入機(jī)艙。至此以后，機(jī)艙內(nèi)的空氣質(zhì)量問題就逐步引起了人們的關(guān)注，越來越多的人開始抱怨乘坐飛機(jī)時身體的不適。

如1976年，美國泛美航空公司引入一種新型商用客機(jī)——波音747SP，該機(jī)型因尺寸小、重量輕而具有飛行高度高、飛行速度快等優(yōu)點(diǎn)，但在飛行過程中卻頻繁遭到乘客的抱怨，主要表現(xiàn)為乘坐過程中出現(xiàn)咳嗽、氣短、胸悶甚至是咳血等癥狀。監(jiān)測發(fā)現(xiàn)，臭氧是引起機(jī)艙人員身體不適的關(guān)鍵因素，整個飛行過程中，機(jī)艙內(nèi)臭氧平均濃度高達(dá)0.86mg/m3，2小時平均值為1.39mg/m3，峰值濃度高達(dá)2.34mg/m3。乘客所表現(xiàn)出來的諸多癥狀，正是臭氧濃度過高所致。至此，臭氧的去除進(jìn)入人們的視線。臭氧轉(zhuǎn)換器已經(jīng)成為飛機(jī)飛行中必不可少的部件。美國聯(lián)邦航空局(FAA)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定：當(dāng)飛機(jī)飛行高度高于5.5千米時，機(jī)艙內(nèi)臭氧濃度峰值不超過0.64mg/m3,兩小時內(nèi)的均值不超過0.214mg/m3，并強(qiáng)制要求執(zhí)行。為了達(dá)到FAA提出的標(biāo)準(zhǔn)要求，人們提出了不同的方法對進(jìn)入機(jī)艙內(nèi)的臭氧進(jìn)行凈化以達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。目前，大部分飛機(jī)都裝有臭氧轉(zhuǎn)換器，一般安裝于航空發(fā)動機(jī)的壓氣機(jī)新風(fēng)抽氣口后面。新風(fēng)經(jīng)壓氣機(jī)后，溫度升高，其溫度范圍在150-210℃之間，為臭氧的熱催化去除提供了必要的溫度條件。

早期的臭氧去除方法包括有活性炭的吸附方法，但活性炭自重大，增加了飛機(jī)能耗，且吸附材料存在吸附飽和特性，需要定期更換濾芯，無形中增加了臭氧去除的成本。為此，人們提出采用蜂窩陶瓷或蜂窩金屬為載體進(jìn)行催化劑的負(fù)載，以減小通風(fēng)阻力和臭氧轉(zhuǎn)換器的自重，但蜂窩陶瓷易碎，在飛行過程中抗沖擊性差，蜂窩金屬載體催化劑制備工藝復(fù)雜，成本高，且在低濃度下臭氧去除中效果不佳。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對上述問題中存在的不足之處，本實(shí)用新型提供一種機(jī)艙新風(fēng)臭氧轉(zhuǎn)換裝置。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提供一種機(jī)艙新風(fēng)臭氧轉(zhuǎn)換裝置，包括：

主體，在所述主體一端連接有變徑管道A，所述主體的另一端連接有變徑管道B，臭氧轉(zhuǎn)換器芯體設(shè)置在所述主體內(nèi)底部；

所述變徑管道A一端連接有進(jìn)風(fēng)管，所述進(jìn)風(fēng)管另一端為氣流入口；

所述變徑管道B一端連接有出風(fēng)管，所述出風(fēng)管另一端為氣流出口；

所述臭氧轉(zhuǎn)換器芯體由多個催化劑裝置組成；所述催化劑裝置包括固定裝置，在所述固定裝置的兩側(cè)均設(shè)有催化劑結(jié)構(gòu)層；所述催化劑結(jié)構(gòu)層包括多層吸附性材料體，在所述吸附性材料體的外表面均勻負(fù)載上多個臭氧去除催化劑；

所述臭氧轉(zhuǎn)換器芯體垂直設(shè)置在所述主體內(nèi)底部時，多個所述吸附性材料體為環(huán)形排列或?qū)訝钆帕校?/p>

所述臭氧轉(zhuǎn)換器芯體平行設(shè)置在所述主體內(nèi)底部時，多個所述吸附性材料體為層狀排列；

多個所述催化劑裝置為圓形、橢圓形或矩形。

作為本實(shí)用新型進(jìn)一步改進(jìn)，多個所述催化劑裝置為矩陣式排列或由小到大依次套裝而成的圓柱形狀。

作為本實(shí)用新型進(jìn)一步改進(jìn)，相鄰兩個所述催化劑裝置之間設(shè)有氣流通道。

作為本實(shí)用新型進(jìn)一步改進(jìn)，所述氣流入口與機(jī)艙新風(fēng)發(fā)動機(jī)引氣的壓氣機(jī)抽氣口或機(jī)艙電動機(jī)引氣的新風(fēng)出口連接，為機(jī)艙新風(fēng)臭氧轉(zhuǎn)換裝置提供新風(fēng)氣流。

作為本實(shí)用新型進(jìn)一步改進(jìn)，所述吸附性材料體為輕質(zhì)的活性炭濾網(wǎng)或泡沫活性炭或活性炭纖維或活性炭濾網(wǎng)加工的二次結(jié)構(gòu)體。

作為本實(shí)用新型進(jìn)一步改進(jìn)，所述主體中部的橫截面為方形或圓形，所述主體為金屬材質(zhì)或非金屬材質(zhì)。

作為本實(shí)用新型進(jìn)一步改進(jìn)，所述變徑管道A與所述氣流入口、所述變徑管道B與所述氣流出口構(gòu)成漸擴(kuò)形和漸縮形結(jié)構(gòu)。

作為本實(shí)用新型進(jìn)一步改進(jìn)，所述臭氧去除催化劑是過渡金屬及所述過渡金屬的氧化物或貴金屬及所述貴金屬的氧化物。

作為本實(shí)用新型進(jìn)一步改進(jìn)，所述過渡金屬及所述過渡金屬氧化物催化劑是錳及所述錳的氧化物或銅及所述銅的氧化物或具有臭氧去除效果的過渡金屬及所述過渡金屬氧化物的任意組合；

所述貴金屬及所述貴金屬的氧化物是鈀及所述鈀的氧化物或鉑及所述鉑的氧化物或金及所述金的氧化物或具有臭氧去除效果的貴金屬及所述貴金屬氧化物的任意組合。

作為本實(shí)用新型進(jìn)一步改進(jìn)，所述固定裝置為方形金屬板狀或圓柱形金屬網(wǎng)狀。

本實(shí)用新型的有益效果為：自飛機(jī)發(fā)動機(jī)引入的具有一定溫度的含臭氧新風(fēng)氣流，通過新風(fēng)入口進(jìn)入臭氧轉(zhuǎn)換器內(nèi)部，在催化劑結(jié)構(gòu)層的表面被吸附并被催化劑催化分解，去除臭氧后的達(dá)標(biāo)氣流從氣流出口排出后進(jìn)入機(jī)艙環(huán)控系統(tǒng)進(jìn)行空氣調(diào)節(jié)，通入機(jī)艙。集吸附技術(shù)與熱催化技術(shù)相結(jié)合去除臭氧，可以提高低濃度條件下臭氧的去除效果，并具有體積小、重量輕、阻力低、臭氧去除效率高和成本低的特點(diǎn)，適用于大型客機(jī)機(jī)艙對于新風(fēng)中臭氧去除的需求。

附圖說明

圖1為本實(shí)用新型一種機(jī)艙新風(fēng)臭氧轉(zhuǎn)換裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本實(shí)用新型一種機(jī)艙新風(fēng)臭氧轉(zhuǎn)換裝置的催化劑結(jié)構(gòu)層的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本實(shí)用新型一種機(jī)艙新風(fēng)臭氧轉(zhuǎn)換裝置的催化劑裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為本實(shí)用新型一種機(jī)艙新風(fēng)臭氧轉(zhuǎn)換裝置的方形臭氧轉(zhuǎn)換器芯體平行設(shè)置剖面示意圖；

圖5為本實(shí)用新型一種機(jī)艙新風(fēng)臭氧轉(zhuǎn)換裝置的方形臭氧轉(zhuǎn)換器芯體垂直設(shè)置的剖面圖；

圖6為本實(shí)用新型一種機(jī)艙新風(fēng)臭氧轉(zhuǎn)換裝置的圓柱形催化劑結(jié)構(gòu)層的示意圖；

圖7為本實(shí)用新型一種機(jī)艙新風(fēng)臭氧轉(zhuǎn)換裝置的圓柱形催化劑芯體的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖8為本實(shí)用新型一種機(jī)艙新風(fēng)臭氧轉(zhuǎn)換裝置的方形網(wǎng)狀固定裝置的示意圖；

圖9為本實(shí)用新型一種機(jī)艙新風(fēng)臭氧轉(zhuǎn)換裝置的方形催化劑芯體的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖10為本實(shí)用新型一種機(jī)艙新風(fēng)臭氧轉(zhuǎn)換裝置的方形臭氧轉(zhuǎn)換器芯體的剖面圖。

圖11為本實(shí)用新型一種機(jī)艙新風(fēng)臭氧轉(zhuǎn)換裝置的圓形網(wǎng)狀催化劑結(jié)構(gòu)固定裝置示意圖；

圖12為本實(shí)用新型一種機(jī)艙新風(fēng)臭氧轉(zhuǎn)換裝置的橢圓型網(wǎng)狀固定裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖13為本實(shí)用新型一種機(jī)艙新風(fēng)臭氧轉(zhuǎn)換裝置的橢圓形催化裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖14為本實(shí)用新型一種機(jī)艙新風(fēng)臭氧轉(zhuǎn)換裝置的橢圓筒型臭氧轉(zhuǎn)換器芯體結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中：1、氣流入口；2、進(jìn)風(fēng)管；3、主體；4、臭氧轉(zhuǎn)換器芯體；5、出風(fēng)管；6、氣流出口；7、變徑管道A；8、固定裝置；9、催化劑結(jié)構(gòu)層；10、催化劑裝置；11、吸附材料體；12、催化劑；13、氣流；14、氣流通道；15、變徑管道B。

具體實(shí)施方式

實(shí)施例1如圖1所示，本實(shí)用新型實(shí)施例為一種機(jī)艙新風(fēng)臭氧轉(zhuǎn)換裝置，包括：主體3，主體3中部沿A-A剖面所形成的面為方形或圓形，主體3為金屬材質(zhì)或非金屬材質(zhì)。在主體3一端連接有變徑管道A7，主體3的另一端連接有變徑管道B15，臭氧轉(zhuǎn)換器芯體4設(shè)置在主體3內(nèi)底部。變徑管道A7一端連接有進(jìn)風(fēng)管2，進(jìn)風(fēng)管2另一端為氣流入口1。變徑管道B15一端連接有出風(fēng)管5，出風(fēng)管5另一端為氣流出口6；臭氧轉(zhuǎn)換器芯體4由多個催化劑裝置10組成；催化劑裝置10包括固定裝置8，固定裝置8為方形、圓形或橢圓形，其結(jié)構(gòu)為網(wǎng)狀或平板狀，材質(zhì)是金屬或非金屬。在固定裝置8的兩側(cè)均設(shè)有催化劑結(jié)構(gòu)層9；催化劑結(jié)構(gòu)層9包括多層吸附性材料體11，吸附性材料體11為輕質(zhì)的活性炭濾網(wǎng)或泡沫活性炭或活性炭纖維或活性炭濾網(wǎng)加工的二次結(jié)構(gòu)體在吸附性材料體11的外表面上均勻負(fù)載臭氧去除催化劑12。臭氧去除催化劑12是過渡金屬及所述過渡金屬氧化物，或貴金屬及所述貴金屬的氧化物。過渡金屬及所述過渡金屬氧化物催化劑是錳及錳的氧化物(Mn、MnO₂)或銅及銅的氧化物(Cu、CuO)或具有臭氧去除效果的過渡金屬及所述過渡金屬氧化物的任意組合；貴金屬及所述貴金屬的氧化物是鈀(Pd)及鈀的氧化物(PdO，或PdO₂)或鉑及鉑的氧化物(PtO，或PtO₂)或金及金的氧化物(Au或Au₂O₃)或具有臭氧去除效果的貴金屬及所述貴金屬氧化物的任意組合。臭氧轉(zhuǎn)換器芯體4垂直設(shè)置在主體3內(nèi)底部時，多層吸附性材料體11為環(huán)形排列或?qū)訝钆帕?；臭氧轉(zhuǎn)換器芯體4平行設(shè)置在主體3內(nèi)底部時，多層吸附性材料體11為層狀排列，多個催化劑裝置10為矩陣式排列或由小到大依次套裝而成的圓柱形狀。多個催化劑裝置10為圓形、橢圓形或矩形。相鄰兩個催化劑裝置10之間設(shè)有氣流通道14。

這樣，來自飛機(jī)發(fā)動機(jī)引氣的含臭氧新風(fēng)氣流13，通過新風(fēng)氣流入口1進(jìn)入臭氧轉(zhuǎn)換器芯體4內(nèi)部，在催化劑結(jié)構(gòu)層9的表面被吸附并被催化劑催化分解，去除臭氧后的達(dá)標(biāo)氣流從氣流出口6排出后進(jìn)入機(jī)艙環(huán)控系統(tǒng)進(jìn)行空氣調(diào)節(jié)，進(jìn)入機(jī)艙。

實(shí)施例2:

與實(shí)施例1相似，只是多組平行布置的方形催化劑裝置10垂直于方形外殼的底面布置，如圖5所示為沿A-A剖面所形成的臭氧轉(zhuǎn)換器芯體4結(jié)構(gòu)示意圖。

實(shí)施例3：

與實(shí)施例1相似，只是構(gòu)成臭氧轉(zhuǎn)換器的主體3和臭氧轉(zhuǎn)換器芯體4為圓柱形，催化劑結(jié)構(gòu)層9被固定在圓柱形固定裝置8的兩側(cè)，形成圓柱形催化劑裝置10，如圖6所示。不同直徑的催化劑裝置以一定的間距形成圓柱形催化劑芯體4，如圖7所示為沿A-A剖面所形成的圓柱形臭氧轉(zhuǎn)換器芯體4結(jié)構(gòu)剖面示意圖。

實(shí)施例4：

與實(shí)施例2相似，只是催化劑結(jié)構(gòu)9被固定在方形網(wǎng)狀固定裝置8的兩側(cè)，如圖8為沿B-B剖面所形成方形網(wǎng)狀固定裝置8的示意圖，圖9為沿B-B剖面所形成的方形催化劑裝置10，圖10為多組平行的方形催化劑裝置10所形成的臭氧轉(zhuǎn)換器芯體4垂直于進(jìn)風(fēng)方向布置，并以公知的方式固定在主體3的內(nèi)部。

實(shí)施例5：

與實(shí)施例4相似，只是固定裝置8為圓形網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，如圖11所示。催化劑結(jié)構(gòu)層9固定在固定裝置8上形成圓形催化劑裝置10。多組平行布置的催化劑裝置10形成的轉(zhuǎn)換器芯體垂直氣流方向布置在圓柱型殼體3內(nèi)部，不同的A催化劑裝置10之間距離大于0cm。

實(shí)施例6：

與實(shí)施例5相似，只是固定裝置8為空心網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，本實(shí)施例為橢圓狀空心網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，如圖12所示。圖13所示為沿B-B剖面所催化劑結(jié)構(gòu)9固定在其上形成的催化劑裝置10。圖14所示為沿B-B剖面形成的多組平行布置的催化劑裝置10形成的轉(zhuǎn)換器芯體并且垂直于氣流方向布置在圓柱型主體3內(nèi)部，不同的催化劑裝置10之間距離大于0cm。

以上所述僅為本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本實(shí)用新型，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本實(shí)用新型可以有各種更改和變化。凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。