CN102872663A - 一种空气水洗装置和基于该装置的空气水洗方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及空气净化领域，具体涉及空气水洗装置和空气水洗方法。空气水洗装置包括上盖、第一储水容器、第二储水容器和用于导通第一储水容器和第二储水容器之间的过滤膜，其中上盖与第一储水容器盖合，上盖上开设有进风口和出风口，还包括吸水装置、洒水装置和抽风装置。所述空气水洗方法包括吸水、形成水膜、过滤空气、排除空气等步骤。本发明的空气水洗装置通过过滤膜将过滤完空气的污水过滤成洁净水后排出，避免了污水中的杂质重新进入环境空气形成二次污染，空气水洗方法通过在水洗装置内形成水的内循环将清洗空气后的脏水过滤成干净水，继而循环利用达到更好的清洗效果。

Description

一种空气水洗装置和基于该装置的空气水洗方法

技术领域

本发明涉及一种空气净化装置，更具体地，涉及一种空气水洗装置。

背景技术

现有的空气水洗机，大都类似于空气香氛机或空气加湿机，其原理是将环境空气吸入水洗机的盛水容器进行过滤，然后将盛水容器中的水进行雾化后重新排入空气，如果事先在盛水容器中加入香薰，则喷出的空气中也加香的效果。这些空气香氛机或者空气加湿机虽然对吸入的空气进行了一定程度的过滤，不过由于其雾化后排入空气的水和用于清洗空气的水都是来自同一盛水容器，并未分开，所以导致雾化后的水其实包含了事先来自空气的尘埃或杂质，这些尘埃和杂质经雾化后重新进入空气，实际形成了二次污染，而且随着使用时间的延长，这种污染就会日益严重。

发明内容

本发明的第一个目的，就是克服现有技术的不足，提供一种空气水洗装置，该空气水洗装置通过过滤膜将过滤完空气的污水过滤成洁净水后排出，避免了污水中的杂质重新进入环境空气形成二次污染。

本发明的第二个目的，就是提供一种空气水洗方法，该方法可以实现对环境空气的清洗，其中过滤膜对污水的过滤通过渗透压自动完成，最大限度的节约了能量。

为了达到本发明之第一方面之目的，采用如下技术方案：

一种空气水洗装置，包括上盖、第一储水容器、第二储水容器和用于导通第一储水容器和第二储水容器的过滤膜，所述上盖与第一储水容器盖合，还包括：

吸水装置，用于从所述第二储水容器内抽水；

洒水装置，用于将来自吸水装置的水打散形成水膜；

抽风装置，用于捕获上盖外围的空气并导向所述水膜；

所述水膜形成于第一储水容器内，所述上盖上开设有进风口和出风口。

优选地，所述第二储水容器置于第一储水容器中，所述过滤膜设置于第二储水容器的容器壁上。

进一步地，所述吸水装置包括引流罩和吸水电机，所述引流罩为中空薄壁结构，其一端固定于第二储水容器的开口位置，另一端向第二储水容器底部位置延伸，所述吸水电机包括固定于上盖的电机本体和电机头，所述电机头位于引流罩内并指向第二储水容器的底壁方向，所述引流罩在靠近电机头一端与第一储水容器连通。

更进一步地，所述引流罩整体呈喇叭状，其截面圆的直径沿远离第二储水容器开口的方向逐渐收缩。

作为一种具体实施例，所述洒水装置包括散水盘，所述散水盘呈环状固定于电机头的外圆周，所述散水盘所在平面高于第二储水容器开口所在平面。

作为一种具体实施例，所述抽风装置包括固定于上盖上的离心风机，所述离心风机包括风机壳体和风机电机，与风机电机的主轴连接设置有抽风叶轮和吹风叶轮，其中抽风叶轮延伸出风机壳体，抽风叶轮所在位置与第一储水容器相连通，所述吹风叶轮位于风机壳体内，所述风机壳体上设置有用于回风的抽风口。

进一步地，所述上盖上的进风口与所述抽风叶轮大致位于同一水平面上，所述上盖上的出风口与风机壳体上的抽风口分别位于吹风叶轮所在平面的两侧。

优选地，所述过滤膜设置于第二储水容器的底壁。

优选地，所述第二储水容器的容器壁由过滤膜形成。

优选地，所述第一储水容器和第二储水容器的横截面为圆形。

优选地，所述过滤膜的过滤精度小于0.1um。

优选地，所述过滤膜为反渗透膜、陶瓷膜或PP棉。

作为一种具体实施例，所述过滤膜中包含金属银。

作为一种具体实施例，所述过滤膜为含银的金属陶瓷膜。

优选地，还包括安装于靠近水膜形成位置的紫外线灯管，所述紫外线灯管通过固定架固定于上盖内壁。

优选地，还包括电源，控制模块和用于监控第一储水容器液面的液面检测装置，所述液面检测装置、吸水电机与风机电机与控制模块连接。

为了达到本发明之地二个方面之目的，采用如下技术方案：

一种基于权利要求1所述空气水洗装置的空气水洗方法，包括以下步骤实现：

S1吸水装置从第二储水容器吸水；

S2洒水装置将来自第二储水容器的水打散形成水膜；

S3抽风装置捕获上盖外的空气并导向步骤S2中形成的水膜；

S4水膜对抽风装置捕获的空气进行过滤；

S5融入杂质的水膜形成水滴掉入第一储水容器，抽风装置排出穿透水膜的空气；

在上述步骤中，当第二储水容器的液面低于第一储水容器的液面时，过滤膜对从第二储水容器内向第二储水容器进行压力渗透的水进行过滤。

进一步地，所述步骤S4中，还包括利用紫外线对水膜和空气进行消毒的步骤。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

空气净化装置设置有用于导通第一储水容器和第二储水容器的过滤膜，一方面保证了第二储水容器内不断地有水源进入，另一方面有可以对第一储水容器的污水进行过滤，避免了污水中的杂质重新进入环境空气进行二次污染；设置吸水装置、洒水装置及抽风装置，可以对环境空气进行水洗，去除环境空气中的杂质，使空气得以清洁；在水膜附近设置有紫外线灯管，可以杀灭水膜及空气中的细菌，使排除的空气更加洁净；此外，设置水位监测装置对第二储水容器内的水位进行检测，让本发明的装置以有限水量达到最佳清洗效果。

本发明所述的空气水洗方法可以实现对环境空气的清洁，其中过滤膜对污水的过滤通过重力形成的渗透压自动完成，无需外加动力，节能环保。

附图说明

图1是本发明所述空气水洗装置的结构及工作原理图。

图中：1-上盖；2-固定架；201-抽风孔；3-液面检测装置；4-水膜；5-引流罩；61-污水液面；62-洁净水液面；7-第一储水容器；8-第二储水容器；9-陶瓷膜；10-洁净水；11-污水；12-电机头；13-散水盘；14-紫外线灯管；15-电机本体；16-风机外壳；17-吹风叶轮；18-进风口；19-抽风叶轮；20-风机电机；21-出风口。

具体实施方式

下面参见附图及具体实施例，对本发明做进一步说明：

参见图1，本发明所述的空气水洗装置，包括上盖1、第一储水容器7、第二储水容器8和用于导通第一储水容器7和第二储水容器8的过滤膜，所述上盖1与第一储水容器7盖合，还包括：

吸水装置，用于从所述第二储水容器8内抽水；

洒水装置，用于将来自吸水装置的水打散形成水膜4；

抽风装置，用于捕获上盖1外围的空气并导向所述水膜4；

所述水膜4形成于第一储水容器7内，所述上盖1上开设有进风口18和出风口21。

作为本领域技术人员的公知常识，为了导通第一储水容器7和第二储水容器8，第一储水容器7和第二储水容器8之间可以是内置放置、并列放置甚至分开放置的方式，在并列放置时，第一储水容器7和第二储水容器8之间可以有公共壁，在分开放置时，过滤膜可以具有一定厚度。

本实施例中，优选为将第二储水容器8置于第一储水容器7中，所述过滤膜设置于第二储水容器8的容器壁上。所述吸水装置包括引流罩5和吸水电机，所述引流罩5为中空薄壁结构，其一端固定于第二储水容器8的开口位置，另一端向第二储水容器8底部位置延伸，所述吸水电机包括固定于上盖的电机本体15和电机头12，所述电机头12位于引流罩5内并指向第二储水容器8的底壁方向，所述引流罩5在靠近电机头12一端与第一储水容器7连通，所述电机本体15通过固定架2进行安装。优选地，所述引流罩5整体呈喇叭状，其截面圆的直径沿远离第二储水容器8开口的方向逐渐收缩，所述洒水装置包括散水盘13，所述散水盘13呈环状固定于电机头12的外圆周，所述散水盘13所在平面高于第二储水容器8开口所在平面。所述抽风装置包括固定于上盖1上的离心风机，所述离心风机包括风机壳体16和风机电机18，与风机电机18的主轴连接设置有抽风叶轮19和吹风叶轮17，其中抽风叶轮19延伸出风机壳体16，抽风叶轮16所在位置与第一储水容器8内容积相连通，所述吹风叶轮19位于风机壳体16内，所述风机壳体16上设置有用于回风的抽风口23。所述上盖1上的进风口18与所述抽风叶轮19大致位于同一水平面上，所述上盖1上的出风口21与风机壳体16上的抽风口23分别位于吹风叶轮17所在平面的两侧。

上述过滤膜的位置并无特殊限定，其可以设置于第二储水容器8容器壁的任何部位，甚至可以扩充至第二储水容器8的整个容器壁。作为一种实施方式，在本实施例中，过滤膜设置于第二储水容器8的底壁，所述第一储水容器7和第二储水容器8的横截面为圆形，为了有效地过滤第一储水容器7中的污水11，所述过滤膜的过滤精度小于0.01um。所述空气水洗装置还包括安装于靠近水膜4形成位置的紫外线灯管14，所述紫外线灯管14通过固定架2固定于上盖1内壁。为了实现电气控制，本发明所述空气水洗装置还包括电源，控制模块和用于监控第一储水容器7液面的液面检测装置3，所述液面检测装置3、吸水电机15与风机电机20与控制模块连接。

在本发明中，上述过滤膜可以是反渗透膜、陶瓷膜或PP棉。其中反渗透膜是一种模拟生物半透膜制成的具有一定特性的人工半透膜，一般用高分子材料制成，如醋酸纤维素膜、芳香族聚酰肼膜、芳香族聚酰胺膜，其表面微孔的直径可以在0.5～10nm之间，可以有效地去除水中的溶解盐类、胶体、微生物、有机物等杂质。PP棉材质为聚丙烯，可以过滤水体中的胶体杂质，微泥，铁锈，细菌病毒，有机污染矿物质等杂质。陶瓷膜为在金属陶瓷基板上喷涂纳米陶瓷膜，并在纳米陶瓷膜上腐蚀形成不规则孔隙的结构，其结构不易变形，清洗简单，本实施例中的过滤膜优选为陶瓷膜9。

为了对进入第二储水容器8内的水进行消毒杀菌，采用在过滤膜中预先加入金属银的方式来实现，当过滤膜浸水后，过滤膜中的金属银溶解于水并形成银离子。由于金属离子处理法采用纯物理法消毒，处理后不产生任何有害副产物，水质可达到欧盟标准，很低浓度便可杀绝大多数自养细菌，有很持久的杀菌能力，同时，其杀菌效果不受光照和有机物浓度影响，因整个过程不产生废气废物。在本实施例中，陶瓷膜9进一步优选为含银的金属陶瓷膜，该金属陶瓷膜可以在粘土中加入以银或银的合金进行烧制而得到，也可以在陶瓷表面加工含银的镀层来实现金属银的添加。

基于上述结构和设置，下面介绍本发明所述的空气水洗方法，该空气水洗方法包括以下步骤实现：

S1吸水装置从第二储水容器8吸水；

在空气水洗装置开始工作前，首先向第二储水容器8内注入洁净水10，然后盖好上盖1，启动电源，则控制单元指令吸水电机工作，吸水电机的电机主体15带动电机头12旋转并在引流罩5内形成负压，该负压抽吸第二储水容器8内的洁净水10并沿引流罩5内壁向上流动。

S2洒水装置将来自第二储水容器8的水打散形成水膜4；

引流罩5在靠近电机头12处呈扩张状，该形状导致来自第二储水容器8的水流在靠近电机头12位置发散并击打在高速旋转的电机头12及散水盘13上，最终向四周扩张并形成环状水膜4。优选地，该水膜4形成于第一储水容器8内未被第二储水容器8占据的空间处。

S3抽风装置捕获上盖1外围的空气并导向步骤S2中形成的水膜4；

与上述S1与S2基本同步地，由于离心风机的抽风叶轮19的作用，上盖1周围的空气被吸入空气水洗装置并经由进风口18及外壳18内壁和风机外壳16之间的通道被吹向水膜4所在位置。

S4水膜4对抽风装置捕获的空气进行过滤；

来自上一步骤的空气穿透水膜4，则其中的杂质和部分空气融入水中，由于固定板2在散水盘13的附近位置设置有紫外线灯管14，紫外线灯管14发出的紫外线同时对水膜4和透过水膜4的空气进行消毒。

S5融入杂质的水膜4形成水滴掉入第一储水容器7，抽风装置排出穿透水膜4的空气；

除少数融入水膜4的空气外，大部分被吸入空气水洗装置的空气在抽风叶轮19的作用下穿透水膜4并进入抽风孔201，最后从上盖1上的出风口21位置重新进入外围环境。

应该注意的是，在空气水洗装置的工作过程中，只要第二储水容器8的液面（洁净水液面62）低于第一储水容器7的液面（污水液面61），陶瓷膜9就对从第二储水容器8内向第二储水容器7进行压力渗透的水进行过滤。具体地讲，随着第二储水容器8中的洁净水被逐渐抽走并流入第一储水容器7，第一储水容器7和第二储水容器8的液面会逐渐形成液面高度差H，则由于重力作用的，陶瓷膜9的两侧会形成压力差，且随压面高度差H的增大，陶瓷膜9的两侧会形成压力差就会增大，污水11从第一储水容器1进入第一储水容器8的渗透效率也会相应提高。在该压力差的作用下，第一储水容器7内的污水向第二储水容器8渗透，该过程与吸水装置及散水装置一起形成空气水洗装置的内部水循环。在上述过程中，陶瓷膜9还对污水中的杂质进行了有效过滤，从而保证进入第二储水容器8内的水重新成为洁净水。以上过程的不断重复即完成对环境空气的清洁。在空气较为干净的情况下，空气水洗装置的内部水循环会持续不断地重复，但如果环境空气较为肮脏，沉淀入第一储水容器7的杂质较多时，陶瓷膜9可能会堵塞，此时第一储水容器7内的污水液面61会不断升高，当污水液面61升高到液位检测装置3所在位置时，液位检测装置3反馈信号给控制模块，则控制模块指令空气水洗装置暂停工作，使用者只需定期对陶瓷膜9进行清洁即可。

应该理解，上述具体实施例只是本发明的部分优选实施例，本领域技术人员还可以对上述实施例进行变形，如改变风机电机20、上盖的进风口18、出风口21位置等，但是凡是基于本发明的技术方案、符合本发明的技术精神，属于本领域技术人员无需进行创造性劳动即可得到的实施都应属于本发明的保护范围。

Claims (18)

1.一种空气水洗装置，包括上盖、第一储水容器、第二储水容器和用于导通第一储水容器和第二储水容器的过滤膜，所述上盖与第一储水容器盖合，其特征在于，还包括：

吸水装置，用于从所述第二储水容器内抽水；

洒水装置，用于将来自吸水装置的水打散形成水膜；

抽风装置，用于捕获上盖外围的空气并导向所述水膜；

所述水膜形成于第一储水容器内，所述上盖上开设有进风口和出风口。

2.如权利要求1所述的空气水洗装置，所述第二储水容器置于第一储水容器中，所述过滤膜设置于第二储水容器的容器壁上。

3.如权利要求2所述的空气水洗装置，其特征在于，所述吸水装置包括引流罩和吸水电机，所述引流罩为中空薄壁结构，其一端固定于第二储水容器的开口位置，另一端向第二储水容器底部位置延伸，所述吸水电机包括固定于上盖的电机本体和电机头，所述电机头位于引流罩内并指向第二储水容器的底壁方向，所述引流罩在靠近电机头一端与第一储水容器连通。

4.如权利要求3所述的空气水洗装置，其特征在于，所述引流罩整体呈喇叭状，其截面圆的直径沿远离第二储水容器开口的方向逐渐收缩。

5.如权利要求3所述的空气水洗装置，其特征在于，所述洒水装置包括散水盘，所述散水盘呈环状固定于电机头的外圆周，所述散水盘所在平面高于第二储水容器开口所在平面。

6.如权利要求2所述的空气水洗装置，其特征在于，所述抽风装置包括固定于上盖上的离心风机，所述离心风机包括风机壳体和风机电机，与风机电机的主轴连接设置有抽风叶轮和吹风叶轮，其中抽风叶轮延伸出风机壳体，抽风叶轮所在位置与第一储水容器相连通，所述吹风叶轮位于风机壳体内，所述风机壳体上设置有用于回风的抽风口。

7.如权利要求6所述的空气水洗装置，其特征在于，所述上盖上的进风口与所述抽风叶轮大致位于同一水平面上，所述上盖上的出风口与风机壳体上的抽风口分别位于吹风叶轮所在平面的两侧。

8.如权利要求1-7任一项所述的空气水洗装置，其特征在于，所述过滤膜设置于第二储水容器的底壁。

9.如权利要求1-7任一项所述的空气水洗装置，其特征在于，所述第二储水容器的容器壁由过滤膜形成。

10.如权利要求1-7任一项所述的空气水洗装置，其特征在于，所述第一储水容器和第二储水容器的横截面为圆形。

11.如权利要求1-7任一项所述的空气水洗装置，其特征在于，所述过滤膜的过滤精度小于0.1um。

12.如权利要求1-7任一项所述的空气水洗装置，其特征在于，所述过滤膜为反渗透膜、陶瓷膜或PP棉。

13.如权利要求12所述的空气水洗装置，其特征在于，所述过滤膜中包含金属银。

14.如权利要求12所述的空气水洗装置，其特征在于，所述过滤膜为含银的金属陶瓷膜。

15.如权利要求1-6任一项所述的空气水洗装置，其特征在于，还包括安装于靠近水膜形成位置的紫外线灯管，所述紫外线灯管通过固定架固定于上盖内壁。

16.如权利要求1-6任一项所述的空气水洗装置，其特征在于，还包括电源，控制模块和用于监控第一储水容器液面的液面检测装置，所述液面检测装置、吸水电机与风机电机与控制模块连接。

17.一种基于权利要求1或2所述空气水洗装置的空气水洗方法，其特征在于，包括以下步骤实现：

S1吸水装置从第二储水容器吸水；

S2洒水装置将来自第二储水容器的水打散形成水膜；

S3抽风装置捕获上盖外的空气并导向步骤S2中形成的水膜；

S4水膜对抽风装置捕获的空气进行过滤；

S5融入杂质的水膜形成水滴掉入第一储水容器，抽风装置排出穿透水膜的空气；

在上述步骤中，当第二储水容器的液面低于第一储水容器的液面时，过滤膜对从第二储水容器内向第二储水容器进行压力渗透的水进行过滤。

18.如权利要求17所述的空气水洗方法，其特征在于，所述步骤S4中，还包括利用紫外线对水膜和空气进行消毒的步骤。

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