CN104501346B - 雨效新风机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种雨效新风机，属于空气净化技术领域，其结构包括一个净化桶，净化桶上设有新风入口和净化空气出口，新风入口和净化空气出口之间设有一喷淋系统，所述喷淋系统包括上下排列的多层喷头，所述喷头喷出的水滴直径从上到下依次减小，上层喷头喷出的水雾能够完全覆盖下层喷头喷出的水雾；喷淋系统的下方为储水区，喷淋水泵的入水口与储水区相连通，净化桶底端的最低点处设有排水口。该装置具有风阻低、风量大、净化效率高、维护成本低等优点。

Description

雨效新风机

技术领域

本发明涉及空气净化技术领域，具体地说是一种雨效新风机，主要适用于换气机和空气净化器。

背景技术

雾自古有之，它是由空气中所含水蒸气遇冷凝结到细小的灰尘颗粒上形成的。自然界山石土壤的风化、火山灰、燃烧烟雾是产生空气中微尘颗粒的主要来源。人类进入石化时代以后，化工厂的废气排放、汽车尾气、橡胶轮胎与地面的摩擦、工业窑炉、取暖锅炉，使排放到空气中的微尘颗粒更多、更细、成分也更复杂。颗粒越细，沉降速度越慢，使之长时间弥漫在地表上空形成霾。如果空气中达到一定湿度，则形成雾和霾的混合体——雾霾。雾霾成分复杂，具有包括酸、碱、盐、胺、酚，以及尘埃、花粉、螨虫、流感病毒、结核杆菌、肺炎球菌等多种有害物质，对人体危害极大。

在严峻的环境污染面前，人们纷纷把目光投向各种空气净化设备，以期在大气污染治理短期内难见成效的情况下，打造一个局部洁净、舒适的小环境。

目前，用于空气净化的设备主要有两类：室内空气净化器和新风换气机。

室内空气净化器主要是物理净化法和静电吸附法，物理净化法主要采用过滤网过滤，净化效果比较好，缺点是风阻大且容易饱和，效果会大打折扣，更换耗材费用较高。静电吸附法也有一定效果，但容易产生臭氧，对人体有危害。而且上述两种室内空气净化器共同的缺点是：只能在密闭的空间使用，需要持续不断循环过滤室内空气逐渐的净化，由于没有新鲜氧气的补充，长时间使用会造成室内空气缺氧，而对于室外污染量大的新风，上述室内空气净化器会不堪重负。

目前的新风换气机通过把室外空气经过简单净化后输送到室内，满足了人们对于新风的要求，但由于室外空气污染量大，包含了各种大小的颗粒污染物，对于净化方式要求苛刻，如果也采用HEPA级别的滤芯，很快就会饱和，进而失效、堵塞。所以目前市面上的新风换气机都是简单的粗过滤，对PM2.5基本无效。

众所周知，雨后的空气质量特别好，雨之所以可以净化空气，除了雨滴可以带电荷，加强对灰尘的吸附能力以外，主要还由于下雨时的雨雾混合原理。

雨的形成是温湿气流高空遇冷凝结成冰晶或水滴，小水滴不断积聚变成大水滴，当增大到一定程度超过其浮力时便向地面坠落。

雨雾的形成主要是：1、下雨时空气湿度比较大，相对湿度经常可以达到100％，地面升腾的湿热空气预冷凝结变成雾。2、大的雨滴在坠落过程有由于气流冲击、相互碰撞，大水滴破裂、分散，形成无数细微水雾。3、雨滴降落地面以后，落到房屋建筑物、植物叶面等物体表面上四散崩裂形成微小水雾。

细微水雾直径与微尘颗粒直径相当，更容易相互吸引、集合，同时，雾滴直径越小、数量越多，与尘埃粒子接触的表面积越大，净化效率越高。

下雨时，水雾处于雨幕的底层，首先对近地大气层中的尘埃颗粒进行捕捉，然后经高空坠落的较大雨滴的惯性碰撞、冲击，最终一起落向地面。

若将自然界雨水净化空气的原理用到空气净化领域，则能够很好的解决目前室内空气净化器和新风换气机存在的不足之处。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的在于提供一种雨效新风机，该装置通过吸附和捕捉，能够彻底清除空气中的颗粒物，风阻低、风量大、净化效率高。

本发明解决其技术问题所采取的技术方案是：雨效新风机，包括一个净化桶，净化桶侧壁的下部设有新风入口，净化桶的顶部设有净化空气出口，新风入口和净化空气出口均与净化桶内部相连通，新风入口与送风管道相连接，送风管道与离心风机相连接；

新风入口和净化空气出口之间设有一喷淋系统，所述喷淋系统包括在净化桶中轴线上呈上下排列的多层喷头，所述喷头喷出的的水滴直径从上到下依次减小，最底层的喷头为雾级，往上依次加大水滴直径，上层喷头喷出的水滴能够完全覆盖下层喷头喷出的水雾；多层喷头均与喷淋供水管相连通，喷淋供水管与喷淋水泵出水口相连通；

喷淋系统的下方为储水区，储水区的水位线上限位于新风入口的下方，喷淋水泵的入水口与储水区相连通；

净化桶底端的最低点处设有排水口，排水口处安装有排水电磁阀。

为了保证净化水的质量以及避免过滤装置堵塞，进一步的技术方案为：所述喷淋水泵的进水管道上设有一反冲洗过滤阀，反冲洗过滤阀位于储水区内，其另一端通过过滤供水管与供水水泵的出水口相连接，供水水泵的入水口与供水管相连接，供水管上设有阀门及防结垢水处理器。

所述反冲洗过滤阀包括一个管状过滤网和一个滑块，所述滑块设置在管状过滤网的内部，管状过滤网的内壁上设有滑轨，滑块与管状过滤网内壁的滑轨相配合并能够相对滑动。所述反冲洗过滤阀既是净化桶蓄水时的注水口，同时也是喷淋系统的进水口。滑块在净化桶蓄水时，被水压顶至管状过滤网近喷淋水泵一端，将喷淋进水口堵住，此时，反冲洗过滤阀为净化桶注水口；喷淋时，由于重力或弹簧的拉力，使滑块复位，此时反冲洗过滤阀为喷淋系统进水口。

为了保持净化桶内壁的清洁，进一步的技术方案为：所述储水区内还设有一罐体清洗喷头，罐体清洗喷头通过清洗供水管连通到过滤供水管上；清洗供水管上设有第一电磁阀，过滤供水管上设有第二电磁阀，第一电磁阀和第二电磁阀均设在净化桶的外部，第二电磁阀设在清洗供水管与过滤供水管连通处的后方。

为了保证空气净化的效果，进一步的技术方案为：所述喷淋系统的上方依次设有挡水板和捕雾器，挡水板和捕雾器设置在喷淋系统和净化空气出口之间。

为了提高空气与水滴的碰撞效果，进一步的技术方案为：所述净化桶内部还设有一聚风口，聚风口设置在所述喷淋系统和新风入口之间，聚风口呈漏斗状，聚风口的大端固定连接在净化桶的内壁上。

进一步的技术方案为：所述的储水区内还设有一电加热装置。电加热装置可以在外界气温很低时加热喷淋水从而加热外界的冷空气，还能够实现对净化桶内壁及其内部所设置的部件的消毒，

为了实现对净化后空气的杀菌，进一步的技术方案为：所述捕雾器的上方设有一紫外线灯。

为了降低噪音以及便于电加热装置工作，进一步的技术方案为：所述净化桶的桶壁包括内层、外层以及位于内层和外层之间的夹层，内层为不锈钢或搪瓷材料，夹层为发泡材料，外层为壳体。此结构有利于降噪和保温。

为了便于净化桶内部的清洗和排水，进一步的技术方案为：所述的净化桶呈圆柱状，净化桶的顶面和底面向外凸出形成凸面。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

1、设有模拟自然界下雨的效果的雨效喷淋装置，将空气多级净化，喷淋系统水滴直径从上到下依次减小，上层喷头喷出的水雾能够完全覆盖下层喷头喷出的水雾，新风从下向上移动与水滴进行碰撞，净化效果好，一次便可将空气中的颗粒物、污染物全部净化掉，无需多重逐渐净化，效率高。水洗空气效率高低取决于水滴与空气动接触面积和水滴的冲击动能。水滴与空气接触面积越大，水滴的动能越大，捕捉效率越高。要想增加水滴与空气接触面积就要尽量降低水滴直径，雾化越细越好，但过细的水滴动能就会降低，而且很容易随风飘散。水滴直径大，动能就大，碰撞、捕捉尘埃粒子效果好，但与尘埃粒子接触面积小，水气混合不够充分，造成疏漏。本装置很好地解决了两者之间的矛盾，兼顾了两方面的需求，能充分、高效捕获空气中的尘埃粒子。

2、设置挡水板和捕雾器，挡水板利用惯性碰撞原理阻挡较大颗粒水滴，细雾阻挡器用以捕捉2-3微米的微雾，严格限制出气口任何可测颗粒，因为细小水雾和尘埃粒子在颗粒大小上相当的情况下，用PM2.5检测仪检测，其检测显示是一样的，细小水雾还可能已携带更小的细菌、病毒，本装置进行充分的截留和阻挡，保证空气净化效果。

3、通过改变风机和净化桶的大小即可实现不同风量的选择，风阻小、风量大，既可作为新风换气机使用，持续向室内供应洁净的新风，也可在密闭空间作为空气净化器使用，适用范围广。

4、传统净化器各种部件的间隙会造成漏风，大大影响过滤效率，造成能源浪费。本装置由于净化桶内被水滴完全覆盖，所以漏风率为零。

5、传统净化器的精度比较低，尤其是长期使用效率衰减较大。本装置的风阻是恒定的，不存在过滤衰减现象，且对于包括PM2.5在内的大小颗粒污染物、气体溶胶都有效。

6、净化用水为循环水，合理高效的利用了水资源，通过科学控制水滴直径来实现空气净化效果，无需高压和高功率水泵，降低了能耗。

7、设有反冲洗过滤阀，既能够实现过滤净化用水的效果，又防止了过滤装置的堵塞.

8、设置罐体清洗喷头，能够对净化桶的内壁进行清洗；设置紫外线灯进行进一步的消毒杀菌，保证了净化后空气的洁净。

9、净化桶内部设有加热装置，冬天外界气温较低时对喷淋水加热，通过喷淋水与空气的热交换，加热室外冷空气，提高使用的舒适度。在喷淋系统停止的状态下，将桶内的水加热至沸腾，对桶内进行消毒杀菌。

10、净化桶的设计能够有效降低噪音及便于清洗。

附图说明

图1为本发明实施例一的结构示意图；

图2为图1中挡水板的俯视图；

图3为图2的A-A断面图；

图4为本发明实施例反冲洗过滤阀的俯视结构示意图；

图5为图4的A-A剖视图；

图6为本发明实施例二的结构示意图；

图7为本发明实施例三的结构示意图；

图中：1净化桶，2新风入口，3风机，4净化空气出口，5喷淋供水管，6喷淋水泵，7过滤供水管，8第二电磁阀，9第一电磁阀，10排水口，11清洗供水管，12罐体清洗喷头，13储水区，14电加热装置，15水位线下限，16水位线上限，17聚风口，18挡水板，19捕雾器，20紫外线灯，21反冲洗过滤阀，211管状过滤网，212滑轨，213滑块，22供水水泵，23供水管，24弹簧。

具体实施方式

下面结合说明书附图和具体实施例对本发明作进一步的描述：

实施例一：

如图1所示，本发明的雨效新风机，包括一个净化桶1，净化桶1侧壁的下部设有新风入口2，净化桶1的顶部设有净化空气出口4，新风入口2和净化空气出口4均与净化桶1内部相连通，新风入口2与与送风管道相连接，送风管道与离心风机3相连接；风机3的安装位置可以根据需要设定。

新风入口2和净化空气出口4之间设有一喷淋系统，所述喷淋系统包括在净化桶中轴线上呈上下排列且垂直布置的多层喷头，所述喷头喷出的的水滴直径从上到下依次减小，最底层的喷头为雾级，往上依次加大水滴直径，上层喷头喷出的水滴能够完全覆盖下层喷头喷出的水雾；多层喷头均与喷淋供水管5相连通，喷淋供水管5与喷淋水泵6出水口相连通；

喷淋系统的下方为储水区13，储水区13的水位线上限16位于新风入口2的下方，喷淋水泵6的入水口与储水区13相连通；

净化桶1底端的最低点处设有排水口10，排水口10处安装有排水电磁阀。

所述喷淋水泵6的进水管道上设有一反冲洗过滤阀21，反冲洗过滤阀21位于储水区13内，其另一端通过过滤供水管7与供水水泵22的出水口相连接，供水水泵22的入水口与供水管23相连接，供水管23上设有阀门及防结垢水处理器(图中未示出)。

如图4、图5所示，所述反冲洗过滤阀21包括一个管状过滤网211和一个滑块213，所述滑块213设置在管状过滤网211的内部，管状过滤网211的内壁上设有滑轨212，滑块213与管状过滤网211内壁的滑轨212相配合并能够相对滑动。所述反冲洗过滤阀21既是净化桶1蓄水时的注水口，同时也是喷淋系统的进水口。滑块213在净化桶1蓄水时，被水压顶至管状过滤网211近喷淋水泵6一端，将喷淋进水口堵住，此时，反冲洗过滤阀21为净化桶1注水口；喷淋时，由于重力或弹簧的拉力，使滑块213复位，此时反冲洗过滤阀21为喷淋系统进水口。

为了保持净化桶内壁的清洁，所述储水区13内还设有一罐体清洗喷头12，罐体清洗喷头12通过清洗供水管11连通到过滤供水管7上；清洗供水管11上设有第一电磁阀9，过滤供水管7上设有第二电磁阀8，第一电磁阀9和第二电磁阀8均设在净化桶1的外部，第二电磁阀8设在清洗供水管11与过滤供水管7连通处的后方。

所述喷淋系统的上方依次设有挡水板18和捕雾器19，挡水板18和捕雾器19设置在喷淋系统和净化空气出口4之间。

挡水板18的结构如图2和图3所示，由多块纵向截面呈“S”形弯曲的板状体并列排列构成，所述的捕雾器19采用丝网捕雾器。

所述净化桶1内部还设有一聚风口17，聚风口17设置在所述喷淋系统和新风入口2之间，聚风口17呈漏斗状，聚风口17的大端固定连接在净化桶1的内壁上。

所述的储水区13内还设有一电加热装置14。

所述捕雾器19的上方设有一紫外线灯20。

所述净化桶1的桶壁包括内层、外层以及位于内层和外层之间的夹层，内层为不锈钢或搪瓷材料，夹层为发泡材料，外层为壳体。

所述的净化桶1呈圆柱状，净化桶1的顶面和底面向外凸出形成凸面。

本实施例中反冲洗过滤阀21在储水区13内呈纵向布置。

下面结合一个工作过程对本发明作进一步的描述：

首选，需要在储水区13存储适量的水，储水量处于水位线下限15和水位线上限16之间，储水的方式有两种：

一是通过罐体清洗喷头12储水，此时第二电磁阀8关闭，第一电磁阀9开启，供水水泵22工作，水从供水管23在供水水泵22的作用下经过清洗供水管11并从罐体清洗喷头12喷出。若是需要清洗净化桶1的内壁，可以先将排水口10打开，使得清洗后的水从排水口10排出，若是不需要清洗或者清洗工作完成后，将排水口10关闭，此时便可通过罐体清洗喷头12进行储水。

二是通过反冲洗过滤阀21储水，此时第一电磁阀9关闭，第二电磁阀8开启，供水水泵22工作，水从供水管23在供水水泵22的作用下经过进水管7到达反冲洗过滤阀21，反冲洗过滤阀21内的滑块213在水流的推力作用下向上移动将反冲洗过滤阀21与喷淋水泵6之间的管道堵塞，水会从管状过滤网211上的滤孔流到储水区13，进行储水。

供水管23上的水软化器能够对水质进行软化，净化桶1内的水使用电加热装置14加热时减缓水垢的形成。

储水完成后，开始空气净化过程，空气净化工作状态下，第一电磁阀9和第二电磁阀8均关闭，由于第二电磁阀8关闭，进水管7停止进水，所以反冲洗过滤阀21内的滑块213在重力作用下回落至下方，此时反冲洗过滤阀21与喷淋水泵6之间的管道处于通畅状态。

喷淋水泵6工作，储水区13的水在喷淋水泵6的作用下经反冲洗过滤阀21上的滤孔进入喷淋供水管5，最终经喷淋系统的喷头喷出。新风在风机3的作用下经新风入口2进入净化桶1，在聚风口17的作用下会与喷头喷下的水雾产生垂直的碰撞、混合，对新风进行净化。

本发明的喷淋系统采用“分级、多层覆盖喷淋技术”。分级是指采用不同的雾化等级，多层覆盖是指上层喷头喷出的水雾能够完全覆盖其下层的喷头所喷出的水雾。本实施例中，喷头设置两层，最下端雾化最细，制造出50-100微米的微雾水滴，因为，雾滴越细与空气的接触面积越大，捕捉细小颗粒的能力越强。在上述微雾之上再设置较大颗粒喷头，制造出200-400微米的细小水滴，覆盖微雾，目的是用较大水滴的冲击惯性捕获已经携带尘埃的微雾，沉降到底部的循环水。一般情况下可以设置2-3层，甚至更多，根据设备处理风量确定，喷头沿净化桶1的中轴隔一定距离串连布置。

从上述空气净化过程可知，空气净化时水从反冲洗过滤阀21的外部流到内部，反冲洗过滤阀21对喷淋水起到过滤作用；而储水时，水从反冲洗过滤阀21的内部流到外部。因此，反冲洗过滤阀21过滤喷淋水时附着在其管状过滤网211外表面的杂质，可以在储水过程中被冲掉。若是反冲洗过滤阀21上面附着的杂质比较多，需要冲洗时，可以先将排水口10打开，采用与通过反冲洗过滤阀21储水相同的操作方法，将其冲洗干净，并让冲洗用水从排水口10排出，冲洗完毕后，关闭排水口10，开始储水过程。

新风经过喷淋系统净化之后继续上行，经过挡水板18时大水滴被阻挡，微米级的水雾继续上升，最终被捕雾器19捕捉，并经紫外线灯20进一步消毒杀菌后，洁净的空气由净化空气出口4排入室内，净化空气出口4排出的空气经检测完全不携带任何的颗粒物及其他的杂质。

净化桶1内有电加热装置14，冬天对储水区13的喷淋水加热，通过喷淋水与空气的热交换，加热室外冷空气。在喷淋系统停止的状态下，将桶内的水加热致沸腾，对桶内进行消毒杀菌。

净化桶1的侧壁包括内层、外层以及位于内层和外层之间的夹层，内层为不锈钢或搪瓷材料，夹层为发泡材料，外层为壳体，形成热水器保温桶的结构，一是可以降低噪音，二是便于电加热装置14的使用。净化桶1呈圆柱状，净化桶1的顶面和底面向外凸出形成凸面，使得桶内壁没有藏污纳垢的死角，便于清洗，还便于水的排出。

实施例二：

如图5所示，本实施例与实施例一的区别在于：捕雾器19设置在净化空气出口4与净化桶1相连通的管道上，未设置紫外线灯，反冲洗过滤阀21横向布置，在反冲洗过滤阀21靠近供水水泵22的一端设有一弹簧24，弹簧24与滑块213相连接。

在储水和冲洗过程中，滑块213在水的推力作用下将反冲洗过滤阀21与喷淋水泵6之间的管道堵塞，在空气净化过程中，滑块213在弹簧24的作用下复位，反冲洗过滤阀21与喷淋水泵6之间的管道通畅。

实施例三：

如图6所示，本实施例捕雾器19的布置与实施例一相同，反冲洗过滤阀21为横向布置，滑块213上设有弹簧，弹簧位于反冲洗过滤阀21靠近供水水泵22的一端并隐藏在反冲洗过滤阀21内部。

显然的，本发明还应配备相应的电源，电源与各个耗电部件之间应该正确连接，管路上还可以根据实际的需要装设阀门、密封件等，作为本领域的技术人员，完全可以根据现有技术对上述部件做出正确设置，为了突出本发明的创新特点，对于上述特征在此不再赘述。

本发明中的“上”、“下”、“后”等均是为了方便描述采用的相对术语，不能理解为绝对位置而构成对保护范围的限制。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不是本发明的全部实施例，不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，如改变桶体的形状、改变风机的安装位置、改变喷淋系统的喷头数等，均应包含在本发明的保护范围之内。

除说明书所述技术特征外，其余技术特征均为本领域技术人员已知技术。

Claims (8)

1.雨效新风机，其特征是，包括一个净化桶，净化桶侧壁的下部设有新风入口，净化桶的顶部设有净化空气出口，新风入口和净化空气出口均与净化桶内部相连通，新风入口与送风管道相连接，送风管道与离心风机相连接；

新风入口和净化空气出口之间设有一喷淋系统，所述喷淋系统包括在净化桶中轴线上呈上下排列的多层喷头，所述喷头喷出的的水滴直径从上到下依次减小，上层喷头喷出的水滴能够完全覆盖下层喷头喷出的水雾；多层喷头均与喷淋供水管相连通，喷淋供水管与喷淋水泵出水口相连通；

喷淋系统的下方为储水区，储水区的水位线上限位于新风入口的下方，喷淋水泵的入水口与储水区相连通；

净化桶底端的最低点处设有排水口，排水口处安装有排水电磁阀；

所述喷淋水泵的进水管道上设有一反冲洗过滤阀，反冲洗过滤阀位于储水区内，其另一端通过过滤供水管与供水水泵的出水口相连接，供水水泵的入水口与供水管相连接，供水管上设有阀门及防结垢水处理器；

所述反冲洗过滤阀包括一个管状过滤网和一个滑块，所述滑块设置在管状过滤网的内部，管状过滤网的内壁上设有滑轨，滑块与管状过滤网内壁的滑轨相配合并能够相对滑动。

2.根据权利要求1所述的雨效新风机，其特征是，所述储水区内还设有一罐体清洗喷头，罐体清洗喷头通过清洗供水管连通到过滤供水管上；清洗供水管上设有第一电磁阀，过滤供水管上设有第二电磁阀，第一电磁阀和第二电磁阀均设在净化桶的外部，第二电磁阀设在清洗供水管与过滤供水管连通处的后方。

3.根据权利要求1～2中的任意一项所述的雨效新风机，其特征是，所述喷淋系统的上方依次设有挡水板和捕雾器，挡水板和捕雾器设置在喷淋系统和净化空气出口之间。

4.根据权利要求3所述的雨效新风机，其特征是，所述净化桶内部还设有一聚风口，聚风口设置在所述喷淋系统和新风入口之间，聚风口呈漏斗状，聚风口的大端固定连接在净化桶的内壁上。

5.根据权利要求4所述的雨效新风机，其特征是，所述的储水区内还设有一电加热装置。

6.根据权利要求5所述的雨效新风机，其特征是，所述捕雾器的上方设有一紫外线灯。

7.根据权利要求4～6所述的雨效新风机，其特征是，所述净化桶的桶壁包括内层、外层以及位于内层和外层之间的夹层，内层为不锈钢或搪瓷材料，夹层为发泡材料，外层为壳体。

8.根据权利要求7所述的雨效新风机，其特征是，所述的净化桶呈圆柱状，净化桶的顶面和底面向外凸出形成凸面。