CN104764102B - 一种室内空气净化装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种室内空气净化装置，其包括气流产生装置、给水装置、静电雾化装置和净化腔室，气流产生装置将室内空气送入净化腔室内，静电雾化装置将给水装置中喷洒到净化腔室内的水雾化成带电液滴，带电液滴吸附了空气中的颗粒物和有害气体后需要将液滴与空气进行分离，从而得到洁净空气。相对于采用复合过滤技术进行室内空气净化时需要频繁更换过滤膜，且过滤膜风阻大耗能量多、净化器内出现回流死区的问题，该室内空气净化装置的结构决定了该室内空气净化装置的主要耗材为水，减少了成本，且不会出现回流死区，从而提高了空气净化的效率。

Description

一种室内空气净化装置

技术领域

本发明涉及室内空气净化领域，特别是涉及一种室内空气净化装置。

背景技术

随着生活水平的不断提高，人们对室内空气品质的要求也越来越高，室内空气净化器便应运而生。空气净化器是用来净化室内空气的小型家电产品，主要解决室内空气污染问题。由于室内空气中污染物的释放有不确定性和持久性的特点，因此使用空气净化器净化室内空气是国际公认的改善室内空气质量的方法。

目前最常用的空气净化技术是以HEPA（High efficiency particulate airFilter，高效空气过滤器）膜过滤技术为核心的复合过滤技术，但是采用复合过滤技术进行室内空气净化的方法和装置普遍存在以下几个缺陷：

1.过滤膜容尘量有限，需频繁更换，成本较高；

2.过滤膜风阻较大，消耗能量较多；

3.净化器内部气流的分布及进出口风道设计不合理，使得净化器内部出现回流死区，大大降低了净化器的净化效率；

4.对异味的去除能力较弱。

发明内容

基于此，有必要提供一种室内空气净化装置，其具有成本低、净化效率高的优点。

一种室内空气净化装置，包括气流产生装置、给水装置、静电雾化装置、分离装置和具有入口和出口的净化腔室，所述气流产生装置将室内空气由入口送入所述净化腔室内并由出口排出，所述给水装置向所述净化腔室内送水，所述静电雾化装置用于将净化腔室内的水雾化成带电液滴，所述分离装置用于分离液滴和空气。

在其中一个实施例中，所述静电雾化装置包括高压静电发生器、用于形成电场的管电极和接地极板，所述管电极和接地极板置于所述净化腔室内，所述高压静电发生器包括高压端和低压端，所述低压端与所述接地极板相连，所述高压端与所述管电极相连，所述管电极是空心圆柱体。

在其中一个实施例中，所述分离装置包括多个交错排列的挡板。

在其中一个实施例中，所述分离装置包括滤网。

在其中一个实施例中，所述气流产生装置是风机。

在其中一个实施例中，所述净化腔室上安装有喷头，所述给水装置中的水通过所述喷头喷洒到所述净化腔室内，所述喷头成呈倒三角形。

在其中一个实施例中，所述室内空气净化装置设有用于储水的积水装置，所述积水装用于存储与空气分离的液滴。

在其中一个实施例中，所述积水装置设有水泵和用于收集净化空气后的液滴的废液池，所述水泵将废液池中的水回收到给水装置中。

在其中一个实施例中，所述室内空气净化装置设有去除室内空气异味的空气清新装置，所述空气清新装置设于所述净化腔室内部且在所述出口下方。

在其中一个实施例中，所述室内空气净化装置设有用于检测室内空气中污染物浓度的空气检测器和自动控制器，所述自动控制器用于控制所述气流产生装置、给水装置和静电雾化装置。

上述室内空气净化装置，包括气流产生装置、给水装置、静电雾化装置和净化腔室，气流产生装置将室内空气送入净化腔室内，静电雾化装置将给水装置中喷洒到净化腔室内的水雾化成带电液滴，带电液滴吸附了空气中的颗粒物和有害气体后需要将液滴与空气进行分离，从而得到洁净空气。相对于采用复合过滤技术进行室内空气净化时需要频繁更换过滤膜，且过滤膜风阻大耗能量多、净化器内出现回流死区的问题，该室内空气净化装置的结构决定了该室内空气净化装置的主要耗材为水，减少了成本，且不会出现回流死区，从而提高了空气净化的效率。

附图说明

图1为室内空气净化装置示意图；

图2为管电极与喷头连接示意图；

图3为利用挡板实现水滴与空气分离示意图；

图4为利用滤网实现水滴与空气分离示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的较佳实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。

请参照图1，本发明的一个实施方式提供了一种室内空气净化装置100。该室内空气净化装置100内设有气流产生装置110、给水装置120、静电雾化装置、分离装置140和净化腔室150。气流产生装置110将室内空气由入口153送入净化腔室150内并由出口154排出，给水装置120向净化腔室150内送水，静电雾化装置将净化腔室150内的水雾化成带电液滴，分离装置140用于分离液滴和空气。在本实施方式中，气流产生装置110是风机110，主要就是将室内空气从入口153送入净化腔室150并从出口154排出，在其他实施方式中，还可以以其他的方式来构成气流产生装置110，只要能够完成其对应的功能即可。风机110安装于净化腔室150的入口153处，将室内空气送入净化腔室150内，净化后得到的洁净空气从净化腔室150的出口154流出。

在本实施方式中，给水装置120是水箱120，该水箱120置于净化腔室150上，这样，无需添加额外的将水抽进净化腔室150内的抽水水泵，水箱120中的水就可以在重力作用下直接流入净化腔室150内。在其他实施方式中，给水装置120还可以以其他的方式给净化腔室150内提供水。该水箱120的底面即与净化腔室150相对的面上开设有孔122，净化腔室150的顶面即与水箱120相对的面上与孔122的对应位置上安装有将给水装置120中的水喷洒到净化腔室150内的喷头151，该喷头151呈倒三角形，使得水箱120内的水在重力作用下从倒三角形喷头151的顶角一滴滴的进入净化腔室150内。在其他实施方式中，还可以是其他形状，只要可以满足其对应的功能即可。水箱120中的水在重力 的作用下，从孔122处流下，通过喷头151喷洒进净化腔室150。

请参照图1和图2，静电雾化装置包括管电极131、高压静电发生器131和接地极板133。高压静电发生器132包括高压端和低压端，接地极板133置于净化腔室150的底面上，并且通过导线与高压静电发生器132的低压端相连。管电极131置于水箱120底面上的孔122内，管电极131与孔122是以过盈配合的方式连接的。该管电极131是空心圆柱体，管电极131与孔122连接后水箱120中的水可以从管电极131内流过。管电极131通过导线与高压静电发生器232的高压端相连接，且水箱120中的水可以从管电极131内流过，从而实现了水的接触式荷电。当高压静电发生器131开始工作时，管电极131与接地极板133之间形成电场，水箱120中的水通过管电极133和喷头151进入净化腔室150内，而此时的净化腔室150在管电极131与接地极板133的作用下已形成为电场，水进入电场内即破碎成微米级的带电液滴，实现了对水的雾化。在本实施方式中，该孔122呈圆形，故管电极131的剖面也呈与孔122相匹配的圆形，在其他实施方式中，还可以是其他形状，只要能够满足其对应的功能即可。

请参照图2，管电极131与喷头151通过连接件134进行连接。连接件134的内壁与管电极131连接，连接件134的外壁与喷头151连接，三者配合可以保持管电极131与喷头134的轴线一致，有利于水的流动，即水箱120中的水在重力作用下流过管电极131再经过喷头151到达净化腔室150内。

开启静电雾化装置后，管电极131和接地极板133之间形成一个电场。水箱120中的水在重力的作用下，流经管电极131内，在从喷头151上喷洒入净化腔室150内。这样，当水一进入净化腔室150内就可以直接雾化，破碎成微米级的带电液滴，不需再添加额外的将给水装置100中的水抽进净化腔室150内的抽水水泵，节约了成本。当受污染空气被风机110送入到充满带电液滴的净化腔室150时，带电液滴通过碰撞捕集和/或静电吸附的方式吸附空气中的细颗粒物和有害气体。需要指出的是，在其他实施方式中，静电雾化装置还可以以其他的方式来实现，主要能够完成其对应的将水雾化成微米级的带电液滴即可。

空气清新装置180置于净化腔室150内，且置于流道口的下方即净化腔室 150的出口154下方，这样放置可以使得与液滴分离的洁净空气混合空气清新剂一起流出室内空气净化装置100外，从而可以达到去除异味的效果。空气清新装置180内设有电加热器181，且在空气清新装置180的上方开设有小孔182。当室内空气净化装置100开始运行时，该空气清新装置180开始工作，电加热器181持续加热，使得空气清新剂在高温下挥发，挥发出来的空气清新剂从小孔182处向外扩散，混合洁净空气从流道出口即净化腔室150的出口154流出，达到去除异味、清新空气的效果。

请参照图3和图4，带电液滴吸附了细颗粒物和有害气体后需要实现分离，才能得到洁净空气。在本实施方式中，分离装置140是利用方向突变的内部结构形成离心力来分离洁净空气和液滴。即在流道出口即净化腔室150的出口154设置多块挡板141，该挡板141垂直于风机110的出风方向，且在该方向上这些挡板141不在一条直线上，但是沿着风机110的出风方向看去，这些挡板141可以看做为一块挡板141。液滴和空气在风机110的作用下朝流道出口即净化腔室150的出口154方向运动，当运行到挡板141时，液滴被阻挡，顺着挡板141流下，最终滴落到布满整个净化腔室150底部的废液池152中。而此时洁净空气正混合着空气清新装置180中挥发出来的空气清新剂从这些挡板141的空隙间流出到室内空气净化装置100外，不仅仅获得了洁净的空气，且消除了室内的异味，达到了空气净化的目的。在其他实施方式中还可以采用其他结构的分离装置140来分离液滴与空气，例如在出口154处布一张滤网142，当空气和液滴在风机110的作用下运动到出口154时，空气可以通过滤网142而液滴不能通过滤网142，所以液滴只能顺着滤网142上的线流下，最终滴落到废液池152中。而分离后得到的洁净空气混合着空气清新装置180中挥发出来的空气清新剂透过滤网142，从而流出室内空气净化装置100外。

该室内空气净化装置100还设有空气检测器160和自动控制器170。空气检测器160实时检测室内空气中污染物的浓度，并将检测结果传输给自动控制器170。自动控制器170接收到信号后根据不同的污染物浓度，调节风机110的转速、空气清新装置180的空气清新剂的发生量和静电雾化装置的电压。当空气检测器160检测到室内空气污染较重时，空气检测器160将检测到的该信号发 送给自动控制器120，自动控制器120接收到该信号后，智能控制风机110、空气清新装置180和静电雾化装置，使得风机110的转速提高、空气清新剂发生量提高、静电雾化装置的电压加大；当空气检测器160检测到室内空气质量较好时，智能控制风机110、空气清新装置180和静电雾化装置，使得风机110低速运行、空气清新剂发生量减少、静电雾化装置的电压降低，从而使得室内空气净化装置100在较低能耗下运行。

该室内空气净化装置100还设有水泵121。该水泵121通过两根管路分别连接了水箱120和废液池152，入水口位于废液池152中，出水口位于水箱120中，且在入水口处设置有过滤膜。开启水泵121后，废液池152中的水经过过滤之后重新回到水箱120中，从而实现了水的循环利用。同时在水箱120与喷头151之间也设有过滤膜，两层过滤保证了喷头151不被堵塞。

在水箱120内还设有水质检测模块，当水箱120内水的浑浊度达到一定值时，自动报警，提示换水并清洗过滤膜。当开盖换水时，静电雾化装置会自动关闭，水泵145自动开启，通过管路中的水将接地极板133与高压端导通，实现放电，可以确保操作人员的安全。

上述室内空气净化方法及其装置，利用嵌入式结构的接触荷电方式，无需添加额外的水泵，在电场力和重力的作用下将水雾化成微米级的带电液滴，在碰撞捕集和/或静电吸附的作用下实现了对细颗粒物和有害气体的吸附，然后结合流体输运技术实现污染物与气流的分离，其中带污染物的液滴沉降到废液池152中，洁净空气混合挥发出来的空气清新剂从净化腔室150的出口154流出，以消除室内异味。相对于采用复合过滤技术进行室内空气净化时需要频繁更换过滤膜，且过滤膜风阻大耗能量多、净化器内出现回流死区的问题，该室内空气净化装置的结构决定了该室内空气净化装置的主要耗材为水，且可以进行循环使用，减少了成本，且不会出现回流死区，从而提高了空气净化的效率。同时还配备空气检测器160实时监控室内空气质量，自动控制器170智能控制风机110的转速、空气清新剂发生量和荷电电压。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域 的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (9)

1.一种室内空气净化装置，其特征在于，包括气流产生装置、给水装置、静电雾化装置、分离装置和具有入口和出口的净化腔室，所述气流产生装置将室内空气由入口送入所述净化腔室内并由出口排出，所述给水装置向所述净化腔室内送水，所述静电雾化装置用于将净化腔室内的水雾化成带电液滴，所述分离装置用于分离液滴和空气；

所述静电雾化装置包括高压静电发生器、用于形成电场的管电极和接地极板，所述管电极和接地极板置于所述净化腔室内，所述高压静电发生器包括高压端和低压端，所述低压端与所述接地极板相连，所述高压端与所述管电极相连，所述管电极是空心圆柱体；

当高压静电发生器开始工作时，管电极与接地极板之间形成电场，以使水进入电场内即破碎成微米级的带电液滴，实现对水的雾化。

2.根据权利要求1所述的室内空气净化装置，其特征在于，所述分离装置包括多个交错排列的挡板。

3.根据权利要求1所述的室内空气净化装置，其特征在于，所述分离装置包括滤网。

4.根据权利要求1所述的室内空气净化装置，其特征在于，所述气流产生装置是风机。

5.根据权利要求1所述的室内空气净化装置，其特征在于，所述净化腔室上安装有喷头，所述给水装置中的水通过所述喷头喷洒到所述净化腔室内，所述喷头成呈倒三角形。

6.根据权利要求1所述的室内空气净化装置，其特征在于，所述室内空气净化装置设有用于储水的积水装置，所述积水装置用于存储与空气分离的液滴。

7.根据权利要求6所述的室内空气净化装置，其特征在于，所述积水装置设有水泵和用于收集净化空气后的液滴的废液池，所述水泵将废液池中的水回收到给水装置中。

8.根据权利要求1所述的室内空气净化装置，其特征在于，所述室内空气净化装置设有去除室内空气异味的空气清新装置，所述空气清新装置设于所述净化腔室内部且在所述出口下方。

9.根据权利要求1-8中任一项所述的室内空气净化装置，其特征在于，所述室内空气净化装置设有用于检测室内空气中污染物浓度的空气检测器和自动控制器，所述自动控制器用于控制所述气流产生装置、给水装置和静电雾化装置。