CN105180272A - 一种空气净化装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及空气净化技术领域,具体涉及一种空气净化装置。空气净化装置包括主机、臭氧系统、喷淋系统、水浴系统、除湿系统、吸附系统;主机包括箱体,箱体的内腔依次被分割为前室、中室、后室,前室的进风口设置有过滤器,后室的排风口设置有引风机;臭氧系统设置于前室;喷淋系统设置于中室的顶部;水浴系统设置于中室中部;除湿系统设置于中室与后室间的通道;吸附系统设置于后室。该空气净化装置可捕捉空气中PM2.5颗粒物,分解甲醛,并能消毒灭菌的空气净化装置;并且过滤和吸附材料的使用不存在寿命“饱和”问题、所进行的化学反应效率高以及灭菌作用高效。

Description

一种空气净化装置
技术领域
本发明涉及空气净化技术领域,具体涉及一种空气净化装置。
背景技术
当前,我国室内空气污染形势严峻,这些污染物包括固体颗粒、微生物、和有害气体等,其中PM2.5(可入肺颗粒物)、挥发性有机物(甲醛)甚至可以致癌,有害微生物则无疑可以致病,人为净化室内空气,为自己创造一个安全、舒适的生存环境和工作条件已是当前社会的迫切需求和舆论热点。
空气净化的手段很多,但都存在局限性,如“过滤”和“吸附”,其净化作用仅限于对污染物的截留,并不能改变其“毒性”,且过滤和吸附材料的使用均存在“饱和”的寿命问题;如“化学分解”,其净化过程中,污染物需要与所施放的药物进行化学反应,污染物和所施放的药物无疑都是微量的,但污染物所存在的空间却是巨大的,在此条件下所进行的化学反应不会是高效的;如“臭氧灭菌”,臭氧灭菌机理属于生物化学范畴,在高湿环境中微生物的细胞壁膨胀变薄,臭氧分子才得以顺利渗入细胞内部破坏胞内组织,致使细胞凋亡,没有高湿环境,臭氧的灭菌作用是低效的。
基于以上描述,亟需要一种新的空气净化装置,以解决现有技术中存在的空气净化装置的过滤和吸附材料的使用均存在寿命“饱和”的问题、所进行的化学反应效率低以及灭菌作用低效的问题。
发明内容
鉴于以上所述现有技术的缺陷,本发明的目的之一在于提供一种可捕捉空气中PM2.5颗粒物,分解甲醛,并能消毒灭菌的空气净化装置。
本发明的目的之二在于提供一种过滤和吸附材料的使用不存在寿命“饱和”问题、所进行的化学反应效率高以及灭菌作用高效的空气净化装置。
本发明的目的之三在于提供一种结构简单,净化手段综合,可在设定的狭小、高湿的空间内捕捉空气中PM2.5颗粒物,分解甲醛,并能消毒灭菌的空气净化装置。
本发明实施例采用以下技术方案:
一种空气净化装置,包括主机、臭氧系统、喷淋系统、水浴系统、除湿系统、吸附系统;
所述主机包括箱体,所述箱体的内腔依次被分割为前室、中室、后室,所述前室的进风口设置有过滤器,所述中室的地面上设置有水池,所述后室的排风口设置有引风机;
所述臭氧系统设置于所述前室,所述臭氧系统由两个以上的紫外线灯组成,所述紫外线灯发射的UVD紫外线可直接分解O2分子产生臭氧O3,从外界进入的空气和所述臭氧系统生成的臭氧从所述前室进入所述中室;
所述喷淋系统设置于所述中室的顶部,用于向所述中室内喷淋液体;
所述水浴系统设置于所述中室中部,并且所述水浴系统的至少部分低于所述水池内的水面,所述喷淋系统不间断的喷淋和所述水浴系统的水浴使臭氧不间断的溶入所述水池内的水中,使得所述水池中的净水成为臭氧水进而分解融入臭氧水中的甲醛;
所述除湿系统设置于所述中室与所述后室间的通道中,用于对从所述中室流入所述后室的气流进行除湿;
所述吸附系统设置于所述后室,用于对气流中残存的甲醛分子、臭氧分子进行吸附。
作为优选,所述水浴系统由网笼和填满所述网笼内腔的亲水性分水球所组成,所述网笼下端低于所述水池水面,上端高于或等于所述中室的气流进口处。
作为优选,所述亲水性分水球由直径为25mm的分水球,使用内含丙烯酸树脂的亲水涂料,通过浸涂、固化及表面改性处理而成。
作为优选,所述除湿系统由网板和憎水性分水球组成,所述网板横置于所述中室与所述后室间的通道气流入口处,所述憎水性分水球填满所述网板上方通道空间。
作为优选,所述憎水性分水球由分水球,使用内含氟硅烷的憎水涂料,通过浸涂、固化及表面改性处理而成。
作为优选,所述吸附系统包括吸附层,所述吸附层由活性炭纤维布、网状热熔胶膜及衬布叠置热合而成,所述吸附层通过所述衬布粘接于所述后室内壁。
作为优选,所述箱体由不锈钢薄板制造而成,所述箱体的内腔设置有隔板,形成曲折通道。
作为优选,所述紫外线灯通过绝缘支架安装在所述前室内,所述紫外线灯发射的UVD紫外线的波长峰值为185nm。
作为优选,所述喷淋系统包括喷嘴及水泵,所述喷嘴安装在所述中室顶部,所述水泵安装在所述前室底部,所述水泵与所述喷嘴之间用管道)连接。
作为优选,所述喷嘴、水泵及管道选用防腐材质制作而成;
所述过滤器为折叠式初效过滤器;
所述引风机为低噪声、大风量轴流风机。
作为优选,所述网笼采用不锈钢丝网制作而成。
作为优选,所述网板采用不锈钢丝网制作而成。
本发明实施例提出的技术方案的有益技术效果是:
(1)由于本申请提供的空气净化装置包括主机、臭氧系统、喷淋系统、水浴系统、除湿系统、吸附系统,臭氧由UVD紫外线灯产生,水浴系统由堆积的亲水性分水球组成,所堆积的分水球形成迷宫通道,臭氧和不洁空气横向穿越,喷淋系统向下喷水,此时,空气中的颗粒物(如PM2.5)、挥发性有机物(如甲醛)、微生物和以及施放的臭氧均因水浴进入水中,此间,臭氧分解挥发性有机物(如甲醛),灭杀微生物,湿润空气进入除湿系统的迷宫通道,雾滴即被增水性分水球所截留,空气进入吸附系统,残余甲醛、臭氧即被活性炭纤维制品所吸附,洁净空气最后由引风机排出装置之外。因此本申请提供的空气净化装置可捕捉空气中PM2.5颗粒物,分解甲醛,并能消毒灭菌的空气净化装置。
(2)由于本申请提供的空气净化装置为喷淋式,其内设置了狭小的、迷宫式的内腔,经水喷淋,在这狭小环境中充斥水雾、水滴、水膜和水幕,不洁空气在此受到水浴,所含固体颗粒、微生物和甲醛被捕捉进入水中;所施放的臭氧也在此穿越并溶入水中,通过强力氧化作用分解甲醛,灭杀微生物,从而解决了传统空气净化技术的不足,即过滤和吸附材料的使用不存在寿命“饱和”问题、所进行的化学反应效率高以及灭菌作用高效。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案,下面将对本发明实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据本发明实施例的内容和这些附图获得其他的附图。
图1是本申请具体实施例提供的空气净化装置的结构示意图。
图中,
1-过滤器、2-紫外线灯、3-机箱、4-管道、5-喷嘴、6-憎水性分水球、7-吸附层、8-引风机、9-前室、10-水泵、11-中室、12-水池、13-网笼、14-亲水性分水球、15-网板、16-后室。
具体实施方式
为使本发明解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚,下面将结合附图对本发明实施例的技术方案作进一步的详细描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
如图1所示,本申请提供的空气净化装置包括主机、臭氧系统、喷淋系统、水浴系统、除湿系统、吸附系统。
所述主机包括箱体3,所述箱体3优选为由不锈钢薄板制造而成。所述箱体3的内腔设置有隔板,形成曲折通道。所述箱体3的内腔依次被分割为前室9、中室11、后室16,所述前室9的进风口设置有过滤器1,所述后室16的排风口设置有引风机8。
于本实施例中,作为优选方案,所述过滤器1为折叠式初效过滤器。
于本实施例中,作为优选方案,所述引风机8选用低噪声、大风量轴流风机。
所述臭氧系统设置于所述前室9。
于本实施例中,作为优选方案,所述臭氧系统由两个以上的紫外线灯2组成,所述紫外线灯2发射的UVD紫外线的波长峰值为185nm,可直接分解O2分子产生臭氧O3,臭氧具有极强的氧化作用。于本实施例中,作为优选方案,所述紫外线灯2借助绝缘支架安装在前室9内。
所述喷淋系统设置于所述中室11的顶部。
于本实施例中,作为优选方案,所述喷淋系统包括喷嘴5及水泵10,所述喷嘴5安装在所述中室11顶部,所述水泵10安装在所述前室9底部,所述水泵10与所述喷嘴5之间用管道4连接。于本实施例中,作为优选方案,所述喷嘴5、水泵10及管道4选用防腐材质制作而成。
所述水浴系统固定设置于所述中室11中部。
于本实施例中,作为优选方案,所述中室11的地面上设置有水池12,所述水浴系统由网笼13和亲水性分水球14所组成,亲水性分水球14随机填满网笼13内腔,所述网笼13下端低于所述水池12设定水面(水位),上端高于或等于所述中室11的气流进口处。
于本实施例中,作为优选方案,网笼13采用不锈钢丝网制作而成。
于本实施例中,作为优选方案,所述亲水性分水球14由直径为25mm、内表面积大的分水球,使用内含丙烯酸树脂的亲水涂料,通过浸涂、常温固化及表面改性处理而成。
所述除湿系统设置于所述中室11与所述后室16间的通道。
于本实施例中,作为优选方案,所述除湿系统由网板15和憎水性分水球6组成,所述网板15横置于所述中室11与所述后室16间的通道气流入口处,所述憎水性分水球6随机填满所述网板15上方通道空间。
于本实施例中,作为优选方案,网板15采用不锈钢丝网制作而成。
于本实施例中,作为优选方案,所述憎水性分水球6由分水球,使用内含十七氟癸基三乙氧基硅烷的憎水涂料,通过浸涂、常温固化,作表面改性处理而成。
所述吸附系统设置于所述后室16。
于本实施例中,作为优选方案,所述吸附系统包括吸附层7,所述吸附层7由活性炭纤维布、网状热熔胶膜及衬布叠置热合而成,所述吸附层7通过所述衬布粘接于所述后室16内壁。具体的,取规格200g/m2的粘胶基斜纹活性炭纤维布、网状热熔胶膜、规格70g/m2的无纺布,三者依次叠置,经热合即为吸附层7,使用粘接剂将吸附层7的无纺布面粘接于后室16内壁,活性炭纤维布面朝外。因为活性炭纤维布若与后室16内壁直接粘接,粘接剂势必渗入活性炭纤维布内,致使纤维表面的功能微孔大量被堵塞,无疑会严重影响吸附效果,活性炭纤维布借助透气的网状热熔胶膜与衬布(无纺布)先行热合胶结,而后再将衬布面与后室16的内壁粘接,即可避免上述弊端。
使用本申请提供的空气净化装置进行空气净化时,先向水池12注水,引风机8启动,机箱3内的前室9、中室11、后室16产生负压,机外空气经由过滤器1进入,折叠式初效过滤器截留不洁空气中的粗颗粒物。
产生UVD紫外线的紫外线灯2启动,发射紫外线电离空气产生臭氧,在前室9中杀灭微生物,分解甲醛(COHO)为二氧化碳、水和氧,其反应式为2HOCO+O3=2CO2+H2O+O2
水泵10启动,中室11顶端的喷嘴5向下喷淋,网笼13中所堆积亲水性分水球14的空隙中充满水雾和水幕,亲水性分水球14内外表面挂满水膜,从前室9过来的空气和臭氧横向穿越网笼13,空气与臭氧在亲水性分水球14的迷宫通道中受到水浴,空气中的剩余颗粒物(包括PM2.5)、微生物被留在水中,臭氧溶入水中,甲醛溶入水中,甲醛被分解,微生物被灭杀。
臭氧易溶于水,不间断的喷淋与水浴使臭氧不间断的溶入水中,水池12中的净水成为臭氧水,臭氧是不稳定的,常温下即会自行分解为氧气(2O3→3O2)其半衰期约为30分钟,臭氧浓度不可能无休止的提升。
亲水性分水球14的亲水特性使得围笼13的迷宫通道中每一个表面均挂满水膜,大大增加“水/气”接触的机会,表面亲水拒绝各种污物沉积,具有一冲即净的自洁特性,运行中可免清理维护。
经臭氧处理过的湿润空气进入中室11与后室16间的通道,网板15上的通道因密布憎水性分水球6从而形成迷宫结构,湿润空气中的雾滴被憎水性分水球6表面拦截,空气得以除湿,雾滴在憎水性分水球6表面聚集为水滴,水滴因重力作用滑落,经收集回归水池12。
憎水性分水球6的表面具有极低的表面能,水和污物不能粘附,具有一冲即净的自洁特性,运行中可免清理维护。
后室16内腔设置折返通道,内壁设置吸附层7,气流进入会多次迎面撞击活性炭纤维布,并随之出现紊流,有利于活性炭纤维布对气流中残存甲醛分子、臭氧分子的吸附。
活性炭纤维表面密布直径2μm的孔穴,直径2μm的孔穴称为微孔,直径大于2μm的气体分子不能进入,直径远小于2μm的气体分子则能自由进出,实验证明,直径约为1μm的气体分子(甲醛、臭氧)一旦进入这种微孔,则因微孔内壁劳伦斯力的作用而被牢牢束缚于孔内不能逸出;活性炭纤维布的机械强度较好,其比表面积高达1600m2/g,其吸附速度为颗粒活性炭的1000倍,吸附效率为颗粒活性炭的数十倍。
臭氧的半衰期极短,被吸附于活性炭纤维布微孔内的臭氧分子将会自行分解、复合为氧分子,氧分子的直径明显小于臭氧分子的直径,可以摆脱微孔内劳伦斯力的束缚,跃出活性炭纤维布而回归气流中;束缚在微孔中的甲醛分子遇到臭氧分子分解为CO2、H2O和O2,他们亦属小直径分子,CO2和O2可跃出活性炭纤维布而回归气流中,这种吸附方式不存在材料饱和问题。
洁净空气由引风机8排出设备之外,进入所需空间。
本发明所述喷淋式空气净化装置结构简单,易于推广,特别适合医药、医疗、食品、办公、别墅等大型空间空气净化的需求,启动臭氧系统可以进行静态消毒,停用臭氧系统可以实施动态消毒。
注意,上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解,本发明不限于这里所述的特定实施例,对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此,虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明,但是本发明不仅仅限于以上实施例,在不脱离本发明构思的情况下,还可以包括更多其他等效实施例,而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (12)

1.一种空气净化装置,其特征在于,包括主机、臭氧系统、喷淋系统、水浴系统、除湿系统、吸附系统;
所述主机包括箱体(3),所述箱体(3)的内腔依次被分割为前室(9)、中室(11)、后室(16),所述前室(9)的进风口设置有过滤器(1),所述中室(11)的地面上设置有水池(12),所述后室(16)的排风口设置有引风机(8);
所述臭氧系统设置于所述前室(9),所述臭氧系统由两个以上的紫外线灯(2)组成,所述紫外线灯(2)发射的UVD紫外线可直接分解O2分子产生臭氧O3,从外界进入的空气和所述臭氧系统生成的臭氧从所述前室(9)进入所述中室(11);
所述喷淋系统设置于所述中室(11)的顶部,用于向所述中室(11)内喷淋液体;
所述水浴系统设置于所述中室(11)中部,并且所述水浴系统的至少部分低于所述水池(12)内的水面,所述喷淋系统不间断的喷淋和所述水浴系统的水浴使臭氧不间断的溶入所述水池(12)内的水中,使得所述水池(12)中的净水成为臭氧水进而分解融入臭氧水中的甲醛;
所述除湿系统设置于所述中室(11)与所述后室(16)间的通道中,用于对从所述中室(11)流入所述后室(16)的气流进行除湿;
所述吸附系统设置于所述后室(16),用于对气流中残存的甲醛分子、臭氧分子进行吸附。
2.如权利要求1所述的空气净化装置,其特征在于,所述水浴系统由网笼(13)和填满所述网笼(13)内腔的亲水性分水球(14)所组成,所述网笼(13)下端低于所述水池(12)水面,上端高于或等于所述中室(11)的气流进口处。
3.如权利要求2所述的空气净化装置,其特征在于,所述亲水性分水球(14)由直径为25mm的分水球,使用内含丙烯酸树脂的亲水涂料,通过浸涂、固化及表面改性处理而成。
4.如权利要求1所述的空气净化装置,其特征在于,所述除湿系统由网板(15)和憎水性分水球(6)组成,所述网板(15)横置于所述中室(11)与所述后室(16)间的通道气流入口处,所述憎水性分水球(6)填满所述网板(15)上方通道空间。
5.如权利要求4所述的空气净化装置,其特征在于,所述憎水性分水球(6)由分水球,使用内含氟硅烷的憎水涂料,通过浸涂、固化及表面改性处理而成。
6.如权利要求1所述的空气净化装置,其特征在于,所述吸附系统包括吸附层(7),所述吸附层(7)由活性炭纤维布、网状热熔胶膜及衬布叠置热合而成,所述吸附层(7)通过所述衬布粘接于所述后室(16)内壁。
7.如权利要求1所述的空气净化装置,其特征在于,
所述箱体(3)由不锈钢薄板制造而成,所述箱体(3)的内腔设置有隔板,形成曲折通道。
8.如权利要求1所述的空气净化装置,其特征在于,所述紫外线灯(2)通过绝缘支架安装在所述前室(9)内,所述紫外线灯(2)发射的UVD紫外线的波长峰值为185nm。
9.如权利要求1所述的空气净化装置,其特征在于,所述喷淋系统包括喷嘴(5)及水泵(10),所述喷嘴(5)安装在所述中室(11)顶部,所述水泵(10)安装在所述前室(9)底部,所述水泵(10)与所述喷嘴(5)之间用管道(4)连接。
10.如权利要求9所述的空气净化装置,其特征在于,
所述喷嘴(5)、水泵(10)及管道(4)选用防腐材质制作而成;
所述过滤器(1)为折叠式初效过滤器;
所述引风机(8)为低噪声、大风量轴流风机。
11.如权利要求2所述的空气净化装置,其特征在于,所述网笼(13)采用不锈钢丝网制作而成。
12.如权利要求4所述的空气净化装置,其特征在于,所述网板(15)采用不锈钢丝网制作而成。
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