CN105627431B - 一种气化式空气净化消毒加湿器的制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种气化式空气净化消毒加湿器的制造方法，使用不同粒径的石墨粒子、赤贝粒子和高残炭酚醛树脂液混合后制备亲水性的、可电磁导电加热的多空质碳素凝结体，利用多空质碳素凝结体制备气化式加湿器震荡片，通过改变加湿器震荡片的制造方法，使空气加湿器达到气化式效果。气化式空气加湿器中按比例加入高浓缩强碱性机能水或高浓缩强酸性机能水，除加湿功能之外，可达到室内净化污染物效果或室内消毒效果。
Description
技术领域
本发明涉及加湿器的制造方法，尤其涉及一种气化式空气净化消毒加湿器的制造方法。
背景技术
目前，空气净化器已成为人们应对室内空气污染的主要应用对象。现在市场上的的空气净化器的净化手段为被动净化方式，也就是说将室内空气吸入净化器内进行净化后再度排放于室内，这种净化方式的缺点是净化范围小，净化滤网容易堆积污染物而造成二次污染。
主动式的空气净化是利用空气的弥漫性的特点让净化因子到达各个角落进行空气净化，空气能够弥漫到的地方均可以产生净化效果。主动式的空气净化器对空气中释放净化因子后，净化因子能够主动出击，针对空气中各种污染物，从物理态污染物可吸入颗粒物(PM10、PM2.5等)到甲醛、苯系物等化学类污染物，再到包含细菌、霉菌、病毒在内的生物污染物，或是沉降，或是分解，或是直接杀死，以达到净化空气的目的。
主动式的空气净化器摆脱了风机与滤网的限制，不是被动的等待室内空气被抽入净化器内进行过滤净化，之后再通过风机排出，而是有效、主动的向空气中释放净化和灭菌因子，主动捕捉空气中的有害物质，通过空气弥漫性的特点，到达室内的各个角落对空气进行无死角净化、灭菌，使有害物质无害化。
主动式的空气净化器的难点是净化因子的选择，化学性物质难以解决二次污染，物理性物质效果又不理想。近几年的研究和实践发现，机能水的小分子气体可有效净化室内挥发性有机化合物，并可达到室内杀菌的效果。目前我国已基本掌握了高浓度强碱性机能水和高浓度强酸性机能水的制造技术，气化式空气加湿器使用稀释后的机能水，其释放出的小分子气体完全可以达到上述室内空气净化和消毒的功效。这种室内净化技术在日本也刚刚兴起。
发明内容
本发明提出一种气化式空气净化消毒加湿器的制造方法，使用不同粒径的石墨粒子、赤贝粒子和高残炭酚醛树脂液混合后制备亲水性的、可电磁导电加热的多空质碳素凝结体，利用多空质碳素凝结体制备气化式加湿器震荡片，通过改变加湿器震荡片的制造方法，使空气加湿器达到气化式效果。同时，气化式空气加湿器中按比例加入高浓缩强碱性机能水或高浓缩强酸性机能水，除加湿功能之外，可达到室内净化污染物效果或室内消毒效果。具体如下：
气化式空气净化消毒加湿器主要由加湿器震荡片、水槽、吸排气管和诱电线圈、室内空气入口、气化式排雾口和气化式空气净化消毒加湿器用水组成。
加湿器震荡片使用亲水性多空质碳素凝结体制备而成。通过将烧制后得到的多空质碳素凝结体浸泡于亲水剂5～10分钟取出，悬空在350～450℃的高温下加热处理后，得到亲水性多空质碳素凝结体的震荡片。
上述所示多空质碳素凝结体使用不同粒径的石墨粒子、赤贝粒子和高残炭酚醛树脂液混合后，在各种形态的模具中压缩加热，制备出不同形状的碳素凝结体。加热压缩成型的碳素凝结体在650℃以上、750℃以下的无氧高温状态下进行烧制，起始温度45℃，以1～2℃/min的速度升温至300℃，有机成分被分解，以0.5～1℃继续升温至650℃以上、750℃以下，高残炭酚醛树脂热熔后，有机成分被全部分解，酚醛树脂覆盖于石墨粒子孔隙表面，烧制后得到多空质碳素凝结体，呈多空质网筛状。
上述碳素凝结体由三层混合物组成，三层混合物依次由下至上(下层、中层、上层)加热压缩于模具内，比例为下层40％，中层35％，上层25％，模具内温度120℃，压缩压力0.15MPa。上层混合物利用粒径为2～3mm黑墨颗粒加入经高温烧制的赤贝粉(粒径为100μm～150μm)和高残炭酚醛树脂液进行充分混合，形成孔隙为2～3mm的混合物。混合比例为：2～3mm黑墨颗粒70％，高残炭酚醛树脂液25％，100μm～150μm赤贝粉5％。中层混合物利用粒径为1～2mm黑墨颗粒加入经高温烧制的赤贝粉(粒径为100μm～150μm)和高残炭酚醛树脂液进行充分混合，形成孔隙为0.5～1mm的混合物。混合比例为：1～2mm粒径的黑墨颗粒70％，高残炭酚醛树脂液25％，100μm～150μm粒径的赤贝粉5％。下层混合物利用粒径小于300μm的黑墨颗粒加入经高温烧制的赤贝粉(粒径为100μm～150μm)和高残炭酚醛树脂液进行充分混合，形成孔隙为0.5～1mm的混合物。混合比例为：小于300μm粒径的黑墨颗粒70％，高残炭酚醛树脂液25％，100μm～150μm粒径的赤贝粉5％。
上述高残炭酚醛树脂热熔液的制备要求：高残炭酚醛树脂液固性成分50％，加入石油或焦油或沥青后充分混合后低速搅拌5分钟，比例为：高残炭酚醛树脂液85％，石油或焦油或沥青15％。
上述亲水剂的制备要求：使用二甲苯或高沸点芳香族类溶媒将非晶矽氧烷化合物溶解后低速搅拌5分钟得到亲水加工剂，比例为：非晶矽氧烷化合物5％，二甲苯或高沸点芳香族类溶媒(任意一种)95％。
上述气化式空气净化消毒加湿器用水使用稀释后的pH值为13.0的高浓度碱性机能水或者稀释后的pH值为1.6的高浓度酸性机能水作为加湿器用水，实现净化或消毒的效果。
上述pH值为13.0的高浓度碱性机能水要求ORP-980mV、未分解食盐浓度0ppm、表面张力30dyn/cm。根据室内空气净化要求稀释为50倍、20倍、10倍使用。
上述pH值为1.6的高浓度酸性机能水要求ORP1100mV、未分解食盐浓度60ppm以下、表面张力30dyn/cm。根据室内空气消毒要求稀释为10倍使用。
多空质碳素凝结体震荡片中底部浸泡在水槽中，多孔隙中的水分经底部电磁介质加热后，气孔内的水分被气化。震荡片上部孔隙中的水分被气化释放后，气孔内减压，震荡片下部的孔隙向底中部的孔隙持续供水。
附图说明
图1是碳素凝结体结构示意图。
图2是气化式空气净化消毒加湿器结构示意图。
具体实施方式
实施例一
参考图2所示，本发明的气化式空气净化消毒加湿器11主要由吸排气管12、室内空气入口13、气化式排雾口14、水槽15、加湿器震荡片16、稀释后的高浓度碱性机能水17和诱电线圈18组成。
加湿器震荡片使用亲水性多空质碳素凝结体制备而成。通过将烧制后得到的多空质碳凝结体浸泡于亲水剂8分钟取出，悬空在400℃的高温下加热处理后，得到亲水性多空质碳素凝结体的震荡片。
多空质碳素凝结体使用不同粒径的石墨粒子、赤贝粒子和高残炭酚醛树脂液混合后，在各种形态的模具中压缩加热，制备出不同形状的碳素凝结体。加热压缩成型的碳素凝结体在650℃以上、750℃以下的无氧高温状态下进行烧制，起始温度45℃，以1.5℃/min的速度升温至300℃，有机成分被分解，以0.8℃继续升温至650℃以上、750℃以下，高残炭酚醛树脂热熔后，有机成分被全部分解，酚醛树脂覆盖于石墨粒子孔隙表面，烧制后得到多空质碳素凝结体，呈多空质网筛状。
参考图1所示，碳素凝结体是由三层混合物组成，三层混合物依次由下至上(下层3、中层2、上层1)加热压缩于模具内，比例为下层40％，中层35％，上层25％，模具内温度120℃，压缩压力0.15MPa。上层混合物利用粒径为2～3mm黑墨颗粒5加入经高温烧制的赤贝粉(粒径为100μm～150μm)和高残炭酚醛树脂液进行充分混合，形成孔隙为2～3mm的混合物8。混合比例为：2～3mm黑墨颗粒70％，高残炭酚醛树脂液25％，100μm～150μm赤贝粉5％。中层混合物利用粒径为1～2mm黑墨颗粒6加入经高温烧制的赤贝粉(粒径为100μm～150μm)和高残炭酚醛树脂液进行充分混合，形成孔隙为0.5～1mm的混合物9。混合比例为：1～2mm粒径的黑墨颗粒70％，高残炭酚醛树脂液25％，100μm～150μm粒径的赤贝粉5％。下层混合物利用粒径小于300μm的黑墨颗粒7加入经高温烧制的赤贝粉(粒径为100μm～150μm)和高残炭酚醛树脂液进行充分混合，形成孔隙为0.5～1mm的混合物10。混合比例为：小于300μm粒径的黑墨颗粒70％，高残炭酚醛树脂液25％，100μm～150μm粒径的赤贝粉5％。
高残炭酚醛树脂热熔液由固性成分50％的高残炭酚醛树脂液，加入石油充分混合后低速搅拌5分钟，比例为：高残炭酚醛树脂液85％，石油15％。
亲水剂使用二甲苯将非晶矽氧烷化合物溶解后低速搅拌5分钟得到，比例为：非晶矽氧烷化合物5％，二甲苯95％。
气化式空气净化消毒加湿器使用稀释后的高浓度碱性机能水(pH值为12.0)。
设备功效范围：2.5L容量储水罐，300ml/小时的加湿能力。空气净化可控范围在20平方米以内的室内。
pm2.5模拟检测：在20平方米以内的室内，使用香烟燃烧模拟pm2.5。20平方米以内的室内两根香烟(红塔山11mg)完全燃烧后，取5点pm2.5模拟检测数值(室内四个角和中心部)的平均值室内pm2.5浓度约为585μg/m3。使用气化式空气净化加湿器，气流量开启至最大持续30分钟后停机，静止十分钟后，再度取5点pm2.5模拟检测数值(室内四个角和中心部)的平均值，室内pm2.5浓度约为35μg/m3以下。
pm2.5模拟检测：1立方米的实验舱内，使用香烟(红塔山11mg)完全燃烧模拟pm2.5。两根香烟完全燃烧后，实验舱pm2.5浓度约为800μg/m3，使用气化式空气净化加湿器，气流量开启至最大持续30分钟后停机，静止十分钟后，再度取pm2.5模拟检测数值，pm2.5浓度约为15μg/m3以下。
SOX、NOX检测：1立方米的实验舱内，释放浓度为0.25mg/m3的SOX或NOX，使用气化式空气净化加湿器，气流量开启至最大持续30分钟后停机，静止十分钟后，再度取SOX、NOX检测数值，浓度为0.05mg/m3以下。
实施例二
参考图2所示，本发明的气化式空气净化消毒加湿器11主要由吸排气管12、室内空气入口13、气化式排雾口14、水槽15、加湿器震荡片16、稀释后的高浓度酸性机能水17和诱电线圈18组成。
加湿器震荡片使用亲水性多空质碳素凝结体制备而成。通过将烧制后得到的多空质碳凝结体浸泡于亲水剂8分钟取出，悬空在400℃的高温下加热处理后，得到亲水性多空质碳素凝结体的震荡片。
参考图2所示，多空质碳素凝结体使用不同粒径的石墨粒子、赤贝粒子和高残炭酚醛树脂液混合后，在各种形态的模具中压缩加热，制备出不同形状的碳素凝结体。加热压缩成型的碳素凝结体在650℃以上、750℃以下的无氧高温状态下进行烧制，起始温度45℃，以1.5℃/min的速度升温至300℃，有机成分被分解，以0.8℃继续升温至650℃以上、750℃以下，高残炭酚醛树脂热熔后，有机成分被全部分解，酚醛树脂覆盖于石墨粒子孔隙表面，烧制后得到多空质碳素凝结体，呈多空质网筛状。
碳素凝结体是由三层混合物组成，三层混合物依次由下至上(下层3、中层2、上层1)加热压缩于模具内，比例为下层40％，中层35％，上层25％，模具内温度120℃，压缩压力0.15MPa。上层混合物利用粒径为2～3mm黑墨颗粒5加入经高温烧制的赤贝粉(粒径为100μm～150μm)和高残炭酚醛树脂液进行充分混合，形成孔隙为2～3mm的混合物8。混合比例为：2～3mm黑墨颗粒70％，高残炭酚醛树脂液25％，100μm～150μm赤贝粉5％。中层混合物利用粒径为1～2mm黑墨颗粒6加入经高温烧制的赤贝粉(粒径为100μm～150μm)和高残炭酚醛树脂液进行充分混合，形成孔隙为0.5～1mm的混合物9。混合比例为：1～2mm粒径的黑墨颗粒70％，高残炭酚醛树脂液25％，100μm～150μm粒径的赤贝粉5％。下层混合物利用粒径小于300μm的黑墨颗粒7加入经高温烧制的赤贝粉(粒径为100μm～150μm)和高残炭酚醛树脂液进行充分混合，形成孔隙为0.5～1mm的混合物10。混合比例为：小于300μm粒径的黑墨颗粒70％，高残炭酚醛树脂液25％，100μm～150μm粒径的赤贝粉5％。
高残炭酚醛树脂热熔液由固性成分50％的高残炭酚醛树脂液，加入石油充分混合后低速搅拌5分钟，比例为：高残炭酚醛树脂液85％，石油15％。
亲水剂使用二甲苯将非晶矽氧烷化合物溶解后低速搅拌5分钟得到，比例为：非晶矽氧烷化合物5％，二甲苯95％。
气化式空气净化消毒加湿器使用稀释后的高浓度酸性机能水(pH值为2.7)。
20平方米以内的室内，室内高度1.8m。对高度1.8m和高度1.0m的不同位置分别进行净化前6点漂移微生物采样，显微镜下查看菌样和菌数。净化前6点漂移微生物采样后，在室内一角使用气化式空气净化加湿器，加入pH2.7的机能水，流量开启至最大持续10分钟后停机，静止十分钟后，再度进行同样6点采样，显微镜下查看菌样和菌数。室内高度1.0m采样漂移微生物采样情况和净化效果分析如表1和2所示。
表1.室内高度1.0m采样漂移微生物情况和净化效果检测
| 菌种 | 净化前菌种％ | 净化后菌种％ |
| 芽孢菌系 | 10种(41.7％) | 11种(61.1％) |
| 革兰氏阴性菌 | 10种(41.7％) | 5种(27.8％) |
| 革兰氏阳性菌 | 2种(8.3％) | 0种(0％) |
| 霉菌 | 2种(8.3％) | 2种(11.1％) |
| 合计 | 24种 | 18种 |
表2.室内高度1.0m不同点采样漂移微生物菌数和净化效果检测
| 采样点 | 净化前菌数 | 净化后菌数 | 减少数 | 减少率 |
| 1 | 24 | 5 | 19 | 79.0％ |
| 2 | 18 | 7 | 11 | 61.0％ |
| 3 | 13 | 5 | 8 | 61.5％ |
| 4 | 23 | 10 | 13 | 56.5％ |
| 5 | 14 | 11 | 3 | 21.0％ |
| 6 | 20 | 10 | 10 | 50.0％ |
| 总计 | 112cfu | 48cfu | 64cfu | 57.2％ |
Claims (8)
1.一种气化式空气净化消毒加湿器的制造方法，其特征在于：
1）加湿器由加湿器震荡片、水槽、吸排气管和诱电线圈、室内空气入口、气化式排雾口和气化式空气净化消毒加湿器用水组成；
2）加湿器震荡片使用不同粒径的石墨粒子、赤贝粒子和高残炭酚醛树脂液混合后制备亲水性的、可电磁导电加热的多空质碳素凝结体制备而成；
3）气化式空气净化消毒加湿器用水使用稀释后的pH值为13.0的高浓度碱性机能水或者稀释后的pH值为1.6的高浓度酸性机能水。
2.根据权利要求1中的一种气化式空气净化消毒加湿器的制造方法，其特征在于，所含特征2）亲水性多空质碳素凝结体制备而成的加湿器震荡片制造要求为：通过将烧制后得到的多空质碳素凝结体浸泡于亲水剂5～10分钟取出，悬空在350～450℃的高温下加热处理后，得到亲水性多空质碳素凝结体的震荡片。
3.根据权利要求2中的一种气化式空气净化消毒加湿器的制造方法，其特征在于，所含特征3）中：
1）pH值为13.0的高浓度碱性机能水要求ORP-980mV、未分解食盐浓度0ppm、表面张力30dyn/cm，根据室内空气净化要求稀释为50倍、20倍、10倍使用；
2）pH值为1.6的高浓度酸性机能水要求ORP-1100mV、未分解食盐浓度60ppm以下、表面张力30dyn/cm，根据室内空气消毒要求稀释为10倍使用。
4.根据权利要求3中的一种气化式空气净化消毒加湿器的制造方法，其特征在于，所用亲水剂的制备要求：使用二甲苯或高沸点芳香族类溶媒将非晶矽氧烷化合物溶解后低速搅拌5分钟得到亲水加工剂，比例为：非晶矽氧烷化合物5%，二甲苯或高沸点芳香族类溶媒任意一种95%。
5.根据权利要求4中的一种气化式空气净化消毒加湿器的制造方法，其特征在于：
1）多空质碳素凝结体使用不同粒径的石墨粒子、赤贝粒子和高残炭酚醛树脂液混合后，在各种形态的模具中压缩加热，制备出不同形状的碳素凝结体；
2）加热压缩成型的碳素凝结体在650℃以上、750℃以下的无氧高温状态下进行烧制，起始温度45℃，以1～2℃/min的速度升温至300℃，有机成分被分解，以0.5～1℃继续升温至650℃以上、750℃以下，高残炭酚醛树脂热熔后，有机成分被全部分解，酚醛树脂覆盖于石墨粒子孔隙表面，烧制后得到多空质碳素凝结体，呈多空质网筛状。
6.根据权利要求5中的一种气化式空气净化消毒加湿器的制造方法，其特征在于，所含特征1）中高残炭酚醛树脂热熔液的制备要求：高残炭酚醛树脂液固性成分50%，加入石油或焦油或沥青后充分混合后低速搅拌5分钟，比例为：高残炭酚醛树脂液85%，石油或焦油或沥青15%。
7.根据权利要求6中的一种气化式空气净化消毒加湿器的制造方法，其特征在于，所含特征1）中碳素凝结体由三层混合物组成，三层混合物依次由下至上为下层、中层、上层加热压缩于模具内，比例为下层40%，中层35%，上层25%，模具内温度为120℃，压缩压力为0.15MPa。
8.根据权利要求7中的一种气化式空气净化消毒加湿器的制造方法，其中碳素凝结体由三层混合物组成，其特征在于：
1）上层混合物利用粒径为2～3mm黑墨颗粒加入经高温烧制粒径为100μm～150μm的赤贝粉和高残炭酚醛树脂液进行充分混合，形成孔隙为2～3mm的混合物， 混合比例为：2～3mm黑墨颗粒70%，高残炭酚醛树脂液25%，100μm～150μm赤贝粉5%；
2）中层混合物利用粒径为1～2mm黑墨颗粒加入经高温烧制粒径为100μm～150μm的赤贝粉和高残炭酚醛树脂液进行充分混合，形成孔隙为0.5～1mm的混合物， 混合比例为：1～2mm粒径的黑墨颗粒70%，高残炭酚醛树脂液25%，100μm～150μm粒径的赤贝粉5%；
3）下层混合物利用粒径小于300μm的黑墨颗粒加入经高温烧制粒径为100μm～150μm的赤贝粉和高残炭酚醛树脂液进行充分混合，形成孔隙为0.5～1mm的混合物， 混合比例为：小于300μm粒径的黑墨颗粒70%，高残炭酚醛树脂液25%，100μm～150μm粒径的赤贝粉5%。
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