CN106839205A - 空调扇湿帘 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种空调扇湿帘。该空调扇湿帘包括若干植物海绵单元，所述植物植物海绵单元是将植物海绵经软化、漂白和除菌除味而得到。本发明将经过特殊化学处理后的植物海绵经压制再裁剪或机械搅拌等，制成不同形态的植物海绵单元，并依据具体湿帘盖尺寸可自由组合成相应的湿帘，无须粘结剂和额外的压力。通过引入辅助功能添加层，获得了含功能层的三明治结构湿帘，降温效果得到了进一步提高。本发明制备的空调扇湿帘，环境友好，易于制备，成本低廉，能够获得优异的降温效果。

Description

空调扇湿帘
技术领域
本发明涉及制冷电器领域，具体涉及一种空调扇湿帘。
背景技术
蒸发型空调扇的工作原理为利用纸质蜂窝结构湿帘，在水泵和负压风机共同作用下，实现水的蒸发吸热，达到降温空气的目的。而目前市面上空调扇的降温效果并不能满足消费者的需求，须对空调扇降温系统进行优化，进一步提高空调扇的降温能力。
蒸发型空调扇一般采用如下两种手段提升出风口降温效果：
方法1.增大水与空气接触表面积；
方法2.降低循环水本身的温度。
对于方法1，目前均基于将现有湿帘做厚做大，增加参与蒸发的水量，达到降温的目的，但由于现有湿帘结构限制且本身吸水量有限，使得参与蒸发的水量较少，蒸发效率提高有限，继而限制了出风口温度的降低。对于方法2，多采用添加冷冻介质，其更多是从低温水吸热降低空气温度的角度出发，其降温效率并不高，水温降低10℃，出风口温度相应才能降1℃，普通降温系统难以将循环水温度维持在较常温水(28℃)低20℃的水平。实验证明，基于上述两种方法的温降效果小于0.8℃。
综上所述，目前通过增大湿帘和降低循环水温度的方法，并未有效降低空调扇出风口温度。因此，有必要开发一种简单易行，易于制备，成本低廉的环保型湿帘材料来填补目前空调扇温降方法的技术空白。
发明内容
本发明旨在解决现有技术中存在的问题，为此，本发明提供了一种基于植物海绵制备的空调扇湿帘，技术路线为：以植物海绵作为湿帘基础材料，植物海绵经特殊处理后，获得自定义结构和尺寸的湿帘。该空调扇湿帘材料环保，能够有效降低空调扇出风口温度。
植物海绵，为葫芦科植物丝瓜(Luffa cylindrica(L.)Roem.)或粤丝瓜(LuffaAcutangula(Linn.)Roxh，又称：棱角丝瓜)成熟果实的维管束。植物海绵是天然、环保的生态产品，近年来，在日用品、工艺品及汽车工业领域，越来越受到消费者青睐。植物海绵主要成分为纤维素、半纤维素和木质素，具有优异的亲水性；宏观上由多层丝状纤维束交织而成，呈独特的多孔性物理结构，保证了大的接触表面积；微观上，单一纤维均为空心管，具有强的吸附和透气性；此外，植物海绵韧性强，具有优异的机械强度和加工性能。本发明发现：植物海绵是一类环境友好，吸水、储水、输水能力优异，极具潜力的湿帘材料。
一种空调扇湿帘，包括若干植物海绵单元，所述植物海绵单元是将植物海绵经软化、漂白和除菌除味处理而得到。
作为优选，所述软化、漂白处理包括步骤：将植物海绵在质量百分浓度1.2％-2％H2O2水溶液中于65℃-75℃处理1.2h-2.5h。选用该浓度H2O2和处理温度，能够有效软化原始植物海绵，提升其吸水、输水和透气性，同时合理控制了溶液漂白活性，保证漂白效率的同时，有效预防了过漂白的情况。经该步骤处理的植物海绵软硬适中，高白度，不易反黄，且加工效率高。
所述除菌除味处理包括步骤：将经软化、漂白处理后的植物海绵先采用常见洗涤剂洗涤干净，再在含TiO2光触媒和纳米银离子的除菌水溶液中浸泡0.5h-2h，其中，所述除菌水溶液中TiO2光触媒的质量百分浓度为1％-5％，纳米银离子的质量百分浓度为0.5％-3％。经上述溶液浸泡后，能够有效除去植物海绵的异味细菌，且抗菌能力强，长时间维持植物海绵清新的气味。
所述常见洗涤剂可选用市售洗洁精或洗衣粉等洗涤剂，例如市面上购买的主要成分为烷基磺酸钠和脂肪醇醚硫酸钠混合物的洗洁精或洗衣粉。主要作用为清洗植物海绵软化和漂白处理后表面残留的粉尘和油污渍等。
所述若干植物海绵单元的数量可以为一个或者多个。当为多个时若干植物海绵单元之间可以根据现有空调扇后盖的尺寸和形状自由组合，例如若干植物海绵单元可按照多层叠合的方式自由组合，优选按照三层叠合的方式自由组合。当为一个时，可以根据现有空调扇后盖的尺寸和形状直接制成。
作为优选，所述空调扇湿帘，还可包括纤维材料功能层，所述纤维材料功能层位于两层植物海绵单元之间，形成三明治结构。该结构的空调扇湿帘，降温效果得到了进一步提高。
所述纤维材料功能层主要起增加湿帘储水、输水能力的作用，纤维材料功能层的材料选用亚麻、涤纶、涤锦、涤棉等纤维材料中的一种或两种以上。
本发明将经过特殊化学处理后的植物海绵经压制再裁剪或机械搅拌等，制成不同形态的植物海绵单元，并依据具体空调扇后盖(即湿帘盖)尺寸可自由组合成相应的湿帘，无须粘结剂和额外的压力。
所述植物海绵单元的形状可为片状、块状或者纤维丝状等。所述植物海绵，可经过压制和再剪裁处理获得片状植物海绵单元或块状植物海绵单元，也可经过机械力搅拌获得纤维丝状植物海绵单元，纤维丝状植物海绵单元可以直接填充在空调扇湿帘的容纳空间内作为空调扇的湿帘。
所述植物海绵单元的尺寸，可依据现有空调扇后盖的尺寸设计，以空调扇湿帘与空调扇后盖相匹配为准，采用再剪裁处理完成。
所述植物海绵单元之间的组合均为自然贴合，不额外施加压力且无须添加额外的粘结剂。所述植物海绵单元与纤维材料功能层之间的组合均为自然贴合，不额外施加压力且无须添加额外的粘结剂。不同尺寸和结构湿帘均由植物海绵单元或者由植物海绵单元与纤维材料功能层形成的三明治结构依据现有空调扇后盖设计自然贴合而成，不额外施加压力且无须添加额外的粘结剂。
本发明所用的原料均可采用市售产品。
本发明与现有技术相比，具有的有益效果是：植物海绵主要成分为纤维素和木质素，单根纤维内含中空管束，材质和结构更易吸水、储水和输水，由于组成单元本身的吸水和透气性，使得植物海绵基湿帘能够较传统纸制湿帘在结构上制备得更加致密，大大增加水-空气的接触面积，进而提高体系的蒸发效率，同时保持湿帘的透风性。此外，纤维材料功能层嵌入的三明治结构湿帘，能够显著提高水-空气的接触时间，在水温和通风量一定的条件下，接触面积和接触时间的协同改善，将有效提高体系的蒸发效率，从而明显降低空调扇出风口温度。经过特殊化学处理后的植物海绵单元除了更健康环保之外，还提升了其吸水、输水和透气性，明显改善了空调扇湿帘的降温效果。该空调扇湿帘，生态环保，成本低廉，制备过程无须任何有机粘结和添加剂，能够获得优异的降温效果。
附图说明
图1为本发明压制处理所得片状植物海绵单元的结构示意图。
图2为本发明采用片状植物海绵单元制备所得空调扇湿帘的结构示意图；其中，(1)-(6)为片状植物海绵单元。
图3为本发明采用片状植物海绵单元制备所得空调扇湿帘(植物海绵)和现有空调扇原装纸质湿帘(原装水帘)的空调扇出风口温度对比图。
图4为本发明植物海绵单元与现有空调扇原装纸质湿帘材料的微观结构对比图；其中，图4-(a)为本发明植物海绵单元的微观结构图，图4-(b)为本发明植物海绵单元的截面微观结构图，图4-(c)为现有空调扇原装纸质湿帘材料的微观结构图，图4-(d)为现有空调扇原装纸质湿帘材料的截面微观结构图。
图5为本发明采用纤维丝状植物海绵单元制备所得空调扇湿帘的结构示意图。
图6为本发明采用纤维丝状植物海绵单元制备所得空调扇湿帘(植物海绵)和现有空调扇原装纸质湿帘(原装水帘)的空调扇出风口温度对比图。
图7为本发明三明治结构空调扇湿帘的结构示意图；其中，(7)-(10)为片状植物海绵单元；(11)为纤维材料功能层。
图8为本发明三明治结构空调扇湿帘(植物海绵)和现有空调扇原装纸质湿帘(原装水帘)的空调扇出风口温度对比图。
具体实施方式
以下结合附图与实施例对本发明作进一步详细描述。
以美的AC120-15A空调扇为测试对象，将植物海绵单元，制备成符合其尺寸要求的空调扇湿帘。进一步地，引入纤维材料功能层，纤维材料功能层位于两个植物海绵单元之间，形成三明治结构的空调扇湿帘。
降温对比实验在恒温恒湿(温度27℃和湿度60％)条件下进行，循环水起始温度为27℃，空调扇工作模式为加湿冷却，水温动态变化。
实施例1
空调扇湿帘，包括六块片状植物海绵单元(如图1所示)。六块片状植物海绵单元按照每两块片状植物海绵单元组成一层，三层叠合的方式制备成合适尺寸的空调扇湿帘，其中，片状植物海绵单元1和片状植物海绵单元2组成第一层，片状植物海绵单元3和片状植物海绵单元4组成中间层，片状植物海绵单元5和片状植物海绵单元6组成第二层，第一层、中间层和第二层三层依次叠合。该空调扇湿帘的结构示意图如图2所示。植物海绵单元之间的组合均为自然贴合，不额外施加压力且无须添加额外的粘结剂。空调扇湿帘与空调扇后盖相匹配。
片状植物海绵单元是将植物海绵经软化、漂白、除菌除味、压制成片状和再剪裁处理而得到。软化、漂白处理包括步骤：将植物海绵在质量百分浓度1.2％H2O2水溶液中于75℃处理1.5h。除菌除味处理包括步骤：将经软化、漂白处理后的植物海绵先采用洗洁精洗涤干净，再在含质量百分浓度2％TiO2光触媒和质量百分浓度1.5％纳米银离子的除菌水溶液中浸泡0.5h。
片状植物海绵单元的尺寸，可依据现有空调扇后盖的尺寸设计，以空调扇湿帘与空调扇后盖相匹配为准，采用再剪裁处理完成。
图3为本发明采用片状植物海绵单元制备所得空调扇湿帘(记作：植物海绵)和现有空调扇原装纸质湿帘(原装水帘)的空调扇出风口温度对比图。从图3可以看出，采用植物海绵单元作为新型湿帘后，空调扇出风口温度在每个记录点均较原装纸质湿帘至少低1.5℃，体表能够明显感觉到出风口温度的降低。图4为本发明植物海绵单元与现有空调扇原装纸质湿帘材料的微观结构对比图。由图4可知，植物海绵单元的单根纤维表面粗糙，与原装纸质材料的光滑表面有明显区别，前者粗糙的表面利于吸水、储水以及后续的蒸发。此外，由纤维截面形貌可知，植物海绵的单根纤维由多股管束组成，形成空心管道，而纸质湿帘材料基本为实心结构。因此，植物海绵独特的表面和管束结构，为水的吸收、输水以及蒸发提供了更多通道，利于体系温度的降低，具体数据见表1。
表1
实施例2
空调扇湿帘，包括纤维丝状植物海绵单元(如图5所示)。纤维丝状植物海绵单元可以直接填充在空调扇湿帘的容纳空间内作为空调扇的湿帘。空调扇湿帘与空调扇后盖相匹配。
将植物海绵经软化、漂白、除菌除味和机械搅拌处理而得到形态均匀的纤维丝状植物海绵单元。软化、漂白处理包括步骤：将植物海绵在质量百分浓度1.5％H2O2水溶液中于65℃处理2h。除菌除味处理包括步骤：将经软化、漂白处理后的植物海绵先采用洗洁精洗涤干净，再在含质量百分浓度3％TiO2光触媒和质量百分浓度2％纳米银离子的除菌水溶液中浸泡2h。
由图5可知，基于植物海绵单根纤维易吸水和中空特性，使得纤维间的空隙可以变得细小，不再局限于原有水帘规则均一的大孔隙结构，增加了水-空气的接触面积，利于体系的蒸发吸热。图6为本发明采用纤维丝状植物海绵单元制备所得空调扇湿帘(记作：植物海绵)和现有空调扇原装纸质湿帘(原装水帘)的空调扇出风口温度对比图。从图6可以看出，采用植物海绵单元湿帘的空调扇出风口温度得到了明显改善，较原装湿帘的最大温差达到了1.9℃，具体数据见表2。
表2
实施例3
空调扇湿帘，包括四片片状植物海绵单元和片状纤维材料功能层11，片状纤维材料功能层11位于两层植物海绵单元之间，形成三明治结构；其中，片状植物海绵单元7和片状植物海绵单元8组成第一层，片状植物海绵单元9和片状植物海绵单元10组成第二层，第一层、片状纤维材料功能层11和第二层三层依次叠合。片状纤维材料功能层11的材料为亚麻。植物海绵单元与纤维材料功能层11之间的组合均为自然贴合，不额外施加压力且无须添加额外的粘结剂。该具有三明治结构的空调扇湿帘进一步增加了体系的储水、输水能力，其结构示意图见图7。空调扇湿帘与空调扇后盖相匹配。
片状植物海绵单元是将植物海绵经软化、漂白、除菌除味、压制成片状和再剪裁处理而得到。软化、漂白处理包括步骤：将植物海绵在质量百分浓度1.8％H2O2水溶液中于70℃处理1.2h。除菌除味处理包括步骤：将经软化、漂白处理后的植物海绵先采用洗衣粉洗涤干净，再在含质量百分浓度2.5％TiO2光触媒和质量百分浓度2％纳米银离子的除菌水溶液中浸泡1h。
片状植物海绵单元和片状纤维材料功能层11的尺寸，可依据现有空调扇后盖的尺寸设计，以空调扇湿帘与空调扇后盖相匹配为准，采用再剪裁处理完成。
从图7可知，该结构由将植物海绵-纤维材料-植物海绵的顺序自然堆叠而成，无须添加额外的粘结剂和施加额外的压力。图8为本发明三明治结构空调扇湿帘(记作：植物海绵)和现有空调扇原装纸质湿帘(原装水帘)的空调扇出风口温度对比图。从图8可以看出，添加纤维材料功能层11后，装载植物海绵湿帘的空调扇出风口温度在整个记录周期内较原装湿帘均能够获得1.8℃的降低，具体数据见表3。
表3
将片状纤维材料功能层11的材料替换为涤纶、涤锦、涤棉或者亚麻与涤纶组合，装载植物海绵湿帘的空调扇出风口温度在整个记录周期内较原装湿帘均能够获得1.7℃-1.8℃的降低。
实施例4
除了软化、漂白处理包括步骤：将植物海绵在质量百分浓度2％H2O2水溶液中于65℃处理2.5h。并将除菌水溶液替换成含质量百分浓度1％TiO2光触媒和质量百分浓度0.3％纳米银离子的除菌水溶液之外，其余操作同实施例1。
本发明采用片状植物海绵单元制备所得空调扇湿帘和现有空调扇原装纸质湿帘的空调扇出风口温度对比结果显示，采用植物海绵单元作为新型湿帘后，空调扇出风口温度在整个记录周期内较原装纸质湿帘均能够获得1.6℃-1.7℃的降低，体表能够明显感觉到出风口温度的降低。
实施例5
除了将除菌水溶液替换成含质量百分浓度5％TiO2光触媒和质量百分浓度3％纳米银离子的除菌水溶液之外，其余操作同实施例1。
本发明采用片状植物海绵单元制备所得空调扇湿帘和现有空调扇原装纸质湿帘的空调扇出风口温度对比结果显示，采用植物海绵单元作为新型湿帘后，空调扇出风口温度在整个记录周期内较原装纸质湿帘均能够获得1.6℃-1.7℃的降低，体表能够明显感觉到出风口温度的降低。
本发明制备方法中参数的变化并不影响空调扇湿帘的制备，因此本发明制备方法中任意参数的组合均可实现空调扇湿帘的制备。在此不再赘述。

Claims (10)

1.一种空调扇湿帘，其特征在于，所述空调扇湿帘包括若干植物海绵单元，所述植物海绵单元是将植物海绵经软化、漂白和除菌除味处理而得到。
2.根据权利要求1所述的一种空调扇湿帘，其特征在于，所述软化、漂白处理包括步骤：将植物海绵在质量百分浓度1.2％-2％H2O2水溶液中于65℃-75℃处理1.2h-2.5h。
3.根据权利要求1所述的一种空调扇湿帘，其特征在于，所述除菌除味处理包括步骤：将经软化、漂白处理后的植物海绵先采用洗涤剂洗涤干净，再在含TiO2光触媒和纳米银离子的除菌水溶液中浸泡0.5h-2h，其中，所述除菌水溶液中TiO2光触媒的质量百分浓度为1％-5％，纳米银离子的质量百分浓度为0.5％-3％。
4.根据权利要求1所述的一种空调扇湿帘，其特征在于，所述空调扇湿帘还包括纤维材料功能层，所述纤维材料功能层位于两层植物海绵单元之间，形成三明治结构。
5.根据权利要求4所述的一种空调扇湿帘，其特征在于，所述纤维材料功能层的材料选用亚麻、涤纶、涤锦、涤棉纤维材料中的一种或两种以上。
6.根据权利要求4所述的一种空调扇湿帘，其特征在于，所述植物海绵单元与纤维材料功能层之间的组合均为自然贴合。
7.根据权利要求1所述的一种空调扇湿帘，其特征在于，所述若干植物海绵单元按照多层叠合的方式自由组合。
8.根据权利要求1或7所述的一种空调扇湿帘，其特征在于，所述植物海绵单元之间的组合均为自然贴合。
9.根据权利要求1所述的一种空调扇湿帘，其特征在于，所述植物海绵单元的形状为片状、块状或者纤维丝状。
10.根据权利要求1所述的一种空调扇湿帘，其特征在于，所述空调扇湿帘与空调扇后盖相匹配。
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