CN107335312A - 一种除雾霾的空气净化装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及空气净化技术领域,具体涉及一种雾霾净化装置,包括壳体、隔板、太阳能收集机构和出风机构,所述隔板倾斜设置在壳体内部,并将壳体分为隔板下方的冷却室、以及隔板上方的净化室,净化室内自左向右依次设置有hepa滤网层、吸水填料层、精滤层和初滤层。本发明的装置用于室外雾霾净化,在壳体顶部设置太阳能收集机构,将太阳能转化为电能储存在储能单元中,储能单元中电能可以提高给紫外灯照单元使用,提高资源利用率;同时本发明采用初滤层、精滤层、吸水填料层和hepa滤网层多级净化过滤空气,去除空气中的杂质和水分,并对空气进行灭菌杀毒处理,使净化后的空气清新纯净,对提高空气质量,促进空气环保的发展具有重要意义。

Description

一种除雾霾的空气净化装置
技术领域
[0001] 本发明涉及空气净化技术领域,具体涉及一种用于室外的能除雾霾的空气净化装 置。
背景技术
[0002] 雾霾的主要成分由二氧化硫、氮氧化物和可吸入颗粒物这三项是雾霾主要组成, 前两者为气态污染物,最后一项颗粒物才是加重雾霾天气污染的罪魁祸首。它们与雾气结 合在一起,让天空瞬间变得灰蒙蒙的。颗粒物的英文缩写为PM,北京监测的是PM10,也就是 直径小于10微米的污染物颗粒。这种颗粒本身既是一种污染物,又是重金属、多环芳烃等有 毒物质的载体。随着空气质量的恶化,阴霾天气现象出现增多,危害加重。中国不少地区把 阴霾天气现象并入雾一起作为灾害性天气预警预报。统称为“雾霾天气”。其实雾与霾从某 种角度来说是有很大差别的。譬如:出现雾时空气潮湿;出现霾时空气则相对干燥,空气相 对湿度通常在60%以下。其形成原因是由于大量极细微的尘粒、烟粒、盐粒等均匀地浮游在 空中,使有效水平能见度小于10KM的空气混蚀的现象。符号为“〇〇”。霾的日变化一般不明 显。当气团没有大的变化,空气团较稳定时,持续出现时间较长,有时可持续10天以上。由于 阴霾、轻雾、沙尘暴、扬沙、浮尘、烟雾等天气现象,都是因浮游在空中大量极微细的尘粒或 烟粒等影响致使有效水平能见度小于10KM。有时使气象专业人员都难于区分。必须结合天 气背景、天空状况、空气湿度、颜色气味及卫星监测等因素来综合分析判断,才能得出正确 结论,而且雾和霾的天气现象有时可以相互转换的。
[0003]为了去除空气中细小颗粒以及其他污染物,人们想出了许多的办法进行治理,如 中国专利公开号CN 103611375A公开了一种空气雾霾净化器,沿气流方向依次包括进气管 道、净化池与出气管道;所述进气管道与净化池相连通;所述净化池包括用于容纳净化液的 净化池池体,净化池内设有净化气体管路,所述净化气体管路与进气管道连通,净化气体管 路设有位于净化池池体设定的液面位置之下的排气口,所述净化池设有净化气体出口,所 述净化气体出口位于净化池池体设定的液面位置之上;所述出气管道与净化气体出口相连 通。该装置的过滤量大,但是其没有办法对空气进行消毒处理,无法控制净化后空气的温 度,制约了其使用的范围。又如中国专利公开号CN104359175A公开了一种适用于雾霾及粉 尘环境的水基空气净化装置,包括空气吸入室及水基空气净化室。空气吸入室内安装有污 染空气吸入装置,水基空气净化室底部设有空气净化池,空气净化池内安装有超微气泡发 生器、浊度感应装置、微电流电解装置,所述污染空气吸入装置通过进气管道与超微气泡发 生装置连接,空气净化池的上部设有水雾发生装置和水雾截留装置,污染空气吸入装置、超 微气泡发生器、浊度感应装置、微电流电解装置、水雾发生装置均与设置在空气净化室一侧 的控制系统连接。本发明可有效净化空气中的颗粒物及有毒有害物质,但是该装置结构复 杂,净化用水没有循化利用。
[0004]为此,本发明提供一种结构简单、使用便捷的用于室外的能除雾霾的空气净化装 置,可以有效去除空气的细小颗粒以及其他污染物,并对空气进行杀菌消毒处理,保证空气 的原重健康。
发明内容
[0005]本发明的目的在于克服现有技术的不足,提供一种除雾霾的空气净化装置,结构 简单,使用便捷,由于装置用于室外雾霾净化,在壳体顶部设置太阳能收集机构,将太阳能 转化为电能储存在储能单元中,储能单元中电能可以提高给紫外灯照单元使用,提高资源 利用率;同时本发明采用初滤层、精滤层、吸水填料层和hepa滤网层多级净化过滤空气,去 除空气中的杂质和水分,并对空气进行灭菌杀毒处理,使净化后的空气清新纯净,对提高空 气质量,促进空气环保的发展具有重要意义。
[0006]本发明的目的是通过以下技术方案来实现的:
[0007] —种除雾霾的空气净化装置,包括壳体、隔板、太阳能收集机构和出风机构,所述 隔板倾斜设置在壳体内部,并将壳体分为隔板下方的冷却室、以及隔板上方的净化室,净化 室内自左向右依次设置有hepa滤网层、吸水填料层、精滤层和初滤层,所述吸水填料层内均 匀设有多条通道,所述精滤层和初滤层之间还设有多个扰流板,所述初滤层右侧的侧壁上 设有第一风机,所述hepa滤网层左侧侧壁上还设有紫外灯罩单元,所述出风机构包括出风 管和设置在出风管上的第二风机,所述出风管穿过冷却室与净化室连通,且出风管与净化 室连接端靠近hepa滤网层设置,所述冷却室顶部、隔板底部均匀设置有多个冷却水喷嘴,冷 却室的底部设置有回流管,冷却室的侧壁上还分别设有第三风机、排气口;所述太阳能收集 机构包括太阳能板、固定轴、旋转装置和储能单元,所述太阳能板、固定轴、旋转装置自上而 下依次设置,所述旋转装置设置在壳体的顶部,所述储能单元设置在紫外灯罩单元与壳体 内壁的夹层中,储能单元分别与太阳能板、紫外灯罩单元连接。
[0008] 进一步地,所述净化室内还设有导流筒,所述导流筒设置在初滤层和第一风机之 间,用于将第一风机引入的空气均匀导入净化室内进行净化处理。在使用过程中,启动第一 风机,将装置外的空气通过第一风机吸入净化室,通过导流筒作用,使气流均匀地朝向初滤 层流动,使初滤层与空气均匀接触,有效去除空气中粒径大于50微米的杂质,同时避免气流 在初滤层的局部集中过滤,提高过滤效果和过滤效率。
[0009] 进一步地,所述初滤层包括支撑网、以及贴附在支撑网上的无纺布,所述无纺布靠 近第一风机设置。优选地,所述初滤层和精滤层之间设有空腔,所述扰流板均匀设置在空腔 内。由于第一风机引入的气流直接与初滤层接触,流量大,为避免初滤层中具有过滤作用的 无纺布损坏,采用支撑网用于支撑无纺布,延长初滤层的使用寿命,提高过滤效率和过滤效 果。
[0010] 进一步地,所述精滤层均匀填充有珍珠岩、电气石、氧化铝、硅藻土、活性炭和纳米 二氧化钛的混合物。优选地,所述珍珠岩、电气石、氧化铝、硅藻土、活性炭和纳米二氧化钛 重量份数比为20〜25:5〜8:5〜6:10〜15:25〜3〇:3〜5。所述珍珠岩、电气石、氧化铝、硅藻 土、活性炭的粒径分别为微米级。通过精滤层吸附空气中的二氧化硫、氮氧化物、以及粒径 大于2.5微米的固体颗粒,有效去除空气中的杂质,提高过滤效率和过滤效果。
[0011] 进一步地,吸水填料层内均匀填充有硅胶吸水剂。
[0012] 进一步地,所述壳体底部还设置有水箱,所述水箱通过冷却水管与冷却喷嘴连通, 所述冷却水管上设置有水泵,所述回流管的底部与水箱连通。优选地,所述冷却喷嘴设置在 排风管的上方。在使用过程中,空气依次通过初滤层、精滤层、吸水填料层和hepa滤网层,有 效去除空气中的杂质和水,然后经过紫外灯照单元进行灭菌杀毒,得到清新纯净的空气,然 后在第二风机的作用下,将空气从排气管抽出,使净化后的空气快速排出;而在需要对排出 的空气进行降温处理时,开启水栗,将水箱中的冷却水从水箱中牵引至冷却喷嘴,通过冷却 喷嘴喷晒在排气管的表面,然后开启第三风机,第三风机将外部空气吹向排气管,加快排气 管表面的空气流动,使排气管表面的冷却水快速蒸发,带走热量,实现排气管中空气的冷 却;而为随空气从排气口排出的冷却水,在冷却室底部积聚,并从回流管回流至水箱,实现 冷却水的循环使用。
[0013]进一步地,所述排气管由进气部、冷却部和排气部组成,所述进气部与净化室连 通,所述冷却部包括多根冷却管,所述冷却管的两端分别连接进气部、排气部,所述第二风 机设置在排气部上;优选地,所述第二风机设置在壳体外。
[0014] 进一步地,所述冷却管为“S”形冷却管,所述冷却喷嘴设置在冷却管的上方。通过 将排气管的中部设置成多个“S”形冷却管,使得空气在冷却室的行程延长,并增加了冷却管 的表面积,使得冷却管表面可以负载更多的冷却水,同时也增加了冷却管与空气接触的表 面积,使得第三风机在启动工作过程中,冷却管表面有更多的冷却水能够快速蒸发,带走排 气管内更多的热量,提高冷却效率和冷却效果。
[0015] 进一步地,所述第三风机、排气口分别设置在冷却室相对的两个侧壁上。通过将第 三风机、排气口相对设置,使得冷却室内的冷却气流实现对流,增大空气流量,提高冷却效 率和冷却效果。
[0016] 进一步地,所述通道为“S”形通道,通道的内壁上均匀设置有多个通孔。
[0017]本发明的工作原理:在使用过程中,启动第一风机,第一风机将装置外的空气通过 第一风机吸入净化室,通过导流筒作用,使气流均匀地朝向初滤层流动,使初滤层与空气均 匀接触,有效去除空气中粒径大于5〇微米的杂质,通过精滤层吸附空气中的二氧化硫、氮氧 化物、以及粒径大于2 • 5微米的固体颗粒,然后经过吸水填料层去除空气中的水分,最后通 过hepa滤网层,去除空气中粒径大于0.3微米的固体颗粒,在紫外灯照单元的作用下,对空 气进行灭菌杀毒,得到清新纯净的空气,而在第二风机的作用下,将空气从排气管抽出,使 净化后的:£气快速排出;而在需要对排出的空气进彳丁降温处理时,开启水栗,将水箱中的冷 却水从水箱中牵引至冷却喷嘴,通过冷却喷嘴喷晒在排气管的表面,然后开启第三风机,第 三风机将外部空气吹向排气管,加快排气管表面的空气流动,使排气管表面的冷却水快速 蒸发,带走热量,实现排气管中空气的冷却。
[0018]本发明的有益效果是:本发明的装置结构简单,使用便捷,由于装置用于室外雾霾 净化,在壳体顶部设置太阳能收集机构,将太阳能转化为电能储存在储能单元中,储能单元 中电能可以提高给紫外灯照单元使用,提高资源利用率;同时本发明采用初滤层、精滤层、 吸水填料层和h e p a滤网层多级净化过滤空气,去除空气中的杂质和水分,并对空气进行灭 菌杀毒处理,使净化后的空气清新纯净,对提高空气质量,促进空气环保的发展具有重要意 义。
附图说明
[0019]图1为本发明提出的除雾霾的空气净化装置的结构示意图; LU020J图2为本发明提出的除雾霾的空气净化装置的主视剖视图;
[0021] 图3为本发明提出的吸水填料层内通道的结构示意图;
[0022] 图4为本发明提出的除雾霾的空气净化装置的后视剖视图;
[0023]图中,卜壳体,2-隔板,3-净化室,4-冷却室,5-初滤层,6-精滤层,7-吸水填料层, 8-hepa滤网层,9-扰流板,10-紫外灯照单元,丨卜排气管,第二风机,13-导流筒,M-第一 风机,I5-第三风机,16-太阳能板,I7-固定轴,18-旋转装置,19-储能单元,20-冷却喷嘴, 21-回流管,22-水箱,23-进气部,冷却管,25-排气部,26-通道,27-通孔,28-冷却水管, 29-水栗,30-排气口。
具体实施方式
[0024] 下面结合附图进一步详细描述本发明的技术方案,但本发明的保护范围不局限于 以下所述。
[0025] 如图1、图2、图3和图4所示,一种用于室外的能除雾霾的空气净化装置,包括壳体 1、隔板2、太阳能收集机构和出风机构,所述隔板2倾斜设置在壳体丨内部,并将壳体丨分为隔 板2下方的冷却室4、以及隔板2上方的净化室3,净化室3内自左向右依次设置有hepa滤网层 8、吸水填料层7、精滤层6和初滤层5,所述吸水填料层7内均匀设有多条通道26,所述精滤层 6和初滤层5之间还设有多个扰流板9,所述初滤层5右侧的壳体1侧壁上设有第一风机14,所 述h印a滤网层8左侧壳体1侧壁上还设有紫外灯罩单元10,所述出风机构包括出风管n和设 置在出风管11上的第二风机12,所述出风管11穿过冷却室4与净化室3连通,且出风管11与 净化室3连接端靠近hepa滤网层8设置,所述冷却室4顶部、隔板2底部均匀设置有多个冷却 水喷嘴20,冷却室4的底部设置有回流管21,冷却室4所在壳体1的侧壁上还分别设有第三风 机15、排气口 30;所述太阳能收集机构包括太阳能板16、固定轴17、旋转装置18和储能单元 19,所述太阳能板I6、固定轴17、旋转装置18自上而下依次设置,所述旋转装置18设置在壳 体1的顶部,所述储能单元19设置在紫外灯罩单元10与壳体1内壁的夹层中,储能单元19分 别与太阳能板16、紫外灯罩单元10连接。
[0026]具体地,所述净化室3内还设有导流筒13,所述导流筒13设置在初滤层5和第一风 机14之间,用于将第一风机14引入的空气均匀导入净化室3内进行净化处理。在使用过程 中,启动第一风机14,将装置外的空气通过第一风机14吸入净化室3,通过导流筒13作用,使 气流均匀地朝向初滤层5流动,时初滤层5与空气均匀接触,有效去除空气中粒径大于50微 米的杂质,同时避免气流在初滤层5的局部集中过滤,提高过滤效果和过滤效率。
[0027]具体地,所述初滤层5包括支撑网、以及贴附在支撑网上的无纺布,所述无纺布靠 近第一风机14设置。优选地,所述初滤层5和精滤层6之间设有空腔,所述扰流板9均匀设置 在空腔内。由于第一风机14引入的气流直接与初滤层5接触,流量大,为避免初滤层中具有 过滤作用的无纺布损坏,米用支撑网用于支撑无纺布,延长初滤层5的使用寿命,提高过滤 效率和过滤效果。
[0028]具体地,所述精滤层6均匀填充有珍珠岩、电气石、氧化铝、硅藻土、活性炭和纳米 二氧化钛的混合物。优选地,所述珍珠岩、电气石、氧化铝、硅藻土、活性炭和纳米二氧化钛 重量份数比为20〜25:5〜8:5〜6:10〜15:25〜30:3〜5。所述珍珠岩、电气石、氧化铝、硅藻 土、活性炭的粒径分别为微米级。通过精滤层6吸附空气中的二氧化硫、氮氧化物、以及粒径 大于2.5微米的固体颗粒,有效去除空气中的杂质,提高过滤效率和过滤效果。
[0029]具体地,吸水填料层7内均匀填充有桂胶吸水剂。
[0030]具体地,所述壳体1底部还设置有水箱22,所述水箱22通过冷却水管28与冷却喷嘴 20连通,所述冷却水管28上设置有水栗29,所述回流管21的底部与水箱22连通。优选地,所 述冷却喷嘴20设置在排风管11的上方。在使用过程中,空气依次通过初滤层5、精滤层6、吸 水填料层7和hepa滤网层S,有效去除空气中的杂质和水,然后经过紫外灯照单元10进行灭 菌杀毒,得到清新纯净的空气,然后在第二风机12的作用下,将空气从排气管11抽出,使净 化后的空气快速排出;而在需要对排出的空气进行降温处理时,开启水泵29,将水箱22中的 冷却水从水箱22中牵引至冷却喷嘴20,通过冷却喷嘴20喷晒在排气管11的表面,然后开启 第三风机15,第三风机15将外部空气吹向冷却室4内的排气管11,加快排气管11表面的空气 流动,使排气管11表面的冷却水快速蒸发,带走热量,实现排气管11中空气的冷却;而为随 空气从排气口 30排出的冷却水,在冷却室4底部积聚,并从回流管21回流至水22箱,实现冷 却水的循环使用。
[0031]具体地,所述排气管11由进气部23、冷却部和排气部25组成,所述进气部23与净化 室3连通,所述冷却部包括多根冷却管24,所述冷却管24的两端分别连接进气部23、排气部 25,所述第二风机12设置在排气部25上;优选地,所述第二风机12设置在壳体1外。
[0032]具体地,所述冷却管24为“S”形冷却管24,所述冷却喷嘴20设置在冷却管24的上 方。通过将排气管11的中部设置成多个“S”形冷却管24,使得空气在冷却室4的行程延长,并 增加了冷却管24的表面积,使得冷却管24表面可以负载更多的冷却水,同时也增加了冷却 管24与空气接触的表面积,使得第三风机15在启动工作过程中,冷却管24表面有更多的冷 却水能够快速蒸发,带走排气管11内更多的热量,提高冷却效率和冷却效果。
[0033]具体地,所述第三风机15、排气口 30分别设置在冷却室4相对的两个侧壁上。通过 将第三风机15、排气口 30相对设置,使得冷却室4内的冷却气流实现对流,增大空气流量,提 高冷却效率和冷却效果。
[0034]具体地,所述通道%为“S”形通道,通道26的内壁上均匀设置有多个通孔27。
[0035]在使用过程中,启动第一风机14,第一风机14将装置外的空气通过第一风机14吸 入净化室3,通过导流筒5作用,使气流均匀地朝向初滤层5流动,使初滤层5与空气均匀接 触,有效去除空气中粒径大于50微米的杂质,通过精滤层6吸附空气中的二氧化硫、氮氧化 物、以及粒径大于2.5微米的固体颗粒,然后经过吸水填料层7去除空气中的水分,最后通过 hepa滤网层8,去除空气中粒径大于〇 •3微米的固体颗粒,在紫外灯照单元1〇的作用下,对空 气进行灭菌杀毒,得到清新纯净的空气,而在第二风机12的作用下,将空气从排气管^抽 出,使净化后的空气快速排出;而在需要对排出的空气进行降温处理时,开启水泵29,将水 箱22中的冷却水从水箱22中牵引至冷却喷嘴2〇,通过冷却喷嘴2〇喷晒在排气管丨丨的表面, 然后开启第三风机15,第三风机is将外部空气吹向排气管^,加快排气管^表面的空气流 动,使排气管11表面的冷却水快速蒸发,带走热量,实现排气管n中空气的冷却。
[0036] ^外,由于装置用于室外雾霾净化,在壳体1顶部设置太阳能收集机构,将太阳能 为电能储存在储能单元19中,储能单元I9中电能可以提高给紫外灯照单元10使用,提 高资源利用率。本发明采用初滤层5、精滤层6、吸水填料层7和hepa滤网层8多级净化过滤空 气,去除空气中的杂质和水分,并对空气进行灭菌杀毒处理,使净化后的空气清新纯净,对 提高空气质量,促进空气环保的友展具有重要意义。
[0037]以上所述仅是本发明的优选实施方式,应当理解本发明并非局限于本文所披露的 形式,不应H乍是对其他实施例的排除,而可用于各种其他组合、修改和环境,并能够在本 芒所述构想范围内,通$上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进 ^的改动和变化不脱闻本发明的精神和范围,则都应在本发明所附权利要求的保护范围 内。

Claims (8)

1. 一种除雾霾的空气净化装置,其特征在于,包括壳体、隔板、太阳能收集机构和出风 机构,所述隔板倾斜设置在壳体内部,并将壳体分为隔板下方的冷却室、以及隔板上方的净 化室,净化室内自左向右依次设置有hepa滤网层、吸水填料层、精滤层和初滤层,所述吸水 填料层内均匀设有多条通道,所述精滤层和初滤层之间还设有多个扰流板,所述初滤层右 侧的侧壁上设有第一风机,所述hepa滤网层左侧侧壁上还设有紫外灯罩单元,所述出风机 构包括出风管和设置在出风管上的第二风机,所述出风管穿过冷却室与净化室连通,且出 风官与净化室连接端罪近hepa滤网层设置,所述冷却室顶部、隔板底部均勾设置有多个冷 却水喷嘴,冷却室的底部设置有回流管,冷却室的侧壁上还分别设有第三风机、排气口;所 述太阳能收集机构包括太阳能板、固定轴、旋转装置和储能单元,所述太阳能板、固定轴、旋 转装置自上而下依次设置,所述旋转装置设置在壳体的顶部,所述储能单元设置在紫外灯 罩单元与壳体内壁的夹层中,储能单元分别与太阳能板、紫外灯罩单元连接。
2.根据权利要求1所述的一种除雾霾的空气净化装置,其特征在于,所述净化室内还设 有导流筒,所述导流筒设置在初滤层和第一风机之间,用于将第一风机引入的空气均匀导 入净化室内进行净化处理。
3. 根据权利要求1所述的一种除雾霾的空气净化装置,其特征在于,所述初滤层包括支 撑网、以及贴附在支撑网上的无纺布,所述无纺布靠近第一风机设置。
4. 根据权利要求1所述的一种除雾霾的空气净化装置,其特征在于,所述精滤层均匀填 充有珍珠岩、电气石、氧化铝、硅藻土、活性炭和纳米二氧化钛的混合物。
5. 根据权利要求1所述的一种除雾霾的空气净化装置,其特征在于,吸水填料层内均匀 填充有硅胶吸水剂。
6. 根据权利要求1所述的一种除雾霾的空气净化装置,其特征在于,所述壳体底部还设 置有水箱,所述水箱通过冷却水管与冷却喷嘴连通,所述冷却水管上设置有水泵,所述回流 管的底部与水箱连通。
7. 根据权利要求1所述的一种除雾霾的空气净化装置,其特征在于,所述第三风机、排 气口分别设置在冷却室相对的两个侧壁上。
8. 根据权利要求1所述的一种除雾霾的空气净化装置,其特征在于,所述通道为“S”形 通道,通道的内壁上均匀设置有多个通孔。
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