CN108626806B - 一种空气净化装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种空气净化装置，通过将污浊的空气充分与水泡接触，在水泡的粘连碰撞的过程中使空气中的颗粒物粘附到水泡当中；并且随着冲击，水泡不断的破裂，增加了气流的多元碰撞，充分接触；同时气体中的甲醛、硫化氢等易溶于水或有机溶剂的气体组分，充分与水溶气泡接触反应，从而达到去除有害气体组分的目的。并且，通过碰撞吸附，能够阻拦多余的气泡，使气泡维持在容置内不泄漏，从而减少二次污染和水汽的流失。基于该方法的装置，同样能够达到上述效果，能够有效净化空气、避免产生二次污染，能够为室内提供清新、安全空气。

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，尤其涉及一种空气净化装置。

背景技术

日常生活中，80%以上的现代人，平均在室内度过90%的时间。随着人们对健康生活关注度的提高，室内空气的污染和净化越来越得到人们的重视。近几年来，越来越多的科学证据表明，家庭和其他建筑物内的空气甚至比工业化城市的室外空气污染更严重。

室内空气污染物主要包括装饰材料及家具等释放的甲醛、苯等有毒有害化学物质，衣物毛料等产生的纤维毛发，人体活动产生的扬尘，因室内氧气的消而增加的二氧化碳，吸烟、烹饪等产生的烟雾，开窗通风时带入的室外污染物，包括沙尘、花粉颗粒、病菌、汽车尾气及工业废气等。

特别是一到采暖季，许多地区雾霾天连续出现，个别地区除了颗粒污染物尤其PM2.5超标外，硫化物、氮氧化物同时超标，空气中弥漫着刺激性气味，室内空气同样堪忧。

现有的空气净化技术主要有：静电集尘技术、活性炭吸附技术、滤网过滤技术、负离子技术、低温非对称等离子技术、光催化净化技术等。但是现有技术主要存在的问题有：一、除尘不彻底，污染物直接堆积在过滤装置上，会影响过滤效果，且容易成为细菌的繁衍体而形成二次污染，如静电集尘、活性炭吸附技术、滤网过滤技术和负离子技术等；二、净化过程会产生有害副产物，如静电集尘、负离子技术和光催化净化技术都会产生臭氧、氮氧化物等对人体有害的物质。

现在还有一类空气净化器采用的是水洗净化，如专利号为 ZL201120154964.3 中公开的水洗空气净化器、专利号为ZL200820118641.7 中公开的一种圆锥形内螺旋吸水式水洗空气净化装置等，都是使空气在通过水帘或水幕时得到净化，该种方式不能有效去除PM2.5或低浓度的PM2.5，并且在浓度较低时还会向空气中释放PM2.5（主要是水中的水垢会随着水蒸气排到空气当中）。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种利用水溶气泡与空气进行碰撞、粘附以去除空气中杂质，避免产生二次污染，能够为室内提供清新、安全空气的一种空气净化装置。

为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：

一种空气净化装置，其特征在于：

净化箱体，于净化箱体的上下两端分别开设有连通其内部的出气口和进气口，于净化箱体内由进气口一端至出气口一端依次设有起泡机构和泡沫拦截机构，所述起泡机构内还设有与其构成循环结构的水处理机构；其中

水处理机构，包括第一集水箱和第一加药箱，所述第一集水箱为敞口结构，且位于进气口下方，所述第一集水箱内设有用于过滤杂质的第一过滤网，所述第一过滤网的周向边缘与第一集水箱内壁固定，所述第一加药箱位于第一集水箱顶部，用于向第一集水箱内滴定含有起泡剂和杀菌抑菌剂的药剂；

起泡机构，包括水平设置的喷淋组件和用于促进喷淋下的液体产生气泡的起泡板，所述喷淋组件间隔的位于起泡板的上方，所述喷淋组件的供水端与第一集水箱借助潜水泵相连，所述潜水泵位于第一过滤网下方，所述起泡板的周向边缘与净化箱体内壁固定，所述起泡板为均布有3~10mm气孔的孔板结构；

泡沫拦截机构，包括用于拦截气泡和水汽并能够使气体通过的第一拦截层，所述第一拦截层的周向边缘与净化箱体内壁固定；

该装置采用以下步骤对空气进行净化：

Ⅰ在一封闭的容器内不断地制备水溶气泡，使水溶气泡充满该容器内腔；

Ⅱ将外界空气在具有压力的状态下引入所述容器内，通过空气与气泡碰撞，使空气中的颗粒物粘附到气泡当中，并且随着冲击，气泡不断的破裂，增加气流的多元碰撞，同时气体中的易溶于水或有机溶剂的气体组分，充分与水溶气泡接触反应；

Ⅲ经步骤Ⅱ处理后的洁净空气，再经碰撞吸附，使气泡和水汽被拦截，干净的空气从容器内排出并进入室内。

进一步的技术方案在于：所述起泡板下方还设有扰流板，所述扰流板上下倾斜设于进气口一侧，所述扰流板的上端位于进气口上方，下端悬空设置，并与第一集水箱上端相承接。

采用上述技术方案所产生的有益效果在于：

通过将污浊的空气充分与水泡接触，在水泡的粘连碰撞的过程中使空气中的颗粒物粘附到水泡当中；并且随着冲击，水泡不断的破裂，增加了气流的多元碰撞，充分接触；同时气体中的甲醛、硫化氢等易溶于水或有机溶剂的气体组分，充分与水溶气泡接触反应，从而达到去除有害气体组分的目的。并且，通过碰撞吸附，能够阻拦多余的气泡，使气泡维持在容置内不泄漏，从而减少二次污染和水汽的流失。

基于该方法的装置，同样能够达到上述效果，能够有效净化空气、避免产生二次污染，能够为室内提供清新、安全空气。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

图1是本发明实施例一的结构示意图；

图2是本发明实施例二的结构示意图；

图3是本发明实施例二的原理示意图。

具体实施方式

下面结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的仅仅实施例，本领域技术人员在没有做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。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。

一种空气净化方法，包括以下步骤：

Ⅰ在一封闭的容器内不断地制备水溶气泡，使水溶气泡充满该容器内腔；

Ⅱ将外界空气在具有压力的状态下引入所述容器内，通过空气与气泡碰撞，使空气中的颗粒物粘附到气泡当中，并且随着冲击，气泡不断的破裂，增加气流的多元碰撞，同时气体中的易溶于水或有机溶剂的气体组分，充分与水溶气泡接触反应；

Ⅲ经步骤Ⅱ处理后的洁净空气，再经碰撞吸附，使气泡和水汽被拦截，干净的空气从容器内排出并进入室内。

通过上述方法，使将污浊的空气充分与水泡接触，在水泡的粘连碰撞的过程中使空气中的颗粒物粘附到水泡当中；并且随着冲击，水泡不断的破裂，增加了气流的多元碰撞，充分接触；同时气体中的甲醛、硫化氢等易溶于水或有机溶剂的气体组分，充分与水溶气泡接触反应，从而达到去除有害气体组分的目的。并且，通过碰撞吸附，能够阻拦多余的气泡，使气泡维持在容置内不泄漏，从而减少二次污染和水汽的流失。

进一步的水溶气泡由在水中滴定起泡剂后，再经曝气制得。其中，起泡剂为椰子油脂肪酸、松油、甲基戊醇、月桂酰谷氨酸钠、椰油酰谷氨酸钾等中的一种或多种。

基于该方法的装置，同样能够达到上述效果，能够有效净化空气、避免产生二次污染，能够为室内提供清新、安全空气。如图1~3所示，基于上述空气净化方法的空气净化装置，包括净化箱体10，所述净化箱体10相对的两端分别开设有连通其内部的出气口12和进气口11，所述净化箱体10内由进气口11一端至出气口12一端依次设有起泡机构和泡沫拦截机构，所述起泡机构内还设有与其构成循环结构的水处理机构。通过水处理机构对水质的处理，能够保持水的洁净度，即保持了对空气的水洗净化能力。

实施例一

如图1所示，具体的为一种立式结构，出气口12和进气口11分别位于净化箱体10侧壁的上、下两端。

相对应的，水处理机构主要用于对循环使用的净化水进行消毒杀菌及除杂处理。水处理机构包括第一集水箱121和第一加药箱122，所述第一集水箱121为敞口结构，且位于进气口11下方，不影响进气口11进气，所述第一集水箱121内设有用于过滤杂质的第一过滤网123，所述第一过滤网123的周向边缘与第一集水箱121内壁固定，第一过滤网123能够将喷淋下的液体中的杂质过滤掉，以保证第一集水箱121下部的水中没有颗粒物的杂质，所述第一加药箱122位于第一集水箱121顶部，用于向第一集水箱121内滴定含有起泡剂和杀菌抑菌剂的药剂。该药剂中还含有稳定剂，用于提高该药剂的稳定性能。其中，杀菌抑菌剂为新洁尔灭、卡松、氯化十二烷基二甲基苄基铵、溴化十二烷基二甲基苄基铵、二硫氰基甲烷等中的一种或多种；稳定剂为聚乙二醇、月桂醇、司班、二甲基硅油等中的一种或多种。

起泡机构主要用于使净化箱体10内充满气泡，利用气泡将空气中的杂质粘附。起泡机构包括水平设置的喷淋组件131和用于促进喷淋下的液体产生气泡的起泡板132，所述喷淋组件131包括多个均布的喷头，其与起泡板132上下间隔设置，所述起泡板132为均布有3~10mm气孔的孔板结构，其周向边缘与净化箱体10内壁固定，所述喷淋组件131的供水端与第一集水箱121借助潜水泵133相连，所述潜水泵133位于第一过滤网123下方，使得进入喷淋组件131内的水经第一过滤网123处理，避免长时间使用后，水中的固态杂质将喷淋组件131阻塞。由于喷淋组件131与起泡板132之间具有一定的距离，使得喷淋组件131喷淋下的液体具有一定的压力（包括液体重力和潜水泵133的压力）打在起泡板132 ，在起泡剂和起泡板32的促进下，产生充足的气泡。

泡沫拦截机构主要用于在出气口12处拦截气泡和水汽，避免粘附有杂质的气泡随空气排出，造成室内空气的二次污染。泡沫拦截机构包括用于拦截气泡和水汽并能够使气体通过的第一拦截层141，所述第一拦截层141的周向边缘与净化箱体10内壁固定。为了确保没有气泡和水汽的排出，第一拦截层141包括一层或间隔设置的多层。优选的，第一拦截层141为海绵或针丝毡。

该立式装置在使用时，室内的换风口与该装置的进气口11连接，使得空气先经该装置处理后，新鲜干净的空气再从出气口12排入室内。待处理的污浊空气从进气口11进入净化箱体10内后在上升的过程中，一方面经喷淋下的液体进行水洗，另一方面与通过发泡机构发泡，使污浊的空气充分与水泡接触，在水泡的粘连碰撞的过程中，使空气中的颗粒物粘附到水泡当中；并且随着喷淋组件131的喷淋冲击，水泡不断的破裂，增加了气流的多元碰撞，充分接触；同时气体中的甲醛、硫化氢等易溶于水或有机溶剂的气体组分，充分与水溶气泡接触反应，从而达到去除有害气体组分的目的。净化后的空气再经泡沫拦截机构拦截后从出气口12排入室内，通过泡沫拦截机构能够阻拦多余的气泡，使气泡维持在净化箱体10内，从而减少二次污染和水汽的流失。

另外，在该装置的使用过程中，水处理机构通过杀菌抑菌剂的滴定，能够对水质的微生物进行处理，并且通过第一过滤网123的过滤，从而保持水的洁净度，即保持了对空气的水洗净化能力和气泡的粘附能力，且集水箱体10敞口结构的设置，使得喷淋下的水能够回收再次利用。

为了提高污浊空气进入集水箱体10后能够加快分散和流动，以提高其与气泡的碰撞，使气泡能够与空气有效接触，所以在起泡板132下方还设有扰流板151，所述扰流板151上下倾斜设于进气口11一侧，所述扰流板151的上端位于进气口11上方，下端悬空设置，并与第一集水箱121上端相承接。 扰流板151还具有回流的作用，通过承接喷淋下的雨水，并导入第一集水箱121内。

实施例二

如图2和图3所示，具体的为一种卧式结构，出气口12和进气口11分别位于净化箱体10左、右两端，且上、下交错设置。

对应的，净化箱体10，其底部设有从水处理机构内排出的净化水层213。

水处理机构主要用于对循环使用的净化水进行消毒杀菌及除杂处理。水处理机构包括第二集水箱221、第二加药箱222和控制器223，所述第二集水箱221底部与进气口11之间具有能够使气体进入起泡机构内的过气间隙，集水箱21不影响进气口11进气。所述第二集水箱221底部设有出水管，所述出水管上设有控制阀224和伸入净化水层213内、用于检测净化水层213液位的液位计225，所述净化水层213与第二集水箱221上部之间借助管道泵226能够将净化水层213中的液体循环至第二集水箱221内，所述第二集水箱221内设有用于过滤循环水中杂质的第二过滤网227，第二过滤网227能够将从净化水层213抽出的循环液体中的杂质过滤掉，以保证出水管排出的水中没有颗粒物的杂质。所述第二加药箱222位于第二集水箱221顶部，用于向第二集水箱221内滴定含有起泡剂和杀菌抑菌剂的药剂，该药剂中还含有稳定剂，用于提高该药剂的稳定性能。其中，杀菌抑菌剂为新洁尔灭、卡松、氯化十二烷基二甲基苄基铵、溴化十二烷基二甲基苄基铵、二硫氰基甲烷等中的一种或多种；稳定剂为聚乙二醇、月桂醇、司班、二甲基硅油等中的一种或多种。所述控制器223的信号输入端连接液位计225，控制输出端连接有控制阀224和管道泵226。

起泡机构主要用于使净化箱体10内充满气泡，利用气泡将空气中的杂质粘附。起泡机构包括设于净化箱体10底部用于促进净化水层213起泡的曝气装置231。

泡沫拦截机构，主要用于在出气口12处拦截气泡和水汽，避免粘附有杂质的气泡随空气排出，造成室内空气的二次污染。泡沫拦截机构将出气口12与起泡机构阻断，包括用于拦截气泡和水汽并能够使气体通过的第二拦截层241，所述第二拦截层241的周向边缘与净化箱体10内壁固定。优选的，第二拦截层241为海绵或针丝毡。

该卧式装置在使用时，室内的换风口与该装置的进气口11连接，使得空气先经该装置处理后，新鲜干净的空气再从出气口12排入室内。待处理的污浊空气从进气口11进入净化箱体10内后经第二集水箱221的底部的过气间隙进入起泡机构内，曝气装置231对净化水层213曝气，又由于净化水层213内含有起泡剂，加速了起泡机构内气泡的产生，使污浊的空气充分与水泡接触，在水泡的粘连碰撞的过程中，使空气中的颗粒物粘附到水泡当中；并且随曝气装置231不断曝气，水泡不断的破裂，增加了气流的多元碰撞，充分接触；同时气体中的甲醛、硫化氢等易溶于水或有机溶剂的气体组分，充分与水溶气泡接触反应，从而达到去除有害气体组分的目的。净化后的空气再经泡沫拦截机构拦截后从出气口12排入室内，通过泡沫拦截机构能够阻拦多余的气泡，使气泡维持在净化箱体10内，从而减少二次污染和水汽的流失。

并且在此过程中随着气泡的不断产生上升，使得净化水层213的液位产生下降，此时就需要从第二集水箱221排水，以补充净化水层213。又由于气泡不断破碎，使得净化水层213的液位上升，此时又需要将净化水层213内的液体排入第二集水箱221内。此过程由控制器223实现自动化控制，该控制器223为基于PLC的可编程逻辑控制器。当液位计225实时检测净化水层213的液位，并将该信号传输给控制器223。当液位值低于设定值时，控制器223控制控制阀224打开，第二集水箱221向净化水层213补水，当液位值达到设定值时，控制器223控制控制阀224关闭；当液位值高于设定值时，控制器223控制控制管道泵226打开，从净化水层213向第二集水箱221内抽水，当液位值达到设定值时，控制器223控制管道泵226关闭。从而保证净化水层213的液位始终保持一定值。避免液位过低，影响气泡的产生，液位过高，会从进气口溢出，影响进气。

并且通过液体的循环，利用第二过滤网227能够对净化水层213内的水质进行颗粒物的过滤处理，以及加药处理后，能够对水质的微生物进行处理，同时有利于起泡，从而提高气泡的清洁度和粘接度。为了提高污浊空气进入集水箱体10后能够加快分散和流动，以提高其与气泡的碰撞，使气泡能够与空气有效接触，所以第二集水箱221的底部呈坡面结构，具有由右向左倾斜的导向底板2211，所述导向底板2211的上端位于进气口11上方，导向底板2211的下端与净化水层213之间具有过气间隙。通过导向底板2211的设置，使得从进气口11进入的污浊空气，在导向底板2211的导向作用下，污浊空气从过气间隙进入起泡机构内。其原理与文丘里管相同。

起泡机构还包括多个竖直且间隔设置的导流隔板232，相邻的两导流隔板232上下交错设置，上方的导流隔板232与净化箱体10的顶板及前、后壁板固定，并与净化箱体10底板之间具有导气间隙，下方的导流隔板232与净化箱体10的前、后壁板固定，并与净化箱体10顶板之间具有导气间隙，与底板之间具有过水间隙。同样的，通过导流隔板232的设置，一方面缩小过气缝隙，使气体的流速加快，提高其与气泡的碰撞，使气泡能够与空气有效接触，另一方面，通过气体呈波浪形流动，延长了空气在起泡机构内的行程，使得空气与气泡充分接触。

并且，由于出气口12设于该装置上方，为了使净化后的空气能够尽可能均匀的与第二拦截层241相接触，所以靠近泡沫拦截机构一侧的导流隔板232为设于上方的导流隔板232，使空气由下往上升，且所述第二拦截层241由上向下倾斜设置，在空气上升的过程中增大了与第二拦截层241的接触面积，避免只与第二拦截层241小面积接触，提高了第二拦截层241的使用寿命。

其中优选的，泡沫拦截机构还包括竖直设置的支撑板242，所述支撑板242设于第二拦截层241下方用于支撑固定第二拦截层241，与第二拦截层241形成钝角结构，使得空气能够与全部的（大面积的）第二拦截层241接触。并且空气在经最后一道隔板排出后，具有一定的冲击力，通过设置支撑板242能够提高第二拦截层241的设置强度。

以上仅是本发明的较佳实施例，任何人根据本发明的内容对本发明作出的些许的简单修改、变形及等同替换均落入本发明的保护范围。

Claims (2)

1.一种空气净化装置，其特征在于：

净化箱体（10），于净化箱体（10）的上下两端分别开设有连通其内部的出气口（12）和进气口（11），于净化箱体（10）内由进气口（11）一端至出气口（12）一端依次设有起泡机构和泡沫拦截机构，所述起泡机构内还设有与其构成循环结构的水处理机构；其中

水处理机构，包括第一集水箱（121）和第一加药箱（122），所述第一集水箱（121）为敞口结构，且位于进气口（11）下方，所述第一集水箱（121）内设有用于过滤杂质的第一过滤网（123），所述第一过滤网（123）的周向边缘与第一集水箱（121）内壁固定，所述第一加药箱（122）位于第一集水箱（121）顶部，用于向第一集水箱（121）内滴定含有起泡剂和杀菌抑菌剂的药剂；

起泡机构，包括水平设置的喷淋组件（131）和用于促进喷淋下的液体产生气泡的起泡板（132），所述喷淋组件（131）间隔的位于起泡板（132）的上方，所述喷淋组件（131）的供水端与第一集水箱（121）借助潜水泵（133）相连，所述潜水泵（133）位于第一过滤网（123）下方，所述起泡板（132）的周向边缘与净化箱体（10）内壁固定，所述起泡板（132）为均布有3~10mm气孔的孔板结构；

泡沫拦截机构，包括用于拦截气泡和水汽并能够使气体通过的第一拦截层（141），所述第一拦截层（141）的周向边缘与净化箱体（10）内壁固定；

该装置采用以下步骤对空气进行净化：

Ⅰ在一封闭的容器内不断地制备水溶气泡，使水溶气泡充满该容器内腔；

Ⅱ将外界空气在具有压力的状态下引入所述容器内，通过空气与气泡碰撞，使空气中的颗粒物粘附到气泡当中，并且随着冲击，气泡不断的破裂，增加气流的多元碰撞，同时气体中的易溶于水或有机溶剂的气体组分，充分与水溶气泡接触反应；

Ⅲ经步骤Ⅱ处理后的洁净空气，再经碰撞吸附，使气泡和水汽被拦截，干净的空气从容器内排出并进入室内。

2.根据权利要求1所述的空气净化装置，其特征在于：所述起泡板（132）下方还设有扰流板（151），所述扰流板（151）上下倾斜设于进气口（11）一侧，所述扰流板（151）的上端位于进气口（11）上方，下端悬空设置，并与第一集水箱（121）上端相承接。

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