CN108704432A - 一种空气净化装置 - Google Patents

Abstract

一种空气净化装置，包括水箱、以及设置于水箱内的净化模块，所述净化模块包括有风机，所述风机抽吸需要净化的空气并切割水形成水雾与抽吸的空气相混合，所述风机包括壳体以及设置于壳体内的叶轮，所述叶轮上设置有过滤棉，本发明空气净化装置的风机抽吸空气的同时切割水形成水雾，所述水雾与抽吸的空气在过滤棉中充分混合，去除空气中的臭气分子、PM2.5粒子、大颗粒灰尘等，得到洁净的清新空气，不仅净化速度快，而且净化效果好、无二次污染。

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，特别是涉及一种空气净化装置。

背景技术

随着社会的发展，空气质量越来越差，空气中的PM2.5粒子、大颗粒灰尘等正在逐渐地影响着人们的健康。而像卫生间，特别是公共卫生间等，其空气环境更是堪忧，其空气中不仅会有各种粒子影响人们的健康，更主要地还有大量臭气分子，如吲哚、粪臭素、硫化氢、以及氨气等，其中，吲哚与粪臭素具有令人不愉快的粪臭味，扩散力强而持久，是臭味产生的主要因素；硫化氢有臭鸡蛋气味且有剧毒；氨气具有强烈的刺激性恶臭，都会在一定程度上令人不适。

然而，现有大部分建筑仅靠排气扇通风换气，抽吸室内的污浊空气，空气本身并没有得到净化，不仅室内空气质量难以得到明显的改善，抽出的污浊空气还会在一定程度上影响室外的环境卫生。

发明内容

有鉴于此，提供一种能有效改善空气质量的空气净化装置。

一种空气净化装置，包括水箱、以及设置于水箱内的净化模块，所述净化模块包括有风机，所述风机抽吸需要净化的空气并切割水形成水雾与抽吸的空气相混合，所述风机包括壳体以及设置于壳体内的叶轮，所述叶轮上设置有过滤棉。

较佳地，所述过滤棉为合成纤维过滤棉或不锈钢金属过滤棉。

较佳地，还包括设置于叶轮与壳体的进风口之间的限位件，所述限位件为镂空结构。

较佳地，所述风机为多个，相互串联设置。

较佳地，所述净化模块还包括一外壳，所述风机设置于外壳内，所述外壳上形成有进气口与出气口，所述外壳内形成有的弯曲的流道，所述流道的截面大小不断变化，所述进气口与风机的进风口连通，所述风机的出风口与流道的入口相连通，所述流道的出口与出气口相连通，水雾与空气流过流道的过程中进一步混合净化，被水雾净化后形成的清新空气由出气口排出净化模块。

较佳地，所述流道包括下方的一级流道、上方的二级流道、以及设置于一级流道与二级流道之间的隔板，所述隔板上形成有穿孔连通一级流道与二级流道，其中一级流道与风机的出风口连通，二级流道与出气口连通，所述一级流道呈螺旋状向内卷曲。

较佳地，所述外壳的底部浸没于水中，外壳的底板上形成有流通孔，所述流通孔低于水面，水由流通孔进入外壳，风机的叶片部分浸没于水中，净化了空气的水雾在流道的壁面凝结并由所述流通孔流出外壳。

较佳地，所述流道包括上方的一级流道、下方的二级流道、以及设置于一级流道与二级流道之间的挡水板，其中一级流道与风机的出风口连通，二级流道与出气口连通，沿气流方向所述挡水板呈倾斜向上设置。

较佳地，所述外壳置于水面之上，外壳内设有水泵将水抽入外壳内，所述水泵的出水管连接有喷嘴，所述喷嘴朝向风机的进风口喷水。

较佳地，所述外壳的侧板上形成有第一流通孔、底板上形成有第二流通孔，所述第一流通孔与第一流道相连通，第二流通孔与第二流道相连通。

相较于现有技术，本发明空气净化装置的风机抽吸空气的同时切割水形成水雾，所述水雾与抽吸的空气在过滤棉中充分混合，去除空气中的臭气分子、PM2.5粒子、大颗粒灰尘等，得到洁净的清新空气，不仅净化速度快，而且净化效果好、无二次污染。

附图说明

图1为本发明空气净化装置一实施例应用于卫生间净化除臭的示意图。

图2为图1所示空气净化装置的运行方框图。

图3为图1所示空气净化装置的净化模块的结构示意图。

图4为图3所示净化模块的爆炸图。

图5为净化模块去除上盖与隔板的示意图，示出一级流道内的流向。

图6为净化模块的剖视图，示出二级流道内的流向。

图7为净化模块的风机的结构示意图。

图8为图7所示风机的爆炸图。

图9为本发明空气净化装置一实施例应用于室内净化空气的示意图。

图10为图9所示空气净化装置的运行方框图。

图11为图9所示空气净化装置的净化模块的结构示意图。

图12为图11所示净化模块的另一角度视图。

图13为图11所示净化模块去除上盖后的结构示意图。

图14为图13的俯视图。

图15为图11所示净化模块内的流向示意图。

图16为图11所示净化模块底部的流向示意图。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中示例性地给出了本发明的一个或多个实施例，以使得本发明所公开的技术方案的理解更为准确、透彻。但是，应当理解的是，本发明可以以多种不同的形式来实现，并不限于以下所描述的实施例。

本发明空气净化装置包括水箱10、以及设置于水箱内的净化模块30，所述净化模块30包括外壳32、设置于外壳32内的风机34、以及形成于外壳32内的流道36。使用时，所述风机34高速转动，抽吸需要净化的空气同时切割水形成水雾转载空气中的臭气分子(如吲哚、粪臭素、硫化氢、氨气等)、PM2.5粒子、大颗粒灰尘等，从根本上改善空气质量。所述空气净化装置可以应用于任何需要改善空气质量的场所，如应用于学校、办公楼、一般家庭室内进行空气净化，去除空气中的PM2.5粒子、大颗粒灰尘等，另外如应用于卫生间，去除空气中的PM2.5粒子、大颗粒灰尘、臭气分子等。

图1-2所示为本发明空气净化装置应用于卫生间净化除臭的示意图，其安装于便器的附近，抽吸便器处的臭气并进行净化除臭。所述便器可以是市面上现有的蹲便器或坐便器，内壁设置有多个冲水孔。所述水箱10可以是便器配套的冲水水箱，设有进水机构12与冲水机构14。其中，所述进水机构12与外部水源，如自来水管道连通，用于向水箱10内补入洁净的水；所述冲水机构14则通过冲水管道20与便器的冲水孔连接。所述冲水机构14连接一冲水开关16，所述冲水开关16可以是机械式冲水阀，通过手、脚的按压开启，连通水箱10与冲水管道20，冲洗便器。更佳地，所述冲水开关16为感应开关、电子开关等，配合传感器、控制器等构成自动冲水机构，根据便器的使用状态，自动开启冲洗便器。

如图3-5所示，所述外壳32整体呈封闭的筒状，包括桶体320、以及封闭桶体320的端盖322。其中，所述桶体320包括底板324、以及由底板324的周缘垂直延伸的侧板326，所述底板324上形成有贯穿的进气口325，所述进气口325与冲水管道20连通，风机34利用冲水管道20抽吸便器的臭气，以将其净化。所述端盖322上形成有出气口323，用于向外排出净化后的空气，本实施例中，所述出气口323形成于端盖322的侧缘。较佳地，如图1所示，所述冲水管道20在靠近其顶端的位置处形成有开口22，所述开口22与进气口325之间通过连接管道24相连通，如此冲水孔、冲水管道20、连接管道24、进气口325共同构成风机34的进气通道，将便器处的臭气抽吸进入净化模块30进行净化。

本实施例中，如图1所示，所述净化模块30固定安装于连接管道24上，其底部浸没于水箱10的液面之下。如图4所示，所述桶体320的侧板326上形成有顶丝孔327，通过顶丝的方式将净化模块30固定。所述侧板326上还形成有水位刻度线328，安装净化模块30时，水箱10的液面刚好到达水位刻度线328为佳，低于水位刻度线328时，水雾不够，不足以转载所有的臭气分子，超过水位线328时，风机34转动时阻力过大，风量降低，不足以将便器附近的臭气全部抽吸入净化模块30。较佳地，所述底板324上还形成有若干流通孔329，所述流通孔329作为水进出净化模块30的通道，净化模块30装入水箱10后，水通过流通孔329自发地流入净化模块30内。较佳地，所述净化模块30浸入水中的深度约为其整个高度的1/8～1/2，保证净化模块30内有适量的水与臭气作用将其净化。同样地，净化臭气之后的水由流通孔329回到水箱10，二次利用冲洗便器，最终排入下水道。

本实施例中，如图4所示，所述外壳32的桶体320与端盖322之间夹置有隔板321，所述隔板321将外壳32内的空间分为上、下两部分。所述风机34位于外壳32的下部空间内，包括多个串联设置的离心风机，沿气流方向，前一风机34的出风口340朝向后一风机34的进风口341，最前方的风机34的进风口341正对外壳32的进气口325，最末的风机34的出风口340正对流道36的入口。本实施例中，所述风机34包括两个相互呈垂直设置的离心风机，每一风机34均竖立设置，绕水平轴在竖直面内转动。如图7-8所示，每一风机34包括壳体342、可转动地设置于壳体内的叶轮343、以及设置于叶轮上的过滤棉344。

本实施例中，所述风机34的壳体342由风机座345以及风机盖346构成，其中叶轮343安装于风机座345上，风机座345在叶轮343的周向的一侧形成所述出风口340。所述风机盖346通过螺钉等连接于风机座345的轴向的一侧，并在正对叶轮343的位置形成所述进风口341。所述过滤棉344可以是合成纤维过滤棉或不锈钢金属过滤棉，填充于叶轮343的间隙内，如其叶片347之间的间隙、以及叶片347与轮毂348的间隙中。较佳地，所述风机34的壳体342上还连接有限位件349，对过滤棉344进行限位，避免叶轮343在高速转动时将过滤棉344甩出。所述限位件349为圆环薄片状，夹置于风机盖346与叶轮343之间，其外径与叶轮343的外径相当，内径与叶轮343的轮毂348的相当。较佳地，所述限位件349为镂空结构，沿周向形成有若干开口3491，便于气流进入风机34。所述限位件349的外周缘向外凸出形成有若干卡扣3493，所述卡扣3493与叶轮343相扣合，将限位件349连接在风机34的叶轮343上。

由于净化模块30的底部浸没于水中，风机34的部分叶片347浸没于水中，当风机34启动高速转动抽吸臭气时，臭气由风机盖346的进风口341、限位件349的开口3491进入叶轮343，同时转动的叶片347将水雾化形成水雾，所述水雾与臭气一起通过过滤棉344并在过滤棉344中充分混合。臭气的臭气分子中，吲哚的熔点为52℃、粪臭素的熔点为93～96℃，在常温下吲哚、粪臭素为固态，不溶于水；硫化氢、氨气常温下为气态且易溶于水，因此在臭气与水雾相混合时，臭气分子中的吲哚、粪臭素被转载于水雾中，硫化氢、氨气则溶解于水雾中。同时，臭气中含有的少量PM2.5粒子、大颗粒灰尘等亦被转载于水雾中。如此每一风机34构成一级水雾净化结构。臭气顺次通过每一风机34与水雾进行一次混合除臭，经过多个风机34后与水雾进行充分的混合，臭气中绝大部分的吲哚、臭粪素、PM2.5粒子、大颗粒灰尘等转载于水雾中，硫化氢、氨气等溶解于水雾中，形成基本洁净的清新空气。

上述过程中，气流每经过一个风机34，其流向转过90度，由于气流流向不断变化，臭气与水雾可以更充分地进行混合，也就可以更好地去除臭气中的臭气分子、PM2.5粒子、大颗粒灰尘等。本实施例中，所述底板324上对应每一风机34形成一个流通孔329，保证水进入风机34所在位置，如此每一风机34处有足够的水量形成水雾与臭气相作用。应当理解地，多个风机34串联使得抽气负压倍增，还可以更快更好地吸走便器处的臭气，风机34的数量越多，净化除臭效果越佳。在公共厕所等空气环境极差的场所，所述风机34可以有更多个，如三个、五个等，并不以本实施例的两个为限。另外，所述风机34也不限于本实施例的离心风机，根据需要可以是轴流风机、或轴流风机与离心风机的组合等。

如图5及图6所示，所述流道36包括位于外壳320的下部空间内的一级流道360、以及位于上部空间内的二级流道362，所述隔板321上形成有穿孔3210连通一级流道360与二级流道362。其中，一级流道360正对最末风机34的出风口340设置，二级流道362正对端盖322上的出气口323，气流顺次流过一级流道360与二级流道362后，由出气口323排出外壳32。

如图5所示，所述一级流道360整体呈弯曲状且截面面积不断变化。沿气流的流向，所述一级流道360大致呈螺旋状向内卷曲，其出口位于中央。经过风机34去除了绝大部分臭气分子、PM2.5粒子、大颗粒灰尘等的基本洁净的清新空气、以及转载了绝大部分臭气分子、PM2.5粒子、大颗粒灰尘等的水雾，如图5中箭头所示方向沿一级流道360流动，进一步混合净化。具体地，由于一级流道360弯曲，在流动的过程中，基本洁净的清新空气与转载了绝大部分臭气分子、PM2.5粒子、大颗粒灰尘等的水雾的流向不断变换，两者进一步混合，将基本洁净的清新空气中残余的少量臭气分子、PM2.5粒子、大颗粒灰尘等进一步转载、溶解于水雾中，获得洁净的清新空气。同时，水雾几乎全部在一级流道360的壁面，特别是隔板321的下壁面处凝结成水，气、液在隔板321处基本完成分离。

之后，清新空气以及残余的少量水雾由隔板321上的穿孔3210进入二级流道362，如图6所示，在沿二级流道362流向出气口323的过程中，水雾进一步转载微量残余臭气分子、PM2.5粒子、大颗粒灰尘等的同时，在二级流道362的壁面进一步凝结，气、液完全分离，清新空气由出气口323排出净化模块30，最终由水箱10的缝隙排出至卫生间。转载了臭气分子、PM2.5粒子、大颗粒灰尘等的凝结水则在自身重力的作用下向下滴落，本实施例中，外壳32的底板324形成有两个分别对应一级流道360的入口与出口的流通孔329，凝结水、以及凝结水中携带的臭气分子、PM2.5粒子、大颗粒灰尘等由流通孔329回到水箱10，最终被二次利用冲洗便器后被排入下水道，水中的臭气分子、PM2.5粒子、大颗粒灰尘等亦随之被排往下水道，不会造成二次污染。

本发明空气净化装置的净化模块30置于水箱10内，其风机34利用冲水管道20抽吸臭气的同时雾化水形成水雾，由于风机34内设有过滤棉344，水雾与臭气在经过过滤棉344的过程中充分混合，尽可能地去除臭气中的臭气分子、PM2.5粒子、大颗粒灰尘等形成洁净的新鲜空气，可以直接向外排放而不会影响外部环境。而水雾在经过过滤棉344时对过滤棉344进行清洗，具有自洁功能，无需额外进行清洗。另外，转载了臭气分子、PM2.5粒子、大颗粒灰尘等的水雾在流道36的壁面凝结成水并回流至水箱10，二次利用冲洗厕所时流入下水道，整个净化装置的运行无需任何耗材，不会产生任何副产物，不仅使用成本低，更重要的是臭气分子不会再重新扩散到空气中来，也不会残留在净化模块30内，从根本上净化空气，没有二次污染。

本发明空气净化装置设置有多个串联的风机34，不仅使抽气负压倍增，将臭气快速地抽走，更主要的是每一风机34将水雾化一次，使臭气与水雾多次充分混合，更彻底地转载、溶解臭气中的臭气分子。另外，本发明空气净化装置设置弯曲的流道36，而且流道36的截面不断变化，气、液在流过流道36的过程中，其方向、速度不断改变，臭气与水雾可以更充分地相混合，彻底清除臭气分子，得到洁净的清新空气，不仅净化速度快，而且净化效果好。再另外，流道36为弯曲结构且截面不断变化，声波在流道36内反复折射、反射，可以在很大程度上降低噪音，特别是中、低频噪音，甚至可以达到消声的效果。

如图9-10所示为本发明空气净化装置应用于室内空气净化的示意图，其同样包括水箱10’以及设置于水箱10’内净化模块30’。本实施例中，所述净化模块30’位于水箱10’的液面之上，水箱10’的相对两侧面上分别形成进气口18与出气口19。所述净化模块30’包括外壳32、设置于外壳32内的风机34与水泵35，以及形成于外壳32内的流道36’。所述水箱10’的进气口18通过连接管道24与外壳32的进气口325连通，出气口19则对应流道36’的出口。所述水泵35抽吸水箱10’内的水并喷向风机34，风机34转动使水雾化与空气相混合，转载空气中的PM2.5粒子、大颗粒灰尘等，净化空气。

如图11-14所示，所述风机34为多个，相互串联设置。所述水泵35的进水管350穿过桶体320的底板324伸入至水箱10’的液面之下，较佳地，所述进水管350的末端设置有过滤器37过滤水中的杂质，避免杂质被吸入水泵35，防止水泵35堵塞失效。所述水泵35的出水管352则与喷嘴39连接，所述喷嘴39为多个，每一喷嘴39与一风机34的进风口341相对应，朝向风机34的进风口341喷水。风机34启动产生负压抽吸室内的空气，同时高速切割喷嘴39洒出的水形成水雾。抽吸的空气在流过每一风机34的过程中与水雾相混合，空气中的PM2.5粒子、大颗粒灰尘等基本上被转载于水雾中，形成基本洁净的清新空气。

所述基本洁净的清新空气与转载了PM2.5粒子、大颗粒灰尘等的水雾随后沿流道36’流动，进一步混合净化，然后气、液分离。本实施例中，如图15及16所示，流道36’包括上方的一级流道360’、下方的二级流道362’、以及设置于一级流道360’与二级流道362’之间的挡水板364’。其中，所述一级流道360’的入口正对风机34的出风口340，基本洁净的清新空气与转载了PM2.5粒子、大颗粒灰尘等的水雾流过一级流道360’的过程中进一步混合，将残余的PM2.5粒子、大颗粒灰尘等转载、溶解于水雾中，同时水雾在一级流道360’的壁面凝结成水。所述挡水板364’为倾斜向上设置，水雾在越过挡水板364’的过程中相当于爬坡，因此水雾几乎全部在挡水板364’处凝结而几乎不会进入二级流道362’，气、液在挡水板364’处基本完成分离。

分离后的清新空气以及残余的少量水雾进入二级流道362’后，残余的少量水雾在二级流道362’内进一步凝结成水。本实施例中，所述外壳32的桶体320的侧板326上形成有第一流通孔329a，所述第一流通孔329a正对一级流道360’的底部；桶体320的底板324上形成第二流通孔329b。在一级流道360’以及挡水板364’处凝结的水经由第一流通孔329a回到水箱10中；在二级流道362’内的凝结水由第二流通孔329b回到水箱10。去除水雾后洁净的清新空气则由端盖322的出气口323进入水箱10，最终由水箱10的出气口19回到室内。本实施例中，所述流道36’与出气口323分别设置于外壳32的相对两侧，如此可以适当增加流道36’的长度，可以有更好的空气净化效果，净化后的空气与水雾也得以彻底分离。

总之，本发明空气净化装置的净化模块设置于水箱内，风机抽吸空气的同时切割水形成水雾，所述水雾与抽吸的空气在过滤棉中充分混合，去除空气中的臭气分子、PM2.5粒子、大颗粒灰尘等，得到洁净的清新空气，不仅净化速度快，而且净化效果好、无二次污染。另外，本发明空气净化装置外部无需铺装其它设备、管道等，可以形成标准化设备，大力推广应用，具有广阔的市场前景。需要说明的是，本发明并不局限于上述实施方式，根据本发明的创造精神，本领域技术人员还可以做出其他变化，这些依据本发明的创造精神所做的变化，都应包含在本发明所要求保护的范围之内。

Claims (10)

1.一种空气净化装置，包括水箱、以及设置于水箱内的净化模块，其特征在于：所述净化模块包括有风机，所述风机抽吸需要净化的空气并切割水形成水雾与抽吸的空气相混合，所述风机包括壳体以及设置于壳体内的叶轮，所述叶轮上设置有过滤棉。

2.如权利要求1所述的空气净化装置，其特征在于，所述过滤棉为合成纤维过滤棉或不锈钢金属过滤棉。

3.如权利要求1所述的空气净化装置，其特征在于，还包括设置于叶轮与壳体的进风口之间的限位件，所述限位件为镂空结构。

4.如权利要求1所述的空气净化装置，其特征在于：所述风机为多个，相互串联设置。

5.如权利要求1-4任一项所述的空气净化装置，其特征在于，所述净化模块还包括一外壳，所述风机设置于外壳内，所述外壳上形成有进气口与出气口，所述外壳内形成有的弯曲的流道，所述流道的截面大小不断变化，所述进气口与风机的进风口连通，所述风机的出风口与流道的入口相连通，所述流道的出口与出气口相连通，水雾与空气流过流道的过程中进一步混合净化，被水雾净化后形成的清新空气由出气口排出净化模块。

6.如权利要求5所述的空气净化装置，其特征在于，所述流道包括下方的一级流道、上方的二级流道、以及设置于一级流道与二级流道之间的隔板，所述隔板上形成有穿孔连通一级流道与二级流道，其中一级流道与风机的出风口连通，二级流道与出气口连通，所述一级流道呈螺旋状向内卷曲。

7.如权利要求6所述的空气净化装置，其特征在于，所述外壳的底部浸没于水中，外壳的底板上形成有流通孔，所述流通孔低于水面，水由流通孔进入外壳，风机的叶片部分浸没于水中，净化了空气的水雾在流道的壁面凝结并由所述流通孔流出外壳。

8.如权利要求5所述的空气净化装置，其特征在于，所述流道包括上方的一级流道、下方的二级流道、以及设置于一级流道与二级流道之间的挡水板，其中一级流道与风机的出风口连通，二级流道与出气口连通，沿气流方向所述挡水板呈倾斜向上设置。

9.如权利要求8所述的空气净化装置，其特征在于，所述外壳置于水面之上，外壳内设有水泵将水抽入外壳内，所述水泵的出水管连接有喷嘴，所述喷嘴朝向风机的进风口喷水。

10.如权利要求9所述的空气净化装置，其特征在于，所述外壳的侧板上形成有第一流通孔、底板上形成有第二流通孔，所述第一流通孔与第一流道相连通，第二流通孔与第二流道相连通。