CN108800380A - 一种自空气取水的水洗氧化空气净化器 - Google Patents

一种自空气取水的水洗氧化空气净化器 Download PDF

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Abstract

本发明涉及空气净化器技术领域，具体公开了一种自空气取水的水洗氧化空气净化器，包括净化装置以及凝水装置；空气流入所述净化装置经过净化后到达所述凝水装置；所述凝水装置将所述空气中的水蒸气经低温表面凝结成水，以及将所述空气再次净化后排出。其有益效果在于：本发明在传统的空气净化器上设置有凝水装置，从空气中取水，吸收空气中多余的水分达到除湿功能，并将水分提供给净化装置使用，实现除湿以及空气净化功能；风机的设置，保证第一次水洗消氧化净化反应的顺利开展以及完成，而后保证空气朝向凝水装置流动，吸收空气中多余的水分供所述净化装置使用，同时保证第二次水洗消氧化净化反应的顺利开展以及完成，做到双重净化。

Description

一种自空气取水的水洗氧化空气净化器
技术领域
本发明涉及空气净化器技术领域，尤其涉及一种自空气取水的水洗氧化空气净化器。
背景技术
空气净化器，是指能够吸附、分解或转化各种空气污染物，有效提高空气清洁度的家电产品，主要分为家用、商用、工业、楼宇。空气净化器中有多中不同的技术和介质，使它能够向用户提供清洁和安全的空气。按照是否需要水参与净化过程，空气净化器又分为干式净化器以及湿式净化器两类。
传统的湿式净化器只能单独实现空气净化功能，且在净化过程中需要人工经常添加水，导致空气净化过程使用者的工作量大，同时空气净化器的功能单一的问题。
空气取水技术利用冷凝原理，使空气经过低于其露点温度的器件表面时，生成冷凝水，随后水分积聚流淌至集水容器，达到从空气中取水的目的。空气取水主要依靠机械制冷系统或者半导体制冷系统实现。
水洗消净化技术所起的净化作用有两个方面：(1)水喷淋或借助固体表面形成湿表面时，可以直接吸收氨气、苯等易溶于水的异味气体，还可拦截部分可吸入颗粒物，其中，不中缺少的反应条件为大量的水；(2)水作为不可缺少的组分参与到空气净化过程的作用。如与紫外光和伴随产生的微量臭氧联合作用，发生水洗消氧化净化反应，可将甲醛等有机污染物最终氧化为二氧化碳，其中，不中缺少的反应条件为大量的水和足量的紫外光。
本申请的研究主题即是，将空气取水与水洗消净化技术结合起来，能够更高效实现室内空气污染的净化。
发明内容
本发明提供一种自空气取水的水洗氧化空气净化器，解决的技术问题是，传统湿式空气净化器上需要人工经常添加水，导致的使用者工作量大以及净化器功能单一。
为解决以上技术问题，本发明提供一种自空气取水的水洗氧化空气净化器，包括净化装置以及凝水装置；
空气流入所述净化装置经过净化后到达所述凝水装置；所述凝水装置将所述空气中的水蒸气进行经低温表面凝结成水，以及将所述空气再次净化后排出。
更具体地，本发明提供的一种自空气取水的水洗氧化空气净化器，还包括集水槽、蓄水箱和水泵；
所述集水槽连接所述凝水装置，所述蓄水箱连接所述净化装置，所述水泵连接所述集水槽、所述蓄水箱和所述净化装置；
所述集水槽用于存储所述净化装置发生第一次水洗消氧化净化反应后的水，所述蓄水箱用于存储所述凝水装置发生低温凝水反应和第二次水洗消氧化净化反应后的水；
所述水泵用于抽取所述集水槽和所述蓄水箱中的水，为所述净化装置提供参与所述第一次水洗消氧化净化反应的水。
更具体地，本发明提供的一种自空气取水的水洗氧化空气净化器，还包括风机，所述风机的风叶正对所述凝水装置的排气口。
更具体地，所述净化装置设有第一水洗氧化模块以及连接所述集水槽的湿膜模块；
所述第一水洗氧化模块包括第一负离子发生器和包围所述湿膜模块的多个第一紫外灯，所述第一负离子发生器用于产生负离子和伴随产生微量臭氧，所述第一紫外灯用于发出照向所述湿膜模块的紫外光；
空气中的污染气体与所述第一负离子发生器产生的所述微量臭氧及所述湿膜模块中的水分子在所述紫外光的照射下发生所述第一次水洗消氧化净化反应。
更具体地，所述凝水装置设有第二水洗氧化模块和冷凝模块；所述第二水洗氧化模块包括第二负离子发生器和照射所述冷凝模块的多个第二紫外灯，所述第二负离子发生器用于产生负离子和伴随产生微量臭氧，所述第二紫外灯用于发出紫外光；
经过所述净化装置的空气中残留的所述污染气体与所述第二负离子发生器产生的所述微量臭氧及所述冷凝模块中凝结的水分子在所述紫外光的照射下发生所述第二次水洗消氧化净化反应；
所述蓄水箱上设有敞口向上并正对所述冷凝模块下方的漏斗式吸水盘，用于承接并引导水滴流入所述蓄水箱。
作为本发明的一优选实施例，所述冷凝模块包括蒸发器、压缩机、冷凝器、调节阀；
所述压缩机与所述调节阀独立地连接在所述蒸发器与所述冷凝器之间，所述压缩机和所述调节阀控制所述冷凝器而作用于所述蒸发器，使得所述蒸发器的翅片表面温度降低；经过所述净化装置的空气中的水分子到达所述翅片表面而凝结成水；
经过所述净化装置的空气中残留的所述污染气体与所述第二负离子发生器产生的所述微量臭氧及所述翅片表面上的水分子在所述紫外光的照射下发生所述第二次水洗消氧化净化反应。
作为本发明的另一优选实施例，所述冷凝模块为半导体制冷片；所述半导体制冷片设有冷冻除湿的产水表面；
经过所述净化装置的空气中的水分子到达所述产水表面而凝结成水；
经过所述净化装置的空气中残留的所述污染气体与所述第二负离子发生器产生的所述微量臭氧及所述产水表面上的水分子在所述紫外光的照射下发生所述第二次水洗消氧化净化反应。
更具体地，本发明提供的一种自空气取水的水洗氧化空气净化器还包括包裹并固定所述净化装置、所述凝水装置、所述集水槽、所述蓄水箱、所述水泵与所述风机的壳体；
所述壳体左右两侧开有大进风口和大出风口；所述风机设于所述大出风口处；
所述风机运行时，将所述空气从所述大进风口吸入，依次经过所述净化装置、所述凝水装置后从所述大出风口流出。
更具体地，所述污染气体为甲醛、氨气、苯等难降解的室内危险有害化学污染物。
优选地，所述湿膜模块采用波纹赛代克湿膜材料，赛代克湿膜材料为以植物纤维为基材的高分子复合材料，其材料内部的波纹状流道呈45°倾角交错，每平方米能提供500～600m2的气液接触面积。
本发明提供的一种自空气取水的水洗氧化空气净化器，具有以下有益效果：
(1)本发明中，在传统的空气净化器上设置有凝水装置，令凝水装置从空气中取水，吸收空气中多余的水分达到除湿功能，并将水分提供给净化装置使用，实现除湿以及空气净化功能；
(2)风机的设置，保证空气朝向净化装置移动，保证第一次水洗消氧化净化反应的顺利开展以及完成，而后保证空气朝向凝水装置流动，吸收空气中多余的水分供所述净化装置使用，同时保证第二次水洗消氧化净化反应的顺利开展以及完成，从而进一步消除残留的污染物，做到双重净化；
(3)集水槽、蓄水箱及水泵的设置令净化、除湿后形成的水储存起来，供净化装置使用，提高本发明内能源的循环使用，避免水分的流失，从而提高本发明的工作效率；
(4)本发明中湿膜模块和冷凝模块的设置，令水分可以均匀附着于其表面，从而令湿润的区域与带有污染物的空气进行反应，并去除空气中的污染物，达到空气净化的效果；
(5)可以将净化装置设置于凝水装置的表面，从而减少集水槽、蓄水箱和水泵的设置，也令水分可以均匀分布于净化装置表面，减少本发明的内置空间，使本发明的应用范围更广，成本更低。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的一种自空气取水的水洗氧化空气净化器的内部装置连接关系示意图；
图2为本发明实施例提供的图1中净化装置的内部结构示意图；
图3为本发明实施例提供的图1中凝水装置的结构模块图；
图4为本发明实施例1提供的图3的凝水装置的内部结构示意图；
图5为本发明实施例提供的一种自空气取水的水洗氧化空气净化器的整体结构示意图；
图6为本发明实施例2提供的图3的凝水装置的内部结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图具体阐明本发明的实施方式，实施例的给出仅仅是为了说明目的，并不能理解为对本发明的限定，包括附图仅供参考和说明使用，不构成对本发明专利保护范围的限制，因为在不脱离本发明精神和范围基础上，可以对本发明进行许多改变。
实施例1
为了解决传统空气净化器上采用单独的净化设备，导致的需要人工添加空气净化剂，保证空气净化器正常工作的问题，本实施例提出了一种自空气取水的水洗氧化空气净化器，本发明实施例1提供的一种自空气取水的水洗氧化空气净化器，如图1所示，包括净化装置1以及凝水装置2；
空气流入所述净化装置1经过净化后到达所述凝水装置2；所述凝水装置2将所述空气中的水蒸气进行经低温表面凝结成水，以及将所述空气再次净化后排出。
需要进一步完善的是：
本实施例提供的一种自空气取水的水洗氧化空气净化器，还包括集水槽3、蓄水箱4和水泵5；
所述集水槽3连接所述凝水装置2，所述蓄水箱4连接所述净化装置1，所述水泵5连接所述集水槽3、所述蓄水箱4和所述净化装置1；
所述集水槽3用于存储所述净化装置1发生第一次水洗消氧化净化反应后的水，所述蓄水箱4用于存储所述凝水装置2发生低温凝水反应和第二次水洗消氧化净化反应后的水，所述水泵5用于抽取所述集水槽3和所述蓄水箱4中的水用于为所述净化装置1提供用于所述第一次水洗消氧化净化反应的水。
本实施例提供的一种自空气取水的水洗氧化空气净化器，还包括风机6，所述风机6的风叶正对所述凝水装置2的排气口。
参见图2，为本发明实施例提供的图1中净化装置1的内部结构示意图，在本实施例中，所述净化装置1设有第一水洗氧化模块11以及连接所述集水槽3的湿膜模块12；
所述第一水洗氧化模块11包括第一负离子发生器11A和包围所述湿膜模块12的多个第一紫外灯11B，所述第一负离子发生器11A用于产生负离子和伴随产生微量臭氧，所述第一紫外灯11B用于发出照向所述湿膜模块12的紫外光；
空气中的污染气体与所述第一负离子发生器11A产生的所述微量臭氧及所述湿膜模块12中的水分子在所述紫外光的照射下发生所述第一次水洗氧化消净化反应。
优选地，所述湿膜模块12采用波纹赛代克湿膜材料，赛代克湿膜材料为以植物纤维为基材的高分子复合材料，其材料内部的波纹状流道呈45°倾角交错，每平方米能提供500～600m2的气液接触面积。所述湿膜模块12包括湿膜及喷(滴)淋设备，所述湿膜采用所述波纹赛代克湿膜材料。喷淋设备将蓄水箱4(在下一次的循环过程中，集水槽3中的水也参与循环)内部的水分抽吸上来，后经过其出水口向所述湿膜(贴附在湿膜净化板上)，从而令净化装置1的所述湿膜湿润，空气中的污染物由于第一水洗消氧化净化反应而被消除。
参见图3，为本发明实施例提供的图1中凝水装置2的结构模块图，在本实施例中，所述凝水装置2设有第二水洗氧化模块21和冷凝模块22；所述第二水洗氧化模块21包括第二负离子发生器21A和照射所述冷凝模块22的多个第二紫外灯21B，所述第二负离子发生器21A用于产生负离子和伴随产生微量臭氧，所述第二紫外灯21B用于发出紫外光；
经过所述净化装置1的空气中残留的所述污染气体与所述第二负离子发生器21A产生的所述微量臭氧及所述冷凝模块22中凝结的水分子在所述紫外光的照射下发生所述第二次水洗消氧化净化反应；
所述蓄水箱4上设有敞口向上并正对所述冷凝模块22下方的漏斗式吸水盘41，用于承接水滴并流入所述蓄水箱4。
参见图4，为本发明实施例1提供的图3的凝水装置2的内部结构示意图。在本实施例中，所述冷凝模块22包括蒸发器22A、压缩机22B、冷凝器22C、调节阀22D；
所述压缩机22B与所述调节阀22D独立地连接在所述蒸发器22A与所述冷凝器22C之间，所述压缩机22B和所述调节阀22D控制所述冷凝器22C而作用于所述蒸发器22A，使得所述蒸发器22A的翅片表面温度降低；经过所述净化装置1的空气中的水分子到达所述翅片表面而凝结成水；
经过所述净化装置1的空气中残留的所述污染气体与所述第二负离子发生器21A产生的所述微量臭氧及所述翅片表面上的水分子在所述紫外光的照射下发生所述第二次水洗消氧化净化反应。
在本实施例中，需要外壳将装置密闭，需要保证装置内部形成一个密闭良好的“风道”，以使风机6运行产生负压使气体被有效吸入装置中流经所述净化装置1，在紫外光、微量臭氧和水溶液参与下，气体中的污染物发生氧化反应，而后再流经所述凝水装置2进行除湿及再次净化后排放至室内，完成一次完整的净化。
参见图5，为本发明实施例提供的一种自空气取水的水洗氧化空气净化器的整体结构示意图。在本实施例中，本发明实施例提供的一种自空气取水的水洗氧化空气净化器还包括包裹并固定所述净化装置1、所述凝水装置2、所述集水槽3、所述蓄水箱4、所述水泵5与所述风机6的壳体7；
所述壳体7左右两侧开有大进风口71和大出风口72；所述风机6设于所述大出风口72处；
所述风机6运行时，将所述空气从所述大进风口71吸入，依次经过所述净化装置1、所述凝水装置2后从所述大出风口72流出，形成了一个密闭良好的“风道”。
更具体地，所述污染气体为甲醛、氨气、苯等难降解的室内危险有害化学污染物。
本发明实施例提供的一种自空气取水的水洗氧化空气净化器，在正式工作中，其空气净化过程包括以下步骤：
步骤1，空气取水。所述凝水装置2采用机械制冷系统，主要包括压缩机22B、调节阀22D、蒸发器22A、冷凝器22C，并有积水盘和蓄水箱4收集水分。所述凝水装置2运行时，所述风机6开启，驱动空气流经蒸发器22A和冷凝器22C。空气先经过蒸发器22A，由于制冷剂吸热蒸发，使蒸发器22A的表面温度降到空气露点温度以下，空气中便有凝结水析出，沿翅片滴落至蓄水并在蓄水箱4蓄集。
步骤2，水分输送。在水泵5作用下，蓄水箱4内的水被输送到净化装置1(在下一次的循环过程中，净化装置1中的集水槽3中的水也参与循环)。
步骤3，难降解化学污染物接触净化。净化装置1中有254nm紫外灯11B、负离子发生器11A、湿膜及喷淋设备。设备运行时，冷凝装置2所产水分通过喷淋设备使处于高湿度状态，打开紫外灯11B照射湿膜模块12的表面。进风口处负离子发生器11A产生负离子及伴随产生微量臭氧，随污染气体共同反应。以甲醛净化为例，(1)微量臭氧在与水接触并受到紫外辐射时，因还原而产生双倍的羟基自由基，产生的羟基自由基将污染成分迅速消除；(2)残余的极微量臭氧在紫外辐射下直接氧化甲醛；(3)甲醛易溶于水，气流通过湿膜模块12和蒸发器22A时，甲醛会与水接触、溶解，再被羟基自由基氧化，即湿膜模块12和蒸发器22A的存在增加了对甲醛的拦截作用。其中，湿膜材料优选方案之一为波纹赛代克湿膜材料，赛代克湿膜材料是以植物纤维为基材的高分子复合材料，吸水性强，能耐酸碱和霉菌，价格便宜。同时材料内部的波纹状流道呈45度倾角交错，每平方米就能提供500～600m2的接触面积，可为气液接触提供很大的接触反应面积。带有甲醛的空气流经净化装置1后，甲醛被大部分或全部吸收净化。
在本实施例中，还能直接将净化装置1设置于凝水装置2的表面，令空气经过凝水装置2低温表面后，直接生成凝水于表面的净化装置1处，从而凝水装置2产生的水分可全部用于水洗消氧化净化反应。本实施例的设置方式减少了占用的空间，令本实施例的应用范围更为灵活，同时去除了集水槽3、蓄水箱4、水泵5，减少了能源的消耗，同时还能保证在净化装置1上发生水洗消氧化净化反应，减少装置的设置也令空气中的污染物被充分反应而消失。
实施例2
本实施例与实施例1的不同之处在于，本实施例中的所述冷凝模块22为半导体制冷片。参见图6，为本发明实施例2提供的图3的凝水装置2的内部结构示意图，所述半导体制冷片设有冷冻除湿的产水表面(冷端)；
经过所述净化装置1的空气中的水分子到达所述产水表面而凝结成水；
经过所述净化装置1的空气中残留的所述污染气体与所述第二负离子发生器21A产生的微量臭氧及所述产水表面上的水分子在所述紫外光的照射下发生所述第二次水洗消氧化净化反应。
特别说明，附图1～6中的箭头表示风向。
本发明实施例提供的一种自空气取水的水洗氧化空气净化器，具有以下有益效果：
(1)本发明中，在传统的空气净化器上设置有凝水装置2，令凝水装置2从空气中取水，吸收空气中多余的水分达到除湿功能，并将水分提供给净化装置1使用，实现除湿以及空气净化功能；
(2)本发明中风机6的设置，保证空气朝向净化装置1移动，保证第一次水洗消氧化净化反应的顺利开展以及完成，而后保证空气朝向凝水装置2流动，吸收空气中多余的水分供所述净化装置1使用，同时保证第二次水洗消氧化净化反应的顺利开展以及完成，从而进一步消除残留的污染物，做到双重净化；
(3)集水槽3、蓄水箱4及水泵5的设置令净化、除湿后形成的水储存起来，供净化装置1使用，提高本发明内能源的循环使用，避免水分的流失，从而提高本发明的工作效率；
(4)本发明中湿膜模块12和冷凝模块22的设置，令水分可以均匀附着于其表面，从而令湿润的区域与带有污染物的空气进行反应，并去除空气中的污染物，达到空气净化的效果；
(5)可以将净化装置1设置于凝水装置2的表面，从而减少集水槽3、蓄水箱4和水泵5的设置，也令水分可以均匀分布于净化装置1表面，减少本发明的内置空间，使本发明的应用范围更广，成本更低。
上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种自空气取水的水洗氧化空气净化器，其特征在于，包括净化装置以及凝水装置；
空气流入所述净化装置经过净化后到达所述凝水装置；所述凝水装置将所述空气中的水蒸气经低温表面凝结成水，以及将所述空气再次净化后排出。
2.如权利要求1所述的一种自空气取水的水洗氧化空气净化器，其特征在于：还包括集水槽、蓄水箱和水泵；
所述集水槽连接所述凝水装置，所述蓄水箱连接所述净化装置，所述水泵连接所述集水槽、所述蓄水箱和所述净化装置；
所述集水槽用于存储所述净化装置发生第一次水洗消氧化净化反应后的水，所述蓄水箱用于存储所述凝水装置发生低温凝水反应和第二次水洗消氧化净化反应后的水；
所述水泵用于抽取所述集水槽和所述蓄水箱中的水，为所述净化装置提供参与所述第一次水洗消氧化净化反应的水。
3.如权利要求2所述的一种自空气取水的水洗氧化空气净化器，其特征在于：还包括风机，所述风机的风叶正对所述凝水装置的排气口。
4.如权利要求2所述的一种自空气取水的水洗氧化空气净化器，其特征在于：所述净化装置设有第一水洗氧化模块以及连接所述集水槽的湿膜模块；
所述第一水洗氧化模块包括第一负离子发生器和包围所述湿膜模块的多个第一紫外灯，所述第一负离子发生器用于产生负离子和伴随产生微量臭氧，所述第一紫外灯用于发出照向所述湿膜模块的紫外光；
空气中的污染气体与所述第一负离子发生器产生的伴随产生所述微量臭氧及所述湿膜模块中的水分子在所述紫外光的照射下发生所述第一次水洗消氧化净化反应。
5.如权利要求2所述的一种自空气取水的水洗氧化空气净化器，其特征在于：所述凝水装置设有第二水洗氧化模块和冷凝模块；所述第二水洗氧化模块包括第二负离子发生器和照射所述冷凝模块的多个第二紫外灯，所述第二负离子发生器用于产生负离子和伴随产生微量臭氧，所述第二紫外灯用于发出紫外光；
经过所述净化装置的空气中残留的所述污染气体与所述第二负离子发生器产生的伴随产生所述微量臭氧及所述冷凝模块中凝结的水分子在所述紫外光的照射下发生所述第二次水洗消氧化净化反应；
所述蓄水箱上设有敞口向上并正对所述冷凝模块下方的漏斗式吸水盘，用于承接并引导水滴流入所述蓄水箱。
6.如权利要求5所述的一种自空气取水的水洗氧化空气净化器，其特征在于：所述冷凝模块包括蒸发器、压缩机、冷凝器、调节阀；
所述压缩机与所述调节阀独立地连接在所述蒸发器与所述冷凝器之间，所述压缩机和所述调节阀控制所述冷凝器而作用于所述蒸发器，使得所述蒸发器的翅片表面温度降低；经过所述净化装置的空气中的水分子到达所述翅片表面而凝结成水；
经过所述净化装置的空气中残留的所述污染气体与所述第二负离子发生器产生的所述微量臭氧及所述翅片表面上的水分子在所述紫外光的照射下发生所述第二次水洗消氧化净化反应。
7.如权利要求5所述的一种自空气取水的水洗氧化空气净化器，其特征在于：所述冷凝模块为半导体制冷片；所述半导体制冷片设有冷冻除湿的产水表面；
经过所述净化装置的空气中的水分子到达所述产水表面而凝结成水；
经过所述净化装置的空气中残留的所述污染气体与所述第二负离子发生器产生的所述微量臭氧及所述产水表面上的水分子在所述紫外光的照射下发生所述第二次水洗消氧化净化反应。
8.如权利要求3所述的一种自空气取水的水洗氧化空气净化器，其特征在于：还包括包裹并固定所述净化装置、所述凝水装置、所述集水槽、所述蓄水箱、所述水泵与所述风机的壳体；
所述壳体左右两侧开有大进风口和大出风口；所述风机设于所述大出风口处；
所述风机运行时，将所述空气从所述大进风口吸入，依次经过所述净化装置、所述凝水装置后从所述大出风口排出。
9.如权利要求4所述的一种自空气取水的水洗氧化空气净化器，其特征在于：所述污染气体为甲醛、氨气、苯等难降解的室内危险有害化学污染物。
10.如权利要求4所述的一种自空气取水的水洗氧化空气净化器，其特征在于：所述湿膜模块采用波纹赛代克湿膜材料，赛代克湿膜材料为以植物纤维为基材的高分子复合材料，其材料内部的波纹状流道呈45°倾角交错，每平方米能提供500～600m2的气液接触面积。
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