CN109046014A - 天然电催化液体喷雾清洁空气制造系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种天然电催化液体喷雾清洁空气制造系统，包括机壳，上述机壳内从下至上依次设置有电催化液体喷雾模块、电气石净化层；位于上述电催化液体喷雾模块的两侧的机壳上设置有进气口，上述机壳上部设置有出气口。本发明采用液体喷雾加电气石天然电催化加强净化相结合的方式将甲醛臭气TVOC等物质在光催化和天然电催化的共同作用下分解为无毒无害的二氧化碳和水，同时可以去除PM2.5等粉尘物质，达到彻底净化空气的目的同时不产生二次污染。
Description
技术领域
本发明涉及空气净化技术领域，具体涉及一种天然电催化液体喷雾清洁空气制造系统。
背景技术
随着人民生活水平的逐渐提高，人们越来越关注室内外的空气质量。众所周知，室内污染包括甲醛、苯、氨、TVOC、各种臭气等，甲醛等污染物的持续释放时间达到3-8年以上。室外污染包括PM2.5颗粒物、汽车尾气工业污染包含重金属离子和NO等、灰尘及棉絮状漂浮物、花粉过敏原等。也就是说现在的空气污染主要包含：粉尘汽车尾气中的重金属离子也属于粉尘，甲醛TVOC等气态污染物臭气和汽车尾气也属于这种，细菌病毒等；目前市场上的空气净化器除尘除霾的主要方式是：
1.HEPA物理净化；优点：这是目前使用最多的除尘形式，无臭氧等二次污染物产生，净化效率可以很高；缺点：需要定期更换HEPA运行费用成本高，HEPA材料对环境产生污染，风道阻力大风机能耗高，随着时间的推移阻力越来越大能耗越来越高效率越来越低，不能净化PM0.3以下的重金属离子等。
2.高压静电除尘；优点：风道阻力小能耗低，可杀菌，不用定期更换水清洗就可以；缺点：高压电离空气不可避免会产生臭氧等二次污染物，随着集尘板灰尘的集聚净化效率会急剧下降。
3.人工负离子除尘，优点：结构简单成本低缺点：高压负离子发生器会产生臭氧等二次污染净化效率低。
4.少量的水洗净化，优点：不需要定期更换滤网，可洗掉大部份甲醛和大部份大颗粒灰尘，缺点：微细颗粒净化效率低一般低于50%，水易滋生细菌产生二次污染。
目前市场上清除甲醛TVOC等气态污染物和病毒的主要方法是：
1.活性碳吸附，优点：成本低廉缺点：活性碳要很大量才能产生足够的甲醛等气态污染物等吸附效果；缺点：吸附的甲醛和病毒等饱和后又会释放出来产生二次污染。
2.臭氧或者负离子分解：优点成本低廉，缺点：会产生臭氧等有害身体的二次污染物。
3.光催化分解：优点：彻底将气态污染物病毒细菌分解为CO2和水，生态环保；缺点：对人体无害的TIO2等光催化剤一般只能在纳米状态下在紫外线的照射下才能起很好的分解作用；而在实际应用中一般是将纳米二氧化钛溶液喷撒到室内净化空气现实生活中紫外线不多，如果外置紫外灯又会对人体产生伤害，而绝大部份厂商为了光催化剤在可见光下起作用，都要添加各种各样的添加剤让光触媒改性并保持一定的PH值，这些添加剂喷到室内也是可能对人体产生额外的伤害的；同时光催化液在室内干燥后被灰尘遮盖或者很容易从表面掉落，很快就失去光催化作用。
发明内容
本发明的目的在于提供一种天然电催化液体喷雾清洁空气制造系统，解决目前传统的各种单一空气净化方式处理污染物比较单一且都容易产生二次污染的问题。
为解决上述的技术问题，本发明采用以下技术方案：
一种天然电催化液体喷雾清洁空气制造系统，包括机壳，上述机壳内从下至上依次设置有天然电催化液体喷雾模块、电气石净化层；位于上述电催化液体喷雾模块的两侧的机壳上设置有进气口，并且上述机壳上部设置有出气口。
作为优选，上述天然电催化液体喷雾模块包括液体喷雾装置、喷雾液体和电气石颗粒，上述喷雾液体设置在机壳内进气口的下方，上述液体喷雾装置设置在喷雾液体内，上述电气石颗粒堆积在液体喷雾装置的周围。
作为优选，上述喷雾液体的上方设置有紫外灯。
作为优选，上述喷雾液体为光触媒液体，该光触媒液体为纳米二氧化钛溶液。
作为优选，上述液体喷雾装置包括喷雾水箱和设置在喷雾水箱内部的雾滴发生器，上述喷雾水箱的内部装有喷雾液体。
作为优选，上述喷雾水箱的侧壁和底部是由微米级别的滤水网构成的。
作为优选，上述电气石净化层是由0.1～10mm的天然电气石颗粒置于蜂窝陶瓷中形成，或者将纳米级别的电气石粉末烧结或粘接于蜂窝陶瓷的内表面形成。
作为优选，上述电气石净化层是由涂覆有电气石粉末的毛细管净化芯构成，上述毛细管净化芯包括毛细管组和固定框架，上述毛细管组包括多个平行排列的0.1mm～5mm内径的毛细管，并且通过固定框架固定，上述毛细管的内外表面均涂覆有电气石粉末。
作为优选，上述机壳内电气石净化层的上方设置有过滤网。
作为优选，上述机壳内过滤网的上方设置有风机。
与现有技术相比，本发明的有益效果至少是如下之一：
1、本发明前级处理采用光催化液体置于电气石中的水喷雾净化空气，可同时解决杀菌除尘分解甲醛臭气的问题，而且不会有传统的HEPA只对部份颗粒阻力越来越大效果越来越差的问题，不会有活性炭等吸附饱满不起作用且二次污染释放的问题，不会有普通的静电除尘臭氧杀菌等产生臭氧等强致癌物质的二次污染问题。
2、本发明后级采用电气石产生的天然电场与负离子进行雾滴捕获和深度净化，电气石充分利用前级产生的大量水蒸气和雾滴成倍的增加负离子量和羟基量，与普通的电气石相比大幅度提高净化效能，同时大幅度增加负离子产量。
3、本发明采用液体喷雾加电气石天然电催化加强净化相结合可以制造完全清洁的空气，可以处理传统单纯的HEPA，静电除尘等不能除掉的汽车尾气重金属污染等，与传统的水洗和喷雾净化相比，具有极高的粉尘净化功能，而且不会有污染的雾滴进入室内，同时可完全将甲醛臭气TVOC等物质在光催化和天然电催化的共同作用下分解为无毒无害的二氧化碳和水，同时可以去除PM2.5等粉尘物质，这种综合净化空气且不产生二次污染的功能是传统任何空气净化方式所不能达到的。
4、本发明采用液体光催化净化空气，纳米颗粒不会有短时间灰尘遮盖失活的风险，液体在喷雾状态下其纳米颗粒充分接收整个喷雾净化模块内充斥于每一个空间紫外光照可长期持续分解甲醛臭气等有害物质，这是传统任何的固体光催化载体不能达到的，任何传统的固体光催化载体被灰尘遮盖挡住光线后很快就会失去功能，而且现有的技术很难将纳米光触媒粉末长期固定在其他载体上。
5、本发明采用无任何可见光改性的二氧化钛作为催化剤只需要添加硅酸钠或者三聚磷酸钠作为分散剂，对人体无危害，而传统的改性光触媒由于要增加金银等重金属离子改性同时还要添加各种添加剤难免会进入人体产生危害。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图2为本发明的毛细管净化芯的截面结构示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
参见图1，针对本发明的一个实施例，一种天然电催化液体喷雾清洁空气制造系统，包括机壳1，上述机壳1内从下至上依次设置有天然电催化液体喷雾模块、电气石净化层3；位于上述电催化液体喷雾模块的两侧的机壳1上设置有进气口6，并且上述机壳1上部设置有出气口7。在本实施例中，电催化液体喷雾模块包括电气石颗粒或载有电气石粉末的陶粒、喷雾液体和液体喷雾装置，该喷雾液体为水或者光触媒液体；带有粉尘，甲醛TVOC等气态污染物，病毒细菌等的污染空气首先从进气口进入电催化液体喷雾模块，并且与充满该模块中的雾化的大量微米级别的被电气石催化含有大量羟基的水雾颗粒充分接触，污染物的大部分粉尘与雾化颗粒雾化过程中产生碰撞融合去除污染空气中的粉尘，同时产生大量的负离子；污染物中的甲醛等可溶性气体直接溶于液体中并且在羟基的作用下迅速分解为二氧化碳和水，遍布喷雾腔中的富含羟基的水雾和负离子可以杀死绝大部分细菌病毒并将他们分解为无毒无害的二氧化碳和水；即使产生的小量中间有害酸也溶解于液体中了，在富含羟基的溶液中间有害物质继续被分解为无害物质，重金属离子被液体中的电气石颗粒吸附螯合并氧化还原为无害的物质。污染空气中的大部份粉尘臭气甲醛Tvoc均被微米级别的天然电催化液体雾滴捕获或分解，在污染空气湿度较低时部份水蒸发进入空气，空气在喷雾碰撞及与电气石催化剤的双重作用下会产生大量类似于瀑布边的天然负离子；含有少量剩余污染物质的空气带着水蒸气和部份未被滤网挡住的雾滴进入电气石净化层进一步净化，天然电气石具有自发电极，在电气石表面10多微米距离内天然电场强度达到104-107V/m，由喷雾模块过来的富含水蒸气的基本洁净空气在与大量电气石接触时，水分子在电气石的天然电场催化作用下产生大量的负离子继续强烈净化空气，同时少量未拦截未蒸发的含污染雾滴也被天然带电电气石捕获，臭气甲醛细菌等被电气石表面电场分解水分子产生的大量羟基分解为无毒无害的二氧化碳和水，彻底净化的清洁空气带着大量的天然负离子从出气口进入人类活动的区间，带给人们雨后森林清新的感觉。
进一步地，针对本发明的另一个实施例，上述天然电催化液体喷雾模块包括液体喷雾装置21、喷雾液体22和电气石颗粒23，上述喷雾液体22设置在机壳1内进气口6的下方，上述液体喷雾装置21设置在喷雾液体22内，上述电气石颗粒23堆积在液体喷雾装置21的周围。本实施例中，进一步限定电催化液体喷雾模块的结构，液体喷雾装置置于喷雾液体（即光触媒液体或者水）中，液体喷雾装置将光触媒液体或水进行雾化形成雾化颗粒，污染空气中的大部分粉尘与雾化颗粒进行碰撞融合去除粉尘；同时经过雾化的水雾颗粒被电气石颗粒催化形成富含羟基的水雾颗粒，污染空气在与雾化颗粒进行碰撞融合去除粉尘的过程中，同时产生大量的负离子，从而达到空气净化的目的。
进一步地，针对本发明的另一个实施例，上述喷雾液体22的上方设置有紫外灯24。本实施例中，在喷雾液体上方的两侧设置有紫外灯，能够加强电催化液体喷雾模块中的杀菌净化功能。
进一步地，针对本发明的另一个实施例，上述喷雾液体22为光触媒液体，该光触媒液体是纳米二氧化钛溶液。本实施例中的喷雾液体主要是由纳米二氧化钛+去离子水+硅酸钠或三聚磷酸钠等分散剤组成，所有成份均对人体无害，在夏季潮湿季节不需要在空气中加湿时且需要减湿时还可在光触媒溶液加少量的氯化钙或者氯化钠对人体无害的材料。
进一步地，针对本发明的另一个实施例，上述液体喷雾装置21包括喷雾水箱211和设置在喷雾水箱211内部的雾滴发生器212，上述喷雾水箱211的内部装有喷雾液体22。本实施例中，液体喷雾装置包括喷雾水箱和雾滴发生器，雾滴发生器与喷雾液体接触产生雾气。另外上述雾滴发生器212上可连接有出雾管213，雾滴发生器产生的雾气通过出雾管排出雾化颗粒，使雾气分布更加均匀。
进一步地，针对本发明的另一个实施例，上述喷雾水箱211的侧壁和底部是由微米级别的滤水网构成的。本实施例中喷雾水箱的侧壁和底部由微米级别的滤水网构成，主要使喷雾水箱的内部和外部的光触媒液体或者水能够充分循环，经过液体喷雾装置产生雾化颗粒后，雾化颗粒与污染空气相接触，最终会有部分的雾化颗粒会落入电气石颗粒中，电气石颗粒进一步对污染物质进行吸附，同时产生大量的羟基负离子，使得光触媒液体或水进行循环雾化。
进一步地，针对本发明的另一个实施例，上述电气石净化层3是由0.1～10mm的天然电气石颗粒23置于蜂窝陶瓷中形成，或者将纳米级别的电气石粉末烧结或粘接于蜂窝陶瓷的内表面形成。本实施例中，列举了电气石净化层的一种设置形式，电气石颗粒置于蜂窝陶瓷中，经过喷雾模块净化的富含水蒸气的基本洁净空气在于大量电气石接触时，水分子在电气石的天然电场催化作用下产生大量的负离子继续强烈净化空气，同时少量未拦截未蒸发的含污染雾滴也被天然带电电气石捕获，臭气甲醛细菌等被电气石表面电场分解水分子产生的大量羟基分解为无毒无害的二氧化碳和水，最终排出彻底净化的清洁空气。
进一步地，针对本发明的另一个实施例，参见图2，上述电气石净化层3是由涂覆有电气石粉末的毛细管净化芯构成，上述毛细管净化芯包括毛细管组和固定框架31，上述毛细管组包括多个平行排列的0.1mm～5mm内径的毛细管32，并且通过固定框架31固定，上述毛细管32的内外表面均涂覆有电气石粉末。本实施例，列举了电气石净化层的另外一种实施形式，经过喷雾模块净化的富含水蒸气的基本洁净空气进入毛细管净化芯，基本洁净的空气在毛细管组中与毛细管中的电气石粉末充分接触，未被净化的大颗粒通过拦截效应等被毛细管组捕获，而2.5微米以下的小颗粒因为主要是做无规律的布朗运动，在足够长足够大接触表面积的毛细管组里几乎全部会被带有天然电场的电气石吸附，同时电气石天然电场会电离空气中水蒸汽分子产生大量的羟基负离子对通过的空气进行杀菌和加强净化，最终排出彻底净化的清洁空气。
进一步地，针对本发明的另一个实施例，上述机壳1内电气石净化层3的上方设置有过滤网4。本实施例中的过滤网可设置为传统的HEPA等物理过滤模块，确保无任何喷雾雾滴进入室内。
进一步地，针对本发明的另一个实施例，上述机壳1内过滤网4的上方设置有风机8，用于加速新鲜空气的排放。
在本说明书中所谈到的“一个实施例”、“另一个实施例”、 “实施例”、“优选实施例”等，指的是结合该实施例描述的具体特征、结构或者特点包括在本申请概括性描述的至少一个实施例中。在说明书中多个地方出现同种表述不是一定指的是同一个实施例。进一步来说，结合任一实施例描述一个具体特征、结构或者特点时，所要主张的是结合其他实施例来实现这种特征、结构或者特点也落在本发明的范围内。
尽管这里参照本发明的多个解释性实施例对本发明进行了描述，但是，应该理解，本领域技术人员可以设计出很多其他的修改和实施方式，这些修改和实施方式将落在本申请公开的原则范围和精神之内。更具体地说，在本申请公开、附图和权利要求的范围内，可以对主题组合布局的组成部件和/或布局进行多种变型和改进。除了对组成部件和/或布局进行的变形和改进外，对于本领域技术人员来说，其他的用途也将是明显的。
Claims (10)
1.一种天然电催化液体喷雾清洁空气制造系统，其特征在于：包括机壳（1），所述机壳（1）内从下至上依次设置有天然电催化液体喷雾模块、电气石净化层（3）；位于所述电催化液体喷雾模块的两侧的机壳（1）上设置有进气口（6），并且所述机壳（1）上部设置有出气口（7）。
2.根据权利要求1所述的天然电催化液体喷雾清洁空气制造系统，其特征在于：所述天然电催化液体喷雾模块包括液体喷雾装置（21）、喷雾液体（22）和电气石颗粒（23），所述喷雾液体（22）设置在机壳（1）内进气口（6）的下方，所述液体喷雾装置（21）设置在喷雾液体（22）内，所述电气石颗粒（23）堆积在液体喷雾装置（21）的周围。
3.根据权利要求2所述的天然电催化液体喷雾清洁空气制造系统，其特征在于：所述喷雾液体（22）的上方设置有紫外灯（24）。
4.根据权利要求2所述的天然电催化液体喷雾清洁空气制造系统，其特征在于：所述喷雾液体（22）为光触媒液体，所述光触媒液体为纳米二氧化钛溶液。
5.根据权利要求2所述的天然+电催化液体喷雾清洁空气制造系统，其特征在于：所述液体喷雾装置（21）包括喷雾水箱（211）和设置在喷雾水箱（211）内部的雾滴发生器（212），所述喷雾水箱（211）的内部装有喷雾液体（22）。
6.根据权利要求5所述的天然电催化液体喷雾清洁空气制造系统，其特征在于：所述喷雾水箱（211）的侧壁和底部是由微米级别的滤水网构成的。
7.根据权利要求1所述的天然电催化液体喷雾清洁空气制造系统，其特征在于：所述电气石净化层（3）是由0.1～10mm的天然电气石颗粒（23）置于蜂窝陶瓷中形成,或者将纳米级别的电气石粉末烧结或粘接于蜂窝陶瓷的内表面形成。
8.根据权利要求1所述的天然电催化液体喷雾清洁空气制造系统，其特征在于：所述电气石净化层（3）是由涂覆有电气石粉末的毛细管净化芯构成，所述毛细管净化芯包括毛细管组和固定框架（31），所述毛细管组包括多个平行排列的0.1mm～5mm内径的毛细管（32），并且通过固定框架（31）固定，所述毛细管（32）的内外表面均涂覆有电气石粉末。
9.根据权利要求1所述的天然电催化液体喷雾清洁空气制造系统，其特征在于：所述机壳（1）内电气石净化层（3）的上方设置有过滤网（4）。
10.根据权利要求9所述的天然电催化液体喷雾清洁空气制造系统，其特征在于：所述机壳（1）内过滤网（4）的上方设置有风机（8）。
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