CN109432910B - 水滴吸收式空气净化方法、净化器及空气净化系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种水滴吸收式空气净化方法、净化器及空气净化系统，其中，水滴吸收式空气净化器包括：风道，用于为所需净化的空气提供通道；风机，用于驱动所需净化的空气在风道中流动；水滴产生装置，用于在风道中产生净化空气用的水滴；气液分离装置，用于将水滴从风道中的空气中分离，其中，气液分离装置位于水滴产生装置的下游。该净化器无需采用消耗性滤网、去除空气中颗粒物，成本低，并且不产生臭氧污染、兼能去除可以被水吸收的有害气体，气液分离效果好、空气净化效率高，高效环保，简单易实现。

Description

水滴吸收式空气净化方法、净化器及空气净化系统

技术领域

本发明涉及空气净化器技术领域，特别涉及一种水滴吸收式空气净化方法、净化器及空气净化系统。

背景技术

目前市面上流行的空气净化器主要采用高效颗粒阻拦(HEPA)滤网来去除空气中的悬浮颗粒物(包括PM2.5颗粒)来到达净化空气的目的，使用一定时间后需要更换HEPA滤网，提高了使用成本。另有采用电除尘技术的空气净化器，使用高压电场捕获空气中的微细颗粒物，只需定期清洗用于收集颗粒物的部件而无需更换，具有使用成本低的优点；但在运行时会产生臭氧，往往容易造成室内空气的二次污染。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。

为此，本发明的一个目的在于提出一种水滴吸收式空气净化器，该净化器无需采用消耗性滤网、去除空气中颗粒物，成本低，并且不产生臭氧污染、兼能去除可以被水吸收的有害气体，气液分离效果好、空气净化效率高，高效环保，简单易实现。

本发明的另一个目的在于提出一种空气净化系统。

本发明的再一个目的在于提出一种水滴吸收式空气净化方法。

为达到上述目的，本发明一方面实施例提出了一种水滴吸收式空气净化器，包括：风道，用于为所需净化的空气提供通道；风机，用于驱动所述所需净化的空气在所述风道中流动；水滴产生装置，用于在所述风道中产生净化空气用的水滴；气液分离装置，用于将所述水滴从所述风道中的空气中分离，其中，所述气液分离装置位于所述水滴产生装置的下游。

本发明实施例的水滴吸收式空气净化器，通过水滴产生装置在风道中产生水滴，水滴和风道中待净化的空气接触，吸收空气中的颗粒物以及可以被水吸收的有害气体，如硫化物、氮氧化物、臭氧、甲醛等，并在下游的气液分离装置中从空气中分离出来，以达到净化空气的效果，从而无需采用消耗性滤网、去除空气中颗粒物，成本低，并且不产生臭氧污染、兼能去除可以被水吸收的有害气体，气液分离效果好、空气净化效率高，高效环保，简单易实现。

另外，根据本发明上述实施例的水滴吸收式空气净化器还可以具有以下附加的技术特征：

进一步地，在本发明的一个实施例中，所述风机设置在所述气液分离装置的下游或设置在所述水滴产生装置的上游。

进一步地，在本发明的一个实施例中，所述气液分离装置包括螺旋形通道或折流板的气液分离结构。

进一步地，在本发明的一个实施例中，所述水滴产生装置包括喷雾器。

进一步地，在本发明的一个实施例中，所述水滴产生装置包括超声波雾化器。

进一步地，在本发明的一个实施例中，所述水滴产生装置能够产生较水更难蒸发的水滴和/或一般水滴。

进一步地，在本发明的一个实施例中，所述较水更难蒸发的水滴为盐水滴，所述一般水滴为淡水滴。

为达到上述目的，本发明另一方面实施例提出了一种空气净化系统，包括上述的水滴吸收式空气净化器。

本发明实施例的空气净化系统，采用水滴吸收式空气净化器，从而无需采用消耗性滤网、去除空气中颗粒物，成本低，并且不产生臭氧污染、兼能去除可以被水吸收的有害气体，气液分离效果好、空气净化效率高，高效环保，简单易实现。

为达到上述目的，本发明再一方面实施例提出了一种水滴吸收式空气净化方法，包括以下步骤：为所需净化的空气提供通道；驱动所述所需净化的空气在所述同通道中流动；在所述通道中产生净化空气用的水滴；将所述水滴从所述通道中的空气中分离。

本发明实施例的水滴吸收式空气净化方法，无需采用消耗性滤网、去除空气中颗粒物，成本低，并且不产生臭氧污染、兼能去除可以被水吸收的有害气体，气液分离效果好、空气净化效率高，高效环保，简单易实现。

另外，根据本发明上述实施例的水滴吸收式空气净化方法还可以具有以下附加的技术特征：

进一步地，在本发明的一个实施例中，所述净化空气用的水滴中包含较水更难蒸发的水滴和/或一般水滴，其中，所述较水更难蒸发的水滴为盐水滴，所述一般水滴为淡水滴。

本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1为根据本发明一个实施例的水滴吸收式空气净化器的结构示意图；

图2为根据本发明一个实施例的螺旋形通道气液分离结构示意图；

图3为根据本发明一个实施例的图2的螺旋形通道气液分离结构去除前半外壳后的内部通道结构示意图；

图4为根据本发明一个实施例的折流板气液分离结构示意图；

图5为根据本发明一个实施例的图4的折流板气液分离结构去除前半外壳后的结构示意图；

图6为根据本发明一个实施例的水滴吸收式空气净化方法的流程图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

下面参照附图描述根据本发明实施例提出的水滴吸收式空气净化方法、净化器及空气净化系统，首先将参照附图描述根据本发明实施例提出的水滴吸收式空气净化器。

图1是本发明一个实施例的水滴吸收式空气净化器的结构示意图。

如图1所示，该水滴吸收式空气净化器100包括：风道1、风机2、水滴产生装置3和气液分离装置4。

其中，风道1用于为所需净化的空气提供通道。风机2用于驱动所需净化的空气在风道1中流动。水滴产生装置3用于在风道1中产生净化空气用的水滴。气液分离装置4用于将水滴从风道1中的空气中分离，其中，气液分离装置4位于水滴产生装置的下游。本发明实施例的净化器100无需采用消耗性滤网、去除空气中颗粒物，成本低，并且不产生臭氧污染、兼能去除可以被水吸收的有害气体，气液分离效果好、空气净化效率高，高效环保，简单易实现。

可以理解的是，本发明实施例针对目前的净化器需要定期更换滤网以及使用高压电场产生臭氧污染的问题，提供一种采用水滴来吸收空气中颗粒物和有害气体的净化器100，该净化器100无需滤网、也不产生臭氧污染。具体包括：用于给所需净化的空气通过的风道1、用于驱动所需净化的空气在风道中流动的风机2、用于在风道中产生净化空气用的水滴产生装置3，以及用于将水滴从风道中的空气中分离出来的气液分离装置4；水滴产生装置3位于气液分离装置4的上游。

具体而言，风道1位于空气净化器内，风机2驱动需要净化的空气从左向右流过通道1。水滴产生装置3可以在风道1中产生水滴，水滴与风道1中的待净化空气接触，吸收空气中的颗粒物和可以被水吸收的有害气体(如二氧化硫、氮氧化物、臭氧、甲醛等)。气液分离装置4设置在水滴产生装置3的下游，可以将吸收颗粒物和有害气体后的水滴从空气中分离并收集。水滴收集后，靠重力或者泵的驱动，通过返回通道5返回给水滴产生装置3，实现水的多次循环利用，这样可节约用水。在水从气液分离装置4到水滴产生装置3的返回通道上，还可以再设置一些处理装置(图1中没有显示)，如过滤装置，用于过滤水中的颗粒物，以避免或减少这些颗粒物进入水滴产生装置3后随水滴再次进入空气。空气经过气液分离装置4后，其中的颗粒物和有害气体数量降低，达到了空气净化的效果。

气液分离装置4设置在水滴产生装置3的下游，这样可以将水滴产生装置3产生的水滴从空气中分离出来，以实现将水滴吸收的颗粒物和有害气体从空气中分离，同时也减少或消除水滴产生装置3产生的水滴随空气流动而流出净化器风道和进入环境。气液分离装置4设置在水滴产生装置3的下游，两者之间可以不设置其他装置，如图1中所示；还可以在两者之间设置其他装置，如负离子发生装置、温度控制器等，甚至还可以再布置更多的液滴产生装置和/或气液分离装置；只要是有1个气液分离装置设置在1个或多个水滴产生装置的下游，就能起到将水滴从空气中分离和达到净化空气的效果。

下面将结合实施例对水滴吸收式空气净化器100进行进一步详细阐述。

进一步地，在本发明的一个实施例中，风机2设置在气液分离装置4的下游或设置在水滴产生装置3的上游。

可以理解的是，本发明实施例为了减少或避免水滴产生装置产生的水滴进入风机，从而保护风机，采用的相应技术方案是：水滴吸收式空气净化器100，风机2设置在气液分离装置4的下游或设置在水滴产生装置3的上游，从而可以减少或避免水滴产生装置4产生的水滴进入风机2，进而有利于风机2的保护。

具体而言，风机2可以设置在气液分离装置4的下游，以减少进入风机的水滴数量。风机2还可以设置在水滴产生装置3的上游(未显示在图1中)，避免水滴产生装置3产生的水滴进入风机2。

进一步地，在本发明的一个实施例中，气液分离装置4包括螺旋形通道或折流板的气液分离结构。

可以理解的是，本发明实施例为了提高气液分离装置的性能。采用的相应技术方案是：气液分离装置4中包含螺旋形通道或折流板的气液分离结构，从而有利于将水滴从空气中分离并收集。

具体而言，气液分离装置4可以含有螺旋形通道的气液分离结构，如图2和3所示。含有水滴的空气从图上“进入”箭头所示的方向进入螺旋形通道的气液分离结构，沿着图3通道中的箭头方向流动，含有水滴的空气在螺旋形通道内流动时，由于离心力作用，液滴撞向并附着于通道靠外侧的壁面，实现将水滴从空气中分离出来。水滴汇集在通道壁面后，可以通过重力作用流下而被收集，也可以在通道壁面上形成足够厚的水膜后被流动空气吹动而流出并后续被收集。经过气液分离后，空气从图上“流出”箭头所示的方向流出分离装置4。气液分离装置4含有螺旋形通道的气液分离结构时，具有较好的气液分离性能。

气液分离装置4也可以含有折流板的气液分离结构，如图4和5所示。含有水滴的空气以图上“进入”箭头所示的方向进入气液分离装置，经气液分离后，从图上“流出”箭头所示的方向流出气液分离装置4。气液分离装置内部的折流板结构如图5所示。含有水滴的空气在折流板间的曲折通道内流动时，水滴容易撞击并附着在折流板上，实现水滴从空气中的分离。折流板上的水滴量积累到一定程度后形成水膜，水膜在重力或者空气吹动作用下流动汇聚，可进一步被后续收集和利用。含有折流板的气液分离结构的气液分离装置4具有结构紧凑、简单的优点。

当然，气液分离装置4中还可以包含其他气液分离结构，只要能够实现将液滴有效从空气中分离的功能即可。

进一步地，在本发明的一个实施例中，水滴产生装置3包括喷雾器。

可以理解的是，为了提高水滴单位时间的生成质量，采用的相应技术方案是：水滴产生装置3中包含喷雾器，从而能够获得较高的水滴质量产生速率。

可选地，在本发明的一个实施例中，水滴产生装置3包括超声波雾化器。

可以理解的是，为了能够低噪声地产生微米级别的水滴。采用的相应技术方案是：水滴产生装置3中包含超声波雾化器，从而具有水滴产生装置3结构简单、水滴颗粒尺寸小、水滴产生的声音小的优点。

具体而言，水滴产生装置3可以包含超声波雾化器，产生的水滴细小(直径为几个微米)，水滴与空气接触的表面积大，有利于吸附空气中的颗粒和有害气体，同时产生水滴的过程也比较静音。水滴产生装置3也可以包含喷雾器，具有水滴产生量大的优点，有利于提高水滴对空气中的颗粒和有害气体的吸收效果。当然，水滴产生装置2中还可以包含其他产生水滴的方式，只要能够产生足量的适合净化空气的水滴即可。

进一步地，在本发明的一个实施例中，水滴产生装置3能够产生较水更难蒸发的水滴和/或一般水滴。

可选地，在本发明的一个实施例中，较水更难蒸发的水滴为盐水滴，一般水滴为淡水滴。

可以理解的是，水滴产生装置3可以产生一般的水滴，如淡水滴，也可产生较水更难蒸发的水滴，如盐水滴。这样可以降低水滴的挥发性，避免水滴过快蒸发变小、甚至蒸发干从而减弱空气净化效果。并且盐水滴可以采用价格便宜、无毒害的氯化钠溶液的水滴。

具体而言，为了避免水滴快速蒸发、过快变小甚至蒸干造成的空气净化效果减弱。所采用的技术方案是：水滴产生装置3能够产生较水更难蒸发的水滴。在该技术方案中，使用较水更难蒸发的水滴可以削弱甚至抑制水滴中水分向空气中的蒸发，避免水滴过快变小、难以从空气中分离而减弱净化效果；由于水滴更难蒸发，还可以防止过多水蒸发进入空气、避免空气湿度过大而造成人体不适。更进一步地，可以采用价格便宜、无毒害的难蒸发的水滴来净化空气。相应的技术方案是：水滴产生装置产生的较水更难蒸发的水滴为盐水滴。使用盐水滴具有价格便宜、无毒害的优点。

根据本发明实施例提出的水滴吸收式空气净化器，通过水滴产生装置在风道中产生水滴，水滴和风道中待净化的空气接触，吸收空气中的颗粒物以及可以被水吸收的有害气体，如硫化物、氮氧化物、臭氧、甲醛等，并在下游的气液分离装置中从空气中分离出来，以达到净化空气的效果，从而无需采用消耗性滤网、去除空气中颗粒物，成本低，并且不产生臭氧污染、兼能去除可以被水吸收的有害气体，气液分离效果好、空气净化效率高，高效环保，简单易实现。

此外，本发明实施例还提出了一种空气净化系统，包括上述的水滴吸收式空气净化器。本发明实施例的空气净化系统，采用水滴吸收式空气净化器，从而无需采用消耗性滤网、去除空气中颗粒物，成本低，并且不产生臭氧污染、兼能去除可以被水吸收的有害气体，气液分离效果好、空气净化效率高，高效环保，简单易实现。

其次参照附图描述根据本发明实施例提出的水滴吸收式空气净化方法。

图6是本发明一个实施例的水滴吸收式空气净化方法流程图。

如图6所示，该水滴吸收式空气净化方法包括以下步骤：

步骤S601：为所需净化的空气提供通道；

步骤S602：驱动所需净化的空气在同通道中流动；

步骤S603：在通道中产生净化空气用的水滴；

步骤S604：将水滴从通道中的空气中分离。

进一步地，在本发明的一个实施例中，在通道中产生的净化空气用的水滴中包含较水更难蒸发的水滴和/或一般水滴，其中，较水更难蒸发的水滴为盐水滴，一般水滴为淡水滴。

需要说明的是，前述对水滴吸收式空气净化器实施例的解释说明也适用于该实施例的水滴吸收式空气净化方法，此处不再赘述。

根据本发明实施例提出的水滴吸收式空气净化方法，无需采用消耗性滤网、去除空气中颗粒物，成本低，并且不产生臭氧污染、兼能去除可以被水吸收的有害气体，气液分离效果好、空气净化效率高，高效环保，简单易实现。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (8)

1.一种水滴吸收式空气净化器，其特征在于，包括：

风道，用于为所需净化的空气提供通道；

风机，用于驱动所述所需净化的空气在所述风道中流动；

水滴产生装置，用于在所述风道中产生净化空气用的水滴；

气液分离装置，用于将所述水滴从所述风道中的空气中分离，所述气液分离装置位于所述水滴产生装置的下游，所述风机设置在所述气液分离装置的下游或设置在所述水滴产生装置的上游，以减少或避免水滴产生装置产生的水滴进入风机；所述气液分离装置包括螺旋形通道或折流板的气液分离结构；所述螺旋形通道为上下连通的多层螺旋结构，当含有水滴的空气在螺旋形通道内流动时，由于离心力作用，液滴撞向并附着于通道靠外侧的壁面，实现将水滴从空气中分离出来，水滴汇集在通道壁面后，通过重力作用流下而被收集，在通道壁面上形成足够厚的水膜后被流动空气吹动而流出并后续被收集，经过气液分离后，空气从气液分离装置流出；含有水滴的空气进入含有折流板的气液分离结构，经气液分离后，流出气液分离装置，含有水滴的空气在折流板间的曲折通道内流动时，水滴容易撞击并附着在折流板上，实现水滴从空气中的分离，折流板上的水滴量积累到一定程度后形成水膜，水膜在重力或者空气吹动作用下流动汇聚，被后续收集和利用；

返回通道，所述返回通道设置于所述气液分离装置与水滴产生装置之间，当所述气液分离装置分离出的水滴收集后，在重力或者泵的驱动下，通过所述返回通道返回给所述水滴产生装置，以实现水的多次循环利用；

过滤装置，所述过滤装置设置于所述返回通道上，用于过滤水中的颗粒物，以避免或减少这些颗粒物进入所述水滴产生装置后随水滴再次进入空气。

2.根据权利要求1所述的水滴吸收式空气净化器，其特征在于，所述水滴产生装置包括喷雾器。

3.根据权利要求1或2所述的水滴吸收式空气净化器，其特征在于，所述水滴产生装置包括超声波雾化器。

4.根据权利要求1所述的水滴吸收式空气净化器，其特征在于，所述水滴产生装置用于产生较水更难蒸发的水滴和/或一般水滴。

5.根据权利要求4所述的水滴吸收式空气净化器，其特征在于，所述较水更难蒸发的水滴为盐水滴，所述一般水滴为淡水滴。

6.一种空气净化系统，其特征在于，包括：如权利要求1-5任一项所述的水滴吸收式空气净化器。

7.一种水滴吸收式空气净化方法，其特征在于，包括以下步骤：

为所需净化的空气提供通道；

驱动所述所需净化的空气在所述通道中流动；

在所述通道中产生净化空气用的水滴；

将所述水滴从所述通道中的空气中分离；当含有水滴的空气在螺旋形通道内流动时，由于离心力作用，液滴撞向并附着于通道靠外侧的壁面，实现将水滴从空气中分离出来，水滴汇集在通道壁面后，通过重力作用流下而被收集，在通道壁面上形成足够厚的水膜后被流动空气吹动而流出并后续被收集，经过气液分离后，空气从气液分离装置流出；或者，当含有水滴的空气进入含有折流板的气液分离结构，经气液分离后，流出气液分离装置，含有水滴的空气在折流板间的曲折通道内流动时，水滴容易撞击并附着在折流板上，实现水滴从空气中的分离，折流板上的水滴量积累到一定程度后形成水膜，水膜在重力或者空气吹动作用下流动汇聚，被后续收集和利用；

当从空气中分离出的水滴收集后，在重力或者泵的驱动下，通过返回通道返回，以实现水的多次循环利用；

过滤分离出的水中的颗粒物，以避免或减少这些颗粒物随水滴再次进入空气。

8.根据权利要求7所述的水滴吸收式空气净化方法，其特征在于，所述净化空气用的水滴中包含较水更难蒸发的水滴和/或一般水滴，其中，所述较水更难蒸发的水滴为盐水滴，所述一般水滴为淡水滴。

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