CN109780710A - 自清洁的水道及空调器 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种自清洁的水道及空调器，包括水道的基材，所述基材上涂覆有一层亲水疏水转换涂层。本发明的亲水疏水转换涂层在亲水时会在水道表面形成水膜，防止灰尘接触水道表面，同时接住空气中的灰尘等物质；疏水时水膜及空气中的水汽会形成水珠，滚动带走水汽中的灰尘，从而保证水道的自动清洁。
Description
技术领域
本发明涉及空调器领域，尤其涉及一种自清洁的水道及空调器。
背景技术
空调运行过程中会产生冷凝水，通过水道汇集后经排水管排到室外。随着使用时间的延长，水道长期处于一种适合细菌霉菌生长的潮湿温暖环境中，细菌霉菌的大量繁殖一方面影响室内空气的质量，另一方面这些微生物的存在会产生生物粘泥，与水道灰尘共同作用进一步增加空调的污染和脏堵问题。
为了解决这一问题，行业常用手段为对空调水道进行抗菌处理，但现有抗菌涂层或者抗菌材料的抗菌机理都为接触式杀菌，也就是说细菌真菌必需接触到抗菌涂层或者抗菌材料表面才可以发挥作用。由于空调功能的特殊性，灰尘容易在水道表面积聚覆盖，同时被杀死的细菌或者真菌会残留在抗菌水道表面，这样在抗菌表面与外界细菌真菌之间就多了一层隔绝的屏障，达不到真正清洁的效果。
发明内容
为了解决现有技术中存在的空调水道表面容易被灰尘及生物粘泥等物质污染引起脏堵的缺陷，本发明提出了一种自清洁的水道及空调器。
本发明提出了一种自清洁的水道，包括基材，所述基材上涂覆有一层亲水疏水转换涂层。
所述亲水疏水转换涂层的材料为使用二茂铁与β-CD修饰的MSNs材料。
优选地，所述亲水疏水转换涂层的材料为纳米TiO2。
所述亲水疏水转换涂层的材料为通过溶胶-凝胶法制备的二氧化硅薄膜。
进一步的，所述纳米TiO2，或所述二氧化硅薄膜在紫外光响应下发生亲水疏水性能的改变。
本发明还提出一种空调器，包括上述自清洁的水道。
优选地，所述水道为接水盘的水道。
进一步的，所述水道上布置有至少一个紫外灯，用于激发自清洁表面实现亲水疏水性能的转变。
优选地，所述紫外灯沿水道间隔设置多个。
优选地，所述紫外灯与空调器同步开启和关闭。
优选地，所述紫外灯在空调器运行时进行周期性的开启和关闭。
与现有技术相比，本发明的亲水疏水转换涂层在亲水时会在水道表面形成水膜，防止灰尘接触水道表面，同时接住空气中的灰尘等物质；疏水时水膜及空气中的水汽会形成水珠，滚动带走水汽中的灰尘，从而保证水道的自动清洁。
附图说明
下面结合实施例和附图对本发明进行详细说明，其中：
图1 为本发明中亲水疏水转换涂层亲水状态的示意图；
图2为本发明中亲水疏水转换涂层疏水状态的示意图；
图3为本发明中空调器室内机侧面的结构简图；
图4为本发明中空调器室内机顶面的结构简图。
具体实施方式
自清洁是指在没有添加洗涤剂和人工机械作用的条件下，只在风力、雨水及重力等自然力作用下，物质表面的污浊物自动脱落到达自清洁效果，其中包括有机物分解为无机物、抑菌杀菌、无机物自然剥落等功能。
现有技术中对空调水道进行超疏水处理，通过水道的超疏水性能将空调冷凝水及时排出室外，避免空调水道积水滋生细菌，同时灰尘等物质也会随水流排出。但现有超疏水一般通过表面微纳结构发挥作用，表面灰尘等物质的积累也会导致疏水作用丧失，达不到真正的清洁效果。
如图1、图2所示，本发明提出了一种自清洁的水道，包括水道1的基材11，基材11上涂覆有一层亲水疏水转换涂层12，亲水疏水转换涂层在光、磁场、温度、pH、氧化还原等外界条件响应下，材料本身结构会发生改变，从而产生亲水疏水性能的改变。在亲水时会在表面形成水膜，防止灰尘接触水道表面，同时接住空气中的灰尘等物质；疏水时水膜及空气中的水汽会形成水珠，滚动带走水汽中的灰尘，从而保证水道的清洁。
本发明中，亲水疏水转换涂层12的材料为利用二茂铁与β-CD疏水作用修饰的MSNs材料，其在氧化还原响应下会发生亲水疏水性能的改变。将二茂铁修饰到MSNs表面，加入β-CD与二茂铁相互作用。当有氧化存在时，二茂铁被氧化，由疏水变为亲水，当被还原时又恢复疏水性能。
本发明中，亲水疏水转换涂层12的材料还可为纳米TiO2，并可对纳米TiO2经过特殊处理，对TiO2进行粒径、表面状态、聚集态结构等进行调整，使其疏水性能大大提高。其在紫外光响应下会发生亲水疏水性能的改变。当紫外光照射前，钛原子之间通过桥氧键连接，这种结构为疏水结构；紫外光照射后，部分桥氧键脱离形成氧空位，与水分子相结合形成化学吸附水，在TiO2表面形成均匀分布的微纳尺寸的亲水微区，这种结构为亲水结构。
本发明中，亲水疏水转换涂层12的材料还可以为采用溶胶-凝胶法制备的透明介孔二氧化硅薄膜，该薄膜在无紫外线照射下就表现出很强的亲水性，经过紫外线照射后，接触角更小，又表现出疏水性。
如图3、图4所示，本发明还提出了一种空调器，包括上述水道1，使空调器的水道上至少一部分上具有上述亲水疏水转换涂层。
空调器主要还包括空调器室内机和设置在空调器室内机的风机3、换热器4，其中水道1可以为空调器室内机中的接水盘的水道1，接水盘的基材11上涂有一层亲水疏水转换涂层12，在空调器运行过程中，换热器4产生的冷凝水汇集到水道后，由于水道1表面的亲水疏水转换涂层12具有亲水疏水两种特性。亲水时会在表面形成水膜，防止灰尘接触水道表面，同时接住空气中的灰尘等物质；疏水时水膜及空气中的水汽会形成水珠，滚动带走水汽中的灰尘，保证水道的清洁。使空调的水道具有自清洁的效果，保证了空调器的洁净，另一方面也杜绝了微生物的营养源，从源头上解决了空调器的健康问题。
本发明中，空调器的水道1上布置有紫外灯13，紫外灯13沿水道间隔设置多个，用于激发亲水疏水转换涂层12实现亲水疏水性能的转变。
在一实施例中，亲水疏水转换涂层12的材料采用纳米TiO2，当空调器在运行状态时，紫外灯随空调同步开启发出紫外光源进行激发，此时亲水疏水转换涂层材料中部分桥氧键脱离形成氧空位，与水分子相结合形成化学吸附水，在TiO2表面形成均匀分布的微纳尺寸的亲水微区，使亲水疏水转换涂层12表现为亲水性能。此时由于接触角较小，空气中的水汽会在涂层表面形成一层水膜。如此，相当于在水道与空气之间提供了一道屏障，空气中的灰尘等物质只能落到水膜表面，无法接触水道的基材表面，保证空调器水道的清洁。
当空调器在关闭状态时，紫外灯13随空调关闭，紫外激发光源同步关闭，此时材料涂层钛原子之间通过桥氧键连接表现为疏水结构，使亲水疏水转换涂层表现为疏水性能，此时由于接触角较大，空气中的水汽以及上述水膜会变为水珠。如此，水膜中的灰尘等杂质可以随着水珠的滚动被带离水道基材表面，保证空调器水道的清洁。
当空调运行在时，还可通过控制器控制紫外灯进行周期性的开启和关闭，使亲水疏水转换涂层进行周期性的亲水疏水性能的转变，从而利用空调运行时产生的大量冷凝水进一步带走灰尘，以提高空调水道的自清洁效果。
通过亲水疏水转换涂层疏水性与亲水性的重复变化，让灰尘始终无法接触基材表面，如此可以保证水道的持久清洁。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种自清洁的水道，包括基材（11），其特征在于，所述基材（11）上涂覆有一层亲水疏水转换涂层（12）。
2.如权利要求1所述的自清洁的水道，其特征在于，所述亲水疏水转换涂层（12）的材料为使用二茂铁与β-CD修饰的MSNs材料。
3.如权利要求1所述的自清洁的水道，其特征在于，所述亲水疏水转换涂层（12）在紫外光响应下发生亲水疏水性能的改变。
4.如权利要求3所述的自清洁的水道，其特征在于，所述亲水疏水转换涂层（12）的材料为纳米TiO2。
5.如权利要求3所述的自清洁的水道，其特征在于，所述亲水疏水转换涂层（12）的材料为通过溶胶-凝胶法制备的二氧化硅薄膜。
6.一种空调器，其特征在于，包括权利要求1-5任一项所述的自清洁的水道。
7.如权利要求6所述的空调器，其特征在于，所述水道上布置有至少一个紫外灯（13），用于激发亲水疏水转换涂层（12）实现亲水疏水性能的转变。
8.如权利要求7所述的空调器，其特征在于，所述紫外灯（13）沿水道间隔设置多个。
9.如权利要求7所述的空调器，其特征在于，所述紫外灯（13）与空调器同步开启和关闭。
10.如权利要求7所述的空调器，其特征在于，所述紫外灯在空调器运行时进行周期性的开启和关闭。
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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