CN110030648A - 森林空气制造机 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种森林空气制造机，包括风机、紫外线发射装置、水箱、包括第一固定件和两组第一光催化板的纳米光催化板组件、雾化器。所有的第一光催化板通过第一固定件依次间隔排布并串接在一起，其中一组的所有第一光催化板平行，另外一组的所有第一光催化板平行，两组第一光催化板之间形成倾斜夹角以呈“八”字型排列。运行时，紫外线并照射第一光催化板，风机将风输送至第一光催化板，水箱内的水输送至第一光催化板顶部和雾化器，使得水沿着第一光催化板向下流动冲刷第一光催化板并形成水幕瀑布以对通过第一光催化板的空气进行净化，雾化器对水进行雾化后分离出负离子，通过第一光催化板净化后的空气和雾化分离出的负离子结合形成负氧离子。

Description

森林空气制造机
技术领域
本发明涉及空气制造和净化领域，尤其涉及一种森林空气制造机，所述森林空气制造机是一种模拟自然生态环境的负氧离子森林空气制造机。
背景技术
随着环境污染日益严重，加上许多室内装修和装饰材料的污染，空气已经成为影响人体健康的一大因素，人们越来越意识到新鲜空气对人身健康的重要性并开始重视空气质量。目前已经有一些在办公场所和家庭使用的空气净化机产品，但是这些产品主要是对空气进行过滤、杀菌、除尘以及吸附空气中的一些有毒有害物质，这样虽然能对空气做一些净化处理，但是空气的净化效果有限，空气质量远不及自然生态环境中的新鲜空气。
发明内容
本发明的目的是提供一种森林空气制造机，解决现有的空气净化产品无法对空气进行深度净化处理，无法获得负氧离子，无法达到自然生态环境中的空气质量的问题。
为解决上述问题，本发明提供一种森林空气制造机，所述森林空气制造机包括风机、紫外线发射装置、水箱、纳米光催化板组件以及雾化器。水箱用于储水，水箱内部设有水泵。纳米光催化板组件包括第一固定件和两组第一光催化板，每一第一光催化板的表面附有光催化剂，所有的第一光催化板通过第一固定件依次间隔排布并串接在一起，其中一组的所有第一光催化板平行，另外一组的所有第一光催化板平行，两组第一光催化板之间形成倾斜夹角以呈“八”字型排列。雾化器设置于第一光催化板的一侧。
所述森林空气制造机运行时，紫外线发射装置发射紫外线并照射第一光催化板，风机将风输送至并通过第一光催化板，水泵将储存于水箱内的水输送至第一光催化板顶部和雾化器，使得水沿着第一光催化板向下流动冲刷第一光催化板并形成水幕瀑布以对通过第一光催化板的空气进行净化，雾化器对水进行雾化后分离出负离子，通过第一光催化板净化后的空气和雾化分离出的负离子结合形成负氧离子。
根据本发明一实施例，每一第一光催化板具有多个通孔。
根据本发明一实施例，每一个通孔的内壁附有光催化剂。
根据本发明一实施例，第一固定件为固定杆，第一固定件的数量为两个，两个第一固定件分别位于第一光催化板的两端。
根据本发明一实施例，雾化器为雾化片，雾化器的高度和第一光催化板顶部平齐，雾化器向下反向安装，以使雾化后的水雾向下流动。
根据本发明一实施例，所述纳米光催化板组件包括第二固定件和至少一组第二光催化板，每一第二光催化板的表面附有光催化剂，同一组的所有第二光催化板通过第二固定件依次间隔排布并平行地串接在一起，第一光催化板和第二光催化板间隔分布，以使空气依次通过第一光催化板和第二光催化板。
根据本发明一实施例，第二光催化板的数量为一组，第二固定件的数量为四个，四个第二固定件以两个为一组分别间隔地位于第二光催化板的两端。
根据本发明一实施例，雾化器设置于第一光催化板和第二光催化板之间。
根据本发明一实施例，雾化器的数量为四个，四个雾化器间隔设置。
根据本发明一实施例，所述森林空气制造机还包括过滤循环组件，过滤循环组件包括下水槽、过滤芯以及过滤网盒，纳米光催化板组件包括壳体，第一固定件和第一光催化板均容纳于壳体内，壳体和下水槽均与过滤芯连通，过滤网盒内部设有过滤网，下水槽和水箱均与过滤网盒连通，水向下流动冲刷第一光催化板后依次进入过滤芯、下水槽、过滤网盒后回流至水箱。
与现有技术相比，本技术方案具有以下优点：
本发明通过在所述森林空气制造机内设置水箱、纳米光催化板组件以及雾化器，从而将水箱内的水通过水泵输送至纳米光催化板组件中的第一纳米光催化板的顶部并向下流动形成水幕瀑布，而且水箱内的水也被输送至雾化器中并被雾化形成水雾；这样所述森林空气制造机运行时，通过紫外线发射装置发出的紫外线照射第一光催化板，以对通过第一光催化板的空气和空气中的水分子进行催化反应而获得负氧离子和高活性的羟基负离子；第二，在第一光催化板形成的水幕一方面可以将空气中有害物质和尘埃溶解于水中，起到净化空气的作用；另一方面，形成的水幕由于水压形成的势能和动能作用于水分子上，使得水分子裂解失去了电子成为了正离子，产生高活性水分子，而穿过水幕的空气相当于是仿生态风，空气中的氧分子捕获了水分子失去的电子产生了负氧离子；第三，水经过雾化形成水雾时会分割出正负电荷，从水的表面分离出的水分子带负电荷(阴离子)，而水滴整体带正电荷(阳离子)，通过第一光催化板雾化后的空气进一步和雾化分离出的负离子结合也能形成负氧离子。总而言之，本发明综合应用了光催化复合纳米技术、勒纳尔效应以及水分载瀑布技术原理，巧妙并有效地将三种技术结合在一起，产生高活性物质，例如羟基负离子、超氧化氢、负氧离子等，可以对流经的空气和被空气污染的水进行净化处理。
另外，本发明通过设置两组第一光催化板，并且每组第一光催化板各自互相平行，两组第一光催化板之间形成倾斜夹角以呈“八”字型排列，也即相当于形成一个向外张开的喇叭口形状，在使用时，空气流从形成的喇叭口进入并通过第一光催化板，两组第一光催化板这样呈一定角度的倾斜布置方式有利于空气流通过；而且相对于第一光催化板完全与空气流方向平行的布置方式，在本发明的方案中，空气流是以一个倾斜角度通过并和第一光催化板初始接触并作用的，这样有利于延长空气流与第一光催化板之间的停留作用时间，并强化空气流与第一光催化板之间的作用力度和作用效果。
附图说明
图1是本发明提供的森林空气制造机在一个视角下的立体结构示意图；
图2是本发明提供的森林空气制造机在另一个视角下的结构示意图；
图3是本发明提供的森林空气制造机在去掉外壳的状态下的立体结构示意图，展示了所述森林空气制造机的内部结构；
图4是本发明提供的森林空气制造机的纳米光催化板组件和雾化器在一个视角下的立体结构示意图，并展示了纳米光催化组件和雾化器两者的位置关系以及配合方式；
图5是本发明提供的森林空气制造机的纳米光催化组件和雾化器在另一个视角下的立体结构示意图；
图6是本发明提供的森林空气制造机的纳米光催化组件和雾化器在又一个视角下的立体结构示意图；
图7是本发明提供的森林空气制造机的纳米光催化组件在去掉壳体的状态下的立体结构示意图，展示了所述第一光催化板和所述第二光催化板的结构；
图8是本发明提供的森林空气制造机的第一光催化板在一个视角下的立体结构示意图；
图9是本发明提供的森林空气制造机的第一光催化板在另一个视角下的立体结构示意图。
具体实施方式
以下描述只用于揭露本发明以使得本领域技术人员能够实施本发明。以下描述中的实施例只作为举例，本领域技术人员可以想到其他显而易见的变形。在以下描述中界定的本发明的基本原理可应用于其他实施方案、变形方案、改进方案、等同方案以及其他未背离本发明精神和范围的其他方案。
如图1-图9所示，本发明提供一种森林空气制造机，尤其是一种可以模拟自然生态环境的负氧离子森林空气制造机。所述森林空气制造机包括外壳10、风机20、紫外线发射装置30、水箱40、纳米光催化板组件50以及雾化器60。
外壳10的内部具有空腔，以容纳风机20、紫外线发射装置30、水箱40、纳米光催化板组件50、雾化器60以及其他必要的零部件。
风机20设置于外壳10内。如图3所示，风机20位于整个所述森林空气制造机的顶部，并且风机20位于纳米光催化板组件50的一侧。运行时，风机20将风输送至纳米光催化板组件50。
紫外线发射装置30设置于外壳内并用于发射紫外线。可选地，于本实施例中，紫外线发射装置30采用紫外线灯。
水箱40设置于壳体10内并用于储水。如图3所示，水箱40位于壳体10的底部。水箱40内部设有水泵。
纳米光催化板组件50设置于壳体10内。纳米光催化板组件包括第一固定件51和两组第一光催化板52。
如图7至图9所示，第一固定件51用于串接和固定第一光催化板52。可选地，于本实施例中，第一固定件51为固定杆；并且第一固定件51的数量为两个，两个第一固定件51分别位于第一光催化板 52的两端，以分别将多个第一光催化板52的两端串接固定在一起。
每一个第一光催化板52的表面附有光催化剂。所有的第一光催化板52通过第一固定件51依次间隔排布并串接在一起。也就是说，两组第一光催化板52串接成为一个整体的。其中一组的所有第一光催化板52平行，另外一组的所有第一光催化板52平行。两组第一光催化板52之间形成倾斜夹角以呈“八”字型排列，如图7-9所示。也就是说，同一组内的所有第一光催化板52之间是相互平行的，但是两组第一光催化板52是不平行的而是形成一个倾斜夹角并呈“八”字型排列，这相当于形成一个向外张开的喇叭口形状。风机20将风从形成的喇叭口方向输送至第一光催化板52，当空气流在第一光催化板52之间流通的同时，紫外线发射装置30发射紫外线并照射第一光催化板52，空气流在紫外线的照射下接触附着在第一光催化板52的光催化剂并进行光催化反应，实现对空气的净化。而且，水箱40内的水泵将储存于水箱40内的水通过管道80输送至第一光催化板52 的顶部，使得水在重力的作用下沿着第一光催化板52向下流动冲刷第一光催化板52并形成水幕以对通过第一光催化板52的空气进行净化。
于本实施例中，由于第一固定件51为一根固定杆，每一个第一光催化板52的顶端和底端分别具有供第一固定件51穿过的通孔，两个第一固定件51分别依次穿过每一个第一光催化板52的顶端和底端，从而将所有的第一光催化板52串接固定在一起。其中一组第一光催化板52均位于第一固定件51的一边，另外一组第一光催化板52均位于第一固定件51的另一边。
进一步地，每一个第一光催化板52具有多个通孔5201，如图8 和9所示，通孔5201间隔地布满第一光催化板52，而且每一个通孔 5201的内壁也附有光催化剂。在实际制造过程中，可以先在第一光催化板52上进行打孔，从而在第一光催化板52上形成多个间隔分布的通孔5201；然后将第一光催化板52浸没在液态的光催化剂中，从而在整个第一光催化板52的表面以及通孔5201的内壁附上光催化剂。通过在每一个第一光催化板52设置多个通孔5201，便于空气流和水流在多个第一光催化板52之间横穿流动，使得与第一光催化板52接触的空气流或水流更加均匀。通过在第一光催化板52的每一个通孔 5201内附着光催化剂，于可以增加空气流或水流与附着在第一光催化板52上的光催化剂的有效接触面积，有利于提高光催化反应的效率。
所述纳米光催化板组件在使用时，空气流从形成的喇叭口进入并通过所有的第一光催化板52，当空气流通于第一光催化板52之间的间隙以及第一光催化板52的通孔5201时，空气和附着在第一光催化板52上的光催化剂作用并反应，实现净化空气的作用。
可以理解的是，两组第一光催化板52以这样呈一定角度的倾斜布置方式有利于空气流通过；而且相对于第一光催化板完全与空气流方向平行的布置方式，在本发明的方案中，空气流是以一个倾斜角度通过并和第一光催化板52初始接触并作用的，第一光催化板52 会受到空气流的一个冲击力，这样有利于延长空气流与第一光催化板 52之间的停留作用时间，并强化空气流与第一光催化板52之间的作用力度和作用效果。
如图4-7所示，除了第一固定件51和两组第一光催化板52之外，纳米光催化板组件50还包括第二固定件53和至少一组第二光催化板 51。每一组第二光催化板54的表面附有光催化剂。同一组的所有第二光催化板54通过第二固定件53依次间隔排布并平行地串接在一起。第一光催化板52和第二光催化板54间隔分布，以使空气流依次通过第一光催化板52和第二光催化板54。也就是说，第一光催化板52 和第二光催化板54之间间隔分布，不同组之间的第二光催化板54之间也间隔分布；顺着空气流的方向，第一光催化板52和各组第二光催化板54均依次间隔排布。
可选地，于本实施例中，第二光催化板54均和空气流动方向平行布置。并且第二光催化板54的数量为一组，第二固定件53为固定杆，第二固定件53的数量为四个；四个第二固定件53以两个为一组分别间隔地位于第二光催化板54的两端。也就是说，基于图7所示的方向，其中两个第二固定件53分别间隔分布于第二光催化板54的顶端，另外两个第二固定件53则分别间隔分布于第二光催化板54的底端，以分布将一组的所有光催化板54的顶端和底端串接固定在一起。于其他实施例中，可以设置多组第二光催化板54，例如两组或三组。
所述纳米光催化板组件还包括壳体55，所有的第一光催化板52 和所有的第二光催化板54均设置于壳体55内部。需要说明的是，在实际应用中，第一光催化板52和所有的第二光催化板54均位于并隐藏于壳体55内部，而在附图4-7中，为了便于展现所述纳米光催化板组件50的结构，而假想地将壳体55的其中一部分去掉了，以暴露内部的第一光催化板52和第二光催化板54。
雾化器60设置于外壳10内并位于第一光催化板52的一侧。如图4和图6所示，由于在本实施例中，第二光催化板54只有一组，因此，切确地说，雾化器60设置于第一光催化板52和第二光催化板 54之间。水箱40内的水泵将储存于水箱40内的水通过管道80输送至雾化器60，雾化器60则对水进行雾化从而形成水雾。
可选地，于本实施例中，雾化器60为雾化片，雾化器60的数量为四个，四个雾化器60间隔设置。雾化器60的高度和第一光催化板 52顶部平齐，雾化器60向下反向安装，以使雾化后的水雾向下流动；也就是说，水是从雾化器60的顶部进入并被雾化形成水雾的，水雾从雾化器60的底部出来并向下扩散。需要说明的是，这里说的雾化器60向下反向安装是基于附图所示的方向，也即是基于使用状态下的方向。可以理解的是，于本实施例中，由于雾化器60的高度和第一光催化板52顶部平齐，而且雾化器60位于第一光催化板52的一侧，两者位置靠近，因此水箱40内的水泵可以同时地将水输送至第一光催化板52顶部和雾化器60。
所述森林空气制造机运行时，紫外线发射装置30发射紫外线并照射第一光催化板52，风机20将风输送至并通过第一光催化板52。我们知道的是，特定波段紫外线照射附着有光催化剂(即复合纳米材料)的第一光催化板52(也称为复合纳米板)，使经过第一光催化板52的氧离子团在半导体电场的作用下激发原子电子逃逸，逃逸的电子被经过的空气流中的氧分子带走，从而形成负氧离子。而附着在第一纳米催化板52上的光催化剂其丢掉电子的纳米原子带正电。
而根据勒纳尔效应，当水变成雾状时，例如水滴的碰撞时，就会分割出正负电荷。从水的表面分离出的水分子带负电荷(阴离子)，而水滴整体带正电荷(阳离子)。勒纳尔效应常见的如瀑布、跌水、雷阵雨等现象。以瀑布现象为例，由于水压形成的势能和动能作用于水分子上，使其裂解失去了电子成为了正离子，而周围空气中的氧分子捕获了它失去的电子产生了负氧离子。因此，在进行光催化反应的同时，水箱40内的水泵将储存于水箱40内的水通过管道80输送至第一光催化板52顶部和雾化器60，使得水沿着第一光催化板52向下流动冲刷第一光催化板52并形成水幕瀑布以对通过第一光催化板 52的空气进行净化。具体来说，形成的水幕瀑布能有效去除通过第一光催化板52的空气中PM0.01-2.5的颗粒物杂质，实现对空气的净化。而附着在第一纳米催化板52上带正电的纳米原子光催化剂则会从空气中的水分子夺取电子，生成羟基负离子。羟基负离子具有超强活性，能瞬间将甲醛等有害有机物分解为二氧化碳和水，同时破坏细菌和病毒的蛋白质，杀灭细菌和病毒。而雾化器60对水进行雾化后分离出负离子，通过第一光催化板52净化后的空气和雾化分离出的负离子结合形成负氧离子。
进一步地，所述森林空气制造机还包括过滤循环组件70，过滤循环组件70包括下水槽71、过滤芯72以及过滤网盒73。下水槽71 设置于纳米光催化板组件52的壳体55底部，过滤芯72位于壳体55 的一侧。纳米光催化组件50的壳体55和下水槽71均与过滤芯72连通。过滤网盒73内部设有过滤网，以对水进行过滤。过滤网盒73设置于下水槽71的底部并位于水箱40的顶部，即过滤网盒73位于下水槽71和水箱40之间。下水槽71和水箱40均于过滤网盒73连通。水向下流动冲刷第一光催化板52后依次进入过滤芯72、下水槽71、过滤网盒73后回流至水箱40。通过这样的方式，实现所述森林空气制造机的水循环，可以对水进行重复利用。
本发明提供的森林空气制造机模拟大自然瀑布现象，水流冲刷第一光催化板52(即复合纳米板)形成水幕瀑布，通过第一光催化板 52的空气中各种有害物质和尘埃大部分溶解于水中，达到对空气进行过滤的效果。风机20输送的仿生态自然风穿过水幕瀑布产生高活性水分子。同时通过紫外线照射纳米光催化板组件50，在紫外线的作用下，流通的空气和水与光催化剂进行物理化学反应，产生高活性的“羟基负离子”，“超氧化氢”等，可以对被污染的空气和被空气污染的水实施净化处理。
第二，经过第一光催化板52净化后的空气流还可以通过第二光催化板54再次进行光催化反应，实现深度净化。也就是说，空气流依次通过第一光催化板52和第二光催化板54，至少进行两道光催化净化反应。本发明中，水流通过第一光催化板52，空气依次通过第一光催化板52和第二光催化板54，即第一光催化板52作为湿极板使用，第二光催化板54作为干极板使用；通过湿极板和干极板的组合使用，形成所述纳米光催化板组件52，净化反应效率高，容易产生具有大量的负氧离子的新鲜空气。
此外，所述森林空气制造机通过过滤循环组件70，实现水过滤循环，可以对水重复循环利用。
本领域技术人员应当理解，上述描述以及附图中所示的本发明的实施例只作为举例，并不限制本发明。本发明的目的已经完整并有效地实现。本发明的功能和结构原理已在实施例中展示和说明，在没有背离所述原理情况下，本发明的实施方式可以有任何变形和修改。

Claims (10)

1.一种森林空气制造机，其特征在于，包括：
外壳；
风机，设置于所述外壳内；
紫外线发射装置，设置于所述外壳内；
水箱，设置于所述外壳内并用于储水，所述水箱内部设有水泵；
纳米光催化板组件，设置于所述外壳内，所述纳米光催化板组件包括第一固定件和两组第一光催化板，每一所述第一光催化板的表面附有光催化剂，所有的所述第一光催化板通过所述第一固定件依次间隔排布并串接在一起，其中一组的所有所述第一光催化板平行，另外一组的所有所述第一光催化板平行，两组所述第一光催化板之间形成倾斜夹角以呈“八”字型排列；
雾化器，设置于所述外壳内并第一光催化板的一侧；所述森林空气制造机运行时，所述紫外线发射装置发射紫外线并照射所述第一光催化板，所述风机将风输送至并通过所述第一光催化板，所述水泵将储存于所述水箱内的水输送至所述第一光催化板顶部和所述雾化器，使得水沿着所述第一光催化板向下流动冲刷所述第一光催化板并形成水幕瀑布以对通过所述第一光催化板的空气进行净化，所述雾化器对水进行雾化后分离出负离子，通过所述第一光催化板净化后的空气和雾化分离出的负离子结合形成负氧离子。
2.根据权利要求1所述的森林空气制造机，其特征在于，每一所述第一光催化板具有多个通孔。
3.根据权利要求2所述的森林空气制造机，其特征在于，每一个所述通孔的内壁附有光催化剂。
4.根据权利要求1所述的森林空气制造机，其特征在于，所述第一固定件为固定杆，所述第一固定件的数量为两个，两个所述第一固定件分别位于所述第一光催化板的两端。
5.根据权利要求1所述的森林空气制造机，其特征在于，所述雾化器为雾化片，所述雾化器的高度和所述第一光催化板顶部平齐，所述雾化器向下反向安装，以使雾化后的水雾向下流动。
6.根据权利要求1-5任一所述的森林空气制造机，其特征在于，所述纳米光催化板组件包括第二固定件和至少一组第二光催化板，每一所述第二光催化板的表面附有光催化剂，同一组的所有所述第二光催化板通过所述第二固定件依次间隔排布并平行地串接在一起，所述第一光催化板和所述第二光催化板间隔分布，以使空气依次通过所述第一光催化板和所述第二光催化板。
7.根据权利要求6所述的森林空气制造机，其特征在于，所述第二光催化板的数量为一组，所述第二固定件的数量为四个，四个所述第二固定件以两个为一组分别间隔地位于所述第二光催化板的两端。
8.根据权利要求7所述的森林空气制造机，其特征在于，所述雾化器设置于所述第一光催化板和所述第二光催化板之间。
9.根据权利要求8所述的森林空气制造机，其特征在于，所述雾化器的数量为四个，四个所述雾化器间隔设置。
10.根据权利要求1所述的森林空气制造机，其特征在于，所述森林空气制造机还包括过滤循环组件，所述过滤循环组件包括下水槽、过滤芯以及过滤网盒，所述纳米光催化板组件包括壳体，所述第一固定件和所述第一光催化板均容纳于所述壳体内，所述壳体和所述下水槽均与所述过滤芯连通，所述过滤网盒内部设有过滤网，所述下水槽和所述水箱均与所述过滤网盒连通，水向下流动冲刷所述第一光催化板后依次进入所述过滤芯、所述下水槽、所述过滤网盒后回流至所述水箱。
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