CN110425659A - 一种水洗空气净化机 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种水洗空气净化机，其包括进水口和出水口以及进气管和出气管，所述进水口和出水口设置成，通过进水口和/或出水口的开关使净化用水维持在特定水位，所述进气管设置成使待净化空气进入由进水口注入的净化用水中，并经过净化用水的洗涤后持续上升，最终由出气管排出，所述水洗空气净化机还包括与所述进气管连接的布气管、设置在布气管上方的微孔网、以及设置在微孔网上的振动装置，所述振动装置对微孔网施加可控相位、振幅和频率的振动。本发明所提供的水洗空气净化机可用于工业、家庭领域，净化范围更全面、净化效率更高。

Description

一种水洗空气净化机

技术领域

本发明涉及空气净化技术领域，特别涉及一种水洗空气净化机。

背景技术

目前市面上的空气净化机大多通过下述方案消除空气中的污染物。

一种方案是通过吸附进行空气净化，即将空气中的污染物吸附过滤掉或利用静电网进行吸附，被过滤掉或吸附的可悬浮颗粒物、细菌等有害物质被过滤网或静电网截留，通过的空气即为洁净空气。此种方案存在以下不足之处：第一，此类产品自开始使用的那一刻起，由于污染物会停留于过滤网或静电网上，所以效率实际上是在不断下降的，无法保证净化量能维持在一个稳定的区域内；第二，由于无法做到对污染物进行及时清理，该类方案自使用时起即存在二次污染的危害；第三，过滤网为易耗品，视使用环境的影响，需定期更换，价格较为昂贵，增加家庭开支，而静电网虽然不需要更换，但依然需要定时清理，增加维护工作量；第四，该方案无法对某些有害气体进行处理，如一氧化碳、二氧化碳等。

另一种方案是通过水洗进行空气净化，即通过水洗将空气中的污染物洗涤进入水中，从而达到洁净空气的目的。此种方案存在以下不足之处：第一，处理的污染物种类有限，对于难溶于水的油脂类、苯类、汀类污染物处理效果较差；第二，处理方式单一，仅依靠液、气界面的大面积相对动态运动对空气进行净化，能耗大，净化率效率较低；第三，该类方案一般结构较复杂，体积较大。

第三种方案为催化法，即在空气净化机内加入各种催化剂，以此来达到净化空气或净化空气中某些有害物质的目的。此种方案存在以下不足之处：第一，不管任何形式的催化法空气净化机都必须添加催化物质，而催化物质是消耗品，需更换，若催化法空气净化机长时间未使用，再次开启时催化剂有失效的可能性，增加了家庭财务负担和日常工作量；第二，净化污染物的种类有限，单就催化法来说对于可悬浮颗粒等污染物无法净化，对于油雾等污染物净化效果不佳。

需要说明的是，以上背景技术部分所公开的信息仅用于增强对本发明背景的理解，因此其可能包含不构成对本领域技术人员已知的现有技术的信息。

发明内容

为了解决现有技术中存在的问题，本发明提供一种水洗空气净化机，其在提高水洗净化效率的同时，克服现有技术中存在的问题。

本发明提供一种水洗空气净化机，包括用于注入净化用水的进水口和用于排出污水的出水口，以及用于吸入待净化空气的进气管和用于排出净化空气的出气管，所述进水口和出水口设置成，通过进水口和/或出水口的开关使水洗空气净化机内的净化用水维持在特定的水位范围内，所述进气管的位置设置成，使从进气管进入的待净化空气进入到由进水口注入的净化用水中，并经过净化用水的洗涤后持续上升，最终由出气管排出，所述水洗空气净化机还包括：与所述进气管连接的布气管，所述布气管在工作状态时处于净化用水层的水面之下，其管壁上设置有若干小孔，由进气管进入水洗空气净化机的待净化空气流向布气管，并由所述小孔逸出；设置在布气管上方的微孔网，所述微孔网在工作状态时处于净化用水层的水面之下；以及设置在微孔网上的振动装置，所述振动装置对微孔网施加可控相位、振幅和频率的振动。

根据本发明一优选实施例，所述布气管可以是两个以上，布气管之间相互并联和/或串联安装，所述小孔直径为2～8mm，优选为4～6mm。

根据本发明一优选实施例，在所述布气管之间设置有隔板。

根据本发明一优选实施例，所述微孔网上的微孔孔径为50～300μm，优选为70～150μm，更优选为80～120μm。所述微孔网可以是多层结构，可以由金属材质制成。

根据本发明一优选实施例，所述水洗空气净化机还包括超声波发生装置，其设置成在工作状态时处于净化用水层的水面之下，对经由进气管进入净化用水中的待净化空气进行水洗。

根据本发明一优选实施例，所述水洗空气净化机还包括减振降噪装置。所述减振降噪装置可以是与所述振动装置对应设置并与所述振动装置连接的振动缓冲装置，以及/或者可以是设置在水洗空气净化机壳体外层的减振降噪护套，以及/或者可以是与进气管和/或出气管连接的弯管。

本发明所提供的水洗空气净化机可用于工业、家庭领域，净化范围更全面、净化效率更高，对空气中易溶于水、难溶于水的各类污染物、有害气体、可悬浮颗粒、油脂类、汀类污染物均有良好的净化作用。当外界污染严重时，可采用流水净化的工作模式，或串联多个模块，充分保证净化效果，净化性能不下降，无二次污染。

根据本发明一优选实施例，在本发明提供的水洗空气净化机中加入了振动系统，大大加快了气体处理的速度，对比净化系统不动的空气净化机能在更短的时间内净化更多的空气。

根据本发明一优选实施例的水洗空气净化机中，安装的振动装置和超声波发生装置都具有清洁空气净化机内部部件的作用，无耗材消耗，减少用户后期使用的经济压力，工作模式灵活，洗涤部件不需要人工清理，维护工作量低。

附图说明

以下将详细参考附图示出的特定示例性实施例，对本发明的上述和其他特征进行说明，所述示例性实施例在下文中仅以说明的方式给出，因此并不限制本发明，其中：

图1示出根据本发明实施例的水洗空气净化机的结构示意图。

图2示出图1中圆圈A所示部分结构的侧视示意图。

图3示出图1中圆圈A所示部分结构的立体示意图。

图4示出图1中微孔网及所附振动装置的结构示意图。

图5示出图4中微孔网及所附振动装置工作状态时的侧视示意图。

图6示出根据本发明一实施例的安装有减振装置的微孔网及所附振动装置的结构示意图。

图7示出根据本发明一实施例的安装有减振装置的水洗空气净化机的结构示意图。

具体实施方式

以下通过具体实施例对本发明进行详细描述，以使本领域技术人员能够容易地根据本说明书的公开内容实施本发明。以下所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，而不是全部。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在不付出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

根据本发明水洗空气净化机的一个具体实施方式的示例性结构如图1示意图所示。图1所示水洗空气净化机包括壳体101、控制器102、进气管104、出气管103、进水口电磁阀106、出水口电磁阀107。控制器102可以分别控制进水口电磁阀106和出水口电磁阀107的开关，从而实现空气净化机净化用水的注入和排出。控制器102也可以通过控制进水口电磁阀106和出水口电磁阀107，利用水位探测器112的回馈信号，实现空气净化机内部净化用水的动态平衡，即进水口持续不断地注水、出水口持续不断地排水，而使水位保持在恒定位置。本领域技术人员可以理解，上述由控制器102控制完成的注水和出水操作也可以通过人工手动实现，从而可以省略控制器102，降低制造成本。

需要说明的是，本发明所指的净化用水不仅指纯净水、自来水等不含或视为不含其它杂质性溶质的水，还包括为清洗或其他目的而加入了其他溶质或物质的水性溶液。

待净化的空气通过泵105的作用经由进气管104进入空气净化机内部进行水洗净化处理。经过水洗净化处理的清洁空气经由出气管103排出，输送到外部空间中。

空气净化机内部设置有与进气管104连接的布气管109。布气管109在工作状态时位于净化用水层的水面之下，其管壁上设有若干小孔，用于将待净化的空气通过所述小孔排入净化用水中。布气管109上的小孔直径为2～8mm，优选为4～6mm。根据需要，可以串联和/或并联设置多个布气管109，其均置于空气净化机内的净化用水层内。经由进气管104进入空气净化机的待净化空气进入布气管109后，由布气管109上设置的小孔以气泡的形式排出，进入净化用水层后逐步上升。在此过程中，净化用水对气泡内的杂质和污染物颗粒进行水洗，从而达到净化空气的目的。

为了增加布气管109生成气泡的均匀度，如图2、3所示，根据本发明一优选实施例，可以在布气管109之间设置隔板111。隔板111充分保证气泡能从布气管109均匀逸出。需要说明的是，图2、3所示的三个布气管1091、1092、1093和四个隔板1111、1112、1113、1114均为示意性举例，布气管109和隔板111的排布方式、各自的数目及形状均可以根据实际需要任意调整。例如，可以设置两个布气管和三个隔板，布气管和隔板的形状也可以设计成相互配合的弯曲形状，只要能够达到本发明的技术效果和目的即可，并且本领域技术人员完全可以实施这样的调整。

根据本发明一实施例，在净化用水层内、布气管109的上方设置有微孔网110，经过初步净化水洗处理的气泡经过微孔网110的微孔进一步细化后形成均匀的小气泡。这样可以增加气泡与水接触的表面积，从而提高水洗效率。微孔网110可以是多层结构，微孔网110的具体层数可根据实际情况进行增减。微孔网110优选由金属材质制成。可以通过控制微孔网110上的微孔孔径大小来控制气泡细化的程度，并且还可以直接达到过滤空气中可悬浮颗粒污染物的目的。微孔孔径可以为50～300μm，优选为70～150μm，最好是80～120μm。在一个具体实施例中，微孔网110的微孔孔径为100μm左右。

经过水洗净化后的洁净空气如图1中虚线箭头所示方向由空气净化机下部上升，逸出水层，并持续上升。在洁净空气持续上升的过程中，可以由设置在壳体101内壁上的紫外线杀菌灯113进一步杀菌灭毒，净化杀菌处理后的洁净空气通过出气管103排出到外部空间。

根据本发明一实施例，为了进一步增加水洗效率，如图1和图4所示，可以在微孔网110上设置振动装置(例如电磁振动装置)114来对微孔网110施加机械振动。振动装置114的数量和设置位置可以如图4所示，在微孔网110的周边对称设置四个振动装置1141、1142、1143、1144，也可以根据实际需要在任意位置设置任意数量的振动装置，只要能够实现对微孔网110施加可控相位、振幅和频率的振动即可。每个振动装置114可以通过控制器102独立控制或联合控制，从而使控制振动装置114实现各种不同相位、频率、振幅的振动。如图5所示，控制器102控制振动装置1141、1142、1143和/或1144进行振动时，振动装置114带动微孔网110进行不同相位、振幅、频率的振动，从而产生纵向振动和/或在微孔网110上产生微小波浪形形变。通过振动装置114和/或微孔网110的纵向振动及波浪形形变，可以产生促过筛效应，使水、气混合物通过微孔网110的效率提升，加大对污染空气的处理量。振动装置114和微孔网110的纵向振动及波浪形形变还可以在水、气混合物中形成类似搅拌的效果，增加水、气之间交换的面积，使得污染空气中的可悬浮颗粒及难溶于水的污染物更好的融入水中。另外，振动装置114和微孔网110的振动及形变还可破坏粘附于微孔网110上污染物的张力，使其从微孔网110上剥落，达到清洗微孔网110的效果。

为达到减振降噪的目的，本发明可以附加设置减振降噪装置。例如，如图6所示，可以在振动装置114与壳体101之间设置相应数量的缓冲装置。图6示出了分别设置在四个振动装置1141、1142、1143、1144外侧的四个缓冲装置1151、1152、1153、1154，藉此将振动装置114产生的振动和噪音尽可能少地传递到空气净化机的其他位置，尤其是壳体101。此外，也可以例如图7所示，在空气净化机的外层设置减振降噪护套117，该护套117将空气净化机主机包裹在内部。在护套117底部和/或内壁四周提供减振装置1161、1162与空气净化机的主机连接。减振装置1161、1162可选用弹簧、胶垫、液压减振器等，其安装个数及位置可以根据实际需要选定，例如可安装于空气净化机的底面，也可同时在其侧面或顶部进行安装。减振降噪护套117内表面还可以设置吸音层，如海绵、发泡材料等进行降噪。另外，本发明的空气净化机的进气管和出气管可以连接若干弯管，根据实际需要可选择连接弯管的数量来进一步降噪静音，总体而言，弯管越多则静音效果越好，但弯管过多会反过来部分影响进、排气效率，因此需要按照实际安装和使用环境来对弯管的数量进行综合衡量选择。

根据本发明一实施例，在空气净化机的净化用水层中设置有超声波发生装置108。超声波发生装置108在水层内工作时，会产生空化作用、机械振动作用。空化作用使气泡破裂时在一侧形成瞬时高压，在气泡的另一侧形成低压并形成瞬时高温，能够充分将可悬浮颗粒、化学污染物、油类污染物等融入水中(这在日常生活中通常被称为乳化作用，将油类和水混合物使用超声波进行做功后，本来泾渭分明的油、水分层消失，油分子混入水分子中，形成一种类似乳液的混合物，通常称为乳化液)。而机械振动则通过壳体101以及液、气相交界面形成反射冲刷作用，将超声波辐射反复反射到壳体101内部的水层中，使水中的微气泡在声波的作用下保持振动，破坏空气中污染物与空气分子之间的张力，引起污染物的剥落，从而达到更进一步达到净化空气的目的。为了避免超声波的雾化作用而使污水被雾化上升排到外部空间，将超声波发生装置108置于净化用水层水面之下一定深度的位置即可，具体深度本领域技术人员根据超声波发生装置108的功率即可确定；另外，因超声波是定向做功，调整超声波发生装置108的做功方向也可避免此类问题。

本发明提供的水洗空气净化机可以用于家庭，也可以用于工业领域，既可以作为一个整机独立使用，也可以根据用户自身需要和实际情况，作为一个模块来与多个相同的模块串联和/或并联使用。

本发明提供的水洗空气净化机可以在两种工作模式，即静水工作模式和流水工作模式下工作。

在静水工作模式中，控制器102关闭出水口电磁阀107，打开进水口电磁阀106，净化用水从进水口注入空气净化机。待水达到预定水位后，水位探测器112将信号传输至控制器102，控制器102关闭进水口电磁阀106，停止进水。此时控制器102启动泵105、超声波发生装置108以及振动装置114，振动装置114带动微孔网110进行振动。待净化的空气通过进气管104进入布气管109，然后以气泡的形式从布气管109逸出，之后先由超声波发生装置108进行初步洗涤。超声波发生装置108除了乳化、洗涤空气内的污染物外，也可兼顾对微孔网110上附着的污染物进行洗涤。经过超声波初步处理的气流进一步由振动的微孔网110进行过滤、净化。隔板111充分保证从布气管109内逸出的气泡能均匀分布到微孔网110上。气泡经过微孔网110的微孔进一步细化后形成均匀的小气泡，进一步进行水洗。水洗净化后的洁净空气由紫外线杀菌灯113进一步杀菌灭毒。净化杀菌处理后的洁净空气由出气管103排出到外部空间。经过一定时间后(具体时间可以由用户视使用环境和净化面积提前在控制器102上任意设定)，控制器102关闭泵105、超声波发生装置108、振动装置114，打开出水口电磁阀107，排出污水。然后由控制器102关闭出水口电磁阀107，打开进水口电磁阀106，放入洁净的净化用水，开始新一轮的循环。

在流水工作模式中，控制器102关闭出水口电磁阀107，打开进水口电磁阀106，净化用水从进水口注入空气净化机。待水达到预定水位后，水位探测器112将信号传输至控制器102，控制器102打开出水口电磁阀107，并调整出水口电磁阀107和/或进水口电磁阀106的打开程度，使水位维持在预定的高度，即达到水位的动态平衡。此时控制器102启动泵105、超声波发生装置108以及振动装置114，振动装置114带动微孔网110进行振动。待净化的空气通过进气管104进入布气管109，然后以气泡的形式从布气管109逸出，之后先由超声波发生装置108进行初步洗涤。超声波发生装置108除了乳化、洗涤空气内的污染物外，也可兼顾对微孔网110上附着的污染物进行洗涤。经过超声波初步处理的气流进一步由振动的微孔网110进行过滤、净化。隔板111充分保证从布气管109内逸出的气泡能均匀分布到微孔网110上。气泡经过微孔网110的微孔进一步细化后形成均匀的小气泡，进一步进行水洗。水洗净化后的洁净空气由紫外线杀菌灯113进一步杀菌灭毒。净化杀菌处理后的洁净空气由出气管103排出到外部空间。此循环将维持到设定时间后关闭(具体时间可以由用户视使用环境和净化面积提前在控制器102上任意设定)。

当外界空气污染严重时，可选择采用流水工作模式或串联多个模块，充分保证净化效果，净化性能不下降，无二次污染。

本发明的水洗空气净化机由于加入了振动系统，大大增加了待处理气体通过微孔网的时间，加快了气体处理的速度。对比净化系统静止不动的空气净化机，能在更短的时间内净化更多的空气。振动装置和超声波发生装置都具有清洁空气净化机内部部件的作用，无耗材消耗，减少用户后期使用的经济压力，工作模式灵活，洗涤部件不需要人工清理，维护工作量低，因而可以降低人力成本。

本发明通过制造液、气相交界面气泡均匀的产生、破裂，每一个气泡的产生相当于在平面的液、气相交界面增大了液、气的接触面积，众多气泡的产生极大的增加了液、气接触的面积，气泡破裂时飞溅的细末更进一步增加了液、气的接触面积，当空气净化机内部空间中的微小液体细末粘附空气中的各类污染物后回到液体时，即完成了空气污染物的净化、洗涤。在薄薄的一层液体上产生气泡只需要很少的能源，达到了节能的目的。

根据亨利定理，物体在水中的溶解度与压力成正相关关系，本发明通过超声波控制液、气表面的气泡破裂，在气泡破裂的瞬间形成局部高压，将空气中的可悬浮颗粒及其他易溶于水的污染物进一步的“压”入水中，达到深度清洁空气的目的。本发明上述实施例经过样机实测，对空气中悬浮颗粒的净化率可达到80％，对氨和甲醛的净化率可达到100％。

在本说明书中提及的所有文献都在本申请中引用作为参考，就如同每一篇文献被完整引用至本说明书作为参考。

此外应理解，在阅读了本发明的上述说明内容之后，本领域技术人员可以对本发明做出各种改动或修改，这些等同形式同样落入本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种水洗空气净化机，包括用于注入净化用水的进水口和用于排出污水的出水口，以及用于吸入待净化空气的进气管和用于排出净化空气的出气管，

其中所述进水口和出水口设置成，通过所述进水口和/或出水口的开关使所述水洗空气净化机内的净化用水维持在特定的水位范围内，

并且其中所述进气管的位置设置成，使从所述进气管进入的待净化空气进入到由所述进水口注入的净化用水中，并经过所述净化用水的洗涤后持续上升，最终由出气管排出，

其特征在于，还包括：

与所述进气管连接的布气管，所述布气管在工作状态时处于净化用水层的水面之下，其管壁上设置有若干小孔，由所述进气管进入水洗空气净化机的待净化空气流向所述布气管，并由所述小孔逸出，

设置在所述布气管上方的微孔网，所述微孔网在工作状态时处于净化用水层的水面之下，以及

设置在所述微孔网上的振动装置，所述振动装置对所述微孔网施加可控相位、振幅和频率的振动。

2.根据权利要求1所述的水洗空气净化机，其特征在于，所述布气管的数量为两个以上，相互并联和/或串联安装，所述小孔直径为2～8mm。

3.根据权利要求2所述的水洗空气净化机，其特征在于，所述小孔直径为4～6mm。

4.根据权利要求2或3所述的水洗空气净化机，其特征在于，在所述布气管之间设置有隔板。

5.根据权利要求1～3中任一项所述的水洗空气净化机，其特征在于，所述微孔网上的微孔孔径为50～300μm，优选为70～150μm，更优选为80～120μm。

6.根据权利要求5所述的水洗空气净化机，其特征在于，所述微孔网为多层结构。

7.根据权利要求5所述的水洗空气净化机，其特征在于，所述微孔网由金属材质制成。

8.根据权利要求1～3中任一项所述的水洗空气净化机，其特征在于，还包括超声波发生装置，所述超声波发生装置设置成在工作状态时处于净化用水层的水面之下，对经由所述进气管进入净化用水中的待净化空气进行水洗。

9.根据权利要求1～3中任一项所述的水洗空气净化机，其特征在于，还包括减振降噪装置。

10.根据权利要求9所述的水洗空气净化机，其特征在于，所述减振降噪装置是与所述振动装置对应设置并与所述振动装置连接的振动缓冲装置，以及/或者是设置在所述水洗空气净化机壳体外层的减振降噪护套，以及/或者是与所述进气管和/或出气管连接的弯管。