CN111437994A - 一种原位电催化水雾的空气净化器 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种原位电催化水雾的空气净化器，包括壳体，电除尘过滤箱、水箱、消毒净化仓和控制仓。外部空气经过静电除尘装置多层过滤去除PM2.5，进一步的，本净化器通过电化学作用在水箱中原位产生次氯酸钠消毒液，通过净化仓产生雾化效果与空气有效反应，有效去除VOC和气溶胶中的致病菌以及静电除尘产生的微量臭氧尾气，空气在负压作用下进入净化仓内部，最终从排气口排出。本发明提出的空气净化器，具备PM2.5、VOC高效净化和高效消毒能力，同时无需更换过滤网，无化学药剂添加，实时原位制备消毒液，系统精准控制，噪音小，操作方便，经济、绿色环保。本发明还可以按照指定路线进行移动式的无人消毒作业。

Description

一种原位电催化水雾的空气净化器

技术领域

本发明涉及空气净化器技术领域，尤其涉及一种原位电催化水雾的空气净化器。

背景技术

针对2020中国新型冠状病毒(COVID-19)疫情传播的严峻形势，国家对关乎到人民健康和公共安全问题提出一系列更严格的要求。本次疫情爆发主要原因是该病毒具有典型的人传人传播特性，其中气溶胶已经被认为是主要的传播媒介。因此有效阻断上述传播途径成为抗击肺炎等病毒传播的主要任务。这就需要医院病房、室内等密闭空间需要对空气进行高效净化，除了去除常规PM2.5，VOC以外还需有效杀病原菌。

现在市面上已经有种类丰富的各类空气净化器，为居民日常生活提供了极大便利。现在市面上净化器的主要处理技术分为过滤+吸附，过滤+吸附+负离子，过滤+吸附+负离子+光催化，过滤+吸附+水洗净化+负离子，以及单独静电除尘作用。以往的技术虽然在常规颗粒物去除以及VOC去除上取得了不俗的表现，但是多数净化设备主要采用被动灭菌技术且效果不佳，尤其是多数杀菌采用紫外消毒作用，其对于致病菌持续杀灭能力不强，存在病菌复活的可能。此外，多数的过滤网仍在使用一段时间需要定时更换，暂留在滤网的污物如果不及时清理会造成病菌二次污染。电催化氧化以及静电作用已经被广泛的用在空气除尘以及污水处理领域。电化学氧化法被认为是极具应用潜力，绿色环保，环境友好型特点的处理技术，由于该工艺只使用电子作为氧化还原反应的驱动力，无需任何药剂投加，还可以利用水中氯离子转化为氧化剂，来促进消毒。具有消毒效率高，无二次污染等优点。更为重要的是，在管状病毒疫情爆发的态势下，很多消毒资源如84消毒液等都属于极度紧缺物资，无法购买。因此，这也给空气净化装置消毒提高了更高的要求。要求无药剂添加，绿色环保。为此电化学方法就可以实现原位产生次氯酸钠等消毒剂，随用随制备。

因此，开发一种可以高效消毒的空气净化器，既能有效去除PM2.5，VOC同时高效消毒，同时还需要满足无需更换过滤材料，无需药剂投加，具备原位产生消毒剂等综合功能，同时还可以按照指定路线进行移动式的无人消毒作业。目前尚无相关报道。

发明内容

本发明的实施例提供了一种原位电催化水雾的空气净化器，用于解决现有技术中存在的技术问题。

为了实现上述目的，本发明采取了如下技术方案。

一种原位电催化水雾的空气净化器，包括壳体，其特征在于，还包括位于壳体内沿空气流动方向依次布置的电除尘过滤箱、消毒净化仓和动力排气结构，以及水箱；

电除尘过滤箱具有进气口和网状电极；水箱具有氯化钠溶液和电催化电极组件，该电催化电极组件可将氯化钠溶液电解成次氯酸钠溶液；消毒净化仓与电除尘过滤箱之间具有间隙；

消毒净化仓包括相互连通的吸水管和洗涤筒，洗涤筒侧壁具有出水槽，吸水管一端接近或伸入水箱；消毒净化仓可通过动力排气结构的驱动轴向自转并形成负压环境，使水箱内的次氯酸钠溶液自吸水管吸入，至洗涤筒的出水槽雾化；

动力排气结构具有出气口和风机，该风机与消毒净化仓相连接，用于驱动消毒净化仓自转，以及将空气从电除尘过滤箱引导至消毒净化仓内，最后从出气口排出；

空气净化器还具有控制仓，用于向电除尘过滤箱、消毒净化仓、水箱和动力排气结构供电。

优选地，电除尘过滤箱位于壳体的侧部，进气口位于壳体的侧壁；水箱位于壳体内的底部；消毒净化仓位于壳体内的中部且位于水箱上方，整体呈漏斗型；动力排气结构位于壳体上部。

优选地，电除尘过滤箱还具有导流风道，空气从进气口进入电除尘过滤箱，经过网状电极后从该导流风道流动至消毒净化仓。

优选地，出气口为环形结构，具有出气导流斜面，该出气导流斜面向上方倾斜设置；进气口为环形结构，具有进气导流斜面，该进气导流斜面向下方倾斜设置。

优选地，网状电极具有网状基体和负载与该网状基体上的金属氧化物催化层。

优选地，网状基体上的金属氧化物催化层为Ti、Mn、Ce、Cu、Fe、Ni、Sn、Sb或Pb的氧化物或氧化物的复合物。

优选地，网状基体为多组并且沿气流方向依次布置，该多组网状基体的网孔的孔径依次减小。

优选地，电催化电极组件为水平布置的钛基涂层环状电极件；该钛基涂层环状电极件的间距为2～5mm，该钛基涂层环状电极件的涂层的材质为Ir,Ru,Ti、Mn、Ce、Cu、Fe、Ni、Sn、Sb或Pb的氧化物或氧化物的复合物。

优选地，还包括底座；控制仓位于该底座内，壳体位于该底座上方并且与该底座可拆卸地相连接。

优选地，控制仓内具有控制器，该控制器与电除尘过滤箱、消毒净化仓、动力排气结构和水箱电连接；壳体顶部还具有分别与控制器电连接的显示屏和控制键。

由上述本发明的实施例提供的技术方案可以看出，本发明提供的一种原位电催化水雾的空气净化器，包括壳体，电除尘过滤箱、水箱、消毒净化仓和控制仓。外部空气经过静电除尘装置多层过滤去除PM2.5，进一步的，本净化器通过电化学作用在水箱中原位产生次氯酸钠消毒液，通过净化仓产生雾化效果与空气有效反应，有效去除VOC和气溶胶中的致病菌以及静电除尘产生的微量臭氧尾气，空气在负压作用下进入净化仓内部，最终从排气口排出。本发明提出的空气净化器，具备PM2.5、VOC高效净化和高效消毒能力，同时无需更换过滤网，无化学药剂添加，实时原位制备消毒液，系统精准控制，噪音小，操作方便，经济、绿色环保。本发明还可以按照指定路线进行移动式的无人消毒作业。

本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，这些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

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明提供的一种原位电催化水雾的空气净化器的结构示意图；

图2为本发明提供的一种原位电催化水雾的空气净化器的消毒净化仓的结构示意图。

图中：

1.壳体2.电除尘过滤箱21.进气口22.网状电极23.导流风道3.水箱31.电催化电极组件4.消毒净化仓41.吸水管42.洗涤筒421.出水槽5.动力排气结构51.风机52.出气口6.底座61.卡扣71.传动控制器72.电机传动机构8.中控台。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施方式，所述实施方式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方式是示例性的，仅用于解释本发明，而不能解释为对本发明的限制。

本技术领域技术人员可以理解，除非特意声明，这里使用的单数形式“一”、“一个”、“所述”和“该”也可包括复数形式。应该进一步理解的是，本发明的说明书中使用的措辞“包括”是指存在所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件，但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组。应该理解，当我们称元件被“连接”或“耦接”到另一元件时，它可以直接连接或耦接到其他元件，或者也可以存在中间元件。此外，这里使用的“连接”或“耦接”可以包括无线连接或耦接。这里使用的措辞“和/或”包括一个或更多个相关联的列出项的任一单元和全部组合。

本技术领域技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本发明所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样定义，不会用理想化或过于正式的含义来解释。

为便于对本发明实施例的理解，下面将结合附图以几个具体实施例为例做进一步的解释说明，且各个实施例并不构成对本发明实施例的限定。

参见图1，本发明提供的一种原位电催化水雾的空气净化器，包括壳体1，还包括位于壳体1内沿空气流动方向依次布置的电除尘过滤箱2、消毒净化仓4和动力排气结构5，以及水箱3；

电除尘过滤箱2具有进气口21和网状电极22；水箱3具有氯化钠溶液和电催化电极组件31，该电催化电极组件31可将氯化钠溶液电解成次氯酸钠溶液；消毒净化仓4与电除尘过滤箱2之间具有间隙；

消毒净化仓4包括相互连通的吸水管41和洗涤筒42，洗涤筒42侧壁具有出水槽421，吸水管41一端接近或伸入水箱3；消毒净化仓4可通过动力排气结构5的驱动轴向高速自转并形成负压环境，使水箱3内的次氯酸钠溶液自吸水管41吸入，至洗涤筒42的出水槽421雾化；

动力排气结构5具有出气口52和风机51，该风机51与消毒净化仓4相连接，用于驱动消毒净化仓4自转，以及将空气从电除尘过滤箱2引导至消毒净化仓4内，最后从出气口52排出；

空气净化器还具有控制仓，用于向电除尘过滤箱2、消毒净化仓4、水箱3和动力排气结构5供电。

本发明提供的空气净化器其工作过程为：

空气从进气口21进入空气净化器内首先经过通电的网状电极22，网状电极22去除(吸附)空气中的大颗粒、PM2.5等灰尘；水箱3内装有1％浓度的食盐水，通电后电催化电极组件31将食盐水电解成具有消毒功能的次氯酸钠溶液；当所述动力排气结构5驱动消毒净化仓4高速旋转时，消毒净化仓4内形成负压环境，次氯酸钠溶液从吸水管41吸入并流至洗涤筒42内，在离心力的作用下通过洗涤筒42侧壁的出水槽421雾化形成反应区；经过网状电极22除尘之后的空气收到消毒净化仓4的负压作用被从出水槽421引入洗涤筒42内的反应区，与雾化的次氯酸钠消毒水充分作用后，在负压作用下进入洗涤筒42内部，然后被引导至动力排气结构5内，最后从所述出气口52排出。

在本发明提供的实施例中，风机51及其与消毒净化仓4的连接方式根据现有技术进行设置，具体结构不再赘述。

进一步的，在一些优选实施例中，空气净化器为立式结构，电除尘过滤箱2位于壳体1的侧部，进气口21位于壳体1的侧壁；水箱3位于壳体1内的底部；如图2所示，消毒净化仓4位于壳体1内的中部且位于水箱3上方，整体呈漏斗型，即洗涤筒42的直径自下而上逐渐增加，吸水管41也可以具有类似的造型；动力排气结构5位于壳体1上部。

为了防止水汽倒流同时固定改善电除尘过滤箱22内部空气流向，在一些优选实施例中，电除尘过滤箱2还具有导流风道23，空气从进气口21进入电除尘过滤箱2，经过网状电极22后从该导流风道23流动至消毒净化仓4。

在另一些优选实施例中，出气口52为环形结构，具有出气导流斜面，该出气导流斜面向上方倾斜设置；进气口21为环形结构，具有进气导流斜面，该进气导流斜面向下方倾斜设置。

在本发明提供的优选实施例中，网状电极22具有网状基体和负载与该网状基体上的金属氧化物催化层；

在一些优选实施例中，网状基体上的金属氧化物催化层为Ti、Mn、Ce、Cu、Fe、Ni、Sn、Sb或Pb的氧化物或氧化物的复合物。

在另一些优选实施例中，网状基体的材质为不锈钢或钛合金；

作为一个优选方式，其中，网状电极22的网状基体为多组并且沿气流方向依次布置，优选负载TiO2纳米线的钛网，网状基体的网孔的孔径从外到内依次减小，优选依次采用，50目，60目，80目，100目。

在本发明提供的优选实施例中，电催化电极组件31为水平布置的钛基涂层环状电极件(双层或多层同心圆圆环)；该钛基涂层环状电极件的间距为2～5mm，该钛基涂层环状电极件的涂层的材质为Ir,Ru,Ti、Mn、Ce、Cu、Fe、Ni、Sn、Sb或Pb的氧化物或氧化物的复合物。

在本发明提供的优选实施例中，空气净化器还包括底座6；控制仓位于该底座6内，壳体1位于该底座6上方并且与该底座6可拆卸地相连接，便于更换水箱3中的水；例如采用卡合的方式，例如在图1中，采用位于壳体1侧壁底部与底座侧壁顶部的相互配合卡扣7结构。

进一步的，控制仓内具有控制器，该控制器与电除尘过滤箱2、消毒净化仓4、动力排气结构5和水箱3电连接；壳体1顶部还具有中空台8，其包括分别与控制器电连接的显示屏和控制键。

在本发明提供的优选实施例中，控制仓内还具有动力系统，内含相互电连接的传动控制器71和电机传动机构72，空气净化器底部还具有行走轮，其与电机传动机构72驱动连接。通过传动控制器71设定固定线路，可以使净化器进行指定线路的无人消毒作业。

综上所述，本发明提供的一种原位电催化水雾的空气净化器，包括壳体，电除尘过滤箱、水箱、消毒净化仓和控制仓。外部空气经过静电除尘装置多层过滤去除PM2.5，进一步的，本净化器通过电化学作用在水箱中原位产生次氯酸钠消毒液，通过净化仓产生雾化效果与空气有效反应，有效去除VOC和气溶胶中的致病菌以及静电除尘产生的微量臭氧尾气，空气在负压作用下进入净化仓内部，最终从排气口排出。本发明提出的空气净化器，具有如下优点：

净化效果好，消毒能力强，无需药剂投加，无需更换滤材等特点，经济性高，环保可持续，且设备整个通过精确控制，操作简便；

主要依靠电化学作用实现高效除尘和高效杀菌有机协同，通过特质的电除尘过滤组件实现对P2.5的多层高效过滤，同时水箱中通过电催化作用原位产生次氯酸消毒液，随用随时制备，尤其是在疫情爆发，消毒剂供应短缺时，本产品不受任何影响；

而且，次氯酸消毒液产量可以通过电解时间，电流强度通过控制面板精准控制；

消毒水经过消毒净化仓雾化后与空气充分接触反应，有效去除病菌，VOC等物质，达到最终的净化；

同时由于水洗作用，传统净化器存在的低浓度氮氧化物以及臭氧二次污染的问题也可以通过后续水洗作用完全去除；

本发明无需更换过滤材料，无需药剂投加，同时在应急时候，本设备还可以临时作为次氯酸钠消毒剂的原位制备装置，使用水箱中的电催化组件按要求产生规定消毒剂浓度的消毒水，用于室内其他消毒的作用；

本发明还可以按照指定路线进行移动式的无人消毒作业，节省了人工。

本领域普通技术人员可以理解：附图只是一个实施例的示意图，附图中的模块或流程并不一定是实施本发明所必须的。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于装置或系统实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述得比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。以上所描述的装置及系统实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性劳动的情况下，即可以理解并实施。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种原位电催化水雾的空气净化器，包括壳体，其特征在于，还包括位于所述壳体内沿空气流动方向依次布置的电除尘过滤箱、消毒净化仓和动力排气结构，以及水箱；

所述电除尘过滤箱具有进气口和网状电极；所述水箱具有氯化钠溶液和电催化电极组件，该电催化电极组件可将氯化钠溶液电解成次氯酸钠溶液；所述消毒净化仓与所述电除尘过滤箱之间具有间隙；

所述消毒净化仓包括相互连通的吸水管和洗涤筒，所述洗涤筒侧壁具有出水槽，所述吸水管一端接近或伸入所述水箱；所述消毒净化仓可通过所述动力排气结构的驱动轴向自转并形成负压环境，使所述水箱内的次氯酸钠溶液自所述吸水管吸入，至所述洗涤筒的出水槽雾化；

所述动力排气结构具有出气口和风机，该风机与所述消毒净化仓相连接，用于驱动所述消毒净化仓自转，以及将空气从所述电除尘过滤箱引导至所述消毒净化仓内，最后从所述出气口排出；

所述空气净化器还具有控制仓，用于向所述电除尘过滤箱、消毒净化仓、水箱和动力排气结构供电。

2.根据权利要求1所述的空气净化器，其特征在于，所述电除尘过滤箱位于所述壳体的侧部，所述进气口位于所述壳体的侧壁；所述水箱位于所述壳体内的底部；所述消毒净化仓位于所述壳体内的中部且位于所述水箱上方，整体呈漏斗型；所述动力排气结构位于所述壳体上部。

3.根据权利要求2所述的空气净化器，其特征在于，所述电除尘过滤箱还具有导流风道，空气从所述进气口进入所述电除尘过滤箱，经过所述网状电极后从该导流风道流动至所述消毒净化仓。

4.根据权利要求2所述的空气净化器，其特征在于，所述出气口为环形结构，具有出气导流斜面，该出气导流斜面向上方倾斜设置；所述进气口为环形结构，具有进气导流斜面，该进气导流斜面向下方倾斜设置。

5.根据权利要求1所述的空气净化器，其特征在于，所述网状电极具有网状基体和负载与该网状基体上的金属氧化物催化层。

6.根据权利要求5所述的空气净化器，其特征在于，所述网状基体上的金属氧化物催化层为Ti、Mn、Ce、Cu、Fe、Ni、Sn、Sb或Pb的氧化物或氧化物的复合物。

7.根据权利要求5所述的空气净化器，其特征在于，所述网状基体为多组并且沿气流方向依次布置，该多组网状基体的网孔的孔径依次减小。

8.根据权利要求1所述的空气净化器，其特征在于，所述电催化电极组件为水平布置的钛基涂层环状电极件；该钛基涂层环状电极件的间距为2～5mm，该钛基涂层环状电极件的涂层的材质为Ir,Ru,Ti、Mn、Ce、Cu、Fe、Ni、Sn、Sb或Pb的氧化物或氧化物的复合物。

9.根据权利要求1所述的空气净化器，其特征在于，还包括底座；所述控制仓位于该底座内，所述壳体位于该底座上方并且与该底座可拆卸地相连接。

10.根据权利要求9所述的空气净化器，其特征在于，所述控制仓内具有控制器，该控制器与所述电除尘过滤箱、消毒净化仓、动力排气结构和水箱电连接；所述壳体顶部还具有分别与所述控制器电连接的显示屏和控制键。

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