CN203671777U - 一种空气净化装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种空气净化装置，其包括以下构件：水箱7；潜水泵8，其位于所述水箱7内部的二氧化氯水溶液液面下方；喷淋头3，其位于二氧化氯水溶液液面上方并与水管6连通，该喷淋头3上具有多个喷淋孔；进气管10，其进气端伸出水箱7之外，其排气端插入二氧化氯水溶液液面以下或者位于二氧化氯水溶液液面上方；亚氯酸钠水溶液储罐15和酸性水溶液储罐16，二者共同连通到反应皿14，反应皿14用于生成二氧化氯水溶液并将其供应至水箱7内；该反应皿14位于水箱7的外部或内部均可；入水口4；排水口17；排气管1；气液分离层9，按气体流向来说其置于排气管7上游或位于排气管7之内，用于拦截二氧化氯水溶液液滴。

Description

一种空气净化装置

技术领域

本实用新型属于空气净化装置领域。更具体地，涉及一种具有消除空气中有害物质、杀菌、消毒、加湿、和驱蚊等功能的空气净化装置。

背景技术

室内的空气中包含有令人感到不舒服的或对人体有害的各种物质，比如甲醛、PM2.5污染物、细菌、病毒、粉尘、花粉、烟草烟雾、呼出气体等。尤其是近年来，由于房屋通常都是完全关闭的，所以这样的有害物质易于聚集在室内。因此，常规地，会不时打开房间的窗户以自然通风。但是，事实上，如果在空气污染严重的区域、在家中或办公室内都难以随心所欲地实施自然通风。在这样的情况下，具有空气净化功能以净化室内空气的空气净化器通常变得普及。

一般地，空气净化器在其本体的前部配装有空气过滤器，且在本体内部形成有气流通道，在该气流通道中设置有风机。气流通道从本体前部的开口延伸至本体上部的出口。这种空气净化器在风机转动时经过空气过滤器将室内空气，即，外部空气吸入气流通道内，并经过出口将所吸入的空气送出至房间内，即，外部。在这里，包含在空气中的有害物质由空气过滤器捕集、吸附或分解而得以去除，使得空气得以净化。简单的空气净化器主要通过过滤的方式实现净化空气；较复杂的空气净化器则使用例如高压静电、光触媒、负离子发生器、紫外线、臭氧发生器等；再者有部分技术使用水或药剂以喷淋的方式来净化空气。

另外，为了调节室内空气以获得更舒适的条件，一些空气净化器除空气净化功能之外还具有加湿功能。在具有加湿功能的空气净化器中，将容纳有水的加湿过滤器设置为关闭气流通道的部分截面区域，且经由空气过滤器净化后的部分空气在其通过加湿过滤器时吸收水分，从而对空气进行加湿。

现有空气净化器有的功能较单一，无法实现即净化空气又杀菌消毒；有的使用高效滤网（HEPA），风阻大，换气效率低下，满足不了日常家庭或办公的需求；有的长期使用可能对人体健康产生不利影响，比如设有臭氧发生器的装置。

作为空气净化装置，现有的空气净化器不具有主动的杀菌消毒功能，特别是空间中各个角落的致病微生物的消灭。

早在1967年，美国环保署已将二氧化氯水溶液登录为一种消毒剂(Disinfectant)或制菌剂(Sanitizer)，在1988年时，美国环保署更将二氧化氯气体推崇为第三级灭菌剂(Sterilant)，它对于细菌(Bacteria)、病毒(Viruses)、真菌(Fungi)、

霉菌(Mold)孢子(Spores)及原生物，均具有强效杀灭能力。此外，二氧化氯亦为粮食组织(FAO)所推荐的消毒剂，它不受酸碱度干扰的灭菌性能且不产生致癌性三卤甲烷(THMs)副产物的特质，也被欧美国家推崇为新一代绿色消毒剂。

根据美国环境保护署在1989年对动物及人体所做的研究发现（US.EPA.,“GuidanceManual Alternative Disinfectants and Oxidants:4.Chlorine Dioxide.”,US EPA815-R-99-014(1999).），100ppm以上的ClO2或ClO2-才会对老鼠产生生理上的影响，其半数致死量(LD50)为2%二氧化氯水溶液5mL/kg；以100ppm二氧化氯水溶液持继对猴子加注四星期后，才会造成甲状腺素T4的减少；至于在人体的试验上，在12个星期5ppm的ClO2接触下是不会有任何影响的。

有一些装置通过向空间释放二氧化氯来主动净化空气，但是效率较低，主要是没有利用二氧化氯易溶于水，且在水中不分解的特性；更没有技术利用二氧化氯水溶液通过喷淋水洗的方式对空气进行净化，以充分利用二氧化氯的高效净化空气能力。

本实用新型旨在解决上述问题。

实用新型内容

本实用新型所提供的空气净化装置包括以下构件：

水箱7，其用于盛放二氧化氯水溶液；

潜水泵8，其位于所述水箱7内部，且其进口位于二氧化氯水溶液液面以下，其出口连通到水管6的一端；

喷淋头3，其位于所述水箱7内部且位于二氧化氯水溶液液面上方，且其与上述水管6的另一端连通，该喷淋头3上具有多个喷淋孔，用于喷淋二氧化氯水溶液；

进气管10，其用于将外部空气引入水箱内部并与二氧化氯水溶液接触，其排气端插入二氧化氯水溶液液面以下或者位于二氧化氯水溶液液面上方；其进气端伸出水箱7之外；

亚氯酸钠水溶液储罐15和酸性水溶液储罐16，二者均位于所述水箱7的外部，且二者共同连通到反应皿14，反应皿14用于生成二氧化氯水溶液并将该二氧化氯水溶液供应至水箱7内；该反应皿14位于水箱7的外部或内部均可；

入水口4，其用于向水箱7中注入净水；

排水口17，其用于将二氧化氯水溶液排出水箱7；

排气管1，其用于将水箱内的气体排出水箱7；

气液分离层9，按气体流向来说其置于排气管7上游或位于排气管7之内，用于拦截二氧化氯水溶液液滴。

在本实用新型的空气净化装置的优选实施方案中，所述进气管10的排气端具有多个出气孔5。

在本实用新型的空气净化装置的优选实施方案中，在二氧化氯水溶液中设有超声波雾化器18。

在本实用新型的空气净化装置的优选实施方案中，所述进气管10的进气端设有引风扇11以及颗粒过滤层12。

在本实用新型的空气净化装置的优选实施方案中，所述排气管1的排气端设有排风扇2。

在本实用新型的空气净化装置的优选实施方案中，所述喷淋头3为环形喷淋头或莲蓬形喷淋头。

附图说明

图1是本实用新型的空气净化装置的结构示意图。其中，各附图标记含义如下：

1.排气管；2.排风扇；3.喷淋头；4.入水口；5.出气孔；6.水管；7.水箱；8.潜水泵；9.气液分离层；10.进气管；11.引风扇；12.颗粒过滤层；13.控制器；14.反应皿；15.亚氯酸钠水溶液储罐；16.酸性水溶液储罐；17.排水口；18.超声波雾化器。

具体实施方式

本实用新型所解决的问题是，制造出在保证高效率的空气净化基础上，长期使用并无任何身体危害的多功能空气净化器或装置，且该空气净化装置可以单独作为空气净化器、也可以作为连接其他系统比如空调或排风的空气净化装置、也可以作为便携式如车载的空气净化器。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：使用风机增压的方式，使空气先通过颗粒过滤层，过滤掉大的颗粒，然后自上而下通入存有二氧化氯水溶液的水箱，使高速气流与水面冲撞，使空气中需要净化物质溶于水或与水中的二氧化氯反应，以达到去除的目标。溶液上面设有喷淋头，该喷淋头经由水管与潜水版本相连，二氧化氯水溶液经潜水泵和水管进入该喷淋头内，并从喷淋头上的喷淋孔喷出，提供二氧化氯水溶液雾滴，以便与自下而上运动的空气充分接触。通过喷淋使空气接触更多的二氧化氯水溶液。另外可以在二氧化氯水溶液中设置超声波雾化器，通过超声振荡也会产生含二氧化氯水溶液水雾，进一步增加二氧化氯水溶液与空气的接触面积。然后，二氧化氯水溶液的水雾与空气的混合物经过气液分离层，在那里将二氧化氯水溶液和空气分离开，也增加空气与二氧化氯水溶液的反应时间。经过气液分离层，空气和部分二氧化氯气体或水汽通过排风口离开，即成为被净化的空气，部分二氧化氯释放于空间中可以继续净化空气，并且在特定条件下起到杀螨虫和驱蚊作用，同时对干燥的空气进行加湿，而对湿润的空气基本没有加湿的作用，即可以自动调节室内空间湿度。

二氧化氯是相对安全的强氧化剂，在净化空气的情况下，对人体不产生危害。本实用新型利用水洗、喷淋和释放于空间中的二氧化氯气体对室内空间进行净化，可以高效净化空气（比如消除PM2.5污染物、消除甲醛和室内其他污染物）和杀菌消毒，且不留死角。PM2.5污染物的成分有二氧化硫、氮氧化物、氨气、挥发性有机物、硫酸盐、硝酸盐、重金属元素。大部分PM2.5污染物通过水洗的方式即可消除，其他没有溶于水的成分则会被二氧化氯氧化成无害成分，比如二氧化硫和氮氧化物可以被氧化为硫酸盐和硝酸盐(赵毅等，复合吸收剂液相同时脱硫脱硝特性研究[J]，中国科学-技术科学2011,Vol.41 Issue(12):1668-1675）。

二氧化氯水溶液或气体均可以有效去除甲醛和其他室内污染物。二氧化氯水溶液或气体均可以有效杀灭物体表面和空气的致病微生物。释放于空气中的二氧化氯可以杀螨虫和驱蚊（美国环保署的研究报告亦显示低剂量的二氧化氯还具有很强的杀蠕虫效果，如果使用二氧化氯0.5mg/L，便可将微生物甲壳类中的水生二节虱类杀灭）。由于人体嗅觉感受二氧化氯的阈值大约为15ppm，远高于有效净化空气、杀菌消毒、杀螨虫和驱蚊的正常浓度，即大约1ppm，因此该装置工作时对人体没有任何危害。

由于气体运动路径中只有颗粒过滤器和水洗，空气阻力不大，换气效率更高，比一般使用高效滤网（HEPA）空气净化装置具有更高的换气效率。

本实用新型还具有加湿的功效，且通过气液过滤层能够自动调节空气中的湿度，以达到合适水平。

因此本实用新型有益效果是，能够高效净化空气，去除空气中各种有害物质；可以对空间中的污染物进行主动净化，可以杀螨和驱蚊，还具有调节湿度功能，且对人体没有任何危害。

下面结合图1来详细描述本实用新型的工作过程。

在图1中，在引风扇11的作用下空气通过颗粒过滤层12进入进气管10，进而进入水箱7的内部，进气方向改为垂直于二氧化氯水溶液的液面。该进气管10在水箱7内的那一端即排气端可以插入二氧化氯水溶液液面以下，也可以位于二氧化氯水溶液液面上方。且该进气管10的排气端可以根据需要设置多个出气孔5。在优选的实施方案中，该多个出气孔5可以有一部分浸入水箱7中的二氧化氯水溶液里，且可调节水箱7内的二氧化氯水溶液液面c处于出气孔5上下线a、b之间。当该进气管10的排气端插入二氧化氯水溶液液面以下时，通入的空气与水溶液直接发生接触，一部分污染物溶于水溶液，一部分污染物与二氧化氯产生反应。当该进气管10的排气端位于二氧化氯水溶液液面上方时，空气以垂直的方向高速吹向二氧化氯水溶液，与该水溶液接触后，向上流动。无论以上哪种方式，空气都要继续上升，经过喷淋头3并与喷淋头喷出的二氧化氯水溶液雾滴充分接触。其中，二氧化氯水溶液是靠潜水泵8通过水管6抽至喷淋高度，然后自上而下从喷淋头3喷出的，该喷淋头3可以是环形喷淋头，也可以是莲蓬形喷淋头。空气与二氧化氯水溶液雾滴的混合物继续上升，到达气液分离层9，该层可以由多孔材料制成，也可以由多层筛网重叠而成，一部分二氧化氯水溶液会被该层阻断，空气穿过时还能与该被阻断的二氧化氯水溶液接触，增加了对空气污染物清除的能力。气液分离层会阻断部分水汽，可以调节空气的湿度，部分二氧化氯气体会通过此层，和经过净化后的空气和水汽一道进入排气管1，在排风扇2的作用下，离开本实用新型所述的空气净化装置进入室内空间。其中部分二氧化氯释放到空间中通过氧化反应可以主动净化室内空间中的空气，并可以对物体表面进行杀菌消毒、杀螨虫和驱蚊。

本实用新型的空气净化装置在使用之前，需要将干净的水由入水口4注入到水箱7中，最好使得在工作时二氧化氯水溶液的液面c处于出气孔5上下线a、b之间。二氧化氯水溶液如下得到：水箱7外部设有亚氯酸钠水溶液储罐15与酸性水溶液储罐16，二者分别用管路连接至反应皿14。在控制器13的控制下，分别取亚氯酸钠水溶液和酸性水溶液进入反应皿14中反应，大约10分钟左右产生高浓度二氧化氯水溶液，然后将其注入水箱7中。该过程可以通过智能控制进行二氧化氯浓度、装置工作时间等控制，保证装置运行时，水溶液中二氧化氯浓度在1ppm—1000ppm之间。二氧化氯水溶液可由亚氯酸钠水溶液和酸性水溶液比如盐酸、柠檬酸混合并静置10分钟左右制得，该过程可手动方式随时进行，保证装置运行时，水溶液中二氧化氯浓度在1ppm—1000ppm之间。

为了提高二氧化氯水溶液的雾化效果，在本实用新型的优选实施方案中，在二氧化氯水溶液中设置一超声波雾化器18，经过超声振荡，能激起含有二氧化氯的水雾，这进一步强化空气会与该水雾的接触效果。

该空气净化装置工作一段时间，二氧化氯水溶液会积攒一定量的有害污染物或其反应物，故需换水，换水时，废水通过排水口17排出，在装置使用之前，从入水口4注入干净的水。

本实用新型的空气净化装置可以独立运行，也可以与现有的空调或排风系统组合运行。在后者的情况下，将本实用新型的空气净化装置的进气管10或排气管1接空调中央空调或室内空调或排风系统即可。

以上所述仅为本实用新型的示范性实施例，并不用作限制本实用新型。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种空气净化装置，其特征在于，其包括以下构件：

水箱（7），其用于盛放二氧化氯水溶液；

潜水泵（8），其位于所述水箱（7）内部，且其进口位于二氧化氯水溶液液面以下，其出口连通到水管（6）的一端；

喷淋头（3），其位于所述水箱（7）内部且位于二氧化氯水溶液液面上方，且其与上述水管（6）的另一端连通，该喷淋头（3）上具有多个喷淋孔，用于喷淋二氧化氯水溶液；

进气管（10），其用于将外部空气引入水箱内部并与二氧化氯水溶液接触，其排气端插入二氧化氯水溶液液面以下或者位于二氧化氯水溶液液面上方；其进气端伸出水箱（7）之外；

亚氯酸钠水溶液储罐（15）和酸性水溶液储罐（16），二者均位于所述水箱（7）的外部，且二者共同连通到反应皿（14），反应皿（14）用于生成二氧化氯水溶液并将该二氧化氯水溶液供应至水箱（7）内；该反应皿（14）位于水箱（7）的外部或内部均可；

入水口（4），其用于向水箱（7）中注入净水；

排水口（17），其用于将二氧化氯水溶液排出水箱（7）；

排气管（1），其用于将水箱内的气体排出水箱（7）；

气液分离层（9），按气体流向来说其置于排气管（7）上游或位于排气管（7）之内，用于拦截二氧化氯水溶液液滴。

2.根据权利要求1所述的空气净化装置，其特征还在于，所述进气管（10）的排气端具有多个出气孔（5）。

3.根据权利要求1所述的空气净化装置，其特征还在于，在二氧化氯水溶液中设有超声波雾化器（18）。

4.根据权利要求1所述的空气净化装置，其特征还在于，所述进气管（10）的进气端设有引风扇（11）以及颗粒过滤层（12）。

5.根据权利要求1所述的空气净化装置，其特征还在于，所述排气管（1）的排气端设有排风扇（2）。

6.根据权利要求1所述的空气净化装置，其特征还在于，所述喷淋头（3）为环形喷淋头或莲蓬形喷淋头。

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