CN206449746U - 一种智能三相式空气净化器 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种用于空气净化的智能三相式空气净化器，包括机箱、淋浴净化装置、水幕净化装置、排风装置、水循环装置、控制装置；淋浴净化装置包含淋浴箱、淋浴箱紫外灯管、引流板；水幕净化装置包含水幕箱、水幕箱紫外灯管、水幕箱喷头；排风装置包含排风箱、涡轮离心风扇、消音器、水循环装置包含水泵、水循环箱；控制装置包含电路箱、控制面板、环境监测装置、处理器；通过控制面板上的控制按钮控制水泵、涡轮离心风扇、紫外灯管的运行，环境的实时监测数据的行显示，以实现净化模式的选择；本实用新型的空气净化器具有外观简单美观，实现高效净化，不仅解决了固相催化剂易被灰尘覆盖而导致催化剂活性降低甚至失活的问题，还能避免滋生细菌引起的二次污染。

Description

一种智能三相式空气净化器

技术领域

本实用新型涉及空气净化技术领域，具体涉及一种智能三相式空气净化器。

背景技术

据《2014年国家空气质量检测报告》，京津冀地区空气质量超标指数为63.6％，长三角洲地区空气质量超标指数为37.7％。另外室内污染物多达数十种乃至数百种以上，空气污染程度往往是室外的2-5倍；室内污染物分为悬浮颗粒物、某些有害微生物及有机污染物，其中悬浮颗粒物主要指灰尘、棉絮等可以被鼻子、喉咙过滤掉的悬浮颗粒；而至于肉眼无法看见的细小悬浮颗粒物，如二次扬起粉尘、纤维、细菌和病毒等，这些微粒大都属于气溶胶的范畴，会随着呼吸进入肺泡，给免疫系统造成负担，危害人体的健康；空气中含有附着于尘埃上的球菌属、好氧性杆菌、野生酵母菌、大肠杆菌等有害微生物。而室内空气有机污染物主要来源有室内装修材料及装饰材料、家用电器、办公设备、室内燃烧产物，主要有甲醛、苯、二甲苯、TVOC、氨气、氡气等，而上述有机污染物都可对人体器官造成不同程度损伤；

目前市场上的传统空气净化器主要有两种类型：物理型空气净化器和化学型空气净化器；针对国家标准GB/T18801-2015中规定的颗粒污染物和有机污染物，物理型空气净化器对于颗粒污染物如粉尘、PM2.5，有机污染物如甲醛、甲苯、苯，只能做到吸附而不能真正的净化降解，当吸附饱和时，物理型空气净化器净化空气能力将大大降低，还会造成二次污染；而化学型空气净化器对于上述污染虽然能真正的净化降解，但是甲醛、甲苯等污染物会使不同化学型的空气净化器的催化剂如光触媒、冷触媒等造成不同程度的失活，失去部分或全部降解能力，从而无法达到上述国家标准；另外催化剂价格高昂，频繁的更换所带来的不便和经济压力是每个消费者都不愿承担的,且频繁的更换也会导致操作麻烦；更重要的是对于空气中的微生物，例如好氧性杆菌、野生酵母菌、大肠杆菌等，上述两种类型空气净化器只能简单的吸附，不能有效灭菌，从而对人体健康造成二次危害。

发明内容

本实用新型的针对目前市场上的传统物理型和化学型空气净化器存在的净化能力不强，价格高昂、操作麻烦等问题，本实用新型提供一种在水-气-光协同作用下，利用水幕沉降颗粒物，紫外光去除微生物，光催化剂降解挥发性有机物净化的原理，使得空气净化效果满足国家标准,通过本实用新型的空气净化器多种净化功能的结合，从而实现本空气净化器高效净化、操作方便、成本低且智能控制的目的。

实现本实用新型目的的技术解决方案为：一种用于空气净化的智能三相式空气净化器包含机箱、淋浴净化装置、水幕净化装置、排风装置、水循环装置、控制装置；所述淋浴净化装置、水幕净化装置、排风装置、水循环装置、控制装置均安装在机箱内；以用户操作方向为基准，所述机箱的左端安装有淋浴净化装置且通过进风口与淋浴净化装置相连，右端上部安装排风装置，右端下部安装水循环装置；所述排风装置位于水循环装置的上端；水幕净化装置位于机箱中部；机箱前端内部安装控制装置；

空气通过进风口进入淋浴净化装置通过喷雾和紫外灯管进行沉降颗粒物并杀菌处理、再经过水幕净化装置含有催化剂的喷雾和紫外灯管的光照催化作用分解有机物和杀菌处理、最后通过排风装置进入室内；通过控制装置控制淋浴净化装置、水幕净化装置、排风装置、水循环装置实现净化功能及净化功能的选择。

本实用新型的智能三相式空气净化器与现有技术相比，其显著优点为：(1)外观设计简单美观；(2)多种净化功能相结合，对多种污染物进行净化，具有高效净化的优点； (3)不仅解决了固相催化剂易被灰尘覆盖而导致催化剂催化活性降低甚至失活的问题，还能避免滋生细菌引起的二次污染；(4)多种传感器实现对空气质量的实时监测；(5) 根据用户或环境需要，选择不同的净化模式，实现智能控制。

附图说明

图1为智能三相式空气净化器的结构示意图。

图2为智能三相式空气净化器的剖面结构示意图。

图3为智能三相式空气净化器的俯视结构示意图。

1、进风口，2、淋浴箱进水口，3、淋浴箱喷头，4、淋浴箱，5、淋浴箱紫外灯管、 6、淋浴箱出水口，7、水幕箱进水口，8、水幕箱紫外灯管，9、水幕箱喷头，10、水幕箱，11、水幕箱出水口，12、出风口，13、消音器，14、涡轮离心风扇，15、水泵，16、控制面板，17、电路箱，18、CO₂传感器，19、TVOC传感器，20、温湿度传感器，21、 PM2.5传感器，22、引流板，23、机箱，24、排风箱，25、水泵箱

具体实施方式

结合图1-3对本发明的具体实施方式进行说明。

本实用新型的一种用于空气净化的一种智能三相式空气净化器包括机箱23、淋浴净化装置、水幕净化装置、排风装置、水循环装置、控制装置；所述淋浴净化装置、水幕净化装置、排风装置、水循环装置、控制装置均安装在机箱23内；以用户操作方向为基准，所述机箱23的左端安装有淋浴净化装置且通过进风口1与淋浴净化装置相连，右端上部安装排风装置，右端下部安装水循环装置；所述排风装置位于水循环装置的上端；水幕净化装置位于机箱23中部；机箱23前端内部安装控制装置；

机箱23包含淋浴箱4、水幕箱10、排风箱24、水循环箱25、电路箱17；淋浴箱4 与水幕箱10之间排风箱；机箱23在六面腔体结构的基础上，在上端与前端之间设计有安装控制面板16的斜面结构；机箱23的左端上部设计有空气进入的进风口1，上端靠右侧设计有空气排出的出风口12，斜面结构中间位置安装有控制面板16，前端上部中间位置安装有环境监测装置；后端设计有机箱23的电源接口、方便打开维修的机箱门；

淋浴净化装置包含淋浴箱喷头3、淋浴箱4、淋浴箱紫外灯管5、引流板22；淋浴箱喷头3、淋浴箱紫外灯管5、引流板22均安装在淋浴箱4内部；

淋浴箱4为六面体腔体结构，左端与机箱23的通风口相通，右端与水幕箱10相连，前端与电路箱17相连，上端设置有淋浴箱进水口2，下端设置有淋浴箱出水口6，淋浴箱进水口2、淋浴箱出水口6均通过水管与机箱23外部相连，靠近淋浴箱4左端底部安装有淋浴箱紫外灯管5，右端中部安装有淋浴箱喷头3，右端与上端对接位置安装有引流板22；所示淋浴箱喷头3和淋浴箱紫外灯管5分别为用在淋浴箱4中的喷头和紫外灯管；

水幕净化装置包含水幕箱10、水幕箱紫外灯管8、水幕箱喷头9，水幕箱紫外灯管8、水幕箱喷头9均安装在水幕箱10内部；水幕箱10为六面体腔体结构，左端与淋浴箱4相连，右端与排风箱24和水循环箱25相连，前端与电路箱17相连，上端设置有水幕箱进水口7，下端设置有水幕箱出水口11，水幕箱进水口7水幕箱出水口11均通过水管与机箱23外部相连，前后两端中部均安装有水幕箱紫外灯管8，右端中部安装有水幕箱喷头9；水幕箱喷头9和水幕箱紫外灯管8分别为用在水幕箱10中的喷头和紫外灯管；水幕箱10和淋浴箱4中间设计有隔板，隔板上设计有通风口；通风口为2-4mm 的圆孔均布在隔板上，且位置高于液面，避免液体从淋浴箱4进入水幕箱10。

排风装置包含排风箱24、涡轮离心风扇14，涡轮离心风扇14均安装在排风箱24 内部；排风箱24为六面体腔体结构，左端与水幕箱10相连，右端与机箱23相连，下端与水循环箱25相连，上端右侧设置有出风口12，出风口12下面安装有涡轮离心风扇 14；所述水循环装置包含水泵15、水循环箱25，所述水循环箱25为六面体腔体结构，左端与水幕箱10相连，右端与机箱23相连，上端与排风箱24相连，所述水循环箱25 排风底部安装有分别为淋浴箱喷头3和水幕箱喷头9提供水源的两个水泵15，涡轮离心风扇14与水泵15之间设计隔板隔离；两个水泵15出水口的一端分别与淋浴箱喷头3 和水幕箱喷头9相连，进水口一端通过水管分别与淋浴箱14底部和水幕箱10底部相连；排风箱24、水循环箱25左端均通过隔板与水幕箱10隔开，排风箱24与水循环箱25 之间使用隔板隔离；在排风箱24与水幕箱10之间的隔板上部设计有通风口，通风口为 2-4mm的圆孔均布在隔板上。同时在排风箱24底部，排风箱24与水幕箱10之间的隔板上还设计有液体回流口，以便将水幕箱10中喷洒后进入排风箱24中的液体回流入水幕箱10中。回流口的大小为19×0.5cm的长形口，长度方向与排风箱24与水循环箱25 之间的隔板底部齐平，以便更好的将液体回流。

控制装置包含电路箱17、用于显示环境监测装置实时监测数据的控制面板16、环境监测装置、用于电路控制和数据处理的处理器，处理器安装在机箱内部；电路箱17 上端的斜面结构与机箱23的斜面结构相连，左端与右端分别与机箱23的左端与右端相连，后端与淋浴箱4、水幕箱10、排风箱24、水循环箱25相连，一起构成机箱23的整体结构。

作为优选的实施方式，如图1所示，机箱23前面安装的环境监测装置包含CO₂传感器18，TVOC传感器19，温湿度传感器20，PM2.5传感器21，以实现对多种环境参数的实施检测。

作为优选的实施方式，如图2所示，在出风口12和涡轮离心风扇14之间，安装有减小排风噪音的消音器13，可以减小排风引起的噪音，提高用户感受。

作为优选的实施方式，引流板22与淋浴箱4右端设计成10-20度角度布置在淋浴箱喷头3两侧，引流板4上设计有均匀排布的2-4mm的圆孔，可有效的避免喷洒的液体从淋浴箱4进入水幕箱

作为优选的实施方式，用于显示环境监测装置的实时监测数据的控制面板16上设置有控制不同水箱内水泵、控制紫外灯的运行、及选择不同的净化模式的按钮开关，可根据用户或环境需要，选择不同的净化模式，实现智能控制。

作为优选的实施方式，如图3所示，淋浴箱喷头3和水幕箱喷头9的喷嘴均设计成多孔状，均设计成3个或设计成多个喷头以实现不同的喷雾效果。

作为优选的实施方式，淋浴箱4、水幕箱10、电路箱17、排风箱24、水循环箱25 设计成一体，中间使用隔板隔离,以节约空间；在一些实施方式中，采用模块化设计，方便安装维修。

工作前，将淋浴箱4和水幕箱10的箱内注入水，液面的高度均低于淋浴箱喷头3 和水幕箱喷头9的高度，且淋浴箱4中的液面高度，与淋浴箱4和水幕箱10之间的通风口底部的距离大于13cm；水幕箱10中的液面高度，与水幕箱10和排风箱24之间的通风口底部的距离大于15cm，以防止液面溅起的液体进入通风口；在水幕箱10内的水中加入光催化剂；将淋浴箱4和水幕箱10的进水口、出水口均封闭，

工作时，空气从进风口1进入淋浴箱4，此时，通过水泵15输送水进入淋浴箱喷头3，淋浴喷头3喷洒出均匀水雾小液滴，清除空气中的可吸入污染物如灰尘和悬浮颗粒物如PM2.5，使空气中的颗粒物沉降在水中；同时，淋浴箱4中有淋浴箱紫外灯管5，杀死水中的细菌；气体通过淋浴箱4后经过引流板22经通气口进入水幕箱10，此时，通过水泵15输送水进入水幕箱喷头9，水幕箱喷头9喷射出均匀的含有光催化剂的水雾小液滴，催化剂以水雾小液滴形式存在，具有较大的空气接触面积，在水幕箱紫外灯管 8的照射下，光催化效能增加，达到高效的净化空气中的甲醛、苯、TVOC、甲苯、二甲苯等污染物，且能杀死空气和水中的细菌；同时，通过光化学催化的方式分解空气中的挥发性有机化合物，将其降解为对人体无害的CO₂和水；经过净化的洁净的空气，从水幕箱10进入排风箱24后，经涡轮离心风扇14排出，再经消音器13后从出风口12进入室内。

用户通过控制面板上16的控制按钮控制水泵15、涡轮离心风扇14、淋浴箱紫外灯管5、水幕箱紫外灯管8的运行，以及将CO₂传感器18、TVOC传感器19、温湿度传感器 20、PM2.5 21传感器21的实时监测室内空气质量数据显示在控制面板16上。通过用户选择触控控制面板16上的控制按钮，可以智能的控制不同水箱内水泵、紫外灯运行，以及选择不同的净化模式。

使用后，用户仅需对两个箱内的水定期更换，就可以保证空气净化的效率。

下面结合实验结果对具体实施方式的效果进行说明：

实施例1：抗菌实验

实验前的准备：LB液体培养基、LB固体培养基(无抗性)、锥形瓶、培养皿、Falcon离心管微生物实验所需试剂耗材等用前经高压灭菌处理，大肠杆菌TG1为实验所用菌种。

实验步骤:从-80℃冰箱中取出大肠杆菌TG1接种到5毫升LB液体培养基中，将菌液置于37℃的摇床(200rpm)过夜培养；次日向盛有2L水的淋浴箱和盛有2L催化剂水溶液的水幕箱中加入过夜培养的菌液各1毫升；启动仪器，取样时间分别为0、1、3、4、 5小时，水幕箱、淋浴箱共取10个样品；将每个100微升的样品涂板，放入37℃恒温箱培养过夜；

净化前两个水箱中大肠杆菌浓度较高导致培养皿上布满菌落，特别在0小时，即未净化前，培养皿上布满白色的大肠杆菌，而随着净化时间的进行，布满白色的大肠杆菌的数量逐渐减少；而仪器运行3小时后，培养皿液体透明表明淋浴箱4中细菌数几乎为零，4小时后水幕箱10达到灭菌效果。说明该智能三相式空气净化器具有高效灭菌性能。

实施例2：对空气中的甲醛、苯、TVOC、甲苯、二甲苯的净化效果检测

实验条件：该实验所用场地为40m²的房间(体积为120m³)，实验污染源为点燃的 20根香烟，以模拟室内常见的挥发性有机污染物

实验步骤：在密闭的房间内点燃20根香烟，香烟燃尽后，利用专业仪器收集室内空气，收集时间为15分钟。启动空气净化器，运行1个半小时，再次收集室内空气，收集时间为15分钟。收集的空气样品经第三方检测机构(江苏苏环工程质量检测有限公司)分析检测，检测结果(苏环(NJ)字(2016)第091401号)如表1所示。

表1室内空气净化检测结果

第三方检测结果表明，室内空气净化后污染物浓度有明显降低，绝大多数挥发性有机物浓度达到国家标准限定值以下；说明该智能三相式空气净化器对挥发性有机物净化效果好。

本实用新型的智能三相式空气净化器，外观设计简单美观；多种净化功能相结合，对多种污染物进行净化，具有高效净化的优点；不仅解决了固相催化剂易被灰尘覆盖而导致催化剂催化活性降低甚至失活的问题，还能避免滋生细菌引起的二次污染；多种传感器实现对空气质量的实时监测；根据用户或环境需要，选择不同的净化模式，实现智能控制。

Claims (10)

1.一种用于空气净化的智能三相式空气净化器，其特征在于包括：机箱[23]、淋浴净化装置、水幕净化装置、排风装置、水循环装置、控制装置；所述淋浴净化装置、水幕净化装置、排风装置、水循环装置、控制装置均安装在机箱[23]内；以用户操作方向为基准，所述机箱[23]的左端安装有淋浴净化装置且通过进风口[1]与淋浴净化装置相连，右端上部安装排风装置，右端下部安装水循环装置；所述排风装置位于水循环装置的上端；水幕净化装置位于机箱[23]中部；机箱[23]前端内部安装控制装置；

空气通过进风口[1]进入淋浴净化装置通过喷雾和紫外灯管进行沉降颗粒物并杀菌处理、再经过水幕净化装置中含有催化剂的喷雾和紫外灯管的光照催化作用分解有机物和杀菌处理、最后通过排风装置进入室内；通过控制装置控制淋浴净化装置、水幕净化装置、排风装置、水循环装置实现净化功能及净化功能的选择。

2.如权利要求1所述的智能三相式空气净化器，其特征在于，所述淋浴净化装置包含淋浴箱喷头[3]、淋浴箱[4]、淋浴箱紫外灯管[5]、引流板[22]；所述淋浴箱喷头[3]、淋浴箱紫外灯管[5]、引流板[22]均安装在淋浴箱[4]内部；

所述淋浴箱[4]为六面体腔体结构，左端与机箱[23]的通风口相通，右端与水幕箱[10]相连，前端与电路箱[17]相连，上端设置有淋浴箱进水口[2]，下端设置有淋浴箱出水口[6]，所述淋浴箱进水口[2]、淋浴箱出水口[6]均通过水管与机箱[23]外部相连，淋浴箱[4]左端底部安装有淋浴箱紫外灯管[5]，右端中部安装有淋浴箱喷头[3]，右端与上端对接位置安装有引流板[22]。

3.如权利要求1所述的智能三相式空气净化器，其特征在于，所述水幕净化装置包含水幕箱[10]、水幕箱紫外灯管[8]、水幕箱喷头[9]，所述水幕箱紫外灯管[8]、水幕箱喷头[9]均安装在水幕箱[10]内部；所述水幕箱[10]为六面体腔体结构，左端与淋浴箱[4]相连，右端与排风箱[24]和水循环箱[25]相连，前端与电路箱[17]相连，上端设置有水幕箱进水口[7]，下端设置有水幕箱出水口[11]，所述水幕箱进水口[7]、水幕箱出水口[11]均通过水管与机箱[23]外部相连，前后两端中部均安装有水幕箱紫外灯管[8]，右端中部安装有水幕箱喷头[9]，水幕箱[10]和淋浴箱[4]中间设计有隔板，隔板上设计有通风口。

4.如权利要求1所述的智能三相式空气净化器，其特征在于，所述排风装置包含排风箱[24]、涡轮离心风扇[14]，所述涡轮离心风扇[14]安装在排风箱[24]内部；所述排风箱[24]为六面体腔体结构，左端与水幕箱[10]相连，右端与机箱[23]相连，下端与水循环箱[25]相连，上端右侧设置有出风口[12]，出风口[12]下面安装有涡轮离心风扇[14]；所述水循环装置包含水泵[15]、水循环箱[25]，所述水循环箱[25]为六面体腔体结构，左端与水幕箱[10]相连，右端与机箱[23]相连，上端与排风箱[24]相连，所述水循环箱[25]底部安装有分别为淋浴箱喷头[3]和水幕箱喷头[9]提供水源的两个水泵[15]，两个水泵[15]出水口的一端分别与淋浴箱喷头[3]和水幕箱喷头[9]相连，进水口一端通过水管分别与淋浴箱[14]底部和水幕箱[10]底部相连；所述排风箱[24]、水循环箱[25]左端均通过隔板与水幕箱[10]隔开，排风箱[24]与水循环箱[25]之间使用隔板隔离；在排风箱[24]与水幕箱[10]之间的隔板上部设计有通风口。

5.如权利要求1所述的智能三相式空气净化器，其特征在于，所述控制装置包含电路箱[17]、用于显示环境监测装置实时监测数据的控制面板[16]、环境监测装置、用于电路控制和数据处理的处理器，所述处理器安装在机箱内部；所述电路箱[17]上端的斜面结构与机箱[23]的斜面结构相连，左端与右端分别与机箱[23]的左端与右端相连，后端与淋浴箱[4]、水幕箱[10]、排风箱[24]、水循环箱[25]相连，一起构成机箱[23]的整体结构。

6.如权利要求1所述的智能三相式空气净化器，其特征在于，所述机箱[23]包含淋浴箱[4]、水幕箱[10]、排风箱[24]、水循环箱[25]、电路箱[17]；所述机箱[23]在六面腔体结构的基础上，在上端与前端之间设计有安装控制面板[16]的斜面结构；所述机箱[23]的左端上部设计有空气进入的进风口[1]，上端靠右侧设计有空气排出的出风口[12]，斜面结构中间位置安装有控制面板[16]，前端上部中间位置安装有环境监测装置。

7.如权利要求1所述的智能三相式空气净化器，其特征在于，所述机箱[23]前端安装的环境监测装置包含CO₂传感器[18]，TVOC传感器[19]，温湿度传感器[20]，PM2.5传感器[21]。

8.如权利要求1所述的智能三相式空气净化器，其特征在于，在机箱出风口[12]和涡轮离心风扇[14]之间，安装有减小排风噪音的消音器[13]。

9.如权利要求2所述的智能三相式空气净化器，其特征在于，所述引流板[22]与淋浴箱[4]右端设计成10-20度角度布置在淋浴箱喷头[3]两侧，所述引流板[4]上设计有均匀排布的2-4mm的圆孔。

10.如权利要求1所述的智能三相式空气净化器，其特征在于，所述用于显示环境监测装置实时监测数据的控制面板[16]上设置有控制不同水箱内水泵、紫外灯运行、及选择不同净化模式的按钮开关。