CN213492669U - 一种用于水洗空气净化器的低风阻气液分离装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种用于水洗空气净化器的低风阻气液分离装置，包括第一进风管道、设置在第一进风管道侧壁的第二进风管道和设置在第二进风管道侧壁的第三进风管道，第一进风管道内设置至少一块第一蜂窝陶瓷体，第二进风管道内设置第二蜂窝陶瓷体，第二蜂窝陶瓷体布满第二进风管道截面，第一进风管道顶部设置进风口，第三进风管道顶部设置出风口。本实用新型的用于水洗空气净化器的低风阻气液分离装置，高浓度水气混合体在管道内流动，水气混合体自上而下沿重力方向通过第一蜂窝陶瓷体，被去除水雾的气流，进一步通过水平设置的第二蜂窝陶瓷体，几乎没有水滴能够通过水平设置的蜂窝陶瓷，具有高效的气分离能力，风阻低和较强的工况适应性。
Description
技术领域
本实用新型涉及空气净化器技术领域，尤其涉及一种用于水洗空气净化器的低风阻气液分离装置。
背景技术
采用在管道内多级喷射对空气进行反复清洗的技术方案，会形成高浓度的水气混合气，必然会涉及到如何低风阻高效进行气液分离的问题；气液分离器采用的分离结构很多，其分离方法有：1、重力沉降；2、折流分离；3、离心力分离；4、丝网分离；5、超滤分离；6、填料分离等，现有技术中还没有将重力沉降、折流分离和超滤分离方法综合运用的用于水洗空气净化器的低风阻气液分离装置。
发明内容
针对现有技术中存在的不足，本实用新型提供一种用于水洗空气净化器的低风阻气液分离装置，提高气液分离效率的同时具有较强的工况适应性。
高浓度水气混合体在管道内流动，水气混合体自上而下沿重力方向通过至少包含一个目数在50-200之间的竖直蜂窝陶瓷，该蜂窝陶瓷具有大于5倍以上蜂窝陶瓷孔径的长度，由于水气需要通过这么狭长的通道，水滴在布朗运动下，会碰触到孔壁而被吸附，孔壁上被吸附的水多到一定程度后，就会汇聚成水膜，在重力和流动的气流的带动下，从蜂窝陶瓷的孔内滴落，这时该孔道恢复气体的通道，继续吸附水滴，因而，需要特别强调的是该气液分离装置高浓度气液混合体自上而下通过蜂窝陶瓷。
蜂窝陶瓷是一种结构似蜂窝形状的陶瓷产品，蜂窝陶瓷无数相等的孔可以组成各种形状，由于多孔薄壁的特点，大大增加了载体的几何表面积，生产的产品，其网状孔以三角和四方为主，三角比四方承受力好得多，孔数也多些。
蜂窝陶瓷可由多种材质制成，主要材质有:堇青石、莫来石、钛酸铝、活性炭、碳化硅、活性氧化铝、氧化锆、氮化硅及堇青石一莫来石、堇青石一钛酸铝等复合基质。
通过在蜂窝陶瓷上负载各种催化剂，则可赋予蜂窝陶瓷进一步的催化功能，蜂窝陶瓷目数越小，要达到同样的水气分离效率，需要的蜂窝陶瓷的高度就越大，目数越大，孔径就越小，要达到同样的水气分离效率，需要的蜂窝陶瓷的高度就可以相应减小；当水气混合气中的水含量很高时，这时管道很容易就被吸附的水汇聚堵塞，引起风阻增大，为了避免这种情况的出现，一种优选的方案是布置两个蜂窝陶瓷，这两个蜂窝陶瓷错位布置，这样始终留有气体流通的通道；这两个蜂窝陶瓷在垂直投影面上占据了整个管道，当然，为了提高过滤效果，可以设置多个错位布置的陶瓷；被去除水雾的气流，进一步通过水平设置的目数在50-300目之间的水平蜂窝陶瓷，由于水的惯性作用，几乎没有水滴能够通过水平设置的蜂窝陶瓷，这样基本上去除了所有的水雾。
二氧化钛作为光催化材料，在杀菌除异味方面表现优异，而且其催化效果在有水的环境下会发挥得更好，水平蜂窝陶瓷内吸附有二氧化钛催化剂，搭配紫外线光的照射，可以兼具有杀菌除甲醛，除异味的功能。
本实用新型采用的技术方案是：
一种用于水洗空气净化器的低风阻气液分离装置，其中：所述分离装置包括竖直设置的第一进风管道、设置在第一进风管道侧壁并水平设置的第二进风管道和设置在第二进风管道侧壁并竖直设置的第三进风管道，所述第二进风管道的第一端设置在第一进风管道内并敞口，所述第二进风管道的第二端封闭，所述第三进风管道的第一端设置在第二进风管道内并敞口，所述第一进风管道内设置至少一块第一蜂窝陶瓷体，所述第二进风管道内设置第二蜂窝陶瓷体，所述第二蜂窝陶瓷体布满第二进风管道截面，所述第一进风管道顶部设置进风口，所述第三进风管道顶部设置出风口。
优选的是，所述的用于水洗空气净化器的低风阻气液分离装置，其中：所述第二进风管道内设置紫外灯，所述紫外灯设置在靠近第二进风管道第二端的内壁，所述第二蜂窝陶瓷体上负载有二氧化钛光催化剂涂层。
优选的是，所述的用于水洗空气净化器的低风阻气液分离装置，其中：所述第一进风管道内设置一块第一蜂窝陶瓷体时，所述第一蜂窝陶瓷体布满第一进风管道截面。
优选的是，所述的用于水洗空气净化器的低风阻气液分离装置，其中：所述第一进风管道内设置至少两块第一蜂窝陶瓷体时，所述第一进风管道内还设置第三蜂窝陶瓷体，所述第一蜂窝陶瓷体和第三蜂窝陶瓷体交错设置在第一进风管道内壁两侧。
优选的是，所述的用于水洗空气净化器的低风阻气液分离装置，其中：所述第一蜂窝陶瓷体和第三蜂窝陶瓷体在第一进风管道截面上的投影重叠，第一蜂窝陶瓷体和第三蜂窝陶瓷重叠方向的管道宽度为L0，第一蜂窝陶瓷体宽度L1，第三蜂窝陶瓷宽度L2，L1+L2>L0，所述第一蜂窝陶瓷体和蜂窝陶瓷体在管道轴线方向上具有间距D，0.25L0>D>5mm。
优选的是，所述的用于水洗空气净化器的低风阻气液分离装置，其中：所述第三蜂窝陶瓷体目数为50～200目，高度为50～100mm；所述第三蜂窝陶瓷体通过固定在第一进风管道内壁的固定件固定。
优选的是，所述的用于水洗空气净化器的低风阻气液分离装置，其中：所述第一蜂窝陶瓷体目数为50～200目，高度为50～100mm；所述第二蜂窝陶瓷体目数为50～300目，高度为30～120mm；所述第一蜂窝陶瓷体通过固定在第一进风管道内壁的固定件固定；所述第二蜂窝陶瓷体通过固定在第二进风管道内壁的固定件固定。
优选的是，所述的用于水洗空气净化器的低风阻气液分离装置，其中：所述第一蜂窝陶瓷体下端设置疏水玻璃釉层。
本实用新型的优点：
本实用新型的用于水洗空气净化器的低风阻气液分离装置，高浓度水气混合体在管道内流动，水气混合体自上而下沿重力方向通过第一蜂窝陶瓷体，被去除水雾的气流，进一步通过水平设置的第二蜂窝陶瓷体，由于水的惯性作用，几乎没有水滴能够通过水平设置的蜂窝陶瓷，基本上去除了所有的水雾，具有高效的气液分离能力，风阻低和较强的工况适应性。
附图说明
图1为本实用新型的第一蜂窝陶瓷体、第二蜂窝陶瓷体和第三蜂窝陶瓷体的截面示意图。
图2为本实用新型的第一蜂窝陶瓷体、第二蜂窝陶瓷体和第三蜂窝陶瓷体的另一截面示意图。
图3为本实用新型的高浓度气液混合体通过狭长孔被孔壁捕获的示意图。
图4为本实用新型实施例一结构示意图。
图5为本实用新型实施例二结构示意图。
图6为本实用新型实施例三结构示意图。
图7为本实用新型实施例三第一蜂窝陶瓷体结构示意图。
图8为本实用新型实施例三第三蜂窝陶瓷体结构示意图。
其中：1、第一进风管道；2、第二进风管道；3、第三进风管道；4、第一蜂窝陶瓷体；5、第二蜂窝陶瓷体；6、紫外灯；7、第三蜂窝陶瓷体。
具体实施方式
下面结合具体附图和实施例对本实用新型作进一步说明。图1和图2为典型的蜂窝陶瓷截面孔的形状。其中图1为三角形，图2为方形；蜂窝陶瓷的孔道可以设置成不同形状，从截面可以看到，蜂窝陶瓷提供了一种密集的，具有很长狭窄通道的连通结构；图3为高浓度气液混合体通过狭长孔被孔壁捕获的示意图。
实施例1：
如图1～4所示：本实施例提供一种用于水洗空气净化器的低风阻气液分离装置，其中：所述分离装置包括竖直设置的第一进风管道1、设置在第一进风管道侧壁并水平设置的第二进风管道2和设置在第二进风管道侧壁并竖直设置的第三进风管道3，所述第二进风管道2的第一端设置在第一进风管道1内并敞口，所述第二进风管道2的第二端封闭，所述第三进风管道3的第一端设置在第二进风管道2内并敞口，所述第一进风管道1内设置一块第一蜂窝陶瓷体4，所述第二进风管道2内设置第二蜂窝陶瓷体5，所述第二蜂窝陶瓷体5布满第二进风管道截面，所述第一进风管道1顶部设置进风口，所述第三进风管道3顶部设置出风口；所述第二进风管道2内设置紫外灯6，所述紫外灯6设置在靠近第二进风管道2第二端的内壁，所述第二蜂窝陶瓷体5上负载有二氧化钛光催化剂涂层；所述第一进风管道1内设置一块第一蜂窝陶瓷体4，所述第一蜂窝陶瓷体4布满第一进风管道(1)截面；所述第一蜂窝陶瓷体4目数为150目，高度为50mm；所述第二蜂窝陶瓷体5目数为150目，高度为80mm；所述第一蜂窝陶瓷体4通过固定件固定在第一进风管道1内壁，所述第二蜂窝陶瓷体5通过固定件固定在第二进风管道2内壁。
第一蜂窝陶瓷体4主要功能是气液分离，第二蜂窝陶瓷体5可以进一步滤除空气中的液滴，第一蜂窝陶瓷体4不含有催化或吸附材料，第二蜂窝陶瓷体5负载了纳米二氧化钛光催化涂层，在该第二蜂窝陶瓷体5的一端设置有紫外线灯；第一蜂窝陶瓷体4目数为150目，高度50mm，第二蜂窝陶瓷体5目数为150目，高度为80mm，第一蜂窝陶瓷体4实体部分也具有很多微小孔隙，其表面具有亲水性，并具有粗糙的表面，第一蜂窝陶瓷体4具有比较小的孔径，高浓度气液混合体在通过这些小的孔径时，被孔壁高效吸附，然而，由于第一蜂窝陶瓷体4的孔径比较小，水分子和蜂窝陶瓷孔的分子张力比较大，靠蜂窝陶瓷孔内水自身的重力，无法克服分子张力，一旦孔道被水分子完全占据，气体就无法通过，必须在气流推力的作用下，才能将液体从蜂窝陶瓷孔吹出，这势必产生比较大的风阻。
气液分离装置，孔道被占据和孔道内积水从孔道落下是一个交替的动态过程，蜂窝陶瓷的上千个通道随机处于不同的状态，而且该动态过程发生的频次和风速及气液混合体的液体含量百分比相关；优选的方案是被孔道管壁吸附的水，只在蜂窝陶瓷的末端部分完全封闭通道；在自身重力和气流的作用下，从孔道脱离；由于气体流速和气液混合体中液体含量的百分比都是一个动态过程；实际上很难完全达到该理想状态，更多需要考虑的除水的效率和风阻之间的一个平衡。
本实施例具有高效的气液分离能力，然而在气液混合体中液体含量百分比很高时，风阻增大很多，其对不同工况的适应性较差。
实施例2：
如图1～3、图5所示：本实施例提供一种用于水洗空气净化器的低风阻气液分离装置，其中：所述分离装置包括竖直设置的第一进风管道1、设置在第一进风管道侧壁并水平设置的第二进风管道2和设置在第二进风管道侧壁并竖直设置的第三进风管道3，所述第二进风管道2的第一端设置在第一进风管道1内并敞口，所述第二进风管道2的第二端封闭，所述第三进风管道3的第一端设置在第二进风管道2内并敞口，所述第一进风管道1内设置一块第一蜂窝陶瓷体4，所述第二进风管道2内设置第二蜂窝陶瓷体5，所述第二蜂窝陶瓷体5布满第二进风管道截面，所述第一进风管道1顶部设置进风口，所述第三进风管道3顶部设置出风口；所述第二进风管道2内设置紫外灯6，所述紫外灯6设置在靠近第二进风管道2第二端的内壁，所述第二蜂窝陶瓷体5上负载有二氧化钛光催化剂涂层；所述第一进风管道1内设置一块第一蜂窝陶瓷体4，所述第一蜂窝陶瓷体4布满第一进风管道(1)截面；所述第一蜂窝陶瓷体4目数为150目，高度为50mm；所述第二蜂窝陶瓷体5目数为150目，高度为80mm；所述第一蜂窝陶瓷体4通过固定件固定在第一进风管道1内壁，所述第二蜂窝陶瓷体5通过固定件固定在第二进风管道2内壁；所述第一蜂窝陶瓷体4下端设置疏水玻璃釉层；所述第一蜂窝陶瓷体4目数为80目，高度为100mm；所述第二蜂窝陶瓷体5目数为150目，高度为80mm；所述第一蜂窝陶瓷体4通过固定件固定在第一进风管道1内壁，所述第二蜂窝陶瓷体5通过固定件固定在第二进风管道2内壁。
第一蜂窝陶瓷体4实体部分也具有很多微小孔隙，其表面具有亲水性，并具有粗糙的表面，在第一蜂窝陶瓷体4末端部分上载有疏水玻璃釉层。
相比较实施例一，第一蜂窝陶瓷体4具有比较大的孔道，高浓度气液混合体在通过这些孔道时，被孔道管壁吸附，在自身重力和气流的带动下，汇聚往下流动，当水汇聚到一定量时，就会堵塞孔道，本实施例的第一蜂窝陶瓷体4具有比较大的孔道，可以具有较长的长度让水膜汇聚而不堵塞管道，同时由于该蜂窝陶瓷具有较大的孔道，可以在该蜂窝陶瓷的下端通过提拉法在孔道壁上载玻璃釉涂层，经过高温烧结后，形成具有疏水性的玻璃釉表面，该端置于下部，本实施例中，由于下部具有疏水性，水分子张力变得无足轻重，而且由于孔道孔径比较大，也能汇聚比较多的水，水自身的重量也比较大。在自身重量的作用下，水就能落下。
本实施例在取得高效气液分离效率的同时具有很低的风阻，然而由于需要在一端制备玻璃釉膜，该实施例的成本有所提高。
实施例3：
如图1～3、图6～8所示：本实施例提供一种用于水洗空气净化器的低风阻气液分离装置，其中：所述分离装置包括竖直设置的第一进风管道1、设置在第一进风管道侧壁并水平设置的第二进风管道2和设置在第二进风管道侧壁并竖直设置的第三进风管道3，所述第二进风管道2的第一端设置在第一进风管道1内并敞口，所述第二进风管道2的第二端封闭，所述第三进风管道3的第一端设置在第二进风管道2内并敞口，所述第一进风管道1内设置第一蜂窝陶瓷体4和第三蜂窝陶瓷体7，所述第二进风管道2内设置第二蜂窝陶瓷体5，所述第二蜂窝陶瓷体5布满第二进风管道截面，所述第一进风管道1顶部设置进风口，所述第三进风管道3顶部设置出风口；所述第二进风管道2内设置紫外灯6，所述紫外灯6设置在靠近第二进风管道2第二端的内壁，所述第二蜂窝陶瓷体5上负载有二氧化钛光催化剂涂层；所述第一进风管道1内设置至少两块第一蜂窝陶瓷体4时，所述第一进风管道1内还设置第三蜂窝陶瓷体7，所述第一蜂窝陶瓷体4和第三蜂窝陶瓷体7交错设置在第一进风管道1内壁两侧；所述第一蜂窝陶瓷体4和第三蜂窝陶瓷体7在第一进风管道1截面上的投影重叠，第一蜂窝陶瓷体4和第三蜂窝陶瓷7重叠方向的管道宽度为L0，第一蜂窝陶瓷体4宽度L1，第三蜂窝陶瓷7宽度L2，则L1+L2>L0，所述第一蜂窝陶瓷体4和蜂窝陶瓷体7在管道轴线方向上具有间距D，0.25L0>D>5mm；所述第三蜂窝陶瓷体7通过固定在第一进风管道1内壁的固定件固定；所述第一蜂窝陶瓷体4通过固定在第一进风管道1内壁的固定件固定；所述第二蜂窝陶瓷体5通过固定在第二进风管道2内壁的固定件固定。
本实施例采用了三块蜂窝陶瓷，第一蜂窝陶瓷体4和第三蜂窝陶瓷体7的主要功能是气液分离，而第二蜂窝陶瓷体5的功能是进一步滤除空气中的水滴；第一蜂窝陶瓷体4和第三蜂窝陶瓷体7不含有催化吸附材料，而第二蜂窝陶瓷体5负载了纳米二氧化钛光催化涂层。
第一蜂窝陶瓷体4和第三蜂窝陶瓷体7的目数为80目，高度为50mm，第二蜂窝陶瓷体5为150目，高度为80mm，第一蜂窝陶瓷体4和第三蜂窝陶瓷体7交替布置在第一进风管道1内，每一块都没有占据整个管道，而在沿管道轴线的投影面上，两块蜂窝陶瓷则占据了整个管道，具体到本实施例，则如图6和图7所示，其关系为第一蜂窝陶瓷体4宽度L1和第三蜂窝陶瓷体7的宽度L2之和大于第一进风管道1的宽度L0，两块蜂窝陶瓷交替布置并留有一定距离D。
本实施例的低风阻气液分离装置，通过将第一蜂窝陶瓷体4和第三蜂窝陶瓷体7设置在第一进风管道1两侧并交替布置后，在正常情况下，气流大部分都经过了蜂窝陶瓷孔道，将水去除，在高浓度气液混合体通过时，水滴很容易占据孔道，引起风阻增大，然而，由于在两块蜂窝陶瓷之间仍然留有气流通道，不会导致风阻急剧增加，本实施例具有更强的工况适应性，同时，由于留有的气流通道为水平方向，气流经过二次转向，如图6所示的X1第一次转向和X2第二次转向，水中的大部分水滴在惯性除水机理的作用下也能被捕获去除，本实施例在取得高效气液分离效率的同时具有较强的工况适应性。
本实用新型的用于水洗空气净化器的低风阻气液分离装置，高浓度水气混合体在管道内流动，水气混合体自上而下沿重力方向通过第一蜂窝陶瓷体，被去除水雾的气流，进一步通过水平设置的第二蜂窝陶瓷体，由于水的惯性作用，几乎没有水滴能够通过水平设置的蜂窝陶瓷，基本上去除了所有的水雾，具有高效的气液分离能力，风阻低和较强的工况适应性。
最后所应说明的是，以上具体实施方式仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照实例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。
Claims (8)
1.一种用于水洗空气净化器的低风阻气液分离装置，其特征在于：所述分离装置包括竖直设置的第一进风管道(1)、设置在第一进风管道侧壁并水平设置的第二进风管道(2)和设置在第二进风管道侧壁并竖直设置的第三进风管道(3)，所述第二进风管道(2)的第一端设置在第一进风管道(1)内并敞口，所述第二进风管道(2)的第二端封闭，所述第三进风管道(3)的第一端设置在第二进风管道(2)内并敞口，所述第一进风管道(1)内设置至少一块第一蜂窝陶瓷体(4)，所述第二进风管道(2)内设置第二蜂窝陶瓷体(5)，所述第二蜂窝陶瓷体(5)布满第二进风管道截面，所述第一进风管道(1)顶部设置进风口，所述第三进风管道(3)顶部设置出风口。
2.根据权利要求1所述的用于水洗空气净化器的低风阻气液分离装置，其特征在于：所述第二进风管道(2)内设置紫外灯(6)，所述紫外灯(6)设置在靠近第二进风管道(2)第二端的内壁，所述第二蜂窝陶瓷体(5)上负载有二氧化钛光催化剂涂层。
3.根据权利要求1所述的用于水洗空气净化器的低风阻气液分离装置，其特征在于：所述第一进风管道(1)内设置一块第一蜂窝陶瓷体(4)时，所述第一蜂窝陶瓷体(4)布满第一进风管道(1)截面。
4.根据权利要求1所述的用于水洗空气净化器的低风阻气液分离装置，其特征在于：所述第一进风管道(1)内设置至少两块第一蜂窝陶瓷体(4)时，所述第一进风管道(1)内还设置第三蜂窝陶瓷体(7)，所述第一蜂窝陶瓷体(4)和第三蜂窝陶瓷体(7)交错设置在第一进风管道(1)内壁两侧。
5.根据权利要求4所述的用于水洗空气净化器的低风阻气液分离装置，其特征在于：所述第一蜂窝陶瓷体(4)和第三蜂窝陶瓷体(7)在第一进风管道(1)截面上的投影重叠，第一蜂窝陶瓷体(4)和第三蜂窝陶瓷体(7)重叠方向的管道宽度为L0，第一蜂窝陶瓷体(4)宽度L1，第三蜂窝陶瓷体(7)宽度L2，L1+L2>L0，所述第一蜂窝陶瓷体(4)和第三蜂窝陶瓷体(7)在管道轴线方向上具有间距D，0.25L0>D>5mm。
6.根据权利要求4所述的用于水洗空气净化器的低风阻气液分离装置，其特征在于：所述第三蜂窝陶瓷体(7)目数为50～200目，高度为50～100mm；所述第三蜂窝陶瓷体(7)通过固定在第一进风管道(1)内壁的固定件固定。
7.根据权利要求1所述的用于水洗空气净化器的低风阻气液分离装置，其特征在于：所述第一蜂窝陶瓷体(4)目数为50～200目，高度为50～100mm；所述第二蜂窝陶瓷体(5)目数为50～300目，高度为30～120mm；所述第一蜂窝陶瓷体(4)通过固定在第一进风管道(1)内壁的固定件固定；所述第二蜂窝陶瓷体(5)通过固定在第二进风管道(2)内壁的固定件固定。
8.根据权利要求1所述的用于水洗空气净化器的低风阻气液分离装置，其特征在于：所述第一蜂窝陶瓷体(4)下端设置疏水玻璃釉层。
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