CN216897707U - 气态分子污染物吸附装置 - Google Patents

Abstract

本申请实施例提供了一种气态分子污染物吸附装置，壳体上设置有进风口、出风口以及用于与室外连通的排污口；传感器设置在出风口和吸附材料之间，用于检测经过吸附材料吸附后的空气中的气态分子污染物浓度；加热器设置在吸附材料和进风口之间，用于在气态分子污染物的浓度大于等于第一阈值时加热由进风口进入的空气；空气驱动装置用于驱动空气经过进风口进入吸附材料，并在气态分子污染物的浓度大于等于第一阈值时从排污口排出，在气态分子污染物的浓度小于第一阈值时从出风口排出。不通过新风置换仅通过对室内空气进行处理就完成了室内空气的清洁，降低了气态分子污染物的浓度，解决了相关技术中新风置换导致的占用室内空间大、耗能高的问题。

Description

气态分子污染物吸附装置

技术领域

本申请实施例涉及空气净化技术领域，尤其涉及一种气态分子污染物吸附装置。

背景技术

部分家具及装修所用建材会缓慢释放一些有害气体，例如醛、TVOC、臭氧、苯、甲苯、二甲苯等，人体活动也会不断的排出二氧化碳，上述有害气体在室内相对密闭的环境中逐渐积累并达到一定浓度后，严重影响居住人的身体健康。

相关技术中，为了改善室内的空气质量，通常设置新风置换系统。新风置换系统将室内空气排放到室外，并将室外新鲜空气注入室内，完成对室内空气的置换。

然而，一方面新风置换系统占用室内面积较大；另一方面，当室内空气需要制冷或制热时，对室内空气进行置换后需要重新对室内空气制冷或制热，能耗较大。

实用新型内容

本申请实施例提供一种气态分子污染物吸附装置，用于至少部分解决相关技术中新风置换系统占用室内面积大，且当室内空气需要制冷或制热时，对室内空气进行置换后需要重新对室内空气制冷或制热，能耗较大的问题。

本申请实施例提供的一种气态分子污染物吸附装置，包括壳体以及设置在所述壳体内的吸附材料、空气驱动装置、加热器、传感器，

所述壳体上设置有进风口、出风口以及用于与室外连通的排污口；

所述传感器设置在所述出风口和所述吸附材料之间，用于检测经过所述吸附材料吸附后的空气中的气态分子污染物浓度；

所述加热器设置在所述吸附材料和所述进风口之间，用于在所述气态分子污染物的浓度大于等于第一阈值时加热由所述进风口进入的空气；

所述空气驱动装置用于驱动空气经过所述进风口进入所述吸附材料，并在所述气态分子污染物的浓度大于等于所述第一阈值时从所述排污口排出，在所述气态分子污染物的浓度小于所述第一阈值时从所述出风口排出。

可选地，所述空气驱动装置包括风机和通断阀，

所述风机用于驱动空气流动；

所述通断阀用于在所述气态分子污染物的浓度大于等于所述第一阈值时控制出风口关闭排污口开启，在所述气态分子污染物的浓度小于所述第一阈值时控制出风口开启排污口关闭。

可选地，所述通断阀包括第一通断阀和第二通断阀，所述第一通断阀设置在所述出风口处，用于控制所述出风口开启和关闭；所述第二通断阀设置在所述排污口处，用于控制所述排污口开启或关闭。

可选地，所述传感器包括第一传感器和第二传感器，所述第一传感器设置在所述出风口处，所述第二传感器设置在所述排污口处。

可选地，沿空气的流动方向，所述壳体内部依次设置有第一腔体、第二腔体、第三腔体、第四腔体，所述进风口设置在所述第一腔体的侧壁上，所述加热器设置在所述第二腔体内，所述吸附材料设置在所述第三腔体内，所述出风口和所述排污口设置在所述第四腔体的侧壁上，所述传感器设置在所述第四腔体内。

可选地，所述第一腔体、所述第二腔体、所述第三腔体和所述第四腔体沿竖直方向由下而上依次层叠设置。

可选地，所述第三腔体和所述第四腔体之间还设置有第五腔体，所述空气驱动装置包括风机，所述风机设置在所述第五腔体内。

可选地，所述吸附材料包括硅胶、粉煤灰、分子筛、活性炭、碳纳米管、合成沸石、多孔氧化铝、金属有机骨架中的一个或多个。

可选地，所述进风口处设置有第三传感器，所述第三传感器用于检测由所述进风口进入的空气中气态分子污染物浓度。

可选地，所述进风口上设置有过滤网。

可选地，所述加热器包括电阻式加热器、红外线加热管或电磁加热器；其中，所述电阻式加热器包括电阻丝、陶瓷加热器、电阻圈、石英管，所述电磁加热器包括电磁炉、电磁灶。

可选地，所述吸附材料结构摆放形式包括W形式、水平一字形式，所述吸附材料的截面网格形式不包括蜂窝、方形、圆形、三角形、多边形。

本申请实施例中的气态分子污染物吸附装置，通过驱动装置将室内空气吸入壳体内，再利用壳体内的吸附材料吸附空气内的气态分子污染物，然后将吸附后的空气重新排出到室内，也就是说不通过新风置换仅通过对室内空气进行处理就完成了室内空气的清洁，降低了气态分子污染物的浓度，解决了相关技术中新风置换导致的占用室内空间大、耗能高的问题。并且，当吸附材料趋于饱和时，加热器加热空气进而使吸附材料温度升高从而发生化学反应，将吸附材料吸附的气态分子污染物释放出来并通过排污口排出到室外，实现了吸附材料的循环利用。

附图说明

图1为本申请实施例提供的气态分子污染物吸附装置吸附状态示意图；

图2为本申请实施例提供的气态分子污染物吸附装置自清洁状态示意图。

附图标记：

10-进风口；

20-加热器；

30-吸附材料；

41-风机；

42-第一通断阀；

43-第二通断阀；

51-第一传感器；

52-第二传感器；

53-第三传感器；

60-出风口；

70-排污口。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

相关技术中，为了改善室内的空气质量，通常设置新风置换系统，新风置换系统通过出风管道将室内的空气排到室外，并通过进风管道将室外的新鲜空气注入到室内。然而一方面，新风置换系统的设备和管道往往体积较大，占用室内空间比较大。另一方面，为保证新风的清洁度，新风置换系统在将室外空气注入室内前需要通过过滤装置对空气进行过滤，而室外空气中往往漂浮有大量灰尘等杂质，导致新风置换系统的过滤装置在短时间使用后便会被堵塞。再一方面，当室内空气需要制冷或制热以提高用户舒适度时，新风置换系统将已经制冷或制热过的室内空气排出室外，同时通过新风置换系统新注入的室外新鲜空气需要被制冷或制热到室内温度，这就导致换热设备的能耗升高。

有鉴于此，本申请实施例提供了一种气态分子污染物吸附装置，通过直接吸附室内空气的气态分子污染物来保持室内空气的清洁，至少部分解决了现有新风置换系统存在的问题。

下面结合附图对本申请实施例提供的气态分子污染物吸附装置进行详细说明。

图1为本申请实施例提供的气态分子污染物吸附装置吸附状态示意图；

图2为本申请实施例提供的气态分子污染物吸附装置自清洁状态示意图。

如图1和图2所示，本申请实施例提供的气态分子污染物吸附装置包括吸附状态和自清洁状态两种工作状态。吸附状态下，气态分子污染物吸附装置将室内空气吸入并吸附其中的气态分子污染物，后将吸附后的空气再次排出到室内。自清洁状态下，气态分子污染物吸附装置将室内空气吸入，后携带气态分子污染物吸附装置收集的气态分子污染物一起排出到室外。

气态分子污染物吸附装置包括壳体以及设置在壳体内的吸附材料30、空气驱动装置、加热器20、传感器。

壳体作为气态分子污染物吸附装置的骨架，用于支撑并安装其他零部件并形成空气流通的风道。壳体可以为薄壁结构，其形状可以为长方体、正方体、圆柱体以及圆锥台等形状，本申请实施例对比不作限定。

壳体上设置有进风口10、出风口60以及排污口70。进风口10和出风口60用于将壳体内部空间和室内空间连通，排污口70用于将壳体内部空间和室外空间连通，吸附状态下空气由进风口10进入壳体并由出风口60排出壳体，自清洁状态下空气由进风口10进入壳体并由排污口70排出室外。示例性地，进风口10、出风口60以及排污口70可以为开设在壳体上的开口。

在一些实施方式中，为防止昆虫等进入壳体内，在进风口10、出风口60以及排污口70中的至少一个上设置有过滤网。进一步地，在防止昆虫进入的同时，可以通过提高过滤网的目数来对室内空气进行过滤。过滤网的目数可以根据实际需要灵活选择。

吸附材料30设置在壳体内，在吸附状态下吸附空气中的气态分子污染物，在自清洁状态下可以释放吸附的气态分子污染物。示例性地，本申请实施例中的吸附材料30可以重复利用，常温下可以吸附空气中的气态分子污染物，加热状态下可以释放吸附的气态分子污染物。吸附材料30包括硅胶、粉煤灰、分子筛、活性炭、碳纳米管、合成沸石、多孔氧化铝、金属有机骨架中的一个或多个。

传感器用于检测经过吸附材料30吸附后的空气中的气态分子污染物浓度，当检测到的气态分子污染物浓度小于第一阈值时，表明吸附材料30的吸附效果满足要求，气态分子污染物吸附装置维持吸附状态。当检测到的气态分子污染物浓度大于等于第一阈值时，表明吸附材料30的吸附效果不满足要求，需要自清洁，进入自清洁状态。其中，传感器的种类、型号在此不作限定，只要能检测二氧化碳、醛、TVOC、臭氧、苯、甲苯、二甲苯中的至少一种气体的浓度即可。实际应用时，第一阈值可以根据吸附材料30的性质及室内空气的气态分子污染物浓度灵活选取。

传感器可以设置在出风口60和吸附材料30之间，这样传感器检测的是经过吸附材料30吸附过的空气，检测结果更加准确。

在一些实施方式中，传感器包括第一传感器51和第二传感器52，第一传感器51用于检测吸附状态下经过吸附材料30吸附后的空气中的气态分子污染物浓度，第二传感器52用于检测自清洁状态下吸附材料30释放的气态分子污染物浓度，当气态分子污染物的浓度低于第二阈值时，表明吸附材料30已经释放完成。第一传感器51设置在出风口60处，使检测结果更加准确。第二传感器52设置在排污口70处，使检测结果更加准确。

加热器20设置在吸附材料30和进风口10之间，用于在气态分子污染物的浓度大于等于第一阈值时加热由进风口10进入的空气。空气由进风口10进入壳体后先经过加热器20加热再进入吸附材料30中，这样空气中的热量传递给吸附材料30，使吸附材料30的温度升高进而发生化学反应，将吸附的气态分子污染物释放到壳体内，再由排污口排出。示例性地，加热器20设置在吸附材料30和进风口10之间靠近吸附材料30的一侧，这样可以防止加热后的空气在流动的过程中损失热量。其中，加热器20可以参考现有技术中的加热装置，例如电阻丝等，本申请实施例对此不作限定。

在吸附状态下，即传感器检测到的气态分子污染物的浓度小于第一阈值时，空气驱动装置用于驱动空气由进风口10进入壳体，经过吸附材料30后由出风口60排出到室内。在自清洁状态下，即传感器检测到的气态分子污染物的浓度大于等于第一阈值时，空气驱动装置用于驱动空气由进风口10进入壳体，先经过加热器20加热再进入吸附材料30，后由排污口70排出到室外。

在一些实施方式中，空气驱动装置包括风机41和通断阀，风机41用于驱动空气流动，通断阀用于控制吸附后的空气由出风口60排出还是由排污口70排出。具体地，在自清洁状态下，通断阀用于控制出风口60关闭排污口70开启，在吸附状态下，用于控制出风口60开启排污口70关闭。

在一些实施方式中，通断阀包括第一通断阀42和第二通断阀43，第一通断阀42设置在出风口60处，用于控制出风口60开启和关闭；第二通断阀43设置在排污口70处，用于控制排污口70开启或关闭。其中，通断阀可以选用现有技术中的阀门装置，只要能实现出风口60和排污口70的开启和关闭即可。

可以理解的是，空气驱动装置也可以不包括通断阀，而包括第一风机41和第二风机41，其中第一风机41设置在出风口60处，第二风机41设置在排污口70处。在吸附状态下，第一风机41工作，第二风机41不工作，第一风机41将空气由进风口10吸入，经过吸附材料30后由出风口60排出。在自清洁状态下，第二风机41工作，第一风机41不工作，第二风机41将空气由进风口10吸入后，依次经过加热器20、吸附材料30后由排污口70排出。

本申请实施例中的气态分子污染物吸附装置，通过驱动装置将室内空气吸入壳体内，再利用壳体内的吸附材料30吸附空气内的气态分子污染物，然后将吸附后的空气重新排出到室内，也就是说不通过新风置换仅通过对室内空气进行处理就完成了室内空气的清洁，降低了气态分子污染物的浓度，解决了相关技术中新风置换导致的占用室内空间大、耗能高的问题。并且，当吸附材料30趋于饱和时，加热器20加热空气进而使吸附材料30温度升高从而发生化学反应，将吸附材料30吸附的气态分子污染物释放出来并通过排污口70排出到室外，实现了吸附材料30的循环利用。

在一些实施方式中，沿空气的流动方向，壳体内部依次设置有第一腔体、第二腔体、第三腔体、第四腔体，进风口10设置在第一腔体的侧壁上，加热器20设置在第二腔体内，吸附材料30设置在第三腔体内，出风口60和排污口70设置在第四腔体的侧壁上，传感器设置在第四腔体内。将壳体内部分为若干腔体可以使装配和维修更加方便。示例性地，在第一腔体上间隔设置由若干进风口10，以降低进风阻力。

进一步地，第一腔体、第二腔体、第三腔体和第四腔体沿竖直方向由下而上依次层叠设置。室内空气中的气态分子污染物大部分分子量较大，密度较大，因此进风口10设置在下方，空气由下向上流动，使吸附效果更好。当然，第一腔体、第二腔体、第三腔体和第四腔体也可以沿水平方向依次设置。

在一些实施方式中，第三腔体和第四腔体之间还设置有第五腔体，空气驱动装置包括风机41，风机41设置在第五腔体内，此时风机41处产生负压，使进风口10处的空气被吸入吸附材料30中。当然，风机41也可以设置在进风口10和吸附材料30之间，风机41将空气吹入吸附材料30中。相对于风机41设置在吸附材料30和进风口10之间，风机41将进风口10处的空气吸入吸附材料30中，吸附材料30内部的气压更加均匀，吸附效果更好。

在一些实施方式中，进风口10处设置有第三传感器53，第三传感器53用于检测由进风口10进入的空气中气态分子污染物浓度。通过第三传感器53检测的空气中气态分子污染物的浓度，可以相应调整第一阈值和第二阈值的取值。另外，气态分子污染物吸附装置还可以包括显示装置、语音提示装置中的至少一个，以实时反馈当前空气中气态分子污染物的浓度。

最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者终端设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者终端设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者终端设备中还存在另外的相同要素。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，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。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型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实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (12)

1.一种气态分子污染物吸附装置，其特征在于，包括壳体以及设置在所述壳体内的吸附材料、空气驱动装置、加热器、传感器，

所述壳体上设置有进风口、出风口以及用于与室外连通的排污口；

所述传感器设置在所述出风口和所述吸附材料之间，用于检测经过所述吸附材料吸附后的空气中的气态分子污染物浓度；

所述加热器设置在所述吸附材料和所述进风口之间，用于在所述气态分子污染物的浓度大于等于第一阈值时加热由所述进风口进入的空气；

所述空气驱动装置用于驱动空气经过所述进风口进入所述吸附材料，并在所述气态分子污染物的浓度大于等于所述第一阈值时从所述排污口排出，在所述气态分子污染物的浓度小于所述第一阈值时从所述出风口排出。

2.根据权利要求1所述的气态分子污染物吸附装置，其特征在于，所述空气驱动装置包括风机和通断阀，

所述风机用于驱动空气流动；

所述通断阀用于在所述气态分子污染物的浓度大于等于所述第一阈值时控制出风口关闭排污口开启，在所述气态分子污染物的浓度小于所述第一阈值时控制出风口开启排污口关闭。

3.根据权利要求2所述的气态分子污染物吸附装置，其特征在于，所述通断阀包括第一通断阀和第二通断阀，所述第一通断阀设置在所述出风口处，用于控制所述出风口开启和关闭；所述第二通断阀设置在所述排污口处，用于控制所述排污口开启或关闭。

4.根据权利要求1所述的气态分子污染物吸附装置，其特征在于，所述传感器包括第一传感器和第二传感器，所述第一传感器设置在所述出风口处，所述第二传感器设置在所述排污口处。

5.根据权利要求1所述的气态分子污染物吸附装置，其特征在于，沿空气的流动方向，所述壳体内部依次设置有第一腔体、第二腔体、第三腔体、第四腔体，所述进风口设置在所述第一腔体的侧壁上，所述加热器设置在所述第二腔体内，所述吸附材料设置在所述第三腔体内，所述出风口和所述排污口设置在所述第四腔体的侧壁上，所述传感器设置在所述第四腔体内。

6.根据权利要求5所述的气态分子污染物吸附装置，其特征在于，所述第一腔体、所述第二腔体、所述第三腔体和所述第四腔体沿竖直方向由下而上依次层叠设置。

7.根据权利要求5所述的气态分子污染物吸附装置，其特征在于，所述第三腔体和所述第四腔体之间还设置有第五腔体，所述空气驱动装置包括风机，所述风机设置在所述第五腔体内。

8.根据权利要求1所述的气态分子污染物吸附装置，其特征在于，所述吸附材料包括硅胶、粉煤灰、分子筛、活性炭、碳纳米管、合成沸石、多孔氧化铝、金属有机骨架中的一个。

9.根据权利要求1所述的气态分子污染物吸附装置，其特征在于，所述进风口处设置有第三传感器，所述第三传感器用于检测由所述进风口进入的空气中气态分子污染物浓度。

10.根据权利要求1所述的气态分子污染物吸附装置，其特征在于，所述进风口上设置有过滤网。

11.根据权利要求1所述的气态分子污染物吸附装置，其特征在于，所述加热器包括电阻式加热器、红外线加热管或电磁加热器；其中，所述电阻式加热器包括电阻丝、陶瓷加热器、电阻圈、石英管，所述电磁加热器包括电磁炉、电磁灶。

12.根据权利要求1所述的气态分子污染物吸附装置，其特征在于，所述吸附材料结构摆放形式包括W形式、水平一字形式，所述吸附材料的截面网格形式不包括蜂窝、方形、圆形、三角形、多边形。

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