濕式空氣凈化器和濕式空氣凈化方法
【專利摘要】本申請?zhí)峁┝藵袷娇諝鈨艋鳎ǖ撞亢捅?，所述底部和壁共同限定用于容納溶液的空間；設(shè)置于濕式空氣凈化器外表面的進(jìn)氣口；以及設(shè)置于所述底部的出氣孔陣列，其中所述出氣孔的孔徑不大于0.4mm，所述出氣孔在所述底部的分布密度不小于3000個/m2；和設(shè)置于所述進(jìn)氣口和出氣孔之間的氣泵。本申請還提供了一種水處理空氣凈化法。
【專利說明】濕式空氣凈化器和濕式空氣凈化方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本申請涉及空氣凈化器以及空氣凈化方法。具體而言，本申請涉及濕式空氣凈化器和濕式空氣凈化方法，例如，基于水的空氣凈化。

【背景技術(shù)】
[0002]室內(nèi)空氣的質(zhì)量對人體的健康有重大的影響，在一些人員眾多的場所，如車站、醫(yī)院、污水處理廠、實驗室內(nèi)，對人體有益的氧氣含量稀少，負(fù)氧離子濃度則很低，而對人體有害的粉塵、病菌、化學(xué)氣體成分則特別高，這種情況對人體的健康極為不利。因此，當(dāng)前如何改善空氣質(zhì)量的問題已經(jīng)成為環(huán)保部門的一項重要問題，國家環(huán)保局已經(jīng)制定了《室內(nèi)空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》，并針對幾種主要污染源引入了空氣污染指數(shù)作為空氣質(zhì)量好壞評定的指標(biāo)。
[0003]離子法是目前在空氣凈化中應(yīng)用的一種方法，依靠離子的強(qiáng)氧化能力，可在短時間內(nèi)使空氣中的有害氣體發(fā)生氧化降解反應(yīng)，最后生成水、二氧化碳等對人體無害的小分子化合物?，F(xiàn)在市場上應(yīng)用離子法凈化空氣的裝置多是由離子發(fā)射管、供能裝置、風(fēng)機(jī)及管道組成，其離子量和風(fēng)量由設(shè)計決定，在使用中不可調(diào)整。由于實際中有害氣體的濃度是不斷變化的，經(jīng)常會出現(xiàn)離子量不足和過剩的狀況。
[0004]而依靠固態(tài)介質(zhì)通過簡單吸附空氣顆粒物來進(jìn)行空氣初級凈化的方法，僅能實現(xiàn)對空氣中較大顆粒的單一吸附，且吸附介質(zhì)若不能及時更換則會滋生有害物質(zhì)，經(jīng)過循環(huán)路徑造成空氣二次污染。
[0005]目前，本領(lǐng)域仍需要新的空氣凈化器和凈化方法，本申請滿足了這一需求。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]第一方面，本申請?zhí)峁┝藵袷娇諝鈨艋?，包?
[0007]底部和壁，所述底部和壁共同限定用于容納溶液的空間；
[0008]設(shè)置于濕式空氣凈化器外表面的進(jìn)氣口 ；
[0009]設(shè)置于所述底部的出氣孔陣列，其中所述出氣孔的孔徑不大于0.4mm(例如不大于0.3,0.2,0.1mm或更小)，所述出氣孔在所述底部的分布密度不小于3000個/m2(例如不小于 4000、5000、6000、7000、8000、9000、10000 個 /m2 或更多)；
[0010]設(shè)置于所述進(jìn)氣口和出氣孔之間的氣泵。
[0011]在一些實施方案中，空氣凈化器還包括液泵和設(shè)置于空氣凈化器上部的噴霧頭，所述液泵能將容納于空氣凈化器中的液體泵出，并經(jīng)加壓后輸送至所述噴霧頭噴出。
[0012]在一些實施方案中，在所述氣泵與出氣孔之間的連接管道上還設(shè)置有過濾器，優(yōu)選為基于尺寸截留濾膜的過濾器，例如濾菌膜、PMltl濾膜和/或PM2.5濾膜，或者為基于活性炭的過濾器。
[0013]在一些實施方案中，所述底部還設(shè)置有氣體分散器，使得氣體能夠從所述底部上的各個出氣口均勻排出。
[0014]在一些實施方案中，濕式空氣凈化器還包括設(shè)置在空氣凈化器上部的除濕材料層。
[0015]第二方面，本申請?zhí)峁┝艘环N水處理空氣凈化法，其特征在于:利用水吸附氣體顆粒物法或水霧噴淋吸附氣體顆粒物法來凈化室內(nèi)空氣，即通過微孔將氣體注入水中，氣體變成水泡翻滾冒出水面，同時水把氣泡的顆粒物吸附，起到過濾氣體的作用，同時使水中的有氧物質(zhì)釋放；或用水霧噴淋室內(nèi)空氣，利用水霧中的水分吸附空氣中的顆粒物，從而起到凈化空氣的目的。
[0016]在一些實施方案中，水處理空氣凈化法的具體操作過程是:利用氣泵把氣體通過微孔過濾膜注入盛水的容器底部內(nèi)，讓氣體從容器底部自然浮出，氣體會在上升的過程中與水交接，水會吸附氣體粘附的顆粒物，從而到達(dá)過濾氣體的作用；或者用水霧噴淋，通過氣泵把氣體注入密封的容器底部，容器四周用水泵抽水噴霧，讓氣體自然從底部穿過噴水霧的過程中，水霧會把氣體中的大部分附著物粘附沉入容器底部，潔凈的氣體就會從容器項部釋放出來。
[0017]附圖簡要說明
[0018]提供以下附圖僅為了說明本申請的一些實施方案，其中相似的元件用相似的參考標(biāo)記指代。
[0019]圖1顯示了按照本申請的一個實施方案的濕式空氣凈化器的示意圖。
[0020]圖2顯示了按照本申請的一個實施方案的濕式空氣凈化器的示意圖。
[0021]圖3顯示了按照本申請的一個實施方案的濕式空氣凈化器的示意圖。
[0022]圖4顯示了按照本申請的一個實施方案的濕式空氣凈化器的示意圖。
具體實施方案
[0023]參考以下描述和附圖能夠進(jìn)一步理解本申請的各項發(fā)明，其中相同/相似的元件用相同/相似的附圖標(biāo)記指示。應(yīng)當(dāng)理解，附圖中所示的各個部件為示意圖的形式，并非嚴(yán)格按照真實比例繪制。還應(yīng)當(dāng)理解，附圖中所示的各個部件并不是實施本申請的各項發(fā)明所必需的，例如，權(quán)利要求中未述及的技術(shù)特征并非是實施本申請的各項發(fā)明所必需的。此夕卜，附圖中未詳細(xì)示出各部件的連接關(guān)系/結(jié)構(gòu)，本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)以下描述能夠理解相關(guān)技術(shù)特征。下文中對各個技術(shù)特征做出的描述和說明并不是僅適合于附圖所示的實施方案，而是應(yīng)當(dāng)理解為適合于本申請的所有實施方案，除非明顯存在矛盾。
[0024]圖1顯示了按照本申請的一個實施方案的濕式空氣凈化器100，其包括底部101和壁102，底部101和壁102共同限定了用于容納溶液110的空間?？諝鈨艋?00是使用水或水溶液等作為過濾介質(zhì)，其成本低、便于獲得和更換，這是本申請的空氣凈化器的優(yōu)勢之一。在使用水溶液等作為過濾介質(zhì)時，水溶液中可添加具有除菌、吸附等功能的物質(zhì)。在一個具體實施方案中，水溶液為含納米銀的懸浮液。納米銀的除菌、除異味的功能是本領(lǐng)域技術(shù)人員所公知的。
[0025]在空氣凈化器100的下部外表面設(shè)置有進(jìn)氣口 103。在空氣凈化器100的中設(shè)置有氣泵104。氣泵104可以為本領(lǐng)域中常用的小型氣泵，例如膜式氣泵。
[0026]在底部101上設(shè)置有出氣孔陣列，本文中也稱為微孔陣列或相類似術(shù)語。由于本申請的出氣孔的尺寸非常小，故未顯不于圖1中。在一些實施方案中，出氣孔的孔徑不大于0.4mm,出氣孔在底部的分布密度不小于3000個/m2。本申請的發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，通過這樣的微孔陣列設(shè)置能夠顯著提高過濾效率，這也是本申請的空氣凈化器的優(yōu)勢之一。不希望被特定理論束縛的情況下，采用本申請的微孔陣列，能夠增加空氣與水的接觸面積，增強(qiáng)水對空氣中的污染物質(zhì)(例如，顆粒物、粉塵、細(xì)菌)等的黏附作用，同時從微孔中冒出的微小氣泡在水或水溶液中上升過程中易于翻滾或破裂(爆炸)，增強(qiáng)其與水或溶質(zhì)的相互作用。
[0027]在出氣孔下方設(shè)置有氣體分散器105，使得氣體能夠從底部101上的各個出氣口均勻排出。
[0028]空氣凈化器100還包括設(shè)置在其上部的除濕材料層106，除濕材料層106的作用是保持凈化后空氣的干爽。在一些實施方案中，除濕材料層106是可以拆卸和更換的。例如，當(dāng)室內(nèi)環(huán)境比較干燥時，可以去除除濕材料層106，此時空氣凈化器100還具有空氣加濕器的作用。能夠?qū)崿F(xiàn)除濕功能的材料是本領(lǐng)域技術(shù)人員所公知的。在一些實施方案中，除濕材料層的材料為具有高疏水性和高疏油性的高分子蜂窩狀微孔膜。
[0029]圖1中還顯示了用于控制面板107、氣體連接管道108和凈化空氣出口 109?？刂泼姘?07可用于控制空氣凈化器100的開關(guān)、出氣量(通過控制氣泵的功率)等等。這些部件和裝置的功能和配置是本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠理解的。
[0030]圖2顯示了按照本申請的一個實施方案的濕式空氣凈化器200，其包括底部201 (設(shè)置有微出氣孔(未顯示))、壁202、進(jìn)氣口 203、氣泵204、氣體分散器205、除濕材料層206、控制面板207、氣體連接管道208和凈化空氣出口 209?？諝鈨艋?00與圖1所示的空氣凈化器100在上述部件的配置上可以大體上相同。
[0031]空氣凈化器200與圖1所示的空氣凈化器100的不同之處包括:在氣泵204與出氣孔之間的連接管道208上設(shè)置有過濾器211。在一些實施方案中，過濾器211是膜過濾部件，其被配置為能夠截留具有目標(biāo)尺寸的顆粒。濾膜可以為有機(jī)材質(zhì)濾膜或無機(jī)材質(zhì)濾膜。具有不同截留尺寸的濾膜可以通過商購獲得。膜過濾部件特別適合于過濾可吸入顆粒物、花粉或細(xì)菌等具有一定的已知尺寸的物質(zhì)。在一些具體方案中，過濾器211中設(shè)置有濾菌膜、PM10濾膜或PM2.5濾膜等。過濾器211的設(shè)置能夠先對空氣進(jìn)行初步凈化，提高空氣凈化質(zhì)量，這也是本申請的空氣凈化器的優(yōu)勢之一。
[0032]在一些實施方案中，過濾器211可以是活性炭吸附過濾部件?；钚蕴渴嵌嗫椎墓腆w炭質(zhì)，具有較大的比表面積和很強(qiáng)的吸附功能，是空氣凈化和液體凈化中常用的吸附材料。
[0033]圖3顯示了按照本申請的一個實施方案的濕式空氣凈化器300，其包括底部301 (設(shè)置有微出氣孔(未顯示))、壁302、進(jìn)氣口 303、氣泵304、氣體分散器305、除濕材料層306、控制面板307、氣體連接管道308和凈化空氣出口 309?？諝鈨艋?00與圖1或圖2所示的空氣凈化器100或200在上述部件的配置上可以大體上相同。圖3中還顯示了插頭315、導(dǎo)線316和電源模塊317，這三個部件的配置和功能也是本領(lǐng)域技術(shù)人員所公知的。
[0034]空氣凈化器300與圖1或2所示的空氣凈化器100或200的不同之處主要在于:還包括液泵313和設(shè)置于空氣凈化器300上部的噴霧頭312，液泵313能將容納于空氣凈化器300中的液體310泵出，并經(jīng)加壓后通過管道314輸送至噴霧頭312噴出。液泵313可以為本領(lǐng)域中常用的小型加壓液泵。空氣凈化器300中設(shè)置有兩個噴霧頭312。在一些其他實施方案中，可以設(shè)置更多的噴霧頭，從而使水霧能從多方向、多角度“沖洗”空氣。本申請的發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，通過在本申請的空氣凈化器上設(shè)置噴霧頭，空氣凈化效率得到進(jìn)一步的提升，這也是本申請的空氣凈化器的優(yōu)勢之一。
[0035]圖4顯示了按照本申請的一個實施方案的濕式空氣凈化器400，其包括底部401 (設(shè)置有微出氣孔(未顯示))、壁402、進(jìn)氣口 403、氣泵304、氣體分散器405、除濕材料層406、控制面板407、氣體連接管道408、凈化空氣出口 409、噴霧頭412、液泵413、液體管道414、插頭415、導(dǎo)線416和電源模塊417。空氣凈化器400與圖3所示的空氣凈化器300在上述部件的配置上可以大體上相同。
[0036]空氣凈化器400與圖3所示的空氣凈化器300的不同之處包括:在氣泵404與出氣孔之間的連接管道408上設(shè)置有過濾器411。過濾器411的具體實施方案可參照圖2中過濾器211的實施方案。
[0037]在另一方面，本申請?zhí)峁┮环N水處理空氣凈化法，該方法將氣體通過微孔注入水中或使水霧噴淋空氣，利用水將附著在空氣內(nèi)的顆粒物進(jìn)行有效吸附，從而達(dá)到凈化空氣的目的。同時，本方法還可使水中的有氧物質(zhì)釋放，從而實現(xiàn)有氧過濾循環(huán)，避免空氣的二次污染。
[0038]本申請的水處理空氣凈化法利用水吸附氣體顆粒物法來凈化室內(nèi)空氣，即通過微孔將空氣注入水中，空氣變成小水泡后翻滾冒出水面，同時水把小氣泡的顆粒物吸附，起到過濾氣體的作用，同時使水中的有氧物質(zhì)釋放。
[0039]在具體實施方案中，利用氣泵把空氣注入盛水的容器底部內(nèi)，利用空氣密度沒有水密度高的自然法則，讓氣體從容器底部自然浮出，氣體會在上升的過程中與水交接，水會吸附氣體粘附的顆粒物，從而到達(dá)過濾氣體的作用?；蛘哂盟F噴淋，通過氣泵把空氣注入密封的容器底部，容器四周用水泵抽水噴霧，讓空氣自然從容器底部穿過噴水霧的過程中，水霧會把氣體中的大部分附著物粘附沉入容器底部，潔凈的氣體就會從容器頂部釋放出來。
[0040]在本申請的水處理空氣凈化法中，還可以利用水霧噴淋室內(nèi)空氣,利用水霧中的水分吸附空氣中的顆粒物，從而起到凈化空氣的目的。
[0041]本申請的水處理空氣凈化法利用水吸附氣體顆粒物法或水霧噴淋吸附氣體顆粒物法來凈化室內(nèi)空氣，即使水黏塵埃顆粒的除塵方式合理地介入空氣凈化的過程，比常規(guī)的空氣過濾方法更容易除去空氣中最微小的塵埃顆粒。同時，可使水中的有氧物質(zhì)釋放，從而實現(xiàn)有氧過濾循環(huán)，避免空氣的二次污染。
[0042]實施例
[0043]提供以下實施例進(jìn)一步說明本申請的示例性實施方案以及實現(xiàn)的優(yōu)勢。
[0044]實施例1 (比較實施例)
[0045]按照圖1所示的模式，制造空氣凈化器1，其中出氣孔的孔徑為0.4mm,出氣面積為800cm2,出氣孔在底部的分布密度為3000個/m2。
[0046]除了出氣孔的配置之外，按照空氣凈化器I的框架制造對比空氣凈化器1，其中對比空氣凈化器I的底部只設(shè)置了單個的孔，并且使該單個孔的出氣面積基本等同于空氣凈化器I的底部的全部微出氣孔的面積之和。
[0047]在同一室內(nèi)環(huán)境中，在保證氣泵功率相同的情況下，采用PM2.5監(jiān)測儀測試空氣凈化器I和對比空氣凈化器I凈化前后空氣中pm2.5的含量。結(jié)果表明空氣凈化器I比對比空氣凈化器I的PM2.5清除率高90%。
[0048]實施例2
[0049]在空氣凈化器I的基礎(chǔ)上，分別按照圖2、3、4的模式加裝過濾器(濾菌膜)、噴霧頭以及過濾器和噴霧頭，分別得到空氣凈化器2、3、4。
[0050]按照實施例1中的測試，測試空氣凈化器2、3、4的PM2.5清除效果。結(jié)果表明:空氣凈化器2、3、4的PM2.5清除率分別比空氣凈化器I高8 %、5 %、9 %。
[0051]盡管已經(jīng)相似描述了本申請的各項發(fā)明以及它們的優(yōu)勢，但是應(yīng)當(dāng)理解，在不脫離權(quán)利要求所界定的實質(zhì)和范圍的情況下，可以進(jìn)行各種改變、替換以及變化。此外，本申請的范圍不意圖被局限于說明書中描述的過程、裝置、制備、物質(zhì)組成、手段、方法或步驟的具體實施方案。正如本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)本申請的公開內(nèi)容能容易理解地那樣，已存在的或隨后開發(fā)的能與本文所述的實施方案執(zhí)行基本相同的功能或?qū)崿F(xiàn)基本相同的結(jié)果的過程、裝置、制備、物質(zhì)組成、手段、方法或步驟可以用于本申請中。
[0052]本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解的是，在不脫離權(quán)利要求所界定的寬范圍的情況下，可以對本申請的各項發(fā)明進(jìn)行各種修改和變化，并且其中一部分的修改和變化在上文中已進(jìn)行了討論，其他的那些修改和變化也是本領(lǐng)域技術(shù)人員容易理解的。
【權(quán)利要求】
1.濕式空氣凈化器，包括: 底部和壁，所述底部和壁共同限定用于容納溶液的空間； 設(shè)置于濕式空氣凈化器外表面的進(jìn)氣口； 設(shè)置于所述底部的出氣孔陣列，其中所述出氣孔的孔徑不大于0.4_，所述出氣孔在所述底部的分布密度不小于3000個/m2 ;以及 設(shè)置于所述進(jìn)氣口和出氣孔之間的氣泵。
2.如權(quán)利要求1所述的濕式空氣凈化器，還包括液泵和設(shè)置于空氣凈化器上部的噴霧頭，所述液泵能將容納于空氣凈化器中的液體泵出，并經(jīng)加壓后輸送至所述噴霧頭噴出。
3.如權(quán)利要求1或2所述的濕式空氣凈化器，在所述氣泵與出氣孔之間的連接管道上還設(shè)置有過濾器，優(yōu)選為基于尺寸截留濾膜的過濾器，例如濾菌膜、PMltl濾膜和/或PM2.5濾膜，或者為基于活性炭的過濾器。
4.如權(quán)利要求1-3中任一項所述的濕式空氣凈化器，所述底部還設(shè)置有氣體分散器，使得氣體能夠從所述底部上的各個出氣口均勻排出。
5.如權(quán)利要求1-4中任一項所述的濕式空氣凈化器，還包括設(shè)置在空氣凈化器上部的除濕材料層。
6.一種水處理空氣凈化法，其特征在于:利用水吸附氣體顆粒物法或水霧噴淋吸附氣體顆粒物法來凈化室內(nèi)空氣，即通過微孔將氣體注入水中，氣體變成水泡翻滾冒出水面，同時水把氣泡的顆粒物吸附，起到過濾氣體的作用，同時使水中的有氧物質(zhì)釋放；或用水霧噴淋室內(nèi)空氣，利用水霧中的水分吸附空氣中的顆粒物，從而起到凈化空氣的目的。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的水處理空氣凈化法，其特征在于:具體操作過程是:利用氣泵把氣體通過微孔過濾膜注入盛水的容器底部內(nèi)，讓氣體從容器底部自然浮出，氣體會在上升的過程中與水交接，水會吸附氣體粘附的顆粒物，從而到達(dá)過濾氣體的作用；或者用水霧噴淋，通過氣泵把氣體注入密封的容器底部，容器四周用水泵抽水噴霧，讓氣體自然從底部穿過噴水霧的過程中，水霧會把氣體中的大部分附著物粘附沉入容器底部，潔凈的氣體就會從容器頂部釋放出來。
【文檔編號】B01D47/02GK104248897SQ201410273540
【公開日】2014年12月31日 申請日期:2014年6月19日 優(yōu)先權(quán)日:2013年6月26日
【發(fā)明者】李清華 申請人:李清華