一种医学和生命科学实验室专用空气净化的制造方法
【专利摘要】本实用新型公开一种医学和生命科学实验室专用空气净化机，为了清除医学和生命科学不同类型实验室内的特定空气污染物，同时还具备除尘、杀菌、除臭、除臭氧、加湿等多重功效，维护精密仪器不够侵蚀的净化机。被处理空气经设备底部的进风口，受到进风口正后方光催化模块的分解处理，然后通过隔水板前部的开孔进入喷雾区域，与雾化喷嘴喷出的液体扰流融合，污染物及其分解产物被净化液吸收；气流继续上升，通过过滤板的拦截，水汽被阻隔，残留污染物被再次拦截；最终净化，在离心风机带动下从出风口送出。该设备具有高度集成、外观精美、智能控制、操作简单、环保高效等特点，并且最大限度地减少滤材的更换周期，减少后续使用成本。
【专利说明】一种医学和生命科学实验室专用空气净化机
【技术领域】
[0001]本实用新型属于医学科学、生命科学实验室常规设备，具体涉及一种医学和生命科学实验室专用空气净化机。
【背景技术】
[0002]目前市场上尚无针对医学和生命科学实验室设计的空气净化机，开放式的实验室若有空气净化需求，一般采用通用型的空气净化机。通用型空气净化机品牌很多，各种新概念层出不穷，但其净化空气方式不外乎有以下几种:
[0003]( I)机械方法
[0004]机械方法就是采用过滤、拦截以及吸附的方法将空气中的悬浮物质及部分有害气体去除掉。近两年日本市场上出现的HEPA材料，能够对0.3 μ m以上的微粒实现99.97%的拦截，是目前世界上公认最好的空气净化滤材。2013年8月7日公开的实用新型专利“一种环保型空气净化棉”(CN203108338U)、2013年7月31日公开的实用新型专利“一种空气过滤净化装置”(CN203100020U)就是依靠机械方法净化空气。机械方法虽然可以有效地捕获空气中的悬浮颗粒，但是在吸附和过滤的过程中，滤材会逐步达到饱和、失效，从而增加了产品的维护成本及后续使用。
[0005](2)物理方法
[0006]为了解决机械方法中滤材失效的问题，静电集尘、等离子体集尘就成了新的选择。松下电工的空净机采用等离子体集尘与HEPA过滤相结合的空气净化技术，实现了比单独使用HEPA技术高出数倍的集尘效率。除了采用静电技术实现集尘外，臭氧技术、负离子技术也被引入到了空净机中。臭氧具有很强的氧化性，可以有效地杀灭空气中的微生物，并能实现对有机大分子的氧化分解，达到对空气净化、除臭的目的。负离子的浓度含量则是空气质量高低的标志，提高空气中负离子含量，就能够创造一个模拟自然的清新环境。2013年8月21日公开的专利“一种简易空气净化干燥装置”(CN103256675A)采用了臭氧杀菌和负离子空气净化原理，2013年8月14日公开的专利“适用于医院候诊室空气净化的等离子体净化器”(CN203123108U)，采用等离子除尘的原理。相对机械方法，物理方法不需要滤材，但静电仅吸附实质微粒，对气体分子无效；臭氧杀菌效果好，但又产生二次污染；负离子除菌、清新空气的功能尚可，但无分解空气污染物的作用。
[0007](3)化学方法
[0008]1998年，大金公司首先在其新品中采用了光触媒除臭技术，引发了利用光触媒的热潮。光触媒主要是一种含二氧化钛的特殊材料，当有机大分子到达其表面时，在光触媒的活化作用下发生分解，从而达到除臭目的。2013年8月21日公开的发明专利“一种空气过滤和杀菌装置”(CN103252142A)，2013年8月14日公开的实用新型专利“光氢离子空气净化装置”(CN203131980U)等，就是采用了这种技术。光触媒及其后续衍生的冷触媒、纳米触媒、水触媒均属概念性技术，净化效果及是否产生二次污染物等问题尚未得到验证，且从理论上讲，只对空气中的有机分子具有分解作用。
[0009](4)生物方法
[0010]生物酵素是新开发的一种人工酵素，在前置过滤器上作染色加工，实现对硫化氢、硫化甲醛、甲硫醇等成分的去除。夏普公司首先采用这种技术，并利用其能够去除硫化氢等生活垃圾产物的特点，将净化范围推广到工业除臭领域。2011年11月7日公开的实用新型专利“一种采用植物-微生物结合净化空气的方法”(CN102233237A)，2009年7月29日公开的专利“有机废弃物处理设备”(CN201280518)就是采用这种原理。这种除臭技术一般用在工业领域，很难小型化，且生物酵素是活菌制剂，对环境的要求较高，不易界定是否达到饱和吸收，需要定期更换菌群及其培养基。
实用新型内容
[0011]本实用新型的目的在于克服上述现有技术缺点，提供一种能够清除医学和生命科学不同类型实验室内的特定空气污染物，同时还具备除尘、杀菌、除臭、除臭氧、加湿等多重功效，维护精密仪器不够侵蚀的医学和生命科学实验室专用空气净化机。
[0012]为解决上述问题，本实用新型采取的技术方案为:包括机壳，所述机壳底部前面或侧面设置有进风口，机壳前上方设置有出风口 ；在进风口正后方设置有光催化模块，在进风口上方设置有储液池；所述的储液池底部侧方设置有与储液池连通的进水端和出水端；在储液池底部侧方设置有与循环水泵进水端连接的水管，循环水泵的出水端与过滤器相连，所述的过滤器通过管道与储液池上方的雾化喷嘴连接，所述的储液池与雾化喷嘴之间还设置有带有孔洞的隔水板；
[0013]所述的雾化喷嘴上方设置有过滤板，离心风机位于过滤板上方。
[0014]所述的光催化模块包括高压汞灯以及包裹在高压汞灯外的圆筒状光催化滤筒，所述的高压汞灯和圆筒状光催化滤筒共同安装在控制底座上。
[0015]所述的光催化滤筒表面涂盖Ti02作为光催化剂。
[0016]所述的进风口上设置有粗滤网，该粗滤网为尼龙或纤维。
[0017]所述的储液池侧方开设有溢水口以及与溢水口连接的蓄水盒。
[0018]所述的过滤板由防水滤板和活性炭滤板复合而成。
[0019]所述的进水端和出水端通过三通阀与储液池连通。
[0020]所述的过滤器为与循环水泵出水端连接的一级过滤器和与一级过滤器连通的二级过滤器，二级过滤器与雾化喷嘴连接。
[0021]所述的孔洞开设在隔水板前1/3处。
[0022]所述的机壳呈长方体或圆柱体。
[0023]与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果:由于顶部设置的离心风机的作用使得被处理空气经机壳底部的进风口进入机壳内部，进入机壳内部的空气受到进风口正后方光催化模块的分解处理，然后通过隔水板前部的开孔进入喷雾区域，与雾化喷嘴喷出的液体扰流融合，污染物及其分解产物被净化液吸收；气流继续上升，通过过滤板的拦截，水汽被阻隔，残留污染物被再次拦截；最终净化，在离心风机带动下从出风口送出。该设备操作简单、除尘、杀菌、除臭、除臭氧、加湿功效高。使实验室空气质量达到GB/T18883 -2002标准，保证实验人员健康，保护实验动物福利，维护精密仪器不够侵蚀。
[0024]进一步，由于进风口上遮挡有粗滤网，能够起到空气初级过滤和阻拦水雾的作用。
[0025]进一步，由于开设的溢水口和蓄水盒，避免净化液添加过多溢出后导致的设备损坏。
[0026]进一步，由于过滤板由两层结构复合可防止水雾穿过滤板。
[0027]进一步，由于隔水板前1/3处开槽或开孔能够防止液体落入光催化模块。
[0028]进一步，由于设置有三通阀便于净化液的添加和释放。
【专利附图】
【附图说明】
[0029]图1为本实用新型的结构示意图；
[0030]图2为本实用新型的侧视图；
[0031]图3为本实用新型的光催化模块结构图；
[0032]其中:1、出水端2、进风口 3、三通阀4、光催化模块5、储液池6、进水端7、隔水板8、雾化喷嘴9、过滤板10、出风口 11、离心风机12、蓄水盒13、溢水口 14、循环水泵15、一级过滤器16、二级过滤器17、高压汞灯18、光催化滤筒19、控制底座，图2中虚线为气流流向，点划线为净化液循环方向。
【具体实施方式】
[0033]以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明:
[0034]参见图1，本实用新型包括呈长方体或圆柱体的机壳，在机壳底部50?200mm处的前面或侧面设置有进风口 2，机壳前上方设置有出风口 10 ;出风口 2上遮挡有材质为尼龙或纤维的粗滤网，在进风口 2正后方设置有光催化模块4，该光催化模块4包括高压汞灯17以及包裹在高压汞灯17外的圆筒状光催化滤筒18，在光催化滤筒18表面涂盖Ti02作为光催化剂，且高压汞灯17和圆筒状光催化滤筒18共同安装在控制底座19上。在进风口 2上方设置有其宽度为机壳总宽度的1/2到2/3的储液池5 ;储液池5底部侧方设置有通过三通阀3与储液池5连通的便于添加和释放净化液的进水端6和出水端1，储液池5上部侧方设置有溢水口 13以及与溢水口 13连接的蓄水盒12 ;在储液池5底部侧方设置有与循环水泵14进水端连接的水管，循环水泵14的出水端依次与一级过滤器15和二级过滤器(16)相连，二级过滤器16通过管道与位于储液池5上方500?100mm处的雾化喷嘴8连接，在储液池5与雾化喷嘴8之间还设置有带有孔洞的隔水板7 ;为防止液体落入光催化模块4，隔水板7只在前1/3处开槽或开孔。在雾化喷嘴8上方50?200mm处设置有过滤板9，过滤板9由两层结构复合而成:下层为防水滤板，上层为活性炭滤板，可防止水雾穿过滤板9。离心风机11位于过滤板9上方,用于将机壳内垂直方向气体吸出，从机壳上方出风口 10排出。
[0035]参见图2，被处理空气经设备底部的进风口 2进入，受到光催化模块4的分解处理，气流继续上升通过隔水板7前部的开孔进入喷雾区域，与雾化喷嘴8喷出的液体扰流融合，污染物及其分解产物被净化液吸收。气流继续上升，通过过滤板9的拦截，最终净化，由离心风机11带动，从出风口 10送出，喷出的净化液经过隔水板7后回流入储液池5中重新循环。
[0036]参见图3，光催化模块4其构成为I支灯管造型的高压汞灯17，在高压汞灯17周围包裹有圆筒状光催化滤筒18，高压汞灯17和光催化滤筒18共同安装在控制底座19上。
[0037]工作流程:从进水端6加入净化液，使得净化液液面距离储液池5约50mm ;接通电源，开启总控制开关；接通循环水泵14、离心风机11和高压汞灯17的开关；由于顶部设置的离心风机11的作用使得被处理空气经设备底部的进风口 2设备内部，受到光催化模块4的分解处理；然后通过隔水板7前部的开孔进入喷雾区域，与雾化喷嘴8喷出的液体扰流融合，污染物及其分解产物被净化液吸收；气流继续上升，通过过滤板9的拦截，水汽被阻隔，残留污染物被再次拦截；最终净化，在离心风机11带动下从出风口 10送出。设备通过自检循环液TDS值，超标后报警，提示更换净化液；设备风速感应器报警，提示清洗或更换过滤板；设备长期关闭时，通过出水端I释放净化液。
[0038]表I是本实用新型与市场上某国外品牌高端空气净化机效果比较，对比机器被认为是目前最好的家用空气净化机。数据可见，本实用新型在除尘、除菌、除甲醛等通用功能上与高端家用空气净化机相当，但清除臭氧、氨、DEPC、二甲苯等实验室特殊污染物的能力远高于家用空气净化机。
[0039]表I本实用新型与市场上某国外品牌高端空气净化机效果比较
[0040]
WEI本实用新型I某国外品牌高端机I备注
极速噪音TMB80dBS
最大电量90W25W
耗水量< 0.1升/小时约I升/小时后者可加湿
空气净化方式光催化/雾化/过滤过滤、nanoe
滤网层数23
滤网寿命约I年3个月清洗
滤芯寿命约2年
智能程度气体传感器控制人体感应控制工用/家用
净化功能去除所有空气污染除尘/除菌为主
除尘能力> 99%> 99%
除菌能力> 98%> 99.9%
除甲醒86.4%84.2%运行Ih实测
除臭氧94.1%65.1%运行Ih实测
除NH399.5%56.6%运行Ih实测除 H2S|92.1%172.0%I运行 Ih 实测除 DEPC88.3%60.1%运行 Ih 实测除二甲苯86.1%64.0%运行Ih实测
?ΗΜ48%25%
[0041]注:实测值均为30m3密封舱内测量，温度20_24°C、初始湿度25%。
【权利要求】
1.一种医学和生命科学实验室专用空气净化机，其特征在于:包括机壳，所述机壳底部前面或侧面设置有进风口(2)，机壳前上方设置有出风口(10);在进风口(2)正后方设置有光催化模块(4)，在进风口(2)上方设置有储液池(5);所述的储液池(5)底部侧方设置有与储液池(5)连通的进水端(6)和出水端(I);在储液池(5)底部侧方设置有与循环水泵(14)进水端连接的水管，循环水泵(14)的出水端与过滤器相连，所述的过滤器通过管道与储液池(5 )上方的雾化喷嘴(8 )连接，所述的储液池(5 )与雾化喷嘴(8 )之间还设置有带有孔洞的隔水板(7); 所述的雾化喷嘴(8)上方设置有过滤板(9)，离心风机(11)位于过滤板(9)上方。
2.根据权利要求1所述的一种医学和生命科学实验室专用空气净化机，其特征在于:所述的光催化模块(4)包括高压汞灯(17)以及包裹在高压汞灯(17)外的圆筒状光催化滤筒(18 )，所述的高压汞灯(17 )和圆筒状光催化滤筒(18 )共同安装在控制底座(19 )上。
3.根据权利要求2所述的一种医学和生命科学实验室专用空气净化机，其特征在于:所述的光催化滤筒(18)表面涂盖Ti02作为光催化剂。
4.根据权利要求1所述的一种医学和生命科学实验室专用空气净化机，其特征在于:所述的进风口(2)上设置有粗滤网，该粗滤网为尼龙或纤维。
5.根据权利要求1所述的一种医学和生命科学实验室专用空气净化机，其特征在于:所述的储液池(5)侧方开设有溢水口(13)以及与溢水口(13)连接的蓄水盒(12)。
6.根据权利要求1所述的一种医学和生命科学实验室专用空气净化机，其特征在于:所述的过滤板(9 )由防水滤板和活性炭滤板复合而成。
7.根据权利要求1所述的一种医学和生命科学实验室专用空气净化机，其特征在于:所述的进水端(6 )和出水端(I)通过三通阀(3 )与储液池(5 )连通。
8.根据权利要求1所述的一种医学和生命科学实验室专用空气净化机，其特征在于:所述的过滤器为与循环水泵(14)出水端连接的一级过滤器(15)和与一级过滤器(15)连通的二级过滤器(16)，二级过滤器(16)与雾化喷嘴(8)连接。
9.根据权利要求1所述的一种医学和生命科学实验室专用空气净化机，其特征在于:所述的孔洞开设在隔水板(7)前1/3处。
10.根据权利要求1所述的一种医学和生命科学实验室专用空气净化机，其特征在于:所述的机壳呈长方体或圆柱体。
【文档编号】F24F1/02GK203928170SQ201420158962
【公开日】2014年11月5日 申请日期:2014年4月3日 优先权日:2014年4月3日
【发明者】康生, 刘毅, 李富军, 师长宏, 王东光, 谢江宏 申请人:西安富康空气净化设备工程有限公司