一种空气净化处理装置的制作方法

本实用新型属于空气净化领域，特别涉及一种空气净化处理装置。

背景技术：

随着环境的日益恶化，尤其是空气污染的问题越来越受到人们的关注，特别是在我国空气污染情况尤为严重，PM2.5严重超标，这些污染物进入到人们的体内会对人们的身体健康造成非常不利的影响。因此人们对如何净化空气的问题也变得越为越为关注，各种空气净化器也就应运而生。目前市场上的空气净化器都是采用干式多层过滤吸附的方法(如静电吸附、活性炭吸附、HEPA过滤等)对空气进行净化，再配以各种催化、分解方法。这类空气净化器在工作时，污染物会直接堆积在过滤装置的滤网上，长期积累的话会使滤网上的气孔堵塞，影响空气过滤效果，积累在滤网上的粉尘会成为细菌的繁衍体而形成二次污染。而且现有滤网一般都无法清洗，只能进行更换，这样就会使空气净化器的使用成本增加。此外，采用滤芯式过滤空气受制于滤芯孔本身尺寸的限制，不可能过滤掉空气中直径微小的颗粒物。

针对上述问题，人们考虑采用水洗的方式对空气进行净化，目前市场上有采取将空气经鼓风机鼓入水中，再辅助以各种净化剂进行净化空气的方法，但该种方法需要较大压力，导致鼓风机噪音较大，而且风量小，净化效果不高。还有一种常用的水洗空气净化器主要就是采用淋水的方式对空气进行加湿净化。由于水洗式空气净化器内设有喷水会淋水的装置，已知水洗式空气净化器内腔的布置结构都较为复杂，往往一个淋水装置就会占用大量的空间，功耗较大，噪音较大，为了起到更好的净化效果，还需要尽可能的增加空气在净化器内的流动距离，这样就会使水洗式空气净化器的体积变得非常的大，使用起来非常的不方便，过滤效率也比较低，这也是为什么市场上水洗式空气净化器产品较少、不能得到推广的一个重要原因。

技术实现要素：

本实用新型的目的是，提供一种高效率、低成本、过滤范围广、实用性强的空气净化处理装置，以解决现有的空气净化器过滤效率不高、过滤范围不广、成本高、不易普遍推广的技术问题。

为解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案为：一种空气净化处理装置，包括一净化器和水箱，所述水箱位于该净化器底部，所述净化器底部具有与水箱顶部相连通的通水口，所述水箱还具有一抽水口，该抽水口通过水泵及管道连接至净化器上部的进水口以使得所述水箱中的水循环输送至净化器内，所述净化器顶部开设有出气口，其中，在所述净化器的进水口处安装有水分布器以将水流均匀分散开，在所述水分布器下方的净化器内安装有一结构性骨架，从该结构性骨架的顶面至底面开设有多条相互交错的连通的通道，该通道的横截面结构为多个规则或不规则的几何图形依次连接形成，在所述结构性骨架下方的净化器的侧壁上开设有一进气口。

进一步地，在上述一个优选的方案中，所述结构性骨架的横截面积与该净化器内腔的横截面积相等。

进一步地，在上述一个优选的方案中，所述结构性骨架通过一安装支架固定安装在净化器内壁上。

进一步地，在上述一个优选的方案中，所述结构性骨架为规整填料，该规整填料紧贴于所述净化器内壁上。

进一步地，在上述一个优选的方案中，所述结构性骨架为散堆填料，该散堆填料紧贴于所述净化器的内壁上。

进一步地，在上述一个优选的方案中，所述净化器的进气口处安装有一空气分布器，该空气分布器位于净化器内部。

进一步地，在上述一个优选的方案中，在所述净化器顶部的出气口处还安装有除湿器、负离子发生器和空气分布器中的一种或几种。

进一步地，在上述一个优选的方案中，在所述净化器的进气口处还安装有一过滤筛。

进一步地，在上述一个优选的方案中，所述水箱还开设有注水口和排水口，其中，注水口位于水箱顶部，排水口位于水箱底部。

进一步地，在上述一个优选的方案中，所述水箱的顶面或侧面为透明状。

进一步地，在上述一个优选的方案中，在所述净化器的入水口处设置一控制阀以控制水流大小。

进一步地，在上述一个优选的方案中，在所述净化器顶部还安装有一风机，以加强气体向上不断运动的速度。

进一步地，在上述一个优选的方案中，所述通道为弯曲或者弯折的通道，各个通道的孔径相同且均不大。

与现有技术相比，本实用新型所公开的一种空气净化处理装置，具有如下技术效果：

1、空气净化效率高。本实用新型通过在净化器内部设置内部为多个呈几何图形排布的且相互连通的孔的结构的结构性骨架，一方面大大延缓了逆流的空气在净化器内的行进速度，增加接触时间，另一方面也让水和空气得以最大比表面积的接触，从而让空气中的杂质和有害气体可以充分溶入水中。

2、净化范围广。本实用新型巧妙的利用水本身具有清洁空气的优越特性，从而实现了对涵盖颗粒物较小的空气的净化，其不仅对PM2.5的颗粒物具有良好的净化效果，对PM小于2.5微米，比如甲醛等，甚至极小的微型颗粒物也具有良好的洗涤和净化效果。

3、成本低。本实用新型设计有一套完整的水循环系统，利用循环水净化，净化后的污水可以直接排出并重新换新水，该装置无需清洗，只需定期更换水即可，使用简单，操作方便，省去了原有的净化器更换滤芯的不便，结构性骨架使用时间长，也降低了成本。

4、实用性强、易实现工业化和产业化。本实用新型依据空气的处理效果，可通过计算机精确计算所需填料的标准塔板数，进而优化规整填料的几何尺寸(包含高度、直径、内部孔径大小、通量大小等)，可实现大规模的工业化量产。

附图说明

图1为本实用新型实施例所述的空气净化处理装置的结构示意图。

图2(a)为本实用新型的一个优选实施例中的结构性骨架的俯视结构示意图。

图2(b)为本实用新型的一个优选实施例中的结构性骨架的立面结构示意图。

图2(c)为本实用新型的一个优选实施例中的结构性骨架的气流结构示意图。

图3为本实用新型的另一个优选实施例中的结构性骨架的俯视结构示意图。

具体实施方式

下面将结合附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，但不作为对本实用新型的限定。

参见图1所示，本实用新型实施例所公开的一种空气净化处理装置，包括一净化器1和水箱2，所述净化器1具有外壳和内腔，所述水箱2位于该净化器1底部(也可置于净化器1内部)，所述净化器1底部具有与水箱2顶部相连通的通水口4，经过净化的空气中的杂质和其它重力较大的颗粒物随水流通过该通水口4流入至水箱2中，通水口4出还可以设置一网格状的过滤筛，所述净化器1和水箱2可以一体成型或者分为两个独立的装置。所述水箱2还具有一抽水口5，位于水箱2的侧面下部，该抽水口5一端通过管道连接有水泵6，水泵6另一端通过通过管道连接至净化器1上部的进水口7，通过水泵6的作用，可将水箱2中的水源源不断的输送至净化器1内，在所述净化器1的进水口7处安装有水分布器8以将水流分散开，水分布器8表面呈扇面状，扇面形状的窄端连接出水口，在出水口的周边沿分布器的扇面形状设置有辐射状分布的分水槽；抑或，将所述水分布器8做成喷淋头的方式，经过水分布器8可将原来的大水流或水柱分散为细水流动，亦可防止突然较大的水流堵塞住下述所述的结构性骨架3上方的气孔。所述净化器1顶部开设有出气口9，该出气口9也可设于净化器1的侧面上部，出气口9可设置一个或者多个。

作为本实用新型的一个特别改进点，在所述水分布器8下方的净化器1内安装有一结构性骨架3，从该结构性骨架3的顶面至底面开设有多条相互交错的连通的通道，该通道的横截面结构为多个规则或不规则的几何图形依次连接形成，在所述结构性骨架3下方的净化器1的侧壁上开设有一进气口10，进气口10一端通过气泵11将外部的空气抽入净化器1内，气体可从该通道中向上运动。通道的横截面可以为标准的几何图形(比如圆形或棱形)或者不标准的几何图形，比如通道的横截面可以为连续的棱形，或者棱形与圆形的结合，或者圆形与其他不规则集合图形的结合，而各个通道的流通口的大小可以设置为相同或者不相同，优选地，该通道的横截面为由多个连续的标准的几何图形相互连接而成，各个通道的孔径大小相同。该结构性骨架3内部的通道优选为连续弯曲或弯折的结构，使得空气向上运动时具有较大的路径，此结构的通道比较密集，且通道孔径不大，这样也可使得从水分布器下流的水沿该通道形成水膜。

本实用新型实施例所公开的空气净化处理装置的工作原理如下：

空气净化器1运行时，气泵11和水泵6同时启动，水泵6把水箱2中的水通过管道泵入至净化器1的进水口7，通过水分布器8将水均匀的分散洒落到下方的结构性骨架3上，由于结构性骨架3内具有多个连通的通道，从水分布器8上洒落的水经过该结构性骨架3时，由于具有多条密集交错的通道，会形成均匀的水膜，而水膜依靠自身重力自行下流，通过与水箱2相连通的通水口4，最终流入水箱2，如此形成一个完整的水闭环循环系统。同时，气泵11将外部空气抽进净化器1内，一部分颗粒较大的杂质会直接落入到通水口4被冲入至水箱2，另一部分空气自下而上逆流前行，经过该具有特殊结构的结构性骨架3时，由于结构性骨架3内部具有密集的交错的通道，加大了逆流的空气与水的接触时间和接触面积，延缓了空气在净化器1内部的行进速度，从而使得空气中的绝大部分的杂质和有害气体能够充分的与形成的水膜接触并最终带入水箱2，其它经过结构性骨架3处理过的纯净的空气则从出气口9正常排出，达到净化的目的。水流在该结构性骨架上形成的水膜也依照了仿生学原理，仿生鼻腔和气管内壁的粘液膜，具有强大的空气净化和自净能力。此种方式，能够以较小的成本高效率的实现净化效果，尤其是对空气中颗粒物直径小于2.5微米的有害杂质(比如甲醛)具有良好的处理效果，净化范围更广。

在本实用新型的一个实施例中，所述结构性骨架3的横截面积与该净化器1内腔的横截面积相等，这样，所泵入的外部空气均能被所述结构性骨架3所覆盖和处理，当净化器1的内腔为圆柱体时，该结构性骨架3也为圆柱体，当净化器1的内腔为方体时，该结构性骨架3也为方体。所述结构性骨架3通过一安装支架固定安装在净化器1内壁上，拆除该安装支架，即可将所述结构性骨架3取出。当然，所述结构性骨架3亦可直接粘接于所述净化器1的内壁上，在此不作任何限定。

作为本实用新型结构性骨架3的一个优选实施例，所述结构性骨架3为规整填料，该规整填料紧贴于所述净化器1内壁上。

规整填料是一种均匀有序几何图形排布、整齐堆砌的填料，具有比表面积大、压降小、流体分均匀的优点，常用于化工领域气体的分离或分馏。该规整填料可以采用金属材质、塑料材质、陶瓷材质或者碳纤维材质制成，其内部结构可为波纹型或非波纹型。以金属材质的丝网波纹填料为例，这种填料由压成波纹的丝网片排列而成，波纹片倾角30°或50°，相邻两波纹片方向相反，在塔内填装时，上下两人盘填料交错90°叠放，该种填料具有高效、压降低和通量大的优点。当采用规整填料时，所需的标准塔板数可精确计算出，进而优化填料的几何尺寸(含高度、直径、孔隙及通量大小)，使得该规整填料能够高效率工作，达到良好的净化效果，并可实现工业上的产业化，相比原有的滤芯更换，其使用时间更长。比如，针对某80平米的室内空间，选用比表面积为450m²/m³、网目为40、空隙率0.96m³/m³的塑料丝网波纹型规整填料，设计40～80CM高的规整填料即可实现对空气的有效净化。实际净化效率与比表面积、网目以及空隙率均有关。通过精确化的计算方式，能够得出所需净化的规整填料的相关参数，也使得其自身能够很好的工业化和产业化。

其中，图2(a)、图2(b)及图2(c)为本实用新型实施例中的规整填料的结构示意图。本实施例中的填料可采用丝网波纹规整填料，从图2(a)的俯视图可看出，本实施例中规整填料布局均匀有序，器横切面为多个相互连接的棱形结构，填料的立面结构如图2(b)所示，倾角为四十五度，连续的弯折型，气流流动结构如图2(c)所示，曲向运动。规整填料本身的内部结构有很多种设计，在此不一一列举。

本实用新型借助化工领域中用于气体分离精馏的的填料具有比表面积大压降小、流体分均匀的特点，进行逆向思维，巧妙的将其用于空气净化中，使得逆流的空气和向下流动的水膜具有较大的接触面积和接触时间，实现空气中杂质的洗涤和冲刷。其本质上改变了现有技术中常用的“过滤”净化的特点，利用水高效洗涤的特性进行空气净化。

作为本实用新型结构性骨架3的另一个优选实施例，所述结构性骨架3为散堆填料，该散堆填料紧贴于所述净化器1的内壁上。

散堆填料的内部几何图形不均匀分布，且不为规整的几何体，其空隙率不尽相同，散堆填料可形成如拉西环、鲍尔环、金属矩鞍环等形式，材质可为金属、陶瓷、塑料、石墨等。需要说明的是，本实施例中的散堆填料虽为不均匀的几何分布，但区别于现有技术中采用碎石、焦炭、石块等不定型物堆砌而成的杂乱分布状。一般而言，散堆填料比表面积小于规整填料，传质效率低于规整填料，但即便如此，其也具有一定的比表面积，其内部交错的结构也能够对逆流的空气加大其与水的接触时间和接触面积。针对净化效率要求不是特别高，对净化效果不是特别严格的净化器而言，结构性骨架3可选用散堆填料进行填充，其相比现有的净化方式，也具有效率高的特点。

其中，图3为本实用新型实施例中的散堆填料的一个俯视结构示意图。从图3可看出，散堆填料为不标准、不均匀的几何分布。

当然，本领域技术人员应当理解的是，上述规整填料和散堆填料可以单独用于空气净化器1中也可二者结合用于净化。此外，选用规整填料和散堆填料只是本实用新型一个优选的实施方式，但不限于此种实施方式。

无论是采用规整填料或者散堆填料或者其他具有类似结构的结构性骨架，填料本身对于空气没有净化能力，不吸附或溶解空气中的赃物，也不与空气中的有害气体发生化学反应，本发明是利用填料自身具有的特殊内部构造尽可能大的增加水与空气的接触面积和接触时间，利用水的特性来净化空气，正如大雨过后空气清新一样。

为了使得从进气口10中泵入的空气能够均匀分散向上运动，在所述净化器1的进气口10处安装有一空气分布器12，该空气分布器12位于净化器1内部，更优选地，其开口朝上设置。

此外，为了节省部件占用空间，所述气泵11和水泵6可采用一个两用的微型泵来代替，即既可以抽气又可以抽水的泵来实现。

为了防止一些较大直径的颗粒物进入净化器1，造成不必要的堵塞，在所述净化器1的进气口10处还安装有一过滤筛13，以滤除较大的颗粒物或者其它杂物，过滤筛13可安装于气泵11之前。

为了控制水箱2中泵入的水流大小，在所述净化器1的入水口处设置一控制阀，通过阀门开启大小控制出水量，以适应不同的清洁需求。

如果气泵11本身的压力不够大，也可以在所述净化器1顶部安装有一风机(图中未示出)，以加强气体向上不断运动的动力。

此外，针对不同的个性化需求，在所述净化器1顶部的出气口9处还安装有除湿器、负离子发生器和空气分布器12中的一种或几种，除湿器可以对净化的空气进行干燥处理、负离子发生器可产生负离子，空气分布器可将处理过的空气进行均匀分散。

在本实用新型一个优选的实施方案中，所述水箱2还开设有注水口14和排水口15，注水口14和排水口15均具有阀门，其中，注水口14位于水箱2顶部，排水口15位于水箱2底部。这样，可对水箱2中的水方便更换。此外，所述水箱2的顶面或侧面设置为透明状，或者在水箱2的顶面或者侧面开设一透明窗，这样，可方便观察到水箱2中的水的清洁程度以及水位大小，如已经被污染的比较厉害，则可通过注水口14更换水即可。所述水箱2内的水位大小和水质变化还可以通过红外检测传感器进行智能报警。

此外，针对净化时间，还可以在净化器1内设置一PLC控制器，该PLC控制器通过信号线连接水泵6和气泵11，以控制水泵6和气泵11的启动和关闭时间，比如当设置早八点至晚六点为净化时间段时，则PLC控制器在早八点给所述水泵6和气泵11一个启动(开始工作)的命令，在晚六点给所述水泵6和气泵11一个关闭(停止工作)的命令。

需要说明的是，本实用新型是以水进行空气净化，水箱中盛装的为水溶剂，但不可否认的是，也可以采用其它清洁液体进行清洁，比如针对化工医药厂房，在水箱内针对性的盛装特殊溶剂，以对部分有毒有害气体进行针对性的净化处理。

本实用新型实施例所公开的一种空气净化处理装置，净化效率高、净化范围广、成本低、实用性强，易于推广和应用，具有良好的工业化效果和较好的市场前景。

上述实施例仅例示性说明本实用新型的原理及其功效，而非用于限制本实用新型。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本实用新型的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本实用新型所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本实用新型的权利要求所涵盖。