一种家用除甲醛的装置的制作方法

1.本发明涉及环保设备领域，具体为一种家用除甲醛的装置。


背景技术：

2.新装修房间空气中甲醛含量堪忧，装修材料中含有甲醛的有：各种板材(指接板，密度板，细木工板，夹板，刨花板，大芯板，生态板，复合地板，等等)，墙上腻子，涂料，油漆，新家具等。
3.目前市场上常见的家用除甲醛装置有以下几种：1、采用除甲醛溶液洗涤除去空气中的甲醛(中国专利20181041464.2、201910298497.2)，这种方法中除甲醛溶液是易耗品，与甲醛反应后的溶液造成二次污染；2、采用吸附剂吸附除甲醛(中国专利200610170695.3)，这种方法在吸附剂再生时甲醛仍然会逸出到大气中，没有从根本上解决甲醛的污染问题；3、采用低温氧化技术(中国专利201810140663.1)，可以在室温下进行除甲醛，但是催化剂需要用到铂等贵金属，催化剂的制备成本昂贵，不利于民用推广。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种家用除甲醛的装置以解决上述背景技术中提出的问题。
5.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种家用除甲醛的装置，包括外壳格栅以及位于外壳格栅内部的空气加热单元、反应单元和冷却单元，所述外壳格栅的一侧设置有进风口，所述外壳格栅的顶部设置有出口，所述反应单元包括钢管反应器和保温棉，所述钢管反应器的内部设置有环形通道、进风孔和出风孔，所述进风孔和出风孔皆与环形通道连通，所述环形通道的内部设置有至少十二组分隔组件，每两组所述分隔组件之间通过连接组件连接，所述钢管反应器的底部设置有收集组件，所述环形通道内部靠近进风孔和出风孔的一端皆设置有阻挡组件；
6.所述分隔组件包括位于环形通道内部的分割球，且分割球的外壁与环形通道的内壁紧密贴合，所述分割球为空心球，所述分割球的外侧设置有延伸至其内部的第一孔洞和第二孔洞，所述分割球的内部设置有扇叶，且扇叶的中心轴位置与分割球的内壁通过销轴转动连接，所述扇叶为弧形扇叶，所述分割球的外侧设置有与第二孔洞连通的连通管；
7.所述连接组件包括位于两个分隔组件之间的连接管，所述连接管为硬质可弯曲空心管(如由多根钢丝绳经纬编织而成的空心管)，所述连接管的内部设置有至少十五个小球，每两个小球之间通过连接绳固定连接，所述连接绳的材质为硬质可弯曲材质(如钢丝绳)，所述连接管外侧的一端设置有进风通孔，且进风通孔与连通管的一端连通，所述连接管外侧远离进风通孔的一端设置有出风通孔。
8.优选地，所述保温棉位于钢管反应器的外部且包裹于钢管反应器，所述保温棉的材质为玻璃纤维，所述保温棉的厚度为10～30mm，在装置正常运行时玻璃纤维保温棉外表面的温度不超过40℃。
9.优选地，所述收集组件包括位于钢管反应器底部的管道，且管道的顶部与钢管反应器的底部固定连接，所述管道的外部固定连接有水箱，所述收集组件还包括位于钢管反应器底部且与管道连通的漏水孔。
10.优选地，所述阻挡组件包括凹槽、弹簧和挡块，所述凹槽的开口处与环形通道连通，所述弹簧的一端与凹槽的内壁固定连接，所述弹簧的另一端与挡块的一端固定连接，所述挡块延伸至环形通道的内部，所述阻挡组件的数目至少有八组，每四组所述阻挡组件中挡块相互配合并组成圆形状，通过每四组挡块之间的相互配合，能够将环形通道进行封堵，便于处理好的空气能够有效地从出风孔处流出，防止已经处理好的空气一直位于环形通道的内部并进行循环，所述挡块的外侧壁与凹槽的内侧壁紧密贴合，且挡块为弹性橡胶材质，能够有效的避免水汽进入到凹槽的内部影响弹簧的弹性。
11.优选地，所述空气加热单元包括气泵和陶瓷加热棒，所述陶瓷加热棒的外部设置有装置盒，所述气泵的输入端连接有延伸至外壳格栅外部的进气管，所述气泵的输出端连接有与装置盒连通的出气管，所述装置盒远离气泵的一端设置有与进风孔连通的固定管。
12.优选地，所述冷却单元包括轴流风机和翅片盘管，所述轴流风机安装在外壳格栅内壁的一侧，在正对着轴流风机的对侧外壳上开有格栅孔，便于空气流通，所述轴流风机的输出端对准翅片盘管，便于轴流风机吹出的风能够合理的对准翅片盘管，进而便与翅片盘管的散热，散热后盘管内的热空气温度降低到45℃以下，所述翅片盘管的进气端设置有与出风孔连通的固定管，所述翅片盘管的出气端与出口连通，所述外壳格栅内壁位于出口处安装有甲醛浓度传感器，所述轴流风机的额定体积流量为气泵额定体积流量的5～8倍。
13.优选地，所述陶瓷加热棒的加热温度为80～120℃。
14.优选地，所述小球为负载有金属复合氧物的γ
‑
氧化铝小球，且小球是以氧化锰为第一活性组分，以氧化锌、氧化铜、氧化钴、氧化镍中的一种为第二活性组分，第一活性组分与第二活性组分的金属原子摩尔比为8/1～2/1，两种活性组分在小球上的负载量为25～30wt％，所述小球的直径为2～5mm，比表面积为300～350
㎡
/g。
15.优选地，每个所述小球上经过的空气流量为25000～150000体积/小时。
16.与现有技术相比，本发明的有益效果是：
17.(1)本发明所使用的热力催化氧化方法为非消耗型除甲醛方法，在除甲醛过程中不需要消耗额外的试剂，同时采用了非贵金属氧化物作为活性组分，降低了催化剂制备成本，具有较好的推广价值；
18.(2)本发明通过设置的进风孔和出风孔皆保持水平，且两者分别位于环形通道上半部分的两端，两者之间保持相对平行，同时进风孔和出风孔内壁的顶部与环形通道上半部分内壁的顶部处于同一条直线上，进而使得空气在反应管内的流型接近于平推流，减少了返混，使反应更加彻底，此外，多个分隔组件将环形通道的内部分割成了多个空腔，每个空腔内部的空气独立存在，当空气从进风孔的内部进入到环形通道的内部后能够推动分隔组件进行逆时针运动，每两个分隔组件能够将其中间空腔内的空气锁住，进而进一步的减少返混，使得空气中的甲醛清除更彻底，大大的提高了工作效率；
19.(3)本发明通过设置的分隔组件在移动时，由于每两个分割球中，在分割球前进方向位于后端的分割球上设置有第一孔洞，因此在分割球移动时，每两个分割球间的空气能够从第一孔洞处进入到分割球的内部并带动扇叶进行旋转，扇叶将空气通过第二孔洞和连
通管排送到连接管的内部，使得连通管内部的小球能够将空气中的甲醛进行热力催化和分解，使其分解成二氧化碳和水，分解后的二氧化碳和水能够通过出风通孔进入到两个分割球之间的空腔内，在扇叶的作用下，能够使得两个分割球之间空腔内的空气流通更快，加快了空气与小球之间的接触，使得空腔内空气中的甲醛更容易被热力催化和分解，去除甲醛效果更好；
20.(4)本发明通过设置的管道延伸至水箱的内部，且水箱的内部装满了水，因此在环形通道内部没有水时，水箱内部的水也能够有效地阻止空气进入到环形通道的内部，起到了隔绝密封空气的作用，而当环形通道内部有水时，水流能够顺着漏水孔进入到水箱的内部，此时水箱内部的水会溢出来，使得多余的水排掉，在排水的同时同样不会影响环形通道内部空气的密封性，使得钢管反应器能够持续性工作，使用效果更好，提高了工作效率。
附图说明
21.图1为本发明钢管反应器的内部结构示意图；
22.图2为本发明分隔组件的结构示意图；
23.图3为本发明a的放大图；
24.图4为本发明收集组件的结构示意图；
25.图5为本发明的关键设备组装图。
26.图中：1、钢管反应器；101、环形通道；102、进风孔；103、出风孔；2、分隔组件；201、分割球；202、第一孔洞；203、扇叶；204、第二孔洞；205、连通管；3、连接组件；301、连接管；302、小球；303、连接绳；304、进风通孔；305、出风通孔；4、收集组件；401、管道；402、水箱；403、漏水孔；5、阻挡组件；501、凹槽；502、弹簧；503、挡块；6、外壳格栅；601、出口；7、空气加热单元；701、气泵；702、陶瓷加热棒；8、反应单元；801、保温棉；9、冷却单元；901、轴流风机；902、翅片盘管。
具体实施方式
27.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
28.实施例1：
29.一种家用除甲醛的装置，包括外壳格栅6以及位于外壳格栅6内部的空气加热单元7、反应单元8和冷却单元9，外壳格栅6的一侧设置有进风口，外壳格栅6的顶部设置有出口601，反应单元8包括钢管反应器1和保温棉801，钢管反应器1的内部设置有环形通道101、进风孔102和出风孔103，进风孔102和出风孔103皆与环形通道101连通，环形通道101的内部设置有至少十二组分隔组件2(图中仅示出八组)，每两组分隔组件2之间通过连接组件3连接，钢管反应器1的底部设置有收集组件4，环形通道101内部靠近进风孔102和出风孔103的一端皆设置有阻挡组件5，进风孔102和出风孔103之间保持相对平行，且两者分别位于环形通道101上半部分的两端，同时进风孔102和出风孔103内壁的顶部与环形通道101上半部分内壁的顶部处于同一条直线上，使得空气在反应管内的流型接近于平推流，减少了返混，使
反应更加彻底；
30.分隔组件2包括位于环形通道101内部的分割球201，且分割球201的外壁与环形通道101的内壁紧密贴合，分割球201为空心球，分割球201的外侧设置有延伸至其内部的第一孔洞202和第二孔洞204，分割球201的内部设置有扇叶203，且扇叶203的中心轴位置与分割球201的内壁通过销轴转动连接，扇叶203为弧形扇叶，分割球201的外侧设置有与第二孔洞204连通的连通管205；
31.连接组件3包括位于两个分隔组件2之间的连接管301，连接管301为硬质可弯曲空心管(如由多根钢丝绳经纬编织而成的空心管)，连接管301的内部设置有至少十五个小球302(图中仅示出四个)，每两个小球302之间通过连接绳303固定连接，连接绳303的材质为硬质可弯曲材质(如钢丝绳)，连接管301外侧的一端设置有进风通孔304，且进风通孔304与连通管205的一端连通，连接管301外侧远离进风通孔304的一端设置有出风通孔305。
32.请着重参阅图5，保温棉801位于钢管反应器1的外部且包裹于钢管反应器1，保温棉801的材质为玻璃纤维，保温棉801的厚度为10mm，在装置正常运行时玻璃纤维保温棉外表面的温度不超过40℃。
33.该种家用除甲醛的装置通过设置的保温棉801能够使得钢管反应器1内部的温度保持相对温度，使得反应更彻底。
34.请着重参阅图1和4，收集组件4包括位于钢管反应器1底部的管道401，且管道401的顶部与钢管反应器1的底部固定连接，管道401的外部固定连接有水箱402，收集组件4还包括位于钢管反应器1底部且与管道401连通的漏水孔403。
35.该种家用除甲醛的装置通过设置的管道401延伸至水箱402的内部，且水箱402的内部装满了水，因此在环形通道101内部没有水时，水箱402内部的水也能够有效地阻止空气进入到环形通道101的内部，起到了隔绝密封空气的作用，而当环形通道101内部有水时，水流能够顺着漏水孔403进入到水箱402的内部，此时水箱402内部的水会溢出来，使得多余的水排掉，在排水的同时同样不会影响环形通道101内部空气的密封性，使得钢管反应器1能够持续性工作，使用效果更好，提高了工作效率。
36.请着重参阅图3，阻挡组件5包括凹槽501、弹簧502和挡块503，凹槽501的开口处与环形通道101连通，弹簧502的一端与凹槽501的内壁固定连接，弹簧502的另一端与挡块503的一端固定连接，挡块503延伸至环形通道101的内部，阻挡组件5的数目至少有八组，每四组阻挡组件5中挡块503相互配合并组成圆形状。
37.该种家用除甲醛的装置通过设置的每四组挡块503之间的相互配合，能够将环形通道101进行封堵，便于处理好的空气能够有效地从出风孔103处流出，防止已经处理好的空气一直位于环形通道101的内部并进行循环，挡块503的外侧壁与凹槽501的内侧壁紧密贴合，且挡块503为弹性橡胶材质，能够有效的避免水汽进入到凹槽501的内部影响弹簧502的弹性。
38.请着重参阅图5，空气加热单元7包括气泵701和陶瓷加热棒702，陶瓷加热棒702的外部设置有装置盒，气泵701的输入端连接有延伸至外壳格栅6外部的进气管，气泵701的输出端连接有与装置盒连通的出气管，装置盒远离气泵701的一端设置有与进风孔102连通的固定管，冷却单元9包括轴流风机901和翅片盘管902，轴流风机901安装在外壳格栅6内壁的一侧，在正对着轴流风机的对侧外壳上开有格栅孔，便于空气流通，轴流风机901的输出端
对准翅片盘管902，便于轴流风机901吹出的风能够合理的对准翅片盘管902，进而便与翅片盘管902的散热，散热后盘管内的热空气温度降低到45℃以下，翅片盘管902的进气端设置有与出风孔103连通的固定管，翅片盘管902的出气端与出口601连通，外壳格栅6内壁位于出口601处安装有甲醛浓度传感器，轴流风机901的额定体积流量为气泵701额定体积流量的5倍，陶瓷加热棒702的加热温度为105℃。
39.该种家用除甲醛的装置通过设置的气泵701的额定气量为4m3/h，轴流风机的额定风量为20m3/h，控制陶瓷加热棒702的加热电流，使空气的温度维持在105℃，经过检测，此时玻璃纤维保温棉外表面的温度35℃，散热后翅片盘管902中盘管内的热空气温度降低到40℃。
40.请着重参阅图2，小球302为负载有金属复合氧物的γ
‑
氧化铝小球，且小球302是以氧化锰为第一活性组分，以氧化钴为第二活性组分，第一活性组分与第二活性组分的金属原子摩尔比为8/1，两种活性组分在小球302上的负载量为25wt％，小球302的直径为2mm，比表面积为300
㎡
/g。
41.该种家用除甲醛的装置通过设置的γ
‑
氧化铝小球的直径为2，比表面积300
㎡
/g，堆密度为0.75g/ml，以常规等体积浸渍法制备氧化锰负载量24.9％，氧化钴负载量5％的催化剂，取92克上述催化剂制成小球302。
42.请着重参阅图2，每个小球302上经过的空气流量为32600体积/小时。
43.该种家用除甲醛的装置通过设置的空气流量能够保证小球302充分与空气接触，进而实现甲醛的清除。
44.工作原理：应用时，接通电源并开启气泵701、陶瓷加热棒702、轴流风机901，气泵701将一定空间内的空气抽到外壳格栅6的内部并经过陶瓷加热棒702，陶瓷加热棒702对空气进行预热，预热后的空气从进风孔102处进入到钢管反应器1的内部，此时空气在环形通道101的内部流动并带动多个分隔组件2进行运动，此时多个分隔组件2将环形通道101的内部分割成了多个空腔，使得每个空腔内部的空气独立存在，进而使得每两个分隔组件2能够将其中间空腔内的空气锁住，此时，分隔组件2在移动时，由于每两个分割球201中，在分割球201前进方向位于后端的分割球201上设置有第一孔洞202，因此在分割球201移动时，每两个分割球201间的空气能够从第一孔洞202处进入到分割球201的内部并带动扇叶203进行旋转，扇叶203将空气通过第二孔洞204和连通管205排送到连接管301的内部，使得连接管301内部的小球302能够将空气中的甲醛进行热力催化和分解，使其分解成二氧化碳和水，分解后的二氧化碳和水能够通过出风通孔305进入到两个分割球201之间的空腔内，在扇叶203的作用下，能够使得两个分割球201之间空腔内的空气流通更快，加快了空气与小球302之间的接触，使得空腔内空气中的甲醛更容易被热力催化和分解，去除甲醛效果更好，去除甲醛后的空气从出风孔103处流出，而水则能够顺着环形通道101继续运动，由于管道401延伸至水箱402的内部，且水箱402的内部装满了水，因此在环形通道101内部没有水时，水箱402内部的水也能够有效地阻止空气进入到环形通道101的内部，起到了隔绝密封空气的作用，而当环形通道101内部有水时，水流能够顺着漏水孔403进入到水箱402的内部，此时水箱402内部的水会溢出来，使得多余的水排掉，在排水的同时同样不会影响环形通道101内部空气的密封性，使得钢管反应器1能够持续性工作，使用效果更好，提高了工作效率。
45.实施例2：
46.本实施例与实施例1的不同之处在于：
47.在本实施例中，保温棉801的厚度为20mm，轴流风机901的额定体积流量为气泵701额定体积流量的7倍，第一活性组分与第二活性组分的金属原子摩尔比为6/1，两种活性组分在小球302上的负载量为26wt％，小球302的直径为3mm，比表面积为320
㎡
/g。
48.实施例3：
49.本实施例与实施例1的不同之处在于：
50.在本实施例中，保温棉801的厚度为30mm，轴流风机901的额定体积流量为气泵701额定体积流量的7倍，第一活性组分与第二活性组分的金属原子摩尔比为4/1，两种活性组分在小球302上的负载量为28wt％，小球302的直径为4mm，比表面积为340
㎡
/g。
51.实施例4：
52.本实施例与实施例1的不同之处在于：
53.在本实施例中，保温棉801的厚度为20mm，轴流风机901的额定体积流量为气泵701额定体积流量的5倍，第一活性组分与第二活性组分的金属原子摩尔比为2/1，两种活性组分在小球302上的负载量为30wt％，小球302的直径为5mm，比表面积为350
㎡
/g。
54.采用不同温度时甲醛的去除情况如表1所示。
55.表1 不同温度下处理效果
[0056][0057]
从表1中可以看出，当处理温度低于80℃后，处理后的空气中甲醛的浓度开始超标，而当温度超过105℃后，甲醛去除率达到了99.6％，因此经过本发明所述的除甲醛装置后，空气中甲醛的含量可以降低到0.05mg/m3以下。
[0058]
尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。