一种自保湿式微藻空气净化器的制作方法

本实用新型涉及一种自保湿式微藻空气净化器，适合小型空间的空气净化，具体属于环境工程技术领域。

背景技术：

近年来大气污染日益严重，雾霾天气频频出现，同时随着经济的高速发展，汽车已经成为大众必不可少的代步工具。由此不仅室内空气污染逐渐加重，置身于城市交通道路污染中的车内空气质量更是令人堪忧，现今人们对室内以及车内空气质量越来越重视。除了空气中的颗粒物（如PM2.5,PM10）、细菌、异味等污染物以外，为防止外界空气二次污染，人们会长时间处在封闭空间内，随着人们生存活动以及时间的加长，空间内氧气含量下降以及二氧化碳含量上升也成为一大问题。

而现今市售家用空气净化器多用机械滤网式空气净化技术、紫外线空气净化技术、负离子空气净化技术以及光触媒空气净化等技术，均有效率低以及净化功能单一等问题，且无法在空气净化时增加氧气含量。例如使用最为广泛的机械滤网（如HEPA网），仅利用材料孔径截留细小的微粒，存在能耗大、净化效果单一、滤网更换不及时易造成二次污染、净化效率随使用时间降低、无法产生氧气等问题。市场急需一种新型空气净化方式打破目前的空气净化限制。现今以微藻为空气净化介质的技术设计装置中均存在所占体积空间大、能量使用较大等问题。例如专利“一种微藻氧吧介导的空气净化装置”（CN201410469519.4），提出的空气净化装置体积较为庞大，不便于在小空间内使用，且设计有庞大的能量供给系统，现实推广实施效率不高。另外，以微藻膜为载体的文献中，均需要在动力系统控制下使微藻膜不断和溶液接触，无法缩减微藻培养的空间大小，造成了能量与空间的浪费，如专利“一种可旋转挂膜式微藻光合反应器”（CN201510003042.5）中，藻种和培养基需要在搅拌系统中混匀后，在通过泵送入到藻液回流系统。而专利“一种膜光生物反应器中利用市政污水高密度培养微藻的方法”（CN201611188995.4）中，膜组件需要放置于反应器中并使用曝气装置不断曝气。

本实用新型采用微藻和活性炭吸附为空气净化技术，微藻膜为空气净化载体，主要针对微藻膜的生长供给进行独特设计，为微藻在空气净化应用中的实施性提供可能，提供一种小空间内使用的集空气过滤与产氧于一体的自保湿式空气净化器设计。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于解决上述问题，基于微藻光合效率高、生长速率快的生物特点，提供一种自保湿式微藻空气净化器，运用物理保湿、生物净化、活性炭吸附等技术，有效净化如汽车内等小空间内的空气，提高小空间内的氧含量。

为达到上述目的，本实用新型一种自保湿式微藻空气净化器的技术方案为：

一种自保湿式微藻空气净化器包含壳体、多层生物空气净化系统、微藻保湿光照及电控系统三部分；

所述的壳体由舱体（1）、底座盖（2）、底座（3）、分流挡板（4）、出风口（16）、进风口（17）组成；出风口（16）呈圆环状，位于舱体（1）的顶部，并与分流挡板（4）相连；进风口（17）呈栅栏状，位于底座（3）底部；

所述的多层生物空气净化系统由微藻吸附层（8）、限位块（10）、风扇（11）、活性炭层（12）、粗滤层（19）组成；微藻吸附层（8）由微藻膜（21）、混合材料（22）和ABS工程塑料（23）组成，微藻吸附层（8）位于LED灯架（6）的下方；微藻膜（21）附着于混合材料（22）上面；ABS工程塑料（23）支撑混合材料（22）；限位块（10）将风扇（11）固定在底座盖（2）上；风扇（11）位于活性炭层（12）上方；活性炭层（12）位于风扇（11）下方，放置在粗滤层（19）的上面；粗滤层（19）位于进风口（17）的上面；

所述的微藻保湿光照及电控系统由LED灯带（5）、LED灯架（6）、自保湿式集水系统（9）、显示屏及电控系统（18）组成；LED灯带（5）支撑在LED灯架（6）上，LED灯架（6）支撑于集水槽（7）上；自保湿集水系统（9）包括集水槽（7）、沿导流槽（13）、单向渗水布（14）、中性吸水物质（15）；显示屏及电控系统（18）中设有传感器（20），位于底座（3）的侧面；传感器（20）位于底座（3）另一侧面内部；在圆形集水槽（7）内侧，设计有纵横相通的导流槽（13），导流槽（13）与集水槽（7）相通；中性吸水物质（15）设置于集水槽（7）中，集水槽（7）的槽口上设有单向渗水布（14）。

本实用新型的有益效果：

本实用新型以微藻和活性炭吸附为空气净化技术，微藻膜为空气净化载体，主要针对微藻膜的生长供给进行独特设计，为微藻在空气净化应用中的实施性提供可能，提供一种小空间内使用的集空气过滤与产氧于一体的自保湿式空气净化器设计。

本实用新型使用的微藻，生长周期短、光合效率高、CO2固定效率是一般陆生植物的10-50倍，有着高效的生长与繁殖特性。同时，微藻能够吸附空气中悬浮颗粒物、重金属等污染物，并可选择代谢部分有毒物质转化为自身物质，同时产生的负离子氧气可为人们营造健康的空气环境。

本实用新型在小型密闭空间利用微藻可以净化空气并固碳产氧的生物特性，设计一种自保湿集水装置，可在较长时间内保持微藻活性，使微藻持续净化空气并固碳产氧，相较于同类微藻空气净化器，具有所占空间小，能耗低，微藻存活时间长，微藻过滤层的更换频率低等优点。

附图说明

图1为本实用新型微藻空气净化器结构示意图；

图2为本实用新型微藻空气净化器剖面图；

图3为本实用新型微藻空气净化器的集水槽结构示意图；

图4为本实用新型自保湿式集水系统的局部剖面图；

图5为本实用新型微藻吸附层结构示意图；

图中：1、舱体；2、底座盖；3、底座；4、分流挡板；5、LED灯带；6、LED灯架；7、集水槽；8、微藻吸附层；9、自保湿式集水系统；10、限位块；11、风扇；12、活性炭层；13、导流槽；14、单向渗水布；15、中性吸水物质；16、出风口；17、进风口；18、显示屏及电控系统；19、粗滤层；20、传感器；21、微藻膜；22、混合材料；23、ABS工程塑料。

具体实施方式

下面结合附图，列举实施例对本实用新型做进一步说明，本实用新型包括但不限于实施例。

实施例1

一种自保湿式微藻空气净化器包含壳体、多层生物空气净化系统、微藻保湿光照及电控系统三部分；

所述的壳体由舱体（1）、底座盖（2）、底座（3）、分流挡板（4）、出风口（16）、进风口（17）组成；出风口（16）呈圆环状，位于舱体（1）的顶部，并与分流挡板（4）相连；进风口（17）呈栅栏状，位于底座（3）底部；

所述的多层生物空气净化系统由微藻吸附层（8）、限位块（10）、风扇（11）、活性炭层（12）、粗滤层（19）组成；微藻吸附层（8）由微藻膜（21）、混合材料（22）和ABS工程塑料（23）组成，微藻吸附层（8）位于LED灯架（6）的下方；微藻膜（21）附着于混合材料（22）上面；ABS工程塑料（23）支撑混合材料（22）；限位块（10）将风扇（11）固定在底座盖（2）上；风扇（11）位于活性炭层（12）上方；活性炭层（12）位于风扇（11）下方，放置在粗滤层（19）的上面；粗滤层（19）位于进风口（17）的上面；

所述的微藻保湿光照及电控系统由LED灯带（5）、LED灯架（6）、自保湿式集水系统（9）、显示屏及电控系统（18）组成；LED灯带（5）支撑在LED灯架（6）上，LED灯架（6）支撑于集水槽（7）上；自保湿集水系统（9）包括集水槽（7）、沿导流槽（13）、单向渗水布（14）、中性吸水物质（15）；显示屏及电控系统（18）中设有传感器（20），位于底座（3）的侧面；传感器（20）位于底座（3）另一侧面内部；在圆形集水槽（7）内侧，设计有纵横相通的导流槽（13），导流槽（13）与集水槽（7）相通；中性吸水物质（15）设置于集水槽（7）中，集水槽（7）的槽口上设有单向渗水布（14）。

实施例2

一种自保湿式微藻空气净化器包含壳体、多层生物空气净化系统、微藻保湿光照及电控系统三部分；在底座（3）上开有进风口（17），在舱体（1）上方开有出风口（16），在舱体（1）与底座盖（2）、底座盖（2）与底座（3）的连接处，采取过盈配合。风扇（11）通过限位块（10）固定在底座盖（2）上。活性炭层（12）通过限位器固定于底座（3）上，控制模块位于底座（3）内部。微藻吸附层（8）位于上方，吸水物质（15）位于自保湿集水系统（9）的集水槽（7）中。集水槽（7）口设有单向渗水布（14），可以保证吸入的水分完全保留于集水槽（7）。LED灯带（5）与LED灯架（6）位于舱体（1）内部的微藻吸附层（8）上方。

选取小球藻，配置BG-11培养基。藻种每2-3天进行继代培养，接种量均为100ml/L。藻种传代及培养过程均严格遵循无菌操作。取一定体积藻液，离心后分别均匀涂抹在圆形PVA材料上，之后固定在相应位置上。

开启该装置的电源开关，传感器模块检测到室内空气污染超标时，将自动开启风扇（11），进行空气净化，风扇（11）开启后，电控系统将点亮LED灯带（5），并根据藻类生长状况调节灯光频率，以确保微藻的光合作用，去除有害物质并释放新鲜负氧离子。