负氧离子水洗空气净化装置的制作方法

1.本发明涉及一种采用液体捕捉空气中有害物质的净化装置，尤其涉及一种水洗去除空气中有害物质的空气净化装置。


背景技术：

2.空气净化装置按净化原理有：机械过滤式；电子集尘式；活性炭吸附；负离子；光催化；水洗等。目前以机械过滤式加活性碳吸附技术为主，采用该技术路线的空气净化产品的确起到了过滤颗粒物，杀菌除异味的功能，然而在使用上存在使用成本高，人体舒适度不够的问题。
3.滤网在长时间使用后，积存了大量的灰尘并滋生细菌，成为新的污染源。活性碳吸附饱和后，也不能进一步吸附异味，反而成为异味的释放源。频繁更换滤网，增加了消费者的费用支出和客户体验满意度。
4.本质上这种空气净化方式只是将污染物积存在特定的区域，而没有将污染物带离或消除掉。
5.水洗空气，是将有害物质吸附或溶解到水中，通过更换洁净的清水可以完全恢复其净化功能，不带来二次污染。
6.水滴高速流动,与空气或相互撞击过程中，水分子裂解也会产生负离子。例如在瀑布边或下雨后，空气中的负离子含量明显提高。同理，将高压水雾化喷射到空气中，可以产生大量的负离子。
7.同时，高压雾化的水滴与空气中的颗粒物碰撞后会捕获空气中的尘埃，从而达到去除颗粒物的目的。
8.通过低压水喷淋，将水布施到具有极大比表面积的固体物质上，也可以极大增大水与空气的接触面积，达到吸附、溶解空气中有害物质的目的。该固体物质可以是采用在水中具有良好稳定性的高分子聚合或无机非金属材料制得。高分子聚合物如pc、pa、pet等。无机非金属材料如氧化铝、堇青石、分子筛等。形态上可以是颗粒，网状或蜂窝状等形状。
9.采用水洗的方法去除空气中的颗粒物，靠的是随机碰撞和颗粒物与水汽的结合。这一方面需要将水充分雾化，增加水与空气的接触面积，另外需要足够的混合吸附时间才能有效去除空气中的颗粒物。
10.试验结果表明，采用水洗方式有效吸附颗粒物的时间往往要求的比较长，而对于水洗空气净化器，一般空气在水洗区域的时间很短，远远不能满足吸附大部分颗粒物的目的。传统的做法是在水洗后再增加hepa滤网，进一步过滤掉剩余的颗粒物。而由于水洗后的空气往往比较潮湿，虽然hepa滤网的容尘量要求降低了，但是在潮湿的环境下，hepa滤网更容易滋生细菌，散发异味。这成为制约水洗技术的关键因素之一。


技术实现要素：

11.本发明公开就是针对水洗技术的顽固缺陷而提出的一种解决方案。
12.包括混合区，水洗区，气液分离区。
13.其中混合区设置有高浓度负氧离子发生装置。一般采用直流负高压作为电子释放源，电子通过释放极高速向空间喷射电子。电子无法长久存在于空气中，立刻会被空气中的颗粒物、细菌、病毒、甲醛、空气分子所捕获，成为带有负电荷的粒子。空气中的氧分子比n2等分子更具有亲电性，因此氧分子会优先获得电子形成氧负离子。如果释放的电子浓度超过了流经的氧分子的浓度，则空气中的其它分子则也会负载有电子。优选的是该释放源处于气流内。进一步的优选的是该释放源周围大于30mm的空间无其它布置，这样释放出来的电子不会被周围的其它物体捕获，电子得以与空气充分混合，成为带有高浓度氧负离子和负电荷粒子的空气。进一步得，优选的是该高浓度氧负离子和负电荷粒子空气区域由非导体封闭构成，该封闭区域具有至少一个进风口和一个出风口。在混合区，颗粒物捕获电子，成为带负电粒子，氧分子得到电子，成为负氧离子，其它细菌、有机物气体也会捕获电子，成为带电粒子。
14.进一步的出风口出来的空气流经水洗区。水洗区含有高压水雾发生器或液体比表面增加装置，水雾或水膜与高浓度电子空气充分碰撞混合。对高压水雾发生器而言，水滴高速流动,与空气或相互撞击过程中，水分子裂解也会产生氧负离子和带正电的液滴。带正电的液滴很容易与混合区形成的带负电粒子吸引，从而被捕获，或溶解或分解到水溶液中。由于大量负电荷的存在，氧负离子的浓度得以维持在很高的水平，放电过程产生的少量臭氧也会溶解到水中，这都有利于杀菌和对有机污染物的处理。进一步优选的是在水洗区域设置有集尘滤网。该集尘滤网接地同时与负电位的导体绝缘设置。吸附了静电的极微小颗粒物和细菌，在静电引力作用下，会聚积到集尘滤网，杀菌在接触放电瞬间也会被杀死。
15.经过该洗涤过程的混合体进一步通过气液分离区，空气与液体得以分离。气液分离只需要分离多余的液体，如果需要往空气中增加液体，则可以弱化其功能。气液分离区液体汇聚成水流，返回水箱，空气成为含有高浓度氧负离子的空气。进一步得，在气液分离区设置有电子吸附装置，可以吸附掉多余的电子。该电子吸附装置接地，并与水洗后的空气拥有较大的接触面积。
16.由于上述技术方案运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：1．具有高浓度电子的空气使得大部分粒子带有负电荷，具有负电荷的空气中的颗粒物，细菌，有机气体更容易被水滴捕获，缩短了水洗需要的时间，提高了对空气中颗粒无、细菌，有机气体的去除能力和效率。
17.2．在水洗区域和气液分离区域设置有接地集尘器，可以有效吸附带有负电荷的颗粒物、细菌，进一步提高过滤能力。
18.3．由于极大提高了水洗的效率，可以不需要设置hepa滤网，避免了水洗空气hepa滤网容易滋生细菌和发酸臭的问题。
19.4．水洗过程中会有大量的氧负离子产生，可有效杀灭水体中的细菌，分解有机物，清除异味。
20.5．水洗后的空气，由于自身的加湿功能，净化后的空气含有高浓度的含有水分子的氧负离子团，空气更清新怡人。
[0021] 6． 高浓度电子在放电到地过程中产生的微量臭氧，被水体溶解，一方面可近一步可以杀灭细菌，清除异味，另外也不会释放到净化的空气中，对人体造成危害。
附图说明
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图1是本发明布局结构示意图；图2是实施例一结构示意图图3是实施例二俯视结构示意图图4是实施例二剖视结构示意图图5是实施例三结构示意图其中：01混合区，02水洗区，03气液分离区，04电子释放口，05水雾化装置，06气液分离装置；101第一风机，102负氧离子发生器，103壳体，104高压雾化装置，105气液分离装置，10第二风机6，107高压水管，108高压水泵，109水箱，110滤网，111回流水管，112紫外线灯；201第一风机，202负氧离子发生器，203喷淋装置，204第一蜂窝陶瓷，205第二蜂窝陶瓷，206紫外线灯，207第二风机；113喷淋装置，114多层尼龙网。
具体实施方式
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下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述：参见图1为本发明的功能原理示意图。01为混合区，02为水洗区，03为气液分离区。其中混合区01、水洗区02和气液分离区03由非导体材料封闭而形成。待清洁空气，从01的进气道进入到混合区内，在01的进气通道内设置有电子释放口04，在水洗区02有至少一个高压水雾发生器05，该高压水雾发生器也可由将水布施到具有极大比表面积固体物质上的装置来代替。在气液分离区域包含有将液滴与空气有效分离的气液分离装置06，在气液分离区同时设置有集尘装置07，07自身不具有实体，而是接大地赋予了气液分离装置具有了新的功能，可以集尘带负电荷粒子，清洗后的空气从03的出气通道流出。
[0024]
下面结合具体的实施例对本发明的构成进行展开。
[0025]
实施例一：图2为该实施例一的结构示意图。该实施例具有自下而上的空气流动方向。如图2所示，包括第一风机101，负氧离子发生器102，壳体103，高压雾化装置104，气液分离装置105，第二风机106，高压水管107，高压水泵108，水箱109，滤网110，回流水管111，紫外线灯112。其中第一风机和第二风机可以共同设置，也可以只设置其中任何一个。本实施例设置两个风机。气液分离装置除了基本的气液分离功能外，该气液分离装置还具有集尘、吸附带负电荷粒子的功能，进一步的该气液分离装置可以具有光催化，吸附，杀菌等附加功能。
[0026]
其工作过程为，第一风机101和第二风机106的共同驱动下空气自下而上流动。在第一风机101后设置有负氧离子发生器102，其外围设置有相对封闭的区域，该封闭区域不采用电的良导体构成。该封闭区域构成了混合腔体01，释放出来的大量电子与空气分子、空气中的颗粒物，病毒，有机废气大量结合，形成了具有高浓度带负电荷粒子的空气。该高浓度带电荷粒子的空气，从混合区01流出，进入水洗区02。水洗区具有将水的比表面积极大增大的装置，这样可以尽可能增加水与空气接触面积，增加水洗的效果。本实施例采用了高压雾化装置104，可以将水充分雾化，与空气混合形成高浓度的气液混合体。高压水在雾化过程具有勒纳德效应。水滴飞散时，会产生负离子，细微的水滴带正电，周围的空气便会带负。
在这种效应下，进一步大大增强了水洗去除空气中杂质的效率。经过水洗后的高浓度气液混合体，进一步流过气液分离区域03，将水从空气中分离出来，汇聚成水膜，进一步汇聚成水流，从回流水管返回水箱。本实施例中，气液分离装置为铝基二氧化钛蜂窝体，厚度10-80mm，该模块接大地。同时设置有紫外线灯，二氧化钛在紫外线灯的照射下，则具有杀菌，除甲醛，异味的功能。在气体流通方向遍布通风孔。具有气液分离，吸附带负电粒子和光催化的功能。
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实施例二：实施例二同样采用了本发明公开的负氧离子水洗技术，所不同的是在布局和实现结构上不同。
[0028]
如图3所示。包括有第一风机201，负氧离子发生器202，喷淋装置203，第一蜂窝陶瓷204，第二蜂窝陶瓷205，紫外线灯206，第二风机207。
[0029]
图4为本实施例的剖视图，由于具有曲折的管道路径，水洗的时间延长了。同时，设置有多个喷淋装置，水洗效果显著提高。需要指出的是，喷淋装置203的喷淋方向正对气流方向，第一蜂窝陶瓷204为竖直设置，气流方向为自上而下。第二蜂窝陶瓷205为水平设置，气流方向为水平。管道上下端封闭。下端开设有连通孔208，汇聚水通过连通孔208连通，并通过回流水管209回流到水箱。图示中，水箱和高压水泵等非示意需要部件未展示。
[0030]
其工作过程为，第一风机201和第二风机207的共同驱动下空气在管道内迂回流动。在第一风机201后设置有负氧离子发生器202，其处于风机和管道之间的连通管道内，该封闭区域不采用电的良导体构成。该封闭区域构成了混合腔体，释放出来的大量电子与空气分子、空气中的颗粒物，病毒，有机废气大量结合，形成了具有高浓度带负电粒子的空气。该高浓度负电荷粒子的空气，从混合区流出，进入水洗区。水洗区具有将水的比表面积极大增大的装置，这样可以尽可能增加水与空气接触面积，增加水洗的效果。本实施例采用了多组高压雾化装置，可以将水充分雾化，与空气混合形成高浓度的气液混合体。高压水在雾化过程具有勒纳德效应。水滴飞散时，会产生负离子，细微的水滴带正电，周围的空气便会带负。在这种效应下，进一步大大增强了水洗去除空气中杂质的效率。经过水洗后的高浓度气液混合体，进一步流过气液分离区域，将水从空气中分离出来，汇聚成水膜，进一步汇聚成水流，从回流水管209返回水箱。该气液分离装置为两块陶瓷蜂窝陶瓷，其中第一蜂窝陶瓷和第二蜂窝陶瓷都为堇青石基。第一蜂窝陶瓷竖直设置，第二蜂窝陶瓷水平设置。只在第二蜂窝陶瓷上负载有二氧化钛光催化涂层。在第二蜂窝陶瓷的一侧设置有紫外线206等。该模块接大地，这样没有被水洗去除的带负电荷的粒子会被吸附和捕获。因此，在本实施例中，气液分离装置具有气液分离，集尘和光催化的功能。
[0031]
实施例三：本实施例与实施例一具有类似的结构方案，所不同的是水洗区，液体比表面增加装置采用了将水布施到具有极大比表面积固体物质上的技术方案。其区别于实施例一的技术特征如下。
[0032]
如图5所示。113为喷淋装置，可将水布施到具有极大比表面积的固体物质上。114为多层尼龙网。每层尼龙网包括有网板和网框。本实施例采用了20目尼龙丝网，尼龙网框。共有30个尼龙网框堆叠在一起。
[0033]
其工作过程为，第一风机101和第二风机106的共同驱动下空气自下而上流动。114必须始终保持良好的通气性，才能确保合理的气体流动量。水布施装置113将水均匀布施到114上。空气在经过每层丝网时，都会与丝网和丝网网孔上形成的水膜充分接触。丝网上的
网孔不能都形成水膜，这会导致风阻极大增大。本实施例中，丝网具有接近1mm的孔径，即使在局部区域丝网网孔上形成了水膜，也比较容易破裂。水体会分布到114内，由于114具有极大的比表面积，水膜也会在114的表面形成。从而实现了水与空气进行了充分的接触，从而达到清洗空气中有害物质的目的。