一种吸收塔式空气净化装置的制作方法

本发明涉及空气净化领域，尤其涉及一种吸收塔式空气净化装置。

背景技术：

随着经济的增长和生活质量的提高，人们对居住环境的要求越来越高，而建筑材料、家居制品及装修材料造成的空气污染问题越来越突出，其中，释放到空气中的有机污染物更是对人们的身体健康造成极大的威胁。

目前，常用的空气净化装置是由滤网技术、银离子净化技术、负离子技术、低温等离子技术、净离子群技术中的一种或几种组合而成。现有的空气净化装置对于固体、液体颗粒，甚至于微生物(包括细菌和病毒)都有很强的去除效果。此外，大部分现有的空气净化装置采用滤膜或活性炭的吸附作用去除空气中有机污染物，这类产品利用物理作用对空气中的有机污染物进行去除；也有小部分现有的空气净化装置采用光催化反应净化空气中的有机污染物，这类产品是将二氧化钛吸附在滤网的表面制成一种干的纳米级二氧化钛滤网。

采用滤网或活性炭的吸附作用去除空气中的有机污染物，具有的缺点是：1、长时间使用会使得有机污染物的去除效果显著降低，而且会发生解吸等作用，造成有机污染物的二次污染问题；2：对空气中有机污染物的特异性去除效果却并不显著。采用干的纳米级二氧化钛滤网去除空气中的有机污染物，具有的缺点是：1、气体通过二氧化钛滤网的时间极短，而二氧化钛起催化作用是需要一定的时间的，这种滤网不一定能充分发挥二氧化钛催化降解有机污染物的作用；2、干的纳米级二氧化钛因为分子间作用力发生聚合等作用，使得涂抹在滤网上的部分二氧化钛实际上达不到纳米级别标准，从而使得它的降解效率大大降低。

因此，亟须一种能够特异性降解有机污染物，且降解有机污染物后不会造成二次污染，此外，降解有机污染物效率高、持久有效的吸收塔式空气净化装置。

技术实现要素：

(一)要解决的技术问题

本发明的目的在于提供一种能够特异性降解有机污染物，且降解有机污染物后不会造成二次污染，此外，降解有机污染物效率高、持久有效的吸收塔式空气净化装置。

(二)技术方案

为了达到上述目的，本发明采用的主要技术方案包括：

本发明提供一种吸收塔式空气净化装置。具体地，该吸收塔式空气净化装置包括：

外壳，外壳上设置有空气进口和空气出口；

吸收塔降解系统，吸收塔降解系统设置于外壳的内部，包括第一腔壳、照明设备、吸收液储存室及至少一个喷洒设备，第一腔壳上设置有第一进气口和第一出气口，照明设备、喷洒设备及吸收液储存室设置于第一腔壳的内部，照明设备用于提供光催化反应的能量，喷洒设备用于在介于第一进气口和第一出气口之间的空间内喷洒吸收液，吸收液中含有纳米二氧化钛，用于降解有机污染物形成降解后空气，吸收液储存室包括壳体，壳体上设置有吸收液出口和吸收液进口，吸收液出口与喷洒设备通过循环泵连通，吸收液入口用于接收喷洒设备喷洒的吸收液；

风机，风机设置于外壳的内部，且靠近空气进口或空气出口，用于助力空气流通；

其中，空气进口与第一进气口连通，第一出气口和空气出口连通。

进一步地，本发明的吸收塔式空气净化装置还包括过滤系统，过滤系统设置于外壳的内部，过滤系统包括第二腔壳，第二腔壳上设置有第二进气口和第二出气口，第二腔壳的内部设置有至少一个过滤单元，过滤单元用于去除空气中的颗粒物、微生物及小部分有机污染物形成初滤空气；

其中，空气进口依次通过第二进气口、第二出气口与第一进气口连通。

进一步地，本发明的吸收塔式空气净化装置还包括吸附系统，吸附系统设置于外壳的内部，吸附系统包括第三腔壳，第三腔壳上设置有第三进气口和第三出气口，第三腔壳的内部设置有至少一个吸附单元，吸附单元用于吸附降解后空气中残留的有机污染物形成净化空气；

其中，第一出气口依次通过第三进气口、第三出气口与空气出口连通。

进一步地，本发明的吸收塔式空气净化装置还包括有机污染物实时监测器，有机污染物实时监测器设置于空气进口和/或空气出口处，用于监测对应安装位置处有机污染物的含量；

显示装置，显示装置设置于外壳上，与有机污染物实时监测器连接，用于显示有机污染物实时监测器监测得到的有机污染物的含量。

进一步地，第一进气口设置于第一腔壳的下部，第一出气口设置于第一腔壳的上部，初滤空气从第一进气口进来自下而上通过第一出气口排出；

喷洒设备喷洒吸收液的喷洒方向自上而下，与进入第一腔壳内部的初滤空气的气流方向相反。

进一步地，吸收塔降解系统还包括风扇，风扇设置于第一腔壳内部且位于第一进气口的下部，用于吹散通过第一进气口进入第一腔壳内部的初滤空气。

进一步地，吸收塔降解系统还包括填料层，填料层设置于第一腔壳内部且位于第一进气口和喷洒设备之间，用于增加喷洒设备喷出的吸收液和风扇吹散的初滤空气的反应时间和反应面积。

进一步地，过滤单元为hepa滤膜。

进一步地，吸附单元为活性炭吸附柱。

进一步地，吸收塔降解系统还包括可开闭的第一门体，可开闭的第一门体设置于吸收液储存室上，用于更换和添加吸收液；

吸附系统还包括可开闭的第二门体，可开闭的第二门体设置于第三腔壳上，用于更换吸附单元。

(三)有益效果

本发明的有益效果是：

本发明的吸收塔式空气净化装置中，从空气进口经第一进气口进入第一腔壳的空气在风机的作用下经第一出气口从空气出口排出，风机使得空气更加流通，空气流通使得有机污染物和吸收液中的纳米二氧化钛的反应时间和反应面积增加，从而增加降解效率；

吸收液储存室内部的吸收液在循环泵的作用下，从吸收液储存室的吸收液出口通过喷洒设备喷洒而出，喷洒而出的吸收液再通过吸收液进口被收集到吸收液储存室，循环泵使得吸收液循环流动，喷洒而出的吸收液使得吸收液中的纳米二氧化钛和空气中有机污染物的反应时间和反应面积增加，从而增加降解效率；

在第一腔壳内部，空气中的有机污染物在照明设备提供的能量作用下以及喷洒而出的吸收液中纳米二氧化钛的催化作用下发生光催化反应，空气中有机污染物降解成二氧化碳、水、氮气等无污染物，之后在风机的作用下经第一出气口从空气出口排出，整个降解过程将空气中的有机污染物降解成无污染物，不会造成二次污染的问题，将纳米二氧化钛制成吸收液，不仅进一步保证了吸收液中二氧化钛的纳米级别，而且使得纳米二氧化钛和空气中有机污染物的反应时间和反应面积增加，从而大大增加降解效率。

综上，本发明的吸收塔式空气净化装置能够特异性降解有机污染物，且降解有机污染物后不会造成二次污染，此外，降解有机污染物效率高、持久有效。

附图说明

图1为实施例一中吸收塔式空气净化装置的原理图；

图2为实施例一中吸收塔式空气净化装置的示意图。

【附图标记说明】

图中：

1：外壳；11：空气进口；12：空气出口；

2：吸收塔降解系统；21：第一腔壳；22：照明设备；23：吸收液储存室；24：喷洒设备；25：循环泵；26：风扇；27：填料层；28：可开闭的第一门体；

3：过滤系统；31：第二腔壳；32：过滤单元；

4：吸附系统；41：第三腔壳；42：吸附单元；43：可开闭的第二门体；

5：风机。

具体实施方式

为了更好的解释本发明，以便于理解，下面结合附图，通过具体实施方式，对本发明作详细描述。

参照图1至图2，本实施例提供一种吸收塔式空气净化装置。该吸收塔式空气净化装置至少包括外壳1、容纳在外壳1中的吸收塔降解系统2和风机5。

外壳1

外壳1上设置有空气进口11和空气出口12。空气进口11及其所在的外壳1表面共同构成从空气进口11向外部周围逐渐扩大的漏斗形，类似地，空气出口12及其所在的外壳1表面共同构成从空气出口12向外部周围逐渐扩大的漏斗形。漏斗形空气进口11和漏斗形空气出口12有利于空气的流通。

风机5

风机5设置于外壳1的内部，且靠近空气进口11或空气出口12，用于助力空气流通，图2中风机5靠近空气出口12设置。

吸收塔降解系统2

吸收塔降解系统2设置于外壳1的内部，包括第一腔壳21、照明设备22、吸收液储存室23及至少一个喷洒设备24。

第一腔壳21上设置有第一进气口和第一出气口，其中，空气进口11直接或间接与第一进气口连通，第一出气口直接或间接与空气出口12连通。照明设备22、喷洒设备24及吸收液储存室23设置于第一腔壳21的内部。上述照明设备22为紫外灯，用于提供光催化反应的能量，喷洒设备24用于在介于第一进气口和第一出气口之间的空间内喷洒吸收液，吸收液储存室23包括壳体，壳体上设置有吸收液出口和吸收液进口，吸收液出口与喷洒设备24通过循环泵25连通，吸收液入口用于接收喷洒设备24喷洒的吸收液。

本实施例的吸收塔式空气净化装置中，吸收液用于降解有机污染物形成降解后空气，吸收液包括纳米二氧化钛，具体地，吸收液为质量比为0.2％的纳米二氧化钛、丙二醇和分散剂的混合溶液。纳米二氧化钛在分散剂的作用下形成溶胶状吸收液，溶胶状吸收液的催化效率大大高于传统纳米级二氧化钛滤网。

本实施例的吸收塔式空气净化装置中，有机污染物指笨、甲醛、氨等建筑、装修、家具中释放的对人类身体造成危害的有机物，降解有机污染物指有机污染物经吸收液中纳米二氧化钛和能量的作用降解成二氧化碳、水、氮气等无污染物，特异性降解有机污染物指在吸收塔降解系统2中，仅降解空气中的有机污染物，不用于去除空气中的颗粒物以及空气中含有的其他对人体有害的无机物。

本实施例的吸收塔式空气净化装置中，从空气进口11经第一进气口进入第一腔壳21的空气在风机5的作用下经第一出气口从空气出口12排出，风机5使得空气更加流通，空气流通使得有机污染物和吸收液中的纳米二氧化钛的反应时间和反应面积增加，从而增加降解效率。

吸收液储存室23优选设置在第一腔壳21的底部，吸收液储存室23内部的吸收液在循环泵25的作用下，从吸收液储存室23的吸收液出口通过喷洒设备24喷洒而出，优选地，所述喷洒设备24设置在第一腔壳21内部接近顶部的区域，喷洒而出的吸收液再通过吸收液进口被收集到吸收液储存室23，所述吸收液进口优选设置在吸收液储存室23的顶面上，从而能使所述吸收液在重力作用下落入所述吸收液进口。循环泵25使得吸收液循环流动，喷洒而出的吸收液使得吸收液中的纳米二氧化钛和空气中有机污染物的反应时间和反应面积增加，从而增加降解效率。

在第一腔壳21内部，空气中的有机污染物在照明设备22提供的能量作用下以及喷洒而出的吸收液中纳米二氧化钛的催化作用下发生光催化反应，空气中有机污染物降解成二氧化碳、水、氮气等无污染物，之后在风机5的作用下经第一出气口从空气出口12排出，整个降解过程将空气中的有机污染物降解成无污染物，不会造成二次污染的问题，将纳米二氧化钛制成吸收液，不仅进一步保证了吸收液中二氧化钛的纳米级别，而且使得纳米二氧化钛和空气中有机污染物的反应时间和反应面积增加，从而大大增加降解效率。

进一步地，第一进气口设置于第一腔壳21的下部，第一出气口设置于第一腔壳21的上部，初滤空气从第一进气口进来自下而上通过第一出气口排出，这样可以使得空气在第一腔壳21内部的流通所用时间增加，从而使得空气中有机污染物和吸收液中的纳米二氧化钛之间反应时间更长，继而增加降解效率。喷洒设备24喷洒吸收液的喷洒方向自上而下，自上而下喷洒吸收液不仅可以使得吸收液在重力作用下落入吸收液进口，而且使得吸收液在第一腔壳21内部的下落时间和喷洒面积增加，继而使得吸收液中的纳米二氧化钛和空气中的有机污染物之间有更多的反应时间和反应面积，降解效率得到提高。吸收液自上而下的喷洒方向与进入第一腔壳21内部的初滤空气的气流方向相反，这样可以进一步使得空气中有机污染物和吸收液中的纳米二氧化钛之间的接触反应充分，降解效率得到增加。

吸收塔降解系统2还包括风扇26，风扇26设置于第一腔壳21内部且位于第一进气口的下部，用于吹散通过第一进气口进入第一腔壳21内部的初滤空气。上述风扇26采用防雨风扇26，这样可以使得喷洒而出的吸收液不会造成风扇26的短路，进而影响整个吸收塔式空气净化装置的使用安全。利用风扇26的作用可以使得从第一进气口进入第一腔壳21内部的空气吹散均匀，充分的扩散于第一腔壳21的内部，进而使得空气中的有机污染物和吸收液中的纳米二氧化钛得到更加充分的接触反应，进一步提高降解的效率。

吸收塔降解系统2还包括至少一个填料层27，填料层27设置于第一腔壳21内部且位于第一进气口和喷洒设备24之间，尽可能覆盖第一腔壳21的水平截面。填料层27用于增加喷洒设备24喷出的吸收液和风扇26吹散的初滤空气的反应时间和反应面积。上述填料层27可以选择本领域技术人员熟知的任何填料层27，例如，鲍尔环和拉西环。上述填料层27的使用，一方面可以使得喷洒而出的吸收液在下落的过程中，受到填料层27的阻碍作用，下落速度得到进一步的缓减，另一方面，使得喷洒而出的吸收液在下落的过程中，一部分的吸收液粘附在填料层27的空间结构中，从而进一步增加吸收液中纳米二氧化钛和空气中的有机污染物的反应面积，从而使得降解效率得到进一步的提高。此外，填料层27的使用也可以降低空气的流通速度，进而增加吸收液中纳米二氧化钛和空气中有机污染物的反应时间，进一步提高降解效率。

吸收塔降解系统2还包括可开闭的第一门体28，可开闭的第一门体28设置于吸收液储存室23上，用于更换和添加吸收液。优选地，将纳米二氧化钛和分散剂制成混合料包，再分别将丙二醇、混合料包从可开闭的第一门体28放入吸收液储存室23的内部。第一门体28闭合后，吸收剂储存室23保持密封。

过滤系统3

本发明的吸收塔式空气净化装置还包括过滤系统3，过滤系统3设置于外壳1的内部，过滤系统3包括第二腔壳31，第二腔壳31上设置有第二进气口和第二出气口，第二腔壳31的内部设置有至少一个过滤单元32，过滤单元32为hepa滤膜，过滤单元32用于去除空气中的颗粒物、微生物及小部分有机污染物形成初滤空气；其中，空气进口11依次通过第二进气口、第二出气口与第一进气口连通，从而使进入第一进气口的空气为经由过滤系统3过滤的初滤空气。上述过滤系统3设置于吸收塔降解系统2之前，用于对空气进行初步的过滤，不仅有效净化空气，增加整个吸收塔式空气净化装置的净化空气质量，而且有效避免吸收塔降解系统2的故障，增加整个吸收塔式空气净化装置的工作可靠性。空气中的颗粒物、微生物及小部分有机污染物无法通过上述hepa滤膜，而大部分的有机污染物能通过hepa滤膜。上述hepa滤膜垂直于空气的流通方向设置，且hepa的数量大于一个，这样可以从两个方面使得空气在流通的过程中，颗粒物、微生物及小部分有机污染物更有效的被hepa阻挡，无法通过hepa滤膜进入吸收塔降解系统2，进而避免吸收塔降解系统2的故障，增加整个吸收塔式空气净化装置的寿命。虽然上述描述以hepa滤膜为例，但可以想见的是，所述过滤单元32中的滤网可以是粗滤网或者粗滤网和hepa滤膜的组合。

吸附系统4

本发明的吸收塔式空气净化装置还包括吸附系统4，吸附系统4设置于外壳1的内部，吸附系统4包括第三腔壳41，第三腔壳41上设置有第三进气口和第三出气口，第三腔壳41的内部设置有至少一个吸附单元42，吸附单元42为活性炭吸附柱，吸附单元42用于吸附降解后空气中残留的有机污染物形成净化空气；其中，第一出气口依次通过第三进气口、第三出气口与空气出口12连通。上述吸附系统4设置于吸收塔降解系统2之后，用于对降解后空气中的残余有机污染物进行进一步的吸附净化，进一步降低净化空气中有机污染物的含量。上述活性炭吸附柱利用自身的多孔结构可以对降解后空气中残留的有机污染物进一步吸附，从而进一步降低净化空气中有机污染物的含量。多个吸附单元42可以使得吸附有机污染物的效果进一步增加。吸附系统4还包括可开闭的第二门体43，可开闭的第二门体43设置于第三腔壳41上，用于更换吸附单元42。第二门体43闭合后，第三腔壳41内保持气密。

本发明的吸收塔式空气净化装置还包括有机污染物实时监测器，有机污染物实时监测器设置于空气进口11和/或空气出口12处，用于监测对应安装位置处有机污染物的含量，有机污染物实时监测器包括化学传感器；显示装置，显示装置设置于外壳1上，与有机污染物实时监测器连接，用于显示有机污染物实时监测器监测得到的有机污染物的含量。上述有机污染物实时监测器和显示装置可以使得人们及时且定量的掌握居住环境的空气质量。

本实施例中的风机、循环泵、风扇均具有驱动装置和动力源，优选地，它们均与控制系统电连接，以控制和/或显示其状态。有机污染物实时监测器和显示装置也与控制系统电连接，以控制其状态和/或显示其监测结果。控制系统设置在本发明吸收塔式空气净化装置中，或者控制系统的至少一部分内置而至少一部分外置，且外置的部分与内置的部分借助于无线信号传输手段连接。无线信号传输手段包括但不仅限于蓝牙、红外、wlan或移动服务商提供的数据服务等。

工作原理

本实施例的吸收塔式空气净化装置中，空气从空气进口11经第二进气口进入过滤系统3中，过滤系统3将无法通过过滤单元32的颗粒物、微生物及小部分有机污染物去除，而通过过滤单元32的大部分的有机污染物从第二出气口经第一进气口进入吸收塔式降解系统，一方面，进入第一腔壳21的初滤空气自下而上经过填料层27从第一出气口出去，另一方面，吸收液储存室23中的吸收液从吸收液出口经喷洒设备24自上而下喷洒而出，喷洒而出的吸收液经填料层27下落至吸收液进口进入吸收液储存室23，空气中的有机污染物在照明设备22和吸收液中纳米二氧化钛的作用下发生光催化反应，降解成无污染物，从第一出气口经第三进气口进入吸附系统4，吸附单元42吸附降解后空气中残余的有机污染物，之后从第三出气口经空气出口12排出净化空气。此外，在空气进口11和空气出口12处设置的有机污染物实时监测器实时监测空气进口11和空气出口12处的有机污染物含量，并通过显示装置显示对应位置处的有机污染物含量。

本实施例的吸收塔式空气净化装置，相较于传统的二氧化钛空气净化装置，具有以下优势：1，采用吸收塔的方式，使得吸收塔中气体通过塔的下部逆流而上，吸收液喷流而下，这样的方式大大增加了气体和吸收液的反应面积，另外塔中有大量的填料层27，也起到了增加反应面积和反应时间的作用，为二氧化钛的催化作用增加了有效时间和有效反应面积，大大增加其催化效率；2、二氧化钛在分散剂的作用下形成溶胶状吸收液，其催化效率也大大高于传统的纳米级二氧化钛滤网；3、本实施例的吸收塔式空气净化装置在后期使用过程中只需要定期更换二氧化钛吸收液，就可以达到和之前的一样的有机污染物降解效率，更换频率更低，比之更换纳米级二氧化钛滤网，大大节约了用户的成本；4、本实施例的吸收塔式空气净化装置中设置了用于混匀气体的风扇26，可以充分增加气体内部的流动性，增加有机污染物的降解效率；5、本实施例的吸收塔式空气净化装置中设置了hepa滤膜、照明设备22和吸收液、活性炭吸附柱可以在特异性去除有机污染物的同时，去除空气中的颗粒物和微生物，达到净化空气的作用。

综上，本实施例的吸收塔式空气净化装置能够特异性降解有机污染物，且降解有机污染物后不会造成二次污染，此外，降解有机污染物效率高、持久有效。

以上内容仅为本发明的较佳实施例，对于本领域的普通技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。