本發(fā)明涉及空氣凈化領(lǐng)域，更具體地說，它涉及一種空氣凈化器。
背景技術(shù)：
空氣凈化器能夠吸附、分解或轉(zhuǎn)化各種空氣污染物，包括粉塵、花粉、異味、甲醛之類的裝修污染、細(xì)菌、過敏原等，還可有效提高空氣清潔度，被廣泛應(yīng)用于家庭、辦公樓、商場(chǎng)、酒店等領(lǐng)域。
然而，隨著經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，以及各類工廠的亂排放，極易導(dǎo)致人們的生活環(huán)境變得惡劣，空氣質(zhì)量也隨之變差，pm2.5(細(xì)顆粒物)超標(biāo)已經(jīng)成為危害人群身體健康的一大危害。
申請(qǐng)公布號(hào)為cn103411273a、申請(qǐng)公布日為2013年11月27日的中國(guó)專利公開了一種醫(yī)用空氣凈化器，包括機(jī)殼，所述機(jī)殼的上端蓋上設(shè)有進(jìn)風(fēng)口，機(jī)殼下端四周壁上均設(shè)置出風(fēng)口，所述機(jī)殼內(nèi)設(shè)置連通進(jìn)風(fēng)口和出風(fēng)口的空氣流動(dòng)通道，所述初過濾網(wǎng)、靜電集塵箱、等離子催化網(wǎng)、hepa網(wǎng)由上而下順次可拆卸安裝于空氣流動(dòng)通道內(nèi)，所述風(fēng)機(jī)安裝于空氣流動(dòng)通道內(nèi)且位于hepa網(wǎng)的空氣流動(dòng)下游。
現(xiàn)有技術(shù)可去除空氣中的氣味和細(xì)菌，還可通過hepa網(wǎng)去除細(xì)顆粒物，但hepa網(wǎng)需要定期進(jìn)行更換，難以達(dá)到長(zhǎng)期使用，且隨著同一hepa網(wǎng)的使用時(shí)間的延長(zhǎng)，其凈化細(xì)顆粒物的效果逐漸變差，從而導(dǎo)致現(xiàn)有技術(shù)難以長(zhǎng)期較好地保持良好的去除細(xì)顆粒物的效果。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種空氣凈化器，長(zhǎng)時(shí)間具有有效處理空氣中的pm2.5，使空氣得到良好的凈化的優(yōu)點(diǎn)。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了如下技術(shù)方案：
一種空氣凈化器，包括機(jī)體，設(shè)置于機(jī)體內(nèi)部的空腔，設(shè)置于機(jī)體兩端且與空腔連通的進(jìn)氣管和出風(fēng)管，設(shè)置于進(jìn)氣管上的第一氣泵，所述空腔下端設(shè)置有臭氧機(jī)以及與臭氧機(jī)連通的處理水層，所述空腔上端設(shè)置有多孔的催化層，所述機(jī)體上設(shè)置有霧化噴淋裝置，所述霧化噴淋裝置包括抽液管、設(shè)置于抽液管上的第二氣泵、霧化噴頭，所述抽液管與處理水層連通，所述霧化噴頭設(shè)置于催化層上方，所述霧化噴頭上方設(shè)置有臭氧去除結(jié)構(gòu)，所述出風(fēng)管與臭氧去除結(jié)構(gòu)之間設(shè)置有臭氧探測(cè)器。
通過上述技術(shù)方案，臭氧機(jī)中制備獲得的臭氧通入處理水層中，形成高氧水。而含有pm2.5的空氣通過第一氣泵進(jìn)入高氧水中，首先受到高氧水的氧化降解作用，將有毒的有機(jī)物降解，并形成氧氣從處理水層中排出。當(dāng)含有pm2.5的空氣被不斷通入處理水層中后，經(jīng)一定時(shí)間后，大部分被其中的臭氧氧化降解，但也有部分空氣從處理水層中向外界向空腔上端方向溢出，設(shè)置通過催化層繼續(xù)向空腔上端溢出。開啟第二氣泵，將處理水層中的高氧水經(jīng)抽液管傳送至霧化噴頭，將高氧水霧化后噴淋至催化層上，從而將向催化層外溢出的含有pm2.5的空氣進(jìn)行噴淋，從而使pm2.5沿著帶孔的催化層被向下帶落，回至處理水層中進(jìn)行氧化降解。且當(dāng)pm2.5與霧化后的高氧水一同向下流經(jīng)帶孔的催化層的過程中，可長(zhǎng)期對(duì)pm2.5進(jìn)行吸附、催化降解，進(jìn)而達(dá)到更好的處理含有pm2.5的空氣，提高空氣處理的效率，使空氣得到良好的凈化。另一方面，霧化噴頭所噴出的高氧水呈噴霧狀，較易將pm2.5較為充分地帶落并且沿著催化板上的孔向下流，可延長(zhǎng)高氧水與pm2.5形成的混合物與催化板接觸的時(shí)間，提高霧狀高氧水帶落pm2.5的效率，逐漸匯聚的高氧水與pm2.5的混合物還可減少對(duì)催化板的損傷。經(jīng)處理后的空氣從出風(fēng)管中被逐步排出，在該過程中，多余的臭氧被臭氧去除結(jié)構(gòu)去除，且臭氧探測(cè)器探測(cè)到的臭氧含量在標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)，不易對(duì)操作人員的身體以及外界環(huán)境造成威脅。
進(jìn)一步優(yōu)選為：所述催化層填充有如下重量份數(shù)的組分：
氧化鋁25-36份；
氧化鋅23-31份；
硅鋁沸石分子篩6-8份；
沸石咪唑酯骨架材料5-7份；
所述硅鋁沸石分子篩的孔徑為0.6-0.8nm。
通過上述技術(shù)方案，氧化鋁、氧化鋅、硅鋁沸石分子篩、沸石咪唑酯骨架材料均對(duì)帶有超標(biāo)pm2.5的空氣具有良好的凈化作用，可有效降低空氣中pm2.5的含量。經(jīng)研究(pm2.5降解、臭氧濃度試驗(yàn))發(fā)現(xiàn)，氧化鋁、氧化鋅、硅鋁沸石分子篩、沸石咪唑酯骨架材料相互配合，且硅鋁沸石分子篩的孔徑在上述范圍內(nèi)的，可有效提高催化層降解空氣中pm2.5的能力，使pm2.5含量超標(biāo)的空氣得到良好的凈化。
進(jìn)一步優(yōu)選為：所述催化層外部鍍有貴金屬層，所述貴金屬層的厚度為0.1-0.2μm。
通過上述技術(shù)方案，貴金屬對(duì)pm2.5具有優(yōu)異的催化效果，當(dāng)霧狀的高氧水與pm2.5結(jié)合后逐漸匯聚在催化層上時(shí)，可受到貴金屬層的催化作用，從而使高氧水與pm2.5形成的混合物得到進(jìn)一步的降解作用，與處理水層相互配合，提高對(duì)pm2.5含量超標(biāo)的空氣的凈化效果。
進(jìn)一步優(yōu)選為：所述貴金屬層中包括鈀、鉑、釕中的至少兩種。
通過上述技術(shù)方案，鈀、鉑、釕均為優(yōu)異的催化劑。經(jīng)研究(pm2.5降解、臭氧濃度試驗(yàn))發(fā)現(xiàn)，當(dāng)其中兩種甚至三種貴金屬相互配合使用后，可顯著提高對(duì)pm2.5的降解和凈化效果。
進(jìn)一步優(yōu)選為：臭氧去除結(jié)構(gòu)為電加熱管。
通過上述技術(shù)方案，通入處理水層的臭氧會(huì)有部分從其中溢出，當(dāng)電加熱管對(duì)溢出的臭氧進(jìn)行加熱至一定溫度后，會(huì)使臭氧發(fā)生反應(yīng)形成氧氣，隨著經(jīng)處理后的空氣一同從出風(fēng)管中被排出，不易對(duì)操作人員的身體造成危害。
進(jìn)一步優(yōu)選為：所述臭氧去除結(jié)構(gòu)為臭氧去除層，所述臭氧去除層包括二氧化錳、活性炭中的至少一種。
通過上述技術(shù)方案，二氧化錳、活性炭分別可與從處理水層中溢出的臭氧進(jìn)行氧化反應(yīng)或者進(jìn)行吸附，從而降低溢出的臭氧含量，減少對(duì)操作人員以及環(huán)境的影響。另一方面，采用臭氧去除層可減少能耗，當(dāng)其去除臭氧的能力降低時(shí)，可進(jìn)行更換。
進(jìn)一步優(yōu)選為：所述催化層與臭氧去除層的厚度比為1∶3.6-5.1。
通過上述技術(shù)方案，催化層中填充有不同組分，在該厚度比范圍內(nèi)，不僅可提高對(duì)空氣中pm2.5的降解效率，還可有效降低從處理水層中溢出的臭氧含量。
進(jìn)一步優(yōu)選為：所述臭氧機(jī)隔15-30min通入一次臭氧，每次通入臭氧的體積容量為15-18mg/m3。
通過上述技術(shù)方案，可較為有效地控制臭氧的使用量，并且不易使臭氧從處理水層中溢出而造成浪費(fèi)甚至傷害到操作人員的身體健康。另一方面，還可減少臭氧在處理水層中分解的可能，有效提高對(duì)空氣中的pm2.5的降解效率。
進(jìn)一步優(yōu)選為：所述催化層的孔徑為1-2mm。
通過上述技術(shù)方案，有助于霧化后的高氧水帶著彌漫在空腔內(nèi)的pm2.5一同通過催化層的孔中并回落至處理水層中進(jìn)行再次凈化。
綜上所述，本發(fā)明具有以下有益效果：
1、可有效降解空氣中的pm2.5，使空氣得到良好的凈化；
2、有效去除多余且從處理水層中溢出的臭氧，控制操作環(huán)境中的臭氧濃度，減少對(duì)操作人員身體以及環(huán)境的危害。
附圖說明
圖1是實(shí)施例1中空氣凈化器的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中，1、機(jī)體；2、空腔；3、進(jìn)氣管；4、出風(fēng)管；5、第一氣泵；6、臭氧機(jī)；7、處理水層；8、催化層；9、霧化噴淋裝置；91、抽液管；92、第二氣泵；93、霧化噴頭；10、臭氧去除結(jié)構(gòu)；11、臭氧探測(cè)器；12、第三氣泵。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖和實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)描述。
實(shí)施例1：一種空氣凈化器，如圖1所示，包括機(jī)體1以及機(jī)體1內(nèi)部的空腔2，在空腔2的底端存放有處理水層7，與處理水層7分別連通設(shè)置有進(jìn)氣管3、臭氧機(jī)6、抽液管91，在進(jìn)氣管3和抽液管91上分別設(shè)置有第一氣泵5和第二氣泵92。在處理水層7上方的空腔2內(nèi)壁上水平架設(shè)有多孔的催化層8，且在催化層8上方的空腔2內(nèi)壁上水平架設(shè)有臭氧去除層，該臭氧去除層中填充有二氧化錳，且催化層8與臭氧去除層的厚度比為1∶4.5。而在空腔2內(nèi)壁的頂端設(shè)置有臭氧探測(cè)器11，在機(jī)體1的上端與空腔2頂端連通設(shè)置有出風(fēng)管4，該出風(fēng)管4上連接有第三氣泵12。
多孔的催化層8內(nèi)部填充的組分及其相應(yīng)的重量份數(shù)如表1所示。其中，催化層的孔徑為1mm，硅鋁沸石分子篩的孔徑為0.6nm。且在催化層8的外部鍍有厚度為0.15μm的貴金屬層，該貴金屬層中含有鈀、鉑、釕。
該臭氧機(jī)6每隔30min通入一次臭氧，且每次通入臭氧的體積容量為15mg/m3。
實(shí)施例2-3：一種空氣凈化器，與實(shí)施例1的區(qū)別在于，多孔的催化層8內(nèi)部填充的組分及其相應(yīng)的重量份數(shù)如表1所示。
表1實(shí)施例1-3中催化層8內(nèi)部填充的組分及其相應(yīng)的重量份數(shù)
實(shí)施例4：一種空氣凈化器，與實(shí)施例1的區(qū)別在于，臭氧去除層中填充有活性炭。
實(shí)施例5：一種空氣凈化器，與實(shí)施例1的區(qū)別在于，臭氧去除層中填充有二氧化錳和活性炭，且二氧化錳和活性炭的重量份數(shù)比為1∶1。
實(shí)施例6：一種空氣凈化器，與實(shí)施例1的區(qū)別在于，催化層8與臭氧去除層的厚度比為1∶3.6。
實(shí)施例7：一種空氣凈化器，與實(shí)施例1的區(qū)別在于，催化層8與臭氧去除層的厚度比為1∶5.1。
實(shí)施例8：一種空氣凈化器，與實(shí)施例1的區(qū)別在于，硅鋁沸石分子篩的孔徑為0.8nm。
實(shí)施例9：一種空氣凈化器，與實(shí)施例1的區(qū)別在于，硅鋁沸石分子篩的孔徑為0.7nm。
實(shí)施例10：一種空氣凈化器，與實(shí)施例1的區(qū)別在于，催化層8的外部鍍的貴金屬層的厚度為0.1μm。
實(shí)施例11：一種空氣凈化器，與實(shí)施例1的區(qū)別在于，催化層8的外部鍍的貴金屬層的厚度為0.2μm。
實(shí)施例12：一種空氣凈化器，與實(shí)施例1的區(qū)別在于，貴金屬層中含有鈀、鉑。
實(shí)施例13：一種空氣凈化器，與實(shí)施例1的區(qū)別在于，貴金屬層中含有鈀、釕。
實(shí)施例14：一種空氣凈化器，與實(shí)施例1的區(qū)別在于，貴金屬層中含有鉑、釕。
實(shí)施例15：一種空氣凈化器，與實(shí)施例1的區(qū)別在于，臭氧機(jī)6每隔20min通入一次臭氧，且每次通入臭氧的體積容量為17mg/m3。
實(shí)施例16：一種空氣凈化器，與實(shí)施例1的區(qū)別在于，臭氧機(jī)6每隔15min通入一次臭氧，且每次通入臭氧的體積容量為18mg/m3。
實(shí)施例17：一種空氣凈化器，與實(shí)施例1的區(qū)別在于，采用電加熱管替換臭氧去除層。
實(shí)施例18：一種空氣凈化器，與實(shí)施例1的區(qū)別在于，催化層的孔徑為1.5mm。
實(shí)施例19：一種空氣凈化器，與實(shí)施例1的區(qū)別在于，催化層的孔徑為2mm。
對(duì)比例1：一種空氣凈化器，包括機(jī)殼，在機(jī)殼的上端蓋上設(shè)有進(jìn)風(fēng)口，在機(jī)殼下端四周壁上均設(shè)置出風(fēng)口，機(jī)殼內(nèi)設(shè)置連通進(jìn)風(fēng)口和出風(fēng)口的空氣流動(dòng)通道，其中，初過濾網(wǎng)、靜電集塵箱、等離子催化網(wǎng)、hepa網(wǎng)由上而下順次可拆卸安裝于空氣流動(dòng)通道內(nèi)，風(fēng)機(jī)安裝于空氣流動(dòng)通道內(nèi)且位于hepa網(wǎng)的空氣流動(dòng)下游。
對(duì)比例2-7：一種空氣凈化器，與實(shí)施例1的區(qū)別在于，催化層8內(nèi)部填充的組分及其相應(yīng)的重量份數(shù)如表2所示。
表2對(duì)比例2-7中催化層8內(nèi)部填充的組分及其相應(yīng)的重量份數(shù)
對(duì)比例8：一種空氣凈化器，與實(shí)施例1的區(qū)別在于，硅鋁沸石分子篩的孔徑為0.1nm。
對(duì)比例9：一種空氣凈化器，與實(shí)施例1的區(qū)別在于，硅鋁沸石分子篩的孔徑為1.2nm。
對(duì)比例10：一種空氣凈化器，與實(shí)施例1的區(qū)別在于，在催化層8外部未鍍有貴金屬層。
對(duì)比例11：一種空氣凈化器，與實(shí)施例1的區(qū)別在于，在催化層8外部鍍有鋁合金層，該鋁合金層的厚度與貴金屬層的厚度相同。
對(duì)比例12：一種空氣凈化器，與實(shí)施例1的區(qū)別在于，貴金屬層的厚度為0.05μm。
對(duì)比例13：一種空氣凈化器，與實(shí)施例1的區(qū)別在于，貴金屬層的厚度為0.3μm。
對(duì)比例14：一種空氣凈化器，與實(shí)施例1的區(qū)別在于，貴金屬層全部由鈀組成。
對(duì)比例15：一種空氣凈化器，與實(shí)施例1的區(qū)別在于，貴金屬層全部由鉑組成。
對(duì)比例16：一種空氣凈化器，與實(shí)施例1的區(qū)別在于，貴金屬層全部由釕組成。
對(duì)比例17：一種空氣凈化器，與實(shí)施例1的區(qū)別在于，未設(shè)臭氧去除層。
對(duì)比例18：一種空氣凈化器，與實(shí)施例1的區(qū)別在于，臭氧去除層中填充有硅膠顆粒。
對(duì)比例19：一種空氣凈化器，與實(shí)施例1的區(qū)別在于，催化層8與臭氧去除層的厚度比為1∶1。
對(duì)比例20：一種空氣凈化器，與實(shí)施例1的區(qū)別在于，催化層8與臭氧去除層的厚度比為1∶7。
對(duì)比例21：一種空氣凈化器，與實(shí)施例1的區(qū)別在于，臭氧機(jī)6持續(xù)不斷地通入臭氧。
對(duì)比例22：一種空氣凈化器，與實(shí)施例1的區(qū)別在于，臭氧機(jī)6每隔10min通入一次臭氧，且每次通入臭氧的體積容量為10mg/m3。
對(duì)比例23：一種空氣凈化器，與實(shí)施例1的區(qū)別在于，臭氧機(jī)6每隔40min通入一次臭氧，且每次通入臭氧的體積容量為10mg/m3。
對(duì)比例24：一種空氣凈化器，與實(shí)施例1的區(qū)別在于，臭氧機(jī)6每隔10min通入一次臭氧，且每次通入臭氧的體積容量為30mg/m3。
對(duì)比例25：一種空氣凈化器，與實(shí)施例1的區(qū)別在于，臭氧機(jī)6每隔40min通入一次臭氧，且每次通入臭氧的體積容量為30mg/m3。
對(duì)比例26：一種空氣凈化器，與實(shí)施例1的區(qū)別在于，催化層的孔徑為0.1mm。
對(duì)比例27：一種空氣凈化器，與實(shí)施例1的區(qū)別在于，催化層的孔徑為3mm。
pm2.5降解、臭氧濃度試驗(yàn)
試驗(yàn)樣品：采用實(shí)施例1-19的空氣凈化器為試驗(yàn)樣1-19，采用對(duì)比例1-27的空氣凈化器為對(duì)照樣1-27。
試驗(yàn)方法：1.選取內(nèi)部環(huán)境相同、內(nèi)部空間均為200m2、pm2.5含量均為500μg/m3、臭氧濃度為0.05mg/m3的46個(gè)房間，編號(hào)1-46，分別采用試驗(yàn)樣1-19和對(duì)照樣1-27對(duì)相應(yīng)的房間進(jìn)行空氣凈化，凈化時(shí)間為12h、24h、36h、48h，再根據(jù)不同的凈化時(shí)間分別對(duì)房間內(nèi)的pm2.5含量進(jìn)行測(cè)定，分別記錄后，與初始的pm2.5含量進(jìn)行分別計(jì)算，獲得凈化時(shí)間為12h、24h、36h、48h的試驗(yàn)樣1-19和對(duì)照樣1-27對(duì)pm2.5的降解效率，再次記錄并分析；
2.在經(jīng)過48h的凈化時(shí)間后，對(duì)采用試驗(yàn)樣1-19和對(duì)照樣1-27的房間分別進(jìn)行臭氧濃度檢測(cè)，進(jìn)行記錄。
試驗(yàn)結(jié)果：試驗(yàn)樣1-19在12h、24h、36h、48h時(shí)的降解效率、經(jīng)48h凈化處理后的臭氧濃度如表3所示；對(duì)照樣1-27在12h、24h、36h、48h時(shí)的降解效率、經(jīng)48h凈化處理后的臭氧濃度如表4所示。
表3試驗(yàn)樣1-19在12h、24h、36h、48h時(shí)的降解效率
表4對(duì)照樣1-27在12h、24h、36h、48h時(shí)的降解效率
由表3和表4可知，試驗(yàn)樣1-19具有較為持久且優(yōu)異的pm2.5降解效率，即使在凈化36h-48h時(shí)，仍然可保持較好的降解效率，可對(duì)pm2.5嚴(yán)重超標(biāo)的空氣進(jìn)行較為有效的凈化。然而，對(duì)照樣1-27整體降解效率參差不齊，整體上的降解效果遠(yuǎn)低于試驗(yàn)樣1-19的降解效率，且隨著凈化時(shí)間的不斷增加，其降解效果逐漸變得不夠明顯。而經(jīng)對(duì)照樣18、19、21、24、25凈化處理后，房間內(nèi)的臭氧含量明顯增加，甚至達(dá)到了污染的程度，雖然對(duì)照樣19、21、24的降解效率較高，但其凈化處理后的臭氧濃度過高，易危害操作人員身體健康并構(gòu)成環(huán)境污染。對(duì)照樣26的催化層中孔徑過小，易導(dǎo)致帶有pm2.5的高氧水較難通過其自身重力沿著通孔回落至處理水層中，影響降解效率。而對(duì)照樣27中催化層中孔徑過大，雖然較易使帶有pm2.5的高氧水通過通孔，但也易使未經(jīng)過降解處理且從處理水層中溢出并pm2.5含量超標(biāo)的空氣從通孔中通過，而易被第三氣泵12抽出，從而造成降解效率降低。
以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，本發(fā)明的保護(hù)范圍并不僅局限于上述實(shí)施例，凡屬于本發(fā)明思路下的技術(shù)方案均屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理前提下的若干改進(jìn)和潤(rùn)飾，這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。