一种鼓泡式水洗空气净化器

技术领域

本发明属于空气净化技术领域，具体涉及一种鼓泡管式空气净化装置。

背景技术

室内空气污染是危害人体健康的“隐形杀手”，也是全世界共同关注的环境问题。在我国，随着城市化进程的加快，室内空气污染导致的健康问题日益凸显，主要来源有装修装饰、厨房油烟、吸烟、人体自身及生活垃圾，室内空气污染对人体健康造成了极大的危害，防治室内空气污染已成为健康中国行动的专项任务之一。选用空气净化器是目前国际公认的改善室内空气质量的重要方法，且随着我国居民健康意识的增强和生活水平的提高，室内空气净化已成为后疫情时代的家庭刚需。

空气净化器能够去除室内空气中的污染物，降低空气中甲醛，苯系物、氡以及总挥发性有机物(TVOC)的含量，排出洁净空气，改善室内空气质量。常用的空气净化技术有过滤技术、吸附技术、吸收技术、等离子技术、负离子技术、化学催化、光催化、静电集尘、臭氧技术等。这些技术中的高效过滤技术和吸附技术性能稳定,但滤材寿命短,需要定期更换,使用成本很高；催化技术、等离子技术、静电技术针对特定污染源的净化效果较好，使用局限性很大。目前市场上的空气净化器普遍为复合型净化，均以吸附过滤为核心，联合负离子、臭氧、光催化、冷触媒等技术中的一种或多种以达到对室内有害污染物的分解、转化和吸附。它们存在的问题有：固相吸附效果不理想；净化功效随使用时间延长将显著下降，需要定期更换滤网；后续费用高昂。尤其在近期的新型冠状病毒肺炎疫情下，不仅没有一种净化器能够对室内空气中的病毒进行消杀，甚至还可能导致病毒在滤网大量集聚，从而造成交叉感染。因此，净化效率高、污染物去除能力全面、无二次污染、环保、平价的新型空气净化器将拥有巨大的发展前景。

中国专利CN2675235Y公开了一种电解氧化鼓泡洗涤式空气净化器，其特征在于，该装置包括含进风口和出风口的壳体，位于壳体中的电解洗涤塔，电解洗涤塔下部有与壳体上的进风口相通的进气孔、排液孔而其上部有出气孔，与进气孔相通的电解电化性盐溶液的电解室位于电解洗涤塔底部，电解洗涤塔中位于电解室上部和出气孔间有鼓泡洗涤室。该净化器能分解空气中有害有毒的尘埃，气溶胶、水溶性等气体，且适用范围广。

中国专利CN211953058U公开了一种室内用空气加湿以及净化器，包括顶盖、加湿器壳体和净化箱，其特征在于，所述固定槽和过滤板均设有插孔，所述固定槽和过滤板通过插销可拆卸连接，但喷淋方法通常气液接触面积小，接触时间短，因而一次通过净化效率并不高，常与其它技术组合使用。

中国专利CN101737210A公开了一种旋流式空气净化器，通过将空气进行水过滤，使得空气在进入滤清器前即达到较高的清洁度。其特征在于所述的净化器壳体由上壳体与下壳体组成，所述的下壳体构成贮水器，在贮水器内有一个旋流器，旋流器内壁有导向叶片，在旋流器外壁与壳体内壁间构成排气通道，排气通道内有挡水板。该装置气液接触较为充分，但气相阻力要达到500～1000Pa以上，需要高静压风机甚至气泵进行气体输送，很难投入实际应用。

中国专利CN1714912A公开了一种多功能立式筛板空气净化过滤器，属于一种空气除尘净化装置，其特征在于，采用多级过滤、净化的方式，可以长时间、不间断地进行充分的空气除尘、脱硫、消毒、杀菌，有效消除烟、气中的各种有害物质，并且由于采用过滤筛板组取代主滤网组作为主要的过滤材料，在处理空气压力较大、流速较高的时候，不会出现变形、扭曲等现象。但是小孔筛板易堵塞，不适宜处理脏的、粘性大的和带固体粒子的料液；大孔筛板则易漏液,要求的操作压力高,传质效率也较低。筛板塔较好地兼顾了处理通量、净化性能和运行能耗，但其结构较复杂、操作弹性小、安共要求高。

基于目前主流空气净化技术所存在的问题，以水为空气过滤介质的水过滤空气净化器逐渐受到重视。水过滤空气净化器通过人为增加空气与水的接触面积和相对流动速率，使空气中的颗粒物质和易溶于水的挥发性物质被水吸附和溶解，从而达到空气被水“清洗”的效果。与目前常用的机械过滤空气净化技术相比，水过滤空气净化不受颗粒物质直径限制，极小颗粒也能被水吸附并截留。同时，水过滤空气净化可有效吸收空气中甲醛等水溶性较大的有害挥发性有机物。同时,水过滤空气净化以水为过滤介质，更换水即相当于更换过滤介质，更换方便且成本低。

发明内容

针对现有报道技术的不足，本发明产品是以降膜吸收为原理，通过在大量竖管表面形成可循环流动水膜，使自下而上的气流与自上而下的水流充分接触，增大了与空气的接触面积，净化效率极高。此外，通过表面活性剂配合流水的设计，实现了对空气中悬浮颗粒和气态污染物的黏附和溶解，显著增加净化效果，且具有水循环功能，加一次水能长时间持续工作，降低了耗材成本，避免了二次污染。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种鼓泡式水洗空气净化器，包括净化管、进气口、进液口、出气口、出液口、筛板、隔液板、增压泵、水循环室、净化室，所述进气口设置于净化主体右侧面，净化管底部设置出液口，顶部设置有进液口、空气出口，空气进口和进液口与净化管内部相连通，净化管下部垂直内侧壁设置有隔液板，隔液板上开有多个通孔，隔液板下表面上设置有若干根通气管，每根通气管对应隔液板上的一个通孔，且通气管与对应通孔密封连通，通气管的底端位于液面以下，所述的鼓风机或增压泵在空气净化管的底部设有导管与空气净化器相连，空气净化器的上部出口设有导管与空气部分相连接，以维持设备内部的闭合管路系统，同时空气净化器的出口高于空气部分的进口，空气部分设有加水口和排水口，空气净化装置和空气加湿装置之间设有防止水倒流的单向阀，水循环室位于净化室上方，使自下而上的气流与自上而下的水流尽可能充分接触，增大两相间的接触面积。

所述筛板是细孔筛板，是由具有一定厚度的微孔通道组成，液滴被自下而上的气体夹带，顺流穿过筛板的微孔通道后，再在筛板上方形成鼓泡层，在塔板上方的鼓泡层进一步形成大量气泡并不断破裂和更新，所述细孔的结构参数为高度20～25cm，平均孔径5～20mm。

所述通气管为径长比小于1:20的细长管。

所述空气在净化器中的停留时间通过流量计调节水和空气的相对流速，装置处理能力在2～5s的停留时间内将5m

所述绿色安全的表面活性剂为十二烷基二甲基苄基氯化铵和十二烷基苯磺酸钠，两者质量比为0.2～0.4。

使用上述一种鼓泡式水洗空气净化器净化空气的方法，包括步骤如下：

用鼓风机或增压泵将室内空气送入装有含表面活性剂的鼓泡管式的空气净化管，水从顶部以喷淋的形式进入空气净化管，进而自下而上的气流与自上而下的水流充分接触、吸收，水最终流进机体下方储水箱中，如此重复，形成水循环利用，使空气中的有毒、有害化学物质、尘粒以及细菌微生物被吸附过滤去除，处理后的净化空气从顶部出气口排出。对室内空气中的甲醛的去除率≥99％，对室内空气中的可吸入颗粒物(PM2.5)去除率≥97％；氨、氡转化去除率≥98％。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：本发明具有很好除甲醛、苯系物、氡以及总挥发性有机物(TVOC)的效果。同时还能通过水吸附除去空气中的尘埃，尤其能除去相当细小的尘埃。用水量小，水能循环利用，避免了水资源的浪费，且能起到加湿的功能。本发明将除室内甲醛和其他有害物质结合在一起,结构简单，成本低，效果好，使用方便。

本发明与现有技术相比较有以下主要特点：

1、水能重复使用，具有很好节水效果，一次加水能够持续工作很长时间。

2、所用的鼓泡式水洗空气净化器对空气中的甲醛、苯系物、氡等有害物质的去除率高达97％之上，净化之后的空气中有害物质浓度为0.02mg/m

3、本发明中大量气泡通过筛孔，以较高流速对筛孔进行持续的冲刷，并不容易产生结垢脏堵。

附图说明

图1为本发明鼓泡式水洗空气净化器结构示意图。1-水槽，2-圆孔，3-净化管，4-进气口，5-储水箱，6-进液口，7-出气口，8-水循环室，9-出液口，10-净化室，13-增压泵，14-筛板，15-隔液板。

图2为本发明净化器。3-净化管，11-圆锥形漏斗，12-支架。

下面将结合本发明中的实施例，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述。应当说明的是，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分，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。

具体实施方式

下面通过实施例对本发明作进一步说明，按照本发明方法的要求在鼓泡式水洗空气净化器中进行，实施例是对本发明的解释与补充，并不限制本发明的范围。

在室温下，室内空气用风机或其他送风机械将室内空气送入装有含表面活性剂的鼓泡管式的空气净化管，空气净化管中表面活性剂的装填高度为5～10厘米，使空气中的有毒、有害化学物质、尘粒以及细菌微生物被吸附过滤去除，这种活性剂不仅具有极强的吸附性能和良好的过滤作用，而且可以将被吸附的有毒物质催化转化为无毒的物质，对甲醛的转化脱除效率≥99％，对室内空气中的可吸入颗粒物脱除效率≥97％；氨、氡转化脱除效率≥98％。

一种按上述步骤实现本方法的设备，鼓风机在空气净化管的底部设有导管与空气净化器相连，空气净化器的上部出口设有导管与空气部分相连接，以维持设备内部的闭合管路系统，同时空气净化器的出口高于空气部分的进口，空气部分设有加水口和排水口，空气净化装置和空气加湿装置之间设有防止水倒流的单向阀。

实施例1

在空气净化管中装入含表面活性剂的水溶液中，其中，十二烷基二甲基苄基氯化铵和十二烷基苯磺酸钠的质量比为0.2，装填高度为8厘米。在5㎡的房间内，空气中甲醛的浓度为0.51mg/m

实施例2

在空气净化管中装入含表面活性剂的水溶液中，其中，十二烷基二甲基苄基氯化铵和十二烷基苯磺酸钠的质量比为0.3，装填高度为9厘米。在5㎡的房间内，空气中甲醛的浓度为0.52mg/m

实施例3

在空气净化管中装入含表面活性剂的水溶液中，其中，十二烷基二甲基苄基氯化铵和十二烷基苯磺酸钠的质量比为0.4，装填高度为10厘米。在5㎡的房间内，空气中甲醛的浓度为0.54mg/m

实施例4

在空气净化管中装入含表面活性剂的水溶液中，其中，十二烷基二甲基苄基氯化铵和十二烷基苯磺酸钠的质量比为0.4，装填高度为10厘米。在5㎡的房间内，空气中甲醛的浓度为0.74mg/m

实施例5

在空气净化管中装入含表面活性剂的水溶液中，其中，十二烷基二甲基苄基氯化铵和十二烷基苯磺酸钠的质量比为0.35，装填高度为10厘米。在5㎡的房间内，空气中甲醛的浓度为0.77mg/m

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。