空气净化装置论文和设计

全文摘要

本实用新型涉及空气净化技术领域，公开了一种空气净化装置。该装置包括：壳体，壳体的外侧壁上成有进风口和与进风口相对的出风口，位于壳体的设置进风口的外侧壁上的植物层，位于壳体内且位于进风口和出风口之间的用于承载微生物的炭质填料层，以及位于壳体的内壁上的喷淋装置。其中，植物层与炭质填料层相连，喷淋装置能够对炭质填料层喷淋包含有用于维持微生物生长的微量元素的液体。本实用新型的空气净化装置能够更高效环保地净化空气。

主设计要求

1.一种空气净化装置，其特征在于，包括：壳体，所述壳体的外侧壁上成有进风口和与所述进风口相对的出风口，位于所述壳体的设置所述进风口的外侧壁上的植物层，位于所述壳体内且位于所述进风口和所述出风口之间的用于承载微生物的炭质填料层，以及位于所述壳体的内壁上的喷淋装置，其中，所述植物层与所述炭质填料层相连，所述喷淋装置能够对所述炭质填料层喷淋包含有用于维持微生物生长的微量元素的液体。

设计方案

1.一种空气净化装置，其特征在于，包括：

壳体，所述壳体的外侧壁上成有进风口和与所述进风口相对的出风口，

位于所述壳体的设置所述进风口的外侧壁上的植物层，

位于所述壳体内且位于所述进风口和所述出风口之间的用于承载微生物的炭质填料层，以及

位于所述壳体的内壁上的喷淋装置，

其中，所述植物层与所述炭质填料层相连，所述喷淋装置能够对所述炭质填料层喷淋包含有用于维持微生物生长的微量元素的液体。

2.根据权利要求1所述的空气净化装置，其特征在于，所述植物层包括与所述炭质填料层相连通的具有保水性的基质和与所述基质相连的植物，其中，所述植物的根系固定在所述基质上。

3.根据权利要求2所述的空气净化装置，其特征在于，所述基质选自无纺布、纤维材料或聚氨酯泡沫材料中的一种或多种。

4.根据权利要求2所述的空气净化装置，其特征在于，所述植物为观叶植物。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的空气净化装置，其特征在于，所述炭质填料层为由多个直径范围为2-50mm的炭粒形成的多孔炭质层，且所述多孔炭质层的比表面积大于260m^{2<\/sup>\/g。}

6.根据权利要求1至4中任一项所述的空气净化装置，其特征在于，所述炭质填料层中的微生物所形成的生物膜的厚度范围为10-200μm。

7.根据权利要求1至4中任一项所述的空气净化装置，其特征在于，所述喷淋装置位于所述壳体的顶壁上，且所述喷淋装置设置成朝向所述炭质填料层。

8.根据权利要求7所述的空气净化装置，其特征在于，所述炭质填料层的含水率的范围为40％-70％。

9.根据权利要求1所述的空气净化装置，其特征在于，所述空气净化装置还包括电控系统，所述电控系统用于监控待净化的空气的质量、流速、炭质填料层的温湿度、所述喷淋装置喷淋的液体内的微量元素或植物层的光照中的一种或多种。

设计说明书

技术领域

本实用新型涉及空气净化技术领域，具体涉及一种空气净化装置。

背景技术

下沉式再生水厂是主体装置设置在地下的用于处理污水以实现水资源循环利用的工厂，污水本身含有有害的化学成分且带有臭味，需要对地下作业环境进行空气净化，避免对操作人员的危害。

目前，在地下作业的工厂中所使用的空气净化装置，大多采用过滤等物理方式净化空气，或利用触媒催化等化学方式中和或分解污染空气中的有毒物质。然而采用上述物理方式的空气净化装置对成分复杂的污染空气的净化效果不好；采用上述化学方式的空气净化装置净化效率较低，且容易产生二次污染，导致空气净化不够环保。此外，现有的空气净化装置的体积均较大，导致其占地面积较大且不便于运输、安装或维修。

针对现有技术的不足之处，本领域的技术人员希望提出一种更为高效且环保的空气净化装置。

实用新型内容

为了高效环保地净化空气，本实用新型提出了一种空气净化装置。

根据本实用新型的空气净化装置，包括：壳体，壳体的外侧壁上成有进风口和与进风口相对的出风口，位于壳体的设置进风口的外侧壁上的植物层，位于壳体内且位于进风口和出风口之间的用于承载微生物的炭质填料层，以及位于壳体的内壁上的喷淋装置。其中，植物层与炭质填料层相连，喷淋装置能够对炭质填料层喷淋包含有用于维持微生物生长的微量元素的液体。

进一步地，植物层包括与炭质填料层相连通的具有保水性的基质和与基质相连的植物，其中，植物的根系固定在基质上。

进一步地，基质选自无纺布、纤维材料或聚氨酯泡沫材料中的一种或多种。

进一步地，植物为观叶植物。

进一步地，炭质填料层为由多个直径范围为2-50mm的炭粒形成的多孔炭质层，且多孔炭质层的比表面积大于260m2\/g。

进一步地，炭质填料层中的微生物所形成的生物膜的厚度范围为10-200μm。

进一步地，喷淋装置喷出的液体包括水和位于水中的微量元素，微量元素选自碳、氮、磷、钾、硫、铁、钴或镍中的一种或多种。

进一步地，喷淋装置位于壳体的顶壁上，且喷淋装置设置成朝向炭质填料层。

进一步地，炭质填料层的含水率的范围为40％-70％。

进一步地，空气净化装置还包括电控系统，电控系统用于监控待净化的空气的质量、流速、炭质填料层的温湿度、喷淋装置喷淋的液体内的微量元素或植物层的光照中的一种或多种。

与现有技术相比，本实用新型的空气净化装置具有以下优点：

1)通过植物吸附方法和微生物降解的方法不会产生二次污染，整个空气净化过程更加环保。

2)通过设置电控设备，使得空气净化装置的各项指标受到实时监测，保障空气质量达到净化标准，整个空气净化过程更加高效。

3)通过布置在装置侧壁的植物不仅具有吸附作用还具有美观性。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。

图1为根据本实用新型的空气净化装置100的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本实用新型的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本实用新型的保护范围。

图1为根据本实用新型的空气净化装置100的结构示意图。该装置100包括：壳体1，壳体1的外侧壁上成有进风口11和与进风口11相对的出风口12，位于壳体1的设置进风口11的外侧壁上的植物层2，位于壳体1内且位于进风口11和出风口12之间的用于承载微生物的炭质填料层3，以及位于壳体1的内壁上的喷淋装置4。其中，植物层2与炭质填料层3相连，喷淋装置4能够对炭质填料层3喷淋包含有用于维持微生物生长的微量元素的液体。

本实用新型的空气净化装置100在工作时，待净化的空气A首先接触到植物层2进行第一次净化，植物层2将待净化空气A中的大颗粒灰尘吸附，该植物层2主要实现针对大颗粒分子的净化，经过第一次净化的空气从进风口11进入到炭质填料层3进行第二次净化，炭质填料层3中生长的微生物可降解空气中的有害物质，同时炭质填料层3中的填料可进一步滤除空气中的小颗粒分子，从而在炭质填料层3中的填料和微生物的共同作用下，实现了针对有害微生物及小颗粒分子的净化，同时不产生如化学废料的二次污染。经过两次净化后的空气由出风口12排出，由此达到高效环保净化空气的效果。

值得注意的是，本申请中的“进风口11与出风口12相对”可以理解为进风口11与出风口12正对，也可以理解为进风口11与出风口12斜对。另外，壳体1的形状可以为多种。优选地，壳体1的横截面形状可以为多边形，即壳体具有多个依次相连的侧壁，此时进风口11与出风口12不能同时位于壳体1的同一个侧壁上；还优选地，壳体1的横截面形状也可以为圆形或椭圆形，即壳体具有一个连续的外周壁，此时出风口12与进风口11不能同时位于壳体1的纵向方向上的同一直线上。

优选地，为确保排出的空气达到质量要求，可在出风口12处设置两条气流管路和电控设备5，该两条气流管路中的第一气流管路直接与外界环境连通，第二气流管路与进风口11连通，若监测到排出的空气达到质量要求则可控制空气直接由第一气流管路排出；若电控设备5监测到排出的空气未达到质量要求则可控制空气由第二气流管路返回至进风口11循环净化，直至净化后的空气达到质量要求后由第一气流管路排出。

本实用新型的空气净化装置100通过使空气依次经过两次净化，即第一次的植物吸附净化和第二次的生物降解净化，相比于现有的单次净化空气的设备来说，能够更高效地净化受到污染的空气；同时两次不同方式的净化均未产生二次污染，相比于采用化学方法净化空气的净化装置更加环保；此外，本实用新型的植物层2还兼具光合作用和景观性，有利于提高使用者使用的舒适感。

结合图1所示，植物层2可包括与炭质填料层3相连通的具有保水性的基质22和与基质22相连的植物21，其中，植物21的根系固定在基质22上。通过该设置使得植物的根系得以固定且可以持续获得水分，从而使植物21能够长期生存。

优选地，基质22可选自无纺布、纤维材料或聚氨酯泡沫材料中的一种或多种。通过该设置使得基质22的保水性能良好，节约水资源。

还优选地，植物21可以为观叶植物。进一步优选地，该观叶植物可以为常春藤、爬山虎等，由于观叶植物叶片具有粗糙多毛结构，并且叶片能够分泌的油脂性粘液，这对较大颗粒物提供了充分地拦截条件，同时观叶植物的外形更加美观，能够进一步提高使用者的舒适感。

优选地，植物21可立体种植在壳体1的设置进风口11的外侧壁上，即植物21与该外侧壁呈一定的夹角种植。进一步优选地，植物21与该外侧壁的夹角范围为45°至90°。通过该设置使得植物21能够完全覆盖该外侧壁，即单位占地面积的植物密度更大，且单位面积的植物与空气的接触面积更大，从而能够更有效地阻拦和吸附待净化的空气中的大颗粒物质。

优选地，炭质填料层3可为由多个直径范围为2-50mm的炭粒形成的多孔炭质层，且多孔炭质层的比表面积大于260m^{2<\/sup>\/g。通过该设置使得炭质填料层3能够容纳更多的微生物从而加快生物降解的过程达到高效净化空气的作用。炭质填料保湿性好，可在较长时间内维持一定的含水率，有利于微生物的存活，因此水的消耗量少，可长期稳定运行；炭质填料内部孔隙主要由纳米级的微孔构成，具有更强的吸附能力。}

根据本实用新型的空气净化装置100，炭质填料层3中的微生物所形成的生物膜的厚度范围为10-200μm。通过该设置使得受污染空气中的有毒物质得以充分净化。

优选地，炭质填料层中的微生物为芽孢杆菌。

根据本实用新型的空气净化装置100，喷淋装置4喷出的液体可包括水和位于水中的微量元素，微量元素可选自碳、氮、磷、钾、硫、铁、钴或镍中的一种或多种。通过该设置使得植物22可以正常存活和生长，保障植物层2发挥吸附作用。

结合图1所示，喷淋装置4优选位于壳体1的顶壁上，且喷淋装置4设置成朝向炭质填料层3。通过该设置使得经喷淋装置4喷淋的液体能够充分与填料层3和植物层2接触，减少浪费。喷淋装置4可由水流管路、阀门、布水器组成，阀门调节流量，布水器置于壳体顶部，开有布水孔。其中，水流管路可设置成一端与外界水源相连，另一端与布水器相连。进一步优选地，壳体1还包括位于其底部的水箱13，水流管路还可设置成一端与水箱13相连，另一端与布水器相连，通过该设置，水箱13可用于盛接从植物层2和填料层3流下的水流B并且该水流B可以经过水流管路流至布水器，进行二次循环。阀门可安装在水流管路上用于控制流入水流管路的水流量。

结合图1所示，水箱13的外侧盖板131可为敞开倾斜设置，通过该设置使流经植物层2的液体能够更好地被收集到水箱13中，以避免液体外流引起液体的浪费。

优选地，炭质填料层3的含水率的范围为40％-70％。通过该设置使得依附于炭质填料层3的微生物的生存环境达到最优，以高效降解空气中的有害物质。

根据本实用新型的空气净化装置100，空气净化装置100所包括的上述电控设备5还可用于监控待净化的空气的质量、流速、炭质填料层3的温湿度、喷淋装置4喷淋的液体内的微量元素或植物层的光照中的一种或多种。通过该设置使得植物层2、炭质填料层3、喷淋装置4的各项指标都能被实时监测以方便及时调整，使得空气净化过程更加高效。

本实用新型的空气净化装置在工作的过程中，受到电控设备5的监测，净化效果更有保障，也不会产生二次污染，净化过程环保高效而且侧壁的植物22使得整个装置更具美观性。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求和说明书的范围当中。尤其是，只要不存在结构冲突，各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。本实用新型并不局限于文中公开的特定实施例，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。

设计图

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设计方案

设计说明书

设计图

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