[发明专利]液体吸收式空气净化器

说明书

技术领域

本发明涉及一种空气净化器，具体是一种液体吸收式空气净化器。

背景技术

空气污染问题促进了空气净化技术的发展。空气净化器(又称为室内空气净化器，空气净化机)广泛应用于办公室、宾馆、民用住宅、医院病房以及其他需要净化空气的实验室、计算机房、工厂车间等场所，改善室内的空气质量。当前市场上的空气净化器从其工作原理上可以分为三大类：

第一大类：被动式净化类(滤网净化类)。主要原理是：用风机将空气抽入机器，通过内置的滤网过滤空气，主要能够起到过滤粉尘、异味、有毒气体和杀灭部分细菌的作用。滤网又分：集尘滤网、去甲醛滤网、除臭滤网、HEPA滤网等。第二大类：主动净化类(无滤网型)。根据这些产品的主动杀菌原理可分为银离子技术、负离子技术、低温等离子技术、光触媒技术和净离子群离子技术。第三大类：双重净化类(主动净化+被动净化)。即：滤网+净离子群技术；滤网+负离子技术等。

当今空气净化技术的发展趋势是不断追求高新技术和多技术组合，不惜生产成本，不惜能源消耗，采用一切强硬手段，将空气中各种污染物首先分门别类进行分离，然后采用“一对一”的手段分别净化。但是净化器中真正核心的净化(滤网、消毒杀菌)部件厚度只有毫米到厘米数量级，污染物通过这些部件的速度极快、时间极短，能耗极大。空气中污染物种类繁多、形态不同、性质各异，靠单一的高技术或多技术组合以“一对一”的方式解决多种污染物的问题，只能使问题复杂化。各种滤网的清洗和更换也是一件麻烦的事情。当前的空气净化技术发展思路不合理，也不符合低碳环保的理念。

根据热力学第二定律，污染物在空气中的高度分散，本身就是一种高熵状态。试图通过输入大量光、电等能量去清除这些污染物，只能使体系的熵继续增加，使细小的污染物进一步分散到空气中，使问题变得更加严重。从理论上看，让污染物与低熵物质结合，降低体系的熵值，可以达到空气净化的目的。比如，用液体吸收剂溶解和吸收空气中的污染物是比较可行的办法。液体的整体溶解作用不但具有更大的净化容量，还可以同时吸收多种类型和尺寸的污染物，达到广谱净化空气的目的。

在工业废气处理技术中，利用液体溶解和吸收气体原理制造出种类繁多、结构各异的气体洗涤器。但是目前的气体洗涤器也存在一些设计缺陷：(1)为了增加空气和净化液的接触面积以加快污染物的溶解吸收，而充分搅动液体或制造“水膜”，结果是产生的飞沫被空气带走，空气净化不完全；(2)净化液的快速流动和重复使用会降低污染物在液体中的溶解度，影响净化效果；(3)机械搅动液体，增加能耗和噪音；(4)单纯用水作为净化液，不能溶解挥发性有机物(VOC)；(5)除了水之外的其他液体作为净化液，还存在排放限制的问题。总之，工业中气体洗涤器的设计也不太适合于家用空气净化器。

气相色谱技术是一种高效分离和分析技术，气液色谱柱作为一个分离系统，其工作原理可以作为空气净化器的借鉴。空气净化管可以看作色谱柱，吸收液可以看作固定相，待净化的空气可以看作流动相，纯净的空气可以看作载气，空气中的污染物可以看作被分离组分。如果气相色谱仪中固定相对于流动相中被分离组分的溶解性或吸附性足够大，被分离组分的保留时间和色谱柱都足够长，当流动相在色谱柱中流过时，被分离组分完全被固定相截留，最后流出的就只有载气本身了。这样就达到了空气净化的目的。

人类的鼻子包括鼻腔和黏液，也可以看作是一个空气净化装置。鼻腔黏膜时刻都在分泌黏液(俗称鼻涕)，以湿润吸进的空气，并粘住由空气中吸入的粉尘、微尘和微生物。黏液附着在鼻粘膜的表面，自上而下缓慢流动，空气则自下而上平稳流动，黏液和空气呈逆流关系，充分相互接触以吸收污染物。黏液有较高的表面活性，可以牢固地吸收污染物，这是热力学上的自发过程，不需要外界提供能量。黏液较大的粘度一方面减慢了流动的速度，提高了吸收污染物的效率；另一方面不会产生飞沫，保证空气净化的效果。黏液中的抑菌成分能够抑制并杀灭鼻腔中的各种细菌，当感冒引起细菌大量繁殖时，刺激鼻粘膜分泌更多的黏液。黏液吸收了污染物后本身变得干燥而自然脱落。总之，黏液的净化效果比单纯的液体吸收剂好。

发明内容

本发明的目的是借鉴气相色谱柱的结构，模仿人类鼻子净化空气的原理，提供一种低成本、低能耗、高效率的液体吸收式空气净化器。

本发明的目的是以如下方式实现的：