本實(shí)用新型涉及空氣凈化
技術(shù)領(lǐng)域：
，具體涉及一種以納米銀茶葉渣生物碳為主濾料的車載式空氣凈化器。
背景技術(shù)：
：車內(nèi)空氣污染指汽車內(nèi)部由于不通風(fēng)、車體裝修等原因造成的空氣質(zhì)量差的情況。車內(nèi)空氣污染源主要來自車體本身(汽車空調(diào))、裝飾用材(如車內(nèi)的塑料件、地毯、車頂氈、沙發(fā)等未符合要求產(chǎn)品)以及車外污染、汽車尾氣等，常見車內(nèi)空氣污染物有甲醛、二甲苯、苯、一氧化碳、重金屬、微生物病毒及細(xì)菌等。隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，民眾對生活品質(zhì)的要求越來越高，空氣問題是近年來關(guān)注度熱點(diǎn)問題。而隨著收入的增加和交通的發(fā)展，有車人士越來越多，在車上的時間越來越長。若車用空調(diào)長時間不進(jìn)行清洗護(hù)理，在其內(nèi)部會附著大量污垢，所產(chǎn)生的胺、煙堿、細(xì)菌等有害物質(zhì)彌漫在車內(nèi)狹小的空間里，導(dǎo)致車內(nèi)空氣質(zhì)量差甚至缺氧。由于汽車空間窄小，汽車密封性比較好，空氣流通不暢，車內(nèi)空氣量本來就不多，加上車內(nèi)乘客間的交叉污染嚴(yán)重，汽車內(nèi)有害氣體超標(biāo)比房屋室內(nèi)有害氣體超標(biāo)對人體的危害程度更大。長期呼吸車內(nèi)污染空氣不僅會引起頭暈、喉嚨不適、胸悶、乏力等諸多健康問題，甚至具有致癌性，危害人們的生命安全，同時對行車安全帶來隱患。車內(nèi)空氣污染系指汽車內(nèi)部由于不通風(fēng)、車體裝修等原因造成的空氣質(zhì)量差的情況。車內(nèi)空氣污染源主要來自車體裝飾、車內(nèi)空調(diào)蒸發(fā)器、吸煙等，其中甲醛、二甲苯、苯等有毒物質(zhì)污染后果最為嚴(yán)重。我國家庭汽車的市場需求大，直接導(dǎo)致許多汽車在裝配后立即投入市場，此時車體上各類配件和材料仍持續(xù)排放有毒氣體，而裝配在車內(nèi)的塑料件、地毯、車頂氈、沙發(fā)等更會直接造成車內(nèi)的空氣污染；其次，車內(nèi)裝配件的長時間使用，使其內(nèi)部附著大量污垢，并持續(xù)揮發(fā)胺、煙堿、細(xì)菌等有害物質(zhì)，導(dǎo)致車內(nèi)空氣質(zhì)量差甚至缺氧；另外，車內(nèi)乘客間的交叉行動也會造成一定的空氣污染。汽車內(nèi)有害氣體超標(biāo)比房屋室內(nèi)有害氣體超標(biāo)對人體的危害程度更大：當(dāng)空氣中二氧化碳濃度達(dá)到0.5％時，人就會出現(xiàn)頭痛、頭暈等不適感。因此，如何防止車內(nèi)二次污染是非常關(guān)鍵的。茶葉渣碳是利用茶葉渣制成生物碳，其具有生物碳所具有的強(qiáng)吸附能力，有吸附空氣中的污染物如細(xì)菌、微生物、甲醛、重金屬，并消除空氣異味等功能；納米銀茶葉渣生物碳濾料是在茶葉渣生物碳基礎(chǔ)上通過納米銀將其改性，把納米銀負(fù)載在茶葉渣生物碳上，在茶葉渣生物碳強(qiáng)吸附性的基礎(chǔ)上，將納米銀對大腸桿菌、淋球菌等數(shù)十種致病微生物都有強(qiáng)烈的抑制和殺滅的強(qiáng)殺菌效果及對甲醛的分解作用負(fù)載結(jié)合，使得納米銀改性后的納米銀茶葉渣生物碳具有更強(qiáng)更顯著空氣凈化效果。因此，設(shè)計(jì)一款以茶葉碳及納米銀茶葉渣生物碳濾料為主，可任意拆卸、便于攜帶，能在車內(nèi)使用，能夠有效吸附空氣中污染物、強(qiáng)效殺菌的空氣凈化裝置，為人們健康呼吸和行車安全，具有重要的意義。傳統(tǒng)的空氣凈化裝置大多體型較為龐大，不夠便攜且價格昂貴，不適用在汽車內(nèi)部小空間使用；部分低價小型空氣凈化器內(nèi)部凈化材料簡單、但內(nèi)部結(jié)構(gòu)發(fā)雜，空氣凈化效果較低，不能有效去除空氣中的甲醛等有害物質(zhì)，并且不可拆卸對其進(jìn)行清潔，無法保證其功能的長期有效性。目前，我國已有申請?zhí)枮镃N201410707596.9的汽車空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)，針對提供了一種安裝在車內(nèi)的凈化裝置，但其并不可拆卸，不具備可攜帶性，并且主要是通過正負(fù)電極之間的靜電除從空調(diào)進(jìn)入車內(nèi)氣體中的塵埃和細(xì)菌，不能消除空氣中毒性更強(qiáng)的甲醛等污染物。申請?zhí)枮镃N201620773656.1的車內(nèi)凈化裝置，雖然形狀的可選擇性大，但其結(jié)構(gòu)復(fù)雜，濾料單一，且安裝、拆卸不便，濾料的更換較為困難。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：鑒于以上所述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，本實(shí)用新型的目的旨在設(shè)計(jì)一款便捷式的車用的空氣凈化器，可自由拆卸清潔組裝濾網(wǎng)，操作簡單，體積小易攜帶，以茶葉碳及納米銀茶葉渣生物碳濾料為主，能夠有效吸附空氣中污染物、強(qiáng)效殺菌的一種以茶葉渣生物碳和納米銀茶葉渣生物碳為濾料的便捷式空氣凈化器。本實(shí)用新型的技術(shù)方案如下：一種以茶葉渣生物碳和納米銀茶葉渣生物碳為濾料的便捷式空氣凈化器，包括外殼機(jī)身、進(jìn)風(fēng)口、出風(fēng)口、可拆外殼機(jī)身、風(fēng)扇和多級凈化濾網(wǎng)系統(tǒng)；所述多級凈化濾網(wǎng)系統(tǒng)包括：初級濾網(wǎng)、Ⅰ級茶葉渣生物碳濾網(wǎng)、HEPA濾網(wǎng)、Ⅱ級納米銀茶葉渣生物碳濾網(wǎng)和Ⅲ級納米銀茶葉渣生物碳濾網(wǎng)；所述可拆外殼機(jī)身設(shè)置于外殼機(jī)身上，且所述外殼機(jī)身上底面設(shè)置有出風(fēng)口，所述外殼機(jī)身下底面設(shè)置有進(jìn)風(fēng)口；所述的多級凈化濾網(wǎng)系統(tǒng)中從進(jìn)風(fēng)口到出風(fēng)口依次為初級濾網(wǎng)、Ⅰ級茶葉渣生物碳濾網(wǎng)、HEPA濾網(wǎng)、Ⅱ級納米銀茶葉渣生物碳濾網(wǎng)、Ⅲ級納米銀茶葉渣生物碳濾網(wǎng)。進(jìn)一步地，外殼機(jī)身可拆卸，用于更換濾網(wǎng)；所述的外殼機(jī)身和可拆外殼機(jī)身均采用聚乙烯材質(zhì)。進(jìn)一步地，所述多級凈化濾網(wǎng)系統(tǒng)的濾網(wǎng)框架由聚乙烯材質(zhì)制成，Ⅰ級茶葉渣生物碳濾網(wǎng)、Ⅱ級納米銀茶葉渣生物碳濾網(wǎng)、Ⅲ級納米銀茶葉渣生物碳濾網(wǎng)中的濾料裝置在無紡布袋中，均可拆卸替換。進(jìn)一步地，還包括風(fēng)扇；所述風(fēng)扇位于初級濾網(wǎng)下方；所述風(fēng)扇采用額定電壓為12V、直徑為70mm、額定風(fēng)量為3CFM的直流風(fēng)扇。進(jìn)一步地，所述的初級濾網(wǎng)采用0.3～0.7cm厚度的過濾棉為濾料；所述的Ⅰ級茶葉渣生物碳濾網(wǎng)采用體積比100％茶葉渣生物碳為濾料；所述的HEPA濾網(wǎng)采用H13等級的HEPA濾網(wǎng)；所述的Ⅱ級茶葉渣生物碳濾網(wǎng)采用體積比為45％～55％茶葉渣生物碳和45％～55％納米銀茶葉渣生物碳混合濾料；所述的Ⅲ級納米銀茶葉渣生物碳濾網(wǎng)采用體積比100％納米銀茶葉渣生物碳濾料。通過風(fēng)扇，空氣從下方進(jìn)氣口進(jìn)入，后經(jīng)過多級凈化濾網(wǎng)系統(tǒng)過濾凈化，所得到潔凈空氣從出氣口排出。其中，多級凈化濾網(wǎng)系統(tǒng)中初級濾網(wǎng)作用是過濾掉大分子及較大大分子的塵埃、碎屑等空氣污染物；Ⅰ級茶葉渣生物碳濾網(wǎng)主要是作用是吸附空氣中的略微小顆粒污染物，如甲苯、二甲苯、重金屬等，并消除或減輕空氣中的異味，其中較大顆粒在該層后基本已經(jīng)消除，避免了大顆粒污染物在風(fēng)力作用下射穿HEPA濾網(wǎng)并降低風(fēng)速，從而起到保護(hù)HEPA濾網(wǎng)的作用；HEPA濾網(wǎng)是為了消除可能未被Ⅰ級茶葉渣生物碳濾網(wǎng)吸附的超小顆粒；Ⅱ級納米銀茶葉渣生物碳濾網(wǎng)、Ⅲ級納米銀茶葉渣生物碳濾網(wǎng)主要作用均是為了進(jìn)一步消除空氣中的甲醛類致癌有害物質(zhì)而設(shè)立，濾網(wǎng)充分與茶葉渣生物碳和納米銀茶葉渣生物碳接觸，從吸附和催化氧化兩方面實(shí)現(xiàn)對甲醛的消除，并且茶葉渣生物碳的基礎(chǔ)上負(fù)載納米銀，能夠吸附一般空氣污染物、細(xì)菌、微生物與有害重金屬的同時，具有優(yōu)良的殺菌，對大腸桿菌等數(shù)十種致病微生物都有強(qiáng)烈的抑制和殺滅作用。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的有益效果和顯著優(yōu)點(diǎn)：1.本實(shí)用新型與傳統(tǒng)空氣凈化器相比，便于安裝使用；型體積小，適合車內(nèi)放置，可放置在飲料罐托架，便于固定不易晃倒；空氣凈化效果顯著，可極大凈化行車內(nèi)的空氣流；2.本實(shí)用新型采用多級凈化濾網(wǎng)系統(tǒng)，分別是由初級濾網(wǎng)、Ⅰ級茶葉渣生物碳濾網(wǎng)、HEPA濾網(wǎng)、Ⅱ級納米銀茶葉渣生物碳濾網(wǎng)、Ⅲ級納米銀茶葉渣生物碳濾網(wǎng)；系統(tǒng)中濾網(wǎng)濾料是以茶葉渣生物碳和納米銀茶葉碳為技術(shù)核心：Ⅰ級茶葉渣生物碳濾網(wǎng)采用100％茶葉渣生物碳為濾料，Ⅱ級茶葉渣生物碳濾網(wǎng)采用50％茶葉渣生物碳和50％納米銀茶葉渣生物碳混合濾料，Ⅲ級納米銀茶葉渣生物碳濾網(wǎng)采用100％納米銀茶葉渣生物碳濾料；Ⅰ級茶葉渣生物碳濾網(wǎng)主要是作用是吸附經(jīng)過初級濾網(wǎng)后空氣中的略微小顆粒污染物，如甲苯、二甲苯、重金屬等，并消除或減輕空氣中的異味，其中較大顆粒在該層后基本已經(jīng)消除，避免了大顆粒污染物在風(fēng)力作用下射穿HEPA濾網(wǎng)并降低風(fēng)速，從而起到保護(hù)HEPA濾網(wǎng)的作用；HEPA濾網(wǎng)是為了消除可能未被Ⅰ級茶葉渣生物碳濾網(wǎng)吸附的超小顆粒；Ⅱ級納米銀茶葉渣生物碳濾網(wǎng)、Ⅲ級納米銀茶葉渣生物碳濾網(wǎng)主要作用均是為了進(jìn)一步消除空氣中的甲醛類致癌有害物質(zhì)而設(shè)立，充分與茶葉渣生物碳和納米銀茶葉渣生物碳接觸，從吸附和催化氧化兩方面實(shí)現(xiàn)對甲醛的消除，并且茶葉渣生物碳的基礎(chǔ)上負(fù)載納米銀，能夠吸附一般空氣污染物、細(xì)菌、微生物與有害重金屬的同時，具有優(yōu)良的殺菌，對大腸桿菌等數(shù)十種致病微生物都有強(qiáng)烈的抑制和殺滅作用，達(dá)到全面有效的凈化效果并考慮到成本問題，最后兩次濾網(wǎng)中的濾料納米銀茶葉渣生物碳含量不同。3.本實(shí)用新型可以通過打開可拆卸外殼，對的內(nèi)部的多級凈化濾網(wǎng)系統(tǒng)中的各級濾網(wǎng)進(jìn)行清洗，待濾網(wǎng)效果減退再重新購買替換，大大地節(jié)約了成本；除去濾網(wǎng)可以進(jìn)行清洗、替換外，在還可以根據(jù)自己需要組合多級濾網(wǎng)，使所需的凈化效果更佳，例如在空氣質(zhì)量略差的情況下可以增加核心的茶葉渣生物碳濾網(wǎng)層，將初級濾網(wǎng)換置為Ⅰ級茶葉渣生物碳濾網(wǎng)，從而滿足對空氣質(zhì)量要求。附圖說明圖1為本實(shí)用新型空氣凈化器整體示意圖；圖2為本實(shí)用新型空氣凈化器杯主體剖切結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本實(shí)用新型空氣凈化器杯主體剖切結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為本各部件分解示意圖；圖5為本實(shí)用新型各部件示意圖；圖6為實(shí)用新型濾網(wǎng)剖切結(jié)構(gòu)示意圖。圖中各個部件如下：外殼機(jī)身1、進(jìn)風(fēng)口1-1、出風(fēng)口1-2、可拆外殼機(jī)身2、風(fēng)扇3、初級濾網(wǎng)4、Ⅰ級茶葉渣生物碳濾網(wǎng)5、100％茶葉渣生物碳為濾料5-1、HEPA濾網(wǎng)6、Ⅱ級納米銀茶葉渣生物碳濾網(wǎng)7、采用50％茶葉渣生物碳和50％納米銀茶葉渣生物碳混合濾料7-1、Ⅲ級納米銀茶葉渣生物碳濾網(wǎng)8、100％納米銀茶葉渣生物碳濾料8-1。具體實(shí)施方式以下由特定的具體實(shí)施例和一種以茶葉渣生物碳和納米銀茶葉渣生物碳為濾料的便捷式空氣凈化器具體操作方法說明本實(shí)用新型的實(shí)施方式，可由本說明書所揭露的內(nèi)容輕易地了解本實(shí)用新型的其他優(yōu)點(diǎn)和功效。如圖1～圖6所示，本實(shí)用新型一種以以茶葉渣生物碳和納米銀茶葉渣生物碳為濾料的便捷式空氣凈化器，包括外殼機(jī)身1、進(jìn)風(fēng)口1-1、出風(fēng)口1-2、可拆外殼機(jī)身2、風(fēng)扇3、多級凈化濾網(wǎng)系統(tǒng)，包括：初級濾網(wǎng)4、Ⅰ級茶葉渣生物碳濾網(wǎng)5、HEPA濾網(wǎng)6、Ⅱ級納米銀茶葉渣生物碳濾網(wǎng)7、Ⅲ級納米銀茶葉渣生物碳濾網(wǎng)8，其中初級濾網(wǎng)4采用0.5cm厚度的過濾棉為濾料4-1，Ⅰ級茶葉渣生物碳濾網(wǎng)5采用100％茶葉渣生物碳為濾料5-1，HEPA濾網(wǎng)6采用H13等級的HEPA濾網(wǎng)，Ⅱ級茶葉渣生物碳濾網(wǎng)7采用50％茶葉渣生物碳和50％納米銀茶葉渣生物碳混合濾料7-1，Ⅲ級納米銀茶葉渣生物碳濾網(wǎng)8采用100％納米銀茶葉渣生物碳濾料8-1。外殼機(jī)身1和可拆外殼機(jī)身2均采用聚乙烯材質(zhì)。所述的多級凈化濾網(wǎng)系統(tǒng)濾網(wǎng)框架4-8均由聚乙烯材質(zhì)制成，其中Ⅰ級茶葉渣生物碳濾網(wǎng)5、Ⅱ級納米銀茶葉渣生物碳濾網(wǎng)7、Ⅲ級納米銀茶葉渣生物碳濾網(wǎng)8中的濾料裝置在無紡布袋中。風(fēng)扇3采用額定電壓為12V、直徑為70mm、額定風(fēng)量為3CFM的直流風(fēng)扇；所述的多級凈化濾網(wǎng)系統(tǒng)中初級濾網(wǎng)4采用0.5cm厚度的過濾棉為濾料4-1，Ⅰ級茶葉渣生物碳濾網(wǎng)5采用100％茶葉渣生物碳為濾料5-1，HEPA濾網(wǎng)6采用H13等級的HEPA濾網(wǎng)，Ⅱ級茶葉渣生物碳濾網(wǎng)7采用50％茶葉渣生物碳和50％納米銀茶葉渣生物碳混合濾料7-1，Ⅲ級納米銀茶葉渣生物碳濾網(wǎng)8采用100％納米銀茶葉渣生物碳濾料8-1。本實(shí)施例中，空氣凈化器主體外殼尺寸為高度15cm、直徑8cm、厚度0.2cm的空心圓柱體，其中可拆卸外殼為高8cm、直接8cm，位于頂部下方0.8cm處；每層濾網(wǎng)厚度0.5cm，自出氣口從上而下間隔1cm布置一層濾網(wǎng)，各級濾網(wǎng)分別填充相應(yīng)的濾料，濾網(wǎng)框架為聚乙烯材質(zhì)制成、濾料裝置在無紡布袋中；進(jìn)氣口位于距底部1cm處，出風(fēng)口置于頂部，進(jìn)出風(fēng)口表面為間隔0.2cm條紋孔洞；連通車內(nèi)電源打開風(fēng)扇，空氣從下方進(jìn)氣口1-1進(jìn)入，后經(jīng)過多級凈化濾網(wǎng)系4-8統(tǒng)過濾凈化，從出氣口1-2排出，以達(dá)到獲取潔凈空氣的效果。本實(shí)用新型中采用的茶葉渣生物碳的制備方法為：1)選用日常使用后的新鮮茶葉渣自然風(fēng)干3天，或置于恒溫烘干箱，在80℃條件下烘干24小時得到初步干燥后的樣品；2)將干燥后的茶葉渣放置于管式爐中，預(yù)通氮?dú)?，快速升溫至預(yù)設(shè)溫度500℃下高溫焙燒2小時，從而制備得茶葉渣生物碳，將所制生物碳密封保存。本實(shí)用新型中采用的納米銀茶葉渣生物碳的制備方法為：1)取茶葉渣生物碳浸泡在質(zhì)量百分比2％鹽酸溶液中6h，用去離子水將其洗滌至pH呈中性；將樣品干燥、粉碎、過60目篩，得到預(yù)處理后的茶葉渣生物碳，放入真空干燥器內(nèi)備用；2)將預(yù)處理后的茶葉渣生物碳與0.1mol/L的硝酸銀(AgNO3)溶液一同浸泡12h；用無水乙醇和去離子水反復(fù)清洗樣品，直至洗滌液無Ag+離子殘留；3)添加到0.5mol/L硼氫化鈉(NaBH4)溶液中，浸泡15h；用無水乙醇和去離子水將樣品分別潤洗兩到三遍；4)放置到真空冷凍干燥機(jī)中低溫-30℃下干燥3h，所得黑色粉末即納米銀改性茶葉渣生物碳；將樣品放置棕色瓶中密封保存。上述方法中，所述茶葉渣生物碳為廢棄茶葉渣在限氧環(huán)境下經(jīng)高溫碳化而成；所述碳化溫度為550℃，碳化時間為2h。上述方法中，所述藥劑均為分析純度；所述制備過程中所用溶液均用氮?dú)獯禋忸A(yù)處理10min，以去除溶液中的溶解氧。實(shí)施例1本實(shí)施例中，取10mL甲醛溶液置于表面皿中，放入一個1.5m×1m×1m密封箱中，經(jīng)恒低溫(25℃)自然蒸發(fā)2小時后，取出表面皿，將空氣凈化器放入該箱，插電后啟動風(fēng)扇。采樣器一端與房間內(nèi)連結(jié)，一端連結(jié)采樣管(內(nèi)裝10mL蒸餾水以吸收甲醛氣體)。該實(shí)驗(yàn)每隔1h采樣一次，用空氣流動分析儀器檢測甲醛凈化前后的濃度。表1空氣凈化器對甲醛凈化率時間甲醛濃度(mg/m3)凈化率(％)初始濃度0.2411小時采樣0.19220.32小時采樣0.13842.73小時采樣0.09162.24小時采樣0.03983.85小時采樣0.02589.66小時采樣0.02787.4實(shí)施例2本實(shí)施例中，取10g煙草，用煙紙包住點(diǎn)燃固定于兩個表面皿中，放入一個1.5m×1m×1m密封箱中，經(jīng)恒低溫(25℃)揮發(fā)半小時后，取出表面皿，將空氣凈化器放入該箱，插電后啟動風(fēng)扇。采樣器一端與房間內(nèi)連結(jié)，一端連結(jié)采樣管(內(nèi)裝10mL蒸餾水以吸收氣體)。該試驗(yàn)用空氣流動分析儀器檢測氣體中焦油、尼古丁等成分凈化前后的濃度。試驗(yàn)數(shù)據(jù)見表2：表2本實(shí)用新型的上述實(shí)施例僅僅是為清楚地說明本實(shí)用新型所作的舉例，而并非是對本實(shí)用新型的實(shí)施方式的限定。對于所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在上述說明的基礎(chǔ)上還可以做出其它不同形式的變化或變動。這里無需也無法對所有的實(shí)施方式予以窮舉。凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型權(quán)利要求的保護(hù)范圍之內(nèi)。當(dāng)前第1頁1 2 3