卫生间除臭装置 【技术领域】
本发明涉及一种除臭装置，特别是一种卫生间除臭装置。
背景技术
目前，市场上现有的卫生间除异味的产品分为两种：一种为排气式，即将卫生间内的异味用排气扇排至室外，排气时，臭味已经扩散在卫生间内；另一种为气味覆盖式，即将香味气体装盒，臭味出现时，将此香味气体喷洒在空气中，以香压臭，香臭气味混合，卫生间内仍有异味。
【发明内容】
本发明的目的在于克服上述产品的缺点，提供一种直接将异味气体从座便器内抽出，并用滤芯进行化学处理，彻底清除卫生间内的异味的卫生间除臭装置。
为实现上述目的，本发明卫生间除臭装置，包括壳体，所述壳体的上部和底部分别设有进气口和排气口，在壳体内进气口的下部分别设有抽气扇、滤芯和干电池，外壳的外部设有手动开关，所述开关、抽气扇和干电池用导线连接。
本发明卫生间除臭装置，其中，所述进气口为扁长的并向外伸出，伸向座便器内，壳体外部设有弹性卡子。
本发明卫生间除臭装置，其中，所述滤芯是由碱性材料制成的，所述碱性材料的各组分的重量如下：
碱，0.1～20克，
表面活性剂，0.01～5克，
载体，2～200克，
填充料，0.5～30克，
其中，碱为氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钠或者碳酸氢钠；
表面活性剂为洗衣粉、洗衣液、洗发液或者洗涤灵；
载体为石灰粉、硅藻土、分子筛、锯木屑或者细粘土；
填充料为玻璃棉。
本发明卫生间除臭装置，其中，还包括至少一层酸性材料层，所述酸性材料层与碱性材料层是相隔布置的，所述酸性材料的各组分的重量如下：
酸，0.1～20克，
表面活性剂，0.01～5克，
载体，2～200克，
填充料，0.5～30克，
其中，酸为硫酸、磷酸、一元羧酸、多元羧酸或者烷基磺酸；
表面活性剂为洗衣粉、洗衣液、洗发液或者洗涤灵；
载体为石灰粉、硅藻土、分子筛、锯木屑或者细粘土；
填充料为玻璃棉。
本发明卫生间除臭装置，其中，所述碱性材料的各组分的重量如下：
碱，0.5～2克，
表面活性剂，0.1～0.5克，
载体，5～20克，
填充料，2～5克。
本发明卫生间除臭装置，其中，所述碱性材料的各组分的重量如下：
碱，0.5～2克，
表面活性剂，0.1～0.5克，
载体，5～20克，
填充料，2～5克；
所述酸性材料的各组分地重量如下：
酸，0.5～2克，
表面活性剂，0.1～0.5克，
载体，5～20克，
填充料，2～5克。
本发明卫生间除臭装置，其中，所述滤芯是由氧化材料制成的，所述氧化材料含有的各组分的重量如下：
氧化剂，0.05～5克，
载体，2～200克，
填充料，0.5～30克，
表面活性剂，0.01～5克，
其中，氧化剂为二氧化锰、高锰酸钾、次氯酸纳、高氯酸纳或者双氧水；
载体为石灰粉、硅藻土、分子筛、锯木屑或者细粘土；
填充料为玻璃棉；
表面活性剂为洗衣粉、洗衣液、洗发液或者洗涤灵。
本发明卫生间除臭装置，其中，所述氧化材料还含有催化剂，0.01～5克，其中，催化剂为氯化铁或者硫酸铁。
本发明卫生间除臭装置，其中，所述氧化材料含有的各组分的重量如下：
氧化剂，0.1～0.5克，
载体，5～20克，
填充料，2～5克，
表面活性剂，0.1～0.5克。
本发明卫生间除臭装置，其中，所述氧化材料含有的各组分的重量如下：
氧化剂，0.1～0.5克，
载体，5～20克，
填充料，2～5克，
表面活性剂，0.1～0.5克；
所述催化剂的重量为0.01～0.2克。
本发明卫生间除臭装置，其中，所述滤芯还包括酸性材料层，所述酸性材料的各组分的重量如下：
酸，0.1～20克，
表面活性剂，0.01～5克，
载体，2～200克，
填充料，0.5～30克，
其中，酸为硫酸、磷酸、一元羧酸、多元羧酸或者烷基磺酸；
表面活性剂为洗衣粉、洗衣液、洗发液或者洗涤灵；
载体为石灰粉、硅藻土、分子筛、锯木屑或者细粘土；
填充料为玻璃棉。
本发明卫生间除臭装置，其中，所述滤芯还包括酸性材料层，所述酸性材料的各组分的重量如下：
酸，0.5～2克，
表面活性剂，0.1～0.5克，
载体，5～20克，
填充料，2～5克，
其中，酸为硫酸、磷酸、一元羧酸、多元羧酸或者烷基磺酸；
表面活性剂为洗衣粉、洗衣液、洗发液或者洗涤灵；
载体为石灰粉、硅藻土、分子筛、锯木屑或者细粘土；
填充料为玻璃棉。
本发明卫生间除臭装置，其中，所述滤芯为含铁材料，所述含铁材料各组分的重量如下：
细铁丝或者铁锈或者氧化亚铁，0.05～5克，
载体，2～200克，
填充料，0.5～30克，
表面活性剂，0.01～5克，
其中，载体为石灰粉、硅藻土、分子筛、锯木屑或者细粘土；
填充料为玻璃棉；
表面活性剂为洗衣粉、洗衣液、洗发液或者洗涤灵。
本发明卫生间除臭装置，其中，所述滤芯还包括酸性材料层，所述酸性材料的各组分的重量如下：
酸，0.1～20克，
表面活性剂，0.01～5克，
载体，2～200克，
填充料，0.5～30克，
其中，酸为硫酸、磷酸、一元羧酸、多元羧酸或者烷基磺酸；
表面活性剂为洗衣粉、洗衣液、洗发液或者洗涤灵；
载体为石灰粉、硅藻土、分子筛、锯木屑或者细粘土；
填充料为玻璃棉。
根据滤芯与臭气的成分所发生的反应，滤芯可分为酸碱反应体系、氧化还原体系和催化氧化还原体系等等，各种体系均可加入表面活性剂、载体和填充料。
纯液态形式的反应体系一般存在稳定性及存放不便等问题，而固态反应体系则有反应速度慢的弱点。各种体系若以固态形式发生反应，气态的硫化氢、硫醇或者氨气与固态的反应剂的反应速度因界面的作用而受到限制，因而可以加入表面活性剂而改变界面条件，改进气体在液固相界面的扩散速度，提高反应速度，表面活性剂可采用常用的洗衣粉、洗衣液、洗发液和洗涤灵等。反应剂与表面活性剂混合之后一般需用某种固态多孔的物质作载体，载体的主要作用是提供一个多孔的物体来增加气相、液相、固相反应的表面积，使气态的臭气充分反应，从而有效去除，载体一般采用石灰粉、硅藻土、分子筛、细粘土和锯木屑等，对载体的要求是，既要多孔的具有较大的比表面积，又要不与反应剂起反应。填充料的作用是将载体与反应剂固定在滤芯中，可采用玻璃纤维等。
酸性材料中的酸可采用各种不挥发或者低挥发性的有机或无机酸，例如：硫酸、磷酸、一元羧酸、多元羧酸或者烷基磺酸等。
碱性材料中的碱可采用不挥发或者低挥发性的无机碱，例如：氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钠或者碳酸氢钠等。
氧化材料中的氧化剂的采用考虑其保存期的稳定性、对环境污染的可能性及其毒性，用后的处理及丢弃，可选用有足够的氧化电位的氧化物如二氧化锰、高锰酸钾、次氯酸纳、高氯酸纳或者双氧水等都可作为氧化剂的选择。
含铁材料采用氧化亚铁或者可以产生氧化亚铁的物质，例如细铁丝、铁锈或者氧化铁等等。
酸碱反应体系与臭气中的硫化氢和氨发生的反应如下：
氧化还原反应体系与臭气中的硫化氢及硫醇发生的反应分别如下：
对于臭气中的氨，可以在氧化剂的滤芯层上再加一层酸相，用以吸收氨。
催化氧化还原反应体系的原理如下：
此体系在氧化还原体系上加入二价铁离子(Fe2+)和三价铁离子(Fe3+)，当硫化氢气体分子与液相界面相接触时，H2S可以很快地被三价铁离子(Fe3+)氧化而转化为固态硫，而三价铁离子(Fe3+)被还原为二价铁离子(Fe2+)，还原后的Fe2+则可进一步氧化成Fe3+继续进行反应，从而达到除臭的目的。反应式如下：
当采用铁锈或者细铁丝进行除臭时，其除臭效果可进一步加强，此时的反应过程如下：
反应在气体/液体/固体界面进行，在无催化剂时，整个反应过程由气体分子扩散到液相界面在转移到固体的反应机理控制。通过使用Fe2+/Fe3+作为液相电子转移，整个反应过程由气相(H2S)/固相(氧化剂)的氧化还原过程成为气相(H2S)/液相(Fe3+)及液相(Fe2+)/固相(氧化剂)两个分过程，因为气/液相和液/固相反应速度远大于气/固相反应过程，因而此种反应大大增加了反应速度，从而有效去除臭味。
家用去污粉在此有其更为特殊的利用价值，因为去污粉包含了本发明所需的各种组成成分，即表面活性剂、载体和填充物质(例如硅磷土、金属盐类等)及氧化物质(例如NaClO等)，在使用性能上，它已达到了所需的功能，直接将其与玻璃棉搅拌均匀即可用作滤芯，或者在原有成分的基础上添加去污粉作为滤芯。
此外，在滤芯中加入各种香精香料，使排出的气体更加宜人。
本发明卫生间除臭装置，由于所设有的滤芯可以与卫生间的臭气(其主要成分为H2S、CH3SH、NH3等)发生酸碱反应或者氧化还原反应，通过抽气扇将人体排出的臭气直接从座便器内抽入除臭装置内，与滤芯发生化学反应后，从而除去异味。本装置可直接将以异味在座便器内或其周围消除，从而可以防止异味弥散在卫生间内。
经过试验，用于抽气扇的干电池的使用寿命为3～5个月左右，因而采用各种滤芯的用量也选用了3～5个月的用量，这样，整机在3～5个月使用之后，已无保留和重复使用价值。这样的一次性设计原理可以最大限度地控制制作成本，减少用户对产品的检修和维护要求。同时，如果需要重复使用，也可对滤芯和电池进行更换并继续使用，干电池可改为可充电电池或交直流电源。这种设计为更换式，整机除可消耗部件外(如滤芯)具有长期使用功能。
【附图说明】
图1为本发明手持式卫生间除臭装置的示意图；
图2为图1的俯视图；
图3为图1的仰视图；
图4为本发明固定式卫生间除臭装置的示意图；
图5为本发明固定式卫生间除臭装置的固定方式图；
图6为图4的俯视图；
图7为图4的仰视图。
【具体实施方式】
下面结合附图及实施例详述本发明。
图1为本发明手持式卫生间除臭装置的示意图，包括外筒1，外筒1的上部和底部分别设有进气口2和排气口3，进气口见图2，排气口见图3，在外筒1内进气口2的下部依次设有抽气扇4、四节干电池6和滤芯5，抽气扇的使用电压为6V的，在外筒1的外部装有手动开关7，抽气扇4、干电池6和开关7用导线相连接。使用时，当人在卫生间排便时，将除臭装置的开关打开，电路接通，抽气扇开始抽气，臭气从进气口被抽入并由滤芯进行化学吸收，其余的气体从排气口排出。
图4～图7为本发明固定式卫生间除臭装置的示意图，包括外筒1，外筒1的上部和底部分别设有进气口2和排气口3，在外筒1内进气口2的下部依次设有抽气扇4、滤芯5和四节干电池6，抽气扇的使用电压为6V的，在外筒1的外部装有手动开关7，抽气扇4、干电池6和开关7用导线相连接，其进气口2扁长并向外伸出，头部弯曲伸向座便器8内，与座便器8边缘固定，外筒1的外部设有弹性卡子9，将除臭装置与座便器8固定。使用时，打开开关，电路接通，抽气扇开始抽气，臭气从进气口被抽入并由滤芯进行化学吸收，其余的气体从排气口排出。
上述两种卫生间除臭装置是采用直流电源，也可采用交流电源。
技术参数如下：交流电压，110～250V，
直流电压，5～24V，
风扇流速，0.05～1.5m3/m。
滤芯材料的选用，根据它与人体所排出的臭气(含有H2S、NH3等)发生的化学反应分为三类，分别是：酸碱反应，氧化还原反应和催化氧化还原反应。具体实例如下：
实施例1
家用苏打粉(Na2CO3)2克，石灰粉20克(可用粉笔灰)，加二滴家用洗衣液，加1ml水混合均匀，与5克玻璃棉混合，制成滤芯。
所发生的反应为：，将臭气中的H2S变为无味气体CO2，而Na2S附着在滤芯表面上。
实施例2
家用苏打粉2克，加二滴洗发液，加3ml水，并与10克锯木屑混合均匀，晾干后制成滤芯。
所发生的反应与上述实施例1相同。
实施例3
稀硫酸(H2SO4)1克，加二滴洗涤灵，加2ml水，加细粘土5克混合均匀，并与5克玻璃棉混合，制成酸相滤芯层。实施例1所制成的滤芯作为碱性材料滤芯层，制成分层的滤芯。酸性材料所发生的反应为：
臭气中的氨气被吸收，生成硫酸铵附着在滤芯上，同时硫化氢也被吸附，生成的无味气体二氧化碳被排出，而硫化钠附着在滤芯上。
实施例4
二氧化锰(MnO2)0.5克，石灰粉5克(可用粉笔灰)，1克去污粉，研磨并混合均匀之后，加入10滴(0.5ml)家用洗衣液，搅拌均匀，与3克玻璃棉搅拌混合使混合物分散于玻璃棉中，制成滤芯。其中的二氧化锰与臭气中的硫化氢、硫醇等可氧化的物质发生氧化还原反应生成固态硫和二硫化物，因此被滤芯吸附。所发生的反应为：
实施例5
在实施例4的氧化滤芯层上附加实施例3的酸相滤芯层，可以吸附臭气中剩余的氨气。
实施例6
家用去污粉3克，FeCl30.5克，MnO21克，加2滴洗衣液、5ml水，加入30克石灰粉(可用粉笔灰)，搅拌混合均匀，与5克玻璃棉混合均匀，制成滤芯。滤芯与硫化氢反应生成固态硫，而附着在滤芯上，发生的反应如下：
实施例7
在实施例6的滤芯层上叠加实施例3的酸性材料滤芯层，可以吸附臭气中剩余的氨气。
实施例8
细铁丝0.5克，硅藻土20克，加5滴洗衣液，加水3ml，搅拌均匀，与3克玻璃棉混合均匀，制成滤芯。所发生的反应如下：
硫化氢与铁锈分解而成的FeO反应生成硫化亚铁(FeS)，臭气中的硫化氢被有效去除。
实施例9
在实施例8的滤芯层上叠加实施例3的酸性材料滤芯层，可以吸附臭气中剩余的氨气。