CN104383769A - 高性能净化装置 - Google Patents

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CN104383769A CN201410703719.1A CN201410703719A CN104383769A CN 104383769 A CN104383769 A CN 104383769A CN 201410703719 A CN201410703719 A CN 201410703719A CN 104383769 A CN104383769 A CN 104383769A
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不公告发明人
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刘宏志
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Abstract

本发明属于净化领域技术,具体是一种主要由流体驱动部件和过滤器组成的高性能净化装置,其特征在于:具有由侧面和端面组成的相对封闭的筒形结构,所述过滤器为弧形,所述侧面主要由过滤器构成,流体驱动部件的进入部分和排出部分中至少一个部分位于所述筒形结构内且至少一个部分和所述筒形结构外连通。本发明相对现有技术能同时提升流量和过滤效率,尤其是在使用高效甚至超高效空气过滤器时也有广泛的实用性,让呼吸用高效空气净化大规模普及成为可能。

Description

高性能净化装置
技术领域
[0001] 本发明属于净化领域技术,具体是一种高性能净化装置。
背景技术
[0002] 对于驱动流体通过过滤器获得净化效果的净化装置来说,流量和过滤效率是重要的性能指标,流量越大净化效果越好,效率越高越好,但在大致可比较条件下流量和效率是负相关的。现有的使用弧形过滤器的净化装置是把弧形过滤器的一端与流体驱动部件的一端对接,类似两个管道对接的方式,过滤器和流体驱动部件位于过滤器轴向两端,这样的结构对升净化装置性能有较大限制,尤其是在使用具有高阻力特征的高效率过滤器时实用性较差。
发明内容
[0003] 针对现有技术的不足,本发明的目的是提出一种高性能净化装置技术方案,在流量和效率上相对现有技术得到提升,同时还能兼顾体积、能耗、寿命等方面的需求和优化。
[0004] 本发明是:高性能净化装置,主要由流体驱动部件和弧形过滤器组成,其特征在于:具有由侧面和端面组成的相对封闭的筒形结构,所述过滤器为弧形,所述侧面主要由过滤器构成,流体驱动部件的进入部分和排出部分中至少一个部分位于所述筒形结构内且至少一个部分和所述筒形结构外连通。
[0005] 本发明所述的弧形过滤器的典型状态是弧度为360度的园管形过滤器,也包括弧度在360度以下的过滤器,比如可由两个弧度180度的过滤器组合构成筒形结构的侧面。过滤器的弧形半径可以和筒形结构的横截面半径不完全相同。本发明所述弧形过滤器安装于所述筒形结构的侧面包括侧面直接由弧形过滤器组成的情况。本发明所述端面是指在所述筒形结构轴向方向对筒形两端进行封闭的部分,可以与筒形截面平行,也可以在轴向方向向内或外倾斜。本发明所述流体驱动部件及其进入部分和排出部分与所述筒形结构的内外关系判断是参照所述筒形结构侧面及两端的横截面平面。本发明所述相对封闭是指被净化的流体物质进出筒形结构必须通过过滤器。
[0006] 优化的,所述流体驱动部件在2个维度上位于所述筒形结构内。
[0007] 优化的,所述流体驱动部件在3个维度上位于所述筒形结构内。
[0008] 优化的,所述弧形过滤器数量彡2。
[0009] 优化的,所述流体驱动部件的数量> 2。
[0010] 优化的,所述流体驱动部件的驱动方向为由所述筒形结构外向内。
[0011 ] 优化的,所述流体驱动部件的驱动方向为由所述筒形结构内向外。
[0012] 优化的,所述弧形过滤器是高效率空气过滤器。本发明所述的高效滤空气过滤器是指单次过滤效率在GB/T14295-2008中规定的亚高效及以上效率的空气过滤器,具体包括亚高效和GB/T13554-2008中规定的高效、超高效空气过滤器,这些过滤器都具有高阻力特征。
[0013] 优化的,所述流体驱动部件连接有消音装置。
[0014] 优化的,所述消音装置的部分或全部位于所述筒形结构内。
[0015] 本发明的有益效果体现如下:
1、有利于增加过滤器的总过滤面积,降低总过滤阻力,能同时提升流量和效率。相对于现有技术,尤其是在使用高效甚至超高效空气过滤器时也有广泛的实用性,让呼吸用高效空气净化大规模普及成为可能。
[0016] 2、流体驱动部件部分或全部位于筒形结构内有利于优化净化装置外形。
[0017] 3、在流量方面提供高度的规模灵活性。通过不同数量的过滤器和流体驱动部件的组合,满足各种不同流量的净化需求。
[0018] 4、在大致可比较条件下,总过滤阻力降低使得噪音、能耗降低,净化装置和过滤器寿命得以优化。
附图说明
[0019] 图1是第一种有2个进气面的实施方式结构示意图。
[0020] 图2是第二种有2个进气面的实施方式结构示意图。
[0021] 图3是实施例三的结构示意图。
[0022] 图4是实施四的结构示意图。
[0023] 图5是实施例五的结构示意图。
[0024] 图6是实施例六的结构示意图。
[0025] 图7是实施例七的结构示意图。
[0026] 图8是实施例八的结构示意图。
[0027] 图9是实施例九的结构示意图。
[0028] 图10是实施例十的结构示意图。
[0029] 图11是实施例^^一的结构示意图。
[0030] 图12是实施例十二的结构示意图。
[0031] 图13是实施例十三的结构示意图。
[0032] 附图标记说明:10-流体驱动部件;1卜流体驱动部件的进入部分;12-流体驱动部件的排出部分;20-弧度为360度的圆管形过滤器;21-弧度小于360度的弧形过滤器;30-端面;31-用于封闭筒形结构的侧面平面;40-消音装置。
具体实施方式
[0033] 实施例一:请见图1,本例为净化装置用于空气净化的实施例,两个端面30与20构成相对封闭的筒形结构;10为轴流风机,驱动空气从20的外部进入内部流经11、12输出获得净化效果;11为10的进气口,位于筒形结构内;12为10的排气口,位于筒形结构外,穿过图中上部的30与筒形结构外连通,将净化后的空气输送到所需位置。本实施例中10在2个维度上位于筒形结构内。在实际应用中,某些情况下图中30也可以省略,比如在平滑的地面上使用时下部的30可以由筒形结构底部的密封圈代替,12的尺寸刚好等于筒形结构内径时可以省略图中上面的30,图中上部30的内圈部分也可以在筒形结构轴向方向向外倾斜与12连接。本实施例的扩展应用方式包括:10可以是轴流、前倾离心、后倾离心流体驱动部件中的一种或数种的组合,11和12的位置可以互换,其驱动方向可以是由筒形结构外向内或反之,可用于气态或液态的流体净化。
[0034] 实施例二:请见图2,类似实施例1,不同之处在于10在3个维度上位于筒形结构内,11、12均在筒形结构内,图中上部30在筒形结构轴向方向向内倾斜与12连接使得12与筒形结构外连通,
实施例三:请见图3,类似实施例2,图中上部的30在筒形结构轴向方向向内倾斜与11连接,10是后倾离心风机,后倾离心风机的出风方向原本为径向,图中上部的30同时也形成了风道使10的径向出风改变为轴向出风,与此等效的方式是由10的风道外壳完全替代图中上部的30。参照本实施例可实现数万CMH的解决方案。
[0035] 实施例四:请见图4,本例用现有过滤器和风机产品的性能说明本发明在使用高效率过滤器时的实用性。20为园管形高效空气过滤器;20和两个30组成相对封闭的筒形结构,10为有两个进风口 11的离心风机,10在3个维度上位于筒形结构内,12通过管道由图中上部30的开口与筒形结构外连通;20的单次过滤效率符合EN 1822-1:2009标准中规定的H13级要求,滤芯厚度5cm,内径300mm,在流量800CMH时阻力不超过lOOPa,容尘量不低于100g ;10的风轮直径146mm,额定功率165W,在10Pa阻力时风量不低于800CMH,10可以变转速运行;净化装置整体尺寸不超过0.1m3,在性能大致可比较条件下相对现有技术实现了较小的体积,使用方便,在0.3 μ m粒径颗粒物单次过滤效率不低于99.99%时实现不低于800CMH的额定流量,在环境空气TSP平均250μ g/m3时单个过滤器寿命周期内提供400万立方米的超洁净空气,在150平方米套内面积3人居住的房屋中,按人均30m3 /h新风量计算可以使用5年,按全屋平均450m3 /h新风量计算可以使用I年,可用于新风净化或室内净化。高效过滤器的最易穿透粒径通常在0.1-0.3 μ m范围内,对这一粒径范围颗粒物单次过滤效率都非常高,用于新风净化使用不仅可以在任意环境污染状况下彻底解决PM2.5的污染问题,在将来如果WHO发布ΡΜ0.1准则值时也能有效解决,更能够完全彻底解决室内气态污染物的问题,比如长期释放的甲醛,相对其作用效果在实际使用中即使一季度更换一次过滤器也非常经济。
[0036] 实施例五:请见图5,筒形结构侧面由两个21构成,21的弧度为180度,其半径和筒形结构的横截面半径相同,所述筒形结构的横截面半径为其横截面上最远两点间距离的一半,完成本例所需其余部分可参照实施例一至四中的方法实现,在图中省略。类似的方式包括:由三个弧度120度的21或者4个90度的21构成筒形结构侧面,并以此类推;也可以采用由2个90度弧度和I个180度弧度21的组合实现,及类似的多个不等弧度21组合的方案。本实施例适用于高流量的筒形结构半径大的情况,可以不断扩展过滤器的数量以满足更大流量需求,比如当其直径为I米时可以采用2个以上过滤器的组合以降低过滤器的加工和运输难度。
[0037] 实施例六:请见图6,类似实施例五,但是21的弧度小于180度,其弧度半径和筒形结构的横截面半径不同,完成本例所需其余部分可参照实施例一至四中的方法实现,在图中省略;21的弧度还可以在180至360度之间,其弧度半径也可小于筒形结构的横截面半径;也可以采用多个21的组合实现不用的应用方式。
[0038] 实施例七:请见图7,实施例五和六是在筒形结构径向使用多个过滤器,本例是在轴向方向使用2个过滤器组合,参照本例方式可以在轴向方向使用3个、4个过滤器并以此类推,完成本例所需其余部分可参照实施例一至四中的方法实现,在图中省略。参照实施例五和六的径向扩展方式和本例的轴向扩展方式,可组合出满足任意规模流量需求的实施方案。
[0039] 实施例八:请见图8,两个10在筒形结构轴向方向同向串联使用,参照本例方式可以在轴向方向同向串联使用3个、4个过滤器并以此类推,完成本例所需其余部分可参照实施例一至四中的方法实现,在图中省略。与本实施例类似的方式包括:两个10在筒形结构径向并联使用,方向可以同向或反向。参照本例方式可组合出满足较大规模流量需求的实施方案。
[0040] 实施例九:请见图9,两个10在筒形结构轴向方向反向串联使用,相应的,净化装置可以在筒形结构两个端面上均有输出,完成本例所需其余部分可参照实施例一至四中的方法实现,在图中省略。与本实施例类似的方式包括:两个10均与图中反向安装,相应的,净化装置可以在筒形结构两个端面上均有输入;两个10可以不同轴交错布置,此时两个流体驱动部件在轴向上可以是重叠或分离或是两者之间的状态。
[0041] 实施例十:请见图10,与实施例九类似的另一种两个流体驱动部件10在筒形结构轴向方向反向串联使用的例子,10为双进风离心风机,相应的,净化装置可以在筒形结构两个端面上均有输出,完成本例所需其余部分可参照实施例一至四中的方法实现,在图中省略。与本实施例类似的方式包括:1、两个10在轴向同轴串联反向使用;2、两个或更多个10在径向并联同向使用;3、前述两种方式的组合。
[0042] 实施例十一:请见图11,21和31组合构成筒形结构侧面,在平滑的墙体等表面使用时可以由这些表面替代31,完成本例所需其余部分可参照实施例一至四中的方法实现,在图中省略。本例相对截面为圆形的实施例降低了净化装置的厚度,适合在空间有限的位置使用,比如在90度的墙角使用时,采用1个21和2个31组合构成筒形结构侧面,墙面和地面或顶面也可以替代31及30。与本实施例类似的方式还包括21和31的数量都› 2的情况,21和31相互有序间隔或乱序间隔组合构成筒形结构侧面,以此类推。本实施例也可采用实施例五至十中使用多个流体驱动部件和过滤器的方式。
[0043] 实施例十二:请见图12,风机的12连接了消音管道40,40的出口与30上的开孔连接,其余部分与实施例四类似,在图中省略。与本实施例类似的方式还包括在上述各实施例中把10的11或/和12连接气体或液体消音管道,在体积不变的情况下降低装置的噪音。根据需要可增加40的长度至超过30所在的截面位置,进一步优化噪音表现。
[0044] 实施例十三:请见图13,类似于实施例十二,不同之处在于40为利用12至30之间的空间内布置的静压箱,在体积不变的情况下降低装置的噪音。实施例三及类似实施例均可参照本例方法用静压箱消音。根据需要40的长度和体积可扩展至30所在的截面位置之外,进一步优化噪音表现。
[0045] 上述各实施例中,过滤器总面积占筒形结构侧面面积比值优选为100%,可以不到100%,但应› 50%,以充分发挥本发明技术方案的优势。
[0046] 上述各实施例中,可采用包括轴流、斜流、管道轴流、管道斜流、管道离心、单进口离心、双进口离心等多种流体驱动部件实现。
[0047] 上述各实施例中,净化装置可以根据需要连接导流、管道连接、法兰等部件,将被过滤流体物质送到需要的地方。
[0048] 上述各实施例中所需但未提及的内容均可由现有技术实现,在此不做进一步描述。
[0049] 最后说明的是,以上实施例仅用于说明本发明而非限制,尤其不包含不属于本发明技术特征的尺寸、方位、相对位置、部件类型、比例、材质等方面的限制和任何关于具体实施的产品的外观限制。相关技术人员应当能理解,本发明还有更多的应用方式,可以进行修改或等效替换,但只要不脱离本发明的宗旨和范围,均应属于本发明的权利要求范围中。

Claims (10)

1.高性能净化装置,主要由流体驱动部件和过滤器组成,其特征在于:具有由侧面和端面组成的相对封闭的筒形结构,所述过滤器为弧形,所述侧面主要由过滤器构成,流体驱动部件的进入部分和排出部分中至少一个部分位于所述筒形结构内且至少一个部分和所述筒形结构外连通。
2.根据权利要求1所述的高性能净化装置,其特征是,所述流体驱动部件在2个维度上位于所述筒形结构内。
3.根据权利要求1所述的高性能净化装置,其特征是,所述流体驱动部件在3个维度上位于所述筒形结构内。
4.根据权利要求1至3中任意一项所述的高性能净化装置,其特征是,所述过滤器数量彡2。
5.根据权利要求1至3中任意一项所述的高性能净化装置,其特征是,所述流体驱动部件的数量> 2。
6.根据权利要求1至3中任意一项所述的高性能净化装置,其特征是,所述流体驱动部件的驱动方向为由所述筒形结构外向内。
7.根据权利要求1至3中任意一项所述的高性能净化装置,其特征是,所述流体驱动部件的驱动方向为由所述筒形结构内向外。
8.根据权利要求1至3中任意一项所述的高性能净化装置,其特征是,所述弧形过滤器是高效率空气过滤器。
9.根据权利要求1至3中任意一项所述的高性能净化装置,其特征是,所述流体驱动部件连接有消音装置。
10.根据权利要求9所述的高性能净化装置,其特征是,所述消音装置的部分或全部位于所述筒形结构内。
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0214727A1 (en) * 1985-08-05 1987-03-18 Environmental Air Control, Inc. Hepa room air purifiers
KR20040108462A (ko) * 2003-06-17 2004-12-24 임정식 공기정화기
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