CN105972709A - 塔式空气净化器 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种塔式空气净化器，包括容纳有净化装置的负压腔、容纳有离心风轮的正压腔及驱动装置，所述负压腔顶部与所述正压腔底部竖直贯通，所述正压腔的侧壁设有至少一沿水平方向出风的出风口。改变了现有塔式空气净化器通过设置额外的风腔引导气流通过其顶部竖直出风，显著缩短气流在机内循环的风道，节减了机器空间。

Description

塔式空气净化器

技术领域

本发明涉及空气净化领域，特别涉及一种塔式空气净化器。

背景技术

现代社会大气污染日趋严重，室内空气质量下降明显，伴随着群众对空气质量要求的提高，空气净化器成为化解矛盾的利器之一。然而，室内空气净化器由于受安装空间、使用空间及便利性等约束，主要以塔式空气净化器为主。

现有塔式空气净化器为保障气流在机内及机外的循环效率，通过增设风腔的方式引导气流继续上升，并在塔式空气净化器顶部竖直出风，机内循环风道长造成机器空间过大，并且杂物容易通过竖直风口掉落风道中埋下了安全隐患。

发明内容

本发明的主要目的在于提出一种塔式空气净化器，旨在解决现有塔式空气净化器顶部竖直出风，造成机器空间过大的问题。

为实现上述目的，本发明提出的一种塔式空气净化器，包括容纳有净化装置的负压腔、容纳有离心风轮的正压腔及驱动装置，所述负压腔顶部与所述正压腔底部竖直贯通，所述正压腔的侧壁设有至少一沿水平方向出风的出风口。

优选地，所述正压腔含有蜗壳，所述蜗壳含有至少一侧壁，所述侧壁的截面曲线符合等速螺线轮廓。

优选地，所述出风口两侧设有用于防止阻流的倒壁，所述倒壁与所述侧壁相连外翻成钩状。

优选地，所述蜗壳由上蜗壳及下蜗壳固定连接成一整体。

优选地，所述下蜗壳含有一与离心风轮适配的底板，所述底板中央设有导风罩，所述导风罩外径不小于所述离心风轮叶轮进口直径。

优选地，所述底板周面向上竖直延伸出所述侧壁，所述侧壁顶部设有内螺柱，所述下蜗壳通过所述内螺柱与所述上蜗壳连接。

优选地，所述上蜗壳为一与离心风轮适配的顶板，所述顶板中央设有沉孔，所述驱动装置为一电动机，所述电动机穿设在所述沉孔内与所述离心风轮刚性连接。

优选地，所述负压腔含有底盘及至少三条竖直支撑柱，所述支撑柱两端分别与所述底盘及所述下蜗壳连接。

优选地，所述净化装置含有复合滤网及负离子发生器。

优选地，所述下蜗壳与所述负压腔之间还设有与其连通的加湿装置，所述加湿装置含有用于盛装纯净水的加湿盘及加湿绵。

本发明塔式空气净化器，通过在其正压腔的侧壁设置沿水平方向出风的出风口，改变了现有塔式空气净化器通过设置额外的风腔引导气流通过其顶部竖直出风，显著缩短气流在机内循环的风道，节减了机器空间。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1为本发明一实施例中塔式空气净化器整体示意图；

图2为本发明一实施例中蜗壳结构示意图；

图3为本发明一优选实施例中蜗壳结构分解图；

图4为本发明一优选实施例中蜗壳结构示意图；

图5为本发明一优选实施例中正压腔及驱动装置连接结构剖视图；

图6为本发明一实施例中塔式空气净化器分解示意图；

图7为本发明一优选实施例中塔式空气净化器整体示意图。

附图标号说明：

标号	名称	标号	名称	标号	名称
						100	正压腔	1141	导风罩	310	电动机
10	蜗壳	1142	阻流壁	311	输出轴
						11	下蜗壳	12	上蜗壳	400	离心风轮
110	侧壁	121	顶板	500	净化装置
						1101	内螺柱	1211	沉孔	510	复合滤网
111	出风口	200	负压腔	520	负离子发生器
						112	蜗舌部	210	底盘	600	加湿装置
113	倒壁	220	支撑柱	610	加湿盘
						114	底板	300	驱动装置	620	加湿绵

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明，若本发明实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、活动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，若本发明实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

空气净化器将受污染的外界空气抽吸进入风道，通过机内循环的过程，从而实现吸附、过滤颗粒物，催化、分解异味及有害气体等功能，把受污染空气转化为过滤气排出机器进入机外循环。通过重复进行机内、机外循环以达到净化空气的目的。市场上空气净化器的品种琳琅满目，按照使用方式可分为塔式、挂壁式、柜式、便携式等。其中，塔式空气净化器由于移动方便、安装及使用空间灵活，在室内空气净化中获得广泛青睐。

本发明提出一种塔式空气净化器，参照图1所示，通过在塔式空气净化器正压腔100的侧壁110设置沿水平方向出风的出风口111，显著缩短了机内循环的风道而节减了机器空间，使塔式空气净化器的安装及使用空间更为灵活。该塔式空气净化器包括正压腔100、负压腔200及驱动装置300，其中，正压腔100内容纳有离心风轮400，净化装置500内置于负压腔200，负压腔200的顶部与正压腔100的底部竖直贯通，正压腔100的侧壁110设有至少一沿水平方向出风的出风口111。

此处所述的正压腔100及负压腔200为机器开启时，气流在机内循环风道内任意形状的非密闭空间，机器壳体壁部亦作为分隔边界。其中，正压腔100内的气压高于1个标准大气压，负压腔200内的气压低于1个标准大气压。所述腔体内的气压随机器的开启而发生变化，通过驱动装置300驱动正压腔100内的离心风轮400转动而产生气流，随着气流的流向变化形成了风道内的气压差。负压腔200抽吸机外空气进入机内，通过设置在负压腔200内的净化装置500对进入机内的空气进行净化(包括吸附、过滤、催化及分解等)。该正压腔100顶部与该负压腔200底部竖直贯通，离心风轮400抽吸气流从负压腔200上升至正压腔100。

在正压腔100的侧壁110设有至少一沿水平方向出风的出风口111，气流上升至正压腔100后通过该水平出风口111排出机外形成水平方向出风。气流在机内循环过程中，通过水平出风口替代顶部出风口，气流在正压腔100内没有继续上升的必要，从而缩短了机内循环的风道，节减了机器的空间。需要特别说明的是，此处所述水平方向出风指气流通过设置在侧壁110的出风口111向机器外流动的过程，在此过程中排出机器外的空气经过机内循环净化后进入机外循环。此处出风口111的具体位置既可以是水平正对离心风轮400出口，也可以通过一定斜度的离心风轮400与正压腔100，高于或低于离心风轮400出口等，本领域技术人员可通过本发明实施例及示意图，推导出相应的技术方案，在此不再详细赘述。

该出风口111根据离心风轮400的排量，按照出风口111的流速(下述流速为既定气压条件下流速值)及气压(下述气压为既定流速条件下气压值)实施相应的尺寸，以达至不同设计意图。例如，为增大正压腔内气压，增大流速，对出风口111进行相应收窄。为降低出风口111处流速，减少介质阻尼，扩大出风口111的开口面积。满足正压腔100内气压等级及壳体安全系数可靠性前提下，根据空气净化器外形设置出风口的形状，例如环状、圆形、方形等。本领域技术人员根据本发明实施例及示意图，通过实验手段可获得相应的技术方案，此处不作赘述。

在此基础上，出风口111的数量可设置成1个，也可设成多个。显然地，相同大小、形状的出风口111设置为多个相对于单个出风口111更有利于气流在正压腔100排出机器，有利于正压腔100内气压降低。

同时，出于减少驱动装置300径向应力考虑，出风口111呈几何对称或呈圆周等距设置成多个更有利于反作用力的相互抵消，气压沿离心风轮400径向形成的反作用力在离心风轮400处形成静力平衡的合力，大大降低离心风400轮沿驱动装置300转轴的径向受力。

综上所述，于侧壁110设有至少一沿水平方向出风口111，替代了顶部出风，气流脱离离心风轮400出口后直接经水平出风口111排出机器，缩短了机内循环的风道，节减了机器的空间。

保持气流在正压腔内的流量稳定性，增加流速，更有利于在机外形成更大范围的气流循环，改善空气质量。参照图2所示，在一实施例中，正压腔100含有蜗壳10，该蜗壳10含有至少一侧壁110，该侧壁110的截面曲线符合等速螺线轮廓。离心风轮300置于蜗壳10内，该侧壁110与离心风轮300出口之间的空间收纳离心风轮300排出的空气，空气在该空间内累积从而形成气压升高，通过设置螺线轮廓的侧壁110使该空间内截面积随螺线变化而变化。根据帕斯卡定理，气压随螺线方向形成气压等高线分布，促进高气压区气流向低气压区流动。气流除了摆脱离心风轮300后的惯性角速度外，受到该气压等高线影响进一步向出风口111方向移动，增加了流速。更进一步增大流速，控制流量稳定性，该螺线符合等速螺线轮廓。由于气流在空间内流动存在角速度不稳定性，等速螺线符合任意一点位置上的角速度相同，气流沿等速螺线方向流动更有利于保障角速度稳定性，从而更进一步增大流速，保障流量稳定性。同时，该螺线在与离心风轮300距离最近处的侧壁倒弯出蜗舌部112，该蜗舌部112与侧壁110相连成一整体，蜗舌部112亦符合等速螺线轮廓，用于减少气流循环进入该空间造成紊流(形成无序性的杂乱气流)。从而更进一步增加流速，促进机外形成更大范围的气流循环，改善空气质量。

降低出风口处的阻流，提升出风口处的导流能力，使气流有序，从而更有利于增加流速。在一优选实施例中，在出风口111两侧设有用于防止阻流的倒壁113，倒壁113与侧壁110相连外翻成钩状。通过仿真分析及模型试验验证，设置该倒壁110更有利于疏导气流，使气流流线更趋于平滑，有利于将出风口111处气流排出机器促进机外空气循环。

出于降低制造成本及安装难度考虑，参照图3所示，再一实施例中，蜗壳10由下蜗壳11及上蜗壳12固定连接成一整体。通过将蜗壳10分开成型，更便于通过基本工艺制造，形成批量生产。比如：当蜗壳10采用金属材料时，可分别采用钣金、铸造等方式成型，当蜗壳10采用塑胶材料时，亦可通过注塑成型分别获得上蜗壳12及下蜗壳11。通过设置上蜗壳12及下蜗壳11分开成型的另一个好处在于，简化了安装过程。在装配时，离心风轮400内置于蜗壳10不利于与驱动装置300的连接，将安装过程通过上蜗壳12将离心风轮400与驱动装置300进行预安装，提高了安装过程的可视化程度，降低安装难度。然后，通过上蜗壳12与下蜗壳11固接(此处固接所指可通过胶接、焊接及螺接等多种方式固定连接并保持接合处相对密封)成一整体使离心风轮400内置于蜗壳10内，极大地提高了安装效率。

空气从负压腔200通过离心风轮400进入正压腔的过程中，气流通过抽吸产生的压力而上升。为促进气流更有序进入离心风轮400。参照图3至图5所示，在一实施例中，下蜗壳11含有一与离心风轮适配的底板114，底板114中央设有导风罩1141，导风罩1141外径不小于离心风轮400叶轮进口直径。此处所述适配是指装配后留有保障离心风轮400转动的间隙，同时与离心风轮400底部轮廓贴近，从而减少气流在该间隙处流失。更进一步，亦可以通过在下蜗壳11与离心风轮400连通处设置各类形状的阻流壁1142防止气流通过间隙处流失，增大进入离心风轮400的空气流量，此处不作详述。为了促进气流有序进入离心风轮400，除了减少气流流失外，通过在底板中央设置导风罩1141引导气流上升时流动方向更平滑有序。从而有效增大离心风轮400的进气效率，改善机器内循环效率。除此之外，通过导风罩1141将上升气流作进一步引导，减少气流在机内水平方向介质之间发生碰撞，有利于机内降噪。

出于更进一步降低制造成本及安装难度考虑，又一实施例中，底板114周面向上竖直延伸出该侧壁110，侧壁110顶部设有内螺柱1101，所述下蜗壳11通过内螺柱1101与上蜗壳12连接。鉴于蜗壳10的侧壁110遮蔽离心风轮400不利于安装过程可视化，如该侧壁110设置于上蜗壳12时不利于离心风轮400与驱动装置300的安装，难以保障安装良品率，导致安装效率降低。通过底板114周面向上竖直延伸出该侧壁110有利于预安装可视化程度更清晰，提高安装效率。同时，在该侧壁110顶部设有内螺柱1101，下蜗壳11通过内螺柱1101与上蜗壳12螺接成一整体，有效地降低制造成本。内螺柱1101与底板114及侧壁110一体成型，通过螺栓或螺钉穿过上蜗壳12与内螺柱1101连接，将上蜗壳12与下蜗壳11相对密封地固接成一整体，通过预设内螺柱1101，避免了后期因焊接、胶接等人为因素而造成的不能相对密封而引起的不良率上升，提高了生产标准化程度，降低了制造成本。

为离心风轮400转动提供快速响应的动力。在一实施例中，上蜗壳12为一与离心风轮400适配的顶板121，顶板121中央设有沉孔1211，驱动装置300为一电动机310，电动机310穿设在所述沉孔1211内与所述离心风轮400刚性连接。此处所述适配是指装配后留有保障离心风轮400转动的间隙，同时与离心风轮400顶部轮廓贴近。在顶板121中央设有沉孔1211用于卡置电动机310，通过电动机310输出轴311与离心风轮400刚性连接，极大保障离心风轮400启、停时与电动机310同步性。离心风轮400启、停时，克服惯性作用。电动机310的输出轴311相对离心风轮400刚性固定，从而通过输出轴311带动离心风轮400转动角速度与输出轴311同步，使离心风轮400的转动跟随电机310快速响应。本实施例中，刚性连接的方式可以有多种，例如，通过销孔配合或键槽配合等，此传动方案可通过本领域技术人员依据本实施例及附图推导出，在此不作赘述。

为正压腔100及负压腔200稳定连接提供良好支撑，提高内部结构紧凑性。参照图6和图7所示，一实施例中，负压腔200含有底盘210及至少三条竖直支撑柱220，支撑柱220两端分别与所述底盘210及所述下蜗壳11连接。连接方式可有多种，如：螺接、卡接及铆接等，本领域技术人员通过本实施例及附图可得出相应的技术方案，在此不作赘述。

提高净化空气的能力，净化装置500含有复合滤网510及负离子发生器520(图中未示出)，在净化装置500中应用复合滤网510能更有效吸附空气中悬浮物并分解有害气体，加入负离子发生器520(图中未示出)有利于去除空气中的正价电子，使空气中负离子含量上升，有助于呼吸健康。

调节空气湿度考虑，本发明实施例中集成加湿装置600。下蜗壳11与负压腔200之间还设有与其连通的加湿装置600，加湿装置600含有用于盛装纯净水的加湿盘610及加湿绵620。集成加湿装置600其目的在于改善空气的湿度，通过调节空气湿度令呼吸更畅顺。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种塔式空气净化器，包括容纳有净化装置的负压腔、容纳有离心风轮的正压腔及驱动装置，所述负压腔顶部与所述正压腔底部竖直贯通，其特征在于，所述正压腔的侧壁设有至少一沿水平方向出风的出风口。

2.如权利要求1所述的空气净化器，其特征在于，所述正压腔含有蜗壳，所述蜗壳含有至少一侧壁，所述侧壁的截面曲线符合等速螺线轮廓。

3.如权利要求2所述的空气净化器，其特征在于，所述出风口两侧设有用于防止阻流的倒壁，所述倒壁与所述侧壁相连外翻成钩状。

4.如权利要求1至3任意一项所述的空气净化器，其特征在于，所述蜗壳由上蜗壳及下蜗壳固定连接成一整体。

5.如权利要求4所述的空气净化器，其特征在于，所述下蜗壳含有一与离心风轮适配的底板，所述底板中央设有导风罩，所述导风罩外径不小于所述离心风轮叶轮进口直径。

6.如权利要求5所述的空气净化器，其特征在于，所述底板周面向上竖直延伸出所述侧壁，所述侧壁顶部设有内螺柱，所述下蜗壳通过所述内螺柱与所述上蜗壳连接。

7.如权利要求6所述的空气净化器，其特征在于，所述上蜗壳为一与离心风轮适配的顶板，所述顶板中央设有沉孔，所述驱动装置为一电动机，所述电动机穿设在所述沉孔内与所述离心风轮刚性连接。

8.如权利要求7所述的空气净化器，其特征在于，所述负压腔含有底盘及至少三条竖直支撑柱，所述支撑柱两端分别与所述底盘及所述下蜗壳连接。

9.如权利要求8所述的空气净化器，其特征在于，所述净化装置含有复合滤网及负离子发生器。

10.如权利要求9所述的空气净化器，其特征在于，所述下蜗壳与所述负压腔之间还设有与其连通的加湿装置，所述加湿装置含有用于盛装纯净水的加湿盘及加湿绵。