CN106422579A - 一种用于空气净化的过滤仓结构及空气过滤净化装置 - Google Patents

一种用于空气净化的过滤仓结构及空气过滤净化装置 Download PDF

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Abstract

本发明涉及空气净化技术领域，公开了一种用于空气净化的过滤仓结构及空气过滤净化装置，所述过滤仓为方形空腔结构，过滤仓内设平板滤芯，平板滤芯将过滤仓内腔分隔为进气腔和出气腔，其特征在于，所述平板滤芯在过滤仓内倾斜设置。所述进气口和出气口设置在与平板滤芯成锐角夹角的面上。所述进气口和出气口设置在其所在面的远离平板滤芯的一侧。本发明改进平板滤芯设置结构，为空气净货装置的轻薄化提供良好条件。

Description

一种用于空气净化的过滤仓结构及空气过滤净化装置
技术领域
本发明涉及空气净化技术领域，涉及如何提高过滤腔空间利用率的技术，具体涉及方形过滤腔空间利用率如何提高的技术。
背景技术
设备产品体积大小不仅关系到空间的占用，影响到安装场地选择、运输便利性、运输成本，还影响到安装、拆修的便利性。压缩产品的外型体积，是产品设计重点考虑的一个改进方向。尤其对于室内使用的设备装置而言，在高房价背景下，大多数家庭室内空间有限，用户在选择室内使用的设备装置时，轻薄是其考虑的一个重要指标。
在民用领域，空气过滤装置主要是指空气净化器，由风机将空气从进风口吸入，通过滤芯过滤掉空气中的颗粒物，然后从出风口排出，达到空气净化目的。为了使空气在滤芯两侧均匀分散，以均匀利用滤芯过滤体，滤芯两侧需要设置有足够的缓冲空间。进气侧缓冲空间称为进气腔，出气侧缓冲空间称为出气腔。
从形状上来分，空气过滤装置的滤芯主要有筒形和平板形两种，采用平板形滤芯的空气净化装置，一般由相互平行并排设置的过滤仓和风机仓组成，其过滤仓通常为扁平的方形空腔结构，滤芯平行于过滤仓的扁平面设置在过滤仓内，将过滤仓分隔为进气侧和出气侧两个厚度更小的扁平的方形腔。为了使空气过滤装置更轻薄，压缩过滤仓厚度是除压缩风机仓厚度外的另一个选择。要压缩过滤仓厚度，目前只有两种可选方向，第一是减少平板滤芯厚度，将滤芯做得更薄，第二是压缩进气腔和出气腔空间，将进气腔和出气腔作得更扁。但是，在不改变滤芯的材料和皱褶构造的情况下，更薄的滤芯意味着更低的净化效率和更短的使用的寿命。而更扁的进气腔和/或出气腔则导致进出的空气分散距离过小，不足以充分分散开来，加速滤芯的(靠近进气口的)局部失效。
也可以在过滤仓进气侧整个壁面上分布网孔作为进气口，进而省略进气腔，从而达到压缩过滤仓厚度的目的。但是这种进气口结构难以与上游风管连接，适用场合局限性过大。而且大面积进气口需要避免遮挡，对设备装置的放置提出了再多要求。
发明内容
本发明目的在于基于用户希望空气净化装置更加轻薄的现实需求，针对采用平板滤芯的空气净化装置，提供一种在保证净化效率、滤芯使用寿命，并且不影响空气均匀分散，可避免滤芯局部加速失效问题的前题下，压缩过滤仓厚度的解决方案，并进一步提出一种更为轻薄的空气过滤净化装置。
为实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：一种用于空气净化的过滤仓结构，所述过滤仓为方形空腔结构，过滤仓内设平板滤芯，平板滤芯将过滤仓内腔分隔为进气腔和出气腔，所述进气腔设有进气口，所述出气腔设有出气口，其特征在于，所述平板滤芯在过滤仓内倾斜设置。所述进气口和出气口设置在与平板滤芯成锐角夹角的面上，所述进气口和出气口设置在其所在面的远离平板滤芯的一侧。
设可保证空气充分分散的进气口和出气口到平板滤芯的最小分散距离为dr，平板滤芯厚度为d，采用本发明倾斜设置平板滤芯的方案，如取长方形截面的对角线所在平面设置平板滤芯，则过滤仓的厚度D最小可以接近d+dr(进/出)。如按常规的平行设置平板滤芯，则过滤仓的厚度D最小等于dr(进)+d+dr(出)。可见，采用本发明的结构方案，如忽略平板滤芯厚度，过滤仓厚度甚至可以减少一半。
进一步地，为了将过滤仓做得轻薄，所述过滤仓优选为扁平的方形空腔结构。
进一步地，所述平板滤芯将过滤仓方形内腔分隔为两个截面为直角三角形的进气腔和出气腔。
进一步地，所述进气口设置在直角三角形的进气腔长直角边所在面上，所述出气口设置在直角三角形的出气腔长直角边所在面上，进一步地，所述进气口设置在直角三角形的进气腔长直角边所在面上靠近短直角边所在面的一侧，所述出气口设置在直角三角形的出气腔长直角边所在面上靠近短直角边所在面的一侧。
作为另一种选择，所述进气口设置在直角三角形的进气腔短直角边所在面上，所述出气口设置在直角三角形的出气腔短直角边所在面上，进一步地，所述进气口设置在直角三角形的进气腔短直角边所在面上靠近长直角边所在面的一侧，所述出气口设置在直角三角形的出气腔短直角边所在面上靠近长直角边所在面的一侧。
具体地，过滤仓包括两个相互平行的主面、两个相互平行的侧面和两个相互平行的端面。平板滤芯垂直于相互平行的两个侧面设置，平板滤芯顺着侧面对角线方向倾斜。所述进气口设置在过滤仓进气侧主面上靠近进气侧端面的一侧，所述出气口设置在过滤仓出气侧主面上靠近出气侧端面的一侧。
作为另一种选择，所述进气口设置在过滤仓进气侧端面上，所述出气口设置在过滤仓出气侧端面上。进一步地，所述进气口设置在过滤仓进气侧端面上靠近进气侧主面的一侧，所述出气口设置在过滤仓出气侧端面上靠近出气侧主面的一侧。
作为滤芯安装方式的一种选择，所述过滤仓内设置两条相互平行的槽轨，平板滤芯装配在两条槽轨内。
进一步地，所述两条槽轨分别固定在过滤仓的两个主面上。
作为一种选择，所述平板滤芯将过滤仓方形内腔分隔为两个截面为直角梯形的进气腔和出气腔。所述进气口设置在直角梯形进气腔的直边所在面上，所述出气口设置在直角梯形出气腔直边所在面上。进一步地，所述进气口设置在直角梯形进气腔的直边所在面上靠近底边的一侧，所述出气口设置在直角梯形出气腔直边所在面上靠近底边的一侧。
作为另一种选择，所述进气口设置在直角梯形进气腔的底边所在面上，所述出气口设置在直角梯形出气腔底边所在面上。
基于上述过滤仓结构，本发明进一步提出一种空气过滤净化装置，包括相互连通的风机仓和过滤仓，所述过滤仓为方形空腔结构，过滤仓内设平板滤芯，平板滤芯将过滤仓内腔分隔为进气腔和出气腔，所述进气腔设有进气口，所述出气腔设有出气口，其特征在于，所述平板滤芯在过滤仓内倾斜设置。所述进气口和出气口设置在与平板滤芯成锐角夹角的面上，所述进气口和出气口设置在其所在面的远离平板滤芯的一侧。
进一步地，为了将过滤仓做得轻薄，所述过滤仓优选为扁平的方形空腔结构。
进一步地，所述平板滤芯将过滤仓方形内腔分隔为两个截面为直角三角形的进气腔和出气腔。
进一步地，所述进气口设置在直角三角形的进气腔长直角边所在面上，所述出气口设置在直角三角形的出气腔长直角边所在面上，进一步地，所述进气口设置在直角三角形的进气腔长直角边所在面上靠近短直角边所在面的一侧，所述出气口设置在直角三角形的出气腔长直角边所在面上靠近短直角边所在面的一侧。
作为另一种选择，所述进气口设置在直角三角形的进气腔短直角边所在面上，所述出气口设置在直角三角形的出气腔短直角边所在面上，进一步地，所述进气口设置在直角三角形的进气腔短直角边所在面上靠近长直角边所在面的一侧，所述出气口设置在直角三角形的出气腔短直角边所在面上靠近长直角边所在面的一侧。
具体地，过滤仓包括两个相互平行的主面、两个相互平行的侧面和两个相互平行的端面。平板滤芯垂直于相互平行的两个侧面设置，平板滤芯顺着侧面对角线方向倾斜。所述进气口设置在过滤仓进气侧主面上靠近进气侧端面的一侧，所述出气口设置在过滤仓出气侧主面上靠近出气侧端面的一侧。
作为另一种选择，所述进气口设置在过滤仓进气侧端面上，所述出气口设置在过滤仓出气侧端面上。进一步地，所述进气口设置在过滤仓进气侧端面上靠近进气侧主面的一侧，所述出气口设置在过滤仓出气侧端面上靠近出气侧主面的一侧。
作为滤芯安装方式的一种选择，所述过滤仓内设置两条相互平行的槽轨，平板滤芯装配在两条槽轨内。
进一步地，所述两条槽轨分别固定在过滤仓的两个主面上。
作为一种选择，所述平板滤芯将过滤仓方形内腔分隔为两个截面为直角梯形的进气腔和出气腔。所述进气口设置在直角梯形进气腔的直边所在面上，所述出气口设置在直角梯形出气腔直边所在面上。进一步地，所述进气口设置在直角梯形进气腔的直边所在面上靠近底边的一侧，所述出气口设置在直角梯形出气腔直边所在面上靠近底边的一侧。
作为另一种选择，所述进气口设置在直角梯形进气腔的底边所在面上，所述出气口设置在直角梯形出气腔底边所在面上。
具体地，本发明进一步提出一种轻薄型空气过滤净化装置，包括整体呈长方体形状的箱体，箱体内部前半部分设风机仓，后半部分设过滤仓，箱体顶壁设出风网孔；过滤仓内倾斜设置平板滤芯；平板滤芯两侧边与过滤仓左右两侧面垂直接触；平板滤芯与过滤仓后侧面、上端面围合构成直角三角形进气腔；平板滤芯与过滤仓前侧面、下端面围合构成直角三角形出气腔。过滤仓后侧面上部设与进气腔连通的进气口；过滤仓前侧面下部设与出气腔连通的出气口。风机设置在风机仓下部，风机上方设出风通道，风机的进风口与出气腔的出气口连接，风机的出风口与出风通道连接。出风通道上端与出风网孔连通。
进一步地，所述过滤仓的左右两侧面中的一侧面作为仓盖可拆卸设置，过滤仓内分别在前上角和后下角处设置两条槽轨，平板滤芯上下两端与槽轨配合，平板滤芯从仓盖侧各内滑动装入槽轨内，盖上仓盖将平板滤芯固定在过滤仓内。
进一步地，所述出风通道的侧壁上设有吸音棉。吸音棉可吸收风机产生的噪音。此改进，从噪音传出的主要途径上设置吸音棉抑制噪音，降噪效果明显。
进一步地，所述过滤仓上端与箱体顶壁之间设有间隙，该间隙与出风通道连通。
进一步地，所述出风通道内设有加热模块，在空气流动的路径上，加热模块的后方（以空气流动方向为参照）设置出风温度检测传感器。当出风温度小于设定温度时，加热地模块对流经空气进行加热。
进一步地，在空气流动路径上，分别在加热模块的前、后方设进风温度检测传感器和出风温度检测传感器。当进风温度小于设定温度时，加热地模块对流经空气进行加热，当出风温度大于设定温度时，加热模块停止加热。
具体地，所述进风温度检测传感器设置在所述过滤仓的出气口处，所述出风温度检测传感器设置在所述出风通道上端口处。
本发明有益效果：1、改进平板滤芯设置结构，为空气净货装置的轻薄化提供良好条件。2、出风通道内设吸音棉，有效降低噪音。3、设置加热模块对温度进行补偿，热量损失低。
附图说明
图1是采用本发明平板滤芯设置方式的过滤仓厚度展示示意图。
图2是采用常规设置方式的过滤仓的厚度展示示意图。
图3是平板滤芯的一种倾斜设置方式示意图，进气口、出气口设置在直角梯形直边上。
图4是平板滤芯的一种倾斜设置方式示意图，进气口、出气口设置在直角梯形底边上。
图5是平板滤芯的一种倾斜设置方式示意图，进气口、出气口设置在直角三角形长直角边上。
图6是平板滤芯的一种倾斜设置方式示意图，进气口、出气口设置在直角三角形短直角边上。
图7是一种平板滤芯倾斜设置的空气净化装置示意图。
图8是图7所示装置俯视图。
图9是图7所示装置背面示意图。
图10是图7所示装置内部结构示意图。
图11是图7所示装置空气流动路径示意图。
具体实施方式
下面结合附图，对本发明所述的过滤仓及基于该过滤仓的空气净化装置的结构原量做出进一步解释说明。
参照图1-2，对比两图中所展示的采用本发明平板滤芯设置方式的过滤仓厚度与采用常规设置方式的过滤仓的厚度，可以直观地看出，采用本发明的平板滤芯倾斜设置方式时，过滤仓的厚度最薄可以接近于dr+d，其中dr表示可保证空气充分分散的进气口和出气口到平板滤芯的最小分散距离，d表示平板滤芯的厚度。而采用常规的平板滤芯平行设置方式时，过滤仓的厚度最薄等于2dr+d。显然地，与常规的平行设置平板滤芯的方式相比，本发明倾斜设置平板滤芯的方式明显有利于压缩过滤仓厚度。
参照图3-6，为平板滤芯的几种倾斜设置方式示意图。过滤仓为扁平状方形空腔结构，其中，图3、4所示方案中，平板滤芯将方形过滤仓内腔分隔成两个180旋转对称的直角梯形的腔体，分别作为进气腔和出气腔。图3所示方案中，进气口和出气口分别设置在直角梯形直边上，图4所示方案中，进气口和出气口分别设置在直角梯形底边上。图5、6所示方案中，平板滤芯顺着长方形对角线倾斜设置，将方形过滤仓内腔分隔成两个180旋转对称的直角三角形的腔体，分别作为进气腔和出气腔。图5所示方案中，进气口和出气口分别设置在直角三角形的长直角边上，图6所示方案中，进气口和出气口分别设置在直角三角形的短直角边上。
参照图7-11，该图所示为一种空气净化装置，该空气净化装置具体实现了本发明所述的过滤仓结构方案。
在本例中，风机仓与过滤仓前后并排设置，两者各占净化装置箱体内部的一半空间。
过滤仓内倾斜设置平板滤芯18。
过滤仓后侧面板22贴着箱体1的后面板设置，上端面板20和下端面板15后边与后侧面板22垂直固定，左侧面板（已拆卸）、右侧面板（进气腔和出气腔处可见）上下端分别与上端面板20、下端面板15垂直固定，后边与后侧面板22垂直固定；过滤仓前侧面板13的四边分别与上端面板20、下端面板15、左侧面板、右侧面板垂直固定。过滤仓左侧面板作为仓盖，其四边分别通过螺钉或螺栓与过滤仓前侧面板、箱体后面板、上端面板、下端面板可拆卸固定联连。
过滤仓后侧面板22内侧靠近下端面板15处固定设置一条槽轨11，过滤仓前侧面板13靠近上端面板20处固定设置另一条槽轨11，两条槽轨11相互平行且槽口相对。平板滤芯18上下端厚度与槽轨的槽宽相匹配，平板滤芯上下端分别装配在两条槽轨内。平板滤芯将过滤仓的内腔分隔成前后两个直角三角形腔体，其中后侧直角三角形腔体为进气腔19，前侧直角三角形腔体为出气腔16。
过滤仓后侧面板22上部左右居中设有一圆形进气口3，圆形进气口将进气腔19与箱体1外部连通。圆形进气口3上设有网罩，用以防止坚硬物件从进气口插入过滤仓损坏滤芯。
过滤仓前侧面板13下部偏右设置一圆形出气口17，过滤仓内，圆形出气口边缘设有进风温度检测传感器7。
一左旋离心风机6设置在风机仓内与圆形出风口对应的位置，风机的蜗壳上的圆形进风口与过滤仓出气口对正密封连接。风机蜗壳上的出风口朝上，位于风机仓内左右居中的位置。
风机仓的四壁与净化装置箱体的壁共用，净化器箱体1顶壁上设有出风网孔2，风机仓内风机的上方空间构成出风通道12，出风通道12内表面粘附有一层吸音棉5。
出风通道12内设有一加热模块4，出风通道内，加热地模块4与出风网孔2之间，设有出风温度检测传感器14。
过滤仓上端与净化器箱体顶壁之间存在有间隙。到达出风通道上端的空气，一部分进入过滤仓上端与净化器箱体顶壁之间的间隙，然后从净化器箱体顶壁上对应过滤仓一侧的出风网孔送出。
平板滤芯由初效过滤层、中效过滤层、高效过滤层共三层过滤层组成，其中初效过滤层位于三层中的最靠近进气腔的一侧，高效过滤层位于三层中的最靠近出气腔的一侧，中效过滤层位于初效过滤层与高效过滤层之间。

Claims (10)

1.一种用于空气净化的过滤仓结构，所述过滤仓为方形空腔结构，过滤仓内设平板滤芯，平板滤芯将过滤仓内腔分隔为进气腔和出气腔，所述进气腔设有进气口，所述出气腔设有出气口，其特征在于，所述平板滤芯在过滤仓内倾斜设置，所述进气口和出气口设置在与平板滤芯成锐角夹角的面上，所述进气口和出气口设置在其所在面的远离平板滤芯的一侧。
2.根据权利要求1所述的过滤仓结构，其特征在于，所述过滤仓优选为扁平的方形空腔结构。
3.根据权利要求1所述的过滤仓结构，其特征在于，所述平板滤芯将过滤仓方形内腔分隔为两个截面为直角三角形的进气腔和出气腔。
4.根据权利要求3所述的过滤仓结构，其特征在于，所述进气口设置在直角三角形的进气腔长直角边所在面上，所述出气口设置在直角三角形的出气腔长直角边所在面上。
5.根据权利要求4所述的过滤仓结构，其特征在于，所述进气口设置在直角三角形的进气腔长直角边所在面上靠近短直角边所在面的一侧，所述出气口设置在直角三角形的出气腔长直角边所在面上靠近短直角边所在面的一侧。
6.根据权利要求1所述的过滤仓结构，其特征在于，所述过滤仓内设置两条相互平行的槽轨，平板滤芯装配在两条槽轨内。
7.一种空气过滤净化装置，包括相互连通的风机仓和过滤仓，所述过滤仓为方形空腔结构，过滤仓内设平板滤芯，平板滤芯将过滤仓内腔分隔为进气腔和出气腔，所述进气腔设有进气口，所述出气腔设有出气口，其特征在于，所述平板滤芯在过滤仓内倾斜设置，所述进气口和出气口设置在与平板滤芯成锐角夹角的面上，所述进气口和出气口设置在其所在面的远离平板滤芯的一侧。
8.根据权利要求7所述的空气过滤净化装置，其特征在于，所述平板滤芯将过滤仓方形内腔分隔为两个截面为直角三角形的进气腔和出气腔。
9.根据权利要求7所述的空气过滤净化装置，其特征在于，所述进气口设置在直角三角形的进气腔长直角边所在面上，所述出气口设置在直角三角形的出气腔长直角边所在面上。
10.根据权利要求7所述的空气过滤净化装置，其特征在于，所述过滤仓内设置两条相互平行的槽轨，平板滤芯装配在两条槽轨内。
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