CN106461246A - 空气净化装置 - Google Patents

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Abstract

一种空气净化装置,包括:风流路径调节器(10)及第一过滤器(30),该风流路径调节器(10)可改变空气于空气净化装置内的流动路径,以使空气穿过或绕过该第一过滤器(30)。该空气净化装置可提高空气净化效率。

Description

空气净化装置 技术领域
本发明涉及环保领域,尤其涉及一种空气净化装置。
背景技术
污染物主要是分两个形态组成,一种是微粒状污染物,如灰尘、细菌、霉菌等,其形状较大且分子结构复杂,由多种不同的物质或成份结合而成,其尺寸大约为百分之一微米至数百微米大。另一种则是气体状污染物,如气体状且具有臭味及挥发性的有机化学物之类的化学份子,其化学结构简单,由多种化学元素组成且十分细小,只有埃米至纳米的大小。
处理灰尘或形状较大的微粒时一般采用静电除尘或利用高效能的尘粒过滤网除尘。其除尘效果往往可达百分之八十,甚至是百分之九十九点九以上。但是,要处理长度只有埃米至纳米大的挥发性有机化学物,并不是那么容易。
一般在这类装置中,空气中两个主要形态的污染物(微粒及气体污染物)都一次性被吸进系统中。污染的空气先经过用于去除微粒污染物的过滤器,然后才进入处理气体污染物的用于去除气体污染物的过滤器。即使对于非常高效能的用于去除微粒污染物的过滤器,也不能够百分之百去除空气中的微粒。对于污染程度非常高的空气,如吸烟场所的空气,强迫所有污染的空气一次性经过用于去除微粒污染物的过滤器及用于去除气体污染物的过滤器后,污染空气中的微粒也不能一次性地被去除,残余的带有气味的微粒(如尼古丁烟油微粒等)便会积聚在用于去除气体污染物的过滤器的表面,堵塞了用于去除气体污染物的过滤器吸附小孔的表面,令后来的气体污染物不能有效地被吸附或进行化学反应。久而久之,这类空气净化装置不但不能够有效地去除空气中的有气味的污染物,而且积聚于催化剂表面的灰尘还会成为细菌的温床,空气净化机内的催化剂表面附存着细菌并累积灰尘,启动时,尤如 启动会释放出污染物(细菌、味道、微尘等)的机器。
而且,过滤及净化气体污染物及除微粒污染物的机理一般是不同的。过滤微粒污染物就像利用筛子,采用微粒污染物过滤器把微粒污染物隔滤,风流速度就是越快,可隔滤的微粒污染物就越多,除微粒污染物的效果越明显,但是,净化气体污染物的机理,不论是吸附式还是进行气化催化分解式,首先要把气体污染物吸附于用于去除气体污染物的过滤器的表面或材料里,风流速度太快,污染物则没有足够的停留时间以被用于去除气体污染物的过滤器的表面或材料所吸附,而风流速度太慢时,空气净化装置则不能于短时间内净化环境里的气体污染物。
发明内容
有鉴于此,有必要提供一种效率较高的空气净化装置。
一种空气净化装置,包括风流路径调节器及第一过滤器,所述风流路径调节器可改变空气在所述空气净化装置内的流动路径,以使空气穿过或绕过所述第一过滤器。
在其中一个实施例中,所述第一过滤器为用于去除气体污染物的过滤器,空气穿过所述第一过滤器的速度比空气绕过第一过滤器时的速度慢,或者所述第一过滤器为用于去除微粒污染物的过滤器,空气穿过所述第一过滤器的速度比空气绕过第一过滤器时的速度快。
在其中一个实施例中,所述空气净化装置还包括第二过滤器,所述第二过滤器与所述第一过滤器间隔设置。
在其中一个实施例中,所述风流路径调节器与所述第一过滤器活动连接,空气按预设次序穿过所述第一过滤器及所述第二过滤器,所述风流路径调节器相对所述第一过滤器移动或转动以调节空气的流速,并使空气绕过所述第一过滤器。
在其中一个实施例中,所述风流路径调节器转动连接于所述第一过滤器上,所述风流路径调节器可重叠于所述第一过滤器的迎风面上,以使空气绕 过所述第一过滤器。
在其中一个实施例中,所述气流路径调节器固定连接于所述第一过滤器,或者所述气流路径调节器与所述第一过滤器采用相同材料一体制成,所述风流路径调节器与所述第一过滤器可整体转动以调节空气的流速,并使空气绕过所述第一过滤器。
在其中一个实施例中,所述空气净化装置还包括风机,所述风机设置于所述第一过滤器与所述第二过滤器之间,并使空气从所述第一过滤器或所述风流路径调节器加速流向所述第二过滤器,所述空气净化装置可调节所述风机的抽风速度以配合所述风流路径调节器。
在其中一个实施例中,所述空气净化装置还包括风机,所述风机邻近所述第一过滤器远离所述第二过滤器的一侧设置,或者邻近所述第二过滤器远离所述第一过滤器的一侧设置,所述空气净化装置可调节所述风机的抽风速度以配合所述风流路径调节器。
在其中一个实施例中,所述风机能够产生负压以使空气按预设次序穿过所述第二过滤器及所述风流路径调节器。
在其中一个实施例中,所述空气净化装置还包括负离子产生器,所述负离子产生器包括电路装置和离子释放尖端,所述离子释放尖端与所述第一过滤器间隔设置,以使空气先后流经所述粒子释放尖端与所述第一过滤器。
在其中一个实施例中,所述空气净化装置形成有入风口及两个出风口,所述第一过滤器及所述第二过滤器分别设置于所述两个出风口处,以使空气可分流以同步穿过所述第一过滤器及第二过滤器,所述风流路径调节器与所述第一过滤器活动连接,所述风流路径调节器可相对所述第一过滤器移动或转动以调节空气的流速,并使空气绕过所述第一过滤器。
在其中一个实施例中,所述空气净化装置还包括风机,所述风机邻近所述入风口设置,并使空气加速流向所述两个出风口,所述空气净化装置可调节所述风机的抽风速度以配合所述风流路径调节器。
在其中一个实施例中,所述空气净化装置还包括与所述风流路径调节器 及所述风机均电性连接的中央处理器,所述中央处理器根据微粒污染物浓度及/或气体污染物浓度控制所述风流路径调节器,以使所述风流路径调节器部分或完全地开启或关闭,所述中央处理器可控制所述风机的抽风速度以配合所述风流路径调节器。
在其中一个实施例中,所述空气净化装置还包括灰尘传感器以及有机化合物传感器,所述灰尘传感器及所述有机化合物传感器均与所述中央处理器电性连接,当所述灰尘传感器感测到周围环境里的灰尘浓度高于默认值时,所述风流路径调节器可在所述中央处理器的控制下,使空气绕过所述第一过滤器直接穿过所述第二过滤器,所述有机化合物传感器感测所述空气净化装置周围环境中的有机化合物浓度,所述中央处理器根据周围环境中的有机化合物浓度、所述第二过滤器吸附气体污染物所需的时间,以及所述第二过滤器可承受的静态压力来调节所述风机的抽风速度。
在其中一个实施例中,所述第一过滤器为静电集尘器,当所述第一过滤器容纳的累积灰尘量高于预设量时,所述中央处理器控制所述空气净化装置发出警告。
在其中一个实施例中,所述第一过滤器与所述第二过滤器并列设置,所述第一过滤器使空气以层流方式穿过,所述第二过滤器实第二过滤器使空气以乱流方式穿过。
在其中一个实施例中,所述第一过滤器为用于去除气体污染物的过滤器且所述第二过滤器为用于去除微粒污染物的过滤器,或者所述第一过滤器为用于去除微粒污染物的过滤器且所述第二过滤器为用于去除气体污染物的过滤器,或者所述第一过滤器及第二过滤器均为用于去除微粒污染物的过滤器且所述第一过滤器去除微粒污染物的尺寸比第二过滤器去除微粒污染物的尺寸小。
在其中一个实施例中,所述第一过滤器用于去除尺寸小于或等于2.5微米的微粒污染物,所述第二过滤器用于去除尺寸大于或等于10微米的微粒污染物。
在其中一个实施例中,所述第二过滤器为静电集尘器或者高效除尘过滤器。
在其中一个实施例中,所述第一过滤器包括第一过滤物料层及第二过滤物料层,以供空气先后穿过,所述第一过滤物料层为除微粒污染物过滤层,所述第二过滤物料层的材料为活性炭或沸石类多孔性气体吸附材料。
在其中一个实施例中,所述第一过滤器包括紫外光灯及二氧化钛化合物,以氧化催化并分解空气中的有机污染物。
由于该空气净化装置可以通过风流路径调节器改变空气的流动路径,当空气的污染情况不同时,可以通过或者不通过第一过滤器,从而对应节约净化空气的时间,提高了空气净化效率。
附图说明
通过附图中所示的本发明的优选实施例的更具体说明,本发明的上述及其它目的、特征和优势将变得更加清晰。在全部附图中相同的附图标记指示相同的部分,且并未刻意按实际尺寸等比例缩放绘制附图,重点在于示出本发明的主旨。
图1a及图1b分别为一实施例的空气净化装置处于两个不同状态的结构示意图;
图2为另一实施例的空气净化装置的结构示意图;
图3为再一实施例的空气净化装置的结构示意图;
图4a及图4b分别为一实施例的空气净化装置处于两个不同状态的结构示意图;
图5为另一实施例的空气净化装置的结构示意图;
图6为一实施例的空气净化装置的工作流程图;
图7a及图7b分别为一实施例的空气净化装置处于两个不同状态的结构示意图;
图8为另一实施例的空气净化装置的结构示意图;
图9a及图9b分别为一实施例的空气净化装置的风流路径调节器处于不同状态的结构示意图;
图10a及图10b分别为另一实施例的空气净化装置的风流路径调节器处于不同状态的结构示意图;
图11a及图11b分别为另一实施例的空气净化装置的风流路径调节器处于不同状态的结构示意图;
图12a及图12b分别为另一实施例的空气净化装置的风流路径调节器处于不同状态的结构示意图;
图13a及图13b分别为另一实施例的空气净化装置的风流路径调节器处于不同状态的结构示意图;
图14为传统的无扇叶电风扇结构示意图;
图15为一实施例的空气净化装置的结构示意图;
图16a为图15所示空气净化装置的局部示意图;
图16b为图16a所示空气净化装置的风流路径调节器的局部放大图;及
图16c为图16a所示空气净化装置的风流路径调节器处于另一状态时的局部放大图。
具体实施例
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂,下面结合附图对本发明的具体实施例做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施,本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进,因此本发明不受下面公开的具体实施的限制。
如图1a及图1b所示,一实施例的空气净化装置100,包括风流路径调节器10、风机20、第一过滤器30以及第二过滤器40。风流路径调节器10与第一过滤器30并列设置,第二过滤器40与第一过滤器30间隔设置,风机20设置于第一过滤器30与第二过滤器40之间。
具体地,风机20设置于第一过滤器30及风流路径调节器10的下游位置且处于第二过滤器40的上游位置。风机20的入风口连接至第一过滤器30及风流路径调节器10,风机20的出风口连接至第二过滤器40。当风流路径调节器10关闭时(或如图1a所示,风流路径调节器10调节至一位置以使空气同时穿过第一过滤器30和第二过滤器40),空气90被抽进第一过滤器30,并于第一过滤器30的物料里形成层流91。然后,空气被吹向第二过滤器40,并于流经第二过滤器40时以乱流92流动,当风流路径调节器10打开时(或如图1b所示,风流路径调节器10调节至另一位置以使空气90越过第一过滤器30,即绕过第一过滤器30且仅流经穿过第二过滤器40),空气被抽进空气净化装置100里,再被吹向第二过滤器40,并于流经第二过滤器40时以乱流92流动。
如图2所示,在另一实施例的空气净化装置200中,风机20设置于第一过滤器30及第二过滤器40的下游位置,风机20的入风口连接至第一过滤器30及风流路径调节器20,或第二过滤器40。进一步地,当风流路径调节器10关闭时(调节至一位置使空气可以同时流经穿过第一过滤器30和第二过滤器40),空气90被抽进第一过滤器30及第二过滤器里40,且以层流91方式流动。
如图3所示,在另一实施例的空气净化装置300中,第一过滤器30设置于第二过滤器40的下游位置,风机20设置于第一过滤器30及第二过滤器40的下游位置,当风流路径调节器10关闭时(调节至另一位置使空气可以同时流经穿过第一过滤器30和第二过滤器40),空气90被抽进第一过滤器30及第二过滤器里40,且以层流91方式流动。
如图4a及图4b所示,在另一实施例的空气净化装置400中,所述空气净化装置具有一入风口及至少两个出风口501,所述两个出风口501分别设有第一过滤器30与风流路径调节器10,以及第二滤器40。其中,风机20设置于所述第一过滤器30及第二过滤器40的上游位置,风机20的出风口连接至所述第一过滤器30及风流路径调节器10,以及所述第二过滤器40。当风 流路径调节器10调节至一位置使空气可以同时流经穿过第一过滤器和第二过滤器时(如图4a所示),空气90通过第一过滤器30及第二过滤器40,各自从空气净化装置的出风口501排出。当风流路径调节器10调节至另一位置(如图4b所示,盖在第一过滤器上)使空气90只可以第二过滤器40,不经过第一过滤器30,从空气净化装置400的一个出风口501排出。
如图5所示,在另一实施例的空气净化装置500中,风机20设置于所述第一过滤器30及第二过滤器40的上游位置,风机20的出风口连接至所述第一过滤器30及风流路径调节器10。
图6所示为一实施例的空气净化装置内的风流路径调节器10开关的程序作业图。其中第一过滤器为用于去除气体污染物的过滤器,第二过滤器为用于去除微粒污染物的过滤器。所述空气净化装置还包括灰尘传感器以及有机化合物传感器,所述灰尘传感器用以感测周围环境里的灰尘浓度,当灰尘量浓度高于默认值时,风机的抽风速度加速且风流路径调节器被调至一个位置,以使空气进入空气净化装置时略过第一过滤器,空气净化装置会继续把空气从上游抽至下游,直至灰尘量浓度低于默认值。这时,有机化合物传感器收集空气净化装置的周围环境的有机化合物浓度数据,再根据有机化合物的浓度,预算第一过滤器里需要吸附气体污染物的时间,及在此风速下第一过滤器可以承受的静态压力,同时调节空气净化装置的风机的抽风速度,以针对不同空气污染物浓度(灰尘浓度的有机化合物的浓度)智能地净化空气。
如图7a及7b所示,在另一实施例的空气净化装置700中,其中还包括负离子产生器,所述负离子产生器包括电路装置和离子释放尖端50,所述离子释放尖端50与所述第一过滤器间隔设置。如图7a所示,所述风流路径调节器10调节至使空气90于所述空气净化装置700里穿过,空气90穿过第一过滤器30。即调节风流路径调节器10至一位置,使空气必需经过第一过滤器30。另外,如图7b所示,调节风流路径调节器10可调节至另一位置,使空气必需越过第一过滤器30。在这两种情况下,空气90都会首先经过所述离子释放尖端50。
如图8所示,在另一实施例的空气净化装置800中,其中还包括负离子产生器,所述负离子产生器包括电路装置和离子释放尖端,所述离子释放尖端50设置于所述用于去除微粒污染物的过滤器或第二过滤器40的上游位置。
如图9所示,在另一实施例的空气净化装置(示出了风流路径调节器部份)中,还包括壳体15,风流路径调节器10的开关方法为通过铰链转动或马达22以使风流路径调节器10关闭(如图9a所示)或打开(如图9b所示),其中风流路径调节器10一边固定且其另外一边转动。当风流路径调节器10全部或部份打开后,所述转动的一边与所述第一过滤器30或本实施例的用于去除气体污染物的过滤器30形成一个角度,空气90被迫直接从没有风阻的出口排出。
如图10所示,在另一实施例的空气净化装置(示出了风流路径调节器部份)中,还包括壳体15,风流路径调节器10的开关方法为通过铰链转动或马达22以使风流路径调节器10关闭(如图10a所示)或打开(如图10b所示)。此时,整个风流路径调节器10向前或向后移动。当风流路径调节器10全部或部份打开后,其与所述第一过滤器30或本实施例的用于去除气体污染物的过滤器30分开,空气被迫直接从没有风阻的出口排出。
如图11所示,在另一实施例的空气净化装置(示出了风流路径调节器部份)中,还包括壳体15,风流路径调节器10的开关方法为通过铰链转动或马达22以使风流路径调节器关闭(如图11a所示)或打开(如图11b所示)。此时,整个风流路径调节器推向前或后,然后滑移至过第一滤器30的一侧。当风流路径调节器10全部或部份打开(如图11b所示)后,其与第一过滤器重叠交搭,重叠后的第一过滤器及风流路径调节器(22)部份(1701)有更大的风阻,空气(90)被迫直接从没有风阻的出口排出。
如图12所示,在另一实施例的空气净化装置(示出了风流路径调节器部份)中,还包括壳体15,风流路径调节器的开关方法为通过铰链转动或马达以使风流路径调节器关闭(如图12a所示)或打开(如图12b所示)。此时,整个风流路径调节器12推向或滑移至第一过滤器30的一侧,当风流路径调节器20 全部或部份打开后(如图12b所示),其与第一过滤器30重叠交搭,风流路径调节器10盖于第一过滤器30的迎风面,进一步保护物第一过滤器,使其免受含灰尘浓度高的空气90污染。
如图13所示,在另一实施例的空气净化装置(示出了风流路径调节器部份)中,还包括壳体15。其中所述空气净化装置里的第一过滤器30与风流路径调节器30合并成一个整体。在本实施例中,风流路径调节器10的过滤材料可以跟第一过滤器30起相同的作用,即都是用以除去气体污染物。风流路径调节器关闭(如图13a所示)或打开(如图13b所示),可控制空气90在净化装置内的流动方向,打开风流路径调节器10可使高灰尘浓度的空气90不经过第一过滤器10、30。
当空气中的灰尘浓度高于默认值时,所述风流路径调节器会打开(如图13b所示),空气经过第二过滤器(或负离子的放电端或除尘装置),直接从没有风阻的出口排出,使空气中的灰尘及微粒先被处理。直至灰尘浓度低于默认值,所述风流路径调节器10会被关闭(调节至一位置使空气可以同时流经穿过第一过滤器和第二过滤器或负离子的放电端或除尘装置),从而处理气体污染物。
图14至图16为一实施例的空气进化装置及其运行过程,其可以使一台几乎不可能进行空气过滤和净化的装置,改变成一部有效的空气净化装置,且可以先后有次序地净化含有气体污染物和微粒污染物。
图14所示为普通的无扇叶电风扇1400,其不似传统的电风扇、除湿机、放湿机、凉风机、空调机、暖风机等含风机的电器装置,而可以在由风机引起的主气流路径上加入过滤器就可转变成空气过滤装置。因为,这些无扇叶风扇设计的空气放大器主要依靠两个空气流动的路径以达至通风的效果。(1)一种空气流动路径是由高力矩、高压力马达91带起高压力的空气(第一气流)92,如图14里无扇叶电风扇1400的下部1401所示,这个空气流动路径是于壳体里流动,如果在这个空气(第一气流)92流动路径上加入过滤器98,就减弱了空气(第一气流)92于壳体里流动的压力,低压力的空气从文氏管喷 嘴80送出,不能达到牵动周围空气97的效果。(2)另一种空气流路径是以中空圆形壳体90的外型作附壁效果(如图14中无扇叶电风扇1400的上部1402所示),带动周围的空气(第二气流)97流穿中空壳体,如果在这个空气流动路径上加入了过滤器95,则改变了中空圆形壳体的外形。这样,附壁效果会因外型的改变而消失,周围空气(第二气流)97不会被牵引流动。这些空气放大器或无扇叶风扇装置,都是很好的通风装置的设计,但不能任意配合过滤器以使其成为一个空气净化装置,不能使其成为功能多元化的环境装置。
上述空气净化装置也可以不采用风机,而通过使一部普通无扇叶电风扇(如图14所示)加入本发明的空气净化方法或装置,使其可以配合过滤器,进而转变成为一个空气净化装置(如图15所示)。图15为一实施例的空气净化装置的侧视透视图,图16为图15所示的空气净化装置的局部示意图。上述转变是可以这样实现的:
一种空气净化装置1500,包括:至少一个主气流系统100、至少一个旁气流系统200、至少一个风流路径调节器、第一过滤器2004及第二过滤器1004。
所述主气流系统100包括至少一个壳体、至少一个第一入风口1001、至少一个第一出风口1002、一个位于第一入风口1001及第一出风口1002之间的第一室1003。至少一个风机以带动主气流1008于第一室1003里从上游流向下游,由第一入风口1001流向第一出风口1002,并在第一出风口1002排出。所述第二过滤器1004设置于第一室1003里,当主气流1008于第一室1003里从上游流向下游时,流过第二过滤器1004。主气流1008里的污染物被第二过滤器1004净化。其中,所述第二过滤器1004为非常低风阻甚至没有风阻的过滤装置。进一步地,所述第二过滤器1004为负离子产生器。进一步地,所述第二过滤器1004为静电集尘器。
所述旁气流系统200包括至少一个壳体、至少一个第一过滤器2004、至少一个第二入风口2001、至少一个第二出风口2002及至少一个第二室2003。所述第一过滤器2004设在所述壳体里,所述第二入风口2001位于所述壳体 的最上游位置,所述第二出风口2002位于所述壳体的最下游位置,所述第一过滤器2004位于所述第二入风口2001下游位置,所述第二室2003位于所述第一过滤器2004及第二出风口2002之间的位置。所述第一过滤器2004净化所有从旁气流系统200的第二入风2001口进入并穿过第一过滤器2004的空气2008。
所述旁气流系统200的第二出风口2002设置于所述主气系统100的第一出风口1002的邻接或稍前端(稍上游)的邻接位置。
所述风流路径调节器3000被设置于所述旁气流系统200的第二出风口2002前置或后置位置,风流路径调节器3000可以调节至一个位置,使第二出风口2002成为没有障碍的出风口,风流路径调节器3000可以调节至另一个位置以关闭第二出风口2002。
所述风流路径调节器3000还可以被调校至不同大小的孔径,当所述风流路径调节器3000的孔径被调校至不同大小时,使得进入第一过滤器2004的空气2008的风量、风速都可以随之被调节。
当空气(主气流)1008在所述主气流系统里内从上游被带动至下游流动时,主气流从所述第一入风口1001进入第一室1003,穿过第二过滤器1004,再直接从第一出风口1002排出。带污染物的空气1008随主气流穿过第二过滤器1004进行了初级净化,直至污染物的浓度达至预期的水平时,所述风流路径调节器3000至一个位置,使第二出风口2002成为没有障碍的出风口,这样,所述主气流1008从所述第一出风口1002排出时,使所述第一出风口1002外邻接或稍前端(稍上游)的邻接位置的空气,即所述第二出风口2002位置的空气,也被所述排出的主气流1008牵引流动并排出,使所述第二室2003产生负空气压力区域,使旁气流2008从所述第二入风口2001流入所述第二室2003,并被所述第一过滤器2004进一步净化,所述旁气流2008从第二出风口2002排出时被所述排出的主气流1008牵引流动,从所述第二出风口2002流出,并结合所述主气流一同被排出。
在本实施例中,静电集尘器作为第二过滤器1004、高效能除尘器(HEPA, High Efficiency Particulate Air)作为第一过滤器2004。
这个空气净化系统1500还包括了粗粒灰尘浓度传感器、幼细灰尘浓度传感器及中央处理器。当风机带动主气流1008从第一入风口1001进入主气流系统100的壳体里,带不同大小的微粒状污染物的空气随主气流1008于壳体里流动,穿过第一过滤器(静电集尘器)1004,再从文氏管1002的喷嘴射出。较大微粒状污染物于主气流系统100的壳体里被静电集尘器1004捕获,实现了第一级净化。同时,环境里的其它空气利用中空圆形壳体的外型作附壁效果,牵引大量的周围的空气3008流进中空壳体的管道2009,也同时达至通风的效果。
请一并参阅图16a至图16c,当风流路径调节器3000被调校至一位置,即第二出风口2002关闭的情况下(图16b),空气只经过第二过滤器1004并进行净化(由于第二出风口2002在关闭,空气是不会经过第一过滤器2004,如图16b所示)。若干时间后,粗粒灰尘浓度传感器感测到环境里的粗粒灰尘浓度已下降至一个理想的水平,中央处理器指令风流路径调节器3000至另一个位置,使第二出风口2002打开(如图16c所示),风流路径调节器3000使第二出风口2002成为没有风阻的出风口。由于旁气流系统200的第二出风口2002设置于所述主气流系统100的第一出风口1002的邻接或稍前端(稍上游)的邻接位置,所述主气流1008从所述第一出风口1002排出时,使所述第一出风口1002外邻接或稍前端(稍上游)的邻接位置的空气,即所述第二出风口2002的位置的空气,也被所述排出的主气流牵引流动并排出,使所述第二室2003产生负空气压力区域,使旁气流从所述第二入风口2001流入所述第二室2003,旁气流流过第一过滤器2004,进行进一步的空气净化。由于旁气流为已进行了初级净化的空气,其大微粒状污染物(粗粒灰尘)的浓度低,因此,不会污染、破坏、或堵塞第一过滤器2004,第一过滤器2004的寿命大大地延长了。
由于第二过滤器(静电集尘器)1004的风阻低,可以在不阻挡风流的情况下快速把空气1008的大微粒状污染物的浓度下降到预设的较理想的水平,然 后,较低浓度的大微粒状污染物才经过风阻较高的第一过滤器2004,进行全面及更细致、更彻底、更深层次的空气过滤,空气里的大小微粒状污染物可以于这个实施例里,相较于传统的具有“与出入风口平行地一层一层并联排列”过滤器的空气净化装置,可以以更短的时间进行过滤。
在其他的实施例中,第二过滤器1004还可以为用于去除微粒污染物的过滤器、第一过滤器2004还可以为用于去除气体污染物的过滤器的第一过滤器。
进一步地,当风流路径调节器3000被调一位置,即第二出风口2002关闭的情况下,空气只经过第二过滤器1004并进行净化,风机的抽风速度增速,以进一步加大空气流量,使第二过滤器1004更有效去除体积较大的灰尘。当风流路径调节器3000至另一个位置,使第二出风口2002打开,空气1008、2008同时经过第一及第二过滤器1004、2004并进行净化,风机可以调至另一适当的抽风速度,以配合空气可同时经过第二过滤器1004及第一过滤器2004。
空气净化系统中智能地使空气中的污染物会先后次序地被分开净化,首先是处理体积较大的灰尘及微粒,使其在处理的空间中浓度降至理想水平,最后才处理细小的微尘或甚至分子结构的气体污染物。而传统的一次性迫使空气经过高效能微粒过滤网及除味过滤器,容易使残余微尘堵除味塞过滤器,令除味过滤器容易失效。因此,本案提供了一种高效、环保、减低制造二次污染的空气清净化装置。
由于进入第一过滤器2004的空气(旁气流)的流速及/或流量是受到:(1)第一过滤器2004的面积及/或(2)风流路径调节器3000的孔径影响,因而控制第一过滤器2004的面积及风流路径调节器3000的孔径可以智能地调节进入第一过滤器2004的空气的流速及/或流量,使空气(旁气流2008)于最佳流速进入第一过滤器2004。在本实施例里,可以利用气体污染物浓度传感器感测环境里的气体污染物浓度,再调节第一过滤器的面积及风流路径调节器的孔径。
这个实施例,空气流动的路径有三,以达到三个净化的方法:
其一路径是由高力矩、高压力马达带起高压力的空气(主气流1008),经过低风阻的第二过滤器,作初级过滤;
其二路径是由中空圆形壳体的外型作附壁效果,带动周围的空气(第二气流3008)流穿中空壳体,这个路径流动的空气,其作用是加强空气于环境里的流动性,使环境里的空气清洁的空气尽快送出较远的距离,较远的距离的污染空气尽快被抽到系统周围,待空气净化系统进行净化;
第三路径是通过调节风流路径调节器10,使旁气流2008进入第一过滤器,作进级空气过滤。
在本实施例中,实现了非传统的“与出入风口平行地一层一层并联排列”的过滤器,使过滤器明智地被放置于所述空气放大器里(即无扇叶电风扇),有效地对空气进行净化。
本发明有着更多的实施方法,随意调动、装置过滤器或风流路径调节器的位置,只要控制风流路径调节器的位置及风机的抽风速度,控制空气于空气清新机中流动的路程及经过过滤器时的流速和停留时间,当空气中的灰尘浓度高于默认值时,所述风流路径调节器会打开(调节至一位置使空气越过第一过滤器且只流经穿过第二过滤器)、风机加速,空气经过除尘装置或第二过滤器,直接从没有风阻的出口排出,使空气中的灰尘及微粒先被处理,直至灰尘浓度低于默认值,所述风流路径调节器会被关闭(调节至另一位置使空气可以同时流经穿过第一过滤器和第二过滤器或负离子的放电端或除尘装置),并调节风机的抽风速度,使其经过至少二组过滤器(用于去除微粒污染物的过滤器及用于去除气体污染物的过滤器),有效去除不同的污染物。智能控制风速,防止灰尘堵塞用于去除气体污染物的过滤器的以致使用于去除气体污染物的过滤器失效。
所述空气净化装置,根据不同过滤器的特性,同时调节风流路径及风速,同时跟环境里气体污染物及微粒污染物的浓度,以达最佳的净化效果。
本发明涉及一种空气净化方法及装置,所述空气净化装置内设置风流路径调节器、第一过滤器;调节风流路径调节器于空气净化装置内的位置,改 变空气于所述空气净化装置内的流动路径,使空气或穿过、或越过第一过滤器。
所述空气净化装置还包括风机,调节风流路径调节器于空气净化装置内的位置时,所述风机速度也同时被调节,空气穿过第一过滤器时的风速,及都是不相同的风速流动。
在其中一个实施例中,所述第一过滤器为用于去除气体污染物的过滤器。
在其中一个实施例中,所述第一过滤器为用于去除微粒污染物的过滤器。
在其中一个实施例中,所述第一过滤器为用于去除气体污染物的过滤器;
调节风流路径调节器及风机的速度,使空气穿过第一过滤器时,比空气越过第一过滤器时的风速比慢。
在其中一个实施例中,所述第一过滤器为用于去除微粒污染物的过滤器,调节风流路径调节器及风机的速度,使空气穿过第一过滤器时,比空气越过第一过滤器时的风速比快。
在其中一个实施例中,所述风流路径调节器与所述第一过滤器并联排列。
在其中一个实施例中,所述风流路径调节器与风机之间的风流路径,及所述第一过滤器与风机之间的风流路径,都是带有并联排列的关系。
在其中一个实施例中,还包括第二过滤器,所述第一过滤器和所述风流路径调节器均与所述第二过滤器串联排列。
在其中一个实施例中,所述第一过滤器为用于去除气体污染物的过滤器,所述第二过滤器为用于去除微粒污染物的过滤器。
在其中一个实施例中,所述第一过滤器及第二过滤器都是用于去除微粒污染物的过滤器,其中所述第一过滤器可去除体积较细小的微粒污染物,第二过滤器可去除体积较大的微粒污染物。
在其中一个实施例中,所述第一过滤器及第二过滤器都是用于去除微粒污染物的过滤器,其中所述第一过滤器可去除体积约2.5微米(PM2.5)微粒污染物,第二过滤器可去除体积10微米(PM10)的微粒污染物。
利用本发明提供的空气净化装及方法,还可以有效地先后过滤不同体积 的微粒,当体积较大的微粒污染物浓度高时,先利用较快的风速及调节风流路径调节器,使空气流穿经第二过滤器,去除体积较大的微粒污染物。这样,可以避免体积较大的微粒污染物堵塞及损耗作去除体积较小的微粒污染物的第一过滤器(第一过滤器作去除体积较小的微粒污染物,其价格较第二过滤器更贵)。当体积较大的微粒污染物被过滤,其水平达到一个不会损耗第一过滤器的浓度时,再调节风流路径调节器及风机的速度,使体积较小的微粒污染物,以适当的风速流穿经第一过滤器,进一步过滤体积较细小的微粒污染物。
在其中一个实施例中,所述第一过滤器为用于去除气体污染物的过滤器,所述第二过滤器为用于去除微粒污染物的过滤器,利用所述风流路径调节器打开或关闭的同时,调节风机的速度,选择性先后过滤灰尘及微粒污染物和气体污染物。
在其中一个实施例中,所述第一过滤器为用于去除气体污染物的过滤器,所述第二过滤器为用于去除微粒污染物的过滤器,利用所述风流路径调节器打开或关闭的同时,调节风机的速度,空气中的灰尘及微粒污染物和气体污染物先后次序地被分开净化,先净化微粒污染物再净化气体污染物。
在其中一个实施例中,所述第一过滤器为用于去除气体污染物的过滤器,所述第二过滤器为用于去除微粒污染物的过滤器,风流路径调节器打开时,使空气越过第一过滤器,风流路径调节器关闭,空气流穿经过第一过滤器,在任何情况下,空气都流穿经过第二过滤器。
在其中一个实施例中,当空气中的微粒污染物浓度高于默认值时,调节所述风机风速,调节所述风流路径调节器,使所述风流路径调节器打开,使空气越过第一过滤器,空气从所述空气净化装置以气流流速A排出。
在其中一个实施例中,当空气中的气体污染物浓度高于默认值时,调节所述风机风速,调节所述风流路径调节,使所述风流路径调节器关闭,使其根据一个默认的速度运作,空气从所述空气净化装置以气流流速B排出。
在其中一个实施例中,所述气流流速A比所述气流流速B高速。
在其中一个实施例中,当空气中的气体污染物及微粒污染物浓度高均高 于默认值时,所述风流路径调节器打开(调节至一位置使空气越过第一过滤器、只流经穿过第二过滤器),同时也调节所风机速度,使其加速(风速A);当微粒污染物达到理想水平,才把所述风流路径调节器关闭(调节至另一位置使空气可以同时流经穿过第一过滤器和第二过滤器),同时也调节所风机速度,使其使所风机速度以的较低的默认速度运作,确保可以有效以较低(低于风速A的风速),使气体污染物有足够的时间被第一过滤器吸附。
在其中一个空气净化装置里,所述的风机设置于第一过滤器及所述风流路径调节器的下游位置,所述的风机设置于第二过滤器的上游位置。进一步地,所述风机入风口连接至第一过滤器及所述风流路径调节器,所述风机出风口连接至第二过滤器;当所述风流路径调节器关闭时(或调节至另一位置使空气可以同时流经穿过第一过滤器和第二过滤器),空气被抽进第一过滤器,并于第一过滤器的物料里形成层流;空气被吹向第二过滤器,并于流经第二过滤器时,以乱流流动。
在其中一个空气净化装置里,所述的风机设置于第一过滤器及第二过滤器的下游位置,所述风机入风口连接至第一过滤器及风流路径调节器,或第二过滤器。进一步地,当所述风流路径调节器关闭时(或调节至另一位置使空气可以同时流经穿过第一过滤器和第二过滤器),空气被抽进第一过滤器及第二过滤器里,空气都是以层流方式流动。
在其中一个空气净化装置里,第一过滤器设置于第二过滤器的下游位置。
在其中一个实施例中,所述的风机设置于所述第一过滤器及所述第二过滤器的上游位置,所述风机入风口连接至所述第一过滤器及风流路径调节器,及/或所述第二过滤器。
在其中一个实施例中,当所述风流路径调节器关闭(或被调节至一位置使空气可以同时流经穿过第一过滤器和第二过滤器)时,所述风机以默认速度运作,其速度相应的可承受的压力,至少必须大于第一过滤器及第二过滤器的静态压力的总和。
在其中一个实施例中,当所述风流路径调节器打开(或调节至一位置使 空气越过第一过滤器、只流经穿过第二过滤器)时,所述风机运作速度的相应可承受的压力,至少必须是大于第二过滤器的静态压力。
在其中一个空气净化装置里,还包括负离子产生器,所述负离子产生器包括电路装置和离子释放尖端,所述离子释放尖端设置于所述用于去除微粒污染物的过滤器或第二过滤器的上游位置。
在其中一个实施例中,还包括负离子产生器,所述负离子产生器包括电路装置和离子释放尖端,所述离子释放尖端设置于一个位置,所述风流路径调节器被调节至使空气于所述空气净化装置里穿过、或越过第一过滤器时,空气都会经过所述离子释放尖端。
在其中一个空气净化装置里,所述第一过滤器包括二层过滤物料,第一层,即较前置的一层为除微粒污染物过滤层,第二层,即较后置的一层为活性碳、或沸石类的多孔性气体吸附材料。
在其中一个空气净化装置里,所述第一过滤器,包括紫外光灯及含二氧化钛化合物、进行氧化催化分解有机污染物的过滤器。
在其中一个空气净化装置里,所述空气中微粒污染物浓度,包括设置所述空气净化装置的室内、及/或附近室外环境的空气中微粒污染物浓度。
在其中一个空气净化装置里,还设置有灰尘传感器及中央处理器、及/或气体污染物传感器。所述灰尘传感器、所述气体污染物传感器(或有机化合物传感器)、所述风流路径传感器及所述风机均电性连接所述中央处理器,所述灰尘传感器量度微粒污染物的浓度;所述风流路径调节器的开关,由所述灰尘传感器及/或气体污染物传感器,和中央处理器控制。
当所述灰尘传感器感测到周围环境里的灰尘浓度高于默认值时,所述风流路径调节器可在所述中央处理器的控制下,使空气绕过所述第一过滤器直接穿过所述第二过滤器,所述有机化合物传感器感测所述空气净化装置周围环境中的有机化合物浓度,所述中央处理器根据所述第二过滤器吸附气体污染物所需的时间及所述第二过滤器可承受的静态压力来调节所述风机的抽风速度。
在其中一个空气净化装置里,所述风流路径调节器,还可以是根据微粒污染物浓度、及/或气体污染物浓度作部份、或完全的开启或关闭,使风流路径调节器可以调节多于一个位置。
在其中一个空气净化装置里,所述风流路径调节器与第一过滤器合并成一个部件。
在其中一个空气净化装置里,所述风流路径调节器,为带有与第一过滤器功能相似的过滤器,与所述第一过滤器有相同或更高的风阻值。
在其中一个空气净化装置里,所述第二过滤器包括静电集尘器。
在其中一个空气净化装置里,所述第二过滤器包括高效除尘过滤器(HEPA)。
在其中一个空气净化装置里,其中,所述灰尘传感器用于量度周围环境里的灰尘浓度,再计算所述风流路径调节器的位置(或打开或关闭等)于不同的情况下,用于去除微粒污染物的过滤器已容纳累积灰尘量,当已容纳累积灰尘量高于可以累积灰尘预设数值,所述中央处理器会发出须要清洁静电集尘器的警告。
本发明还包括一种空气净化方法,当空气中的灰尘浓度高于默认值时,所述风流路径调节器打开(或调节至一位置使空气越过第一过滤器、只流经穿过第二过滤器),所风机速度加速;直至灰尘浓度低于默认值时,所风机速度减速,并根据一个人工指令的设定或根据一个自动的设定,使所述风流路径调节器打开(或调节至一位置使空气越过第一过滤器、只流经穿过第二过滤器)或关闭(或调节至另一位置使空气可以同时流经穿过第一过滤器和第二过滤器)。
所述空气净化方法,所述一个人工指令包括除灰尘运作模式、或除有机污染物模式的其中一个模式;如果所述一个人工指令是除灰尘运作模式,当空气中的灰尘浓度低于默认值时,所述所风机速度减速,所述风流路径调节器保持打开(或调节至一位置使空气越过第一过滤器、只流经穿过第二过滤器);如果所述一个人工指令是除有机污染物模式,当空气中的灰尘浓度低于 默认值时,所述所风机速度减速,所述风流路径调节器关闭(或调节至另一位置使空气可以同时流经穿过第一过滤器和第二过滤器)。
所述空气净化方法,如果所述风流路径调节器打开或关闭是根据一个所述自动的设定,所述自动的设定包括根据一个预先嵌入于空气净化装置的软件的指令而设定,或根据来自设置于空气净化装置内或空气净化装置外的灰尘传感器、及/或气体污染物传感器所感测的灰尘、及/或气体污染物的水平的数据而设定;如果是根据空气净化装置外的灰尘传感器、及/或气体污染物传感器所感测的数据而设定,使所述风流路径调节器打开或关闭的指令,可透过有线或无线方式传至所述空气净化装置。
本专利申请是通过几个具体实施例进行说明的,在不脱离本专利申请范围的情况下,还可以对本专利申请进行各种变换及等同替代。另外,针对特定情形或具体情况,可以对本专利申请做各种修改,而不脱离本专利申请的范围。因此,本专利申请不局限于所公开的具体实施例,而应当包括落入本专利申请权利要求范围内的全部实施例。

Claims (21)

  1. 一种空气净化装置,其特征在于,包括风流路径调节器及第一过滤器,所述风流路径调节器可改变空气在所述空气净化装置内的流动路径,以使空气穿过或绕过所述第一过滤器。
  2. 根据权利要求1所述的空气净化装置,其特征在于,所述第一过滤器为用于去除气体污染物的过滤器,空气穿过所述第一过滤器的速度比空气绕过所述第一过滤器时的速度慢,或者所述第一过滤器为用于去除微粒污染物的过滤器,空气穿过所述第一过滤器的速度比空气绕过第一过滤器时的速度快。
  3. 根据权利要求1所述的空气净化装置,其特征在于,所述空气净化装置还包括第二过滤器,所述第二过滤器与所述第一过滤器间隔设置。
  4. 根据权利要求3所述的空气净化装置,其特征在于,所述风流路径调节器与所述第一过滤器活动连接,空气按预设次序穿过所述第一过滤器及所述第二过滤器,所述风流路径调节器相对所述第一过滤器移动或转动以调节空气的流速,并使空气绕过所述第一过滤器。
  5. 根据权利要求4所述的空气净化装置,其特征在于,所述风流路径调节器转动连接于所述第一过滤器上,所述风流路径调节器可重叠于所述第一过滤器的迎风面上,以使空气绕过所述第一过滤器。
  6. 根据权利要求4所述的空气净化装置,其特征在于,所述气流路径调节器固定连接于所述第一过滤器,或者所述气流路径调节器与所述第一过滤器采用相同材料一体制成,所述风流路径调节器与所述第一过滤器可整体转动以调节空气的流速,并使空气绕过所述第一过滤器。
  7. 根据权利要求4所述的空气净化装置,其特征在于,所述空气净化装置还包括风机,所述风机设置于所述第一过滤器与所述第二过滤器之间,并使空气从所述第一过滤器或所述风流路径调节器加速流向所述第二过滤器,所述空气净化装置可调节所述风机的抽风速度以配合所述风流路径调节器。
  8. 根据权利要求4所述的空气净化装置,其特征在于,所述空气净化装 置还包括风机,所述风机邻近所述第一过滤器远离所述第二过滤器的一侧设置,或者邻近所述第二过滤器远离所述第一过滤器的一侧设置,所述空气净化装置可调节所述风机的抽风速度以配合所述风流路径调节器。
  9. 根据权利要求8所述的空气净化装置,其特征在于,所述风机能够产生负压以使空气按预设次序穿过所述第二过滤器及所述风流路径调节器。
  10. 根据权利要求3所述的空气净化装置,其特征在于,所述空气净化装置还包括负离子产生器,所述负离子产生器包括电路装置和离子释放尖端,所述离子释放尖端与所述第一过滤器间隔设置,以使空气先后流经所述粒子释放尖端与所述第一过滤器。
  11. 根据权利要求3所述的空气净化装置,其特征在于,所述空气净化装置形成有入风口及两个出风口,所述第一过滤器及所述第二过滤器分别设置于所述两个出风口处,以使空气可分流以同步穿过所述第一过滤器及第二过滤器,所述风流路径调节器与所述第一过滤器活动连接,所述风流路径调节器可相对所述第一过滤器移动或转动以调节空气的流速,并使空气绕过所述第一过滤器。
  12. 根据权利要求11所述的空气净化装置,其特征在于,所述空气净化装置还包括风机,所述风机邻近所述入风口设置,并使空气加速流向所述两个出风口,所述空气净化装置可调节所述风机的抽风速度以配合所述风流路径调节器。
  13. 根据权利要求7或8或12所述的空气净化装置,其特征在于,所述空气净化装置还包括与所述风流路径调节器及所述风机均电性连接的中央处理器,所述中央处理器根据微粒污染物浓度及/或气体污染物浓度控制所述风流路径调节器,以使所述风流路径调节器部分或完全地开启或关闭,所述中央处理器可控制所述风机的抽风速度以配合所述风流路径调节器。
  14. 根据权利要求13所述的空气净化装置,其特征在于,所述空气净化装置还包括灰尘传感器以及有机化合物传感器,所述灰尘传感器及所述有机化合物传感器均与所述中央处理器电性连接,当所述灰尘传感器感测到周围 环境里的灰尘浓度高于默认值时,所述风流路径调节器可在所述中央处理器的控制下,使空气绕过所述第一过滤器直接穿过所述第二过滤器,所述有机化合物传感器感测所述空气净化装置周围环境中的有机化合物浓度,所述中央处理器根据周围环境中的有机化合物浓度、所述第二过滤器吸附气体污染物所需的时间,以及所述第二过滤器可承受的静态压力来调节所述风机的抽风速度。
  15. 根据权利要求14所述的空气净化装置,其特征在于,所述第一过滤器为静电集尘器,当所述第一过滤器容纳的累积灰尘量高于预设量时,所述中央处理器控制所述空气净化装置发出警告。
  16. 根据权利要求3所述的空气净化装置,其特征在于,所述第一过滤器与所述第二过滤器并列设置,所述第一过滤器使空气以层流方式穿过,所述第二过滤器实第二过滤器使空气以乱流方式穿过。
  17. 根据权利要求16所述的空气净化装置,其特征在于,所述第一过滤器为用于去除气体污染物的过滤器且所述第二过滤器为用于去除微粒污染物的过滤器,或者所述第一过滤器为用于去除微粒污染物的过滤器且所述第二过滤器为用于去除气体污染物的过滤器,或者所述第一过滤器及第二过滤器均为用于去除微粒污染物的过滤器且所述第一过滤器去除微粒污染物的尺寸比第二过滤器去除微粒污染物的尺寸小。
  18. 根据权利要求17所述的空气净化装置,其特征在于,所述第一过滤器用于去除尺寸小于或等于2.5微米的微粒污染物,所述第二过滤器用于去除尺寸大于或等于10微米的微粒污染物。
  19. 根据权利要求3所述的空气净化装置,其特征在于,所述第二过滤器为静电集尘器或者高效除尘过滤器。
  20. 根据权利要求1所述的空气净化装置,其特征在于,所述第一过滤器包括第一过滤物料层及第二过滤物料层,以供空气先后穿过,所述第一过滤物料层为除微粒污染物过滤层,所述第二过滤物料层的材料为活性炭或沸石类多孔性气体吸附材料。
  21. 根据权利要求1所述的空气净化装置,其特征在于,所述第一过滤器包括紫外光灯及二氧化钛化合物,以氧化催化并分解空气中的有机污染物。
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