CN106731462A - 空气净化器 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种空气净化器，涉及空气净化领域，它包括柱状的净化器本体、设于净化器本体的柱面上的进风口、设于净化器本体的上端面的排风口、设于净化器本体中的风机和滤芯，还包括呈回转体状的聚风罩，进风口设于聚风罩的第一端，排风口设于聚风罩的第二端，风机设于聚风罩与排风口之间；第一端直径大于第二端直径；滤芯呈圆筒状，且滤芯的直径不小于第一端的直径。本发明的空气净化器利用风机外加回转体转的聚风罩，使得空气净化器的出风自进风口至排风口呈涡旋状。空气净化器的吸力更强，风循环更快，旋风出风的风速更快，是一种净化效率高、净化效果好的空气净化器。
Description
技术领域
本发明涉及空气净化领域，具体而言，涉及一种空气净化器。
背景技术
空气净化器在居家、医疗、工业领域均有应用，居家领域以单机类的家用空气净化器为市场的主流产品。最主要的功能是去除空气中的颗粒物，包括过敏原、室内的PM2.5等，同时还可以解决由于装修或者其他原因导致的室内、地下空间、车内挥发性有机物空气污染问题。由于相对封闭的空间中空气污染物的释放有持久性和不确定性的特点，因此使用空气净化器净化室内空气是国际公认的改善室内空气质量的方法之一。
现有的主动式空气净化器在净化时仍存在出风呈四处扩散状，吸风动力不强劲，循环速度慢，空气净化的效率低的问题。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的是为了克服现有技术中的不足，提供一种旋风出风、吸风动力强、净化效率高的空气净化器。
为解决上述问题，本发明提供的解决方案如下：
空气净化器，包括柱状的净化器本体、设于所述净化器本体的柱面上的进风口、设于所述净化器本体的上端面的排风口、设于所述净化器本体中的风机和滤芯，还包括呈回转体状的聚风罩，所述进风口设于所述聚风罩的第一端，所述排风口设于所述聚风罩的第二端，所述风机设于所述聚风罩与所述排风口之间；
所述第一端直径大于所述第二端直径；
所述滤芯呈圆柱状，且所述滤芯的直径不小于所述第一端的直径。
在示例性实施例中，所述进风口和/或所述排风口为多个通孔或设于所述净化器本体表面的网。
在净化器表面设置镂空后铺设网，从而作为空气净化器的进风口和/或排风口，省去了在净化器本体上加工多个进风口的工序，大大的简化了加工。同时网作为标准件其上的镂空较为均匀，流入的气流更加稳定，降低气流的紊流程度。
在示例性实施例中，所述进风口上铺设有扁平状的无纺纱布。
在净化器本体的表面上铺设无纺纱布，无纺纱布用于滤去颗粒较大的灰尘，降低了内部滤芯的工作量，防止颗粒较大的灰尘堵塞较细的滤网，同时保持过滤器内部的清洁。
在示例性实施例中，所述聚风罩与所述净化器本体连接，所述风机置于所述聚风罩的第二端，所述进风口的最高点不高于所述聚风罩的第一端。
保证从进风口吸入的风在从排风口排出前都要经过滤芯的过滤，提高空气净化器的净化效率。
在示例性实施例中，所述滤芯包括圆柱状的滤芯本体以及设于其圆柱面上的滤网，所述滤网至少包括溶菌酶滤网和HEPA滤网。
本滤网外侧采用HEPA滤网，使得滤网达到HEPA级别。在蜂窝状的基材上附着滤材，加大滤材与空气的接触面积，使得滤网具有更好的过滤效果，提高对空气的净化效率。同时蜂窝状的基材使得尽可能小的增加空气阻力，不影响使用该滤网的空气过流。同时采用的滤材中包含有溶菌酶，溶菌酶可在纤维内捕捉细菌，能够有效的防止因滤材本身而造成的二次污染。且具有杀菌速度快，强力杀菌。常温下使用，无需电、热等能量的激发。
在示例性实施例中，所述溶菌酶滤网包括呈蜂窝状的基材和附着于所述基材上的滤材，所述滤材至少包括溶菌酶。
在蜂窝状的基材上附着滤材，加大滤材与空气的接触面积，使得滤网具有更好的过滤效果，提高对空气的净化效率。同时蜂窝状的基材使得尽可能小的增加空气阻力，不影响使用该滤网的空气过流。同时采用的滤材中包含有溶菌酶，溶菌酶可在纤维内捕捉细菌，能够有效的防止因滤材本身而造成的二次污染。且具有杀菌速度快，强力杀菌。
在示例性实施例中，所述滤材通过静电熔喷于所述基材上，喷熔后的滤网电荷密度为10^-9c/m^3。
电荷密度为10^-9c/m^3相比于通常的10^-10c/m^3的密度高一个数量级，高电荷密度使得滤网对细菌的吸附效果更好，同时使得带有滤材的基材具有对空气的低阻力和对细菌的高补集率。
在示例性实施例中，还包括设于所述风机与所述排风口之间的导流板，多块所述导流板环设于所述风机的出风端。
加设导流板使得风机抽出的风风向更加稳定，减少了从净化器中流出的气流的扩散，减少了风能的损失，使得流出的气流动力更加强劲，加强气流的循环。
在示例性实施例中，所述导流板的倾斜角度可调。
通过调节导流板的角度使得流出的气流流出的横截面积发生变化，从而调节流出的气流的流速与流出的气流方向的聚拢与扩散。
在示例性实施例中，所述空气净化器为长方体状的钣金件，顶部设有所述排风口，至少一个侧面设有所述进风口。
钣金成型为表面平坦的长方体，工艺简单，需经过剪板、折弯和拼接等工艺，接合面应力集中小，使得净化器本体的结构更加稳定。由于污染的空气夹杂有大量的杂质，密度较大，气流向下流动，因而将进风口设于净化器本体的侧面，将排风口设于净化器本体上面，有利于空气的循环净化。
本发明的空气净化器利用风机外加回转体转的聚风罩，使得空气净化器的出风自进风口至排风口呈涡旋状。空气净化器的吸力更强，风循环更快，旋风出风的风速更快，是一种净化效率高、净化效果好的空气净化器。
为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显和易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，做详细说明如下。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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获得其他相关的附图。
图1示出了本发明实施例所提供的空气净化器的整体结构示意图；
图2示出了本发明实施例所提供的空气净化器的剖面结构示意图；
图3示出了本发明实施例所提供的空气净化器的滤芯的剖面结构示意图；
图4示出了本发明实施例所提供的空气净化器滤芯的滤网剖面结构示意图；
图5示出了本发明实施例所提供的空气净化器滤芯的滤网中的溶菌酶滤网的结构示意图。
主要元件符号说明：
100-空气净化器；110-净化器本体；120-滤芯；121-滤芯本体；122-滤网；1221-溶菌酶滤网；12211-基材；12212-滤材；1222-HEPA滤网；1223-活性炭滤网；130-旋风系统；140-无纺纱布；10-聚风罩；11-第一端；12-第二端；20-风机；30-导流板；40-进风口；50-排风口。
具体实施方式
为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对空气净化器进行更全面的描述。附图中给出了空气净化器的优选实施例。但是，空气净化器可以通过许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对空气净化器的公开内容更加透彻全面。
需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。相反，当元件被称作“直接在”另一元件“上”时，不存在中间元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在空气净化器的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
下面结合附图，对本发明的具体实施方式作详细说明。
实施例
请一并参阅图1和图2，空气净化器100，包括长方体状的净化器本体110，净化器本体110为壳状的钣金件，在将钣金成型为净化器本体110的过程使用了加工工艺多为冷加工工艺。本实施例中，净化器本，110呈长方体状，即为常规的柜体，各个面均为平直的平面。首先对钣金进行剪板、冲压，而后进行折弯，最后近些焊接或铆接拼接成型，加工工艺简单。接合面应力集中小，使得净化器本体110的结构更加稳定。
可以理解，在其他的实施例中，净化器本体110还可以为呈圆柱状、六棱柱等柱状体。
空气净化器100还包括设于净化器本体110中的滤芯120、聚风罩10和风机20。聚风罩10连接于净化器本体110的中上部，聚风罩10下方设有滤芯120，上方设有风机20。聚风罩10呈回转体状，在支承风机20的同时，又起到对流向风机20的风的聚拢作用。减少了在风机20在吸风的过程的气流四处扩散而造成的气体动能损失。同时回转体状的聚风罩10使得气流在流动的过程中，无摩擦锐点，进一步减少了气流摩擦损失，同时降低了因气流摩擦而产生的噪声，减少了因摩擦而产生的热量。
回转体状的聚风罩10可以为呈圆台状壳体或碗状壳体，即呈直线收敛或呈曲线收敛，且两面开口。本实施例中，聚风罩10一段为圆柱体，而后呈弧线状的收敛而后又呈圆柱体状，类似碗状。呈弧线收敛的聚风罩10，在收敛变形时平滑，摩擦损失小。
聚风罩10的第一端11设于滤芯120一侧，第二端12设于风机20一侧。第一端11的直径大于第二端12，风机20吸入的气流由第一端11流向第二端12，即风机20吸入的气流的过流面积由大变小。
风机20直接置于聚风罩10上，与聚风罩10的第二端12相接。设于聚风罩10第一端11一侧的滤芯120在能保证保证能放于净化器本体110中的同时，与聚风罩10的间隙尽可能的小。这样布置的优点在于尽可能的减小风机20在吸风的过程中的压力损失，进一步增强风机20所产生的负压，吸风动力更强劲。
由公式Q(流量)＝A(过流面积)*V(流速)可知，当风机20的流量Q一定时，过流面积A发生变小，流速V变大了。变大的气流速度使得空气净化器100排出的风动力更加强劲，加速空气的循环。
风机20上部环设有导流板30，导流板30的角度可调。加设导流板30使得风机20抽出的风的排风有聚拢效果，减少了从空气净化器100中流出的气流的扩散，减少了风能的损失，加强气流的循环。通过调节导流板30的角度使得流出的气流的横截面积发生变化，从而调节流出的气流的流速与流出的气流方向的聚拢与扩散。通过调节导流板30的聚拢程度来调整过流面积，从而调节排风速度，其原理上文已叙述，在此不做赘述。
本实施例的风机20为涡流风机，涡流风机具有结构紧凑，体积小重量轻等特点，旋涡泵采用专用电机直联式，不需要任何变速机构，由于其结构简单，传动形式直接，所以还具有噪音低、耗能省、性能稳定，维修方便等优点，而且送出的气源无水、无油、温升低。在其他实施例中，风机20还可以选用其他类型的风机，如轴流风机或离心风机，在选用不同类型的风机时，导流板30布置的形式应随之变化。如风机20为轴流风机，导流板30设于排风口50(下文提到)，其布置方式可参照空调的导流。若风机20为离心式风机，则导流板30应环设于风机20的下部，将风机20的径向风导流为轴向风喷出。
净化器本体110的上顶面设有排风口50，侧面至少一面设有进风口40。本实施例中，长方体状的三个侧面设有进风口40，正面没有设置进风口40是基于外观的美观完整考虑，不考虑外观的情况下，空气净化器100的四个侧面甚至是底面均可以设置进风口40。
在净化器本体110的顶面设有镂空，侧面的下部设有镂空，而后分别铺上网，以网作为进风口40和排风口50。省去了在净化器本体110上加工多个进风口40和排风口50的工序，大大的简化了加工。同时网作为标准件其上的镂空较为均匀，流入的气流更加稳定，降低气流的紊流程度。
上述，聚风罩10、风机20、导流板30、进风口40和排风口50共同组成了旋风系统130，使得空气净化器100的出风呈涡流回旋状，加速了空气的循环。可以理解，空气净化器100由净化器本体110、滤芯120和旋风系统130组成。
需要说明的是，旋风系统130除了可以应用于本空气净化器100中以外还可以应用于其他的空气净化器或空气循环系统中。
进风口40上铺设有扁平状的无纺纱布140。在净化器本体110的内表面上铺设无纺纱布140，无纺纱布140用于滤去颗粒较大的灰尘，降低了内部滤芯120的工作量，防止颗粒较大的灰尘堵塞较细的滤网，同时保持空气净化器100内部的清洁。
本实施例中，空气净化器100的尺寸优选为长宽高800mm*750mm*1750mm，可知本空气净化器100为相对较为大型的净化器，适用于较大的空间中，如靶场、室内停车场的场所。配置的风机20在使用380V工业电压时，功率为0.3-3kw，排量为12000m^3/h。在使用220V家用电压时，功率为0.3-2.7kw，排量为9000m^3/h。该空气净化器100的排量较大，能满足在大空间中使用。
将排风口50设于空气净化器100的上部，并且将空气净化器100的高度设置为1.75m，接近于人的身高，使得上方的空气较为清新。由于污染的空气夹杂有大量的杂质，密度较大，气流向下流动，因而将进风口40设于空气净化器100的侧面的下部。
进风口40的最高点不高于聚风罩10的下部，即聚风罩10的第一端11。这样设置的原因在于，保证风机20吸出的气流都要流经滤芯120后才流向聚风罩20，提高过滤效率。
请一并参阅图3至图5，滤芯120呈圆筒状，直接放置于净化器本体110中。滤芯120包括滤芯本体121和卷成筒状的滤网122。滤网122，包括外层的HEPA滤网1222，还包括溶解酶滤网1221；溶解酶滤网1221包括呈蜂窝状的基材12211和附着于基材12211上的滤材12212，滤材12212包括溶解酶。
本滤网122外侧采用HEPA滤网1222，使得滤网122达到HEPA级别。达到HEPA标准的过滤网，对于0.1微米和0.3微米的有效率达到99.7％。HEPA滤网1222的特点是空气可以通过，但细小的微粒却无法通过，是烟雾、灰尘以及细菌等污染物最有效的过滤媒介。
溶菌酶滤网1221在蜂窝状的基材12211上附着滤材12212，加大滤材12212与空气的接触面积，使得滤网具有更好的过滤效果，提高对空气的净化效率。同时蜂窝状的基材12211使得尽可能小的增加空气阻力，不影响使用该滤网的空气过流。同时采用的滤材12212中包含有溶菌酶，溶菌酶可在纤维内捕捉细菌，能够有效的防止因滤材本身而造成的二次污染。且具有杀菌速度快，强力杀菌。常温下使用，无需电、热等能量的激发。
需要说明的是，滤材12212附着于基材12211上，绝不仅仅是附着于基材12211的表面上，而是均匀渗透于整个基材12211。
溶菌酶滤网1221通过静电喷熔而成，喷熔后的溶菌酶滤网1221电荷密度为10-9c/m3。电荷密度为10-9c/m3相比于通常的10-10c/m3的密度高一个数量级，高电荷密度使得滤网对细菌的吸附效果更好，同时使得带有滤材12212的基材12211具有对空气的低阻力和对细菌的高补集率。
由HEPA滤网1222和溶菌酶滤网1221组成的滤网122，具有高效的过滤特性。HEPA滤网1222设于溶菌酶滤网1221的外层，使得空气先流过HEPA滤网1222滤去大量的空气中的微粒，而后流到溶菌酶滤网1221上，通过溶菌酶滤网1221对空气进行杀菌除味。
滤网122还包括设于HEPA滤网1222外层的呈蜂窝状的活性炭滤网1223。活性炭滤网1223设于HEPA滤网1222外层用于除味，采用多重过滤保障，增强了过滤效果。
配有上述滤芯120的空气净化器100可除PM2.5、氮氧化合物、二氧化硫、甲醛、浮游菌、挥发性有机物(苯、甲苯、二甲苯、乙酸丁酯、乙苯、对二甲苯、苯乙烯、邻二甲苯、十一烷)。需要说明的是，本空气净化器100的滤芯120直接放置于净化器本体110中，净化器本体110上设有可开合的机门(图中未示出)，用于将滤芯120取出或放入。滤芯120在使用时会有损耗，使用一段时间后可随时取出进行清理或更换，以保证空气净化器100始终具有较为优良的净化效果、高净化效率。
空气净化器100工作过程为：风机20启动，空气通过进风口40进风，经过无纺纱布140滤去较大直径的颗粒，而后流经滤芯120对空气进行过滤，然后通过聚风罩10，对气流进行回旋加速，使得风机20的吸风产生一个自下而上的涡流效果，最后经过导流板30通过排风口50将净化后的空气排出。
本发明的空气净化器利用风机外加回转体转的聚风罩，使得空气净化器的出风自进风口至排风口呈涡旋状。空气净化器的吸力更强，风循环更快，旋风出风的风速更快，是一种净化效率高、净化效果好的空气净化器。
在这里示出和描述的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制，因此，示例性实施例的其他示例可以具有不同的值。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (10)
1.空气净化器，包括柱状的净化器本体、设于所述净化器本体的柱面上的进风口、设于所述净化器本体的上端面的排风口、设于所述净化器本体中的风机和滤芯，其特征在于，
还包括呈回转体状的聚风罩，所述进风口设于所述聚风罩的第一端，所述排风口设于所述聚风罩的第二端，所述风机设于所述聚风罩与所述排风口之间；
所述第一端直径大于所述第二端直径；所述滤芯呈圆筒状，且所述滤芯的直径不小于所述第一端的直径。
2.根据权利要求1所述的空气净化器，其特征在于，所述进风口和/或所述排风口为多个通孔或设于所述净化器本体表面的网。
3.根据权利要求1所述的空气净化器，其特征在于，所述进风口上铺设有扁平状的无纺纱布。
4.根据权利要求1所述的空气净化器，其特征在于，所述聚风罩与所述净化器本体连接，所述风机置于所述聚风罩的第二端，所述进风口的最高点不高于所述聚风罩的第一端。
5.根据权利要求1所述的空气净化器，其特征在于，所述滤芯包括圆柱状的滤芯本体以及设于其圆柱面上的滤网，所述滤网至少包括溶菌酶滤网和HEPA滤网。
6.根据权利要求5所述的空气净化器，其特征在于，所述溶菌酶滤网包括呈蜂窝状的基材和附着于所述基材上的滤材，所述滤材至少包括溶菌酶。
7.根据权利要求6所述的空气净化器，其特征在于，所述滤材通过静电熔喷于所述基材上，喷熔后的滤网电荷密度为10^-9c/m^3。
8.根据权利要求1所述的空气净化器，其特征在于，还包括设于所述风机与所述排风口之间的导流板，多块所述导流板环设于所述风机的出风端。
9.根据权利要求8所述的空气净化器，其特征在于，所述导流板的倾斜角度可调。
10.根据权利要求1-9任意一项所述的空气净化器，其特征在于，所述空气净化器为长方体状的钣金件，顶部设有所述排风口，至少一个侧面设有所述进风口。
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