CN106839160A - 一种多级过滤和负离子发生耦合型空气净化装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种多级过滤和负离子发生耦合型空气净化装置，包括柜体、分别设置在所述柜体两正对立面上的第一进风口和第三进风口、分别设置在柜体另外两正对立面上的第二进风口和出风口、设置在柜体内的四个过滤装置组合、两个第一导流板、两个第二导流板、两台风机、两组负离子发生器。在第一进风口与第三进风口处设置有角度为θ的导流板，在第二进风口中心设置角度为β的对称的两个导流板，三个进风口与出风口均设有过滤组合装置。本发明装置可以有效去除空气污染物、增加空气中负离子浓度。

Description

一种多级过滤和负离子发生耦合型空气净化装置
技术领域
本发明属于室内空气处理领域，具体涉及一种空气净化装置。
背景技术
空气净化装置又称“空气清洁器”、空气清新机等，是指能够吸附、分解或转化各种空气污染物(一般包括PM2.5、粉尘、花粉、异味、甲醛之类的装修污染、细菌、过敏原等)，有效提高空气清洁度的产品。
随着空气污染的不断加剧，室外PM2.5的浓度居高不下，室内PM2.5浓度也随之增加，而现在的室内空气净化装置无法有效的去除PM2.5。因此，如何有效去除空气中的空气污染物、增加空气中负离子的浓度，成为本领域技术人员亟需解决的问题。
公开号为CN 106091148A的中国专利申请提出了一种易于打开清洁又密封性好的空气净化器。它包括壳体、与所述壳体可脱离地相连接的侧盖、设置在所述壳体内并与所述侧盖相连接的净化装置，侧盖的边缘设置有密封软边，有一个进风口和一个出风口。净化装置设置在进风口与出风口之间。此专利虽然提高了空气净化器的气密性、增加了清洁的灵活性，但只有一个进风口，空气处理效率低，且不能有效的对细小与极细小的空气污染物如PM2.5进行处理。
发明内容
技术问题：本发明提供一种可以有效去除空气污染物、增加空气中负离子浓度的多级过滤和负离子发生耦合型空气净化装置。
技术方案：本发明的多级过滤和负离子发生耦合型空气净化装置，包括柜体、分别设置在所述柜体两正对立面上的第一进风口和第三进风口、分别设置在柜体另外两正对立面上的第二进风口和出风口、设置在柜体内的四个过滤装置组合、两个第一导流板、两个第二导流板、两台风机、两组负离子发生器，所述四个过滤装置组合分别位于第一进风口、第二进风口、第三进风口的出风侧和出风口的进风侧处，所述第一进风口、第二进风口、第三进风口对应的过滤装置组合的出风侧，以及出风口的外部出风侧均设置有百叶风口，所述两个第一导流板分别竖向设置在第一进风口与第三进风口所在柜体立面上，并与所在立面存在夹角θ，所述第二导流板竖向设置在第二进风口所在柜体立面的中轴线处，并与所在立面存在夹角α，所述两台风机的出口面向出风口设置，所述两组负离子发生器分别设置在两台风机入口处。
进一步的，本发明装置中，百叶风口均包括从左向右依次排列的第一部分、第二部分、第三部分和第四部分，其中第一部分与第三部分百叶向上开启，角度为30°-50°，第二部分与第四部分百叶向下开启，角度为30°-50°。
进一步的，本发明装置中，第一进风口与第三进风口的宽为各自对应进风口所在立面宽的60％-80％，第二进风口的宽为进风口所在立面宽的85％-95％，三个进风口的高均为柜体高度的85％-95％。
进一步的，本发明装置中，出风口设置于所在柜体立面的几何中心，占所在立面面积的85％-95％。出风口外部出风侧设置的百叶风口角度可调，调节范围为30°-150°。
进一步的，本发明装置中，第一导流板是1/6-1/4圆周弧面板，分别设置在所在立面靠近出风口的方向，所述夹角θ为导流板与所在立面相交处切面与该立面的夹角，θ为80°-90°，所述第二导流板为1/6-1/5圆周弧面板，所述夹角α为第二导流板与第二进风口所在立面相交处切面与该立面所夹锐角，α为80°到90°。
进一步的，本发明装置中，第一导流板的半径为200mm-240mm，第二导流板的半径为140mm-160mm，第一导流板和第二导流板均与柜体的立面等高。
进一步的，本发明装置中，两组负离子发生器的中心点与距离最近的进风口的距离为出风口所在立面宽度的1/4，每组包括底座、设置在所述底座上的两个U型支架，平行设置并固定在所述U型支架上的四个金属杆和设置在每个所述金属杆两端的碳纤维毛刷。
进一步的，本发明装置中，第一进风口所在立面的水平中心线上设置有进风孔，所述进风孔与出风口所在立面距离为第一进风口所在立面宽度的1/8，孔径为1cm～4cm，柜体中设置有与进风孔连通的空气质量传感器。
进一步的，本发明装置中，过滤装置组合包括沿气流方向依次设置的初效过滤网、活性炭过滤器、HEPA高效过滤器。
进一步的，所述柜体，底面不可拆卸，其余五面均可拆卸。
进一步的，所述柜体四个立面均可灵活拆卸，柜体底面与正面之间设置了同色金属支架。四个立面可在不拆卸正面的情况下直接拆卸。
进一步的，所述过滤装置组合安装在柜体的四个立面内，立面拆卸完成时，过滤装置组合也随之拆卸下来。
有益效果：本发明与现有技术相比，具有以下优点：
本发明有三个进风口，一个出风口，室内回风可以从三个进风口进入，“三进一出”的模式大幅度提高了空气净化装置的净化效率，可以快速有效地对室内空气进行处理。本发明可以避免柜内出现空气死角与气流短路，由于第一进风口与第三进风口的宽为进风口所在立面宽的60％-80％，且靠近第一进风口所在立面与第二进风口所在立面的交线，由于导流板的存在，从第一进风口与第二进风口进入的空气在风机作用下，99％以上的空气在离开出风口之前经过负离子发生器，避免出现空气死角，对进入装置内的空气进行充分的净化、除尘、除味、灭菌，提高了装置的效率。
本发明在第一进风口、第三进风口与第二进风口处分别设置了第一导流板与第二导流板，自三个进风口进入的空气在导流板的作用下，形成向柜体中心汇集的紊态气流，但气流流向仍处于分散状态。为进一步改善，在第一进风口、第二进风口与第三进风口处的过滤装置组合内侧紧贴HEPA高效过滤器处均设置有百叶风口，百叶风口均等分为四个部分，其中第一部分与第三部分百叶斜向上开启，角度为30°-50°，第二部分与第四部分百叶斜向下开启，角度为30°-50°。角度小于30°时，百叶窗效果不明显，角度大于50°时，气流过早与底面或顶面发生碰撞，会使气流方向分散，难以汇集。自第一部分与第三部分进入柜体内部的空气斜向下运动，与柜体底面碰撞后发生反弹，自第二部分与第四部分进入柜体内部的空气斜向上运动，与柜体顶部碰撞后发生反弹。从三个进风口进入柜体的气流，形成了三股相互掺混的紊流，气流碰撞到弧形导流板之后，整体方向发生90°左右的改变，这使得气流在柜体内既进行斜向上或斜向下运动的同时，又在第二进风口向出风口的方向上也发生改变，并使得从第一进风口、第三进风口进入的气流与从第二进风口进入的气流在柜体竖直中轴线对称两侧的中部汇集，汇集的气流在风机的作用下整体向负离子发生器运动且气流集中，可保证99％以上的气流可以被负离子发生器处理。
本发明中负离子发生器有两组，两组负离子发生器的中心点距最近的侧边有1/4的长的距离，距风机10cm。这样可以让电子与进入净化装置的空气更有效的接触。当输入电压为AC230V、AC110V、DC12时，负离子发生器释放的负离子浓度为3000kPCS/cm2，负离子发生器有两组，每组有八个碳纤维毛刷、四个金属杆和两个U型支架，每根金属杆的两端各固定一个碳纤维毛刷，两个U型支架固定在底座上，四根金属杆两两平行固定U型支架上。这样让在同一个竖直面上的四个碳纤维毛刷，可以构成一个矩形，可以平衡稳定地释放负离子，且保证负离子浓度相对均匀且足够和空气中的氧原子充分结合，产生更多的氧离子。本发明以2000风量为例，出风口面积为0.15m2，出口风速为3.67m/s，此时根据面积配比可得知，第一进风口与第三进风口风速为1.10m/s，第二进风口风速为1.47m/s。在此风量与风速的基础上，设置16个碳纤维毛刷可以保证空气处理的效率达到百分之九十以上。本发明的三个进风口与一个出风口均设置有过滤装置组合，该组合由外向内依次为初效过滤网、活性炭过滤器、HEPA高效过滤器。HEPA高效过滤器可以有效的对细小与极细小的空气污染物如PM2.5进行处理。过滤装置组合可灵活拆卸，可以较便捷地对过滤装置组合进行检查与更换。
附图说明
图1为本发明的空气净化装置的内部结构示意图。
图2为本发明的空气净化装置第一进风口所在立面图。
图3为本发明的空气净化装置负离子发生器的结构示意图。
图中有：1-柜体；2-过滤组合装置；3-第一进风口；4-第二进风口；5-第三进风口；6-风机；7-电机；8-负离子毛刷；9-出风口；10-主板；11-进风孔；12-空气质量传感器；13-初效过滤网；14-活性炭过滤器；15-HEPA高效过滤器；16-控制面板；17-第一导流板；18-第二导流板；a-底座；b-U型支架；c-金属杆；d-碳纤维毛刷。
具体实施方式
下面结合实施例和说明书附图对本发明作进一步的说明。
本发明空气净化装置的实施例，具体参见图1，包括柜体1、设于其内的过滤装置组合2、两台风机6、一台电机7、两组负离子发生器8、主板10及控制面板16。柜体1四个立面逆时针依次设置有第一进风口3、第二进风口4、第三进风口5和出风口9，并在四个风口处设置有百叶风口，其中三个进风口的百叶风口设置在进风口出风侧，从左向右均等分为四部分，相邻部分百叶风口方向相反，出风口9百叶风口不均分且方向可调，设置在出风口9的出风侧。在出风口9内部水平设有两台风机6及一台为风机6提供机械能的电机7，在柜体1中部设置了两组负离子发生器8，在柜体1的竖直中心线上放置了控制整体装置的主板10，在第一进风口3的左侧设置有一个直径为1cm～4cm的进风孔11，进风孔11内设有用来监测空气质量的空气质量传感器12。在第一进风口3与第三进风口处5设置有角度为θ的第一导流板17。在第二进风口4中心设置角度为β的对称的两个第二导流板18。两台风机6、一台电机7、两组负离子发生器8、及控制面板16与主板10电性连接。三个进风口与出风口9均设有过滤装置组合2。过滤装置组合2自外向内，依次为初效过滤网13、活性炭过滤器14、HEPA高效过滤器15。
室内空气自三个进风口进入，首先经初效过滤网13进行第一次过滤，过滤大颗粒。再经过活性炭过滤器14进行第二次过滤，吸附细小颗粒及甲醛、挥发性有机化合物、苯等有害气体。之后经过HEPA高校过滤器15进行第三次过滤，可过滤掉直径0.3微米以上的极细小颗粒。然后气流经百叶风口改变方向进入柜体1内部，三个进风口处的过滤装置组合2内侧紧贴HEPA高效过滤器15处均设置有百叶风口，百叶风口均等分为四个部分，其中第一部分与第三部分百叶向上开启，角度为30°-50°，第二部分与第四部分百叶向下开启，角度为30°-50°。自第一部分与第三部分进入柜体1内部的空气斜向下运动，与柜体1地面碰撞后改变运动方向，斜向上运动，自第二部分与第四部分进入柜体1内部的空气斜向上运动，与柜体1顶部碰撞后斜向下运动，且部分空气进入后与导流板碰撞从而改变运动方向，向中心汇集。从三个进风口进入柜体1的气流，在柜体1内汇合，由于百叶风口、导流板与两台风机6的作用，空气的运动方向与速度发生了改变，汇合后的气流主要分为两股，且向负离子发生器8方向运动。负离子发生器8利用脉冲、振荡电器将低电压升至直流负高压，利用碳纤维毛刷尖端直流高压产生高电晕，高速地形成大量的对人体有益的负离子，且主动出击捕捉空气中的有害物质对空气进行净化、除尘、除味、灭菌。负离子发生器8有两组，每组有八个碳纤维毛刷d、四个金属杆c和两个U型支架b，每根金属杆c的两端各固定一个碳纤维毛刷d，两个U型支架b固定在底座a上，四根金属杆c两两平行固定U型支架b上。这样让在同一个竖直面上的四个碳纤维毛刷d，可以构成一个矩形。保证负离子浓度相对均匀且足够和空气中的氧原子充分结合，产生更多的氧离子。在风机6的作用下柜体1内的气体经三层过滤后自出风口吹出。出风口9处设置有百叶风口，方向可调，气流经百叶风口吹向室内。
在空气净化装置清理拆装中，直接拆卸立面就可以将在立面内的过滤装置组合2一同拆卸下来，然后再对过滤装置组合2进行清理更换，这样有效地避免了清理拆卸过滤部件时对空气净化装置其他的电器件造成磕碰而损坏电器件，不会因为其他电器件的磕碰而损坏电器件而影响整机的性能。
上述实施例仅是本发明的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和等同替换，这些对本发明权利要求进行改进和等同替换后的技术方案，均落入本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种多级过滤和负离子发生耦合型空气净化装置，其特征在于，该装置包括柜体(1)、分别设置在所述柜体(1)两正对立面上的第一进风口(3)和第三进风口(5)、分别设置在柜体(1)另外两正对立面上的第二进风口(4)和出风口(9)、设置在柜体(1)内的四个过滤装置组合(2)、两个第一导流板(17)、两个第二导流板(18)、两台风机(6)、两组负离子发生器(8)，所述四个过滤装置组合(2)分别位于第一进风口(3)、第二进风口(4)、第三进风口(5)的出风侧和出风口(9)的进风侧处，所述第一进风口(3)、第二进风口(4)、第三进风口(5)对应的过滤装置组合(2)的出风侧，以及出风口(9)的外部出风侧均设置有百叶风口，所述两个第一导流板(17)分别竖向设置在第一进风口(3)与第三进风口(5)所在柜体(1)立面上，并与所在立面存在夹角θ，所述第二导流板(18)竖向设置在第二进风口(4)所在柜体(1)立面的中轴线处，并与所在立面存在夹角α，所述两台风机(6)的出口面向出风口(9)设置，所述两组负离子发生器(8)分别设置在两台风机(6)入口处。
2.如权利要求1所述的多级过滤和负离子发生耦合型空气净化装置，其特征在于，所述百叶风口均包括从左向右依次排列的第一部分、第二部分、第三部分和第四部分，其中第一部分与第三部分百叶向上开启，角度为30°-50°，第二部分与第四部分百叶向下开启，角度为30°-50°。
3.如权利要求1所述的多级过滤和负离子发生耦合型空气净化装置，其特征在于，所述第一进风口(3)与第三进风口(5)的宽为各自对应进风口所在立面宽的60％-80％，第二进风口(4)的宽为进风口所在立面宽的85％-95％，三个进风口的高均为柜体(1)高度的85％-95％。
4.如权利要求1所述的多级过滤和负离子发生耦合型空气净化装置，其特征在于，所述出风口(9)设置于所在柜体(1)立面的几何中心，占所在立面面积的85％-95％。出风口(9)外部出风侧设置的百叶风口角度可调，调节范围为30°-150°。
5.如权利要求1、2、3或4所述的多级过滤和负离子发生耦合型空气净化装置，其特征在于，所述第一导流板(17)是1/6-1/4圆周弧面板，分别设置在所在立面靠近出风口(9)的方向，所述夹角θ为导流板(17)与所在立面相交处切面与该立面的夹角，θ为80°-90°，所述第二导流板(18)为1/6-1/5圆周弧面板，所述夹角α为第二导流板(18)与第二进风口(4)所在立面相交处切面与该立面所夹锐角，α为80°到90°。
6.如权利要求5所述的多级过滤和负离子发生耦合型空气净化装置，其特征在于，所述第一导流板(17)的半径为200mm-240mm，第二导流板(18)的半径为140mm-160mm，第一导流板(17)和第二导流板(18)均与柜体(1)的立面等高。
7.如权利要求1、2、3或4所述的多级过滤和负离子发生耦合型空气净化装置，其特征在于，所述两组负离子发生器(8)的中心点与距离最近的进风口的距离为出风口(9)所在立面宽度的1/4，每组包括底座(a)、设置在所述底座(a)上的两个U型支架(b)，平行设置并固定在所述U型支架(b)上的四个金属杆(c)和设置在每个所述金属杆(c)两端的碳纤维毛刷(d)。
8.如权利要求1、2、3或4所述的多级过滤和负离子发生耦合型空气净化装置，其特征在于，所述第一进风口(3)所在立面的水平中心线上设置有进风孔(11)，所述进风孔(11)与出风口(9)所在立面距离为第一进风口(3)所在立面宽度的1/8，孔径为1cm～4cm，柜体(1)中设置有与进风孔(11)连通的空气质量传感器。
9.如权利要求1、2、3或4所述的多级过滤和负离子发生耦合型空气净化装置，其特征在于，所述过滤装置组合(2)包括沿气流方向依次设置的初效过滤网(13)、活性炭过滤器(14)、HEPA高效过滤器(15)。
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