CN106999845A - 空气净化器 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种空气净化器，更为具体地，涉及一种如下的空气净化器：具备划分为外部壳体与内部壳体的壳体，且外部壳体与内部壳体彼此相隔，在内部壳体设置有光催化剂过滤器与集尘过滤器，使空气在外部壳体与内部壳体之间的空间也能够流动。本发明提供一种空气净化器，其包括：外部壳体，形成有吸入口与排气口；内部壳体，配置于所述外部壳体的内部，相对于所述外部壳体而相隔形成；风扇，设置于所述内部壳体，强行向所述排气口方向排出空气；光催化剂过滤器，设置于所述内部壳体，且配置于风扇的排气方向或者与排气方向相反的方向；以及紫外线光源，与所述光催化剂过滤器相比，配置于由所述风扇产生的空气流动方向的上游，并向光催化剂过滤器照射紫外线。

Description

空气净化器
技术领域
本发明涉及一种空气净化器，尤其涉及一种如下的空气净化器，具有分为外部壳体与内部壳体的壳体，且外部壳体与内部壳体彼此相隔，在内部壳体设置有光催化剂过滤器与集尘过滤器，在外部壳体与内部壳体之间的空间能够使空气流动。
并且，本发明涉及一种如下的空气净化器，在壳体的内部设置有光催化剂过滤器，在壳体的底部设置有吸入口，并且是基座壳体(base housing)在壳体的下部支撑壳体的形式。
背景技术
空气净化器是一种强制地使空气流动，并在该空气的流通通道设置过滤器来过滤空气中混合的灰尘或杂质的装置。通常的空气净化器采用通过过滤器而进行集尘且，并通过各种方式去除空气中含有的有害气体的方式。
在空气净化器中进行集尘时，通常按照从过滤较大灰尘的预滤器到过滤微小的灰尘的高效微粒空气过滤器(HEPA Filter)的顺序进行净化。这是为了防止相对较贵的高效微粒空气过滤器的寿命由于过滤较大的灰尘而缩短。
并且，在空气净化器内还可以设置有能够去除有害气体的过滤器。去除有害气体的方法各种各样，但通常的方式是利用活性炭等而吸附空气中的有害气体，从而去除有害气体。
去除有害气体的其他方法有，照射使光催化剂物质激活的光，并使空气在其周围流动，从而通过光催化剂反应而去除流动的空气内的有害气体的方式。光催化剂物质有很多种，但通常使用二氧化钛(TiO2)。
二氧化钛被紫外线激活而产生光催化剂反应，但近来由于紫外线的有害性等原因，也存在研发在可见光区域内反应的光催化剂物质的情况。
不管怎样，这种光催化剂物质从光获得能够激活本身的能量。因此，必须向被紫外线激活的光催化剂物质照射紫外线。因此，为使光线照射到光催化剂物质，光源与光催化剂物质必须保持预定的间隔。
然而，通常的家庭用以及小型空气净化器通常具有过滤器重叠配置为多层且在其后方设置有风扇的结构。这样的结构将空气净化器的形状限制为扁平的形状。因此，在这种形状的空气净化器中难于配备可设置光催化剂物质与光源的空间。即，以往的一般家庭用以及小型空气净化器的结构通常为扁平的形状，因此不适合应用光催化剂过滤器。
因此，为了在家庭用以及小型空气净化器中应用光催化剂过滤器的结构，必须重新考虑空气的流动通道、空气的吸入方向与排气排出方向、过滤器的设置结构、过滤器的设置方向与空气流动方向的关系、光源的设置位置等全部内容而进行设计。
另外，在小型空气净化器内配置紫外线光源与光催化剂过滤器的过程中，必须调谐紫外线光源的特性与光催化剂过滤器的特性，使其能够充分发挥效果。
另一方面，在这种以往的家庭用以及小型空气净化器中通常安装有用于测量空气中的灰尘的量或空气中的有害气体的传感器。但是，如上所述，由于家庭用乃至小型空气净化器具有扁平的形状，且在其内部排列有多层重叠的过滤器，所以在壳体内部的空气流动通道中缺少可安装传感器的空间，而且已经通过过滤器而以预定程度被过滤的空气在其中流动，因此也不适合安装传感器。
因此，以往通过在壳体的外部设置传感器而测量了空气的质量，但是如果将传感器以上述方式设置在外部，则照明的差异或昼夜的差异所造成的光的强度的不同，即使是相同的灰尘量，光散射的状态也不同，因此利用通过光的散射度来测量灰尘的量的传感器则无法准确地测量灰尘的量。
其次，如果将用于测量有害气体的传感器配置于外部，则无法准确地测量由于比空气轻或重而漂浮在上方或者下沉的有害气体，而只能测量存在于与传感器的设置高度相近的高度的有害气体，因此毫无设置传感器的意义。
发明内容
技术问题
本发明为了解决如上所述的问题而提出，其目的在于提供一种可在家庭用或者小型空气净化器内设置包括光催化剂物质的光催化剂过滤器与光源的结构，同时提供一种能够准确地测量流动的室内空气的质量的传感器设置结构。
另外，本发明的目的还在于提供一种即使在紧凑的空间内也能够产生非常高效的性能的光催化剂过滤器的结构与光源。
另外，本发明的目的还在于提供一种即使在紧凑的空间内设置集尘过滤器，空气流动阻力也不会大幅度增加，据此提高了空气流动效率的空气净化器结构。
此外，本发明的目的还在于提供一种设置于空气净化器内的过滤器的维护与更换较为容易的空气净化器。
另外，本发明的目的还在于提供一种能够使光催化剂过滤器发挥最佳效率的过滤器的设置结构。
另外，本发明的目的还在于提供一种即便设置有光催化剂过滤器与光源也能够变得紧凑的空气净化器结构。
另外，本发明的目的还在于提供一种使用光催化剂过滤器与光源来除臭以及去除有害气体的家庭用小型空气净化器结构。
另外，本发明的目的还在于提供一种通过使空气的流动阻力最小化而提高光催化剂反应效率的空气净化器结构。
另外，本发明的目的在于提供可提高光催化剂反应效率的空气的流动方向与光催化剂过滤器的设置方向、光催化剂过滤器的形状、光催化剂过滤器与光源的关系、光源应有的特征。
此外，本发明的目的还在于提供一种尽管紧凑地形成但过滤器的维护与更换较为容易的空气净化器。
另外，本发明的目的在于提供一种各种电子设备高效地配置的空气净化器。
技术手段为实现如上所述的目的，本发明提供一种如下的过滤器设置结构：将空气净化器的壳体划分为外部壳体与内部壳体，并将其以规定的间距相隔配置，将过滤器设置于内部壳体，但将环绕形态的集尘过滤器放置于空气流动的上游，在集尘过滤器的下游配置风扇，在风扇的下游配置光源，在光源的下游配置光催化剂过滤器的，同时还提供如下的空气净化器：使空气在内部壳体与外部壳体之间也能够流动，并且使传感器测量上述的在相隔空间内流动的空气的质量。
更为具体地，本发明提供一种空气净化器，其包括：外部壳体10、20、40，形成有吸入口215、221、222与排气口45；内部壳体30，配置于所述外部壳体的内部，相对于所述外部壳体相隔形成；风扇60，设置于所述内部壳体，强行将空气向所述排气口方向排出；光催化剂过滤器80，设置于所述内部壳体，配置于风扇60的排气方向或者与排气方向相反的方向；以及紫外线光源，与所述光催化剂过滤器80相比，配置于由所述风扇60产生的空气流动方向的上游，并向光催化剂过滤器照射紫外线；以及集尘过滤器70，与所述风扇、所述光催化剂过滤器以及所述紫外线光源相比，配置于空气流动方向的上游，且设置于所述内部壳体。
在所述内部壳体的外表面或外部壳体的内表面设置有用于测量空气质量的传感器90，因此可以测量内部壳体与外部壳体之间的空气质量。在这里，所述传感器设置于外部壳体的吸入口与排气口之间，从而可以测量通过吸入口进入并通过外部壳体与内部壳体之间的空间而向排气口排出的空气的质量。
所述光催化剂过滤器是在形成有空气流动通道的多个单元彼此邻接的支撑体上涂覆有光催化剂物质的形状，所述空气流动通道的入口可以是朝向紫外线光源配置的形态。
所述风扇60的排气方向是上方，所述光催化剂过滤器在内部壳体的上部以放置于内部壳体上的形式能够插入固定于内部壳体。在这里，所述外部壳体可以包括上表面壳体40，所述上表面壳体40包含形成有所述排气口45的上表面，而且所述上表面壳体可插入及拔出地设置，通过分离上表面壳体而形成的开口部，可以插入及拔出所述光催化剂过滤器。
所述紫外线光源可以具有360～370nm的峰值波长。所述紫外发光二极管(UV LED)51可设置于两端通过内部壳体而被支撑的细而长的一个以上的UV LED基板50。所述UVLED51与光催化剂过滤器80表面之间的距离可以是25～40mm。
所述集尘过滤器70可以包括具有桶状外周面的高效微粒空气过滤器71。
在所述高效微粒空气过滤器71的外周面可以外插有碳过滤器72，所述碳过滤器72与高效微粒空气过滤器的形状相对应，但具有比高效微粒空气过滤器大的桶状外周面。
所述集尘过滤器构成为在外周面可以配置有过滤元件(filter element)的桶状，而所述外部壳体的排气口45形成于上端，所述外部壳体的吸入口215、221、222形成于侧面下部，所述集尘过滤器的下端面紧贴于外部壳体的底部，上端面紧贴内部壳体的风扇设置部32的下端面并沿水平方向插入。
在这里，所述外部壳体的底部可以由包括相隔预定间距的上表面构件11与下表面构件12的底部壳体10构成，而所述集尘过滤器的下端面紧贴于所述上表面构件11的上表面，控制PCB15设置于所述上表面构件与下表面构件之间的空间，所述控制PCB15控制空气净化器的工作，且设置有用于连接外部电源的连接器15。
在这里，包括所述外部壳体的侧面的机身壳体20包括前部壳体21与后部壳体22，所述后部壳体以可拆装的方式被设置，能够通过分离后部壳体而配备的开口部而插入以及拔出所述集尘过滤器。在这里，在所述前部壳体21中可以设置有显示空气净化器的工作状态的显示部211、212、213。
所述外部壳体可以包括包含其上表面的上表面壳体40，而且在所述上表面壳体40设置有操作部41、42、43。
另外，为了实现如上所述的目的，本发明提供一种如下的空气净化器：在机身壳体内使空气向上流动，且按照空气的流动方向而以风扇、光源、光催化剂过滤器的顺序排列有用于进行光催化剂反应的构成，在机身壳体的底部形成空气吸入口，为使机身壳体相对于地面(floor)而相隔，在机身壳体的下方还设置有基座壳体。
更为具体地，本发明提供一种空气净化器，其包括：壳体120、130、140，形成有吸入口1231与排气口145；风扇160，设置于所述壳体，强行将空气向所述排气口方向排出；光催化剂过滤器180，设置于所述壳体，配置于风扇160的排气方向或排气方向的相反方向；光源，与所述光催化剂过滤器180相比，配置于由所述风扇160产生的空气流动方向的上游，并向光催化剂过滤器照射光；以及基座壳体110，设置于所述壳体的下端，支撑所述壳体的下表面，以使其与地面(floor)相隔。
所述光催化剂过滤器是在形成有空气流动通道的多个单元彼此邻接的支撑体上涂覆有光催化剂物质的形态，所述空气流动通道的入口可以是朝向紫外线光源配置的形态。
所述壳体120、130、140可以包括：外部壳体120、140，在底部部分设置有所述吸入口1231，在上表面设置有所述排气口145；以及内部壳体130，设置有所述风扇160、光源以及光催化剂过滤器180。
所述风扇160的排气方向可以是上方，所述光催化剂过滤器可以以放置于内部壳体的上部的形式插入固定于内部壳体。
所述外部壳体可以包括具备形成有所述排气口145的上表面的上表面壳体140，所述上表面壳体以可拆装的方式被设置，通过分离上表面壳体而配备的开口部，能够插入以及拔出所述光催化剂过滤器。
所述光源可以是具有360～370nm的峰值波长的UV LED151。
所述UV LED151可设置于两端通过壳体而被支撑的细而长的一个以上的UV LED基板150。
所述基座壳体110可以包括：颈部构件111，连接于所述壳体的下端中央，并且具有沿朝向下部的方向逐渐变宽的形态；以及下表面构件112，形成于所述颈部构件的下端，所述颈部构件111的上端可以与壳体的内部空间连通，控制PCB113可以设置于所述颈部构件与下表面构件之间的空间，所述控制PCB113控制空气净化器的工作，且设置有用于连接外部电源的连接器114。
所述壳体可以包括具备其侧面的侧面壳体121，在所述侧面壳体121可以设置有用于显示空气净化器的工作状态的显示部1211、1212、1213。
所述基座壳体110可以包括颈部构件111，所述颈部构件111连接于所述壳体的下端中央，并且具有沿朝向下部的方向逐渐变宽的形态，所述壳体可以包括构成其下部的下部壳体123，所述颈部构件111的上端可以与所述下部壳体123的中央部被固定，而且在所述下部壳体123的中央部外侧周围部分形成有吸入口1231。
所述下部壳体123可以包括：多个肋部1232，从中央部朝向外周面而以辐射状伸展；格栅1233，形成于所述多个肋部之间。
所述壳体120、130、140可以包括：外部壳体120、140，设置有所述吸入口1231与排气口145；以及内部壳体130，设置有所述风扇160、光源以及光催化剂过滤器180，所述外部壳体120、140包括可以包含其侧面的侧面壳体121，在所述侧面壳体121的下端内侧周围，所述内部壳体的设置部125向内突出。
所述内部壳体可以包括：风扇壳体132，设置有所述风扇160；光催化剂用壳体133，设置有所述光催化剂过滤器180与光源，所述风扇壳体可以配置于所述设置部的上部，而且所述光催化剂用壳体配置于所述风扇壳体的上部。
所述壳体可以包括包含其上表面的上表面壳体140，在所述上表面壳体140可以设置有操作部141、142、143。
技术效果
根据本发明，可以在将空气净化器保持紧凑的同时，在空气净化器内部设置光催化剂过滤器与光源，因此可以去除空气中的有害气体。
另外，根据本发明，减少通过过滤器产生的空气流动阻力，因此小型空气净化器的空气净化效率较高。
另外，根据本发明，尽管空气净化器较紧凑，但根据设置于内部的光催化剂过滤器与光源结构以及特性，有害气体的去除效率非常高。
另外，根据本发明，空气净化器的维护变得简单。
另外，根据本发明，将空气流动方向构成为直线而减少空气流动阻力，据此尽管空气净化器为小型，但空气净化效率仍然较高。
在以下说明本发明的具体实施方式的过程中一同描述所述效果与本发明的具体效果。
附图说明
图1是根据本发明的空气净化器的一实施例的立体图。
图2是根据本发明的空气净化器的另一实施例的立体图。
图3是根据本发明的空气净化器的一实施例的侧面剖面图。
图4是如图3所示的空气净化器的立体图(拆下光催化剂过滤器的形态)。
图5是构成为比图3的空气净化器更小型的空气净化器的一实施例的侧面剖面图。
图6是图5所示的空气净化器的立体图。
图7是图示如图3所示的空气净化器的另一实施例的侧面剖面图。
图8是根据本发明的空气净化器的又一实施例的立体图。
图9是图8的空气净化器的侧面剖面图。
图10及图11是图9的空气净化器的前部及后部的立体图。
具体实施方式
以下，参照附图详细说明本发明的优选实施例。
本发明并不局限于以下所公开的实施例，而可以体现为彼此不同的各种方式，只是，本实施例是为了完整地公开本发明且使本发明所属技术领域的普通技术人员完整地理解本发明的范畴而提供。
图1是根据本发明的空气净化器的一实施例的立体图，是图示在前部与后部均形成有吸入口的结构的空气净化器的图；图2是根据本发明的空气净化器的另一实施例的立体图，是图示在后部形成有吸入口的结构的空气净化器的图；图3是图1的空气净化器的一实施例的侧面剖面图；图4是图2的空气净化器的一实施例的剖面立体图(拆下光催化剂过滤器的形态)；图5是作为图1的空气净化器的另一实施例而构成为比图3的空气净化器更小型的空气净化器的侧面剖面图；另外，图6是作为图2的空气净化器的另一实施例而构成为比图4的空气净化器更小型的空气净化器的立体图。
如图1与图3以及图5所示的空气净化器均为在前部与后部形成有吸入口的形态，图2与图4以及图6所示的空气净化器是在后部形成有吸入口的形态。
与图3及图4相比，图5及图6的空气净化器构成为更小型。
首先，参照图1及图2说明根据本发明的空气净化器的外部形态与结构。根据本发明的空气净化器包括具有大致为圆筒形的结构的外部壳体10、20、40。外部壳体包括：上表面壳体40，规定空气净化器的上端面；机身壳体20，限定空气净化器的侧面；以及底部壳体10，确定空气净化器的底面。
上表面壳体40朝上方形成有排气口45。由于排气口形成为格栅(grate)形态，所以外部的异物不会进入到内部。在上表面壳体的前部形成有按钮43。因此，可以根据用户向下按压位于上表面的按钮的动作而控制空气净化器的工作。按钮可以是物理按钮或触控按钮。如果将按钮设置在上部，则即使在用户按下按钮的过程中空气净化器被施力，也能够防止空气净化器移动。如果将按钮设置在空气净化器的前部，则存在每当按下按钮时空气净化器都会被推向后方的问题，但如果将按钮设置在上部表面，则没有发生这种事情的忧虑。
其次，提供有关空气净化器的工作的信息的光学部件(optic)213形成于机身壳体20的前面。相比于光学部件在上表面的情形，光学部件在前面时的可视性更好。机身壳体20被划分为以边界部23为基准而位于前部的前部壳体21以及以边界部为基准而位于后部的后部壳体22。如图所示，前部壳体21向上紧固于上表面壳体40，向后紧固于后部壳体22，向下紧固于底部壳体10。后部壳体22向前紧固于前部壳体21，向下紧固于底部壳体10。如在下文中描述，上表面壳体40以可拆装的方式紧固于前部壳体21，后部壳体22也以可拆装的方式紧固于前部壳体21。
图1示出在前部壳体21与后部壳体22均形成有吸入口215、222的形态的空气净化器，图2示出仅在后部壳体22形成有吸入口222的形态的空气净化器。吸入口全部形成于机身壳体20的下部。因此，根据本发明的空气净化器结构，空气从下部的吸入口215、221、222吸入而向上从排气口45排出。灰尘一般下沉，因此优选为在空气净化器的下部形成吸入口。另外，通过使排气口向上，从而使净化的空气流动不再使下沉于室内地面的灰尘飘起。
接着，参照图3至图6说明根据本发明的空气净化器的内部结构。在外部壳体内部空间以相对于外部壳体而隔开的形态设置有内部壳体30。在内部壳体30设置有过滤器70、80与光源50、51。
首先，在内部壳体30的下方设置有圆筒形的集尘过滤器70。集尘过滤器70为上表面与下表面有开孔且侧面由过滤元件包围的形态，而且如图所示地设置于内部壳体30的下部。集尘过滤器70的上端面紧贴于内部壳体的表面，集尘过滤器的下端面紧贴于底部壳体10的上表面。因此，空气必须通过集尘过滤器70的过滤元件才可以流入内部壳体的内部空间。如上所述，吸入口215、221、222形成于外部壳体，外部壳体与内部壳体如图所示地被设置成彼此相隔的形态，在内部壳体的下部设置有集尘过滤器70，因此存在于外部壳体的外部的空气通过吸入口215、221、222流入到外部壳体的内部，并经由外部壳体与内部壳体之间的空间后经过所述集尘过滤器而流入到内部壳体的内部。集尘过滤器在所有侧面方向上形成为圆筒形态，因此与平面型得到集尘过滤器相比，其面积相当大。因此，与平面型的集尘过滤器相比，圆筒形集尘过滤器对通过集尘过滤器的空气的流动阻力相对较小。另外，根据本发明，由于在外部壳体与内部壳体之间存在预定的空间，因此空气可以通过集尘过滤器的表面的所有部位均匀地通过。
集尘过滤器70包括形成于圆筒形的外周面的高效微粒空气过滤器(HEPA Filter)71与具有包围高效微粒空气过滤器71的外表面的形态的碳过滤器(carbon filter)72。即，在高效微粒空气过滤器71的外周面外插有碳过滤器72。它们可分离地紧固于彼此，因此可以仅更换需要更换的部分。分离它们的方式可以采用使两个过滤器以附图中的向上下方向进行相对移动而分离的方式，或者采用如系腰带的方式那样在圆筒形的高效微粒空气过滤器的外周面系上皮带形态的碳过滤器的方式。
集尘过滤器70可以在分离后部壳体22之后通过因分离后部壳体而形成的开口取出。即，集尘过滤器能够沿从后向前的方向插入安装，而且能够沿从前向后的方向分离。
构成集尘过滤器70的外侧的碳过滤器72是收容有颗粒状活性炭的结构，为了防止活性炭洒落而收容于筛网(sieve)形态的壳内。筛网形态的壳不仅可以防止活性炭洒出，而且还发挥过滤较大颗粒的灰尘的作用。活性炭还发挥吸附空气中的有害气体的作用。尤其是，活性炭可以通过吸附氨或乙酸(acetic acid)而使乙醛在以下说明的光催化剂过滤器中优先被分解，所述乙醛在对光催化剂反应的竞争中比这些有害气体反应地较慢。
高效微粒空气过滤器71是用于过滤微小灰尘(又叫雾霾)的过滤器，从流入内部壳体的空气中过滤微小灰尘。这样，本发明通过高效微粒空气过滤器首先过滤微小灰尘，从而可以防止灰尘凝聚到位于集尘过滤器的后方的风扇60或光催化剂过滤器80以及光源50、51的现象。
在内部壳体30中，在收容所述集尘过滤器的收容部31的上部形成有风扇设置部32。设置于风扇设置部32的风扇60生成朝上方流动的空气流动。随着风扇60的旋转，在集尘过滤器70的内部形成向上的负压，据此，位于集尘过滤器的外部的空气向压力相对较低的集尘过滤器的内部空间移动之后，被风扇加压而上升。根据本发明，由于在与空气的流动相抵抗的过滤器的后方配置了风扇，所以通过风扇的工作，在集尘过滤器内部空间与外部空间之间产生压力差，而且诱导基于这种压力差的空气流动，从而提高了空气通过过滤器的效率。
在风扇设置部32的上部配置有UV LED基板50的设置部33，在沿上方而与设置部33相隔预定距离的位置形成有用于设置光催化剂过滤器80的光催化剂过滤器设置部34。
设置于设置部33的UV LED基板50是细长的平板形状，在上表面封装有UV LED51。基板的数量可以对应空气净化器的大小并按照所需UV LED的数量构成为多个，在图3与图4中示出使用四个基板的空气净化器，在图5及图6中显示使用两个基板的空气净化器。另一方面，虽然未图示，但优选地，UV LED基板50的下部形成为具有向下凸出的剖面的、流线型的空气诱导形态，从而防止空气阻力因基板的平坦形状而升高。
从UV LED照射的紫外线具有大致120度的发散角，并向光催化剂过滤器80照射。光催化剂过滤器80是在支撑体上固定有光催化剂物质的结构，在本发明中作为光催化剂物质使用了二氧化钛。
对根据紫外线波长的光催化剂过滤器的紫外线吸收率而言，针对波长在270nm附近的紫外线的吸收得最佳，而且越倾向400nm吸收率成直线地下降。因此，表面上看使用具有270nm峰值波长的UV LED似乎有利。但是，在实际使用UV LED时，可以确认光催化剂的激活实现地最佳的UV LED是具有365nm的峰值波长的UV LED。可以确认其原因在于UV LED的发光效率，即，UV LED的峰值波长越小，元件的发光量越急剧地下降，因此可以确认实际上在使用具有365nm的峰值波长的UV LED时光催化剂的反应最佳。
换句话说，对具有270nm附近的峰值波长的UV LED而言，由于其紫外线的强度本身较弱，所以远不及光催化剂过滤器表面所要求的合理紫外线的强度，因此光催化剂的反应反而不活跃。考虑到这些情况，为提高紫外线的强度，也可以考虑使用较多数量的UV LED，但由于这样会阻碍空气的流动，所以基板大小的增加也受限，而且随着UV LED的增加，制造成本与耗电会急剧增加。
考虑这些进行实验的结果，可以确认如果使用具有340nm以下的峰值波长的UVLED，则基于光催化剂过滤器的除臭效率会急剧下降。
另外，在使用具有380nm以上峰值波长的UV LED时，光催化剂的紫外线吸收率本身下降地较明显，所以与现有的灯形状的黑光灯(Black Light)之间的差异会消失，因此使用UV LED没有多大意义。
通过实验结果可以确认，只有使用峰值波长在360nm以上且370nm以下的UV LED才最能提高基于光催化剂过滤器的除臭性能。
光催化剂过滤器是在与蜂窝形状类似地形成有正六边形剖面或者正方形剖面的空气流动通道的多个单元彼此相邻的支撑体上涂覆有光催化剂物质的结构，空气流动通道的入口如图3所示地配置于上下方向，即朝向紫外线光源的方向。如果按照这种形态制造光催化剂过滤器，则紫外线不仅会照射到光催化剂过滤器的外部表面，甚至还会照射到空气流动通道的内表面，因此能够更多地提高光催化剂的激活反应。
UV LED 51与面对UV LED 51的光催化剂过滤器80的前面(front face)之间的距离，根据基于UV LED基板与光催化剂过滤器之间的距离的空气流动特性的变化以及到达光催化剂的紫外线的面积与强度而变得不同。通过实验结果可以确认，在UV LED与光催化剂过滤器的前面之间的距离缩小到2.5cm以下或增加到4cm以上时，除臭效率急剧下降。
如果两者之间的距离过近在2.5cm以下，则会成为如下的状态：光催化剂过滤器的面积中紫外线照射到的光催化剂过滤器的面积缩小，与其相反，光催化剂过滤器的每单位面积的紫外线强度增强，而即便如此，光催化剂激活效率还是不会再增加。同时，在UV LED基板与光催化剂过滤器过度靠近时，在紫外线主要照射的光催化剂过滤器的中间区域空气流动不佳，导致实际与激活最佳的区域接触的空气的量会变得更少，因此反而使基于光催化剂过滤器的除臭效率下降。另外，如果两者之间的距离过远在4cm以上，则光催化剂过滤器每单位面积的紫外线强度下降，导致光催化剂激活水平下降。
另一方面，还需要考虑空气的流动方向。根据本发明，空气的流动方向与从紫外线光源的UV LED朝向光催化剂过滤器的方向相同。
这是基于实验结果来得到的，实验结果可以确认，使空气沿着与从紫外线光源朝向光催化剂过滤器的方向相同的方向流动，其净化效率更优于使空气沿着与其相反的方向流动。
光催化剂过滤器具有空气必须通过多个空气流动通道的结构，因此在通过光催化剂过滤器的同时，因流动阻力，会导致空气压力下降。另一方面，光催化剂物质的表面与空气的接触越多，光催化剂的反应越活跃。因此，在通过光催化剂过滤器的同时产生压降之前使空气与光催化剂物质接触并分解空气中的有害气体，这种方式下的分解效率比在空气通过光催化剂过滤器而压力下降之后使空气与光催化剂物质接触并分解空气中的有害气体时的分解效率更高。因此，在本发明中，通过构成为使空气从紫外线光源沿朝向光催化剂过滤器的方向流动，进一步提高了基于光催化剂过滤器的空气净化效率。
接着，如图所示，内部壳体的光催化剂设置部34的下端部构成为台阶的形状。因此，可以以从内部壳体的上部放下光催化剂过滤器80的方式设置光催化剂过滤器80。
另一方面，外部壳体的上表面壳体40以可拆装的方式设置于机身壳体20的上表面，更严格地说是以可拆装的方式设置于前部壳体21的上表面。因此，如果分离出上表面壳体40，则在机身壳体20的上部形成开口，通过这样的开口可以插拔如上所述的光催化剂过滤器。
在内部壳体的上端与外部壳体的上端之间存在些许空间，如图所示，在这样的空间内，空气向上方流动。这样的空气流动将存在于外部壳体与内部壳体之间的空间的空气也一并吸引至上方。
在本发明中，并没有将测量空气的污染程度的传感器90配置在外部壳体的外部，而是配置在外部壳体与内部壳体之间的空间。在图示的实施例中，将灰尘传感器91与气体传感器92配置在内部壳体30的外表面，但也可以将它们设置在外部壳体的内表面。只是，为了便于布线，将它们设置在前部壳体的内表面，更为优选地，设置在内部壳体的外表面为佳。
外部壳体与内部壳体之间的空间由与未经过过滤器的外部空气具有相同污染程度的空气填充，而且虽然比通过内部壳体的空气沉稳但是具有如上所述地通过吸入口进入且从排气口排出的预定的流动，从而与外部空气相同的污染程度的空气会持续地流动，且该空气存在于以预定程度隔离的空间内，因此如果测量这种空间内存在的空气，则能够更准确地测量空气的污染程度。
根据本发明，空气净化器的电气电子部件也配置得非常合理。本发明的底部壳体10包括上表面构件11与下表面构件12，它们以预定间距相隔而设置。因此，在它们之间配备有些许的空间，其中设置有用于控制空气净化器的工作的控制PCB 14。即，控制PCB 14设置于空气净化器的底部，而且被埋设在上表面构件与下表面构件之间的空间，从而即使为了空气净化器的维护而拆装后部壳体22，控制PCB 14也不会露出。在控制PCB的后方设置有连接器15，从而与外部电源连接。
通过连接器接收的电力被传递至设置于内部壳体的风扇60、UV LED基板50以及传感器90。另外，电源连接到设置于前部壳体21的显示部211、212、213部分以及设置于上表面壳体40的操作部41、42、43。
在形成于前部壳体21的内侧的紧固部211设置有显示PCB 212，在与显示PCB 212相邻的前部壳体部分形成有光学部件(optical part)213，从而以设置于显示PCB的发光二极管的开启与关闭以及颜色、闪烁等方式而向外部显示空气净化器的工作。
另一方面，作为靠近所述显示部的位置，在形成于上表面壳体40的下表面的紧固部41设置有操作PCB 42，在上表面壳体40的前部形成有按钮43。
因此，由两个PCB 212、42连接的电源线可以沿着前部壳体的内表面一同被布线。
图7是显示图3所图示的空气净化器的另一实施例的侧面剖面图。相比于图3所图示的空气净化器，图7所图示的空气净化器的区别点在于，在内部壳体30中风扇设置部32位于比UV LED基板设置部33以及光催化剂过滤器设置部34的更上方，除此之外其他部分均相同。以下，对具有上述区别点的部分进行说明，但为了避免重复说明，省略针对相同部分的说明。
即，参照图7，在内部壳体30，在收容所述集尘过滤器的收容部31的上部配置有UVLED基板50的设置部33，在从设置部33的上方相隔预定间距的位置形成有供光催化剂过滤器80设置的光催化剂过滤器设置部34。设置于设置部33的UV LED基板50是细长的平板形状，而且在上表面封装有UV LED 51。基板的数量可以与空气净化器的大小相对应地按照所需UV LED的数量而构成为多个。
在UV LED基板50的设置部33的上部形成有风扇设置部32。设置于风扇设置部32的风扇60生成向上方流动的空气流动。随着风扇60的旋转，在集尘过滤器70的内部形成向上的负压，据此，位于集尘过滤器的外部的空气向压力相对较低的集尘过滤器的内部空间移动之后，被风扇加压而上升。根据本发明，由于在与空气的流动相抵抗的过滤器的后方配置了风扇，所以通过风扇的工作，在集尘过滤器内部空间与外部空间之间产生压力差，而且诱导基于这种压力差的空气流动，从而提高了空气通过过滤器的效率。
如此因压力差而产生的空气的流动通过位于风扇60的下部的光催化剂过滤器而被净化，并经过风扇且通过排气口45向外部排出。
在将这种结构与图3的结构进行对比时，空气流动的方向相同，因此在空气净化效率上没有特殊的差异，反而由于UV LED 51配置得更深，所以更能缩小紫外线通过排气口45向外部露出的危险。另外，这样的结构在为了清扫或分离光催化剂过滤器等而想接近光催化剂过滤器时，在将后部壳体22分离之后能够通过因此而形成的开口较容易接近光催化剂过滤器。
图8是根据本发明的空气净化器的又一实施例的立体图，图9是图8的空气净化器的侧面剖面图，并且，图10与图11是图9的空气净化器的前部以及后部立体图。
首先，参照图8说明根据本发明的另一实施例的空气净化器的外部形状与结构。空气净化器包括具有大致为圆筒形结构的外部壳体120、140以及起到支撑外部壳体120、140的桥梁作用的基座壳体110。基座壳体110形成为支撑外部壳体120、140的下表面的中央部分的形状，因此外部壳体的下端面露出于空气中。外部壳体120、140包括规定空气净化器的上端面的上表面壳体140与规定空气净化器的机身的机身壳体120。
上表面壳体140朝上方形成有排气口145。由于排气口呈格栅(grate)形态，因此外部的异物不会进入到内部。在上表面壳体的前部形成有按钮143。因此，可以根据用户向下按压位于上表面的按钮的动作而控制空气净化器的工作。按钮可以是物理按钮或触控按钮。如果将按钮设置于上部，则即使因用户按下按钮而对空气净化器施力，也可以防止空气净化器移动。如果将按钮设置在空气净化器的前部表面，则每当按下按钮时都会存在空气净化器被推向后方的问题，但如果将按钮设置在上部表面，则没有发生这种事情的忧虑。
其次，提供有关空气净化器的工作的信息的光学部件1213形成于机身壳体120的前面。光学部件的可视性在前面比在上表面好。机身壳体120划分为构成空气净化器的机身的侧面的侧面壳体121与构成空气净化器机身的下端面的下部壳体123。如图所示，侧面壳体121在上方紧固于上表面壳体140，在下方紧固于下部壳体123。下部壳体123在下方紧固于基座壳体110。如同将在下文中进行的说明，上表面壳体140以可拆装的方式紧固于侧面壳体121。
虽然未在图8中图示，参照图10与图11，吸入口1231形成于构成外部壳体的底部的下部壳体123。因此，根据本发明的空气净化器结构，空气从下端面的吸入口1231吸入而向上流动，并在排气口145向上排出。
在本发明中，通过使排气口向上，从而使净化的空气流动不再使下沉于室内地面的灰尘飘起。另外，在将净化的空气向侧面排出时，直接被这种风吹的人可能会感觉到不适，考虑到这一点，将排气口朝向上方为佳。
如果如此朝上方构成排气口，使空气净化器内的空气流动整体上从下方朝向上方对缩小空气的流动损失有利。但是，以往的空气净化器是大部分机身与地面(floor)接触的结构，吸入口通常形成于空气净化器的侧面，因此在直接应用这种以往的结构时，空气净化器内的空气流动增加，导致流动损失变得很大。
据此，本发明通过基座壳体110以从地面(floor)相隔的状态支撑外部壳体120、140的下端面，在外部壳体120、140的底面配置空气吸入口1231，从而实现了使空气净化器内的空气全部从下方流向上方。这不仅使空气的流动顺畅，而且还具有进一步提高以下将要说明的基于光催化剂过滤器的光催化剂反应效率的效果。
接着，参照图9及图11说明根据本发明的空气净化器的内部结构。在外部壳体120、140的内部空间设置有用于收容光催化剂过滤器180与UV LED基板150以及风扇160的内部壳体130。即，内部壳体发挥作为设置有空气净化器的内部构成的壳体的作用。
在侧面壳体121的下部内表面向内突出形成有设置部125。内部壳体设置于这样的设置部上。内部壳体包括设置有风扇160的风扇壳体132与设置有光催化剂过滤器以及UVLED基板的光催化剂用壳体133，如图所示，在设置部125上配置有风扇壳体132，在风扇壳体上配置有光催化剂用壳体。因此，在内部壳体从底部按照风扇160、UV LED 150以及光催化剂过滤器180的顺序设置有各构成要素。
设置于风扇壳体132的风扇160生成向上方流动的空气的流动。因此，空气净化器外部的空气通过形成于壳体120、130、140的底面的吸入口1231流入后被风扇加压而向上方流动。
在风扇设置部132的上部配置有UV LED基板150的设置部1331，在从设置部1331的上方相隔预定间距的位置形成有用于设置光催化剂过滤器180的光催化剂过滤器设置部1332。
设置于设置部1331的UV LED基板150是细长的平板形状，在上表面贴装有UV LED151。基板的数量可以与空气净化器的大小对应地、根据所需UV LED的数量而构成为多个，在该实施例中示出使用两个基板的空气净化器。
关于UV LED的照射角与波长、光催化剂过滤器的形状与排向、UV LED与光催化剂过滤器之间的距离、紫外线的照射方向与空气的流动方向的关系等已经在前述的实施例中进行过说明，因此省略重复说明。
如图所示，内部壳体的光催化剂过滤器设置部1332的内侧面的形状对应于光催化剂过滤器的外侧面的形状，且在底部形成有凸起部。因此，可以以从内部壳体的上部放置光催化剂过滤器180的方式设置光催化剂过滤器180。
另一方面，外部壳体的上表面壳体140以可拆装的方式设置于机身壳体120的上表面。因此，如果分离出上表面壳体140，则在机身壳体120的上部形成开口，通过这样的开口可以插拔以上所述的光催化剂过滤器。
在内置有净化空气的各种组件的壳体120、130、140的下端设置有使壳体的下端面维持从空气净化器的设置面(floor)相隔的状态的基座壳体110。
基座壳体110包括连接于下部壳体123的中央部的颈部构件111与形成于颈部构件的下端的下表面构件112。颈部构件111构成从连接于下部壳体的上端朝向下方而逐渐流线型变宽的形状，引导流向形成于下部壳体123的吸入口1231的空气的流动。吸入口1231形成于下部壳体123的中央部周围部分，发挥注入空气的通道的作用。
另一方面，在本发明中，基座壳体110固定于机身壳体120的底部中央部而支撑机身壳体，然而从机身壳体的角度看，所有机身壳体的负载只能集中于下部壳体123的中央部。因此，下部壳体123必须具备能够承受这些负载的程度的强度。但是，如前所述，在下部壳体123必须形成有吸入口1231，因此其强度反而只能变弱。
由此，在本发明的实施例中，形成从下部壳体123的中央部朝向外周面而以辐射状伸展的多个肋部1232，从而进一步加强了下部壳体的强度。另外，在这些肋部1232之间，重新相互连接有弧形的格栅1233，从而再一次加强了肋部的强度。因此，格栅1233不仅发挥以使异物无法通过空气净化器内部的方式进行封堵的作用，同时还发挥加强下部壳体123的强度的作用。
根据本发明的实施例，空气净化器的电气电子部件也配置得非常合理。基座壳体110不仅发挥支撑壳体120、130、140的作用，其内部空间也会被应用。在构成基座壳体110的颈部构件111与下表面构件112之间的空间设置有控制用于空气净化器的各构成要素的工作的PCB 113。另外，在该控制PCB 113的后侧端部设置有用于连接外部电源的连接器114。
通过连接器接收的电力被传递至设置于内部壳体的风扇160、UV LED基板150。另外，电源连接于设置于侧面壳体121的前方的显示部211、212、213部分以及设置于上表面壳体140的操作部141、142、143。这些布线通过彼此连通的颈部构件111与下部壳体123的连接部分而延伸至壳体内部。
在形成于侧面壳体121的内侧的紧固部1211设置有显示PCB 1212，在与显示PCB1212相邻的前部壳体部分形成有光学部件(optical part)213，因此以设置于显示PCB的发光二极管的开关以及颜色、闪烁等方式向外部显示空气净化器的工作。
另一方面，作为靠近所述显示部的位置，在形成于上表面壳体140的下表面的紧固部141设置有操作PCB 142，在上表面壳体140的前部形成有按钮143。
因此，由两个PCB 1212、142连接的电源线可以沿着侧面壳体的内表面一同布线。
另一方面，在本发明中提供了相对于图3所图示的空气净化器而调换风扇与光催化剂模块(光催化剂过滤器以及紫外线光源)的位置的例(参照图7)，但这样的变形不仅适用于图3所图示的空气净化器，而且还可以适用于图5所图示的空气净化器或者图9所图示的空气净化器。
以上，参照附图说明了本发明，但本发明并不局限于本说明书公开的实施例与附图，在本发明的技术思想范围内，本领域技术人员很容易实施各种变形。同时，即使在上文中说明本发明的实施例的过程中没有明确地记载并说明根据本发明的构成的作用效果，也应该理所当然地认可根据相关构成可以预测的效果。

Claims (30)

1.一种空气净化器，其中，包括：
外部壳体(10、20、40)，形成有吸入口(215、221、222)与排气口(45)；
内部壳体(30)，配置于所述外部壳体的内部，相对于所述外部壳体相隔形成；
风扇(60)，设置于所述内部壳体，强行将空气向所述排气口方向排出；
光催化剂过滤器(80)，设置于所述内部壳体，配置于风扇(60)的排气方向或者与排气方向相反的方向；以及
紫外线光源，与所述光催化剂过滤器(80)相比，配置于由所述风扇(60)产生的空气流动方向的上游，并向光催化剂过滤器照射紫外线；以及
集尘过滤器(70)，与所述风扇、所述光催化剂过滤器以及所述紫外线光源相比，配置于空气流动方向的上游，且设置于所述内部壳体。
2.根据权利要求1所述的空气净化器，其中，
在所述内部壳体的外表面或外部壳体的内表面设置有用于测量空气质量的传感器(90)，从而测量内部壳体与外部壳体之间的空气质量。
3.根据权利要求2所述的空气净化器，其中，
所述传感器设置于外部壳体的吸入口与排气口之间，从而测量通过吸入口进入并通过外部壳体与内部壳体之间的空间而向排气口排出的空气的质量。
4.根据权利要求1所述的空气净化器，其中，
所述光催化剂过滤器是在形成有空气流动通道的多个单元彼此邻接的支撑体上涂覆有光催化剂物质的形状，所述空气流动通道的入口是朝向紫外线光源配置的形态。
5.根据权利要求1所述的空气净化器，其中，
所述风扇(60)的排气方向是上方，
所述光催化剂过滤器在内部壳体的上部以放置于内部壳体上的形式插入固定于内部壳体。
6.根据权利要求5所述的空气净化器，其中，
所述外部壳体包括上表面壳体(40)，所述上表面壳体(40)包含形成有所述排气口(45)的上表面，所述上表面壳体以能够拆装的方式设置，
通过分离上表面壳体而形成的开口部，能够插入及拔出所述光催化剂过滤器。
7.根据权利要求1所述的空气净化器，其中，
所述紫外线光源是具有360～370nm的峰值波长的UV LED(51)。
8.根据权利要求7所述的空气净化器，其中，
所述UV LED(51)设置于两端通过内部壳体而被支撑的细而长的一个以上的UV LED基板(50)。
9.根据权利要求7所述的空气净化器，其中，
所述UV LED(51)与光催化剂过滤器(80)的表面之间的距离是25～40mm。
10.根据权利要求1所述的空气净化器，其中，
所述集尘过滤器(70)包括具有桶状外周面的高效微粒空气过滤器(71)。
11.根据权利要求10所述的空气净化器，其中，
在所述高效微粒空气过滤器(71)的外周面外插有碳过滤器(72)，所述碳过滤器(72)与高效微粒空气过滤器的形状相对应，但具有比高效微粒空气过滤器大的桶状外周面。
12.根据权利要求1所述的空气净化器，其中，
所述集尘过滤器构成为在外周面配置有过滤元件的桶状，
所述外部壳体的排气口(45)形成于上端，所述外部壳体的吸入口(215、221、222)形成于侧面下部，
所述集尘过滤器的下端面紧贴于外部壳体的底部，上端面紧贴内部壳体的风扇设置部(32)的下端面并沿水平方向插入。
13.根据权利要求12所述的空气净化器，其中，
所述外部壳体的底部由包括相隔预定间距的上表面构件(11)与下表面构件(12)的底部壳体(10)构成，而所述集尘过滤器的下端面紧贴于所述上表面构件(11)的上表面，
控制PCB(15)设置于所述上表面构件与下表面构件之间的空间，所述控制PCB(15)控制空气净化器的工作，且设置有用于连接外部电源的连接器(15)。
14.根据权利要求12所述的空气净化器，其中，
包括所述外部壳体的侧面的机身壳体(20)包括前部壳体(21)与后部壳体(22)，
所述后部壳体以能够拆装的方式设置，
通过分离后部壳体而配备的开口部，能够插入以及拔出所述集尘过滤器。
15.根据权利要求14所述的空气净化器，其中，
在所述前部壳体(21)设置有显示空气净化器的工作状态的显示部(211、212、213)。
16.根据权利要求1所述的空气净化器，其中，
所述外部壳体包括包含其上表面的上表面壳体(40)，在所述上表面壳体(40)设置有操作部(41、42、43)。
17.一种空气净化器，其中，包括：
壳体(120、130、140)，形成有吸入口(1231)与排气口(145)；
风扇(160)，设置于所述壳体，强行将空气向所述排气口方向排出；
光催化剂过滤器(180)，设置于所述壳体，配置于风扇(160)的排气方向或排气方向的相反方向；
光源，与所述光催化剂过滤器(180)相比，配置于由所述风扇(160)产生的空气流动方向的上游，并向光催化剂过滤器照射光；以及
基座壳体(110)，设置于所述壳体的下端，支撑所述壳体的下表面，以使其与地面相隔。
18.根据权利要求17所述的空气净化器，其中，
所述光催化剂过滤器是在形成有空气流动通道的多个单元彼此邻接的支撑体上涂覆有光催化剂物质的形态，所述空气流动通道的入口是朝向紫外线光源配置的形态。
19.根据权利要求17所述的空气净化器，其中，
所述壳体(120、130、140)包括：
外部壳体(120、140)，在底部部分设置有所述吸入口(1231)，在上表面设置有所述排气口(145)；以及
内部壳体(130)，设置有所述风扇(160)、光源以及光催化剂过滤器(180)。
20.根据权利要求19所述的空气净化器，其中，
所述风扇(160)的排气方向是上方，
所述光催化剂过滤器以放置于内部壳体的上部的形式插入固定于内部壳体。
21.根据权利要求20所述的空气净化器，其中，
所述外部壳体包括具备形成有所述排气口(145)的上表面的上表面壳体(140)，所述上表面壳体以可拆装的方式设置，
通过分离上表面壳体而配备的开口部，能够插入以及拔出所述光催化剂过滤器。
22.根据权利要求17所述的空气净化器，其中，
所述光源是具有360～370nm的峰值波长的UV LED(151)。
23.根据权利要求22所述的空气净化器，其中，
所述UV LED(151)设置于两端通过壳体而被支撑的细而长的一个以上的UV LED基板(150)。
24.根据权利要求17所述的空气净化器，其中，
所述基座壳体(110)包括：颈部构件(111)，连接于所述壳体的下端中央，并且具有沿朝向下部的方向逐渐变宽的形态；以及下表面构件(112)，形成于所述颈部构件的下端，
所述颈部构件(111)的上端与壳体的内部空间连通，
控制PCB(113)设置于所述颈部构件与下表面构件之间的空间，所述控制PCB(113)控制空气净化器的工作，且设置有用于连接外部电源的连接器(114)。
25.根据权利要求24所述的空气净化器，其中，
所述壳体包括具备其侧面的侧面壳体(121)，
在所述侧面壳体(121)设置有用于显示空气净化器的工作状态的显示部(1211、1212、1213)。
26.根据权利要求17所述的空气净化器，其中，
所述基座壳体(110)包括颈部构件(111)，所述颈部构件(111)连接于所述壳体的下端中央，并且具有沿朝向下部的方向逐渐变宽的形态，
所述壳体包括构成其下部的下部壳体(123)，
所述颈部构件(111)的上端与所述下部壳体(123)的中央部被固定，而且在所述下部壳体(123)的中央部外侧周围部分形成有吸入口(1231)。
27.根据权利要求26所述的空气净化器，其中，
所述下部壳体(123)包括：多个肋部(1232)，从中央部朝向外周面而以辐射状伸展；格栅(1233)，形成于所述多个肋部之间。
28.根据权利要求17所述的空气净化器，其中，
所述壳体(120、130、140)包括：
外部壳体(120、140)，设置有所述吸入口(1231)与排气口(145)；以及
内部壳体(130)，设置有所述风扇(160)、光源以及光催化剂过滤器(180)，
所述外部壳体(120、140)包括包含其侧面的侧面壳体(121)，在所述侧面壳体(121)的下端内侧周围，所述内部壳体的设置部(125)向内突出。
29.根据权利要求28所述的空气净化器，其中，
所述内部壳体包括：
风扇壳体(132)，设置有所述风扇(160)；
光催化剂用壳体(133)，设置有所述光催化剂过滤器(180)与光源，
所述风扇壳体配置于所述设置部的上部，所述光催化剂用壳体配置于所述风扇壳体的上部。
30.根据权利要求17所述的空气净化器，其中，
所述壳体包括包含其上表面的上表面壳体(140)，在所述上表面壳体(140)设置有操作部(141、142、143)。
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