CN107166539B - 一种家用空气清新机 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种空气清新机，包括壳体、过滤器组件、抽风机、进风口和出风口。其中进风口分为多个前端开口和多个侧面开口，出风口位于壳体框架上端，与进风口垂直。采用四层滤网结构，其中的HEPA滤网为蜂窝状。通过以上结构可以实现加大空气的入量、提高过滤网的过滤效率，从而协同达到提高空气清新机的CARD值的作用。

Description

一种家用空气清新机
技术领域
本发明属于空气净化领域，具体地，涉及一种空气清新机。
背景技术
随之人们生活水平的不断提高，对于空气的要求也越来越高，然而，城市中的空气中PM2.5含量越来越高，而且由于装修房屋、更换家居用品的需求也越来越普遍，使得居住环境中的空气环境随之变差，因此，人们对于空气净化的需求也越来越旺盛。
考验空气清新机的性能的一个重要指标就是CARD值，影响CARD值的影响因素包括了滤网(尤其其中的HEPA滤网)的过滤效率和空气净化机的进风量。而实际上，HEPA滤网的效率越高，阻力越大，净化器的实际通风量就会减小。风量减小，单位时间的净化次数就会减少，CARD值就会降低。因此，必须协同考虑进风量和HEPA滤网的过滤效率才能综合提高净化器的CARD值。
CN203349436U公开了一种空气清新机，其中的进气口仅为侧面的一个开口，进气量会比较小，也容易受到摆放位置的影响。
CN202410407U公开了一种空气净化装置，其中采用了折叠结构的过滤网结构，可以方便将网上的灰尘去除。但实际上，HEPA滤网主要用于去除粒径较小的颗粒物，一般很少将HEPA滤网去除大颗粒物质。
CN203413726U公开一种等离子体空气清新机，其中光触媒滤网采用了铝芯蜂窝状二氧化钛光触媒网。但是其中对于如何提高HEPA滤网的过滤效率没有给出任何技术手段。
CN204107213U公开一种空气清新机，其中过滤网位于滤网架上。但是其中滤网没有很稳固的固定于滤网架，而且，其中的滤网和周边结构也没有形成密封，从而影响净化器通道的气密性。
现有的空气清新机入风量较小，滤网的过滤效率较低，而这些因素都会影响空气清新机的净化效率。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提供一种空气清新机，其中一方面通过增加空气清新机入风的风量，另一方面通过提高HEPA滤网的过滤效果，从而综合起来提高了空气清新机的净化效率。
一种家用空气清新机，包括壳体、过滤器组件、抽风机、进风口和出风口；过滤器组件包括四层滤网结构和过滤网固定框架，其中滤网结构分别为前置滤网、活性炭滤网、HEPA滤网、TiO2纳米光催化剂网；其特征在于，其进风口分为前端开口和侧面开口，其中前端开口为壳体前端板上长条形开口，所述长条形开口为多个平行开口；侧面开口位于壳体侧面上，也为多个长条形开口，与前端开口平行；出风口位于壳体后端盖上端，为多个平行的长条形开口；所述进风口和出风口的长度方向相互垂直；其中HEPA滤网具有蜂窝状结构，蜂窝孔径为1-100μm。
进一步优选地，HEPA滤网厚度为40-100mm，更优选50-90mm，最优选60mm。
进一步优选地，HEPA滤网的蜂窝孔径为1-50μm，更优选1-10μm，最优选2μm。
进一步优选地，HEPA滤网由光催化性能纳米粒子沉积在玻纤滤纸上形成蜂窝结构。
进一步优选地，光催化性能纳米粒子为ZnO纳米粒子、ZrO2纳米粒子，纳米粒子直径为10-100nm，优选50-90nm，更优选60nm。
本发明的HEPA滤网制备工艺如下：
将纳米粒子分散于氯仿有机溶剂中，加入硫醇，硫醇为C14H29SH、C16H33SH、C18H37SH，得到纳米粒子分散液；
将纳米粒子分散液滴至玻纤滤纸上；
氩气先经过三蒸水，再经倒置的漏斗吹到滴有纳米粒子分散液的玻纤滤纸上，至溶剂挥发完全，形成蜂窝状滤网材料。
进一步优选地，硫醇浓度为5-20g/L，优选10g/L。
HEPA滤网具有较强的净化能力，一般来说，HEPA滤网密度越大或者厚度越厚，对空气的净化能力越强。但是，实际上，滤网越厚或者密度越大，空气通过滤网的风阻就会越大，通过滤网的风量会减少，总体的净化效率不一定更高。因此，本申请设计了一种蜂窝状的HEPA滤网，进风流不是简单的朝一个方向通过滤网，而是可以通过多个方向通滤网，也即空气通过滤网的次数增加，有效过滤面积变大。另一方面，蜂窝层中单个的蜂窝壁上HEPA滤网较薄，风阻较小，因此可以增加滤网的厚度。总体而言，采用蜂窝状的HEPA滤网，减少风阻，加大了空气和滤网接触面积，提高了净化器的过滤效果。
综上所述，可以看出，本发明中采用多个气体入口，分别位于壳体的前端和侧面，可以加大空气的入量；气体出口的方向和入口方向垂直，增加气体涡流；采用蜂窝状的HEPA滤网，加大空气和滤网接触面积，提高滤网的过滤效率。本发明的HEPA滤网由光催化材料制成，其纳米结构也有益于空气净化效果。上述因素综合起来可以提高空气清新机的CARD值。
附图说明
附图1是本发明的空气清新机的整体结构示意图
附图2是本发明的HEPA滤网的制备装置
附图3是本发明的实施例1的滤网材料
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进行进一步说明。
实施例1
一种家用空气清新机，包括壳体、过滤器组件、抽风机、进风口和出风口；过滤器组件包括四层滤网结构和过滤网固定框架，其中滤网结构分别为前置滤网、活性炭滤网、HEPA滤网、TiO2纳米光催化剂网；其进风口分为前端开口1和侧面开口2，其中前端开口1为壳体前端板上长条形开口，所述长条形开口为多个平行开口；侧面开口2位于壳体侧面上，也为多个长条形开口，与前端开口平行；出风口3位于壳体后端盖上端，为多个平行的长条形开口；所述进风口1、2和出风口3的长度方向相互垂直；其中HEPA滤网具有蜂窝状结构，蜂窝孔径约为2μm。
HEPA滤网厚度为60mm，HEPA滤网由光催化性能纳米粒子沉积在玻纤滤纸上形成蜂窝结构，光催化性能纳米粒子为ZnO纳米粒子，纳米粒子直径为60nm。
本发明的HEPA滤网制备工艺如下：
将纳米粒子分散于氯仿有机溶剂中，加入硫醇，硫醇为C14H29SH，硫醇浓度为10g/L，得到纳米粒子分散液，纳米粒子浓度为30g/L；
将纳米粒子分散液滴至玻纤滤纸上；
氩气先经过三蒸水，再经倒置的漏斗吹到滴有纳米粒子分散液的玻纤滤纸上，至溶剂挥发完全，形成蜂窝状滤网材料。
实施例2
一种家用空气清新机，包括壳体、过滤器组件、抽风机、进风口和出风口；过滤器组件包括四层滤网结构和过滤网固定框架，其中滤网结构分别为前置滤网、活性炭滤网、HEPA滤网、TiO2纳米光催化剂网；其进风口分为前端开口1和侧面开口2，其中前端开口1为壳体前端板上长条形开口，所述长条形开口为多个平行开口；侧面开口2位于壳体侧面上，也为多个长条形开口，与前端开口平行；出风口3位于壳体后端盖上端，为多个平行的长条形开口；所述进风口1、2和出风口3的长度方向相互垂直；其中HEPA滤网具有蜂窝状结构，蜂窝孔径约为10μm。
HEPA滤网厚度为40mm。HEPA滤网由光催化性能纳米粒子沉积在玻纤滤纸上形成蜂窝结构，光催化性能纳米粒子为ZrO2纳米粒子，纳米粒子直径为50nm。
本发明的HEPA滤网制备工艺如下：
将纳米粒子分散于氯仿有机溶剂中，加入硫醇，硫醇为C16H33SH、硫醇浓度为20g/L，得到纳米粒子分散液，纳米粒子浓度为50g/L；
将纳米粒子分散液滴至玻纤滤纸上；
氩气先经过三蒸水，再经倒置的漏斗吹到滴有纳米粒子分散液的玻纤滤纸上，至溶剂挥发完全，形成蜂窝状滤网材料。
实施例3
一种家用空气清新机，包括壳体、过滤器组件、抽风机、进风口和出风口；过滤器组件包括四层滤网结构和过滤网固定框架，其中滤网结构分别为前置滤网、活性炭滤网、HEPA滤网、TiO2纳米光催化剂网；其进风口分为前端开口1和侧面开口2，其中前端开口1为壳体前端板上长条形开口，所述长条形开口为多个平行开口；侧面开口2位于壳体侧面上，也为多个长条形开口，与前端开口平行；出风口3位于壳体后端盖上端，为多个平行的长条形开口；所述进风口1、2和出风口3的长度方向相互垂直；其中HEPA滤网具有蜂窝状结构，蜂窝孔径约为30μm。
HEPA滤网厚度为100mm，HEPA滤网由光催化性能纳米粒子沉积在玻纤滤纸上形成蜂窝结构，光催化性能纳米粒子为ZnO纳米粒子，纳米粒子直径为30nm。
本发明的HEPA滤网制备工艺如下：
将纳米粒子分散于氯仿有机溶剂中，加入硫醇，硫醇为C18H37SH，硫醇浓度为5g/L，得到纳米粒子分散液，纳米粒子浓度为20g/L；
将纳米粒子分散液滴至玻纤滤纸上；
氩气先经过三蒸水，再经倒置的漏斗吹到滴有纳米粒子分散液的玻纤滤纸上，至溶剂挥发完全，形成蜂窝状滤网材料。
对本发明实施例1-3的空气清新机进行测试，HEPA滤网级别均达到了H13。
通过上述结构HEPA滤网，相对于同样厚度的HEPA滤网，风阻减小，单位时间的净化空气量可以上升16.8％，且空气中PM2.5清除比率可以提高24.6％。
实施例1-3的CARD分别为450m3/h、550m3/h、490m3/h。
应当理解的是，在说明书和权利要求书中使用的术语或词语不应当理解为具有在字典中限定的含义，而应理解为在以下原则的基础上具有与其在本发明上下文中的含义一致的含义：术语的概念可以适当地由发明人为了对本发明的最佳说明而限定。
以上描述了本发明优选实施方式，然其并非用以限定本发明。本领域技术人员对在此公开的实施方案可进行并不偏离本发明范畴和精神的改进和变化。

Claims (2)

1.一种空气清新机中的HEPA滤网的制备方法，所述空气清新机包括壳体、过滤器组件、抽风机、进风口和出风口；过滤器组件包括四层滤网结构和过滤网固定框架，其中滤网结构分别为前置滤网、活性炭滤网、HEPA滤网、TiO2纳米光催化剂网；其进风口分为前端开口和侧面开口，其中前端开口为壳体前端板上长条形开口，所述长条形开口为多个平行开口；侧面开口位于壳体侧面上，也为多个长条形开口，与前端开口平行；出风口位于壳体后端盖上端，为多个平行的长条形开口；所述进风口和出风口的长度方向相互垂直；其中HEPA滤网具有蜂窝状结构，蜂窝孔径为1-100μm；
所述制备方法包括如下步骤：
将纳米粒子分散于氯仿有机溶剂中，加入硫醇，硫醇为C14H29SH、C16H33SH、C18H37SH，得到纳米粒子分散液；
将纳米粒子分散液滴至玻纤滤纸上；
氩气先经过三蒸水，再经倒置的漏斗吹到滴有纳米粒子分散液的玻纤滤纸上，至溶剂挥发完全，形成蜂窝状滤网材料。
2.根据权利要求1所述滤网的制备方法，其特征在于，硫醇浓度为5-20g/L。
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