CN108367222A - 空气净化装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及空气净化装置。壳体具有形成在其一侧的入口和形成在其相反侧的出口，受污染空气从室内空间经由入口被引入，经净化空气经由出口被排出至外部。第一开闭构件打开及关闭入口。第二开闭构件打开及关闭出口。第一过滤器单元在壳体中从受污染空气收集并分离异物，并且设成使得：在第一过滤器单元的外周部分通过壳体的内周部分密封使得空气不能穿行其间的状态下，其相反两个端部部分分别朝向入口和出口指向。循环管具有设置在入口处以与壳体连通的第一端部部分和设置在出口处以与壳体连通的第二端部部分。第三开闭构件打开及关闭循环管。循环管内安装有第一加热器以加热循环管中的空气。循环管内安装有鼓风机以将循环管中的空气输送到壳体中。

Description

空气净化装置
技术领域
本发明涉及空气净化装置，该空气净化装置构造成与管道连通以收集受污染的空气中的异物并且接着排出经净化的空气。
背景技术
通常，在家庭或商业场所中基本上提供有用于强制地抽吸受污染的室内空气以将受污染的室内空气排出至外部的空气调节系统。具体地，空气调节系统通过安装在厨房桌台上方的罩或安装在天花板或墙壁上的抽吸风扇来抽吸受污染的室内空气，并且接着将所抽吸的受污染的空气经由管道而排出至外部。
同时，在管道中安装有空气净化装置以去除包含在所抽吸的受污染的空气中的异物，在该空气净化装置中依次设置有多个板型过滤器，比如预过滤器、碳过滤器、HEPA过滤器(高效微粒空气过滤器)等。
然而，基于上述各种过滤器中的每一者的构型，安装在常规管道中的过滤器型空气净化装置倾向于着重对包含在受污染的空气中的灰尘等进行过滤。因此，基于过滤器型空气净化装置，似乎不会对包含在受污染的空气中的烟粒、气味、细菌等进行净化。此外，由于过滤器型空气净化装置的过滤器必须进行清洁及更换，因此维护成本高，并且当清洁状态不佳时，空气净化效率急剧下降。
发明内容
【技术问题】
本发明旨在提供一种空气净化装置，该空气净化装置构造成：不仅对包含异物比如烟粒等的受污染的空气进行净化，而且还使空气净化效率提高。
【技术解决方案】
本发明的一个方面提供了一种空气净化装置，该空气净化装置包括壳体、第一开闭构件和第二开闭构件、第一过滤器单元、循环管，第三开闭构件、第一加热器和鼓风机。壳体具有内部空间、形成在壳体的一侧的入口和形成在壳体的相反侧的出口，受污染的空气从室内空间经由入口而被引入，经净化的空气经由出口而被排出至外部。第一开闭构件打开及关闭入口。第二开闭构件打开及关闭出口。第一过滤器单元在壳体中从受污染的空气收集并分离异物，并且第一过滤器单元设置成使得：在第一过滤器单元的外周部分通过壳体的内周部分密闭地密封的状态下，第一过滤器单元的两个端部部分各自面向入口和出口。循环管具有设置在入口处用以与壳体连通的第一端部部分和设置在出口处用以与壳体连通的第二端部部分。第三开闭构件打开及关闭循环管。第一加热器安装在循环管的内部以对循环管中的空气进行加热。鼓风机安装在循环管的内部以将循环管中的空气输送到壳体中。
【有益效果】
根据本发明，由于受污染的空气在循环管中被加热并且经加热的空气循环穿过第一过滤器单元从而被净化，因此除了包含在受污染的空气中的灰尘之外，异物比如烟粒等也可以被去除，并且受污染的空气中的气味也可以被去除。此外，由于经加热的空气经循环从而被供应至第一过滤器单元的整个区域，因此被收集在第一过滤器单元中的异物可以被均匀地去除，并且因而可以提高空气净化效率且可以减少因频繁地更换第一过滤器单元而引起的不便。
另外，根据本发明，当在循环管中设置有涂覆有降低异物的燃烧温度的催化剂的第二过滤器单元时，未完全燃烧的烟等可以被燃烧并去除。
附图说明
图1是图示了根据本发明的实施方式的空气净化装置被应用于第一管道和第二管道的示例的构型图。
图2是根据本发明的实施方式的空气净化装置的立体图。
图3是图2的横截面图。
图4是用于说明在循环管中对受污染的空气进行加热并且使经加热的空气循环穿过图3中的第一过滤器单元的过程的图。
图5是图示了在图2中还设置有第二过滤器单元的示例的横截面图。
图6是图示了在图2中还设置有根据一个示例的第二加热器的状态的横截面图。
图7是图示了在图2中还设置有根据另一示例的第二加热器的状态的横截面图。
具体实施方式
下面将参照附图对本发明进行详细的描述。这里，在说明书中对于相同的部件使用相同的附图标记，并且将省略可能不必要地使本发明的精神模糊的对于已知功能和构型的重复描述和详细描述。提供本发明的实施方式以向本领域技术人员更完整地描述本发明。因此，为了更清楚地描述，附图中的元件的形状、尺寸等可能被放大。
图1是图示了根据本发明的实施方式的空气净化装置被应用于第一管道和第二管道的示例的构型图。图2是根据本发明的实施方式的空气净化装置的立体图。图3是图2的横截面图。图4是用于说明在循环管中对受污染的空气进行加热并且使经加热的空气循环穿过图3中的第一过滤器单元的过程的图。
首先，如图1中所示，根据本发明的实施方式的空气净化装置100可以安装在第一管道10与第二管道20之间。通常，受污染的室内空气通过安装在家用厨房桌台或商用厨房桌台上方的罩30或者安装在天花板或墙壁上的通风装置而被抽吸，并且接着被排出。在这种情况下，抽吸力是由安装在第二管道20上的抽吸风扇40提供的，并且通过获得穿过第一管道10和第二管道20的移动路径，被抽吸的室内空气可以被排出至外部。
根据本发明的实施方式的空气净化装置100可以从经由第一管道10自室内空间引入的受污染的空气去除异物，并且接着将经净化的空气经由第二管道20而排出至外部。当然，空气净化装置100可以单独地安装以供使用，而不是安装在空气输送路径——比如第一管道10和第二管道20中的每一者的空气输送路径——上。
如图2至图4中所示，根据本发明的实施方式的空气净化装置100包括壳体110、第一开闭构件120和第二开闭构件130、第一过滤器单元140、循环管150、第三开闭构件153、第一加热器160和鼓风机170。
壳体110具有内部空间、形成在壳体110的一侧的入口111和形成在壳体110的相反侧的出口112，受污染的空气从室内空间经由入口11而被引入，经净化的空气经由出口112而被排出至外部。当壳体110安装在第一管道10与第二管道20之间时，入口111可以与第一管道10连通以引入受污染的空气。出口112可以与第二管道20连通以排出经净化的空气。出口112可以暴露于外部而不连接至第二管道20。
壳体110的中央部分可以形成为呈筒形形状。因此，壳体110形成为下述结构：在该结构中，具有预定尺寸的中空部沿纵向方向延伸。壳体110的两个端部部分的直径可以比中央部分的直径小，并且壳体110的两个端部部分可以呈延伸形状以各自连接至第一管道10和第二管道20。壳体110可以形成为呈具有多边形横截面而不是圆形横截面的形状。
第一开闭构件120打开及关闭入口111。第一开闭构件120打开入口111，使得受污染的空气被引入到壳体110中。当受污染的空气经由循环管150而在壳体110中循环并且被净化时，第一开闭构件120保持处于入口111被关闭的状态。第一开闭构件120可以借助于铰接轴以可旋转的方式联接在入口111附近并且可以由旋转致动器(未示出)操作以打开及关闭入口111。
第二开闭构件130打开及关闭出口112。当受污染的空气经由循环管150而在壳体110中循环并且被净化时，第二开闭构件130保持处于出口112被关闭的状态。第二开闭构件130可以打开出口112，使得经净化的空气被排出。第二开闭构件130可以借助于铰接轴以可旋转的方式联接在出口112附近并且可以由旋转致动器(未示出)操作以打开及关闭出口112。
第一过滤器单元140在壳体110中从受污染的空气收集并分离异物。第一过滤器单元140设置成使得：在第一过滤器单元140的外周部分通过壳体110的内周部分密闭地密封的状态下，第一过滤器单元140的两个端部部分各自面向入口111和出口112。
第一过滤器单元140可以形成为呈与壳体110的中央部分的形状相对应的形状。当壳体110的中央部分呈筒形形状时，第一过滤器单元140可以形成为呈柱形形状。第一过滤器单元140可以包括多个路径141，被引入到壳体110中的受污染的空气穿过所述多个路径141。这里，路径141设置成与第一过滤器单元140的纵向方向平行。路径141可以由分隔件142分隔开。
第一过滤器单元140可以由多孔材料形成以收集包含在受污染的空气中的颗粒。例如，第一过滤器单元140可以包括蜂窝陶瓷，该蜂窝陶瓷包括作为多孔陶瓷材料的碳化硅(SiC)、堇青石(codierite)和氧化铝中的至少一种材料。替代性地，第一过滤器单元140可以由陶瓷非织造织物过滤器形成，陶瓷非织造织物过滤器包括由上述材料制成的陶瓷纤维。
循环管150具有设置在入口111处用以与壳体110连通的第一端部部分151和设置在出口112处用以与壳体110连通的第二端部部分152。被引入到壳体110中的空气可以在壳体110和循环管150中循环。
第三开闭构件153打开及关闭循环管150。第三开闭构件153可以设置成打开及关闭循环管150的第二端部部分152。第三开闭构件153可以借助于铰接轴以可旋转的方式联接在循环管150的第二端部部分152的开口附近，并且可以由旋转致动器(未示出)操作以打开及关闭循环管150的第二端部部分152。
第一加热器160安装在循环管150的内部以对循环管150中的空气进行加热。第一加热器160可以包括使用电加热丝的加热器。第一加热器160可以构造成将循环管150中的空气加热至约550℃。由第一加热器160加热的空气可以通过将在下面描述的鼓风机170而被输送到壳体110中，并且在穿过第一过滤器单元140的同时对第一过滤器单元140进行加热。因此，收集在第一过滤器单元140中的异物比如烟粒等可以被燃烧并去除，并且受污染的空气中的气味也可以被去除。
鼓风机170安装在循环管150的内部以将循环管150中的空气输送到壳体110中。鼓风机170用于将循环管150中的由第一加热器160加热的空气输送到壳体110中，并且将壳体110中的空气抽吸到循环管150中。
因此，由第一加热器160加热的空气可以在壳体110和循环管150中循环。在该过程中，由于经加热的空气被循环从而被供应至第一过滤器单元140的整个区域，因此收集在第一过滤器单元140中的异物可以被均匀地去除并且第一过滤器单元140可以被处理为能够重复使用的，并且因而可以减少因频繁地更换第一过滤器单元140而引起的不便。鼓风机170被例示为设置在循环管150的第一端部部分151与第一加热器160之间，但是也可以设置在循环管150的第二端部部分152与第一加热器160之间。
鼓风机170可以将空气从循环管150的第一端部部分151抽吸到循环管150中，并且接着将空气经由循环管150的第二端部部分152输送到壳体110中。在第一开闭构件120关闭入口111的状态下，室内压力可能比壳体110中的在入口111处的压力低；但是在被引入到壳体110中的空气经由循环管150的第一端部部分151而被抽吸到循环管150中时，壳体110中的在入口111处的压力可能降低。
因此，通过减小室内压力与壳体110中的在入口111处的压力之间的差异，可以防止壳体110中的空气泄漏至室内空间。同时，当受污染的空气经由循环管150循环并且被净化时，鼓风机170可以操作成不定期地从循环管150的第二端部部分152抽吸空气并且经由循环管150的第一端部部分151输送空气，因而空气循环方向是可以反向的。
下面将对空气净化装置100的操作示例进行描述。
首先，在室内空间中相对较多地产生受污染的空气的日间，受污染的室内空气在如图3中所示的下述状态下通过图1中示出的抽吸风扇40经由入口111而被引入到壳体110中：即，壳体110的入口111通过第一开闭构件120而被打开、壳体110的出口112通过第二开闭构件130而被打开、并且循环管150通过第三开闭构件153而被关闭的状态。被引入到壳体110中的受污染的空气通过第一过滤器单元140而被过滤并且接着经由出口112而被排出。
相比之下，如图4中所示，在室内空间中相对较少地产生受污染的空气的夜间，壳体110的入口111通过第一开闭构件120而被关闭，壳体110的出口112通过第二开闭构件130而被关闭，并且循环管150通过第三开闭构件153而被打开。在这种状态下，壳体110中的空气通过鼓风机170经由循环管150的第一端部部分151而被抽吸到循环管150中，并且接着经由循环管150的第二端部部分152而被输送到壳体110中。在这种情况下，被引入到循环管150中的空气由第一加热器160而被加热，并且被输送到壳体110中。被输送到壳体110中的空气在穿过第一过滤器单元140的同时将第一过滤器单元140加热至高的温度。在这种情况下，在日间被收集在第一过滤器单元140中的异物比如烟粒等可以被燃烧并去除，并且受污染的空气中的气味也可以被去除。此外，壳体110中的空气也可以被处理从而再次被净化。
穿过第一过滤器单元140的空气可以在沿着上述移动路径循环的同时对第一过滤器单元140进行加热并使第一过滤器单元140中的异物燃烧，并且因而被处理从而被净化。当对壳体110中的空气的净化过程完成时，出口112通过第二开闭构件130而被打开，因而经净化的空气可以被排出至外部。
由于该空气净化装置100，因为受污染的空气在循环管150中被加热，并且通过使经加热的空气循环穿过第一过滤器单元140的方法而使经加热的空气被处理从而被净化，因此除了包含在受污染的空气中的灰尘之外，异物比如烟粒等可以被去除，并且受污染的空气中的气味也可以被去除。此外，由于经加热的空气被循环从而被供应至第一过滤器单元140的整个区域，收集在第一过滤器单元140中的异物可以被均匀地去除，因而可以提高空气净化效率并且可以减少因频繁地更换第一过滤器单元140而引起的不便。
如图5中所示，在循环管150中还可以设置有第二过滤器单元180。第二过滤器单元180在循环管150中从受污染的空气收集并分离异物。第二过滤器单元180可以包括与第一过滤器单元140中的蜂窝陶瓷相同的蜂窝陶瓷。第二过滤器单元180被例示为设置在循环管150的第二端部部分152与第一加热器160之间，但不限于此。
在第二过滤器单元180上可以涂覆有用于使所收集的异物的燃烧温度降低的催化剂。这里，催化剂可以用于使收集在第二过滤器单元180中的异物在约220℃燃烧。催化剂可以包括氧化催化剂等。氧化催化剂可以由金属氧化物比如铂(Pt)、钯(Pd)、铑(Rh)等形成。由于上述催化剂被涂覆在第二过滤器单元180上，因此即使在未完全燃烧的烟等被收集在第二过滤器单元180中的情况下，所收集的烟也可以被燃烧从而被去除。上述催化剂也可以涂覆在第一过滤器单元140上。
如图6中所示，在壳体110中还可以设置有第二加热器190。第二加热器190安装在壳体中以对第一过滤器单元140的两个端部部分进行加热。第二加热器190可以与第一过滤器单元140的两个端部部分相邻地设置。可以省去第二加热器190中的一个第二加热器。第二加热器190中的每个第二加热器均可以包括使用电加热丝的加热器或使用微波的加热器。
如图7中所示，作为另一示例，第二加热器190’可以形成为表面式加热模式。第二加热器190’安装在第一过滤器单元140的外周部分与壳体110的内周部分之间以对第一过滤器单元140的外周部分进行加热。当第一过滤器单元140形成为柱形形状时，第二加热器190’可以形成为以与第一过滤器单元140的曲率相同的曲率弯曲。因此，第二加热器190’可以与第一过滤器单元140成表面接触以对第一过滤器单元140均匀地加热。第二加热器190’可以被分成多个并且沿周向方向设置。同时，在壳体110中还可以安装有如图6中所示的第二加热器190以对第一过滤器单元140的至少一个端部部分进行加热。
尽管参照附图中示出的实施方式对本发明进行了描述，但是以上描述仅是示例性实施方式，并且本领域技术人员应当理解的是，根据以上描述可以作出各种改型及其他等同的实施方式。因此，本发明的范围应当由权利要求及其等同方案的范围来限定。

Claims (5)

1.一种空气净化装置，包括：
壳体，所述壳体具有内部空间、形成在所述壳体的一侧的入口和形成在所述壳体的相反侧的出口，受污染的空气从室内空间经由所述入口而被引入，经净化的空气经由所述出口而被排出至外部；
第一开闭构件，所述第一开闭构件构造成打开及关闭所述入口；
第二开闭构件，所述第二开闭构件构造成打开及关闭所述出口；
第一过滤器单元，所述第一过滤器单元构造成在所述壳体中从受污染的空气收集并分离异物，并且所述第一过滤器单元设置成使得：在所述第一过滤器单元的外周部分通过所述壳体的内周部分密闭地密封的状态下，所述第一过滤器单元的两个端部部分各自面向所述入口和所述出口；
循环管，所述循环管具有设置在所述入口处用以与所述壳体连通的第一端部部分和设置在所述出口处用以与所述壳体连通的第二端部部分；
第三开闭构件，所述第三开闭构件构造成打开及关闭所述循环管；
第一加热器，所述第一加热器安装在所述循环管的内部以对所述循环管中的空气进行加热；以及
鼓风机，所述鼓风机安装在所述循环管的内部以将所述循环管中的空气输送到所述壳体中。
2.根据权利要求1所述的空气净化装置，其中，所述鼓风机将空气从所述循环管的所述第一端部部分抽吸到所述循环管中，并且接着将空气经由所述循环管的所述第二端部部分输送到所述壳体中。
3.根据权利要求1所述的空气净化装置，还包括第二过滤器单元，所述第二过滤器单元构造成在所述循环管中从受污染的空气收集并分离异物，
其中，在所述第二过滤器单元上涂覆有用于使所收集的异物的燃烧温度降低的催化剂。
4.根据权利要求1所述的空气净化装置，还包括第二加热器，所述第二加热器安装在所述壳体中以对所述第一过滤器单元的所述两个端部部分中的至少一个端部部分进行加热。
5.根据权利要求1所述的空气净化装置，还包括具有表面式加热模式的第二加热器，所述第二加热器安装在所述第一过滤器单元的所述外周部分与所述壳体的所述内周部分之间以对所述第一过滤器单元的所述外周部分进行加热。
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