CN109078419A - 空气净化器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及空气净化领域，公开了一种空气净化器，其内腔的底部形成有水槽，进风口与出风口之间形成有向下伸入水槽的间隔壁，使得进风口与水槽之间形成有进风通道，水槽与出风口之间形成有出风通道，间隔壁设有位于水槽的液面下方的射流缝，射流缝为从进风通道流向出风通道的渐缩流道。射流缝为渐缩流道设计，空气自进风通道流入该渐缩流道，流动路径的截面尺寸突然减小，气流第一次加速；在气体流过射流缝时，截面尺寸的进一步缩小，气流再次加速，气流被两次加速后，水气混合的充分程度亦随之提高，空气过滤净化效率提高。

Description

空气净化器

技术领域

本发明涉及空气净化领域，具体地，涉及一种采用无耗材空气过滤技术的空气净化器。

背景技术

目前，随着人们对于健康生活关注度的提高，室内空气污染和净化的问题越来越得到人们的重视。现有的空气净化器主要采用HEPA滤网拦截空气中的PM颗粒物、采用活性炭滤网吸附空气VOC气体的过滤形式。HEPA 滤网及活性炭滤网作为空气净化器的耗材部分，需要定期更换，对用户造成额外的开销。此外，被滤网截留的细菌、病毒等，以及被活性炭吸附的VOC 气体，如果不及时处理会重新释放，造成二次污染。

为解决上述问题，已知的一种无耗材空气净化器采用水过滤原理，仅使用自然界中最普通的水作为过滤介质，同样可以达到去除PM颗粒物和VOC 气体的目的，无需更换耗材，也无需担心滤网中截留的细菌、病毒和VOC 气体重新释放造成的二次污染，是一种环保的空气净化方式。

上述的水过滤空气净化器，从原理上分，包括喷淋式和通气入水式两种。例如申请公开号为CN105169849A的专利中公开的喷淋式水过滤空气净化器，其利用水泵将水泵送至雾化喷头以形成水膜或水帘，在空气穿过该水膜或水帘时，空气中的微尘被水珠捕获、包裹并沉降，达到空气净化的效果。又如授权公告号为CN204380447U的专利中公开的通气入水式空气净化器，如其说明书部分的附图1所示，空气自进气口31通入水箱1内，并进入水面以下，然后经过多级水洗过滤，自出气口41排出，达到空气净化的效果。

然而，在第一种喷淋式水过滤空气净化器的技术方案中，空气中的微尘与喷淋的水珠间相对流速较低，微尘特别是PM2.5颗粒在运动过程中容易绕开水珠而难以被水珠捕获，因此，这类空气净化器的净化PM2.5的效率较低。并且，由水至水膜或水帘，需要使用水泵增加水压，因而净化器本身的结构复杂，成本较高；在第二种方案中，通气入水时，空气以气泡的方式穿过水中，如果微尘被包裹于气泡内部，就会失去与水接触的机会，因此，这种结构理论上只去除气泡的泡壁上的微尘，因而净化效率也不高。

基于上述理由，现有无耗材空气过滤技术尚无较好地解决方式，可以在不增加结构复杂度和制造成本的前提下，提高过滤净化效率。

发明内容

本发明的目的是提供一种空气净化器，旨在解决上述技术缺陷，提高空气净化器的过滤净化效率。

为了实现上述目的，本发明提供一种空气净化器，包括内腔，该内腔的底部形成有水槽，所述空气净化器的进风口与出风口之间形成有向下伸入所述水槽的间隔壁，使得所述进风口与所述水槽之间形成有进风通道，所述水槽与所述出风口之间形成有出风通道，所述间隔壁设有位于所述水槽的液面下方的射流缝，所述射流缝为从所述进风通道流向所述出风通道的渐缩流道。

优选地，所述间隔壁包括从所述内腔的顶部竖直向下的上间隔壁和从所述内腔的底部竖直向上的下间隔壁，所述上间隔壁的底端和所述下间隔壁的顶端均形成为朝向所述出风通道一侧弯曲的圆弧壁，所述射流缝形成在上下圆弧壁之间。

优选地，所述射流缝的最小间隙小于15mm。

优选地，所述出风通道的顶部设有水汽分离装置，所述水汽分离装置内形成有曲折流道，所述出风通道的流体通过所述曲折流道从所述出风口向外流出。

优选地，所述水汽分离装置包括从所述内腔的内侧壁斜向下地向内延伸的第一挡水板和从所述间隔壁斜向下地向外延伸的第二挡水板，所述第一挡水板与所述第二挡水板沿高度方向间隔设置。

优选地，所述空气净化器还包括位于所述出风通道一侧且呈圆弧状的下导流板和上导流板，所述下导流板从所述下间隔壁的顶端向上弯曲延伸，所述上导流板从所述上间隔壁向下弯曲延伸，所述上导流板间隔设置在所述下导流板的上方并在所述下导流板和上导流板之间形成有涡流容腔，所述上导流板的延伸端与所述下导流板的延伸端之间形成有朝向所述出风通道内的水槽液面的导流出口，所述进风通道的流体通过所述射流缝进入所述涡流容腔中并通过所述导流出口流入所述出风通道内。

优选地，所述上导流板的延伸端的切线朝向所述内腔的内侧壁斜向下地向外延伸，所述下导流板的延伸端的切线朝向所述上导流板和所述间隔壁斜向上地向内延伸，所述上导流板的延伸端位于所述下导流板的延伸端的外侧。

优选地，所述下导流板的延伸端的切线延长线经过所述上导流板的圆弧段中点。

优选地，所述上导流板的半径为所述下导流板的半径的1～2倍，所述上导流板的延伸端与所述内腔的内侧壁之间的水平间距为所述下导流板的半径的0.5～1.5倍。

优选地，所述空气净化器的内腔为方形或圆筒形。

优选地，所述进风口和进风通道布置在所述内腔的中心，所述出风口和出风通道为多个并围绕所述进风口和进风通道布置。

通过上述技术方案，射流缝为渐缩流道设计，空气自进风通道流入该渐缩流道时，由于流动路径的截面尺寸突然减小，气流进行第一次加速；在气体流过渐缩流道式的射流缝时，由于截面尺寸的进一步缩小，气流被再次加速，射流缝位于液面下方，气流被两次加速后，以较高地流速进入水中，水气的碰撞速度提高，水气混合的充分程度亦随之提高，因而，微尘被水珠捕获、包裹的概率增加，空气过滤净化效率提高。并且，这种过滤净化效率的提高，不依赖水泵对水增加而实现，仅通过气流的流道结构变化实现，空净化器的结构复杂度不变，成本也不会过分增加。

而在增加了上下间隔壁并形成涡流容腔后，流体在上下间隔壁的引导下载涡流容腔内湍流度增加，水气接触时间延长，更多的微尘进一步被水珠捕获，过滤净化效率进一步提高。

曲折流道作为水汽分离装置，使得出风口流出的净化空气较为干燥。本发明的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1是一种优选实施方式的空气净化器的前视图；

图2是一种优选实施方式的空气净化器的俯视图；

图3是图2中的空气净化器的A-A截面图；

图4是图3中所示的空气净化器的气流走向示意图；

图5是另一种优选实施方式下的图2的A-A截面图；

图6是图5中所示的空气净化器的气流走向示意图；

图7是图5中所示的空气净化器的水流走向及涡流示意图。

附图标记说明

1-壳体；101-过流口；2-进风口；201-进风通道；3-出风口；301-出风通道；4-水槽；5-间隔壁；501-上间隔壁；502-下间隔壁；503-圆弧壁；504- 上导流板；505-下导流板；6-射流缝；7-水汽分离装置；701-第一挡水板；702-第二挡水板；8-涡流容腔；801-导流出口。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。

在本发明中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上、下、顶、底”通常是针对附图所示的方向而言的或者是针对竖直、垂直或重力方向上而言的各部件相互位置关系描述用词。“内、外”通常指的是相对于壳体而言的内外。

实施例1

如图1和图2中所示，根据本发明的一种优选实施方式的空气净化器，其包括具有内腔的壳体1，壳体1内腔的顶壁上设有进风口2和出风口3，分别用于引入待过滤净化的空气和送出净化后的空气，内腔的底部形成有水槽4。

参照图3所示，内腔中设置有分隔内腔为进风通道201和出风通道301 的间隔壁5，间隔壁5自进风口2与出风口3之间向水槽4的底壁延伸布置。间隔壁5分为自内腔的顶壁向水槽4方向延伸的上间隔壁501和自水槽4的底壁向内腔的顶壁延伸的下间隔壁502，上下间隔壁在水槽4的液面下方形成自进风通道201至出风通道301呈渐缩流道设置的射流缝6。上间隔壁501 的底端和下间隔壁502的顶端均朝向出风通道301一侧圆弧状弯曲，形成圆弧壁503，两段圆弧壁503之间形成的渐缩流道即为所述的射流缝6，射流缝6的最小间隙小于15㎜。

由于水气混合的充分程度决定了微尘被水珠捕获、包裹的概率，射流缝 6的渐缩流道式设计增加了流过此处的流体的速度，即增加了水与气体的相对碰撞速度和流体的湍度，微尘颗粒不容易绕过水珠而逸出，且水气接触时间延长，从而使得水气混合的充分程度，净化过滤效率提高，且这个过程并不引入水泵等增压元件。

两个圆弧壁503之间形成射流缝6，避免尖角导致的流体流速的损失，如此可获得更高的流体流速。

下间隔壁502上形成有连通液面以下的进风通道201和出风通道301的过流口101，以保持水槽4中的液面在进风通道201和出风通道301内等高。

结合图3和图4，流体自射流缝6进入出风通道301后，自水槽4的液面下朝向出风口3流动，进入水汽分离装置7中。作为水汽分离装置7的一种优选实施方式，其包括从内腔的内侧壁斜向下地向内延伸的第一挡水板 701，和自上间隔壁501斜向下地向外延伸的第二挡水板702，第一挡水板 701和第二挡水板702沿壳体1的高度方向间隔布置，两个挡水板在出风通道301内形成曲折流道，并且，第一挡水板701和第二挡水板702与竖直方向的夹角在0～45度之间。

气流流经该曲折流道时，会发生突然转向，含尘水珠会由于惯性被分离出去，经过洗净的空气(不含尘，不含水雾)从出气口3流出。应当指出，形成曲折流道的挡水板不局限于图示和上述描述的两块，所属技术领域的技术人员应当知晓，强迫流经水汽分离装置7的流体发生突然换向为最终目的，凡是实现该目的的任一水汽分离装置均可以适用于本实施例及本发明的其他优选实施方式中。

实施例2

如图5中所示，根据本发明的又一种优选实施方式的空气净化器，其与实施例1的区别在于：出风通道301一侧还设置有成圆弧状的上导流板504 和下导流板505，下导流板505从下间隔壁502上的圆弧壁503的末端向上弯曲延伸，上导流板504从上间隔壁501上的圆弧壁503的末端向下弯曲，上导流板504间隔设置在下导流板505的上方并在上下导流板之间形成涡流容腔8，上导流板504的延伸端和下导流板505的延伸端之间形成有朝向出风通道301内的水槽4的液面的导流出口801。

如图6和图7中所示，射流缝6中喷射出的高速气流夹带着水流一起进入涡流容腔8内，沿着下导流板505的方向转为向上运动，冲击到上导流板 504后，水流受冲击后分为图7中所示的两股，一股在涡流容腔8的内侧形成内侧涡流，一股在外侧形成外侧涡流，内、外侧涡流的流向相反，同时冲击产生大量水花。如图6中所示，经过射流缝6加速的气流按照图示的箭头方向流动，先后与内侧水涡流及外侧水涡流接触，气流中的微尘进一步被水珠捕获并沉降下来。气流从上导流板504流出后，向下运动并冲击外侧水面，带起部分水流，在内腔的内侧壁的共同作用下，形成另一外侧涡流，并激起大量水花。气流流经此涡流后，微尘得到更进一步的除净，随后，气流向上运动进入上一实施例中描述的水汽分离装置7中。

上导流板504的延伸端的切线朝向内腔的内侧壁斜向下地向外延伸，下导流板505的延伸端的切线朝向上导流板504和间隔壁斜5向上地向内延伸，上导流板504的延伸端位于下导流板505的延伸端的外侧，以使下导流板505 半包裹于上导流板504的下方，并且，如图6中所示，上导流板504的末端延伸线与垂直方向夹角在0～45度之间。下导流板505的延伸线的切线延长线经过上导流板504的圆弧段的中点。

并且，作为优选地实施方式，上导流板504的半径为下导流板505的半径的1～2倍，上导流板504的延伸端与内腔的内侧壁之间的水平间距为下导流板505的半径的0.5～1.5倍。

此外，两实施例中的壳体1的形状不做局限，可以形成方形或圆筒形内腔即可。并且，图2中的俯视图为进气口2和出气口3的一种优选布置形式，也可以根据实际需要将进风口2和进风通道201布置在内腔的集合中心，并将出风口3和出风通道301环绕进风口2和进风通道201布置。

以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。例如，可以将实施例1中描述的水汽分离装置改变为任意其他可以实现相同功能的装置。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，例如实施例1和实施例2中的各个特征可以进行任意组合。为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。

Claims (11)

1.一种空气净化器，包括内腔，所述内腔的底部形成有水槽(4)，所述空气净化器的进风口(2)与出风口(3)之间形成有向下伸入所述水槽(4)的间隔壁(5)，使得所述进风口(2)与所述水槽(4)之间形成有进风通道(201)，所述水槽(4)与所述出风口(3)之间形成有出风通道(301)，所述间隔壁(5)设有位于所述水槽(4)的液面下方的射流缝(6)，所述射流缝(6)为从所述进风通道(201)流向所述出风通道(301)的渐缩流道。

2.根据权利要求1所述的空气净化器，其特征在于，所述间隔壁(5)包括从所述内腔的顶部竖直向下的上间隔壁(501)和从所述内腔的底部竖直向上的下间隔壁(502)，所述上间隔壁(501)的底端和所述下间隔壁(502)的顶端均形成为朝向所述出风通道(301)一侧弯曲的圆弧壁(503)，所述射流缝(6)形成在上下圆弧壁之间。

3.根据权利要求2所述的空气净化器，其特征在于，所述射流缝(6)的最小间隙小于15mm。

4.根据权利要求1所述的空气净化器，其特征在于，所述出风通道(301)的顶部设有水汽分离装置(7)，所述水汽分离装置(7)内形成有曲折流道，所述出风通道(301)的流体通过所述曲折流道从所述出风口(3)向外流出。

5.根据权利要求4所述的空气净化器，其特征在于，所述水汽分离装置(7)包括从所述内腔的内侧壁斜向下地向内延伸的第一挡水板(701)和从所述间隔壁(702)斜向下地向外延伸的第二挡水板(702)，所述第一挡水板(701)与所述第二挡水板(702)沿高度方向间隔设置。

6.根据权利要求1～5中任意一项所述的空气净化器，其特征在于，所述空气净化器还包括位于所述出风通道(301)一侧且呈圆弧状的下导流板(505)和上导流板(504)，所述下导流板(505)从所述下间隔壁(502)的顶端向上弯曲延伸，所述上导流板(504)从所述上间隔壁(501)向下弯曲延伸，所述上导流板(504)间隔设置在所述下导流板(505)的上方并在所述下导流板(505)和上导流板(504)之间形成有涡流容腔(8)，所述上导流板(504)的延伸端与所述下导流板(505)的延伸端之间形成有朝向所述出风通道(301)内的水槽液面的导流出口(801)，所述进风通道(201)的流体通过所述射流缝(6)进入所述涡流容腔(8)中并通过所述导流出口(801)流入所述出风通道(301)内。

7.根据权利要求6所述的空气净化器，其特征在于，所述上导流板(504)的延伸端的切线朝向所述内腔的内侧壁斜向下地向外延伸，所述下导流板(505)的延伸端的切线朝向所述上导流板(504)和所述间隔壁(5)斜向上地向内延伸，所述上导流板(504)的延伸端位于所述下导流板(505)的延伸端的外侧。

8.根据权利要求7所述的空气净化器，其特征在于，所述下导流板(505)的延伸端的切线延长线经过所述上导流板(504)的圆弧段中点。

9.根据权利要求7所述的空气净化器，其特征在于，所述上导流板(504)的半径为所述下导流板(505)的半径的1～2倍，所述上导流板(504)的延伸端与所述内腔的内侧壁之间的水平间距为所述下导流板(505)的半径的0.5～1.5倍。

10.根据权利要求6所述的空气净化器，其特征在于，所述空气净化器的内腔为方形或圆筒形。

11.根据权利要求10所述的空气净化器，其特征在于，所述进风口(2)和进风通道(201)布置在所述内腔的中心，所述出风口(3)和出风通道(301)为多个并围绕所述进风口(2)和进风通道(201)布置。