CN109310793A - 过滤设备、空气处理装置以及操作方法 - Google Patents

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Abstract

本公开涉及一种用于空气处理装置(10)的过滤设备(14)，该过滤设备(14)包括：用于提供处理液(76)的供应托盘(70)、过滤单元(18)、以及至少部分地包围过滤单元(18)的供料单元(20)，其中供料单元(20)可致动以从供应托盘(70)向过滤单元(18)供应处理液(76)。本公开还涉及空气处理装置(10)以及涉及操作空气处理装置(10)的方法。

Description

过滤设备、空气处理装置以及操作方法
技术领域
本公开涉及了涉及空气净化装置的空气处理装置的领域。更一般地，本发明涉及用于处理建筑物中的周围空气的家用电器，以便改善当前居民的幸福感。
更特别地，本公开涉及一种用于增强净化性能的空气处理装置的过滤设备。此外，在一些具体实施例中，本公开涉及一种过滤设备，其还能够对通过空气处理装置的处理空气加湿。
背景技术
CN 101590268 A公开了一种立式室内空气紫外线灯净化/增湿装置，包括壳体，壳体自上到下包括过滤室、消毒室和旋转轮增湿室，其中一层的过滤材料被设置在过滤室中，其中紫外线灯被设置在消毒室内，其中环形旋转增湿轮被设置在增湿室内，其中增湿轮由多孔材料制成，其中增湿轮的底部被布置为被浸没在水盆中，并且其中增湿轮的内部空间与装置的空气入口联接。
空气处理装置可被用于壳体区域，也可被用于工作区域(包括办公室、车间、商店等)。所谓的单一用途的空气净化装置可在市场上获得。空气净化设备是一种被布置为从屋内的周围空气中去除小颗粒和气态污垢物的设备。这些设备通常被认为有益于过敏患者和哮喘患者，以及减少或消除二手烟草烟雾。可以设想另外领域的应用。
这些器具可被认为改善建筑物中屋内空气的质量的家用器具。空气净化装置可以利用例如一组过滤器来清洁屋内空气。此外，可以提供空气质量的传感器。可以提供通风单元，该通风单元生成通过器具的空气流。
室内空气净化是人类健康的重要课题，因为如今人们一般将80％以上的时间花在房屋、办公室和汽车上。室内空气污染物主要包括三组：颗粒物质、挥发性有机化合物(所谓的VOC)、以及微生物。暴露于挥发性有机化合物可能会对健康造成不良影响，如刺激眼睛、皮肤和呼吸道，并且还可能导致更严重的疾病，包括癌症和白血病。
在各种有毒气体化合物之中，甲醛已被鉴定为特殊问题。甲醛有毒、过敏和致癌。高浓度甲醛对人体呼吸、神经和免疫系统有着深远的影响。长期暴露在室内空气中即使含有百万分之几的甲醛可能会造成各种不利健康的威胁。更糟糕的是，不同于通过多孔吸附剂介质经由物理吸附(例如颗粒活性炭等)有效去除的许多其他室内VOC，归因于它的高的蒸气压(在25℃处为3883mmHg[H2O为2078])，以及相对低的沸点(-19.3℃[-2.74°F])，甲醛不能被纯吸附剂介质令人满意地去除。
据称室内甲醛的主要来源是普遍不受管制的使用了含甲醛基的树脂的低成本建筑和装饰材料。通常，利用室外对周围环境的室内空气进行充分自然通风是去除室内甲醛的适当方法。但是当室外空气被污染或室外温度不舒服时，它变得不太理想并且因此不大被采用。此外，许多人为了夜间睡眠倾向于进行最小化的自然通风。
因此，存在开发有效且环保的方法以用于甲醛的去除的一定需求。已经提出并且开发了用于甲醛去除以满足环境法规、健康法规等的几种方法。一般地，这些方法可包括物理吸附、化学吸附、光催化氧化、热催化氧化、等离子体技术、以及生物/植物过滤。
然而，归因于吸附能力有限、能耗高、需要高温、副产物形成、效率低等，室内甲醛的去除仍然是一个具有挑战性的问题。在这些方法之中，化学吸附目前被认为是用于室内甲醛去除的有效且有前景的方法。对此的主要原因是在实际应用中具有可观的性能和合理的成本。在该方法的内容中，空气净化器过滤器通常被浸渍有化学试剂以与甲醛反应。用于甲醛去除的化学品主要是有机胺。甲醛和胺的化学反应，将甲醛转化成非挥发性化合物，从而从空气中去除污染物。
考虑到其他室内气态污染物，诸如酸性气体或碱性气体，对应的碱性或酸性化学试剂可被用作其去除的功能化学品。
因此，上文所描述的用于空气处理装置的示例性应用情况不应被理解为限制意义。
已经观察到，通过利用液体处理剂对过滤器进行加湿和/或润湿，通常可以改善空气清洁或空气净化性能。然而，控制加湿过程和得到的空气净化/增湿程序带来了一些挑战。
US 2,767,638公开了一种用于车辆的空调。该设备包含一个喷溅和喷雾轮，以用于利用来自设备的贮存器中的水来加湿过滤器。
JP 2005282980A公开了一种增湿器，其中来自水箱的水滴落在使用旋转汲器的增湿结构上。JP 2005282980A没有公开从空气中去除目标污染物。
发明内容
本公开的目的是提供一种用于空气处理装置的过滤设备以及一种对应的空气处理装置，它们使能改善空气处理性能，特别是改善过滤/净化性能。优选地，过滤设备增强了装置的空气清洁能力。此外，期望提供一种过滤设备，该设备可以以气密方式被附接到处理空气入口。更优选地，过滤设备允许对过滤材料的浸渍状态的改善控制，其涉及控制净化和增湿的程度。
本发明的另一个目的是呈现一种操作空气处理装置的对应方法，该方法有利于过滤器浸渍程序，并且优选地涉及用于过滤材料的浸渍液位的控制机构。
在本发明的第一方面，呈现了一种用于空气处理装置的过滤设备，该过滤设备包括：
-用于提供处理液的供应托盘，
-过滤单元，以及
-至少部分地包围过滤单元的供料单元，
其中，供料单元可致动以从供应托盘向过滤单元供应处理液，其中供料单元可操作以利用处理液加湿或润湿过滤单元，其中过滤单元被固定，并且其中供料单元是可移动的。
该方面基于这样的认识：当过滤单元，特别是其过滤元件以密封方式被紧密地附接和/或布置时，可以避免空气可以不穿过过滤器而逸出的间隙或甚至裂缝。这特别适用于过滤单元与通风单元之间的连接，该通风单元向过滤单元供应待被处理空气流。例如，过滤单元可连接到通风单元，并且过滤单元以密封方式布置，使得由通风单元所生成的待被处理空气流穿过过滤单元而不会泄漏。
上述布置的另一个优点是，通过控制供料单元的移动速度，可以容易地控制被传递到过滤单元的处理液的供应速率。这与US 2,767,638形成对比，US 2,767,638使用喷溅和喷雾轮来加湿过滤器。US 2,767,638中所公开的装置不允许准确和容易地控制处理液到过滤单元的供应速率，导致较低效率的过滤。因此，本发明的优点在于，通过供料单元至少部分地包围过滤单元，可以使用液体在过滤单元上的滴下/滴落来以容易且可控的方式将液体提供料过滤单元。由于可以更精确地控制过滤单元的加湿，这导致设备的更好或更准确的净化性能。
如本文所使用的，供料单元(其至少一个供料笼/轮)被布置成相对于过滤单元移动。因此，供料单元可以被布置为传送器，其从供应托盘夹带(entrain)一部分的处理液，以便将该一部分传递到过滤单元。供料单元也可以称为润湿单元和/或加湿单元。空气处理装置也可以称为空气净化装置。空气处理装置也可以以增湿模式操作，该增湿模式涉及经处理的空气的增湿。因此，在某些实施例中，空气处理装置也可以称为空气组合净化/增湿装置。
供料单元至少部分地围绕过滤单元。过滤单元也可以被称为固定过滤单元。相反，供料单元也可以称为可移动过滤单元。由于过滤单元未被布置为可移动的，因此能够实现过滤单元的密封附接。这防止了不期望的旁通空气流，旁通空气流涉及不穿过过滤单元的空气。因此，可以改善整体空气净化性能。
由于过滤设备还被设置有供料单元，所以不可移动的过滤单元也可以利用处理液浸渍和/或浸泡。
另一优点在于，不管入口空气的湿度如何，都实现了显著的空气净化性能，因此相应地可以增湿如此干燥的空气。
在一个示例性实施例中，过滤单元是固定的，其中供料单元是可移动的，并且其中供料单元可操作以利用处理液加湿或润湿过滤单元。
换而言之，当供料单元相对于过滤单元移动时，可以利用处理液注入过滤单元(特别是形成过滤元件的过滤材料)。在某些实施例中，供料单元被布置为可旋转供料单元。因此，供料单元的至少一部分被布置为旋转的。优选地，包围/围绕过滤单元的供料单元的一部分被布置为：在供料单元被致动时绕过滤单元旋转。此外，在某些实施例中，在供料单元的可移动组件与过滤单元之间不存在直接接触。而是，当供料单元被致动时，处理液的液滴可以从供料单元滴下/滴落并且被过滤单元的过滤材料吸收。另一优点是过量的处理液将落回到该托盘中。因此，处理液的消耗量低。
在备选实施例中，由供料单元生成喷雾，该喷雾至少部分地被过滤单元的过滤材料吸收。
在另一示例性实施例中，供料单元包括至少一个槽，当供料单元被激活时，该槽在底部区从供应托盘夹带一部分的处理液、并且在顶部区将处理液分配到过滤单元。
供料单元可包括对应的供料笼或供料轮。供料单元的可移动组件也可以称为桨轮(paddle-wheel)、杓轮(bucket-wheel)或铲轮(scoop-wheel)。优选地，提供多个槽，其中相应的槽在轮的外圆周处成角度地偏移。
底部区也可以被称为夹带区。顶部区也可以称为滴落区。
在另一示例性实施例中，供料单元包括可旋转的供料轮，该供料轮围绕过滤单元的至少一部分、并且被设置有多个角度错开的槽。
换而言之，槽可以沿着供料轮的圆周延伸均匀地或不均匀地分布。供料轮可以被布置为具有中空内部的笼形轮，过滤单元的过滤元件被设置在该中空内部中。此外，在供料轮的圆周处，槽可以被布置成用于流体夹带和/或分配。
供料轮可以被设置有轮框架，该轮框架在其圆周上具有多个水平延伸的槽。轮框架围绕滚筒形过滤元件的外表面。当轮框架旋转时，槽从被置于过滤器下方的托盘中汲取处理液(通常是化学溶液)、并且将处理液滴到过滤元件上。因此，过滤器保持湿润，这有利于或促进过滤元件的组件与污染气体之间的化学反应。因此，过滤单元的过滤元件或过滤单元的过滤元件被配置为在空气通过单元或元件传播时从空气中去除目标污染物。
在另一示例性实施例中，供料单元包括供料驱动器，并且其中供料驱动器可操作以调整供料单元的移动速度，从而控制处理液向过滤单元的供应速率。
在某些实施例中，供料驱动器可操作以调整供料单元的供料轮或供料笼的旋转速度。不需要用于向过滤元件供应处理液的泵。
在另一示例性实施例中，过滤单元被置于供应托盘中的填充液位上方，并且其中当供应托盘被填充到填充液位时，供料单元至少部分地被浸没在处理液中。
这样的过滤单元不与在供应托盘中所存储的处理液直接接触。在过滤单元与供应托盘之间，设置了供料单元(至少其供料轮)。当供料单元被移动时，供料单元的至少一个槽浸入被设置在供应托盘中的处理液中。因此，当供应托盘利用处理液填充直到所限定的填充液位时，供应轮的底端被浸没在处理液中。
在另一示例性实施例中，过滤单元包括过滤元件，该过滤元件被设置有入口开口和由圆周壁和封闭的相对端所限定的腔体，并且其中入口开口被布置成以密封方式与通风单元的出口开口联接。
在另一示例性实施例中，过滤单元包括过滤元件，该过滤元件被设置有入口开口和由圆周壁和封闭的相对端所限定的腔体。
过滤元件可以被布置为圆柱形过滤元件。该过滤元件也可以被称为过滤器滤芯。优选地，在入口开口附近，过滤元件以气密方式被附接到通风机的出口。因此，过滤元件优选地以密封方式被法兰安装到通风机的出口。因此，提供了通风机的出口与过滤单元的过滤元件的入口开口之间的密封流体管线。这减少或防止了潜在的空气泄漏/旁路流动。
在另一示例性实施例中，过滤元件以罐状或筒状方式布置，其中圆周壁和与入口开口相对的封闭端限定了过滤元件的内部，其中过滤元件包括气体可透过的过滤材料。
例如，过滤元件可以以圆柱形方式成形，其中供料单元(特别是其供料轮)也以圆柱形方式布置，并且其中供料轮以径向偏离过滤元件的方式布置。换而言之，过滤元件的外径小于供料轮的内径。
过滤元件的筒状布置的另一个优点是，大的过滤表面被设置为圆周壁，并且过滤元件的前端可以被用于过滤经过其中的空气。
过滤元件可以被布置为不可旋转的滚筒式过滤器，其具有敞开的前端(空气携带污染物流入该前端)、与所述前端纵向相对的封闭的后端、以及在所述前端与后端之间延伸的圆柱形区段。所述前端、所述后端和所述延伸区段限定了所述滚筒式过滤器的内部区域。所述开口前端覆盖气流的整个通路，因此所有的入口空气从开口前端引入滚筒式过滤器内部，并且在经过过滤材料之后，从封闭的后端和圆柱形延伸区段输出。
在另一示例性实施例中，过滤元件包括过滤材料，过滤材料是亲水性基底材料。因此，过滤元件可以被布置为对于气流可透过的亲水性载体，该亲水性载体由亲水性材料(例如，陶瓷、聚合物、纸张等)制成。过滤元件还可以被称为滚筒式过滤器。过滤元件可以以形成为以多个敞开的空气通道为特征的皱纹形式。
在另一示例性实施例中，过滤设备还包括控制单元，该控制单元可操作以控制供料单元，而控制处理液的供应速率。仅通过控制旋转轮框架的速度/旋转状态就可以将湿度控制在所需的适当范围内。在某些实施例中，可以激活和停用供料单元。在某些改进的实施例中，可以控制供料单元的移动的其他特征，例如，移动速度、转动速度等。
在另一示例性实施方案中，处理液是水基液体并且包含化学空气净化溶液。
例如，如果甲醛是目标污染物，则溶液可包含作为功能性甲醛洗涤剂的三羟甲基氨基甲烷、作为碱性试剂的碳酸氢钾、以及作为保湿剂的甲酸钾。取决于目标污染物(一个或多个)的类型，可以利用其他成分和化学制剂。
在某些实施例中，当处理液包含完全是水或几乎完全全是水时，该装置可以以增湿模式而不是以(基于化学吸附的)空气净化模式操作。
在另一示例性实施例中，过滤设备还包括用于下列项中的至少一种的补充指示器：处理液、用于制备处理液的水、用于制备处理液的化学成分、及其组合。在某些实施例中，不需要相当频繁且昂贵的过滤器更换。相反，用户仅需要不时地更换相对便宜的化学溶液。
在另一示例性实施例中，过滤设备还包括用于处理液的贮存器，其中贮存器的箱和供应托盘被可操作地联接，以用于再填充供应托盘。
通过示例的方式，再填充阀可以被设置在贮存器的箱与供应托盘之间。因此，可以维持或恢复供应托盘中的填充液位。根据贮存器的容量，可以确保一定的操作时间。
贮存器的箱可以被布置为水箱。该箱可以是可拆卸的，这有利于水再填充程序。当箱包含水时，化学溶液的浓缩物可以被设置在托盘中，该浓缩物被来自箱的水稀释。用于处理液的成分化学品最初可以以粉末或浓缩溶液的形式提供。由于箱主要被设置成用于供水，因此箱不与化学品直接接触，这进一步促进了再填充程序。
在本公开的另一方面，提供了一种空气处理装置，该装置包括：
-壳体部分，
-根据如本文所讨论的至少一个实施例的过滤设备，以及
-通风单元，该通风单元吸入入口空气、并且将处理空气吹向过滤单元。
空气处理装置可以被特别地设置为空气净化装置。空气处理装置可以采用家用器具或家庭器具的形式。
在本公开的另一方面，呈现了一种操作空气处理装置的方法，该方法包括以下步骤：
-提供用于提供处理液的供应托盘，
-提供空气处理的过滤单元，
-提供至少部分地包围过滤单元的供料单元，
-供料单元独立于过滤单元而移动，以从供应托盘向过滤单元供应处理液，以及
-将处理空气吹入被浸渍的过滤单元，例如，将处理空气以密封方式吹入被浸渍的过滤单元中，使得所有处理空气均穿过被浸渍的过滤单元而不会泄漏。
优选地，该方法可以使用根据如本文所描述的至少一个实施例的空气处理装置和/或过滤设备。
在操作方法的示例性实施例中，还提供了控制供料单元的旋转速度或移动速度以控制处理空气的增湿的水平的步骤。
在从属权利要求中限定了本发明的示例性实施例。应当理解，所要求保护的方法具有与所要求保护的设备和/或装置类似和/或相同的优选实施例，并且如从属权利要求中所限定的。
附图说明
参考下文所描述的一个或多个实施例，本发明的这些和其他方面将变得显而易见并且得以阐明。在以下附图中：
图1示出了实施过滤设备的空气处理装置的示例性实施例的简化示意侧视图；
图2示出了图1所图示的空气处理装置的过滤设备的过滤单元和供料单元的详细剖面正视图；以及
图3示出了图示操作根据本公开的空气处理装置的方法的示例性实施例的若干步骤的示意性框图。
具体实施方式
图1以示意性简化视图示出了空气处理装置的示例性实施例，该空气处理装置由附图标记10指定。装置10被布置为空气净化装置。此外，装置10可操作以增湿处理空气。因此，在至少一些实施例中，装置10也可以被称为组合的净化/增湿装置。
装置10包括壳体12。壳体12可以实施为一体式设计。然而，在至少一些实施例中，装置10的至少一些组件可以被布置为分离的组件。因此，根据这些实施例，该装置10可以实施为分布式设计。
壳体12通常包括用于相应的待被处理的空气流的至少一个入口格栅和至少一个出口格栅。此外，可以提供操作员控件、电源连接器等。此外，服务/补充盖和/或连接器可以被布置在壳体12处。
这样的装置10可以被布置为移动装置，例如被设置有轮、滚轮等。因此，移动装置10可以被移动(滚动或提升以及携带)通过建筑物。
在备选实施例中，装置10被布置为静态装置。该静态装置可以被布置在建筑物中的固定安装位置。
空气处理装置10包括过滤设备14。此外，提供了通风单元16，通风单元16将待被处理的空气吹向过滤设备14并且进入过滤设备14。
过滤设备14包括过滤单元18和所谓的供料单元20。此外，空气处理装置10包括用于处理液的贮存器22。
经由包括控制元件(例如用户界面、指示器、显示元件等)的控制单元24可以操作装置10。
通风单元16被布置为吸入入口空气，参见箭头28。入口空气28被加压并且朝向过滤单元18推进。因此，通风单元16包括至少一个风扇30，该风扇30被布置在通风单元16的入口32与出口34之间。过滤设备14与通风单元16密封联接。例如，过滤单元18被附接到通风单元16与过滤设备14之间的连接壁38。经由通风单元16的风扇30与过滤单元18之间的通路40，可以将处理空气吹入过滤单元18中以用于空气处理目的。
用于通风单元16的风扇30的马达在图1中由附图标记36指示。马达36使风扇30旋转，以便将待被处理的空气吸入、加压并且吹向过滤单元18。相应的通风机出口空气流由图1中的附图标记42所指定的箭头指示。
由于过滤单元18与通风单元16(特别是其出口34)联接，因此在过滤单元18与形成有空气流动通路40的连接壁38之间不存在相对运动。换而言之，过滤单元18可以被称为固定(不可移动)过滤单元18。
过滤单元18包括过滤元件44，其也可以被称为过滤器滤芯。过滤元件44被布置成筒状或罐状/杯状方式。过滤元件44包括圆周壁46。在圆周壁46的第一端处，设置了入口开口48。过滤元件44的入口开口48与通风单元16的通路40或出口34匹配。
在过滤元件与入口开口48相对的端部处，过滤元件44包括封闭端50。过滤元件44的圆周壁46和封闭端50限定并界定了内部空间。因此，可以通过过滤元件44提供大的空气可透过处理表面，这增强了过滤器性能。被净化的空气可轴向和/或径向地从过滤元件44逸出。
圆周壁46和形成封闭端(前端壁)50的相应壁包含或优选地基本上由过滤材料52制成。优选地，过滤材料52是气体可透过的过滤材料。过滤材料52可以被认为是空气净化过滤材料。因此，被净化的空气(参见图1中的箭头54)可以穿过过滤元件44并且从过滤元件44中逸出。
由于在通风单元16与过滤单元18的过滤元件44之间没有提供间隙和相对运动，因此过滤元件44与通风单元16之间存在空气泄漏的可能性大大降低，或者更优选地，完全防止空气泄漏。
已经观察到，过滤单元18的过滤性能可以通过加湿和/或润湿过滤单元18(特别是其过滤元件44的过滤材料52)来增强。此外，如果空气处理装置10也能够增湿处理空气将是有利的。
在这种情况下，已经提出了过滤设备，其以可移动的方式布置，以便以连续或间歇的方式浸渍或加湿过滤材料。然而，如根据这些方法，过滤元件必须相对于通风单元移动，在存在相对运动的部位处必须提供至少一个小间隙。因此，至少一定比例的处理空气可以通过该间隙逸出。因此，过滤器性能降低并且空气净化功能显著受损。
根据本公开，由于过滤单元18的过滤元件44与通风单元16的出口34密封地联接，所以通风单元16与过滤单元18之间不会发生空气泄漏。
提供了供料单元20，以用于向过滤单元18供应处理液(附图标记76)。供料单元20包括供料轮56，供料轮56可移动地被布置在壳体12处/中。在示例性实施例中，供料轮56被布置为绕过滤单元18的过滤元件44旋转。在该上下文中，进一步参考图2，图示了过滤单元18与供料单元20的横截面局部正视图。
从图1和图2中可以看出，供料单元20包括多个槽58。在图2的正视图中，提供了八个槽58-1、58-2、58-3、58-4、58-5、58-6、58-7和58-8，它们被成角度地分布在供料单元20的圆周，特别是其供料轮56的圆周。不用说，在其他实施例中，在供料轮处也可以存在变化数目的槽58。
供料轮56也可以被称为供料笼。供料轮56以圆形/圆柱形方式布置并且包围过滤单元18的过滤元件44。供料轮56被布置成绕旋转轴线60移动。因此，至少在结合图1和图2所图示的实施例中，过滤元件44和供料轮56的主伸长轴线是水平轴线。供料单元20的移动方向在图2中由附图标记62所指定的弯曲箭头指示。
在图1的侧视图中，提供了用于供料单元20的供料驱动器64。该供料驱动器64可包括操作/致动供料轮56的马达。
空气处理装置10还包括供应托盘70。托盘70可以被分配给贮存器22。贮存器22还包括箱72。托盘70和箱72可操作地联接。例如，再填充阀74被布置在托盘70与箱72之间，以用于再填充托盘70。在图1中，箱72的填充液位是由附图标记78指示。托盘70的填充液位是由附图标记80指示。在托盘70处，提供了用于托盘70的填充液位传感器84。此外，提供用于箱72的填充液位传感器82。因此，可以操作再填充阀74以便在托盘70中维持所限定的填充液位。
在某些实施例中，箱72被可拆卸地布置在装置10的壳体12中/处，这有利于再填充程序。
在某些实施例中，在箱72中，储存了水基处理液76。处理液76经由再填充阀74流入托盘70。处理液76经由槽58从托盘70中被夹带，并且最终在供料单元20的供料轮56移动时被传递到过滤元件44。
在某些实施方案中，在箱72中储存了水。在托盘70中，处理液76以浓缩形式提供。因此，来自箱72的水可以再填充托盘70，这涉及将被浓缩的处理液76稀释在托盘70中。该方法的优点在于箱72不与处理液76的化学品直接接触。
如在图2中可以最清楚地看到的那样，过滤单元18的过滤元件44被放置在托盘70中的处理液76的填充液位80上方。换而言之，过滤元件44的过滤材料52的最低点相对于填充液位80提高。过滤元件44与填充液位80被竖直地间隔开。
相反，当托盘70被填充到所期望的填充液位80时，供料单元20的供料轮56的底部部分至少被部分地浸没在处理液76中。
因此，当供料轮56旋转时，槽浸入托盘(附图标记58-1)并夹带一部分的处理液76(附图标记58-2和58-3)。当供料轮56的旋转继续时，处理液从槽中分配(附图标记58-4和58-5)，为了说明的目的，也参考图2中所示的滴下/滴落98。因此，当供料单元20被致动时，过滤元件44的过滤材料52被恒定地供应处理液76。过量部分的处理液76落回到托盘70中。此外，空的槽(附图标记58-6、58-7和58-8)返回托盘70。
根据实际操作的状态和旋转的速度，可以控制处理液76的供应速率。结果，可以控制空气处理过程。例如，可以以这种方式实施和控制加湿过程和/或空气净化过程。
供料轮56也可以称为铲轮、桨轮或杓轮。因此，槽58可以被布置为桨叶、铲斗和/或铲子。多个槽58可以以限定的角度偏移被布置在供料轮56的外圆周处。
如图2中由径向箭头54所指示，处理空气经过被浸渍的过滤材料52、并且因此被净化和/或增湿。
归因于过滤单元18的过滤元件44的固定的、不可移动的布置，避免了空气泄漏。归因于可移动供料单元20，能够利用处理液56实现有限地浸渍过滤材料52。由于浸渍速率基本上取决于供料轮56的旋转速度，因此易于控制处理液76向过滤元件54的供应速率以及因此易于控制增湿速率。
再次参考图1，其图示了根据本公开的空气处理装置10的示例性布置的总体布局。
如上文所指示，提供了控制单元24。该控制单元24可以被布置为控制通风单元16、供料单元20以及装置10的其他组件的中央控制单元。然而，在备选实施例中，可以提供分离的(分布式)控制单元24。
为了控制处理液76对过滤元件44的供应速率，控制单元24可以操作和控制供料驱动器64，以便设定供料轮56的旋转速度。此外，控制单元24可以控制通风单元16的马达34。
另外，控制单元24可以与箱72的填充液位传感器82和托盘70的填充液位传感器84中的至少一个可操作地联接。特别地，控制单元24可以操作再填充阀74，以便确保达到并且维持托盘70中的处理液76的填充液位80。
此外，控制单元24可以指示需要补充箱72中的液体。为此，可以提供至少一个补给指示器94。这同样适用于化学品的补充，化学品形成水溶解状态下的处理液。可以存在其他指示器、控制元件、用户界面、显示器等。例如，示例性操作员控件在图1中由附图标记96指示。操作员控件可包括但不限于拨盘、按钮、按键、开关、旋钮、传感器垫、LED、触摸屏等。
在装置10处，可以提供至少一个输出/出口传感器90。在某些实施例中，传感器90被布置为空气质量传感器。在某些实施例中，传感器被布置为湿度传感器。不用说，也可以提供组合的传感器和/或一组传感器90。
传感器90(一个或多个)可以检测输出空气流的增湿的液位(附图标记54)。此外，传感器90(一个或多个)可以检测净化的程度。因此，由传感器90所提供的信号可以被用于通过调整供料驱动器64的移动速度来对应地适配处理液76的供应速率。例如，装置10可以包括控制器，该控制器被配置为基于传感器90(一个或多个)的输出信号来调整供料驱动器的移动速度。
在一个实施例中，过滤元件44可以被布置为滚筒式过滤器，其被定位于处于适当高度的托盘70上方，使得过滤元件44的任何部分都不会直接接触托盘70中的处理液76(化学溶液)。过滤元件44以水平方式布置。
在某些实施例中，过滤元件44可以由各种空气可透过材料制成并且以各种结构制造。例如，过滤元件44主要由亲水性材料制成，例如，纸、聚合物、陶瓷及其混合物。此外，过滤元件44优选地构造成多孔结构，其提供大的接触表面积，这导致相对低的压降。在某些实施例中，优选的孔径为0.5mm至5mm之间。为了消除空气流泄漏/旁路，过滤元件44以气密方式与通风单元16联接。例如，可以提供在过滤元件44与通风单元16之间的连接壁38，其中用于处理空气的通路40形成在连接壁38中。过滤元件44被密封地附接到连接壁38。
在某些实施例中，贮存器22具有两个主要部件：托盘70和箱72。箱72保持着水并且将水根据需要经由再填充阀74释放到托盘70中。如果必要，箱72可由用户去除以添加淡水。当供料轮56旋转时，由于空气流过过滤元件44而导致水蒸发，托盘70中的化学溶液被连续消耗。当托盘70中的填充液位80下降到一定液位以下时，来自箱72的淡水可以通过再填充阀74被自动地引入到托盘70中。
处理液76包含水和化学试剂。化学试剂可以包含主要活性组分以及一种或多种助剂，主要活性组分可与目标气态污染物(一种或多种)反应以形成非挥发性和非危险性产物。
例如，甲醛与有机胺经受缩合反应，以形成非挥发性化合物，从而从空气中去除甲醛。在一个实施例中，化学品三-羟甲基-氨基甲烷(Tris,(CH2OH)3C-NH2)被标识为甲醛结合剂，其在溶液中不超过25％w/w(质量分数)并且碳酸氢钾被用作溶液中不超过33％w/w(质量分数)的助剂。当空气穿过过滤元件44时，诸如甲醛的污染物将与过滤元件44上/中的活性化合物反应。
控制单元24被布置为指示了需要再填充贮存器22或(基于提供的处理液76的化学溶液)补充化学溶液。例如，当托盘70中的溶液液位低于预设液位时，可以经由LED或声音通知发送提醒。可以通过计算已经穿过过滤元件44的空气流的总量来获得补充化学溶液的提醒。如果装置10在过滤元件44的上游和下游配备有污染物传感器，则传感器90可被用于指示需要更换过滤器中的化学溶液。即使在供料轮56的一定旋转之后污染物去除效率仍然太低，也可以建议补充化学溶液。
参考图3，图出了示例性框图，其表示了操作空气处理装置的方法的示例性实施例。该方法包括步骤S10，其涉及提供用于空气处理程序的过滤单元。此外，存在步骤S12，其涉及提供用于提供处理液的供应托盘。另一步骤S14涉及提供供料单元，该供料单元被布置为至少部分地包围过滤单元，特别是其过滤元件。
在步骤S10中提供的过滤单元被布置为固定的过滤单元，即不可移动或不可旋转。更确切地说，供料单元包括供料元件，该供料元件可以被设置为可相对于过滤单元的过滤元件移动的供料笼或供料轮。在某些实施例中，供料单元被设置有至少一个槽或桶。供料单元被布置成使得当供料单元移动时，至少一个槽或桶浸入包含在供应托盘中的处理液中并且夹带处理液的一部分，最终可将处理液转移到过滤单元。这样的过滤单元不与供应托盘中包含的贮存器处理液直接接触。
在随后的步骤S16中，以限定的移动速度/旋转速度致动供料单元。结果，建立了从供应托盘到过滤单元的限定供应速率的处理液的转移。因此，过滤单元至少部分地浸渍有处理液。
在另一步骤S18中，操作空气处理装置的通风单元，以便将处理空气吹入过滤单元。因此，当处理空气穿过过滤单元的过滤材料时，处理空气被净化和/或增湿。由于过滤单元被布置为固定的过滤单元，因此可以避免处理空气的不期望的旁路流动。
在另一步骤S20中，执行感测操作。为此，可以提供空气质量传感器和/或空气湿度传感器中的至少一个。从传感器所提供的信号可以被用于调整供料单元的移动速度，其最终导致适应的供应速率，参考步骤S20与步骤S16之间的反馈箭头。
最后，在步骤S22，提供经处理的空气的出口空气流。取决于当前操作模式，出口空气流可以涉及经增湿的空气和/或被净化的空气。可以通过控制处理液的供应速率来控制增湿水平和/或净化水平。此外，供应速率可以适应于当前的空气通过量，其可以通过控制空气处理装置的通风单元来控制。此外，供应速率可以适应于正经过空气的当前增湿状态。
可以设想该方法的其他示例性实施例。在某些实施例中，当用户第一次将空气净化装置投入操作时，提供额外的化学品，例如粉末或溶液形式。在初始设置中，用户将化学品放入托盘中并且将水添加到贮存器的箱中。因此，形成处理液。然后该装置准备好进行空气处理程序。
此外，当操作器具时，传感器可以检测和监测以下至少之一：过滤器效率、入口空气的相对湿度、出口空气的相对湿度、托盘中的液位、箱中的液位等。
当检测了与状态变量的定义范围和/或最小值的偏差时，控制单元警告用户以采取相应的措施。这可能涉及水补充、化学品补充等。例如，过滤器效率降低可能指示了需要补充化学品。
当用户对应地补充水和化学品时，装置被重新安装并且可以再次操作。
在某些实施例中，当贮存器中仅存在水时，该装置也可主要被用作增湿器。在某些备选实施例中，如果不需要增湿，则当过滤元件被充分浸渍并且装载有处理液(化学溶液)时，控制单元可以简单地停止供料轮旋转。在该模式中，将主要操作该装置以用于空气清洁/净化。
一般地，去除性能和增湿效率取决于几个参数，诸如空气流动速率、空气/过滤器接触面、处理时间、化学浓度、温度、初始污染物浓度、入口空气增湿等。可以优化/控制这些参数中的许多参数以实现期望的净化/增湿结果。
虽然已经在附图和前面的描述中详细图示和描述了本发明，但是这样的图示和描述应被认为是说明性或示例性的而非限制性的；本发明不限于所公开的实施例。通过研究附图、公开内容和所附权利要求，本领域技术人员在实践所要求保护的发明时可以理解和实现所公开实施例的其他变型。
在权利要求中，词语“包括”不排除其他元件或步骤，并且不定冠词“一”或“一个”不排除多个。单一元件或其他单元可以实现权利要求中所记载的若干项的功能。在相互不同的从属权利要求中所记载某些措施的存粹事实并不指示这些措施的组合不能被用于获益。
权利要求中的任何附图标记不应被解释为限制范围。

Claims (15)

1.一种用于空气处理装置(10)的过滤设备(14)，所述过滤设备(14)包括：
-供应托盘(70)，用于提供处理液(76)，
-固定的过滤单元(18)，用于从空气中去除目标污染物，以及
-供料单元(20)，
其中所述供料单元(20)可致动以从所述供应托盘(70)向所述过滤单元(18)供应所述处理液(76)，并且
其中所述供料单元(20)可操作以利用所述处理液(76)加湿或润湿所述过滤单元(18)，
其特征在于：
所述供料单元(20)至少部分地包围所述过滤单元(18)。
2.根据权利要求1所述的过滤设备(14)，其中所述供料单元(20)包括至少一个槽(58)，在所述供料单元(20)被激活时，所述槽(58)在底部区从所述供应托盘(70)夹带一部分的所述处理液(76)，以及在顶部区将所述处理液(76)朝向所述过滤单元(18)分配。
3.根据前述权利要求中的任一项所述的过滤设备(14)，其中所述供料单元(20)包括可旋转的供料轮(56)，所述可旋转的供料轮(56)围绕所述过滤单元(18)的至少一部分，并且所述可旋转的供料轮(56)被设置有角度错开的多个槽(58)。
4.根据前述权利要求中的任一项所述的过滤设备(14)，其中所述供料单元(20)包括供料驱动器(64)，并且其中所述供料驱动器(64)可操作以调整所述供料单元(20)的移动速度、并且因此以控制所述处理液(76)向所述过滤单元(18)的供应速率。
5.根据前述权利要求中任一项所述的过滤设备(14)，其中所述过滤单元(18)被放置在所述供应托盘(70)中的填充液位上方，并且其中当所述供应托盘(70)被填充达到所述填充液位时，所述供料单元(20)至少部分地被浸没在所述处理液(76)中。
6.根据前述权利要求中任一项所述的过滤设备(14)，其中所述过滤单元(18)包括过滤元件(44)，所述过滤元件(44)被设置有入口开口(48)、以及由圆周壁(46)和密封的端部(50)所限定的腔体。
7.根据权利要求6所述的过滤设备(14)，其中所述过滤元件(44)以罐状或筒状方式布置，其中所述圆周壁(46)和与所述入口开口(48)相对的封闭端(50)限定了所述过滤元件(44)的内部，并且其中所述过滤元件(44)包括气体可透过的过滤材料(52)。
8.根据前述权利要求中的任一项所述的过滤设备(14)，其中所述过滤元件(44)包括过滤材料(52)，所述过滤材料(52)是亲水性基底材料。
9.根据前述权利要求中的任一项所述的过滤设备(14)，还包括控制单元，所述控制单元可操作以控制所述供料单元(20)，而控制所述处理液(76)的供应速率。
10.根据前述权利要求中的任一项所述的过滤设备(14)，还包括用于下列项中的至少一种的补充指示器(94)：所述处理液(76)、用于制备所述处理液(76)的水、用于制备所述处理液(76)的化学成分、及其组合。
11.根据前述权利要求中的任一项所述的过滤设备(14)，还包括用于所述处理液(76)的贮存器(22)，其中所述贮存器(22)的箱(72)和所述供应托盘(70)被可操作地联接，以用于再填充供应托盘(70)。
12.一种空气处理装置(10)，包括：
-壳体部分(12)，
-根据权利要求1至11中的任一项所述的过滤设备(14)，以及
-通风单元(16)，其吸入入口空气、并且将处理空气吹向所述过滤单元(18)。
13.根据权利要求12所述的空气处理装置(10)，其中所述过滤单元(1)被连接到所述通风单元(16)，并且其中所述过滤单元(18)以密封方式被布置，使得由所述通风单元(16)所生成的待被处理空气流穿过所述过滤单元(18)而没有泄露。
14.根据权利要求12至13中的任一项所述的空气处理装置(10)，其中所述过滤单元(18)包括过滤元件(44)，所述过滤元件被设置有入口开口(48)、以及由圆周壁(46)和封闭端(50)所限定的腔体，并且其中所述入口开口(48)与所述通风单元(16)的出口开口(34)以密封方式联接。
15.一种操作空气处理装置(10)的方法，所述方法包括以下步骤：
-提供用于提供处理液(76)的供应托盘(70)，
-提供用于从空气中去除目标污染物的过滤单元(18)
-提供至少部分地包围所述过滤单元(18)的供料单元(20)，其中所述供料单元(20)独立于所述过滤单元(18)而移动，
-移动所述供料单元(20)以从所述供应托盘(70)向所述供料过滤单元(18)供应所述处理液(76)，以及
-将处理空气吹入到所浸渍的所述过滤单元(18)，
其特征在于：
所述供料单元(20)至少部分地包围所述过滤单元。
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