CN109844415A - 自动行进式空气净化机 - Google Patents

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Abstract

一种空气净化机包括：壳体(20)，具有上表面(21)、侧表面(22)和下表面(23)，在上表面(21)的中央处设置的吸气口(24)，在侧表面(22)处、或者在上表面(21)的外边缘部和侧表面(22)处设置的排气口(26，27)；自动行进式装置(30)；电机(40)，设置在壳体(20)内并且具有输出轴(41)；风扇(50)，设置在壳体(20)内，并且通过电机(40)的输出轴(41)的旋转而旋转；第一过滤器构件(60)，设置在壳体(20)内，通过电机(40)的输出轴(41)的旋转而旋转，并且设置为与风扇(50)相比更靠近壳体的侧表面一侧；以及第二过滤器构件(70)，设置在壳体(20)内，通过电机(40)的输出轴(41)的旋转而旋转，并且设置为与第一过滤器构件(60)相比更靠近壳体的侧表面一侧。

Description

自动行进式空气净化机
技术领域
本公开涉及一种自动行进式空气净化机。
背景技术
自动行进式空气净化机器人是公知的，例如可从日本未审公开专利申请No.2005-331128中获知。在这种自动行进式空气净化机器人中，空气净化装置至少包括在行进方向上开口的吸气口和朝上方开口的排气口。另外，在空气净化器的主体内部设有风扇。所述风扇可使得从设置在空气净化器主体的上框架的行进方向两侧的吸气口强制吸入空气，并且通过设置在所述风扇的外周边处的过滤器吸附尘埃和螨过敏原(mite allergen)。然后，从设置在空气净化器的主体的上框架的上部处的排气口排出洁净空气。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本专利未审公开No.2005-331128
发明内容
本发明要解决的技术问题
然而，对于在上述专利未审公开文本中公开的包括在风扇的外周边处独立于风扇设置的过滤器的结构，风扇和过滤器占据了较大体积，因此难以减少空气净化机的尺寸。另外，由于所述结构包括在行进方向上开口的吸气口和朝上方开口的排气口，所以例如房间的上部空间相比于房间的中层空间，被更快速地净化，难以快速地对所谓的生活空间进行空气净化。
鉴于上述情况，本公开的一个目的是提供一种自动行进式空气净化机，其能够减少自动行进式空气净化机的尺寸，并且能够快速地进行生活空间中的空气净化。
问题的解决方案
为了实现上文所述的目的，本公开的空气净化机包括：
壳体，具有上表面、侧表面和下表面，在所述上表面的中央处设置吸气口，在所述侧表面处、或者在所述上表面的外边缘部和所述侧表面处设置排气口；
自动行进式装置；
电机，设置在所述壳体内，并且具有与从所述下表面朝向所述上表面的轴线平行的输出轴；
风扇，设置在所述壳体内，并且通过所述电机的所述输出轴的旋转而旋转；
第一过滤器构件，设置在所述壳体内，通过所述电机的所述输出轴的旋转而旋转，并且设置为与所述风扇相比更靠近所述壳体的所述侧表面一侧；以及
第二过滤器构件，设置在所述壳体内，通过所述电机的所述输出轴的旋转而旋转，并且设置为与所述第一过滤器构件相比更靠近所述壳体的所述侧表面一侧。
发明的效果
由于在本公开的自动行进式空气净化机中，吸气口布置在壳体的上表面的中央处，而排气口布置在侧表面或者上表面的外边缘部处，所以从自动行进式空气净化机排出的洁净空气流包括水平方向上的分量。结果，可以很快地进行在房间的中层空间(即所谓的生活空间)中的空气净化(用洁净空气替换)。另外，由于它包括第一过滤器构件和第二过滤器构件，所以与包括一个过滤器构件的情形相比，可以更可靠地净化空气。此外，由于所述第一过滤器构件和第二过滤器构件是通过电机旋转的，所以可以实现更高集尘性和静音性两者。此外，由于风扇、第一过滤器构件和第二过滤器构件能够容易地集成一体化，所以可以减少自动行进式空气净化机的尺寸。应注意的是，本说明中描述的效果仅仅是说明例证性的，而不是限制性的，并且可以具有额外的效果。
附图说明
[图1]图1(A)、(B)和(C)分别是实施例1的自动行进式空气净化机中的风扇、第一过滤器构件、第二过滤器构件等等的示意性透视图，风扇、第一过滤器构件、第二过滤器构件等等的一部分切除后的示意性透视图，以及对风扇、第一过滤器构件、第二过滤器构件等等进行透视(see-through)而获得的示意性透视图。
[图2]图2是实施例1的自动行进式空气净化机的示意性剖视图。
[图3]图3是从上方观察实施例1的自动行进式空气净化机的示意性剖视图。
[图4]图4是从下方观察实施例1的自动行进式空气净化机的示意性剖视图。
[图5]图5(A)和图5(B)分别是使实施例1的自动行进式空气净化机沿着房间的墙壁以逆时针方向自动行进时的示意图。
[图6]图6(A)、(B)和(C)分别是实施例1的自动行进式空气净化机的变形例中的风扇、第一过滤器构件、第二过滤器构件等等的示意性透视图，风扇、第一过滤器构件、第二过滤器构件等等的一部分切除后的示意性透视图，以及对风扇、第一过滤器构件、第二过滤器构件等等进行透视而获得的透视性示意性透视图。
[图7]图7(A)、(B)和(C)分别是实施例1的自动行进式空气净化机的另一变形例中的风扇和第二过滤器构件等等的示意性透视图，风扇和第二过滤器构件等等的一部分切除后的示意性透视图，以及对风扇和第二过滤器构件等等进行透视而获得的透视性示意性透视图。
[图8]图8是示出使用空气净化机的体积(单位：m3)作为参数获得在1小时内能够提供的洁净空气量(CADR:m3/小时)的结果的图表。
[图9]图9是示出当实施例1的自动行进式空气净化机被放置在室内时，检查在地板、地板上方1.2m、和天花板三个位置处的粉尘衰减状态的结果的图表。
[图10]图10是示出当作为第一比较例的静止型传统空气净化机被放置在室内时，检查在地板、地板上方1.2m、和天花板三个位置处的粉尘衰减状态的结果的图表。
具体实施方式
在下文中，将参考附图描述本公开的实施方式。应注意的是，本公开不局限于这些实施方式，各个数值和材料是说明例证性的。应注意的是，将按照以下顺序作出说明。
1.关于本公开的自动行进式空气净化机的总体说明
2.实施例1(本公开的自动行进式空气净化机)
3.其它
<关于本公开的自动行进式空气净化机的总体说明>
在本公开的自动行进式空气净化机中，风扇可以由多叶片式风扇(sirocco fan)构成，所述多叶片式风扇具有与电机的输出轴的轴线平行的旋转轴；或者可以由螺旋桨式风扇(propeller fan)构成，所述螺旋桨式风扇具有与电机的输出轴的轴线平行的旋转轴。具体而言，可以包括将风扇附装到电机的输出轴的形式，或者将基座附装到电机的输出轴而风扇附装到该基座的形式。多叶片式风扇也称为多翼风扇，包括在旋转方向上布置的多个窄宽度叶片，并且用于相对低静压的范围，空气流动方向与旋转轴正交并且是离心方向。螺旋桨式风扇包括附装到旋转轴的多个螺旋桨，空气流动方向是沿着旋转轴的方向，空气在旋转的同时直线状流动。应注意的是，在其中基座附装到电机的输出轴而风扇附装到基座的形式中，旋转轴是一种假想的旋转轴，并且为了方便起见可以称为“旋转轴线”。基座的旋转轴是实际的旋转轴。此外，下文中将说明的第一过滤器构件的旋转轴和第二过滤器构件的旋转轴在其中第一过滤器构件和第二过滤器构件附装到基座的情形中，也是一种假想的旋转轴(旋转轴线)。
在包括上文所述的优选实施方式的本公开的自动行进式空气净化机中，第一过滤器构件可以由中空圆柱状(中空圆筒状)的波纹管过滤器(bellows filter)构成，该波纹管过滤器具有与电机的输出轴的轴线平行的旋转轴(或者旋转轴线)。在这种情形下，第一过滤器构件优选为由支撑构材和多孔碳材料的复合材料构成。另外，还要提及的是，还存在这样一种形式：基座附装到电机的输出轴，而第一过滤器构件附装到基座。
在包括上文所述的优选实施方式的本公开的自动行进式空气净化机中，第二过滤器构件可以由中空圆柱状(中空圆筒状)的波纹管过滤器构成，该波纹管过滤器具有与电机的输出轴的轴线平行的旋转轴(或者旋转轴线)。在这种情形下，第二过滤器构件优选为由支撑构材和多孔碳材料的复合材料构成。另外，还要提及的是，还存在这样一种形式：基座附装到电机的输出轴，而第二过滤器构件附装到基座。
此外，在包括上述各种优选实施方式的本公开的自动行进式空气净化机中，风扇、第一过滤器构件和第二过滤器构件可以一体化形成。具体来讲，例如，基座可以附装到电机的输出轴，风扇、第一过滤器构件、和第二过滤器构件可以附装到基座。应注意的是，风扇、第一过滤器构件、和第二过滤器构件优选为可交换地附装到基座。
此外，在包括上述各种优选实施方式的本公开的自动行进式空气净化机中，第一过滤器构件的旋转方向可以与第二过滤器构件的旋转方向相同。然而，它不限于此，第一过滤器构件的旋转方向也可以与第二过滤器构件的旋转方向相反。
此外，在包括上述各种优选实施方式的本公开的自动行进式空气净化机中，壳体的外部形状优选为圆柱状(圆筒状)或圆盘状，或者由球面的一部分构成的形状，或者包含球面的一部分的形状，但是它不局限于这些外部形状。壳体被容纳在外壳(主体覆盖物)内。外壳包括设置在壳体上的吸气口、排气口、以及与自动行进式装置对应的开口部。外壳的上部，即壳体的上表面，具有可开闭的结构，并且第一过滤器构件和第二过滤器构件是可更换的。
此外，在包括上述各种优选实施方式的本公开的自动行进式空气净化机中，在壳体的以下范围内的区域中没有设置排气口：该范围是当以行进方向为0度方向时，从壳体的中心起、相对于行进方向的(90度±20度)的范围。应注意的是，该角度在与风扇的旋转方向相反的方向上具有正值。排气口的这种布置可以防止发生以下现象：自动行进式空气净化机进入了来自排气口的洁净空气所排入的空间，导致自动行进式空气净化机非期望地从吸气口吸入该洁净空气。
此外，在包括上述各种优选实施方式的本公开的自动行进式空气净化机中，第二吸气口布置在壳体的下表面的中央处。利用这种形式，自动行进式空气净化机的过滤器构件可以去除例如地板上存在的微小物质等等。第二吸气口的外部形状的一个示例可以包括圆形。
此外，在包括上述各种优选实施方式的本公开的自动行进式空气净化机中，自动行进式空气净化机的移动方向可以与电机的输出轴的旋转方向相反。换句话说，在其中电机的输出轴的旋转方向是顺时针方向的情形中，自动行进式空气净化机优选为沿逆时针方向自动行进。在其中电机的输出轴的旋转方向是逆时针方向的情形中，自动行进式空气净化机优选为沿顺时针方向自动行进。利用自动行进式空气净化机的这种移动，能够在更需要空气净化的空间(其中存在更大量尘埃等的空间)中吸入空气。换句话说，通过使自动行进的移动方向成为与电机的输出轴的旋转方向相反的方向，可以防止发生以下现象：自动行进式空气净化机进入洁净空气从排气口所排入的空间，导致自动行进式空气净化机非期望地从吸气口吸入该洁净空气。应注意的是，在其中自动行进式空气净化机整体上沿逆时针方向自动行进的情形中，依据情况，自动行进式空气净化机也可能沿顺时针方向自动行进。因此，“自动行进移动方向”是指整体来看自动行进式空气净化机的移动时的方向。另外，在其中自动行进式空气净化机整体上沿逆时针方向自动行进时、但是应当沿顺时针方向自动行进的情形中，可以停止电机的旋转。
此外，在包括上述各种优选实施方式的本公开的自动行进式空气净化机中，自动行进式空气净化机可以在布置在建筑物上的轨道上行进。通常，本公开的自动行进式空气净化机在地板上移动。但是在一些情况下，自动行进式空气净化机可能如此在布置于建筑物上(具体来讲，在天花板或者墙壁上)的诸如铁轨之类的轨道上行进。利用这种结构，自动行进式空气净化机不占据空间，并且能够很快地净化房间、工厂等等的上部空间中的空气。
在本公开的自动行进式空气净化机中，电机可以间歇地旋转。换句话说，自动行进式空气净化机可以不是始终旋转的。另外，自动行进式空气净化机可以通过重复行进和静止而间歇地行进，或者可以具有变化的行进速度，比如快速和慢速。可以基于由尘埃传感器等等作出的测量，改变电机的旋转速度。此外，可以依据行进速度的变化，改变电机的旋转速度。可以在房间的拐角处，增加电机的旋转速度，并且在其中自动行进式空气净化机沿着房间的墙壁移动的情形中，降低电机的旋转速度。也可以使用其中在房间的拐角处降低自动行进式空气净化机的移动速度的行进(动作)模式。另外，可以使用以下行进模式：通过将由布置在房间内部的尘埃传感器检测的关于尘埃浓度的信息、与自动行进式空气净化机链接起来，优先净化具有高尘埃浓度的地方。此外，通过将自动行进式空气净化机与智能手机连接起来，可以从远距离位置，集中地净化房间中的期望地方。另外，可以通过安装在自动行进式空气净化机上的传感器，在远距离位置监控尘埃、过敏原(allergen)或者病毒的浓度(空气可视化)。
在包括上述优选实施方式的本公开的自动行进式空气净化机中，壳体或者外壳(主体覆盖物)可以由塑料、金属或者合金制成。自动行进式装置可以例如由三个或更多车轮、以及为车轮提供旋转力的驱动装置(例如，通过安装的二次电池驱动的直流电机)构成。用于旋转风扇、第一过滤器构件和第二过滤器构件的电机可以是公知的通过二次电池驱动的电机(例如，直流电机)。例如，电机的转数可以是100rpm至5000rpm(转数/分)。风扇的材料例如可以是塑料、金属和合金。电机的旋转的控制以及自动行进式装置的控制(自动行进控制)是通过控制装置执行的。控制装置可以具有公知的结构。本公开的自动行进式空气净化机可以包括传感器，比如气体传感器；气味传感器；尘埃传感器；多个障碍物检测传感器，所述障碍物检测传感器包括以预定间隔附装到外壳的侧表面的超声波传感器；水平差检测传感器；行进距离传感器；以及诸如花粉传感器、真菌传感器和病毒传感器之类的能够感测生物微粒的传感器，等等。本公开的自动行进式空气净化机也可以包括颗粒计数器和小型摄像机。所述控制装置包括存储装置、发送和接收装置、各种传感器的控制电路、用于对驱动电机和控制装置的二次电池机型充电的充电装置，等等。
第二吸气口的外部形状的示例可以包括圆形。当将壳体的上表面的面积设为100时，吸气口的开口比率例如可以是10至90，但是该值不限于此。布置在壳体的侧表面上的排气口(为了方便起见称为“第一排气口”)的外部形状的示例可以包括大致三角形形状(如果采用具有一长边、一短边和一中等长度边的三角形，则形成大略地沿着空气吹出的方向布置长边和短边的大致三角形形状)、大致矩形形状和椭圆形形状。第一排气口的数目的示例可以是两个至十个，但是该值不限于此。当将壳体的侧表面的面积设为100时，第一排气口的开口比率例如可以是10至90，但是该值不限于此。布置在壳体的上表面的外边缘处的排气口(为了方便起见称为“第二排气口”)的外部形状的示例可以包括大致三角形形状(如果采用具有两个长边和一个底部短边的三角形，则形成大略地沿着空气吹出方向布置两个长边的大致三角形形状)、大致矩形形状和椭圆形形状。第二排气口的数目的示例可以是两个至十个，但是该值不限于此。当将壳体的上表面的面积设为100时，第二排气口的开口比率例如可以是10至90，但是该值不限于此。与设置于壳体中的吸气口和排气口对应的，在外壳上设置开口部。这些开口部例如可以通过设置于外壳中的多个小孔构成，或者可以具有挡泥板(duck board)形状或者格子形状。替换地，可以在与排气口对应设置于外壳中的开口部处附装通风窗(louver)，每个通风窗包括在框架上以一定间隙平行排列的称作条板的窄长板。如此，能够基于条板的附装角度，引导从排气口排出的空气的方向。
外壳可以包括显示器，指示自动行进式空气净化机的操作状态或者通知更换过滤器构件；或者可以包括键输入单元，用于输入各种操作状态等。另外，通过对应于NFC(近场通信)或者基于Wi-Fi、蓝牙(注册商标)，可以执行自动行进式空气净化机的动作指令和远距离操作。
构成第一过滤器构件和第二过滤器构件的多孔碳材料的示例可以包括基于植物的多孔碳材料，活性碳，用作用于粘合这些材料的胶合剂的树脂材料，无纺布片，和作为过滤器的支撑物的塑料材料。
构成第一过滤器构件和第二过滤器构件的多孔碳材料可以单独使用。此外，可以使用包括多孔碳材料和聚合物的多孔碳材料/聚合物复合物。这里，构成多孔碳材料/聚合物复合物的胶合剂的示例可以包括羧基硝化纤维，尿素树脂，三聚氰胺树脂，酚醛树脂，环氧树脂，聚胺脂基树脂，间苯二酚基树脂，醋酸乙烯树脂，聚乙烯醇树脂，聚乙烯树脂，聚酯树脂，聚苯乙烯树脂，聚(甲基)丙烯酸基树脂，聚(甲基)丙烯酸酯树脂，(甲基)丙烯酸-苯乙烯共聚物树脂，乙烯-醋酸乙烯共聚物树脂，醋酸乙烯酯-(甲基)丙烯酸共聚物树脂，乙烯-醋酸乙烯酯(甲基)丙烯酸三元共聚物树脂，等等。它们之中，更优选的是丁二烯树脂和苯乙烯基树脂，比如具有亲水性、且难以水解或者难以膨润的丙烯腈-丁二烯树脂(AB树脂)，苯乙烯-丁二烯树脂(SB树脂)，丙烯睛-丁二烯-苯乙烯树脂(ABS树脂)，丙烯酸酯-苯乙烯共聚物树脂，异丁烯酸-苯乙烯共聚物树脂等等。此外，可以组合使用两个或更多胶合剂。
第一过滤器构件和第二过滤器构件可以具有以下形式：多孔碳材料或者多孔碳材料/聚合物复合物(在下文中有时被统称为“多孔碳材料等”)被支撑构材支撑(承载)。构成第一过滤器构件和第二过滤器构件的支撑构材的示例可以包括纺织布或者无纺布(包括湿式无纺布)，纸和化纤纸。用于纺织布、无纺布和化纤纸的材料的示例包括诸如纤维素和聚丙烯、聚乙烯、聚酰胺、尼龙、聚酰亚胺、PVDF、PTFE、PAN、聚酯、人造纤维之类的有机材料，以及诸如玻璃纤维和不锈钢之类的无机材料。支撑形式的示例可以包括其中多孔碳材料等等夹在支撑构材与支撑构材之间的形式，其中多孔碳材料等等被混炼(knead)到支撑构材中的形式，其中多孔碳材料等等被混合到支撑构材中的形式(例如混合纸)，其中多孔碳材料等被附着于支撑构材上的形式，以及其中支撑构材涂覆有多孔碳材料等的形式。构成第一过滤器构件和第二过滤器构件的波纹管过滤器可以以公知方式制造。
构成第一过滤器构件和第二过滤器构件的多孔碳材料的原材料可以是基于植物的材料。应注意的是，这种多孔碳材料被称为“基于植物的多孔碳材料”。基于植物的材料的示例可以包括米(稻)、大麦、小麦、黑麦、稗、粟等等的谷壳和稻草，咖啡豆，茶叶(例如诸如绿茶和红茶之类的叶子)，甘蔗类(更具体地说，甘蔗的粗榨残渣)，玉米类(更具体地说，玉米类的芯)，果皮(例如，橙皮，葡萄柚皮，诸如橘子皮之类的柑桔皮，香蕉皮等等)，或者替代地，芦苇，海藻茎，但是不限于此。其他示例可以包括例如在陆地上生长的维管束植物、蕨类植物、苔藓植物、藻类和海藻。应注意的是，这些材料可以单独用作原材料，或者可以以其中多个种类的混合物的方式用作原材料。基于植物的材料的形状和形式并不特别受限，例如可以是谷壳和稻草自身，或者可以是干燥处理品。此外，在例如啤酒或者洋酒等的食品或者饮料加工中，可以使用已经经历了各种工艺的材料，包括发酵工艺、烘焙工艺、提取工艺等等。特别是，从实现工业废料的重复利用的角度来讲，优选的是使用在打谷等等工艺之后的稻草或者谷壳。这种加工后的稻草和谷壳能够容易地从农业合作团体以及酒类制造公司、食品公司和食品加工公司大量获得。
在其中基于植物的多孔碳材料的原材料是包含硅(Si)的基于植物的材料的情形中，基于植物的多孔碳材料具体来讲是、但不限于硅的含量为5质量％或更多的基于植物的材料。硅(Si)含量是5质量％或者更小，优选为3质量％或者更小，更优选为1质量％或者更小。
基于植物的多孔碳材料例如可以通过在400℃至1400℃碳化基于植物的材料、然后利用酸或者碱进行处理来获得。在这种制造基于植物的多孔碳材料的方法(在下文中，有时简单地称为“制造多孔碳材料的方法”)中，通过在400℃至1400℃碳化基于植物的材料获得的材料，即在利用酸或者碱进行进行处理之前的材料被称为“多孔碳材料前驱物”或者“含碳材料”。
在制造多孔碳材料的方法中，可以在利用酸或者碱进行处理之后，执行实施活化处理的步骤，或者可以在实施活化处理之后执行利用酸或者碱进行的处理。另外，在包括这种优选实施方式的制造多孔碳材料的方法中，依据所使用的基于植物的材料，在碳化基于植物的材料之前，可以在低于碳化温度的温度(例如，400℃至700℃)下，在阻挡氧的状态下对基于植物的材料实施加热处理(预碳化处理)。由此，可以提取在碳化过程中将产生的焦油成分。结果，可以减少或者消除在碳化过程中将产生的焦油成分。应注意的是，例如可以通过提供诸如氮气或者氩气之类的惰性气体的气氛、或者替代地可以通过提供真空气氛、或者替代地可以通过使基于植物的材料处于一种蒸烧状态，来实现阻挡氧的状态。进一步，在制造多孔碳材料的方法中，依据所使用的基于植物的材料，为了减少基于植物的材料中包含的矿物成分和水分，也为了防止在碳化过程中产生异常气味，可以将基于植物的材料浸于醇类(例如，甲醇，乙醇，异丙醇)中。应注意的是，在制造多孔碳材料的方法中，在此之后，可以执行预碳化处理。在惰性气体中实施加热处理的材料的示例包括产生大量木醋酸(焦油或者轻油)的植物。另外，使用醇类实施预处理的材料的示例包含较多碘和各种矿物质的海藻类。
在制造多孔碳材料的方法中，基于植物的材料在400℃至1400℃碳化。这里，碳化通常表示对有机物质(在基于植物的多孔碳材料中，为基于植物的材料)进行加热处理并将其转换为含碳材料(例如参见，JIS M0104-1984)。作为用于碳化的气氛，可列举阻挡氧的气氛。具体示例可以包括真空气氛、诸如氮气或者氩气之类的惰性气体的气氛、以及使基于植物的材料处于一种蒸烧状态的气氛。温度升高达到碳化温度的速率的示例可以包括但是不限于在该气氛下1℃/分或更多，优选为3℃/分或更多，更优选为5℃/分或更多。另外，碳化时间的上限的示例包括但是不限于10小时，优选为7小时，更优选为5小时。碳化时间的下限可以是当基于植物的材料安全地碳化的时间。另外，基于植物的材料可以依照期望粉碎以具有期望的颗粒尺寸，或者可以被分级。基于植物的材料可以预先洗涤。替换地，结果产生的多孔碳材料前驱物或者基于植物的多孔碳材料可以依照期望粉碎以具有期望的颗粒尺寸，或者可以被分级。替换地，活化处理之后的基于植物的多孔碳材料可以依照期望粉碎以具有期望的颗粒尺寸，或者可以被分级。此外，最终结果产生的基于植物的多孔碳材料可以经受杀菌处理。用于碳化的熔炉的形式、构造或者结构不受限制，可以是连续炉或者分批炉。
在制造多孔碳材料的方法中，如上所述，执行活化处理，以增加具有2nm或者更小孔径的微孔隙。活化处理的方法的示例可以包括气体活化方法和药品活化方法。这里，在气体活化方法中，使用氧气、水蒸汽、二氧化碳气体、空气等等作为活化剂，并在相应气氛下，在700℃至1400℃，优选为在700℃至1000℃，更优选为在800℃至1000℃，将基于植物的多孔碳材料加热几十分钟至几小时，由此，通过基于植物的多孔碳材料中的挥发成分和碳分子生长微细结构。应注意的是，更具体来讲，可以根据基于植物的材料的种类、气体的种类和浓度等等，适宜地选择加热温度。药品活化方法不使用气体活化方法中使用的氧气或者水蒸汽，而是包括使用氯化锌、氯化铁、磷酸钙、氢氧化钙、碳酸镁、碳酸钾、硫酸等等进行活化，用盐酸洗净，使用碱性水溶液调整pH，并且干燥。
可以对基于植物的多孔碳材料的表面，执行化学处理或者分子修饰(molecularmodification)。化学处理的示例可以包括例如通过硝酸处理在表面上产生羧基的处理。另外，通过使用水蒸汽、氧气、碱等等执行类似于活化处理的处理，可以在基于植物的多孔碳材料的表面上生成各种官能团，比如羟基、羧基、酮基和酯基，等等。此外，还可以通过与具有能够与基于植物的多孔碳材料发生反应的羟基、羧基、氨基等等的化学种或者蛋白质发生化学反应，来进行分子修饰。
在制造多孔碳材料的方法中，通过使用酸或者碱进行处理，去除碳化后的基于植物的材料中的硅成分。这里，硅成分的示例可以包括氧化硅，比如二氧化硅、氧化硅和氧化硅盐。由此，通过去除碳化后的基于植物的材料中的硅成分，可以获得具有高比表面积的基于植物的多孔碳材料。在一些情况下，可以通过使用干蚀刻法，去除碳化后的基于植物的材料中的硅成分。
基于植物的多孔碳材料可以包含镁(Mg)、钾(K)、钙(Ca)、磷(P)和硫(S)等非金属元素，或者过渡元素等金属元素。例如，镁(Mg)的含量是0.01质量％或更多且3质量％或更小，钾(K)的含量是0.01质量％或更多且3质量％或更小，钙(Ca)是0.05质量％或更多且3质量％或更小，磷(P)的含量是0.01质量％或更多且3质量％或更小，硫(S)的含量是0.01质量％或更多且3质量％或更小。应注意的是，从增加比表面积的值的角度来讲，这些元素的含量优选为更小。基于植物的多孔碳材料可以包含除上文所述的元素以外的元素。应当理解，上文所述的各个元素的含量的范围也可以改变。
在基于植物的多孔碳材料中，可以利用能量分散方法(EDS)，例如通过使用能量分散型X射线分析装置(例如，由JEOL公司(日本电子株式会社)制造的JED-2200F)，对各种元素进行分析。这里，测量条件例如可以包括扫描电压15kV，照射电流10μA。
基于植物的多孔碳材料具有许多孔隙(pore)。孔隙包括具有2nm至50nm的孔径的“中孔隙”、具有超过50nm的孔径的“大孔隙”、和具有小于2nm的孔径的“微孔隙”。具体来讲，大多数中孔隙例如具有20nm或者更小的孔径，特别是10nm或者更小。此外，大多数微孔隙例如具有约1.9nm、约1.5nm、和约0.8nm至1nm的孔径。在基于植物的多孔碳材料中，通过BJH方法获得的孔隙容积是0.1cm3/g或更多，优选为0.2cm3/g或更多，更优选为0.3cm3/g或更多，更加优选为0.5cm3/g或更多。此外，通过MP方法获得的孔隙容积是0.1cm3/g或更多，优选为0.2cm3/g或更多，更优选为0.3cm3/g或更多，更加优选为0.5cm3/g或更多。
在基于植物的多孔碳材料中，通过氮BET法获得的比表面积的值(在下文中，有时简单地称为“比表面积的值”)优选为50m2/g或更多，更优选为100m2/g或更多，更加优选为400m2/g或更多，以便获得更优越的功能性。
氮BET法是如下一种分析方法：通过将用作吸附分子的氮吸附到吸附剂(这里为多孔碳材料)中和从吸附剂中解吸，测量吸附等温线，并且基于由式(1)表示的BET式分析所测量的数据。基于该方法，可以计算比表面积、孔隙容积等等。具体来讲，在其中通过氮BET法计算比表面积的值的情形中，首先，通过将用作吸附分子的氮吸附到多孔碳材料中和从多孔碳材料中解吸，来确定吸附等温线。随后，根据所获得的吸附等温线，基于式(1)或者通过式(1)变形获得的式计算(1')[p/{Va(p0-p)}]，并且相对于平衡相对压力(p/p0)绘制图表。随后，将所述图表视为直线，基于最小二乘法计算斜率s(＝[(C-1)/(C·Vm)])和截距i(＝[1/(C·Vm)]。随后，根据基于式(2-1)和式(2-2)根据所获得的斜率s和截距i，计算Vm和C。此外，基于式(3)，根据Vm计算比表面积asBET(参看由Nippon Bel Co.Ltd.(日本贝尔株式会社)制造的BELSORP-mini和BELSORP分析软件的手册，第62-66页)。应注意的是，所述氮BET法是基于JIS R 1626-1996“用于通过气体吸附BET法测量精细陶瓷粉末的比表面积的方法”的测量方法。
Va＝(Vm·C·p)/[(p0-p){1+(C-1)(p/p0)}] (1)
[p/{Va(p0-p)}]＝[(C-1)/(C·Vm)](p/p0)+[1/(C·Vm)] (1')
Vm＝1/(s+i) (2-1)
C＝(s/i)+1 (2-2)
asBET＝(Vm·L·σ)/22414 (3)
其中，
Va：吸附量
Vm：单分子层的吸附量
p：氮的平衡时的压力
p0：氮的饱和蒸汽压
L：阿伏加德罗数
σ：氮的吸附横截面积。
在其中通过氮BET法计算孔隙容积Vp的情形中，例如通过对所获得的吸附等温线的吸附数据执行线性内插，以确定通过孔隙容积计算相对压力设定的相对压力下的吸附量。此外，可以基于式(4)，根据所述吸附量V，计算孔隙容积Vp(参看由Nippon Bel Co.Ltd.(日本贝尔株式会社)制造的BELSORP-mini和BELSORP分析软件的手册，第62-65页)。应注意的是，基于氮BET法的孔隙容积在下文中有时简单地称为“孔隙容积”。
Vp＝(V/22414)×(Mg/ρg)(4)
其中，
V：相对压力下的吸附量
Mg：氮的分子量
ρg：氮的密度。
中孔隙的孔径例如可以是基于BJH方法，根据相对于该孔径的孔隙容积变化率，作为孔隙的分布而计算得到。BJH方法是一种广泛用作孔隙分布分析方法的方法。在其中基于BJH方法进行孔隙分布分析的情形中，首先，通过将用作吸附分子的氮吸附到多孔碳材料中和从多孔碳材料中解吸，来确定解吸等温线。随后，基于所确定的解吸等温线，确定从孔隙被吸附分子(例如氮)填满的状态到吸附分子被逐步地吸附或者解吸时的吸附层的厚度、以及此时产生的孔的内径(芯半径的两倍)，并基于式(5)计算孔隙半径rp，基于式(6)计算孔隙容积。随后，通过根据孔隙半径和孔隙容积绘制相对于孔隙直径(2rp)的孔隙容积变化率(dVp/drp)的图表，获得孔隙分布曲线(参看由Nippon Bel Co.Ltd.(日本贝尔株式会社)制造的BELSORP-mini和BELSORP分析软件的手册，第85-88页)
rp＝t+rk (5)
Vpn＝Rn·dVn-Rn·dtn·c·ΣApj (6)
其中，
Rn＝rpn 2/(rkn-1+dtn)2 (7)
其中，
rp：孔隙半径
rk：在其中在该压力下，具有厚度t的吸附层被吸附在具有孔隙半径rp的孔隙的内壁上的情形中的芯半径(内径/2)，
Vpn：当氮被第n次吸附和解吸时的孔隙容积
dVn：此时的变化量
dtn：当氮被第n次吸附和解吸时的吸附层的厚度tn的变化量
rkn：此时的芯半径
c：固定值
rpn：当氮被第n次吸附和解吸时的孔隙半径。
另外，ΣApj表示从j＝1到j＝n-1的孔隙的壁表面的表面积的积分值。
微孔隙的孔径例如可以基于MP方法，根据相对于该孔径的孔隙容积变化率，作为孔隙分布来计算。在其中基于BJH方法进行孔隙分布分析的情形中，首先，通过将氮吸附到多孔碳材料中，来确定吸附等温线。随后，将该吸附等温线转换为相对于吸附层的厚度t的孔隙容积(t图表)。随后，可以基于该图表的曲率(相对于吸附层的厚度t的变化量的孔隙容积变化量)，获得孔隙分布曲线(参看由Nippon Bel Co.Ltd.(日本贝尔株式会社)制造的BELSORP-mini和BELSORP分析软件的手册，第72-73页及第82页)。
随后，在基于植物的多孔碳材料中，如上所述，通过氮BET法获得的比表面积的值是10m2/g或更多，通过BJH方法获得的孔隙容积是0.1cm3/g或更多，通过MP方法获得的孔隙容积是0.1cm3/g或更多。
在由JIS Z8831-2:2010“粉末(固体)的孔隙径分布和孔隙特性-第2部分：通过气体吸附的中孔隙和微孔隙的测量方法”以及JIS Z8831-3:2010“粉末(固体)的孔隙径分布和孔隙特性-第3部分：通过气体吸附的微孔隙的测量方法”规定的非局部化密度泛函理论方法(NLDFT方法，Non Localized Density Functional Theory method)中，使用附装到由Nippon Bel Co.Ltd.(日本贝尔株式会社)制造的自动比表面积/孔隙分布测量装置“BELSORP-MAX”的软件，作为分析软件。作为前提条件，假定型号设为圆柱形状的碳黑(CB)，孔隙分布参数的分布函数是“无假设(no-assumption)”，并且获得的分布数据被平滑10次。
随后，在基于植物的多孔碳材料中，通过氮BET法获得的比表面积的值是10m2/g或更多，通过非局部化密度泛函理论方法获得的具有1×10-9m至5×10-7m直径的孔隙的容积的总量是0.1cm3/g或更多。替换地，通过氮BET法获得的比表面积的值是10m2/g或更多，在通过非局部化密度泛函理论方法获得的孔隙径分布中，具有在3nm至20nm的范围内的至少一个峰值，并且具有3nm至20nm的范围内的孔隙径的孔隙的容积的总量所占的比率是所有孔隙的容积总量的0.2或更多。
使用酸或者碱处理多孔碳材料前驱物。具体处理方法的示例可以包括例如在酸或者碱的水溶液中浸渍多孔碳材料前驱物的方法，以及在气相中使得酸或者碱与多孔碳材料前驱物发生反应的方法。更具体地说，当使用酸处理时，酸的示例可以包括显示酸性的氟化合物，比如氟化氢，氢氟酸，氟化铵，氟化钙，以及氟化钠，等等。在其中使用氟化合物的情形中，氟元素的量可以为多孔碳材料前驱物中包含的硅成分中的硅元素的四倍量，并且氟化合物水溶液的浓度优选为10质量％或更多。在其中通过氢氟酸去除多孔碳材料前驱物中包含的硅成分(例如二氧化硅)的情形中，二氧化硅如化学式(A)或者化学式(B)所示与氢氟酸发生反应，作为六氟合硅酸(hexafluorosilicic acid)(H2SiF6)或者四氟化硅(SiF4)被去除，并且可以获得基于植物的多孔碳材料。此后，可以执行洗涤和干燥。
SiO2+6HF→H2SiF6+2H2O (A)
SiO2+4HF→SiF4+2H2O (B)
此外，当使用碱(盐基)处理时，碱的示例可以包括例如氢氧化钠。当使用碱的水溶液时，水溶液的pH可以是11或更多。在其中通过氢氧化钠水溶液去除多孔碳材料前驱物中包含的硅成分(例如二氧化硅)的情形中，通过加热氢氧化钠水溶液，二氧化硅如化学式(C)所示发生反应，作为硅酸钠(Na2SiO3)被去除，并且可以获得基于植物的多孔碳材料。在其中使氢氧化钠在气相下发生反应以用于处理的情形中，通过加热氢氧化钠的固体，氢氧化钠如化学式(C)所示发生反应，作为硅酸钠(Na2SiO3)被去除，并且可以获得基于植物的多孔碳材料。此后，可以执行洗涤和干燥。
SiO2+2NaOH→Na2SiO3+H2O (C)
替换地，作为多孔碳材料，例如可以使用日本专利申请未申公开No.2010-106007中公开的其中空位孔隙(vacant pore)具有三维规则性的多孔碳材料(所谓的具有反蛋白石结构(inverse opal)的多孔碳材料)，具体来讲，可以使用包括平均直径为1×10-9m至1×10-5m并且三维布置的球形孔隙、并且表面积为3×102m2/g或更多的多孔碳材料，优选使用宏观上以对应于晶体结构的布置状态布置空位孔隙、或者宏观上以对应于面心立方结构中的(111)面取向的的布置状态在其表面上布置空位孔隙的多孔碳材料。
通过多孔碳材料去除的材料的示例可以包括总挥发性有机化合物(TVOC)，具体来讲，易挥发性有机化合物(VVOC)，比如丙烷、丁烷和氯甲烷；挥发性有机化合物(VOC)，比如甲醛、乙醛、d-柠檬烯、甲苯、丙酮、二甲苯、乙醇、2-丙烷、己醇、乙苯、苯乙烯、对二氯苯、十四烷、毒死蜱、仲丁威(fenobcarb)、邻苯二甲酸二丁酯、二(2-乙基己基)、和二嗪磷；半挥发性有机化合物(SVOC)，比如杀虫剂(DDT，氯丹)，增塑剂(邻苯二甲酸盐化合物)，以及阻燃剂；或者替代地，水蒸汽，以及水蒸汽中伴随的异味(odor)成分。具体示例可以包括法律中规定的特定异味(恶臭)物质，比如氨，甲硫醇，硫化氢，二甲硫，二甲二硫，三甲胺，乙醛，丙醛，正丁醛(normalbutyraldehyde)，异丁醛，正戊醛(normalvaleraldehyde)，异戊醛，异丁醇，乙酸乙酯，甲基异丁基酮，甲苯，苯乙烯，二甲苯，丙酸，正丁酸(normalbutyric acid)，正戊酸(normalvaleric acid)，和异戊酸。此外，通过多孔碳材料去除的材料的示例还可以包括PM 2.5等悬浮颗粒物，微颗粒物，超微颗粒，狄塞尔排气微颗粒，吸入性颗粒，吸入性粉尘，沉降煤尘，大气气溶胶颗粒(悬浮粉尘)等等。此外，其他的有害物质的示例包括二氧化硫气体(SOx)，亚硝酸气体(NOx)等等。
替换地，通过多孔碳材料去除的材料的示例还可以包括对人体造成不利影响的蛋白质或者病毒(例如流感病毒)，尼古丁，喹啉，甲苯胺，烟草的烟雾中包含的致癌物质(例如苯并芘)，二恶英类(例如多氯二苯并对二恶英(polychlorinated dibenzo paradioxin))，以及各种过敏源，具体来讲，由多孔物质或者螨引起的过敏源(Der p 1)，或者由杉木花粉引起的过敏源(Cry j1)，但是并不限于这些示例。这里，过敏源(Allergen)是指特别与具有过敏性疾病的人的抗体发生反应的抗原，泛指成为导致该过敏性症状的原因的抗原，或者替代地是指能够成为过敏的原因的物质。应注意的是，其他的过敏源可以包括室内尘埃(诸如螨虫的虫体、粪便等的所谓室内尘埃(house dust)，皮屑(诸如猫狗等宠物的皮屑等等)，花粉(羊角草(Alnus firma)花粉，禾本科花粉，菊科花粉等等)、真菌以及霉菌。
实施例1
实施例1涉及本公开的自动行进式空气净化机。图1(A)示出实施例1的自动行进式空气净化机中的风扇、第一过滤器构件、第二过滤器构件等等的示意性透视图，图1(B)示出风扇、第一过滤器构件、第二过滤器构件等等的一部分切除后的示意性透视图，图1(C)示出对风扇、第一过滤器构件、第二过滤器构件等等进行透视而获得的示意性透视图。另外，图2示出实施例1的自动行进式空气净化机的示意性剖视图。图3示出从上方观察的示意图。图4示出从下方观察的示意图。应注意的是，在图2的示意性剖视图中，箭头A-A上方的区域的示意性剖视图以及外壳的下表面的示意性剖视图对应于沿图4的线A-A获得的示意性剖视图，而包含箭头A-A下方的区域中的车轮的示意性剖视图对应于沿图4的线B-B获得的示意性剖视图。
根据实施例1的空气净化机10包括：
壳体20，具有上表面21、侧表面22和下表面23，在上表面21的中央处设置吸气口24，在侧表面22处、或者在上表面21的外边缘部和侧表面22(在实施例1中，具体为上表面21的外边缘部和侧表面22)处设置排气口26、27；
自动行进式装置30；
电机40，设置在壳体20内，并且具有与从下表面23朝向上表面21的轴线平行的输出轴41；
风扇50，设置在壳体20内，并且通过电机40的输出轴41的旋转而旋转；
第一过滤器构件60，设置在壳体20内，通过电机40的输出轴41的旋转而旋转，并且设置为与风扇50相比更靠近壳体20的侧表面一侧；以及
第二过滤器构件70，设置在壳体20内，通过电机40的输出轴41的旋转而旋转，并且设置为与第一过滤器构件60相比更靠近壳体20的侧表面一侧。
在实施例1中，风扇50由多叶片式风扇构成，多叶片式风扇具有与电机40的输出轴41的轴线平行的旋转轴(具体为，旋转轴线)。多叶片式风扇由塑料制成。具体来讲，多叶片式风扇附装到基座81，基座81附装到电机40的输出轴41。换句话说，风扇50的旋转轴线与电机40的输出轴41的轴线一致。应注意的是，多叶片式风扇的旋转轴可以被附装到电机40的输出轴41。
第一过滤器构件60可以由中空圆柱状(中空圆筒状)的波纹管过滤器构成，该波纹管过滤器具有与电机40的输出轴41的轴线平行的旋转轴(具体为旋转轴线)，第二过滤器构件70可以由中空圆柱状(中空圆筒状)的波纹管过滤器构成，该波纹管过滤器具有与电机40的输出轴41的轴线平行的旋转轴(具体为，旋转轴线)。这里，第一过滤器构件60和第二过滤器构件70由支撑构材和多孔碳材料的复合材料构成。具体了解，支撑构材由无纺布构成，多孔碳材料由基于植物的多孔碳材料或者活性碳构成。多孔碳材料通过使用粘合剂而夹在支撑构材和支撑构材之间。构成第一过滤器构件60和第二过滤器构件70的波纹管过滤器可通过公知方法制造。在实施例1的自动行进式空气净化机10中，风扇50、第一过滤器构件60和第二过滤器构件70集成为一体。具体来讲，如上所述，风扇50附装到基座81，进一步，第一过滤器构件60和第二过滤器构件70以可自由附装和拆卸的方式附装到基座81，而基座81附装到电机40的输出轴41。换句话说，第一过滤器构件60的旋转轴线和第二过滤器构件70的旋转轴线与电机40的输出轴41的轴线一致。第一过滤器构件60的旋转方向是与第二过滤器构件70的旋转方向相同的方向，例如顺时针方向。应注意的是，第一过滤器构件60的旋转轴和第二过滤器构件70的旋转轴可以被附装到电机40的输出轴41。
在壳体20的下表面23的中央处，设置具有圆形外形形状的第二吸气口25。在外壳80的面对第二吸气口25的下表面80C中，提供由多个小孔构成的开口部85。在基座81上设有孔部82，以使得从开口部85进入的空气可以到达第一过滤器构件60或者第二过滤器构件70。应注意的是，在图1中，省略了开口部85的图示。
壳体20、和用于容纳壳体20的外壳(主体覆盖物)80具有圆盘形状。在外壳80的上表面80A中，与壳体20上设置的吸气口24对应地设置开口部84，并且在外壳80的侧表面80B中，与壳体20上设置的排气口26、27对应地设置开口部86和87。这些开口部84、85、86和87例如包括在外壳80中设置的多个小孔。另外，在外壳80的下表面80C中，设置用于车轮31、31B1和31B2的开口部88，车轮31、31B1和31B2构成自动行进式装置30。应注意的是，在图4中，省略了用于车轮31、31B1和31B2的车轮的图示。外壳80的上部以及壳体20的上表面21具有可开闭的结构，并且可以更换第一过滤器构件60和第二过滤器构件70。
吸气口24具有圆形外形形状。假如将壳体20的上表面21的表面积作为100，吸气口24的开口比率例如是115。设置在壳体20的侧表面22上的第一排气口26的外部形状具有类似于三角形的形状。这里，三角形包括一长边、一短边和一中等长度边，一个长边和一个短边大略地沿着空气吹出的方向布置。第一排气口26的数目例如是四个。假如将壳体20的侧表面22的表面积作为100，第一排气口26的开口比率例如是50。设置在壳体20的上表面21的外边缘部处的第二排气口27的外部形状具有类似于三角形的形状。这里，所述三角形包括两个长边和一个短底部，两个长边大略地沿着空气吹出的方向布置。第二排气口27的数目例如是八个。假如将壳体20的上表面21的表面积作为100，第二排气口27的开口比率例如是22。
假如将自动行进式空气净化机的行进方向作为0度方向，在壳体20的以下范围内的区域中没有设置排气口26、27：该范围是从壳体20的中心起、相对于行进方向的(90度±20度)的范围。另外，在实施例1的自动行进式空气净化机中，自动行进的移动方向可以与电机40的输出轴41的旋转方向相反。具体来讲，假如将电机40的输出轴41的旋转方向作为顺时针方向，则自动行进式空气净化机10是沿逆时针方向自动行进(参见图5A)。
壳体20、外壳(主体覆盖物)80和基座81由塑料制成。自动行进式装置30例如由三个或更多车轮(特别地，例如一个前轮31A和两个后轮31B1、31B2)以及驱动装置32(例如，通过安装的二次电池驱动的直流电机)构成，驱动装置32为后轮31B1、31B2提供旋转力。通过沿相同的方向旋转后轮31B1和后轮31B2，或者沿相反的方向旋转后轮31B1和后轮31B2，或者通过使后轮31B1和后轮31B2各自的转数不同，可以控制自动行进式空气净化机10的移动方向。用于旋转风扇50、第一过滤器构件60和第二过滤器构件70的电机40可以是通过安装的二次电池驱动的公知电机(例如，直流电机)。具体来讲，例如，电机40的转数是额定负载转数1600rpm。电机40的旋转的控制、以及自动行进式装置30的控制(自动行进控制)是通过控制装置90执行的，控制装置90设置在壳体20的内部。控制装置90可以具有公知的结构。根据实施例1的自动行进式空气净化机10包括各种传感器、颗粒计数器、小型摄像机等等。省略了由锂离子二次电池构成的二次电池的图示。
对根据实施例1的自动行进式空气净化机10以及作为比较例1的静止型传统空气净化机进行各种测试。以下的表1示出集尘能力(从测试开始起经过10分钟后的CPM(每分钟计数))的评估结果。应注意的是，集尘能力的值越高，表示具有越优异的集尘性能。这里，“弱运转时”表示3瓦特的功耗下的运转，“强运转时”表示40瓦特的功耗下的运转。应注意的是，CPM在JIS Z-8813:1994中规定。
<表1>
弱运转时 强运转时 强运转时的工作声音
实施例1 77.6 101.5 68.5dB
比较例1 72.9 89.0 77.5dB
由表1可以看出，实施例1的自动行进式空气净化机10相比于比较例1的空气净化机，实现了高集尘性和静音性。应注意的是，假如将自动行进式空气净化机10的体积作为“1”，比较例1的空气净化机的体积大约为“3”。
另外，图8示出使用空气净化机的体积(单位：m3)作为参数获得在1小时内能够提供的洁净空气量(洁净空气供给率，CADR:m3/小时)的结果。通过图8中的数据“A”示出的实施例1的自动行进式空气净化机相比于通过图8中的数据“B”示出的比较例1的空气净化机，显示出高CADR值。
应注意的是，CADR是由美国家用电器制造商(AHAM)规定的、表示空气净化机每小时提供的洁净空气量的指标，并且是基于由美国国家标准协会(ANSI)认可的性能测试方法“ANSI/AHAM AC-1”导出的。CADR值越高，空气净化机净化房间中的空气的速度越快。
此外，图9和图10示出当将实施例1的自动行进式空气净化机10和比较例1的空气净化机放置在房间拐角处时检查在地板、地板上方1.2m、天花板三个位置处的粉尘衰减状态的结果，所述房间具有长度×宽度×高度＝4.0(m)×4.0(m)×2.2(m)。可以看出，实施例1的自动行进式空气净化机10可以快速地净化地板和生活空间位置(地板上方1.2m)的空气。而另一方面，可以看出，比较例1的空气净化机可以快速地净化天花板处的空气，但是在地板和生活空间位置(地板上方1.2m)处的空气净化很慢。
以下的表2示出当实施例1的自动行进式空气净化机10以逆时针方向沿着上文所述的房间的墙壁自动行进时、以及当在房间的拐角处静止时的集尘能力的评估结果。应注意的是，是在1.8瓦特的功耗下运转的。另外，在表2中，“净化开始前”对应于测试开始前的CPM的值，“净化结束时”对应于从测试开始起经过10分钟后的CPM的值。由表2可以看出，当它在自动行进时集尘能力较佳。
<表2>
净化开始前 净化结束时
自动行进 130.0 22.1
静止 128.8 20.6
此外，图5A和图5B示意性地示出自动行进式空气净化机10的移动。在图5A示出的状态中，实施例1的自动行进式空气净化机10的自动行进的移动方向(大的白色空白箭头)是与电机40的输出轴41的旋转方向相反的方向。而另一方面，在图5B示出的状态中，实施例1的自动行进式空气净化机10的自动行进的移动方向是与电机40的输出轴41的旋转方向相同的方向。在图5A和图5B中，自动行进式空气净化机10中的空气的排气的方向是以小的白色空白箭头示出的。
以下表3示出当实施例1的自动行进式空气净化机10沿着上文所述的房间的墙壁以逆时针方向自动行进时(参见图5A)、以顺时针方向自动行进时(参见图5B)、以及在房间的拐角处设为静止时的集尘能力(从测试开始起经过10分钟后的CPM)的评估结果。应注意的是，该评估结果是假设将在房间的拐角处静止时的集尘能力作为“1”时的相对值。由表3可以看出，通过使得自动行进的移动方向成为与电机40的输出轴41的旋转方向相反的方向(即，通过使得第一过滤器构件60和第二过滤器构件70的旋转方向成为与自动行进的旋转方向相反的方向)，自动行进式空气净化机10能够移动到尘埃等的浓度较高的空间中，并且执行有效的集尘。
<表3>
以逆时针方向自动行进 1.075
以顺时针方向自动行进 1.066
静止 1.000
如上所述，由于在实施例1的自动行进式空气净化机中，吸气口设置在壳体的上表面的中央处，排气口设置在上表面的外边缘部和侧表面处，因此，作为在从自动行进式空气净化机排出的净化空气流中包含水平方向上的分量的结果，可以快速地进行在房间的中层空间(即所谓的生活空间)中的空气净化(用洁净空气替换)。另外，由于它包括第一过滤器构件和第二过滤器构件，因此，与它包括一个过滤器构件的情形相比，可以更可靠地净化空气。此外，由于所述第一过滤器构件和第二过滤器构件是通过电机旋转的，因此，可以实现更高集尘性和静音性两者。此外，由于风扇、第一过滤器构件、和第二过滤器构件被集成为一体，所以可以减少自动行进式空气净化机的尺寸。
尽管基于优选实施方式描述了本公开的自动行进式空气净化机，但应注意的是本公开的自动行进式空气净化机的构造和结构不限于这些实施例。图6(A)示出了实施例1的自动行进式空气净化机的变形例中的风扇50、第一过滤器构件60、第二过滤器构件70等等的示意性透视图，图6(B)示出风扇50、第一过滤器构件60、第二过滤器构件70等等的一部分切除后的示意性透视图，图6(C)示出对风扇50、第一过滤器构件60、第二过滤器构件70等等进行透视而获得的示意性透视图。风扇50包括螺旋桨式风扇，螺旋桨式风扇具有与电机40的输出轴41的轴线平行的旋转轴(具体为旋转轴线)。具体来讲，螺旋桨式风扇附装到电机40的输出轴41。替代地，图7(A)示出实施例1的自动行进式空气净化机的变形例中的风扇50、第二过滤器构件70等等的示意性透视图，图7(B)示出风扇50、第二过滤器构件70等等的一部分切除后的示意性透视图，以及图7(C)示出对风扇50、第二过滤器构件70等等进行透视后获得的示意性透视图。壳体20可以是圆柱体(圆筒状)。应注意的是，在图7中，省略了第一过滤器构件60的图示。此外，自动行进式空气净化机10通常在地板上移动，但是自动行进式空气净化机10也可以在设置在建筑物上(具体来讲，在天花板或者墙壁上)的诸如铁轨之类的轨道上行进。利用这种结构，自动行进式空气净化机不占据空间，并且能够快速地净化房间、工厂等等的上部空间中的空气。依据情况，可以省略第一过滤器构件60和第二过滤器构件70中的任一个。
应注意的是，本公开也可以具有以下结构。
[A01]<<自动行进式空气净化机>>
一种自动行进式空气净化机，包括：
壳体，具有上表面、侧表面和下表面，在所述上表面的中央处设置吸气口，在所述侧表面处、或者在所述上表面的外边缘部和所述侧表面处设置排气口；
自动行进式装置；
电机，设置在所述壳体内，并且具有与从所述下表面朝向所述上表面的轴线平行的输出轴；
风扇，设置在所述壳体内，并且通过所述电机的所述输出轴的旋转而旋转；
第一过滤器构件，设置在所述壳体内，通过所述电机的所述输出轴的旋转而旋转，并且设置为与所述风扇相比更靠近所述壳体的所述侧表面一侧；以及
第二过滤器构件，设置在所述壳体内，通过所述电机的所述输出轴的旋转而旋转，并且设置为与所述第一过滤器构件相比更靠近所述壳体的所述侧表面一侧
[A02]根据[A01]所述的自动行进式空气净化机，其中
所述风扇包括多叶片式风扇，所述多叶片式风扇具有与所述电机的输出轴的轴线平行的旋转轴(或旋转轴线)。
[A03]根据[A01]所述的自动行进式空气净化机，其中
所述风扇包括螺旋桨式风扇，所述螺旋桨式风扇具有与所述电机的输出轴的轴线平行的旋转轴(或旋转轴线)。
[A04]根据[A01]至[A03]中任一项所述的自动行进式空气净化机，其中
所述第一过滤器构件包括中空圆柱状的波纹管过滤器，该波纹管过滤器具有与所述电机的输出轴的轴线平行的旋转轴(或旋转轴线)。
[A05]根据[A04]所述的自动行进式空气净化机，其中
所述第一过滤器构件包括支撑构材和多孔碳材料的复合材料。
[A06]根据[A01]至[A04]中任一项所述的自动行进式空气净化机，其中
所述第二过滤器构件包括中空圆柱状的波纹管过滤器，所述波纹管过滤器具有与所述电机的输出轴的轴线平行的旋转轴(或旋转轴线)。
[A07]根据[A06]所述的自动行进式空气净化机，其中
所述第二过滤器构件包括支撑构材和多孔碳材料的复合材料。
[A08]根据[A01]至[A07]中任一项所述的自动行进式空气净化机，其中
所述风扇、所述第一过滤器构件、和所述第二过滤器构件被集成为一体。
[A09]根据[A01]至[A08]中任一项所述的自动行进式空气净化机，其中
所述第一过滤器构件的旋转方向与所述第二过滤器构件的旋转方向相同。
[A10]根据[A01]至[A09]中任一项所述的自动行进式空气净化机，其中
所述壳体是圆柱形或者圆盘形的。
[A11]根据[A01]至[A10]中任一项所述的自动行进式空气净化机，其中
在所述壳体的以下范围内的区域中没有布置排气口：该范围是当以行进方向为0度方向时，从壳体的中心起、相对于行进方向的(90度±20度)的范围。
[A12]根据[A01]至[A11]中任一项所述的自动行进式空气净化机，其中
在所述壳体的下表面的中央处设置第二吸气口。
[A13]根据[A01]至[A12]中任一项所述的自动行进式空气净化机，其中
自动行进的移动方向与所述电机的输出轴的旋转方向相反。
[A14]根据[A01]至[A13]中任一项所述的自动行进式空气净化机，其中
所述自动行进式空气净化机在布置在建筑物上的轨道上行进。
符号说明
10 空气净化机
20 壳体
21 壳体的上表面
22 壳体的侧表面
23 壳体的下表面
24 吸气口
25 第二吸气口
26，27 排气口
30 自动行进式装置
31A,31B1,31B2 车轮
32 驱动装置
40 电机
41 电机的输出轴
50 风扇
60 第一过滤器构件
70 第二过滤器构件
80 外壳
80A 外壳的上表面
80B 外壳的侧表面
80C 外壳的下表面
81 基座
82 孔部
84，85，86，87，88 开口部
90 控制装置

Claims (14)

1.一种自动行进式空气净化机，包括：
壳体，具有上表面、侧表面和下表面，在所述上表面的中央处设置吸气口，在所述侧表面处、或者在所述上表面的外边缘部和所述侧表面处设置排气口；
自动行进式装置；
电机，设置在所述壳体内，并且具有与从所述下表面朝向所述上表面的轴线平行的输出轴；
风扇，设置在所述壳体内，并且通过所述电机的所述输出轴的旋转而旋转；
第一过滤器构件，设置在所述壳体内，通过所述电机的所述输出轴的旋转而旋转，并且设置为与所述风扇相比更靠近所述壳体的所述侧表面；以及
第二过滤器构件，设置在所述壳体内，通过所述电机的所述输出轴的旋转而旋转，并且设置为与所述第一过滤器构件相比更靠近所述壳体的所述侧表面。
2.根据权利要求1所述的自动行进式空气净化机，其中
所述风扇包括多叶片式风扇，所述多叶片式风扇具有与所述电机的所述输出轴的所述轴线平行的旋转轴。
3.根据权利要求1所述的自动行进式空气净化机，其中
所述风扇包括螺旋桨式风扇，所述螺旋桨式风扇具有与所述电机的所述输出轴的所述轴线平行的旋转轴。
4.根据权利要求1所述的自动行进式空气净化机，其中
所述第一过滤器构件包括中空圆柱状的波纹管过滤器，所述波纹管过滤器具有与所述电机的所述输出轴的所述轴线平行的旋转轴。
5.根据权利要求4所述的自动行进式空气净化机，其中
所述第一过滤器构件包括支撑构材和多孔碳材料的复合材料。
6.根据权利要求1所述的自动行进式空气净化机，其中
所述第二过滤器构件包括中空圆柱状的波纹管过滤器，所述波纹管过滤器具有与所述电机的所述输出轴的所述轴线平行的旋转轴。
7.根据权利要求6所述的自动行进式空气净化机，其中
所述第二过滤器构件包括支撑构材和多孔碳材料的复合材料。
8.根据权利要求1所述的自动行进式空气净化机，其中
所述风扇、所述第一过滤器构件、和所述第二过滤器构件被集成为一体。
9.根据权利要求1所述的自动行进式空气净化机，其中
所述第一过滤器构件的旋转方向与所述第二过滤器构件的旋转方向相同。
10.根据权利要求1所述的自动行进式空气净化机，其中
所述壳体是圆柱形或者圆盘形的。
11.根据权利要求1所述的自动行进式空气净化机，其中
在所述壳体的以下范围内处没有布置排气口：该范围是当行进方向为0度方向时，从所述壳体的中心起、相对于行进方向的(90度±20度)的范围。
12.根据权利要求1所述的自动行进式空气净化机，其中
在所述壳体的所述下表面的中央处设置第二吸气口。
13.根据权利要求1所述的自动行进式空气净化机，其中
自动行进的移动方向与所述电机的所述输出轴的旋转方向相反。
14.根据权利要求1所述的自动行进式空气净化机，其中
所述自动行进式空气净化机在布置在建筑物上的轨道上行进。
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