CN111201408B - 适用于处理封闭空间中的空气的空气处理装置 - Google Patents

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Abstract

本发明的概念涉及适用于处理封闭空间中的空气的空气处理装置。该空气处理装置包括具有中心轴的装置主体，所述装置主体包括基本横向于中心轴的支撑结构和基本上平行于中心轴的侧部。所述空气处理装置进一步包括布置在装置中的空气处理部、电离装置、风扇装置以及在平行于中心轴的第一方向上延伸的过滤器，其中过滤器包括在第一方向上的上端和下端，其中电离装置和风扇装置布置在上端和下端之间。

Description

适用于处理封闭空间中的空气的空气处理装置
技术领域
本文描述的发明构思总体上涉及空气处理装置的领域。特别地，本发明的发明构思涉及适用于处理封闭空间(confined space)中的空气的空气处理装置。
背景技术
由于高的空气污染水平，尤其是在大城市中，车厢中的空气质量越来越受到关注。为了减少空气中有害颗粒的数量，通常将输送到车厢的空气进行过滤。存在着用于过滤车辆车厢内部的空气的系统。然而，需要一种改进的空气处理装置，其适用于封闭空间中的空气处理，特别是相对于现有空气处理系统具有相似或增强的功效的紧凑的空气处理装置。
发明内容
本发明的发明构思的目的是单独地或组合地减轻、缓和或消除本领域中上述缺陷和缺点中的一个或多个。
根据本发明构思的第一方面，这些和其他目的通过适用于处理封闭空间中的空气的空气处理装置完全或至少部分地实现，所述空气处理装置包括：具有中心轴的装置主体，所述装置主体包括基本上横向于中心轴的支撑结构；基本上平行于中心轴的侧部(sidesection)；沿侧部的周缘的至少一部分布置的装置主体空气入口，和沿侧部的周缘的至少一部分布置的装置主体空气出口；在装置主体中装置主体空气入口和装置主体空气出口之间布置的空气处理部，所述空气处理部配置成处理经由装置主体空气入口吸入的空气流，所述空气处理部包括电离装置、用于产生从装置主体空气入口到装置主体空气出口的空气流的风扇装置和沿着侧部周缘的至少一部分布置的过滤器，所述过滤器在平行于中心轴的第一方向上延伸，其中过滤器包括在第一方向上的上端和下端，其中电离装置相对于从装置主体空气入口到装置主体空气出口的流动方向布置在过滤器的上游，以及其中电离装置和风扇装置布置在上端和下端之间。
根据第一方面，提供了一种紧凑的空气处理装置。由此，所述空气处理装置可以安装在封闭空间中，如车辆的车厢。
此外，装置主体空气入口和装置主体空气出口沿侧部周缘的至少一部分布置使得，基本垂直于中心轴的装置主体的顶部(top section)可以被覆盖而不会影响空气处理装置的效率。如果空气处理装置安装在车辆的中央控制台上，这可能是有利的，因为其允许车辆的驾驶员和/或乘客将他或她的手臂放在空气处理装置的顶部上。也可能将物体放置在空气处理装置的顶部而不会影响空气处理装置的效率。
此外，过滤器沿着侧部周缘的至少一部分布置允许过滤器具有高的表面积而同时保持紧凑的空气处理装置，特别是同时相对于第一方向保持紧凑的空气处理装置。
使用电离装置时，可以在发射极和集电极之间施加电压，从而获得发射极和集电极之间的电场。电晕放电发生在发射极处，从而使空气中的分子带电(电离)并转变成离子。离子在电场中朝向集电极移动，并与由集电极传导的空气流中存在的颗粒发生碰撞，从而使这些颗粒带电(电离)。在本公开中，术语“电离场”用于指示集电极与发射极之间可使颗粒带电的场域。施加在发射极和集电极上的电压及电极的尺寸可以优选适应为使得大部分已带电的颗粒经过集电极(通过集电极传送)(而不是粘附到集电极上)并继续行进至过滤器a，其中至少一些带电颗粒可粘附到过滤器装置的过滤介质上。
过滤器和装置主体空气出口可以在第一方向上延伸基本上相同的距离。由此，可以保持大的过滤器表面积而同时保持紧凑的空气处理装置。
装置主体空气入口可以相对于第一方向布置在装置主体空气出口下方。由此，可以提供紧凑的空气处理装置。
空气处理部分可以包括风扇装置入口，其具有基本上横向于中心轴的环形开口。由此，可以提供从装置主体空气入口到装置主体空气出口的有效空气流。
电离装置可以包括集电极和发射极，其中集电极沿着风扇装置入口的环形开口的周缘布置，并且其中发射极布置在风扇装置入口的环形开口的中心。由此，可以提供紧凑的空气处理装置。
风扇装置入口的环形开口可以是圆形的。
由于风扇装置入口是环形的，并且发射极布置在风扇装置入口的环形开口的中心，而集电极沿着风扇装置入口的环形开口的周缘布置，因此提供了从发射电极至集电极的均匀距离，其继而提供均匀的电离场，从而增强通过电离装置的颗粒的带电。因此，空气流中存在的更多颗粒被带电，这随之增加了附着在过滤器上的颗粒的数量，从而使封闭空间中的空气变得更清洁。
在本公开中，术语“环形”可包括其横截面具有大致圆形轮廓的形状。风扇装置入口的环形开口的直径可沿中心轴变化。
过滤器中的过滤介质可以包括介电材料，如聚丙烯。介电纤维材料即使未预先充电也可吸引带电颗粒。当带电颗粒接近介电过滤介质的纤维时，发生纤维分子的极化。例如，如果具有正电荷的颗粒接近过滤纤维，则分子极化在纤维表面上产生感应的负电荷。包含数个这样的极化分子的纤维将具有负侧和正侧。在纤维表面上感应这样的电荷后，穿过过滤器单元的带电颗粒将粘附于纤维上。同一申请人的EP 0980290 B1中更详细地描述了该过程，将其按引用并入本文中。
装置主体空气入口可以布置成允许空气径向向内流动，其中风扇装置入口布置成允许空气轴向向上流动，并且其中装置主体空气出口布置成允许空气径向向外流动，其流动相对于中心轴。因此，提供了紧凑的空气处理装置。相反，常规的空气处理装置通常沿单个方向线性地引导空气，因此需要主要在单个方向上延伸的空气处理装置。
空气处理装置可以在第一方向上延伸小于150mm，如100mm。
空气处理装置可以配置成安装在车辆中座位的头枕上。
空气处理装置可以配置成安装在车辆的中央控制台上。
空气处理装置可以配置成改装在车辆的头枕和/或中央控制台上。
空气处理装置可以配置成经由汽车配件电源插座来供电。空气处理装置可以配置成经由车辆的电源插座供电。电源插座和/或汽车配件电源插座可以布置在车辆的车厢内。因此，提供了简单的电源解决方案，例如，当空气处理装置安装在车辆的车厢内时。
空气处理装置可以配置成经由布置在电源接收器上的用户界面来控制，所述电源接收器配置成连接于汽车配件电源插座。因此，提供了用于控制空气处理装置的操作的简单用户界面。用户界面可以用于使得能够实现空气处理装置的盲操作。这在驾驶车辆的情况下可能是有利的，因为它允许用户在控制空气处理装置的同时将他或她的眼睛保持在道路上。
关于一个方面描述的特征也可以结合在其他方面中，并且该特征的优点适用于结合了该特征的所有方面。
本发明的发明构思的其他目的、特征和优点将从以下详细的公开、从所附权利要求书以及从附图中显现。
通常，除非本文另外明确定义，否则将根据其在技术领域中的普通含义来解释权利要求中使用的所有术语。此外，术语“第一”、“第二”和“第三”等的使用在本文中不表示任何顺序、数量或重要性，而是用于将一个元件与另一个区分开。所有对“一(a)/一个(an)/该[元件、装置、部件、工具、步骤等]”的提及应开放性地解释为是指所述元件、装置、组件、工具、步骤等的至少一个实例，除非另有明确说明。除非明确说明，本文公开的任何方法的步骤不必严格按照所公开的顺序执行。
附图简述
通过以下参考附图对本发明的发明构思的不同实施方式的说明性和非限制性的详细描述，将更好地理解本发明的发明构思的以上的以及其他的目的、特征和优点，在附图中：
图1显示了空气处理装置的透视图；
图2显示了空气处理装置的分解图；
图3显示了空气处理装置的横截面视图；
图4显示了集电极和发射极的透视图。
具体实施方式
在整个本公开中，术语“汽车配件电源插座”可以与“车辆的电源插座”互换使用。
将参照图1描述根据本发明的构思的空气处理装置100，图1显示了空气处理装置100的透视图。空气处理装置100包括具有中心轴A的装置主体102。装置主体包括基本横向于中心轴A的支撑结构104。这里装置主体102以矩形长方体的形状图出。然而，应当理解，在本发明构思的范围内可以设想其他几何形状。
装置主体102进一步包括基本上平行于中心轴A的侧部106。这里，侧部106包围中心轴A，并因此限定了用于容纳空气处理装置100的其他部分的内部容积。
沿着侧部106的周缘的至少一部分，布置了装置主体空气入口108。装置主体空气入口可以由支撑结构104和侧部106之间的间隙形成。侧部106可以布置成与支撑结构104相比进一步远离中心轴A延伸。由此，在从上方观察空气处理装置时，装置主体空气入口108可以至少部分被隐藏。
沿着侧部106的周缘的至少一部分，布置了装置主体空气出口110。装置主体空气出口可以由侧部106中的孔阵列形成。装置主体空气出口110在此相对于平行于中心轴A的第一方向D1布置在装置主体空气入口108上方。
现在参照图2，空气处理装置100进一步包括布置在装置主体102中装置主体空气入口108和装置主体空气出口110之间的空气处理部分。空气处理部分配置成处理经由装置主体空气入口108吸入的空气流。
空气处理部分包括风扇装置112，其用于产生从装置主体空气入口108到装置主体空气出口110的空气流。风扇装置可以包括风扇单元，其配置成围绕中心轴A旋转。风扇装置入口114可以布置在空气处理部分中。风扇装置入口114在此具有基本上横向于中心轴A的环形开口。
空气处理部分包括电离装置(未显示)。电离装置(未显示)包括集电极(未显示)和发射极(未显示)。集电极沿着风扇装置入口114的环形开口的周缘布置，和发射极布置在风扇装置入口114的环形开口的中心。发射极与集电极相比可以布置得更接近于环形开口的中心。
风扇装置112和电离装置(未显示)在这里被内部主体120包围，内部主体120具有沿着内部主体120的周缘的至少一部分布置的内部主体空气出口124。
空气处理部包括沿着侧部106的周缘的至少一部分布置的过滤器122。过滤器122在第一方向D1上延伸。过滤器122包括在第一方向D1上的上端126和下端128。相对于从装置主体空气入口108到装置主体空气出口110的流动方向，电离装置布置在过滤器122的上游，并且电离装置和风扇装置112布置在上端126和下端128之间。换句话说，过滤器122的外缘可以沿着中心轴A限定假想的界限，并且电离装置和风扇装置112可以布置在假想的界限内。在此，过滤器122和装置主体空气出口110在第一方向D1上延伸基本上相同的距离。过滤器122可以包括由框架支持的过滤介质。应当注意，由于分解视图的性质，上端126和下端128以及过滤器122和装置主体空气出口110延伸的距离可能没有精确示出。
现在参照图3，可以看到装置主体空气入口108的更清晰视图。此外，与图2相比，在此更清楚地示出了过滤器122的上端126和下端128。风扇装置和电离装置布置在上端126和下端128之间。空气处理装置100的装置主体102在此包括基本上平行于中心轴的顶部。可以注意到，装置主体空气出口110在此局限于侧部106。由此，可以将物体放置在顶部上而不影响空气处理装置的效率和/或空气流动。在此还可以看到支撑结构104的更清晰视图。
现在参照图4，发射极130和集电极132显示为布置在风扇装置入口114上。这里，发射极130是电离电刷，并且集电极132是沿风扇装置入口114的周缘布置的接地柱。在该视图中还可以看到装置主体空气入口108。应当理解，发射极130可以比该图中所示的更朝向风扇装置入口114的中心突出。同样，应当理解，集电极132不一定必须沿着风扇装置入口114的整个周缘长度延伸。
上面主要参考一些实施方式描述了本发明的构思。然而，如本领域技术人员容易理解的，在由所附权利要求限定的本发明构思的范围内，除了上面公开的实施方式以外的其他实施方式同样是可能的。
参考标志列表
100 空气处理装置
102 装置主体
104 支撑结构
106 侧部
108 装置主体空气入口
110 装置主体空气出口
112 风扇装置
114 风扇装置入口
120 内部主体
122 过滤器
124 内部主体空气出口
126 上端
128 下端
130 发射极
132 集电极

Claims (10)

1.一种适用于处理封闭空间中的空气的便携式空气处理装置，所述空气处理装置包括：
具有中心轴的装置主体，所述装置主体包括
基本上横向于所述中心轴的支撑结构；
基本上平行于所述中心轴的侧部，
沿所述侧部的周缘的至少一部分布置的装置主体空气入口，和
沿所述侧部的周缘的至少一部分布置的装置主体空气出口；
在所述装置主体中所述装置主体空气入口和所述装置主体空气出口之间布置的空气处理部，所述空气处理部配置成处理经由所述装置主体空气入口吸入的空气流，所述空气处理部包括
电离装置，
用于产生从所述装置主体空气入口到所述装置主体空气出口的空气流的风扇装置，和
沿着所述侧部的周缘的至少一部分布置的过滤器，所述过滤器在平行于所述中心轴的第一方向上延伸，其中所述过滤器包括在所述第一方向上的上端和下端，
其中所述电离装置相对于从所述装置主体空气入口到所述装置主体空气出口的流动方向布置在所述过滤器的上游，且其中所述电离装置和所述风扇装置布置在所述上端和所述下端之间，其中所述空气处理部包括风扇装置入口，所述风扇装置入口具有基本上横向于所述中心轴的环形开口，其中所述装置主体空气入口被布置成允许空气径向向内流动，其中所述风扇装置入口被布置成允许空气轴向向上流动，并且其中所述装置主体空气出口被布置成允许空气径向向外流动，其相对于所述中心轴，且其中所述空气处理装置配置成经由汽车配件电源插座来供电。
2.根据权利要求1所述的空气处理装置，其中所述过滤器和所述装置主体空气出口在所述第一方向上延伸基本相同的距离。
3.根据权利要求1或2所述的空气处理装置，其中所述装置主体空气入口相对于所述第一方向布置在所述装置主体空气出口下方。
4.根据权利要求3所述的空气处理装置，其中所述电离装置包括集电极和发射极，其中所述集电极沿着所述风扇装置入口的环形开口的周缘布置，并且其中所述发射极布置在所述风扇装置入口的环形开口的中心。
5.根据权利要求3所述的空气处理装置，其中所述风扇装置入口的环形开口是圆形的。
6.根据权利要求1或2所述的空气处理装置，其中所述空气处理装置在所述第一方向上延伸小于150mm。
7.根据权利要求1或2所述的空气处理装置，其中所述空气处理装置在所述第一方向上延伸小于100mm。
8.根据权利要求1或2所述的空气处理装置，其中所述空气处理装置配置成安装在车辆中座位的头枕上。
9.根据权利要求1或2所述的空气处理装置，其中所述空气处理装置配置成安装在车辆的中央控制台上。
10.根据权利要求9所述的空气处理装置，其中所述空气处理装置配置成经由布置在电源接收器上的用户界面来控制，所述电源接收器配置成连接于所述汽车配件电源插座。
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