CN111365795A - 一种空气净化器 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种空气净化器，包括设有进风端和出风端的主体组件，所述主体组件包括设置在进风端和出风端之间的供气流通过的除菌空气腔体以及带动气流穿过除菌空气腔体的气流驱动机构，所述除菌空气腔体的横截面积自中部、分别朝出风口和进风口两端逐渐扩大，所述除菌空气腔体中部区域内设有等离子发生器的一对反应极。本发明涉及的空气净化器设置等离子发生器的一对反应极在双曲线塔形形态的除菌空气腔体中截面积最小的中部区域位置，既提高了腔体中的空气通过流速，又有利于等离子发生器高压电场的电离作用效率，杀菌消毒效果好。

Description

一种空气净化器
技术领域
本发明涉及一种空气净化器。
背景技术
空气净化器是采用吸附过滤、分解或转化等方法去除各种空气污染物(包括PM2.5细微颗粒、花粉、异味、甲醛等装修污染、细菌病菌和过敏原等)，有效提高空气清洁度的产品。现有的空气净化器主要的应用场景是净化整个房间的空气，实现净化的效果需要一个时间过程。而在细菌、病菌的传播的高风险场所(如医院手术室、医院导诊台等地方)，由于室内空气流动缓慢，即使将空气净化器放置在医务人员非常近的位置，空气净化器也无法实现快速对医务人员周围等特定局部区域空气进行持续净化。另外，现有的空气净化器的过滤网均设在空气净化器内部，使用在需要频繁更换附着有致病性细菌或病菌颗粒物的滤网时存在不便，并且更换操作容易产生颗粒物接触附着的交叉污染。
另外，为实现对致病性细菌或病菌等纳米级颗粒物的过滤，过滤网需要使用无纺布和熔喷布的复合材料，因此空气净化器的离心风扇工作所产生的内外空气压力差受到过滤材料影响而造成空气流速大幅度下降，现有技术要增加空气流速就需要提高离心风扇转速，但是提高离心风扇的转速势必会提高噪音，因此如何在不提高噪音的前提下，保证净化后空气流速满足持续覆盖指定局部区域要求是我们需要进一步解决的技术问题。
发明内容
本发明解决现有技术的不足而提供一种可杀菌消毒、更换滤网方便、可快速定向喷射洁净气流的空气净化器，应用于空气中带菌的室内场所：包括应用于医生诊台上，使用除菌净化后的气流快速定向喷射，在医生头部周围形成持续洁净空气区；包括应用于公共服务台上，使用除菌净化后的气流快速定向喷射环形的多个方向，在周围形成持续洁净空气区。
为了实现上述技术目的，本发明采用下列实施方案，
一种空气净化器，包括设有进风端和出风端的主体组件，所述主体组件包括设置在进风端和出风端之间的供气流通过的除菌空气腔体以及带动气流穿过除菌空气腔体的气流驱动机构，所述除菌空气腔体的横截面自中部、分别朝进风端和出风端逐渐扩大，所述除菌空气腔体内在中部区域设有等离子发生器的一对反应极，优选的，等离子发生器的一对反应极设置在所述除菌空气腔体中横截面最小的中部区域。
本实施方式通过横截面自中部、分别朝进风端和出风端逐渐扩大的特殊的除菌空气腔体结构，改进了空气净化器的内部空气流道，具体而言，除菌空气腔体内部空气从下部向上部流动过程中，由于从下半部向上的截面积逐渐缩小，从而产生文丘里效应使得空气在除菌空气腔体的下半部分进一步加速，部分抵消了过滤材料对离心风扇驱动空气流动能力的影响；同时在除菌空气腔体内的空气通过截面积最小的中部区域设置离子反应器的一对反应极，进而保证空气通过该区域的电场强度相对最高，电离效率更高。而除菌空气腔体上半部分截面积逐渐扩大，空气流速减缓并产生涡流，正负离子得以充分重新中和并释放能量，实现对空气中未过滤的残留病菌破坏分子结构的目的，从而实现杀菌消毒的目的。
本实施方式中，所述除菌空气腔体的形态为双曲线塔形空腔。
本实施方式中，所述主体组件的进风端上密封安装有进风离心风扇或/和所述出风端上密封安装有出风离心风扇作为气流驱动机构，所述进风离心风扇和出风离心风扇的风向相同，中心对称轴线重合。所述进风离心风扇上底部和下底部环贴第一组密封泡棉，使用第一组内装螺丝将凸台形进风口和进风离心风扇固定在主体支架内的下部；出风离心风扇上底部和下底部环贴第二组密封泡棉，使用第二组内装螺丝同时将出风离心风扇和主体外壳固定在主体支架的上部。
本实施方式中，所述主体组件的进风端外侧可拆卸地安装有进风过滤组件，所述进风过滤组件内设有过滤材料，所述过滤材料为设有无纺布层和熔喷布层的片状过滤材料。
本实施方式中，还包括等离子发生器、供电和控制印刷电路板和备用电池，外部电源与供电和控制印刷电路板上的电源接口连接，供电和控制印刷电路板与所述进风离心风扇、所述出风离心风扇和所述等离子发生器连接，备用电池与供电和控制印刷电路板连接并在外部电源未插入所述电源接口时供电。
本实施方式中，所述主体组件在出风端可拆卸地安装有定向喷射出风口部件，所述定向喷射出风口部件内部设有出风空气流道，所述出风空气流道的进风口与所述主体组件出风端出风口的大小相匹配并且与主体组件出风端密封连通，所述出风空气流道的出风口小于进风口，并且所述出风空气流道内腔横截面从进风口到出风口逐渐缩小，所述出风空气流道的出风口面向需清洁区域。
具体地，供电和控制印刷电路板组件工作时，驱动进风离心风扇、出风离心风扇和等离子发生器组件。进风离心风扇和出风离心风扇的转动实现除菌空气腔体内的空气从下部向上流动，进而除菌空气腔体与该空气净化器外部形成空气压力差，驱动外部空气进入该空气净化器。外部空气经由过滤材料吸附过滤大部分颗粒物后成为预过滤洁净空气；再经进风离心风扇进入除菌空气腔体，在腔体内部受等离子发生器的反应极产生的高压电场作用产生电离效应，形成大量正离子和负离子，并进一步流动，在除菌空气腔体上半部发生离子的中和反应，释放能量，作用于未被过滤材料吸附的残余的细菌、病菌等微生物，造成其内部结构发生变化而死亡，实现对进入该空气净化器的空气的第二次洁净处理。经吸附和除菌等两次洁净处理后的空气进入定向喷射出风口部件内的出风空气流道内，由于出风空气流道的内横截面从进风口到出风口逐渐缩小，从而再次产生文丘里效应，使得空气在出风空气流道内再进一步加速，从定向喷射出风口部件的出风口定向高速喷射出来，在使用者头部周围形成持续的局部洁净空气区，达到在带菌环境中开机使用即可以保护使用者的目的。
本实施方式中，所述出风空气流道出风口设置在定向喷射出风口部件的至少一个侧面。
由于采用上述结构，本发明具有如下优点：
本发明提供的空气净化器使用横截面自中部、分别朝进风端和出风端逐渐扩大的除菌空气腔体，并在除菌空气腔体内腔横截面最小的中部区域位置设置等离子发生器的一对反应极，既提高了腔体中的空气流速，又有利于等离子高压电场对除菌空气腔体内流入空气的电离作用效率。
本发明提供的空气净化器的进风过滤组件易拆装满足应用于带菌环境时对过滤材料频繁更换的便捷操作要求。
本发明提供的空气净化器，可以通过拆装不同的定向喷射出风口部件来适配同一空气净化器的主体组件，为不同的使用环境提供快速更换的适配方案。
附图说明
图1为本发明的实施例1中空气净化器的立体示意图。
图2为本发明的实施例1中空气净化器的装配爆炸结构示意图。
图3为本发明的实施例1中空气净化器的进风过滤组件与主体组件装配爆炸示意图。
图4为本发明的实施例1中空气净化器的垂直面剖面结构示意图。
图5为本发明的实施例1中空气净化器的除菌空气腔体局部剖面立体示意图。
图6为本发明的实施例1中空气净化器的定向喷射出风口部件与主体组件局部放大示意图。
图7为本发明的实施例2中空气净化器的局部剖面示意图。
其中，上述附图的标记说明：
1A-主体组件，1B-进风过滤组件,1C-定向喷射出风口部件，1D-出风口。
2A-支撑盖，2B-过滤材料，2C-主体外壳，2D-主体支架，2E-进风离心风扇，2F-供电和控制印刷电路板组件，2G-电源接口，2H-备用电池，2I-第一组密封泡棉，2J-等离子发生器，2K-第二组密封泡棉，2L-出风离心风扇，2M-第三组密封泡棉，2N-第二组内装螺丝。
3A-扣手柄，3B-凸台形进风件，3C-第一组内装螺丝。
4A-除菌空气腔体,4B-实施例1出风空气流道。
5A-反应极，5B-导线。
6A-第三组内装螺丝。
7A-定向喷射出风口部件，7B-出风空气流道，7C-出风空气流道出风口。
具体实施方式
以下结合附图，对本发明的具体实施例的技术方案进行清楚、完整的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下获得的其他实施例，都属于本发明的保护范围。
需要说明，本发明实施例描述中所有方向性指示“上”、“下”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“垂直”、“水平”等)，是基于该实施例在处于附图的姿态时各组成部分之间的相对位置关系，仅用于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的组成部分必须具有特定的方位。当其他实施例的姿态发生改变时，该方向性指示也相应地改变。此外，描述中涉及的“第一”、“第二”等术语仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
实施例1：
参考图1，本发明提供一种空气净化器，该空气净化器包括主体组件1A、进风过滤组件1B和定向喷射出风口部件1C。所述定向喷射出风口部件1C设有出风口1D，该空气净化器在以图1姿态摆放时，下方为主体组件1A的进风端，上方为主体组件1A的出风端。进风过滤组件1B装配在进风端；定向喷射出风口部件1C装配在出风端，优选地，其定向喷射出风口部件1C的出风口1D的面积设置为1.5平方厘米。
参考图2和图3，本实施例中，主体组件包括主体外壳2C、主体支架2D、进风离心风扇2E、出风离心风扇2L、等离子发生器2J、供电和控制印刷电路板组件2F以及备用电池2H。
进风离心风扇2E的上底部和下底部环贴第一组密封泡棉2I，进风离心风扇2E通过凸台形进风口3B固定在主体支架2D下部，使得进风离心风扇2E夹紧在凸台形进风口3B与主体支架2D之间，并且通过第一组密封泡棉2I实现密封连接，凸台形进风口3B外形尺寸与过滤材料2B大小相匹配，凸台形进风口3B通过第一组内装螺丝3C与主体支架2D连接；
出风离心风扇2L上底部和下底部环贴第二组密封泡棉2K，主体外壳2C的出风端设有凸台形出风口，出风离心风扇2L通过主体外壳2C固定在主体支架2D上部，使得出风离心风扇2L夹紧在凸台形出风口与主体支架2D上部之间，并且通过第二组密封泡棉2K实现密封连接，主体外壳2C通过第二组内装螺丝2N固定在主体支架2D的上部。
具体地，选择CFM流量值每秒600立方厘米指标的进风离心风扇2E和出风离心风扇2L，使用聚丙烯无纺布层和熔喷布的复合颗粒物过滤材料2B，对应出风口1D的面积1.5平方厘米，则出风口风速约每秒2.8米，实现距离出风口1D约0.5米处的局部区域持续覆盖洁净空气，达到保护使用者的目的。
进风过滤组件1B包含支撑盖2A和过滤材料2B两个部件,支撑盖2A是底部投影为圆环形、中空的凹台形态，支撑盖2A的凹台台阶边缘处提供多个局部外凸的扣手柄3A，扣手柄3A方便对支撑盖2A的拆除。本实施例中过滤材料2B为包含聚丙烯无纺布和熔喷布的多层圆形片状材料，支撑盖2A的材料为TPU弹性材料。支撑盖2A采用卡装或螺纹或磁吸等的方式连接在凸台形进风件3B上。
优选的，过滤材料2B的外径尺寸和支撑盖2A的凹台底部内径尺寸设置有0.5毫米负公差，凸台形进风件3B的外径和支撑盖2A的凹台内径尺寸设置有0.2毫米负公差。装配时将过滤材料2B平展紧贴支撑盖2A的凹台底部，再将支撑盖2A整体扣入或旋入凸台形进风件3B。
参考图4，主体支架2D的内部在进风离心风扇2E和出风离心风扇2L之间设置为双曲线塔形空腔，作为除菌空气腔体4A。
参考图2、图4和图5，等离子发生器2J固定在主体支架2D的外侧，该等离子发生器2J的连接导线5B连接一对反应极5A，该反应极5A通过主体支架2D中部的开口完全伸入除菌空气腔体4A内，反应极5A在双曲线塔形内部空腔中截面最小的中部区域平行摆放，在主体支架2D的开口处外部、导线5B的周边使用密封胶密封，以保持除菌空气腔体4A侧面密封。
进一步地，供电和控制印刷电路板2F固定在主体支架2D外侧，备用电池2H固定到主体支架2D的外侧。外部电源通过连接供电和控制印刷电路板2F上的部件-电源接口2G提供电能，或由备用电池2H提供电能，驱动进风离心风扇2E、出风离心风扇2L和等离子发生器2J工作。
具体地，供电和控制印刷电路板组件2F工作时，驱动进风离心风扇2E、出风离心风扇2L和等离子发生器组件2J。进风离心风扇2E和出风离心风扇2L的转动实现除菌空气腔体4A内的空气从下部向上流动，进而除菌空气腔体4A与该空气净化器外部形成空气压力差，驱动外部空气进入该空气净化器。外部空气经由过滤材料2B吸附过滤大部分颗粒物后成为预过滤洁净空气；再经进风离心风扇2E进入除菌空气腔体4A，在腔体内部受等离子发生器的反应极5A产生的高压电场作用产生电离效应，形成大量正离子和负离子，并进一步流动，在除菌空气腔体4A上半部发生离子的中和反应，释放能量，作用于未被过滤材料2B吸附的残余的细菌、病菌等微生物，造成其内部结构发生变化而死亡，实现对空气的二次洁净处理。
参考图6，使用第三组内装螺丝6A将定向喷射出风口部件1C装配到主体组件1A上部出风端，在结合部使用第三组密封泡棉2M密封。除菌空气腔体4A内的二次洁净处理后的空气经出风离心风扇2L继续向上流动，从定向喷射出风口部件1C的进风口进入定向喷射出风口部件1C的出风空气流道4B内，出风空气流道4B截面从进风口到出风口1D逐渐缩小，从而形成空气加速通道，加快出风口1D风速，进而在出风口1D指向的外部局部区域形成持续的洁净空气区。
进一步地，当该空气净化器放置于空气中带菌致病的环境时，每隔数小时，侧置或倒置该空气净化器，手指扣住支撑盖2A的任意一个扣手柄3A，取下后替换吸附有细菌、病菌等微生物颗粒的过滤材料2B，将进风过滤组件1A重新扣入到凸台形进风件3B上就可以继续使用。
实施例2：
本发明的实施例2中，使用与实施例1相同的主体组件1A、进风过滤组件1B。参考图7，实施例2与实施例1不同之处在于，定向喷射出风口部件7A的四个侧面上均设有一个与出风空气流道7B连通的出风空气流道出风口7C，出风空气流道出风口7C向外喷射洁净空气，从而在空气净化器周围环形区域形成持续洁净的空气区。
以上对本发明的优选实施例进行了图示及说明，但是本发明并不限定于上述的特定的实施例，本发明所属的技术领域的一般技术人员在不背离权利要求书中所要求的本发明的技术思想的情况下可进行多种变形实施，这样的变形实施不应与本发明的技术思想或前景相背离而单独地加以理解。

Claims (8)

1.一种空气净化器，其特征在于，包括设有进风端和出风端的主体组件，所述主体组件包括设置在进风端和出风端之间的供气流通过的除菌空气腔体以及带动气流穿过除菌空气腔体的气流驱动机构，所述除菌空气腔体的横截面自中部、分别朝进风端和出风端逐渐扩大，所述除菌空气腔体内在中部区域设有等离子发生器的一对反应极。
2.根据权利要求1所述的空气净化器，其特征在于，所述除菌空气腔体的形态为双曲线塔形空腔。
3.根据权利要求1所述的空气净化器，其特征在于，所述主体组件的进风端上密封安装有进风离心风扇或/和所述出风端上密封安装有出风离心风扇作为气流驱动机构，所述进风离心风扇和出风离心风扇的风向相同、中心对称轴线重合。
4.根据权利要求1所述的空气净化器，其特征在于，所述主体组件的进风端外侧可拆卸地安装有进风过滤组件，所述进风过滤组件内设有过滤材料。
5.根据权利要求4所述的空气净化器，其特征在于，所述过滤材料为设有无纺布层和熔喷布层的片状过滤材料。
6.根据权利要求3所述的空气净化器，其特征在于，还包括等离子发生器、供电和控制印刷电路板和备用电池，外部电源与供电和控制印刷电路板上的电源接口连接，供电和控制印刷电路板与所述进风离心风扇、所述出风离心风扇和所述等离子发生器连接，备用电池与供电和控制印刷电路板连接并在外部电源未插入所述电源接口时供电。
7.根据权利要求1至6任意一项所述的空气净化器，其特征在于，所述主体组件在出风端可拆卸地安装有定向喷射出风口部件，所述定向喷射出风口部件内部设有出风空气流道，所述出风空气流道的进风口与所述主体组件出风端出风口的大小相匹配并且与主体组件出风端密封连通，所述出风空气流道的出风口小于进风口，并且所述出风空气流道内腔横截面从进风口到出风口逐渐缩小，所述出风空气流道的出风口面向需清洁区域。
8.根据权利要求7所述的空气净化器，其特征在于，所述出风空气流道出风口设置在定向喷射出风口部件的至少一个侧面。
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