CN111432852A

CN111432852A - 空气净化器设备

Info

Publication number: CN111432852A
Application number: CN201780096761.3A
Authority: CN
Inventors: 恩佐·索拉; 马可·文图瑞; 伊戈尔·蒙托尔西; 詹卢卡·贝内代蒂
Original assignee: Sollydia Co ltd
Current assignee: Sollydia Co ltd
Priority date: 2017-11-13
Filing date: 2017-11-13
Publication date: 2020-07-17
Also published as: RU2753559C1; EP3713612A1; WO2019092485A1

Abstract

一种用于通过液体(2)来净化建筑物内部的空气的空气净化器设备(1)，包括主体(6)，该主体(6)设置有：用于空气的入口部分(6A)和出口部分(6B)；在所述入口部分(6A)和所述出口部分(6B)之间的中间清洗室(6C)，其旨在被空气流沿着基本水平的主行进方向(D)穿过；以及液体分配装置(5)，其布置在所述清洗室(6C)内部从而以至少部分地与所述空气流逆流的液滴形式分配所述液体(2)，并且还包括冷凝调节装置(80)，其被布置用于增加在所述出口部分(6B)中和在所述出口部分(6B)下游的空气中所包含的湿气的冷凝，以减少离开所述设备(1)的空气的湿度。

Description

空气净化器设备

技术领域

本发明涉及一种便携式的空气净化器设备，特别是用于建筑物内部环境的空气净化器设备。

背景技术

在非常拥挤的建筑物和工作场所(例如办公室和/或购物中心)中检测到的污染物具有多样性，例如有机挥发性化合物、矿物质纤维、真菌和细菌形式的微生物、二氧化碳等，并通过那里进行的连续活动而以高浓度存在。

这些污染物是导致许多感染和疾病的原因，例如对数百万人的健康产生重大影响的头痛、过度疲劳、粘膜刺激、感冒、流行性感冒和过敏。

如果空调系统本身存在于拥挤的环境中，例如工作和/或商业建筑物中，如果它们没有进行定期维护和清洁，则它们可构成病原菌(例如霉菌、真菌、病毒和细菌，它们是使用环境中人员过敏、不适和头痛的原因)繁殖的源头。

空调系统在工作环境中的越来越频繁的使用产生了针对由空调系统产生的空气而保护健康的需求。实际上，建筑物中的空气质量与建筑物中人员的健康之间存在密切的关系。

已知使用诸如活性炭过滤器或HEPA过滤器之类的过滤器来保留空气中存在的粉末的便携式空气净化器设备。然而，这些设备由于收集灰尘和污物的过滤器而在其使用寿命期间显示出显著降低的除尘效率。在这种情况下，极细的灰尘颗粒的一部分不会被保留并且被再次再循环，从而降低了净化器的效果。当过滤器堵塞时，必须更换过滤器，因此花费时间和财力。

已知一种空气净化器设备，该空气净化器设备通过液体、特别是通过水来净化空气，该空气净化器设备由壳体构成，该壳体设有使待净化的空气从其进入的入口和用于净化的空气的出口。待净化的空气通过抽吸阀进入壳体，该抽吸阀布置成从空气净化器设备外部的环境中抽吸待净化的空气。

水通过喷雾嘴以液滴的形式分布在壳体内，这些液滴与离开吸气器的空气流相遇。

空气中存在的固体颗粒通过接触而被清洗液的液滴所捕获。已知类型的设备提供壳体的竖直延伸，使得水滴由于重力而满载着固体颗粒下落至壳体的底部区域。在DE20312576U1中公开了这种类型的空气净化器，其中，喷雾嘴位于壳体内部，以产生水滴流，其与来自吸气器的待净化的空气流顺流。

为了增加对颗粒的去除，在一些设备中，如WO200607225A2中公开的设备那样，由水滴流逆着气流推动待净化的空气流。

然而，在上述已知类型的设备中，由喷雾嘴产生的水的喷雾不能到达壳体的每个区域。特别地，由喷雾嘴产生的水的喷雾在喷雾嘴附近具有较大的液滴密度，而水的喷雾在壳体的内壁附近具有较小的液滴密度。这意味着，由于液滴与该区域中的空气之间的接触数量受到限制，所以在壳体的内壁附近穿过壳体的空气仅被部分地净化。

已知类型的空气净化器设备的一个缺点是空气的清洗效率不是最优的。

IT1401556公开了一种非常高效的空气净化器设备，其中通过使用沿水平方向延伸的空气壳体或空气的清洗室解决了上述缺点。

离开壳体的空气包含的湿度百分比相比于具有竖直壳体的设备中所产生的湿度百分比要低得多，尽管如此，仍需要改善对离开壳体的湿度的控制。

发明内容

本发明的目的之一是改进已知的空气净化器设备，并且特别是满足控制离开净化设备的空气湿度的上述需要。

因此，另一目的是提供一种空气净化器设备，其可以改善其所嵌入的环境的湿度状况。

另一个目的是提高消除待净化空气中存在的污染物的效能。

本发明的另一个目的是获得一种通用的净化设备，其可以在建筑物内部环境中使用。

根据本发明，提供了如权利要求1所定义的空气净化器设备。

附图说明

参照附图，可以更好地理解和实施本发明，附图以非限制性示例的方式示出了本发明的一些实施例，其中：

图1是空气净化器设备的正面立体视图；

图2是图1的空气净化器设备的视图，其中去除了防护罩的前部和侧部以及盖；

图3是图1的空气净化器设备的侧视图，其中没有防护罩和盖；

图4是图1的空气净化器设备的示意性截面视图；

图5是图1的空气净化器设备的清洗室的立体视图，该清洗室靠着与该清洗室相同的另外的清洗室放置；

图6示出了空气净化器设备的具有液体分配装置的正视图；

图7是图6的液体分配装置的示意性纵向截面；

图8是图6中的液体分配装置的侧视图。

具体实施方式

图1-4示出了便携式的用于净化空气的空气净化器设备1，特别是用于建筑物内部环境的空气净化器。如将在下面公开的，空气净化器设备1包括冷凝调节装置，该冷凝调节装置提供的优点是：相比于现有技术的设备对离开设备1的空气的湿度具有更好的控制。

空气净化器设备1通过液体2净化空气，并且包括在图5中单独示出的主体6，在该主体6中具有空气的清洗室。主体6设置有入口端口或入口3和出口端口或出口4，待净化的空气从入口端口或入口3进入，已经净化的空气，特别是去除了诸如灰尘、花粉之类的固体颗粒和进一步的细菌和悬浮油的空气，从出口端口或出口4离开。

主体6旨在被由气流产生装置(例如风扇11)产生的气流在入口3和出口4之间穿过。风扇11安装在主体6的外部，例如在如图4所示在入口3处，或如图3所示从中间插入歧管71来安装。

主体6包括其中具有入口3的第一部分或入口部分6A，其中具有出口4的第二部分或出口部分6B。在第一部分6A和第二部分6B之间插入中间部分或清洗室6C，其中待净化的空气与待清洗的液体2直接接触，如将在下面更好地公开的。

空气净化器设备1包括包围设备的内部的外壳或防护罩60和上部封闭盖61。在防护罩60的前部区域和/或后部区域中，具有入口62的狭缝以供空气进入设备。自然地，入口62的狭缝的数量可以大于所示出的数量，并且入口62的狭缝的布置可以影响护罩60的比所示出的更大的区域。在防护罩60和盖61之间，限定了出口区域63，用于由空气净化器设备1处理的空气离开。出口区域63包括设置有多个开口65的边界壁或檐板(cornice)68；该边界壁或檐板68具有多个开口65；开口65的布置沿檐板68的整个周边延伸，或者可以仅沿檐板68的一个或多个侧边延伸。

空气净化器设备1包括支撑设备的各个部分的框架70。框架70设置有一对后轮66，并且可选地设置有前轮67，前轮67使用户能够移动设备并将设备布置在待净化的环境内部的优选区域中。使用者可以抓住例如固定至设备后部的手柄64来移动设备。

参考图5，主体6被配置用于清洗预设量的空气，并且限定模块(也称为清洗模块)，该模块可以被安装在另外的相同模块的旁边，以产生能够处理增加了对应于安装在一起的模块的数量的量的空气流的设备。在图1-图4所示的空气净化器设备1的实施例中，有两个清洗模块，即主体6和主体6'，它们彼此相同，如图2所示。在该情况下，如在主体6的数量大于两个的情况中一样，相应的入口3可以接收来自歧管71的空气，并由装配在歧管71上的同一个风扇11供给，而不是如图5的实施例中所示的每个入口都有风扇。

仍然参考图4，主体6包括液体分配装置5，该液体分配装置5布置在清洗室6C内部来以液滴形式分配液体2。

然后，将待净化的空气从主体6和设备1外部的环境(例如家庭环境或建筑物内部的环境)中去除，并通过风扇11传送至第一部分6A，在这里空气改变运动方向并到达清洗室6C。清洗室6C沿着基本上水平的纵向范围方向延伸。“基本上水平”被理解为是可以也偏离笛卡尔参考系统的水平轴(即垂直于重力加速度矢量的轴)5度的方向。清洗室6C具有管状的圆形截面形状。

尽管清洗室6C内部的空气的路径不是线性的，但是空气在清洗室6C内部沿行进方向或主方向D行进。清洗室6C内部的空气流的主方向D由清洗室6C的内部形状确定，并因此平行于纵向范围方向，该纵向范围方向也基本上是水平的。

第一部分6A和第二部分6B布置在清洗室6C的相对端，使得主体6以及因此使得壳体6内部的空气行进的路径基本上呈“U”形，虽然“U”的一个臂(空气入口的臂)比另一个臂(空气出口的臂)短。

在空气净化器设备1中用于净化建筑物内部的空气的液体2例如是水。液体2除了水之外还可以包括一种或多种物质，例如抗菌物质S，以降低在待净化的空气中发现的细菌。抗菌物质S容纳在可再充电的容器54中，并且通过已知类型的泵送设备53被自动地送到液体分配装置5。以这种方式，清洗空气的液体5获得抗菌力，从而对空气净化器设备1所在的环境中的空气进行消毒。液体2容纳在布置在主体6外部的罐12中。

通过也被布置在主体6外部的泵9将液体2从罐12中移除。通过图4所示的输送导管49，泵9将液体2送到清洗室6C中的液体分配装置5，该输送导管49具有在罐12内部并浸入液体2中的开口端。

通过泵9，将液体2从罐12中移除，使其达到期望的压力值，然后将其输送至供应液体分配装置5的供应导管8。

导管8穿过或连接到在第一部分6A的端壁26中的孔29。在该端壁26上，在清洗室6C的底部区域20处进一步设置有孔21，该孔21连接至管道22，管道22将清洗室6C连接至罐12，以使收集在主体6中的水返回到罐12。

再次参考图4，已经与液体2相互作用的空气流进入主体6的第二部分6B。与清洗室6C不同，第二部分6B普遍在竖直方向上延伸。第二部分6B形成为好像净化的空气的排气道。

由于所示实施例包括两个主体6、6'，所以存在两个第二部分6B，它们彼此并排。

每个第二部分6B包括液体冷凝装置7，该液体冷凝装置7被布置用于捕获液体2的液滴，其可能是从分配装置5下游的空气流传送的。

液体冷凝装置7包括多个偏转元件16，该多个偏转元件16布置成限定穿过第二部分6B的气流的迷宫路径。每个偏转元件16包括例如层状元件，比如特别是金属板，例如钻孔的金属板或格栅。当穿过第二部分6B的空气流与偏转元件16接触时，可能存在于空气流中的液体2凝结在偏转元件16上，偏转元件16用作液滴分离器。液滴落入清洗室6C内并收集在其底部区域20中。

在图4的实施例中，提供了三个偏转元件，但是自然地，偏转元件16的数量可以是不同的，例如大于或小于三个。在图4中，偏转元件16被表示为突出并向下(即，朝向清洗室6C的底部20)倾斜的平坦部分，其交替地固定至第二部分6B的内壁。替代地或附加地，每个偏转元件16可以具有圆盘的形状，该圆盘被圆周地固定至第二部分6B的内壁并且具有空腔结构，以通过补偿还捕获液体2的更细液滴。空气净化器1设备还包括冷凝调节装置80，该冷凝调节装置80被布置用于增加存在于第二部分6B中和第二部分6B下游的空气中所含的湿气的冷凝，以减少离开所述设备1的空气中的湿气。

冷凝调节装置80包括膨胀室82，以使离开第二部分6B的空气在离开设备1之前膨胀。

膨胀室82连接到第二部分6B以接收来自第二部分6B的空气并在出口端口4上方延伸。膨胀室82包括用于收集冷凝水的罐83，其在上方以盖61为边界。

在罐83和盖61之间，有上面公开的边界壁或檐板68，该边界壁或檐板68设有多个开口65，用于使空气从膨胀室82离开并由此从设备1离开。

如图4所示，罐83的底壁设置有孔85，用于将在膨胀室82的壁上冷凝的水输送到连接至罐12的管道84。

由于膨胀室82，促进了对离开第二部分6B的空气流的输送水含量的控制，因为由于空气的膨胀，在壁上冷凝的水的量增加了。

冷凝调节装置80还包括布置在出口端口4处的封闭元件81，以封闭出口端口并对第二部分6B内部的空气产生过压。以这种方式，减小了由出口部分6B内部的空气输送的水的蒸汽张力。

基于存在于第二部分6B中的空气的压力，封闭元件81可移动远离出口端口4并且朝向出口端口4移动。

当存在于第二部分6B中的空气的压力超过膨胀室82中的压力与对应于封闭元件81的质量的压力之间的总和时，封闭元件81移动远离出口4并从出口4提升，从而形成缩窄部分，其增加导向至膨胀室82的空气的速度。另一方面，如果第二部分6B中的压力不足，则封闭元件81保持在更靠近出口4的位置，从而用作封闭帽。封闭元件81包括放置在出口4的抵接表面87上的圆盘构件86。圆盘构件86设置有突起88，该突起88被成形用于接合第二部分6B内部的出口端口4的区域。

圆盘构件86自然地具有校准质量，该校准质量使设备1能够以主体6内部的轻微过压操作，该轻微过压促使水滴沉积在第二部分6B的内壁上和/或液体冷凝装置7上，特别是偏转元件16上。

封闭元件81与膨胀室81一起有助于控制空气净化器设备1所嵌入的环境的空气的湿度。通过实验已经证实，如此构造的空气净化器设备1降低了过于潮湿的环境的空气的湿度，并且增加了过度干燥的环境的空气的湿度，以达到与人员感到舒适的状态相对应的湿度水平。

冷凝调节装置80还可包括面向出口端口4的冷却设备89，以冷却膨胀室82中的膨胀空气并进一步促进降低离开设备1的湿度。冷却设备89可通过用户操作设置在设备1中的控制面板而被驱动或超控。现在参考图6和图7，液体分配装置5包括多个喷嘴10，例如两个喷嘴10A和10B。特别地，喷嘴10A和10B在结构和功能上彼此相同。喷嘴10A和10B被成形为产生水滴流，该水滴流基本上逆着穿过主体6的空气流的气流。

多个喷嘴中的每个喷嘴10A、10B通过相同的供应导管8连接到泵9。

导管8包括第一部分8A，该第一部分8A在清洗室6C内部水平地(即沿着基本上平行于清洗室6C的纵向范围方向的方向)延伸，并供应第一喷嘴10A。导管8还包括第二部分8B，其也基本上是水平的，其供应第二喷嘴10B，装配到导管8的自由端。喷嘴10A、10B因此沿同一导管8连续布置，使得第一喷嘴10A被安装为介于导管8的第一部分8A和第二部分8B之间。

与传统上在已知类型的空气净化器设备中发现的喷嘴相比，喷嘴10A、10B被成形为按照锥形来发射水滴，锥形的对称轴线与供应(即水平)导管的轴线8重合。另一方面，在已知设备中，发射锥形通常正交于供应导管的轴线。

喷嘴10A、10B被设计成能够产生具有与上述“细灰尘”的尺寸相似的尺寸的水滴，即，显著提高了水滴成功捕获或截留灰尘粒子所依据的效应。

这通过喷嘴10A、10B的特定构造而成为可能。

当分配锥形的顶角W投影到平面上时例如为120°。换句话说，在该实施例中，离开喷嘴装置10A、10B的水滴具有与所述喷嘴装置10A、10B的轴线形成60°角的运动方向。

每个喷嘴10A、10B设置有相应的管接构件(union member)23A、23B，该管接构件是中空的以允许水经过，并且在内部设置有用于将喷嘴10A、10B装配到导管8的相应部分的螺纹。每个喷嘴10A，10B则包括臂24A、24B，在臂24A、24B上具有分配孔14，特别是校准的分配孔14。例如，可以存在五个出口孔，它们在相应的臂24A、24B上有角度地等距。

每个喷嘴10A、10B则包括扩散器元件13A、13B。扩散器元件13A、13B包括凹表面15，该凹表面15具有面向喷嘴10A、10B的臂24A、24B的凹陷。

凹表面15例如是球表面的一部分。凹表面15被成形为使得打断来自喷嘴10A、10B的液体2的射流并将该射流分成液滴的喷雾。扩散器元件13A包括通孔，用于将来自导管8的第一部分8A的水转移到第二部分8B。扩散器元件13B因此具有不允许水进一步离开的端帽55。

两个喷嘴的相同结构允许易于生产以及更换。离开喷嘴10A、10B的加压液体2撞击扩散器元件13A、13B并使其轴向速度分量的方向反转。

液体分配装置5被成形为生成液滴，每个液滴具有与气流的主方向D相反的速度分量。

扩散器元件13A、13B间接地产生液滴，即通过将由分配孔14分开的来自喷嘴10A、10B的液体2的射流反射到凹表面15上而产生液滴。所产生的液滴具有足够小的尺寸以捕获细粉末，而具有足够大的尺寸以落入主体6的底部区域20，从而防止液滴被穿过清洗室6C的气流运输。

因此，液体2以雨水或喷雾的形式供应，并且以较大的“水平”速度分量在在清洗室6C内移动通过液体分配装置5。以这种方式，液滴至少部分逆流地与待净化的空气流相遇。

逆流，在液滴和待净化的空气之间出现更多数量的接触。以这种方式，优化了液体2的净化能力。此外，液滴速度的水平分量和气流的水平方向使得能够限制清洗期间空气的过度加湿。

此外，与具有竖直壳体的已知类型的设备相比，清洗室6C的水平布置使得空气能够在清洗室6C中待更长的时间，这允许更有效地净化空气。

喷嘴10A、10B沿着清洗室6C的纵向范围方向的连续布置使得能够在空气流的主行进方向D上形成多个清洗前沿。以此方式，被第一清洗前沿部分净化的空气中仍存在的可能的污染物质可以被空气沿清洗室6C内部的水平路径遇到的另一清洗前沿捕获到出口4。

液体分配装置5被布置成使得每个喷嘴10A、10B的几何轴线基本平行于清洗室6C的纵向范围方向。

此外，液体分配装置5是同轴的。

液滴形式的液体2与清洗室6C内部的气流之间的接触使得能够捕获存在于待净化的空气中的污染颗粒。

从使用净化设备1进行的实验中表明：通过在设备1运行之前和之后一段时间内收集环境中的空气的颗粒，对应于在25℃下3.6Nm³的标准空气体积，环境空气中灰尘的减少是完全的，即100％。

来自喷嘴10的液体2、在偏转元件16上(以及如果存在则在液体捕获元件上)冷凝的液体以及被液体2“沉淀”并捕获的固体颗粒在重力作用下下落并被收集在主体6的底部区域20中。液体2通过管21从罐12内部的底部区域20转移。

一旦进入罐12内部，污染颗粒就通过沉降而沉积在罐12的底部上。

清洗机2可通过设置在罐12的一部分中且未示出的开口而在罐12中更换或加满。未示出的自动密封阀使得罐12在填充后能够被移除并重新装配，而无需使用特定工具。

空气净化器设备1的形状使得液体2能够用于多个净化循环，从而限制了其消耗。

此外，每个净化循环所需的液体2的量被相当地减少了。

净化设备1还包括控制单元，该控制单元设置有控制单元，该控制单元用于选择风扇的速度、设备1的运行持续时间以及在罐12中的水位和/或抗菌物质水平已降至相应的预设阈值以下时向用户发出警报。

与液体2相互作用的空气流的湿度水平要比从环境中获取的从入口3进入的空气流的湿度高得多，但如果没有冷凝调节装置80的话则比已知类型的设备中空气所达到的湿度要低。

由于冷凝调节装置80，可以限制离开空气净化器设备的湿气的量，并从而调节被净化的环境空气的湿度。

Claims

1.一种用于通过液体(2)来净化建筑物内部的空气的空气净化器设备(1)，其包括主体(6)，所述主体(6)设置有：用于空气的入口部分(6A)和出口部分(6B)；在所述入口部分(6A)和所述出口部分(6B)之间的中间清洗室(6C)，所述中间清洗室(6C)用于被空气流沿着基本上水平的主行进方向(D)穿过；以及液体分配装置(5)，所述液体分配装置(5)布置在所述清洗室(6C)的内部从而分配所述液体(2)，所述液体(2)为至少部分地与所述气流逆流的液滴形式，其特征在于，其还包括：冷凝调节装置(80)，所述冷凝调节装置(80)布置成用于增加所述出口部分(6B)中和所述出口部分(6B)的下游的空气中所包含的湿气的冷凝，以降低离开所述设备(1)的空气的湿度。

2.根据权利要求1所述的空气净化器设备(1)，其中，所述冷凝调节装置(80)包括膨胀室(82)，以使离开所述出口部分(6B)的所述空气能够在离开所述设备(1)之前膨胀。

3.根据权利要求2所述的空气净化器设备(1)，其中，所述膨胀室(82)连接至所述出口部分(6B)以接收来自所述出口部分(6B)的空气并且在所述出口部分(6B)的出口端口(4)上方延伸。

4.根据权利要求2或3所述的空气净化器设备(1)，其中，所述膨胀室(82)包括用于收集冷凝物的罐(83)，所述罐(83)在上方以盖(61)为边界。

5.根据权利要求4所述的空气净化器设备(1)，其中，在所述罐(83)和所述盖(61)之间存在边界壁(68)，所述边界壁(68)设置有用于所述空气从所述膨胀室(82)离开并由此从所述设备(1)离开的多个开口(65)。

6.根据权利要求4或5所述的空气净化器设备(1)，其中，所述罐(83)的底壁设置有孔(85)，所述孔(85)用于将冷凝的水输送到管道(84)，所述管道(84)连接至被布置用于容纳所述液体(2)的储水器(12)。

7.根据前述权利要求中任一项所述的空气净化器设备(1)，其中，所述冷凝调节装置(80)还包括封闭元件(81)，所述封闭元件(81)布置在所述出口部分(6B)的出口端口(4)处以封闭所述出口端口(4)，从而在所述出口部分(6B)的内部产生空气超压，并降低由在所述出口部分(6B)的内部的所述空气输送的所述水的蒸汽压。

8.根据权利要求7所述的空气净化器设备(1)，其中，所述封闭元件(81)根据存在于所述出口部分(6B)中的空气压力而能够远离和朝向所述出口端口(4)移动。

9.根据权利要求8所述的空气净化器设备(1)，其中，所述封闭元件(81)包括圆盘构件(86)，所述圆盘构件(86)放置在所述出口端口(4)的抵接表面(87)上。

10.根据权利要求8所述的空气净化器设备(1)，其中，所述圆盘构件(86)设置有突起(88)，所述突起(88)被成形为接合所述出口部分(6B)内部的所述出口端口(4)的区域。

11.根据前述权利要求中任一项所述的空气净化器设备(1)，其中，所述冷凝调节装置(80)还包括面向所述出口端口(4)的冷却设备(89)，以冷却离开所述出口端口(4)的所述空气。

12.根据前述权利要求中任一项所述的空气净化器设备(1)，其中，所述液体分配装置(5)包括喷嘴装置(10A、10B)，所述喷嘴装置(10A、10B)设置有扩散器元件(13A、13B)，用于使离开所述喷嘴装置(10A、10B)的所述液体(2)的射流分开并形成水滴，其中，所述扩散器元件(13A、13B)被形成为以使得离开所述喷嘴装置(10A、10B)的所述水滴具有形成分配锥体的运动方向，所述分配椎体的对称轴线与所述喷嘴的供应导管(8)的导管轴线重合。

13.根据权利要求12所述的空气净化器设备(1)，其中，所述分配锥体具有60°的平面顶角(W)。

14.根据权利要求12或13所述的空气净化器设备(1)，其中，所述扩散器元件(13A、13B)包括面向所述喷嘴装置(10A、10B)的开口(14)的凹表面(15)。