CN113167489A - 空气净化器 - Google Patents

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Abstract

一种家用空气净化系统，包括可拆卸的颗粒过滤器(4)、由发动机提供动力的风扇(2)或叶轮、空气通过其沿空气流动方向流过并被净化的空气导管(1)，且所述空气导管(1)包括导管壁，并且其中所述导管壁(1)的一部分包括气体过滤器(3)；以及通过在该系统中经过空气过滤器而从环境空气中去除不需要的气体的方法。

Description

空气净化器
本发明涉及空气净化系统的改进。
US 2006/0191415(Johnson)公开了一种用于捕集柴油发动机废气中悬浮的颗粒状物质并用于将气体与颗粒分离的装置。该装置包括螺旋排气通道，其引导气流中携带的颗粒被丝网捕获，而气体不受螺旋的影响并被单独捕获。
CN 205372827(一鸣)公开了一种涵道式等离子体空气消毒净化器。该涵道式等离子体空气消毒净化器包括箱体、风扇、等离子发生器和阴离子发生器，其中两个风扇单独地布置在箱体的侧壁和顶端上；每个风扇的外侧设有风扇罩；两个风扇罩之间连接有导流片；导流片形成导流通道；等离子体发生器和阴离子发生器单独地和固定地设置在箱体内的底端上；且等离子体发生器和阴离子发生器的电极穿过导流片并布置在导流通道中。
尽管存在现有技术，但仍需要进一步改进空气净化系统，特别是意图用于家庭环境中的独立空气净化系统。
因此，在第一方面中，提供了一种家用空气净化系统，其包括可移除的颗粒过滤器、风扇或叶轮(其由发动机提供动力)、空气导管(空气通过该空气导管沿空气流动方向流过并被净化)，并且所述空气导管包括导管壁，并且其中所述导管壁的一部分包括气体过滤器。
我们惊讶地发现，通过使用沿空气流动方向布置的气体过滤器可以实现有害气体的有效去除。这与文献中和市场上的空气净化器相反，在文献中和市场上的空气净化器中，相同的气体过滤器被有意地设置成与空气流动方向交叉，从而迫使空气穿过它们。这类设计会导致空气流过装置时产生不希望的压力降。压力降导致风扇速度增加和噪音增加，这两种情况都是消费者心中不希望的运行特征。当装置在非常需要安静而有效的性能的卧室和夜间使用时，尤其是如此。
优选地，气体过滤器包括弹性或可弯曲的材料。这允许过滤器根据空气净化系统的设计进行定位，而无需相应地进行工程改造。
优选地，气体过滤器是如本领域已知的碳过滤器。优选地，气体过滤器是活性炭过滤器。
优选地，气体过滤器包括导管表面且其与导管壁平齐。气体过滤器在空气导管中的这种布置改善了空气通过装置的流动，但仍保持可接受的性能水平。
优选地，气体过滤器包括用于附接到导管壁的装置。相应地，导管壁优选包括容纳气体过滤器的装置。
适当优选的附接装置包括凸耳、槽、摩擦配合和卡扣配合配置。优选地，气体过滤器包括基本上刚性的框架用于提供改进的配合方式。这种框架可由金属或塑料构成，并可形成周边框架或网格型框架配置。更优选地，用于将气体过滤器附接到导管壁的装置布置在基本上刚性的框架上。在更优选的实施方案中，气体过滤器可从所述框架上移除，使得可在保持框架使用的同时进行气体过滤介质的更换。
优选地，空气导管被配置为使得在通过装置的过程中空气流动方向至少改变一次。气流改变方向的地方称为弯曲，或在方向改变为45度或90度时，称为弯管。方向的改变也可以通过套管和导流件(如弯曲、接头、构造、网格等)产生。在这种实施方案中，空气被过滤，同时其方向以低的压力降和能量输入而改变。因此，在气体过滤的情况下，该装置更节能。
根据本发明的系统通常涉及将空气沿一个方向吸入系统中和沿另一个方向排出。在这之间，气流可根据系统的设计改变方向一次或多次。换句话说，从空气置换装置到颗粒过滤器或者在气流离开系统的地方，气流中可能存在一个或多个弯曲。
如果气流方向发生变化，其通常是在风扇和颗粒过滤器之间。优选地，气体过滤器布置在气流方向改变的地方，且更优选地，气体过滤器布置在弯曲的远侧壁(far wall)处。
优选地，该系统另外包括可移除的颗粒过滤器。颗粒过滤器的任务是在空气流中的颗粒物质通过过滤器时捕获颗粒物质。优选地，可移除颗粒过滤器是高效颗粒空气(HEPA)过滤器。应当理解，虽然空气净化器的过滤器部分是其功能的重要部分，但空气净化器通常并不与过滤器在相同的位置制造。它们实际上总是单独制造，且最重要的是通常由不同于空气净化器本身的制造商的不同商业企业制造。过滤器的制造商还通常为不同制造商生产的不同空气净化器型号制造过滤器。颗粒过滤器应与预过滤器或存在的任何灰尘过滤器相反。预过滤器和灰尘过滤器不被视为HEPA过滤器，因为它们不具备HEPA过滤器所呈现的颗粒捕获能力。
优选地，颗粒过滤器布置成使得沿空气流动方向流过的空气穿过颗粒过滤器。
该系统包括空气置换装置。典型的空气置换方式包括风扇和叶轮。空气置换装置可以布置在气流的开始或结束处，使得空气被推动通过系统或被拉动通过系统。典型的风扇包括径流风扇和轴流风扇。优选地，根据本发明的装置包括径流风扇。径流风扇比轴流风扇节能得多，并且当气流经过沿系统的导管壁布置的气体过滤器时，形成的气流较少可能产生湍流。
在这种系统中，空气通过流经气体过滤器而非必须穿过气体过滤器来清除不需要的气体。令人惊讶的益处不仅在于空气可以通过仅经过这种过滤器而不是穿过而清洁气体，而且这种系统的气体清洁能力没有损失。因此，对于相同的能量消耗，可以清洁相同量的气体。风扇速度可以降低，且因此用于驱动空气流通过该系统的能量减少。
优选地，气体过滤器具有多孔部件，并且优选地包括泡沫过滤器。
优选的气体过滤器包括活性炭，其是一种商业上可获得的经过处理使其具有更高多孔性的碳形式。
优选地，气体过滤器是可更换的。但是，考虑到它们位于内部，优选的是系统还包括允许适当地接近气体过滤器的装置。优选地，该系统包括可打开的门或其他合适的入口，从而允许移除和更换气体过滤器。
该系统还可优选在空气入口和/或出口处包括预过滤器或灰尘过滤器。这种过滤器不是HEPA过滤器，因为它缺乏充当用于小颗粒如PM10和PM2.5的过滤器的物理密度，但它们阻止灰尘进入系统，且还充当防止对用户或系统造成伤害或损伤的防戳保护(pokeguard)。
优选地，该系统还包括用于感测环境空气中特定气体的浓度的传感器。更优选地，系统的操作参数可通过从传感器获得的结果确定。例如，如果检测到更多甲醛，则风扇速度可以提高。或者，可以通过用户界面或经由智能手机向消费者指示，气体水平使得操作的修改可能是有益的。例如，风扇速度可以改变，过滤器可能需要更换，或者系统在家庭环境中的布置可以改变。
在第二方面，提供了一种通过经过如权利要求1至5中任一项所述的系统中的气体过滤器而从环境空气中去除不需要的气体的方法。不需要的气体包括甲醛、一氧化二氮和挥发性有机碳部分。
现在参考以下非限制性附图描述本发明的实施方案，其中：
图1是许多商业产品中发现的典型构造。空气导管(1)限定了由风扇(2)产生的空气流(A)。空气穿过颗粒过滤器(4)和活性炭过滤器(3)。
图2是根据本发明的实施方案，其中活性炭过滤器(3)布置在空气导管(1)的侧面，使得空气流经过它们而不是穿过它们。颗粒过滤器(4)处于与图1中的相同位置。
图3是进一步的实施方案，其中导管被弯曲(在5处)以形成弯管。在这种情况下，活性炭过滤器(3)仅布置在空气导管(1)的弯曲处的远表面上。本实施方案中的颗粒过滤器(4)布置在碳过滤器(3)之前。

Claims (6)

1.一种家用空气净化系统，其包括可拆卸的颗粒过滤器(4)；风扇(2)或叶轮，其由发动机提供动力；空气导管(1)，空气通过该空气导管沿空气流动方向流过并被净化；且所述空气导管(1)包括导管壁，并且其中所述导管壁(1)的一部分包括气体过滤器(3)。
2.根据权利要求1所述的系统，其中所述气体过滤器(3)包括导管表面，并且该导管表面与所述导管壁平齐。
3.根据权利要求1或2所述的系统，其中所述空气导管(1)被配置为使得在通过所述装置的过程中，所述空气流动方向改变至少一次。
4.根据权利要求3所述的系统，其中所述颗粒过滤器(4)布置成使得沿所述空气流动方向流过的空气穿过所述颗粒过滤器(4)。
5.根据前述权利要求任一项所述的系统，其中所述气体过滤器(3)包括泡沫部件。
6.一种通过流过根据权利要求1至5中任一项所述的系统中的气体过滤器而从环境空气去除不需要的气体的方法。
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