CN113294871A - 一种空气净化器 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种空气净化器，包括：壳体具有工作腔，壳体下半部设有连接工作腔的进风口，进气装置包括风机和导气管，导气管具有第一端口和第二端口，风机设置于工作腔的底部，且风机的进气口通过进风口，风机的出气口连接第一端口，空气处理装置设置于工作腔内，且位于进气装置的上方，空气处理装置的进风端连接第二端口，除臭氧装置包括设置于空气处理装置中间的第一臭氧吸收层和设置于空气处理装置出风端的第二臭氧吸收层，出气装置安装在壳体顶部。通过控制风机进而控制进入空气创立装置的气流速度，为防止管道长度增加带来的各种沿程及局部阻力损失；第一臭氧吸收层和第二臭氧吸收层的配合避免空气处理装置中产生的臭氧溢散到空气中。
Description
技术领域
本发明涉及空气净化设备领域，具体地，涉及一种空气净化器。
背景技术
根据研究调查表明：国内城市居民在室内的时间占全天时间的90％左右，因此，室内的空气品质与居民健康密切相关。空气净化器能简单、方便、快捷、有效的改善室内空气品质，已经开始广泛的应用于居民生活中。静电空气净化器化器是一种常见的空气净化器，利用高压静电电离空气，使得空气中的粉尘带上正电荷，然后借助库仑力作用，将带电粒子收集到相应的集尘装置，从而达到净化空气的目的。
静电空气净化器因其工作原理，在工作过程中或不可避免的产生臭氧。臭氧具有一定的危害性，研究表明，臭氧毒性的起点浓度为0.3ppm，会造成人的神经中毒，破坏人体免疫机能，诱发淋巴细胞染色体病变，即使在含0.1ppm臭氧的空气中长时间呼吸也是不安全的，臭氧也会刺激人的呼吸道，造成咽喉肿痛、胸闷咳嗽、引发支气管炎和肺气肿。臭氧具有不稳定性，在常温下即可分解，但是臭氧的半衰期为30-60分钟。
现有的技术方案中，静电空气净化器的持续工作中，臭氧不断累积，其累积速度远大于自然衰减的速度，长时间使用静电空气净化器后，空气中会累积过量的臭氧，对人体危害较大，现在静电空气净化器并不能长时间的连续使用。
发明内容
为了解决现有技术问题，本发明提供一种空气净化器。
本发明的技术方案如下：
一种空气净化器，包括：
壳体，所述壳体具有工作腔，所述壳体下半部设有连接工作腔的进风口；
进气装置，所述进气装置包括风机和导气管，所述导气管具有第一端口和第二端口，所述风机设置于所述工作腔的底部，且所述风机的进气口通过所述进风口，所述风机的出气口连接所述第一端口；
空气处理装置，所述空气处理装置设置于所述工作腔内，且位于进气装置的上方，所述空气处理装置的进风端连接所述第二端口；
除臭氧装置，所述除臭氧装置包括设置于所述空气处理装置中间的第一臭氧吸收层和设置于所述空气处理装置出风端的第二臭氧吸收层；
出气装置，所述出气装置安装在所述壳体顶部。
在上述方案的基础上并且作为上述方案的优选方案：所述空气处理装置包括用于对空气中颗粒物进行带电处理的场电模块、将场电模块处理的颗粒物进行吸附的集尘模块和高压直流电源模块，所述第一臭氧吸收层设置于所述场电模块内，所述第二臭氧吸收层设置于所述场电模块的出口，所述高压直流电模块用于将外部的交流电转换为直流电，并通过升压器对其进行升压处理，并为所述场电模块提供高压直流电。
在上述方案的基础上并且作为上述方案的优选方案：所述场电模块具有底部密封的净化筒，所述净化筒的筒身为多孔电介质材料，所述净化筒的内壁上设有多孔碳质材料层。
在上述方案的基础上并且作为上述方案的优选方案：所述集尘模块为设置于所述净化筒内部的集尘箱，所述集尘箱内设有与所述场电模块处理后带电颗粒物相反的异种电荷。
在上述方案的基础上并且作为上述方案的优选方案：所述出气装置包括湿帘、水箱和供水装置，所述湿帘盖合在所述壳体的顶部，且所述湿帘与所述空气处理装置的出风端之间设有导风管，所述水箱安装在所述壳体内部，且所述水箱顶部设有紫外线灯，所述供水装置一端连接所述水箱，另一端连接所述湿帘，用于将所述水箱里的水传输到所述湿帘上。
在上述方案的基础上并且作为上述方案的优选方案：所述供水装置为毛细管，所述毛细管一端连接所述水箱，另一端连接所述湿帘，所述壳体上设有用于更换水箱的活动门。
在上述方案的基础上并且作为上述方案的优选方案：所述出气装置还包括回流装置，所述回流装置包括引流板和积水盘，所述积水盘安装与所述湿帘的上表面，所述积水盘底部通过连接管连接所述水箱的引流口，所述引流板底部安装在所述积水盘的上表面，所述引流板为从下至上的内弧形结构，且所述引流板与所述壳体的顶部形成环形出气口。
在上述方案的基础上并且作为上述方案的优选方案：所述第一臭氧吸收层与所述第二臭氧吸收层为碳质材料。
在上述方案的基础上并且作为上述方案的优选方案：所述第一端口的面积小于所述第二端口，且所述第一端口与所述第二端口之间为平滑的连接曲面。
在上述方案的基础上并且作为上述方案的优选方案：所述风机的进风口四周设有过滤装置，所述过滤装置为围合在所述风机四周的初级过滤网。
与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：
1、风机安装在空气处理装置进风端，因此可以控制变频风机严格控制进入空气处理装置的气流速度，为防止导气管的管道长度增加带来的各种沿程及局部阻力损失，造成气流速度的改变，风机安装在空气处理装置进风端，以便精确控制气流速度达到最小阻力状态；第一臭氧吸收层和第二臭氧吸收层的配合避免空气处理装置中产生的臭氧溢散到空气中，使得空气处理装置能够进行空气净化处理，且不会向大气中排放臭氧。
2、高压直流电模块将外部的交流电转换为直流电，通过升压器对其进行升压处理，并为所述场电模块提供高压直流电，场电模块将空气中的颗粒物进行带电处理，场电模块中的第一臭氧吸收层能够吸收由于在场电模块的高压电流作用下空气中的氧气被电离成自由态氧原子并结合极易生成臭氧分子，第二臭氧吸收层进一步地避免场电模块中的臭氧分子逸散到大气中，便于空气净化器的连续运行。
3、多孔电介质材料构成的净化筒能抑制电子释放，进而抑制臭氧的产生，多孔碳质材料层能够吸附通过净化筒的气体中的臭氧，避免空气处理装置中的臭氧溢出，进而使得本发明的空气净化器能够连续进行工作。
4、集尘箱内设有与经过所述场电模块后颗粒物电荷相反的异种电荷，用于对带电颗粒物进行吸附处理；场电模块和集尘模块的组合效果相当于亚高效级别的过滤器。
5、湿帘对经处理完的气流进行加湿处理，进一步改善室内空气品质。水箱内安装紫外线灯，可以对水箱进行杀菌消毒，防止水箱内细菌滋生，对空气造成二次污染。
6、湿帘与水箱通过毛细管相连，毛细管连接湿帘和水箱，利用毛细管特性将水箱中的水传递给湿帘，消除了传统水泵处理循运行的噪音影响。活动门，可以对水箱进行定期维护和更换，保证空气净化器的有效性。
7、在引流板下端，设置了积水盘，防止空气湿度太大，在引流板处凝结，造成水患的危险，内弧形引流板，可以在改变气流组织的流动方向的同时，将其对气流的阻碍作用降到最低。
8、导气管的两端开口为一大一小设计，其中小口与风机相连，大口与空气处理装置相连，可以降低气体在空气处理装置内的流动速度，增加其净化时间，提高净化效率。
9、初级过滤网过滤部分大粒径的颗粒物，为空气处理装置减轻处理负担，提高过滤效率。
附图说明
通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
图1为本发明一种空气净化器的整体结构示意图；
图2为本发明一种空气净化器立体图示意图；
图3为本发明一种空气净化器的水箱剖视图主视图。
图中：1、壳体，21、第一臭氧吸收层，22、第二臭氧吸收层，4、初级过滤网，5、进风口，6、导气管，61、第一端口，62、第二端口，7、空气处理装置，8、水箱，9、湿帘，10、积水盘，11、环形出气口，12、引流板，13、引流口，14、出水口，15、紫外线灯。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变化和改进。这些都属于本发明的保护范围。
为了更好的说明本发明，下方结合附图1-3对本发明进行详细的描述。
如图1所示，本实施例中一种空气净化器，包括：壳体1、进气装置、空气处理装置7、除臭氧装置和出气装置；壳体1具有工作腔，壳体1下半部设有连接工作腔的进风口5，进气装置包括风机和导气管6，导气管6具有第一端口61和第二端口62，风机设置于工作腔的底部，且风机的进气口通过进风口5，风机的出气口连接第一端口61，空气处理装置7设置于工作腔内，且位于进气装置的上方，空气处理装置7的进风端连接第二端口62，除臭氧装置包括设置于空气处理装置7中间的第一臭氧吸收层21和设置于空气处理装置7出风端的第二臭氧吸收层22，出气装置安装在壳体1顶部。风机安装在空气处理装置7进风端，因此可以控制变频风机严格控制进入空气处理装置7的气流速度，为防止导气管6的管道长度增加带来的各种沿程及局部阻力损失，造成气流速度的改变，风机安装在空气处理装置7进风端，以便精确控制气流速度达到最小阻力状态；第一臭氧吸收层21和第二臭氧吸收层22的配合避免空气处理装置7中产生的臭氧溢散到空气中。
本实施例的具体示例，空气处理装置7包括用于对空气中颗粒物进行带电处理的场电模块、将场电模块处理的颗粒物进行吸附的集尘模块和高压直流电源模块，第一臭氧吸收层21设置于场电模块内，第二臭氧吸收层22设置于场电模块的出口，高压直流电模块用于将外部的交流电转换为直流电，并通过升压器对其进行升压处理，并为场电模块提供高压直流电。高压直流电模块将外部的交流电转换为直流电，通过升压器对其进行升压处理，并为场电模块提供高压直流电，场电模块将空气中的颗粒物进行带电处理，场电模块中的第一臭氧吸收层21能够吸收由于在场电模块的高压电流作用下空气中的氧气被电离成自由态氧原子并结合极易生成臭氧分子，第二臭氧吸收层22进一步地避免场电模块中的臭氧分子逸散到大气中，便于空气净化器的连续运行。具体地，由于空气处理装置7的计重效率受迎面风速的影响，而阻力与风速呈现二次方关系，因此控制变频风机转速，进而严格控制进入场电模块的气流速度，为防止各种沿程及局部阻力损失，造成气流速度的改变，将风机安装在场电模块前端，以便精确控制气流速度达到最小阻力状态。
本实施例的具体示例，场电模块具有底部密封的净化筒，净化筒的筒身为多孔电介质材料，净化筒的内壁上设有多孔碳质材料层。电介质覆盖净化筒能抑制电子释放，进而抑制臭氧的产生。
本实施例的具体示例，集尘模块为设置于净化筒内部的集尘箱，集尘箱内设有与场电模块处理后带电颗粒物相反的异种电荷。集尘箱内设有与经过场电模块后颗粒物电荷相反的异种电荷，用于对带电颗粒物进行吸附处理；场电模块和集尘模块的组合效果相当于亚高效级别的过滤器。
参见图1所示，本实施例的具体示例，出气装置包括湿帘9、水箱8和供水装置，湿帘9盖合在壳体1的顶部，且湿帘9与空气处理装置7的出风端之间设有导风管，水箱8安装在壳体1内部，且水箱8内顶部设有紫外线灯15，供水装置一端连接水箱8，另一端连接湿帘9，用于将水箱8里的水传输到湿帘9上，湿帘9对经处理完的气流进行加湿处理，进一步改善室内空气品质，水箱8内安装紫外线灯15，可以对水箱8进行杀菌消毒，防止水箱8内细菌滋生，对空气造成二次污染。
本实施例的具体示例，供水装置为毛细管，毛细管一端连接水箱8，另一端连接湿帘9，壳体1上设有用于更换水箱8的活动门。湿帘9与水箱8通过毛细管相连，毛细管连接湿帘9和水箱8，利用毛细管特性将水箱8中的水传递给湿帘9，消除了传统水泵处理循运行的噪音影响。活动门，可以对水箱8进行定期维护和更换，保证空气净化器的有效性。
参见图1所示，本实施例的具体示例，出气装置还包括回流装置，回流装置包括引流板12和积水盘10，积水盘10安装与湿帘9的上表面，积水盘10底部通过连接管连接水箱8的引流口13，引流板12底部安装在积水盘10的上表面，引流板12为从下至上的内弧形结构，且引流板12与壳体1的顶部形成环形出气口11。在引流板12下端，设置了积水盘10，防止空气湿度太大，在引流板12处凝结，造成水患的危险，连接管用于将引流板12的水送回水箱8；内弧形引流板12，可以在改变气流组织的流动方向的同时，将其对气流的阻碍作用降到最低。值得一说的是，机体背板设置的进风口5面积大于顶部的环形出气口11的面积，为提高净化气体的出口风速，提高气流组织的射程。
进一步地，水箱8顶部设有与连接管连接的回水口，并在回水口设置过滤口，在水箱8底部设置出水口14，充分利用水的重力进行输送，并在机体侧面设置开口，可定期取出水箱8进行清洗和水量的更换与补充。
本实施例的具体示例，第一臭氧吸收层21与第二臭氧吸收层22为碳质材料。利用微静电除尘技术设计一款新型的空气处理装置7，为降低静电净化器在使用中可能出现的臭氧泄露风险，第一臭氧吸收层21和第二臭氧吸收层22的除臭氧材料为碳质材料，碳质材料用来消除净化过程中产生的臭氧，使净化完成后的空气中不含或者臭氧含量在允许的安全浓度范围以内，保障空气净化器在长时间工作条件下，不会有臭氧超标的隐患。
参见图1所示，本实施例的具体示例，第一端口61的面积小于第二端口62，且第一端口61与第二端口62之间为平滑的连接曲面。导气管6的两端开口为一大一小设计，其中小口与风机相连，大口与空气处理装置7相连，可以降低气体在空气处理装置7内的流动速度，增加其净化时间，提高净化效率。
参见图1所示，本实施例的具体示例，风机的进风口5四周设有过滤装置，过滤装置为围合在风机四周的初级过滤网4。初级过滤网4过滤部分大粒径的颗粒物，为空气处理装置7减轻处理负担，提高过滤效率。可以一说的是，进风口5设置栅栏状，可以防止异物进入机体内部风机，对风机造成损伤，且栅栏可以拆卸，能对初级过滤网4进行拆卸与清洗，防止大粒径颗粒物在表面堆积，堵塞导致气流通过速度降低，影响过滤效率。
如图1和图2所示，一种微静电空气净化器，机体包括壳体1、风机、导气管6、空气处理装置、臭氧吸收装置、湿帘9等部件组成，在壳体1的下半部分设计进风口5以及进风口5处安装进口格栅，在进风口5内侧安装风机，在风机外侧安装初级过滤网4，对进入净化装置的空气进行初级过滤，风机与空气处理装置7之间用导风管连接，其中小头与风机连接，大头与空气处理装置连接，可以降低净化装置中气流组织的流动速度，增加空气在空气净化器中的过滤时间，增加过滤效率。其中空气处理装置包括场电模块、集尘模块以及高压直流电源模块构成，其中高压直流电源模块包括AC/DC适配器和直流升压变压器两部分，由高压直流电源向场电模块的电板供电，可以通过调节板间电压，调整空气过滤器的过滤效率；其中场电模块和集尘模块的组合效果相当于亚高效级别的过滤器，需要说明的是本发明场电模块采用的是微静电处理技术。为了提高空气处理装置7的寿命，在风机的进气口设置有出校过滤网围成的过滤装置，以起到预过滤的效果；第一臭氧吸收层21和第二臭氧吸收层22用于吸收控制处理装置中的臭氧，避免场电模块中的臭氧分子逸散到大气中，便于空气净化器的连续运行，在出风口内侧安装湿帘9，由水箱8通过水泵供水，通过空气处理装置7的气体通过湿帘9经过出风口送入室内。
如图3所示，在水箱8内部顶端安装紫光灯，能对水箱8内部进行消毒杀菌处理，防止水箱8中的水在对空气加湿时，对空气产生二次污染。
值得一说的是，场电模块设计成圆筒状，圆筒壁由多孔的电介质材料包裹电极材料制成，并在内壁上安装一层碳质材料，吸附因高压电场所产生的的臭氧，我们将圆筒底部密封，使得气流从圆筒外侧进入多孔电介质材料，进行带电处理，是颗粒物进行带电化处理，通过圆筒内部进入携带异种电荷的集尘箱，对带电颗粒物进行吸附处理。场电模块采用的微静电处理技术具有随着迎面风速的提高，对PM2.5计重效率衰减更快，因此，为了进一步提高场电模块的滤器性能，克服效率随迎面风速衰减较快的问题，本发明采用具有过滤装置的风机安装在空气处理装置7的进风端，在风机外部加设了粗效过滤器进行优化组合，提高过滤效率。
本实施例中将湿帘9安装在出风口内侧，对净化完成的空气进行加湿处理，湿帘9对水进行雾化处理，经雾化处理的水会随着气流组织流动，最终进入室内，在出风口内侧的设置了引流板12，将凝结的小水珠引流至下端积水盘10，并通过导管送回水箱8内，可降低场电模块触水风险。集风罩的大口安装在空气处理装置上，小口与湿帘9相接，湿帘9下方安装水箱8，水泵与水箱8由毛细管连接代替水泵供水，有效的降低设备噪音对室内环境的影响，在此未进行图示说明。
具体地，空气净化器的净化部位是其场电模块，通过场电模块的电极进行放电，使得气流中的颗粒物带电，在电场得作用下，发生迁移并聚集在集尘箱内部；其除尘原理是采用静电除尘中的微静电除尘技术，相较于针式、板式静电除尘技术，微静电除尘技术是目前静电除尘技术中最先进、效率最高的技术，相较于传统经典技术，微静电除尘又称微孔强电场静电技术，其对PM2.5有良好的净化效果，并在臭氧产生及释放量的控制上具有传统静电技术难以企及的优势。在相同的迎面风速情况下，传统的介质过滤器的阻力明显大于场电模块形成的微静电过滤器，如在1.81m/s的风速下，介质过滤器的阻力是微静电过滤器的五倍，因此微静电过滤器有用更大的PM2.5过滤能效比。微静电过滤器因采用微孔材料对电极进行包裹，导致其阻力高于传统板式静电过滤器，但在臭氧的释放量上远低于传统过滤器。这是由于微静电过滤器中的电极由电介质材料包裹，而电介质覆盖能抑制电子释放从而抑制臭氧的产生。
以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，以及对于上述实施例一个或多个进行组合实施例，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变化或修改或组合，这并不影响本发明的实质内容。在不冲突的情况下，本申请的实施例和实施例中的特征可以任意相互组合。
Claims (10)
1.一种空气净化器，其特征在于，包括：
壳体，所述壳体具有工作腔，所述壳体下半部设有连接工作腔的进风口；
进气装置，所述进气装置包括风机和导气管，所述导气管具有第一端口和第二端口，所述风机设置于所述工作腔的底部，且所述风机的进气口通过所述进风口，所述风机的出气口连接所述第一端口；
空气处理装置，所述空气处理装置设置于所述工作腔内，且位于进气装置的上方，所述空气处理装置的进风端连接所述第二端口；
除臭氧装置，所述除臭氧装置包括设置于所述空气处理装置中间的第一臭氧吸收层和设置于所述空气处理装置出风端的第二臭氧吸收层；
出气装置，所述出气装置安装在所述壳体顶部。
2.根据权利要求1所述的一种空气净化器，其特征在于，所述空气处理装置包括用于对颗粒物进行带电处理的场电模块、将场电模块处理的颗粒物进行吸附的集尘模块和高压直流电源模块，所述第一臭氧吸收层设置于所述场电模块内，所述第二臭氧吸收层设置于所述场电模块的出口，所述高压直流电模块用于将外部的交流电转换为直流电，通过升压器对其进行升压处理，并为所述场电模块提供高压直流电。
3.根据权利要求2所述的一种空气净化器，其特征在于，所述场电模块具有底部密封的净化筒，所述净化筒的筒身为多孔电介质材料，所述净化筒的内壁上设有多孔碳质材料层。
4.根据权利要求3所述的一种空气净化器，其特征在于，所述集尘模块为设置于所述净化筒内的集尘箱，所述集尘箱内具有与所述集尘箱内设有与所述场电模块处理后带电颗粒物相反的异种电荷。
5.根据权利要求1所述的一种空气净化器，其特征在于，所述出气装置包括湿帘、水箱和供水装置，所述湿帘盖合在所述壳体的顶部，且所述湿帘与所述空气处理装置的出风端之间设有导风管，所述水箱安装在所述壳体内部，且所述水箱顶部设有紫外线灯，所述供水装置一端连接所述水箱，另一端连接所述湿帘，用于将所述水箱里的水传输到所述湿帘上。
6.根据权利要求5所述的一种空气净化器，其特征在于，所述供水装置为毛细管，所述毛细管一端连接所述水箱，另一端连接所述湿帘，所述壳体上设有用于更换水箱的活动门。
7.根据权利要求5或6所述的一种空气净化器，其特征在于，所述出气装置还包括回流装置，所述回流装置包括引流板和积水盘，所述积水盘安装与所述湿帘的上表面，所述积水盘底部通过连接管连接所述水箱的引流口，所述引流板底部安装在所述积水盘的上表面，所述引流板为从下至上的内弧形结构，且所述引流板与所述壳体的顶部形成环形出气口。
8.根据权利要求1所述的一种空气净化器，其特征在于，所述第一臭氧吸收层与所述第二臭氧吸收层为碳质材料。
9.根据权利要求1所述的一种空气净化器，其特征在于，所述第一端口的面积小于所述第二端口，且所述第一端口与所述第二端口之间为平滑的连接曲面。
10.根据权利要求1所述的一种空气净化器，其特征在于，所述风机的进风口四周设有过滤装置，所述过滤装置为围合在所述风机四周的初级过滤网。
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