CN113366265A - 空气净化器 - Google Patents

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Abstract

一种空气净化器，包括风扇或叶轮、空气入口和空气出口以及可移除的颗粒过滤器，该空气净化器包括前面板和后面板、在所述前面板和后面板之间的第一和第二相对侧面板、底座和顶面板，所述出口沿着在顶面板和侧面板之间形成的边缘的一部分以及沿着在所述侧面板的一部分和所述前面板的一部分之间形成的边缘布置。

Description

空气净化器
技术领域
本发明涉及一种改进的空气净化器。
背景技术
CN 102748817公开了一种高效的多功能模块化室内空气净化装置。装置主体是圆柱形的且由三个圆柱形功能模块组成，这三个功能模块组合并从底部到顶部包括主功能模块、动力控制模块和附加功能模块。具有360度全方位进气设计的主功能模块从底部到顶部顺序地包括防护罩、自由旋转的导流板、从外侧到内侧的可清洗的预过滤玻璃纤维层、附着活性炭吸附层、附着纳米活性炭吸附层、高效PTFE过滤层、负载纳米TiO2多孔陶瓷，以及中间的紫外灯；动力控制模块包括电源线、多功能电源插口、风机和控制面板；且附加功能模块包括圆筒形导流板、导流防护罩和固体精油分散盒/负离子发生器/加湿器等。该高效多功能模块化室内空气净化装置设计结构紧凑，无噪音污染，能耗低和净化效果明显，且适用于各种室内场所。
CN 106288013公开了桌面空调的壳体组件和桌面空调。该桌面空调的壳体组件包括筒体组件和中隔板。筒体限位部布置在筒体组件的内周壁上。中隔板立式设置在筒体组件内，并设有隔板限位部。筒体限位部适合于抵靠隔板限位部。根据该桌面空调的壳体组件，由于筒体组件的内周壁上设置筒体限位部，在中隔板上设置隔板限位部，且使筒体限位部抵靠在隔板限位部上，可以限制中隔板与筒体组件；且当固定中隔板时，筒体组件可以被固定，且因此提高了壳体组件的可靠性。
EP 3076099公开了一种顶棚埋入型空调器，其包括：装饰镶板；涡轮风扇；热交换器；排水盘，其包括排水片；空气吸入通道；四边形的空气喷出通道，其设置于围绕空气吸入通道的四个位置处；以及长方形的空气喷出开口，其设置于上述装饰镶板中。空气喷出通道与排水盘一体地形成。气流导向叶片设置在空气喷出通道中以使喷出气流的一部分导向空气喷出开口的短边侧。在空气喷出通道的流入侧的开口部分处设置有由与排水片相同的材料形成的且配置为附接气流导向叶片的附接部。
US D 633 996公开了一种紧凑型空气净化器的设计。
WO 2013/176213公开了一种装置，其在风向板到达出风口开放的位置时打开并且在风向板到达出风口封闭的位置时关闭。当插头和安装部件与安装表面接触时，插头和端子单元彼此电连接。用于保持带电粒子产生元件的保持构件通过与排气口相邻而形成管道的一部分，并且被设置成能够与带电粒子产生元件一起从壳体一体地拆卸。
WO 2018/079897公开了一种空调器，该空调器包括：设置有用于通过其输送流体的流路的壳体；和在壳体上安装的流体加热单元，该流体加热单元对通过流路输送的流体进行加热。因此，经过过滤、加湿并通过排出格栅向外部排出的流体在被该流体加热单元加热后排出，从而将室内空气保持在更清新的状态。
尽管具有这些现有技术，仍然需要具有改善的气流性能的空气净化器。还需要具有改善的美学效果的空气净化器以避免将其放置在房间中视野之外的部分，在此处如果没有适当的气流性能，它们将变得无效。特别地，在靠近空气净化器时，例如当走过工作的净化器时或者当空气净化器靠近可能被吹走或被任何气流破坏的物体时，消费者不喜欢可检测的气流。当装置处于自动模式(其中气流速度由装置而不是用户控制)时，尤其是这种情况。当消费者未意识到大气条件的任何变化时，气流速度的突然增加可能会分散注意力。
发明内容
因此，提供了一种空气净化器，其包括风扇或叶轮、空气入口和空气出口以及可移除的颗粒过滤器，该空气净化器包括前面板和后面板、在所述前面板和后面板之间的第一和第二相对侧面板、底座和顶面板，所述出口沿着在顶面板和侧面板之间形成的边缘的一部分以及沿着在侧面板的一部分与前面板的一部分之间形成的边缘布置。
根据第一方面的空气净化器的设计在家庭环境中提供了改进的通气。特别地，使用沿该设计的边缘的细长空气出口极大地改善空气流动特性。出口在顶面板和侧面板之间以及侧面板和前面板之间的边缘处的位置导致空气以避免当前设计的许多缺点的方式流出。代替未引导的空气，空气沿边缘通过细长的狭缝，边缘被布置在后部和侧面处以使得空气沿许多不同的方向排出而不需要任何附加的定向引导(例如通过通道或导流板)，该附加的定向引导在空气通过该装置时导致压降增加。压降的增加意味着相同风扇速度且因此相同的能量消耗下的空气流量减少。因此，通常通过相应提高风扇速度来纠正压降的降低以获得相同的性能。因此，允许在不影响压降的情况下改善空气流动特性的设计是巨大的优点。
另外，出口设置在装置的顶端在顶部和侧面之间以及前部和侧面之间的边缘部分处意味着空气不是沿一个方向冲击，而是能够分散到周围环境中而不以消费者不希望的方式影响接近的空气空间。
优选地，出口另外沿顶面板和后面板之间的边缘的一部分布置。使用后面板和顶面板之间的边缘的一部分还有助于以不破坏接近环境的方式使空气消散。更优选地，出口沿着顶面板和后面板之间的边缘的整个长度延伸。
优选地，出口沿着侧面板和顶面板之间的每个边缘的整个长度延伸。在更优选的实施方案中，出口沿着每个侧面以及沿着背面延伸至少90％，且最优选整个长度，使得出口构成顶面板的三个侧面。这种设计进一步在空气通过空气净化器并返回到周围环境时改善空气的消散。
优选地，入口布置在所述第一和第二相对侧面板中的至少一个上。将空气吸入净化器中进一步有助于装置的空气流体动力学，并有助于产生不会以消费者感到不舒服的方式破坏接近空气环境的空气流动模式。更优选地，每个侧面板包括空气入口，并且最优选地每个侧面板上的空气入口布置在所述侧面板的下半部分上。这意味着，限定空气入口的一个或多个孔隙按照区域完全布置在侧面板的下半部分内。优选地，该空气入口或每个空气入口包括网状盖板或穿透侧面板的一系列孔隙。网状盖板可以是可移除的，并且还起到预过滤器的作用。
优选地，风扇或叶轮借助于涡旋(volute)沿基本垂直方向移置空气。这意味着在风扇或叶轮处于操作配置中，并且在该装置被支撑在其底座上和顶面板基本面向上的配置中时，风扇或叶轮沿基本垂直的方向移置空气。
当风扇或叶轮沿基本垂直的方向移置空气时，意味着空气从侧面吸入并且在从边缘处的空气出口流出装置之前仅发生方向上的一个显著改变(在涡旋中)。与其他净化器相比，这导致优异得多的空气流体动力学。
优选地，在工作配置中，底座基本上与地面齐平。更优选地，底座包括用于从地面支撑底座的支脚，但是还优选地，底座包括一个或多个轮式装置以便于在家庭环境中容易地定位或重新定位净化器。最优选地，底座包括支脚和轮式装置。优选地，支脚由诸如橡胶或弹性体的弹性材料构成以提供缓冲效果和防止由于运行引起的振动传递到外表面。
优选地，后面板相对于底座成70至90度的角度，更优选地80至90度的角度。更优选地，随着后面板远离底座延伸，后面板朝向前部倾斜。
优选地，顶面板的最大覆盖区(footprint)的面积为底面板的最大扩展覆盖区的面积的50％至95％。
优选地，所述前面板和顶面板由优选地模制或弯曲成功能性形状的单个部件形成。优选地，前面板、顶面板和底面板由单一独立物品形成。优选地顶部和前部，并且更优选地顶部和前部和底部由一个被折叠或更优选地围绕净化器弯曲的物品形成以使得底座保持平坦。
优选地，侧面板和后面板由优选地模制或弯曲成功能性形状的单个部件形成。
优选地，形成侧面板和后面板的单体部件与形成底面板、前面板和顶面板的单体部件配合(以两个面板用于形成网球状的方式)以形成净化器的外壳，并且使得在两个组件之间的边缘处两者之间存在空间。这种设计的结果是从侧面吸入空气，通过边缘将其排出而同时给出具有大的空气进口或出口面积(空气通过其吸入和排出)的单体物品的外观的机器。
从功能上，这还意味着该装置在运行期间不会将空气吹到消费者身上，而是以貌似看不见的方式分散。我们惊奇地发现，这种装置更有可能以比具有大的空气进口和大的空气出口并且通常被隐藏起来以免将空气吹到消费者身上的标准空气净化器更有效的方式使用。
优选地，当净化器处于工作配置中时，可移除的颗粒过滤器以与垂直方向成5至30度的角度布置。优选地，空气净化器包括具有总体过滤器平面(general filter plane)的一对可移除颗粒过滤器，并且其设置成使得总体过滤器平面基本正交于前面板。这种设计意味着通过侧面板中的空气进口进入净化器中的空气然后向上流向顶面板，且由此直接通过颗粒过滤器。颗粒过滤器的角度使得空气也被引导朝向顶面板周围的边缘，且因此有利于空气通过出口除去。优选地，该对过滤器在处于运行配置中时在顶点处(即朝向净化器的顶面板)彼此铰接。
优选地，空气净化器包括在所述顶面板上的用户界面。在这样的配置中，由于在前面板正前方的位置被前面板遮蔽，因此用户在操作用户界面时不会意识到空气从净化器中流出。用户界面优选地包括触摸屏面板，装置的操作或设置可以通过该触摸屏面板进行。
优选地，侧面板中的至少一个包括可操作的门。更优选地，整个侧面板用作可操作的门。消费者可以打开可操作门以从净化器内部清除过多的灰尘和更换颗粒过滤器。该门也可以由维修技术人员操作以保养机器。
在最优选的实施方案中，前面板、侧面板、底面板、顶面板和后面板附接到内部框架，该内部框架提供净化器的结构完整性，而面板附接到框架上。类似地，风扇或叶轮也安装到框架上。可移除的颗粒过滤器可能可附接到框架上或者一个或多个面板的内部配件上。
优选地，面板之间的边缘延伸任一边缘的整个长度的平均宽度为10mm至90mm。更优选地，面板之间的边缘延伸任一边缘的整个长度的平均宽度为30至60mm。面板之间形成的空间对于在操作期间控制空气流体动力学是重要的。如果该区域太小，则压降增加，且因此必须提高风扇速度以达到相同的效能。类似地，压力随着空气排出而升高，且这导致消费者有更大的可能被强气流分散注意力，这对消费者是一个巨大的负面影响。
优选地，边缘处面板之间的空间被格栅(grate)跨越。这样的格栅包括相对大的孔隙，以便不会以降低净化器效率的方式增加压降。这与具有大量的小孔隙的预过滤器、防撞装置(poke guard)或网状盖板相反，这些小孔隙不引导空气而具有空气阻力的负面影响。相反，在本发明净化器中使用的格栅优选地包括空气导流板。这种空气导流板通过进一步以改善空气的扩散(当空气离开净化器时)的方式引导空气而发挥作用。优选地，这种导流板是弯曲的，使得它们相对于面板是凹形的。更优选地，导流板包括沟槽(groove)阵列，更优选地随着沟槽从侧面板向顶面板或前面板延伸，其相对于垂直方向朝向前面板偏转。这种设计进一步在空气流从净化器中流过时操纵空气流而不会以与预过滤器或小孔隙格栅相同的方式影响压降。
优选地，当从侧面观察时，后面板比顶面板的后边缘更向后伸出。类似地，优选的是当从前面观察时，侧面板与顶面板相比进一步伸出。因此，在这样的实施方案中，空气出口的尺寸因此不仅通过面板之间间隙的单纯存在来形成，而且通过使顶面板小于后面板和侧面板的顶部边缘的覆盖区来形成。这使得(沿垂直方向移动)的空气在使用中更容易从装置中流出，并且使得更容易以空气更有效地循环的方式使排出空气分散，且因此使得以给定的能量消耗更容易和更快速地清洁房间。优选地，从顶面板的上方观察时的覆盖区为在侧面板的最顶部边缘的平均高度处侧面板和后面板的最顶部边缘的覆盖区面积的60％至95％。在这样的计算中，尽管实际上可能存在由出口形成的间隙，但后面板和侧面板的最顶部边缘的覆盖区经数学扩展以符合前面板。
因此，与通常在空气入口和出口处具有笼状结构的其他空气净化器相比，根据本发明的装置对消费者提供明显不同的视觉效果。笼状结构不仅表现出令人不悦的美学效果，而且在空气进入和离开装置时也会吸引灰尘。视觉上令人不悦的产品通常隐藏在视线之外，例如，在沙发后面或在角落中，在此处它们在净化环境空气方面可能效果不佳。
空气净化装置通过空气进口从外部吸入空气而清洁空气。然后，空气经过风扇或叶轮并流向空气出口，空气通过该出气口返回到装置的外部。空气入口和空气出口之间的某处是设计为过滤空气的污染物并因此清洁空气的过滤器。过滤器通常是可移除的，且因此在制造时不构成装置的部分。过滤器可以在风扇之前或之后，但总是位于空气进口和空气出口之间。
面板之间的边缘优选地为细长狭缝的形式。这种设计允许在需要时更好地控制空气进入和空气流出。我们惊奇地发现，与可能采用更大的表面积以通过其将空气吸入装置或从装置中排出的现有技术设计相比，根据本发明的设计因此能够作为空气净化器更有效地发挥作用。我们发现，在这类现有技术的装置中，空气没有在房间中有效地再循环，而是装置通常一遍又一遍地清洁装置附近的空气。对于在美学上不令人愉悦的装置尤其如此，因为它们通常被隐藏在房间中的家具后面。
净化器由包括内部电源(例如电池)以及外部电源的任何合适的电源供电。电源用于驱动电动机，该电动机继而为至少气流发生器和(存在的情况下)离子发生器供电。
优选地，过滤介质包括碳、活性炭、非织造材料、热塑性材料、热固性材料、多孔泡沫、玻璃纤维、纸、高蓬松纺粘纤网(high loft spunbound web)、低蓬松纺粘纤网、熔喷纤网和/或双模纤维直径熔喷介质(bi-modal fiber diameter meltblown media)中的至少一种。
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，尽管空气净化器的过滤器部分是其功能的重要部分，但是空气净化器通常不会在制造时具有就位的过滤器。它们实际上总是分开制造，且最重要的是经常由与空气净化器本身的制造商不同的商业企业制造。对于过滤器的制造商来说，通常还制造用于由不同制造商制造的不同空气净化器型号的过滤器。颗粒过滤器与预过滤器或存在的任何灰尘过滤器相对比。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过滤器所具有的颗粒捕获能力。优选地，过滤器在应用于空气净化器之前预加载。
预过滤器是具有低空气阻力的过滤器，还可以用作防撞装置，从而防止用户接触涡旋或叶轮组件。预过滤器无意在空气净化方面表现出任何主要作用。它们不具有专用颗粒过滤器的空气阻力或颗粒捕集能力。优选地，预过滤器不是HEPA过滤器。
本发明的净化器还包括风扇或叶轮。风扇可以是无叶片风扇、轴流风扇，但是优选地，风扇是径流风扇。
优选地，空气净化器包括离子发生器。优选地，离子发生器包括电晕放电尖端和接收电极。当电晕放电尖端经受到适当的电压时，它在尖端与接收电极或接地电极之间产生离子场。
离子发生器可以布置在所述净化器的内部或外部。在将离子发生器布置在所述装置的外部的情况下，优选的是将离子发生器布置在装置的顶部。将外部离子发生器定位在装置顶部意味着家庭灰尘颗粒在通过空气落向地面时会离子化，且因此由于它们成为带电的而更可能聚集。随着它们变得更多聚集，它们更容易携带在装置产生的空气环流模式中且因此更容易被过滤。
在将离子发生器而布置在装置内部的情况下，优选是将其沿空气流动方向定位于可移除颗粒过滤器之前。
优选地，该装置包括内部离子发生器和外部离子发生器。外部离子发生器有利于家庭灰尘颗粒的聚集，而内部离子发生器有利于通过可移除颗粒过滤器捕获聚集的灰尘颗粒。在这两种情况下，离子化都允许较低致密的过滤介质和低风速(风扇速度)。
附图说明
现在将参考以下附图描述装置的实施方案。
图1至图6示出了根据本发明的一个实施方案的空气净化器，而图7至图10是相似但不同的实施方案。
图1是本发明的实施方案的顶部、前部和左手侧的透视图。
图2是本发明的实施方案的顶部、后部和右手侧的透视图。
图3是本发明的实施方案的俯视图。
图4是本发明的实施方案的右手侧的侧视图。
图5是本发明的实施方案的正视图。
图6是本发明的实施方案的底座、背部和右手侧的透视图。
图7是第二实施方案的透视图。
图8是图7所示实施方案的正视图。
图9是相同实施方案的后视图；和
图10是相同实施方案的侧视图。
图11是实施方案的内部配置的示意图。
具体实施方式
详细地，图1示出了净化器(1)，其具有前部(2)、顶部(3)和底座(7)，净化器被支撑在该底座上。底座(7)、前部(2)和顶部(3)由一个单件面板形成，使得面板从底座(7)弯折以形成前部(2)，且然后再一次弯折以形成顶部(3)。侧面板(4)也与背部和未示出的相对侧面是一体的。
在顶部和右手侧之间存在缝隙(11)，该缝隙也用作空气通过其从装置的内部流到外部的空气出口。还存在侧面板和前面板之间形成的缝隙(10)，且该缝隙朝向底座(7)(其用作空气入口)和朝向顶部(3)(其用作空气出口)。
图2示出了相同的实施方案，但是从后面和侧面显示。显示了顶部(3)、右手侧(5)和背部(6)。如前所述，指示了底座(7)，但不可见。此时间隙(11)在顶部(3)和侧面(5)之间，以及顶部(3)和背部(6)之间，使得间隙沿背部及沿相对侧面从侧面绕顶部(3)一直延伸。但是，它不沿着顶部(3)和前部(2)之间的边缘延伸。
侧面(5)可沿着在后部向下延伸的铰链(8)打开，否则相对侧面和背部是连续的。
图3示出了相同实施方案的顶部(3)。边缘(11)在形成顶部(3)、前部(2)和底座(7)；以及侧面(4、5)和背部(6)的两个部件之间延伸，使得其仅沿侧面和背部延伸。
图4示出了相同的实施方案，但是从右手侧显示。在底座(7)上示出了支脚(20)之一和轮子(21)之一，用于将净化器(1)保持在适当的位置并且还便于移动到新的位置。侧面(4)和背部(6)之间的间隙是在构成前部、顶部和底座以及侧面和背面的部件之间形成的空气出口(10)，且空气在清洁后通过其排出。在空气出口(10)内有一系列空气导流板，其用于在操作过程中以改善空气循环的方式偏转空气。
图5示出了相同实施方案的正视图。底座(7)的底面显示了两个支脚(20)。还显示了前面板(2)和侧面板(4、5)之间的关系。
图6示出了相同实施方案的底座(7)、后部(6)和右手侧(5)，其示出了支脚(20)和轮(21)的布置。
图7示出了其中两个面板之间的间隙填充有导流板以使排出的空气以消费者更可察觉且较小侵袭性的方式偏转的替代实施方案。
顶部(33)、前部(32)和底座(未示出)由经弯折以形成基本平行于顶部(33)的底座的单个部件形成。右手侧面板在下部朝向底座设置空气入口，空气通过其进入净化器(31)中。当空气通过净化器(31)时，它被颗粒过滤器(未显示)净化，并通过顶面板/前面板部件和侧面板/后面板部件之间的间隙(39)中的空气出口排出。
图8示出了与图7相同的实施方案，其显示了侧面板(34和35)和前面板(32)之间的空间关系。
图9是与图7和8相同的实施方案的另一视图，但是从后方显示。示出了与侧面板(34和35)连续的后面板(36)。顶面板(33)和后面板(36)之间的间隙形成空气出口的一部分。
图10示出了与图7-9相同的实施方案。侧面板(35)在侧面板(35)的下端具有孔隙阵列形式的空气入口(40)。空气通过风扇(未显示)吸入这些孔隙中并通过颗粒过滤器(未显示)，并且该颗粒过滤器过滤空气。如上所述，空气通过两个面板部件之间形成的空间排出。
这两个部件之间的间隙还包含导流板装置，其用于在空气从净化器(31)中流出时使其偏转。导流板装置由成角度的单个狭缝(41)组成，使得在使用中空气更容易被引导远离净化器。
还示出了传感器空气进口(44)，其与所述空气流分开将空气从周围环境吸入内腔中，使得可以通过内部容纳的传感器(未示出)进行周围环境中空气的空气质量测量。这样的测量可能影响装置的性能，或者纯粹是为消费者提供信息。
图11是示出风扇和过滤器的内部关系的示意图。显示了一对相对于彼此同轴设置的风扇(52)，并且如之前两个实施方案中所述，它们通过侧面空气进口吸入空气(A)。风扇由位于风扇(52)之间的电动机(53)提供动力。风扇向上驱动空气通过两个过滤器(50)，并且该两个过滤器构成通过铰链(51)连接的一对过滤器，使得它们相对于彼此成角度。过滤器(50)具有容纳过滤介质(55)的盒(54)。如上所述，当空气通过过滤器(50)时，它被引导向空气出口。
在此示意图中描述的实施方案的空间设置使风扇中的旋转轴与空气进口对齐，如图7-10中描述的那些，且因此过滤器的平面与前面板(未显示)基本上正交。在这样的设置中，空气更容易引导朝向边缘而对通常与引导空气流相关的空气流体动力学或压降没有任何间接的影响。

Claims (11)

1.一种空气净化器，其包括风扇或叶轮、空气入口和空气出口以及可移除的颗粒过滤器，所述净化器包括前面板和后面板、在所述前面板和后面板之间的第一和第二相对侧面板、底座和顶面板，所述出口沿着在所述顶面板和所述侧面板之间形成的边缘的一部分以及沿着在所述侧面板的一部分与所述前面板的一部分之间形成的边缘布置。
2.根据权利要求1所述的空气净化器，其中所述出口另外地沿着所述顶面板和所述后面板之间的边缘的一部分布置。
3.根据权利要求1或2所述的空气净化器，其中所述出口沿着所述顶面板和所述后面板之间的边缘的整个长度延伸。
4.根据前述权利要求中任一项所述的空气净化器，其中所述出口沿着所述侧面板和所述顶面板之间的每个边缘的整个长度延伸。
5.根据前述权利要求中任一项所述的空气净化器，其中所述入口布置在所述第一和第二相对侧面板中的至少一个上。
6.根据前述权利要求中任一项所述的空气净化器，其中所述风扇或叶轮沿基本垂直的方向通过涡旋移置空气。
7.根据前述权利要求中任一项所述的空气净化器，其中所述前面板和顶面板由单个部件形成。
8.根据前述权利要求中任一项所述的空气净化器，其中所述侧面板和后面板由单个部件形成。
9.根据前述权利要求中任一项所述的空气净化器，其中当所述净化器处于工作配置中时，所述可移除的颗粒过滤器与垂直方向成5至30度的角布置。
10.根据前述权利要求中任一项所述的空气净化器，其包括具有总体过滤器平面的一对可移除的颗粒过滤器，并且该对可移除的颗粒过滤器布置成使得所述总体过滤器平面与所述前面板基本上正交。
11.根据前述权利要求中任一项所述的空气净化器，其包括在所述顶面板上的用户界面。
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