CN115087836A - 空气净化器 - Google Patents

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Abstract

便携式空气净化器包括可拆卸过滤器、气流发生器、温度传感器、湿度传感器、用于处理来自温度传感器和湿度传感器的输入的处理器，以及用于基于来自所述温度传感器和湿度传感器两者的输入从待机配置激活所述气流发生器的装置，和一种用于激活处于待机模式的空气净化器中的气流发生器的方法，所述方法是通过从温度传感器获得关于环境温度的信息，从湿度传感器获得关于环境湿度的信息，确定净化器中的可拆卸过滤器上微生物生长的可能性，以及在条件使得微生物生长具有限定量的情况下激活气流发生器。

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
US 2005 055 990公开了一种空气净化器和控制其操作的方法。该空气净化器包括具有入口和出口的机壳；从房间空气中除去灰尘和有味颗粒的过滤器组件；风扇；感测房间空气成分的传感器组件；向已净化的空气提供至少一种房间空气所缺乏的成分的供应器组件；和根据有关房间空气成分的数据控制供应器组件的控制器。在另一方面，控制所述空气净化器的操作的方法包括以下步骤：感测房间空气；检测房间空气中的缺乏成分及其量；以及向已净化的空气提供至少一种房间空气所缺乏的成分。
CN 105 587 139公开了一种智能岗亭及采用该智能岗亭调整执勤环境状态的方法。所述智能岗亭包括岗台(2)以及设置在岗台(2)上方的顶棚(4)，其中顶棚(4)的底面上设置有带有第一出风口(17)并用于引导调温气流从第一出风口(17)流向站在岗台(2)上的人的导风装置(41)。智能岗亭还包括空调机、空气滤清器(20)以及负离子发生器(21)，其中空调机用于产生调温气流；空气滤清器(20)用于净化调温气流；并且负离子发生器(21)用于在调温气流中产生负氧离子。本发明能为军用、警用和民用岗亭的执勤人员提供良好的工作环境，实用性强。
CN 104 913 379公开了一种具有远程控制和监控的物联网嵌墙新风净化系统。该系统包括圆形壳体、圆形内壳体、气流通道、风扇、进风装置、出风装置、净化除菌装置、加热装置、空气质量采样模块、监控模块、数据传输模块、控制模块和控制面板。圆形壳体镶嵌于墙壁内；进风装置嵌于圆形壳体的末端；圆形内壳体通过连接装置安置于圆形壳体中；一端套接进风装置；并且另一端套嵌出风装置。风扇、净化除菌装置、加热装置设置于圆形内壳体中；控制器位于出风装置的下端。进风装置设置有滤网和闭合器。进风装置、圆形内壳体和出风装置的内侧形成圆柱形的第一气流通道；并且进风装置、圆形内壳体、出风装置的外侧与圆形壳体的内侧之间的间隙形成圆柱管形的第二气流通道。室外空气从第一气流通道经净化除菌和加热进入室内；室内空气从第二气流通道流向室外。
CN 110 030 647公开了一种净化器，其包括机壳。机壳内设有风扇、用于驱动风扇旋转的驱动装置、以及用于过滤空气的过滤器；机壳设有进风口和排风口；排风口上设有负离子发生器和用于加热气流的加热器；机壳内还设有用于控制驱动装置的转速并控制加热器启停的主控制器，以使风扇具有至少两级风速且使净化器在单独净化模式、冷风加净化模式和暖风加净化模式之间切换工作。该净化器集净化、制冷和制热于一体，不仅具有单纯的净化功能，还具有排出冷风和暖风的功能，四季通用，在一定程度上代替了空调的功能，同时，提高了室内空气质量，有益于人体健康。该净化器具有过滤器和负离子发生器双重净化结构，净化效果较好。
CN 110 906 486公开了一种空气循环型毛细管网空调及其控制方法。空气循环型毛细管网空调主要由室内温度调节系统和新风系统两部分组成。在使用时利用新风系统将室内的空气置换成洁净空气；然后室内温度调节系统将置换后的空气进行室内循环；在循环过程中对温度进行调节；空气通过开放式的毛细管网释放到室内；由于经过温度调节的空气直接通过毛细管网释放到室内，能够快速地调节室温，并且不会像传统的空调一样产生噪声和风感，新风系统和室内温度调节系统都对排入室内的空气进行过滤，能够保持室内空气的洁净。
尽管有现有技术，仍然需要改进的空气净化器，特别是在其整个工作寿命中更卫生的空气净化器。
空气净化器通过过滤器过滤环境空气而工作。因此，空气中的任何物质在理论上可被过滤器捕获。虽然从微粒过滤器到气体过滤器存在不同类型的过滤装置，但空气净化器运作的必要后果是它们还捕获在气流中捕捉的微生物。
空气净化器的常规特征还在于，主要的焦点是从环境空气中去除污染，并且存在指示正在去除微粒的各种传感器。因此，空气净化器以自动模式工作也是相当常规的，由此微粒的存在影响通过装置的气流速度。因此，当空气质量良好时，将净化器保持在空闲或待机模式以节约能量是很可能且通常希望的。
然而，当空气不通过净化器时，被过滤器捕捉的微生物能够快速生长并形成生物膜，所述生物膜可对有效过滤器寿命产生有害影响，并且还对居住在家庭环境中的用户造成健康危害。此外，所述微生物经常携带有害病毒。
发明内容
因此并且在第一方面，提供一种空气净化器，其包括可拆卸过滤器、气流发生器、温度传感器、湿度传感器、一个或多个用于处理来自温度传感器和湿度传感器的输入的处理器、以及用于基于来自所述温度传感器和湿度传感器两者的输入从待机配置激活所述气流发生器的装置。优选地，空气净化器是便携式的，因为其可由消费者移动。这与固定式空调系统形成对比。
我们惊奇地发现，即使显著低于可能被称为标准过滤气流速度的适度气流速度，也可以防止微生物的生长，并极大地减少在过滤器更换期间被吹入环境空气中并且还被释放到环境中的活微生物的流行。
这样的微生物包括革兰氏阳性菌、革兰氏阴性菌、孢子、霉菌和真菌以及气流中的任何病毒以及在所述微生物内的那些病毒。
我们惊奇地发现，通过提供低速通风，可以显著降低空气净化器的内表面上，特别是过滤介质上的微生物生存力。当净化器运行时，微生物在过滤器上生长和繁殖的风险没有增加。然而，当其处于空闲或待机模式且条件有利时，微生物生长。
在本发明的实施方案中，净化器确定有益于微生物生长的条件的可能性，并且当认为存在这种条件时，其从空闲或待机模式启动气流发生器以破坏过滤器上的微生物，或者甚至是净化器的内表面上的那些微生物。
或者，当处理器确定条件有益于微生物生长时，它要么例如通过视觉或听觉信号提供指示，要么将指示电子地提供到远程装置诸如移动电话，从而通知用户应该使用气流发生器，或者它以低速自动启动风扇或叶轮，所述低速如本文所述并且其足以防止微生物生长或直接破坏微生物。
一个或多个处理器根据温度和湿度并参考其所访问的查找表来确定微生物生长的概率。如本文所述，对于不同的地理位置，查找表可以不同。
优选地，净化器具有第一模式，其中选择为以下任一种：无动作，其中由湿度传感器和温度传感器所确定的条件使得预期没有微生物生长或有低微生物生长；通过发往移动装置的电子信号进行的提示，以提示用户条件对微生物有利，并允许用户选择启动风扇；和警告级别，其中警告用户微生物生长是可能的并且强烈地建议用户启动风扇或叶轮。
第二模式可以这样类似地操作：由来自温度传感器和湿度传感器的输入来决定指示，但是代替警告或提示，当条件使得微生物生长是可能时，机器自动开启。
当然，在适当的情况下，用户可以选择这两种模式之一。
温度传感器在本领域中是已知的，并且可从Sensirion商购获得。温度传感器的合适实例包括STS3x系列。
湿度传感器在本领域中是已知的，并且可从Sensirion商购获得。湿度传感器的合适实例包括SHT3x系列。
优选地，用于产生气流的装置是风扇或叶轮。风扇可以是无叶片风扇、轴流式风扇，但优选的是，风扇是径流式风扇。
在一个优选的实施方案中，基于来自所述传感器的输入来控制气流发生器的装置是自动进行的，例如通过处理器自动进行的。在这样的实施方案中，传感器在连续或间歇的基础上感测温度和/或湿度，并将信息发送回处理器。处理器至少基于温度或湿度确定条件是否有益于微生物生长。优选地，处理器基于温度和湿度确定条件是否有益于微生物生长。更优选地，处理器另外基于参数诸如地理位置、一天、一周、一个月或一个季节的时间或甚至污染水平以及发生的任何特定条件，例如病毒大流行或灌丛火灾，以及这些的任何组合来确定微生物生长的可能性。
例如，在亚洲，湿季通常由季风定义并出现在夏季。相反，欧洲和北美的夏季以更干燥的天气为特征。类似地，半球具有不同的季节特征。
优选地，地理位置由GPS或通过净化器WIFI能力来确定。它也可以通过设置过程期间的用户输入来提供。
优选地，空气净化器包括电离器。优选地，电离器包括电晕放电尖端和接收电极。当电晕放电尖端受到适当的电压时，它在尖端和接收电极或接地电极之间产生离子云。
电离器可以设置在所述净化器的内部或外部。当电离器设置在所述装置的外部时，优选将其设置在装置的顶部。将外部电离器设置在装置的顶部意味着当家庭灰尘颗粒通过空气落向地面时它们被电离，因此当它们开始带电时更可能聚集。当它们变得更聚集时，它们更容易被捕捉在由该装置产生的空气循环模式中并且因此更容易被过滤。
在电离器设置在装置内部的情况下，优选的是电离器在气流方向上位于可拆卸微粒过滤器之前。
优选地，该装置包括内部电离器和外部电离器。外部电离器促进家庭灰尘颗粒的聚集，内部电离器促进聚集的灰尘颗粒被可拆卸微粒过滤器捕获。在这两种情况下，电离允许较低密度的过滤介质和低空气速度(风扇)速度。
优选地，过滤介质包括碳、活性炭、无纺布、热塑性塑料、热固性材料、多孔泡沫、玻璃纤维、纸、高膨松纺粘纤网、低膨松纺粘纤网、熔喷纤网和/或双峰纤维直径熔喷介质中的至少一种。
优选地，可拆卸过滤器是微粒过滤器。更优选地，可拆卸过滤器是高效微粒空气(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，但是空气净化器通常不制造有在适当位置的过滤器。它们实际上总是单独制造，并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。过滤器的制造商也典型地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。微粒过滤器与预过滤器或存在的任何尘土过滤器形成对比。预过滤器和尘土过滤器不被认为是HEPA过滤器，因为它们不具有HEPA过滤器所表现出的微粒捕获能力。优选地，过滤器在应用到空气净化器之前被预先充电。
预过滤器是这样的过滤器，其具有低空气阻力并且还用作防戳装置，从而防止用户接触蜗壳或叶轮组件。预过滤器不旨在表现出在空气净化方面的任何主要效果。它们不具有专用微粒过滤器的空气阻力或颗粒夹带能力。优选地，预过滤器不是HEPA过滤器。
我们惊奇地发现，杀灭微生物所需的通风显著低于空气过滤所需的通风。因此，在一个优选的实施方案中，空气净化器包括用于控制所述气流发生器的装置、具有空气过滤气流速度的第一气流设置，以及与空气净化器的内表面和/或可拆卸的微粒或气体过滤器的灭菌相关的第二气流设置。
更优选地，在第二空气过滤设置下在可拆卸过滤器处测得的气流速度为至少1.5cm s-1。过滤介质处的测量是从过滤介质表面的风扇侧上的空间中心点取得的。在存在多于一种过滤介质的情况下，针对通风测量所取的过滤介质是最靠近气流发生器并因此首先接受通风的测量。
在可拆卸过滤器处测得的气流速度在本领域中称为介质速度。介质速度是空气行进通过过滤器的速度。必须完美地控制介质速度以确保捕获最大量的颗粒。太快的话，许多污染物未经过滤就直接飞过。太慢的话，净化器没有足够快地达到房间最远的角落，无法起作用。
优选地，在第二设置下在可拆卸过滤器处测得的气流速度(介质速度)是在第一设置下产生的气流速度的1％至40％。
更优选地，在第二设置下在可拆卸过滤器处测得的空气流速为0.1至1.2cm s-1。
更优选地，在第二设置下在可拆卸过滤器处测得的空气流速为0.7至1.0cm s-1。
优选地，处理器启动气流发生器以产生与空气净化器的内表面和/或过滤介质的灭菌相称的气流1秒至10小时的时间段。
净化器由任何合适的电源供电，其包括内部电源例如电池和外部电源。该电源用于驱动马达，该马达转而至少为气流发生器和电离器，如果存在的话，提供动力。
在第二方面，提供一种用于激活处于待机模式的空气净化器中的气流发生器的方法，所述方法是通过从温度传感器获得关于环境温度的信息，从湿度传感器获得关于环境湿度的信息，确定净化器中的可拆卸过滤器上微生物生长的可能性，以及在条件使得微生物生长具有限定阈值的情况下激活气流发生器。
现在参照以下非限制性附图描述本发明的实施方案。
附图说明
图1是示出了处理器与传感器之间的关系的示意图。处理器接收来自温度传感器和湿度传感器的输入。一旦计算出条件在与显著的微生物生长相称的区域中，处理器就激活电离器或风扇以产生将减少微生物生长的离子云或通风。
图2是示出如何向处理器提供来自传感器的信息(温度和湿度)以便执行计算的示意图，所述计算确定微生物生长是否可能以可能对消费者造成伤害的方式发生。
具体实施方式
如果处理器确定条件有益于微生物生长，则它以受控方式激活风扇、电离器或两者。例如，电离器和风扇可以间歇地激活，使得内表面经受电离和通风的模式；或较低水平的通风，其低于空气过滤所需的通风。
实施例
表1提供湿度和温度与微生物生长之间的关系的实例。例如在设置期间，用户可以修改相应的动作，以根据用户需要和要求定制性能。
表1
Figure BDA0003794849460000081
表2
模式1 模式2
– 无动作 无动作
\ 经由APP进行提示 进入菌盾(Germshield)模式
+ 经由APP进行警告 进入菌盾模式
在模式1中，净化器仅通过向远程装置，例如移动电话，发送电子信号来提示或警告用户。如果用户如此有意，他或她可以远程启动净化器，从而减少过滤器或净化器内表面上的微生物生长。提示用户是指微生物的生长是可能的并且建议启动净化器的风扇。警告用户是指微生物的生长高度可能并且强烈地建议启动风扇。
在模式2中，净化器自动进入菌盾模式，即通过以防止微生物生长的速度自动操作风扇。这是在用户没有任何参与的情况下完成的。

Claims (7)

1.空气净化器，其包括可拆卸过滤器、气流发生器、温度传感器、湿度传感器、一个或多个用于处理来自所述温度传感器和所述湿度传感器的输入的处理器、以及用于基于来自所述温度传感器和所述湿度传感器两者的输入从待机配置激活所述气流发生器的装置。
2.根据前述权利要求所述的空气净化器，其中用于产生气流的装置是风扇。
3.根据前述权利要求之一所述的空气净化器，其中用于基于来自所述传感器的输入来控制所述气流发生器的所述装置自动激活所述气流发生器。
4.根据前述权利要求之一所述的空气净化器，其包括电离器。
5.根据前述权利要求之一所述的空气净化器，其中所述可拆卸过滤器是微粒过滤器或气体过滤器。
6.根据前述权利要求之一所述的空气净化器，其不包括加热器。
7.用于激活处于待机模式的空气净化器中的气流发生器的方法，其中通过从温度传感器获得关于环境温度的信息，从湿度传感器获得关于环境湿度的信息，确定所述净化器中的可拆卸过滤器上微生物生长的可能性，并且在条件是使得微生物生长具有限定阈值时，激活所述气流发生器。
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