CN115235028A - 一种空气净化装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种空气净化装置，包括第一箱体、第二箱体和第三箱体，第三箱体的顶部和底部分别与第一箱体和第二箱体连接，第三箱体中设置有多组间隔排列的分离组件，每组分离组件包括多个间隔设置的分离器，分离器包括排气管和进气管，分离器与第一箱体和第二箱体均连通，分离器用于对空气中的灰尘颗粒进行预分离，将空气中的部分灰尘颗粒存储在第三箱体中。本发明的空气净化装置，通过设置第三箱体，利用其中的分离器将脏空气中的大部分灰尘颗粒储存在第三箱体中，提升进入第一箱体中的空气的洁净度，再经第一箱体的第一过滤件过滤后经排气组件排出，有效提高了气固分离效率，降低了直接利用第一过滤件进行空气净化的阻力及能耗。
Description
技术领域
本发明属于气固分离技术领域，具体涉及一种空气净化装置。
背景技术
多相流在自然与人类社会中十分常见，它可能带来好处，也可能带来弊端。由于人们在室内的工作和活动，会使得灰尘散布在空气中，对室内人员的生命健康、运行的电子设备产生不利的影响。
传统的空气净化器大多利用的是过滤除尘的方法，只利用滤芯进行过滤，将空气中的灰尘保留在滤芯之中，这种净化方法对滤芯的要求高，并且要频繁更换滤芯，这种方法虽然除尘效果好，但其能耗高、阻力大。
发明内容
有鉴于此，为了克服现有技术的缺陷，本发明提供了一种改进的空气净化装置，用于解决现有技术中的空气净化器利用滤芯进行气固分离存在能耗高、阻力大的问题。
为了达到上述目的，本发明采用以下的技术方案：
本发明提供了一种空气净化装置，包括第一箱体和第二箱体，所述第一箱体位于所述第二箱体的上方；所述第一箱体中设置有第一过滤件和排气组件，所述排气组件位于所述第一过滤件的上方，所述第二箱体中设置有吸气组件；
所述空气净化装置还包括第三箱体，所述第三箱体的顶部和底部分别与所述第一箱体和第二箱体连接，所述第三箱体中设置有多组间隔排列的分离组件，每组所述分离组件包括多个间隔设置的分离器，所述分离器的上端部与所述第三箱体的顶部连接，所述分离器的下端部与所述第三箱体的底部连接，所述分离器包括排气管和进气管，所述分离器与所述第一箱体和第二箱体均连通，所述分离器用于对空气中的灰尘颗粒进行预分离，将空气中的部分灰尘颗粒存储在所述第三箱体中。进气管与排气管之间相互连通，使得从第二箱体进入分离器中的脏空气在分离器的作用下能够使脏空气中的大尺寸灰尘颗粒直接进入第三箱体中，而携带小尺寸灰尘颗粒的脏空气则进入第一箱体中，提升进入第一箱体中的空气洁净度，再通过第一箱体的第一过滤件进一步过滤后经排气组件排出，有效提高气固分离效率，降低第一箱体进行气固分离的阻力及能耗。
具体地，第一箱体中的排气组件包括位于第一箱体顶部的与第一箱体可拆卸连接的排气窗和位于排气窗下方的多个排气扇，排气扇通过第一支架与第一箱体的内壁连接；第一过滤件位于排气扇的下方。第二箱体中的吸气组件包括安装在第二箱体的前、后、左、右四个侧壁上的进气窗，以及正对每个进气窗设置的吸气扇，吸气扇通过第二支架与第二箱体底部的内壁连接。
根据本发明的一些优选实施方面，所述排气管包括第一管口和第二管口，所述排气管的内径由所述第一管口的直径向第二管口的直径逐渐增加；所述进气管包括第三管口和第四管口，所述进气管的内径由所述第三管口的直径向第四管口的直径逐渐增加。
根据本发明的一些优选实施方面，所述第三管口的内径大于所述第二管口的外径，所述排气管的下端部位于所述进气管的上端部的管腔中。排气管和进气管分别与第三箱体的顶部和底部连接以保持固定，再将排气管的下端部插入进气管的上端部的管腔中，使得二者连通。
根据本发明的一些优选实施方面，所述排气管的外壁与所述进气管的内壁之间形成出口，所述出口用于供进入所述分离器中的空气所携带的灰尘颗粒向所述第三箱体中排出。经出口流向第三箱体中的灰尘颗粒的尺寸较大，大于经排气管流向第一箱体的脏空气中携带的灰尘颗粒的尺寸。
根据本发明的一些优选实施方面，所述分离器还包括导流锥和导流叶片，所述导流叶片周向均匀地设置在所述导流锥上，所述导流锥和导流叶片位于所述进气管的管腔中。当第二箱体中的吸气组件将房间中带有灰尘的空气吸进第二箱体中并进入分离器中时，流经导流锥和导流叶片时能够产生旋流，使得空气中的灰尘颗粒具有切向运动，能够在离心力的作用下实现分离，由于灰尘颗粒的尺寸不同，则质量也不同，因此产生的离心力也不同，这就使得脏空气中携带的大尺寸灰尘颗粒能够从排气管与进气管之间的出口进入第三箱体中，而携带小尺寸灰尘颗粒的脏空气则进入排气管中继续流向第一箱体中经过进一步过滤后排出。第三箱体中的分离器能够对脏空气中大部分的大尺寸灰尘颗粒进行分离，降低了直接利用第一箱体中的第一过滤件进行过滤的阻力与能耗。
根据本发明的一些优选实施方面，所述第三箱体包括分别位于其顶部和底部的第一固定板和第二固定板，所述第一固定板上开设有多个贯穿其厚度方向的第一通孔，所述第二固定板上开设有多个贯穿其厚度方向的第二通孔，所述第一通孔和第二通孔的数量均等于所述分离器的数量。
根据本发明的一些优选实施方面，所述排气管的上端部与所述第一固定板的底面连接，所述第一管口与所述第一通孔相匹配；所述进气管的下端部与所述第二固定板的顶面连接，所述第四管口与所述第二通孔相匹配。通过吸气组件进入第二箱体的脏空气通过第二固定板上的第二通孔进入分离器中的进气管中，经分离后携带小尺寸灰尘颗粒的脏空气进入排气管中，通过第一固定板上的第一通孔进入第一箱体中进行进一步的过滤与分离。
根据本发明的一些优选实施方面，所述第三箱体还包括多个压力平衡窗和第二过滤件，所述压力平衡窗位于所述第三箱体的侧壁上，所述第二过滤件与所述压力平衡窗相连接，所述压力平衡窗用于平衡所述出口与所述第一管口之间的压力差。压力平衡窗使得第三箱体内的气压与外界大气压平衡，便于灰尘颗粒从出口流出并顺利进入第三箱体中。此外，本发明的一些实施例中，第三箱体的前、后、左、右四个侧壁上均设置有压力平衡窗，每个压力平衡窗上均有一个第二过滤件与之连接，第二过滤件的面积大于或等于压力平衡窗的面积，第二过滤件位于第三箱体的内壁，进入第三箱体的脏空气向周围流动，先经过第二过滤件进行过滤后使得大尺寸的灰尘颗粒保留在第三箱体内，过滤后的洁净空气再通过压力平衡窗向外排出。
根据本发明的一些优选实施方面，多组所述分离组件均匀间隔排列，每组所述分离组件中的多个所述分离器均匀间隔排列，每个所述分离组件的排气管的第一管口所对应的第一通孔的圆心与该分离组件的进气管的第四管口所对应的第二通孔的圆心位于同一竖直方向上。
根据本发明的一些优选实施方面，所述第一箱体的底部具有第一通口，所述分离器通过所述第一通孔和所述第一通口与所述第一箱体连通；所述第二箱体的顶部具有第二通口，所述分离器通过所述第二通孔和所述第二通口与所述第二箱体连通。本发明的一些实施例中，单独的第一箱体与第二箱体并不是密封的，便于与第三箱体中的分离器连通。
由于采用了上述技术方案，与现有技术相比，本发明的有益之处在于：本发明的一种空气净化装置，通过设置第三箱体，利用其中的分离器将脏空气中的大部分灰尘颗粒储存在第三箱体中，提升进入第一箱体中的空气的洁净度，再经第一箱体的第一过滤件过滤后经排气组件排出，有效提高了气固分离效率，降低了直接利用第一过滤件进行空气净化的阻力及能耗。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明的优选实施例中空气净化装置第一视角的立体结构示意图；
图2是本发明的优选实施例中空气净化装置第二视角的立体结构示意图；
图3是本发明的优选实施例中空气净化装置的俯视结构示意图；
图4是本发明的优选实施例中第三箱体隐去分离组件后的立体结构示意图；
图5是本发明的优选实施例中第三箱体隐去分离组件后的俯视结构示意图；
图6是本发明的优选实施例中第三箱体隐去分离组件后的仰视结构示意图；
图7是本发明的优选实施例中分离器的主视结构示意图；
图8是本发明的优选实施例中分离器隐去部分结构后的分解结构示意图；
图9是本发明的优选实施例中分离器的工作原理示意图；
图10是本发明的优选实施例中空气净化装置的工作原理示意图；
其中，第一箱体-1，第一过滤件-11，排气窗-12，排气扇-13，第一支架-14，第二箱体-2，进气窗-21，吸气扇-22，第二支架-23，紫外线灯管-24，第三箱体-3，分离器-31，排气管-311，第一管口-3111，第二管口-3112，进气管-312，第三管口-3121，第四管口-3122，出口-313，导流锥-314，导流叶片-315，第一固定板-32，第一通孔-321，第二固定板-33，第二通孔-331，压力平衡窗-34，第二过滤件-35。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明的技术方案，下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
参照图1至图10，本发明的一种空气净化装置包括依次可拆卸连接的第一箱体1、第二箱体2和第三箱体3，第三箱体3位于第一箱体1和第二箱体2之间。
进一步地，参照图1至图3，第一箱体1的底部开设有第一通口，第一箱体1中设置有第一过滤件11和排气组件，排气组件位于第一过滤件11的上方。排气组件包括位于第一箱体1顶部的与第一箱体1可拆卸地连接的排气窗12和位于排气窗12下方的多个排气扇13，排气扇13通过第一支架14与第一箱体1的内壁连接；第一过滤件11位于排气扇13的下方。本实施例中，第一过滤件11为滤芯。
进一步地，参照图1和图2，第二箱体2的顶部开设有第二通口，第二箱体2中设置有吸气组件和多个紫外线灯管24。吸气组件包括安装在第二箱体2的前、后、左、右四个侧壁上的进气窗21、以及正对每个进气窗21设置的吸气扇22，吸气扇22通过第二支架23与第二箱体2底部的内壁连接。紫外线灯管24安装在第二箱体2的内壁上，用于对进入第二箱体2中的脏空气进行消毒杀菌。
进一步地，参照图1、图4至图6，第三箱体3包括分别位于其顶部和底部的第一固定板32和第二固定板33，以及多组均匀间隔排列的分离组件。其中，第一固定板32上开设有多个贯穿其厚度方向的第一通孔321，第二固定板33上开设有多个贯穿其厚度方向的第二通孔331，每组分离组件包括多个均匀间隔设置的分离器31，第一通孔321和第二通孔331的数量均等于分离器31的数量。
具体地，参照图7和图8，分离器31包括排气管311、进气管312、导流锥314和导流叶片315。排气管311包括第一管口3111和第二管口3112，排气管311的内径由第一管口3111的直径向第二管口3112的直径逐渐增加；进气管312包括第三管口3121和第四管口3122，进气管312的内径由第三管口3121的直径向第四管口3122的直径逐渐增加，排气管311的上端部与第一固定板32的底面连接，进气管312的下端部与第二固定板33的顶面连接，且第三管口3121的内径大于第二管口3112的外径，将排气管311的下端部插入进气管312的上端部的管腔中，使得二者之间保持连通。导流叶片315周向均匀地设置在导流锥314上，且导流锥314和导流叶片315均位于进气管312的管腔中，当第二箱体2中的吸气组件将房间中带有灰尘的脏空气吸进第二箱体2中并进入分离器31中的进气管312时，流经导流锥314和导流叶片315时能够产生旋流，使得脏空气中的不同尺寸的灰尘颗粒具有切向运动，能够在离心力的作用下实现分离。
排气管311的外壁与进气管312的内壁之间形成出口313，该出口313用于供进入分离器31中的脏空气所携带的大尺寸灰尘颗粒向第三箱体3中排出(如图9所示)。此外，第一管口3111与第一通孔321对准，第四管口3122与第二通孔331对准，使得分离器31既与第一箱体1连通，也与第二箱体2连通，进而使得通过吸气组件进入第二箱体2的脏空气能够通过第二固定板33上的第二通孔331进入分离器31中的进气管312中，经分离后携带小尺寸灰尘颗粒的脏空气进入排气管311中，再通过第一固定板32上的第一通孔321进入第一箱体1中进行进一步的过滤与分离。且每个分离器31的排气管311的第一管口3111所对应的第一通孔321的圆心与该分离器31的进气管312的第四管口3122所对应的第二通孔331的圆心位于同一竖直方向上，即进行气固分离时，脏空气的气流流向是由第二箱体2经第三箱体3向第一箱体1竖直向上流动的(如图10所示)。
进一步地，参照图4，第三箱体3还包括设置在其前、后、左、右四个侧壁上的压力平衡窗34和对应的第二过滤件35。压力平衡窗34用于平衡出口313与第一管口3111之间的压力差，使得第三箱体3内的气压与外界大气压平衡，便于灰尘颗粒从出口313流出并顺利进入第三箱体3中。第二过滤件35与压力平衡窗34相连接，且第二过滤件35位于第三箱体3的内壁上，第二过滤件35的面积大于或等于压力平衡窗34的面积，保证进入第三箱体3的脏空气向周围流动，先经过第二过滤件35进行过滤后使得大尺寸灰尘颗粒保留在第三箱体3内，过滤后的洁净空气再通过压力平衡窗34向外排出。本实施例中，第二过滤件35为过滤网。
本发明的空气净化装置的工作原理如下所述：
参照图9和图10，该空气净化装置工作时，脏空气通过第二箱体2的吸气组件被吸入第二箱体2中，经过紫外线灯管24消毒杀菌后，脏空气携带不同尺寸的灰尘颗粒继续向上流动进入第三箱体3的分离器31的进气管312中，流经其中的导流锥314和导流叶片315时产生旋流，使得脏空气中的灰尘颗粒具有切向运动，能够在离心力的作用下实现分离。于是，携带大尺寸灰尘颗粒的脏空气从排气管311与进气管312之间的出口313进入到第三箱体3中，进入第三箱体3的脏空气向周围流动，经过第二过滤件35进行过滤后大尺寸灰尘颗粒保留在第三箱体3内，过滤后的洁净空气再通过压力平衡窗34排出。同时，经过预分离后的携带小尺寸灰尘颗粒的脏空气继续进入分离器31的排气管311中并流向第一箱体1，经第一箱体1中的第一过滤件11进一步过滤后，再经排气扇13和排气窗12向室外排出过滤后的洁净空气。第三箱体3中的分离器31能够对脏空气中大部分的灰尘颗粒进行气固分离，降低了直接利用第一箱体1中的第一过滤件11进行过滤的阻力与能耗，有效提高了气固分离效率。
上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围，凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种空气净化装置，包括第一箱体和第二箱体，所述第一箱体位于所述第二箱体的上方；所述第一箱体中设置有第一过滤件和排气组件，所述排气组件位于所述第一过滤件的上方，所述第二箱体中设置有吸气组件；其特征在于，
所述空气净化装置还包括第三箱体，所述第三箱体的顶部和底部分别与所述第一箱体和第二箱体连接，所述第三箱体中设置有多组间隔排列的分离组件，每组所述分离组件包括多个间隔设置的分离器，所述分离器的上端部与所述第三箱体的顶部连接，所述分离器的下端部与所述第三箱体的底部连接，所述分离器包括排气管和进气管，所述分离器与所述第一箱体和第二箱体均连通，所述分离器用于对空气中的灰尘颗粒进行预分离，将空气中的部分灰尘颗粒存储在所述第三箱体中。
2.根据权利要求1所述的空气净化装置，其特征在于，所述排气管包括第一管口和第二管口，所述排气管的内径由所述第一管口的直径向第二管口的直径逐渐增加；所述进气管包括第三管口和第四管口，所述进气管的内径由所述第三管口的直径向第四管口的直径逐渐增加。
3.根据权利要求2所述的空气净化装置，其特征在于，所述第三管口的内径大于所述第二管口的外径，所述排气管的下端部位于所述进气管的上端部的管腔中。
4.根据权利要求3所述的空气净化装置，其特征在于，所述排气管的外壁与所述进气管的内壁之间形成出口，所述出口用于供进入所述分离器中的空气所携带的灰尘颗粒向所述第三箱体中排出。
5.根据权利要求1所述的空气净化装置，其特征在于，所述分离器还包括导流锥和导流叶片，所述导流叶片周向均匀地设置在所述导流锥上，所述导流锥和导流叶片位于所述进气管的管腔中。
6.根据权利要求2所述的空气净化装置，其特征在于，所述第三箱体包括分别位于其顶部和底部的第一固定板和第二固定板，所述第一固定板上开设有多个贯穿其厚度方向的第一通孔，所述第二固定板上开设有多个贯穿其厚度方向的第二通孔，所述第一通孔和第二通孔的数量均等于所述分离器的数量。
7.根据权利要求6所述的空气净化装置，其特征在于，所述排气管的上端部与所述第一固定板的底面连接，所述第一管口与所述第一通孔相匹配；所述进气管的下端部与所述第二固定板的顶面连接，所述第四管口与所述第二通孔相匹配。
8.根据权利要求4所述的空气净化装置，其特征在于，所述第三箱体还包括多个压力平衡窗和第二过滤件，所述压力平衡窗位于所述第三箱体的侧壁上，所述第二过滤件与所述压力平衡窗相连接，所述压力平衡窗用于平衡所述出口与所述第一管口之间的压力差。
9.根据权利要求6所述的空气净化装置，其特征在于，多组所述分离组件均匀间隔排列，每组所述分离组件中的多个所述分离器均匀间隔排列，每个所述分离器的排气管的第一管口所对应的第一通孔的圆心与该分离器的进气管的第四管口所对应的第二通孔的圆心位于同一竖直方向上。
10.根据权利要求6所述的空气净化装置，其特征在于，所述第一箱体的底部具有第一通口，所述分离器通过所述第一通孔和所述第一通口与所述第一箱体连通；所述第二箱体的顶部具有第二通口，所述分离器通过所述第二通孔和所述第二通口与所述第二箱体连通。
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