CN1231718C - 空气净化器 - Google Patents

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Abstract

本发明总体上涉及一种空气净化器，本发明的一个目的在于提供一种能根据要净化的环境置换过滤层来增加对相应的特殊杂质净化的功能，并根据不同的环境条件具有不同空气净化功能的空气净化器。本发明的空气净化器包括：具有允许空气穿过其中的结构的主体；以及从穿过所述主体中的空气中去除杂质的可置换过滤层，所述的可置换过滤层容纳在主体中，并响应于要净化空间的环境特性的变化由使用者进行置换。此外，本发明的空气净化器包括使粉尘颗粒带电荷并通过静电吸引收集粉尘颗粒的粉尘收集装置。金属过滤层的作用是在粉尘收集装置中另外收集带电荷的粉尘颗粒，而HEPA过滤层用于收集微杂质。金属过滤层位于HEPA过滤层的前面。

Description

空气净化器
技术领域
本发明总体上涉及一种空气净化器，更具体地说，涉及一种用于通过去除空气中的粉尘、细菌和杂质以清洁空气的空气净化器。
背景技术
如本领域的专业技术人员所熟知，空气净化器常用于去除空气中的粉尘、细菌和杂质以提供净化的清洁空气。空气净化器设置有收集粉尘等的粉尘收集装置。在粉尘收集装置中，通过电离器电晕放电带电的粉尘颗粒通过具有与带电粉尘颗粒极性相反的收集器的静电吸引来收集。
图1是传统空气净化器的侧面剖视图。如图1所示，传统空气净化器包括预过滤层102、电离器104、收集器106和最后过滤层108。预过滤层102主要过滤相对大的粉尘颗粒。电离器104的作用是通过位于放电电极104b两侧的放电电极104b和接地电极104a之间的电晕放电使粉尘颗粒带有正极性的电荷。收集器106具有多个带负极性的水平隔板106a。当带正电荷的粉尘颗粒在收集器106的水平隔板106a间流动时，粉尘颗粒通过静电吸引被吸引并收集在带负电荷的水平隔板上。最后过滤层108的作用是过滤收集器106不能过滤的微细粉尘和细菌。
当然，只能过滤粉尘、细菌和杂质的传统空气净化器不具有脱臭、杀菌和去除如VOCs(挥发性有机化合物)危害化合物的作用。具体地，最后过滤层108可以过滤细菌，但不能完全杀除细菌。因此，在最后过滤层108中仍存在细菌传播的可能。由于传统空气净化器根本没有对不同空气净化的功能，因此不能完全起到空气净化的作用。
发明内容
相应地，本发明的一个目的在于提供一种能根据要净化的环境置换过滤层来增加对相应的特殊杂质净化的功能，从而根据不同的环境条件实施不同空气净化功能的空气净化器。
本发明的其它目的和优点将部分地体现于后述说明中并部分地从说明书中显而易见地导出，或者从本发明的实践中得出。
本发明的前述和其它的目的通过提供一种空气净化器而得以实现，包括：具有允许空气穿过其中的结构的主体；以及从穿过所述主体中的空气中去除杂质的可置换过滤层，所述的可置换过滤层容纳在主体中，并响应于要净化空间的环境特性的变化由使用者进行置换。
根据本发明的另一方面，其提供一种空气净化器，包括：用于使粉尘颗粒带电并通过静电吸引收集粉尘颗粒的粉尘收集装置；用于在粉尘收集装置中附加收集带电荷粉尘颗粒的金属过滤层；以及用于收集微杂质的HEPA过滤层，其中：金属过滤层位于HEPA过滤层前面。
根据本发明的再一方面，其提供一种空气净化器，包括：用于过滤大粉尘颗粒的预过滤层；用于使粉尘颗粒带电荷并通过静电吸引收集粉尘颗粒的粉尘收集装置；用于在粉尘收集装置中附加收集带电荷粉尘颗粒的金属过滤层；以及用于收集微杂质的HEPA过滤层；可置换过滤层，其设置成响应于要净化空间的环境特性的变化由使用者进行更换；以及用于消除空气中气味的脱臭过滤层。
附图说明
参照附图对本发明的优选实施方式进行详细说明，本发明的上述和其它目的和优点将得到更容易和清晰地理解。
图1是传统空气净化器的侧面剖视图；
图2是根据本发明实施方式的空气净化器的透视图；
图3是根据本发明的空气净化器的分解透视图；
图4是根据本发明说明通过空气净化器的过滤层置换口移出要置换的过滤层的过程视图；以及
图5是说明根据本发明的空气净化器功能的视图。
具体实施方式
现在详细描述本发明的优选实施方式，其实施例描述在附图中，其中在全文中相同的标记指示相同的部件。
下面将参照图2到图5对根据本发明的空气净化器的优选实施方式进行具体说明。图2是根据本发明的空气净化器的透视图。如图2所示，在空气净化器主体202的前面设置有罩204，在罩204上具有多个空气吸入槽204a以便外面的空气能被吸入到主体202中。也就是说，含杂质的空气通过空气吸入槽204a被吸进具有去除粉尘颗粒、有害成分以及刺激性气味的主体202并净化含杂质的空气。净化的空气通过位于主体202后面的空气排出口(未示出)排到外面。在主体202的侧面设置有用于插入和移出本发明中的可置换过滤层的过滤层置换口208。
除了上述可置换过滤层之外，根据本发明的空气净化器还设置有用于空气净化必须的不同组成的装置。图3是根据本发明的空气净化器的分解透视图。如图3所示，根据本发明的空气净化器从主体202前到后的顺序设置有：预过滤层302、电离器304、收集器306、金属过滤层308、HEPA(高能粒子气体)过滤层310、可置换过滤层312以及光触酶过滤层314。此外，风扇316设置在主体202最后面并强制空气从主体202前到后产生循环，以便室内空气循环通过空气净化器。
图3所示的各个过滤层和粉尘收集装置的功能如下。预过滤层302主要用于过滤相对大的粉尘颗粒。电离器304和收集器306作为带电粉尘收集装置，在电离器304中带上正电荷的粉尘颗粒通过静电吸引被吸引和收集到带负电荷的收集器306中。穿过收集器306后仍残留在空气中的粉尘颗粒通过金属过滤层308进一步过滤。金属过滤层308包括两个目数非常小的金属网以及嵌在金属网中间的多种纤维材料，而且金属网接地使其在收集器中作为负极，从而可以吸引带正电荷的粉尘颗粒。在本发明的空气净化器中，粉尘颗粒或杂质不是收集到收集器306中，而是通过金属过滤层308进一步过滤，从而增加空气净化的性能并降低位于金属过滤层308后面的HEPA过滤层310的过滤负担，因此延长了HEPA过滤层310的使用寿命。由于HEPA过滤层310比其它过滤层贵，因此延长了HEPA过滤层310的使用寿命并产生了高质量的最终净化空气，从而产生经济效益。此外，当使用如金属或聚丙烯等可清洗材料制造时，预过滤层302、电离器304、收集器306和金属过滤层308可以半永久性地使用，因此进一步延长了HEPA过滤层310的使用寿命。HEPA过滤层310常用于收集如微细粉尘的微颗粒或具有非常小DOP(di-octyl-phthalate)(例如，大约0.3μm)的细菌。与其它过滤层相比，带有过滤微颗粒必须具有的微结构的HEPA过滤层310很难加工，因此也增加了其加工成本。在另一方面，根据要去除杂质的种类，设置在HEPA过滤层310后面的可置换过滤层3 12有在任何时间都能置换成为具有去除相应杂质的能力的过滤层。可置换过滤层312可以起到脱臭、杀菌和/或VOCs处理的作用。此外，可以使用任何具有空气净化需要的不同功能的过滤层，以增加空气净化的效率。光触酶过滤层314作为脱臭过滤层，其通过覆盖在光触酶过滤层314上的化学物质与位于过滤层314之间的紫外线灯产生的紫外线的反应消除空气中的气味。
图4是根据本发明说明通过空气净化器的过滤层置换口移出要置换的过滤层的过程视图。如图4所示，过滤层置换口208为形成于主体202侧面的开口，已经放置在主体202中的可置换过滤层312从主体202中移出来，之后，将另一个可置换过滤层插进主体202，从而完成了可置换过滤层312的置换。在可置换过滤层312的侧端面开有槽312a以方便从过滤层置换口208中移出过滤层312。通过可置换过滤层312的置换，进一步提高了根据本发明的空气净化器的杂质去除效率。例如，脱臭的可置换过滤层用于有难闻气味的环境中，因此呈现脱臭作用。此外，在有地毯的室内空间中，存在有害细菌如壁虱或霉菌的传播，而用于杀菌的可置换过滤层就用于从空气中消除有害细菌。此外，包含在空气中的各种VOCs都在靠近工业设备或新建筑的区域。在这种情况下，就可以使用消除VOCs的可置换过滤层增加消除VOCs的作用。
可置换过滤层通过将特殊的材料加到碳纳米管的微孔中，从而呈现出脱臭、杀菌和去除VOCs等各种功能。即根据本发明的可置换过滤层312根据加到碳纳米管的微孔中的功能材料不同，具有不同的去除功能。例如，当氧化钛(TiO2)加到碳纳米管中时，脱臭功能增加。使用银(Ag)可以增加杀菌的功能，而使用镍(Ni)可以增加消除VOCs的功能。根据本发明的空气净化器的销售者可以经营具有特殊增强功能的各种可置换过滤层，一般情况下，这样的过滤层与空气净化器一起销售或也可以有选择地销售。
图5是说明根据本发明的空气净化器功能的视图。如图5所示，当含杂质空气穿过预过滤层302时，相对大的粉尘颗粒被过滤。通过位于电离器304中放电电极304b两端的放电电极304b和接地电极304a之间的电晕放电，粉尘颗粒带上正电荷。在电离器304中带电荷的粉尘颗粒被吸引和收集到接地电极304a的表面。收集器306具有多个具有蜂窝结构的隔板306a，隔板306a带负电荷。因此，由于静电吸引的作用带正电荷的粉尘颗粒被吸引和收集到带负电荷的隔板306a上。当穿过收集器306后，残留在空气中的微细粉尘颗粒通过金属过滤层308进一步过滤。HEPA过滤层310的作用是收集没有被收集器306或金属过滤层308过滤的微细粉尘颗粒或霉菌。根据加到碳纳米管的微孔中特殊材料的种类，位于HEPA过滤层310后面的可置换过滤层312具有各种不同的空气净化功能。光触酶过滤层314的功能是通过覆盖在过滤层314上的化学材料和紫外线之间的反应消除空气中的气味。
从上述的描述中可以明确，本发明提供了一种根据要净化空间的环境特性，通过过滤层的置换增强相对特殊杂质净化的功能，从而根据不同的环境条件呈现不同空气净化功能需要。即，通过使用单独的空气净化器，可以去除不同的杂质，因此增强了空气净化器的净化和使用功能。
尽管已经对本发明的一些具体实施方式做了描述和说明，但本领域技术人员可以理解在不脱离本发明的原则和精神的情况下可以对这些实施方式进行改变，本发明的保护范围由权利要求书和其等同物来确定。

Claims (24)

1.一种空气净化器，包括：
具有允许空气穿过其中的结构的主体；以及
从穿过所述主体中的空气中去除杂质的可置换过滤层，所述的可置换过滤层容纳在主体中，并响应于要净化空间的环境特性的变化由使用者进行置换。
2.如权利要求1所述的空气净化器，其特征在于：
形成于主体上的过滤层置换口用于插进或移出可置换过滤层。
3.如权利要求2所述的空气净化器，其特征在于：
过滤层置换口可以形成于主体的侧面或顶面的任何一部分。
4.如权利要求1所述的空气净化器，其还包括：
用于收集大粉尘颗粒的预过滤层；
用于使粉尘颗粒带电并通过静电吸引收集带电荷粉尘颗粒的带电粉尘收集装置；
用于收集微杂质的HEPA过滤层；以及
用于去除空气中气味的脱臭过滤层，
其中可置换过滤层位于HEPA过滤层和脱臭过滤层之间。
5.如权利要求1所述的空气净化器，其特征在于：
可置换过滤层包括将功能材料加到碳纳米管的微孔中，而且具有相应功能材料的杂质净化功能。
6.如权利要求1所述的空气净化器，其特征在于：
可置换过滤层包括将氧化钛(TiO2)加到碳纳米管的微孔中，其功能是去除空气中的气味来对空气脱臭。
7.如权利要求1所述的空气净化器，其特征在于：
可置换过滤层包括将银(Ag)加到碳纳米管的微孔中，其功能是去除空气中的有害细菌来对空气杀菌。
8.如权利要求1所述的空气净化器，其特征在于：
可置换过滤层包括将镍(Ni)加到碳纳米管的微孔中，其功能是去除挥发性有机化合物。
9.一种空气净化器，包括：
用于使粉尘颗粒带电并通过静电吸引收集粉尘颗粒的粉尘收集装置；
用于在粉尘收集装置中附加收集带电荷粉尘颗粒的金属过滤层；以及
用于收集微杂质的HEPA过滤层，其中：
金属过滤层位于HEPA过滤层前面。
10.如权利要求9所述的空气净化器，其特征在于：
金属过滤层包括两个金属网和嵌在金属网之间的纤维材料。
11.如权利要求10所述的空气净化器，其特征在于：
纤维材料是金属纤维材料。
12.如权利要求10所述的空气净化器，其特征在于：
纤维材料是聚丙烯纤维材料。
13.如权利要求9所述的空气净化器，其特征在于：
金属过滤层所带电荷的极性与粉尘收集装置中的带电荷粉尘颗粒的极性相反。
14.如权利要求9所述的空气净化器，其特征在于：
预过滤层、粉尘收集装置和金属过滤层由可清洗材料制造。
15.一种空气净化器，包括：
用于过滤大粉尘颗粒的预过滤层；
用于使粉尘颗粒带电荷并通过静电吸引收集粉尘颗粒的粉尘收集装置；
用于在粉尘收集装置中附加收集带电荷粉尘颗粒的金属过滤层；以及
用于收集微杂质的HEPA过滤层；
可置换过滤层，其设置成响应于要净化空间的环境特性的变化由使用者进行更换；以及
用于消除空气中气味的脱臭过滤层。
16.如权利要求15所述的空气净化器，其特征在于：
金属过滤层包括两个金属网和嵌在金属网之间的纤维材料。
17.如权利要求16所述的空气净化器，其特征在于：
纤维材料是金属纤维材料。
18.如权利要求16所述的空气净化器，其特征在于：
纤维材料是聚丙烯纤维材料。
19.如权利要求15所述的空气净化器，其还包括用于容纳过滤层的主体，以及形成于主体上用于插入和移出可置换过滤层的过滤层置换口。
20.如权利要求19所述的空气净化器，其特征在于：
过滤层置换口可以形成于主体的侧面或顶面的任何一部分。
21.如权利要求15所述的空气净化器，其特征在于：
可置换过滤层包括将功能材料加到碳纳米管的微孔中，而且具有相应功能材料的杂质净化功能。
22.如权利要求15所述的空气净化器，其特征在于：
可置换过滤层包括将氧化钛(TiO2)加到碳纳米管的微孔中，其功能是去除空气中的气味来对空气脱臭。
23.如权利要求15所述的空气净化器，其特征在于：
可置换过滤层包括将银(Ag)加到碳纳米管的微孔中，其功能是去除空气中的有害细菌来对空气杀菌。
24.如权利要求15所述的空气净化器，其特征在于：
可置换过滤层包括将镍(Ni)加到碳纳米管中的微孔中，其功能是去除挥发性有机化合物。
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