CN1303373C - 空气净化器 - Google Patents

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Abstract

公开了一种空气净化器包括：箱体，具有入口和出口；风机，安装在箱体中，用于通过所述入口抽吸空气，并通过所述出口排出所述空气；过滤器组件，安装在箱体中，用于净化通过所述入口被吸入所述箱体的空气；热交换器，安装在所述箱体中，用于选择性加热或者冷却被吸入所述箱体中的空气；以及多个翅片，安装在所述风机与出口之间，用于将被吸入所述箱体中的空气导向所述出口，从而使房间通风。

Description

空气净化器
技术领域
本发明涉及一种空气净化器，尤其是一种用于将空气均匀排至室内、或者控制排至室内的空气的温度的空气净化器。
背景技术
空气净化器从房间抽吸空气、从该空气中去除杂质、并将净化后的空气送回房间。由于空气污染变得严重并且生活标准提高，空气净化器在近来得到了广泛的使用。大体上，空气净化器设置有箱体、入口、出口和风机。
同时，空气净化器从风机排出空气，不是均匀地通过整个出口，而是只通过出口的一部分，导致不能均匀地将净化后的空气送入房间。
而且，由于净化后的空气的温度与房间温度相同，因此在夏季或者冬季期间，当净化后的空气与用户的皮肤接触时，空气净化器引发使人不舒适的感觉。
发明内容
因此，本发明致力于一种空气净化器，其能够基本避免由于相关技术的局限性和缺陷造成的一个或多个问题。
本发明的目的是提供一种空气净化器，其可通过净化器的出口的整个面积排出净化后的空气，并且具有控制排出到房间中的空气温度的功能，从而使用户感觉舒适。
在说明书中将部分阐明本发明的另外的优点、目的和特征，并且本领域的技术人员在仔细阅读本发明或者从实践本发明中可部分明白这些优点、目的和特征。利用说明书和权利要求书、附图中特别指出的结构可以实现和获得本发明的目的以及其它优点。
为了实现本发明的目的和其它优点，并且与本发明的意图一致，如在这里实施和广泛描述地，提出一种空气净化器包括：箱体，具有入口和出口；风机，安装在箱体中，用于通过所述入口抽吸空气，并通过所述出口排出所述空气；过滤器组件，安装在箱体中，用于净化通过所述入口被吸入所述箱体的空气；热交换器，安装在所述箱体中，用于选择性加热或者冷却被吸入所述箱体中的空气；以及多个翅片，安装在所述风机与出口之间，用于将被吸入所述箱体中的空气导向所述出口。
所述多个翅片将被吸入所述箱体中的空气导向所述出口的整个面积。
优选地，所述多个翅片越靠近出口，相邻翅片之间的距离越大。
优选地，当所述多个翅片布置在从所述风机的出口到所述箱体的出口的距离越远的位置，翅片的长度越长。
优选地，所述多个翅片的长度正比于从所述风机的出口至所述箱体的出口的距离而确定。
优选地，所述多个翅片弯曲以使空气平稳流动。
所述热交换器优选地根据施加到该热交换器上的电流方向来加热或者冷却被吸入箱体的空气。
所述热交换器优选地包括：第一面，布置成与被吸入箱体的空气接触，用于发出/吸收热量；第二面，布置成不与被吸入箱体的空气接触，用于与所述第一面相对作用；以及热电模块，连接在所述第一面与第二面之间。
优选地，所述多个翅片结合到所述第一面上，用于与被吸入所述箱体的空气进行换热。
所述空气净化器优选地还包括空气引导件和流动通道，该空气引导件的一端与所述风机连通，另一端与所述出口连通，并且所述流动通道随着从所述一端靠近所述另一端而变得越大。
所述多个翅片优选地设置在所述空气引导件中，用以从风机向所述出口的整个面积均匀引导空气。
所述空气净化器优选地还包括位于箱体中的分隔壁，该分隔壁具有一空间，该空间独立于被吸入箱体的空气所流经的空间，并且所述热交换器穿过该空间的一个侧面设置。
优选地，所述热交换器包括：热电模块，该热电模块穿过所述分隔壁的所述一个侧面；第一面，在所述热电模块的一侧，与被吸入箱体的空气进行热交换；第二面，在所述热电模块的另一侧，在所述分隔壁内。
优选地，所述多个翅片结合到所述第一面上，用于与被吸入箱体的空气换热。
所述箱体优选地还包括用于使所述分隔壁内部与箱体外连通的孔。
优选地，所述空气净化器还包括位于分隔壁内的风机，用于将空气吹向所述热交换器。
所述空气净化器优选地还包括设置于所述分隔壁中的绝热材料，用于防止分隔壁内部的空气与被吸入箱体的空气进行热交换。
所述分隔壁优选地设置到所述空气引导件上，其一端与所述风机连通，另一端与所述出口连通，并且随着从所述一端越靠近所述另一端，空气引导件的流动通道变得越大。
所述空气净化器优选地还包括位于所述箱体中的第一传感器，所述第一传感器测量通过所述入口被吸入箱体的空气的温度，以根据室内温度确定所述热交换器是要发热或者吸热。
所述空气净化器优选地还包括第二传感器，所述第二传感器测量向所述出口排出的空气的温度，并且根据在所述第一传感器和第二传感器处测得的空气温度控制所述热交换器的热交换率。
应该明白，上述一般性描述和下面对本发明的详细描述都是示例性和解释性的，旨在为请求保护的本发明提供进一步的解释。
附图说明
将用来提供对本发明进一步理解的附图引入本申请，并作为本申请的一部分，附图示出了本发明的实施例并与说明书一起用来解释本发明的原理。在附图中：
图1示出了根据本发明的一优选实施例的空气净化器的侧剖面图；
图2示出了根据本发明第一优选实施例的空气净化器的前剖面图；
图3示出了根据本发明第一优选实施例的热交换器和翅片的透视图；以及
图4示意性示出了根据本发明第一优选实施例的、并进一步具有传感器的空气净化器的侧剖面图。
具体实施方式
下面详细参照本发明的优选实施方式，其示例在附图中示出。在对实施方式的描述中，使用相同的附图标记指代相同或者相似的部件，并且省略其重复描述。图1示出了根据本发明的一优选实施例的空气净化器的侧剖面图。
参照图1，空气净化器包括箱体100、风机300、过滤器组件200和多个翅片600。
形成空气净化器的外观的箱体100具有用于抽吸室内空气的入口110和用于排出净化后的空气的出口120。入口110位于箱体100的前面，出口120位于箱体100的顶面。该出口具有用于调节空气排出方向的百页。
但是，入口110和所述出口可形成在其他位置。例如，入口110可形成在箱体100的前面的中部或者上部，或者箱体100的任一侧面上。出口120可形成在箱体100的顶面的中部或者上部，或者箱体100的任一侧面上。
同时，风机300安装在箱体100的内部，更具体地在入口100和出口120之间。所述风机通过入口110抽吸室内空气，通过出口120排出空气。
风机300包括电机、叶轮320和机壳310。机壳容纳电机和叶轮320。叶轮320利用电机的旋转力抽吸外部空气。机壳310将所抽吸的空气收集和引导到风机300的外面。为了将所抽吸的空气引导到风机300的外面，机壳310具有一个开口侧，以形成风机300的出口325，从而将经过叶轮320的空气引导到机壳310的外面。如图2所示，风机300的出口325定位成面对出口120。风机300例如是多翅片风机(sirocco fan)，沿着轴向抽吸空气，沿着圆周方向排出空气。
同时，过滤器组件200位于箱体100内部，更具体地，过滤器组件200位于与入口110相邻的箱体100的内部，并且包括第一过滤器210和第二过滤器220。
第一过滤器210邻近所述入口110，用于从通过入口110引入该处的室内空气中去除灰尘。第二过滤器220位于第一过滤器210的后面，用于从经过第一过滤器210的室内空气中去除细小的灰尘和有味的微粒。
除了第一过滤器210和第二过滤器220，过滤器组件可还包括UV灯(紫外线灯)和离子发生器中的至少一种。UV灯发射UV射线，公知的，UV射线可以消毒。由于UV灯发射UV射线，由此广泛应用于消毒等目的，在此省略对UV灯系统的描述。
离子发生器产生出离子，其可以消毒送入房间的空气。这样的离子发生器得到了广泛的应用，以下将描述离子发生器的一个例子。
例如，如果将高压施加到尖针上，在尖针附近的氧气O2变为多出一个结合的氧原子的臭氧。公知的，臭氧具有带有消毒效果的优良氧化能力。而且，臭氧与诸如正电荷微粒的污染物结合，如果有离子过滤器，则贴附在离子过滤器上，从而实现了空气净化效果。
同时，多个翅片600设置在风机300和出口120之间，用于朝向出口120引导被引入箱体100的空气。所述多个翅片600防止在从风机300向出口120引导空气的过程中形成紊流。将参照图2描述所述多个翅片600。
参见图2，多个翅片600朝向出口120的整个面积引导被吸入箱体100内的空气。为了从风机300向出口120的整个面积引导空气，所述多个翅片600从风机300的出口325开始装配到箱体100的出口120，并且具有不同的长度。
从风机300的出口325到箱体100的出口120的距离越远，翅片600的长度越长。或者，翅片600的长度正比于从风机300的出口325至箱体100的出口120的距离。
而且，从风机300的出口325到箱体100的出口120的距离越远，相邻翅片600之间的距离越大，从而将空气均匀引导到出口120的整个面积上。翅片600可以是平坦的或者弯曲的，以便使空气平稳地流动，翅片600也可以和下述的热交换器500相连。
同时，室内空气通过入口110由风机300抽吸到箱体100中。如此抽吸的空气在过滤器组件200处得到净化，并且被提供给风机300。然后，通过多个翅片600和出口120将空气从风机300送入房间。
如此设置的所述多个翅片600防止在从风机到出口120流动的空气中形成紊流，并且通过出口120的整个面积将空气均匀排出。
同时，参见图1，热交换器500安装在箱体100内，用于选择性加热或者冷却吸入箱体100内的空气。热交换器500设置在箱体100中的空气通道中以加热或冷却净化后的空气，从而将房间保持在舒适居住的温度范围内。
更详细地，热交换器500包括热电模块530，如果电流施加在该热电模块上，该热电模块的一端用于发出热量，另一端用于吸收热量，或者当该电流反向时，该热电模块的一端用于吸收热量，另一端用于发出热量。
利用珀耳帖效应，热电模块530具有用于从环境吸热的低温部分和用于向环境发热的高温部分，下文将要描述。
珀耳帖效应如下一种现象：当将电流施加到不同种类金属的环路的中部时，在一个结合部分处发出热量，在另一结合部分处吸收热量。
例如，在模块由电气上串联、热学上并联的n型和p型热电半导体制成之后，如果将DC(直流)电流施加到该模块上，则利用热电效应在该模块的相对表面之间出现温差，其中由于从环境吸收到热量的电子朝向热电半导体的内部迁移，因此在带有负电位的结合点处吸收热量，并且电子的热量从带有正电位的结合点放出。
利用珀耳帖效应、具有高温部分和低温部分的热电模块530被称作没有移动部件的小尺寸热泵，具有如下特点。
首先，没有移动部件的热电模块530可没有噪声和振动地运行。其次，冷却速率高，能准确控制温度。第三，可通过改变电流的方向来互换低温部分和高温部分的位置。第四，尺寸小，重量轻，能局部冷却。第五，由于未使用制冷剂气体，因此对使用空间没有限制，并且热电模块530对环境是友好的。
因此，在设计空调器时，本发明使用具有前述特点的热电模块530替代制冷剂。
热交换器500包括第一面510、第二面520和热电模块530。
第一面510布置成与吸入箱体100的空气接触，用于发出/吸收热量。吸入箱体100的空气在第一面510处被加热或冷却，并且被排入房间。
第二面520布置成不与吸入箱体100的空气接触，并且相对第一面510发挥反作用。当第一面510吸热时，第二面520发出热量，或者反之。
热电模块530连接第一面510和第二面520，并且将热源提供给第一面510和第二面520，用于实现在所述第一面510和第二面520进行的热交换。
参见图3，多个翅片600可结合到第一面510上。结合所述多个翅片600，使得与吸入箱体100的空气接触的面积更大，这使得翅片600处的热交换更有效。翅片600具有前述的长度和形式。因此，与翅片600结合并设置在空气通道中的热交换器使得热交换更有效。而且，如上所述，翅片600朝向出口120的整个面积均匀引导经过风机300的空气。
参见图2，在风机300与出口120之间有一空气引导件400，用于将空气引导到出口120。空气引导件400一端与风机300的机壳310连通，另一端与出口120连通。随着从该空气引导件的所述一端越靠近所述另一端，空气引导件400的流动通道变得越大。
所述多个翅片600可安装在空气引导件400内。如果翅片600如此安装在空气引导件400内，则经过空气引导件的空气更平稳地流动，因为紊流被翅片600抑制。而且，空气从风机300通过利用翅片600连接到空气引导件400的所述另一端的出口120的整个面积排出。所述多个翅片600的长度和形式可如上所述地确定。
同时，参见图1，箱体100具有分隔壁700。分隔壁700形成一空间，该空间独立于吸入箱体100的空气所流经的空间，并且热交换器500穿过该空间的一侧表面。
分隔壁700的所述一侧表面具有穿过该侧表面的热电模块530，该热电模块连接所述第一面510和第二面520。第一面510在热电模块530的一侧位于分隔壁700与箱体100之间，以与吸入箱体100的空气进行热交换。第二面520在热电模块530的另一侧位于分隔壁700内，以相对第一面510相反地进行热交换作用。
箱体100还包括用于使分隔壁700内部与箱体100外连通的孔710。为了使第二面520处的热交换更平稳，需要将室内空气送入分隔壁700的内部。孔710引导室内空气进入分隔壁700内，从而使第二面520处的热交换更平稳。
在分隔壁700内有一风机720。风机720将空气吹向热交换器500，以使热交换器500处进行平稳的热交换。热交换器500位于分隔壁700内的部分是第二面520。在第二面处进行热交换后的空气被送入房间。但是，由于空气量小，因此该空气对室内空气温度没有影响。
同时，为了防止分隔壁700内的空气与吸入箱体100的空气换热，分隔壁700中设置有绝热材料。将绝热材料设置在分隔壁700中以防止在第一面处的热交换影响在第二面处的热交换，或者反之。绝热材料730可包围热交换器500或者设置到整个分隔壁700上。当然，分隔壁700可由绝缘材料制成，而不用单独提供绝缘材料700。
分隔壁700可设置到空气引导件400上。在分隔壁700设置在空气引导件400上时，将设置在分隔壁700上的热交换器500定位在吸入箱体100的空气的流动通道中，热交换器可更高效，并且空气净化器的结构可较简单。
同时，本发明的空气净化器可还包括传感器。参见图4，箱体100可设置有第一传感器800。第一传感器800测量通过入口110吸入箱体100的室内空气的温度。为了更准确地测量室内空气的温度，第一传感器800可设置在入口110的附近。第一传感器可不仅测量温度，而且测量空气的组分。根据在第一传感器800处测得的房间温度，控制器确定热交换器500的吸热/发热。
为了更准确地测量室内空气的温度，本发明的空气净化器还设置有第二传感器810。该第二传感器测量向箱体100的出口120排出的空气温度，并且该第二传感器设置在出口120附近，用于准确测量排出空气的温度。
将对本发明的空气净化器的运行进行描述。
风机300投入运行，将室内空气通过入口110抽吸到箱体100中。吸入箱体100的空气在过滤器组件200的第一过滤器210和第二过滤器220处得到净化。第一过滤器210从通过该过滤器的室内空气中去除灰尘。第二过滤器220从该室内空气中去除细小的灰尘和有味的微粒。净化后的空气通过风机300提供给空气引导件400。
空气引导件400设置有具有空间的分隔壁，该空间独立于净化后的空气所流经的空间。分隔壁700具有热交换器500，该热交换器具有用于热交换的第一面510和第二面520、以及设置在该分隔壁一侧的热电模块530。第一面510与净化后的空气接触和换热。第二面520位于分隔壁700内，并且不与净化后的空气接触，而是与在第一面510处的换热相反作用。热电模块530连接第一面510和第二面520。所述第一面510具有多个结合于其上的翅片600，用于一起选择性加热或者冷却净化后的空气。
所述多个翅片600与净化后的空气热交换，并且将净化后的空气引导到出口120的整个面积上，以将净化后的空气均匀送入房间。
风机720设置在分隔壁700的内部，用于将空气吹到第二面520上，并且将孔710设置到箱体100上，使分隔壁的内部与房间连通。
同时，将对具有传感器的本发明的空气净化器的运行进行描述。
在第一传感器800处测量室温，并传送给控制器。于是控制器将来自第一传感器800的数据与预设数据进行比较，以确定当前的季节。通过识别室内温度落在夏季温度范围或者冬季温度范围，来识别季节。
在第一传感器800处测量室内温度的信息，并将该信息传送给控制器。控制器通过将在第一传感器800处测得的数据与关于温度的预设数据进行比较，识别当前的季节。例如，通过识别室内温度落在夏季温度范围或者冬季温度范围，来识别季节。当然，季节的确定和识别可通过用户在控制面板上的直接操作来选取。
一旦季节得到识别，控制器参照季节和当前温度来控制施加到热交换器500上的电流的方向和强度。
例如，如果识别的季节为夏季，并且当前的室内空气温度例如为27℃，则控制器控制所述电流的施加方向，使得热交换器500的第一面510进行吸热作用，第二面520进行发热作用，并且控制电流的强度，使得净化后的空气在第一面510处换热后的温度低于净化器外部的室内空气温度1～3℃(优选地在2℃范围内)。然后，通过出口120排出的净化后的空气冷却房间，从而提供舒适的室内环境。
如果识别到的季节为冬季，并且当前室内空气温度例如为18℃，则控制器控制所述电流的施加方向，使得热交换器500的第一面510进行发热作用，第二面520进行吸热作用，并且控制电流的强度，使得净化后的空气在第一面510处换热后的温度高于净化器外部的室内空气温度1～3℃(优选地在2℃范围内)。然后，通过出口120排出的净化后的空气加热房间，从而提供舒适的室内环境。
但是根据本发明的空气净化器不局限于根据季节简单控制排出空气的温度。取决于用户，可以排出具有更高温度或者更低温度的空气。
将描述在箱体中还设置有第二传感器的空气净化器的运行。
热交换器500的热交换率根据在第一传感器800和第二传感器810处测得的空气温度受控。
更详细地，如果用户需要通过净化器排出的空气温度低于室内空气温度大约2℃，则控制器识别在第一传感器800处测得的室内空气温度。
于是，控制器控制提供给热交换器500的电流的强度，从而使通过空气净化器排出的空气温度低于在第一传感器800处测得的室内空气温度。
这种情况下，在识别在第二传感器810处测得的排出空气温度之后，控制器将该排出空气温度与室内温度进行比较，确定排出空气温度是否要低预设温度范围2℃。
如果确定与上述比较中的室内空气温度相比，排出空气温度没有低2℃范围，而是低1℃范围，则控制器控制所述电流，使得热交换器500加大冷却排出空气的程度。如果确定与上述比较中的室内空气温度相比，排出空气温度没有低2℃范围，而是低3℃范围，则控制器控制所述电流，使得热交换器500减小冷却排出空气的程度。
同时，如果确定与上述比较中的室内空气温度相比，排出空气温度低2℃范围，则控制器维持提供给热交换器500的所述电流的强度。
由此，通过上述一系列步骤，本发明的空气净化器提供了净化后的空气，该空气的温度适于房间中的人员。
如上所述，本发明的空气通风和净化器具有多个用于将吸入箱体的空气引导到出口的翅片。因此，可将净化后的空气均匀地排至出口的整个面积上并提供给房间。
而且，本发明的空气净化器可在考虑室内温度的情况下冷却或者加热房间。因此，可以总是为用户提供舒适的环境，可改善用户对产品的满意度和依赖性。
本领域的技术人员将会明白，在不脱离本发明的精神或保护范围的情况下可对本发明做出多种变形和修改。因此，本发明意图覆盖所有进入所附权利要求保护范围及其等同物的修改和变形。
本发明要求享有于2003年8月22日提交的韩国申请P2003-0058305的优先权，该申请的全部内容在此引入作为参考。

Claims (19)

1、一种空气净化器，包括：
箱体，具有入口和出口；
风机，安装在箱体中，用于通过所述入口抽吸空气，并通过所述出口排出所述空气；
过滤器组件，安装在箱体中，用于净化通过所述入口被吸入所述箱体的空气；
热交换器，安装在所述箱体中，用于选择性加热或者冷却被吸入所述箱体中的空气；以及
多个翅片，安装在所述风机与出口之间，所述多个翅片越靠近出口，相邻翅片之间的距离越大，用于将被吸入所述箱体中的空气均匀地导向所述出口的几乎整个面积。
2、如权利要求1所述的空气净化器，其中，当所述多个翅片布置在从所述风机的出口到所述箱体的出口的距离越远的位置，翅片的长度越长。
3、如权利要求1所述的空气净化器，其中，所述多个翅片的长度正比于从所述风机的出口至所述箱体的出口的距离而确定。
4、如权利要求1所述的空气净化器，其中，所述多个翅片弯曲以使空气平稳流动。
5、如权利要求1所述的空气净化器，其中，所述热交换器包括热电模块，当将电流施加到所述热电模块上时，所述热电模块的一端发热，另一端吸热，或者当该电流的方向反向时，所述一端吸热，所述另一端发热。
6、如权利要求1所述的空气净化器，其中，所述热交换器包括：
第一面，布置成与被吸入箱体的空气接触，用于发出/吸收热量；
第二面，布置成不与被吸入箱体的空气接触，用于相对所述第一面发挥相反的作用；以及
热电模块，连接在所述第一面与第二面之间。
7、如权利要求6所述的空气净化器，其中，所述多个翅片结合到所述第一面上，用于与被吸入所述箱体的空气进行换热。
8、如权利要求1所述的空气净化器，还包括空气引导件，该空气引导件的一端与所述风机连通，另一端与所述出口连通，并且随着从所述一端越靠近所述另一端，空气引导件的流动通道变得越大。
9、如权利要求8所述的空气净化器，其中，所述多个翅片设置在所述空气引导件中，以从风机向所述出口的整个面积均匀引导空气。
10、如权利要求1所述的空气净化器，还包括位于箱体中的分隔壁，该分隔壁具有一空间，该空间独立于被吸入箱体的空气所流经的空间，并且所述热交换器穿过该空间的一个侧面设置。
11、如权利要求10所述的空气净化器，其中，所述热交换器包括：
热电模块，该热电模块穿过所述分隔壁的所述一个侧面；
第一面，在所述热电模块的一侧，与被吸入箱体的空气进行热交换；以及
第二面，在所述热电模块的另一侧，位于在所述分隔壁内。
12、如权利要求11所述的空气净化器，其中，所述多个翅片结合到所述第一面上，用于与被吸入箱体的空气换热。
13、如权利要求10所述的空气净化器，其中，所述箱体还包括用于使所述分隔壁内部与箱体外连通的孔。
14、如权利要求10所述的空气净化器，还包括位于分隔壁内的风机，用于将空气吹向所述热交换器。
15、如权利要求10所述的空气净化器，还包括位于所述分隔壁内的绝热材料，用于防止分隔壁内部的空气与被吸入箱体的空气进行热交换。
16、如权利要求10所述的空气净化器，其中，所述分隔壁设置到所述空气引导件上，其一端与所述风机连通，另一端与所述出口连通，并且随着从所述一端越靠近所述另一端，空气引导件的流动通道变得越大。
17、如权利要求1所述的空气净化器，还包括位于所述箱体中的第一传感器，所述第一传感器测量通过所述入口被吸入箱体的空气的温度，以根据室内温度确定所述热交换器是要发热或者吸热。
18、如权利要求17所述的空气净化器，还包括第二传感器，所述第二传感器测量向所述出口排出的空气的温度，并且根据在所述第一传感器和第二传感器处测得的空气温度控制所述热交换器的热交换率。
19、如权利要求1所述的空气净化器，其中多个翅片连接于所述热交换器。
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