CN203076088U - 空气净化器 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种空气净化器。其中空气净化器包括：第一净化部（10），用于去除空气中的第一污染物质，第一净化部（10）包括用于放电的第一碳纤维束（12）；以及第二净化部（20），位于第一净化部（10）的下游，第二净化部（20）用于去除空气中的第二污染物质，第二净化部（20）包括用于放电的第二碳纤维束（22）。本实用新型可以提高净化效果，同时提高产品的安全性能。

Description

空气净化器

技术领域

本实用新型涉及空气净化技术领域，具体而言，涉及一种空气净化器。

背景技术

随着人民生活水平的不断提高，人们对室内空气质量的要求也越来越高，空气净化器也应运而生。空气中的污染物主要为粉尘污染物和挥发性有机化合物污染物，其中挥发性有机化合物即VOC气体。针对这些污染物，人们最开始采用高效过滤网滤除颗粒物，使用活性炭等多孔物质吸附挥发性有机物。这种净化方法的显著缺点是风阻大，高效过滤网及活性炭吸附易饱和，需定期更换。

如图1所示的净化装置，采用高效过滤网10’过滤粉尘污染物，同时采用加热装置20’以及高温催化反应装置30’去除VOC气体污染物。这种方法可以同时去除粉尘污染物以及苯、甲醛、氨气等VOC气体污染物，但经该净化装置出来的空气温度较高，在室内环境下使用有很大的局限性，而且高温催化反应装置30’所需的温度较高，导致加热装置20’的加热功率较大，限制了其在家用产品上推广。

另一种净化装置如图2所示，为了克服高效过滤网的风阻问题，采用电极结构，通过放电极40’放电，使空气中的粉尘50’带电，由于放电极40’的电势高于收集极60’的电势，带电的粉尘50’向收集极60’运动，并聚集在收集极60’上，以实现过滤粉尘50’的作用。为了进一步提高过滤效率，收集极60’一侧还设置有加速极70’，用于提高粉尘50’的运动速度。这种电极结构的净化装置功耗小、噪音低，但放电极40’带有针尖状的端部，容易对人身造成损坏，同时也容易折断，产品可靠性有待提高；此外，在粉尘50’与VOC气体同时存在的环境中，其去除VOC气体的效果不理想。

实用新型内容

本实用新型旨在提供一种空气净化器，可以提高净化效果，同时提高产品的安全性能。

为了实现上述目的，根据本实用新型的一个方面，提供了一种空气净化器，包括：第一净化部，用于去除空气中的第一污染物质，第一净化部包括用于放电的第一碳纤维束；以及第二净化部，位于第一净化部的下游，第二净化部用于去除空气中的第二污染物质，第二净化部包括用于放电的第二碳纤维束。

进一步地，第一净化部还包括第一放电极，第一放电极的输出端与第一碳纤维束的输入端相连接；第二净化部还包括第二放电极，第二放电极的输出端与第二碳纤维束的输入端相连接。

进一步地，第一净化部还包括位于第一碳纤维束下游的第一收集极，第一收集极为第一板状结构；第二净化部还包括位于第二碳纤维束下游的第二收集极，第二收集极为第二板状结构。

进一步地，第一收集极平行于第一碳纤维束设置；第二收集极垂直于第二碳纤维束设置或第二收集极平行于第二碳纤维束设置。

进一步地，第一收集极具有收集面，多个突起分别设置在收集面上。

进一步地，收集面有两个，两个收集面分别位于第一收集极的两个相对侧，其中一侧收集面上的多个突起与另一侧收集面上的多个突起相互错开设置。

进一步地，第一污染物质包括粉尘，第一净化部的电压为用于除去粉尘的第一电压；第二污染物质包括VOC气体，第二净化部的电压为用于除去VOC气体的第二电压。

进一步地，空气净化器还包括：第一电压转换装置，一端与供电电源相连接，另一端与第一净化部相连接，第一电压转换装置用于形成第一电压；以及第二电压转换装置，一端与供电电源相连接，另一端与第二净化部相连接，第二电压转换装置与第一电压转换装置并联，第二电压转换装置用于形成第二电压。

进一步地，空气净化器还包括：第一开关，设置在供电电源与第一电压转换装置之间的连接线路上；以及第一传感器，与第一开关电连接，以控制第一开关的开闭，第一传感器用于检测空气中的第一污染物质的浓度。

进一步地，空气净化器还包括：第二开关，设置在供电电源与第二电压转换装置之间的连接线路上；以及第二传感器，与第二开关电连接，以控制第二开关的开闭，第二传感器用于检测空气中的第二污染物质的浓度。

应用本实用新型的技术方案，通过分别设置第一净化部以及第二净化部，且第二净化部位于第一净化部的上游，第一净化部用于对空气中的第一污染物质进行净化，第二净化部用于净化VOC气体污染物。通过分区净化可以使每个净化部专注于净化一种污染物，这样可以达到较好的净化效果。通过在第一净化部中设置第一碳纤维束，在第二净化部中设置第二碳纤维束，利用第一碳纤维束和第二碳纤维束的高效放电性能可以提高第一净化部和第二净化部的净化效果，且可以防止用户划伤，同时可以避免碳纤维束自身受到折损。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1示出了根据现有技术的第一种净化装置的示意图；

图2示出了根据现有技术的第二种净化装置的示意图；

图3示出了根据本实用新型的第一个实施例的空气净化器的示意图；

图4示出了根据本实用新型的第一个实施例的空气净化器的净化流程示意图；

图5示出了根据本实用新型的第一个实施例的空气净化器的第一净化部的示意图；

图6示出了根据本实用新型的第一个实施例的空气净化器的第二净化部的示意图；

图7示出了根据本实用新型的第一个实施例的空气净化器的控制原理示意图；

图8示出了根据本实用新型的第二个实施例的空气净化器的示意图；

图9示出了根据本实用新型的第二个实施例的空气净化器的第二净化部的示意图；

图10示出了根据本实用新型的第三个实施例的空气净化器的第一净化部的示意图；以及

图11示出了根据本实用新型的第四个实施例的空气净化器的第二净化部的示意图。

具体实施方式

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

如图3至图7所示，根据本实用新型的第一个实施例，提供了一种空气净化器，包括第一净化部10以及第二净化部20，其中第一净化部10与第二净化部20沿空气的流动方向布置，即第二净化部20位于第一净化部10的下游。结合参见图4所示，第一净化部10与第二净化部20分别用于净化空气中的不同类型的污染物，即第一净化部10用于净化空气中的第一污染物质；第二净化部20用于净化空气中的第二污染物质。图4中箭头所示方向为空气的流动方向，污浊空气依次经过第一净化部10和第二净化部20后，第一污染物质和第二污染物质先后被去除，从第二净化部20的出风侧流出的就是洁净空气。分区净化可以使每个净化部专注于某一类污染物的净化，避免了一个结构中每种污染物都能净化，但每种污染物都净化不彻底的缺陷，提高了净化效果。

结合参见图3以及图5，具体到第一个实施例中，第一污染物质包括粉尘，第二污染物质包括VOC气体。相应地，第一净化部10包括第一碳纤维束12以及第一收集极13，第一碳纤维束12用于放电以使周围空气中的粉尘带电，第一碳纤维束12位于第一收集极13的上游，第一碳纤维束12的电势高于第一收集极13的电势，这样第一碳纤维束12放电后可以使周围空气中的粉尘带电，带电粉尘向电势相对较低的第一收集极13运动，最终附着在第一收集极13上，起到空气中粉尘净化的效果。

为了提高收集效率，第一收集极13为可拆卸的结构，当第一收集极13饱和后，可以拆卸进行清洗或更换。

以图3中所示方位为基准，为了提高收集效率，第一碳纤维束12有多个，每个第一碳纤维束12包括一组相互平行的碳纤维，多个第一碳纤维束12沿垂直于空气流动方向竖直布置，第一收集极13有多个，多个第一收集极13沿垂直于空气流动方向竖直布置，使多个第一收集极13的布置区域可以与多个第一碳纤维束12的布置区域相对应，这里的第一收集极13为板状结构，多个板状结构的第一收集极13之间相互平行设置，且每个第一收集极13分别平行于第一碳纤维束12中的碳纤维设置，空气可以从第一碳纤维束12流出后直接流向第一收集极13。

为了提高放电效果，碳纤维为细长的针状结构。

为了进一步提高收集效率，第一碳纤维束12还可以沿垂直于空气的流动方向水平布置多个，即沿每个第一收集极13的横向布置多个。

结合参见图3以及图6，第二净化部20包括第二碳纤维束22以及第二收集极23，第二碳纤维束22用于放电以使周围空气中的的粉尘带电，第二碳纤维束22位于第二收集极23的上游，第二碳纤维束22的电势高于第二收集极23的电势。

以图3中所示方位为基准，为了提高收集效率，第二碳纤维束22有多个，每个第二碳纤维束22包括一组相互平行的碳纤维，多个第二碳纤维束22沿平行于空气流动方向水平布置；第二收集极23有多个，多个第二收集极23分为上下两侧相对布置，在上下两侧相对布置的第二收集极23之间形成放电结构设置区域，沿水平方向布置的多个第二碳纤维束22位于该放电结构布置区域中，这里的第二收集极23为板状结构，多个板状结构的第二收集极23之间相互平行设置，且每个第二收集极23分别垂直于第二碳纤维束22中的碳纤维设置，空气可以从第二碳纤维束22流出后直接流向第二收集极23。

为了提高放电效果，碳纤维为细长的针状结构。

为了进一步提高收集效率，第二碳纤维束22还可以沿垂直于空气的流动方向水平布置多个，即沿每个第二收集极23的横向布置多个。

结合参见图3、图5以及图6，为了方便安装以及进一步提高放电效率，第一净化部10还包括第一放电极11，第二净化部20还包括第二放电极21，其中第一放电极11的输出端与第一碳纤维束12的输入端相连接，第一放电极11、第一碳纤维束12以及第一收集极13沿空气的流动方向顺次布置。第二放电极21的输出端与第二碳纤维束22的输入端相连接，第二放电极21、第二碳纤维束22以及第二收集极23沿空气的流动方向顺次布置。

由于沿水平方向布置的多个第二碳纤维束22位于上下两侧相对布置的第二收集极23之间，相适应地，多个第二放电极21沿空气流动方向水平布置，每个第二放电极21的上下相对两侧分别连接有第二碳纤维束22，每个第二碳纤维束22从所连接的第二放电极21沿垂直于第二收集极23的方向向靠近同侧的第二收集极23的方向延伸。

第一净化部10以及第二净化部20的放电结构采用碳纤维束，既能产生大量的等离子体，又能保证用户清洗时不被划伤，也可以避免放电结构被折断，提高产品的可靠性。

优选地，当第二碳纤维束22的放电尖端设置方向与空气流动方向一致时，第二净化部20的放电结构也可以采用锯齿形、星形、芒刺形、鱼骨形、线电极或针电极的结构。

此外，第一收集极13可以采用板状结构、管状结构或者蜂窝状结构等低风阻结构设计，而第二收集极23可以采用板状结构、网状结构，这样当第一净化部10或第二净化部20单独工作时，另一个净化部的风阻几乎为零，达到降低功率和噪音的目的。

根据本实用新型分区净化不同污染物质的原理，第一净化部10净化粉尘污染物只需要较低的电压保证粉尘带电既可，而第二净化部20净化VOC气体污染物有两种方法，其一为高能电子轰击VCO气体中的分子化学键，使其直接分解为单质原子或无害分子，其二为VOC气体在等离子体中的强氧化性自由基氧化分解成无害物质，这两种去除方法都需要较高的电压才能实现，所以结合第一实施例，第一净化部10与第二净化部20需要不同的电压，其中第一净化部10的电压为用于去除粉尘的第一电压，该第一电压选用较小的电压即可，第二净化部20的电压为用于去除VOC气体的第二电压，该第二电压相对较高，这样可以保证整个空气净化器中的较少的能量应用于第一净化部10，其余较大一部分能量应用于第二净化部20，以实现两个净化部分别去除不同污染物质的目的。

第一净化部10与第二净化部20采用低高电压搭配的方式，实现等离子体的高效净化。而第一净化部10与第二净化部20的电压值因结构参数的不同而不同，具体数值对于本领域技术人员根据现有技术手册以及公知常识可以再现，在此不予赘述。在粉尘以及VOC气体浓度均较高的场合，污浊空气经第一净化部10的低电压等离子体静电除尘后，进入第二净化部20，被高压产生的等离子体专注于除VOC气体，去除效率明显高于单级等离子体。且两个净化部采用不同的电压，而不是两个净化部同时保持高电压、高功率，可以降低功率消耗，节约能源。

当然，这里的第一污染物质不限于粉尘，第二污染物质不限于VOC气体，只要能够根据每个净化部所要去除的污染物质设定电压参数，以实现对不同污染物质的区别处理即可。

结合参见图7，为了实现第一净化部10的第一电压与第二净化部20的第二电压独立设置，空气净化器还包括第一电压转换装置31和第二电压转换装置41，其中第一电压转换装置31的输入端与供电电源50相连接，第一电压转换装置31的输出端与第一净化部10的输入端相连接，即第一电压转换装置31的输出端与第一放电极11的输入端相连接。第二电压转换装置41的输入端与供电电源50相连接，第二电压转换装置41的输出端与第二净化部20的输入端相连接，即第二电压转换装置41的输出端与第二放电极21的输入端相连接。

第一电压转换装置31与第二电压转换装置41并联，通过第一电压转换装置31将供电电源50的电压转换为第一电压，通过第二电压转换装置41将供电电源50的电压转换为第二电压，以实现分区域净化污染物质的目的。

为了控制第一净化部10和第二净化部20的工作，降低能源消耗，空气净化器还包括第一开关32、第二开关42、第一传感器33以及第二传感器43。其中第一开关32设置在供电电源50与第一电压转换装置31之间的连接线路上，第一传感器33与第一开关32电连接，通过第一传感器33检测到的粉尘的浓度来决定第一开关32的开闭。第二开关42设置在供电电源50与第二电压转换装置41之间的连接线路上，第二传感器43与第二开关42电连接，通过第二传感器43检测到的VOC气体的浓度来决定第二开关42的开闭。

采用低压的第一净化部10和高压的第二净化部20相配合，可以使空气净化器根据净化要合理分别能量，将较小的一部分能量分配给第一净化部10去除粉尘，将剩余的较多一部分能量分配给第二净化部20去除VOC气体，且可以根据粉尘浓度和VOC气体浓度的变化进行调节，当其中一种或两种污染物质的浓度不高时，空气净化部可以根据实际情况降低功率，节约了能源。

结合参见图7，本实用新型的空气净化器的控制方法包括：

S100、对第一净化部10的净化操作进行的控制；以及

S200、对第二净化部20的净化操作进行的控制。

根据本实用新型的一个优选实施方式，S100、对第一净化部10的净化操作进行的控制包括以下步骤：

根据空气净化器的具体使用环境，设定一个与第一传感器33对应的第一阈值，通过第一传感器33检测空气中粉尘的浓度，将得到的粉尘的浓度值与第一阈值进行比较，如果粉尘的浓度值大于第一阈值，则第一传感器33发出信号给第一开关32，第一开关32接收到信号后关闭，使供电电源50与第一净化部10之间的连接线路接通，第一电压转换装置31将供电电源50的电压转换为第一净化部10去除粉尘所需的第一电压并将第一电压输入第一净化部10，使第一净化部10的第一碳纤维束12放电，空气中的粉尘带电后向第一收集极13运动，直至被吸附到第一收集极13上，从而完成第一净化部10的去除粉尘操作。如果粉尘的浓度值小于或等于第一阈值，则第一传感器33不发出信号，第一开关32维持打开的状态，使供电电源50与第一净化部10之间的连接线路不接通，第一净化部10处于停止工作状态。

根据本实用新型的另一个优选实施方式，S200、对第二净化部20的净化操作进行的控制包括以下步骤：

根据空气净化器的具体使用环境，设定一个与第二传感器43对应的第二阈值，通过第二传感器43检测空气中VOC气体的浓度，将得到的VOC气体的浓度值与第二阈值进行比较，如果VOC气体的浓度值大于第二阈值，则第二传感器43发出信号给第二开关42，第二开关42接收到信号后关闭，使供电电源50与第二净化部20之间的连接线路接通，第二电压转换装置41将供电电源50的电压转换为第二净化部20去除VOC气体所需的第二电压并将第二电压输入第二净化部20，使第二净化部20的第二碳纤维束22放电，将空气中的VOC气体分解，从而完成第二净化部20的去除VOC气体操作。如果VOC气体的浓度值小于或等于第二阈值，则第二传感器43不发出信号，第二开关42维持打开的状态，使供电电源50与第二净化部20之间的连接线路不接通，第二净化部20处于停止工作状态。

其中，粉尘的浓度值与第一阈值进行的比较和VOC气体的浓度值与第二阈值进行的比较执行的时间点和执行顺序是不做限定的，可以是先进行粉尘的浓度值与第一阈值的比较，也可以先进行VOC气体的浓度值与第二阈值的比较，也可以两次比较同时进行。

这样，通过简单的控制电路，即可实现第一净化部10和第二净化部20的单独或同步工作，有效去除室内空气污染的同时，将空气净化器的能耗降低到最低，同时用户操作也很方便。

结合参见图8以及图9，根据本实用新型的第二个实施例，提供了一种空气净化器，其与第一个实施例结构基本相同，区别在于，本实施例中，第二收集极23平行于第二碳纤维束22的碳纤维设置。

第一收集极13可以采用板状结构、管状结构或者蜂窝状结构等低风阻结构设计，而第二收集极23可以采用板状结构、管状结构或蜂窝状结构，这样当第一净化部10或第二净化部20单独工作时，另一个净化部的风阻几乎为零，达到降低功率和噪音的目的。

结合参见图10，根据本实用新型的第三个实施例，提供了一种空气净化器，其与第一个实施例结构基本相同，区别在于，本实施例中，第一净化部10的第一收集极13的收集面上设置有多个突起131。

优选地，每个第一收集极13具有分别位于其相对两侧的两个收集面，一侧收集面上的多个突起131与另一侧收集面上的多个突起131相互错开设置。这些突起131可以在第一收集极13之间形成湍流，并增加荷电粉尘在第一收集极13之间的运动时间，有效提高了第一收集极13的集尘效率。

突起131使得空气在第一收集极13之间形成扰动，增加了带电粉尘在第一收集极在之间的停留时间，能提高粉尘净化效率。突起131的大小以及间距应该根据实际需要而设置。

结合参见图11，根据本实用新型的第四个实施例，提供了一种空气净化器，其与第一个实施例结构基本相同，区别在于，本实施例中，第二净化部20的第二碳纤维束22位于第二放电极21的一侧，且第二碳纤维束22垂直于第二收集极23设置。

图3至图6以及图8至图11中所示箭头方向均为空气流动方向。

图3、图5、图6以及图8至图11中A为第一净化部10的第一电压输入端，B为第一净化部10的第一收集极13的接地端，C为第二净化部20的第二电压输入端，D为第二净化部20的第二收集极23的接地端。

从以上的描述中，可以看出，本实用新型上述的实施例实现了如下技术效果：通过分别设置第一净化部以及第二净化部，且第二净化部位于第一净化部的上游，第一净化部用于对空气中的第一污染物质进行净化，第二净化部用于净化VOC气体污染物。通过分区净化可以使每个净化部专注于净化一种污染物，这样可以达到较好的净化效果。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种空气净化器，其特征在于，包括：

第一净化部（10），用于去除空气中的第一污染物质，所述第一净化部（10）包括用于放电的第一碳纤维束（12）；以及

第二净化部（20），位于所述第一净化部（10）的下游，所述第二净化部（20）用于去除空气中的第二污染物质，所述第二净化部（20）包括用于放电的第二碳纤维束（22）。

2.根据权利要求1所述的空气净化器，其特征在于，

所述第一净化部（10）还包括第一放电极（11），所述第一放电极（11）的输出端与所述第一碳纤维束（12）的输入端相连接；

所述第二净化部（20）还包括第二放电极（21），所述第二放电极（21）的输出端与所述第二碳纤维束（22）的输入端相连接。

3.根据权利要求1所述的空气净化器，其特征在于，

所述第一净化部（10）还包括位于所述第一碳纤维束（12）下游的第一收集极（13），所述第一收集极（13）为第一板状结构；

所述第二净化部（20）还包括位于所述第二碳纤维束（22）下游的第二收集极（23），所述第二收集极（23）为第二板状结构。

4.根据权利要求3所述的空气净化器，其特征在于，

所述第一收集极（13）平行于所述第一碳纤维束（12）设置；

所述第二收集极（23）垂直于所述第二碳纤维束（22）设置或所述第二收集极（23）平行于所述第二碳纤维束（22）设置。

5.根据权利要求3所述的空气净化器，其特征在于，所述第一收集极（13）具有收集面，多个突起（131）分别设置在所述收集面上。

6.根据权利要求5所述的空气净化器，其特征在于，所述收集面有两个，两个所述收集面分别位于所述第一收集极（13）的两个相对侧，其中一侧所述收集面上的多个所述突起（131）与另一侧所述收集面上的多个所述突起（131）相互错开设置。

7.根据权利要求1所述的空气净化器，其特征在于，

所述第一污染物质包括粉尘，所述第一净化部（10）的电压为用于除去所述粉尘的第一电压；

所述第二污染物质包括VOC气体，所述第二净化部（20）的电压为用于除去所述VOC气体的第二电压。

8.根据权利要求7所述的空气净化器，其特征在于，所述空气净化器还包括：

第一电压转换装置（31），一端与供电电源（50）相连接，另一端与所述第一净化部（10）相连接，所述第一电压转换装置（31）用于形成所述第一电压；以及

第二电压转换装置（41），一端与所述供电电源（50）相连接，另一端与所述第二净化部（20）相连接，所述第二电压转换装置（41）与所述第一电压转换装置（31）并联，所述第二电压转换装置（41）用于形成所述第二电压。

9.根据权利要求8所述的空气净化器，其特征在于，所述空气净化器还包括：

第一开关（32），设置在所述供电电源（50）与所述第一电压转换装置（31）之间的连接线路上；以及

第一传感器（33），与所述第一开关（32）电连接，以控制所述第一开关（32）的开闭，所述第一传感器（33）用于检测空气中的所述第一污染物质的浓度。

10.根据权利要求8所述的空气净化器，其特征在于，所述空气净化器还包括：

第二开关（42），设置在所述供电电源（50）与所述第二电压转换装置（41）之间的连接线路上；以及

第二传感器（43），与所述第二开关（42）电连接，以控制所述第二开关（42）的开闭，所述第二传感器（43）用于检测空气中的所述第二污染物质的浓度。

Images