CN203494656U - 空气净化装置及空调器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种空气净化装置及空调器，该装置包括：气流通道、引导气流通道内空气流动的风扇，以及设置在气流通道内、用于将通过气流通道的空气尘埃电离并去除的静电除尘装置。本实用新型通过静电除尘装置对室内空气或室外进入室内的空气进行处理，过滤并搜集尘埃（包括PM2.5微粒），提高了室内空气洁净度，并且还可以在一定程度上调节房间的湿度，其结构简单，风速缓慢，噪音小。

Description

空气净化装置及空调器

技术领域

本实用新型涉及空调技术领域，尤其涉及一种用于空调尘埃过滤的空气净化装置及空调器。

背景技术

尘埃的直径一般小于100μm，体积越小越容易漂浮在空气中。其中，对人体健康影响比较大的尘埃体积一般少于10μm，比如PM10（粒径小于或等于10μm）和 PM2.5（粒径小于或等于2.5μm），相比PM10的尘埃，PM2.5对人体健康影响更大。随着环境保护的要求越来越高，人们对PM2.5的去除越来越重视。

但是，若将目前去除普通尘埃（粒径小于或等于10μm）的技术用在去除PM2.5微粒上，则其效果甚微，其原因分析如下：

设有2个球状的尘埃微粒在空气中漂浮，半径分别是R1(10μm)、R2(2.5μm)，材料相同，密度ρ相同，与空气的摩擦系数为k。则根据以下公式：

球的体积公式: V球=4/3π r^3 ；球的面积公式: S球=4πr^2；受空气扰动时候的受力F=k* S球；质量m=ρ * V 球；加速度 a=F / m；

得到尘埃微粒的加速度a=3k / (r * ρ) 。

由此得到2个球状的尘埃微粒的加速度之比为：a1:a2=R2:R1=1:4。

虽然由于形状等各方面原因，加速度a可能有所差异，但是可以确定的是：半径越小，尘埃微粒受空气扰动越容易。粒径2.5μm的尘埃在空气中的加速度是粒径10μm的4倍。

而普通去除尘埃的技术，都是将尘埃收集在某个器件上，然后定期清洗。但是由于束缚力不足，在普通去除尘埃的技术下收集的尘埃，受到微弱的空气扰动后，其中粒径2.5μm的尘埃再次被空气带动，重新飞到空气中。

因此，清除粒径2.5μm的尘埃，关键是有效地收集尘埃，确保不会产生二次散逸。

现有的空调器虽然通常设置有过滤网，但是室内空气中诸如2.5μm粒径的尘埃仍然未得到有效净化，从而降低了室内空气的洁净度，不利于人体健康。

此外，对于具有空气净化功能的空调器，通常在室内机与室外机之间增设一根塑料通气管，并设置有一个换气风扇，可把室外的新鲜空气排进室内，使室内的空气保持清新。但是也同样面临无法将室内空气中诸如2.5μm粒径的尘埃进行有效净化的问题。

实用新型内容

本实用新型的主要目的在于提供一种有效收集并清除尘埃尘埃的空气净化装置及空调器，提高室内空气洁净度。

为了达到上述目的，本实用新型提出一种空气净化装置，包括：气流通道、引导所述气流通道内空气流动的风扇，以及设置在所述气流通道内、用于将通过所述气流通道的空气尘埃电离并去除的静电除尘装置。

优选地，所述静电除尘装置包括用于输出直流高压的静电除尘高压包，以及分别与所述静电除尘高压包的两输出端连接、形成静电场的正负两电极的金属网格及装有水的水盘；所述金属网格位于所述气流通道的入口侧；所述水盘在所述气流通道的入口与出口之间沿所述气流通道设置；通过所述气流通道的空气尘埃在经过金属网格时被电离带电，并在气流通道内被水盘吸附而脱离空气。

优选地，所述金属网格连接所述静电除尘高压包的正极输出端，形成静电场的正电极；所述水盘连接所述静电除尘高压包的负极输出端，形成静电场的负电极；或者

所述金属网格连接所述静电除尘高压包的负极输出端，形成静电场的负电极；所述水盘连接所述静电除尘高压包的正极输出端，形成静电场的正电极。

优选地，所述金属网格所在气流通道段与所述水盘所在气流通道段不同轴设置，且所述水盘所在气流通道段低于所述金属网格所在气流通道段。

优选地，所述水盘所在气流通道段为直线状、曲折状或螺旋状。

优选地，带有螺旋状水盘所在气流通道段的气流通道俯视平面为方形或圆形。

优选地，所述水盘所在气流通道内为多层结构。

优选地，所述空气尘埃的粒径小于或等于2.5μm；所述风扇设置在所述气流通道的入口或出口处。

优选地，所述空气净化装置设置在空调器室内机上，用于对进入室内的室外空气进行静电除尘；或者，用于对室内的空气进行静电除尘。

本实用新型还提出一种空调器，包括如上所述的空气净化装置；所述空气净化装置设置在空调器室内机的底部。

本实用新型提出的一种空气净化装置及空调器，通过静电除尘装置对室内空气或室外进入室内的空气进行处理，过滤并搜集尘埃（包括PM2.5微粒），提高了室内空气洁净度，并且还可以在一定程度上调节房间的湿度，其结构简单，风速缓慢，噪音小。

附图说明

图1是本实用新型空气净化装置第一实施例的原理示意图；

图2是本实用新型空气净化装置第二实施例的原理示意图；

图3是本实用新型空气净化装置实施例中气流通道的一种结构示意图；

图4是本实用新型空气净化装置实施例中气流通道的另一种结构示意图；

图5是本实用新型空气净化装置实施例中气流通道的又一种结构示意图；

图6是本实用新型实施例空气净化装置在空调器室内机内置的结构示意图；

图7是本实用新型实施例空气净化装置内置在空调器室内机中的通道结构示意图。

为了使本实用新型的技术方案更加清楚、明了，下面将结合附图作进一步详述。

具体实施方式

应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

如图1所示，本实用新型第一实施例提出一种空气净化装置，包括：气流通道10、引导所述气流通道10内空气流动的风扇50，以及设置在所述气流通道10内、用于将通过所述气流通道10的空气尘埃电离并去除的静电除尘装置。

具体地，所述静电除尘装置包括用于输出直流高压的静电除尘高压包30，以及分别与所述静电除尘高压包30的两输出端连接、形成静电场的正负两电极的金属网格20及装有水的水盘40。

所述金属网格20位于所述气流通道10的入口侧；所述水盘40在所述气流通道10的入口与出口之间沿所述气流通道10设置。

气流在气流通道10内的流向如图1中箭头所示。

其中，静电除尘高压包30可以输入100-240V的交流电，经过内部转换后，输出高压（比如13KV）的直流电源，静电除尘高压包30的正负两极分别连接金属网格20及水盘40，在金属网格20与水盘40之间形成静电场，同时，静电除尘高压包30还可以使与其连接的金属网格20具有很高的电压，通过所述气流通道10的空气经过金属网格20时被电离，从而使空气尘埃带电，并在气流通道10内被水盘40吸附而脱离空气，由此达到去除空气中尘埃的目的。

作为一种实施方式，金属网格20连接所述静电除尘高压包30的正极输出端，形成静电场的正电极，其中，经过金属网格20的空气尘埃带正电；水盘40连接所述静电除尘高压包30的负极输出端，形成静电场的负电极。如图1所示。

作为另一种实施方式，所述金属网格20连接所述静电除尘高压包30的负极输出端，形成静电场的负电极；所述水盘40连接所述静电除尘高压包30的正极输出端，形成静电场的正电极；其中，经过金属网格20的空气尘埃带负电。

此外，所述金属网格20可以设置为单层结构，如图1所示，设置在气流通道10的底部；也可以为多层结构。

风扇50的转速需要与水盘40的长度匹配。尘埃在空气气流的带动下，在水面飘过，在重力与电场的作用下加速冲向水面。因此，合适的风速和水面长度，可以使尘埃在飞出通道前就跌落到水面上。

本实施例中风扇50设置在气流通道10的出口侧。

对于放置在气流通道10中的水盘40，通道越长，则水盘40越长，确保尘埃被电离后，带电的尘埃在经过水盘40时，受电场的作用力，吸附到水面，并且进入水中，而不会被空气带动，产生二次散逸。

此外，为了使进入气流通道10内的空气能够有效的被吸附到水盘40中，本实施例将金属网格20所在气流通道段与所述水盘40所在气流通道段不同轴设置，且所述水盘40所在气流通道段低于所述金属网格20所在气流通道段，如此，当气流进入气流通道10后，可以加速进入水盘40所在气流通道段。

另外，所述水盘40所在气流通道段还可以采用多种形状，比如直线状（如图1所示）、曲折状（如图3及图7所示）或螺旋状（如图4及图5所示）。

其中，带有螺旋状水盘40所在气流通道段的气流通道10俯视平面可以为方形，如图4所示，其中，气流通道10的出口设置在通道中间的顶部；或者将带有螺旋状水盘40所在气流通道段的气流通道10俯视平面设计为圆形，如图5所示，其中，气流通道10的出口设置在通道中间的顶部。

此外，还可以将水盘40所在气流通道10内为多层结构。

本实施例中所述空气尘埃的粒径可以是小于或等于2.5μm；

本实施例通过上述方案，通过静电除尘装置对室内空气或室外进入室内的空气进行处理，过滤并搜集尘埃（包括PM2.5微粒），提高了室内空气洁净度，并且还可以在一定程度上调节房间的湿度，其结构简单，风速缓慢，噪音小。

如图2所示，本实用新型第二实施例提出一种空气净化装置，与上述第一实施例的区别在于，本实施例中风扇50设置在气流通道10的出口侧。其他与第一实施例相同，在此不再赘述。

在实际应用中，本实施例的空气净化装置可以独立安装在室内外的通风口，对空气进行一次性过滤；此外，本实施例的空气净化装置还可以应用在空调器上，具体可以设置在空调器室内机的底部，用于对进入室内的室外空气进行静电除尘；或者，空气净化用于对室内的空气进行静电除尘。

下面以上述两种应用场景的具体实例对本实施例方案进行详细阐述：

实例1：如图1及图2所示：将上述空气净化装置作为一个独立的空调器件安装在室内外的通风口，用于净化由室外进入室内的空气，空气净化装置包括有：风扇50、静电除尘装置、水盘40、气流通道10。其静电除尘原理如下：

静电除尘装置的静电除尘高压包输入100-240V的交流电，经过内部转换后，输出高压（比如13KV）的直流电源。静电除尘装置的正极是多层的金属网格20，可以有效电离通过的尘埃，负极是一个水盘40。

室外空气在风扇50的作用下进入气流通道10，首先经过静电除尘装置，其中的尘埃被金属网格20的高压电场电离。带有电荷的尘埃经过水面的时候，在电场的作用下，被水面吸附，并且与水形成混合物，可以说，只要水没有干，就不会产生二次散逸的现象。在气流通道10、水盘40水面、风速设计合理的情况下，可以很好去除大部分尘埃，包括PM2.5微粒。一般来说，越短的通道，需要配合的风速越低，由于空气净化装置体积有限，通道一般不长，要求风速不能过高。

需要说明的是，风扇50可以放在通风口的入口（如图2所示），也可以放在通风口的出口（如图1所示）；静电除尘装置与水面的正负极性也是可以调换的。由于空调空气净化装置对由室外进入的空气只有一次的净化机会，要求最好的净化效率，因此要求气流通道10、水盘40的水面、风速设计合理，达到最优除尘效果。而本实施例空调空气净化装置噪音很低，但是空气的流量相对较少，风速较低，正好与通道长度匹配。

实例2：如图6所示：在空调柜机的底部安装有空气净化装置。该装置包括的器件有：静电除尘装置、水盘40、气流通道10（如图7所示）以及风扇50。其中，风扇50是空调柜机的涡轮风扇。考虑到该空气净化装置的水盘40有水存在，为了防止水溢出导致漏电，通常安装在室内机底部，与室内机底部外壳60固定。其静电除尘原理如下：

静电除尘高压包输入100-240V的交流电，经过内部转换后，输出高压（比如13KV）的直流电源。静电除尘装置的正极是多层的金属网格20，可以有效电离通过的尘埃，分布在柜机的左右进风口，负极是一个水盘40。

室内空气在室内柜机原有涡轮风扇的作用下进入气流通道10，首先经过静电除尘装置，其中的尘埃被高压电场电离。带有电荷的尘埃经过水面的时候，在电场的作用下，被水面吸附，并且与水形成混合物，可以说，只要水没有干，就不会产生二次散逸的现象。

在气流通道10、水盘40水面、风速设计合理的情况下，可以很好去除大部分尘埃，包括PM2.5微粒。但是由于用户总是会选择不同的风速，不同的风速通常都高于最优风速，所产生的单次除尘效果一般低于最优风速。但是，柜机内的空气净化装置对室内空气进行反复循环处理，经过多次除尘处理后，室内空气的尘埃密度会降低到一个非常低的水平。例如本实例中适合的最优除尘风速为200-300转/分钟，制冷/制热模式下的风速为600-1500转/分钟，就单次除尘效果比较，600转/分钟的风速除尘效果是300转/分钟的50%。由于在相同时间内，600转/分钟的风速的空气流量是300转/分钟的2倍，所以，相同的时间内，总的除尘效果：600转/分钟的除尘效果是300转/分钟的75%。除尘效果的差距可以通过增加除尘时间解决，同样一个密闭的房间，以300转/分钟的风速除尘90分钟达到的除尘效果，以600转/分钟风速除尘，需要120分钟才可以做到，但是用户可以在这120分钟内正常开启制冷/制热功能。

一般来说，安装在室内机的空气净化装置，风速与气流通道10的长度通常匹配难度大，导致每次的除尘效率低于独立设计的空气净化装置，但是由于安装在室内机的空气净化装置可以反复过滤室内空气，反复过滤的结果就是尘埃密度会降低到一个非常低的水平。所以，安装在室内机的空气净化装置在风速设计上比专业的空调空气净化装置结构简单。

此外，风速缓慢，噪音小，还可以在一定程度上调节房间的湿度。比如，冬天空气较为干燥，空气经过水盘40，可以改善空气湿度；夏天制冷，空气的水分被空调冷凝成为水，一部分可以留在水盘40中，多余的水（混有尘埃的污水）排出室外，空气经过水盘40，可以增加空气湿度。

与现有技术中可以清洗的过滤除尘装置比较，清洗水盘比清洗滤网方便，并且除尘效果显著；与一次性滤网相比，采用水盘的方案无损耗。此外，本实施例方案中，在水盘的水没有干涸前（冷凝水会补充进去），除尘效果都是稳定不变的，不会产生滤网脏，导致二次污染的问题。

此外，室内机也可以专门设置一个除尘功能，控制室内风机以最优除尘风速运行。

另外，本实用新型还提出一种空调器，包括上述实施例所述的空气净化装置，该空气净化装置安装在空调器室内机的底部，具体应用及原理，请参照上述实施例，在此不再赘述。

本实用新型实施例空气净化装置及空调器，通过静电除尘装置对室内空气或室外进入室内的空气进行处理，过滤并搜集尘埃（包括PM2.5微粒），提高了室内空气洁净度，并且还可以在一定程度上调节房间的湿度，其结构简单，风速缓慢，噪音小。

上述仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种空气净化装置，其特征在于，包括：气流通道、引导所述气流通道内空气流动的风扇，以及设置在所述气流通道内、用于将通过所述气流通道的空气尘埃电离并去除的静电除尘装置。 

2.根据权利要求1所述的空气净化装置，其特征在于，所述静电除尘装置包括用于输出直流高压的静电除尘高压包，以及分别与所述静电除尘高压包的两输出端连接、形成静电场的正负两电极的金属网格及装有水的水盘；所述金属网格位于所述气流通道的入口侧；所述水盘在所述气流通道的入口与出口之间沿所述气流通道设置；通过所述气流通道的空气尘埃在经过金属网格时被电离带电，并在气流通道内被水盘吸附而脱离空气。 

3.根据权利要求2所述的空气净化装置，其特征在于，所述金属网格连接所述静电除尘高压包的正极输出端，形成静电场的正电极；所述水盘连接所述静电除尘高压包的负极输出端，形成静电场的负电极；或者 

所述金属网格连接所述静电除尘高压包的负极输出端，形成静电场的负电极；所述水盘连接所述静电除尘高压包的正极输出端，形成静电场的正电极。 

4.根据权利要求2所述的空气净化装置，其特征在于，所述金属网格所在气流通道段与所述水盘所在气流通道段不同轴设置，且所述水盘所在气流通道段低于所述金属网格所在气流通道段。 

5.根据权利要求2-4中任一项所述的空气净化装置，其特征在于，所述水盘所在气流通道段为直线状、曲折状或螺旋状。 

6.根据权利要求5所述的空气净化装置，其特征在于，带有螺旋状水盘所在气流通道段的气流通道俯视平面为方形或圆形。 

7.根据权利要求2-4中任一项所述的空气净化装置，其特征在于，所述水盘所在气流通道内为多层结构。 

8.根据权利要求1所述的空气净化装置，其特征在于，所述空气尘埃的粒径小于或等于2.5μm；所述风扇设置在所述气流通道的入口或出口处。 

9.根据权利要求1所述的空气净化装置，其特征在于，所述空气净化装置设置在空调器室内机上，用于对进入室内的室外空气进行静电除尘；或者，用于对室内的空气进行静电除尘。 

10.一种空调器，其特征在于，包括权利要求1-9中任一项所述的空气净化装置；所述空气净化装置设置在空调器室内机的底部。 

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