CN204943769U - 一种高效穿墙式新风空气净化装置 - Google Patents

Abstract

一种高效穿墙式新风空气净化装置，属于新风空气净化技术领域，包括室内面板、穿墙体、内筒体、外筒体和室外进风防雨罩，外筒体和内筒体互相滑动配合，外筒体外侧与墙洞内壁为紧密配合；所述穿墙体内设置有HEPA高效过滤器、粗效过滤器和全塑封轴流风机，所述HEPA高效过滤器为HEPA折叠圆锥芯体高效过滤器，HEPA折叠圆锥芯体高效过滤器包括HEPA折叠过滤圆锥芯体、顶部定位盘和底部挡风盘；所述HEPA折叠过滤锥体与底部挡风盘，HEPA折叠过滤锥体与顶部定位盘均采用热熔胶连接；HEPA折叠过滤圆锥芯体顶部直径为100-500mm、底部直径为30-400mm、高为100-300mm，顶部定位盘中部设置有圆形通风孔，所述圆形通风孔的直径为70-470mm；本实用新型的有益效果是：密度低、风阻小、风量大、使用时间长、成本低，除尘效果理想。

Description

一种高效穿墙式新风空气净化装置

技术领域

本实用新型为一种穿墙式新风空气净化装置，特别涉及一种高效穿墙式新风空气净化装置，属于新风空气净化技术领域。

背景技术

随着PM2.5的暴光和室内空气严重污染。国家对室内空气污染的治理十分重视，先后出台了系列的国家标准，要求民用建筑内必须引进新风，并对室内空气的污染进行治理。PM2.5主要源是室外，由于其微粒小，无孔不入，从2013年7-8月份北京监测情况看，PM2.5室内的污染程度有超过室外的趋势。由于室内是人类主要的活动和居住的场所，PM2.5对室内的污染已到了十分严重的程度。降解室内颗粒物的污染已是中国当务之急的首要任务。

由于室外空气的严重污染，特别是PM2.5颗粒物的污染，会随着新风引入室内，加重室内颗粒物对人的伤害。对PM2.5的清除有多种方法，最可靠也是采用最多的是过滤法，采用较多的有过滤法，过滤法最简单，成本也不高，但有明显不足之处。想清除PM2.5的颗粒物必须采用中效以上的过滤网，阻力大，易堵塞，必须定期清洗或更换。

目前市场上主要是静电式低风阻空气净化器，风量大，不仅有高的除尘效果，更有杀毒灭菌的功能，但此法要产生臭氧，对人类有一定的杀伤力。随之出现的是HEPA圆筒型芯体空气净化器，如图12-1和12-2所示，有较高的过滤效率，但由于密度高、风阻大、风量小、使用时间短、成本高等因素，除尘效果仍不十分理想，未能满足对室外污染新风进行净化处理、引进到室内使用的目的。

经过HEPA材料的改进，HEPA的高效功能已有很大的改善，但过滤器微孔无法改变，只能靠增大面积降低其风阻，由于面积的增大，相对进出风风道也必须加大，将净化器的体积变得无法承受。如何降低HEPA净化器风道空间提高净化器单位空间的进风量被提到十分重要的程度。如何在解决相同空间进出风道条件下，降低风阻，增加通风量，同时保持高净化效果成为人们研究的课题。

实用新型内容

本实用新型的目的是针对上述室外污染新风进行净化处理的现有技术中，存在密度高、风阻大、风量小、使用时间短、成本高，及除尘效果仍不十分理想的缺陷，提供了一种穿墙式新风空气净化装置，可以达到密度低、风阻小、风量大、使用时间长、成本低，及除尘效果十分理想的目的。

为了实现上述目的本实用新型采取的技术方案是：一种高效穿墙式新风空气净化装置，自室内至室外依次包括室内面板、穿墙体、内筒体、外筒体和室外进风防雨罩，所述穿墙体靠室外一侧插入内筒体靠室内一侧、并紧配合，所述内筒体与外筒体为滑动配合，外筒体外侧与墙洞内壁为紧密配合；所述一种高效穿墙式新风空气净化装置的总长度为400-500mm；所述外筒体的外径为100-500mm，所述外筒体和内筒体外径相等；所述穿墙体内设置有HEPA高效过滤器、粗效过滤器和全塑封轴流风机；所述室外进风防雨罩外侧设置有百叶窗，室外进风防雨罩装在外筒体的外端，有档雨雪、遮盖外墙洞口外露部份和防止进水的作用；所述HEPA高效过滤器采用F5-H14中高效无纺布材料；

所述HEPA高效过滤器为HEPA折叠圆锥芯体高效过滤器，是一种HEPA圆锥芯体低风阻高效穿墙式新风净化器；所述HEPA折叠圆锥芯体高效过滤器包括HEPA折叠过滤圆锥芯体、顶部定位盘和底部挡风盘；HEPA折叠过滤圆锥芯体的顶部与顶部定位盘固定连接，HEPA折叠过滤圆锥芯体的底部与底部挡风盘固定连接；

所述HEPA折叠过滤圆锥芯体顶部直径为100-500mm、底部直径为30-400mm、高为100-300mm；所述顶部定位盘呈正方形，顶部定位盘的边长大于HEPA折叠过滤圆锥芯体顶部直径，顶部定位盘中部设置有圆形通风出孔，所述圆形通风出孔的直径为70-470mm；所述底部挡风盘为圆形，底部挡风盘的直径等于HEPA折叠过滤圆锥芯体的底部直径；

所述HEPA折叠过滤圆锥芯体采用的F5-H14中高效无纺布材料、经加工成折叠锥体，连接部固定连接；HEPA折叠过滤圆锥芯体的F5-H14中高效无纺布材料，在加工前呈倒梯形，所述倒梯形顶部长为332-995mm，倒梯形底部长为188-564mm，高为100-300mm；底部挡风盘和顶部定位盘采用T1.5-T5黑卡纸板，或为1.5-5mm厚的PP塑料板；

污风从进风防雨罩的百叶窗进入穿墙体，经过外筒体、内筒体，由轴流风机吹到粗效过滤器，再穿过HEPA折叠圆锥芯体高效过滤器，净化后的净风通过室内面板，引入到室内。

外筒体和内筒体相接处、外筒体靠室内端和内筒体靠室外端设置有互相配合的滑动台阶，外筒体和内筒体通过滑动台阶互相滑动配合。

所述一种高效穿墙式新风空气净化装置的总长度为485mm，所述外筒体的外径为174mm。所述HEPA折叠过滤圆锥芯体采用F9中高效无纺布材料，经热塑加工成折叠锥体，连接部采用热熔胶粘接；底部挡风盘和顶部定位盘采用为2mm厚的PP塑料板；所述HEPA折叠过滤锥体与顶部定位盘采用热熔胶连接，HEPA折叠过滤锥体与底部挡风盘采用热熔胶连接。

所述HEPA折叠过滤圆锥芯体的F9高效无纺布材料，在加工前呈倒梯形的顶部长为471mm，倒梯形底部长为267mm，高为142mm；

所述HEPA折叠过滤圆锥芯体顶部直径为150mm、底部直径为85mm、高为142mm；所述圆形通风出孔的直径为120mm。

所述HEPA折叠圆锥芯体高效过滤器的顶部定位盘边缘设置有倒弯部，所述室内面板与顶部定位盘接触处设置有凹槽，HEPA折叠圆锥芯体高效过滤器顶部定位盘边缘设置的倒弯部与室内面板的凹槽插接连接。

所述室内面板包括前面板，室内面板上端面为控制板，所述控制板上设置有指示灯、电源开关、遥控接收头、风量按钮和洗涤复位按钮，所述指示灯包括开机指示灯、高风量指示灯、中风量指示灯、低风量指示灯和维护提示灯。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：本实用新型是对圆筒型HEPA净化芯体改进成HEPA折叠过滤圆锥芯体，通过改进迎风通道和净化面积设计，在不改变整机体积和风机的状态下，增加了新风机的风量，同时提高净化效率，具体为：

﹙1﹚本实用新型在解决HEPA过滤式净化装置阻力方面有突出作用。一直以来HEPA高中效过滤净化阻力远高于静电式净化器，特别不适于通风系统的空气净化。HEPA圆筒型空气净化器试图以增加净化面积达到通风系统使用的目的，但实际效果并不明显，在穿墙机使用后，风量只有30m³/h,只有静电净化器的77％，明显风阻太大；由于本实用新型HEPA折叠圆锥芯体高效过滤器迎风面积的增加，净化面积的减小，直接提高新风量；本实用新型将圆筒芯体改为HEPA折叠过滤圆锥芯体后，风量达到37m³/h,实际提高了23.3％，与同体积穿墙静电净化器风量39m³/h已非常接近。

(2)本实用新型解决了HEPA过滤净化器净化效率低的问题。HEPA过滤系统的一次净化效率没有突破80％，采用圆筒芯体后，在小风量状态下最高一次净化效率也只达到83％，按新风机风量(≥37m³/h)时，其一次净化效率不到70％，显然不适用于新风高净化效率的要求。改HEPA折叠过滤圆锥芯体后，在高风量(37m³/h)时一次净化效率高达99.4％，提高净化效率20％，满足了通风系统用净化装置要求。

(3)本实用新型减小了HEPA过滤器的材料成本。采用HEPA折叠过滤圆锥芯体的净化面积比圆筒芯体的净化面积减小，降低HEPA的材料成本8.64％。由于HEPA过滤器是长期易耗品，约3个月换一次，每年换4次，长期使用给用户带来较大的实惠。

(4)本实用新型相对静电净化器电器控制简单，大幅度降低电控成本，材料成本只有静电净化器的50％，由于电器件的减小，控制可靠性增加，降低了维护费用。

附图说明

图1-1是：本实用新型总体组装剖视图；

图1-2是：图1-1A部放大图；

图1-3是：图1-1B部放大图；

图2-1是：HEPA折叠圆锥芯体高效过滤器主视图；

图2-2是：图2-1A-A剖视图；

图2-3是：HEPA折叠圆锥芯体高效过滤器顶部方向立体图；

图2-4是：HEPA折叠圆锥芯体高效过滤器底部方向立体图；

图3是：室内面板立体图；

图4是：粗效过滤器立体图；

图5是：内筒体立体图；

图6是：外筒体立体图；

图7是：室外进风防雨罩立体图；

图8是：控制板放大图；

图9是：HEPA折叠过滤圆锥芯体的F9高效无纺布材料，在加工前呈倒梯形图；

图10是：HEPA折叠过滤圆锥芯体顶部方向示意图；

图11是：HEPA折叠过滤圆锥芯体进风通道迎风面积示意图；

图12-1是：圆筒型净化芯体进风通道迎风面积示意图；

图12-2是：圆筒型净化芯体出风通道迎风面积示意图。

附图标记说明：

室内面板1、前面板101、控制板102、穿墙体2、HEPA高效过滤器201、HEPA折叠过滤圆锥芯体2011、顶部定位盘2012、底部挡风盘2013、倒弯部2014、凹槽2015、粗效过滤器202、轴流风机203、内筒体3、滑动台阶301、外筒体4、进风防雨罩5、百叶窗501、电源开关6、遥控接收头7、风量按钮8、洗涤复位按钮9、开机指示灯10、高风量指示灯11、中风量指示灯12、低风量指示灯13、维护提示灯14、进风通道15、圆形通风出孔16。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步说明，但不作为对本实用新型的限定。

如图1-1至图11所示，一种高效穿墙式新风空气净化装置，自室内至室外依次包括室内面板1、穿墙体2、内筒体3、外筒体4和室外进风防雨罩5，所述穿墙体2靠室外一侧插入内筒体3靠室内一侧、并紧配合，外筒体4外侧与墙洞内壁为紧密配合。

所述一种高效穿墙式新风空气净化装置的总长度为485mm；所述外筒体4的外径为174mm，所述外筒体4和内筒体3外径相等；外筒体4和内筒体3相接处、外筒体4靠室内端和内筒体3靠室外端设置有互相配合的滑动台阶301，外筒体4和内筒体3通过滑动台阶301互相滑动配合，外筒体4与内筒体3拉出的相对总长度能适应不同厚度的外墙配合。

所述穿墙体2内设置有HEPA高效过滤器201、粗效过滤器202和全塑封轴流风机203；所述室外进风防雨罩5外侧设置有百叶窗501，室外进风防雨罩5装在外筒体4的外端。

所述HEPA高效过滤器201为HEPA折叠圆锥芯体高效过滤器，所述HEPA折叠圆锥芯体高效过滤器包括HEPA折叠过滤圆锥芯体2011、顶部定位盘2012和底部挡风盘2013；HEPA折叠过滤圆锥芯体2011的顶部与顶部定位盘2012采用热熔胶连接，HEPA折叠过滤圆锥芯体2011的底部与底部挡风盘2013采用热熔胶连接。

所述HEPA折叠过滤圆锥芯体2011采用F9中高效无纺布材料，经热塑加工成折叠锥体，连接部采用热熔胶粘接；底部挡风盘2013和顶部定位盘2012采用T1.5-T5黑卡纸板，或为2mm厚的PP塑料板。

所述HEPA折叠过滤圆锥芯体2011顶部直径D为150mm、底部直径d为85mm、高H1为142mm；所述顶部定位盘2012呈正方形，顶部定位盘2012的边长大于HEPA折叠过滤圆锥芯体2011顶部直径，顶部定位盘2012中部设置有圆形通风出孔，所述圆形通风出孔的直径φ为120mm；所述底部挡风盘2013为圆形，底部挡风盘2013的直径等于HEPA折叠过滤圆锥芯体2011的底部直径。

所述HEPA折叠过滤圆锥芯体2011的F9中高效无纺布材料，在加工前呈倒梯形，所述倒梯形顶部长L为471mm，倒梯形底部长l为267mm，高H2为142mm。

所述HEPA折叠圆锥芯体高效过滤器的顶部定位盘2012边缘设置有倒弯部2014，所述室内面板1与顶部定位盘2012接触处设置有凹槽2015，HEPA折叠圆锥芯体高效过滤器顶部定位盘2012边缘设置的倒弯部2014与室内面板1的凹槽2015插接连接。

所述室内面板1包括前面板101，室内面板1上端面为控制板102，所述控制板102上设置有指示灯、电源开关6、遥控接收头7、风量按钮8和洗涤复位按钮9，所述指示灯包括开机指示灯10、高风量指示灯11、中风量指示灯12、低风量指示灯13和维护提示灯14；所述电源开关6对风机203的电源、转速进行控制，开机指示灯10显示对风机203的开关状态；维护指示灯为红色，自带可调节式电子计时器(图中未显示)，通电计时累加，累计时间达到2160小时维护提示灯14定时亮，洗涤或更换HEPA折叠过滤圆锥芯体2011后，按维护复位按钮，维护指示灯清零，重新按通电时间累加计时。室内面板1的安装为常规技术，不再赘述。

含PM2.5颗粒物污染的污风从进风防雨罩5的百叶窗501进入穿墙体2，经过外筒体4、内筒体3，由轴流风机203吹到粗效过滤器202，将大于PM10的颗粒物等固体污染物过滤后，再穿过HEPA折叠圆锥芯体高效过滤器进行高效净化处理，净化后的净风通过室内面板1，引入到室内，达到净化新风为人所用的目的。

所述出风通道即圆形通风出孔16。在整体外筒体4尺寸同为174mm的情况下,HEPA折叠过滤圆锥芯体2011与HEPA折叠圆锥芯体高效过滤器进风通道15迎风面积、出风通道迎风面积和净化面积比较：

(1)进风通道15迎风面积比较：

如图12-1所示，圆筒型净化芯体的顶部定位盘直径为146mm、底部挡风盘直径为126mm，共有3个固定架，每个固定架的弧度为19°,则圆筒型净化芯体进风通道15迎风面积为：

{[(146÷2)²-(126÷2)²]-[(146÷2)²-(126÷2)²]×19×3÷360}×π＝3596mm²

如图11所示，HEPA折叠圆锥芯体高效过滤器的顶部定位盘2012直径为150mm、底部挡风盘2013直径为85mm，HEPA折叠圆锥芯体高效过滤器进风通道15迎风面积为：

[(150÷2)²-(85÷2)²]×π＝11991mm²

可见：HEPA折叠圆锥芯体高效过滤器进风通道15迎风面积比圆筒型净化芯体大8295mm²；HEPA折叠过滤圆锥芯体2011进风通道15迎风面积是圆筒型净化芯体的3.61倍。

(2)出风通道迎风面积比较：

如图12-2所示，圆筒型净化芯体的直径为90mm；则圆筒型净化芯体出风通道迎风面积为：

(90÷2)²×π＝6359mm²

图2-3所示，HEPA折叠圆锥芯体高效过滤器的圆形通风出孔16直径为120mm,则HEPA折叠圆锥芯体高效过滤器出风通道迎风面积为：(120÷2)²×π＝11304mm²

可见：HEPA折叠圆锥芯体高效过滤器出风通道迎风面积比圆筒型净化芯体大4945mm²；HEPA折叠圆锥芯体高效过滤器出风通道迎风面积是圆筒型净化芯体的1.78倍。

(3)净化面积比较：

如图12-2所示，圆筒型净化芯体共120个折、折宽12.5mm、折长144mm,则圆筒型净化芯体净化面积为：

12.5×144×120×2＝432000mm²

如图10所示，HEPA折叠过滤圆锥芯体2011共92个折、折宽15mm、折长142mm，HEPA折叠圆锥芯体高效过滤器净化面积为：

15×143×92×2＝394680mm²

可见：HEPA折叠圆锥芯体高效过滤器净化面积比圆筒型净化芯体小37320mm²；HEPA折叠圆锥芯体高效过滤器净化面积是圆筒型净化芯体的91.36％，降低HEPA的材料成本8.64％。

(4)加工所用中高效无纺布材料表面积比较:

圆筒型净化芯体的中高效无纺布材料表面积为长方体形,长边为376.8mm，短边为143mm，则圆筒型净化芯体的中高效无纺布材料表面积为:

376.8×143＝53882mm²

如图9所示，HEPA折叠过滤圆锥芯体的中高效无纺布材料表面积为倒梯形,倒梯形的顶部长(L)为471mm，倒梯形底部长(l)为267mm,高(H)为142mm，则HEPA折叠过滤圆锥芯体的中高效无纺布材料表面积为：(471+267)×142/2＝52398

可见：HEPA折叠圆锥芯体高效过滤器进风表面积比圆筒体进风表面积小2.8％，由于HEPA折叠圆锥芯体高效过滤器的HEPA折叠过滤圆锥芯体2011小头端与大头端密度差，可以平衡进风深度沿程阻力引起的进风速度，提高净化效率。实际测试HEPA折叠过滤圆锥芯体2011穿墙式新风空气净化器比同体积同轴流风机203的圆筒体穿墙式新风空气净化器新风量提高了23.3％，净化效率提高了20％。

以上所述的实施例，只是本实用新型较优选的具体实施方式的一种，本领域的技术人员在本实用新型技术方案范围内进行的通常变化和替换都应包含在本实用新型的保护范围内。

Claims (7)

1.一种高效穿墙式新风空气净化装置，自室内至室外依次包括室内面板、穿墙体、内筒体、外筒体和室外进风防雨罩，所述穿墙体靠室外一侧插入内筒体靠室内一侧、并紧配合，所述内筒体与外筒体为滑动配合，外筒体外侧与墙洞内壁为紧密配合；所述一种高效穿墙式新风空气净化装置的总长度为400-500mm；所述外筒体的外径为100-500mm，所述外筒体和内筒体外径相等；所述穿墙体内设置有HEPA高效过滤器、粗效过滤器和全塑封轴流风机；所述室外进风防雨罩外侧设置有百叶窗，室外进风防雨罩装在外筒体的外端，其特征在于：

所述HEPA高效过滤器为HEPA折叠圆锥芯体高效过滤器，所述HEPA折叠圆锥芯体高效过滤器包括HEPA折叠过滤圆锥芯体、顶部定位盘和底部挡风盘；HEPA折叠过滤圆锥芯体的顶部与顶部定位盘固定连接，HEPA折叠过滤圆锥芯体的底部与底部挡风盘固定连接；

所述HEPA折叠过滤圆锥芯体顶部直径为100-500mm、底部直径为30-400mm、高为100-300mm；所述顶部定位盘呈正方形，顶部定位盘的边长大于HEPA折叠过滤圆锥芯体顶部直径，顶部定位盘中部设置有圆形通风出孔，所述圆形通风出孔的直径为70-470mm；所述底部挡风盘为圆形，底部挡风盘的直径等于HEPA折叠过滤圆锥芯体的底部直径；

污风从进风防雨罩的百叶窗进入穿墙体，经过外筒体、内筒体，由轴流风机吹到粗效过滤器，再穿过HEPA折叠圆锥芯体高效过滤器，净化后的净风通过室内面板，引入到室内。

2.根据权利要求1所述的一种高效穿墙式新风空气净化装置，其特征在于：外筒体和内筒体相接处、外筒体靠室内端和内筒体靠室外端设置有互相配合的滑动台阶，外筒体和内筒体通过滑动台阶互相滑动配合。

3.根据权利要求1所述的一种高效穿墙式新风空气净化装置，其特征在于：所述一种高效穿墙式新风空气净化装置的总长度为485mm，所述外筒体的外径为174mm。

4.根据权利要求1所述的一种高效穿墙式新风空气净化装置，其特征在于：所述HEPA折叠过滤锥体与顶部定位盘采用热熔胶连接，HEPA折叠过滤锥体与底部挡风盘采用热熔胶连接。

5.根据权利要求1所述的一种高效穿墙式新风空气净化装置，其特征在于：所述HEPA折叠过滤圆锥芯体顶部直径为150mm、底部直径为85mm、高为142mm；所述圆形通风出孔的直径为120mm。

6.根据权利要求1所述的一种高效穿墙式新风空气净化装置，其特征在于：所述HEPA折叠圆锥芯体高效过滤器的顶部定位盘边缘设置有倒弯部，所述室内面板与顶部定位盘接触处设置有凹槽，HEPA折叠圆锥芯体高效过滤器顶部定位盘边缘设置的倒弯部与室内面板的凹槽插接连接。

7.根据权利要求1所述的一种高效穿墙式新风空气净化装置，其特征在于：所述室内面板包括前面板，室内面板上端面为控制板，所述控制板上设置有指示灯、电源开关、遥控接收头、风量按钮和洗涤复位按钮，所述指示灯包括开机指示灯、高风量指示灯、中风量指示灯、低风量指示灯和维护提示灯。