CN204962994U - 家庭厨房空气净化器 - Google Patents

Abstract

一种家庭厨房空气净化器，包括带有前端进风口和后端出风口的外壳，在外壳内部设有过滤通道，其特征在于：在过滤通道内设有初效过滤网、机械过滤器、风机、深层除油网、疏油疏水过滤网、活性炭过滤网和光触媒装置，初效过滤网、机械过滤器和深层除油网自前向后依次设于外壳内的上部空间，且初效过滤网正对前端进风口，在深层除油网的下方自上而下依次设置有疏油疏水过滤网、活性炭过滤网、光触媒装置和风机，所述出风口朝向后端出风口。本实用新型的优点在于：该家庭厨房空气净化器的内部结构设置合理，并能对厨房空气进行分级过滤、净化，采用先粗后精，对油烟颗粒实现分级去除，使得每个部件的使用寿命都得到大大延长，并满足整体净化性能要求。

Description

家庭厨房空气净化器

技术领域

本实用新型涉及一种空气净化装置，尤其是涉及一种家庭厨房空气净化器。

背景技术

在烹调过程中，食用油在高温条件下会形成一种气态、液态和固态3种有机物形态的混合体，即油烟。根据形态的不同，液态颗粒和固态颗粒的混合体被称为油雾，这些颗粒分为可沉降颗粒和可吸入颗粒；气态部分是挥发性有机化合物(VOCs)，家庭厨房内的气态污染物还有燃烧废气。油烟中可沉降颗粒的粒径主要分布在10—400um之间，这些颗粒受到自身重力的作用以及颗粒与颗粒之间的相互作用会沉降到地面以及其他器物表面，不会对厨房空气环境产生持久性污染。通常把粒径在10um以下的颗粒称为可吸入颗粒，即PM10，这些颗粒不容易沉降，总会漂浮在厨房空气环境中，它可以被人体吸入，沉积在呼吸道、肺泡等部位从而引发疾病，危害人体健康。颗粒的粒径越小，进入呼吸道的部位越深。可吸入颗粒中直径小于或等于2.5um的颗粒被称为可入肺颗粒，即PM2.5，和粒径大于2.5um、小于10um的颗粒相比，PM2.5对人体的危害更大，而VOCs通过在空气中的化学反应，也可以形成PM2.5。

现在烹调油烟污染及其对人体的健康损害效应已经成为非常受重视的室内环境问题。抽油烟机作为一种净化厨房环境的电器，能够将炉灶燃烧的废气和烹饪过程中产生的油烟迅速抽走，排到室外，减少了对厨房内空气环境的污染，但是希望仅通过抽油烟机就将废气、油烟和异味彻底排干净还十分困难，因为在抽吸过程中总会有逃逸的部分，而这些未能被排走的废气、油烟和异味就停留在厨房内，威胁着人们的健康，而且使用抽油烟机并不能改善家庭厨房内原有空气质量。同时现在的消费者对于家庭厨房敞开的需求比较强烈，但是在烹调过程中，厨房一旦敞开，尽管使用着抽油烟机，餐厅和客厅的空气环境还是会受到影响。

近年来，随着公众对于空气质量和自身健康重视程度的提高，空气净化器产品市场迅速扩张。但到目前为止，尚未有专门适用于家庭厨房的空气净化器产品，这主要是由于家庭厨房的空气环境较为特殊，同一般室内空气环境相比，厨房空气环境中多了油滴微粒、食用油和食物在加热过程中发生化学变化的分解产物(VOCs)、燃烧废气(一氧化碳和氮氧化物等)，而且更潮湿一些，在这样的室内空气环境下，一般的空气净化器不能完成任务。

如果将一般的空气净化器放在家庭厨房空气环境中使用，对于使用颗粒活性炭过滤网的空气净化器，活性炭过滤网会先接触到来流空气，由于空气中存在油滴微粒(属于液态颗粒)，而且空气更潮湿一些，在使用过程中，活性炭颗粒会吸收很多水分，很容易产生异味，同时其所直接接触到的油滴会黏附在颗粒表面把吸附孔堵住，以至于使用很短的一段时间后，其吸附有害气体、除异味的功效就会大打折扣甚至完全失效。对于使用活性炭纤维过滤网的空气净化器，HEPA高效过滤网会先接触到来流空气，它会大量阻截空气中的油滴微粒、固态颗粒、吸收空气中的水分。由于HEPA高效过滤网所用材质的纤维丝自身不亲油不亲水(其所阻截的油滴微粒、吸收的水分都停留在纤维表面)，空气中的油滴微粒会裹覆在纤维丝上，再加上其所截留的固态颗粒，在这种情况下，纤维丝与纤维丝会很快胶结黏附在一起，在使用很短的一段时间后，HEPA高效过滤网的风阻就会变得很大，严重影响正常使用；过滤网内部因吸入大量水分变得潮湿，这样会给细菌大量滋生提供便利环境。另外，对于一般空气净化器的光分解环节，它的催化层非常怕油，如果不能通过光分解前面各环节将油清除掉，其催化层就会被油污覆盖导致光分解失去作用。因此，对于一般的空气净化器，如果希望在厨房空气环境中使用，以上这些问题都是不可回避的，空气净化器的使用寿命会由于使用环境的特殊性大大缩短，其正常使用会受到严重影响和限制，而且在短时间使用后，它自身就会成为一个污染源。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是针对上述现有技术现状，提供一种内部结构设置合理并能对厨房空气进行分级过滤、净化的家庭厨房空气净化器。

本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案为：该家庭厨房空气净化器，包括外壳，所述外壳上设有前端进风口和后端出风口，在外壳内部位于前端进风口与后端出风口之间设有过滤通道，其特征在于：在所述的过滤通道内设有初效过滤网、机械过滤器、风机、深层除油网、疏油疏水过滤网、活性炭过滤网和光触媒装置，所述的初效过滤网、机械过滤器和深层除油网自前向后依次设于所述外壳内的上部空间，且所述初效过滤网正对所述的前端进风口，在所述深层除油网的下方自上而下依次设置有所述的疏油疏水过滤网、活性炭过滤网、光触媒装置和风机，所述风机的出风口朝向所述的后端出风口。

优选地，在所述的机械过滤器与深层除油网之间设有旋转滤网，在所述的过滤通道内安装有用来驱动所述旋转滤网转动的电机。

为了收集被旋转滤网阻挡的油滴微粒和固态颗粒，在所述外壳的内部设有集油盒，所述集油盒位于所述旋转滤网的下方。

进一步优选，在所述外壳的内部设有罩壳，所述的深层除油网、疏油疏水过滤网、活性炭过滤网、光触媒装置设于所述的罩壳内，所述罩壳的底部具有与所述风机的进风口相连通的通孔。

所述的光触媒装置可以有多种结构，优选地，所述的光触媒装置包括壳体、第一活性炭毡、第二活性炭毡、第一紫外灯和第二紫外灯，所述的第一活性炭毡和第二活性炭毡分别设于壳体的上下两侧，所述的第一紫外灯和第二紫外灯设于第一活性炭毡和第二活性炭毡之间，所述的第一活性炭毡正对所述的活性炭过滤网，所述的第二活性炭毡正对所述风机的进风口。这样，当来流空气通过光触媒装置后，空气中游离的有害物质会被分解为对人体无害的物质，像挥发性有机化合物、一氧化碳、氮氧化物等，空气中的细菌和病毒也会被杀死，而且不会产生二次污染。

为了使深层除油网能进行分层过滤，所述的深层除油网分为前端层、中间层和后端层，所述的前端层、中间层和后端层均为纤维编织层，且所述前端层的编织密度大于中间层的编织密度，所述中间层的编织密度大于后端层的编织密度。该深层除油网的过滤材质采用了深层次过滤结构，纤维分层进行编织，具备低风阻、高过滤效率、使用寿命长的特点。并且，由于用于编织滤材的纤维丝能够吸油，因而可以避免使用过程中纤维间的胶结黏附，从而延长该深层除油网的使用寿命。

为了获得更好的过滤效果，所述的疏油疏水过滤网为玻璃纤维材质的HEPA高效过滤网。优选可以采用H13过滤等级的玻璃纤维材质的HEPA高效过滤网。

为了增加活性炭的外表面积，所述的活性炭过滤网为由活性炭纤维编织的过滤网并呈褶皱状结构。这样，外表面积增大后，可以提高活性炭的吸附除杂的能力，并同时可以延长使用寿命。

与现有技术相比，本实用新型的优点在于：该家庭厨房空气净化器针对家庭厨房空气环境而设计，内部结构设置合理，并能对厨房空气进行分级过滤、净化，采用先粗后精，对油烟颗粒实现分级去除，使得每个部件的使用寿命都得到大大延长，并满足整体净化性能要求，能够实现传统家庭厨房敞开而餐厅和客厅的环境不会受到影响，也为开放式厨房解决类似问题提供可能。

附图说明

图1为本实用新型实施例的结构示意图；

图2为本实用新型实施例另一角度的结构示意图；

图3本实用新型实施例的立体分解示意图；

图4为本实用新型实施例的空气净化过程的框图；

图5为本实用新型实施例的深层除油网的编织结构示意图；

图6本实用新型实施例在家中的摆放位置示意图。

具体实施方式

以下结合附图实施例对本实用新型作进一步详细描述。

如图1至图4所示，本实施例中的家庭厨房空气净化器包括外壳1，外壳1上分别设有前端进风口11和后端出风口12，外壳还具有侧板13和底板14，在外壳1内部位于前端进风口11与后端出风口12之间设有过滤通道，在外壳1上安装有控制开关16和外接电源线17。

本实施例中，旋转滤网4设于机械过滤器3与深层除油网6之间，在过滤通道内安装有用来驱动旋转滤网4转动的电机18。初效过滤网2、机械过滤器3、旋转滤网4和深层除油网6自前向后依次设于外壳1内的上部，且初效过滤网2正对前端进风口11，在深层除油网6的下方自上而下依次设置有疏油疏水过滤网7、活性炭过滤网8、光触媒装置9和风机5，风机5采用离心风机，风机5的出风口朝向所述的后端出风口。

在外壳1的内部设有罩壳15，深层除油网6、疏油疏水过滤网7、活性炭过滤网8、光触媒装置9设于罩壳15内，罩壳15的底部具有与风机5的进风口相连通的通孔。在外壳1的内部设有集油盒10，集油盒10位于旋转滤网4的下方。

本实施例中的光触媒装置9包括壳体91、第一活性炭毡92、第二活性炭毡93、第一紫外灯94和第二紫外灯95，其中，第一活性炭毡92和第二活性炭毡93分别设于壳体91的上下两侧，第一紫外灯94和第二紫外灯95设于第一活性炭毡92和第二活性炭毡93之间，第一活性炭毡92正对活性炭过滤网8，第二活性炭毡93正对风机5的进风口。

其中，第一活性炭毡92和第二活性炭毡93均为固载有纳米级TiO2粉体颗粒的活性炭毡(活性炭毡是采用高分子粘结材料将粉状活性炭载附在纤维基体之上制成)，第一紫外灯94的主波长为254nm，第二紫外灯95的主波长为365nm。当来流空气通过光触媒装置9后，空气中游离的有害物质会被分解为对人体无害的物质，像挥发性有机化合物、一氧化碳、氮氧化物等，空气中的细菌和病毒也会被杀死，而且不会产生二次污染，即通过光触媒装置9进行光分解。

该家庭厨房空气净化器研制上的总体思想是：先粗后精、每步拖长、不同法叠合，即将不同净化方法组合应用在一块，协同实现净化的目的。去除颗粒污染物时先将空气中的大颗粒去除掉，再将空气中的中、小、更小颗粒去除掉，延长净化器中每一个净化部件的使用寿命，并同时使各净化部件综合后满足净化器净化性能要求。净化器工作时，从前端进风口11进入过滤通道的待净化空气依次经过上述过滤组件分层过滤、净化和光触媒装置9光分解后从后端出风口12流出。

本实施例中的初效过滤网2采用优质聚酯合成纤维制成，可清洗，其厚度较薄，过滤网孔也比较大，主要用于滤除空气中的毛发、纤维绒、大颗粒物、皮屑等，能起到保护家庭厨房空气净化器后端各个部件的作用。

本实施例中的机械过滤器3、旋转滤网4和深层除油网6主要是针对空气中的油滴微粒来设计的，当然，它们也可以阻挡固态颗粒。其中，

机械过滤器3是利用惯性碰撞原理制成，当空气在运动过程中遇到物体的阻挡时，气流要改变方向进行绕流，空气中细小的油滴微粒和固态颗粒会跟随气流一起流动，而粗大的油滴微粒和固态颗粒由于具有较大的惯性会脱离流线，保持自身的惯性运动，这样粗大的油滴微粒和固态颗粒就和物体发生碰撞而从空气中分离出来，并黏附在机械过滤器3的内壁上。采用调整过滤通道形状、间隙的方法，来达到能够阻挡一定大小颗粒的

旋转滤网4是通过动态机械屏蔽来有效拦截空气中的油滴微粒和固态颗粒，同时采用物理离心原理，通过特别设计的网盘(在家庭厨房空气净化器上使用，既不影响整体流量，也不增加整体噪声)高速旋转，产生离心作用，将被拦截的油滴微粒和固态颗粒有力地甩到导油槽中，然后流入旋转滤网4下方的集油盒10中，从而达到净化来流空气的目的。空气通过旋转滤网4时，空气中的颗粒无论大小，凡是能够触碰到网盘的都会被挡掉。

如图5所示，深层除油网6分为前端层61、中间层62和后端层63，前端层61、中间层62和后端层63均为纤维编织层，前端层61的编织密度大于中间层62的编织密度，中间层62的编织密度大于后端层63的编织密度。深层除油网6所使用的过滤材料是经特殊方式与工艺编织而成，滤材有一定厚度，属于深层次过滤结构，滤材内部纤维编织疏密程度不同，同时其纤维组织疏松，所形成的高空隙率增加了杂质的容截量。滤材可以将来流空气中较大颗粒截留在纤维表面，将较小颗粒捕捉在滤材深层前端的内部纤维中，将细微颗粒捕捉在滤材深层中间的内部纤维中，将更细微颗粒捕捉在滤材深层后端的内部纤维中，其在保持低风阻的情况下具有高的过滤效率和高的使用寿命。不同于普通过滤网直接将大于过滤网孔的颗粒拦截在过滤网表面，深层滤材的特点是通过密集的纤维丝来捕捉颗粒。编织该过滤材料所使用纤维丝是利用植物纤维和能够吸附油的纤维材料共同制成，这样滤材阻截的油滴微粒和吸附的水分就不会停留在纤维丝表面而是进入到纤维丝内部，这样纤维丝与纤维丝就不会在油滴微粒和固态颗粒的共同作用下胶结黏附在一起，不会影响到深层除油网的正常使用，从而保持净化器的正常工作，不会由于厨房空气环境的特殊性而使净化器的使用寿命缩短。深层除油网的滤材呈褶皱状，过滤面积大、容尘量高、使用周期长，符合每步拖长的思想，同时褶皱状结构也增强了整个除油网的强度，使其在受潮、受压的情况下不易变形。该深层除油网对于颗粒的过滤效果能够达到E12过滤等级(EN1822—2009)的EPA亚高效过滤网标准。

本实施例中的疏油疏水过滤网7为玻璃纤维材质的HEPA高效过滤网。HEPA高效过滤网是一种国际公认最好的滤材，它由非常细小的有机纤维交织而成，对微粒的捕捉能力较强，孔径微小，吸附容量大，净化效率高，特点是空气可以通过，但细小的微粒却无法通过。目前市面上HEPA的使用材质有PP纤维、玻璃纤维、PP/PET复合材料、熔喷涤纶无纺布和熔喷长纤维，其中采用玻璃纤维材质的过滤效果较好。本实施例采用的是H13过滤等级(EN1822—2009)的玻璃纤维材质的HEPA高效过滤网。

本实施例中的活性炭过滤网8为由活性炭纤维编织的过滤网并呈褶皱状结构。活性炭是一种非常优良的吸附剂，它是利用木炭、各种果壳和优质煤等作为原料，通过物理和化学方法对原料进行破碎、过筛、催化剂活化、漂洗、烘干和筛选等一系列工序加工制造而成。它具有物理吸附和化学吸附的双重特性，能够吸附空气中的有害气体和异味。目前市面上的空气净化器所使用的活性炭过滤网多是以通孔结构的铝蜂窝、塑料蜂窝、纸蜂窝等为载体，将不定型柱状颗粒活性炭填充其中制作而成。在相同的体积下，活性炭纤维的比表面积与柱状活性炭的比表面积相差不大，但是活性炭纤维的外表面积却是柱状活性炭外表面积的300—1000倍，巨大的外表面积使其吸附除杂的能力大大增强。这里采用的活性炭过滤网8是由以椰壳为原料制备的活性炭纤维紧密排列编织而成，同时过滤网采用褶皱状结构以增大吸附面积，延长使用寿命。

本实施例中的家庭厨房空气净化器和一般空气净化器体积差不多，使用方便且不会影响家庭厨房内部格局。它能够在家庭厨房这一特殊室内环境中正常工作，其使用寿命不会因为持续吸入油烟而急剧下降。将该净化器摆放在传统家庭厨房内合适位置，配合着抽油烟机使用，在厨房烹调作业过程中，能够达到厨房保持敞开而餐厅和客厅的空气环境不受影响的目的，同时它还可以有效改善烹调过程中厨房内部空气环境。当烹调作业结束，使用该净化器能够对厨房内部空气环境进行持续循环净化，去除空气中颗粒污染物，消除厨房内异味和有害气体，杀灭空气中的病毒、细菌。

家庭厨房净化器摆放的合适位置需要根据不同的家庭厨房内部格局来调整。摆放的原则是，净化器不能够离油烟产生源太近，而且净化器的进风口不能够正对着油烟产生源，因为这样可能会使抽油烟机的吸油烟效果变差，加大油烟在抽吸过程中的逃逸量。我们模拟了在有抽烟机使用的情况下有油烟逃逸的厨房空气环境，并在该环境中对我们的家庭厨房空气净化器进行了使用效果测试，实验测试结果表明，厨房内空气环境得到了有效改善，当该空气净化器在厨房中的合适位置运转时，确实能够达到在厨房烹调作业过程中，将厨房敞开而餐厅和客厅的环境不受影响的目的

如图6所示，该净化器a防止在厨房b内，箭头d为餐厅c的进门口进风方向，净化器a的前端进风口正对着餐厅c，进气流起到了屏蔽厨房b内油烟向餐厅c散逸的作用。依照此思路去选择其合适摆放位置，对家庭厨房空气净化器的使用可以取得理想效果。

Claims (8)

1.一种家庭厨房空气净化器，包括外壳(1)，所述外壳(1)上设有前端进风口(11)和后端出风口(12)，在外壳(1)内部位于前端进风口(11)与后端出风口(12)之间设有过滤通道，其特征在于：在所述的过滤通道内设有初效过滤网、机械过滤器(3)、风机(5)、深层除油网(6)、疏油疏水过滤网(7)、活性炭过滤网(8)和光触媒装置(9)，所述的初效过滤网(2)、机械过滤器(3)和深层除油网(6)自前向后依次设于所述外壳(1)内的上部空间，且所述初效过滤网(2)正对所述的前端进风口(11)，在所述深层除油网(6)的下方自上而下依次设置有所述的疏油疏水过滤网(7)、活性炭过滤网(8)、光触媒装置(9)和风机(5)，所述风机(5)的出风口朝向所述的后端出风口(12)。

2.根据权利要求1所述的家庭厨房空气净化器，其特征在于：在所述的机械过滤器(3)与深层除油网(6)之间设有旋转滤网(4)，在所述的过滤通道内安装有用来驱动所述旋转滤网(4)转动的电机(18)。

3.根据权利要求2所述的家庭厨房空气净化器，其特征在于：在所述外壳(1)的内部设有集油盒(10)，所述集油盒(10)位于所述旋转滤网(4)的下方。

4.根据权利要求1所述的家庭厨房空气净化器，其特征在于：在所述外壳(1)的内部设有罩壳(15)，所述的深层除油网(6)、疏油疏水过滤网(7)、活性炭过滤网(8)、光触媒装置(9)设于所述的罩壳(15)内，所述罩壳(15)的底部具有与所述风机(5)的进风口相连通的通孔。

5.根据权利要求1至4中任一权利要求所述的家庭厨房空气净化器，其特征在于：其特征在于：所述的光触媒装置(9)包括壳体(91)、第一活性炭毡(92)、第二活性炭毡(93)、第一紫外灯(94)和第二紫外灯(95)，所述的第一活性炭毡(92)和第二活性炭毡(93)分别设于壳体(91)的上下两侧，所述的第一紫外灯(94)和第二紫外灯(95)设于第一活性炭毡(92)和第二活性炭毡(93)之间，所述的第一活性炭毡(92)正对所述的活性炭过滤网(8)，所述的第二活性炭毡(93)正对所述风机(5)的进风口。

6.根据权利要求1至4中任一权利要求所述的家庭厨房空气净化器，其特征在于：所述的深层除油网(6)分为前端层(61)、中间层(62)和后端层(63)，所述的前端层(61)、中间层(62)和后端层(63)均为纤维编织层，且所述前端层(61)的编织密度大于中间层(62)的编织密度，所述中间层(62)的编织密度大于后端层(63)的编织密度。

7.根据权利要求1至4中任一权利要求所述的家庭厨房空气净化器，其特征在于：所述的疏油疏水过滤网(7)为玻璃纤维材质的HEPA高效过滤网。

8.根据权利要求1至4中任一权利要求所述的家庭厨房空气净化器，其特征在于：所述的活性炭过滤网(8)为由活性炭纤维编织的过滤网并呈褶皱状结构。