CN209865587U - 空气净化器 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种空气净化器，包括：壳体，其上设置有室内进风口和出风口；滤芯，设置于所述壳体内，室内空气自所述室内进风口进入所述壳体后到达所述滤芯进行过滤；新风系统，与所述壳体相连，具有室外进风口，室外空气经所述室外进风口进入所述壳体；以及层流风机，设置于所述壳体内，其形成有进风通道，经所述滤芯过滤后的所述室内空气和/或进入所述壳体的所述室外空气到达所述进风通道，所述层流风机通过流体粘性效应扰动到达所述进风通道的空气形成层流风，所述层流风自所述出风口排出所述壳体。本实用新型的空气净化器通过在壳体内设置层流风机，同时还设置了新风系统，有效提升用户的使用体验。

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，特别是涉及一种空气净化器。

背景技术

随着经济的飞速发展，能源的大量消耗产生大量的有害物质，人们生活的地球上充斥着颗粒物、硫氧化物、氮氧化物和碳氢化物，严重威胁着人们的健康。为了使空气变得清新，需要空气净化器来净化空气。目前空气净化器主要是使用离心风扇或轴流风扇单向送风，导致送风噪音高，在性能指标的限制下，噪音值接近极限。同时，现有的空气净化器一般只对室内空气进行处理，没有补充新风的功能。此外，大部分用户认为现有的空气净化器产生的清洁空气在房间或密闭的空间内不能均匀分布，具有一定的分布局限性。

实用新型内容

本实用新型的一个目的是要提供一种利用层流风机送风，同时利用室内空气和室外空气，噪音小、风量高、风压大的空气净化器。

本实用新型一个进一步的目的是对室外空气进行过滤处理后再利用层流风机送风。

本实用新型又一个进一步的目的是避免空气净化器出风直吹用户，提升用户的使用体验。

本实用新型提供以下技术方案：

一种空气净化器，包括：

壳体，其上设置有室内进风口和出风口；

滤芯，设置于壳体内，室内空气自室内进风口进入壳体后到达滤芯进行过滤；

新风系统，与壳体相连，具有室外进风口，室外空气经室外进风口进入壳体；以及

层流风机，设置于壳体内，其形成有进风通道，经滤芯过滤后的室内空气和/或进入壳体的室外空气到达进风通道，层流风机通过流体粘性效应扰动到达进风通道的空气形成层流风，层流风自出风口排出壳体。

可选地，新风系统包括：新风管道，其第一端位于室外，设置室外进风口，其第二端延伸至壳体内；和离心风机，室外空气经室外进风口进入新风管道由离心风机带动移动进入壳体。

可选地，新风系统还包括：蜗壳，具有入口和出口；离心风机设置于蜗壳内，其带动室外空气自入口进入蜗壳并在蜗壳内转向后从出口进入壳体。

可选地，新风系统还包括：新风滤芯，设置于新风管道内，离心风机带动自新风滤芯过滤后的室外空气自入口进入蜗壳。

可选地，壳体内设置有风道板，风道板配置成与滤芯的至少一部分之间形成风道；蜗壳的出口与风道连通，从而使得室外空气从出口排出后进入风道并经滤芯过滤后再到达进风通道。

可选地，层流风机包括：

层流风扇，包括多个环形盘片，多个环形盘片彼此间隔地平行设置，具有相同的中心轴线且中心共同形成进风通道，进入进风通道的空气到达多个环形盘片之间的间隙；以及

电机，与层流风扇连接，配置成驱动多个环形盘片旋转，进而使得靠近多个环形盘片表面的空气边界层被旋转的多个环形盘片带动由内向外旋转移动形成层流风。

可选地，壳体内的上部设置层流风扇和电机；壳体在其上部对应于层流风扇的位置处设置出风口；滤芯为环形滤芯，竖直地设置于层流风扇下方；壳体在滤芯的下方形成有容纳腔，离心风机和蜗壳设置于容纳腔内，且蜗壳的出口的开口向上。

可选地，层流风扇还包括：驱动圆盘，与多个环形盘片间隔地平行设置；以及连接件，贯穿驱动圆盘和多个环形盘片，以将多个环形盘片连接至驱动圆盘；电机配置成直接驱动驱动圆盘旋转，进而由驱动圆盘带动多个环形盘片旋转。

可选地，驱动圆盘在其中心朝向多个环形盘片形成有凹陷部；空气净化器还包括：固定机构，设置于壳体内，其包括固定板和固定架，电机设置于固定板和固定架之间；其中固定架具有本体部和自本体部朝向固定板延伸的卡爪部；本体部上设置有通孔，电机的输出轴自通孔伸出固定架后与层流风扇连接；卡爪部用于与固定板固定，且与凹陷部匹配设置。

可选地，连接件为叶片，叶片的横截面具有朝环形盘片旋转的方向凸起的双圆弧，包括沿环形盘片旋转的方向依次设置的内弧和背弧；其中，内弧和背弧具有不同的圆心且两端均相交，或者内弧和背弧具有相同的圆心且平行设置。

可选地，环形盘片依照下列结构中的一种或几种设置：

相邻两个环形盘片之间的间距沿着气流在进风通道中流动的方向逐渐增大；

多个环形盘片的内径沿着气流在进风通道中流动的方向逐渐缩小；

每个环形盘片均为由内侧至外侧逐渐靠近驱动圆盘的弧形盘片。

本实用新型的空气净化器通过在壳体内设置层流风机，同时还设置了新风系统，将经滤芯过滤的室内空气和新风系统引入的室外空气均进入层流风机的进风通道，层流风机通过流体粘性效应对空气进行扰动实现层流送风，送风效率高，噪音小、风量高、风压大，有效提升空气净化器用户的使用体验。

进一步地，本实用新型的空气净化器通过设置新风滤芯或者风道来对室外空气进行过滤后再被层流风机送风，对用户更友好。

进一步地，本实用新型的空气净化器通过将层流风机和出风口设置在上部，将环形滤芯和新风系统设置于层流风扇下方，实现从上部送风，避免出风直吹用户，提升用户的使用体验，在优选条件下能实现360°均匀送风。

根据下文结合附图对本实用新型具体实施例的详细描述，本领域技术人员将会更加明了本实用新型的上述以及其他目的、优点和特征。

附图说明

后文将参照附图以示例性而非限制性的方式详细描述本实用新型的一些具体实施例。附图中相同的附图标记标示了相同或类似的部件或部分。本领域技术人员应该理解，这些附图未必是按比例绘制的。附图中：

图1是根据本实用新型一个实施例的空气净化器的示意性立体图。

图2是图1所示空气净化器的示意性爆炸图。

图3是图1所示空气净化器的示意性剖视图。

图4是根据本实用新型另一个实施例的空气净化器的示意性爆炸图。

图5是图4所示空气净化器的一个示意性剖视图。

图6是根据本实用新型一个实施例的空气净化器的另一个示意性剖视图。

图7是根据本实用新型一个实施例的空气净化器的滤芯的示意性立体图。

图8是根据本实用新型一个实施例的空气净化器的滤芯的示意性立体图。

图9是根据本实用新型一个实施例的空气净化器的壳体的示意性立体图。

图10是适用于图9所示的空气净化器的挡风件的示意性立体图。

图11是根据本实用新型一个实施例的空气净化器的隔板的示意性立体图。

图12是根据本实用新型一个实施例的空气净化器的固定板的示意性立体图。

图13是根据本实用新型一个实施例的空气净化器的层流风机的层流风扇的示意性立体图。

图14是图1所示空气净化器的层流风机的送风原理示意图。

图15是图1所示空气净化器的层流风机的速度分布和受力分布图。

图16是图13所示的层流风扇的示意性剖视图。

图17是图13所示的层流风扇的另一视角的示意性立体图。

图18是图13所示的层流风扇的又一视角的示意性立体图。

图19是根据本实用新型一个实施例的空气净化器的固定机构、电机和层流风扇配合的示意性剖视图。

图20是根据本实用新型一个实施例的空气净化器的电机和固定机构的示意性爆炸图。

图21是根据本实用新型一个实施例的空气净化器的层流风机的示意性主视图。

图22是图21所示的层流风机的另一视角的示意性立体图。

图23是图21所示的层流风机的空气循环示意图。

图24是图21所示的层流风机的横截面示意图。

图25是图21所示的层流风机的层流风扇的叶片的弦线长度与风量和风压的关系示意图。

图26是根据本实用新型一个实施例的空气净化器的层流风扇具有双圆弧叶片的层流风机的横截面示意图。

图27是双圆弧叶片的安装角度与风量和风压的关系示意图。

图28是根据本实用新型一个实施例的空气净化器的层流风扇具有航空叶片的层流风机的横截面示意图。

图29是航空叶片的安装角度与风量和风压的关系示意图。

图30是根据本实用新型一个实施例的空气净化器的层流风扇的环形盘片间距逐渐改变的层流风机的示意性主视图。

图31是图30所示的层流风机的示意性立体图。

图32是图30所示的层流风机的多个环形盘片间距渐变与风量和风压的关系示意图。

图33是根据本实用新型一个实施例的空气净化器的层流风机的环形盘片内径渐变的层流风扇的示意性剖视图。

图34是图33所示的层流风机的多个环形盘片内径渐变与风量和风压的关系示意图。

图35是根据本实用新型一个实施例的空气净化器的层流风机的环形盘片为弧形盘片的层流风扇的多个环形盘片在经过中心轴线的同一纵截面上的内外径连线的圆心角示意图。

图36是图35所示的层流风机的圆心角与风量和风压的关系示意图。

具体实施方式

图1是根据本实用新型一个实施例的空气净化器100的示意性立体图。图2是图1所示空气净化器100的示意性爆炸图。图3是图1所示空气净化器100的示意性剖视图。本实用新型实施例的空气净化器100一般性地可包括壳体200、滤芯120、新风系统900、层流风机110。壳体200上设置有室内进风口201和出风口202。滤芯120设置于壳体200内，室内空气自室内进风口201进入壳体200后到达滤芯120进行过滤。新风系统900与壳体200相连，具有室外进风口203，室外空气经室外进风口203进入壳体200。层流风机110设置于壳体200内，其中心形成有进风通道302，经滤芯120过滤的室内空气和/或进入壳体200的室外空气到达进风通道302，层流风机110通过流体粘性效应扰动到达进风通道302的空气形成层流风，层流风自出风口202排出壳体200。

本实用新型实施例的空气净化器100通过在壳体200内设置层流风机110，同时还设置了新风系统900，将经滤芯120过滤的室内空气和新风系统900引入的室外空气均可以进入层流风机110的进风通道302，层流风机110通过流体粘性效应对空气进行扰动实现层流送风，送风效率高，噪音小、风量高、风压大，有效提升空气净化器110用户的使用体验，且外观新颖，功能良好，品质优秀。

本实用新型实施例的空气净化器100的新风系统900是可关闭的系统，即当室外空气良好时，新风系统900开启，室外空气进入壳体200内后由层流风机110作用形成层流风。当室外空气污染或者其他无需新风的情形时，新风系统900关闭。

在一些实施例中，本实用新型实施例的空气净化器100的新风系统900包括：新风管道901和离心风机902。新风管道901的第一端位于室外，设置室外进风口203，第二端延伸至壳体200内。室外空气经室外进风口203进入新风管道901由离心风机902带动移动进入壳体200。离心风机902包括离心风扇和电机，可以选用现有的离心风扇和电机来装配得到，在此对其结构不进行详述。

在一些实施例中，本实用新型实施例的空气净化器100的新风系统900还包括：蜗壳903，具有入口和出口。离心风机902设置于蜗壳903内，其带动室外空气自入口进入蜗壳903并在蜗壳903内转向后从出口进入壳体200。在一个实施例中，蜗壳903的入口和出口配置成自入口进入的空气转向90°后从出口排出。

为了避免室外空气污染室内空气，将室外空气在过滤后再到达进风通道302。

在一些实施例中，新风系统900还包括：新风滤芯905，设置于新风管道901内，离心风机902带动自新风滤芯905过滤后的室外空气自蜗壳903的入口进入蜗壳903。新风滤芯905可以具有与新风管道901的内部形状相匹配的外形。例如，新风管道901为中空圆柱形，新风滤芯905为实心圆柱形且外径略小于新风管道901的内径。再如，新风管道901为纵截面为长方形的中空长方体，新风滤芯905为实心长方体且长宽略小于新风管道901的纵截面的长方形的长宽。新风滤芯905的具体结构组成例如材质、制备工艺等可选用现有技术中已公开的材质和工艺，在此不进行详述。

在另一些实施例中，壳体200内设置有风道板904，风道板904配置成与滤芯120的至少一部分之间形成风道941；蜗壳903的出口与风道941连通，从而使得室外空气从蜗壳903的出口排出后进入风道941并经滤芯120过滤后再到达进风通道302。

在一些实施例中，层流风机110包括层流风扇300和电机400。图13是层流风扇300的一个示意性立体图。层流风扇300包括多个环形盘片301，多个环形盘片301彼此间隔地平行设置，具有相同的中心轴线且中心共同形成进风通道302，进入进风通道302到达多个环形盘片301之间的间隙。电机400与层流风扇300连接，配置成驱动多个环形盘片301旋转，进而使得靠近多个环形盘片301表面的空气边界层304被旋转的多个环形盘片301带动由内向外旋转移动形成层流风。其中空气边界层304是靠近各盘片表面的很薄的空气层。

图14是层流风机110的送风原理示意图。电机400驱动多个环形盘片301高速旋转，各环形盘片301间隔内的空气接触并发生相互运动，则靠近各环形盘片301表面的空气边界层304因受粘性剪切力τ作用，被旋转的环形盘片301带动由内向外旋转移动形成层流风。图15是本实用新型实施例的空气净化器100的层流风机110的速度分布和受力分布图，是空气边界层304受到的粘性剪切力分布τ(y)和速度分布u(y)的示意图。空气边界层304受到的粘性剪切力实际上是各盘片对空气边界层304产生的阻力。图15中的横坐标轴指的是空气边界层304的移动方向上的距离，纵坐标轴指的是空气边界层304在与移动方向垂直的方向上的高度。v_e为空气边界层304内每一点的气流速度，δ为空气边界层304的厚度，τ_w为环形盘片301表面处的粘性剪切力。τ(y)和u(y)中的变量y指的是空气边界层304在与移动方向垂直的方向上截面的高度，L为环形盘片301内圆周的某一点与环形盘片301表面某一点之间的距离。则τ(y)是在该距离L处，空气边界层304截面的高度为y时受到的粘性剪切力分布；u(y)是在该距离L处，空气边界层304截面的高度为y时的速度分布。

本实用新型实施例的空气净化器100的壳体200的整体形状可以依照实际需要来设计，例如为圆柱体、长方体、正方体、以及其他异形体。在一些实施例中，壳体200为长方体结构，具有四个侧面和上下底面。可以选取四个侧面中的一个侧面或多个侧面设置室内进风口201，形成进风侧。滤芯120可以是环形滤芯600、平板滤芯700等等。图7是根据本实用新型一个实施例的空气净化器100的环形滤芯600的示意性立体图。环形滤芯600的横截面为环形，中心具有中空通道。图8是根据本实用新型一个实施例的空气净化器100的平板滤芯700的示意性立体图。平板滤芯700是整体呈长方体的滤芯。使用不同类型的滤芯的空气净化器100在壳体200上的进风侧的数量、新风系统900的位置、室外空气过滤所采用的方式、风道板904的设置位置等等均应有适当地调整。

在一些实施例中，壳体200内的上部设置层流风扇300和电机400；壳体200在其上部对应于层流风扇300的位置处设置出风口202；滤芯120竖直地设置于层流风扇300下方；壳体200在滤芯120的下方形成有容纳腔，离心风机902和蜗壳903设置于容纳腔内，且蜗壳903的出口的开口向上。为了使经滤芯120过滤的室内空气和/或室外空气或者经新风滤芯905过滤的室外空气均能尽可能地移动到进风通道302内，在一些实施例中，本实用新型实施例的空气净化器100还包括：两个隔板101，一个设置于层流风扇300和滤芯120之间，另一个设置于蜗壳903与壳体200之间或者蜗壳903与风道板904和滤芯120之间。图11是根据本实用新型一个实施例的空气净化器100的隔板101的示意性立体图。两个隔板101的形状可以相同，也可以不相同，其具体形状可以对照层流风扇300、滤芯120、风道板904、蜗壳903以及壳体200的结构来设计。例如，在一个实施例中，壳体200为长方体形状，隔板101的横截面也为方形，在其中心部分为中空结构；设置在上部的隔板101的中空结构的一侧与环形滤芯600的中空通道对接，另一侧与进风通道302对接；设置在下部的隔板101的中空结构的一侧与环形滤芯600的中空通道对接，另一侧与蜗壳903的出口对接。

在一个实施例中，壳体200在其上部对应于层流风扇300的位置处环绕设置出风口202，以实现360°送风。

如图2和3所示，在一个实施例中，壳体200内的上部设置层流风扇300和电机400，壳体200的中部设置多个室内进风口201形成相对的两个进风侧，滤芯120为环形滤芯600，壳体200在环形滤芯600的下方还形成有容纳腔，离心风机902和蜗壳903均设置于容纳腔内，且蜗壳903的出口的开口向上，在新风管道901内设置有新风滤芯905。图6是根据本实用新型一个实施例的空气净化器100的另一个示意性剖视图。参考图3和图6，分别示出了室外空气和室内空气的流向。室外空气经室外进风口203进入新风管道901内，到达新风滤芯905被过滤后，通过蜗壳903的入口和出口到达环形滤芯600的中空通道。室内空气则是从壳体200的两个相对设置的进风侧到达环形滤芯600被过滤后到达环形滤芯600的中空通道。

图4是根据本实用新型另一个实施例的空气净化器100的示意性爆炸图。图5是图4所示空气净化器100的一个示意性剖视图。在一个实施例中，壳体200内的上部设置层流风扇300和电机400，壳体200的中部设置多个室内进风口201形成相对的两个进风侧，滤芯120为环形滤芯600，壳体200在环形滤芯600的下方还形成有容纳腔，离心风机902和蜗壳903均设置于容纳腔内，蜗壳903的出口的开口向上，并且同时在壳体200内部的非进风侧与环形滤芯600之间还设置有风道板904，风道板904与处于非进风侧部分的环形滤芯600之间形成风道941。图6是根据本实用新型一个实施例的空气净化器100的另一个示意性剖视图。参考图5和图6，分别示出了室外空气和室内空气的流向。室外空气经室外进风口203进入新风管道901内，通过蜗壳903的入口和出口到达风道941，之后被形成风道941的该部分环形滤芯600过滤后到达环形滤芯600的中空通道。室内空气则是从壳体200的两个进风侧到达环形滤芯600被过滤后到达环形滤芯600的中空通道。

图9是根据本实用新型一个实施例的空气净化器100的壳体200的示意性立体图。图10是适用于图9所示的空气净化器100的挡风件500的示意性立体图。本实用新型实施例的空气净化器100还包括：挡风件500，设置于层流风扇300外部，位于壳体200和层流风扇300之间，其上具有缺口501；壳体200在其对应于缺口501的位置处设置出风口202，层流风依次经缺口501和出风口202流出壳体200。例如，当空气净化器100的安装位置是两墙面垂直的墙角处时，将挡风件500设置成在其背离墙面的侧面具有缺口501，在壳体200相应侧面位置处设置出风口202，同时使缺口501的高度略高于出风口202的高度，宽度略大于出风口202的宽度，这样层流风扇300产生的层流风受挡风件500的作用，仅从缺口501处经位于其前端的出风口202吹出空气净化器100，不浪费层流风。在一个实施例中，挡风件500为横截面大致为方形、中心具有可容纳层流风扇300的空腔的结构，在其一个或多个侧面设置有缺口501，以满足用户对不同形状壳体200、不同安装位置、不同供风需求的空气净化器100的需求。

在一些实施例中，层流风扇300还包括：驱动圆盘305和连接件306。驱动圆盘305与多个环形盘片301间隔地平行设置。连接件306贯穿驱动圆盘305和多个环形盘片301，以将多个环形盘片301连接至驱动圆盘305。电机400配置成直接驱动驱动圆盘305旋转，进而由驱动圆盘305带动多个环形盘片301旋转。

在一些实施例中，层流风扇300的驱动圆盘305在其中心朝向多个环形盘片301形成有凹陷部351，电机400固定设置于凹陷部351内。图13是层流风扇300的一个示意性立体图。图16是图13所示的层流风扇300的示意性剖视图。图17是图13所示的层流风扇300的另一视角的示意性立体图。图18是图13所示的层流风扇300的又一视角的示意性立体图。本实用新型实施例的空气净化器100还可以包括：固定机构401，设置于壳体200内，用于固定电机400。图19是固定机构401、电机400和层流风扇300配合的示意性剖视图。图20是电机400和固定机构401的示意性爆炸图。固定机构401包括固定板411和固定架412，电机400设置于固定板411和固定架412之间。固定架412具有本体部421和自本体部421朝向固定板411延伸的卡爪部422。本体部421上设置有通孔423，电机400的输出轴自通孔423伸出固定架412后与层流风扇300连接。卡爪部422用于与固定板411固定，且与凹陷部351匹配设置。在凹陷部351中心处设置有连接孔352，电机400的输出轴伸入连接孔352中后与驱动圆盘305固定。固定板411上设置有板连接孔414，卡爪部422上设置有爪连接孔424，通过使用螺栓等来将卡爪部422与固定板411固定。图12是根据本实用新型一个实施例的空气净化器100的固定板411的示意性立体图，固定板411上还设置有加强筋415。

在另一些实施例中，层流风扇300的驱动圆盘305具有平面，电机400固定设置于驱动圆盘305的平面。图21是驱动圆盘305具有平面的层流风机110的示意性主视图。图22是图21所示的层流风机110的另一视角的示意性立体图。在一个优选实施例中，在驱动圆盘305的下表面还具有倒圆锥的凸起353，倒圆锥的凸起353可以有效引导通过进风通道302进入层流风扇300的空气进入各盘片之间的间隙，进而提高形成层流风的效率。

图23是图21所示的层流风机110的空气循环示意图，多个环形盘片301的中心共同形成有进风通道302，以使层流风扇300外部的空气进入；多个环形盘片301彼此之间的间隙形成有多个排出口303，以供层流风吹出。

层流风扇300的连接件306可以是叶片361、连接杆362等等。

图24是图21所示的层流风机110的横截面示意图。在本实施例中，连接件306为叶片361，其横截面具有沿环形盘片301旋转的方向依次设置的两段曲线，两段曲线的弦线373的长度与层流风机110的风量为线性关系，这样通过增加弦线373的长度可以极大地提升层流风机110的风量，从而促进层流空气循环。需要说明的是，两段曲线可以是圆弧、非圆弧的弧线、直线等线条，直线可以作为一种特殊的曲线。在两段曲线的两端点之间的距离相同时，弦线373的长度可以是两段曲线的两端点之间的距离。在两段曲线的两端点之间的距离不同时，若两段曲线的两端均不相交，则弦线373的长度可以是叶片361的横截面除这两段曲线之外的曲线中点的连线长度；若两段曲线只有一端相交，则弦线373的长度可以是叶片361的横截面除这两段曲线之外的曲线中点与这两段曲线的相交的端点的连线长度。

在一种优选的实施例中，叶片361为多个，且均匀间隔地贯穿驱动圆盘305和多个环形盘片301。多个叶片361均匀间隔地贯穿驱动圆盘305和多个环形盘片301，可以保证驱动圆盘305和多个环形盘片301的连接关系稳固，进而保证在电机400驱动驱动圆盘305旋转时，驱动圆盘305可以稳定地带动多个环形盘片301旋转，提高层流风机110的工作可靠性。

图25示出的是图21所示的层流风机110在环形盘片301的外径、内径、层数、间距、厚度、叶片361的安装角度、电机400的转速均保持不变时，弦线373的长度与风量和风压的关系示意图，图中横坐标轴指的是叶片361的弦线373的长度，风压指的是排出口303与进风通道302进口处的压力差。需要说明的是，环形盘片301的外径是其外圆周的半径，内径是其内圆周的半径。空气边界层304由内向外旋转移动形成层流风的过程是离心运动，因而离开排出口303时的速度要大于进入进风通道302时的速度。排出口303与进风通道302进口处的压力差为风压，弦线373的长度与风压也为线性关系。通过增加弦线373的长度还可以极大地提升层流风机110的风压，有效保障层流风机110的综合性能。

考虑到空气净化器100的内在空间有限，对层流风机110的整体占用体积需要有一定约束。具体地，考虑到层流风机110的厚度不要过大，可以对环形盘片301的数量、相邻两个环形盘片301之间的间距、环形盘片301的厚度进行相应的约束；考虑到层流风机110的横向占用体积不要过大，可以对环形盘片301的外径进行相应的约束。例如，可以设置每个环形盘片301的外径为170mm至180mm，配合每个环形盘片301的内径为110mm至120mm，可以有效增大风量，保证层流风机110的出风满足用户的使用需求。在环形盘片301的外径和内径一定的情况下，虽然弦线373越长，层流风机110的风量和风压越大，但是也要对弦线373的长度进行一定的约束，避免叶片361过度贯穿环形盘片301，导致层流风机110的稳定性下降。总而言之，可以将弦线373的长度设置为可达到的最大范围，使得层流风机110的风量和风压能够满足用户的使用需求。在一种优选实施例中，环形盘片301外径为175mm，内径为115mm，层数为8层，间距为13.75mm，厚度为2mm，叶片361的安装角度为25.5°，电机400的转速为1000rpm，可以发现增加弦线373的长度之后，风量和风压均有大幅度的提高，且基本呈线性。在保证层流风机110的稳定度的前提下，将弦线373的长度设置为可达到的最大范围为40mm至42mm。并且，在将弦线373的长度设置为42mm时，层流风机110的风量可以达到1741m³/h，风压可以达到118.9Pa，完全可以满足用户的使用需求。

在一些实施例中，叶片361可以为双圆弧叶片310，其横截面具有朝环形盘片301旋转的方向凸起的双圆弧，包括沿环形盘片301旋转的方向依次设置的内弧371和背弧372，且内弧371和背弧372具有相同的圆心且平行设置。

图26是具有双圆弧叶片310的层流风机110的横截面示意图。在一个优选实施例中，每个环形盘片301的外径为170mm至180mm，每个环形盘片301的内径为110mm至120mm，环形盘片301的外径与内径之差为60mm左右，内弧371的两端点之间的距离和背弧372的两端点之间的距离相同，弦线373的长度是内弧371或背弧372的两端点之间的距离，且设置为40mm至42mm，使得内弧371和背弧372的两端与环形盘片301的内圆周和外圆周分别有10mm左右的距离，在保证层流风机110的稳定性的前提下，将弦线373的长度设置为可达到的最大范围，使得层流风机110的风量和风压能够满足用户的使用需求。

图27是在环形盘片301的外径、内径、层数、间距、厚度、双圆弧叶片310的弦长、电机400的转速均保持不变时，双圆弧叶片310的安装角度α与风量和风压的关系示意图，横坐标轴指的是双圆弧叶片310的安装角度，即在双圆弧叶片310和环形盘片301的同一横截面上，内弧371的两端点之间的弦线373与经过弦线373的中点和环形盘片301的中心轴的连接线374形成的夹角。在一种优选实施例中，环形盘片301外径为175mm，内径为115mm，层数为8层，间距为13.75mm，厚度为2mm，双圆弧叶片310的弦长为35mm，电机400的转速为1000rpm，此时综合风量和风压考虑，双圆弧叶片310的安装角度α可以设置为-5°至55°。需要说明的是，在沿环形盘片301旋转的方向上依次为弦线373、连接线374时，安装角度α为正数；在沿环形盘片301旋转的方向上依次为连接线374、弦线373时，安装角度α为负数。该安装角度兼顾层流风机110的风量和风压，有效保障层流风机110的综合性能，在风压大的同时使得层流风机110的出风也能够满足用户的使用需求，进一步提升用户的使用体验。

在另一些实施例中，叶片361可以为航空叶片320，其横截面具有朝环形盘片301旋转的方向凸起的双圆弧，包括沿环形盘片301旋转的方向依次设置的内弧371和背弧372，且内弧371和背弧372具有不同的圆心且两端均相交。图28是具有航空叶片320的层流风机110的横截面示意图。

图29是图28所示的层流风机110在环形盘片301的外径、内径、层数、间距、厚度、航空叶片320的弦长、电机400的转速均保持不变时，航空叶片320的安装角度α与风量和风压的关系示意图，横坐标轴指的是航空叶片320的安装角度，即在航空叶片320和环形盘片301的同一横截面上，内弧371或背弧372的两端点之间的弦线373与经过弦线373中点和环形盘片301的中心轴的连接线374形成的夹角。在一种优选的实施例中，环形盘片301外径为175mm，内径为115mm，层数为8层，间距为13.75mm，厚度为2mm，航空叶片320的弦长为35mm，电机400的转速为1000rpm，此时综合风量和风压考虑，航空叶片320的安装角度α可以设置为-50°至15°。该安装角度兼顾层流风机110的风量和风压，有效保障层流风机110的综合性能，在风压大的同时使得层流风机110的出风也能够满足用户的使用需求，进一步提升用户的使用体验。

层流风扇300的环形盘片301还可以依照下列结构中的一种或几种设置：相邻两个环形盘片301之间的间距沿着空气在进风通道302中流动的方向逐渐增大；多个环形盘片301的内径沿着气流在进风通道302中流动的方向逐渐缩小；每个环形盘片301均为由内侧至外侧逐渐靠近驱动圆盘305的弧形盘片。

在一些实施例中，层流风扇300的多个环形盘片301彼此间隔地平行设置，具有相同的中心轴线，且相邻两个环形盘片301之间的间距沿着空气在进风通道302中流动的方向逐渐增大。图30是环形盘片301间距逐渐改变的层流风机110的示意性主视图。发明人经过多次实验发现，随着相邻两个环形盘片301之间的间距沿着空气在进风通道302中流动的方向逐渐增大，会有效提升层流风机110的风量，使得层流风机110的出风满足用户的使用需求。

以设置在壳体200内上部的层流风机110为例，图32是图30所示的层流风机110在环形盘片301外径、内径、数量、厚度、电机400的转速均保持不变时，多个环形盘片301间距渐变与风量和风压的关系示意图，其中横坐标轴指的是沿着由下至上的方向相邻两个环形盘片301之间的间距的变化量。如图32所示，在上述提及的各参数均保持不变时，多个环形盘片301中每两个相邻的环形盘片301之间的间距由下至上逐渐变化对风量影响较大，对风压影响很小；当横坐标轴表示的沿着由下至上的方向相邻两个环形盘片301之间的间距的变化量为正数时，说明多个环形盘片301中每两个相邻的环形盘片301之间的间距由下至上逐渐增大；当横坐标轴表示的沿着由下至上的方向相邻两个环形盘片301之间的间距的变化量为负数时，说明多个环形盘片301中每两个相邻的环形盘片301之间的间距由下至上逐渐缩小。因此，由图32可知，多个环形盘片301中每两个相邻的环形盘片301之间的间距变化量为-1mm、1mm和2mm时，层流风机110的风量和风压均有很大的改善。

前文提及，本实用新型实施例中的层流风扇300的连接件306可以是连接杆362。图31是图30所示的层流风机110的示意性立体图。连接杆362可以为多根，且均匀间隔地贯穿于驱动圆盘305和多个环形盘片301的边缘部分。多根连接杆362均匀间隔地贯穿于驱动圆盘305和多个环形盘片301的边缘部分，可以保证驱动圆盘305和多个环形盘片301的连接关系稳固，进而保证在电机400驱动驱动圆盘305旋转时，驱动圆盘305可以稳定地带动多个环形盘片301旋转，提高层流风机110的工作可靠性。同时，当连接件306为连接杆362时，电机400的转速与层流风机110的风量大致呈线性关系，因而在一种优选实施例中，电机400还可以配置成：电机400的转速根据获取到的层流风机110的目标风量确定。也就是说，可以首先获取层流风机110的目标风量，再根据其与电机400的转速之间的线性关系确定电机400的转速。需要说明的是，该目标风量可以通过用户的输入操作获取。在一种优选的实施例中，环形盘片301的外径为175mm，内径为115mm，层数为8层，相邻两个环形盘片301之间的间距由下至上依次设置为：13.75mm、14.75mm、15.75mm、16.75mm、17.75mm、18.75mm、19.75mm，厚度为2mm时，电机400的转速与层流风机110的风量呈线性关系更加明显。

在一些实施例中，本实用新型实施例的层流风扇300的多个环形盘片301的内径沿着气流在进风通道302中流动的方向逐渐缩小。以设置在壳体200内上部的层流风扇300为例，图33是环形盘片301内径渐变的层流风扇300的示意性剖视图。图34是具有如图33所示的层流风扇300的层流风机110在环形盘片301的外径、间距、数量、厚度、电机400的转速均保持不变时，多个环形盘片301内径渐变与风量和风压的关系示意图，其中横坐标轴指的是每一个环形盘片301的内径与下方相邻的环形盘片301的内径的变化量。如图34所示，在上述提及的各参数均保持不变时，多个环形盘片301的内径由下至上逐渐变化对风量影响较大，对风压影响很小。当横坐标轴表示的每一个环形盘片301的内径与下方相邻的环形盘片301的内径的变化量为正数时，说明多个环形盘片301的内径由下至上逐渐增加；当横坐标轴表示的每一个环形盘片301的内径与下方相邻的环形盘片301的内径的变化量为负数时，说明多个环形盘片301的内径由下至上逐渐缩小。由图34可知，多个环形盘片301的内径由下至上逐渐缩小时，风量有所增加，风压稍有减小；多个环形盘片301的内径由下至上逐渐增加时，风压稍有增加，风量减小很多。在一种优选的实施例中，环形盘片301外径为175mm，环形盘片301的最大内径为115mm，间距为13.75mm，数量为8个，厚度为2mm，电机400的转速为1000rpm，此时综合风量与风压的全面考虑，可以设置每一个环形盘片301的内径与下方相邻的环形盘片301的内径的变化量为-5mm，也就是说8个环形盘片301的内径分别为：115mm、110mm、105mm、100mm、95mm、90mm、85mm、80mm。

在一些实施例中，层流风扇300的环形盘片301为由内侧至外侧逐渐靠近驱动圆盘305的弧形盘片。以设置在壳体200内上部的层流风扇300为例，每个环形盘片301均设置成由内至外逐渐升高且向上凸起的弧形盘片，使得外部空气进入层流风扇300的角度更加符合流体流动，从而更利于外部的空气进入层流风扇300，有效减少风量损失，保证层流风机110的出风满足用户的使用需求。图35是多个环形盘片301在经过中心轴线的同一纵截面上的内外径连线的圆心角θ示意图。图36是在环形盘片301外径、层数、间距、厚度、电机400的转速均保持不变时，圆心角θ与风量和风压的关系示意图。如图36所示，在上述提及的各参数均保持不变时，随着圆心角θ逐渐增大，风量先增大后减小，而风压有少许上升。在一种优选实施例中，环形盘片301外径为175mm，层数为10层，间距为13.75mm，厚度为2mm，电机400的转速为1000rpm，此时综合风量和风压考虑，圆心角θ可以设置为9°至30°。并且如图36所示，在圆心角θ设置为15°时，层流风机110的风量达到最大值。

至此，本领域技术人员应认识到，虽然本文已详尽示出和描述了本实用新型的多个示例性实施例，但是，在不脱离本实用新型精神和范围的情况下，仍可根据本实用新型公开的内容直接确定或推导出符合本实用新型原理的许多其他变型或修改。因此，本实用新型的范围应被理解和认定为覆盖了所有这些其他变型或修改。

Claims (12)

1.一种空气净化器，其特征在于，包括：

壳体，其上设置有室内进风口和出风口；

滤芯，设置于所述壳体内，室内空气自所述室内进风口进入所述壳体后到达所述滤芯进行过滤；

新风系统，与所述壳体相连，具有室外进风口，室外空气经所述室外进风口进入所述壳体；以及

层流风机，设置于所述壳体内，其形成有进风通道，经所述滤芯过滤后的所述室内空气和/或进入所述壳体的所述室外空气到达所述进风通道，所述层流风机通过流体粘性效应扰动到达所述进风通道的空气形成层流风，所述层流风自所述出风口排出所述壳体。

2.根据权利要求1所述的空气净化器，其特征在于，

所述新风系统包括：

新风管道，其第一端位于室外，设置所述室外进风口，其第二端延伸至所述壳体内；和

离心风机，所述室外空气经所述室外进风口进入所述新风管道由所述离心风机带动移动进入所述壳体。

3.根据权利要求2所述的空气净化器，其特征在于，

所述新风系统还包括：

蜗壳，具有入口和出口；

所述离心风机设置于所述蜗壳内，其带动所述室外空气自所述入口进入所述蜗壳并在所述蜗壳内转向后从所述出口进入所述壳体。

4.根据权利要求3所述的空气净化器，其特征在于，

所述新风系统还包括：

新风滤芯，设置于所述新风管道内，所述离心风机带动自所述新风滤芯过滤后的所述室外空气自所述入口进入所述蜗壳。

5.根据权利要求3所述的空气净化器，其特征在于，

所述壳体内设置有风道板，所述风道板配置成与所述滤芯的至少一部分之间形成风道；

所述蜗壳的所述出口与所述风道连通，从而使得所述室外空气从所述出口排出后进入所述风道并经所述滤芯过滤后再到达所述进风通道。

6.根据权利要求3所述的空气净化器，其特征在于，

所述层流风机包括：

层流风扇，包括多个环形盘片，所述多个环形盘片彼此间隔地平行设置，具有相同的中心轴线且中心共同形成所述进风通道，进入所述进风通道的空气到达所述多个环形盘片之间的间隙；以及

电机，与所述层流风扇连接，配置成驱动所述多个环形盘片旋转，进而使得靠近所述多个环形盘片表面的空气边界层被旋转的所述多个环形盘片带动由内向外旋转移动形成所述层流风。

7.根据权利要求6所述的空气净化器，其特征在于，

所述壳体内的上部设置所述层流风扇和所述电机；

所述壳体在其上部对应于所述层流风扇的位置处设置所述出风口；

所述滤芯为环形滤芯，竖直地设置于所述层流风扇下方；

所述壳体在所述滤芯的下方形成有容纳腔，所述离心风机和所述蜗壳设置于所述容纳腔内，且所述蜗壳的所述出口的开口向上。

8.根据权利要求6所述的空气净化器，其特征在于，还包括：

挡风件，设置于所述层流风扇外部，位于所述壳体和所述层流风扇之间，其上具有缺口；

所述壳体在其对应于所述缺口的位置处设置所述出风口，所述层流风依次经所述缺口和所述出风口流出所述壳体。

9.根据权利要求6所述的空气净化器，其特征在于，

所述层流风扇还包括：

驱动圆盘，与所述多个环形盘片间隔地平行设置；以及

连接件，贯穿所述驱动圆盘和所述多个环形盘片，以将所述多个环形盘片连接至所述驱动圆盘；

所述电机配置成直接驱动所述驱动圆盘旋转，进而由所述驱动圆盘带动所述多个环形盘片旋转。

10.根据权利要求9所述的空气净化器，其特征在于，

所述驱动圆盘在其中心朝向所述多个环形盘片形成有凹陷部；

所述空气净化器还包括：

固定机构，设置于所述壳体内，其包括固定板和固定架，所述电机设置于所述固定板和所述固定架之间；其中

所述固定架具有本体部和自所述本体部朝向所述固定板延伸的卡爪部；

所述本体部上设置有通孔，所述电机的输出轴自所述通孔伸出所述固定架后与所述层流风扇连接；

所述卡爪部用于与所述固定板固定，且与所述凹陷部匹配设置。

11.根据权利要求9所述的空气净化器，其特征在于，

所述连接件为叶片，所述叶片的横截面具有朝所述环形盘片旋转的方向凸起的双圆弧，包括沿所述环形盘片旋转的方向依次设置的内弧和背弧；其中，

所述内弧和所述背弧具有不同的圆心且两端均相交，或者

所述内弧和所述背弧具有相同的圆心且平行设置。

12.根据权利要求9所述的空气净化器，其特征在于，

所述环形盘片依照下列结构中的一种或几种设置：

相邻两个所述环形盘片之间的间距沿着气流在所述进风通道中流动的方向逐渐增大；

所述多个环形盘片的内径沿着气流在所述进风通道中流动的方向逐渐缩小；

每个所述环形盘片均为由内侧至外侧逐渐靠近所述驱动圆盘的弧形盘片。