CN213395787U - 一种立式空气净化装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型属于空气净化领域，公开了一种立式空气净化装置。该立式空气净化装置包括框架（1）、进风口（2）、风道(3)、出风口(4)、风机(5)、空气净化模块(6)，框架(1)为立式，进风口(2)位于框架下部，出风口(4)位于框架上部，风道(3)一端为进风口，另一端为出风口，风机(5)位于风道内，空气净化模块(6)位于进风口与风机之间或者位于风机与出风口之间，风道沿轴向方向有若干狭窄段。该立式空气净化装置通过能量管理和气体动力学优化，能在同等风机功率的情况下将洁净空气送至更高的大气中，实现局部空气净化与区域空气治理相结合的效果。
Description
技术领域
本实用新型属于空气净化领域，涉及一种立式空气净化装置。
背景技术
随着人们对空气污染治理的要求越来越迫切，各种类型的空气净化装置不断涌现。但是，目前的空气净化装置基本都是着眼于对吸入净化装置内的空气净化效果及对室内空气净化的效果，很少考虑净化后的洁净空气再入大气后对大气污染的稀释净化效果。据文献报道(数值天气预报的数学物理基础，曾庆存院士)，洁净空气射入距地面30-50米的空中，根据大气指数变化定律，随着气流运动，起到较好的大气污染稀释效果，从而提高小尺度范围内的空气质量，空气治理的效果与成本能够处于优化的状态。
为了实现将洁净空气送入相应高度的大气中进行区域空气治理，可以采用多种手段，比如可以采用烟囱式的送风管道，但管道太高存在防风防震难度大等安全性问题，再比如可以采用大功率风机送风，但风机功率太大不仅能耗大幅度提高而且噪音也非常大。而且太高的送风管道及大功率风机的成本会大幅度提升，不利于推广使用。当然，也可以将空气净化装置安装在山坡、高层建筑顶部等位置较高的地方，但山坡、高层建筑等安装位置受到限制较多。
目前市场上缺少将局部小尺度空气净化与区域空气治理相结合的空气净化装置。
实用新型内容
本实用新型针对上述技术问题提供一种立式空气净化装置。
本实用新型的目的是提供一种立式空气净化装置。该装置充分利用流体力学的原理能在同等风机功率的情况下提高送风高度，实现局部小尺度空气净化和区域大气污染指标的减低。
本实用新型的目的是通过下列技术方案实现的：
一种立式空气净化装置，包括框架、进风口、风道、出风口、风机、空气净化模块，其中框架为立式，进风口位于框架下部，出风口位于框架上部，风道一端为进风口，另一端为出风口，风机位于风道内，空气净化模块位于进风口与风机之间或者位于风机与出风口之间，风道沿轴向方向有若干狭窄段。
所述的立式空气净化装置，其中在出风口与风机之间设置有若干消音装置。
所述的立式空气净化装置，其中空气净化模块为颗粒污染物净化模块、气态污染物净化模块中的一种或多种。净化原理可采用物理、化学、生物净化中的一种或多种，如颗粒物过滤、静电集尘、高压电离、化学反应转化、生物吸收利用等等净化方式。根据需要净化的空气中污染物的类型和程度选择合适的污染物净化模块，如：
前过滤模组，主要采用过滤网将吸入的空气粗过滤，去除大部分粗颗粒物(PM10净化)。
PM2.5气溶胶去除模组，通过智能升压芯片控制，在PM2.5气溶胶去除模组内形成高压电场对通过的空气及附着在空气和粉尘中的菌种实施杀菌，同时对漂浮在空气尘埃上的甲醛、TVOC、PM2.5等污染物进行催化减低浓度。
氮氧化物净化模组，基于一种常温快速催化分解的技术，针对空气中的HC,NOX进行定向分解，同时释放碳氧化物，水等无害物质。
所述的立式空气净化装置，其中风机为轴流风机、离心风机、蜗壳风机、管道风机等风量输送的装备。
所述的立式空气净化装置，还包括空气污染物检测模块，空气污染物检测模块位于进风口附近(如进风口与空气净化模块之间)和/或位于出风口附近，可检测净化前和/或净化后的污染物种类及含量。检测数据及净化装置运行状态可通过通讯模块传输至大数据平台进行实时监控、动态管理及远程控制。进一步，也可以设置检测气象数据如风速风向的传感器。
所述的立式空气净化装置，其中风道狭窄段为风道的管道收缩和/或在风道内设置使风道截面积变小的变压板，所述变压板长轴与风道长轴平行。变压板也可以采用变压栅格。
所述的立式空气净化装置，其中风道的管道收缩呈锥体状收缩，收缩面与风道长轴夹角在7-75度，优选α为30-50度，β为30-60度，γ为30-60度，进一步优选α为45度，β为60度，γ为60度；风道最宽与最窄处的比例为2-8：1。
所述的立式空气净化装置，其中框架面板设置有格栅状加强筋，采用格栅状加强筋能提高立式空气净化装置的抗风抗震性能。
所述的立式空气净化装置，其中出风口设置有出风方向及出风角度可调的防雨栅叶。出风方向及出风角度可调，能使净化后的洁净空气与空气净化装置所在的大气运动的风向风速结合起来，以合适的动量与大气混合，以减缓洁净气团过早稀释，目的洁净的气团在低空扩散。(与落水的人在河中游向岸边时不能与水流呈90度角游向岸边而应顺着水流呈一定角度游向岸边可以降低消耗的原理一致。)
防雨栅叶在雨雪天，通过关闭防雨栅叶，阻止水进入设备内腔。在工作时还可提供一定角度的气流导流，百叶为可调整角度百叶，减少阻力。
所述的立式空气净化装置，其中框架为3-7边形，优选为4-6边形，进一步优选为5边形。5边形框架的5个进风口在户外对自然风的利用效果比较好。
所述的立式空气净化装置，其中进风口位于框架下部侧壁与风道下部侧壁相通，风道底部设置有锥体状降湍装置9。锥体状降湍装置具有降低湍流的效果，从侧壁进风口吸入的气流顺着锥体斜面使气流方向变为向上流动，同时避免不同进风口的气流直接相撞形成湍流，减少气流阻力。
本实用新型有益效果：
本实用新型利用流体力学的原理(如伯努利原理、文丘里效应)，通过能量管理和气体动力学优化，能在同等风机功率的情况下将洁净空气送至更高的大气中，实现局部空气净化与区域空气治理相结合的效果。
文丘里效应表现在受限流动在通过缩小的过流断面时，流体出现流速增大的现象，其流速与过流断面成反比，而由伯努利定律知流速的增大伴随流体压力的降低。也可以理解为当风吹过阻挡物时，在阻挡物的背风面上方端口附近气压相对较低，从而产生吸附作用并促进空气的流动。文氏管的原理就是把气流由粗变细，以加快气体流速。
本实用新型还可以通过调整空气净化模块的类型及数量(处理量)，结合风机功率、气道内气体流动状态，计算不同净化处理量与送风高度的关系，根据污染程度对净化装置动态调节(需大数据平台支持)，实现能量管理，达到区域空气治理能耗优化的目的。
附图说明：
图1为本实用新型立式空气净化装置立体图。
图2为本实用新型立式空气净化装置透视图。
图3为本实用新型立式空气净化装置爆炸图。
图4为本实用新型立式空气净化装置风道示意图。
图5为本实用新型立式空气净化装置一个实施例的风道参数优选示意图。
其中：1为框架(101为风机安装框架，102为消音器安装框架)，2为进风口，3为风道，4为风机，5为出风口，6为空气净化模块(61为前过滤模组，62为PM2.5气溶胶去除模组，63为氮氧化物净化模组，64为供电模块)，7为消音模块，8为防雨栅叶，9为锥体状降湍设备，10为配电柜，11为消音棒兼文丘里变压板，12为污染物检测模块，13为框架面板。
具体实施方式
以下通过实施例对本实用新型作进一步的阐述。
实施例1
结合图1-5，一种立式空气净化装置，包括框架(1)、进风口(2)、风道(3))、出风口(4)、风机(5)、空气净化模块(6)，其中框架(1)为立式，进风口(2)位于框架下部，出风口(4)位于框架上部，风道(3)一端为进风口，另一端为出风口，风机(5)位于风道内，空气净化模块(6)位于进风口与风机之间或者位于风机与出风口之间，风道沿轴向方向有若干狭窄段，设置的狭窄段可发挥文丘里效应使气流流速加大。风机(5)及空气净化模块(6)等通过配电柜(10)供能。空气净化模块根据需要处理的污染物种类和含量灵活配置。
实施例2
结合图1-5，一种立式空气净化装置，包括框架(1)、进风口(2)、风道(3))、出风口(4)、风机(5)、空气净化模块(6)，其中框架(1)为立式，进风口(2)位于框架下部，出风口(4)位于框架上部，风道(3)一端为进风口，另一端为出风口，风机(5)位于风道内，空气净化模块(6)位于进风口与风机之间或者位于风机与出风口之间，风道沿轴向方向有若干狭窄段，设置的狭窄段可发挥文丘里效应使气流流速加大。风机(5)及空气净化模块(6)等通过配电柜(10)供能。
在出风口与风机之间设置有若干消音装置(7)。
空气净化模块为颗粒污染物净化模块、气态污染物净化模块中的一种或多种，根据需要处理的污染物种类和含量灵活配置。空气净化模块具备颗粒物过滤拦截，VOC、氮氧化物、臭氧等气体污染物吸附催化分解等作用，比如过滤除尘、静电集尘、高压电离、化学吸附、催化分解等等，如前过滤模组(61)，PM2.5气溶胶去除模组(62)，氮氧化物净化模组(63)，PM2.5气溶胶去除模组(62)所需的高电压可通过供电模块(64)提供，可采用市售模块。
风机(5)采用轴流风机，也可采用离心风机、蜗壳风机、管道风机等具备风量输送的装备。
根据动态调节及大数据平台管理的需要还包括空气污染物检测模块(也称为传感器)和/或通讯模块。空气污染物检测模块(12)位于进风口附近(如进风口与空气净化模块之间)和/或位于出风口附近，用于检测净化前或净化后的空气质量，实时提供处理前后的空气质量数据，结合远程监控平台，可以实现数据的统计分析和展示，让设备使用状态实现可视化。
风道狭窄段可以是风道的管道收缩，也可以是在风道内设置使风道截面积变小的变压板，所述变压板长轴与风道长轴平行，二种方式可以组合使用。
风道管道收缩呈锥体状收缩，收缩面与风道长轴夹角α为45度，β为60度，γ为60度，风道最宽与最窄处的比例为5：1。
框架面板(13)设置有格栅状加强筋，以增强立式空气净化装置的抗风抗震能力。
出风口设置有出风方向及出风角度可设的防雨栅叶(8)。
框架为采用5边形，风机(5)安装在风机安装框架(101)处，消音装置(7)安装在消音器安装框架(102)处，进风口(2)位于框架下部侧壁与风道下部侧壁相通，风道底部设置有锥体状降湍装置(9)。
实施例3
结合图1-5，一种立式空气净化装置，包括框架(1)、进风口(2)、风道(3))、出风口(4)、风机(5)、空气净化模块(6)，其中框架(1)为立式，进风口(2)位于框架下部，出风口(4)位于框架上部，风道(3)一端为进风口，另一端为出风口，风机(5)位于风道内，空气净化模块(6)位于进风口与风机之间或者位于风机与出风口之间，风道沿轴向方向有若干狭窄段，设置的狭窄段可发挥文丘里效应使气流流速加大。风机(5)及空气净化模块(6)等通过配电柜(10)供能。
在出风口与风机之间设置有若干消音装置(7),风机与出风口之间的风道内也可以设置消音棒(11)，消音棒(11)兼具文丘里变压板的作用。
空气净化模块为颗粒污染物净化模块、气态污染物净化模块中的一种或多种，根据需要处理的污染物种类和含量灵活配置。空气净化模块具备颗粒物过滤拦截，VOC、氮氧化物、臭氧等气体污染物吸附催化分解等作用，比如过滤除尘、静电集尘、高压电离、化学吸附、催化分解等等，如前过滤模组(61)，PM2.5气溶胶去除模组(62)，氮氧化物净化模组(63)，PM2.5气溶胶去除模组(62)所需的高电压可通过供电模块(64)提供，可采用市售模块。
风机(5)采用轴流风机。
根据动态调节及大数据平台管理的需要还包括空气污染物检测模块(也称为传感器)和/或通讯模块。空气污染物检测模块(12)位于进风口附近(进风口与空气净化模块之间)及位于出风口附近，用于检测净化前、后的空气质量，实时提供处理前后的空气质量数据，结合远程监控平台，可以实现数据的统计分析和展示，让设备使用状态实现可视化。
风道狭窄段是风道的管道收缩，结合在风道内设置使风道截面积变小的文丘里变压板(11)，所述变压板长轴与风道长轴平行。
风道管道收缩呈锥体状收缩，收缩面与风道长轴夹角α为45度，β为60度，γ为60度，风道最宽与最窄处的比例为2：1。
框架面板(13)设置有格栅状加强筋，以增强立式空气净化装置的抗风抗震能力。
出风口设置有出风方向及出风角度可调的防雨栅叶(8)。
框架为采用5边形，风机(5)安装在风机安装框架(101)处，消音装置(7)安装在消音器安装框架(102)处，进风口(2)位于框架下部侧壁与风道下部侧壁相通，风道底部设置有锥体状降湍装置(9)。
采用处理风量为4万立方/每小时的风机组，为环境提供超大空气处理量，并提供超大新风量，在图5所示的尺寸比例和约束风量下，该立式空气净化装置的射高在无风环境下可达到20-30米。
Claims (17)
1.一种立式空气净化装置，包括框架(1)、进风口(2)、风道(3)、出风口(4)、风机(5)、空气净化模块(6)，其特征在于框架(1)为立式，进风口(2)位于框架下部，出风口(4)位于框架上部，风道(3)一端为进风口，另一端为出风口，风机(5)位于风道内，空气净化模块(6)位于进风口与风机之间或者位于风机与出风口之间，风道沿轴向方向有若干狭窄段。
2.根据权利要求1所述的立式空气净化装置，其特征在于在出风口与风机之间设置有若干消音装置(7)。
3.根据权利要求1所述的立式空气净化装置，其特征在于空气净化模块为颗粒污染物净化模块、气态污染物净化模块中的一种或多种。
4.根据权利要求3所述的立式空气净化装置，其特征在于空气净化模块为过滤模块、PM2.5气溶胶去除模块和/或氮氧化物净化模块。
5.根据权利要求1所述的立式空气净化装置，其特征在于风机为轴流风机、离心风机、蜗壳风机、或者管道风机。
6.根据权利要求1所述的立式空气净化装置，其特征在于还包括空气污染物检测模块和/或通讯模块。
7.根据权利要求6所述的立式空气净化装置，其特征在于空气污染物检测模块位于进风口附近和/或位于出风口附近。
8.根据权利要求1所述的立式空气净化装置，其特征在于风道狭窄段为风道的管道收缩和/或在风道内设置使风道截面积变小的变压板，所述变压板长轴与风道长轴平行。
9.根据权利要求8所述的立式空气净化装置，其特征在于风道管道收缩呈锥体状收缩，收缩面与风道长轴夹角在7-75度，风道最宽与最窄处的比例为2-8：1。
10.根据权利要求9所述的立式空气净化装置，其特征在于收缩面与风道长轴夹角α为30-50度，β为30-60度，γ为30-60度。
11.根据权利要求10所述的立式空气净化装置，其特征在于收缩面与风道长轴夹角α为45度，β为60度，γ为60度。
12.根据权利要求1所述的立式空气净化装置，其特征在于框架面板采用格栅状加强筋。
13.根据权利要求1所述的立式空气净化装置，其特征在于出风口设置有出风方向及出风角度可调的防雨栅叶(8)。
14.根据权利要求1所述的立式空气净化装置，其特征在于框架为3-7边形。
15.根据权利要求14所述的立式空气净化装置，其特征在于框架为4-6边形。
16.根据权利要求15所述的立式空气净化装置，其特征在于框架为5边形。
17.根据权利要求1所述的立式空气净化装置，其特征在于进风口位于框架下部侧壁与风道下部侧壁相通，风道底部设置有锥体状降湍装置(9)。
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|---|---|---|---|---|
| CN113739307A (zh) * | 2021-07-26 | 2021-12-03 | 山东龙腾天实验室科技有限公司 | 一种立式多功能实验室模块柱 |
| CN114383213A (zh) * | 2022-02-14 | 2022-04-22 | 深圳大学 | 外挂式空调消毒杀菌器 |
| CN117468977A (zh) * | 2023-12-27 | 2024-01-30 | 江苏奇净洁空调设备工程有限公司 | 一种旁通式隧道空气净化装置 |
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