CN213931323U - 空气净化器 - Google Patents

Abstract

一种空气净化器，包括至少一个可移除的HEPA颗粒过滤器、风扇或叶轮和用于驱动所述风扇或叶轮的发动机、具有空气入口的顶部和与之相对的基部以及另外的预过滤器，该预过滤器不是HEPA过滤器，并且该预过滤器在净化器处于工作状态时基本是水平的并且可从净化器移除，其中所述预过滤器包括框架和用于夹带气流中的大颗粒的网状网，其中所述预过滤器包括在处于工作状态中时能够成为电路的部分的部件，并且其中所述净化器包括用于接收所述预过滤器的狭槽和其中所述狭槽在工作状态下基本平行于地面。

Description

空气净化器

技术领域

本发明涉及一种改进的空气净化器。

背景技术

WO 2005/039659 A1(SILDERHUIS HERMANNUS GERHARDUS[NL])公开了一种空气处理装置，其包括用于刺激气流通过空气处理装置的风扇和UV处理室。UV辐射源在UV处理室内发射UV辐射以杀死所述气流中的微生物。空气处理装置被设计成使得可产生高气流，同时流过空气处理装置的空气中存在的所有微生物被杀死。具有高的气流和空气净化能力，该空气处理装置可以在短时间内清洁限定的空间。

EP 1 433 515 A2(SAMSUNG ELECTRONICS CO LTD[KR])公开了一种空气净化器，其通过基于待净化的环境更换过滤器来增强针对特定污染物的净化功能，从而提供与各种环境条件相关的各种空气净化功能。该空气净化器包括具有允许空气通过的结构的主体。可更换的过滤器容纳在主体中，并且可根据待净化空间的环境特性进行更换，从而去除通过主体的空气中的污染物。此外，空气净化器包括灰尘收集单元以使灰尘颗粒带电和通过静电吸引收集灰尘颗粒。另外，金属过滤器起到在灰尘收集单元中收集带电的灰尘颗粒的作用，而 HEPA过滤器用于收集微污染物(micro-contaminant)。金属过滤器位于 HEPA过滤器的前面。

CN 107 504 589 A(山东爱淇森环保科技有限公司)公开了一种具有环境空气质量监测功能的空气净化器。该空气净化器包括设置有第一气流流通通道的第一壳体和中央处理器，其中第一气流流通通道内依次设置预过滤器、活性炭过滤网、HEPA(高效颗粒空气)高效过滤网和抽风机；第二气流流通通道设置在空气监测壳体内；第二气流流通通道内依次设置有鼓风机和PM2.5传感器；预过滤器的顶部件通过杠杆机构连接于垂直液压缸，且垂直液压缸设置在第一壳体的上部； PM2.5传感器和抽风机相应地与中央处理器连接。具有环境空气质量监测功能的空气净化器的有益效果是：中央处理器用于根据检测结果控制空气净化器的工作；过滤网通过杠杆机构方便地清洁或更换；同时还节省了空间；以及缩小了净化器的整体体积。

尽管存在以上现有技术，但仍然需要改进的空气净化器，尤其是改善环境空气的循环而不仅仅增加了风扇速度并因此增加能量消耗的空气净化器。

发明内容

因此，在第一方面，提供了一种空气净化器，其包括至少一个可移除的HEPA颗粒过滤器、风扇或叶轮和用于驱动所述风扇或叶轮的发动机、具有空气入口的顶部和与之相对的基部以及另外的预过滤器，该预过滤器不是HEPA过滤器，并且该预过滤器在净化器处于工作状态时是基本上水平的和可从净化器移除，其中所述预过滤器包括框架和用于夹带(entrain)气流中的大颗粒的网状网(reticulated mesh)，其中所述预过滤器包括在工作状态下能够成为电路的部分的部件，并且其中所述净化器包括用于接收所述预过滤器的狭槽(slot)，和其中所述狭槽在工作状态下基本上平行于地面。

预过滤器是具有低空气阻力的过滤器。它们不具备专用颗粒过滤器的密度、空气阻力或颗粒夹带能力。然而，在某些配置中，例如本文所述的配置，它们在家庭灰尘过滤的情况下可能尤其有用。

根据本发明的净化器的预过滤器不应与设计为防止用户接触净化器的内部运行的防戳装置(poke guard)混淆。防戳装置通常是简单地适配在孔上的网以防止消费者在例如移动装置时有意地或意外地将其手指“戳”入装置中。因此，尽管防戳装置的网孔尺寸是可变的，但它们通常使得很少发生灰尘过滤，因为由于其中的孔洞通常大得多。

在安装时，防戳装置适配于空气入口和/或空气出口。在适配于空气入口的情况下，优选地可移除的预过滤器在空气流动方向上设置在防戳装置之后。

优选地，预过滤器与HEPA过滤器分隔开。这允许在不干扰适配的HEPA过滤器的情况下移除和清洁预过滤器。因此，仅包括框架和网的预过滤器比作为更大过滤系统的部件的现有技术中的许多预过滤器更容易清洁，在这种过滤系统中许多过滤器用不同的过滤器分层。此外，能够在打开装置的情况下接触预过滤器是一项巨大的消费优势(consumerplus)，因为它防止内部收集和存储的污垢在清洁过程中散布在整个房间中。

在优选的实施方案中，预过滤器位于风扇的上游，而HEPA过滤器位于风扇的下游。换句话说，空气在从装置中排出之前通过预过滤器、通过风扇和然后通过HEPA过滤器进入净化器中。

还要求的是预过滤器在使用过程中基本上是水平的。这允许用户移除预过滤器并对其进行清洁而无需以可能将收集的灰尘洒到家中的方式倾斜预过滤器。可移除的水平预过滤器通常是清洁过程中灰尘球掉落在家中的原因。

在使用过程中保持水平的另一个益处是空气被更均匀地抽吸到水平过滤器上。当针对的是大颗粒时，这一点尤其重要。通过向预过滤器施加电荷，较大的灰尘颗粒被预过滤器捕获。但是，如果预过滤器仅是垂直的，如文献中所描述的许多种预过滤器一样，则存在朝向预过滤器底部的偏倚。这必然会降低预滤器在使用过程中的效力。水平设置的预过滤器在过滤过程中更充分地利用了整个网。当预过滤器用于产生特定空气循环模式的装置中时，例如从上方抽取空气并通过侧面排出的装置，情况尤其如此。所产生的空气涡旋使得更容易在空气入口周围聚集灰尘颗粒，从而使得预过滤器更容易去除灰尘颗粒。

可移除颗粒过滤器是高效颗粒空气(HEPA)过滤器。应当理解，虽然空气净化器的过滤器部件是其功能的关键部分，但空气净化器通常并不与过滤器一起原位(in place)制造。它们实际上总是单独制造，且最重要的是通常由不同于空气净化器本身的制造商的商业企业制造。过滤器制造商通常为由不同制造商生产的不同空气净化器型号制造过滤器。颗粒过滤器有别于预过滤器，其也是单独制造但在正常使用中存在。预过滤器和灰尘过滤器不被视为HEPA过滤器，因为它们不具有HEPA过滤器所展示的颗粒捕捉能力。

我们惊讶地发现，这种部件的组合改善了对环境空气中家庭灰尘的过滤。可移除的预过滤器能够以高效的方式方便地移除、清洁和更换，其不是凌乱的且不会使消费者感到不必要的不愉快。因此，更换的预过滤器与更致密的HEPA过滤器相比具有长的使用寿命，后者设计用于气流中携带的极小颗粒的更高过滤性能。

此外，使用这种可移除的预过滤器意味着颗粒HEPA过滤器的性能在更长时间内保持较高，因为它们不会被大得多的家庭灰尘颗粒污染。

优选地，预过滤器包括框架和由所述框架支撑的用于夹带气流中的大颗粒的网状网。框架部分地围绕网，并且更优选地在总体网平面中完全围绕网。框架基本上是刚性的，因此提供了在使用过程中用于有效移除、清洁和更换预过滤器的结构。

优选地，该网包括能够成为电路的部分的部件。优选地，在使用过程中，通过提供适当的电流使网带电荷。这种电路可完全由预过滤器限定，配备有电源，但优选的是，使用中电力从净化器获取。在这种形式中，预过滤器包含用于在处于工作位置时完成电路的装置。这种装置可包括用于与净化器中的适当接收器连接的电连接器。当连接器和接收器彼此电连接时，电流可流过预过滤器，从而使其带电荷。

当在使用中向预过滤器提供电荷时，过滤器变得更能够捕获气流中携带的家庭灰尘。这意味着空气净化器在其主要功能方面更高效以净化空气。因此，可以降低气流速度以降低功率消耗。对预过滤器充电所需的电力明显低于对风扇供电所需的电力。

优选地，空气净化器包括用于接收所述预过滤器的狭槽，并且其中所述狭槽在工作状态下基本上平行于地面。优选地，当处于工作配置时，狭槽位于空气净化器的侧表面或前表面上。更优选地，狭槽的位置使得空气在通过空气入口进入净化器时尽可能快地通过预过滤器。

以PPI(每英寸孔数)测量的术语孔隙率表示一个线性英寸内的孔的数目。对孔进行计数是孔隙率的一种可视指标，它与对于特定孔隙率限定一定气流范围的气流测试测量值直接对应。

优选地，预过滤器的平均孔隙率为10至40ppi，更优选为20至 30ppi。

优选地，空气净化器包括至少一个腿或支架以在工作定位中将所述基部提升至高于地面。由于空气被吸入并在进入装置之前经历湍流，这种配置改善了装置在使用中的气流特性，并且由于这种家庭灰尘被聚集，使得其在气流到达HEPA颗粒过滤器之前更容易被预过滤器除去。

空气通过空气入口进入空气净化器。当处于工作配置时，空气入口可设置在净化器的顶部和/或底部。

我们惊讶地发现，将空气入口定位在空气净化器的基部上有助于以有利于净化器的整体空气净化性能的方式的空气循环。

据认为，由于空气通过风扇或叶轮被吸入装置中，将空气入口定位在基部会导致压力的累积。这产生了温和的文氏效应和空气被吸入，且这意味着可以降低风扇或叶轮的速度以对于相同的净化性能使用较少的能量。

待净化的空气通过至少一个空气入口从环境进入净化器中。

优选地，至少一个空气入口被预过滤器部分地占据。

在空气净化器包括一对空气入口的情况下，优选地净化器还包括用于每个入口的气流室。每个气流入口还优选包括其自身的可移除的 HEPA颗粒过滤器。在这种设计中，净化器可能还包括用于每个室的风扇或叶轮，但也可能净化器仅包含一个风扇，并且这是在空气流动方向上可移除的HEPA过滤器之后。

本发明的净化器还包括风扇或叶轮。风扇可以是轴流式风扇，但优选的是，风扇是径流式风扇。

在净化器包括一对气流室的情况中，优选地“风扇”包括一对相反定向的风扇，更优选为径流式风扇，使得它们被作为一个单元提供动力，但起到从相反方向吸入空气和从相反方向排出空气的作用。当需要超过一个气流室时，这是一种更高效的风扇架构。

此外，优选的是在设置有超过一个空气入口的情况中，具有适配于一些或全部空气入口的可移除的预过滤器。

优选地，用于提升所述基部的装置包括腿或支架，并且可以存在用于在工作状态下将基部支撑离开地面所需的数量。优选地，当从前部观察时，用于提升基部的装置将基部支撑离开地面达到入口平均宽度的至少20％。更优选地，腿沿基部的周边和在空气入口周围与空气入口间隔开。如果净化器在使用过程中保持离地过高，则没有相应的文氏效应。此外，如果装置保持离地面太近，则将空气吸入装置中所需的压力太大，并且气流和地面之间的摩擦消除了通过该设计获得的任何优势。

在优选的实施方案中，顶部和底部也包括空气入口。这进一步改善了净化器所存在的整个房间的空气循环。在这种实施方案中，环境空气从空气净化器的顶部和底部吸入，被清洁，和然后从侧面排出。这产生了一种特殊的空气循环模式，其以使用较少能量和产生更少风扇/叶轮噪音的方式极大地增加了空气的循环。实际上，在顶部空气流和基部空气流之间产生了协同作用，因为每一个空气流从装置的相对侧吸入空气，但又以相同的方向将其排出。这种涡旋极大地有助于装置所在房间内的空气循环。然而，真正的优势在于，这意味着空气净化器也起到通风辅助的作用，而在风扇速度和能量方面没有任何增加。

优选地，所述空气出口位于所述侧表面上。优选地，出口设置在垂直于基部上的入口的平面，并且在存在时，也垂直于顶表面上的空气入口的平面的平面内。这极大地促进空气在净化器所存在的整个房间中更有效地循环。

优选地，所述顶部和基部为矩形或正方形形式，并且包括连接所述顶部和基部的四个侧表面，并且其中空气出口设置在至少一个侧表面上。当出口设置在超过一个侧表面上时，优选地出口设置在相对的表面上。

优选地，空气净化器包括离子发生器。优选地，离子发生器包括电晕放电尖端和接收电极。当电晕放电尖端受到适当的电压时，其在尖端和接收或接地电极之间产生离子场。

离子发生器可以设置在所述净化器的内部或外部。在离子发生器设置在所述装置的外部的情况中，优选地将其设置在装置的顶部。将外部离子发生器设置在装置顶部意味着家庭灰尘颗粒在通过空气落向地面时发生电离，且因此更有可能聚集，因为它们变成带电的。随着它们变得更聚集，它们在装置产生的空气循环模式中更容易被捕捉，从而更容易被过滤。

在离子发生器设置在装置内部的情况中，优选的是其在空气流动方向上位于可移除的颗粒过滤器之前。

优选地，该装置包括内部离子发生器和外部离子发生器。外部离子发生器有助于家庭灰尘颗粒的聚集，而内部离子发生器有助于通过可移除的颗粒过滤器捕获聚集的灰尘颗粒。在这两种情况中，电离使得允许较不致密的过滤介质和低空气(风扇)速度。

优选地，空气净化器包括提升到所述顶部之上的板，并且其中外部离子发生器设置在板之下。

在第二实施方案中，提供了一种如本文所述的且适用于这种空气净化器中的预过滤器。

附图说明

图1显示了具有侧壁(1)、顶表面(2)和底表面(3)的空气净化器的中间截面。

图2是示意图且示出了本发明的实施方案如何循环空气。

具体实施方式

现在将参考以下非限制性附图描述本发明的实施方案，其中：

图1显示了具有侧壁(1)、顶表面(2)和底表面(3)的空气净化器的中间截面。顶表面(2)和底表面(3)具有孔(4a和4b)，当风扇(标记的) 将空气从环境吸入装置中时，该孔用作空气入口。孔式空气入口(4a 和4b)由防戳过滤器(poke filter)(5a和5b)保护。

该装置还包括一对可更换的颗粒HEPA过滤器(7a和7b)，当空气被风扇移向出口孔(8)时，空气必须通过该过滤器。这些出口(8)填充有另外的防戳装置(9)以防止用户轻易进入装置内部并对装置或其自身造成损伤。

净化器的内部形成两个不同的气流室(A和B)，其中通过空气入口(4a)和HEPA过滤器7a吸入装置中进入室A中，并通过空气入口(4b) 和HEPA过滤器(7b)进入室B中。隔离壁(11)分隔室A和B并也将风扇保持处于中心布置。

净化器在每个空气入口(4a和4b)后还具有可移除的预过滤器(12a 和12b)。

这些预过滤器通过未示出的固定装置保持就位。

装置在使用中由腿(10)保持离开地面。

图2是示意图且示出了本发明的实施方案如何循环空气。装置通过腿(10)保持离开地面。空气由风扇(未示出)通过基部上的孔吸入并进入装置中。它通过侧面上的出口(8)排出。在该实施方案中，空气也通过装置顶部的孔吸入，从而在通过基部吸入的空气和通过顶部吸入的空气之间产生协同空气流。

Claims (11)

1.一种空气净化器，其特征在于包括至少一个可移除的HEPA颗粒过滤器、风扇或叶轮和用于驱动所述风扇或叶轮的发动机、具有空气入口的顶部和与之相对的基部以及另外的预过滤器，该预过滤器不是HEPA过滤器，并且该预过滤器在净化器处于工作状态时是水平的并且可从所述净化器移除，其中所述预过滤器包括框架和用于夹带气流中的大颗粒的网状网，其中所述预过滤器包括在工作状态中能够成为电路的部分的部件，并且其中所述净化器包括用于接收所述预过滤器的狭槽以及其中所述狭槽在工作状态下平行于地面。

2.根据权利要求1所述的空气净化器，其特征在于所述预过滤器具有10至40ppi的平均孔隙率。

3.根据权利要求1所述的空气净化器，其特征在于所述空气净化器包括至少一个腿或支架以在工作定位中将所述基部提升至地面之上。

4.根据权利要求1所述的空气净化器，其特征在于所述基部包括空气入口。

5.根据权利要求1所述的空气净化器，其特征在于所述空气净化器包括所述顶部和基部之间的至少一个侧表面。

6.根据权利要求5所述的空气净化器，其特征在于包括空气出口，其中所述空气出口位于所述侧表面上。

7.根据权利要求6所述的空气净化器，其特征在于所述顶部和基部为矩形或正方形形式，并且包括连接所述顶部和基部的四个侧表面，并且其中所述空气出口设置在一个侧表面上。

8.根据权利要求1所述的空气净化器，其特征在于所述空气净化器包括离子发生器。

9.根据权利要求8所述的空气净化器，其特征在于所述离子发生器设置在所述净化器的外部。

10.根据权利要求8或9所述的空气净化器，其特征在于所述空气净化器包括提升到所述顶部之上的板，并且其中所述板包括所述离子发生器。

11.根据权利要求1所述的空气净化器，其特征在于所述预过滤器位于所述风扇的上游，并且所述可移除的HEPA过滤器位于所述风扇的下游。

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