CN214581628U - 空气净化系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种空气净化系统，包括壳体、过滤组件和控制装置；壳体的内壁限定了容许气流通过的气流通道，壳体设有进风口和出风口，进风口和出风口与气流通道连通，气流从进风口流入从出风口流出；过滤组件设置在壳体内，过滤组件包括多个过滤单元，多个过滤单元依次连接；控制装置用于检测环境参数，并根据环境参数来控制过滤组件与壳体相互转动，使其中一个过滤单元转动至进风口下游，以过滤气流。本实用新型的空气净化系统能够根据检测到污染物的环境参数，通过将能够过滤该污染物的过滤单元转动至风道内，从而实现智能净化空气的作用，使之能够广泛的应用于移动交通、房屋建筑等空气调节设备的过滤系统中。

Description

空气净化系统

【技术领域】

本实用新型涉及空气净化技术领域，尤其涉及一种空气净化系统。

【背景技术】

空气净化系统通常包含送风系统和过滤单元，利用过滤单元中多孔过滤材料的作用从气固两相流中捕集粉尘和有害气体，在空气净化系统工作时，送风系统将风送进室内使室内空气形成循环流动，空气中的粉尘和污染物经过过滤单元后被清除或吸附在过滤单元内，以达到净化空气的目的。

目前常用的空气净化系统采用多效过滤单元净化室内空气，同时在净化过程中考虑了室内大气环境质量状况及变化，可针对室内空气质量的变化，通过空气质量检测与控制装置，选择不同的工作模式对室内的空气分别进行除尘以及有害气体的净化，以针对性的对气体污染物进行净化，达到节能高效的目的。但是，在现有技术中，结构复杂的空气净化系统，往往需要多级传动机构来实现不同工作模式之间的自动切换，而结构简单的空气净化系统又无法实现不同工作模式之间的自动切换，达不到节能高效的效果。

【实用新型内容】

为了解决上述问题，本实用新型提供一种空气净化系统。

第一方面，本申请实施例公开了一种空气净化系统，壳体、过滤组件和控制装置；

所述壳体的内壁限定了容许气流通过的气流通道，所述壳体设有进风口和出风口，所述进风口和所述出风口与气流通道连通，气流从所述进风口流入从所述出风口流出；

所述过滤组件设置在所述壳体内，所述过滤组件包括多个过滤单元，所述多个过滤单元依次连接；

所述控制装置用于检测环境参数，并根据所述环境参数来控制所述过滤组件与所述壳体相互转动，使其中一个所述过滤单元转动至进风口下游，以过滤所述气流。

可选地，所述控制装置包括控制器和多个传感器，所述多个传感器连接所述控制器，所述多个传感器用于检测所述环境参数并将所述环境参数发送至所述控制器，不同的所述传感器对应检测不同的所述环境参数，每个所述过滤单元对应至少一个所述环境参数，所述控制器根据检测的所述环境参数，控制对应的所述过滤单元转动至所述进风口下游。

可选地，所述多个传感器包括粉尘浓度传感器、PM2.5浓度传感器、氮氧化物浓度传感器、二氧化碳浓度传感器中的至少两个，所述多个环境参数包括粉尘浓度、PM2.5浓度、氮氧化物浓度、二氧化碳浓度中的至少两个。

可选地，所述控制装置与壳体和/或过滤组件连接，用于根据所述环境参数带动所述壳体和/或过滤组件转动。

可选地，所述控制装置包括电机和传动结构，所述传动结构在电机的驱动下带动所述壳体和/或过滤组件转动。

可选地，所述多个过滤单元依次连接形成中空内腔，所述中空内腔与所述出风口连通。

可选地，所述进风口开设于所述壳体外壁上，所述进风口具有多个气孔，所述多个气孔阵列排布。

可选地，所述过滤组件绕第一轴线转动，所述壳体绕第二轴线转动，单个所述过滤单元关于所述第一轴线所对应圆弧具有第一圆心角，所述进风口关于所述第二轴线所对应圆弧具有第二圆心角，所述第一圆心角大于所述第二圆心角。

可选地，所述第一轴线和所述第二轴线重合。

可选地，所述进风口的开口方向与所述出风口的开口方向之间呈90°。

本实用新型实施例一种空气净化系统，能够根据检测到污染物的环境参数，通过将能够过滤该污染物的过滤单元转动至风道内，从而实现智能净化空气的作用，使之能够广泛的应用于移动交通、房屋建筑等空气调节设备的过滤系统中。

【附图说明】

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1是本实用新型实施例1所提供的一种空气净化系统的结构示意图；

图2是本实用新型实施例1所提供的一种空气净化系统中，壳体上进风口处气孔的排布示意图；

图3是本实用新型实施例1所提供的一种空气净化系统中，过滤组件的结构示意图；

图4是本实用新型实施例1所提供的一种空气净化系统中，过滤组件的内部结构示意图；

图5是本实用新型实施例1所提供的一种空气净化系统中，壳体的内部结构示意图；

图6是本实用新型实施例1所提供的一种空气净化系统中，控制装置与过滤组件连接时的内部结构示意图；

图7是本实用新型实施例1所提供的一种空气净化系统沿与轴线垂直的截面方向上剖切后的截面示意图；

图8是本实用新型实施例1所提供的一种空气净化系统中，控制装置的内部连接示意图；

图9是本实用新型实施例2所提供的一种空气净化系统中，控制装置与壳体连接时的内部结构示意图。

附图标记：

1-壳体；2-过滤组件；3-控制装置；4-进风口；5-出风口；6-过滤单元；7内壁；8-外壁；9-气孔；10-中空内腔；11-壳体轴线；12-第一过滤单元；13-第二过滤单元；14-第三过滤单元；15-连接端；16-开放端；17-连接部；18-开口端；19-封闭端；20-控制器；21-传感器；θ1-第一圆心角；θ2-第二圆心角；L1-第一距离；L2-第二距离；S1-第一弦长；S2-第二弦长；P-气流通道；D1-第一方向。

【具体实施方式】

为了更好的理解本实用新型的技术方案，下面结合附图对本实用新型实施例进行详细描述。

应当明确，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型实施例中使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本实用新型。在本实用新型实施例和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。

应当理解，本文中使用的术语“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

应当理解，尽管在本实用新型实施例中可能采用术语第一、第二、第三等来描述方向、过滤器，但这些方向、过滤器不应限于这些术语。这些术语仅用来将方向、过滤器彼此区分开。例如，在不脱离本实用新型实施例范围的情况下，第一过滤器也可以被称为第二过滤器，类似地，第二过滤器也可以被称为第一过滤器。

实施例1

如图1至图9所示，本申请实施例1公开了一种空气净化系统，包括壳体1、过滤组件2和控制装置3。壳体1的内壁7限定了容许气流通过的气流通道P，壳体1设有进风口4和出风口5，进风口4和出风口5与气流通道P连通，气流从进风口4流入从出风口5流出；过滤组件2设置在壳体1内，过滤组件2包括多个过滤单元6，多个过滤单元6依次连接；控制装置3用于检测环境参数，并根据环境参数来控制过滤组件2与壳体1相互转动。控制装置3包括电机和传动机构，电机驱动传动机构，通过传动机构带动过滤组件2和/或壳体1转动。其中，传动机构的传动方式不受限制，可以为啮合传动或其它传动方式。

其中过滤组件2绕第一轴线转动，壳体1绕第二轴线转动，使其中一个过滤单元6转动至进风口4下游，以过滤气流。

在本实施例1的空气净化系统中，壳体1具有环绕第二轴线的内壁7和外壁8，壳体1的厚度可以根据实际需求设置，一般来说壳体1的厚度设置得较薄。壳体1的内壁7所限定的气流通道P可以是任意形状，例如直线形、弯曲形、折线形、螺旋形等，无论是什么形状的气流通道P，气流均可在气流通道P内顺利地流过并被转动到进风口4下游的过滤单元6所过滤，在本实施例1中以气流通道P为直线形为例进行说明，优选地该壳体1为管状结构，即内壁7和外壁8均为环绕。进风口4开设在壳体1的外壁8上，进风口4具有多个气孔9，该多个气孔9阵列排布，如图2所示，通过多个气孔9增加空气进入气流通道P中的流速，同时通过气孔9之间的外壁8部分将空气中的大尺寸的灰尘和垃圾阻挡在外，避免这些大尺寸的灰尘和垃圾进入堵塞过滤组件2和气流通道P，影响空气净化的效率和效果。

多个过滤单元6在其转动方向上依次连接组成过滤组件2，该过滤组件2既可以是开放型的弧形结构，也可以是封闭型的环形结构。本实施例1中以过滤组件2为环形结构为例进行说明，多个过滤单元6依次连接形成中空内腔10，该中空内腔10与出风口5连通，使得气流从进风口4进入经过过滤单元6过滤之后可以从中空内腔10流至出风口5。

在壳体1内，壳体1的外形可以是任意的形状，比如长方体、圆柱体等关于其中心轴旋转对称的结构，甚至可以是一些具有特殊设计的结构。优选地，壳体1和过滤组件2均沿第一方向D1延伸，第一轴线和第二轴线沿第一方向D1延伸，第一轴线和第二轴线重合，即过滤组件2和壳体1绕壳体轴线11相对转动。为了便于旋转，过滤组件2的其中一个端面的外接圆沿第一方向D1拉伸形成的圆柱形应与壳体1的内壁7形状相匹配，以便于过滤组件2在壳体1内部相对于壳体1的转动。

控制装置3用于检测环境参数，该控制装置3通过内部电路或无线通信的方式控制壳体1和过滤组件2中的至少其中一个部件根据环境参数控制壳体1和过滤组件2之间的相对转动，使得空气从空气净化系统的外部通过进风口4进入气流通道P，在中空内腔10中流动并被对应的过滤单元6过滤，再从出风口5流出，完成一次空气净化的过程。

在本实施例1的空气净化系统中，通过控制装置3实时检测环境中一种污染物的环境参数，挑选过滤组件2中对应过滤该污染物的过滤单元6，并将该过滤单元6转动至与进风口4对齐，使空气能够被该过滤单元6过滤。当控制装置3检测到另一种污染物的环境参数时，则会挑选过滤组件2中对应过滤该污染物的另一种过滤单元6，并将该过滤单元6转动至与进风口4对齐处。若前一种过滤单元6能够过滤该另一种污染物，则控制装置3不需要再控制壳体1与过滤组件2的相对转动，直接使用前一种过滤单元6进行过滤即可。本实施例1的空气净化系统能够实时检测环境中污染物的环境参数，并智能选择对应的过滤单元6，通过控制壳体1和过滤组件2的相对转动，来实现自动过滤环境中的污染物、净化空气的目的。

在本实施例1的空气净化系统中，过滤组件2中的多个过滤单元6所形成的形状，可以是等边多边形、圆形等关于壳体轴线11旋转对称的结构，也可以是具有不同边长的多边形结构，具体结构设计根据实际应用场景来确定，本实施例1的空气净化系统采用三个过滤单元6形成的等边三角形结构进行示例性图示说明，但并不代表本申请的保护范围仅限于此。参见图3，过滤组件2包括第一过滤单元12、第二过滤单元13和第三过滤单元14，第一过滤单元12、第二过滤单元13和第三过滤单元14沿顺时针方向或逆时针方向环绕壳体轴线11形成截面为三角形的柱状结构，在第一过滤单元12、第二过滤单元13和第三过滤单元14组成的柱状结构的内部形成中空内腔10。结合图3和图4，在第一方向D1上，中空内腔10具有相对设置的连接端15和开放端16，连接端15设置连接部17，出风口5设置于开放端16，连接部17将中空内腔10的连接端15封堵，使得空气经过过滤之后被导向至出风口5流出。参见图5，壳体1具有开口端18和封闭端19，结合图1至图5，封闭端19与连接部17连接，开口端18与开放端16连接，壳体1的封闭端19几乎全部与过滤组件2的连接端15的连接部17贴合在一起，用以阻止空气从壳体1的封闭端19处溢出，壳体1的开口端18将过滤组件2与壳体1之间的空间封堵住，留出中间的空间给出风口5使得空气能够流出整个空气净化系统。将壳体1和过滤组件2通过在两端活动连接的方式互相套接在一起，形成过滤组件2在壳体1内部能够转动的结构。

参见图1，在本实施例1的空气净化系统中，进风口4的开口方向与出风口5的开口方向之间呈90°，使得空气在过滤过程中只在中空内腔10中转向一次，能够减少空气在中空内腔10中的聚集。

参见图3和图4，在本实施例1的空气净化系统中，多个过滤单元6中包括第一过滤器和第二过滤器，第一过滤器用于过滤直径大于30μm的颗粒污染物，第二过滤器用于过滤直径范围在0.01μm～30μm的颗粒污染物。即，第一过滤单元12、第二过滤单元13和第三过滤单元14中，至少包括一个第一过滤器和一个第二过滤器，剩下的一个过滤器可以为能够过滤除颗粒污染物之外的其他污染物的混合过滤器，从而满足过滤空气中不同污染物的需求。

结合图3和图6，在本实施例1的空气净化系统中，控制装置3穿过封闭端19连接在连接部17上，用于根据环境参数驱动过滤组件2转动。控制装置3与过滤组件2连接，控制过滤组件2相对于壳体1转动，此时，壳体1为固定不动的部件，过滤组件2为相对转动的部件。当控制装置3检测到的环境参数为第一过滤单元12对应过滤的污染物的环境参数时，控制装置3控制过滤组件2转动，将第一过滤单元12转动至进风口下游。当控制装置3检测到的环境参数为第二过滤单元13对应过滤的污染物的环境参数时，控制装置3控制过滤组件2转动，将第二过滤单元13转动至进风口下游。当控制装置3检测到的环境参数为第三过滤单元14对应过滤的污染物的环境参数时，控制装置3控制过滤组件2转动，将第三过滤单元14转动至进风口下游。该控制装置3控制过滤组件2的转动既可以是顺时针方向也可以是逆时针方向。

参见图7，在本实施例1的空气净化系统中，单个过滤单元6关于第一轴线(即本实施例1中的壳体轴线11)所对应圆弧具有第一圆心角θ1，进风口4关于第二轴线(即本实施例1中的壳体轴线11)所对应圆弧具有第二圆心角θ2，第一圆心角θ1大于第二圆心角θ2。图7为将空气净化系统在与壳体轴线11垂直的截面方向上剖切后的截面示意图，在图7中，壳体1、过滤组件2、壳体轴线11均被简化成了圆、圆弧、直线或点，目的是为了更清楚地界定过滤单元6与进风口4的大小关系，以便于在需要过滤单元6对空气进行过滤时，过滤单元6的过滤面积能够完全覆盖过滤单元6接收空气从进风口4流入气流通道P内的空气面积。在图7中，三个过滤单元6关于壳体轴线11旋转对称，这三个过滤单元6的第一圆心角θ1相同，均为120°，过滤单元6与壳体轴线11之间的第一距离L1比进风口4与壳体轴线11之间的第二距离L2小，过滤单元6关于壳体轴线11的第一弦长S1代表着过滤面积，进风口4关于壳体轴线11的第二弦长S2代表着流入气流通道P内的空气面积，由于过滤面积大于或等于空气面积，因此第一弦长S1大于或等于第二弦长S2，再结合第一距离L1小于第二距离L2，则与第一弦长S1对应的第一圆心角θ1应当大于第二圆心角θ2，这样才能够保证每次转动至气流通道P内与进风口4正对的过滤单元6能够将进入气流通道P内的所有空气净化。

参见图8，在本实施例1的空气净化系统中，控制装置3包括控制器20和多个传感器21，多个传感器21安装或连接在控制器20上，通过控制装置3的内部电路将每个传感器21与控制器20连接在一起，使得每个传感器21都能与控制器20通信。优选地，在控制装置3中，控制器20可以具有安装有智能控制模块的电机和传动机构，即控制装置3中的电机和传动机构配置在控制器20内，电机驱动传动机构，通过传动机构带动过滤组件2和/或壳体1转动。其中，传动机构的传动方式不受限制，可以为啮合传动或其它传动方式。

该多个传感器21用于检测环境参数并将环境参数发送至控制器20，多个传感器21所检测得的环境参数互不相同，每个传感器21对应感测一个环境参数，每个过滤单元6对应至少一个环境参数，控制器20根据检测所得的环境参数控制对应的过滤单元6转动至气流通道P内。该控制装置3所能够检测的污染物种类可以为多种，通过多个传感器21同时进行实时检测。其中，第一过滤单元12、第二过滤单元13和第三过滤单元14分别能够至少过滤一种污染物，即第一过滤单元12、第二过滤单元13和第三过滤单元14可以为只过滤一种污染物的单一过滤器，也可以为能够过滤多种污染物的混合过滤器。

举例来说，在存在第一污染物质的空气中，只有对应感测该第一污染物质的传感器21能够检测出环境参数，控制器20则根据接收到的该环境参数，控制过滤该第一污染物质的过滤单元6转动至气流通道P内，使空气中的第一污染物质在一次次循环过滤中被彻底净化。当空气中具有第二污染物质时，对应感测该第二污染物质的传感器21据此检测出环境参数，控制器20则根据接收到的环境参数，控制过滤该第二污染物质的过滤单元6转动至气流通道P内，使空气中的第一污染物质和第二污染物质在一次次循环过滤中被彻底净化。当空气中同时存在第一污染物质和第二污染物质时，对应感测第一污染物质和第二污染物质的两个传感器21分别检测出不同的环境参数，控制器20则根据这两个环境参数将能够同时过滤第一污染物质和第二污染物质的过滤单元6转动至气流通道P内，使空气中的所有污染物质在一次次循环过滤中被彻底净化。

为了快速适应具有越来越多的污染物质的空气环境，就需要配备不同类型的传感器。多个传感器包括粉尘浓度传感器、细颗粒物(PM2.5)浓度传感器、氮氧化物浓度传感器、二氧化碳浓度传感器中的一个或多个，多个环境参数包括粉尘浓度、细颗粒物浓度、氮氧化物浓度、二氧化碳浓度中的一个或多个。粉尘多存在于车间、化工厂或者沿街住宅、店面之类的环境中，在这些环境中使用粉尘浓度传感器，能有效应对粉尘污染，净化厂房、住宅或店面的空气，保护人的身体健康。细颗粒物多存在于自然灾害、工业生产及受污染的大气中，在这些环境中使用细颗粒物浓度传感器，有助于应对突发的自然灾害、长期的工业生产以及长期处于空气污染的地区，以保障人的身体健康。氮氧化物的排放来源广泛，存在于人类生产生活的各个角落，使用氮氧化物浓度传感器，有助于保障人的身体健康。二氧化碳属于温室气体，其广泛存在于大气中，使用二氧化碳浓度传感器，有助于稀释大气中的二氧化碳浓度，保护人体健康。从上述污染物质对空气环境的危害性可知，配备多个类型的传感器，不仅有助于应对存在各种不同组合的污染物质的空气环境，而且有助于保障人的身体健康、减缓生态恶化。

实施例2

本申请实施例2公开了一种空气净化系统，该实施例2中的空气净化系统与实施例1中的空气净化系统中，大部分结构相同，不同之处在于控制装置3的安装位置、壳体1的封闭端19的结构以及过滤组件2的连接部17的结构。

在图9中，控制装置3与壳体1连接，控制壳体1相对于过滤组件2转动，此时，过滤组件2为固定不动的部件，壳体1为相对转动的部件。当控制装置3检测到的环境参数为第一过滤单元12对应过滤的污染物的环境参数时，控制装置3控制壳体1转动使进风口4与第一过滤单元12对齐，此时第一过滤单元12位于气流通道P内。结合图2和图9，当控制装置3检测到的环境参数为第二过滤单元13对应过滤的污染物的环境参数时，控制装置3控制壳体1转动使进风口4与第二过滤单元13对齐，此时第二过滤单元13位于气流通道P内，第一过滤单元12位于气流通道P外。当控制装置3检测到的环境参数为第三过滤单元14对应过滤的污染物的环境参数时，控制装置3控制壳体1转动使进风口4与第三过滤单元14对齐，此时第三过滤单元14位于气流通道P内，第二过滤单元13位于气流通道P外。该控制装置3控制壳体1的转动既可以是顺时针方向也可以是逆时针方向。在本实施例2中的空气净化系统中，控制装置3的内部结构与实施例1中的控制装置3相同，为图8中所示的结构，此处不再赘述。

综上所述，本实用新型提供一种空气净化系统，能够根据检测到污染物的环境参数，通过将能够过滤该污染物的过滤单元转动至风道内，从而实现智能净化空气的作用，使之能够广泛的应用于移动交通、房屋建筑等空气调节设备的过滤系统中。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型保护的范围之内。

Claims (10)

1.一种空气净化系统，其特征在于，包括壳体、过滤组件和控制装置；

所述壳体的内壁限定了容许气流通过的气流通道，所述壳体设有进风口和出风口，所述进风口和所述出风口与气流通道连通，气流从所述进风口流入从所述出风口流出；

所述过滤组件设置在所述壳体内，所述过滤组件包括多个过滤单元，所述多个过滤单元依次连接；

所述控制装置用于检测环境参数，并根据所述环境参数来控制所述过滤组件与所述壳体相互转动，使其中一个所述过滤单元转动至进风口下游，以过滤所述气流。

2.根据权利要求1所述的空气净化系统，其特征在于，所述控制装置包括控制器和多个传感器，所述多个传感器连接所述控制器，所述多个传感器用于检测所述环境参数并将所述环境参数发送至所述控制器，不同的所述传感器对应检测不同的所述环境参数，每个所述过滤单元对应至少一个所述环境参数，所述控制器根据检测的所述环境参数，控制对应的所述过滤单元转动至所述进风口下游。

3.根据权利要求2所述的空气净化系统，其特征在于，所述多个传感器包括粉尘浓度传感器、PM2.5浓度传感器、氮氧化物浓度传感器、二氧化碳浓度传感器中的至少两个，所述多个环境参数包括粉尘浓度、PM2.5浓度、氮氧化物浓度、二氧化碳浓度中的至少两个。

4.根据权利要求1或2所述的空气净化系统，其特征在于，所述控制装置与壳体和/或过滤组件连接，用于根据所述环境参数带动所述壳体和/或过滤组件转动。

5.根据权利要求4所述的空气净化系统，其特征在于，所述控制装置包括电机和传动结构，所述传动结构在电机的驱动下带动所述壳体和/或过滤组件转动。

6.根据权利要求1所述的空气净化系统，其特征在于，所述多个过滤单元依次连接形成中空内腔，所述中空内腔与所述出风口连通。

7.根据权利要求1所述的空气净化系统，其特征在于，所述进风口开设于所述壳体外壁上，所述进风口具有多个气孔，所述多个气孔阵列排布。

8.根据权利要求1所述的空气净化系统，其特征在于，所述过滤组件绕第一轴线转动，所述壳体绕第二轴线转动，单个所述过滤单元关于所述第一轴线所对应圆弧具有第一圆心角，所述进风口关于所述第二轴线所对应圆弧具有第二圆心角，所述第一圆心角大于所述第二圆心角。

9.根据权利要求8所述的空气净化系统，其特征在于，所述第一轴线和所述第二轴线重合。

10.根据权利要求1所述的空气净化系统，其特征在于，所述进风口的开口方向与所述出风口的开口方向之间呈90°。

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