CN216384494U - 一种空气净化器 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种空气净化器，其中空气净化器包括壳体，壳体具有风道；风道内设有过滤网和消毒装置；消毒装置包括依次层叠设置的高压电极、介质板和接地电极，并分别形成相互贯通的通孔；高压电极外接高压电，接地电极接地；向高压电极施加低电压时，消毒装置对流经通孔的空气弱电离，产生的正负电子对空气中的颗粒物荷电，有利于扩大过滤网的过滤范围；向高压电施加高电压时，消毒装置对流经通孔的空气强电离，产生的等离子体对流经通孔的空气和过滤网的表面进行消毒；结构简单，在不增加过滤网阻力的条件下提高过滤网的过滤效果，提高空气净化器处理空气的能力；解决过滤网的表面容易滋生细菌导致二次污染空气的问题。

Description

一种空气净化器

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器。

背景技术

现有的空气净化器中，通过高效过滤网对空气中的颗粒物和细菌等微生物进行高效拦截；但高效过滤网对细菌只拦截不消杀，长时间使用后高效过滤网的表面会滋生大量的细菌，进而造成空气的二次污染；等离子体在消毒杀菌、材料处理以及环境保护等领域发挥重要作用；有人提出一种净化器，在过滤网的出风端设置消毒部，外部空气通过进风口进入消毒部的气体通道，先经过滤网，其中杂质被过滤掉，再经等离子体模块，利用放电产生的强氧化性对空气中的细菌灭活，后由消毒出风口导出；但这种方案结构复杂、等离子体和过滤网的设置位置不合理，导致空气净化器的消毒和过滤效果弱，净化空气的效率低。

发明内容

本实用新型提供一种空气净化器，以解决现有技术中空气净化器的结构复杂、未将消毒功能与过滤功能充分融合，净化空气的效果差和效率低等问题。

本实用新型提供一种空气净化器，包括壳体，所述壳体具有风道；所述风道内设有过滤网和设置在所述过滤网的进风侧的消毒装置；

所述消毒装置包括沿进风方向依次层叠设置的高压电极、介质板和接地电极；所述高压电极外接高压电，所述接地电极接地；所述介质板、高压电极和接地电极分别具有通孔，所述介质板上的通孔、高压电极上的通孔和接地电极上的通孔在所述介质板、高压电极和接地电极装配后相互贯通。

进一步可选地，所述高压电极形成有多个第一通孔，所述介质板形成有多个第二通孔，所述接地电极形成有多个第三通孔；所述第一通孔、第二通孔和第三通孔对应且依次连通。

进一步可选地，所述高压电极在靠近所述介质板的一侧形成多个环形槽，每个所述环形槽与第二通孔对应；所述环形槽的底壁和侧壁之间不具有导电关系。

进一步可选地，所述高压电极为铜或铝或不锈钢；所述介质板为陶瓷或石英；所述接地电极为金属网状电极，为铜或铝或不锈钢；所述金属网状电极形成有多个网格，所述网格为第三通孔。

进一步可选地，所述介质板的厚度为h，其中0.5mm≤h≤2mm；所述高压电极(11)的电压为U，其中0kV≤U≤10kV。

进一步可选地，所述金属网状电极与过滤网的表面的距离为s，其中0mm≤s≤10mm。

进一步可选地，所述消毒装置还包括高压电源；所述高压电源的输出端与高压电极电连接；

所述高压电源为交流高压电源或脉冲直流高压电源。

进一步可选地，所述消毒装置包括用于包覆所述高压电极的高压绝缘盖板，所述高压绝缘盖板上形成有与所述第一通孔连通的第四通孔。

进一步可选地，所述高压绝缘盖板采用硅橡胶耐高温材料制成。

本实用新型还提供一种空气净化器的控制方法，所述空气净化器为上述任一项所述的空气净化器，所述控制方法包括：

通过控制向所述高压电极施加第一电压U1，外界空气经所述进风口进入所述空气净化器，其中的颗粒物与所述消毒装置电离产生的正负离子结合，进而被所述过滤网截留，进行增强所述过滤网过滤效率；

通过控制向所述高压电极施加第二电压U2，外界空气经所述进风口进入所述空气净化器，被所述消毒装置击穿并产生等离子体，进行所述过滤网消毒；

其中，所述U1和U2满足：U2＞U1。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果主要在于：

在风道内沿进风方向依次设置消毒装置和过滤网，外界空气经进风口进入消毒装置，向高压电极施加低电压时，消毒装置对流经通孔的空气弱电离，产生的正负电子对空气中的颗粒物荷电，有利于扩大过滤网的过滤范围；向高压电施加高电压时，消毒装置对流经通孔的空气强电离，产生的等离子体对流经通孔的空气和过滤网的表面进行消毒；消毒装置的结构简单，且不影响过滤网的过滤作用，可在不增加过滤网阻力的条件下提高过滤网的过滤效果，使得空气净化器同时具有消毒和过滤功能，提高空气净化器处理空气的能力；解决过滤网的表面容易滋生细菌导致二次污染空气的问题，解决现有的过滤网过滤效率差的问题。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型的实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式或现有技术描述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示例性的，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，还可以根据提供的附图引申获得其它的实施附图。

本说明书所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本实用新型可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本实用新型所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本实用新型所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。

图1a为本实用新型提供的消毒装置实施例结构示意图；

图1b为本实用新型提供的消毒装置实施例爆炸结构示意图；

图2a和图2b为本实用新型提供的消毒装置实施例部分剖视结构示意图；

图3a为本实用新型提供的消毒装置实施例俯视结构示意图；

图3b为图3a中A-A的剖视结构示意图；

图4a为本实用新型提供的介质板和高压电极装配在一起的实施例结构示意图；

图4b为本实用新型提供的高压绝缘盖板14实施例结构示意图；

图中：

1-消毒装置；11-高压电极；111-第一通孔；112-环形槽；12-介质板；121-第二通孔；13-接地电极；131-第三通孔；14-高压绝缘盖板14；141-第四通孔。

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本实用新型的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其他优点及功效，显然，所描述的实施例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做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，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，“多种”一般包含至少两种，但是不排除包含至少一种的情况。

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。

还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的商品或者系统不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种商品或者系统所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的商品或者系统中还存在另外的相同要素。

现有的空气净化器，通过高效过滤网过滤空气中的杂质，但其不具有消毒功能；有人提出一种净化器，在过滤网的出风端设置消毒部，外部空气先经过滤网，其中杂质被过滤掉，再经等离子体模块，利用放电产生的强氧化性对空气中的细菌灭活，后由消毒出风口导出；但这种方案结构复杂、等离子体和过滤网的设置位置不合理，导致空气净化器的消毒和过滤效果弱，净化空气的效率低；此外过滤网的结构复杂和表面积大，且随着流经空气流速的增大，过滤效果减弱，因此针对高效过滤网的消毒成为一个行业难题。

本实用新型创造性地提供一种空气净化器，包括壳体，壳体具有风道；风道内设有过滤网和消毒装置；消毒装置包括依次层叠设置的高压电极、介质板和接地电极，且分别形成相互贯通的通孔；高压电极外接高压电，接地电极接地；向高压电极施加高压电，消毒装置电离并作用于流经通孔的空气和/或过滤网的表面；消毒装置的结构简单，且不影响过滤网的过滤作用，可在不增加过滤网阻力的条件下提高过滤网的过滤效果和扩大过滤网的过滤范围，使得空气净化器同时具有消毒和过滤功能，提高空气净化器处理空气的能力；解决过滤网的表面容易滋生细菌导致二次污染空气的问题，解决现有的过滤网过滤效率差的问题。

<空气净化器>

如图1a、图1b、图2a、图2b、图3a和图3b所示，本实施例提供一种空气净化器，包括壳体、消毒装置1、过滤网和风机，壳体形成有进风口；壳体在进风口处沿进风方向依次设置过滤网和消毒装置1；壳体内形成有风道，风道内设置风机；在风机作用下，外界空气由进风口进入，先经过消毒装置1后经过过滤网；

消毒装置1包括沿进风方向依次层叠设置的高压电极11、介质板12和接地电极13；高压电极11外接高压电，接地电极13接地，如此在高压电极11和接地电极13之间形成电场，可电离流经其的空气；介质板12、高压电极11和接地电极13分别具有通孔，介质板12上的通孔、高压电极11上的通孔和接地电极13上的通孔在介质板12、高压电极11和接地电极13装配后相互贯通；

向高压电极11施加低电压时，消毒装置1对流经通孔的空气弱电离，产生的正负电子对空气中的颗粒物荷电，有利于扩大过滤网的过滤范围；向高压电施加高电压时，消毒装置1对流经通孔的空气强电离，产生的等离子体对空气和过滤网的表面进行消毒；

综上所述，空气净化器中，消毒装置1结构简单，整体呈板状，占用空间小，对净化器的通风量和过滤网的过滤作用均无影响，可在不增加过滤网阻力的条件下提高过滤网的过滤效果，使得空气净化器同时具有消毒和过滤功能，且加强了现有的过滤网的过滤功能，提高空气净化器处理空气的能力；解决过滤网的表面容易滋生细菌导致二次污染空气的问题，解决现有的过滤网过滤效率差、过滤范围窄和过滤网精度低的问题；解决现有的消毒装置1结构复杂和占用空间大无法应用于空气净化器中的问题。

具体地，高压电极11形成有多个第一通孔111，介质板12形成有多个第二通孔121，接地电极13形成有多个第三通孔131；第一通孔111、第二通孔121和第三通孔131对应且依次连通；在风机作用下，外界空气由进风口，并依次流经第一通孔111、第二通孔121和第三通孔131，进而消毒装置1作用于其中的空气。

进一步，如图4a所示，高压电极11在靠近介质板12的一侧形成多个环形槽112，每个环形槽112与第二通孔121对应，环形槽112的底壁和侧壁不导电；如此，在风机作用下，外界空气由进风口，并依次流经第一通孔111、环形槽112、第二通孔121和第三通孔131，增大第一通孔111和第二通孔121之间的爬电距离，采用高压绝缘材料包裹环形槽112，避免高压电极11和接地电极13之间沿着第一通孔111和第二通孔121爬电短路的问题。

优选地，消毒装置1为表面介质阻挡放电装置；高压电极11贴合与介质板12的上表面，金属网状电极贴合与介质板12的下表面；

高压电极11为铜或铝或不锈钢等耐腐蚀金属材料，保证消毒具有较高的导电性；介质板12为陶瓷或石英等耐高温、耐腐蚀材料，保证具有较高的绝缘性；接地电极13为金属网状电极，为铜或铝或不锈钢等耐腐蚀金属材料，保证消毒具有较高的导电性；金属网状电极形成有多个网格，网格为第三通孔131；第一通孔111均匀地分布与高压电极11上，第二通孔121均匀地分布与介质板12上，第三通孔131均匀地分布与接地电极13上；向高压电极11施加高压电时，高压电极11和接地电极13之间可形成有效的电场，提高电离效果，扩大消毒杀菌范围，提高消毒杀菌效果。

此外，介质板12的厚度为h，其中0.5mm≤h≤2mm；高压电极11的电压为U，其中1kV≤U≤10kV，使得在高压电极11和接地电极13之间形成有效的电场，既保证通风量，也保证对空气的高效消毒杀菌。

将消毒装置1设置于过滤网的进风侧，金属网状电极与过滤网的表面的距离为s，其中0mm≤s≤10mm；

向高压电极11施加不超过1千伏的交流电压或脉冲直流电压时，接地电极13周围的空气产生弱电离，电离产生的正负离子与流经第二通孔121、第三通孔131的空气中的颗粒物发生碰撞，进而颗粒物被荷电，荷电后的颗粒物经过较短的距离到达过滤网的表面，并被过滤网捕捉或吸附，达到强化过滤网过滤效果的目的；

向高压电极11施加数千伏的交流电压或脉冲直流电压时，接地电极13周围的空气被击穿产生沿着介质板12的下表面放电的空气等离子体，空气等离子体产生的热量经较短的路径达到过滤网的表面，并对过滤网的表面消毒杀菌；此外空气等离子体中的活性氮氧基团(如OH和O₃等)会在第二通孔121和第三通孔131的气流作用下加速扩散到过滤网的内部，对过滤网的内部消毒杀菌，进而实现对过滤网全面地和彻底地的消毒。

进一步，消毒装置1还包括高压电源；高压电源的输出端与高压电极11电连接；

优选地，高压电源为交流高压电源或脉冲直流高压电源。

如图4b所示，消毒装置1包括用于包覆高压电极11的高压绝缘盖板14，高压绝缘盖板14上形成有与第一通孔111连通的第四通孔141；在风机作用下，外界空气由进风口进入，再经第四通孔141、第一通孔111、第二通孔121和第三通孔131，到达过滤网；高压绝缘盖板14采用硅橡胶等耐高温材料。

<控制方法>

本实施例还提供一种空气净化器的控制方法，空气净化器为上述任一项所述的空气净化器，控制方法包括：

S1、通过控制向高压电极11施加第一电压U1，外界空气经进风口进入空气净化器，其中的颗粒物与消毒装置1电离产生的正负离子结合，进而被过滤网截留；

S2、通过控制向高压电极11施加第二电压U2，外界空气经进风口进入空气净化器，被消毒装置1击穿并产生等离子体，进而对流经通孔的空气和/或过滤网的表面进行消毒；

其中，0＜U1≤1kV，1kV＜U2≤10kV。

空气净化器还包括控制器和检测模块，温度传感器、湿度传感器、甲醛传感器、PM2.5传感器中的一种或多种；控制器与检测模块、高压电源、风机分别电连接，控制器根据检测模块的数据，控制高压电源输出对应的电压，进而对流经通孔的空气进行消毒杀菌；

可根据空气的湿度和温度大小判断外界空气是否需要消毒；温度传感器检测外界空气的温度T1，湿度传感器检测外界空气的湿度P1；

当外界空气的温度T1大于预设温度且外界空气的湿度P1大于预设湿度时，外界空气需要消毒，控制控制风机运行和控制高压电源输出U2电压，在风机作用下，外界空气经进风口进入空气净化器，被消毒装置1击穿并产生等离子体，进而对流经通孔的空气进行消毒；

当外界空气的温度T1小于等于预设温度或外界空气的湿度P1小于等于预设湿度时，外界空气不需要消毒，控制控制风机运行和控制高压电源输出U1电压，在风机作用下，外界空气经进风口进入空气净化器，其中的颗粒物与消毒装置1电离产生的正负离子结合，进而被过滤网截留。

湿度传感器也可用于检测过滤网的表面湿度，当过滤网的表面湿度P1大于预设湿度时，过滤网的表面需要消毒，控制控制风机运行和控制高压电源输出U2电压，在风机作用下，外界空气经进风口进入空气净化器，被消毒装置1击穿并产生等离子体，等离子体产生的热量会直接辐射过滤网的表面，对过滤网的表面进行高效消杀，此外等离子体产生的活性氮氧基团(如OH和O₃等)会在气流作用下加速扩散到过滤网的内部，实现对过滤网的内部高效消杀。

以上具体地示出和描述了本公开的示例性实施例。应可理解的是，本公开不限于这里描述的详细结构、设置方式或实现方法；相反，本公开意图涵盖包含在所附权利要求的精神和范围内的各种修改和等效设置。

Claims (9)

1.一种空气净化器，其特征在于，包括壳体，所述壳体具有风道；所述风道内设有过滤网和设置在所述过滤网的进风侧的消毒装置(1)；

所述消毒装置(1)包括沿进风方向依次层叠设置的高压电极(11)、介质板(12)和接地电极(13)；所述高压电极(11)外接高压电，所述接地电极(13)接地；所述介质板(12)、高压电极(11)和接地电极(13)分别具有通孔，所述介质板(12)上的通孔、高压电极(11)上的通孔和接地电极(13)上的通孔在所述介质板(12)、高压电极(11)和接地电极(13)装配后相互贯通。

2.根据权利要求1所述的空气净化器，其特征在于，所述高压电极(11)形成有多个第一通孔(111)，所述介质板(12)形成有多个第二通孔(121)，所述接地电极(13)形成有多个第三通孔(131)；所述第一通孔(111)、第二通孔(121)和第三通孔(131)对应且依次连通。

3.根据权利要求2所述的空气净化器，其特征在于，所述高压电极(11)在靠近所述介质板(12)的一侧形成多个环形槽(112)，每个所述环形槽(112)与第二通孔(121)对应，所述环形槽(112)的底壁和侧壁之间不具有导电关系。

4.根据权利要求2所述的空气净化器，其特征在于，所述高压电极(11)为铜或铝或不锈钢；所述介质板(12)为陶瓷或石英；所述接地电极(13)为金属网状电极，为铜或铝或不锈钢；所述金属网状电极形成有多个网格，所述网格为第三通孔(131)。

5.根据权利要求4所述的空气净化器，其特征在于，所述介质板(12)的厚度为h，其中0.5mm≤h≤2mm；所述高压电极(11)的电压为U，其中0kV≤U≤10kV。

6.根据权利要求4所述的空气净化器，其特征在于，所述金属网状电极与过滤网的表面的距离为s，其中0mm≤s≤10mm。

7.根据权利要求4所述的空气净化器，其特征在于，所述消毒装置(1)还包括高压电源；所述高压电源的输出端与高压电极(11)电连接；

所述高压电源为交流高压电源或脉冲直流高压电源。

8.根据权利要求4所述的空气净化器，其特征在于，所述消毒装置(1)包括用于包覆所述高压电极(11)的高压绝缘盖板(14)，所述高压绝缘盖板(14)上形成有与所述第一通孔(111)连通的第四通孔(141)。

9.根据权利要求8所述的空气净化器，其特征在于，所述高压绝缘盖板(14)采用硅橡胶耐高温材料制成。

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