一種高性能空氣凈化裝置制造方法
【專利摘要】一種高性能空氣凈化裝置，主要由氣流驅動部件和空氣過濾器組成，其特征在于：具有立柜式結構，空氣過濾器安裝于進氣面上，氣流驅動部件在兩個維度上位于進氣面參與組成的空間內(nèi)，所述進氣面上的空氣過濾器的迎風面面積總和為其正向面對進氣面方向投影面積的50%以上，在風量、噪音、效率方面相對現(xiàn)有技術得到全面的提升，能用于新風凈化和室內(nèi)凈化，能滿足從小型室內(nèi)空間到大型建筑需要的不同凈化風量規(guī)模需求。
【專利說明】一種高性能空氣凈化裝置

【技術領域】
[0001]本實用新型屬于空氣凈化領域技術，具體是一種高性能空氣凈化裝置。

【背景技術】
[0002]空氣中細顆粒物污染問題已逐漸被人們所認識，空氣凈化器等空氣凈化裝置被越來越多的使用。大多數(shù)空氣凈化裝置都采用了空氣過濾器加氣流驅動裝置的組合，由氣流驅動裝置驅動空氣流經(jīng)空氣過濾器得到凈化效果的基本結構，本說明書中之后的部分將這種結構簡稱為“基本結構”。
[0003]對于具有基本結構的空氣凈化裝置，風量、噪音、效率是3項重要的性能指標，風量越大凈化效果越好，噪音越小越好，過濾效率越高越好，但是這3項性能指標存在相互制約的情況，風量與噪音、效率與噪音、效率與風量大致都是負相關的，所以通常難以做到在大致可比較條件下同時在提升這3方面的性能，此外，用于評價空氣凈化裝置優(yōu)劣的因素還包括如體積、能耗、氣流路徑等方面，它們也和其他性能指標間存在一些相互制約的情況。因此要做到全面提升空氣凈化裝置的性能并盡量減少不利因素是非常困難的。
[0004]在本實用新型提出以前，人們已經(jīng)針對具有基本結構的空氣凈化裝置采用了一些優(yōu)化辦法。
[0005]現(xiàn)有技術1:CN202371821U公開了一種超靜空氣凈化器，主要采用6個低功耗超靜音風扇上下后3方進風口濾網(wǎng)和左右2個出風濾網(wǎng)實現(xiàn)靜音、凈化效果高效的目的，還能保持一定的循環(huán)風量。這一技術方案的主要問題在于進風和出風位置太近且不能有效分離，導致氣流路徑容易出現(xiàn)短路，無法有效的實現(xiàn)工作空間的整體氣流循環(huán)過濾，而且由于其風扇類型的原因關系，無法能實現(xiàn)較大的凈化風量。
[0006]現(xiàn)有技術2:CN201823415U公開了一種雙向進風空氣凈化器，主要采用兩張過濾網(wǎng)和帶中隔板的雙向風輪以實現(xiàn)在空氣凈化器體積基本不變的情況增加進風量。這一技術方案本質上是把兩套“風機+對應此風機設置的過濾器”的功能模塊組合在一個殼體內(nèi)，對性能的提升有限。
[0007]現(xiàn)有技術3:CN202983409U公開了一種雙面出風式空氣凈化器，采用兩個成倒V形安裝的過濾器用作出風，在體積大致不變的情況下實現(xiàn)更好的過濾效果。其主要不足與現(xiàn)有技術I的導致氣流路徑容易出現(xiàn)短路的問題類似，擴展性也不夠好。
[0008]現(xiàn)有技術4:CN1782603A公開了一種空氣凈化器，主要采用了兩個風機驅動空氣以實現(xiàn)不增加主體厚度前提下通過增加風量及多向出風提高凈化效果的目的。這一技術方案本質上仍然是兩套“風機+對應此風機設置的過濾器”的組合，對性能的提升有限。
[0009]現(xiàn)有技術5:CN203100037U公開了一種積木式空氣凈化器，把“風機+對應此風機設置的過濾器”的組合作為基本功能單元，用不同數(shù)量功能單元組合的方式實現(xiàn)規(guī)模靈活性。
[0010]現(xiàn)有技術6:某公司現(xiàn)有空氣凈化器產(chǎn)品，其普通型包括一套“風機+對應此風機設置的過濾器”的組合，其商用型號包括兩個“風機+對應此風機設置的過濾器”的組合，采用了類似現(xiàn)有技術2和5的主要以組合數(shù)量變化的方式實現(xiàn)更大的凈化風量。
[0011]現(xiàn)有技術7:某些現(xiàn)有空氣凈化器產(chǎn)品，采用圓管形的空氣過濾器提高進風量，部分還采用了多層不同直徑圓管形過濾器套接的方式以實現(xiàn)多種過濾效果。這些產(chǎn)品仍然沒有脫離“風機+對應此風機設置的過濾器”的組合的思路。
[0012]由于基本結構的工作原理導致的常規(guī)思路，上述這些現(xiàn)有技術，它們都至少存在下列問題中的一種或多種:
[0013]1、具有外殼或特定的整體結構形式，用于實現(xiàn)安裝組件、形成氣流通道及類似目的，上述現(xiàn)有技術均存在這一此問題，這一問題限制了風量的擴展，對多方面的性能優(yōu)化也有限制；
[0014]2、把“風機+對應此風機設置的過濾器”的組合作為基本功能單元，采用不同的組合數(shù)量和形式得到不同的效果，如現(xiàn)有技術2、4、5、6、7均存在這一此問題，這種思路中始終存在某個氣流驅動裝置和具體的空氣過濾器的對應關系，在多方面限制了性能的提升；
[0015]3、進風和出風位置相鄰且氣流不能有效分離，導致氣流路徑容易出現(xiàn)短路，在用于室內(nèi)使用時無法有效的實現(xiàn)工作空間的整體氣流循環(huán)過濾，這一問題在出風口處安裝了過濾器時尤其明顯，如現(xiàn)有技術I和3存在這一問題；
[0016]4、難以使用真正高效空氣過濾器或在風量、壽命等方面性能低下。高效空氣過濾器能提供極好的過濾效率，但阻力相對較高，就現(xiàn)有絕大多數(shù)空氣凈化裝置的結構而言，直接使用真正的高效空氣過濾器會存在風量低、噪音大、壽命短等諸多問題，實用性不夠。
[0017]上述這些現(xiàn)有技術，它們都沒有做到在風量、噪音、效率以及體積、能耗、氣流路徑等方面進行盡量多方面的優(yōu)化，并同時盡量減少優(yōu)化方式帶來的不利因素，通常都是在部分性能指標上得到了提升，又造成了其它問題或者保留了原有技術的不足?？諝鈨艋b置的現(xiàn)有技術仍有很大改進空間。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0018]針對上述現(xiàn)有技術的不足，本實用新型的目的是提出一種高性能空氣凈化裝置的技術方案，在風量、噪音、效率方面相對現(xiàn)有技術得到全面的提升，還能同時兼顧體積、能耗、氣流路徑、壽命、維護等方面的需求和優(yōu)化，能用于新風凈化和室內(nèi)凈化，能滿足從小型室內(nèi)空間到大型建筑需要的不同凈化風量規(guī)模需求。
[0019]本實用新型是:一種高性能空氣凈化裝置，主要由氣流驅動部件和空氣過濾器組成，其特征在于:具有立柜式結構，空氣過濾器安裝于進氣面上，氣流驅動部件在兩個維度上位于進氣面參與組成的空間內(nèi)，所述進氣面上的空氣過濾器的迎風面面積總和為其正向面對進氣面方向投影面積的50%以上。
[0020]本實用新型突破了 ““風機+對應此風機設置的過濾器”的組合”和“具有外殼或特定的整體結構形式”的一般思維方式，核心思路是盡量增加空氣過濾器的使用，由進氣面參與構成封閉空間，空氣能從每個進氣面上的每個空氣過濾器進入此封閉空間，氣流驅動部件從此封閉空間中吸取凈化后的空氣輸送至所需位置，進氣阻力成倍減小，空氣凈化器的性能得到全面提升。空氣流出氣流驅動部件之后不再經(jīng)過具有空氣過濾作用的部件時有利于保持空氣動能，把空氣輸送到遠處，避免氣流路徑短路降低凈化效果。氣流驅動部件在兩個維度上位于進氣面參與組成的空間內(nèi)，這種狀態(tài)下通常是氣流驅動部件4周被空氣過濾器包圍，可以起到相對不增加或減小體積、減少噪音、增加美觀程度的作用。無論具體采用多少個氣流驅動部件，每個氣流驅動部件都能使用到全部的空氣過濾器?？梢赃x擇正上出風、向前上方或者后上方傾斜出風或者擺動出風。
[0021]本實用新型所述的“進氣面”是指空氣過濾器迎風面所在的平面，在一個進氣面上僅有進風氣流，不同的進氣面不在同一平面。
[0022]本實用新型所述的“進氣面上的空氣過濾器的迎風面面積總和為其正向面對進氣面方向投影面積的50%以上”，本質含義是盡量多的利用進氣面上的面積作為空氣過濾器的迎風面，如果在50%以下，說明存在兩個進氣面上的空氣過濾器迎風面面積之和小于裝置在一個進風面位置的截面面積的情況，沒有充分利用多個進氣面的優(yōu)勢。
[0023]本實用新型所述的空氣過濾器通常是指平板式空氣過濾器，但除了平板式空氣過濾器外還有其他類型的空氣過濾器也適用于本實用新型，比如袋式空氣過濾器也具有與平板式類似的平面迎風面和安裝界面。
[0024]本段刪除。
[0025]優(yōu)化的，包括至少3個進氣面。進一步增加空氣過濾器的使用，通常在空氣凈化裝置用于空間外向空間內(nèi)進風時使用，或是在用作空間內(nèi)的空氣凈化裝置時使用。
[0026]優(yōu)化的，包括至少4個進氣面。進一步增加空氣過濾器的使用，降低阻力，提高性倉泛。
[0027]優(yōu)化的，包括至少5個進氣面。適用于高風量的應用方式。
[0028]本段刪除。
[0029]優(yōu)化的，所使用所述空氣過濾器包括單次過濾效率滿足GB/T13554-2008規(guī)定的空氣過濾器。因為增加了空氣過濾器的使用，降低了阻力，在大致可比較的條件下，可以使用真正高效甚至超高效空氣過濾器。
[0030]優(yōu)化的，包括具有2個以上空氣過濾器的進氣面。單個的空氣過濾器大小不能無限擴展，在單個進氣面上使用多個空氣過濾器，能擴展出滿足任意規(guī)模凈化風量需求的應用方式。
[0031]本段刪除。
[0032]優(yōu)化的，氣流驅動部件連接有導流組件。導流組件可以連接在氣流驅動部件的進風處及出風處，能起到優(yōu)化多進氣面及空氣過濾器的利用率、優(yōu)化氣流路徑、提升氣流驅動部件性能的作用。
[0033]本段刪除。
[0034]本實用新型的有益效果體現(xiàn)如下:
[0035]有益效果1:在風量方面提供高度的規(guī)模靈活性。在大致可比較的條件下能數(shù)倍提高凈化風量；在一致的技術特征下能實現(xiàn)滿足從小型家用空氣凈化器到大型公共空間空氣凈化需求的裝置，并在技術和經(jīng)濟兩方面高度可行性。
[0036]有益效果2:有效的降低噪音。在大致可比較的條件下，因為空氣過濾器總量成倍增加，使得進氣阻力相應成倍下降，空氣過濾器迎風面風速也成倍下降，降低了噪音，同時還能使用低風壓高風量的空氣驅動裝置，更能有效降低噪音水平。
[0037]有益效果3:在使用真正高效甚至超高效空氣過濾器的情況下，獲得足夠的實用性。真正的高效空氣過濾器及同義英文縮寫HEPA在中國及其他多個國家都存在具體的技術標準，對其性能指標有明確的數(shù)據(jù)要求，某些空氣凈化器的宣傳材料中把HEPA作為一個形容詞使用，誤導了消費者。事實上，在現(xiàn)有絕大多數(shù)空氣凈化裝置上直接使用高效空氣過濾器會存在風量低、噪音大、壽命短等諸多問題。在大致可比較的條件下，本實用新型使得空氣過濾器的整體阻力的成倍下降，風量、噪音、壽命的問題得到了較好解決，使空氣凈化裝置直接使用高效空氣過濾器具有了足夠的實用性，在使用超高效空氣過濾器的情況下，能對細菌、病毒提供很高的單次過濾效率，能滿足醫(yī)療安全等目的的應用。
[0038]有益效果4:阻力降低使得能耗降低。
[0039]有益效果5:在多個進氣面上使用空氣過濾器使得體積可以大致不變或減小。
[0040]有益效果6:在出風部分不使用過濾器，能起到兼顧氣流路徑優(yōu)化，防止氣流短路的效果。
[0041]有益效果7:使用多個空氣過濾器，使得整體塵容量成倍增加，空氣過濾器平均壽命大致同比例成倍增加。
[0042]有益效果8:具有平板結構的空氣過濾器相對其他類型的過濾器維護方便，通常只使用吸塵器就能做好維護工作。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0043]圖1是第一種有2個進氣面的實施方式結構示意圖。
[0044]圖2是第二種有2個進氣面的實施方式結構示意圖。
[0045]圖3是一種有3個進氣面的實施方式結構示意圖。
[0046]圖4是第一種有4個進氣面的實施方式結構示意圖。
[0047]圖5是第一種有5個進氣面的實施方式結構示意圖。
[0048]圖6是第二種有4個進氣面的實施方式結構示意圖。
[0049]圖7是第一種包括具有2個以上空氣過濾器的進氣面的實施方式結構示意圖。
[0050]圖8是第二種包括具有2個以上空氣過濾器的進氣面的實施方式結構示意圖。
[0051]圖9是第二種有5個進氣面的實施方式的橫截面結構示意圖。
[0052]圖10 —種氣流驅動部件連接有導流組件的實施方式結構示意圖。
[0053]附圖標記說明:10_氣流驅動部件；11至15-不同的進氣面及位于其上的空氣過濾器；20_安裝在氣流驅動部件進風處起導流作用的管道；25_安裝在凈化裝置出風處的風向調整組件；30_凈化后的空氣流向。

【具體實施方式】
[0054]實施例一:請見圖1，高性能空氣凈化裝置安裝于建筑物頂部下側轉角位置，左右兩面墻體中間，與大氣環(huán)境連通，包含一個氣流驅動部件10和兩個進氣面11、12，10為靜音管道風機，11、12上各有一塊平板式高效空氣過濾器，高效空氣過濾器的迎風面面積超過其所在進氣面投影面積的50%，11,12和建筑物的4個面構成了一個封閉的進氣空間，在右側墻體不存在時，可以用一平面擋板代替墻體構成封閉的進氣空間。10從此空間中驅動空氣流向30向左側的室內(nèi)提供凈化新風。在體積大致相同的情況下，本高性能空氣凈化裝置所使用的空氣過濾器包含的過濾材料總量大大超越傳統(tǒng)的空氣凈化裝置，進氣阻力成倍降低。實施例一為本實用新型的一種簡單應用方式，包括了必要的技術特征并體現(xiàn)了全部的有益效果。
[0055]實施例二:請見圖2，類似于實施例一，包括10、11、12，不同之處在于11和12成V形安裝，可以減少對建筑物一個面的需求。
[0056]實施例三:請見圖3，是一種具有三個進氣面的實施方式，氣流驅動部件10和三個進氣面11、12，13，每個進氣面上各有一塊平板式高效空氣過濾器，高效空氣過濾器的迎風面面積超過其所在進氣面投影面積的50%。相對于兩個進氣面的情況，三個進氣面進一步降低了進氣阻力，另外一個面可以為外觀考慮保留，增加裝置的美觀性。
[0057]實施例四:請見圖4，是一種具有四個進氣面的實施方式，氣流驅動部件10和四個進氣面11、12，13,14,10為靜音管道風機，10在裝置的長寬兩個維度上位于四個進氣面參與組成的空間內(nèi)，每個進氣面上各有一個平板式高效空氣過濾器，高效空氣過濾器的迎風面面積超過其所在進氣面投影面積的50%，凈化后的空氣從上部流出。對于具有柜式結構的空氣凈化裝置而言，把四個側面都作為進氣面是一種較優(yōu)的方案，充分利用側面面積盡量擴大了空氣過濾器的使用，在大致可比較的條件下相對于其他空氣凈化裝置來說優(yōu)勢非常明顯:
[0058](I)在大致相同的體積和噪音水平下，提供至少2倍風量，在多數(shù)情況下可超過4倍風量；(2)在大致相同的風量下，大致4倍降低進氣阻力、4倍降低空氣過濾器的迎風面風速，降低了對空氣驅動裝置的風壓需求，能采用風壓更低更靜音的風機，能有效降低噪音，10在裝置的長寬兩個緯度上位于四個進氣面參與組成的空間內(nèi)，可以在空間內(nèi)部使用吸音材料包裹10，在更大風量的應用方式中，還可以在空間內(nèi)增加風機消音器；
[0059](3)在大致相同的風量下，因為進氣阻力成倍降低，可以直接使用高效甚至超高效空氣過濾器，以典型的玻璃纖維空氣過濾器阻力為例，高效空氣過濾器阻力為200Pa整體阻力降至50Pa，超高效空氣過濾器阻力為250Pa整體阻力降至62.5Pa，普通氣流驅動裝置即可提供具有實用意義的凈化風量；
[0060](4)在大致相同的性能下，能有效降低體積，可以采用更小型的氣流驅動裝置達到同等風量水平，所使用的空氣過濾器總量還能更多；
[0061](5)在大致相同的性能下，因為阻力成倍下降，能耗也大幅降低；
[0062](6)在大致相同的性能下，凈化后的空氣從上部流出，且不在出風口使用空氣過濾器，在空氣離開凈化裝置之后也盡量保持了空氣剛離開氣流驅動部件時的動能，能有效避免氣流路徑短路的情況，能通過在出風口采用不同的導流組件控制空氣流向以實現(xiàn)凈化目標空間的有效整體循環(huán)凈化；
[0063](7)在大致相同的性能下，過濾器能提供至少4倍的塵容量，以典型的玻璃纖維空氣過濾器為例，通常在阻力達到兩倍初阻力時應該更換過濾器，在本實施例中即使過濾器阻力達到四倍初阻力時仍然可以提供普通空氣凈化裝置能提供的凈化風量，塵容量也得到增加，過濾效率通常還會隨著使用時間增加而不斷升高，大大延長了空氣過濾器的壽命；
[0064](8)相對于其它類型的空氣過濾器，平板式結構的空氣過濾器的維護、更換都非常方便，而且制造、運輸、倉儲成本低，產(chǎn)量大，市場供應充足。本實施例為本實用新型的典型代表。
[0065]實施例五:請見圖5，類似于實施例四，不同之處在于增加了進氣面15，共有5個進氣面，是比實施例四性能更加優(yōu)越的一種實施方式。
[0066]實施例六:請見圖6，類似于實施例四，不同之處在于進氣面的位置有差異，這種實施方式適合從空間外向空間內(nèi)部提供凈化新風。
[0067]實施例七:請見圖7，一種適合大型室內(nèi)空間凈化需求的實施例，結構類似于實施例四，不同之處在于每個進氣面上有兩個空氣過濾器。以高效空氣過濾器的中國國家標準GB/T13554-2008中的A類無隔板平板式高效空氣過濾器為例計算，單個過濾器體積0.610米X1.2米X0.069米，額定風量2000CMH，額定風量下阻力為190Pa，整個高性能空氣凈化裝置體積大致為長寬均為0.748米、高度2.4米,最小體積可達約1.4立方米,額定凈化風量最大可達16000 CMH。
[0068]實施例八:請見圖8，類似于實施例七，不同之處在于每個進氣面上空氣過濾器數(shù)量增加至四個，適用于需要更大凈化風量的應用環(huán)境。參照實施例七及本實施例的擴展空氣過濾器數(shù)量的方式，可以得到能滿足數(shù)萬CMH以上凈化風量需求的實施方式。
[0069]實施例九:請見圖9，類似于實施例四、七、八，不同之處在于裝置側面的橫截面由矩形變?yōu)檎?邊形，相應的，增加了進風面15使得側面上的進風面變?yōu)槲鍌€，適用于需要更大凈化風量的應用環(huán)境。采用類似的擴展進氣面的方式，可以不斷增加進氣面數(shù)量，好處是能提供滿足更大凈化風量需求的實施方式，而且隨著橫截面邊數(shù)增加更有利于在其內(nèi)部安裝具有圓形外形的氣流驅動部件，能起到優(yōu)化體積提升性能的作用。
[0070]實施例十:請見圖10，類似于實施例七，不同之處在于包括20和25。相對于實施例七，10的進氣口位置更接近于裝置的中間位置，可以減小空氣過濾器到10進氣口位置距離的偏差，有利于優(yōu)化多進氣面及多個空氣過濾器的利用率，類似的方法還包括在20上不同位置使用不同的管徑和不同位置開孔，20還能起到優(yōu)化10性能的作用。25改變了 30的方向，將凈化后的空氣改為向后上方出風，在室內(nèi)使用時更有利于實現(xiàn)整個室內(nèi)空間尺度的氣流循環(huán)凈化。
[0071]以上實施例中所需但未提及的內(nèi)容均可由現(xiàn)有技術實現(xiàn)，在此不做進一步描述。
[0072]最后說明的是，以上實施例僅用于說明本實用新型而非限制，相關技術人員應當能理解，本實用新型還有更多的具體實施及應用方式，可以進行修改或等效替換，但只要不脫離本實用新型的宗旨和范圍，均應屬于本實用新型的權利要求范圍中。
【權利要求】
1.一種高性能空氣凈化裝置，主要由氣流驅動部件和空氣過濾器組成，其特征在于:具有立柜式結構，空氣過濾器安裝于進氣面上，氣流驅動部件在兩個維度上位于進氣面參與組成的空間內(nèi)，所述進氣面上的空氣過濾器的迎風面面積總和為其正向面對進氣面方向投影面積的50%以上。
2.根據(jù)權利要求1所述的高性能空氣凈化裝置，其特征是，包括至少3個進氣面。
3.根據(jù)權利要求1所述的高性能空氣凈化裝置，其特征是，包括至少4個進氣面。
4.根據(jù)權利要求1所述的高性能空氣凈化裝置，其特征是，包括至少5個進氣面。
5.根據(jù)權利要求1至4任意一項所述的高性能空氣凈化裝置，其特征是，所述空氣過濾器包括單次過濾效率在GB/T13554-2008中規(guī)定的空氣過濾器。
6.根據(jù)權利要求1至4任意一項所述的高性能空氣凈化裝置，其特征是，包括具有2個以上空氣過濾器的進氣面。
7.根據(jù)權利要求1至4任意一項所述的高性能空氣凈化裝置，其特征是，氣流驅動部件連接有導流組件。
【文檔編號】B01D46/00GK203971586SQ201320645079
【公開日】2014年12月3日 申請日期:2013年10月20日 優(yōu)先權日:2013年10月20日
【發(fā)明者】不公告發(fā)明人 申請人:劉宏志