一种空气净化器净化结构及空气净化装置的制作方法

本发明属于空气净化器技术领域，尤其涉及一种空气净化器净化结构及空气净化装置。

背景技术：

空气污染已经成为当今社会普遍面临的问题，直接影响着人民群众的身体健康。室内空气净化器和带有空气净化装置的新风系统，可以有效改善室内空气质量。室内空气净化器和带有空气净化装置的新风系统可以包括：净化结构和风道结构。净化结构可以通过滤芯过滤、高压静电吸附、生物降解、水洗处理等方式，对通过净化结构的空气中的颗粒物、病菌等进行净化；室内空气净化器的风道结构可以形成空气流动，使得周围环境中的空气被吸入净化结构并输出净化后的空气；新风系统的风道结构使得室外新鲜空气或者室内循环空气进入净化结构并将净化后的空气通过风道结构输送到室内各送风口。

在现有的相关技术中，净化结构通常采用以下三种方式：

一、桶状结构：

桶状滤芯一般由多层构成，从外圈到内圈依次设置多层滤芯材料，在桶状结构的出风口处设置风机在桶状滤芯内部形成负压，空气从外层逐层通过滤芯，最后由风机将净化后的空气排出。

然而，由于多层滤芯材料成桶状层叠，第一：内层高效滤网展开面积小，有效过滤面积小，同等横截面积情况下单位时间输出的洁净空气量小；第二：为控制净化器横截面积不要太大，一般各层滤芯材料的厚度较薄，无法保证单次过滤效率；第三：不便于进行各种特殊功能滤芯材料的组合使用；第四：各种滤芯材料一体成型后一般需要同时更换，造成对内层滤芯材料的浪费；第五：内层滤芯材料展开面积小风阻大，外层滤芯材料展开面积大风阻小，展开面积和风阻匹配不合理造成静压浪费。

图1是相关技术中的桶状空气净化器的净化结构的示意图。如图1所示，该图中略去了空气净化器中的其它结构，以便于查看和描述该净化结构。净化结构大致为桶状，在工作状态下，风机一般设置在风道出口4，风机将净化结构内部气流排出形成负压区，外部气流依次经过初效滤网6、中效滤网7、高效滤网22流动，最后经风道出口4由风机排出。

图1所示桶状净化结构有效净化面积即桶状滤芯内部面积s＝h*π*(l-(pd+md+hd)*2)＝0.5*π*(0.44-0.1*2)＝0.12*π＝0.377平方米。

二、塔状结构：

净化结构一般由多层呈塔状构成，从进风口到出风口依次为初效滤芯、中效滤芯、高效滤芯、特殊功能滤芯等。在塔状结构的进风口、出风口或者某两层滤网之间设置风机，空气从进风口逐层通过各滤网，最后净化后的空气经出风口排出。

然而，受净化结构横截面积限制，一般滤芯的横截面积有限，为了在保证单次净化效率的同时提高单位时间洁净空气量，一般采取提高滤芯厚度和提高风扇静压的方式增大通风量，但是滤芯厚度超过一定值后继续增加厚度效果不再明显而且风阻快速增大，所以塔状结构的净化结构单位时间有效洁净空气量仍然较小。

图3是相关技术中的塔状空气净化器的净化结构的示意图。如图3所示，该图中略去了空气净化器中的其它结构，以便于查看和描述该净化结构。净化结构大致为塔状，在工作状态下，风机一般设置在风道出口4或者其他位置，外部气流依次经过初效滤芯6、中效滤芯7、高效滤芯22流动，最后经出风道出口4排出。

图3所示塔状净化结构有效净化面积即塔的横截面积s＝l*l＝0.44*0.44＝0.1936平方米，在增加滤芯厚度到3倍后大约可以获得约相当于2倍的净化面积，即塔状结构下净化面积可望达到0.3872平方米。

三、层状结构：

净化结构一般由多层滤芯构成，从进风口到出风口顺序设置多个滤芯。在层状结构的进风口、出风口或者某两层滤网之间设置风机，空气从进风口逐层通过各滤芯，最后净化后的空气经出风口排出。

然而，受净化结构厚度限制，一般滤芯的厚度设置有限，为了在保证单次净化效率的同时提高净化空气量，一般采取增大滤芯横截面积的方法增大通风量，但是要想在保证净化效率的前提下提高通风量，滤芯面积可能会很大，造成净化器体积过大。而且这样的结构为了控制净化器厚度，无法根据需要安装多层特殊功能滤芯或者只能安装较薄的滤芯，而薄滤芯又无法保障净化效率，同时滤芯寿命较短。也有的产品只设置简单的初效滤芯并且放弃中效滤芯，这样会导致高效滤芯快速衰减。这种结构也无法设置更多的功能滤芯以解决复杂空气污染情况下的空气净化问题。

图5是相关技术中的层状空气净化器的净化结构的示意图。如图5所示，该图中略去了空气净化器中的其它结构，以便于查看和描述该净化结构。净化结构大致为层状，在工作状态下，风机一般设置在净化器一侧，外部气流依次经过初效滤芯6、中效滤芯7、高效滤芯22流动，最后经出风道出口4排出。

图5所示层状净化结构有效净化面积即净化器侧面面积s＝l*h＝0.44*0.5＝0.22平方米。

在实施例假设基础情况下，现有主要技术有效净化面积最大的为桶状结构可以达到0.377平方米，其次通过增加滤芯厚度后塔状结构的净化面积可以达到0.3872平方米，二者基本相当，而层状结构净化器净化面积最小。

三种结构的净化面积均未超过0.4平方米，一般单位时间内洁净空气输出量很难超过800立方米/小时，净化效率普遍偏低，无法满足高污染大空间情况下的室内空气净化需求。

技术实现要素：

本发明实施例提供一种空气净化器净化结构及空气净化装置，以解决空气净化器净化效率低的问题。

本发明实施例第一方面提供了一种空气净化器的净化结构，包括：风道入口、净化主体、空气缓冲区以及风道出口；空气从位于所述净化结构底部的风道入口流入，经过净化主体净化后经由空气缓冲区从风道出口流出；其中，所述风道入口、净化主体、风道出口同时形成了一种风道结构，所述风道结构由轴对称的多个子风道组成；其中，所述净化主体包含对通过所述净化结构内的空气中的有害物质进行过滤的过滤装置，所述过滤装置由竖直、左右轴对称、相互平行排列的过滤单元构成；所述空气缓冲区用于对净化主体内流出的空气气流进行缓冲，其中，所述空气缓冲区设置于所述风道出口处且与所述净化主体连通；所述风道入口位于所述净化结构底部，由多个子风道入口组成；所述子风道拥有对应的子风道入口、子风道进风风道、过滤单元、子风道出风风道；其中，空气经不同的子风道入口分别进入不同的子风道进风风道，再通过不同的过滤单元后进入不同的子风道出风风道后流入所述空气缓冲区；其中，所述风道出口位于所述空气缓冲区后面，所述风道出口的底部和所述空气缓冲区连接，所述风道出口的顶部形状则和所选用的风机所要求的导风圈规格相同。

根据本发明实施例的第二方面，提供一种空气净化装置，包括：壳体、设置于所述壳体上的入风口、前置过滤装置、如前述第一方面提供的净化结构、风机、后置过滤及消音装置、出风口；

所述风机位于所述净化结构的风道出口和所述后置过滤及消音装置之间，用于将空气从所述入风口吸入，经过所述前置过滤装置和所述净化结构后，通过所述后置及消音过滤装置，再经所述出风口排出。

本发明实施例中，通过将多个过滤单元竖直、轴对称、相互平行并列排列，同时利用过滤单元之间的空隙形成多个对称的子风道，使得从风道入口进入的空气分别从不同的子风道通过不同的子过滤单元流动避免扰流或湍流，不同的过滤单元可以采用单层或者多层复合材料，在保证滤芯厚度的同时能够保证较大的过滤面积。经过实际测试在相同的横截面积下可以比普通塔式、筒式、层式净化结构极大地提高通风量，大幅增加净化器的净化效率。同时本净化结构风道入口和风道出口分别在底部和顶部，方便和其他如初效滤芯、中效滤芯、后置过滤及消音装置等构成塔式结构的净化装置，各种功能滤芯便于组合使用，增加净化器的净化功能。而且这种结构的净化结构也便于和新风系统等其他系统搭配组成特定功能的净化装置。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案对比，下面将对实施例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本发明的一些实施例。

图1是一种桶状结构净化器净化结构示意图。

图2为沿着图1中x-x线的示意图。

图3是一种塔状结构净化器净化结构示意图。

图4为沿着图3中y-y线的示意图。

图5是一种层状结构净化器净化结构示意图。

图6为沿着图5中z-z线的示意图。

图7是本发明的一种空气净化器的净化结构示意图。

图8是根据一示例性实施例示出的一种空气净化器的净化结构的规格示意图，净化结构子风道入口11、12、13分别对应子风道进风风道211、212、213，宽度分别为i1、i2、i3，净化主体子风道出口231、232的宽度分别为o1、o2，且i1+i2+i3＝o1+o2，当然，本发明对此并不进行严格限制。

图9为沿着图7中c-c线的示意图。

图10为沿着图7中d-d线的示意图。

图11为沿着图7中e-e线的示意图。

图12为沿着图7中f-f线的示意图。

图13为沿着图7中g-g线的示意图。

图14为沿着图7中h-h线的示意图。

图15是根据一示例性实施例示出的一种包含有本发明的净化结构的空气净化器结构示意图。

图16是根据一示例性实施例示出的一种包含有本发明的净化结构的空气净化装置结构示意图。

图17为沿着图16中m-m/n-n线的示意图。

主要结构符号说明：

风道入口1

净化主体2

风道出口3

空气缓冲区4

外壳5

初效滤芯6

中效滤芯7

紫外线灯8

后置过滤消音滤芯9

子风道入口11

子风道入口12

子风道入口13

进风风道21

子风道进风风道211

子风道进风风道212

子风道进风风道213

过滤装置22

过滤单元221

过滤单元222

过滤单元223

过滤单元224

子风道出风风道231

子风道出风风道232

进风口50

轮子51

风机导风圈52

风机出风导流圈53

风机54

风道扰流器55

风道导流圈56

出风口57

具体实施方式

这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本发明相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本发明的一些方面相一致的装置和方法的例子。

本发明为方便理解和进行技术比较，特别地，h＝500mm(毫米)，l＝440mm，i1＝20mm，i2＝40mm，i3＝20mm，o1＝40mm，o2＝40mm，pd＝10mm，md＝20mm，hd＝70mm。但这并不表示本发明的唯一可能。

背景技术中三种相关技术中在保证同等净化效率时，净化面积从大到小排列依次为桶状>层状>塔状，如图3所示塔状净化结构中因高度允许，高效滤芯22厚度可以设置为2到3倍桶状和层状结构高效滤芯的厚度，使得在保证同等净化效率的同时可以提高一倍气流通过速度，而达到2倍净化效率，相当于在同等风速下净化面积增加一倍到0.3528平方米而超过桶状净化结构净化效率。

但是相关技术中由于净化结构布局不合理，使得一般家用净化器或者净化装置洁净空气净化量很难突破1000立方米/小时。

本发明通过改进空气净化器的净化结构，以解决相关技术中的技术问题。下面结合实施例进行说明：

本发明实施例提供了一种空气净化器净化结构，该净化结构包括：

风道入口、净化主体、空气缓冲区以及风道出口；

空气从位于净化结构底部的风道入口流入，经过净化主体净化后经由空气缓冲区从风道出口流出；

其中，风道入口、净化主体、风道出口同时形成了一种风道结构，风道结构由轴对称的多个子风道组成；

其中，净化主体包含对通过净化结构内的空气中的有害物质进行过滤的过滤装置，过滤装置和风道结构构成了净化主体，过滤装置由竖直、对称、平行排列的过滤单元构成；

空气缓冲区用于对净化结构内流出的空气气流进行缓冲，其中，空气缓冲区设置于风道出口处且与净化主体连通；

风道入口位于净化结构底部，由多个子风道入口组成；

子风道拥有对应的子风道入口、子风道进风风道、过滤单元、子风道出风风道；

其中，空气经不同的子风道入口分别进入不同的子风道进风风道，再通过不同的过滤单元后进入不同的子风道出风风道后流入空气缓冲区；

其中，风道出口位于空气缓冲区后面，风道出口的底部和空气缓冲区连接，风道出口的顶部形状则和所选用的风机所要求的导风圈规格相同。

进一步地，过滤装置的过滤单元采用平板式过滤器，过滤装置的过滤单元竖直排列，过滤装置的过滤单元呈轴对称排列，过滤装置的过滤单元之间互相平行排列。

进一步地，空气缓冲区包括上半部和下半部分，其中，上半部呈圆形漏斗状结构，规格和所选用的风机所要求的导风圈规格相同，下半部横截面呈长方形或方形结构。空气缓冲区与净化主体一体成型设置。

进一步地，由风道入口、净化主体以及风道出口同时形成了一种轴对称风道结构。

其中，风道结构包括至少一风道，且至少一风道连接于空气缓冲区和风道入口；

其中，风道结构包括至少一风道，且至少一风道连接于风道入口和风道出口。

进一步地，风道结构包括多个子风道，多个子风道共同构成风道结构；

其中，子风道拥有对应的子风道入口、子风道进风风道、过滤单元、子风道出风风道；多个子风道竖直排列，多个子风道呈轴对称排列，多个子风道平行排列。

进一步地，过滤装置的过滤单元顶部和空气缓冲区连接，底部和风道入口连接。

其中，过滤单元为单层滤芯或过滤材料，或者，多层不同净化功能滤芯或过滤材料的组合。

【实施例1】

图7～图14是根据一示例性实施例示出的一种空气净化器的净化结构的示意图。如图7～图14所示，在本发明的净化结构中气流通过风道入口1进入净化主体2，风道入口分为子风道入口11、12和13，进入净化主体2的气流分别从3个子风道进风风道211、212、213分割流动以减少空气的扰流和湍流效应，在分别经过对应的净化单元221、222、223、224的高效滤芯净化后从子风道出风风道231、232流出，经过空气缓冲区3后到达风道出口4。

需要说明的是，本发明各实施例中的示意图均使用箭头指示了气流方向。

本实施例中，应用本发明的净化结构，净化面积s＝4*h*l＝4*0.44*0.5＝0.88平方米，是同等体积下筒式结构的2.33倍，是塔状结构的4.55倍，是层状结构的4倍，极大地提高了具有其的空气净化器或者净化装置的整体净化效率。

本实施例中净化主体包括了4个净化单元，并不代表本发明的所有实施方式，净化单元可以是2个、3个或者其他数量。

本发明实施例还提供了一种空气净化装置，包括壳体、设置于壳体上的入风口、前置过滤装置、如前述实施例所描述的净化结构、风机、后置过滤及消音装置、出风口。

风机位于净化结构的风道出口和后置过滤及消音装置之间，用于将空气从入风口吸入，经过前置过滤装置和净化结构后，通过后置及消音过滤装置，再经出风口排出。

进一步地，前置过滤装置根据环境空气质量及安装空间由单个或者多个过滤器模组组成。具体地，环境空气质量差、安装空间大，则使用较多数量的过滤器模组；环境空气质量好、安装空间小，则可使用较少数量的过滤器模组。

其中，过滤模组为根据具体的净化需求所采用的具有特定过滤功能的过滤单元的组合。

进一步地，后置过滤及消音装置位于该净化结构和该出风口之间。

该前置过滤器、该净化结构、该风机和该后置过滤及消音装置呈塔状结构，其中，该净化结构呈对称层状结构，该空气净化装置是塔状结构和层状结构的组合。

【实施例2】

图15是根据一示例性实施例示出的一种具有本发明的净化结构的空气净化装置示意图。如图15所示，在本发明的净化装置中外壳5、初效滤芯6、中效滤芯7、紫外线消毒灯8、本发明净化结构净化主体2、后置净化消音滤芯9均安装在净化装置外壳5上面，净化装置底部安装有轮子51，工作状态时由风机54提供动力，气流经净化装置进风口50进入净化装置风道，经初效滤芯6过滤较大颗粒污染物后再经中效滤芯7过滤，然后经过一个安装有紫外线消毒灯8的区间杀菌消毒后，由本发明净化结构风道入口1进入净化主体2，净化结构风道入口有3个，分别是如图8中的11、12、13。气流经过净化结构子风道进风风道21(三个子风道进风风道211、212、213)后经过净化单元22(四个净化单元221、222、223、224)净化过滤后到达净化结构子风道出风风道23(两个子风道出风风道231、232)，然后进入空气缓冲区3，空气缓冲区主要是降低空气噪音，气流经过空气缓冲区后由净化结构风道出口4，经风机导风圈51导流后进入风机54，然后由风机54排出，经风机出风口导流圈53导流后向上流动、受风道扰流器55影响，气流分散后向上流动，风道扰流器55的作用主要是使得流动中的空气至少有一部分远离外壳5以减小空气扰流和湍流现象、风道导流圈56和扰流圈55组成流线型风道减少空气碰撞提高风道静压，然后气流经过后置净化消音滤芯9，最后经由净化装置出风口57排出。

【实施例3】

图16是根据一示例性实施例示出的一种具有本发明的一种净化结构的空气净化装置示意图。如图15所示，本发明的净化装置主要由进风口50、初效滤芯6、中效滤芯7、紫外线消毒灯8、本发明的净化结构2、风机54、后置过滤消音滤芯9、出风口57组成，各部分功能同实施例2。根据使用环境的不同，进风口50和出风口57分别连接不同的装置，在一种可能的实施例中本净化装置可以用于新风系统的净化装置，则进风口50可以连接来自室外的新鲜空气风道，出风口57则可以连接新风机的进风口。

应当理解的是，本发明并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本发明的范围仅由所附的权利要求来限制。

在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其它实施例的相关描述。

以上为对本发明所提供的空气净化器净化结构和空气净化装置的描述，对于本领域的技术人员，依据本发明实施例的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。