空气净化单元、空气净化窗、屏风以及灯箱的制作方法

本发明涉及环境保护领域，具体地，涉及一种空气净化单元、空气净化窗、屏风以及灯箱。

背景技术：

现有的空气净化装置需要将污染空气通过风道、风机等引导至空气净化装置内部设置的过滤器或电场，再将经过过滤净化的或静电吸附净化的干净空气通过风机、风道送出至空气净化装置外部。现有的这些空气净化装置不仅有风机噪声，并且结构复杂。尤其是，因长期接触污染空气，这些空气净化装置的内部结构成为藏污纳垢、富集有毒有害物质、滋生细菌的温床。但这些内部结构设置在空气净化装置的壳体中，一来其被包覆为视线所不及，人们疏于查看其卫生状况，二来不便于清理。由此导致这些内部结构成为卫生死角。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种空气净化装置，用以简化现有技术中的空气净化装置的结构，并且使其便于清理。

为了实现上述目的，本发明一方面提供一种空气净化单元，用以形成高颗粒物梯度的浓度场，包括：净化组件，该净化组件包括第一导电网板，和与所述第一导电网板彼此绝缘地相间隔地设置的第二导电网板；以及电源组件，所述电源组件能够与所述净化组件电连接，以在使用状态下在所述第一导电网板和第二导电网板之间施加直流电压。

优选地，所述净化组件还包括由绝缘材料制成的绝缘件；所述第二导电网板和所述绝缘件形成围合空间，以将所述第一导电网板围合在其中。

优选地，所述第一导电网板张紧设置在所述绝缘件上。

优选地，所述绝缘件为框形结构或者块状结构；所述第一导电网板的至少一部分周缘包覆固定在所述绝缘件中，所述第二导电网板连接在所述绝缘件的周壁上。

优选地，所述绝缘件为所述框形结构，所述第一导电网板的周缘包覆固定在所述框形结构的内周壁上；所述第二导电网板连接在所述框形结构的外周壁上。

优选地，所述第二导电网板有多块，该多块所述第二导电网板均与所述第一导电网板等间距设置。

优选地，所述绝缘件为多个所述块状结构，该多个所述块状结构之间通过支撑件相对固定。

优选地，所述支撑件为所述第二导电网板。

优选地，所述第一导电网板的网孔大于所述第二导电网板的网孔。

优选地，所述净化组件还包括设置在所述绝缘件上的接线端口，所述接线端口包括与所述第一导电网板形成电连接的第一端子，和与所述第二导电网板形成电连接的并且与所述第一端子彼此绝缘的第二端子。

优选地，所述第一导电网板和所述第二导电网板由导电丝编结形成。

优选地，所述导电丝包括碳纤维丝、铜丝、铝丝、合金丝。

优选地，所述电源组件包括能够将市电进行整流以输出直流电的整流器。

优选地，所述电源组件还包括能够调整输出电压的调压器。

本发明还提供一种空气净化窗，包括窗框，所述窗框上连接有上述的空气净化单元。

优选地，所述窗框上连接有多个所述净化组件，多个所述净化组件共用同一个所述电源组件。

优选地，每个所述净化组件分别与所述窗框形成插接配合；所述窗框上设置有电连接至所述电源组件的多个转接插口，所述转接插口的数量与所述净化组件的数量相匹配，并且所述转接插口能够与所述净化组件形成电连接。

优选地，所述空气净化窗设置在玻璃窗的内侧。

优选地，所述窗框推拉连接至窗户导轨，或者铰接至窗户边梁。

本发明还提供一种屏风，包括支撑单元，所述支撑单元上连接有上述的空气净化单元。

优选地，所述支撑单元上连接有多个所述净化组件，多个所述净化组件共用同一个所述电源组件。

本发明还提供一种灯箱，包括用于连接霓虹灯或者广告牌的支架，所述支架上连接有上述的空气净化单元。

优选地，所述支架上连接有多个所述净化单元组件，多个所述净化组件共用同一个所述电源组件。

通过上述技术方案，本发明提供了一种空气净化单元，以及设置有该空气净化单元的空气净化窗、屏风和灯箱。本发明的空气净化单元没有风道和风机，有风时或空气有流动时，靠气流挟带颗粒物至电场实现空气净化，无风时，靠浓度梯度场导致的无规则布朗运动变成定向迁移实现空气净化。由于本发明改变了传统空气净化装置必须依靠风机、借助管道或固定通道才能完成污染空气净化的方式，因此，一方面，可以使得空气净化单元的结构变得非常简单；另一方面，在与现有技术具有相同占地(体积)时本发明具有更大的有效净化面积，净化组件外壁处颗粒物浓度接近为零，净化组件周围的颗粒物浓度梯度显著升高，形成高颗粒物梯度的浓度场，使得净化效率明显提高。本发明的空气净化单元的净化组件可定期清理，以保证空气净化效果并保持其自身洁净，避免空气净化装置本身出现卫生死角。本发明的空气净化单元的净化效率高，并可直接用水冲洗，且方便安装使用。

本发明的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1是根据本发明的一种实施方式的第一导电网板及绝缘件的主视图；

图2是根据本发明的一种实施方式的第二导电网板的主视图；

图3是根据本发明的另一种实施方式的第一导电网板及绝缘件的主视图；

图4是根据图3所示的实施方式的净化组件的立体示意图；

图5是根据图1所示的实施方式的净化组件的爆炸示意图；

图6是根据图5所示的实施方式的净化组件的仰视图；

图7是根据本发明的一种实施方式的电源组件的示意图；

图8是根据本发明的一种实施方式的空气净化窗的主视图。

附图标记说明

1 第一导电网板 2 第二导电网板

3 绝缘件

31接线端口 311 第一端子 312 第二端子

5 窗框 6 电源组件 7 插头

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。

本发明一方面提供一种空气净化单元，用以形成高颗粒物梯度的浓度场。参考图1至图7，根据本发明的实施方式，空气净化单元包括净化组件，和用于向净化组件供电的电源组件6。其中，净化组件包括第一导电网板1和第二导电网板2。第一导电网板1和第二导电网板2彼此相间隔地设置，并且彼此绝缘地设置。电源组件6能够提供直流电压。在空气净化单元的使用状态下，第一导电网板1和第二导电网板2之间被电源组件6施加直流电压，从而形成电场。当污染空气中的颗粒(例如尤其是PM2.5颗粒)本身已经荷电时，根据其荷电极性而被吸附在第一导电网板1或者第二导电网板2上；当污染空气中的颗粒本身呈中性时，会在电场中荷上相应电荷而被吸附。由于减少了风机、管道或固定通道等结构，因此在与现有技术具有相同占地(体积)时本发明具有更大的有效净化面积，净化组件外壁处颗粒浓度接近为零，净化组件周围的颗粒物浓度梯度显著升高，形成高颗粒物梯度的浓度场，使得净化效率明显提高。

另外，第一导电网板1和第二导电网板2相间隔地设置，是指第一导电网板1和第二导电网板2之间具有足够的间距，使得电源组件6提供的直流电压能够加载在第一导电网板1和第二导电网板2之间，但不发生拉弧击穿，从而在第一导电网板1和第二导电网板2之间形成使颗粒荷电及吸附颗粒的稳定的电场。

另外，可以通过多种结构设置实现使第一导电网板1和第二导电网板2彼此绝缘，但应考虑绝缘结构尽量少地占用第一导电网板1和第二导电网板2的有效面积，从而尽可能地提升电场的净化效率。

另外，电源组件6与净化组件电连接，可以是电源组件6的两极分别与第一导电网板1和第二导电网板2电连接。具体地，可以将电源组件6的正极连接至第一导电网板1，负极连接至第二导电网板2；也可以将电源组件6的正极连接至第二导电网板2，负极连接至第一导电网板1。

藉由上述，在有风时或空气有流动时，可以靠气流挟带颗粒物至电场实现空气净化；在无风时，可以靠浓度梯度场导致的无规则布朗运动变成定向迁移实现空气净化。即，通过污染空气流过本发明的空气净化单元时将污染空气中的有害颗粒捕集到第一导电网板1和第二导电网板2上，可以将污染空气高效净化。而第一导电网板1和第二导电网板2可以非常方便地进行定期清理，包括但不限于用水冲洗、吸尘器吸尘等方式，从而保证空气净化效果并保持其自身洁净，避免空气净化装置本身出现卫生死角。

继续参考图1至图7，根据本发明的实施方式，第一导电网板1和第二导电网板2可以由导电丝编结形成。导电丝可以是任何冲水后不损坏的导电材料制成的丝状物质，例如但不限于碳纤维丝、铜丝、铝丝、合金丝，等等。使用这些导电丝编织成丝网，绷紧成型，可形成第一导电网板1和第二导电网板2。另外，本发明还提供一些变形的实施方式。例如，第一导电网板1可以是图3所显示的那样的一组平行排列的导电丝。有关该实施方式的具体实现方式后文详细描述。

参考图1、图3至图6，如前所述，为了实现第一导电网板1和第二导电网板2的彼此绝缘，可以有多种实施方式。根据本发明的优选实施方式，净化组件包括由绝缘材料制成的绝缘件3。在本发明的一些实施例中，第一导电网板1和第二导电网板2均连接在绝缘件3上，并且第一导电网板1和第二导电网板2在绝缘件3上的连接部位彼此间隔开。

更具体地，绝缘件3用作第一导电网板1和第二导电网板2之间的绝缘结构，同时可以用作第一导电网板1和第二导电网板2的固定结构。如图1、图3至图6所示，第一导电网板1和第二导电网板2分别连接在绝缘件3上。绝缘件3包括用以连接第一导电网板1的第一连接部，和用以连接第二导电网板2的第二连接部。第一连接部和第二连接部保持一定的间距，从而实现第一导电网板1和第二导电网板2之间彼此绝缘；同时，通过第一连接部和第二连接部之间的间距，实现第一导电网板1和第二导电网板2相间隔地设置。可以理解的是，第一连接部和第二连接部之间的间距大小的设置，应以保证使第一导电网板1和第二导电网板2之间具有足够的绝缘强度为准。

如前所述，在空气净化单元的使用状态下，第一导电网板1和第二导电网板2之间被电源组件6施加直流电压。如果将其中的一者接地，使另一者上承受工作电压，那么承受工作电压的一者裸露在外会存在安全隐患。参考图4和图5，根据本发明的优选实施方式，第二导电网板2和绝缘件3形成围合空间，将第一导电网板1围合在其中。这样，可以将第二导电网板2接地，使第一导电网板1承受工作电压。由此可以使空气净化单元的暴露在外部的部分接地，承受工作电压的部分被接地的部分围合起来，从而大大提高空气净化单元的安全性。另外，根据本发明的实施方式，第一导电网板1张紧设置在绝缘件3上，以保证第一导电网板1和第二导电网板2之间能够保持固定的间距和固定的绝缘强度。

参考图1、图3至图5，根据本发明的实施方式，绝缘件3设置成框形结构或者块状结构。图1和图5中显示的是绝缘件3设置成框形结构的实施方式；图3和图4显示的是绝缘件3设置成块状结构的实施方式。如图1和图3中所示，第一导电网板1的至少一部分周缘包覆固定在绝缘件3中，或者说第一导电网板1的至少一部分周缘嵌入到绝缘件3中。如图4和图5中所示，第二导电网板2连接在绝缘件3的周壁上。此处所说的周壁，可以是绝缘件3上任何便于固定第二导电网板2的部位。此处所说的第二导电网板2连接在绝缘件3的周壁上，也包括第二导电网板2的周缘嵌入到绝缘件3中。藉此，使得第一导电网板1和第二导电网板2相间隔地彼此绝缘地设置，第二导电网板2和绝缘件3形成围合空间，第一导电网板1张紧设置在该围合空间中。

更具体地，图1和图3分别示出了两种不同的第一导电网板1和绝缘件3的设置方式。可以理解的是，这两种设置方式是以说明为目的而并非穷举，并且这两种设置方式中的特征可以任意排列组合形成其他的设置方式。能达到相同目的的各种变形方式都在本发明的保护范围内。

在图1所示的第一种实施方式中，第一导电网板1由纵横交错的导电丝编结成网格状结构。绝缘件3设置成框形结构，该框形结构沿着第一导电网板1的周缘设置，并且从第一导电网板1的四周将第一导电网板1的周缘包覆固定。从而，第一导电网板1张紧固定在框形结构的绝缘件3的内周壁上。结合图5，可以发现，为了将第一导电网板1围合起来，该实施方式中设置有两块第二导电网板2。该两块第二导电网板2分别连接在框形结构的绝缘件3的外周壁上。此处所说的外周壁，可以是绝缘件3上任何便于固定第二导电网板2的部位。例如，既可以指与内周壁相邻的框形结构的两侧的外周壁，也可以指与内周壁相对的框形结构的最外圈的外周壁。另外，在其他实施例中，当第二导电网板2的面积较大时，也可以采用将更多块第二导电网板2拼接在一起，连接在绝缘件3的外周壁上。这样，第一导电网板1的周缘嵌入到绝缘件3的内部，第二导电网板2固定在绝缘件3的外周壁上，使得第一连接部和第二连接部之间在沿着绝缘件3的厚度方向上形成间隔。从而，第一导电网板1和第二导电网板2之间可以凭借绝缘件3的厚度方向的绝缘强度形成彼此绝缘。

藉由上述，第二导电网板2和第一导电网板1相间隔地彼此绝缘地设置，第一导电网板1张紧设置在框形结构的绝缘件3上，第二导电网板2和绝缘件3将第一导电网板1围合起来，形成本发明提供的一种实施方式的净化组件。另外，在此实施方式中，多块第二导电网板2设置成与第一导电网板1的间距为等间距。以图5所示的实施方式为例，两块第二导电网板2和第一导电网板1彼此大致平行地设置，第一导电网板1设置在两块第二导电网板2之间，并且两块第二导电网板2设置成与第一导电网板1的间距大致相等。如此，可以使得两块第二导电网板2具有基本相同的颗粒捕集能力。

在图3所示的另一种实施方式中，第一导电网板1由沿纵向相间隔地设置的一组导电丝排列成类似琴弦的竖格状结构。绝缘件3为两个彼此相间隔地设置的块状结构。第一导电网板1的导电丝的两端分别包覆固定在两个绝缘件3上。结合图4，可以发现，为了将第一导电网板1围合起来，第二导电网板2有多块。这些第二导电网板2连接在块状的绝缘件3的外周壁上。与前述一样，此处所说的外周壁，可以是绝缘件3上任何便于固定第二导电网板2的部位。这样，第一导电网板1的周缘嵌入到绝缘件3的内部，第二导电网板2固定在绝缘件3的外周壁上，使得第一连接部和第二连接部之间在沿着绝缘件3的厚度方向上形成间隔。从而，第一导电网板1和第二导电网板2之间可以凭借绝缘件3的厚度方向的绝缘强度形成彼此绝缘。并且，在此实施方式中，还设置有支撑件，用以保持两个绝缘件3之间的相对固定。支撑件可以由任何具有支撑强度的材料制成。本发明优选地，直接利用第二导电网板2作为支撑件，支撑在两个块状的绝缘件3之间。这样，通过第二导电网板2的支撑强度，使得第一导电网板1的导电丝能够在两个绝缘件3之间张紧固定。

藉由上述，第二导电网板2和第一导电网板1相间隔地彼此绝缘地设置，第一导电网板1张紧设置在两块绝缘件3之间，第二导电网板2和绝缘件3将第一导电网板1围合起来，形成本发明提供的另一种实施方式的净化组件。在其他的实施方式中，也可以设置更多块的绝缘件3，用以强化绝缘或者固定其他方向上另外设置的导电丝。

另外，根据本发明的实施方式，第一导电网板1的网孔大于第二导电网板2的网孔。藉此可以使第一导电网板1上比较少地吸附颗粒。从而一方面便于空气净化单元的清洗，另一方面有利于使承受工作电压的第一导电网板1始终保持足够的电压，使电场保持足够的强度。并且，这样做使得网孔较小的第二导电网板2具有较大的净化面积，也有利于净化组件更多地捕集污染空气中的有害颗粒，提升净化效率。

参考图5和图6，根据本发明的实施方式，第二导电网板2形成电场的一极，第一导电网板1形成电场的另一极。如图5中所示的那样，两块第二导电网板2彼此电连接引出第二端子312，第一导电网板1引出第一端子311。第一端子311和第二端子312能够电连接至电源组件6的两极，从而使得电源组件6的输出电压能够施加在第一导电网板1和第二导电网板2上。优选地，如图6所示，绝缘件3上设置有接线端口31。第一端子311和第二端子312彼此绝缘地设置在接线端口31中，以便于与电源组件6形成插接配合。

另外，参考图7，根据本发明的实施方式，电源组件6包括能够将市电进行整流以输出直流电的整流器。这样，空气净化单元直接连接到市电插口就可以工作。根据本发明的优选实施方式，电源组件6还包括能够调整输出电压的调压器。这样，可以根据不同的使用场合输出不同等级的电压，从而大大扩展了空气净化单元的适用范围。

本发明另一方面提供一种空气净化窗。参考图8，空气净化窗包括窗框5。在窗框5上连接有上述的空气净化单元。这样，当开窗通风换气时，将本发明的空气净化窗设置在换气通道上并启动空气净化单元，则无论室外空气质量如何，进入室内的空气都能得到高效净化。由此可以大大缓解空气质量恶化的情况下人们无法开窗通风换气所造成的危害。

根据本发明的实施方式，空气净化窗设置在玻璃窗的内侧。这样，当玻璃窗关闭时启动空气净化单元，可以高效净化室内的空气，同时可以避免空气净化装置本身出现卫生死角。也就是说，在关窗时，本发明的空气净化窗可以作为改进的室内空气净化装置使用。另外，窗框5可以推拉连接至窗户导轨，或者铰接至窗户边梁。无论是推拉连接还是铰接，都可以使本发明的空气净化窗像纱窗那样设置在窗户上，与玻璃窗形成像纱窗那样的开窗、关窗的位置配合。

继续参考图8，根据本发明的一种实施方式，一个窗框5上可以连接一个净化组件。根据本发明的另外的实施方式，一个窗框5上连接有多个净化组件。优选地，净化组件采用图5所示的实施方式。这样，在清洗空气净化窗时，可以分别取下各个净化组件进行分别冲洗，从而降低清洗难度。另外，根据本发明的优选实施方式，多个净化组件共用同一个电源组件6，从而简化空气净化窗的结构。

根据本发明的优选实施方式，每个净化组件分别与窗框5形成插接配合，从而便于净化组件的拆装。另外，根据本发明的优选实施方式，窗框5上设置有与电源组件6形成电连接的转接插口，如前所述的净化组件的绝缘件3上设置的接线端口31可以与窗框5上的转接插口形成电连接。可以理解的是，在窗框5连接多个净化组件的实施方式中，窗框5上应设置与净化组件数量相匹配的转接插口。

另外，根据本发明的实施方式，电源组件6包括能够将市电进行整流以输出直流电的整流器。这样，空气净化窗可以通过插头7方便地从市电插口获得电源。当然，如前所述，电源组件6还包括能够调整输出电压的调压器。这样，可以根据不同的使用场合输出不同等级的电压，从而大大扩展了空气净化窗的适用范围。

本发明的另一方面还提供一种屏风。该屏风包括支撑单元，在支撑单元上连接有上述的空气净化单元。屏风设置在室内或者室外，可以高效净化室内或者室外的空气，同时避免空气净化装置本身出现卫生死角。

根据本发明的一种实施方式，每个支撑单元上可以连接一个净化组件。例如，可以将图4所示的实施方式的一个净化组件连接到一个支撑单元上。根据本发明的另外的实施方式，每个支撑单元上可以连接有多个净化组件。优选地，可以采用图5所示的实施方式的净化组件。这样，在清洗屏风时，可以分别取下各个净化组件进行分别冲洗，从而降低清洗难度。多个净化组件可以共用同一个电源组件6，从而简化屏风的结构。另外，每个净化组件可以分别与支撑单元形成插接配合，从而便于净化组件的拆装。相应地，支撑单元上设置有与净化组件的数量相匹配的转接插口，转接插口与电源组件6电连接。如前所述的净化组件的绝缘件3上设置的接线端口31可以与支撑单元上的转接插口形成电连接。

根据本发明的实施方式，屏风可以包括多个支撑单元。在一种实施方式中，各个支撑单元可以彼此独立设置；在另一种实施方式中，各个支撑单元之间也可以形成可拆卸连接。这样，多个支撑单元和多个空气净化单元可以任意组合，形成不同的大小和形状，从而满足大小不同的室内空间或者室外净化区域的需求。另外，可以理解的是，当电源组件6的容量足够时，多个支撑单元可以共用同一个电源组件6。

如前所述，根据本发明的实施方式，电源组件6包括能够将市电进行整流以输出直流电的整流器。在室内空间较小，或者空气净化负担较轻的使用环境中，可以通过这种方式获取直流电源。例如在家庭中使用，在空间较小的办公室中使用，等等。另外，电源组件6还可以包括能够调整输出电压的调压器，从而在净化组件上施加超过市电电压的高电压。在室内空间较大，或者空气净化负担较重的使用环境中，可以通过这种方式获取高压直流电。例如在工位比较集中、空间较大的敞开式办公环境中使用本发明的屏风，在运动场馆中使用本发明的屏风，在住宅小区的围栏或者墙体上使用本发明的屏风，在学校操场使用本发明的屏风，在公园中使用本发明的屏风，等等。当然，如果在工位比较集中的工作区域，将工位之间的隔断做成本发明的屏风，这样屏风的数量和密度较大，也可以考虑各个屏风分别使用市电整流供电的方式。

本发明的另一方面还提供一种灯箱。该灯箱包括支架，该支架可以用于连接霓虹灯或者广告牌等装置。该支架上还连接有上述的空气净化单元。灯箱可以设置在室内，也可以设置在室外，用以高效净化室内或者室外的空气，同时可以避免空气净化装置本身出现卫生死角。

根据本发明的一种实施方式，一个支架上可以连接一个净化组件。例如，可以将图4所示的实施方式的一个净化组件连接到一个支架上。根据本发明的另外的实施方式，一个支架上可以连接有多个净化组件，每个净化组件分别与支架形成插接配合。优选地，可以采用图5所示的实施方式的净化组件。这样，在清洗灯箱时，可以分别取下各个净化组件进行分别冲洗，从而降低清洗难度。每个净化组件分别与支架形成插接配合便于空气净化单元的拆装。当然，也可以使用吸尘器来清理灯箱。可以理解，多个净化组件可以共用同一个电源组件6，从而简化灯箱的结构。支架上设置有与净化组件的数量相匹配的转接插口，转接插口与电源组件6电连接。如前所述的净化组件的绝缘件3上设置的接线端口31可以与支架上的转接插口形成电连接。另外，对于户外的大灯箱，也可以使用水枪进行冲洗；此时从安全角度考虑，较宜采用一个支架上设置一个净化组件的实施方式，以避免因设置转接插口而导致水枪冲洗不便。

根据本发明的实施例，电源组件6包括能够将市电进行整流以输出直流电的整流器。在室内空间较小，或者空气净化负担较轻的使用环境中，可以通过这种方式获取直流电源。例如在家庭中使用，在空间较小的办公室中使用，等等。另外，电源组件6还可以包括能够调整输出电压的调压器，从而在净化组件上施加超过市电电压的高电压。在室内空间较大，或者空气净化负担较重的使用环境中，可以通过这种方式获取高压直流电。例如在运动场馆中使用本发明的灯箱，在户外的楼顶或者公交车站使用本发明的灯箱，等等。

以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。