本发明涉及空气净化器领域，尤其涉及了高效静音空气净化器。
背景技术：
本发明涉及一种高效且同时静音的空气净化器，其是对目前市场上现有的所有空气净化器的改进。
在访问中国和北京几次后，特别是在秋冬季节，不得不呼吸肮脏的空气，污染程度相比欧洲的空气质量至少高了15倍以上，所以产生了兴趣研究是什么因素真正控制了市场上“不良”的空气净化器的设计现状，这些空气净化器是许多中国人目前购买和信任的净化器。在研究了家用和公共环境的空气净化器系列之后，包括测试了一些知名厂商生产的空气净化器，得出的结论是目前可用产品的性能还不够好。
1)生产厂家将低能耗作为主要卖点，所以过于强调低能耗，客户因此而购买耗能最低的型号，例如15w，然而这一功率完全不足以产生能通过过滤器的合理气流，所以实际上需要数小时才能清洁一房间中的空气。净化效率低下的原因是空气净化器邻近区域出现一种缓慢的气流回旋，基本上只是净化其邻近的空气。显然关于空气流动的知识是行业优先考虑的。
2)另一个主要卖点是空气净化器产生的噪声水平dba但是对其定义目前仍在争论，例如卧室睡眠模式的最低噪声水平，因而使得制造商竞争的是用最低风机速度来降低噪音，使用小功率风机并且缓慢转动而不是采用强力风机，其结果与上文第1段所述类似。目前使用其他降噪技术的空气净化器在市场上不存在。
3)设计空气净化器的一个核心问题当然是过滤器种类的选择，即过滤器如何有效地捕获细微颗粒，例如低于2.5μm，这是对人类和动物最危险的颗粒。这里，主流的hepa过滤器是单独做泄漏测试的，因此成本高昂，并且还具有高的空气压降，由此需要大功率风机但是因而也带来较大噪音，所以不适合家用市场。例如，hepa13过滤器能够过滤99.97％的0.3μm特殊测试灰尘，即只有一粒颗粒通过过滤器。采用hepa过滤器的家用空气净化器并未给客户带来任何附加值，如下所示。
4)如上所述，低空气流量和安静的小功率风机受到了青睐，这就是为什么使用不同的伪技术的兴趣已经蓬勃发展。一个例子是借助高频放电以使得灰尘颗粒带电而粘在一起，并且变得更容易在较便宜的粗滤器中捕获。这种以及类似方法的缺点是形成臭氧，这是对人类有危害的气体，并且带电的灰尘易于粘附在房间的墙壁上。
5)市场上的空气净化器可以说主要有两种类型。第一种是空气在一侧进入，出气口在水平方向上相反的一侧。第二种是空气从底部进入，在一侧或者多侧沿水平方向释放。基本未考虑到家具的阻碍作用而进行优化，并且伴随着低空气流量，所以不能有效地净化整个房间的容积。
本发明通过具有独立权利要求中规定的特征来解决上述相关问题。
技术实现要素：
根据本发明的空气净化器由方形、圆形或其他横截面形状垂直定向的外壳构成，并且可以被描述为包括三个区域，第一个下部入口区域，其具有用于污染空气的入口并且装配有一个或多个过滤元件，在后一种情况下，至少一种是活性炭过滤器或沸石过滤器，以便捕获颗粒和吸附气味以及所谓的voc气体。污染空气通过外壳底部的脚轮或底脚之间的底部通气孔进入，或者(和)外壳下部进口区域孔洞进入。尽管过滤器本身抑制了向下泄漏的噪音，但是该区域的外壳内部还是覆盖有利于吸音的隔音材料。在这里也可以使用更先进的声阱。在入口区域上方有一个中间区域，安装合理功率的封闭式风机或安装在板上的几个较小的风机，例如连接在外壳内部的板上。然而相较安装几个小型风机而言一个大型风机应是首选，实际上这些小风扇并不能建立足够的压力和流量。在中间区域之上，最后有一个净化空气的出口区域，它引导净化后的空气基本导向到天花板，这个区域还包括了一个声阱，使得风机噪音首先不能被反射而是被吸音材料衰减所以不能直接到达耳朵。在出口区域的顶部有一个盖子，其出口开口限定了净化空气的出口速度。对有大件家具和大的房间面积以及较高的天花板，可以减小盖子上的出口开口面积，例如通过一个插入件来减小开口面积以实现更高出口速度，从而确保房间的所有体积的空气都能再循环到空气净化器里。此外，出口区域外壳内部包含有和中间区域相同的吸音材料，以及一个空气动力学设计并由吸声材料制成的“声障物”，或者为一个固体，只要表面覆盖了吸声材料即可。“声障物”水平放置在风扇出口以及盖的出口开口之间，以消除来自风扇转动部分的声音的可能性而不致被壳体和导流管反射而通过空气净化器出口开口散发出去。导流管也由吸音材料制成，或者仅在表面覆盖吸音层的导流管也可以达到衰减噪音的目的。
用较厚重的橡胶类布料覆盖风扇的外壳也是明智之举，从而防止风机叶片干扰或者与周围的结构引起此结构中产生的振动和声音。在最上部的过滤器和风机安装板之间有一用作压力平衡室的空间，该空间必须具有足够的高度，至少40mm，以使过滤器表面上得到均匀分布的负压。
选择风机，过滤器类型和降噪设计是本发明的本质，即我们不希望用户仅仅是因为安静的因素而选择较弱风机而无法净化普通卧室的所有空气的空气净化器，这类净化器甚至用一个小时或用高等级过滤器在几小时内也都无法净化所有空气。测试和流量计算已经进一步清楚地表明，将净化的空气形成射束导向天花板是最佳的，并且空气束应具有较强的能量，最好速度应大于3.5m/s，然后空气沿着房间墙壁扩散，最终被吸入空气净化器进行新一轮的净化。基于本发明的静音空气净化器具有能够输送至少550m3/小时(m3/h)的风机，这意味着12平方米的卧室有大约30立方米的空气并且通过净化器约18次/h，换言之3分钟一次。如果在这种情况下，我们安装一个e11过滤器，根据制造商的参数，一次通过过滤器可以捕获由0.3μm测试颗粒组成的测试粉尘的95％。6分钟后室内空气体积通过了净化器两次，我们理论上实现了0.3μm以上的颗粒(1-(1-0.95)2)＝99.75％的净化，即相当于使用h13过滤器空气净化器有一半的流量在工作6分钟后的效果。使用密度更大但是显然空气压力阻力更高的过滤器在净化和能源工程方面来说是无意义的，只会导致对净化房间内所有空气更差的净化效果。根据本发明的空气净化器解决了那些想要市场上最好产品的人的需求，即对带有家具的房间来说具有静音和效率高的净化器。
定义一台空气净化器的噪音等级通常与提供的风量有关，贴切的方法是，将在特定距离的每小时风量(立方米/小时)除以声级(分贝)。例如，在最大速度时。得出的这个系数在10立方米/小时/分贝的空气净化器即为高效又安静。根据本发明制作的空气净化器在某些情况下可以水平安装出风口，使得被净化的空气流直接射向墙面而不是天花板,水平出风口的净化器对房间所有空气有效净化的前提条件是房间里基本上没有家具。
附图说明
图1中示出了本发明的一个实施例的截面图。
具体实施方式
下面结合附图与实施例对本发明作进一步详细描述。
空气净化器由方形、圆形或其他横截面形状垂直定向的外壳(1)构成，并且可以被描述为包括三个区域，第一个是具有入口2a或2b的下部入口区域，或者两者兼有，接受来自环境受污染的空气并且配备有一个或多个串联的过滤器3a和3b，其中在后一种情况下，至少一个是活性炭过滤器或沸石过滤器的类型，以便捕获颗粒和吸附异味，或通过通风从外部流出。被污染的空气从脚轮4或腿之间的底部2a或者是(和)外壳下方的孔洞2b进入，也就是入口区域的下方区域进入。尽管过滤元件3a，3b能够自己抑制向下泄露的声音，但是外壳内部覆盖了利于吸音的材料5b和5c。在入口区上方有一个中间区域，该区域有一个封闭式强力风机6，或者是安装在板上7的几个较小的风机，例如连接到外壳1上的板。但是，大型风机6应优于几个较小的风机的选择，小风机不能产生足够的压力和流量。在中间区域之上，最后有一个净化空气的出口区域，使得将净化后的空气射向天花板方向，并且出口区域还包括声阱机构5a，9和10，这样布置使得风机噪音不能直接到达耳朵，而是经过了吸音材料的衰减。在出口区域的顶部有一个盖子11，其出口8开口决定着净化空气的流出速度。在家具多、房间面积大和高天花板环境下，可减小盖子的开口8，例如通过一个插入物来减小开口面积以实现更高出口速度，从而确保整个房间的空气得以通过净化器再循环。出口区域中的声阱包括一个通过空气动力学设计并由吸音材料制成的“声障物”9，或者为一固体，只要表面覆盖了吸声材料也可。“声障物”9水平放置风扇在出口6以及盖的出口开口8之间，消除来自风扇的运动部分的声音通过空气净化器出口开口8出来的可能性。导流管10也由吸音材料制成，或者仅在表面覆盖吸音层也可以达到衰减噪音的目的。
用较厚重的橡胶状的布12覆盖风扇的外壳也是明智的，防止风扇叶片特别是或与周围的结构相互干扰，从而在该结构中产生振动和声音。在最上部的过滤器3b和具有风扇6的板7之间存在用作均压室的空间，其必须具有至少40mm的足够高度，当然当制作小型空气净化器时就未必需要这么大了。以使过滤器在其上具有均匀分布的负压表面。
总之，以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所作的均等变化与修饰，皆应属本发明专利的涵盖范围。