一种管道式空气净化器的制作方法

本发明属于空气净化技术领域，涉及一种管道式空气净化器。

背景技术：

空气净化器是用来净化室内空气的家电产品，一般有中央空调配套空气净化装置和单机两类，主要解决由于装修或者其他原因导致的室内、地下空间及车内空气污染问题。由于相对封闭的空间中空气污染物的释放有持久性和不确定性的特点，因此使用空气净化器净化室内空气是国际公认的改善室内空气质量的方法。

国内空气，尤其是大城市，一年之中阴霾的天气超过200天，阴霾中的PM2.5粒子对人体伤害极大，人体若是长时间吸入，可引起肺癌、血管受阻等疾病。由于室外空气质量难以在短时间内改变，那么室内空气的改变就变得尤为重要，所以现在空气净化器在国内尤受欢迎，尤其是能过滤PM2.5的空气净化器。而现今的空气净化器多为室内使用的净化器，这种净化器通常采用内循环负压，只能过滤和交换室内已经污浊的空气，无法去除室内空间二氧化碳等有害物质。

申请号为201610071976.7的中国专利申请中公开了一种静电除尘空气净化器，其通过结合静电集尘和过滤技术净化室内空气，同时还设置有可控制臭氧释放量的杀菌单元，该专利增加了专门的除尘和杀菌单元。在申请号为201610153584.5的中国专利申请中，公开了一种包括水雾发生器的空气过滤器，通过水雾发生器释放水雾以吸附一部分空气中的可吸入颗粒物，然后再通过滤网过滤以进一步净化空气。虽然上述申请都对空气净化器做出了改进，但是过滤单元仍然是常规的板式过滤单元，对于危害性最大的PM2.5并没有附加的效果，也没有解决平板式过滤网的网阻力大、同等空间过滤膜面积相对小，穿透过滤膜需要风力压力相对大，需要的风机功率大，耗电能高等问题。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种管道式室外空气净化器，其可将室外的空气通过采用新型的圆柱形过滤膜过滤后导入室内，降低室内空间颗粒物和气体污染物的浓度，实现净化室内空气的目的。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种管道式空气净化器，其特征在于，所述空气净化器包括自下而上依次分隔为第一空气舱101、第二空气舱102和第三空气舱103的箱式结构；优选地，所述箱式结构为长方体或圆柱体或具有梯形截面的柱体；

其中，所述第一空气舱101的底部为具有支撑结构的底板104，所述底板104的中间部位设置有作为空气净化器的进风口的底板开口，所述底板开口被初步过滤机构109完全覆盖，所述初步过滤机构109与所述底板开口的边缘可拆卸地紧密固接；第一空气舱101中还设置有风机组件107，所述风机组件107将经过所述初步过滤机构109过滤的空气输入到第二空气舱102的入口；

所述第二空气舱102的顶部隔板设置有用于固接柱体高效过滤组108的进风口的卡孔：

所述柱体高效过滤组108的进风口通过所述第二空气舱顶部隔板的卡孔伸入到第二空气舱102中，所述柱体高效过滤组108的主体设置在第三空气舱103中，所述第二空气舱102中的空气经所述柱体高效过滤组108过滤后，再经由设置在所述第三空气舱103的顶板105上的出风口106排放到室内；

所述风机组件107包括风机及风机控制部件；

所述初步过滤机构109包括自下而上层叠铺放的粗效波浪式过滤网和中效平板式过滤网：

所述柱体高效过滤组108包括多个依次排列的柱体高效过滤器，每个高效过滤器包括柱形支架以及填充在所述柱形支架中的折叠式滤芯；

所述柱形支架为中空筒，所述中空筒的两端设置有开口。

在根据本发明的一个实施方案中，所述折叠式滤芯包括设于其内部的中心管401、外壳402、上密封端板404、下密封端板405以及夹设在中心管401和外壳402之间的过滤材料403；所述中心管401与外壳402为圆筒，所述圆筒上密布有开孔，所述上密封端板404及下密封端板406分别与外壳402及中心管401固接；所述过滤材料403是经高低谷纵向折叠的方式成型的；优选地，以低谷-峰-低谷的形式循环折叠，然后绕在中心管401上，内侧是低谷，外侧是峰；

优选地，上密封端板404将中心管401的上端密封，这时下密封端板405中心开孔，工作时，空气依次经过中心管401、过滤材料403、外壳402，然后沿着外壳402的外侧上行排出，完成整个过滤过程；

更优选地，上密封端板404中心的开孔与中心管401连通，下密封端板406将中心管401的下端封闭，工作时，空气依次经过外壳402、过滤材料403、中心管401，然后从中心管401的上端排出，完成整个过滤过程。

在根据本发明的一个实施方案中，所述折叠式滤芯的过滤材料选自由聚丙烯(PP)、聚醚砜(PES)、聚四氟乙烯(PTFE)、聚偏氟乙烯(PVDF)、尼龙(NYLON)、玻璃纤维(GF)、活性炭纤维(ACF)、纳米材料纤维、石墨烯纤维制备的微孔过滤膜或真空纤维过滤膜；优选地，所述微孔过滤膜或真空纤维过滤膜孔径为0.01微米～2.0微米。

在根据本发明的一个实施方案中，，所述初步过滤机构(109)自下至上地包括1～5层交叉叠放固定在一起的波浪式过滤网层和平板过滤网层；所述波浪过滤网层包括至少一层椭圆形或菱形孔的短轴孔径为2～4毫米、长轴孔径为4～8毫米的波浪过滤网301，所述波浪过滤网的厚度为0.2～0.5毫米；所述平板过滤网层的孔径为20～105微米、厚度为0.03～0.07mm；优选地，所述平板过滤网层包括至少一层孔径为20～40微米的细孔径平板过滤网303和至少一层孔径为50～105微米的中孔径平板过滤网302。

在根据本发明的一个实施方案中，所述初步过滤机构109通过定位推拉槽与所述底板104可拆卸地固接。

在根据本发明的一个实施方案中，所述第一空气舱101的侧壁固定有降噪隔音棉112；优选地，所述降噪隔音棉112通过压板固定。

在根据本发明的一个实施方案中，所述柱体高效过滤组108通过螺纹紧固于所述第二空气舱102顶部的卡孔中。

在根据本发明的一个实施方案中，所述第一空气舱101底部的支撑结构为可转向的转轮结构。

在根据本发明的一个实施方案中，所述第一空气舱101的侧壁设置有电源接口110，电源线通过所述电源接口110与所述风机组件107连接。

在根据本发明的一个实施方案中，所述第一空气舱101的侧壁上设置有与所述风机组件107通过导线连接的调控机构111；优选为转速控制电位器。

应当理解，风机组件与手动风机转速调节电位器可以通过数据线连接；而转速控制系统除可以通过遥控器控制外，还可以通过手动调节风机转速电位器控制。

应当理解，根据本发明的位置关系也并不仅限于使空气自下而上地流经空气净化机的箱体，也可以将进风口或出风口设置在箱体的顶部或侧面，使空气由空气净化机的顶部或侧面进入空气净化机的箱体，在过滤后的空气再从空气净化机的底部或侧面排放到室内。

应当理解，本发明可以作为室内空气净化机净化室内的空气，也可以通过在进风口连接管道将室外的空气净化后再排入室内，以更好的净化室内空气状况。

与现有技术相比，本发明至少具有以下优点：

在本发明的空气净化器中，圆柱体高效过滤器内被风机吹入的空气在圆柱型空间中回旋式过滤，可排除平板式高效滤网中风直接将颗粒物压入过滤网中导致的堵塞现象，从而延长了高效过滤膜的使用寿命及过滤效率，且圆柱体高效过滤器需要的风力小，只需要小功率的风机，从而降低了能耗，另圆柱体高效过滤器对0.3μm以上的微颗粒物去除率达到99.999％以上，其净化过程属机械物理式隔离空气中的颗粒物，没有电子电荷作用，无静电场效应，不产生臭氧、紫外线等任何有害物质，过滤后的空气属纯物理新风，氧气含量相对较高，纯物理新风输入需要净化的空间，对被需要净化的空间注入纯物理新风此属于正压，新风源源不断输入，需要被净化的空间里的颗粒物、气体污染物、二氧化碳、TVOC、笨、甲醛、微生物等污染物被正压新风源源不断排出空间外，从而使需要被净化的空间得到净化；被净化的空间因新风正压洁净空气对流，空间的细菌无可以生存的滋生环境，从而抑制了细菌的繁殖致细菌死亡；管道式新风空气净化系统装置输出端PM2.5每立方米含量接近零微克，PM2.5空气过滤洁净度值远远高于国际标准PM2.5每立方米小于或等于30微克的要求，从而达到净化空气的目的；纯物理空气净化器装置排除了室内机无新风输入的弊端；圆柱体回旋式过滤器用于过滤空气降低了频繁更换过滤网频率的缺点；降低了能耗；节省了成本，也降低了噪音。

附图说明

图1为根据本发明的空气净化器的整个结构剖面图；

图2为根据本发明的空气净化器的分解图，在图中示出了从空气净化器中拆分出来的关键部件；

图3为根据本发明的空气净化器的初步过滤机构的结构组成图；

图4为根据本发明的空气净化器的折叠滤芯的结构图。

附图标记说明

101-第一空气舱，102-第二空气舱，103-第二空气舱，104-底板，105-顶板，106-出风口，107-风机组件，108-柱体高效过滤组，109-初步过滤机构，301-波浪过滤网，302-中孔径平板过滤网，303-细孔径平板过滤网，401-中心管，402-外壳，403-过滤材料，404-上密封端板，405-进风口，406-下密封端板

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步详述，以下实施例只是描述性的，不是限定性的，不能以此限定本发明的保护范围。

图1示出了根据本发明的空气净化器的一个实施方案的整体结构图，该空气净化器为箱式结构，其自下而上依次分隔为第一空气舱101、第二空气舱102和第三空气舱103，该箱式结构可以是长方体，也可以是圆柱体，还可以是具有梯形截面的柱体。在第一空气舱101的底板104上设置有支撑整个空气净化器的箱体，使箱体与地面间隔开的支撑结构，在本实施方案中该支撑结构为设置在底板四个角的移动轮113，该移动轮113可转向，进而方便整个空气净化器的移动。在底板104的中间设置有开口，初步过滤机构109将所述开口完全覆盖，初步过滤机构109的边缘可拆卸地固接到底板104上，所述固接方式可以是通过螺栓、锁扣、或者可推拉装卸的卡槽紧固，还可以是在开口的边缘设置多个小的沟槽，初步过滤机构109的边缘相应地设置有与沟槽匹配的多个突起，通过将突起一一对应地通过手动按入沟槽以实现紧固。第一空气舱101中还设置有风机组件107，所述风机组件107的进风口设置在第一空气舱101中，而风机组件107的出风口则连通第二空气舱102的底部隔板的开口，即第二空气舱102的入口。在风机组件107的带动下，空气由箱体外通过初步过滤机构109进入第一空气舱101，然后再经由风机组件107的进风口进入风机组件107的导流机构，最终再通过风机组件107的出风口进入第二空气舱102。第二空气舱102的底部设置有入口，该入口仅与风机组件107的出风口连通，同时，第二空气舱107的顶部设置有多个卡孔，柱体高效过滤组108的多个入风口分别经由对应的卡孔连通第二空气舱102，并同时固定在第二空气舱102的顶部隔板上。柱体高效过滤组108包括多个柱形支架和填充在该柱形支架中的折叠滤芯，柱形支架可以是中空的圆柱体或长方体。柱体高效过滤组108的主体位于第三空气舱103中，第三空气舱103的底部为第二空气舱102的顶部隔板，第三空气舱103的顶板上设置有出风口106。第二空气舱102中的空气经柱体高效过滤组108的入风口进入所述高效过滤组108中，然后再通过柱体高效过滤组108中的折叠滤芯的高效过滤去除可吸入颗粒物。经柱体高效过滤组108过滤的空气经由第三空气舱103的出风口106向室内排放。在本实施方案中，在第一空气舱101的侧壁上还设置有电源接口110和风机组件107的调控机构111，电源线通过电源接口110给风机组件107供电，而调控机构111通过导线与风机组件107的控制机构连接。优选地，所述调控机构111包括开关和转速控制电位器。为了降低风机组件107工作时产生的噪音，在第一空气舱101的侧壁还设置有降噪隔音棉112，该降噪隔音棉112通过压板固定在靠近风机组件107的第一空气舱101的侧壁上。

为了进一步阐释本发明的空气净化器，图2示出了根据本发明的上述实施方案的空气净化器的分解图。图2的左侧为空气净化器的整个箱体的外观图，箱体自下而上依次分隔为第一空气舱101、第二空气舱102和第三空气舱103，形成外部紧密贴合、内部相互贯通的整体。第一空气舱101的底板119的中间设置有开口，防护网118设置在底板119的外侧，以防止异物被卷入或硬物损毁内部结构。在底板119面向第一空气舱101内部的一侧，沿着底板119中间开口的外沿固定有卡槽机构117，该卡槽机构117由三个条块组成，三个条块面对开口的侧面上设置有水平连通的沟槽，初步过滤机构109可插入到卡槽机构117的沟槽中，因而初步过滤机构109可简易地通过推拉操作装卸。初步过滤机构109由初效过滤网和中效过滤网组成(在下文中会进一步说明)。在初步过滤机构109的上方为将出风口设置在第一空气舱101与第二空气舱102之间的隔板116上的风机组件107，第一空气舱101的位于风机组件107附近的侧壁固定有降噪隔音棉112。隔板116将第一空气舱101和第二空气舱102分隔，其中间设置有开口，该开口连接风机组件107的出风口。在本实施方案中，还设置了将隔板116的开口完全覆盖密封板116，该密封板116的中间设置有对应风机组件107的出风口的开口，从而使空气只能经由风机组件107的出风口和密封板116的开口进入第二空气舱102。第二空气舱102和第三空气舱103之间以隔板115分隔，隔板115位于第二空气舱102的顶部，并且隔板115上设置有多个卡孔，柱体高效过滤组108的多个进风口分别对应地与卡孔固接并延伸到第二空气舱102中。柱体高效过滤组108由多个柱体高效过滤器排列组成，每个高效过滤器包括柱形支架以及填充在所述柱形支架中的折叠式滤芯。第三空气舱103的顶板105上设置有开口，空气净化器的出风口106对应该开口设置，经过柱体高效过滤组108过滤的空气经由出风口106向室内排放。

现结合图3进一步详述初步过滤机构109的结构组成。初步过滤机构109是由多层孔径不同的初效过滤网和中效过滤网以一定的次序铺放在承载框架中制作成的。如图所示，初效过滤网由多层波浪过滤网301交叉层叠形成初步过滤机构109远离第一空气舱内部空间的外过滤层，该波浪过滤网的椭圆形孔的短轴孔径为2～4mm、长轴孔径为4～8mm，波浪过滤网的厚度为0.2～0.5mm。然后，在由波浪过滤网301形成的外过滤层上再层叠至少一层中孔径平板过滤网302，中孔径平板过滤网302的孔径大小为50～105um、厚度为0.03～0.07mm。在中孔径平板过滤网302之上还可以再铺设至少一层孔径大小为20～40um细孔径平板过滤网303，空气在经过该细孔径平板过滤网303后即进入第一空气舱101中。上述初、中效过滤网组成的初步过滤机构109由自下至上依次层叠交叉设置的初效波浪式金属过滤网和中效平板式金属过滤网组成，金属过滤网可清洗，对浮游于空气中的各种颗粒物过滤、捕捉、收集，初、中效过滤器能使0.5μm以上的颗粒物去除率达到99.99％以上。

现结合图4进一步详述柱体高效过滤组108的折叠滤芯的具体结构。折叠滤芯，包括设置于其内部的中心管401、外壳402、上密封端板404、下密封端板405以及中间夹设有的过滤材料403。中心管401与外壳402为圆筒，该圆筒上密布有开孔，上密封端板404、下密封端板406分别与外壳402、中心管401固接，并且上密封端板404中心的开孔与中心管401连通，下密封端板406将中心管401的下端封闭。过滤材料是经高低谷纵向折叠的方式成形的，即以低谷-峰-低谷的形式循环折叠(如图4右侧放大图所示)，然后绕在中心管401上，内侧是低谷，外侧是峰。工作时，空气依次经过外壳402、过滤材料403、中心管401，然后从中心管401的上端排出，完成整个过滤过程。折叠滤芯的中心管401的下端可通过契合、螺栓、卡扣等方式固接到柱形支架的进风口405。在进风口405包括与中心管401固接的中心部件，以及用于与第二空气舱顶部的隔板固接的周围部件，所述周围部件与中心部件之间通过多个连接桥连接，连接桥之间为镂空的孔洞以便于空气通过。

在根据本发明的另一个实施方案中也可以通过完全闭合的上密封端板404将中心管401的上端密封，这时下密封端板406中心的开孔，进风口405的中心部件与周围部件封闭固接，中心管401的下端与进风口405的内侧连通，此时，空气通过进风口405的中心空腔进入中心管401，再依次经过中心管401、过滤材料403、外壳402，然后沿外壳与柱形支架之间的空隙上行排出，完成整个过滤过程。

在根据本发明的圆柱体高效过滤器内，被风机吹入的空气在圆柱型空间中回旋式过滤，可排除平板式高效滤网中风直接将颗粒物压入过滤网中导致的堵塞现象，从而延长了高效过滤膜的使用寿命及过滤效率，圆柱体高效过滤器需要的风力小，只需要小功率的风机，从而降低了能耗，且圆柱体高效过滤器对0.3μm以上的微颗粒物去除率达到99.999％以上，其净化过程属机械物理式隔离空气中的颗粒物，没有电子电荷作用，无静电场效应，不产生臭氧、紫外线等任何有害物质，过滤后的空气属纯物理新风，氧气含量相对较高，纯物理新风输入需要净化的空间，对被需要净化的空间注入纯物理新风此属于正压，新风源源不断输入，需要被净化的空间里的颗粒物、气体污染物、二氧化碳、TVOC、笨、甲醛、微生物等污染物被正压新风源源不断排出空间外，从而使需要被净化的空间得到净化；被净化的空间因新风正压洁净空气对流，空间的细菌无可以生存的滋生环境，从而抑制了细菌的繁殖致细菌死亡；管道式新风空气净化系统装置输出端PM2.5每立方米含量接近零微克，PM2.5空气过滤洁净度值远远高于国际标准PM2.5每立方米小于或等于30微克的要求，从而达到净化空气的目的；纯物理空气净化器装置排除了室内机无新风输入的弊端；圆柱体回旋式过滤器用于过滤空气降低了频繁更换过滤网频率的缺点；降低了能耗；节省了成本，也降低了噪音。

应当理解，风机组件与风机转速控制板可以通过数据线连接；转速控制系统也可以由遥控器控制。

应当理解，风机组件与手动风机转速调节电位器可以通过数据线连接；而转速控制系统除可以通过遥控器控制外，还可以通过手动调节风机转速电位器控制。

应当理解，根据本发明的位置关系也并不仅限于使空气自下而上地流经空气净化机的箱体，也可以将进风口或出风口设置在箱体的顶部或侧面，使空气由空气净化机的顶部或侧面进入空气净化机的箱体，在过滤后的空气再从空气净化机的底部或侧面排放到室内。

应当理解，本发明可以作为室内空气净化机净化室内的空气，也可以通过在进风口连接管道将室外的空气净化后再排入室内，以更好的净化室内空气状况。

本发明的电机组件可以通过交流电压220V、频率50/60HZ输入端进行供电运行，在风机组件上还设置有依次串联连接的10V直流电压的输出端、信号数据线、风机转速控制板的直流10V电源接口；所述风机组件的10V直流电压的输出端、信号数据线、手动风机转速控制电位器的输入端依次串联连接；手动风机转速控制电位器与风机转速控制板之间通过并联连方式连接。

以上，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。