CN111437671A - 空气净化器 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种空气净化器，包括：壳体，其上设置有进风口和出风口；一个或多个平板滤芯，设置于所述壳体内，外部空气自所述进风口进入所述壳体后到达所述平板滤芯进行过滤；层流风机，设置于所述壳体内，其形成有进风通道，所述层流风机通过流体粘性效应扰动经所述平板滤芯过滤后进入所述进风通道的空气形成层流风，所述层流风自所述出风口排出所述壳体。本发明的空气净化器送风过程噪音小、风量高、风压大。

Description

空气净化器

技术领域

本发明涉及空气净化技术领域，特别是涉及一种空气净化器。

背景技术

随着经济的飞速发展，能源的大量消耗产生大量的有害物质，人们生活的地球上充斥着颗粒物、硫氧化物、氮氧化物和碳氢化物，严重威胁着人们的健康。为了使空气变得清新，需要空气净化器来净化空气。目前空气净化器主要是使用离心风扇或轴流风扇单向送风，叶片周期性的冲击经过的气流，产生明显的旋转噪声，导致送风噪音高，在性能指标的限制下，噪音值接近极限。另外，离心风扇需蜗壳配合来实现送风效果，在蜗舌处也会对气流造成冲击，产生强烈的湍流噪声。此外，大部分用户认为现有的空气净化器产生的清洁空气在房间或密闭的空间内不能均匀分布，具有一定的分布局限性。

发明内容

本发明的一个目的是要提供一种噪音小、风量高、风压大的空气净化器。

本发明一个进一步的目的是避免空气净化器出风直吹用户，提升用户的使用体验。

本发明另一个进一步的目的是要使得空气净化器实现360°送风。

本发明又一个进一步的目的是扩大空气净化器垂直方向送风范围，实现全域净化。

本发明提供以下技术方案：

一种空气净化器，包括：

壳体，其上设置有进风口和出风口；

一个或多个平板滤芯，设置于壳体内，外部空气自进风口进入壳体后到达平板滤芯进行过滤；以及

层流风机，设置于壳体内，其形成有进风通道，层流风机通过流体粘性效应扰动经平板滤芯过滤后进入进风通道的空气形成层流风，层流风自出风口排出壳体。

可选地，层流风机包括：

层流风扇，包括多个环形盘片，多个环形盘片彼此间隔地平行设置，具有相同的中心轴线且中心共同形成进风通道，经平板滤芯过滤的空气进入进风通道到达多个环形盘片之间的间隙；以及

电机，与层流风扇连接，配置成驱动多个环形盘片旋转，进而使得靠近多个环形盘片表面的空气边界层被旋转的多个环形盘片带动由内向外旋转移动形成层流风。

可选地，壳体内的上部设置层流风扇和电机，壳体在其上部对应于层流风扇的位置处设置出风口；一个或多个平板滤芯竖直地设置于层流风扇下方，壳体在其对应于每个平板滤芯的位置处分别设置有进风口。

可选地，壳体在其上部环绕层流风扇一周设置出风口。

可选地，壳体内的上部和下部分别设置有层流风扇和电机，壳体在其上部和下部对应于两个层流风扇的位置处分别设置出风口；至少一对平板滤芯竖直地相对设置于两个层流风扇之间，壳体在其对应于每个平板滤芯的位置处分别设置有进风口。

可选地，该空气净化器还包括：挡风件，设置于层流风扇外部，位于壳体和层流风扇之间，其上具有缺口；壳体在其对应于缺口的位置处设置出风口，层流风依次经缺口和出风口流出壳体。

可选地，层流风扇还包括：

驱动圆盘，与多个环形盘片间隔地平行设置；以及

连接件，贯穿驱动圆盘和多个环形盘片，以将多个环形盘片连接至驱动圆盘；

电机配置成直接驱动驱动圆盘旋转，进而由驱动圆盘带动多个环形盘片旋转。

可选地，驱动圆盘在其中心朝向多个环形盘片形成有凹陷部；空气净化器还包括：固定机构，设置于壳体内，其包括固定板和固定架，电机设置于固定板和固定架之间；其中固定架具有本体部和自本体部朝向固定板延伸的卡爪部；本体部上设置有通孔，电机的输出轴自通孔伸出固定架后与层流风扇连接；卡爪部用于与固定板固定，且与凹陷部匹配设置。

可选地，连接件为叶片，其横截面具有朝环形盘片旋转的方向凸起的双圆弧，包括沿环形盘片旋转的方向依次设置的内弧和背弧；其中，内弧和背弧具有不同的圆心且两端均相交，或者内弧和背弧具有相同的圆心且平行设置。

可选地，环形盘片依照下列结构中的一种或几种设置：

相邻两个环形盘片之间的间距沿着气流在进风通道中流动的方向逐渐增大；

多个环形盘片的内径沿着气流在进风通道中流动的方向逐渐缩小；

每个环形盘片均为由内侧至外侧逐渐靠近驱动圆盘的弧形盘片。

本发明的空气净化器通过在壳体内设置一个或多个平板滤芯和层流风机，利用层流风机通过流体粘性效应对经平板滤芯过滤的空气进行扰动实现层流送风，送风过程噪音小、风量高、风压大，有效提升空气净化器用户的使用体验。

进一步地，本发明的空气净化器可以根据需要仅设置一个平板滤芯，可变性强，可以降低空气净化器的成本。

进一步地，本发明的空气净化器通过将层流风机和出风口设置在上部，将平板滤芯设置于层流风扇下方，实现从上部送风，避免出风直吹用户，提升用户的使用体验，在优选条件下能实现360°均匀送风。

进一步地，本发明的空气净化器可以在其上部和下部分别设置层流风机，在两组层流风机中间设置平板滤芯，扩大了空气净化器在垂直方向的送风范围，实现全域净化。

根据下文结合附图对本发明具体实施例的详细描述，本领域技术人员将会更加明了本发明的上述以及其他目的、优点和特征。

附图说明

后文将参照附图以示例性而非限制性的方式详细描述本发明的一些具体实施例。附图中相同的附图标记标示了相同或类似的部件或部分。本领域技术人员应该理解，这些附图未必是按比例绘制的。附图中：

图1是根据本发明一个实施例的空气净化器的示意性立体图。

图2是图1所示空气净化器的示意性剖视图。

图3是图1所示空气净化器的示意性***图。

图4是根据本发明另一个实施例的空气净化器的示意性***图。

图5是根据本发明又一个实施例的空气净化器的示意性***图。

图6是根据本发明一个实施例的空气净化器的层流风机的层流风扇的示意性立体图。

图7是图1所示空气净化器的层流风机的送风原理示意图。

图8是图1所示空气净化器的层流风机的速度分布和受力分布图。

图9是图6所示的层流风扇的示意性剖视图。

图10是图6所示的层流风扇的另一视角的示意性立体图。

图11是图6所示的层流风扇的又一视角的示意性立体图。

图12是根据本发明一个实施例的空气净化器的固定机构、电机和层流风扇配合的示意性剖视图。

图13是根据本发明一个实施例的空气净化器的电机和固定机构的示意性***图。

图14是根据本发明一个实施例的空气净化器的层流风机的示意性主视图。

图15是图14所示的层流风机的另一视角的示意性立体图。

图16是图14所示的层流风机的空气循环示意图。

图17是图14所示的层流风机的横截面示意图。

图18是图14所示的层流风机的层流风扇的叶片的弦线长度与风量和风压的关系示意图。

图19是根据本发明一个实施例的空气净化器的层流风扇具有双圆弧叶片的层流风机的横截面示意图。

图20是双圆弧叶片的安装角度与风量和风压的关系示意图。

图21是根据本发明一个实施例的空气净化器的层流风扇具有航空叶片的层流风机的横截面示意图。

图22是航空叶片的安装角度与风量和风压的关系示意图。

图23是根据本发明一个实施例的空气净化器的层流风扇的环形盘片间距逐渐改变的层流风机的示意性主视图。

图24是图23所示的层流风机的示意性立体图。

图25是图23所示的层流风机的多个环形盘片间距渐变与风量和风压的关系示意图。

图26是根据本发明一个实施例的空气净化器的层流风机的环形盘片内径渐变的层流风扇的示意性剖视图。

图27是图26所示的层流风机的多个环形盘片内径渐变与风量和风压的关系示意图。

图28是根据本发明一个实施例的空气净化器的层流风机的环形盘片为弧形盘片的层流风扇的多个环形盘片在经过中心轴线的同一纵截面上的内外径连线的圆心角示意图。

图29是图28所示的层流风机的圆心角与风量和风压的关系示意图。

具体实施方式

图1是根据本发明一个实施例的空气净化器100的示意性立体图。图2是图1所示空气净化器的示意性剖视图。图3是图1所示空气净化器100的示意性***图。本发明实施例的空气净化器100一般性地可包括壳体200、一个或多个平板滤芯700、层流风机110。壳体200上设置有进风口201和出风口202。一个或多个平板滤芯700设置于壳体200内，外部空气自进风口201进入壳体200后到达平板滤芯700进行过滤。层流风机110设置于壳体200内，其中心形成有进风通道302，层流风机110通过流体粘性效应扰动经平板滤芯700过滤后进入进风通道302的空气形成层流风，层流风自出风口202排出壳体200。

本发明实施例的空气净化器100通过在壳体200内设置一个或多个平板滤芯700和层流风机110，利用层流风机110通过流体粘性效应对经平板滤芯700过滤的空气进行扰动实现层流送风，送风过程噪音小、风量高、风压大，有效提升空气净化器100用户的使用体验，且外观新颖，功能良好，品质优秀。

在一些实施例中，层流风机110包括层流风扇300和电机400。图6是层流风扇300的一个示意性立体图。层流风扇300包括多个环形盘片301，多个环形盘片301彼此间隔地平行设置，具有相同的中心轴线且中心共同形成进风通道302，经平板滤芯700过滤的空气进入进风通道302到达多个环形盘片301之间的间隙。电机400与层流风扇300连接，配置成驱动多个环形盘片301旋转，进而使得靠近多个环形盘片301表面的空气边界层304被旋转的多个环形盘片301带动由内向外旋转移动形成层流风。其中空气边界层304是靠近各盘片表面的很薄的空气层。

图7是层流风机110的送风原理示意图。电机400驱动多个环形盘片301高速旋转，各环形盘片301间隔内的空气接触并发生相互运动，则靠近各环形盘片301表面的空气边界层304因受粘性剪切力τ作用，被旋转的环形盘片301带动由内向外旋转移动形成层流风。图8是本发明实施例的空气净化器100的层流风机110的速度分布和受力分布图，是空气边界层304受到的粘性剪切力分布τ(y)和速度分布u(y)的示意图。空气边界层304受到的粘性剪切力实际上是各盘片对空气边界层304产生的阻力。图8中的横坐标轴指的是空气边界层304的移动方向上的距离，纵坐标轴指的是空气边界层304在与移动方向垂直的方向上的高度。v_e为空气边界层304内每一点的气流速度，δ为空气边界层304的厚度，τ_w为环形盘片301表面处的粘性剪切力。τ(y)和u(y)中的变量y指的是空气边界层304在与移动方向垂直的方向上截面的高度，L为环形盘片301内圆周的某一点与环形盘片301表面某一点之间的距离。则τ(y)是在该距离L处，空气边界层304截面的高度为y时受到的粘性剪切力分布；u(y)是在该距离L处，空气边界层304截面的高度为y时的速度分布。

本发明实施例的空气净化器100的壳体200的整体形状可以依照实际需要来设计，例如为圆柱体、长方体、正方体、以及其他异形体。在一些实施例中，壳体200为长方体结构，具有四个侧面和上下底面。选取四个侧面中的一个侧面或多个侧面设置进风口201，形成进风侧。本发明实施例的空气净化器100可以设置有一个或多个平板滤芯700。例如，空气净化器100的壳体200的一个侧面上设置进风口201，在壳体200内靠近进风口201处设置一个平板滤芯700。再例如，空气净化器100具有两个平板滤芯700，在壳体200的相对的两个侧面上分别设置有进风口201，两个平板滤芯700分别靠近一个进风口201设置。

为了使经平板滤芯700过滤的空气尽可能地移动到进风通道302内，在一些实施例中，本发明实施例的空气净化器100还包括：隔板101，设置于层流风扇300和平板滤芯700之间，用于限定经平板滤芯700过滤后到达其内侧与壳体200之间所限定的空间的空气的方向，避免其从平板滤芯700和层流风扇300的间隙流出。隔板101的具体形状可对照层流风扇300、平板滤芯700以及壳体200的结构来设计。例如，在一个实施例中，壳体200为长方体形状，隔板101的横截面也为方形，在其中心部分为中空结构，中空结构一侧为平板滤芯700的内侧和壳体200之间形成的空间，另一侧为进风通道302。需要说明的是，平板滤芯700的内侧是指过滤后的空气所在的一侧，而过滤之前的空气所在的一侧为平板滤芯700的外侧。

如图2和3所示，在一些实施例中，本发明实施例的空气净化器100是壳体200内的上部设置层流风扇300和电机400，壳体200在其上部对应于层流风扇300的位置处设置出风口202；一个或多个平板滤芯700竖直地设置于壳体200内、位于层流风扇300下方，壳体200在其对应于每个平板滤芯700的位置处分别设置有进风口201。这样，本发明实施例的空气净化器100可以从上部出风，避免直吹用户，能提升用户的使用体验。在一个优选实施例中，壳体200在其上部环绕层流风扇300一周设置出风口202，实现360°均匀送风，进一步提升用户的使用体验。图2中标出了设置有两个平板滤芯700的空气净化器的空气流向，外部空气分别经两侧的进风口201进入壳体200，再经平板滤芯700过滤后向上移动到达层流风扇300，之后形成层流风从四面出风口202流出壳体200。

图4是根据本发明另一个实施例的空气净化器100的示意性***图。本发明实施例的空气净化器100还包括：挡风件500，设置于层流风扇300外部，位于壳体200和层流风扇300之间，其上具有缺口501；壳体200在其对应于缺口501的位置处设置出风口202，层流风依次经缺口501和出风口202流出壳体200。例如，当空气净化器100的安装位置是两墙面垂直的墙角处时，将挡风件500设置成在其背离墙面的侧面具有缺口501，在壳体200相应侧面位置处设置出风口202，同时使缺口501的高度略高于出风口202的高度，宽度略大于出风口202的宽度，这样层流风扇300产生的层流风受挡风件500的作用，仅从缺口501处经位于其前端的出风口202吹出空气净化器100，不浪费层流风。在一个实施例中，挡风件500为横截面大致为方形、中心具有可容纳层流风扇300的空腔的结构，在其一个或多个侧面设置有缺口501，以满足用户对不同形状壳体200、不同安装位置、不同供风需求的空气净化器100的需求。

图5是根据本发明又一个实施例的空气净化器100的示意性***图。本发明实施例的空气净化器100是壳体200内的上部和下部分别设置有层流风扇300和电机400，壳体200在其上部和下部对应于两个层流风扇300的位置处分别设置出风口202；至少一对平板滤芯700竖直地相对设置于两个层流风扇300之间，壳体200在其对应于每个平板滤芯700的位置处分别设置有进风口201，这样能扩大空气净化器100在垂直方向的送风范围，实现全域净化。

在一些实施例中，层流风扇300还包括：驱动圆盘305和连接件306。驱动圆盘305与多个环形盘片301间隔地平行设置。连接件306贯穿驱动圆盘305和多个环形盘片301，以将多个环形盘片301连接至驱动圆盘305。电机400配置成直接驱动驱动圆盘305旋转，进而由驱动圆盘305带动多个环形盘片301旋转。

在一些实施例中，层流风扇300的驱动圆盘305在其中心朝向多个环形盘片301形成有凹陷部351，电机400固定设置于凹陷部351内。图6是层流风扇300的一个示意性立体图。图9是图6所示的层流风扇300的示意性剖视图。图10是图6所示的层流风扇300的另一视角的示意性立体图。图11是图6所示的层流风扇300的又一视角的示意性立体图。本发明实施例的空气净化器100还可以包括：固定机构401，设置于壳体200内，用于固定电机400。图12是固定机构401、电机400和层流风扇300配合的示意性剖视图。图13是电机400和固定机构401的示意性***图。固定机构401包括固定板411和固定架412，电机400设置于固定板411和固定架412之间。固定架412具有本体部421和自本体部421朝向固定板411延伸的卡爪部422。本体部421上设置有通孔423，电机400的输出轴自通孔423伸出固定架412后与层流风扇300连接。卡爪部422用于与固定板411固定，且与凹陷部351匹配设置。在凹陷部351中心处设置有连接孔352，电机400的输出轴伸入连接孔352中后与驱动圆盘305固定。固定板411上设置有板连接孔414，卡爪部422上设置有爪连接孔424，通过使用螺栓等来将卡爪部422与固定板411固定。此外，固定板411上还设置有加强筋415。

在另一些实施例中，层流风扇300的驱动圆盘305具有平面，电机400固定设置于驱动圆盘305的平面。图14是驱动圆盘305具有平面的层流风机110的示意性主视图。图15是图14所示的层流风机110的另一视角的示意性立体图。在一个优选实施例中，在驱动圆盘305的下表面还具有倒圆锥的凸起353，倒圆锥的凸起353可以有效引导通过进风通道302进入层流风扇300的空气进入各盘片之间的间隙，进而提高形成层流风的效率。

图16是图14所示的层流风机110的空气循环示意图，多个环形盘片301的中心共同形成有进风通道302，以使层流风扇300外部的空气进入；多个环形盘片301彼此之间的间隙形成有多个排出口303，以供层流风吹出。

层流风扇300的连接件306可以是叶片361、连接杆362等等。

图17是图14所示的层流风机110的横截面示意图。在本实施例中，连接件306为叶片361，其横截面具有沿环形盘片301旋转的方向依次设置的两段曲线，两段曲线的弦线373的长度与层流风机110的风量为线性关系，这样通过增加弦线373的长度可以极大地提升层流风机110的风量，从而促进层流空气循环。需要说明的是，两段曲线可以是圆弧、非圆弧的弧线、直线等线条，直线可以作为一种特殊的曲线。在两段曲线的两端点之间的距离相同时，弦线373的长度可以是两段曲线的两端点之间的距离。在两段曲线的两端点之间的距离不同时，若两段曲线的两端均不相交，则弦线373的长度可以是叶片361的横截面除这两段曲线之外的曲线中点的连线长度；若两段曲线只有一端相交，则弦线373的长度可以是叶片361的横截面除这两段曲线之外的曲线中点与这两段曲线的相交的端点的连线长度。

在一种优选的实施例中，叶片361为多个，且均匀间隔地贯穿驱动圆盘305和多个环形盘片301。多个叶片361均匀间隔地贯穿驱动圆盘305和多个环形盘片301，可以保证驱动圆盘305和多个环形盘片301的连接关系稳固，进而保证在电机400驱动驱动圆盘305旋转时，驱动圆盘305可以稳定地带动多个环形盘片301旋转，提高层流风机110的工作可靠性。

图18示出的是图14所示的层流风机110在环形盘片301的外径、内径、层数、间距、厚度、叶片361的安装角度、电机400的转速均保持不变时，弦线373的长度与风量和风压的关系示意图，图中横坐标轴指的是叶片361的弦线373的长度，风压指的是排出口303与进风通道302进口处的压力差。需要说明的是，环形盘片301的外径是其外圆周的半径，内径是其内圆周的半径。空气边界层304由内向外旋转移动形成层流风的过程是离心运动，因而离开排出口303时的速度要大于进入进风通道302时的速度。排出口303与进风通道302进口处的压力差为风压，弦线373的长度与风压也为线性关系。通过增加弦线373的长度还可以极大地提升层流风机110的风压，有效保障层流风机110的综合性能。

考虑到空气净化器100的内在空间有限，对层流风机110的整体占用体积需要有一定约束。具体地，考虑到层流风机110的厚度不要过大，可以对环形盘片301的数量、相邻两个环形盘片301之间的间距、环形盘片301的厚度进行相应的约束；考虑到层流风机110的横向占用体积不要过大，可以对环形盘片301的外径进行相应的约束。例如，可以设置每个环形盘片301的外径为170mm至180mm，配合每个环形盘片301的内径为110mm至120mm，可以有效增大风量，保证层流风机110的出风满足用户的使用需求。在环形盘片301的外径和内径一定的情况下，虽然弦线373越长，层流风机110的风量和风压越大，但是也要对弦线373的长度进行一定的约束，避免叶片361过度贯穿环形盘片301，导致层流风机110的稳定性下降。总而言之，可以将弦线373的长度设置为可达到的最大范围，使得层流风机110的风量和风压能够满足用户的使用需求。在一种优选实施例中，环形盘片301外径为175mm，内径为115mm，层数为8层，间距为13.75mm，厚度为2mm，叶片361的安装角度为25.5°，电机400的转速为1000rpm，可以发现增加弦线373的长度之后，风量和风压均有大幅度的提高，且基本呈线性。在保证层流风机110的稳定度的前提下，将弦线373的长度设置为可达到的最大范围为40mm至42mm。并且，在将弦线373的长度设置为42mm时，层流风机110的风量可以达到1741m³/h，风压可以达到118.9Pa，完全可以满足用户的使用需求。

在一些实施例中，叶片361可以为双圆弧叶片310，其横截面具有朝环形盘片301旋转的方向凸起的双圆弧，包括沿环形盘片301旋转的方向依次设置的内弧371和背弧372，且内弧371和背弧372具有相同的圆心且平行设置。图19是具有双圆弧叶片310的层流风机110的横截面示意图。在一个优选实施例中，每个环形盘片301的外径为170mm至180mm，每个环形盘片301的内径为110mm至120mm，环形盘片301的外径与内径之差为60mm左右，内弧371的两端点之间的距离和背弧372的两端点之间的距离相同，弦线373的长度是内弧371或背弧372的两端点之间的距离，且设置为40mm至42mm，使得内弧371和背弧372的两端与环形盘片301的内圆周和外圆周分别有10mm左右的距离，在保证层流风机110的稳定性的前提下，将弦线373的长度设置为可达到的最大范围，使得层流风机110的风量和风压能够满足用户的使用需求。

图20是在环形盘片301的外径、内径、层数、间距、厚度、双圆弧叶片310的弦长、电机400的转速均保持不变时，双圆弧叶片310的安装角度α与风量和风压的关系示意图，横坐标轴指的是双圆弧叶片310的安装角度α，即在双圆弧叶片310和环形盘片301的同一横截面上，内弧371的两端点之间的弦线373与经过弦线373的中点和环形盘片301的中心轴的连接线374形成的夹角。在一种优选实施例中，环形盘片301外径为175mm，内径为115mm，层数为8层，间距为13.75mm，厚度为2mm，双圆弧叶片310的弦长为35mm，电机400的转速为1000rpm，此时综合风量和风压考虑，双圆弧叶片310的安装角度α可以设置为-5°至55°。需要说明的是，在沿环形盘片301旋转的方向上依次为弦线373、连接线374时，安装角度α为正数；在沿环形盘片301旋转的方向上依次为连接线374、弦线373时，安装角度α为负数。该安装角度兼顾层流风机110的风量和风压，有效保障层流风机110的综合性能，在风压大的同时使得层流风机110的出风也能够满足用户的使用需求，进一步提升用户的使用体验。

在另一些实施例中，叶片361可以为航空叶片320，其横截面具有朝环形盘片301旋转的方向凸起的双圆弧，包括沿环形盘片301旋转的方向依次设置的内弧371和背弧372，且内弧371和背弧372具有不同的圆心且两端均相交。图21是具有航空叶片320的层流风机110的横截面示意图。

图22是图21所示的层流风机110在环形盘片301的外径、内径、层数、间距、厚度、航空叶片320的弦长、电机400的转速均保持不变时，航空叶片320的安装角度α与风量和风压的关系示意图，横坐标轴指的是航空叶片320的安装角度α，即在航空叶片320和环形盘片301的同一横截面上，内弧371或背弧372的两端点之间的弦线373与经过弦线373中点和环形盘片301的中心轴的连接线374形成的夹角。在一种优选的实施例中，环形盘片301外径为175mm，内径为115mm，层数为8层，间距为13.75mm，厚度为2mm，航空叶片320的弦长为35mm，电机400的转速为1000rpm，此时综合风量和风压考虑，航空叶片320的安装角度α可以设置为-50°至15°。该安装角度兼顾层流风机110的风量和风压，有效保障层流风机110的综合性能，在风压大的同时使得层流风机110的出风也能够满足用户的使用需求，进一步提升用户的使用体验。

层流风扇300的环形盘片301还可以依照下列结构中的一种或几种设置：相邻两个环形盘片301之间的间距沿着空气在进风通道302中流动的方向逐渐增大；多个环形盘片301的内径沿着气流在进风通道302中流动的方向逐渐缩小；每个环形盘片301均为由内侧至外侧逐渐靠近驱动圆盘305的弧形盘片。

在一些实施例中，层流风扇300的多个环形盘片301彼此间隔地平行设置，具有相同的中心轴线，且相邻两个环形盘片301之间的间距沿着空气在进风通道302中流动的方向逐渐增大。图23是环形盘片301间距逐渐改变的层流风机110的示意性主视图。发明人经过多次实验发现，随着相邻两个环形盘片301之间的间距沿着空气在进风通道302中流动的方向逐渐增大，会有效提升层流风机110的风量，使得层流风机110的出风满足用户的使用需求。

以设置在壳体200内上部的层流风机110为例，图25是图23所示的层流风机110在环形盘片301外径、内径、数量、厚度、电机400的转速均保持不变时，多个环形盘片301间距渐变与风量和风压的关系示意图，其中横坐标轴指的是沿着由下至上的方向相邻两个环形盘片301之间的间距的变化量。如图25所示，在上述提及的各参数均保持不变时，多个环形盘片301中每两个相邻的环形盘片301之间的间距由下至上逐渐变化对风量影响较大，对风压影响很小；当横坐标轴表示的沿着由下至上的方向相邻两个环形盘片301之间的间距的变化量为正数时，说明多个环形盘片301中每两个相邻的环形盘片301之间的间距由下至上逐渐增大；当横坐标轴表示的沿着由下至上的方向相邻两个环形盘片301之间的间距的变化量为负数时，说明多个环形盘片301中每两个相邻的环形盘片301之间的间距由下至上逐渐缩小。因此，由图25可知，多个环形盘片301中每两个相邻的环形盘片301之间的间距变化量为-1mm、1mm和2mm时，层流风机110的风量和风压均有很大的改善。

前文提及，本发明实施例中的层流风扇300的连接件306可以是连接杆362。图24是图23所示的层流风机110的示意性立体图。连接杆362可以为多根，且均匀间隔地贯穿于驱动圆盘305和多个环形盘片301的边缘部分。多根连接杆362均匀间隔地贯穿于驱动圆盘305和多个环形盘片301的边缘部分，可以保证驱动圆盘305和多个环形盘片301的连接关系稳固，进而保证在电机400驱动驱动圆盘305旋转时，驱动圆盘305可以稳定地带动多个环形盘片301旋转，提高层流风机110的工作可靠性。同时，当连接件306为连接杆362时，电机400的转速与层流风机110的风量大致呈线性关系，因而在一种优选实施例中，电机400还可以配置成：电机400的转速根据获取到的层流风机110的目标风量确定。也就是说，可以首先获取层流风机110的目标风量，再根据其与电机400的转速之间的线性关系确定电机400的转速。需要说明的是，该目标风量可以通过用户的输入操作获取。在一种优选的实施例中，环形盘片301的外径为175mm，内径为115mm，层数为8层，相邻两个环形盘片301之间的间距由下至上依次设置为：13.75mm、14.75mm、15.75mm、16.75mm、17.75mm、18.75mm、19.75mm，厚度为2mm时，电机400的转速与层流风机110的风量呈线性关系更加明显。

在一些实施例中，本发明实施例的层流风扇300的多个环形盘片301的内径沿着气流在进风通道302中流动的方向逐渐缩小。以设置在壳体200内上部的层流风扇300为例，图26是环形盘片301内径渐变的层流风扇300的示意性剖视图。图27是具有如图26所示的层流风扇300的层流风机110在环形盘片301的外径、间距、数量、厚度、电机400的转速均保持不变时，多个环形盘片301内径渐变与风量和风压的关系示意图，其中横坐标轴指的是每一个环形盘片301的内径与下方相邻的环形盘片301的内径的变化量。如图27所示，在上述提及的各参数均保持不变时，多个环形盘片301的内径由下至上逐渐变化对风量影响较大，对风压影响很小。当横坐标轴表示的每一个环形盘片301的内径与下方相邻的环形盘片301的内径的变化量为正数时，说明多个环形盘片301的内径由下至上逐渐增加；当横坐标轴表示的每一个环形盘片301的内径与下方相邻的环形盘片301的内径的变化量为负数时，说明多个环形盘片301的内径由下至上逐渐缩小。由图27可知，多个环形盘片301的内径由下至上逐渐缩小时，风量有所增加，风压稍有减小；多个环形盘片301的内径由下至上逐渐增加时，风压稍有增加，风量减小很多。在一种优选的实施例中，环形盘片301外径为175mm，环形盘片301的最大内径为115mm，间距为13.75mm，数量为8个，厚度为2mm，电机400的转速为1000rpm，此时综合风量与风压的全面考虑，可以设置每一个环形盘片301的内径与下方相邻的环形盘片301的内径的变化量为-5mm，也就是说8个环形盘片301的内径分别为：115mm、110mm、105mm、100mm、95mm、90mm、85mm、80mm。

在一些实施例中，层流风扇300的环形盘片301为由内侧至外侧逐渐靠近驱动圆盘305的弧形盘片。以设置在壳体200内上部的层流风扇300为例，每个环形盘片301均设置成由内至外逐渐升高且向上凸起的弧形盘片，使得外部空气进入层流风扇300的角度更加符合流体流动，从而更利于外部的空气进入层流风扇300，有效减少风量损失，保证层流风机110的出风满足用户的使用需求。图28是多个环形盘片301在经过中心轴线的同一纵截面上的内外径连线的圆心角θ示意图。图29是在环形盘片301外径、层数、间距、厚度、电机400的转速均保持不变时，圆心角θ与风量和风压的关系示意图。如图29所示，在上述提及的各参数均保持不变时，随着圆心角θ逐渐增大，风量先增大后减小，而风压有少许上升。在一种优选实施例中，环形盘片301外径为175mm，层数为10层，间距为13.75mm，厚度为2mm，电机400的转速为1000rpm，此时综合风量和风压考虑，圆心角θ可以设置为9°至30°。并且如图29所示，在圆心角θ设置为15°时，层流风机110的风量达到最大值。

至此，本领域技术人员应认识到，虽然本文已详尽示出和描述了本发明的多个示例性实施例，但是，在不脱离本发明精神和范围的情况下，仍可根据本发明公开的内容直接确定或推导出符合本发明原理的许多其他变型或修改。因此，本发明的范围应被理解和认定为覆盖了所有这些其他变型或修改。

Claims (10)

1.一种空气净化器，其特征在于，包括：

壳体，其上设置有进风口和出风口；

一个或多个平板滤芯，设置于所述壳体内，外部空气自所述进风口进入所述壳体后到达所述平板滤芯进行过滤；以及

层流风机，设置于所述壳体内，其形成有进风通道，所述层流风机通过流体粘性效应扰动经所述平板滤芯过滤后进入所述进风通道的空气形成层流风，所述层流风自所述出风口排出所述壳体。

2.根据权利要求1所述的空气净化器，其特征在于，

所述层流风机包括：

层流风扇，包括多个环形盘片，所述多个环形盘片彼此间隔地平行设置，具有相同的中心轴线且中心共同形成所述进风通道，经所述平板滤芯过滤的空气进入所述进风通道到达所述多个环形盘片之间的间隙；以及

电机，与所述层流风扇连接，配置成驱动所述多个环形盘片旋转，进而使得靠近所述多个环形盘片表面的空气边界层被旋转的所述多个环形盘片带动由内向外旋转移动形成所述层流风。

3.根据权利要求2所述的空气净化器，其特征在于，

所述壳体内的上部设置所述层流风扇和所述电机，所述壳体在其上部对应于所述层流风扇的位置处设置所述出风口；

一个或多个所述平板滤芯竖直地设置于所述层流风扇下方，所述壳体在其对应于每个所述平板滤芯的位置处分别设置有所述进风口。

4.根据权利要求3所述的空气净化器，其特征在于，

所述壳体在其上部环绕所述层流风扇一周设置所述出风口。

5.根据权利要求2所述的空气净化器，其特征在于，

所述壳体内的上部和下部分别设置有所述层流风扇和所述电机，所述壳体在其上部和下部对应于两个所述层流风扇的位置处分别设置所述出风口；

至少一对所述平板滤芯竖直地相对设置于两个所述层流风扇之间，所述壳体在其对应于每个所述平板滤芯的位置处分别设置有所述进风口。

6.根据权利要求2所述的空气净化器，其特征在于，还包括：

挡风件，设置于所述层流风扇外部，位于所述壳体和所述层流风扇之间，其上具有缺口；

所述壳体在其对应于所述缺口的位置处设置所述出风口，所述层流风依次经所述缺口和所述出风口流出所述壳体。

7.根据权利要求2所述的空气净化器，其特征在于，

所述层流风扇还包括：

驱动圆盘，与所述多个环形盘片间隔地平行设置；以及

连接件，贯穿所述驱动圆盘和所述多个环形盘片，以将所述多个环形盘片连接至所述驱动圆盘；

所述电机配置成直接驱动所述驱动圆盘旋转，进而由所述驱动圆盘带动所述多个环形盘片旋转。

8.根据权利要求7所述的空气净化器，其特征在于，

所述驱动圆盘在其中心朝向所述多个环形盘片形成有凹陷部；

所述空气净化器还包括：

固定机构，设置于所述壳体内，其包括固定板和固定架，所述电机设置于所述固定板和所述固定架之间；其中

所述固定架具有本体部和自所述本体部朝向所述固定板延伸的卡爪部；

所述本体部上设置有通孔，所述电机的输出轴自所述通孔伸出所述固定架后与所述层流风扇连接；

所述卡爪部用于与所述固定板固定，且与所述凹陷部匹配设置。

9.根据权利要求7所述的空气净化器，其特征在于，

所述连接件为叶片，所述叶片的横截面具有朝所述环形盘片旋转的方向凸起的双圆弧，包括沿所述环形盘片旋转的方向依次设置的内弧和背弧；其中，

所述内弧和所述背弧具有不同的圆心且两端均相交，或者

所述内弧和所述背弧具有相同的圆心且平行设置。

10.根据权利要求7所述的空气净化器，其特征在于，

所述环形盘片依照下列结构中的一种或几种设置：

相邻两个所述环形盘片之间的间距沿着气流在所述进风通道中流动的方向逐渐增大；

所述多个环形盘片的内径沿着气流在所述进风通道中流动的方向逐渐缩小；

每个所述环形盘片均为由内侧至外侧逐渐靠近所述驱动圆盘的弧形盘片。

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