CN112755679A - 空气净化器 - Google Patents

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薄澜
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Abstract

本发明涉及一种空气净化器。所述空气净化器包括显示***、净化***以及覆盖所述显示***的透明盖板；其中，所述透明盖板和显示***的显示屏之间具有狭缝，用于传输来自净化***的过滤空气。本发明所述空气净化器可以充分发挥空气颗粒物过滤单元(APF，例如蜂窝陶瓷APF)的优势，例如，容尘量高、易清洗、使用寿命长等。

Description

空气净化器
技术领域
本发明属于空气净化领域，具体涉及一种空气净化器。
技术背景
当今世界，降低全球空气污染水平的需求很迫切。尽管空气质量在世界某些地方取得了积极进展，但由于长期接触空气污染物，发展中国家和发达国家每年都会有数百万人过早死亡。据***环境规划署的报告，每年有超过350万人因户外空气污染而死亡。2005年至2010年间，全球空气污染死亡率上升了4％，中国上升了5％，印度上升了12％。经济合作与发展组织(OECD)最近的一项研究表明：2010年空气污染对社会的成本估算在中国为1.4万亿美元，在印度为0.5万亿美元。在欧洲，公路运输造成的空气污染每年损失约1370亿美元，造成2009年10,000个最大污染设施产生的空气污染造成的损失(包括生命损失、健康和作物损失)约为140-230亿美元。
颗粒物(PM)污染是当今人类社会面临的最大环境挑战之一。为了解决这些污染问题，已经开发了几种技术。其中，高效颗粒吸附(HEPA)过滤器是用于从室内空气中去除颗粒物质的主要技术。影响过滤功能的重要因素是纤维直径、过滤器厚度和迎面风速。HEPA过滤技术的一个显著缺点是过滤器的寿命太短，导致过滤器需要频繁更换。因此，这对户外空气处理并非成本有效的。
现有技术中已经制造和销售各种去除PM的独立空气净化***。这些***中使用了不同的PM过滤技术，包括静电除尘器、电离过滤器、无纺布过滤器和驻极体织物过滤器等。其中，静电除尘器和电离过滤器技术会产生二次污染物，例如，会产生臭氧。而无纺布过滤器的压降高，导致无纺布过滤器使用寿命短，并且功耗高。所述驻极体织物过滤器可以具有高的过滤效率，同时其压降可以降低；但在长时间的运行中，驻极体织物中的静电电荷会被收集的颗粒中和，导致驻极体织物过滤器性能出现显著的下降。
而且，传统过滤器通常是一次性的，会产生大量固体废物。而陶瓷蜂窝过滤器可以通过多种方法再生(例如水洗再生)，并且经证实，它们可以再生10次而不会影响性能，因此产生的废弃物更少。从节能方面来考虑，APF容尘量高，而且在积聚越来越多灰尘的整个工作周期内需要近乎恒定的低功率来进行驱动；而传统的空气过滤器则会随积聚的颗粒物越来越多而成倍地增加驱动的难度。但是，目前将众多空气颗粒物过滤器(APF)集成到空气净化***时常常面临装卸过程复杂、耗时长的问题。
因此，为了降低空气颗粒物污染、提高空气质量、改善人类生活环境，需要一种新型的空气净化器，该空气净化器具有广告展示功能，且功耗低、噪音小，使用寿命长的优势，并且还蜂窝陶瓷APF容尘量高易清洗可以充分发挥空气颗粒物过滤单元(例如，蜂窝陶瓷APF)的优势，例如，容尘量高、易清洗、使用寿命长等。
发明内容
本发明示例实施方式的目的在于解决现有技术中存在的上述和其它的不足。
一方面，本发明提供一种空气净化器，所述空气净化器包括显示***、净化***以及覆盖所述显示***的透明盖板；其中，所述透明盖板和显示***的显示屏之间具有狭缝，用于传输来自净化***的过滤空气。
在本发明的实施方式中，所述透明盖板和显示***的显示屏之间狭缝的宽度为1-20mm。
在本发明的实施方式中，所述透明盖板和显示***的显示屏之间狭缝的宽度为5-10mm。
在本发明的实施方式中，在狭缝的上部和下部包括具有一个或多个通气孔的隔板，，使过滤空气通过下部的通气孔进入，流经显示屏表面，并从上部的通气孔流出。
在本发明的实施方式中，所述空气净化器在气流出口处包括静压腔。
在本发明的实施方式中，所述空气净化器在气流出口处包括消音板。
在本发明的实施方式中，所述消音板包括具有穿孔和/或覆有吸音材料的平行板。
在本发明的实施方式中，所述过滤空气来自静压腔。从气流通道来看，该静压腔位于一个或多个风机的下游。
在本发明的实施方式中，所述空气净化器包括一个或多个空气颗粒物过滤面板组件，所述空气颗粒物过滤面板组件包括一个或多个空气颗粒物过滤(APF)单元。
在本发明的实施方式中，所述面板组件包括用于固定APF单元的嵌板结构、以及用于支撑和固定所述嵌板结构的框体。
在本发明的实施方式中，所述嵌板结构包括具有前板和后板的双嵌板结构，所述前板或后板包括一个或多个榫卯结构。
在本发明的实施方式中，所述嵌板结构包括具有前板、芯板和后板的三嵌板结构，所述前板、芯板和后板包括一个或多个榫卯结构。
在本发明的实施方式中，所述面板组件包括多孔板。
在本发明的实施方式中，所述面板组件包括以及位于前板和框体之间、用于容纳所述多孔板的插槽。
在本发明的实施方式中，所述多孔板与空气颗粒物过滤单元的面向多孔板的前表面之间的距离为1-100mm。
在本发明的实施方式中，所述面板组件包括位于前板和/或后板侧面的指示符，该指示符标识所述前板和后板的前后位置和/或气流流动的方向。
在本发明的实施方式中，所述面板组件包括位于前板正面的指示符，该指示符标识所述面板组件的上部和/或下部位置；用于指示多孔板***插槽的方向和/或将嵌板结构安装到框体上的方向。
在本发明的实施方式中，所述面板组件包括位于嵌板结构中固定孔之间的固定方向匹配结构，该结构仅能沿一固定的方向进行匹配，有助于正确指导前板和后板的组装过程。
在本发明的实施方式中，所述面板组件包括位于嵌板结构的固定孔孔壁上的半切式插槽。
在本发明的实施方式中，所述嵌板结构由发泡聚丙烯制成。
在本发明的实施方式中，所述面板组件包括由无机材料制成的APF单元。
在本发明的实施方式中，所述APF单元位于所述嵌板中的固定孔中。
在本发明的实施方式中，所述空气净化器的空气流量为1000-20,000m3/小时。
在本发明的实施方式中，在空气流量为3000m3/小时的情况下，所述空气净化器的噪音小于70dB。
在本发明的实施方式中，在空气流量为3000m3/小时的情况下，所述空气净化器的功耗至多500W。
另一方面，本发明一个实施方式中提供一种空气净化器，所述净化***包括一个或多个空气颗粒物过滤面板组件，所述空气颗粒物过滤面板组件包括多孔板、嵌板结构、一个或多个空气颗粒物过滤单元以及用于支撑和固定所述嵌板结构的框体。
在本发明的实施方式中，所述嵌板结构包括具有前板和后板的双嵌板结构，所述前板或后板包括一个或多个榫卯结构。
在本发明的实施方式中，所述嵌板结构包括具有前板、芯板和后板的三嵌板结构，所述前板、芯板和后板包括一个或多个榫卯结构。
再一方面，本发明一个实施方式中提供一种一种空气净化***，所述净化***包括至少一个空气颗粒物过滤面板组件，所述空气颗粒物过滤面板组件包括多孔板、嵌板结构、一个或多个空气颗粒物过滤单元以及用于支撑和固定所述嵌板结构的框体。
在本发明的实施方式中，所述至少一个空气颗粒物过滤面板组件包括位于嵌板结构中固定孔之间的固定方向匹配结构，该结构仅能沿一固定的方向进行匹配，以正确指导前板和后板的组装过程。
在本发明的实施方式中，所述至少一个空气颗粒物过滤面板组件包括具有前板和后板的嵌板结构以及用于支撑和固定所述双嵌板结构的框体，其中，所述前板或后板上包括一个或多个榫卯结构。
在本发明的实施方式中，所述至少一个空气颗粒物过滤面板组件包括具有前板、芯板和后板的三嵌板结构，以及用于支撑和固定所述嵌板结构的框体，所述前板、芯板和后板包括一个或多个榫卯结构。
在本发明中，通过使过滤空气流经透明盖板和显示***的显示屏之间的狭缝，可以带走显示***产生的热量。所述透明盖板用于保护显示***的同时为显示***提供热量耗散。
在本发明中，通过静压腔和消音板，在空气流量为3000m3/小时的情况下，本发明所述空气净化器的噪音小于70dB，甚至小于60dB。在空气流量为5000m3/小时的情况下，本发明所述空气净化器的噪音小于75dB，甚至小于65dB。
在本发明中，所述空气颗粒物过滤面板组件采用带榫卯结构的嵌板结构，可以方便的组装和拆卸APF单元，并为APF单元提供保护和密封。由此，增加整个空气颗粒物过滤面板组件的机械强度，延长了面板组件的使用寿命。
通过下面的详细描述、附图以及权利要求，其他特征和方面会变得清楚。
附图说明
通过结合附图对于本发明的示例性实施例进行描述，可以更好地理解本发明，在附图中：
图1是本发明一个实施方式中所述空气净化器的正面视图。
图2是本发明一个实施方式中图1所示空气净化器的正面内部结构图。
图3是本发明一个实施方式中所述空气净化器的侧面视图。
图4是本发明一个实施方式中图3所示空气净化器的侧面内部结构图。
图5是本发明一个实施方式中所述的APF面板组件。
图6是本发明一个具体实施方式中APF面板组件的分解图。
图7是本发明一个具体实施方式中APF面板组件的分解图。
图8是本发明一个具体实施方式中气流经过透明盖板和显示***的显示屏之间狭缝的示意图，其中，显示了任选的具有一个或多个通气孔的隔板)。
图9是本发明一个具体实施方式中APF面板组件上部的局部示意图。
图10是本发明一个具体实施方式中APF面板组件下部的局部示意图。
图11是本发明一个具体实施方式中位于前板和/或后板侧面的指示符的示例。
图12是本发明一个具体实施方式中位于前板正面的指示符的示例。
图13是本发明一个具体实施方式中位于嵌板结构中固定孔之间的固定方向匹配结构的示例。
图14是本发明一个具体实施方式中位于嵌板结构中固定孔孔壁上的半切式插槽的示例。
图15是本发明一个具体实施方式中位于嵌板结构中固定孔孔壁上的半切式插槽的顶视图。
图16是本发明一个具体实施方式中呈方形的空气颗粒物过滤板的示意图。
图17是本发明一个具体实施方式中三嵌板的结构示意图。
具体实施方式
除非另作定义，权利要求书和说明书中使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属技术领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。
在本文中，用来对例如成分的量、浓度、过程温度、过程时间、流速、和类似数值及其范围，或者组件的尺度和类似数值及其范围进行修饰的“约”指的是可能发生的数值量的改变，例如，源自用于制备材料、温度、压力、厚度、大小或使用制剂所用的常规测量和操作过程；源自这些过程中的偶然性误差；源自用来实施方法的制造、来源或起始材料的纯度或成分的差异；以及类似因素。
在本文中，当给出数值范围例如5-25时，这指至少5或不小于5以及分开地和独立地不大于或小于25。在一些实施例中，这种范围可独立地限定为不小于5,以及分开地和独立地不大于25。具有这种范围例如10-15,或10-20的值也分开地和独立地以相同的方式包括所述范围的下限值和上限值。
在本发明中，术语“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现在“包括”或者“包含”前面的元件或者物件涵盖出现在“包括”或者“包含”后面列举的元件或者物件及其等同元件，并不排除其他元件或者物件。
本发明中，所述空气净化器包括显示***、净化***以及覆盖所述显示***的透明盖板；其中，所述透明盖板和显示***的显示屏之间具有狭缝，用于传输来自净化***的过滤空气。在本发明中，所述显示***可以用作公共区域的广告媒体，同时也可以显示本发明空气净化器中设置的各传感器的测量参数。在一些实施方式中，所述空气净化器中各传感器的测量参数也可以单独显示在额外的显示***上。如图8所示，通过使过滤空气在风机的驱动下流经所述狭缝(任选设置具有一个或多个通气孔的隔板)，可以带走显示***产生的热量。在本发明中，所述透明盖板用于保护显示***，并同时为显示***提供热量耗散。这样，本发明的空气净化器无需如现有技术中那样额外为显示***增设散热器(一系列的风扇或热交换装置)。
本发明中，所述透明盖板和显示***的显示屏之间狭缝的宽度为1-20mm、1-15mm、1-10mm、1-5mm、5-20mm、5-15mm、5-10mm、10-20mm、10-15mm或15-20mm。在优选的实施方式中，所述透明盖板和显示***的显示屏之间狭缝的宽度为5-10mm。
本发明中，所述狭缝的上部和下部可以设置具有一个或多个通气孔的隔板，使过滤空气通过下部的通气孔进入，可以流经显示屏的整个表面，并从上部的通气孔流出。
本发明中，所述空气净化器包括静压腔。所述过滤空气经过风机之后，进入静压腔，然后从出口排出。在一些实施方式中，一部分来自静压腔的过滤空气可以通过狭缝或者狭缝上的通气孔流经显示屏的部分或全部表面，并从狭缝上部流出。本发明所述静压腔可以平稳风机对过滤空气流的扰动，使空气净化器出口的过滤空气流速稳定均匀；并且所述静压腔可以对风机叶片产生的风噪进行消音处理，使降低空气净化器的噪音。另一方面，本发明所述静压腔可以为通过狭缝或者通气孔流经显示屏表面的过滤空气提供稳定的驱动压力，避免出现流速不稳而对显示屏产生例如震颤等的不利影响。
本发明中，所述空气净化器在气流出口附近包括消音板。在一些实施方式中，所述消音板包括具有穿孔和/或覆有吸音材料的平行板。
。在具体实施方式中，所述过滤空气经过风机之后，进入静压腔，然后流经所述消音板，从气流出口排出。在本发明中，消音板的材料可以选自木质、布艺、纤维、铝材、不锈钢、镀锌板、PVC、岩棉、玻璃丝绵等。所述消音板的形式可以选自木丝吸音板、槽板、波浪板、开槽多孔板、穿孔板、百叶板等。在本发明中，过滤后的空气通过风机送至静压室，然后在到达气流出口之前经过所述消音板。通过本发明所述静压腔和消音板，可以显著降低本发明空气净化器运行中产生的噪音。在空气过滤流量达到3000m3/小时的情况下，本发明空气净化器运行中产生的噪音小于70dB，甚至小于60dB。在空气过滤流量达到5000m3/小时的情况下，本发明空气净化器运行中产生的噪音小于75dB，甚至小于65dB。
在本发明中，所述嵌板可以选自双嵌板、三嵌板或具有4个以上板片的嵌板。在一个实施方式中，嵌板通常包括前板、任选的芯板和后板。其中，前板和后板可以用于承托、固定和保护APF单元。所述前板和后板的材料没有特别限制，优选是例如，发泡聚丙烯(EPP)。在优选的实施方式中，所述芯板可以用于固定和/或为整个嵌板结构提供气密性。所述芯板的材料没有特别限制，优选是更能提供所需气密性的材料，例如，乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)。
本发明中，所述空气净化器包括一个或多个空气颗粒物过滤面板组件。所述空气颗粒物过滤面板组件包括具有前板和后板的双嵌板结构、以及用于支撑和固定所述双嵌板结构的框体；所述前板或后板包括一个或多个榫卯结构。
在本发明中，EVA的延展性比EPP更好，且易于装配；但是EVA本身在所有室内有机气态物质(TVOC)方面存在一定的问题，且其硬度也不如。另一方面，EPP嵌板起到结构支撑作用，但其硬度问题可能造成一定的气密性问题。在优选的实施方式中，所述空气颗粒物过滤面板组件包括具有前板、芯板和后板的三嵌板结构、以及用于支撑和固定所述双嵌板结构的框体；所述前板、芯板和后板包括一个或多个榫卯结构。
在一些实施方式中，所述榫卯结构可以沿前板或后板的周边分布。在一些实施方式中，所述榫卯结构可以沿各APF单元的周边分布。在本发明中，通过榫卯结构，前板、后板和任选的芯板方便地组合形成嵌板结构，并且可以方便地拆开嵌板结构，用于清洗和更新空气颗粒物过滤器(APF)单元。
在本发明一些实施方式中，所述前板和后板具有相互对应的用于固定空气颗粒物过滤器(APF)单元的固定孔。在本发明中，所述固定孔的形状对应于APF单元的截面形状。在本发明中，所述APF单元的截面形状包括但不限于方形、圆形、六边形等。所述APF单元的孔隙密度分别为100通道/平方英寸(cpsi)和200cpsi；壁厚分别为6密耳和8密耳。在本发明中，所述APF单元是无机材料制成的，所述无机材料包括但不限于玻璃、陶瓷、玻璃-陶瓷等。在优选的实施方式中，所述APF单元是陶瓷蜂窝体APF单元。
在本发明一些实施方式中，所述面板组件还包括多孔板以及位于前板和框体之间、用于容纳所述多孔板的插槽。在实际操作中，将多孔板倾斜地完全***上部插槽之后，然后可以轻易地将多孔板推入下部插槽；这样，待多孔板下落到下部插槽底部时，多孔板也不会从上部插槽脱出，由此实现了多孔板的安装。类似的，在拆卸所述多孔板时，将其向上推，待脱离下部插槽之后，倾斜该多孔板，并从上部插槽中取出即可。
在本发明一些实施方式中，所述面板组件还包括位于前板和/或后板侧面的指示符，该指示符标识所述前板和后板的前后位置和/或气流流动的方向。在安装所述面板组件时，用户可以通过该指示符方便地辨识气流流动的方向，并据此确定嵌板中前板和后板的相对位置以及APF单元固定在嵌板中的前后方向，这可以避免用户在安装和更新APF单元过程中出现的意外错误。在本发明中，所述指示符包括文字和/或箭头等(见，图10)。所述文字和/或箭头可以指示前板72或后板73的正确组装方向、和/或引导气流流向来确保前板72或后板73正确的进行组装。
在本发明一些实施方式中，所述面板组件还包括位于前板正面的指示符，该指示符标识所述面板组件的上部和/或下部位置。在本发明中，所述指示符包括文字和/或箭头等。一方面，所述指示符表示了将多孔板先***上部卡槽的方向，这样后续才可以顺利地将多孔板***下部插槽，避免用户将多孔板先***下部卡槽的情况。另一方面，所述指示符表示了将嵌板结构安装到框体时的方向(即，指示校正方向(见，图11中箭头指示的方向)，避免嵌板结构倒置等情况。
在本发明一些实施方式中，所述面板组件还包括位于嵌板结构中固定孔之间的固定方向匹配结构，该固定方向匹配结构仅能沿某一固定的方向进行匹配，这有助于正确引导前板和后板的组装过程。在一些具体实施方式中，所述固定方向匹配结构沿固定孔的周边进行布局。当固定孔截面呈圆形时，所述固定方向匹配结构沿固定孔周边呈圆形布局。当固定孔截面呈方形时，所述固定方向匹配结构沿固定孔周边呈方形布局。在一些具体实施方式中，所述固定方向匹配结构还包括提供应变的结构，该结构可以在所有方向上提供应变。例如，所述提供应变的结构包括聚合物弹性体凸起，便于前板和后板的边缘卡槽更牢固的结合；或便于APF单元和固定孔之间更牢固的结合；或者所述提供应变的结构包括位于嵌板周边的合金组件，便于夹紧前板和/或后板。另一方面，当所述嵌板从框体卸下时，这些位于嵌板结构内部位置(或固定孔周边)的提供应变的结构可以因所提供的应变而继续从嵌板的内部分离前板72或后板73，即不会停止前板72或后板73的拆卸过程，用户无需额外去掰开前板72或后板73(例如，嵌板的侧边或侧面)，避免拆卸过程中嵌板容易出现的侧边或侧面损坏。
在本发明一些实施方式中，所述面板组件还包括位于嵌板结构中固定孔孔壁上的半切式插槽(partial cuts slot)。与现有技术中不带槽的固定孔结构相比，本发明所述半切式插槽可以使得***和/或拔出APF单元更加方便容易。在一些实施方式中，所述半切式插槽在固定孔中的APF周边提供至少1-20mm、1-15mm、1-10mm、1-5mm、5-20mm、5-15mm、5-10mm、10-20mm、10-15mm、15-20mm的连续连接环结构。本发明所述连续连接环结构有助于将APF单元保持在受控的压缩力中，以确保足够的气密性，避免空气气流从APF单元外部穿过APF面板组件。
在本发明中，所述嵌板结构可以用常规的一种或多种聚合物和/或树脂材料制成。在一些具体实施方式中，所述聚合物和/或树脂材料选自发泡聚丙烯树脂(EPP)、乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)、改性丙烯酸树脂(MPP)等。出于更好的保护和密封的需求，本发明所述嵌板结构可以由发泡聚丙烯树脂(EPP)制成。在一些具体实施方式中，所述嵌板结构可以由不同的材料制成，例如，提供应变的结构可以由聚硅氧烷聚合物单独制造，并结合到本发明嵌板结构。
另一方面，本发明提供一种空气净化器，其包括一个或多个本发明所述的空气颗粒物过滤面板组件；其中，所述空气净化器包括静压腔和位于气流出口处的平行消音板。在本发明中，过滤后的空气通过风机送至静压室，然后在到达气流出口之前经过所述消音板。通过本发明所述静压腔和消音板，可以显著降低本发明空气净化器运行中产生的噪音。在空气过滤流量达到3000m3/小时的情况下，本发明空气净化器运行中产生的噪音小于70dB，甚至小于60dB。
在本发明一些实施方式中，所述空气净化器还包括显示***，其中，所述显示***和净化***呈堆叠排布。在一些实施方式中，显示***叠于净化***上方。在本发明中，所述显示***可以用作公共区域的广告媒体，同时也可以显示本发明空气净化器中设置的各传感器的测量参数。在一些实施方式中，所述空气净化器中各传感器的测量参数也可以单独显示在额外的显示***上，例如，LED基屏4(见，图1)。
在本发明一些实施方式中，所述空气净化器还包括覆盖所述显示***的透明盖板。在一些实施方式中，所述透明盖板包括透明树脂盖板和/或各种透明玻璃盖板。在一些实施方式中，所述透明盖板和显示***的显示屏之间具有狭缝，以传输来自静压腔的过滤空气。在一些实施方式中，狭缝的上部和下部设置具有一个或多个通气孔的隔板。通过使过滤空气流经具有通气孔的隔板进入狭缝，可以带走显示***产生的热量。在本发明中，所述透明盖板用于保护显示***，并同时为显示***提供热量耗散。
以下结合附图详细说明本发明的空气净化器的具体实施例。如图1所示，本发明空气净化器包括覆盖有透明盖板的显示***1、位于显示***1下方的净化***、位于所述空气净化器上部的气流出口2、位于空气净化器下部的气流入口3。在一些实施方式中，如图3所示，在所述空气净化器的侧面上设置侧面气流出口31和侧面气流入口32。
本发明空气净化器的内部结构如图2和4所示。所述空气净化器包括分隔板41(见图4)、位于分隔板41下方的空气颗粒物过滤板21、固定在分隔板41上的风机22、位于空气颗粒物过滤板21和风机22之间的进气腔24、位于风机下游的静压腔25、位于静压腔和气流出口31之间的消音板23；其中，静压腔25和进气腔24通过分隔板41隔离，两者仅通过风机保持流体联通。如图4所示，所述空气净化器还可以任选包括供能装置42和任选侧面空气颗粒物过滤板43。
在本发明中，所述空气颗粒物过滤板21包括一个或多个空气颗粒物过滤(APF)面板组件，见图5。在一些实施方式中，所述空气颗粒物过滤板21可以包括2×3排布、3×3排布、4×3排布或其它排布的空气颗粒物过滤(APF)面板组件。在本发明中，所述空气颗粒物过滤(APF)面板组件的排布方式并没有特别限制，可以根据空气净化器的大小相应的进行设计。在具体实施方式中，所述空气颗粒物过滤板21包括呈9宫格排布的空气颗粒物过滤(APF)面板组件。在本发明中，所述空气颗粒物过滤板的形状并没有特别限制，可以根据空气净化器的大小相应的进行设计。在图2中，所述空气颗粒物过滤板的形状为矩形，其中，空气颗粒物过滤(APF)面板组件呈4×3的排布。在图4中，所述空气颗粒物过滤板的形状为方形，其中，空气颗粒物过滤(APF)面板组件呈3×3的排布。图16显示了本发明一个具体实施方式中呈方形的空气颗粒物过滤板，其中，包括9个呈3×3排布的空气颗粒物过滤(APF)面板组件。
在图6中，其显示了本发明一个具体实施方式中APF面板组件的分解图，其中，APF面板组件包括多孔板61、双嵌板结构62以及框体63。所述多孔板61位于所述APF面板组件的前部(或气体路径的上游)，用于预过滤通过APF的气流。
如图7所示，所述双嵌板结构62包括前板72和后板73，所述前板72和后板73各自包括许多相对应的固定孔，用于安装或固定众多的APF单元73(例如，陶瓷蜂窝体过滤器)。所述双嵌板结构62位于所述APF面板组件的后部，或处于多孔板61之后(或从气体路径上看位于下游)，通过双嵌板结构的固定孔中安装的APF单元73进行空气过滤。所述框体63围绕多孔板61和双嵌板结构62，用于保护APF面板组件免受外部损坏，并为整个面板组件结构提供额外的机械强度。
在本发明中，所述APF单元73包括陶瓷蜂窝体过滤器，例如，购自康宁公司的陶瓷蜂窝体过滤器。在本发明中，所述陶瓷过滤器可以通过清洁再生***进行再生。在本发明一个具体实施方式中，所述清洁再生***包括水冲洗***、空气冲洗***和高温加热***中的一种或多种。由此，被陶瓷蜂窝体过滤器过滤的灰尘和污染物等可以用水冲洗***和/或空气冲洗***除去。并且，本发明可以通过高温处理***去除所述陶瓷过滤器上的有机残留物。
在本发明中，待过滤的空气从气流入口3和32进入空气净化器，流经净化***中的空气颗粒物过滤面板21中的各APF单元73之后，进入进气腔；然后被风机22抽入静压腔之后，流经消音板23，从气流出口2和31离开空气净化器。
如图9和10所示，所述插槽包括上部插槽91和下部插槽101(见，图9和10)。所述上部插槽位于前板上部和框体之间，所述下部插槽位于前板下部和框体之间。在本发明中，上部插槽的深度大于下部插槽的深度，通常，上部插槽的深度可以是下部插槽的约1.5-2倍。在具体的实施方式中，下部插槽的深度可以是1-5mm、1-4mm、1-3mm、1-2mm、2-5mm、3-5mm、4-5、2-4mm、2-3mm、3-5mm、3-4mm以及它们之间的任意数值范围。在具体的实施方式中，所述下部插槽的深度可以为2.5mm，上部插槽的深度可以为5mm。
如图11所示，本发明所述位于前板和/或后板侧面的指示符包括文字和/或箭头等。所述文字和/或箭头可以指示前板72或后板73的正确组装方向、和/或引导气流流向来确保前板72或后板73正确的进行组装。本发明位于前板和/或后板侧面的指示符标识所述前板和后板的前后位置和/或气流流动的方向。在安装所述面板组件时，用户可以通过该指示符方便地辨识气流流动的方向，并据此确定双嵌板中前板和后板的相对位置以及APF单元固定在双嵌板中的前后方向，这可以避免用户在安装和更新APF单元过程中出现的意外错误。
如图12所示，本发明所述位于前板正面的指示符包括文字和/或箭头等。在本发明一些实施方式中，所述面板组件还包括位于前板正面的指示符，该指示符标识所述面板组件的上部和/或下部位置。在本发明中，所述指示符包括文字和/或箭头等。一方面，所述指示符表示了将多孔板先***上部卡槽的方向，这样后续才可以顺利地将多孔板***下部插槽，避免用户将多孔板先***下部卡槽的情况。另一方面，所述指示符表示了将双嵌板结构安装到框体时的方向(即，指示校正方向，如图11中箭头所指示的方向)，避免双嵌板结构倒置等情况。
如图13所示，本发明所述位于双嵌板结构中固定孔之间的固定方向匹配结构仅能沿某一固定的方向进行匹配，这有助于正确引导前板和后板的组装过程。在一些具体实施方式中，所述固定方向匹配结构沿固定孔的周边进行布局。当固定孔截面呈圆形时，所述固定方向匹配结构沿固定孔周边呈圆形布局。当固定孔截面呈方形时，所述固定方向匹配结构沿固定孔周边呈方形布局。在一些具体实施方式中，所述固定方向匹配结构还包括提供应变的结构，该结构可以在所有方向上提供应变。当所述双嵌板从框体卸下时，这些位于双嵌板结构内部位置(或固定孔周边)的提供应变的结构可以因所提供的应变而继续从双嵌板的内部分离前板72或后板73，即不会停止前板72或后板73的拆卸过程，用户无需额外去掰开前板72或后板73(例如，双嵌板的侧边或侧面)，避免拆卸过程中双嵌板容易出现的侧边或侧面损坏。
如图14和15所示，与现有技术中不带槽的固定孔结构相比，本发明所述位于双嵌板结构中固定孔孔壁上的半切式插槽可以使得***和/或拔出APF单元更加方便容易。在一些实施方式中，所述半切式插槽在固定孔中的APF周边提供至少1-20mm、1-15mm、1-10mm、1-5mm、5-20mm、5-15mm、5-10mm、10-20mm、10-15mm、15-20mm的连续连接环结构。本发明所述连续连接环结构有助于将APF单元保持在受控的压缩力中，以确保足够的气密性，避免空气气流从APF单元外部穿过APF面板组件。
如图17所示，本发明所述三嵌板结构包括前板1701、芯板1702和后板1703。在所述三嵌板结构中，所述前板1701和后板1703各自包括许多相对应的固定孔，用于安装或固定众多的APF单元1704(例如，陶瓷蜂窝体过滤器)。所述三嵌板结构位于所述APF面板组件的后部，或处于多孔板之后(或从气体路径上看位于下游)，通过三嵌板结构的固定孔中安装的APF单元1704进行空气过滤。
在本发明中，位于空气净化器下部的气流入口3和/或侧面气流入口32包括一个或多个进气孔。在一些实施方式中，以对应于空气颗粒物过滤板21的门板面积计，位于空气净化器下部的气流入口3和/或侧面气流入口32的开孔率为30-50％、35-45％或它们之间任意的数值范围。在本发明中，根据本发明空气净化器不同空气流量的需求，所述开孔率可以进行适当调整。例如，针对空气流量为3000m3/小时的空气净化器，位于空气净化器下部的气流入口3的开孔率可以为30-35％，例如，33.09％；而侧面气流入口32的开孔率可以为40-45％，例如，44.71％。而针对空气流量为5000m3/小时的空气净化器，位于空气净化器下部的气流入口3的开孔率可以为40-45％，例如，42.07％；而侧面气流入口32的开孔率可以为30-35％，例如，34.70％。在文中，所述开孔率根据以下公式进行计算：开孔率＝孔面积/门板面积％。
在本发明中，所述进气孔的形状没有特别的限制。在一些实施方式中，所述进气孔呈六角孔，其内切圆直径为3-3.5mm。并且，进气孔之间的间隙为3-5mm。在一些具体实施方式中，进气孔之间的水平间隙为3-5mm，例如，5mm；而上下间隙为3.5-4mm，例如，4.33mm。
在本发明中，位于所述空气净化器上部的气流出口2可以是平行排列、水平于地面的格栅。该栅格可进行上下、左右地调节，用改变过滤空气的流出空气净化器的方向。这种调节可以通过手动或电动进行控制。
本发明所述空气处理装置也可应用在公共建筑、大型室内体育场、地铁站、公共社区/公园、人口密集区和重污染区等。在人口密集的城市分布这种***可以显著提高空气质量，有利于人们的公共健康和生活质量。而且，本发明空气处理装置的安装位置可以与人口分布和污染分布一致。
本发明中，所用的风机、过滤控制***、显示***、任选的再生清洁***等的结构以及各自的连接方式是本领域普通技术人员熟知的。通常，所述控制***通过电源开关、触摸屏、PM传感器、温度传感器、湿度传感器、压力传感器(例如，过滤器背压传感器)等由手动或自动方式来控制空气净化器的启动、暂停和停止以及控制(在线)清洁再生***的启动和停止。在本发明一个示例实施方式中，如果背压传感器测得过滤器的背压过高，则表明过滤器需要进行清洁，此时空气净化器暂停并启动清洁再生***，通过冲洗和/或反冲***来清洁过滤器(例如，陶瓷过滤器)。在清洁过程中，当背压传感器测得过滤器的背压降低到某一设定值(例如，全新过滤器所产生背压的110％-130％)，则表明过滤器清洁完成，此时空气净化器重新启动并停止清洁再生***。
在本发明一些实施方式中，所述空气净化器还包括颗粒物传感器(PM传感器)。所述PM传感器用于监控过滤过程。所述PM传感器位于空气颗粒物过滤面板的后方(或就气流通道而言，PM传感器位于空气颗粒物过滤面板的下游，用于检测气流经过空气净化后的PM值)。在本发明一些实施方式中，所述PM传感器可以位于多孔板前方(或就气流通道而言，PM传感器位于空气净化器的上游，用于检测未经过空气处理装置时大气PM值)，用于检测气流经过空气处理装置前的PM值。此时，如果该PM值低于某一设定值(例如，空气良好时的PM值)，则空气处理装置自动停止。类似地，如果该PM值高于某一设定值(例如，空气不良时的PM值)，则空气处理装置自动启动。所述设定值可以根据当地天气情况或者当地环保局提供的PM数据进行设定。
在本发明中，所述风机22用于驱动空气流动。在一个实施方式中，所述风机的电机可以通过太阳能或风力发电能进行驱动，在本发明中，所述风机可以是现有技术中普遍使用的或者市售的，例如，离心风机等。所述空气颗粒物过滤面板组件中的多孔板也可以称为前置过滤器，该多孔板用于过滤大颗粒、叶片、絮凝物等，也可以使用粗效过滤器用来过滤PM10以上的颗粒物，以保护APF单元。在一个实施方式中，所述多孔板可以是金属网或无纺布材料，在本发明中，所述多孔板可以是现有技术中普遍使用的或者市售的。
在本发明中，所述空气净化器的显示***/显示屏不仅可以提供广告发布等展示功能，还能显示空气净化器本身的各种参数，或者提供空气净化器交互控制功能等。在其它一些实施方式中，除了该显示***/显示屏之外，所述空气净化器还可以包括其它显示设备，例如，单独的LED基屏，用于显示清洁空气输送速率、上游和下游的PM浓度、累积清洁空气输送量以及累计PM去除重量等信息。
在本发明的一个实施方式中，所述空气净化器还可按照实际需求包括以下的多种组件：
(1)除臭过滤器或面板，用于降低臭氧含量；所述除臭过滤器或面板是基于催化反应，通过催化剂模块后，臭氧转移到氧气中；所述催化剂可以涂覆在陶瓷壁流过滤器上，或涂覆在溢流基板上，或涂覆在太阳能加热板上；
(2)太阳能***，用于收集太阳能以将臭氧催化剂模块和/或初级过滤器加热至25℃以上，其中，热量将提高臭氧降解效率，杀死主滤芯上捕获的细菌；此外，所述太阳能***设计将充分利用太阳能来管理所述空气处理装置内部的空气温度，以促进烟囱效应，减少风机所需的能量使用；
(3)抗菌***，所述抗菌***杀死空气中的细菌，防止所述空气处理装置中的细菌生长；在本发明一个实施方式中，所述抗菌剂可以加入多孔板、(初级)过滤器和/或***面板中，而且，抗菌剂也可以周期性地施用于所述空气处理装置，以保持所述空气处理装置免于细菌，并杀死被过滤器捕获的细菌；
(4)建筑设计，大型空气处理装置的占地面积小，可以无缝融合到城市设施的建筑设计中。
在本发明中，所述多孔板1可以是空气净化器中常用的预过滤网材，例如，编织网、塑料网、金属网等。在本发明一个具体实施方式中，所述多孔板1包括金属网(即，金属多孔板1)，例如，304钢密封金属网。本发明所述金属多孔板1可以进行水洗清洁，擦拭干净后可重新使用。
本发明中，所述多孔板1可以按照多孔板的常规安装方式安装到空气净化器或APF面板组件上，例如，通过卡扣、卡槽、粘合、螺接(采用螺钉和螺母等)等方式进行安装。在本发明一个具体实施方式中，所述多孔板可以***嵌板结构和框体之间的插槽(上部插槽和下部插槽)中(见，图9和图10)。通常，上部插槽的深度是下部插槽的两倍，这样，将多孔板倾斜地完全***上部插槽之后，可以轻易地将多孔板***下部插槽；待多孔板下落到下部插槽底部时，多孔板也不会从上部插槽脱出，由此实现了多孔板的安装。类似的，在拆卸所述多孔板时，将其向上推，待脱离下部插槽之后，倾斜该多孔板，并从上部插槽中取出即可。
本发明中，所述嵌板结构可以按照常规安装方式安装到APF面板组件的框架63上，例如，通过卡扣、卡槽、滑轨、粘合、螺接(采用螺钉和螺母等)等方式安装到框架63上。
如图7所示，在本发明一个具体实施方式中，通过突出卡轨(extrusion)75将嵌板结构的四角固定在框体上。其中，所述突出卡轨可以是塑料或金属材，在优选的实施方式中，所述突出卡轨可以是铝合金材质。在嵌入APF之后，所述前板72和后板73可以通过卡扣、卡槽、滑轨、粘合、螺接(采用螺钉和螺母等)等方式相互结合，形成其中固定有APF单元的双嵌板结构2。
如图7所示，前板72或后板73的四周可以间隔地各自具有突出部(榫)或相应的凹槽(卯)。将突出部***相应的凹槽，由此将前板72或后板73组合。
在本发明中，所述前板72或后板73具有防呆功能。在本发明一个具体实施方式中，所述防呆功能包括位于前板72或后板73上的指示符，包括文字和/或箭头等(见，图4)。所述文字和/或箭头可以指示前板72或后板73的正确组装方向、和/或引导气流流向来确保前板72或后板73正确的进行组装。在本发明一个具体实施方式中，所述防呆功能包括位于前板72上的指示箭头。一方面，所述指示箭头表示了将多孔板1先***上部卡槽的方向，从而再顺利地***下部卡槽；由此避免将多孔板1先***下部卡槽的情况。另一方面，所述指示箭头表示了将双嵌板结构2安装到框体3时的方向(即，指示校正方向)。在本发明一个具体实施方式中，所述防呆功能包括具有圆形布局的固定方向匹配结构，该匹配结构可有助于正确指导组装过程。在一些实施方式中，所述前板和后板具有对应的榫卯结构，该匹配结构可保证不会错位安装，只有前板和后板侧面的箭头能够对齐并拼接时，安装才是正确方向。并且，所述匹配结构可以在所有方向上提供应变，而且一旦卸下框体3，该匹配结构会因应变的存在而继续分离前板72或后板73，即不会停止前板72或后板73的拆卸过程。在本发明一个具体实施方式中，所述防呆功能包括半切式插槽(partial cuts slot)，见图7。与现有技术中不带槽的固定孔结构相比，本发明所述半切式插槽可以使得***和/或拔出APF更加容易。另外，本发明所述半切式插槽可以在APF周边提供至少5mm的连续连接环结构，这有助于将APF保持在受控的压缩力中，以保持足够的气密性，避免气流从APF之外流出APF面板组件。
测试方式
在本发明中，空气流量通过用风速仪(例如，德国TESTO425热线式风速计，见https://item.jd.com/10425232085.html)测量空气净化器出风口的风速。选择约50个点进行测试，计算平均风速后乘以出风口面积，可以算出空气流量。
在本发明中，空气净化器的噪音测量按照以下方式进行：
(1)确保周围环境安静，背景噪音不高于40dB(A)；
(2)用噪音计在离空气净化器约1米处测试其噪音；和
(3)噪音计为德图testo 815高精度声级计(见，https://item.jd.com/23332951464.html)。
在本发明中，空气净化器的功耗测量通过在将其电源线连接电源时用功率测试计进行测量。220V的功率计可以采用华谊(HYELEC)HY-001电力监测仪(见，https:// item.jd.com/7701573.html)。380V的功率计可以采用HIOKI日置CM3286钳形功率计(见，https://item.jd.com/45637933456.html)。
在本发明中，所述APF面板组件采用环保材料制成，大部分的零件材料均可回收。与传统过滤器的1年使用寿命相比，APF面板的设计使用寿命为20年。APF可以在适当更新的情况下使用20年。事实证明，EPP(膨胀聚丙烯)材料是耐用的，并且在汽车工业中不含VOC(挥发性有机化合物)。304钢(密封的金属网)和铝合金(框架)也是可回收和耐用的材料。
在本发明中，所述空气净化器的空气流量可以达到1000-20,000m3/小时。并且，通过静压腔和消音板，在空气流量为3000m3/小时的情况下，本发明所述空气净化器的噪音小于70dB，甚至小于60dB。在空气流量为5000m3/小时的情况下，本发明所述空气净化器的噪音小于75dB，甚至小于65dB。在空气流量为3000m3/小时的情况下，所述空气净化器的功耗至多500W。在空气流量为5000m3/小时的情况下，所述空气净化器的功耗至多850W。
虽然结合特定的实施例对本发明进行了描述，但本领域的技术人员可以理解，对本发明可以作出许多修改和变型。因此，要认识到，权利要求书的意图在于覆盖在本发明真正构思和范围内的所有这些修改和变型。

Claims (32)

1.一种空气净化器，所述空气净化器包括显示***、净化***以及覆盖所述显示***的透明盖板；其中，所述透明盖板和显示***的显示屏之间具有狭缝，用于传输来自净化***的过滤空气。
2.如权利要求1所述的空气净化器，其中，所述狭缝的宽度为1-20mm。
3.如权利要求1所述的空气净化器，其中，所述狭缝的宽度为5-10mm。
4.如权利要求1所述的空气净化器，其中，在狭缝的上部和/或下部包括具有一个或多个通气孔的隔板，使过滤空气通过下部的通气孔进入，流经显示屏表面，并从上部的通气孔流出。
5.如权利要求1所述的空气净化器，其中，所述空气净化器在气流出口处包括静压腔。
6.如权利要求1所述的空气净化器，其中，所述空气净化器在气流出口处包括消音板。
7.如权利要求6所述的空气净化器，其中，所述消音板包括具有穿孔和/或覆有吸音材料的平行板。
8.如权利要求5所述的空气净化器，其中，所述过滤空气来自静压腔。
9.如权利要求1-8任一项所述的空气净化器，其中，所述空气净化器包括一个或多个空气颗粒物过滤(APF)面板组件，所述空气颗粒物过滤面板组件包括一个或多个空气颗粒物过滤(APF)单元。
10.如权利要求9所述的空气净化器，其中，所述面板组件包括用于固定APF单元的嵌板结构、以及用于支撑和固定所述嵌板结构的框体。
11.如权利要求10所述的空气净化器，其中，所述嵌板结构包括具有前板和后板的双嵌板结构，所述前板或后板包括一个或多个榫卯结构。
12.如权利要求10所述的空气净化器，其中，所述嵌板结构包括具有前板、芯板和后板的三嵌板结构，所述前板、芯板和后板包括一个或多个榫卯结构。
13.如权利要求9或10所述的空气净化器，其中，所述面板组件包括多孔板。
14.如权利要求9或10所述的空气净化器，其中，所述面板组件包括位于前板和框体之间、用于容纳所述多孔板的插槽。
15.如权利要求13所述的空气净化器，其中，所述多孔板与空气颗粒物过滤单元的面向多孔板的前表面之间的距离为1-100mm。
16.如权利要求10所述的空气净化器，其中，所述面板组件包括位于前板和/或后板侧面的指示符，该指示符标识所述前板和后板的前后位置和/或气流流动的方向。
17.如权利要求13所述的空气净化器，其中，所述面板组件包括位于前板正面的指示符，该指示符标识所述面板组件的上部和/或下部位置；用于指示多孔板***插槽的方向和/或将嵌板结构安装到框体上的方向。
18.如权利要求10所述的空气净化器，其中，所述面板组件包括位于嵌板结构中固定孔之间的固定方向匹配结构，该结构仅能沿一固定的方向进行匹配，有助于正确指导前板和后板的组装过程。
19.如权利要求10所述的空气净化器，其中，所述面板组件包括位于嵌板结构的固定孔孔壁上的半切式插槽。
20.如权利要求10所述的空气净化器，其中，所述嵌板结构由发泡聚丙烯制成。
21.如权利要求10所述的空气净化器，其中，所述面板组件包括由无机材料制成的APF单元。
22.如权利要求10所述的空气净化器，其中，所述APF单元位于所述嵌板中的固定孔中。
23.如权利要求1所述的空气净化器，其中，所述空气净化器的空气流量为1000-20,000m3/小时。
24.如权利要求1所述的空气净化器，其中，在空气流量为3000m3/小时的情况下，所述空气净化器的噪音小于70dB。
25.如权利要求1所述的空气净化器，其中，在空气流量为3000m3/小时的情况下，所述空气净化器的功耗至多500W。
26.一种空气净化器，所述净化***包括一个或多个空气颗粒物过滤面板组件，所述空气颗粒物过滤面板组件包括多孔板、嵌板结构、一个或多个空气颗粒物过滤单元以及用于支撑和固定所述嵌板结构的框体。
27.如权利要求26所述的空气净化器，其中，所述嵌板结构包括具有前板和后板的双嵌板结构，所述前板或后板包括一个或多个榫卯结构。
28.如权利要求26所述的空气净化器，其中，所述嵌板结构包括具有前板、芯板和后板的三嵌板结构，所述前板、芯板和后板包括一个或多个榫卯结构。
29.一种空气净化***，所述净化***包括至少一个空气颗粒物过滤面板组件，所述空气颗粒物过滤面板组件包括多孔板、嵌板结构、一个或多个空气颗粒物过滤单元以及用于支撑和固定所述嵌板结构的框体。
30.如权利要求29所述的空气净化***，其中，所述至少一个空气颗粒物过滤面板组件包括位于嵌板结构中固定孔之间的固定方向匹配结构，该结构仅能沿一固定的方向进行匹配，以正确指导前板和后板的组装过程。
31.如权利要求29所述的空气净化***，其中，所述至少一个空气颗粒物过滤面板组件包括具有前板和后板的嵌板结构以及用于支撑和固定所述嵌板结构的框体，其中，所述前板或后板上包括一个或多个榫卯结构。
32.如权利要求29所述的空气净化***，其中，所述至少一个空气颗粒物过滤面板组件包括具有前板、芯板和后板的三嵌板结构，以及用于支撑和固定所述嵌板结构的框体，所述前板、芯板和后板包括一个或多个榫卯结构。
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