空氣凈化器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種空氣凈化器，包括：進(jìn)氣口；出氣口；過濾器，濾除從進(jìn)氣口進(jìn)入的空氣中的污染物；風(fēng)扇，將過濾器過濾后的空氣導(dǎo)向出氣口；空氣路徑開關(guān)，在第一狀態(tài)下，使得過濾后的空氣沿從風(fēng)扇至出氣口的第一空氣路徑從出氣口排出；在第二狀態(tài)下，將過濾后的空氣導(dǎo)向過濾器的進(jìn)氣側(cè)；加熱器，將過濾器及空氣加熱以使得污染物從過濾器脫附；以及紫外光源，發(fā)出紫外光以照射空氣，使得從過濾器脫附的污染物分解。根據(jù)本發(fā)明的空氣凈化器，能夠在不顯著增加空氣凈化器成本的情況下，促進(jìn)如甲醛之類的污染物的自分解，同時防止污染物被釋放到凈化器外部。
【專利說明】空氣凈化器

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及空氣凈化器，具體地，本發(fā)明涉及促進(jìn)如甲醛之類的污染物的自分解 的空氣凈化器。

【背景技術(shù)】
[0002] 長期暴露于超過安全限值的濃度的空氣污染物對人體健康有害。例如，作為一種 典型的空氣污染物，甲醛可能導(dǎo)致嚴(yán)重的健康問題，包括眼睛和喉嚨的灼燒感、呼吸困難、 甚至如鼻咽癌之類的致命疾病。在2011年，在中國，由于裝修材料標(biāo)準(zhǔn)遠(yuǎn)落后于市場發(fā)展， 新裝修房間的室內(nèi)甲醛超標(biāo)率為69. 7%。因此，甲醛已經(jīng)被認(rèn)為是中國最受關(guān)注的室內(nèi) 空氣污染物之一。根據(jù)市場研究，在2010年，78. 95%的消費者關(guān)注木地板的甲醛濃度；在 2011年，80%購買空氣凈化器的消費者是為了處理甲醛；在2011年，53. 9%的消費者關(guān)注 空調(diào)是否具有甲醛去除功能。
[0003] 現(xiàn)在，空氣凈化器具有過濾器來吸附（過濾）空氣中包括甲醛在內(nèi)的污染物。這 些過濾器通常由活性炭材料制成，因為活性炭成本較低并且對多數(shù)空氣污染物有效。然而， 這些過濾器具有有限的吸附容量。當(dāng)過濾器接近其容量極限時，吸附效率將大大降低。如 果在例如新裝修的房間中使用過濾器，將加速這種情形。此外，容量飽和的過濾器可能會釋 放污染物從而導(dǎo)致二次污染。因此，需要頻繁更換過濾器以提高吸附效率并且避免二次污 染。
[0004] 根據(jù)美國國家環(huán)境保護(hù)局出版的"TEACH Chemical Summary",空氣中的一些污染 物，例如甲醛，容易在日光下分解，半衰期約為30-50分鐘?？梢岳眠@種自分解特性來實 現(xiàn)過濾器的再生。
[0005] 專利文獻(xiàn)CN101314101B公開了一種吸附與原位熱催化氧化再生相結(jié)合的凈化空 氣方法。該技術(shù)利用兼具吸附和催化作用的多孔材料以及起保護(hù)性吸附作用的多孔材料吸 附空氣中的低濃度甲醛和苯系物。在多孔材料吸附接近飽和的時，啟動電加熱，激活兼具吸 附和催化作用多孔材料的催化活性，催化氧化吸附在多孔材料表面的甲醛和苯系物為二氧 化碳和水。與此同時，多孔材料的吸附能力得以再生。再生后的多孔材料重新用于吸附，如 此循環(huán)實現(xiàn)空氣的凈化。該技術(shù)適用于凈化建筑物內(nèi)部和車船艙室等有限空間含有低濃度 甲醛和苯系物的空氣。
[0006] 專利文獻(xiàn)CN101314101B中的技術(shù)利用催化氧化來再生甲醛吸附過濾器。然而，這 帶來一些問題。首先，在催化劑中包括如Pt和Au之類的貴金屬，這使得空氣凈化器的成本 大大增加。同時，催化劑工作溫度約170-2KTC，這可能損壞空氣凈化器中的其他部件。為 了避免這種損壞,要使用耐高溫的材料，這也將增加空氣凈化器的成本。此外，對過濾器加 熱將導(dǎo)致甲醛從過濾器脫附，但是該技術(shù)未提供保護(hù)機(jī)制來避免脫附的甲醛被釋放到凈化 器外部。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 為了解決上述技術(shù)問題中的至少一些，本發(fā)明提供了一種空氣凈化器，包括：進(jìn)氣 口；出氣口；過濾器，濾除從進(jìn)氣口進(jìn)入的空氣中的污染物；風(fēng)扇，將過濾器過濾后的空氣 導(dǎo)向出氣口；空氣路徑開關(guān)，在第一狀態(tài)下，使得過濾后的空氣沿從風(fēng)扇至出氣口的第一空 氣路徑從出氣口排出；在第二狀態(tài)下，將過濾后的空氣導(dǎo)向過濾器的進(jìn)氣側(cè)；加熱器，將過 濾器及空氣加熱以使得污染物從過濾器脫附；以及紫外光源，發(fā)出紫外光以照射空氣，使得 從過濾器脫附的污染物分解。
[0008] 在一個實施例中，所述空氣路徑開關(guān)在第一狀態(tài)下，開啟出氣口，并關(guān)閉連接在第 一空氣路徑與過濾器的進(jìn)氣側(cè)之間的第二空氣路徑。
[0009] 在一個實施例中，其中，所述空氣路徑開關(guān)在第二狀態(tài)下，關(guān)閉出氣口，并導(dǎo)通連 接在第一空氣路徑與過濾器的進(jìn)氣側(cè)之間的第二空氣路徑。
[0010] 在一個實施例中，其中，當(dāng)所述空氣路徑開關(guān)處于第二狀態(tài)時，所述進(jìn)氣口關(guān)閉。
[0011] 在一個實施例中，所述加熱器是電熱絲。
[0012] 在一個實施例中，所述加熱器是紅外光源。
[0013] 在一個實施例中，空氣凈化器還包括：等離子簇產(chǎn)生器，設(shè)置在第一空氣路徑中， 向經(jīng)過等離子簇產(chǎn)生器的空氣添加等離子簇。
[0014] 在一個實施例中，空氣凈化器還包括：污染物檢測器，檢測過濾器過濾后的空氣中 的污染物濃度；控制器，響應(yīng)于污染物檢測器檢測到污染物濃度超過第一預(yù)定閾值，控制所 述空氣路徑開關(guān)切換至第二狀態(tài)，并開啟所述加熱器和所述紫外光源；響應(yīng)于污染物檢測 器檢測到污染物濃度低于第二預(yù)定閾值，控制所述空氣路徑開關(guān)切換至第一狀態(tài)，并關(guān)閉 所述加熱器和所述紫外光源。
[0015] 在一個實施例中，所述控制器還包括溫度控制裝置，控制加熱器的操作，使得過濾 器及空氣的溫度維持在預(yù)定溫度范圍內(nèi)。
[0016] 在一個實施例中，所述污染物包括甲醛。
[0017] 優(yōu)選地，所述紫外光的波長小于340nm。
[0018] 根據(jù)本發(fā)明的空氣凈化器，能夠在不顯著增加空氣凈化器成本的情況下，促進(jìn)如 甲醛之類的污染物的自分解，同時防止污染物被釋放到凈化器外部。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0019] 通過下文結(jié)合附圖的詳細(xì)描述本發(fā)明的實施例，本發(fā)明的上述和其它特征將更為 清晰，其中：
[0020] 圖1是根據(jù)本發(fā)明第一實施例的空氣凈化器的正常狀態(tài)的示意圖；
[0021] 圖2是根據(jù)本發(fā)明第一實施例的空氣凈化器的過濾器再生狀態(tài)的示意圖；
[0022] 圖3是根據(jù)本發(fā)明第二實施例的空氣凈化器的正常狀態(tài)的示意圖；以及
[0023] 圖4是根據(jù)本發(fā)明第二實施例的空氣凈化器的過濾器再生狀態(tài)的示意圖。

【具體實施方式】
[0024] 以下參照附圖來描述本發(fā)明的實施例。在各個附圖中，相同的參考標(biāo)記用于表示 相同或相似的部分。
[0025] 圖1和圖2是根據(jù)本發(fā)明第一實施例的空氣凈化器10的示意圖。如圖1所示，空 氣凈化器10包括：進(jìn)氣口 101、出氣口 102、過濾器103、風(fēng)扇104、空氣路徑開關(guān)105、加熱 器106、紫外光源107、等離子簇產(chǎn)生器108、污染物檢測器109以及控制器110。
[0026] 圖1示出了空氣凈化器10的正常狀態(tài)（對應(yīng)于空氣路徑開關(guān)105的"第一狀態(tài)")。 如圖1所示中的箭頭所示，空氣從進(jìn)氣口 101進(jìn)入空氣凈化器10。過濾器103濾除從進(jìn)氣 口進(jìn)入的空氣中的污染物。風(fēng)扇104將過濾器103過濾后的空氣導(dǎo)向出氣口 102。在圖1 所示的狀態(tài)下，空氣路徑開關(guān)105使得過濾后的空氣沿從風(fēng)扇104至出氣口 102的第一空 氣路徑從出氣口 102排出。具體地，空氣路徑開關(guān)105在第一狀態(tài)下，開啟出氣口 102,并關(guān) 閉連接在第一空氣路徑與過濾器103的進(jìn)氣側(cè)之間的第二空氣路徑。可選地，等離子簇產(chǎn) 生器108設(shè)置在第一空氣路徑中，向經(jīng)過等離子簇產(chǎn)生器108的空氣添加等離子簇（如圖 中的離子符號所示）。
[0027] 圖2示出了空氣凈化器10的過濾器再生狀態(tài)（對應(yīng)于空氣路徑開關(guān)105的"第二 狀態(tài)"）。根據(jù)本發(fā)明，在過濾器再生狀態(tài)下，空氣路徑開關(guān)105將過濾后的空氣導(dǎo)向過濾 器103的進(jìn)氣側(cè)，以在空氣凈化器10內(nèi)形成內(nèi)部空氣循環(huán)。具體地，如圖2所示，空氣路徑 開關(guān)105在第二狀態(tài)下，關(guān)閉出氣口 102,并導(dǎo)通連接在第一空氣路徑與過濾器103的進(jìn)氣 側(cè)之間的第二空氣路徑。加熱器1〇6(在本實施例中為設(shè)置在過濾器103的出氣側(cè)的電熱 絲）將過濾器103及內(nèi)部空氣循環(huán)中的空氣加熱，以使得污染物從過濾器103脫附。紫外 光源107發(fā)出紫外光以照射內(nèi)部空氣循環(huán)中的空氣，使得從過濾器103脫附的污染物分解。 例如，紫外光源107發(fā)出的紫外光使得甲醛分解為二氧化碳和水。
[0028] 在示例實施例中，在過濾器再生狀態(tài)下，進(jìn)氣口 101關(guān)閉。
[0029] 在示例實施例中，等離子簇產(chǎn)生器108向經(jīng)過內(nèi)部空氣循環(huán)中經(jīng)過等離子簇產(chǎn)生 器108的空氣添加等離子簇，以加速空氣中污染物的分解。
[0030] 可選地，在示例實施例中，空氣凈化器10還包括：污染物檢測器109,檢測過濾器 103過濾后的空氣中的污染物濃度?？蛇x地，空氣凈化器10還包括：控制器110,響應(yīng)于污 染物檢測器109檢測到污染物濃度超過第一預(yù)定閾值，控制空氣路徑開關(guān)105切換至第二 狀態(tài)，并開啟加熱器106和紫外光源107 ;響應(yīng)于污染物檢測器109檢測到污染物濃度低于 第二預(yù)定閾值，控制空氣路徑開關(guān)105切換至第一狀態(tài)，并關(guān)閉加熱器106和紫外光源107。
[0031] 可選地，在示例實施例中，控制器110還包括溫度控制裝置（未示出），控制加熱器 106的操作，使得過濾器103及內(nèi)部空氣循環(huán)中的空氣的溫度維持在預(yù)定溫度范圍內(nèi)。例 如，該預(yù)定溫度范圍可以從70°C至110°C，在滿足污染物脫附條件的同時，避免空氣凈化器 10的其他組件在過高溫度下?lián)p壞。
[0032] 在一個示例實施例中，污染物包括甲醛。優(yōu)選地，所述紫外光的波長小于340nm。 在甲醛分子中，最弱的化學(xué)鍵是碳?xì)滏I，其鍵能為357kJ/mol，對應(yīng)紫外光的能量為340nm。 當(dāng)使用波長小于340nm的紫外光照射甲醛分子時，所述碳?xì)滏I發(fā)生斷裂，生成高反應(yīng)活性 的醛基自由基，從而大大加速甲醛分子的分解速率。然后應(yīng)注意，盡管以甲醛作為污染物 的示例來說明本發(fā)明，但是本發(fā)明適用于在加熱時脫附并在紫外光照下自分解的任何污染 物，如甲醇、硫化氫等等。
[0033] 圖3和圖4是根據(jù)本發(fā)明第二實施例的空氣凈化器20的示意圖。如圖3所示，空 氣凈化器20包括：進(jìn)氣口 101、出氣口 102、過濾器103、風(fēng)扇104、空氣路徑開關(guān)105、加熱 器206、紫外光源107、等離子簇產(chǎn)生器108、污染物檢測器109以及控制器110?？諝鈨艋?器20中的進(jìn)氣口 101、出氣口 102、過濾器103、風(fēng)扇104、空氣路徑開關(guān)105、紫外光源107、 等離子簇產(chǎn)生器108、污染物檢測器109以及控制器110與空氣凈化器10中的進(jìn)氣口 101、 出氣口 102、過濾器103、風(fēng)扇104、空氣路徑開關(guān)105、紫外光源107、等離子簇產(chǎn)生器108、 污染物檢測器109以及控制器110實質(zhì)上相同，以下省略其描述。
[0034] 空氣凈化器20與圖1所示的空氣凈化器10的差別主要在于使用加熱器206代替 加熱器106。在空氣凈化器20中，加熱器206是紅外光源，利用紅外光的熱效應(yīng)來對空氣進(jìn) 行加熱。盡管加熱方式不同，但是加熱器206與加熱器106具有相同的作用：將過濾器103 及內(nèi)部空氣循環(huán)中的空氣加熱，以使得污染物從過濾器103脫附。
[0035] 根據(jù)本發(fā)明的空氣凈化器，能夠在不顯著增加空氣凈化器成本的情況下，促進(jìn)如 甲醛之類的污染物的自分解，同時防止污染物被釋放到凈化器外部。
[0036] 盡管以上已經(jīng)結(jié)合本發(fā)明的優(yōu)選實施例示出了本發(fā)明，但是本領(lǐng)域的技術(shù)人員將 會理解，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的情況下，可以對本發(fā)明進(jìn)行各種修改、替換和改 變。因此，本發(fā)明不應(yīng)由上述實施例來限定，而應(yīng)由所附權(quán)利要求及其等價物來限定。
【權(quán)利要求】
1. 一種空氣凈化器，包括： 進(jìn)氣口； 出氣口； 過濾器，濾除從進(jìn)氣口進(jìn)入的空氣中的污染物； 風(fēng)扇，將過濾器過濾后的空氣導(dǎo)向出氣口； 空氣路徑開關(guān)，在第一狀態(tài)下，使得過濾后的空氣沿從風(fēng)扇至出氣口的第一空氣路徑 從出氣口排出；在第二狀態(tài)下，將過濾后的空氣導(dǎo)向過濾器的進(jìn)氣側(cè)； 加熱器，將過濾器及空氣加熱以使得污染物從過濾器脫附；以及 紫外光源，發(fā)出紫外光以照射空氣，使得從過濾器脫附的污染物分解。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的空氣凈化器，其中，所述空氣路徑開關(guān)在第一狀態(tài)下，開啟出 氣口，并關(guān)閉連接在第一空氣路徑與過濾器的進(jìn)氣側(cè)之間的第二空氣路徑。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的空氣凈化器，其中，所述空氣路徑開關(guān)在第二狀態(tài)下，關(guān)閉出 氣口，并導(dǎo)通連接在第一空氣路徑與過濾器的進(jìn)氣側(cè)之間的第二空氣路徑。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的空氣凈化器，其中，當(dāng)所述空氣路徑開關(guān)處于第二狀態(tài)時，所 述進(jìn)氣口關(guān)閉。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的空氣凈化器，其中，所述加熱器是電熱絲。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的空氣凈化器，其中，所述加熱器是紅外光源。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的空氣凈化器，還包括：等離子簇產(chǎn)生器，設(shè)置在第一空氣路徑 中，向經(jīng)過等離子簇產(chǎn)生器的空氣添加等離子簇。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的空氣凈化器，還包括： 污染物檢測器，檢測過濾器過濾后的空氣中的污染物濃度； 控制器，響應(yīng)于污染物檢測器檢測到污染物濃度超過第一預(yù)定閾值，控制所述空氣路 徑開關(guān)切換至第二狀態(tài)，并開啟所述加熱器和所述紫外光源；響應(yīng)于污染物檢測器檢測到 污染物濃度低于第二預(yù)定閾值，控制所述空氣路徑開關(guān)切換至第一狀態(tài)，并關(guān)閉所述加熱 器和所述紫外光源。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8中所述的空氣凈化器，其中，所述控制器還包括溫度控制裝置，控制 加熱器的操作，使得過濾器及空氣的溫度維持在預(yù)定溫度范圍內(nèi)。
10. 根據(jù)權(quán)利要求1至9中任一項所述的空氣凈化器，其中，所述污染物包括甲醛。
11. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的空氣凈化器，其中，所述紫外光的波長小于340nm。
【文檔編號】F24F11/02GK104121633SQ201310148031
【公開日】2014年10月29日 申請日期:2013年4月25日 優(yōu)先權(quán)日:2013年4月25日
【發(fā)明者】張彤, 劉宇 申請人:夏普株式會社