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CN111397024B - 一种区域空气净化装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种区域空气净化装置，包括壳体，内部具有中空腔室，所述壳体上开设有均与腔室相流体连通的负压进风区和正压出风区；过滤件，设于腔室内；风动力组件，设于腔室内，能自所述负压进风区抽风并向所述正压出风区送风；所述负压进风区区域位于正压出风区区域的外侧，从而促进形成能阻挡灰尘、飞沫的负压吸入区，结构设计合理，隔离效果好，使用者坐在本发明的净化装置的正压区附近时能够独享正压区的洁净的空气，而使用者或他人呼出飞沫都被进风区处气流有效吸入壳体内，避免被防护人携带细菌病毒污染周围环境，也避免被防护人吸入被他人污染的空气，同时多余的洁净空气排入周围环境起到净化环境作用。

Description

一种区域空气净化装置
技术领域
本发明属于空气净化技术领域，具体涉及一种尤其适合个人用的区域空气净化装置。
背景技术
现有的呼吸防护产品分为主动防护与被动防护，其中被动防护产品如口罩，可以对空气进行严格过滤，但不适合长期佩戴，因为若长期佩戴则会产生如下诸多问题：1、佩戴超过4小时，由于鼻梁、颧骨和耳部等部位皮肤真皮层较薄，且缺乏脂肪层缓冲，很容易造成压力相关性损伤，早期表现为局部皮肤凹陷或充血，严重时出现皮肤破溃、感染；2、长时间佩戴口罩对皮肤造成的封闭及局部压力，会导致毛囊皮脂腺导管闭塞，加之鼻腔里呼出的水蒸气，会在口罩包裹范围形成局部湿热的小环境，此时痤疮丙酸杆菌、马拉色菌、螨虫等容易更活跃，可能导致痤疮或加重原有痤疮。
其中主动防护产品如正压呼吸面罩或呼吸净化器，正压呼吸面罩比较笨重，在非特殊医疗的实际生产使用中不便，也不太雅观；呼吸净化器是对整个房间消毒，时效比较缓慢，如果突然进入一个病人就不能起到很好的防护作用。
针对上述问题，专利号为CN201821528692.7(公告号为CN208998221U)的中国实用新型专利公开了《一种桌面式呼吸净化器》，该呼吸净化器包括桌面本体、风扇和过滤装置，所述桌面本体包括上表面、下表面和侧面，所述上表面、下表面和侧面组成中空腔体，所述风扇和所述过滤装置设于中空腔体内，且所述风扇和所述过滤装置位置上下对应，所述上表面和所述下表面分别设有若干通风孔，可实现对个人专用位置进行空气净化，特别是教室、办公场所等场合，可净化个人所在空间的空气，实现对个人供给专属洁净空气。
换言之，该专利将桌子改造为呼吸净化器，实现个人吸入干净空气的需求。但此方案存在诸多缺点：1、无法大面积推广应用，因为不可能随时随地的将办公桌面更换为内置有呼吸净化器的结构，并且所有桌面都做成内置有呼吸净化器的结构，成本也较高；2、该净化器虽然能对用户所处区域的空气进行净化，但是在两个人近距离接触时，无论是使用者本人或者与使用者近距离接触的人，该净化器对两个人呼出的空气、飞沫的交叉传送的隔离效果差，那么仍然会造成使用者或与其近距离的人呼吸到对方的飞沫或污染后空气；该净化器工作原理与市面上大多净化器没有本质的不同，无法对近距离的突然出现的污染做出快速反应。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的现状，提供一种通过形成内层正压区和外层负压区，使洁净空气只能向污染区域单向流动的区域空气净化装置。
本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种区域空气净化装置，包括
壳体，内部具有中空腔室，所述壳体上开设有均与腔室相流体连通的负压进风区和正压出风区；
过滤件，设于腔室内；
风动力组件，设于腔室内，能自所述负压进风区抽风并向所述正压出风区送风；
其特征在于，所述负压进风区区域位于正压出风区区域的外侧，从而促进形成能阻挡灰尘、飞沫的负压吸入区。
所述负压进风区和正压出风区设于壳体的同一个侧壁上，且所述正压出风区至少局部或全部被围在负压进风区处形成的负压吸入区内，这样内层正压出风区至少局部或全部在外层负压进风区内，能够更好的对使用者本人呼出的飞沫或者外界被污染的空气进行隔离净化。
为了避免负压进风区和正压出风区之间的气流相互干涉，影响净化器的净化工作，所述负压进风区和正压出风区之间具有隔离区，这样进风气流和出风气流互不干涉，气流稳定流动；另外，隔离区方便使用者写字、看书、放置电脑等工作需求，净化装置不仅起到净化的作用，还能作为搁置台使用。
负压进风区处形成的负压气流既可以将出风正压区全部包围在内，也可将出风正压区局部包围，所述负压进风区呈回字型分布。
为了能够进一步净化空气，所述腔室内设有位于气流流动路径上的杀菌组件，远方飘来的他人飞沫、空气中的粉尘或带病毒空气只能通过杀菌组件杀毒后才能到达被防护人口鼻附近，使被防护人可以呼吸到洁净空气。
为了便于设置过滤件和杀菌组件，所述过滤件沿负压进风区的分布区域设置并位于负压进风区处，沿气流流动路径，所述杀菌组件位于过滤件的下游。
为了能够将进入壳体内的气流定向的输送到杀菌组件处，避免气流没有经过杀菌就从正压出风区流出，所述腔室内设有与过滤件背向负压进风区的端面贴合的导流板，所述过滤件沿导流板的周边分布，导流板的邻近中央部位开设有供杀菌组件置于内的容置槽，导流板上开设有自其周边朝向容置槽延伸并与容置槽相连通的导流槽。这样气流经过滤件过滤后进入导流槽中，导流槽将气流定向地输送到容置槽中，被杀菌后从正压出风区流出。
为了保证所有经过过滤件过滤后的气流都能被输送到杀菌组件处，所述导流槽有多个并以容置槽为中心呈散射状分布。这样过滤件处都对应有导流槽。
优选地，沿气流的流动方向，各所述导流槽的下游的纵截面积小于上游的纵截面积。这样气流在导流槽中移动时，会形成具有一定压力的空气流，保证能够经杀菌组件后从正压出风区流出。
为了保证壳体内的气流能够流向正压出风区、并从正压出风区流出，优选地，所述风动力组件有至少一个并对应正压出风区设置，这样风动力组件能将壳体内的气流引至正压出风区处并吹出。
为了便于多人使用，所述正压出风区至少有一个。
为了使得正压出风区形成的洁净空气避免被外界的空气污染，每个所述正压出风区都被一个或多个负压进风区局部或全部包围。
与现有技术相比，本发明的优点：1、本发明的区域空气净化装置设置有负压进风区和正压出风区，外界的空气经负压进风区进入壳体内过滤后，自正压出风区流出干净的空气以供使用者呼吸，具有类似带口罩的防病毒、防灰尘、防气溶胶污染的效果，同时又拥有不带口罩时的呼吸畅快感、与人们交流时亲近感，当使用者本人感染细菌或病毒时可以减少对环境的污染，并且也能防止使用者呼吸到外界的被污染空气，适用于在办公室、医院、学校、交通工具上等公共场所或家庭内部使用，以产生相对洁净的私人呼吸空间；2、本发明的负压进风区和正压出风区处均能形成单独风流，且负压进风区将正压出风区局部或全部包围在内，结构更加合理，隔离效果更好，在使用时，让出风正压区对准使用者的口鼻部位，负压区包围经过净化后的正压空气流出区域，在风动力单元作用下正压区流出的空气直达使用者的口鼻附近，如此使用者只能呼吸到经过处理后的干净空气；由于使用者远端被负压区包围，这样附近他人呼出的空气、飞沫、以及使用者本人的飞沫均会首先被负压区吸入得到净化、杀毒处理，以避免使用者或者近距离的他人感染各种病毒、吸入粉尘等；综上所述，使用者坐在本发明的净化装置的正压区附近时能够独享正压区的洁净的空气，而使用者或他人呼出飞沫都被负压进风区处气流有效吸入壳体内，避免被防护人携带细菌病毒污染周围环境，也避免被防护人吸入被他人污染的空气，同时多余的洁净空气排入周围环境起到净化环境作用；3、本发明的净化装置可以随身携带，在需要净化空气的场合，将净化装置摆放所在区域形成一个相对私人的洁净的呼吸空间。
附图说明
图1为本发明实施例1的结构示意图；
图2为图1的去掉上盖的结构示意图；
图3为图1的分解示意图；
图4为图1的剖视图；
图5为本发明实施例2的结构示意图；
图6为图1的去掉上盖的结构示意图；
图7为具有两个以上正压出风区的结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。
实施例1
如图1～4所示，本优选实施例的区域空气净化装置包括壳体1，壳体1内部具有中空腔室11，壳体1的顶壁上设有负压进风区12和正压出风区13，负压进风区12和正压出风区13均与腔室11相流体连通。
壳体1的腔室11内设有过滤件2、杀菌组件4、导流板5和风动力组件3，过滤件2、导流板5、杀菌组件4和风动力组件3沿气流的流动路径依次设置，过滤件2可以采用粗过滤、精过滤、活性炭吸附层及HEPA、ULPA复合滤芯中的一种或多种过滤方法的组合，以对进入壳体1内的空气进行过滤；杀菌组件4可以采用负离子、微波、超声波、生物杀毒制剂、紫外线等其中一种或多种杀菌方法的组合，本实施例优先采用LED深紫外线杀毒，因为UVC紫外线通过直接切断病菌的DNA，破坏微生物的繁殖能力进行灭活，微生物受到紫外线的照射时，其遗传物质核酸DNA和RNA大量吸取紫外线的能量而被摧毁，失去分裂复制能力，最后自然死亡或是被免疫系统消灭，失去对人体的致病能力；风动力组件3能自负压进风区12抽风并向正压出风区13送风，以在负压进风区12处形成负压区，在正压出风区13处形成正压区，本实施例中，风动力组件3采用强力超薄静音风扇，当然也可采用鼓风机、涡轮等，或者风扇、鼓风机等的组合。
负压进风区12区域位于正压出风区13区域的外侧，且正压出风区13局部被围在负压进风区12处形成的负压区域内。本实施例中，正压出风区13的左右两侧及后侧均设有负压进风区12，即负压进风区12呈回字型分布，负压进风区12能在正压出风区13的外周形成回字型的负压区，负压进风区12面积为正压出风区13面积的2～100倍，优选为70倍。自正压出风区13流出的空气在一定的空间范围保持正压，保持洁净空气只能向有污染空气的空气扩散，形成正压区相对洁净区域。
当然，负压进风区12和正压出风区13并不局限于本实施例示出的结构形式，也可以是其他的结构形成，比如负压进风区12所在的区域呈弧形，正压出风区13呈弧形或条形，位于负压进风区12的包围区域内，被负压进风区12全部包围，形成负压环形风流。
本实施例中，负压进风区12由多个开设于壳体1顶壁上的进风孔构成，正压出风区13由多个开设于壳体1侧壁上的出风孔构成，以方便气体出入。
负压进风区12和正压出风区13之间具有隔离区14，保证负压区与正压区互不干扰，气流稳定流动，且隔离区14保证有足够的面积在壳体1上摆放工作用品(如书本、电脑)，使得用户在呼吸洁净空气的同时，还能正常工作学习，换言之，净化装置不仅起到净化空气的作用，还起到搁置台的作用。
过滤件2沿负压进风区12的分布区域设置并位于负压进风区12处，过滤件2可以分为多块，腔室11内还设有框架21，框架21上具有多个安装孔211，过滤件2一一对应地插装在安装孔211内，使得过滤件2方便拆装，沿气流流动路径，所有过滤件2贴着壳体1的顶壁。
导流板5与过滤件2的背向负压进风区12的端面贴合，过滤件2沿导流板5的周边分布，导流板5的邻近中央部位开设有供杀菌组件4置于内的容置槽51，导流板5上开设有自其周边朝向容置槽51延伸的导流槽52，导流槽52与容置槽51相连通，导流槽52有多个并以容置槽51为中心呈散射状分布，即每个过滤件2处都对应有导流槽52。气流经过滤件2过滤后进入导流槽52中，导流槽52将气流定向地输送到容置槽51中，被杀菌组件4杀菌后从正压出风区13流出，避免气流没有经过杀菌就从正压出风区13处流出。
本实施例中，沿气流的流动方向，各导流槽52的下游的纵截面积小于上游的纵截面积，即导流槽52的进口大、出口小。这样气流在导流槽52中移动时，会形成具有一定压力的空气流，即会受到加压的作用，保证能够单向的朝正压出风区13处移动。
导流板5上还开设有对应正压出风区13的凹槽53，凹槽53与容置槽51相连通，风动力组件3有三个并沿左右方向设置在凹槽53中，如此凹槽53与正压出风区13对应。3个风动力组件3不仅保证风力，也使得壳体1不用做的太厚，否则仅有一个风动力组件3，为了达到所需的动力，风动力组件3的体积会较大，壳体1内也需有较大的容置风动力组件3的空间。导流板5上的容置槽51、导流槽52、凹槽53可以贯通导流板5壁厚，也可以不贯通导流板5的壁厚。
当然，风动力组件3的数量并不局限于三个，风动力组件3也不局限设置在正压出风区13处，也可设置在腔室11的其他位置，但是设置在正压出风区13处抽风和送风的效果较好。
本实施例中，壳体1呈扁平状，厚度小于25mm，体积小，便于携带，并且能够轻易地放置在各种桌面、椅子背上，以便于用户使用。壳体1由上盖15和底座16盖合而成，上盖15和底座16盖合固定后形成所述腔室11，如此分体设计以便于对壳体1内的过滤件2、风动力组件3等进行维修更换。
本实施例的净化装置的工作原理如下：使用者的口鼻部位邻近正压出风区13，在风动力组件3的作用下，气流从负压进风区12进入并在负压进风区12处形成负压区，经过过滤件2、杀菌组件4处理后，从正压出风区13流出，气流流向如图4中的虚心箭头所示；外界空气达到被保护者附近时，由于远离被保护者区域都是负压区域，这样空气首先被吸入壳体1内部的腔室11，在腔室11内部经过过滤、杀毒后从正压出风区13喷出达到被保护者的区鼻附近，这样被保护者始终呼吸到干净的空气；另外，被保护者呼出飞沫也会在负压的作用下进入壳体1的腔室11内，这样就避免被保护者本人呼出的病毒与细菌污染环境。
另外，为了提高净化装置的自动化，容置槽51内设有控制器6，比如微电脑控制器。风动力组件3具有可以启闭风动力组件、调节风力大小的风动力组件开关，杀菌组件4具有控制深紫外线或负离子发生器工作与否的控制开关，风动力组件开关和控制开关均与控制器的输出端电连接。
实施例2
实施例2与实施例1的区别在于：正压出风区13有两个，每个正压出风区13对应有回字型的负压进风区12。
如图5、6所示，区域空气净化装置有两个，两个区域空气净化装置的壳体1一体成型，且两个壳体1内的腔室11相互连通并镜像对称设置，当然腔室之间也可不连通，壳体1的顶壁上镜像对称地设有两个正压出风区13、两个负压进风区12，腔室11内的风动力组件3及过滤件2也镜像对称设置，如此两个用户分别位于壳体1的两侧，每人使用一个正压空气净化区域。
当然，如图7所示，正压出风区13也可以多于两个，每个所述正压出风区13都被一个或多个负压进风区12局部或全部包围。
本专业技术人员可以在本发明的原理范围内做简单的技术组合就可以实现，因此所作出的简单的改进也应视为本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种区域空气净化装置，包括
壳体(1)，内部具有中空腔室(11)，所述壳体(1)上开设有均与腔室(11)相流体连通的负压进风区(12)和正压出风区(13)；
过滤件(2)，设于腔室(11)内；
风动力组件(3)，设于腔室(11)内，能自所述负压进风区(12)抽风并向所述正压出风区(13)送风；
其特征在于，所述负压进风区(12)区域位于正压出风区(13)区域的外侧，从而促进形成能阻挡灰尘、飞沫的负压吸入区；
所述腔室(11)内设有位于气流流动路径上的杀菌组件(4)；
所述过滤件(2)沿负压进风区(12)的分布区域设置并位于负压进风区(12)处，沿气流流动路径，所述杀菌组件(4)位于过滤件(2)的下游；
所述腔室(11)内设有与过滤件(2)背向负压进风区(12)的端面贴合的导流板(5)，所述过滤件(2)沿导流板(5)的周边分布，导流板(5)的邻近中央部位开设有供杀菌组件(4)置于内的容置槽(51)，导流板(5)上开设有自其周边朝向容置槽(51)延伸并与容置槽(51)相连通的导流槽(52)；
所述导流槽(52)有多个并以容置槽(51)为中心呈散射状分布；
沿气流的流动方向，各所述导流槽(52)的下游的纵截面积小于上游的纵截面积。
2.根据权利要求1所述的区域空气净化装置，其特征在于：所述负压进风区(12)和正压出风区(13)设于壳体(1)的同一个侧壁上，且所述正压出风区(13)至少局部被围在负压进风区(12)处形成的负压吸入区内。
3.根据权利要求2所述的区域空气净化装置，其特征在于：所述负压进风区(12)相对于正压出风区(13)呈局部或全部环形包围，从而在正压出风区(13)的外周形成局部或全部环形风流。
4.根据权利要求1所述的区域空气净化装置，其特征在于：所述负压进风区(12)和正压出风区(13)之间具有隔离区(14)。
5.根据权利要求1所述的区域空气净化装置，所述负压进风区(12)面积是正压出风区(13)面积的2-100倍。
6.根据权利要求1~5中任一权利要求所述的区域空气净化装置，其特征在于：所述正压出风区(13)至少有一个。
7.根据权利要求6所述的区域空气净化装置，其特征在于：每个所述正压出风区(13)都被一个或多个负压进风区(12)局部或全部包围。
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