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CN112292532B - 空气过滤吊扇 - Google Patents

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CN112292532B CN201980042176.4A CN201980042176A CN112292532B CN 112292532 B CN112292532 B CN 112292532B CN 201980042176 A CN201980042176 A CN 201980042176A CN 112292532 B CN112292532 B CN 112292532B
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Abstract

一种空气过滤吊扇设备，包括吊扇单元和空气过滤单元。吊扇单元包括电机和可操作地连接到电机的多个风扇叶片。空气过滤单元包括过滤器元件和配置成使空气移动通过过滤器元件的过滤器风扇。吊扇单元可操作地连接到空气过滤单元以形成空气过滤吊扇，并且空气过滤吊扇配置成附着到天花板。

Description

空气过滤吊扇
相关申请的交叉引用
本申请要求于2018年4月23日提交的第62/661479号美国临时专利申请的权益，其全部内容在此以引用的方式全部纳入。
背景技术
吊扇通常用于在房间内循环空气。吊扇连接到天花板上，通常有电线通过垂直的下杆或轴来为吊扇的电机供电。吊扇的叶片在电机的带动下转动，从而推动空气在房间内流动。
发明内容
一种说明性的空气过滤吊扇设备包括吊扇单元和空气过滤单元。吊扇单元包括电机和可操作地连接到电机的多个风扇叶片。空气过滤单元包括过滤器元件和配置成使空气移动通过过滤器元件的过滤器风扇。吊扇单元可操作地连接到空气过滤单元以形成空气过滤吊扇，并且空气过滤吊扇配置成连接到天花板。
示例性的空气过滤装置包括外壳、外壳内的过滤器元件、进气口和排气口。空气过滤设备还包括过滤器风扇，其配置成将空气通过进气口移动到外壳中，通过过滤器元件，并通过排气口排出外壳。空气过滤设备还配置成连接到吊扇。
附图说明
图1是在空气过滤吊扇的空气过滤单元的底部具有进气口的示例性空气过滤吊扇的侧视图。
图2A是带有环形灯的示例性空气过滤吊扇的透视图。
图2B是具有三灯配置的示例性吊扇的透视图。
图2C是具有三灯配置的示例性空气过滤吊扇的透视图。
图2D是图2C的示例性空气过滤吊扇的透视图，示出通过空气过滤单元的示例性空气流动。
图3是示例性空气过滤吊扇的一部分的局部分解透视图。
图4A展示基于风扇的叶片沿第一方向旋转的图1的空气过滤吊扇的模拟气流分析。
图4B是图4A的分析的一部分的放大图。
图5A是基于风扇的叶片沿第二方向旋转的图1的空气过滤吊扇的模拟气流分析。
图5B是图5A的分析的一部分的放大图。
图6A是示例性空气过滤吊扇的局部剖视图，展示通过空气过滤吊扇的吊扇单元中的竖直流动通道的矢量方向向上的空气排气流。
图6B是空气过滤吊扇的备选实施例的局部横剖视图，展示通过空气过滤吊扇的吊扇单元中的竖直流动通道的矢量方向向上的空气排气流。
图6C是图6B的空气过滤吊扇的俯视图。
图7是示例性空气过滤吊扇的局部剖视图，空气过滤单元风扇定位在空气过滤吊扇的吊扇单元内。
图8A是在风扇叶片上具有分流结构的示例性空气过滤吊扇的局部侧视图。
图8B是具有图8A的分流结构的空气过滤吊扇的局部透视图。
图9是在吊扇单元的外壳上具有分流结构的示例性空气过滤吊扇的局部侧视图。
图10是用于空气过滤吊扇的示例性下杆的剖视图。
图11A是在空气过滤吊扇的空气过滤单元的顶部具有进气口的示例性空气过滤吊扇的透视图。
图11B是图11A的示例性空气过滤吊扇的侧视图。
图12A是具有第一种类型的风扇叶片的空气过滤吊扇的透视图。
图12B是具有第二种类型的风扇叶片的空气过滤吊扇的透视图。
图13是去除过滤器元件的空气过滤吊扇的一部分的局部分解透视图。
图14A展示基于风扇的叶片沿第一方向旋转的图11A的空气过滤吊扇的模拟气流分析。
图14B是图14A的分析的一部分的放大图。
图15A展示基于风扇的叶片沿第二方向旋转的图11A的空气过滤吊扇的模拟气流分析。
图15B是图15A的分析的一部分的放大图。
图16A是在空气过滤单元的顶部具有进气口的空气过滤单元的顶部透视图。
图16B是图16A的空气过滤单元的局部分解顶部透视图。
图17是图16A的空气过滤单元的剖视图。
图18A是图16A的空气过滤装置的底部透视图。
图18B是图16A的空气过滤装置的分解透视图。
图19展示三种不同的叶轮风格的过滤器风扇的实施例。
具体实施方式
这里描述的是包括过滤器风扇组件(或空气过滤单元)和吊扇组件(吊扇单元)的组件的各种实施方式，这些组件组合成单一空气过滤吊扇。组合的空气过滤单元(AFU)和吊扇单元(CFU)有利地可以具有共生关系。例如，AFU的功能可以受益于具有较大的CFU(即，相对于AFU较大)在整个房间内循环空气，从而将更多的空气暴露于AFU以进行过滤，并在整个房间内移动过滤的空气。CFU的功能可以受益于房间中的空气被过滤，从而减少房间中的灰尘量。这可以减少可能聚集在吊扇叶片上的灰尘量，并且进一步可以防止灰尘聚集在或进入CFU的外壳/电机部件上。
将AFU安装在天花板上——而不是房间内的其他位置——也有好处。通过将AFU连接到吊扇上，AFU可以定位在房间的中心位置，并且高于房间内的所有家具和其他物品。由于AFU与家具或其他物品的距离较远，可能会阻碍向AFU或来自AFU的空气流动，因此这个位置可以使空气循环和过滤更有效。此外，将AFU连接到吊扇上还可以将AFU放置在房间的中心位置，而不占用地板空间或以其他方式移动希望位于房间中心的家具或物品。将AFU放置在中心位置还可以使整个房间的空气流动和过滤效率更高。
现在将详细参考各种实施方式，其实施例在附图中展示。在图中，类似的附图标记指的是相同或相似的特征。首先，关于图1、2A-2D和3，将会描述在AFU的底部具有进气口的示例性空气过滤吊扇。关于图4A、4B、5A和5B，将描述在AFU底部具有进气口的示例性空气过滤吊扇的计算机流量分析。关于图6A、6B和6C，将会描述具有通过CFU中的竖直流动通道的矢量方向向上的空气排气流的示例性空气过滤吊扇。关于图7，将会描述具有定位在CFU内的AFU风扇的示例性空气过滤吊扇。关于图8A、8B和9，将会描述具有分流结构的空气过滤吊扇。关于图10，将会描述用于空气过滤吊扇的示例性下杆。关于图11A、图11B、图12A、图12B、图13、图16A、图16B、图17、图18A和图18B，将会描述在AFU的顶部具有进气口的示例性空气过滤吊扇。关于图14A、14B、15A和15B，将会描述在AFU的顶部具有进气口的示例性空气过滤吊扇的计算机流量分析。最后，关于图19，将会描述三种不同叶轮式过滤器风扇的实施例。
图1示出根据各种实施方式的包括空气过滤模块的吊扇100。图2A、2C和2D示出在功能上类似于图1的实施方式、但在美学上不同于图1的实施方式的其它实施方式。图2B示出没有空气过滤单元的示例性吊扇。
吊扇100包括吊扇单元110(CFU)，该吊扇单元可以包括传统的吊扇部件，诸如风扇电机和叶片附件。吊扇100还包括用于将吊扇100连接到天花板的附着机构190。附着机构190可以例如附着在接线盒上，从而可以将到供电和/或控制吊扇的电机和过滤器的布线连接。这样的布线可以穿过附着机构190的下杆到达CFU 110。吊扇100还包括定位在CFU 110的下方并机械地且可操作地连接到CFU 110的空气过滤单元120(AFU)。换言之，AFU 120在CFU 110的与附着机构190相反的一侧连接到CFU 110。在其他实施方式中，AFU 120可以定位在CFU 110的上方。在其他实施方式中，CFU 110和AFU 120的各部件也可以存在于共同的外壳中，使得CFU110和AFU 120不在彼此的上方或下方。
如图1所示，AFU 120通过位于AFU 120的底面上和/或附近的进气口130吸入环境空气(如由向上的箭头所示)。AFU 120通过位于AFU 120的侧壁上的排气口140(其可包括例如一系列小槽)排出环境空气(如图1中的侧向箭头所示)。图1中的AFU 120通常是圆柱形的，因此排气口140可以围绕AFU 120的圆周(例如，围绕限定该圆周的侧壁的整个部分)一直延伸。备选地，排气口140可以定位在桥接AFU 120的侧壁和上表面的斜壁上，或者仅仅定位在AFU 120的靠近CFU 110的上表面上。在一些实施方式中，这样的布置可以在AFU 120与CFU 110之间具有一些分离，以使空气从AFU 120的排气口140充分地通向周围的环境。应当理解的是，各种风扇类型(包括叶轮和轴流风扇类型)可以支持图1中所示的定向流动模式。
虽然图1的流动模式示出空气沿单一方向移动，但通过AFU 120的空气可以沿相反方向交替地移动。在一些实施方式中，AFU 120或本文所述的任何其他示例性AFU的过滤器风扇可以被操作以选择性地沿多个方向旋转，使得空气可以根据需要沿任一方向被引导通过AFU。过滤器风扇的控制可以独立于吊扇电机的控制，或者可以与吊扇电机的控制绑定。例如，如果AFU仅配置成使空气沿单一方向移动，则如果AFU可以在吊扇电机的操作不改变的情况下打开或关闭(或具有速度调节)，则AFU可以独立操作。如果过滤器风扇只有在吊扇电机的操作改变时才打开或关闭(或调节其速度)，则过滤器风扇的控制可以与吊扇电机绑定。在另一个实施例中，过滤器风扇的控制可以与吊扇电机绑定，其中当吊扇电机旋转的方向改变时，过滤器风扇使空气移动通过AFU的方向改变。在一些实施方式中，AFU可以基于吊扇电机旋转的方向更高效地或更低效地操作以使空气沿特定方向移动。因此，吊扇电机和过滤器风扇电机方向可以绑定在一起，使得AFU以更有效的方式操作。
图2A示出具有环形灯200的示例性空气过滤吊扇。图2A的实施例的进气口210在环形灯200的边界内。图2B示出不具有AFU的吊扇的实施例。如图2C和2D所示，这种具有三个发光体的实施例也可以利用AFU来实施。
图3是根据本发明的各种实施方式的图1的AFU 120的剖视图。如图所示，AFU 120可以包括定位成完全或部分拦截从AFU 120的进气口130通向排气口140的空气的一个或多个过滤器元件150。过滤器元件边缘170可以配置成径向地装配在进气口边缘160的内部。在一些实施方式中，过滤器元件150可以定位在AFU进气口130与过滤器风扇(不可见)之间的空气流动路径中，以最小化污染物在AFU风扇的叶片上的积累。备选地，一个或多个过滤器元件150可以定位在进气口130与排气口140之间的空气流动通道中的任何点处，包括进气口或排气口内和/或流动路径中的过滤器风扇之前/之后。在使用多个过滤器元件150的实施方式中，那些元件150可以相对于流动路径串行布置，以便提高过滤效率。此外，在多个过滤器元件150的情况下，可以将较粗糙的过滤器元件150布置得更靠近进气口130，以防止较大尺寸的污染物颗粒聚集在较精细的过滤器元件150的表面上。
过滤器介质面积是最大限度地提高所排出的AFU空气质量和过滤器介质的服务(清洁、更换)间隔的重要考虑因素。在一些实施方式中，通过将过滤器介质压成褶皱或波纹状，可以最大化固定尺寸框架内包含的过滤器面积。因此，过滤器元件150或本文所述的任何其它过滤器元件可以具有褶皱或波纹状的表面。
AFU 120还可以包括特定特征，以有助于从AFU 120中移除过滤器元件150以进行清洁和/或更换。例如，AFU 120可以包括围绕过滤器元件边缘170向上延伸的进气口边缘160。进气口130和过滤器元件150可以一起被移除，可以被带到远程位置，然后可以被分离用于过滤器组件的清洁和更换，由此为用户提供了防止累积的污染物脱落到家中需要保持清洁的区域中的方法。由于进气口边缘160可以围绕过滤器元件边缘170向上延伸，因此一些累积的污染物可以由进气口130保持在过滤器元件150上，直到各部件被拆开进行清洁。
AFU 120还可以包括灯180，用于照亮AFU 120和/或CFU 110周围的空间。在展示的实施方式中，示出环形的灯180，其容纳其他元件的定位，特别是过滤器元件150和进气口130。然而，各种其它灯管配置可以用于管理进气口130、灯180和其它元件的包含和定位。灯180对相关房间提供足够照明的能力受许多因素的影响，包括：灯泡和/或LED组件的流明额定值；从灯泡和/或LED组件通过灯罩的光的折射；以及灯罩的面积。例如，折射出固定流明的灯输出的小面积灯罩可能会对观看者显得过于明亮。因此，增加灯罩的面积(即，使光漫射)可能是柔化照明外观的手段。在这方面，灯罩形状的选择(例如，环形与圆顶、单一灯与多个灯)以及流明额定值等可以被考虑为包括一个或多个发光体/灯的空气过滤吊扇的不同实施方式的因素，以减少对用户视觉的过度紧张。
图4A和4B示出用于图1的风扇100的计算机模拟气流分析。AFU 120的有效性可能部分取决于其空气流动模式如何与CFU 100的空气流动模式相互作用。图4A和4B的计算机流动分析表明，将AFU 120的排气流矢量化到CFU 110气流可以增加产品在室内空气的过滤方面的总体有效性。在图4A和4B中，CFU 110使空气朝向天花板向上循环。如图4B的细节所示，所排出的空气被推出到由吊扇叶片带向天花板的气流中，由此增加AFU的有效性。
图5A和5B示出用于备选的流动模式的计算机流动分析。如图所示，备选空气流动模式表明房间空气过滤的效果较差。特别是，如图5B的细节所示，排气倾向于再循环回AFU120的进气口130。可以实施各种设计修改以最小化再循环，包括但不限于较高的排气速度以向排气流施加动量和/或利用挡板以使排气气流矢量化远离进气口。在图5A和5B的实施例中，与图4A和4B相反，吊扇将空气朝向地面向下推动。因此，在一些实施方式中，取决于风扇叶片旋转的方向，以不同方式配置的AFU可能更高效地或更低效地工作。在一些实施方式中，AFU移动空气的方向(例如，从进气口到排气口的竖直向上或竖直向下)可以改变，以相应地调节到吊扇叶片旋转的方向，以最大化AFU的效率。
图6A和6B展示根据本发明的各种实施方式，通过CFU中的竖直流动通道向上矢量化的来自AFU的排气流。在一些实施方式中，这样的排气流可以帮助在房间中以及在AFU与CFU之间的有效空气流动，以将排气通过CFU向上引导到吊扇叶片的上方。该排气流还可以使AFU保持在CFU的下方，使得可以访问过滤器元件以进行维修、更换等。
在图6A中，示例性空气过滤吊扇600包括进气口610，空气可以通过该进气口由过滤器风扇620拉动通过过滤器元件615。空气可以被拉动到AFU外壳605中，并被向上导入到CFU外壳中并从CFU的顶部离开。因此，空气可以围绕连接过滤器电机620和CFU风扇叶片连接器635的杆640被引导。CFU风扇叶片连接器635可以经由辐条660连接到风扇叶片625，并经由辐条655连接到风扇叶片630。风扇叶片625、630可以在与辐条660、655的连接点处形成CFU外壳，来自AFU的排气通过该外壳被推动离开CFU的顶部。CFU风扇叶片连接器635还可以连接到驱动轴665和风扇电机645。风扇电机645可以利用附着机构650(诸如，例如如图6A所示的下杆)附着到天花板。
图6B展示通过CFU向上排气的空气过滤吊扇670的另一个实施例。空气可以通过进气口682由叶轮675(过滤器风扇的示例性类型)吸入到AFU外壳680中，并通过过滤器元件685。然后，空气可以绕着风扇叶片辐条695、696通过，该辐条连接到环形导流器693。环形导流器也在图6C中从上面所示，与其它部件一起形成CFU 691外壳，该外壳可以将空气向上引导到吊扇叶片690、692上方，使得空气在排出时在叶片上方。空气还可以绕着风扇电机674通过。有利的是，图6A-6C的实施方式还可以帮助冷却风扇电机，因为额外的空气在风扇电机周围通过。
图7展示根据各种实施方式的备选配置，其中过滤器风扇705定位在CFU 715内。在这样的布置中，AFU元件可以不全部定位在CFU 715的下方。过滤器风扇705可以转动过滤器驱动轴725，该过滤器驱动轴在AFU内旋转风扇或叶轮叶片(未画出)。过滤器驱动轴725可以由轴杆735容纳，并且过滤器驱动轴725和轴杆735都可以穿过风扇电机710。风扇电机710可以使风扇驱动轴730转动，以使风扇叶片720和740旋转。过滤器驱动轴725和轴杆735可以穿过风扇驱动轴730。在这样的实施方式中，AFU可以更小，因为其不容纳过滤器风扇705。
在各种实施方式中，吊扇叶片和过滤器风扇可以由同一电机驱动。然而，可能期望吊扇和过滤器风扇以不同的速率转动。因此，可以使用一个或多个变速箱来调节共享电机的驱动轴的旋转速率，以向过滤器风扇或吊扇中的一个或两个输出不同的旋转速率。在一些实施方式中，即使使用两个电机(一个用于过滤器风扇而另一个用于吊扇)，也可以包括变速箱，以调节吊扇和/或过滤器风扇的旋转速率。在一些实施方式中，吊扇和/或过滤器风扇的旋转速率可以是变化的(例如，低、中、高)。这样的速度可以通过对各自的或共享的电机施加不同水平的功率来实现，和/或可以使用变速箱的不同挡位来调节。如本文所述，吊扇和过滤器风扇可以独立或一起控制，包括用于设置过滤器风扇和吊扇的旋转速率。
图8A是根据本发明的各种实施方式的包括分流结构820的风扇800的局部侧视图，图8B是局部透视图。如图所示，连接到CFU 800的风扇叶片810具有流动分流结构820。流动分流结构820可以由于CFU主叶片810的旋转而产生额外的空气流动，由此更有效地将AFU排气分配到房间中。分流结构820的形状可以不同于风扇叶片810的其余部分，使得来自AFU的排气被分流结构820具体分流，以更好地将空气分配到房间中和/或分配到由风扇叶片810的其余部分(或未图示的其他风扇叶片)产生的空气流动中。特别是，图8A和8B的示例性分流结构820在分流结构820的底部具有较窄的部分830。在备选实施方式中，可以使用分流结构的各种配置。在一些实施方式中，分流结构也可以用于将空气朝向AFU的进气口分流(而不是将排气从AFU分流出去)。在各种实施方式中，相应的分流结构820可以设置在风扇的一个或两个或多个(例如，所有)风扇叶片上。
图9是根据本发明的各种实施方式的包括分流结构930的风扇900的局部侧视图。如图所示，CFU的吊扇电机外壳915(通过下杆910附着到天花板)包括流动分流结构930。这样的流动分流结构930与AFU 905的顶部上的AFU排气口配合，将使竖直向上流动的AFU排气偏转到CFU气流中(例如，通过辐条925连接到吊扇电机的风扇叶片920的旋转产生的气流)。在其他实施方式中也可以使用附着到吊扇电机外壳的其他分流结构。
比较图8A-B和图9，应该理解的是，无论CFU 110是开启(即叶片旋转)还是关闭，图9中的分流结构都会有效，而图8A-B中的分流结构可能仅在CFU 110开启时有效。
图10是根据本发明的各种实施方式的用于吊扇的下杆1000的剖视图。大多数吊扇利用固定且中空的竖直下杆或轴杆来将吊扇贴在天花板上。典型的下杆还用作接线盒与CFU之间的中空导管，用于电机和发光体的操作。如图10所示，根据各种实施方式的下杆1000包括挤出的中心部分1010。中心部分1010包括外部槽1020，布线1030可以在该外部槽中进行布线，而不是通过穿过轴杆的中心定位的空心通道。然后可以提供外管1040以隐藏布线1030，以达到美观和安全的目的。这样的配置可以提供比空心下杆更强并且可以保持更多的重量的下杆，这对于本文描述的各种实施方式可能是有利的，其中空气过滤吊扇将具有比典型吊扇更多的重量和部件。
图11A和11B分别是根据各种实施方式的包括空气过滤模块的吊扇1100的透视图和侧视图。图12A和12B示出具有空气过滤单元(AFU)的其他实施方式，其在功能上类似于图11A和11B的实施方式，但在美学上不同于图11A和11B的实施方式，并且还具有不同风格的风扇叶片。参照图11A，风扇包括CFU 1110和定位在CFU 1110的下方的AFU 1120。另外，AFU1120可以定位在CFU 1110的上方。
如图11B所示，AFU 1120通过位于AFU 1120的顶面上和/或附近的进气口1130吸入环境空气。AFU 1120通过位于AFU 1120的底面上的排气口1140横向地和/或向下地排出空气。在其他实施方式中，排气口1140可以定位在衔接AFU 1120的侧壁和下表面的对角线壁上，或者仅定位在AFU1120的侧表面上。上述进气口的风格可以通过CFU 1110与AFU 1120之间的间隙，和/或通过穿过CFU 1110的竖直定向的通道接收空气。在图11A和11B的实施例中，CFU 1110与AFU 1120之间确实存在间隙。
应当理解的是，各种风扇类型(包括叶轮和轴流风扇类型)可以支持在图11B中展示的定向流动模式。如本文所述，过滤器风扇的各种实施方式也可以支持通过逆转过滤器风扇的旋转方向来逆转所示的流动模式。
图13是根据各种实施方式展示的具有过滤器组件1170的风扇1100的局部视图。AFU 1120包括定位成完全或部分拦截从AFU 1120的进气口1130通向排气口1140的空气的一个或多个过滤器元件1150。过滤器元件可以定位在AFU进气口1130与AFU内部过滤器风扇之间的空气流动路径中，以最小化污染物在风扇的叶片上的积累。备选地，过滤器元件1150可以定位在进气口1130与排气口1140之间的空气流动通道中的任何点处，包括进气口或排气口内，和/或包括过滤器风扇之前和之后。在可以使用多个过滤器元件1150的情况下，这些元件可以相对于流动路径串行布置。在使用多个过滤器元件1150的情况下，较粗糙的元件可以布置得更靠近进气口1130，以防止较大尺寸的污染物颗粒聚集在较精细的元件的表面上。
AFU 1120可以包括一个或多个特征，以有助于从其中移除过滤器元件1150以进行清洁和/或更换。图13中示出横向滑动的集成过滤器介质和过滤器组件1170。在图11A、12A、12B和13的实施例中，预计污染物将仅或主要积聚在过滤器介质1150的顶面上，由此在将过滤器介质1150从AFU1120中移除时和移除后仍留在过滤器介质1150上。组件1170可以一起移除然后带到远程位置进行清洁和更换。组件1170还限定空间1155，使得边缘1175用作手柄，用于方便地移除和/或更换过滤器组件1170。有利的是，过滤器组件还可以横向移动的方式从AFU 1120中移除，使得过滤器组件不必在移除期间(或在清洁之前的任何时候，就这一点而言)竖直或颠倒地转动，这可能会在移除期间使来自过滤器介质1150的颗粒移位。
再次参考图11A、12A和12B，可以包括灯1180，用于照亮AFU 1120和/或CFU 1110周围的空间。示出圆顶灯作为实施例，其适应将进气口1140在灯的外部周围定位(也可以使用环形灯，并且可以使进气口围绕灯的外部和/或在环形灯的内部定位)。一般来说，可以使用各种灯配置来管理排气口1140、灯1180和风扇的其他元件的包括和定位。
参考图14A和14B，AFU的有效性可能部分取决于其空气流动模式如何与CFU的空气流动模式相互作用。图14A和14B的计算机流动分析展示图11A、11B和13的空气过滤吊扇的计算机流动分析，其中风扇叶片沿第一(图14A)和第二(图14B)方向旋转。所示的分析表明，将AFU的排气流矢量化到CFU流动中，提高室内空气的过滤的整体有效性。特别是图14B的细节示出从AFU排出的空气并没有被排出回到进气口，而是移动到AFU的进气口中的空气来自吊扇叶片的流动。
参照图15A和15B，展示备选的空气流动模式，表明房间空气过滤效果较差。注意图15B的细节中排气到AFU的进气口的再循环。可以有多种设计实施方案来最小化再循环，包括较高的排气速度以给排气流施加动量并且利用挡板以使排气流矢量化、实施空气分流结构、逆转AFU的流动方向等。
图16A展示AFU 1600的透视图。AFU 1600可以包括附着机构1615，用于将AFU 1600附着到CFU外壳、过滤器组件1610和AFU外壳1605。附着机构1615可以包括螺钉孔1630，该螺钉孔可以开槽到螺钉的头部，以将AFU 1600附着到CFU外壳。在各种实施方式中，可以利用其他附着机构将AFU 1600附着到CFU外壳。支腿1635可以从附着机构1615向下延伸到AFU外壳1605。AFU 1600可以具有在图16A中不可见的其他支腿。各支腿将附着机构1615与AFU外壳1605隔开，以限定附着机构1615的底面与过滤器组件1610之间的空间(因此，限定过滤器组件1610与AFU1600所附着的CFU之间的空间)。以这种方式，空气可以通过附着机构1615的下表面与过滤器组件1610之间的空间、通过过滤器组件被拉入到AFU外壳1605。
图16B示出AFU 1600，其中过滤器组件1610从AFU 1600外壳1605中移除。过滤器组件1610一般可以是碟形的，并且可以具有波纹状或褶状的过滤器元件1660，该过滤器元件具有过滤器组件1610的大部分表面积以最大限度地提高过滤能力(并且过滤器元件1660因此也可以是碟形的)。过滤器组件1610还可以包括从过滤器元件1660径向向外延伸的部分，该部分可以包括手柄部分1650，该手柄部分为人提供容易抓握的地方，以便将过滤器组件1610从AFU 1600中移除。此外，附着机构1615与过滤器组件1610之间的空间为人提供用于抓握手柄部分1650的空间。过滤器组件1610还可以包括与外壳1605压缩配合的特征1655，以将过滤器组件固定在外壳1605内。这是有利的，因为AFU 1600可能会因AFU 1600中的过滤器风扇的运动和/或吊扇运动本身而振动。在各种实施方式中，可以利用其他特征来将过滤器组件1610固定在外壳1605内。
图17示出AFU 1600的剖视图。进气口1725示出空气可以通过过滤器组件1610与附着机构1615之间的哪个地方进入过滤器组件1610。叶轮进气口1720接收已经穿过过滤器元件1660的空气。空气由叶轮1740的叶轮叶片1745拉动/推动通过叶轮排气口1715并进入到由外壳1605和/或排气栅格1710形成的排气口1760。在一些实施方式中，叶轮风扇可以用于提供比类似流速额定值的轴流风扇更小的湍流，提供优异的功率效率和更低的噪音。外壳1605还可以包括从圆柱形的AFU 1600的轴线向外延伸的扩口1735。扩口1735可以在排气气流上传递横向流动矢量分量，由此有助于至少一部分AFU排气与CFU空气流动模式的结合。图17中还展示支腿1635中的开口1770，布线可以从CFU穿过该开口到达叶轮1740和/或灯1705。
图17的尺寸A表示附着机构1615的底部与空气被吸入到过滤器组件1610中的进气口1725的顶部之间的进气口间距高度。图17的尺寸B表示过滤器组件1610的过滤器元件1660的高度或厚度。图17的尺寸C表示与过滤器组件1610的过滤器元件1660的底部和叶轮1740的顶部相对应(并与叶轮进气口1720相对应)的风扇进气口间距高度。进气口间距高度(尺寸A)、过滤器元件1660的高度/厚度(尺寸B)和/或风扇进气口间距高度(尺寸C)可能影响AFU 1600的气流过滤效率。为了实现通过AFU 1600的有效气流，进气口间距高度(尺寸A)可以是，例如，从八分之一英寸(1/8英寸)或3.175毫米(mm)到一又二分之一英寸(1又1/2英寸)或38.1毫米的任何地方。例如，进气口间距高度(尺寸A)可以是1/8英寸(3.175毫米)、1/4英寸(6.35毫米)、3/8英寸(9.525毫米)、1/2英寸(12.7毫米)、5/8英寸(15.875毫米)、3/4英寸(19.05毫米)、7/8英寸(22.225)、1英寸(25.4毫米)、1又1/8英寸(28.575毫米)、1又1/4英寸(31.75毫米)、1又3/8英寸(34.925毫米)、或1又1/2英寸(38.1毫米)中的任何一个。为了实现通过AFU 1600的有效气流，过滤器元件1660的高度/厚度(尺寸B)可以是，例如，从一英寸(1英寸)或25.4毫米到四英寸(4英寸)或101.6毫米的任何地方。例如，过滤器元件1660(尺寸B)的高度/厚度可以是1英寸(25.4毫米)、1又1/4英寸(31.75毫米)、1又1/2英寸(38.1毫米)、1又3/4英寸(44.45毫米)、2英寸(50.8毫米)、2又1/4英寸(57.15毫米)、2又1/2英寸(63.5毫米)、2又3/4英寸(69.85毫米)、3英寸(76.2毫米)、3又1/4英寸(82.55毫米)、3又1/2英寸(88.9毫米)、3又3/4英寸(95.25毫米)、或4英寸(101.6毫米)中的任何一个。为了实现通过AFU 1600的有效气流，风扇进气口间距高度(尺寸C)可以是，例如，从十六分之一英寸(1/16英寸)或1.5875毫米到六英寸(6英寸)或152.4毫米的任何地方。例如，风扇进气口间距高度(尺寸C)可以是1/16英寸(1.5875毫米)、1/8英寸(3.175毫米)、3/16英寸(4.7625毫米)、1/4英寸(6.35毫米)、5/16英寸(7.9375毫米)、3/8英寸(9.525毫米)、7/16英寸(11.1125毫米)、1/2英寸(12.7毫米)、5/8英寸(15.875毫米)、3/4英寸(19.05毫米)、7/8英寸(22.225毫米)、1英寸(25.4毫米)、1又1/8英寸(28.575毫米)、1又1/4英寸(31.75毫米)、1又3/8英寸(34.925毫米)、1又1/2英寸(38.1毫米)、1又3/4英寸(44.45毫米)、2英寸(50.8毫米)、2又1/4英寸(57.15毫米)、2又1/2英寸(63.5毫米)、2又3/4英寸(69.85毫米)、3英寸(76.2毫米)、3又1/4英寸(82.55毫米)、3又1/2英寸(88.9毫米)、3又3/4英寸(95.25毫米)、4英寸(101.6毫米)、4又1/2英寸(114.3毫米)、4又3/4英寸(120.65毫米)、5英寸(127毫米)、5又1/4英寸(133.35毫米)、5又1/2英寸(139.7毫米)、5又3/4英寸(146.05毫米)、或6英寸(152.4毫米)。
图18A提供AFU 1600的仰视图。灯1705是中心定位的圆顶状结构，其在周边外部为AFU 1600的排气口1760提供足够的空间。
图18B是图16A、16B、17和18A中示出的AFU 1600的分解图。特别是，如图18B所示，附着机构1615可以设置在外壳1605的顶部上，过滤器组件1610可以设置在外壳1605中，并且叶轮1740可以安装在外壳1605内。此外，排气栅格1710可以在外壳1605的底部(例如，在将低于CFU的表面)附着到外壳1605，并且灯1705附着到排气栅格1710的与外壳1605附着到的排气栅格1710的侧面相反的一侧。
图19展示3种叶轮风格的风扇。图19顶部所示的后扫式风扇叶片通常可以提供比直风扇叶片(图19底部)或前扫式风扇叶片(图19中部)更安静的操作，因此可以用于需要降低噪音的地方。
各种特征类型及其变化可以用于CFU、AFU和组合的CFU/AFU单元中。例如，可使用最低效率报告值(MERV)6、8、11和/或13类型的过滤器。此外，活性碳可以用于过滤器元件中的气味控制。可以将交流电(AC)或直流电(DC)电机用于吊扇和/或过滤器风扇电机。例如，交流电机可以具有三个速度(高、中、低)和关闭设置。例如，直流电机可以更安静并且可以具有更多的速度设置/范围(例如，1-9范围的速度设置)。空气过滤吊扇的灯可以是发光二极管(LED)，例如，诸如单亮度(开/关)LED、可调光LED、变色白光LED(例如，2700K至7000K)或变色红/绿/蓝(RGB)LED。本文所述的AFU还可以用于不同的风扇类型和风格，包括针对具有不同叶片类型的风扇进行优化。还可以与本文所述的空气过滤吊扇一起实施其他功能，包括实施用于脏污风扇的指示器(例如，应该更换过滤器的指示器)、无线(例如，互联网、蓝牙、红外)连接以控制天花板和/或过滤器风扇和/或监测过滤器脏污度等。
虽然本公开已经描述了某些实施方式，但可以理解的是，除了权利要求书中明确叙述的以外，权利要求书并不旨在限制于这些实施方式。相反，本公开旨在涵盖可以被包括在公开的精神和范围内的替代物、修改和等效物。此外，在本公开的详细描述中，为了提供对所公开的实施方式的彻底理解，列出了许多具体细节。然而，对于本领域的普通技术人员来说将是显然的，与本公开一致的装置、系统和方法可以在没有这些具体细节的情况下实施。在其他情况下，没有详细描述众所周知的方法、程序、组件和电路，以免不必要地模糊本公开的各个方面。

Claims (15)

1.一种空气过滤吊扇设备，包括：
吊扇单元，其包括：
电机；和
可操作地连接到电机的多个风扇叶片；
空气过滤单元，其包括：
外壳，所述外壳包括：
进气口；
排气口，
其中，所述排气口是环形的；
过滤器元件；
灯饰，
其中，所述灯饰是圆形的，
其中，所述排气口位于所述灯饰的周边的周围，
其中，所述灯饰的至少一部分设置在所述外壳内；和
过滤器风扇，其配置成使空气移动通过过滤器元件，
其中，进气口与吊扇单元相邻设置，
其中，排气口与进气口相比更远离吊扇单元设置；
用于将空气过滤吊扇设备附着到天花板上的附着机构，
其中，附着机构联接到电机的外壳的第一侧，
其中，空气过滤单元联接到电机的外壳的第二侧，第二侧与第一侧相反，
其中，吊扇单元可操作地连接到空气过滤单元，以形成空气过滤吊扇设备，并且进一步地，其中，空气过滤吊扇设备配置成附着到天花板。
2.根据权利要求1所述的空气过滤吊扇设备，其中，空气过滤单元配置成使空气通过进气口移动到空气过滤单元中，并使空气通过排气口排出空气过滤单元，进一步地，其中，空气在进气口与排气口之间穿过过滤器元件。
3.根据权利要求1所述的空气过滤吊扇设备，还包括在吊扇单元与空气过滤单元之间的空间，用于使环境空气或移动通过过滤器元件的空气从中穿过。
4.根据权利要求3所述的空气过滤吊扇设备，其中，进气口位于空气过滤单元的靠近电机的外壳的第一侧。
5.根据权利要求4所述的空气过滤吊扇设备，其中，排气口位于空气过滤单元的第二侧，其中，第二侧与第一侧相反。
6.根据权利要求5所述的空气过滤吊扇设备，其中，空气过滤单元的外壳一般是圆柱形的，并且进一步地，其中，排气口处的外壳远离外壳的轴线向外扩口。
7.根据权利要求2所述的空气过滤吊扇设备，其中空气过滤单元的外壳一般是圆柱形的。
8.根据权利要求2所述的空气过滤吊扇设备，其中，排气口配置成将从空气过滤单元移动出来的空气导向由所述多个风扇叶片的运动产生的气流。
9.根据权利要求1所述的空气过滤吊扇设备，其中，过滤器元件包括手柄部分，所述手柄部分配置成由用户抓握，以从空气过滤单元中移除过滤器元件。
10.根据权利要求9所述的空气过滤吊扇设备，其中，空气过滤单元的外壳一般是圆柱形的，并且进一步地，其中，过滤器元件的手柄部分包括弯曲表面，所述弯曲表面配置成当过滤器元件安装在空气过滤单元中时与空气过滤单元的外壳的弯曲圆柱形表面对准。
11.根据权利要求1所述的空气过滤吊扇设备，其中，过滤器风扇和电机配置成一起控制。
12.根据权利要求1所述的空气过滤吊扇设备，其中，过滤器风扇和电机配置成独立控制。
13.根据权利要求1所述的空气过滤吊扇设备，其中当安装在房间中时，吊扇单元与房间的天花板相邻设置，而空气过滤单元设置在吊扇单元与房间的天花板相反的一侧，其中，进气口比排气口更靠近天花板设置。
14.一种空气过滤设备，包括：
外壳；
外壳内的过滤器元件，
其中，过滤元件配置成从外壳横向滑动；
进气口；
排气口，
其中，所述排气口是环形的；和
灯饰，
其中，所述灯饰是圆形的，
其中，所述排气口位于所述灯饰的周边的周围，
其中，所述灯饰的至少一部分设置在所述外壳内；
过滤器风扇，其配置成使空气沿第一方向通过进气口移动到外壳中，通过过滤器元件，并通过排气口排出外壳；
其中，空气过滤设备配置成附着到吊扇，
其中，进气口配置成与吊扇相邻，排气口配置成距吊扇更远。
15.根据权利要求14所述的空气过滤设备，其中外壳一般是圆柱形的，并且进一步地，其中外壳配置成附着到吊扇的电机的外壳上，使得当空气过滤设备附着到吊扇时来自吊扇的多个风扇叶片的空气流不会由空气过滤设备阻挡。
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