專利名稱：空氣處理裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于進(jìn)行空氣處理的裝置，特別是一種用于人們生活目的而去除如空氣中的灰塵或花粉等顆粒污染物、細(xì)菌病毒或氣態(tài)組合物等污染物的空氣處理裝置。
現(xiàn)有的這類裝置體積大而笨重，其寬度通常大于30至40cm。這是由于為了在房間或辦公室內(nèi)得到合理的空氣流通量，風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速與風(fēng)機(jī)面積的乘積必須非常大，如果使用小型風(fēng)機(jī)，則必須以高速運(yùn)轉(zhuǎn)。然而，以較高速度運(yùn)轉(zhuǎn)的風(fēng)機(jī)易產(chǎn)生使人難以忍受的噪音，從而這些風(fēng)機(jī)不適合家庭或辦公室使用。
這種應(yīng)用的過(guò)濾器的網(wǎng)眼尺寸足以捕集不大于0.1μm的顆粒，但是這種過(guò)濾器的空氣阻力相當(dāng)大；因此，為了提供足夠大的空氣流量使房間空氣充分凈化，通常必須在桌子上，甚至地板上放置體積較大的空氣凈化器。
因此，這就需要提供一種適合于直接插入一個(gè)電插座內(nèi)，特別是插入一個(gè)總電插座內(nèi)并由該電插座支承的空氣處理裝置。
本發(fā)明提供一種空氣處理裝置，它適合于直接插入一個(gè)總電插座內(nèi)并由該總電插座支承，該裝置包括一處理介質(zhì)、一臺(tái)用于使空氣流過(guò)處理介質(zhì)的風(fēng)機(jī)、一臺(tái)用于驅(qū)動(dòng)風(fēng)機(jī)的電機(jī)、一個(gè)外殼和多個(gè)連接在外殼上并適合于裝配在插座內(nèi)以向電機(jī)供電的插頭，其中風(fēng)機(jī)包括一個(gè)適合于容納電機(jī)的整體式輪轂，它有利于通過(guò)電插座支承該裝置。簡(jiǎn)單說(shuō)來(lái)，用于供電從而向電機(jī)提供電源的插頭也對(duì)裝置本身構(gòu)成支承。
本發(fā)明還提供另一種或與上述裝置相關(guān)的適合于直接插在電插座內(nèi)并由該電插座支承的空氣處理裝置，它包括一種處理介質(zhì)、一臺(tái)用于使空氣流過(guò)處理介質(zhì)的風(fēng)機(jī)、一臺(tái)用于驅(qū)動(dòng)風(fēng)機(jī)的電機(jī)、一個(gè)外殼和多個(gè)連接在外殼上并適合于裝配在插座內(nèi)以向電機(jī)供電的插頭，其中風(fēng)機(jī)的軸向厚度在1-5厘米之間，最好在2-4厘米之間。
本發(fā)明還提供另一種或與上述裝置相關(guān)的適合于直接插在電插座內(nèi)并由該電插座支承的空氣處理裝置，它包括一種處理介質(zhì)、一臺(tái)用于使空氣流過(guò)處理介質(zhì)的風(fēng)機(jī)、一臺(tái)用于驅(qū)動(dòng)風(fēng)機(jī)的電機(jī)、一個(gè)外殼和多個(gè)連接在外殼上并適合于裝配在插座內(nèi)以向電機(jī)供電的插頭，其中電機(jī)在使用中以每分鐘低于3000轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)速，最好是以每分鐘2000-2800轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)速驅(qū)動(dòng)風(fēng)機(jī)旋轉(zhuǎn)。
本發(fā)明還提供另一種或與上述裝置相關(guān)的適合于直接插在電插座內(nèi)并由該電插座支承的空氣處理裝置，它包括一種處理介質(zhì)、一臺(tái)用于使空氣流過(guò)處理介質(zhì)的風(fēng)機(jī)、一臺(tái)用于驅(qū)動(dòng)風(fēng)機(jī)的電機(jī)、一個(gè)外殼及至少兩個(gè)，最好三個(gè)連接到外殼上并裝配在插座內(nèi)以向電機(jī)供電的插頭，其中該裝置的尺寸可使它能通過(guò)將插頭裝配在電插座內(nèi)而單獨(dú)地被支承。
總之，電機(jī)通常都采用直流電機(jī)，這就是說(shuō)，還應(yīng)包括安裝在普通總插座上的轉(zhuǎn)換和整流裝置。令人感到意外的是，本發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，即使有這種限制，仍有可能通過(guò)精心的設(shè)計(jì)制造出能使其自身支承在插座內(nèi)的處理裝置。轉(zhuǎn)換器和相關(guān)的整流元件可設(shè)置在風(fēng)機(jī)上方。局部的調(diào)整確定了適合于由總插座支承的物件的最大尺寸，特別是確定了允許施加到插座上的最大力矩。
處理介質(zhì)最好是一種過(guò)濾器，尤其是具有一塊細(xì)網(wǎng)目板的靜電過(guò)濾器。適合制作這種過(guò)濾器的纖維是在生產(chǎn)過(guò)程中充有靜電的聚丙烯纖維，如由3M公司生產(chǎn)的這種纖維。這種過(guò)濾器是利用靜電吸引通過(guò)它的小顆粒來(lái)起作用的。過(guò)濾板最好是波紋板，而不是平板，以在給定外殼尺寸的情況下增加過(guò)濾器的有效面積。波紋也用于減緩空氣流過(guò)過(guò)濾器的有效速度，從而使靜電過(guò)濾器即使在較高的空氣體積流量下仍能捕集顆粒。為提供有效的空氣凈化，這種較高風(fēng)量是必需的。
另外，為了消除氣態(tài)污染物，處理介質(zhì)的選擇將取決于正確的氣體化學(xué)特性，但也可包括活性碳和分子篩。
如上所述，在使用中，較為適合的風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速應(yīng)低于3000rpm，最好在2000-2800rpm之間。當(dāng)高于3000rpm時(shí)，家庭或辦公室環(huán)境內(nèi)的風(fēng)機(jī)噪音和聲強(qiáng)將令人難以忍受。若轉(zhuǎn)速低于2000rpm則不可能向風(fēng)機(jī)提供足夠的風(fēng)量并產(chǎn)生合適的壓差。靜電過(guò)濾器需要嚴(yán)密地控制壓差和體積流量，以保持正常運(yùn)行。
為了提供合適的風(fēng)量，較好地是采用至少6個(gè)，最好采用9-15個(gè)葉片的反向曲線葉輪式風(fēng)機(jī)。反向曲線葉輪能產(chǎn)生足夠的風(fēng)量，這是由于它與傳統(tǒng)的相同尺寸的風(fēng)機(jī)不同，它能在過(guò)濾器內(nèi)產(chǎn)生足夠高的壓降。如果葉片的數(shù)量太少，為了提供足夠的風(fēng)量，風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速必須很高。若葉片的數(shù)量太多，則增加制造難度并在一定程度上減小了葉片之間的間隙，葉片增加了，但效率卻沒(méi)有提高。
風(fēng)機(jī)的尺寸最好也要細(xì)心選擇。如果風(fēng)機(jī)的葉片太靠近外殼，則噪聲的音量會(huì)大大提高。然而，如果風(fēng)機(jī)太小，則為了獲得相同的風(fēng)量，它必須以更高的轉(zhuǎn)速運(yùn)行，這樣就又增大了噪聲的音量。試驗(yàn)表明，風(fēng)機(jī)葉片的外端距外殼的內(nèi)側(cè)之間的距離應(yīng)在1mm-20mm之間。風(fēng)機(jī)的直徑一般應(yīng)為1-14cm，最好為2-8cm。
可以理解的是，如果風(fēng)機(jī)的軸向厚度(深度)過(guò)大，則外殼變得過(guò)大，并且總電插座承受的力矩也過(guò)大。因此，風(fēng)機(jī)的軸向厚度或深度也是很重要的，盡管它不如風(fēng)機(jī)的直徑相對(duì)風(fēng)機(jī)的風(fēng)量那么重要。因此，如上所述，風(fēng)機(jī)的深度應(yīng)當(dāng)在1-5cm之間。
裝置的外殼從裝置的一個(gè)表面到與所用總插座相鄰的相反的另一表面之間最好為5-15cm。兩相反表面之間的距離，即裝置的深度在1-15cm之間，較好的是在2-11cm之間，最好是在3-8cm之間。總電插座不能支承較大的裝置，而雙插座的布置會(huì)防礙相鄰的插座，較小的插座不能有效地凈化空氣。
可以使用傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)的電機(jī)，但它最好能在較長(zhǎng)時(shí)間周期內(nèi)連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)。
除了可利用處理介質(zhì)，如利用過(guò)濾器來(lái)過(guò)濾通過(guò)它的空氣外，該裝置還適用于通過(guò)向空氣中散發(fā)某些組合物來(lái)處理空氣。這些組合物可以包括芳香劑、臭味中和劑、芳香油、驅(qū)蟲(chóng)劑或殺蟲(chóng)劑?？梢詫⑦@些組合物放在處理介質(zhì)上或處理介質(zhì)內(nèi)，或利用該裝置的另一種方式將它們散發(fā)到空氣中。
為了更好地理解本發(fā)明，現(xiàn)在將參照附圖描述本發(fā)明的一個(gè)特定實(shí)施例，其中

圖1是本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的空氣處理裝置的正視圖；圖2是圖1的空氣處理裝置的沿A-A線截取的剖視圖；圖3是表示空氣處理裝置在打開(kāi)前蓋并將空氣過(guò)濾器去除后的側(cè)視圖。
圖4是沿圖2的B-B線截取并朝與圖1的正視圖相反的方向看去的剖視圖。
圖1是本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的空氣處理裝置的正視圖。該裝置設(shè)有一個(gè)外殼1，外殼的寬度約為8cm，高度約為14cm。外殼用ABS塑料制造。在外殼的前面設(shè)有一塊具有進(jìn)氣口5和觀察孔7的可滑動(dòng)前蓋3。進(jìn)氣口可允許空氣進(jìn)入該裝置。處理介質(zhì)，在本實(shí)施例中即過(guò)濾器33(圖2)安裝在蓋的后面。從觀察孔7可觀察到過(guò)濾器，通過(guò)進(jìn)氣口5則不容易看到過(guò)濾器，至少在裝置處于靠近地板的插座內(nèi)時(shí)是不容易看到過(guò)濾器的。
參照?qǐng)D2，風(fēng)機(jī)9設(shè)置在外殼1內(nèi)。風(fēng)機(jī)9具有葉片10和輪轂11。電機(jī)13設(shè)置在風(fēng)機(jī)9的輪轂11內(nèi)并直接驅(qū)動(dòng)風(fēng)機(jī)。
電機(jī)13通過(guò)電線17直接連接在標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)換裝置15上，該轉(zhuǎn)換裝置又通過(guò)電線19連接在具有帶電插頭23、中性插頭25和接地插頭27的主插頭21上。插頭的布置和外殼后部的形狀可隨總插座的局部設(shè)計(jì)的不同而改變。例如在德國(guó)，在圓筒形插頭內(nèi)設(shè)置兩根圓形插頭。例如在英國(guó)，該裝置是雙重絕緣的，所以只需設(shè)置接地插頭27。
裝過(guò)濾器的腔室31位于風(fēng)機(jī)9的前部并通過(guò)一個(gè)孔或多個(gè)孔41與風(fēng)機(jī)室連通。過(guò)濾器33設(shè)置在腔室31內(nèi)。為了在一個(gè)小外殼內(nèi)增加過(guò)濾器的有效面積，過(guò)濾器33不制成平的。過(guò)濾器由一塊安裝在波紋基板37上的過(guò)濾材料35構(gòu)成。該波紋基板37是用硬質(zhì)塑料網(wǎng)制成的，其網(wǎng)孔的孔徑為幾毫米。為了提高穩(wěn)定性，后基板39是用與波紋基板37相同材料制成的平板。波紋基板37固定在后基板39上，以對(duì)過(guò)濾器提供剛性支承。在過(guò)濾器的底部設(shè)置一塊接片40，以便于卸除過(guò)濾器。
過(guò)濾材料35用靜電過(guò)濾介質(zhì)，如3M公司銷售的靜電過(guò)濾介質(zhì)制成。盡管靜電過(guò)濾器的網(wǎng)孔直徑較大，但它能捕集粒徑小于0.1μm的顆粒。這種過(guò)濾材料之所以具有這種功效，是由于它是用聚丙烯制成的，它在生產(chǎn)過(guò)程中充了靜電并保存了這些電荷。任何小的顆粒在通過(guò)過(guò)濾器的網(wǎng)孔時(shí)都增大了偶極矩，于是它們被靜電吸向網(wǎng)孔并粘到網(wǎng)孔上。另外一些顆粒被上述網(wǎng)孔收集，只有當(dāng)捕集了過(guò)多的顆粒，由于網(wǎng)孔的孔眼直徑減小而限制了氣流通過(guò)網(wǎng)孔時(shí)過(guò)濾器才會(huì)失效。
前蓋3可在圖2所示的關(guān)閉位置與圖3所示的開(kāi)啟位置之間滑動(dòng)。當(dāng)蓋處于開(kāi)啟位置時(shí)，可通過(guò)拉接片40取出過(guò)濾器。該裝置設(shè)有一個(gè)止動(dòng)器43，用以使前蓋保持在關(guān)閉位置。止動(dòng)器43也能使前蓋保持在開(kāi)啟位置。在本實(shí)施例中，止動(dòng)器43包括一片彈性塑料45，在其一個(gè)端部具有一個(gè)小凹槽47，該凹槽適于與前蓋內(nèi)側(cè)的凸起49相接合。
圖4是風(fēng)機(jī)的后視剖面圖。箭頭指示風(fēng)機(jī)9的運(yùn)動(dòng)方向并表示出反向曲線葉片10的曲線與風(fēng)機(jī)的運(yùn)動(dòng)方向相反。過(guò)濾的空氣從設(shè)置在側(cè)部的開(kāi)口51中流出。為了保護(hù)使用者的手指和風(fēng)機(jī)葉片10，開(kāi)口51可由一些開(kāi)口槽53構(gòu)成(圖3)。
在本實(shí)施例中的風(fēng)機(jī)具有9個(gè)葉片。葉片的數(shù)量越多，風(fēng)機(jī)必須產(chǎn)生有效風(fēng)量的轉(zhuǎn)速越低。風(fēng)機(jī)采用12個(gè)葉片也是有效的。
電機(jī)由變壓器15提供6伏的直流電；必須要仔細(xì)地選擇電壓，以提供理想的運(yùn)轉(zhuǎn)速度。
在本實(shí)施例中的風(fēng)機(jī)的軸向厚度(深度)大約為3cm。這將以較低的風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速提供足夠的風(fēng)量，但這一厚度不太大，從而不會(huì)使外殼太厚，以致于不能牢固地保持在插座上。
外殼從內(nèi)部量大約有80mm寬。風(fēng)機(jī)大約有68mm寬。風(fēng)機(jī)葉片端部與外殼之間的間隙不會(huì)太小以致產(chǎn)生過(guò)大的噪聲，另一方面，為了產(chǎn)生有效的凈化效果，風(fēng)機(jī)必須以高速運(yùn)轉(zhuǎn)，因此它不能太小。
在使用中，電機(jī)13以大約2500rpm的速度驅(qū)動(dòng)風(fēng)機(jī)。這樣便在過(guò)濾器后面產(chǎn)生一個(gè)合適的低壓區(qū)，使空氣經(jīng)空氣進(jìn)氣口5流過(guò)過(guò)濾器。當(dāng)使用靜電過(guò)濾器時(shí)，空氣的有效流速，即通過(guò)過(guò)濾器的工作面流速必須得到精確的控制。如果工作面流速太快，則沒(méi)有時(shí)間將顆粒吸到過(guò)濾器的網(wǎng)孔上。相反，如果空氣的流速太慢，則該裝置甚至不能有效地凈化一個(gè)小房間的空氣。
風(fēng)機(jī)可從左側(cè)插入電插座內(nèi)并連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)。當(dāng)運(yùn)行超過(guò)幾天或幾個(gè)星期后，過(guò)濾器逐漸收集了越來(lái)越多的顆粒并開(kāi)始堵塞。新的過(guò)濾器是亮白色，使用后它將變得越來(lái)越暗的黑灰色。用戶通過(guò)觀察孔7可看到過(guò)濾器已變得太臟，需要時(shí)可以更換過(guò)濾器。
在另一個(gè)實(shí)施例中，處理介質(zhì)可以是氣體物質(zhì)的吸收劑或吸附劑，而不是過(guò)濾器。吸收劑或吸附劑可以是活性碳或氯化鈣。這種處理介質(zhì)可從家庭環(huán)境中去除惡臭的化合物。
這種處理介質(zhì)也可適用于吸收汽車尾氣，如臭氧、氮氧化物或硫化物、空氣中的病菌或病毒。除了處理空氣外，該裝置還能適用于向空氣中散布某些組分。
權(quán)利要求
1.一種空氣處理裝置，它適合于直接插在電插座內(nèi)并由電插座支承，該裝置包括一種處理介質(zhì)；一臺(tái)風(fēng)機(jī)，它用于使空氣流過(guò)處理介質(zhì)；一臺(tái)電機(jī)，它用于驅(qū)動(dòng)風(fēng)機(jī)；一個(gè)外殼；以及一組插頭，與外殼相連并用于與插座內(nèi)部相配合，以向電機(jī)供電；其中風(fēng)機(jī)包括一個(gè)用于容納電機(jī)的整體式輪轂，以有助于通過(guò)電插座支承該裝置。
2.一種空氣處理裝置，它適合于直接插在電插座內(nèi)并由電插座支承，該裝置包括一種處理介質(zhì)；一臺(tái)風(fēng)機(jī)，它用于使空氣流過(guò)處理介質(zhì)；一臺(tái)電機(jī)，它用于驅(qū)動(dòng)風(fēng)機(jī)；一個(gè)外殼；以及一組插頭，與外殼相連并用于與插座內(nèi)部相配合，以向電機(jī)供電；其中風(fēng)機(jī)的軸向厚度在1-5厘米之間，最好在2-4厘米之間。
3.一種空氣處理裝置，它適合于直接插在電插座內(nèi)并由電插座支承，該裝置包括一種處理介質(zhì)；一臺(tái)風(fēng)機(jī)，它用于使空氣流過(guò)處理介質(zhì)；一臺(tái)電機(jī)，它用于驅(qū)動(dòng)風(fēng)機(jī)；一個(gè)外殼；以及一組插頭，與外殼相連并用于與插座內(nèi)部相配合，以向電機(jī)供電；其中電機(jī)在使用中用于以低于每分鐘3000轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)速，最好以每分鐘2000-2800轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)速驅(qū)動(dòng)風(fēng)機(jī)旋轉(zhuǎn)。
4.一種空氣處理裝置，它適合于直接插在電插座內(nèi)并由電插座支承，該裝置包括一種處理介質(zhì)；一臺(tái)風(fēng)機(jī)，它用于使空氣流過(guò)處理介質(zhì)；一臺(tái)電機(jī)，它用于驅(qū)動(dòng)風(fēng)機(jī)；一個(gè)外殼；以及兩根，最好三根插頭，與外殼相連并用于與插座內(nèi)部相配合，以向電機(jī)供電；其中該裝置的尺寸應(yīng)能使其通過(guò)將插頭裝配到電插座內(nèi)來(lái)單獨(dú)地得到支承。
5.按照權(quán)利要求1-4中的任何一項(xiàng)所述的空氣處理裝置，其中處理介質(zhì)是一種靜電過(guò)濾器，最好是有波紋形狀的過(guò)濾器，以在不增加線性尺寸的情況下提高有效表面面積。
6.按照權(quán)利要求1-4中的任何一項(xiàng)所述的空氣處理裝置，其中空氣處理介質(zhì)是一種氣態(tài)物質(zhì)的吸收劑或吸附劑，最好從活性碳或分子篩中選擇。
7.按照權(quán)利要求1-6中的任何一項(xiàng)所述的空氣處理裝置，其中空氣處理介質(zhì)是可更換的。
8.按照權(quán)利要求1-7中的任何一項(xiàng)所述的空氣處理裝置，其中風(fēng)機(jī)是一種反向曲線葉輪，較好的是具有至少6個(gè)葉片，最好具有8-12個(gè)葉片。
9.按照權(quán)利要求1-8中的任何一項(xiàng)所述的空氣處理裝置，其中外殼與風(fēng)機(jī)葉片徑向外端的間距為1mm-20mm，最好在3mm-8mm之間，并且外殼在與靠近總插座表面相反的裝置表面上的寬度最好在5cm-15cm之間。
10.按照權(quán)利要求1-9中的任何一項(xiàng)所述的空氣處理裝置，其中還包括一個(gè)用以驅(qū)動(dòng)電機(jī)的變壓器，工作時(shí)它位于風(fēng)機(jī)上方。
全文摘要
一種空氣處理裝置,它適合于安裝在插座上并直接由該插座支承。一種處理介質(zhì),如靜電過(guò)濾器(33)位于裝置的前部。仔細(xì)設(shè)置的風(fēng)機(jī)(15)抽吸通過(guò)過(guò)濾器的空氣,并將粒徑高于0.1μm的顆粒去除。當(dāng)過(guò)濾器太臟時(shí)將其更換。
文檔編號(hào)F24F1/00GK1242070SQ9718099
公開(kāi)日2000年1月19日 申請(qǐng)日期1997年12月23日 優(yōu)先權(quán)日1996年12月27日
發(fā)明者尼爾·哈里森, 蓋伊·克尼里厄斯, 漢密爾頓·斯坎倫, 阿倫·皮爾遜 申請(qǐng)人:雷克特和科爾曼產(chǎn)品有限公司