空气净化器 [0001] 本发明涉及一种改进的空气净化器。 [0002] US 2007 034 082公开了一种包括电离组件的空气净化器，该电离组件操作来对通过净化器的空气流中的颗粒材料进行充电。带电颗粒材料被放置在电离组件下游并具有与带电颗粒材料相反的电荷的过滤器元件吸引并保持。通过过滤器的净化空气被引导出该装置，可选地与添加到净化空气流中的香料一起。电离组件形成有布置在电离构件附近的接地构件，以将电离组件产生的电子保持在净化器内，从而防止在净化器外发生静电放电。 空气流由风扇以一定角度和基本层流的方式引导通过净化器，从而提高净化器的效率。 [0003] US 2002 141 131公开了一种改进的空气电离器设备，包括进气口、高压源、电连接到高压源以产生离子的电极和出气口。提供空气移动器，用于使空气通过进气口流入空气电离器，并通过出气口流出空气电离器。包括导电材料的多孔过滤器电耦合到电源和接地中的至少一个。过滤器位于进气口、出气口和电极中的至少一个上，使得流入进气口的空气、从出气口流出的空气或流过电极的空气流过过滤器。在优选实施例中，过滤器包括金属网格或滤网。 [0004] WO 2018/058716公开了一种一体式新鲜空气净化器，包括壳体1、室内回风入口 21、室外新鲜空气出口22、新鲜空气输送出口2、室内回风排放出口12和设置在壳体1中的电源控制装置；壳体1中依次设置有一级过滤器3、换热芯4、排气扇5、二级过滤器6、离子云除尘模块、鼓风机9和三级过滤器10；排气扇5、离子云除尘模块和鼓风机9与电源控制装置电连接。本一体式装置组合了通风和空气净化功能，即插即用，不存在安装和维护方面的困难，也不存在安装空气管道和损坏房间的结构问题，负离子产生量高，输送距离长，除尘和消毒效果强，此外，在运行期间不会产生臭氧，保持健康的环境。 [0005] CN 105 823 131公开了一种用于教学区的新鲜空气净化组合系统。新鲜空气净化组合系统包括空气处理组件。空气处理组件包括新鲜空气通风器和空气净化器。新鲜空气通风器和空气净化器独立布置，固定在房间的不同位置，因此可以通过组合来控制室内空气质量。根据教学区新鲜空气净化组合系统，通过恒氧空气净化器与净化型新鲜空气通风器的组合，可以创造恒洁、恒氧、节能、绿色的生态教室，为学生提供安全、清洁的学习环境。 [0006] US 2005 055 990公开了一种空气滤清器及其操作控制方法。该空气滤清器包括具有入口和出口的机柜；过滤器组件，用于从室内空气中去除灰尘和气味颗粒；风扇；感测室内空气成分的传感器组件；供应组件，其向清洁空气提供室内空气的不足成分中的至少一种；以及控制器，其基于关于室内空气成分的数据来控制供应组件。在另一方面，控制空气滤清器操作的方法包括步骤：感测室内空气；测量室内空气的不足成分及其量；以及向清洁空气提供所述室内空气的不足成分中的至少一种。 [0007] 尽管有现有技术，仍然需要改进的空气净化器，特别是在其整个工作寿命中更清洁的空气净化器。 [0008] 空气净化器通过过滤器过滤环境空气而工作。因此，理论上，空气中的任何东西都可以通过过滤器捕捉。虽然有不同类型的过滤方式，从颗粒过滤器到气体过滤器，但空气净化器功能的必然结果是，它们也捕获空气流中捕获的微生物。 [0009] 空气净化器的一个常规特征是，主要重点是去除环境空气中的污染，并且存在各种指示颗粒物正在被去除的传感器。因此，空气净化器在自动模式下工作也是很常见的，由此颗粒的存在会影响通过该装置的空气流速。因此，当空气质量良好时，可能且通常期望将净化器维持在空闲或待机模式以节约能源。 [0010] 然而，当空气不通过净化器时，过滤器捕获的微生物能够快速生长并形成生物膜，这可能对过滤器的有效寿命产生有害影响，也会对习惯于家庭环境的用户造成健康危害。 [0011] 因此，在第一方面中，提供了一种对空气净化器内表面或空气净化器中的过滤介质进行消毒的方法，其通过使所述内表面或过滤介质经受离子云来实现。 [0012] 优选地，空气净化器包括电离器，其配置为将离子云产生到所述内表面或过滤介质上。 [0013] 空气净化器包括电离器。优选地，电离器包括电晕放电尖端和接收电极。当电晕放电尖端受到适当的电压时，它会在尖端和接收或接地电极之间产生离子云。 [0014] 净化器还可以包括设置在所述净化器外部的电离器。如果电离器布置在所述装置的外部，则优选将其布置在装置的顶部。将外部电离器放置在装置顶部意味着家庭粉尘颗粒在通过空气落向地面时会被电离，因此在带电时更容易聚集。随着它们变得更加聚集，它们更容易被装置产生的空气循环模式所捕获，因此更容易过滤。 [0015] 布置在装置内部的电离器优选在气流方向位于可移除的颗粒过滤器之前。 [0016] 优选地，该装置包括内部电离器和外部电离器。外部电离器促进家庭粉尘颗粒的聚集，内部电离器促进可移除的颗粒过滤器捕获聚集的粉尘颗粒。在这两种情况下，电离允许较低密度的过滤介质和较低的空气(风扇)速度。 [0017] 所使用的电离器包括发射电极和接地电极。发射电极在施加适当电压时，在发射极和接收器之间释放离子云，适当电压优选在‑10到10kV之间，但更优选大约在‑8到8kV之间的范围内。 [0018] 发射电极优选为点、尖端或多个尖端或点，例如电刷，并且与电压源电通信。 [0019] 接收电极优选是环形的金属部件，使得当离子离开发射器并随后被拉向接收器时，产生的离子云是三维的。 [0020] 优选地，发射器居中布置在环形式的接收器之间。发射器可在使用过程中朝向或远离空气流布置，但发射器优选朝向待消毒表面，例如内壁或过滤介质。 [0021] 在替代优选实施例中，电离器布置在可移除的过滤介质上。在这样的实施例中，过滤介质至少包括发射电极。接收电极可以是净化器的一部分或过滤介质的一部分，但在任何一种情况下，可移除的过滤介质都包括用于与净化器进行电通信的装置，以便当过滤介质处于工作配置时，电离器可以产生离子场。在这样的实施例中，净化器和过滤器都包括电连接器，电连接器相互合作以允许电从净化器传递到布置在过滤器上的电离器，即发射器和接收器。 [0022] 优选地，所述电离器包括电晕放电尖端，该电晕放电尖端布置在距离所述待消毒表面15厘米之内。 [0023] 在第二方面中，提供了一种用于对空气净化器的内表面或过滤介质进行消毒的方法，其中所述空气净化器包括电离器、可移除的颗粒或气体过滤器、空气流发生器、用于控制所述空气流发生器的装置、具有空气过滤空气流速度的第一空气流设置和与空气净化器内表面和/或可移除的颗粒或气体过滤器的消毒相关的第二空气流设置。 [0024] 在第三方面中，提供了一种空气净化器，其包括可移除的过滤介质、空气流发生器和电离器，所述净化器包括至少一个空气流装置和另一个装置，其中所述电离器在没有空‑1 气流或与空气流设置相结合使得所述过滤介质经受0.1到1.2cms 的介质速度空气流的情况下被激活。 [0025] 在可移除的过滤器处测量的空气流速度在本领域中称为介质速度。介质速度是空气通过过滤器的速度。必须完美控制介质速度，以确保捕获最大量的颗粒。速度过快，许多污染物未经过滤直接飞过。速度太慢，净化器没有足够快地到达房间最远的角落以达到有效效果。 [0026] 在第四方面中，提供了一种空气净化器，其包括可移除的过滤介质、空气流发生器和电离器、温度传感器和湿度传感器。我们惊讶地发现，杀死微生物所需的空气流明显低于空气过滤所需的空气流。此外，我们发现，将表面先经受气流，然后经受电离器，或者反过来，可以增强消毒特性。 [0027] 优选地，空气净化器包括可移除的过滤介质，其可以是颗粒过滤器或气体过滤器。 [0028] 优选地，在可拆除的过滤器处测量的空气流速度(介质速度)至少为在过滤介质处‑1 测量的0.1cms 。从过滤介质表面风扇侧的空间中心点测量过滤介质。如果有多于一个过滤介质，则进行空气流测量的过滤介质是最靠近空气流发生器的过滤介质，因此首先接收空气流。 [0029] 更优选地，在可移除的过滤器处测量的空气流速度为0.1至1.2cms‑1。最优选地，在‑1 可移除的过滤器处测量的空气流速度为0.2至1.1cms 。优选地，当处于消毒模式时，空气流发生器产生与空气净化器内表面和/或过滤介质的消毒相当的气流，持续1秒到10小时。类似地，当处于消毒模式时，空气净化器在没有任何空气流或仅存在如在过滤介质处测量的‑1 0.1至1.2cms 的低空气速度的情况下产生离子云1秒至10小时。 [0030] 优选地，电离(A)和低空气速度空气流(0.1至1.2cms‑1，(B))排他执行且更优选地按顺序执行。这意味着要消毒的表面首先受到气流的影响，然后当气流停止时，表面暴露于电离爆发。类似地，电离可能发生在气流之前。 [0031] 还优选的是，重复气流和然后电离的顺序，或反之亦然，以便待消毒的表面间歇性地经受气流和电离。 [0032] 优选地，(A)具有1分钟到10小时的持续时间 [0033] 优选地，(B)具有1分钟到10小时的持续时间。 [0034] 在优选实施例中，提供了一种空气净化器，包括可移除的颗粒或气体过滤器、空气流发生器、用于控制所述空气流发生器的装置，具有空气过滤空气流速度的第一空气流设置和与空气净化器内表面和/或可移除的颗粒或气体过滤器和电离器的消毒相关的第二空气流设置。 [0035] 优选地，空气净化器包括用于对内表面或过滤介质进行消毒的可操作模式，由此气流对应于所述第二空气流设置，并且这在电离期之前或之后激活。更优选地，所述电离在没有任何空气流或结合所述第二空气流设置的情况下进行。 [0036] 我们惊讶地发现，适度的空气流率与电离处理相结合可以防止微生物的生长，并大大降低在更换过滤器期间活微生物被吹到环境空气中并释放到环境中的流行率。 [0037] 此类微生物包括革兰氏阳性菌、革兰氏阴性菌、孢子、霉菌和真菌以及所述微生物内的任何病毒。 [0038] 我们惊奇地发现，通过提供低速空气流和随后的电离爆发，或反之亦然，我们可以显著降低空气净化器内表面特别是过滤介质上的微生物活性。当净化器运行时，微生物在过滤器上生长和繁殖的风险不会增加。然而，当它处于空闲或待机模式且条件有利时，微生物会生长。 [0039] 在本发明的优选实施例中，净化器确定有利于微生物生长的条件的可能性，当认为存在此类条件时，它启动空气流发生器和/或电离器，以破坏过滤器上的微生物，甚至是净化器内表面上的那些微生物。评估环境是否有利于微生物繁殖的优选装置包括湿度传感器和温度传感器。 [0040] 当处理器确定条件有利于微生物生长时，它或者例如通过视觉或听觉信号，或以电子方式对远程设备例如移动电话提供指示，以便通知用户应使用空气流发生器和/或电离器，或者其以本文所述的并且足以防止微生物生长或直接破坏微生物的低速自动启动风扇或叶轮。 [0041] 优选地，净化器具有第一模式，其中选择为：无动作，其中由湿度传感器和温度传感器确定的条件使得预期没有或低的微生物生长；通过电子信号向移动设备发出提醒，以提醒用户条件对微生物有利，并允许用户选择启动风扇；以及警告级别，其中警告用户微生物生长是可能的，强烈建议用户启动风扇或叶轮。 [0042] 第二模式可以以类似方式操作，做出由来自温度和湿度传感器的输入确定的指示，但当条件是使得微生物生长是可能的时，机器会自动接通，而不是发出警告或提醒。 [0043] 用户当然可以在适当的情况下选择这两种模式之一。 [0044] 温度传感器是本领域已知的，可从Sensirion商购获得。温度传感器的合适示例包括STS3x系列。 [0045] 湿度传感器是本领域已知的，可从Sensirion商购获得。湿度传感器的合适示例包括SHT3x系列。 [0046] 在优选实施例中，基于来自所述传感器的输入来控制空气流发生器的手段被自动执行，例如通过处理器。在这样的实施例中，传感器连续或间歇地感测温度和/或湿度，并将信息发送回处理器。处理器至少基于温度或湿度确定条件是否有利于微生物生长。优选地，处理器基于温度和湿度确定条件是否有利于微生物生长。更优选地，处理器额外基于诸如地理位置，天、周、月或季节中的时间，甚至污染水平等参数以及发生的任何特定条件以及这些中任何一种的组合来确定微生物生长的可能性，任何特定条件例如为病毒大流行或山林火灾。 [0047] 例如，在亚洲，雨季通常由季风定义并且发生在夏季。相比之下，欧洲和北美的夏季以更干燥的气候为特征。同样，地球半球具有不同的季节特征。 [0048] 优选地，地理位置由GPS或通过净化器WIFI能力确定。也可以在设置过程中通过用户输入的方式提供。 [0049] 净化器由任何合适的电源供电，包括内部电源例如电池和外部电源。该电源用于驱动电机，电机相应地至少为空气流发生器和电离器(如有)供电。 [0050] 优选地，过滤介质包括碳、活性炭、无纺布、热塑性塑料、热固性材料、多孔泡沫、玻璃纤维、纸、高蓬松纺粘纤网、低蓬松纺粘纤网、熔喷网和或双模纤维直径熔喷介质中的至少一种。 [0051] 优选地，可移除的颗粒过滤器是高效颗粒空气(HEPA)过滤器。应当理解，虽然空气净化器的过滤器部分是其功能的关键部分，但空气净化器通常不会现场制造有过滤器。它们实际上总是单独制造的，最重要的是经常由不同的商业企业而不是空气净化器制造商自己制造。对于过滤器制造商来说，为不同制造商制造的不同空气净化器型号制造过滤器也是典型的。将颗粒过滤器与预过滤器或任何现有的粉尘过滤器进行对比。优选地，过滤器在应用于空气净化器之前预充电。 [0052] 预过滤器是一种空气阻力低的过滤器，也用作戳护板，防止用户接触蜗壳或叶轮组件。预过滤器在空气净化方面不会产生任何重大影响。它们不具备专用颗粒过滤器的空气阻力或颗粒夹带能力。优选地，预过滤器不是HEPA过滤器。 [0053] 本发明的净化器还包括风扇或叶轮。风扇可以是无叶片风扇、轴流风扇，但优选是径流风扇。 [0054] 现在将参考以下内容描述本发明的实施例，其中图1示出了实施例的横截面。 [0055] 详细来说，图1示出空气净化器1，其包括壳体2和容纳在蜗壳4中的风扇3。风扇3以简化形式示出，没有试图描述其物理特性或放置。蜗壳4包括出口5，空气通过该出口5从风扇3传递到过滤器6。过滤器6在其顶部边缘7处连接以形成顶点。蜗壳出口5还包括离子发射器9和离子接收器8，用于产生朝向过滤器6延伸的离子场(未示出)。 [0056] 在使用中，空气通过进气口10从周围环境进入净化器，进气口10固定有预过滤器 12，预过滤器12用作初始过滤器，防止空气流中夹带的大型物体进入并堵塞装置的内部机构，但也用作戳护板。 [0057] 然后，风扇3产生空气流，空气穿过蜗壳流向过滤器6，在那里进行清洁。 [0058] 然后空气通过出口13流出。类似地，出口13也固定有预过滤器11。 [0059] 图2是一个示意图，示出了在使用中由电离器装置产生的离子场如何将过滤器沐浴在离子流中。所示为蜗壳4和电晕放电尖端9，当向尖端9施加适当电压时，电晕放电尖端9在尖端9和接收电极8之间产生离子流。 [0060] 离子云20远离尖端9延伸并沐浴过滤器6，并提供消毒效果。 实施例1 [0061] 以下实验旨在评估电离独自对基体上微生物活性的影响，本例中基体为颗粒过滤器。电离器经受‑5kV电压以发射离子流。 [0062] 在该实验中施加到基体的空气流为零。 [0063] 所使用的微生物为金黄色葡萄球菌和铜绿假单胞菌，并且产生生物膜的潜伏期为 5天。 [0064] 结果： [0065] 暴露时间(h) 1h 2h 4h 对数减少微生物 0.48 0.78 1.16 [0066] 距离(cm) 5 10 15 对数减少微生物 0.75 0.5 0.28 [0067] 结论： [0068] 电离发射器离基体越近，对微生物活性的影响越好。此外，约2小时的电离爆发性能最佳。