关于具有过滤结构可替性的负压式空气净化器的研发探究

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摘要：空气净化器作为提高室内空气质量的重要手段，在生活水平日益提高的今天有着广泛的运用。空气净化器中常需要设置多层滤网，以除去空气中不同的有害成分，达到净化空气的目的。由于滤网的使用寿命有限，所以需要定期对滤网进行更换。而在现有的空气净化器中，当需要对远离多孔隔离板的滤网进行更换时，需要先将靠近多孔隔离板的滤网依次取出，方能对需要更换的滤网进行更换，操作较为麻烦。为解决这个问题，本文提出关于一种具有过滤结构可替性的负压式空气净化器，通过技术结构上的创新设计来实现更换滤网的高效便捷性。下文就将探讨这种具有过滤结构可替性的负压式空气净化器的概念及其功能，并依据实例分析探究其技术方案和技术处理机制。

关键词：空气净化器，滤网，负压式，过滤结构

前言

空气净化器又称“空气清洁器”、空气清新机、净化器，是指能够吸附、分解或转化各种空气污染物（一般包括PM2.5、粉尘、花粉、异味、甲醛之类的装修污染、细菌、过敏原等），有效提高空气清洁度的产品，主要分为家用、商用、工业、楼宇。空气净化器主要分为被动式空气净化器、主动式空气净化器、双重净化类空气净化器1。主动净化类净化器有被称为无滤网型净化器。主动式的空气净化器摆脱了风机与滤网的限制，不是被动的等待室内空气被抽入净化器内进行过滤净化，而是有效、主动的向空气中释放净化灭菌因子，通过空气会扩散的特点，到达室内的各个角落对空气进行无死角净化。而被动式空气净化器属于滤网净化类型，其主要原理是，用风机将空气抽入机器，通过内置的滤网过滤空气，主要起到过滤粉尘、异味、有毒气体和杀灭部分细菌的作用。滤网又分集尘滤网、去甲醛滤网、除臭滤网、HEPA滤网等2。其中，成本比较高的是HEPA滤网，过滤颗粒物的效果非常明显，而且能抑制空气二次污染。本文所介绍的这种具有过滤结构可替性的负压式空气净化器就属于被动式空气净化器。它的原理是：接通电源，打开开关，风机启动，将污染空气从底部吸入净化器。洁净空气经初效过滤器和高效过滤器过滤后，由顶部出风口排出。空气洁净达到净化空气的目的；出风口也可直接接风管排出空气，控制进出风量可使室内产生不同的压力状态。负压式空气净化器不仅可以净化室内的污染空气，还可以通过控制排风量使室内形成负压环境或正压环境3。使用过程也很方便。由于净化器的机身细长，可以自由移动，不会占用太多空间。一体化设计省去了设备的安装工序，只需要将出风口连接到相应的管道上即可。在其他一些情况下，也可以不与其他设备连接，单独使用，作为普通空气净化器放置在需要净化的病房或房间内。但是，负压式空气净化器作为一种被动式空气净化器，需要定期更换滤网，而现有的负压式空气净化器的安装要先将限位块压缩至放置槽内，将过滤器放置在工作腔内，通过密封件和密封配件之间的配合将两者密封固定，同时吸盘吸住活性炭过滤板，然后在过滤器的外侧放置滤纸板使两者抵接，将限位块恢复原状。这样一来，当需要对远离多孔隔离板的滤网进行更换时，就需要先将靠近多孔隔离板的滤网依次取出，方能对需要更换的滤网进行更换，操作非常不便。因此，我们对一种具有过滤结构可替性的负压式空气净化器进行研究探讨和开发，希望解决以上存在的问题。

1.具有过滤结构可替性的负压式空气净化器的概念及功能

本文研究介绍的具有过滤结构可替性的负压式空气净化器在使用过程中便于对壳体可打开的一侧的滤网进行更换，操作较为方便。其具体结构组成包括空气净化器外壳，在空气净化器外壳中开设有工作腔，在空气净化器外壳的两侧分别设置有进风口和出风口，进风口和出风口上设置多孔隔板4。在空气净化器外壳中还设置有风机和外开口，且在空气净化器外壳上还设置了覆盖外开口的外门。空气净化器工作腔中设置有过滤部，过滤部包括滤网和用于卡设滤网的容置盒体，容置盒体朝向进风口和出风口的一面均设置有通风孔。滤网的一端还设置有弹性凸条，容置盒体内开设有用于卡固弹性凸条的卡槽，滤网平行于进风口所在平面。容置盒体的一面是内开口，内开口上通过连接件覆盖有端盖。当需要对滤网进行更换时，先打开外门并将过滤部从工作空腔中取出，再打开端盖，并拉动滤网使弹性凸条从卡槽中脱出，就可以将需要更换的滤网从容置盒体中取出。在将需要换入的新的滤网放入容置盒体中并将弹性凸条卡固在卡槽中后，即可将新的滤网固定在容置盒体中，再闭合端盖，就完成了对过滤部的组装。然后再将整个过滤部装入工作腔中并关闭外门即可。通过采用以上的操作方案，在对远离外门的滤网进行更换时，就无需将其他滤网一一拆除，操作较为方便。

2.具有过滤结构可替性的负压式空气净化器的优势

除了以上部分说明外，这种具有过滤结构可替性的负压式空气净化器还在技术结构上做了进一步的改进和设置以增强其日常使用过程中的便利性。具体包括：1.容置盒体的内壁上还开设有垂直于卡槽的导向槽，导向槽开设于容置盒体垂直于卡槽的两个面上，且每条卡槽在垂直于卡槽的两个面上各对应一道导向槽。导向槽与对应该导向槽的卡槽共面。同时导向槽与内开口连通，滤网的两侧滑动连接于导向槽中；2.空气净化器上的连接件包括设置于端盖一侧的第一磁吸部和设置于容置盒体上在内开口的一边边缘上用于吸附第一磁吸部的第二磁吸部，端盖在远离第一磁吸部的一端与容置盒体铰接。第一磁吸部和第二磁吸部可以分别为磁铁和铁磁性金属，也可以时磁感线相连的磁体，通过第一磁吸部和第二磁吸部在靠近时相互吸引的作用，可以更加方便对端盖进行打开和盖合；3.滤网在远离弹性凸条的一侧设置有手持部；4.工作腔中的底面开设有定位槽，容置盒体外表面设置有定位块，定位块卡设于定位槽中；5.定位块设置于容置盒体靠近卡槽的一端的两侧，定位槽设有两条，且定位槽垂直于空气净化器外壳开设有进风口的一面，进风口开设于外门上；6.容置盒体在靠近卡槽一侧的外表面上固定连接有一根铰接轴，铰接轴平行于卡槽并转动连接于工作腔中，进风口开设于外门上；7.工作腔中还设置有限位件，限位件包括固定连接于工作腔一侧的侧壁上的弹性限位索和固定设置于工作腔连接有限位索的一面的对面上的挂设件，在限位索远离其与工作腔内壁连接的一端设有挂钩，挂钩钩设于挂设件上时限位索被拉伸并平行于卡槽，且限位索抵接于容置盒体靠近进风口一侧；8.过滤部和风机之间还设置有密封台，密封台朝向过滤部的一侧还设置有一圈密封垫，密封垫抵紧容置盒体朝向出风口的一侧。

通过采用这些优化措施，这种具有过滤结构可替性的负压式空气净化器可以先将弹性凸条置于导向槽中，并推动导向槽向卡槽一侧滑动，从而方便将弹性凸条卡入卡槽中，无需手动将其对准，可以更方便地对滤网进行组装。在需要更换滤网时可以通过握持手持部并向外拉动滤网，从而便于对滤网进行施力。而且可以通过定位块和定位槽的卡固作用将过滤部卡固于工作腔中，从而便于对过滤部进行定位，使过滤部在空气净化器外壳中的位置相对固定5。对于设备的稳定性，优化措施让空气净化器可以在过滤部的两侧均通过定位槽和定位块形成对过滤部的卡固作用，使卡固效果更加稳固，便于约束空气从过滤部中通过，从而有效提高空气净化器的净化效果。铰接轴的设置也让实操中在打开外门后可以通过转动过滤部，使端盖的一端从外开口中伸出，从而打开端盖对滤网进行更换。在以上过程中无需将容置盒体取出，更加方便操作。在过滤部安装完成后，优化设置还可以通过拉动限位索并使挂钩钩设在挂设件上，使限位索绷紧并抵接于容置盒体，从而限制过滤部的转动，将过滤部固定于工作腔中，从而使空气尽可能从过滤部中通过，提高空气净化器的净化效果，且安装较为方便。除此之外，还可以减小过滤部和风机之间的缝隙，使空气尽可能从过滤部中通过，从而提高空气净化器的净化效果。

3.具有过滤结构可替性的负压式空气净化器的具体实现方式及原理

下面将结合附图实施例对这种具有过滤结构可替性的负压式空气净化器的技术方案进行清楚、完整地描述。

如图1所示，在具体的使用过程中，将每块滤网22沿导向槽215滑动并使弹性凸条221卡设于卡槽214中，即可将滤网22固定设置在滤网22支架内，此时转动端盖212并使磁吸部相互吸引，即可完成过滤部2的组装。通过手持把手217将过滤部2从外开口16推入工作腔14中，并使定位块41卡设于定位槽4内，可以将过滤部2固定在工作腔14中，此时容置盒体21与密封垫31抵紧，空气在风机15的作用下从进风口11流入空气净化器外壳1内，并穿过滤网，再从出风口12流出，即可完成对空气的净化。

在需要对滤网22进行更换时，可以手持把手217并向上稍稍抬起过滤部2，从而使定位块41和定位槽4脱离，再向外拉动过滤部2并将其从工作腔14中取出，打开端盖212并通过手持部222取出滤网22，换入新的滤网22，再将过滤部2放回工作腔14中，即可完成对滤网22的更换。以上操作过程，在对靠近风机15的滤网22进行更换时，无需依次取出每块远离风机15的滤网22，较为方便。此外，在需要对整个过滤部2进行更换时，可以将整个过滤部2从工作腔14中取出，无需依次取出每块滤网22，操作方便。

结语

近年来国家层面都在倡导环保，老百姓们也都在追求养生、大健康的生活理念，因为疫情影响空气健康的理念不断深入人心，比较大地提升了消费者们对于空气传播病毒的认知，随着时间递进，空气净化器有望像其它家电一样成为日常必需品6。随着人们收入水平的提升也将提高中高端空气净化器的需求。因此，针对空气净化器这一热点产品的发展背景，根据市场需求，研究改进现有技术，设计更好的工艺，进一步推动空气净化器技术设备发展应用是我们相关科学技术型企业必须时刻关注的问题。

参考文献：

[1]焦晓兰，徐正翱，王迪.空气净化器二次污染情况研究[J].家电科技，2020（1）：86-87+91.

[2]中国建筑科学研究院．通风系统用空气净化装置：GB/T34012-2017[S]．北京：中国标准出版社，2017：120．

[3]2016年空气净化器销量排行榜（官方版）[EB/OL]．[2020－09－01]

[4]中华人民共和国卫生部.人间传染病原微生物录[EB/OL］．[2022-07-01］．

[5]国务院．深化标准化工作改革方案[EB/OL］．[2022-07-01］

[6]中国室内装饰协会，广东省微生物分析检测中心，广州市奥因环保科技有限公司，等．医用环境空气净化器：QB/T5217—2018[S]．北京：中国标准出版社，2018：116.