本發(fā)明涉及空氣凈化技術領域，尤其涉及一種個人空氣凈化設備。
背景技術：
生活環(huán)境中霧霾、工廠工作環(huán)境中的粉塵等空氣污染物嚴重影響著人們的生活和工作，而今年來開發(fā)的個人便攜式或穿戴式的空氣凈化器日益增多。例如專利us2003154983a1、us2007240716a1、cn2015106785768所公開了可穿戴個人空氣凈化系統(tǒng)，該類凈化設備主要由凈化器、凈化器的固定裝置以及輸氣導管組成，其中，關于過濾使用的過濾材料、輸氣導管及送氣方式均存在一定程度的缺陷。
對于過濾材料，為了節(jié)省個人空氣凈化設備的空間，現(xiàn)有的個人空氣凈化設備均采用單層濾紙或濾布，或者采用應用于普通防pm2.5口罩中復合了活性炭的復合過濾材料或者活性炭濾網(wǎng)，這種簡單的單層過濾材料過濾和凈化效果并不好，有時候甚至僅僅是心理作用，實際凈化空氣的效果遠遠未達標；其次，單層濾紙或者復合活性炭濾紙的使用往往壽命很短，短時間就需要更換濾紙；再次，活性炭復合進入單薄的濾紙后，實際的吸附效果會大大下降；同時，現(xiàn)有技術中對過濾材料的安置往往是凈化設備整個面，而在實際的進氣過程中，僅僅是與風扇相近的部分過濾材料的過濾功能能夠得到應用；最后，由于單層濾紙很單薄，安置在個人空氣凈化裝置的進風區(qū)域，往往存在漏風的情況，很多進入裝置的空氣并未通過濾紙的過濾就直接排出，大大削弱了空氣凈化效果。
對于輸氣導管，應用在個人空氣凈化系統(tǒng)中的輸氣導管往往直接采用的是類似醫(yī)院的透明塑料或者橡膠導管，此類導管應用在個人空氣凈化設備上諸多缺陷。首先，這類導管實際導管內(nèi)的通氣管道直徑較小，通氣效率并不高，而個人空氣凈化系統(tǒng)中驅(qū)動管內(nèi)空氣流動的動力有效，狹窄的通氣空腔明顯會使得通氣效果低下；其次，醫(yī)用的通氣導管常常是直接螺紋或者套接在凈化器或者出氣的相關設備(如口罩)上，這就造成了設備的組裝和拆卸非常繁瑣，同時組裝出的效果類似防毒面具，非常不美觀；再次，傳統(tǒng)的醫(yī)用塑料或者橡膠導管長度不可伸縮和調(diào)節(jié)，只能用定量裁剪的方式，調(diào)整通氣管道的長度非常不方便；更重要地，個人空氣凈化設備穿戴在人體上時，通氣管道和凈化器之間、通氣管道和輸氣裝置(如口罩)均具有一定的彎折角度，而在使用時，導管彎折角度過小直接能夠使通氣量大大減少甚至消失，造成極大的不便。
對于送氣方式，傳統(tǒng)的個人空氣凈化設備包括有口罩或者面罩用于輸氣，連接方式均采用消毒面具樣式的方式，在口罩或者面罩前部或者中間開設通氣孔(注意，口罩或者面罩除了通氣孔外其他部分并不能通過空氣)，通氣孔連接空氣導管，此種連接方式不但不美觀，同時在使用時會阻礙前方視線，更重要的是，此種包含面罩或者口罩的本身的透氣性差或者密閉完全，一旦送氣系統(tǒng)出現(xiàn)問題，比如電源電量欠缺、風扇故障或者送氣導管完全彎折阻塞等，會造成一定程度的送氣匱乏，導致窒息感增加，嚴重情況下甚至會導致缺氧和窒息風險。
技術實現(xiàn)要素：
本發(fā)明為解決現(xiàn)有技術中的上述問題提出的一種空氣過濾效果好，還能防止空氣導管通氣不流暢，同時能夠直接適配普通口罩的一種個人空氣凈化設備。
為了解決上述技術問題，本發(fā)明所提供的技術方案為：
一種個人空氣凈化設備，包括殼單元和位于殼單元內(nèi)的過濾單元，所述殼單元內(nèi)還設置有依次連接的控制單元、電源和吸送風單元，空氣通過所述吸送風單元作用經(jīng)所述過濾單元凈化并排出。
為了進一步優(yōu)化上述技術方案，本發(fā)明所采取的技術措施還包括：
進一步地，所述過濾單元進一步包括矩形濾芯框架，所述矩形濾芯框架長度為45-55mm，寬度為40-50mm，高度為6-10mm；所述矩形濾芯框架內(nèi)設置有折疊型過濾材料，所述折疊型過濾材料為hepa濾紙，所述折疊型過濾材料的還配合設置有活性炭吸附條；所述活性炭吸附條位于所述折疊型過濾材料的齒狀折疊內(nèi)，活性炭吸附條為與所述折疊型過濾材料的齒狀折疊相適配的三棱柱形；更進一步優(yōu)選地，所述折疊型過濾材料的齒狀折疊最大寬度為2.5mm。
進一步優(yōu)選地，所示濾芯框架可以分為內(nèi)外兩層結構，內(nèi)層結構為具有彈性的材料，例如發(fā)泡棉，折疊型過濾材料膠黏劑與所述所示濾芯框架內(nèi)層，如此設計可以進一步地優(yōu)化整個過濾單元的密封性能，使得所有進風均要通過折疊型過濾材料，而不會經(jīng)由折疊型過濾材料和濾芯框架之間的間隙而未過濾。
進一步地，所述過濾單元還包括一個安置于所述折疊型過濾材料上的矩形粗濾網(wǎng)，所述粗濾網(wǎng)優(yōu)選為無紡布制作，進一步優(yōu)選為pet無紡布，長度為45-55mm，寬度為20-35mm。
進一步地，所述折疊型過濾材料上還配合設置有分隔折疊型過濾材料的各個齒狀折疊的分隔格柵。
進一步地，所述吸送風單元進一步包括渦輪風扇和風道，所述吸送風單元還包括連接于所述殼單元的風扇安置槽，所述渦輪風扇和風道均設置在風扇安置槽內(nèi)部；所述渦輪風扇包括扁平圓形的渦輪扇葉和電機，電機為扁平的離心風機，所述風道形狀和所述渦輪扇葉相適配并形成風道開口；更進一步優(yōu)選地，所述風扇安置槽上部還配合設置有風道密封蓋，風道密封蓋面向渦輪風扇一側設置能使整個風道良好密封的風道密封蓋凸起，同時風道密封蓋還設置有同渦輪風扇形狀相適配的風道密封蓋開口。
進一步地，本發(fā)明的個人空氣凈化設備還包括連接件單元和空氣導管單元。
更進一步地，所述連接件單元包括均為管狀的連接件接頭、導管插頭和導管接頭，所述導管插頭一端形成有導管插頭卡槽，所述導管接頭一端形成有導管接頭卡槽，所述導管插頭在導管插頭卡槽的對側端管內(nèi)部形成有插頭凸起，所述導管接頭形成有與所述插頭凸起相對應的導管接頭卡合軌道，所述連接件接頭也形成有與所述插頭凸起相對應的連接件接頭卡合軌道；所述導管插頭在導管插頭卡槽的對側端設置有卡合凸起，并在對側端開設有與所述卡合凸起相對應的鏤空縫隙；所述導管接頭卡合軌道為“l(fā)”型或“u”型或不對稱的“u”型，數(shù)量為2個，呈對側設置；所述連接件接頭卡合軌道為“l(fā)”型或“u”型或不對稱的“u”型，數(shù)量為2個，呈對側設置；相應地，所述插頭凸起為2個，呈對側設置，所述卡合凸起為2個，呈對側設置。
更進一步地，所述空氣導管單元包括螺紋硅膠導管、導管插頭彈簧和導管接頭彈簧；所述螺紋硅膠導管兩端設置有你能夠與所述導管接頭卡槽和導管插頭卡槽套接適配的彭大端；所述導管插頭彈簧和導管接頭彈簧為同所述彭大端相適應的一端逐漸膨大的彈簧；導管插頭彈簧和導管接頭彈簧與彭大端相互配合，然后套接在導管插頭卡槽或者導管接頭卡槽上，能夠有效地防止導管彎折造成的通氣量下降或者阻塞。
為了使本發(fā)明的個人空氣凈化設備能夠適用于普通用戶的口罩或者面罩，本發(fā)明還包括安置空氣導管的夾持裝置，所述夾持裝置包括導管夾和夾持扣，所述導管夾為中空結構，一端為連接空氣導管的連接部，另一端為排出空氣的出氣端部，所述出氣端部設置有磁性物質(zhì)或磁體，所述夾持扣設置有磁性物質(zhì)或磁體，所述出氣端部和所述夾持扣相互吸引配合用于夾持口罩或者面罩；優(yōu)選地，所述出氣端部由磁體制成，所述夾持扣部分為磁體或磁性物質(zhì)制成；優(yōu)選地，所述出氣端部為扁平管道設置，扁平管道一側設置有放置磁性物質(zhì)或磁體的安置槽，所述安置槽內(nèi)安裝有磁性物質(zhì)或磁體；所述連接部具有能夠與空氣導管或連接件相互配合連接的卡口或卡槽，或者連接部為形狀和結構同連接件接頭完全一樣的結構，方便帶有導管插頭插入連接；在一種優(yōu)選的實施方案中，所述夾持扣分為夾持板和設置在所述夾持板中的扣芯，所述夾持板為圓形或矩形，所述夾持板為非磁性物質(zhì)制成，所述扣芯為磁體或磁性物質(zhì)制成。
本發(fā)明的個人空氣凈化設備的殼單元，設計緊湊，小巧方便；所述殼單元包括相互配合的濾芯蓋和上殼體，所述上殼體具有與所述過濾單元相適配的濾芯安置缺口，所述濾芯蓋與所述濾芯安置缺口相適配，所述濾芯蓋與上殼體可以以滑動或者卡合連接的方式相互連接，所述濾芯蓋上開設有多個通氣孔；由于上殼體的下半部分并沒有過濾單元，故上殼體的下部為收縮的流線型的設計，既美觀又節(jié)省了空間；所述殼單元還包括中間殼體，所述風扇安置槽安裝于所述中間殼體上，或者直接由中間殼體一體成型；所述殼單元還進一步包括下殼體，所述下殼體具有能夠卡合連接所述連接件接頭的卡合槽，或者直接一體形成與所述連接件接頭的相同的接口；進一步優(yōu)選地，所述下殼體還形成有用于夾持的夾持板，方便將設備夾持與口袋、腰部或衣物上；進一步優(yōu)選地，所述殼單元還包括裝飾帶，所述裝飾帶可以銜接上下殼體，同時能夠起到良好的裝飾作用。
本發(fā)明的控制單元包括控制電路、開關、指示燈及充電接口；所述控制電路包括用于處理接收的指令信息的控制器、用于充電的充電電路、用于調(diào)節(jié)風量的電機控制電路；所述電機控制電路能夠根據(jù)輸入的指示進行風量的調(diào)節(jié)。
本發(fā)明采用上述技術方案，與現(xiàn)有技術相比，具有如下技術效果：
本發(fā)明的個人空氣凈化設備使用特殊設置的濾芯，采用折疊型過濾材料，大大增加了空氣過濾面積和效率；同時拋棄傳統(tǒng)的活性炭層狀復合結合方法，使用活性炭吸附條間隔地安置于折疊型過濾材料的齒狀折疊內(nèi)，提高了活性炭吸附效率的同時，又沒有影響空氣過濾效率；分隔格柵的設置使得折疊型過濾材料過濾面充分展開，又能防止活性炭吸附條脫落；矩形濾芯框架同折疊型過濾材料及分隔格柵良好配合，將整個濾芯規(guī)整為方便容納進入個人空氣凈化設備相應位置的濾芯安置缺口，同相應位置設置的渦輪風扇相互配合，確保了進入設備的空氣全部經(jīng)過濾芯過濾，充分利用了濾芯的過濾性能，又進一步地提高了空氣過濾效率。
本發(fā)明的個人空氣凈化設備中的連接件和空氣導管，方便地連接了夾持裝置和凈化器本體，通氣效率高，同時導管插頭和導管接頭的設計能夠使得多個空氣導管相互方便的拆卸連接，能夠自由變化個人空氣凈化設備導管的長度，滿足不同用戶的需求；更加重要地，插頭彈簧和接頭彈簧的設置能夠有效避免空氣導管在連接處的彎折，從而防止通氣量減小或通氣阻塞的情況。
本發(fā)明的個人空氣凈化設備使用相互吸引配合的導管夾和夾持扣將空氣導管牢固地固定于如口罩等的吸入設備上，可以從臉頰側面進風，杜絕了防毒面具式的進氣方式，美觀大方的同時，更不影響前方視線和運動；同時本發(fā)明的夾持裝置的分離設計使得在固定、調(diào)整和取下空氣導管是更加方便快捷。
附圖說明
圖1為本發(fā)明的個人空氣凈化設備的一種優(yōu)選實施例的整體示意圖；
圖2為本發(fā)明的個人空氣凈化設備的一種優(yōu)選實施例的爆炸圖；
圖3為本發(fā)明的一種優(yōu)選實施例的過濾單元示意圖；
圖4為本發(fā)明的一種優(yōu)選實施例的粗濾網(wǎng)的示意圖；
圖5為本發(fā)明的一種優(yōu)選實施例中濾芯撤去粗濾網(wǎng)后的示意圖；
圖6為本發(fā)明的折疊型過濾材料和活性炭吸附條一種優(yōu)選搭配方案的側視圖；
圖7為本發(fā)明的分隔格柵與折疊型過濾材料一種優(yōu)選實施例的側視圖；
圖8為本發(fā)明的一種優(yōu)選實施例的渦輪風扇的示意圖；
圖9a為本發(fā)明的一種優(yōu)選實施例的連接件接頭的示意圖；
圖9b為本發(fā)明的一種優(yōu)選實施例的導管插頭的示意圖；
圖9c為本發(fā)明的一種優(yōu)選實施例的導管接頭的示意圖；
圖9d為本發(fā)明的一種優(yōu)選實施例的連接件接頭的側視圖；
圖9e為本發(fā)明的一種優(yōu)選實施例的導管插頭的側視圖；
圖9f為本發(fā)明的一種優(yōu)選實施例的導管接頭的側視圖；
圖10為本發(fā)明的空氣導管單元同導管插頭、導管接頭相互配合的一種優(yōu)選實施方案的示意圖；
圖11為本發(fā)明的夾持裝置的一種優(yōu)選實施例的示意圖；
圖12為本發(fā)明的夾持扣的一種優(yōu)選實施例的示意圖；
圖13a為本發(fā)明的風道密封蓋的一種優(yōu)選實施例的正面示意圖；
圖13b為本發(fā)明的風道密封蓋的一種優(yōu)選實施例的反面示意圖。
其中的附圖標記為：
殼單元1、濾芯蓋11、上殼體12、濾芯安置缺口13、中間殼體14、下殼體15、夾持板16、裝飾帶17、過濾單元2、矩形濾芯框架21、折疊型過濾材料22、活性炭吸附條23、粗濾網(wǎng)24、分隔格柵25、吸送風單元3、渦輪風扇31、風道32、風扇安置槽33、渦輪扇葉34、電機35、風道開口36、風道密封蓋37、風道密封蓋凸起38、風道密封蓋開口39、電源4、控制單元5、控制電路51、開關52、充電接口53、指示燈54、連接件單元6、連接件接頭61、擋邊611、連接件接頭卡合軌道612、導管插頭62、導管插頭卡槽621、插頭凸起622、卡合凸起623、鏤空縫隙624、導管接頭63、導管接頭卡槽631、導管接頭卡合軌道632、空氣導管單元7、螺紋硅膠導管71、導管插頭彈簧72、導管接頭彈簧73、彭大端74、夾持裝置8、導管夾81、連接部811、出氣端部812、安置槽813、夾持扣82、夾持板821、扣芯822。
具體實施方式
下面通過具體實施例對本發(fā)明進行詳細和具體的介紹，以使更好的理解本發(fā)明，但是下述實施例并不限制本發(fā)明范圍。
實施例1
如附圖1所示，本發(fā)明的個人空氣凈化設備，包括殼單元1和位于殼單元1內(nèi)的過濾單元2，殼單元1內(nèi)還設置有依次連接的控制單元5、電源4和吸送風單元3，空氣通過吸送風單元3作用經(jīng)過濾單元2凈化并排出。
如附圖3-7所示，本實施例中，過濾單元2進一步包括矩形濾芯框架21，矩形濾芯框架21內(nèi)設置有折疊型過濾材料22，折疊型過濾材料22上還安置有粗濾網(wǎng)24用于初步過濾較大粉塵和顆粒，延長折疊型過濾材料22的使用壽命，折疊型過濾材料22的還配合設置有活性炭吸附條23，活性炭吸附條23位于折疊型過濾材料22的齒狀折疊內(nèi)，活性炭吸附條23為與折疊型過濾材料22的齒狀折疊相適配的三棱柱形；為了進一步地穩(wěn)固的折疊型過濾材料22的折疊角度并固定安置活性炭吸附條23，折疊型過濾材料22上還配合設置有分隔折疊型過濾材料22的各個齒狀折疊的分隔格柵25。
本實施例中吸送風單元3的具體設置如附圖3和附圖8所示，渦輪風扇31和風道32均設置在風扇安置槽33內(nèi)部，電機35為超薄渦輪風機，風扇安置槽33為同中間殼體14一體成型，風扇安置槽33上部配合設置有風道密封蓋37；如附圖13a和13b所示，風道密封蓋37面向渦輪風扇31一側設置能使整個風道良好密封的風道密封蓋凸起38，同時風道密封蓋37還設置有同渦輪風扇31形狀相適配的風道密封蓋開口39，風扇安置槽33內(nèi)部的風道32設計同渦輪風扇31形狀相適配并直接開口于風道開口36，風道開口36與下殼體15相應位置的卡合槽相互對應。即本實施例中，空氣經(jīng)過渦輪風扇31作用，經(jīng)過帶有通氣孔的濾芯蓋11，然后經(jīng)過過濾單元2，在經(jīng)由風道32至風道開口36，在經(jīng)過能夠卡合連接連接件接頭61的卡合槽，最終排出凈化設備的主機部分。
本實施中連接件單元6和空氣導管單元7設置如附圖9和10所示。連接件單元6包括均為管狀的連接件接頭61、導管插頭62和導管接頭63，導管插頭62一端形成有導管插頭卡槽621，導管接頭63一端形成有導管接頭卡槽631，導管插頭62在導管插頭卡槽621的對側端管內(nèi)部形成有插頭凸起622，導管接頭63形成有與插頭凸起622相對應的導管接頭卡合軌道632，連接件接頭61也形成有與插頭凸起622相對應的連接件接頭卡合軌道612；導管插頭62在導管插頭卡槽621的對側端設置有卡合凸起623，并在對側端開設有與卡合凸起623相對應的鏤空縫隙624；導管接頭卡合軌道632為不對稱“u”型，數(shù)量為2個，呈對側設置；連接件接頭卡合軌道612為不對稱的“u”型，數(shù)量為2個，呈對側設置；插頭凸起622為2個，呈對側設置，卡合凸起623為2個，呈對側設置?？諝鈱Ч軉卧?包括螺紋硅膠導管71、導管插頭彈簧72和導管接頭彈簧73，螺紋硅膠導管71兩端設置有你能夠與導管接頭卡槽631和導管插頭卡槽621套接適配的彭大端74。
連接件單元6和空氣導管單元7進行組裝時，首先將螺紋硅膠導管71兩端彭大端74套接好導管插頭彈簧72和導管接頭彈簧73，然后將導管插頭彈簧72一端套設在導管插頭卡槽621上連接導管插頭62，另一端套設在導管接頭卡槽631上連接導管接頭63，形成一個獨立的空氣導管。如果一個空氣導管長度不夠，可以進行多個空氣導管的組裝，組裝連接時，將一個空氣導管的導管插頭62的兩個插頭凸起622相應地對準導管接頭卡合軌道632，插入到軌道底部后，進一步擠壓，由于鏤空縫隙624的存在，卡合凸起623遇到阻力后，周邊產(chǎn)生形變，然后進一步沿著不對稱“u”型軌道的底部軌道扭轉導管插頭62，遇到軌道的不對稱“u”型軌道另一端時，卡合凸起623牢固地將插頭凸起622頂在不對稱“u”型卡合軌道的一側。如此，可以方便快捷地連接多個空氣導管，或者將空氣導管單元連接于凈化器或口罩插頭凸起622相應地對準連接件接頭卡合軌道612。
本實施例中，還包括安置空氣導管的夾持裝置8。夾持裝置8包括導管夾81和夾持扣82，導管夾81為中空結構，一端為連接空氣導管的連接部811，連接部811外部設計同連接件接頭61相同，方便導管插頭62的插入和連接，另一端為排出空氣的扁平的出氣端部812，出氣端部812一側設置有放置鐵片的安置槽813，如附圖11所示。如附圖12所示，夾持扣82夾持扣82包括夾持板821和設置在夾持板821中的扣芯822，扣芯822為磁鐵，故能夠使氣端部812和夾持扣82相互吸引配合，有效地夾持在口罩或者面罩上。
以本實施例為例，本發(fā)明的個人空氣凈化設備的工作過程為，按下開關52，控制電路51控制電源4供電給電機35，啟動渦輪風扇31，待凈化空氣經(jīng)由濾芯蓋11到達過濾單元2，經(jīng)過粗濾網(wǎng)24過濾掉較大顆粒、雜物后，經(jīng)過折疊型過濾材料22過濾，并經(jīng)活性炭吸附條23吸附作用，pm2.5顆粒被吸附干凈，大部分氣味亦消除殆盡，再通過風道32、風道開口36排出至空氣導管，在經(jīng)由空氣導管至夾持裝置8，最后排出至口罩或面罩中供人體呼吸。
實施例2
本實施例進行了本發(fā)明的個人空氣凈化設備的用戶體驗實驗，使用如專利us2003154983公開的產(chǎn)品作為對比組，兩種產(chǎn)品各下發(fā)100名用戶做對比實驗，使用2周后，做使用后的調(diào)查。結果顯示，在佩戴舒適度對比上，所有用戶均選擇了本發(fā)明的個人空氣凈化設備作為更舒適的選項；在有無窒息感選項中，30％的對比組用戶反應有一定的窒息感存在，有10％的對比組用戶反應有嚴重的窒息感存在，而本發(fā)明的產(chǎn)品用戶組，僅僅5％的用戶反應有一定的窒息感存在；在輸氣通暢度方面，對比組有高達50％的用戶在使用時發(fā)生了管道阻塞或者通氣量明顯下降的情況，而本發(fā)明的實驗組中阻塞發(fā)生率為0。
實施例3
本實施例為針對實施例1的空氣凈化性能的檢測，主要為一次通過凈化效率(pm2.5)，檢測依據(jù)和方法參照jg/t294-2010空氣凈化器污染物凈化性能測定，檢測單位為廣州工業(yè)微生物檢測中心。具體的檢測方法如下：
1.實驗器材
粉塵測定儀(tsi8530)
2.測試條件
環(huán)境溫度為(25±2)℃，環(huán)境濕度為(50±10)％rh
3.測試步驟
1)將本發(fā)明實施例1的個人空氣凈化設備的進風處即濾芯蓋連接實驗艙a，出風處即出氣端部連接實驗艙b，關閉艙門，開啟大型高效空氣過濾器，凈化實驗艙內(nèi)空氣，使固態(tài)顆粒物pm2.5背景濃度≤0.03mg/m3。
2)同時調(diào)節(jié)兩個實驗艙的溫度為23-27℃，濕度為40％-60％，關閉高效空氣過濾器和溫濕度調(diào)節(jié)裝置。
3)連接香煙燃燒器，用低壓空氣把香煙煙霧吹送進實驗艙a，開啟攪拌風扇10min。
4)開啟個人空氣凈化設備，監(jiān)控實驗艙a污染物濃度，待其穩(wěn)定后同時測定兩個實驗艙顆粒物濃度，ca(實驗艙a)和cb(實驗艙b)。
4.計算公式
5.檢測結果
通過上述檢測能夠說明，本發(fā)明的個人空氣凈化設備，能夠有效地去除pm2.5，達到良好的空氣凈化效果。
以上對本發(fā)明的具體實施例進行了詳細描述，但其只是作為范例，本發(fā)明并不限制于以上描述的具體實施例。對于本領域技術人員而言，任何對本發(fā)明進行的等同修改和替代也都在本發(fā)明的范疇之中。因此，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍下所作的均等變換和修改，都應涵蓋在本發(fā)明的范圍內(nèi)。