一种家用空气净化器及空气净化方法
技术领域
本发明涉及空气净化技术领域，具体涉及一种家用空气净化器及空气净化方法。
背景技术
家用空气净化器主要用于清除室内空气污染物，能够有效提高空气清洁度的产品。空气净化器通常由高压电路、负离子发生器、通风机、空气过滤器等系统组成，空气净化器运行时，机器内的通风机使室内空气循环流动，污染的空气通过机内的空气过滤器过滤后，将各种污染物清除或吸附，达到清洁、净化空气的目的，空气净化器的洁净空气量和累计净化量的数值决定着其净化空气的效果，关于家用空气净化器的介绍，可参见:李佳奇等,家居空气净化器的评价方法[J],绿色科技,2017(No.10),72-74。
目前的空气净化器在对空气净化一段时间后，净化器根据自身检测到的空气质量情况，调整自身的运行功率，维持室内的空气质量水平，而放置在室内固定位置上的空气净化器，难以将室内的空气完成整体的循环，易存在净化空气流通的死角，且室内环境不同方位中的污染物量分布不均，会在滤筒的表面形成覆盖满杂质的区域以及未使用殆尽的净化区域，削弱了空气净化器的运行效果。
现有技术中也出现了一些关于家用空气净化器及空气净化方法的技术方案，如申请号为2015102838639的一项中国专利公开了一种空气净化装置、家用电器以及空气净化的方法。根据本发明的实施例，该空气净化装置包括：加湿模块，所述加湿模块用于提高空气的湿度；介质阻挡放电模块，所述介质阻挡放电模块与所述加湿模块相连，用于对所述空气进行除杂；以及臭氧分解模块，所述臭氧分解模块与所述介质阻挡放电模块相连，用于降低经过所述除杂的所述空气中的臭氧浓度；该技术方案利用根据本发明实施例的该空气净化装置，能够有效地对空气中的杂质进行清除，同时可以有效地降低经过净化的空气中的臭氧浓度；但是该技术方案中未解决净化过程中固定的净化器滤材在面对空气中分布不均的污染物情况下，在滤材的表面形成不均衡的杂质附着，削弱了空气净化器中的传感器监测数据的真实性，进而影响到空气净化效果的问题。
鉴于此，为了克服上述技术问题，本发明据此提出了一种家用空气净化器及空气净化方法，采用了特殊的家用空气净化器结构及空气净化方法，解决了上述技术问题。
发明内容
为了弥补现有技术的不足，本发明提出了一种家用空气净化器及空气净化方法，通过设置在机壳中转动的滤筒，通过滤筒上螺旋的弧形槽，使导风扇驱动的流通空气为滤筒提供旋转的动力，并使得滤筒与吸入机壳内部各处位置的空气达到均衡的接触过滤作用，避免了在滤筒表面形成差异的滤材消耗状态，进而维持了滤筒内外分布的空气参数的均匀性，确保了传感器监测数据的真实性，从而提升了家用空气净化器的运行效果。
本发明所述的一种家用空气净化器，包括机壳、滤筒和控制器；所述机壳中设有滤筒，机壳的侧壁上设置有进风口，机壳的顶部设置有出风口，机壳的底部设置有电插头，机壳的上端设有导风扇；所述滤筒呈锥筒状结构，滤筒的底部端口封闭，滤筒的顶部端口敞开；所述滤筒的上方设有轴环，滤筒的下方设有轴座；所述滤筒转动安装在轴环与轴座间；所述轴环和轴座固定在机壳的端部，轴环中安装有导风扇；所述滤筒上设置有螺旋的弧形槽，弧形槽在滤筒上形成了环绕的内凹面；所述滤筒中还设有多级套接的滤芯筒，滤芯筒与滤筒上设置有不同功效的滤材；所述滤芯筒具有与滤筒相同的结构，滤芯筒的顶部端口的高度依次降低；所述弧形槽表面的滤材风阻大于滤筒的锥面；所述轴座上安装有监测滤筒转速的传感器；所述导风扇中安装有监测风压的传感器；所述控制器用于控制导风扇的运行；空气净化器在工作时，将电插头连入插座中，启动控制器使导风扇开始运行，从外部吸入的空气通过机壳上的进风口进入滤筒锥面上的滤材中，从机壳的顶部排出，根据其检测到的吸入污染物的含量变化，控制导风扇的运行功率，控制空气净化的过程，由于空气净化器对其外部周向上的空气吸收量处于均衡作用下，而室内环境不同方位中的污染物量分布不均，使得空气净化器中用于净化的滤筒表面处于差异的消耗状态下，在滤筒的表面存在着覆盖满杂质的区域以及未使用殆尽的净化区域，同时干涉到空气净化器中监测气体参数的传感器的数据真实性，造成更换滤筒滤材的利用率不足，进而干扰到空气净化器的运行效果；因此，本发明通过设置在滤筒上的弧形槽，在滤筒的表面形成环绕的内凹面，且弧形槽的风阻大于滤筒的锥面，并与转动安装的轴座和轴环相配合，在滤筒表面的空气沿着弧形槽向上方流动的过程中，同时对滤筒施加了相应的周向作用力，使得滤筒在机壳中转动起来，且传感器中监测的数值变化，在控制器中预设的程序调节下，控制机壳上下两端导风扇间的运行状态，维持滤筒对流通空气的净化效率；本发明利用了设置在机壳中转动的滤筒，通过滤筒上螺旋的弧形槽，使导风扇驱动的流通空气为滤筒提供旋转的动力，并使得滤筒与吸入机壳内部各处位置的空气达到均衡的接触过滤作用，避免了在滤筒表面形成差异的滤材消耗状态，进而维持了滤筒内外分布的空气参数的均匀性，确保了传感器监测数据的真实性，从而提升了家用空气净化器的运行效果。
优选的，所述导风扇的下方设有辅风扇，辅风扇与导风扇间独立驱动；所述导风扇匹配于机壳的内径；所述辅风扇匹配于滤芯筒的上部端口；所述轴座中设有回风扇，回风扇匹配于机壳的内径；空气净化器在运行过程中，室内环境中存在的污染物具有不同的粒径，分别对应于滤筒与滤芯筒上的滤材的净化，而机壳中运行的导风扇为净化过程中的空气提供的恒定作用，不利于发挥出滤筒和滤芯筒中不同功效滤材的净化效果，进而降低了空气净化器的净化效率；本发明通过设置在导风扇下方的辅风扇，使其匹配于滤芯筒的端口，在运行过程中监测到滤筒的压差变化小于滤芯筒的压差变化后，通过控制器启动辅风扇运行起来，增大滤芯筒中的空气流通速率，加强了滤芯筒上的滤材对相应粒径污染物的净化作用，从而提升了家用空气净化器的运行效率。
优选的，所述滤筒的外侧设有回收筒，回收筒将滤筒包裹起来；所述回收筒朝向机壳的筒面上设置有单通向的气膜，回收筒的底部设置有凹环，凹环安装在轴座的周向上，凹环的内部设置有堆叠的皱褶；空气净化器中的滤筒用于筛出大颗粒的杂质，在室内环境中的大颗粒污染物含量较多时，使得滤筒表面的滤材易产生堵塞，继而影响到流入滤芯筒中的空气量，削弱了空气净化器对净化效率，且滤筒相对于滤芯筒需要进行较高频率的更换，增加了空气净化器使用中需进行的维护操作；本发明通过设置在滤筒外侧的回收筒，在空气净化器净化空气的间隙，通过控制器驱动回风扇运转起来，使滤筒上筛出的附着杂质脱落下来，通过凹环中的皱褶增强了对杂质的储存效果，回收筒上单通向的气膜阻挡了污染物泄露至空气净化器的外部，且回风扇的单独运行，防止将滤芯筒中筛出的细颗粒杂质带离出来，避免细颗粒杂质通过回收筒的气膜泄露出来，进而延长了滤筒的使用寿命，从而提升了家用空气净化器的便捷性。
优选的，所述回收筒的下方设有电磁弹簧，电磁弹簧的两端设置有电磁片；所述电磁弹簧通过电磁片将轴座与机壳间连接起来，所述控制器用于调节电磁片间的作用力；在回收筒收集滤筒上的杂质过程中，仅通过轴座中的导风扇提供的风力，难以确保滤筒上杂质的脱落效果，且需要消耗较长的时间；本发明通过设置在回收筒下方的电磁弹簧，与安装在轴座和机壳上的电磁片相配合，在控制器的调节作用下，使得电磁片间的作用力变化驱使电磁弹簧产生形变，带动安装在轴座上的滤筒产生相应的振动，促进滤筒上附着杂质的脱落，且电磁弹簧带动下的低频振动，保护了滤筒结构的稳定性，并利于滤芯筒上的滤材中堵塞挤压的细颗粒物间恢复至疏松状态，确保了空气净化器中的空气流量，从而维持了家用空气净化器的运行效果。
优选的，所述机壳的底部设有支轮，支轮中设置有驱动的轮毂马达；所述机壳中设置有线束盘，线束盘用于将电插头的电源线收拢起来；空气净化器放置在室内的固定位置上，限制了对较远距离空气的净化作用，且不利于净化的空气在室内环境中达到循环流通的作用，限制了室内整体空气质量的提升；本发明通过设置在机壳底部的支轮，在支轮中的轮毂马达的驱动配合下，通过延长的电源线使得空气净化器可以进行小范围的移动，进而增强了对室内空气的净化效率，促进了净化空气在室内的循环流通作用，且线束盘上收拢的电源线，避免了移动过程中散乱的电源线干涉到其自身的移动路径，从而提升了家用空气净化器的运行效果。
本发明所述的一种家用空气净化器空气净化方法，该空气净化方法适用于上述的家用空气净化器，该方法步骤如下：
S1、净化：插上电源并启动空气净化器，通过机壳中传感器监测的空气参数，调节导风扇与辅风扇的运行功率，针对于室内空气中的不同污染物含量进行净化；通过控制导风扇与辅风扇的输出风量，提升不同功效的滤材对空气污染物的处理效果；
S2、回收：在S1中的空气净化完成后，关闭空气净化器的导风扇和辅风扇，使其进入待机状态，同时启动机壳中的回风扇，并向电磁片间通入变化的电流，使得机壳中的滤筒持续振动12-15min；通过在待机状态中运行的回风扇和振动的滤筒，使滤筒上附着的杂质脱离下来，延长滤筒对大颗粒杂质的净化作用；
S3、移位：S2中的空气净化器在进入待机状态4-5h后，启动导风扇以20-40％的功率运行，并启动支轮中的轮毂马达，根据监测到的机壳中流通空气的污染物含量，调整空气净化器所处的位置；通过改变空气净化器的位置，增强其在室内环境中的空气净化效果，且维持导风扇低功率的运行状态,确保检测到的所处环境中的污染物含量的准确性；
S4、循环：在S3中的空气净化器待机状态中，每隔1h启动机壳中的回风扇，使其运行10min-15min；通过设置回风扇的间歇运行，使其加速室内空气的循环流通，维持空气净化器对室内空气污染物的监测作用，以及时启动其净化功能确保空气质量。
本发明的有益效果如下：
1.本发明通过设置在机壳中转动的滤筒与其表面螺旋的弧形槽，使滤筒旋转起来，维持滤筒内外分布的空气参数的均匀，确保了传感器监测数据的真实性；设置在导风扇下方的辅风扇，增大滤芯筒中的空气流通速率，加强滤芯筒上的滤材对相应粒径污染物的净化作用。
2.本发明通过设置在滤筒外侧的回收筒，将滤筒上筛出的附着杂质进行收集，延长了滤筒的使用寿命；设置在回收筒下方的电磁弹簧，与安装在轴座和机壳上的电磁片相配合，带动安装在轴座上的滤筒产生相应的振动，促进滤筒上附着杂质的脱落过程；设置在机壳底部的支轮，使得空气净化器可以进行小范围的移动，增强了对室内空气的净化效率。
附图说明
下面结合附图和实施方式对本发明进一步说明。
图1是本发明中家用空气净化器空气净化方法的流程图；
图2是本发明中家用空气净化器的立体图；
图3是本发明中家用空气净化器的剖视图；
图4是本发明中滤筒部件的立体图；
图5是图3中的A处局部放大图；
图中：机壳1、进风口11、出风口12、电插头13、线束盘14、滤筒2、弧形槽21、滤芯筒22、滤材23、导风扇3、辅风扇31、轴环4、轴座5、回风扇51、回收筒6、气膜61、凹环62、皱褶63、电磁弹簧7、电磁片71、支轮8、轮毂马达81。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。
如图1至图5所示,本发明所述的一种家用空气净化器，包括机壳1、滤筒2和控制器；所述机壳1中设有滤筒2，机壳1的侧壁上设置有进风口11，机壳的顶部设置有出风口12，机壳1的底部设置有电插头13，机壳1的上端设有导风扇3；所述滤筒2呈锥筒状结构，滤筒2的底部端口封闭，滤筒2的顶部端口敞开；所述滤筒2的上方设有轴环4，滤筒2的下方设有轴座5；所述滤筒2转动安装在轴环4与轴座5间；所述轴环4和轴座5固定在机壳1的端部，轴环4中安装有导风扇3；所述滤筒2上设置有螺旋的弧形槽21，弧形槽21在滤筒2上形成了环绕的内凹面；所述滤筒2中还设有多级套接的滤芯筒22，滤芯筒22与滤筒2上设置有不同功效的滤材23；所述滤芯筒22具有与滤筒2相同的结构，滤芯筒22的顶部端口的高度依次降低；所述弧形槽21表面的滤材23风阻大于滤筒2的锥面；所述轴座5上安装有监测滤筒2转速的传感器；所述导风扇3中安装有监测风压的传感器；所述控制器用于控制导风扇3的运行；空气净化器在工作时，将电插头13连入插座中，启动控制器使导风扇3开始运行，从外部吸入的空气通过机壳1上的进风口11进入滤筒2锥面上的滤材23中，从机壳1的顶部排出，根据其检测到的吸入污染物的含量变化，控制导风扇3的运行功率，控制空气净化的过程，由于空气净化器对其外部周向上的空气吸收量处于均衡作用下，而室内环境不同方位中的污染物量分布不均，使得空气净化器中用于净化的滤筒2表面处于差异的消耗状态下，在滤筒2的表面存在着覆盖满杂质的区域以及未使用殆尽的净化区域，同时干涉到空气净化器中监测气体参数的传感器的数据真实性，造成更换滤筒2滤材23的利用率不足，进而干扰到空气净化器的运行效果；因此，本发明通过设置在滤筒2上的弧形槽21，在滤筒2的表面形成环绕的内凹面，且弧形槽21的风阻大于滤筒2的锥面，并与转动安装的轴座5和轴环4相配合，在滤筒2表面的空气沿着弧形槽21向上方流动的过程中，同时对滤筒2施加了相应的周向作用力，使得滤筒2在机壳1中转动起来，且传感器中监测的数值变化，在控制器中预设的程序调节下，控制机壳1上下两端导风扇3间的运行状态，维持滤筒2对流通空气的净化效率；本发明利用了设置在机壳1中转动的滤筒2，通过滤筒2上螺旋的弧形槽21，使导风扇3驱动的流通空气为滤筒2提供旋转的动力，并使得滤筒2与吸入机壳1内部各处位置的空气达到均衡的接触过滤作用，避免了在滤筒2表面形成差异的滤材23消耗状态，进而维持了滤筒2内外分布的空气参数的均匀性，确保了传感器监测数据的真实性，从而提升了家用空气净化器的运行效果。
作为本发明的一种实施方式，所述导风扇3的下方设有辅风扇31，辅风扇31与导风扇3间独立驱动；所述导风扇3匹配于机壳1的内径；所述辅风扇31匹配于滤芯筒22的上部端口；所述轴座5中设有回风扇51，回风扇51匹配于机壳1的内径；空气净化器在运行过程中，室内环境中存在的污染物具有不同的粒径，分别对应于滤筒2与滤芯筒22上的滤材23的净化，而机壳1中运行的导风扇3为净化过程中的空气提供的恒定作用，不利于发挥出滤筒2和滤芯筒22中不同功效滤材23的净化效果，进而降低了空气净化器的净化效率；本发明通过设置在导风扇3下方的辅风扇31，使其匹配于滤芯筒22的端口，在运行过程中监测到滤筒2的压差变化小于滤芯筒22的压差变化后，通过控制器启动辅风扇31运行起来，增大滤芯筒22中的空气流通速率，加强了滤芯筒22上的滤材23对相应粒径污染物的净化作用，从而提升了家用空气净化器的运行效率。
作为本发明的一种实施方式，所述滤筒2的外侧设有回收筒6，回收筒6将滤筒2包裹起来；所述回收筒6朝向机壳1的筒面上设置有单通向的气膜61，回收筒6的底部设置有凹环62，凹环62安装在轴座5的周向上，凹环62的内部设置有堆叠的皱褶63；空气净化器中的滤筒2用于筛出大颗粒的杂质，在室内环境中的大颗粒污染物含量较多时，使得滤筒2表面的滤材23易产生堵塞，继而影响到流入滤芯筒22中的空气量，削弱了空气净化器对净化效率，且滤筒2相对于滤芯筒22需要进行较高频率的更换，增加了空气净化器使用中需进行的维护操作；本发明通过设置在滤筒2外侧的回收筒6，在空气净化器净化空气的间隙，通过控制器驱动回风扇51运转起来，使滤筒2上筛出的附着杂质脱落下来，通过凹环62中的皱褶63增强了对杂质的储存效果，回收筒6上单通向的气膜61阻挡了污染物泄露至空气净化器的外部，且回风扇51的单独运行，防止将滤芯筒22中筛出的细颗粒杂质带离出来，避免细颗粒杂质通过回收筒6的气膜61泄露出来，进而延长了滤筒2的使用寿命，从而提升了家用空气净化器的便捷性。
作为本发明的一种实施方式，所述回收筒6的下方设有电磁弹簧7，电磁弹簧7的两端设置有电磁片71；所述电磁弹簧7通过电磁片71将轴座5与机壳1间连接起来，所述控制器用于调节电磁片71间的作用力；在回收筒6收集滤筒2上的杂质过程中，仅通过轴座5中的导风扇3提供的风力，难以确保滤筒2上杂质的脱落效果，且需要消耗较长的时间；本发明通过设置在回收筒6下方的电磁弹簧7，与安装在轴座5和机壳1上的电磁片71相配合，在控制器的调节作用下，使得电磁片71间的作用力变化驱使电磁弹簧7产生形变，带动安装在轴座5上的滤筒2产生相应的振动，促进滤筒2上附着杂质的脱落，且电磁弹簧7带动下的低频振动，保护了滤筒2结构的稳定性，并利于滤芯筒22上的滤材23中堵塞挤压的细颗粒物间恢复至疏松状态，确保了空气净化器中的空气流量，从而维持了家用空气净化器的运行效果。
作为本发明的一种实施方式，所述机壳1的底部设有支轮8，支轮8中设置有驱动的轮毂马达81；所述机壳1中设置有线束盘14，线束盘14用于将电插头13的电源线收拢起来；空气净化器放置在室内的固定位置上，限制了对较远距离空气的净化作用，且不利于净化的空气在室内环境中达到循环流通的作用，限制了室内整体空气质量的提升；本发明通过设置在机壳1底部的支轮8，在支轮8中的轮毂马达81的驱动配合下，通过延长的电源线使得空气净化器可以进行小范围的移动，进而增强了对室内空气的净化效率，促进了净化空气在室内的循环流通作用，且线束盘14上收拢的电源线，避免了移动过程中散乱的电源线干涉到其自身的移动路径，从而提升了家用空气净化器的运行效果。
本发明所述的一种家用空气净化器空气净化方法，该空气净化方法适用于上述的家用空气净化器，该方法步骤如下：
S1、净化：插上电源并启动空气净化器，通过机壳1中传感器监测的空气参数，调节导风扇3与辅风扇31的运行功率，针对于室内空气中的不同污染物含量进行净化；通过控制导风扇3与辅风扇31的输出风量，提升不同功效的滤材23对空气污染物的处理效果；
S2、回收：在S1中的空气净化完成后，关闭空气净化器的导风扇3和辅风扇31，使其进入待机状态，同时启动机壳1中的回风扇51，并向电磁片71间通入变化的电流，使得机壳1中的滤筒2持续振动12-15min；通过在待机状态中运行的回风扇51和振动的滤筒2，使滤筒2上附着的杂质脱离下来，延长滤筒2对大颗粒杂质的净化作用；
S3、移位：S2中的空气净化器在进入待机状态4-5h后，启动导风扇3以20-40％的功率运行，并启动支轮8中的轮毂马达81，根据监测到的机壳1中流通空气的污染物含量，调整空气净化器所处的位置；通过改变空气净化器的位置，增强其在室内环境中的空气净化效果，且维持导风扇3低功率的运行状态,确保检测到的所处环境中的污染物含量的准确性；
S4、循环：在S3中的空气净化器待机状态中，每隔1h启动机壳1中的回风扇51，使其运行10min-15min；通过设置回风扇51的间歇运行，使其加速室内空气的循环流通，维持空气净化器对室内空气污染物的监测作用，以及时启动其净化功能确保空气质量。
工作时，将电插头13连入插座中，启动控制器使导风扇3开始运行，从外部吸入的空气通过机壳1上的进风口11进入滤筒2锥面上的滤材23中，从机壳1的顶部排出，根据其检测到的吸入污染物的含量变化，控制导风扇3的运行功率，控制空气净化的过程；通过设置在滤筒2上的弧形槽21，在滤筒2的表面形成环绕的内凹面，且弧形槽21的风阻大于滤筒2的锥面，并与转动安装的轴座5和轴环4相配合，在滤筒2表面的空气沿着弧形槽21向上方流动的过程中，同时对滤筒2施加了相应的周向作用力，使得滤筒2在机壳1中转动起来，且传感器中监测的数值变化，在控制器中预设的程序调节下，控制机壳1上下两端导风扇3间的运行状态，维持滤筒2对流通空气的净化效率；设置在导风扇3下方的辅风扇31，使其匹配于滤芯筒22的端口，在运行过程中监测到滤筒2的压差变化小于滤芯筒22的压差变化后，通过控制器启动辅风扇31运行起来，增大滤芯筒22中的空气流通速率，加强了滤芯筒22上的滤材23对相应粒径污染物的净化作用；设置在滤筒2外侧的回收筒6，在空气净化器净化空气的间隙，通过控制器驱动回风扇51运转起来，使滤筒2上筛出的附着杂质脱落下来，通过凹环62中的皱褶63增强了对杂质的储存效果，回收筒6上单通向的气膜61阻挡了污染物泄露至空气净化器的外部，且回风扇51的单独运行，防止将滤芯筒22中筛出的细颗粒杂质带离出来，避免细颗粒杂质通过回收筒6的气膜61泄露出来，进而延长了滤筒2的使用寿命；设置在回收筒6下方的电磁弹簧7，与安装在轴座5和机壳1上的电磁片71相配合，在控制器的调节作用下，使得电磁片71间的作用力变化驱使电磁弹簧7产生形变，带动安装在轴座5上的滤筒2产生相应的振动，促进滤筒2上附着杂质的脱落，且电磁弹簧7带动下的低频振动，保护了滤筒2结构的稳定性，并利于滤芯筒22上的滤材23中堵塞挤压的细颗粒物间恢复至疏松状态，确保了空气净化器中的空气流量；设置在机壳1底部的支轮8，在支轮8中的轮毂马达81的驱动配合下，通过延长的电源线使得空气净化器可以进行小范围的移动，进而增强了对室内空气的净化效率，促进了净化空气在室内的循环流通作用，且线束盘14上收拢的电源线，避免了移动过程中散乱的电源线干涉到其自身的移动路径。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
