用于净化室内空气和新鲜空气的空气净化器的制作方法

本发明涉及一种用于净化室内空气和新鲜空气的空气净化器，其具有：壳体；至少一个在壳体中形成的第一开口；至少一个在壳体中形成的第二开口；用于产生气流的风机；用于净化气流的过滤器；以及用于在第一开口、第二开口、风机和过滤器之间产生气流的部件。本发明另外还涉及用于运行空气净化器的方法。

背景技术：

目前已知的空气净化器适用于通过过滤、吸附、吸收或燃烧、通过使用催化剂或者通过清洗来净化室内空气，其中，已净化的室内空气不能再次处理，即，空气净化器不能清除CO₂并且不能为已净化的室内空气加入氧气。

以已知的方式，消耗过的空气由于低于平均的氧气含量和超出平均的CO₂含量会对处于室内的人员产生一定的问题。常规地通过通风来解决该问题，即，通过将外部空气加入室内，特别是卧室或者工作空间，并且将消耗过的空气排出。这可以按已知的方式通过建筑物的通风设备来承担。在最简单的情况下可以打开外窗进行所谓的通风。

在具有严重空气污染的地区，特别是在大城市，尤其是在亚洲的室内，简单地采用通风存在一些问题，因为在这些区域中空气严重地负载有颗粒和有害物质。因此，通风虽然促使空气中氧含量增高，但是同时也导致室内中有害物质含量的增加。

在通风过程之后紧跟着要借助已知的空气净化设备净化室内空气。在此不利的是，在通风之后使整个通入的室内空气负载有颗粒和有害物质并且在这段时间内处于室内的人员暴露在颗粒和有害物质中并通过它们的吸气而影响健康。

另外，通风设备已知作为固定的建筑物安装设备。因此，其并不适合用于在租住房内短期的安装或不适合作为补充安装设备用于直销。作为其他的措施还已知防止来自窗外的花粉保护过滤器，但其并不能提供对细粉尘的防护。另外，还会产生用于反复安装和拆除的相应的装配开支并且通过窗户的视野会受到影响。同样地，也可以像在安装空调时一样，向外地安装穿过打开的窗户的软管连接，但是这在窗户的打开和关闭的过程中通常会引起巨大的改装工作。另外可以在窗户中安装所谓的窗口通风装置，但是该通风装置很小并且不能使大量空气通过。另外，窗口通风装置不能过滤进入的空气并因此对于净化而言仅是个被动的部件。

最后，已知的净化器并不依赖于窗户的打开状态而工作。特别是在已有的系统中，空气从侧面、侧前方或从背侧吸入并且在许多情况下向上吹气。在向上吹气的情况下不利的是，当空气净化器位于窗户附近时，通过窗户进入的空气不能或者仅在较小的范围内被吸入，而是在室内分布。

图1示意性示出了在使用现有技术中已知的空气净化器的情况下不利的气流。在(A)中吸入室内空气，其中可以设想，由于空气净化器已经运行了较长时间，因此该室内空气是清洁的或者仅轻微地受到污染。净化后的室内空气在（B）中向上吹出。在窗户打开的情况下，从外界进入的受污染的空气由垂直的气流获取并与其混合（C）。富集了受污染的外界空气的空气净化器的排出空气在卧室内翻转和分布（D）。因此在通风后的结果至少在一段时间内是不令人满意的。

技术实现要素：

因此，本发明的技术问题在于，说明和这样运行空气净化器，以使得通过进入的新鲜空气的流通过程由受污染的新鲜空气对室内和位于其中的人员仅产生较小的负担。

上述技术问题按照本发明首先通过一种空气净化器由此得以解决，即，设置有设定部件，该设定部件用于可选地设置第一开口和第二开口之间的流动方向，在第一设定状态中，风机产生从第一开口经过过滤器到达第二开口的气流，而在第二设定状态中，风机产生从第二开口经过过滤器到达第一开口的气流。

按照本发明，空气净化器优选作为落地设备，其可以这样运行，即，其在通风过程中不会导致受污染的外部空气在室内如图1中所示地分布。

一方面，在窗户关闭的情况下，空气净化器在第一设定状态中通过设定部件这样运行，即，待净化的室内空气通过优选侧面地设置在壳体上的第一开口吸入、通过过滤器净化并再次通过优选设置在壳体的上侧面上的第二开口释放到室内。

另一方面，根据本发明，当为了通风而打开窗户时，空气净化器可以通过设定部件以第二设定状态(即所谓的窗口模式)运行。为此将空气净化器放到打开的窗户附近。在第二设定状态中，在窗户附近的空气净化器通过第二开口例如从上方吸入新鲜空气，从而新鲜空气的主要部分通过空气净化器的吸气流而获取并且引导通过过滤器并由此净化。随后，已净化的新鲜空气通过第一开口排出，即，优选通过侧面的或向前地朝向室内的开口而鼓出。由此避免受污染的外部空气中的绝大部分对室内的人员产生负担。但是同时兼顾了室内空气与新鲜空气的交换。

由于窗口不能通过第二开口完全地覆盖，因此进入室内的新鲜空气总是仅一部分由空气净化器获得。但是如果将吸气功率设置为足够高，则新鲜空气的绝大部分由空气净化器获得。

总体上，由于新鲜空气的大部分在室内分布之前通过空气净化器净化，所以减小或避免了通过窗户涌入的受污染的新鲜空气对室内的人员产生负担。因此也能够在外部空气严重污染的区域中实现室内空气与新鲜空气的替换。

以优选的方式，通过导管使第一开口和第二开口与风机的入口以及与过滤器的出口连接，而且阀设置为，其在第一位置中实现了由第一开口到风机的入口的气流以及由过滤器的出口到第二开口的气流,而且其在第二位置中实现了由第二开口到风机的入口的气流以及由过滤器的出口到第一开口的气流。

对此可选择的是，风机能够转换其旋转方向，从而根据所选的设定可以从两个不同的侧面流通经过过滤器。对此还可选择的是，使用双路过滤器。在这种设计方案中省去了之前所述的阀。

在上述空气净化器的另一个优选设计中，至少一个第二开口能够借助软管和优选借助具有抽吸口的抽吸装置在至少部分打开的窗户中或在至少部分打开的窗户附近定位。由此可以跨接空气净化器的第二开口和打开的窗户之间较小的间距，从而可以获得更大比例的通过打开的窗户而进入的新鲜空气。

为此，抽吸口以有利的方式具有长形的形状并且优选与标准窗口的宽度或高度相适应。总而言之可以准备一系列的长度和宽度，从而实现与所提供的窗户尽可能好的匹配。因此可以使抽吸装置的抽吸口垂直地取向并且直接定位在打开了一定缝隙的窗户上。由此可以进一步增大通过抽吸口获得的新鲜空气。同样可以使长形的抽吸口水平地取向并且直接定位在窗户下方。在这种情况下也可以获得所进入的新鲜空气的绝大部分。

此外，具有软管和专门的抽吸口的空气净化器的设计也不依赖于具有通过空气净化器能够转换的气流的空气净化器的设计并且代表一个独立的发明。因此给出了具有开头所述特征的、包括软管和具有抽吸口的抽吸装置的空气净化器作为上述技术问题的独立解决方案，该抽吸装置能够在至少部分打开的窗户中或在至少部分打开的窗户附近定位。

以特别优选的方式，壳体以一定高度形成，该高度小于窗户的下边缘与窗台板之间的间距。因此，抽吸装置可以在必要时持久地设置在窗户的区域中，而不会妨碍窗户的打开。

此外，具有较低高度的壳体的空气净化器的设计也不依赖于具有通过空气净化器能够转换的气流的空气净化器的设计并且代表一个独立的发明。因此给出了具有开头所述特征的、与窗户和窗台板之间的间距相适应的高度的空气净化器作为上述技术问题的独立解决方案。

以另一种优选的方式设置有用于在第一设定状态和第二设定状态之间切换的开关。在此该开关特别是一种机械式开关，当人员打开或关闭窗户时，由该人员来操纵该机械式开关。另外，当设置有用于确定窗户的打开状态的传感器而且开关可以根据传感器的输出信号而向第一设定状态或向第二设定状态切换时，也实现了开关的自动切换。该传感器确定，在何时新鲜空气进入室内并将空气净化器切换到相应的模式，从而通过空气净化器至少部分地在新鲜空气进入室内之前净化新鲜空气。

可以使用任意的传感器作为该传感器，该传感器特别是可以形成为：机械接触，开关或者窗框上的距离传感器，非接触式的光学的、电容的或磁性的近接开关，气压传感器，温度传感器，用于检测室内的相对湿度的湿度传感器，用于识别特定气体浓度(例如CO₂、氡、氩、氙)的传感器。同样可以使用具有图像识别的相机。传感器的信号的传送优选借助电缆或光缆，经由无线电或声波或电磁波(光或者远红外辐射)而实现。

上述技术问题也可以通过一种用于运行空气净化器的方法得以解决，其中，在第一设定状态中产生从至少一个第一开口经过过滤器到达至少一个第二开口的气流，而且其中，在第二设定状态中产生从至少一个第二开口经过过滤器到达至少一个第一开口的气流。

特别是，在第一设定状态中，室内空气通过第一开口吸入、通过所滤器净化并通过第二开口释放到室内，而且在第二设定状态中，新鲜空气通过第二开口吸入、通过过滤器净化并通过第一开口释放到室内。因此得到了类似于之前借助按照本发明的空气净化器及其优选实施方式所描述的那些优点。

上述方法的一个优选设计中，在第二设定状态中可以产生与第一设定状态相比增加的体积流量。由此，相比于第一设定状态，可以通过空气净化器和其过滤器净化通过打开的窗户而流入的新鲜空气流的更大的部分。

上述技术问题也可以通过一种开头所述的空气净化器由此得以解决，即，设置有用于确定窗户的打开状态的传感器而且开关可以根据传感器的输出信号使风机和/或另一个风机向第一鼓风设定状态或向第二鼓风设定状态切换。

上述技术问题也可以通过一种用于运行空气净化器的方法得以解决，其中，通过传感器确定窗户的打开状态，其中，根据传感器的输出信号而在第一鼓风设定状态和第二鼓风设定状态之间切换，而且其中，当传感器信号显示窗户已经打开时，产生增加的体积流量，而当传感器信号显示窗户已经关闭时，产生减小的体积流量。

因此，在输送通过打开的窗户而进入的新鲜空气过程中可以将空气净化器切换到特定的模式，其中，通过空气净化器的体积流量增加，而在空气净化器内部的流动方向无需转换。由于经过空气净化器的增加的空气通过量使新鲜空气得到更强的净化，从而减小或甚至避免了通过进入的新鲜空气而对室内空气造成的污染。

两种相互独立的解决方案，即，能够在空气净化器内部切换的空气路径的解决方案和在窗户打开时增加通过空气净化器的气流增加的解决方案，也可以相互结合。

附图说明

随后参照附图借助实施例说明本发明。其中;

图1以示意图示出了现有技术中已知的用于净化新鲜空气的方法，

图2示出了第一种按照本发明的空气净化器，其具有在第一设定状态中通过箭头表示的气流，

图3示出了根据图2的空气净化器，其具有在第二设定状态中通过箭头表示的气流，

图4示出了第二种按照本发明的空气净化器，其具有在第一设定状态中通过箭头表示的气流，

图5示出了根据图4的空气净化器，其具有在第二设定状态中通过箭头表示的气流，

图6示出了第三种按照本发明的空气净化器，其具有在第一设定状态中通过箭头表示的气流，

图7示出了根据图6的空气净化器，其具有在第二设定状态中通过箭头表示的气流，

图8以示意图示出了在用于净化室内空气的第一设定状态中的按照本发明的方法，

图9以示意图示出了在用于净化新鲜空气的第二设定状态中的按照本发明的方法，

图10以示意图示出了在用于净化新鲜空气的第一设定状态中的按照本发明的方法的一种替代方案，

图11以示意图示出了在用于净化新鲜空气的第一设定状态中的按照本发明的方法的另一种替代方案，而且

图12以示意图示出了在用于净化新鲜空气的第一设定状态中的按照本发明的方法的另一种替代方案。

具体实施方式

在以下对不同的按照本发明的实施例的描述中，即使在不同的实施例中部件可能具有不同的尺寸或形状，相同的部件标记有相同的附图标记。

图2和3以示意图示出了用于净化室内空气和新鲜空气的按照本发明的空气净化器2，其具有：壳体4；在壳体4中形成的第一开口6；在壳体4中形成的第二开口8；用于产生气流的风机10；用于净化气流的过滤器12；导管14；以及以三通阀形式的阀门16，该阀门用于在第一开口6、第二开口8、风机10和过滤器12之间产生气流。轴流风机、径流风机或横流风机可以作为风机10。

第一开口6和第二开口8通过导管14而与风机10的入口10a和与过滤器12的出口12a连接，而且可能的流动方向通过对三通阀16的相应的设置而实现。另外，风机10的出口10b与过滤器12的入口12a通过导管14连接。

按照本发明，为了可选地设置第一开口6和第二开口8之间的流动方向设置了以开关20和电导线22形式的设定部件。在该实施例中，开关20根据待设定的流通方向来设置三通阀16。

图2示出了第一设定状态中的空气净化器2，其中，风机10产生从第一开口6经过过滤器12到达第二开口8的气流。对于流动方向而言，阀16在第一位置中这样设置，即，实现了由第一开口6向风机10的入口10a的气流和由过滤器12的出口12a到第二开口8的气流。

为此，通过开关20以及经过电导线22而设置三通阀16，以便于当接通风机10时产生通过箭头示出的气流。

图3示出了在第二设定状态中的同样的空气净化器，其中，风机10产生从第二开口8经过过滤器12到达第一开口6的气流。为此，通过开关20以及经过电导线22而切换三通阀16，以便于当接通风机10时产生通过箭头示出的气流。

因此，通过开关20可以将空气净化器2的内部的流动方向可选地设置到用于清洁室内空气的普通模式和用于清洁新鲜空气的窗口模式。

在图4和5中示出的实施例中，阀16形成为单向阀，从而存在与根据图2和3的第一实施例不同的导管14的分布。此处也存在作为设定部件的开关20，其通过电导线22控制单向阀16，使得示出的空气净化器2可以在根据图4的第一设定状态中净化室内空气以及使得空气净化器2可以在根据图5的第二设定状态中净化新鲜空气。

在图6和7中示出了按照本发明的空气净化器2的另一个实施例。与上述实施例的不同之处在于，空气净化器2内部的、第一开口6和第二开口8之间的流动方向不能通过阀，而是通过风机10的旋转方向而设置。为此，风机10能够切换其旋转方向。

在根据图6的第一设定状态中，通过开关20并经过电导线22设置风机10的旋转方向，以使得在空气净化器2的内部产生通过图6中的箭头表示的、从第一开口6到第二开口8的气流。在此，通过两个三通阀16设置经过双路过滤器12的气流，使得流通经过过滤部件12’。

在根据图7的第二设定状态中，风机10的旋转方向相对于图6而翻转，从而在空气净化器2的内部产生通过图7中的箭头表示的、从第二开口8朝向第一开口6的气流。为此将三通阀16的通路方向设置为经过双路过滤器12的过滤部件12”。

代替图6和7中示出的空气净化器2具有双路过滤器12的设计，也可以使用仅具有一个过滤部件的过滤器12，其中，根据向一个方向或向另一个方向的设置而流通经过该过滤部件。

按照本发明的空气净化器2的上述实施例中，第一开口6侧面地设置在壳体4上而第二开口8设置在壳体4的上侧面。这种设计具有这样的优点，即，在空气净化器2的第一设定状态中可以吸入在地板附近的室内空气而已净化的室内空气可以向上朝天花板的方向再次排出。由于空气净化器2设置在窗户附近，因此室内的流通方向对应于通过通常设置在窗户下方的暖气片产生的对流。如果空气净化器2处于用于净化新鲜空气的第二设定状态中，那么第二开口8靠近窗口，从而可以使涌入的新鲜空气的绝大部分吸入空气净化器2中并进行净化。

图8中示出了在关闭窗户的情况下空气净化器2在室内的布设。空气净化器2在第一设定状态中通过侧面地设置在壳体4上的第一开口6吸入室内空气，如箭头E所示。在壳体4的内部，室内空气引导经过过滤器并净化。净化后的气流通过设置在壳体4的上侧面上的第二开口8再次释放到室内(如通过箭头F所示)并在室内分布(如通过箭头G所示)。因此，在第一设定状态中产生由至少一个的第一开口6通过过滤器(在图8中未示出)到达到至少一个的第二开口8的气流。空气净化器的第一设定状态在此代表常规的运行方式。

相反地，图9示出了在第二设定状态中的空气净化器2，其中，产生由第一开口6通过设置在壳体4中的过滤器到达第二开口8的气流。新鲜空气通过打开的窗户而流入室内，如箭头H所示。该新鲜空气流有一部分、优选绝大部分以及室内空气的一部分(箭头I)由空气净化器2通过设置在壳体4的上侧面上的第二开口8而吸入、借助过滤器而净化并随后再次通过侧面地设置在壳体4上的第一开口6而再次排出，如箭头J所示。净化后的新鲜空气随后按照箭头K而在室内分布并再次到达窗户的区域内。在此，有一部分(箭头L)会通过窗户而离开室内，而另一部分(箭头I)再次通过空气净化器2净化。

在示出的实施方式中以及在接下来将要描述的实施例中可能的是，与第一设定状态中相比，在第二设定状态中可以产生更多的体积流量。由此增大吸入的新鲜空气的比例并且改善了新鲜空气的净化的效率。

图10示出了按照本发明的空气净化器2的另一种实施例，该空气净化器具有侧面地设置在壳体4上的第一开口6。第二开口8也同样侧面地在壳体4上形成并且与软管30连接，具有抽吸口32的抽吸装置34连接在该软管上。抽吸装置34具有垂直的延伸，从而其可以在室内的地板上直立地使设置在上侧面的缝隙状的抽吸口32在至少部分打开的窗户附近定位。

像在图9中所示的一样，用于净化至少一部分涌入的新鲜空气的空气净化器2的第二设定状态中，气流通过箭头H至L标记。

在图11中所示的实施例中，第二开口8同样借助软管30与具有三个缝隙状的抽吸口32的、平面的抽吸装置34连接。在此，该抽吸装置34具有长形的形状并且与窗口的宽度相适应。因此可以将该抽吸装置定位在打开的窗户下方的区域中，例如定位在墙壁或者窗台板上，从而抽吸进入的新鲜空气。在此也如在图9和10中所示的一样，用于净化至少一部分涌入的新鲜空气的空气净化器2的第二设定状态中，气流通过箭头H至L标记。

根据图11这样形成抽吸装置34，即，在必要时可以将其设置在窗台板上。但是，在一种未在附图中示出的实施方式中，空气净化器的壳体4本身具有一定高度，该高度小于窗户的下边缘与窗台板之间的间距。同时，壳体4的宽度也小于窗户宽度，从而整个空气净化器2在打开窗户的情况下可以直接靠着窗户定位。

图12还示出了按照本发明的空气净化器2的另一种实施例，其中，软管30使具有一个缝隙状的抽吸口32的、平面的抽吸装置34与壳体4的第二开口8连接。在此，该抽吸装置34也具有长形的形状并且大致与窗口的宽度相适应。该实施例中，该抽吸装置在地板上设置在打开的窗户下方的区域中，从而抽吸通过打开的窗户而进入的新鲜空气。为了改善空气净化的效率将帘幕或屏风40定位在窗户之前，其促使新鲜空气垂直向下地流动。在此也如在图9至11中所示的一样，用于净化至少一部分涌入的新鲜空气的空气净化器2的第二设定状态中，气流通过箭头H至L标记。

如上所示，示出的空气净化器2具有用于在第一设定状态和第二设定状态之间切换的开关20。在开关20的一种简单的设计中，其形成为机械式的开关并且通过人来操纵，以便于采用第一设定状态或第二设定状态。

另外还可能的是，设置有用于确定窗户的打开状态的(在附图中未示出的)传感器而且开关20可以根据传感器的输出信号而向第一设定状态或向第二设定状态切换。因此，当窗户打开时，通过启动第二设定状态而自动地实施新鲜空气的净化。相反地，当窗户关闭时，可以自动地启动用于净化室内空气的第一设定状态。

该传感器可以选用不同的设计方式。该传感器的可能的设计方案有：机械接触，开关或者窗框上的距离传感器，非接触式的光学的、电容的或磁性的近接开关，气压传感器，温度传感器，用于检测室内的相对湿度的湿度传感器，用于识别特定气体浓度(CO₂、氡、氩、氙)的传感器，具有图像识别的相机。

在此，传感器的信号可以借助电缆或光缆，经由无线电或声波或电磁波(光或者远红外辐射)而实现。

具有至少一个用于确定窗户的打开状态的传感器的空气净化器的设计可以不依赖于空气路径是否通过空气净化器而切换而使用。因此，当传感器确定窗户已经打开时，可以通过空气净化器增大气流并且提高净化作用。由此能够更好地净化经过窗户而进入室内的受污染的新鲜空气。为此无需通过空气净化器切换空气路径，但是也可以非常适宜地与空气路径的切换相结合。