CN102529647B - 全方位抗菌智能型车用空气净化器 - Google Patents

全方位抗菌智能型车用空气净化器 Download PDF

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赵斌
金彩虹
林琳
何丹农
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上海纳米技术及应用国家工程研究中心有限公司
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Abstract

本发明涉及一种全方位抗菌智能型车用空气净化器。它包括壳体、空气净化组件、风机动力组件、能源组件、感应传感组件、负离子发生器和显示智能控制组件。本发明采用纳米银改性二氧化钛作为光催化剂,提高了光催化效果和杀菌抑菌的性能;采用紫外光发光二极管作为紫外光源,保证光催化剂能够高效率发挥光催化降解污染物的效果;机壳的内表面和外表面都具有抗菌性能,保证了细菌无法在空气净化器的机体表面存活,保证了人身安全;本净化器能够自动感应空气状况,实时调整净化功率,具有智能控制的功能。

Description

全方位抗菌智能型车用空气净化器
技术领域
[0001] 本发明涉及一种车用空气净化器,更具体地讲,涉及一种全方位抗菌智能型车用空气净化器。
背景技术
[0002] 随着经济的迅猛发展,社会的日益进步,生活水平也日益提高,汽车亦然成为人类活动的重要工具而进入千家万户。然而,车辆因车载空调的使用或是在高速公路上行驶,必须将车窗关闭,而成为一个密闭的可移动空间,车内空气质量日益受到人们的重视。据多家权威研究机构的检测结果显示:车内可吸入颗粒物、一氧化碳、挥发性有机污染物等物质严重超标,车的门把手、方向盘、排挡杆、中控台、点唱机、坐垫等一切车内饰部件都发现了大量细菌的存在,包括:金黄葡萄球菌、大肠杆菌、霉菌、绿脓杆菌和肺炎链球菌在内的多种病菌。这些细菌的总数量高达二十亿,严重威胁着驾驶员与乘客的身体健康。长期在这种环境中驾驶会出现精神倦怠,呼吸急促,鼻塞,注意力无法集中等症状,严重者会引发哮喘、支气管炎、鼻炎、低血压、肺炎等疾病。因此,开发车内空气净化装置,对于消除车内空气污染,杀灭及抑制车内细菌滋生来说具有重要意义。
[0003] 当前,车内除菌一般采用如下几种方式:(1)高浓度臭氧杀菌(也称车载氧吧),净化原理是以氧化作用破坏微生物膜的结构实现杀菌作用。但是,臭氧在杀灭一些病毒细菌的同时也可能杀灭人体白细胞,有导致癌变的可能。(2)中草药杀菌。是以中草药为介质的净化器,价格低廉,有一定的抑菌功能,但中草药在固态下基本起不到净化作用,净化器使用中草药成分只是微量的,达到饱和后不但不能杀菌而且容易成为细菌的繁衍体,换下的滤芯涉较难进行无害处理。(3)活性炭过滤吸附。活性炭过滤网能过滤吸附一定的细菌、可吸入颗粒物及有害气体。但是,活性炭过滤网没有选择性吸附能力,对水的吸附率为45%,一般一个月后就能达到饱和状态需更换。(4)静电灭菌集尘。静电钨丝释放6000伏高压静电,能瞬间完全杀灭寄附在灰尘上的细菌、病毒,防止感冒、传染病等疾病。并且通过静电吸附的方式,达到过滤去除可吸入颗粒物的目的。但是,静电灭菌集尘单元的过滤密度不能太高,这就导致了该方式的灭菌效率不能达到一个很高的标准,需要与其它的除菌方式配合使用。(5)光催化剂(也称光触媒),是一类以二氧化钛(TiO2)为代表的,在光的照射下自身不起变化,却可以促进化学反应,具有催化功能的半导体材料的总称。在光源照射下,它能够利用特定波长光源的能量产生催化作用(氧化还原反应),使周围的氧气及水分子激发成具活性的羟基自由基及超氧自由基等自由离子基,这些自由基几乎可分解所有对人体或环境有害的有机物质及部分无机物质。
[0004] 光催化剂性能稳定,净化过程绿色环保,可无限次重复使用,是最具发展潜力的净化方式之一。但是,该净化方式的一个最关键的前提是必须装有光源。光催化剂必须在紫外线的照射下才能发挥作用。如果不能获得太阳光照,若想激活光触媒,则必须另外加上紫外灯。紫外灯的选择应该是254nm或者365nm的效果比较好。至于在自然光和日光灯等微弱光源甚至是无光的条件下,光催化剂是不能正常发挥功效的。并且,纳米银改性的二氧化钛光催化剂,在紫外光照下产生肖特基能鱼(Amy L.Linsebigler, John T.Yates, Jr.Photocatalysis on TiOn Surfaces: Principles, Mechanisms, and Selected Results,Chem.Rev.1995,95,735-758),使得二氧化钛表面的光生电子与空穴得以有效分离,提高了光催化活性;并且纳米银和二氧化钛本身都具有抑菌、灭菌的作用,二者的结合使得光催化剂具有高效率灭菌、除臭、降解有机污染物的多重效果。但是,肖特基能垒理论与实验结果并没有应用于实际的产业化中。
[0005] 现在市面上已经有各种类型的空气净化器产品。但是,这些空气净化器产品大都仅仅只是安装了多层的过滤网,只能除去固体可吸入颗粒物、部分有毒有害气体和细菌,并且需要经常更换净化组件;有些宣称使用光催化剂(光触媒)的空气净化器产品,机器内部并没有安装光源。也就是说,光催化剂并没有发挥其真正功能。有些安装了紫外光源的空气净化器产品,由于市面上普通的紫外灯寿命较短,功率较高,导致了能耗过大,拆装频繁等问题。光催化剂在车载空气净化器中的应用并不是十分成功。
[0006] 此外,由于空气净化器机壳本身为塑料制品,其内部与外部表面(尤其是外部表面)极易沾染细菌。这些细菌附着在机壳表面,并不能被空气净化器所净化,导致空气净化器本身也成为了细菌滋生源。目前尚无采用抗菌材料制成机壳的空气净化器产品。
发明内容
[0007] 本发明的目的在于克服上述已有技术不足之处,提供一种具有全方位抗菌效果的智能型车用空气净化器。
[0008] 为达到上述目的,本发明的构思是:
[0009] 本发明提供的全方位抗菌智能型车用空气净化器,包括如下组件:1)外壳,外壳是抗菌塑料外壳,或是带有抗菌涂层的塑料外壳,又或者是带有抗菌涂层的其它材质外壳;2)空气净化组件,包括烟尘过滤单元,高压静电灭菌单元,有毒有害气体吸附净化单元,光催化灭菌单元和灭菌光源;3)风机动力组件,包括涡流式风机;4)能源组件,包括太阳能电池板、可充电电池和直流电源端口 ;5)感应传感组件,包括震动传感器,气体传感器和烟尘传感器;6)负离子发生器;7)显示与智能控制组件,包括开关按钮、模式调控按钮、液晶显示面板,带有微处理器和控制器的印刷电路板。
[0010] 根据上述发明构思,本发明采用下述技术方案:
[0011] 一种全方位抗菌智能型车用空气净化器,包括外壳、空气净化组件、风机动力组件、能源组件、感应传感组件、负离子发生器和显示智能控制组件,其特征在于:
[0012] I)所述外壳带有至少一个入风口和至少一个出风口,外壳内安置所述空气净化组件、风机动力组件、能源组件、感应传感组件和负离子发生器;外壳的前面板上安装显示智能控制组件;外壳底部有后盖,用于拆换空气净化组件;
[0013] 2)所述空气净化组件由灰尘预过滤网、高效率空气微粒滤芯、活性炭吸附网、高压静电灭菌单元、光催化过滤网和灭菌光源组成;其中,灰尘预过滤网装在所述入风口上;高效率空气微粒滤芯、活性炭吸附网、高压静电灭菌单元和光催化过滤网为一独立组件,依次插叠组成件,灭菌光源安装在该插叠组件之前,并且紫外光源大部分光线照射到光催化过滤网上;高压静电灭菌单元和紫外光源与所述显示与智能控制组件连接;
[0014] 3)所述风机动力组件包括至少一个涡流式风机,该风机与所述显示与智能控制组件连接;
[0015] 4)所述能源组件包括太阳能电池板、可充电电池和直流电源端口 ;太阳能电池板安装于外壳的上表面,可利用太阳能给机器内部的可充电电池充电;可充电电池安装于外壳内,直流电源端口安装在外壳预留的直流电源插孔处,太阳能电池板、可充电电池和直流电源端口与所述显示与智能控制组件连接;
[0016] 5)所述感应传感组件包括震动传感器,气体传感器和烟尘传感器;震动传感器直接集成在显示与智能控制组件的印刷电路板上,气体传感器和烟尘传感器安装于所述出风口的附近;震动传感器、气体传感器和烟尘传感器与显示与智能控制组件的印刷电路板连接;
[0017] 6)所述负离子发生器安装于出风口的附近,负离子发生器与显示与所述印刷电路板连接;
[0018] 7)所述显示与智能控制组件包括开关按钮、模式调控按钮、液晶显示面板,以及带有微处理器和控制器的印刷电路板;开关按钮、模式调控按钮、液晶显示面板安装在外壳的前端,带有微处理器和控制器的印刷电路板安装在外壳内,带有微处理器和控制器的印刷电路板通过电路与以下部件相连接:高压静电网、灭菌光源、涡流式风机、太阳能电池板、可充电电池、直流电源端口、震动传感器、气体传感器、烟尘传感器、负离子发生器、开关按钮、模式调控按钮和液晶显示面板。
[0019] 所述外壳是抗菌外壳组件,其中的抗菌成分为纳米磷酸锆钠银、纳米载银锌沸石、纳米硅硼酸钠银、纳米载银羟基磷灰石等成分的一种或任意组合。
[0020] 所述空气净化组件为一个独立的长方体组件(灰尘预过滤网和灭菌光源除外),插置在空气净化器中,可进行插拔式拆装。所述空气净化组件中的灰尘过滤单元包括至少一个灰尘预过滤网,和一个高效率空气微粒滤芯。所述空气净化组件中的高压静电灭菌单元包括至少一个高压静电网,具有静电杀菌和静电集尘的功能。所述空气净化组件中的有毒有害气体吸附净化单元至少包括一个活性炭吸附网。所述空气净化组件中的光催化单元至少包括一个含有纳米银改性二氧化钛光催化剂的过滤网,在紫外光照下产生肖特基能垒,使得二氧化钛表面的光生电子与空穴得以有效分离,提高了光催化活性;并且纳米银和二氧化钛本身都具有抑菌、灭菌的作用,二者的结合使得光催化网具有快速灭菌、除臭、降解有机污染物的多重功效。
[0021] 所述灭菌光源为紫外光发光二极管,大部分紫外光线照射在光催化过滤网上,少量紫外光线照射到机器壳体内部的其它区域;但是,紫外光线不可照射到机器壳体外部(通过内部结构及机壳设计实现)。
[0022] 所述太阳能电池板以及直流电源端口能够为可充电电池充电。
[0023] 所述震动传感器用于感应汽车的震动信号,并将震动信息传输给所述显示与智能控制组件中的微处理器。
[0024] 所述气体传感器用于监测车内的一氧化碳、烟焦油、甲醛及可挥发性有机污染物的浓度,并将有毒有害气体的浓度信息传输给所述显示与智能控制组件中的微处理器。所述的烟尘传感器用于监测车内的固体可吸入颗粒物的浓度,并将烟尘的浓度信息传输给所述显示与智能控制组件中的微处理器。气体和烟尘传感器的信号采集频率为一固定时间间隔。[0025] 所述开关按钮用于开启和关闭空气净化器。所述模式调控按钮用于智能净化模式和全效净化模式的切换。所述液晶显示面板可显示电量,风速,空气污染程度,工作模式等。
[0026] 所述带有微处理器和控制器的印刷电路板能够实现如下控制功能:在全效模式下,空气净化器始终以额定最高功率工作。在智能工作模式下,微处理器根据气体传感器和烟尘传感器反馈的信号强弱,通过控制器实时调整高压静电灭菌单元、灭菌光源的开关与功率,并调整风机功率、负离子发生器的功率,并将空气质量的优劣以进度条方式显示在液晶显示面板上,实现空气质量与空气净化器工作效率成正比;当气体传感器和烟尘传感器反馈的信号为一较低值时,空气质量达到最佳,在一定时间之后,空气净化器将自动停止工作,进入休眠状态;当微处理器接收到的震动传感器反馈的震动信号时,空气净化器从休眠状态回复到智能工作状态。
[0027] 本发明与现有技术相比较,具有如下显而易见的突出实质性特点和显著进步:
[0028] 本发明采用纳米银改性二氧化钛作为光催化剂,不仅提高了光催化效果,并且提高了杀菌抑菌的性能;净化器采用紫外光发生二极管作为紫外光源,不仅节省能源、延长了紫外光源照射寿命,而且保证光催化剂能够高效率发挥光催化降解污染物的效果;外壳有抗菌性能,保证外壳无菌,人身安全。
[0029] 另外,本车用型空气净化器并非仅限于车内使用,也适用于书房、厨房、卫生间等任何小型空间的空气净化;将本空气净化器同比放大之后,也可适用于大型空间的空气净化要求。
附图说明
[0030] 图1为基于本发明总体构思的空气净化器正面外部组件分布示意图。
[0031] 图2为基于本发明总体构思的空气净化器正面内部组件分布示意图。
[0032] 图3为基于本发明总体构思的空气净化器控制原理示意图。
[0033] 图4为基于本发明总体构思的空气净化组件示意图。
[0034] 图5为基于本发明总体构思的液晶显不面板不意图。
具体实施方式
[0035] 本发明的优选实施例结合附图说明如下:
[0036] 实施例一:参见图1和图2,本全方位抗菌智能型车用空气净化器,包括外壳1、空气净化组件2、风机动力组件、能源组件、感应传感组件、负离子发生器6和显示智能控制组件7,其特征在于:
[0037] I)所述外壳I带有至少一个入风口 11和至少一个出风口 12,外壳I内安置所述空气净化组件2、风机动力组件、能源组件、感应传感组件和负离子发生器6 ;外壳I的前面板上安装显示智能控制组件7 ;外壳I底部有后盖,用于拆换空气净化组件2 ;
[0038] 2)所述空气净化组件2由灰尘预过滤网21、高效率空气微粒滤芯22、活性炭吸附网23、高压静电灭菌单元24、光催化过滤网25和灭菌光源26组成;其中,灰尘预过滤网21装在所述入风口 11上;高效率空气微粒滤芯22、活性炭吸附网23、高压静电灭菌单元24和光催化过滤网25为一独立组件,依次插叠组成件,灭菌光源26安装在该插叠组件之前,并且紫外光源26大部分光线照射到光催化过滤网25上;高压静电灭菌单元24和紫外光源26与所述显示与智能控制组件7连接;
[0039] 3)所述风机动力组件包括至少一个涡流式风机31,该风机与所述显示与智能控制组件7连接;
[0040] 4)所述能源组件包括太阳能电池板41、可充电电池42和直流电源端口 43 ;太阳能电池板41安装于外壳I的上表面,可利用太阳能给机器内部的可充电电池42充电;可充电电池42安装于外壳I内,直流电源端口 43安装在外壳I预留的直流电源插孔处,太阳能电池板41、可充电电池42和直流电源端口 43与所述显示与智能控制组件7连接;
[0041] 5)所述感应传感组件包括震动传感器51,气体传感器52和烟尘传感器53 ;震动传感器51直接集成在显示与智能控制组件7的印刷电路板74上,气体传感器52和烟尘传感器53安装于所述出风口 12的附近;震动传感器51、气体传感器52和烟尘传感器53与显示与智能控制组件7的印刷电路板74连接;
[0042] 6)所述负离子发生器6安装于出风口 12的附近,负离子发生器6与显示与所述印刷电路板74连接;
[0043] 7)所述显示与智能控制组件7包括开关按钮71、模式调控按钮72、液晶显示面板73,以及带有微处理器和控制器的印刷电路板74 ;开关按钮71、模式调控按钮72、液晶显示面板73安装在外壳I的前端,带有微处理器和控制器的印刷电路板74安装在外壳I内,带有微处理器和控制器的印刷电路板74通过电路与以下部件相连接:高压静电网24、灭菌光源26、涡流式风机31、太阳能电池板41、可充电电池42、直流电源端口 43、震动传感器51、气体传感器52、烟尘传感器53、负离子发生器6、开关按钮71、模式调控按钮72和液晶显示面板73。
[0044] 实施例二:参见图1〜图5,本实施例与实施例一基本相同,特别之处如下:
[0045] 所述外壳I是共混型抗菌塑料外壳,或是带有抗菌涂层的塑料外壳,其中的抗菌成分为纳米磷酸锆钠银、纳米载银锌沸石、纳米硅硼酸钠银、纳米载银羟基磷灰石等成分的一种或任意组合;外壳I的设计必须保证内部紫外光线照射不到外壳外部。
[0046] 所述空气净化组件2中的光催化过滤网25表面喷涂有纳米银改性的二氧化钛光催化剂;所述的灭菌光源26为紫外光发光二极管,大部分紫外光线照射在光催化过滤网25上,少量紫外光线照射到外壳I内的其它区域;但是,紫外光线不可照射到外壳I的外部。
[0047] 所述风机动力组件中的涡流式风机31能够将空气通过入风口 11吸入,通过灰尘预过滤网21、高效率空气微粒滤芯22、活性炭吸附网23、高压静电网24和光催化过滤网25,然后将空气被涡流式风机31的中心吸入,通过叶轮旋转,经由涡流式风机31的侧面从出风口 12排出。
[0048] 所述能源组件中的太阳能电池板41以及直流电源端口 43在带有微处理器和控制器的印刷电路板74控制下,能够为可充电电池42充电;
[0049] 所述感应传感组件中的震动传感器51用于感应汽车的震动信号,并将震动信息传输给微处理器74 ;气体传感器52用于监测车内的气态有机污染物的浓度,并将有毒有害气体的浓度信息传输给微处理器74 ;烟尘传感器53用于监测车内的固体可吸入颗粒物的浓度,并将烟尘的浓度信息传输给微处理器74 ;间隔固定时间,气体和烟尘传感器各采集
一次信号。
[0050] 所述负离子发生器6用于向空气中释放氧负离子。[0051] 所述显示与智能控制组件7中的开关按钮71用于开启和关闭空气净化器;所述的模式调控按钮72用于智能净化模式和全效净化模式的切换;所述的液晶显示面板73可显示电量,风速,空气污染程度、工作模式。
[0052] 所述显示与智能控制组件7中的带有微处理器和控制器的印刷电路板74能够实现如下控制功能:在智能工作模式下,微处理器根据感应传感组件5中气体传感器52和烟尘传感器53反馈的信号强弱,通过控制器实时调整空气净化组件2中高压静电灭菌单元24、灭菌光源26的开关与功率,并调整风机动力组件3中的涡流式风机31功率、负离子发生器6的功率,并将空气质量的优劣以进度条方式显示在液晶显示面板73上,实现空气质量与空气净化器工作效率成正比;当感应传感组件5中气体传感器52和烟尘传感器53反馈的信号为一较低值时,空气质量达到最佳,在一定时间之后,空气净化器将自动停止工作,进入休眠状态;当微处理器74接收到震动传感器51反馈的震动信号时,空气净化器从休眠状态回复到智能工作状态;在全效模式下,空气净化组件2始终以额定最高功率工作。
[0053] 实施例三:结合图1与图2的空气净化器正面外部与内部的组件分布示意图所示,本全方位抗菌智能型车用空气净化器一共分为如下7大部分:抗菌外壳I,空气净化组件2,风机动力组件,能源组件,感应传感组件,负离子发生器6,显示与智能控制组件7。
[0054] 外壳I的内表面与外表面都具有抗菌功能,其组成材料是带有抗菌涂层的塑料外壳。抗菌成分为纳米磷酸锆钠银粉体,与涂料共混后喷涂在塑料外壳内外表面。如图1和图2所示,抗菌外壳I上包含至少一个入风口 11,用于污染空气进入空气净化器;至少一个出风口 12,用于洁净空气从空气净化器中送出。此外,外壳上还留有直流电源端口 43的插孔,便于接入外接直流电源。外壳前端可安装开关按钮71、模式调控按钮72、液晶显示面板73,并留有气体传感器52和烟尘传感器53的圆孔,让气体传感器52和烟尘传感器53能够接触到外部环境。外壳I上表面装有太阳能电池板41,可利用太阳能给机器内部的充电电池42充电。外壳I底部设计有后盖,方便打开,用于拆换空气净化组件2。
[0055] 结合图2、3和4可以更好地说明空气净化组件2的设计思路。空气净化组件2由灰尘预过滤网21、高效率空气微粒滤芯22、活性炭吸附网23、高压静电网24、光催化过滤网25和灭菌光源26组成。其中,灰尘预过滤网装在入风口 11上,可拦截空气中的毛发、大颗粒粉尘、絮状漂浮物等,用于空气的初步过滤,并起到保护空气净化器机体的作用。高效率空气微粒滤芯22、活性炭吸附网23、高压静电网24和光催化过滤网25为一独立组件,插置在空气净化器中,可进行插拔式拆装,方便更换。高效率空气微粒滤芯22的材质为中效HEPA过滤网。高压静电网24与带有微处理器和控制器的印刷电路板74通过电路相连接,可提供两千伏以上的高压静电,起到瞬间杀菌除臭的作用。光催化过滤网25表面喷涂有纳米银改性的二氧化钛光催化剂。在紫外灭菌光源26的照射下,纳米银改性的二氧化钛产生肖特基能垒,使得二氧化钛表面的光生电子与空穴得以有效分离,提高了光催化活性;并且纳米银和二氧化钛本身都具有抑菌、灭菌的作用,二者的结合使得光催化剂具有高效率灭菌、除臭、降解有机污染物的多重效果。灭菌光源26为紫外光发光二极管,通过内部结构及机壳设计,使得大部分紫外光线照射在光催化过滤网上,少量紫外光线照射到机器壳体内部的其它区域;但是,紫外光线照射不到机器壳体外部,保证了人身安全。
[0056] 如图2和图3所示,风机动力组件包括至少一个涡流式风机31,该风机与带有微处理器和控制器的印刷电路板74通过电路相连接,并受印刷电路板74控制。涡流式风机31运作时,污染空气通过入风口 11被吸入,依次通过灰尘预过滤网21、高效率空气微粒滤芯22、活性炭吸附网23、高压静电网24和光催化过滤网25进行过滤、灭菌与净化,然后洁净的空气被风机31的中心吸入,通过叶轮旋转,经由风机31的侧面从出风口 12排出。
[0057] 如图1和图2所示,能源组件包括太阳能电池板41、可充电电池42和直流电源端口 43。太阳能电池板41可利用太阳能给机器内部的充电电池42充电;可充电电池42为1500毫安时以上的大容量锂离子电池;直流电源端口 43用来接入外接直流电源,可以为可充电电池42充电。本机有两种供电模式:当未接入外接直流电源时,本机通过充电电池供电;当接入外接直流电源时,外接直流电源为本机供电,并同时为充电电池42充电;若充电电池42的电量已充满,则外接直流电源仅为空气净化器供电,供其正常运行。本机的太阳能电池只能为充电电池充电,并不能直接为本机供电。
[0058] 如图2和图3所示,感应传感组件包括震动传感器51,气体传感器52和烟尘传感器53。震动传感器51直接集成在微处理器74上,用于感应汽车的震动信号,并将震动信息传输给所述显示与智能控制组件中的微处理器74。气体传感器52和烟尘传感器53安装于出风口 12的附近。气体传感器52用于监测车内的一氧化碳、烟焦油、甲醛及可挥发性有机污染物的浓度,并将有毒有害气体的浓度信息传输给所述显示与智能控制组件中的微处理器74。烟尘传感器53用于监测车内的固体可吸入颗粒物的浓度,并将烟尘的浓度信息传输给所述显示与智能控制组件中的微处理器74。每隔I分钟,气体和烟尘传感器各采集一次信号。
[0059] 负离子发生器6安装在出风口处,为净化后洁净的空气释放300万以上浓度的负离子。
[0060] 显示与智能控制组件7包括开关按钮71、模式调控按钮72、液晶显示面板73,带有微处理器和控制器的印刷电路板74。如图1和图2所示,开关按钮71、模式调控按钮72、液晶显示面板73安装在空气净化器抗菌外壳I的前端。
[0061] 图5为基于本发明总体构思的液晶显示面板示意图。液晶显示面板73所显示的所有信息受到带有微处理器和控制器的印刷电路板74控制。液晶显示面板73可显示的信息如下:全效模式提示灯731,当开启全效模式时,该灯亮;当开启智能模式时,该灯灭。负离子提示灯732,当负离子发生器6正常工作时,该灯亮;当负离子发生器故障时,该灯灭。感应传感组件故障提示灯733,当感应传感组件正常工作时,该灯灭;当感应传感组件发生故障时,该灯亮。太阳能电池板工作提示灯734,当太阳能电池板工作时,该灯亮;当太阳能电池板未工作时,该灯灭。机器工作效率提示灯735,设计为风机叶片型显示灯,以旋转显示的方式显示空气净化器的功率,风机的转速越高,叶片型显示灯的旋转速度也就越快。轻度污染显示进度条736,中度污染显示进度条737和重度污染显示进度条738用于显示空气质量。当空气污染较为严重时,重度污染显示进度条738亮起,另外两个进度条灭;当空气质量较好时,轻度污染显示进度条736亮起,另外两个进度条灭;当空气污染程度处于上述两者之间时,中度污染显示进度条737亮起,另外两个进度条灭。电池电量显示灯739,用于显示可充电电池42的电量。当充电电池正在充电时,电池电量显示灯739 —直闪烁,直到电量充满后,电池电量显示灯739的闪烁停止。
[0062] 带有微处理器和控制器的印刷电路板74为本空气净化器的核心控制部件。结合图3可以更好地说明本发明的智能控制原理以及所能实现的智能化功能。带有微处理器和控制器的印刷电路板74通过电路与以下部件相连接:高压静电网24、灭菌光源26、涡流式风机31、太阳能电池板41、可充电电池42、直流电源端口 43、震动传感器51,气体传感器52、烟尘传感器53、负离子发生器6、开关按钮71、模式调控按钮72和液晶显示面板73。
[0063] 该空气净化器有两种工作模式:全效模式和智能模式。
[0064] 在全效模式或智能模式下,若空气净化器未通过直流电源端口 43连接外接电源,则本机由可充电电池42供电,直到电池电量耗尽停止,电池的电量由电池电量显示灯739显示;若空气净化器通过直流电源端口 43连接了外接电源,则本机由外接直流电源供电,空气净化器一直以最高额定功率工作;并且,外接直流电源同时为可充电电池充电,直到电量充满为止;充电时,电池电量显示灯739 —直闪烁;电量充满后,电池电量显示灯739的闪烁停止。此外,在有阳光的条件下,太阳能电池板工作提示灯734亮起,太阳能电池板41将自动采集太阳能,为可充电电池42充电。
[0065] 全效模式:开关按钮71和模式调控按钮72同时按下,全效模式开启,空气净化器始终以最高额定功率工作。在带有微处理器和控制器的印刷电路板74的控制下,高压静电网24、灭菌光源26、涡流式风机31、负离子发生器6 —直处于开启状态,并且都以最高的额定功率工作;液晶显示面板73中的全效模式提示灯731、负离子提示灯732亮起;机器工作效率提示灯735的6个叶片同时亮起;感应传感组件故障提示灯733、轻度污染显示进度条736,中度污染显示进度条737和重度污染显示进度条738均处于灭灯状态;同时,震动传感器51,气体传感器52、烟尘传感器53均关闭。
[0066] 智能模式:开关按钮71按下,模式调控按钮72未按下时,智能工作模式开启,全效模式提示灯731、感应传感组件故障提示灯733处于熄灭状态、电池电量显示灯739根据充电电池电量而显不相应的格数。此时,震动传感器51,气体传感器52、烟尘传感器53开启;气体传感器52和烟尘传感器53每隔I分钟各采集一次信号;带有微处理器和控制器的印刷电路板74中的微处理器根据气体传感器52和烟尘传感器53反馈的信号强弱,通过控制器实时调整高压静电网24、灭菌光源26的功率,并调整涡流式风机31、负离子发生器6的功率,同时将空气质量的优劣以污染显示进度条的方式显示在液晶面板73上,实现空气污染程度与空气净化器功率成正比。
[0067] 当空气污染较为严重时,气体传感器52和烟尘传感器53反馈的信号为一较高值。此时,液晶面板73上的负离子提示灯732亮,机器工作效率提示灯735的6个叶片同时亮起,重度污染显示进度条738亮起,轻度污染显示进度条736和中度污染显示进度条737灭,带有微处理器和控制器的印刷电路板74的调控下,高压静电网24、灭菌光源26、涡流式风机31、负离子发生器6 —直处于开启状态,并且都以最高的额定功率工作。
[0068] 当空气污染较轻时,气体传感器52和烟尘传感器53反馈的信号为一较小值。此时,液晶面板73上的负离子提示灯732灭,机器工作效率提示灯735的2个对称的叶片亮起,轻度污染显示进度条738亮起,中度污染显示进度条737和重度污染显示进度条738灭,带有微处理器和控制器的印刷电路板74的调控下,负离子发生器6和灭菌光源26关闭,高压静电网24、涡流式风机31以较低的功率工作。
[0069] 当气体传感器52和烟尘传感器53反馈的信号处于上述两者之间某一值时,经过带有微处理器和控制器的印刷电路板74调控,污染显示进度条736、737和738将显示相应的污染程度,机器工作效率提示灯735显示相应的叶片数,实现显示值与空气污染程度成正比。并且,带有微处理器和控制器的印刷电路板74调控高压静电网24、灭菌光源26的功率、涡流式风机31、负离子发生器6的功率,实现空气污染程度与空气净化器功率成正比。
[0070] 在智能工作模式下,随着空气净化器的持续工作,空气的污染程度越来越低。当空气中污染物的浓度低于气体传感器52和烟尘传感器53的检测限度,气体传感器52和烟尘传感器53反馈的信号将为零。此时,空气质量达到最佳。当气体传感器52和烟尘传感器53连续4次反馈的信号为零时,空气净化器将自动停止工作,进入休眠状态。此时,仅有带有微处理器和控制器的印刷电路板74和振动传感器51工作。当微处理器接收到的震动传感器51反馈的震动信号时,空气净化器立即从休眠状态回复到智能工作状态。
[0071] 基于本发明总体构思所设计而成的车载型空气净化器,具有内外壁都具有抗菌功能的外壳1、活性炭吸附网23,高压静电网24,喷涂有纳米银改性二氧化钛光催化剂的光催化过滤网25、紫外灭菌光源26、负离子发生器6。上述组件相结合,使得本发明中空气净化器具备了全方位的抗菌功能。

Claims (9)

1.一种全方位抗菌智能型车用空气净化器,包括外壳(I)、空气净化组件(2)、风机动力组件、能源组件、感应传感组件、负离子发生器(6)和显示智能控制组件(7),其特征在于: a.所述外壳(I)带有至少一个入风口(11)和至少一个出风口(12),外壳(I)内安置所述空气净化组件(2)、风机动力组件、能源组件、感应传感组件和负离子发生器(6);外壳(O的前面板上安装显示智能控制组件(7);外壳(I)底部有后盖,用于拆换空气净化组件(2); b.所述空气净化组件(2)由灰尘预过滤网(21)、空气微粒滤芯(22)、活性炭吸附网(23)、高压静电灭菌单元(24)、光催化过滤网(25)和灭菌光源(26)组成;其中,灰尘预过滤网(21)装在所述入风口(11)上;空气微粒滤芯(22)、活性炭吸附网(23)、高压静电灭菌单元(24)和光催化过滤网(25)为一独立组件,依次插叠组成件,灭菌光源(26)安装在该插叠组件之前,并且紫外光源(26 )大部分光线照射到光催化过滤网(25 )上;高压静电灭菌单元(24)和紫外光源(26 )与所述显示与智能控制组件(7 )连接; c.所述风机动力组件包括至少一个涡流式风机(31),该风机与所述显示与智能控制组件(7)连接; d.所述能源组件包括太阳能电池板(41)、可充电电池(42)和直流电源端口(43);太阳能电池板(41)安装于外壳(I)的上表面,可利用太阳能给机器内部的可充电电池(42)充电;可充电电池(42 )安装于外壳(I)内,直流电源端口( 43 )安装在外壳(I)预留的直流电源插孔处,太阳能电池板(41)、可充电电池(42)和直流电源端口(43)与所述显示与智能控制组件(7)连接;· e.所述感应传感组件包括震动传感器(51),气体传感器(52)和烟尘传感器(53);震动传感器(51)直接集成在显示与智能控制组件(7)的印刷电路板(74)上,气体传感器(52)和烟尘传感器(53)安装于所述出风口(12)的附近;震动传感器(51)、气体传感器(52)和烟尘传感器(53)与显示与智能控制组件(7)的印刷电路板(74)连接; f.所述负离子发生器(6)安装于出风口(12)的附近,负离子发生器(6)与显示与所述印刷电路板(74)连接; g.所述显示与智能控制组件(7)包括开关按钮(71)、模式调控按钮(72)、液晶显示面板(73),以及带有微处理器和控制器的印刷电路板(74);开关按钮(71)、模式调控按钮(72)、液晶显示面板(73)安装在外壳(I)的前端,带有微处理器和控制器的印刷电路板(74)安装在外壳(I)内,带有微处理器和控制器的印刷电路板(74)通过电路与以下部件相连接:高压静电网(24)、灭菌光源(26)、涡流式风机(31)、太阳能电池板(41)、可充电电池(42)、直流电源端口(43)、震动传感器(51)、气体传感器(52)、烟尘传感器(53)、负离子发生器(6)、开关按钮(71)、模式调控按钮(72)和液晶显示面板(73)。
2.根据权利要求1中所述的全方位抗菌智能型车用空气净化器,其特征在于:所述外壳(I)是共混型抗菌塑料外壳,或是带有抗菌涂层的塑料外壳,其中的抗菌成分为纳米磷酸锆钠银、纳米载银锌沸石、纳米硅硼酸钠银和纳米载银羟基磷灰石中的一种或任意组合;外壳(I)的设计必须保证内部紫外光线照射不到外壳外部。
3.根据权利要求1中所述的全方位抗菌智能型车用空气净化器,其特征在于:所述空气净化组件(2)中的光催化过滤网(25)表面喷涂有纳米银改性的二氧化钛光催化剂;所述的灭菌光源(26)为紫外光发光二极管,大部分紫外光线照射在光催化过滤网(25)上,少量紫外光线照射到外壳(I)内的其它区域;但是,紫外光线不可照射到外壳(I)的外部。
4.根据权利要求1中所述的全方位抗菌智能型车用空气净化器,其特征在于:所述风机动力组件(3)中的涡流式风机(31)能够将空气通过入风口(11)吸入,通过灰尘预过滤网(21)、空气微粒滤芯(22)、活性炭吸附网(23)、高压静电网(24)和光催化过滤网(25),然后将空气被涡流式风机(31)的中心吸入,通过叶轮旋转,经由涡流式风机(31)的侧面从出风口(12)排出。
5.根据权利要求1中所述的全方位抗菌智能型车用空气净化器,其特征在于:所述能源组件(4)中的太阳能电池板(41)以及直流电源端口(43)在带有微处理器和控制器的印刷电路板(74)控制下,能够为可充电电池(42)充电。
6.根据权利要求1中所述的全方位抗菌智能型车用空气净化器,其特征在于:所述感应传感组件(5)中的震动传感器(51)用于感应汽车的震动信号,并将震动信息传输给微处理器(74);气体传感器(52)用于监测车内的气态有机污染物的浓度,并将有毒有害气体的浓度信息传输给微处理器(74);烟尘传感器(53)用于监测车内的固体可吸入颗粒物的浓度,并将烟尘的浓度信息传输给微处理器(74);间隔固定时间,气体和烟尘传感器各采集一次信号。
7.根据权利要求1中所述的全方位抗菌智能型车用空气净化器,其特征在于:所述负离子发生器(6)用于向空气中释放氧负离子。
8.根据权利要求1中所述的全方位抗菌智能型车用空气净化器,其特征在于:所述显示与智能控制组件(7)中的开 关按钮(71)用于开启和关闭空气净化器;所述的模式调控按钮(72)用于智能净化模式和全效净化模式的切换;所述的液晶显示面板(73)可显示电量,风速,空气污染程度、工作模式。
9.根据权利要求1中所述的全方位抗菌智能型车用空气净化器,其特征在于:所述显示与智能控制组件(7)中的带有微处理器和控制器的印刷电路板(74)能够实现如下控制功能:在智能工作模式下,微处理器根据感应传感组件(5)中气体传感器(52)和烟尘传感器(53)反馈的信号强弱,通过控制器实时调整空气净化组件(2)中高压静电灭菌单元(24)、灭菌光源(26)的开关与功率,并调整风机动力组件(3)中的涡流式风机(31)功率、负离子发生器(6)的功率,并将空气质量的优劣以进度条方式显示在液晶显示面板(73)上,实现空气质量与空气净化器工作效率成正比;当感应传感组件(5)中气体传感器(52)和烟尘传感器(53)反馈的信号为一较低值时,空气质量达到最佳,在一定时间之后,空气净化器将自动停止工作,进入休眠状态;当微处理器(74)接收到震动传感器(51)反馈的震动信号时,空气净化器从休眠状态回复到智能工作状态;在全效模式下,空气净化组件(2)始终以额定最高功率工作。
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