CN103267322B - 一种多功能室内空气质量改良装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开的一种多功能室内空气质量改良装置，包括壳体，壳体上设置有入风口和出风口，壳体内设置有连接入风口和出风口的风道，风道上设置一风机，所述壳体内还设置有灭菌腔、制氧装置、臭氧发生器、负离子发生器、湿度调节器和检测控制系统。本发明的多功能室内空气质量改良装置能从多个方面对室内空气进行改善，并且带有自动调控功能，使室内空气质量始终保持在最优状态，为人们提供一个良好的室内环境。

Description

一种多功能室内空气质量改良装置

技术领域

 本发明涉及空气净化领域，特别是一种多功能室内空气质量改良装置。

背景技术

 随着工业的发展和城市化的加速，现代城市中空气污染的问题越来越严重，人们吸入污染的空气后容易患上种种严重的疾病，各种空气污染物是通过多种途径进入人体的，对人体的影响又是多方面的，且其危害也是极为严重的。

而随着人们的生活水平提高，现代人越来越重视空气的质量问题，并研究出各种改良室内空气质量的方法和装置，其中使用比较广泛的一种是空气清新机。目前国内外的空气清新机琳琅满目，但基本上是活性碳过滤、释放负离子、加湿等无自动检测控制的单一功能产品，一般只能改变室内空气的某一参数（如空气粉尘含量、空气湿度、负离子含量等），不能真正起到改善室内空气质量的效果；而且大多数的空气清新机还把释放负离子的功能过于扩大宣扬，价格昂贵、实用性差，甚至让人们对空气清新机的作用产生怀疑，很大程度上阻碍了真正室内空气质量改良的科技发展。

发明内容

为解决上述问题，本发明的目的在于提供一种多功能室内空气质量改良装置，用于改良室内空气的质量，提供优质的生活环境。

本发明解决其问题所采用的技术方案是：

一种多功能室内空气质量改良装置，包括壳体，壳体上设置有入风口和出风口，壳体内设置有连接入风口和出风口的风道，风道上设置一风机，所述壳体内设置有以下部件：

催化灭菌腔，用于消灭空气中的细菌和微生物，所述催化灭菌腔设置在风道的任意一段，其内部设置有紫外灯管，且其内壁涂有催化剂；

制氧装置，用于制造氧气，所述制氧装置的氧气输出管连接催化灭菌腔；

臭氧发生器，用于制造臭氧，所述臭氧发生器连接出风口；

负离子发生器，用于产生负离子，所述负离子发生器连接出风口；

湿度调节器，用于调节空气湿度，所述湿度调节器设置在风道上；

检测控制系统，用于检测空气的各项参数并根据检测结果控制上述器件工作，所述检测控制系统包括中央处理器和多个传感器。

作为对上述技术方案的进一步改进，所述制氧装置为分子筛制氧装置，制氧装置上设置有连接室外大气的换气管，用于从室外抽取新鲜空气进入制氧装置进行过滤制造氧气，并将过滤后的氮气通过换气管排出室外。

作为对上述技术方案的进一步改进，所述制氧装置上设置有位于壳体外的外接氧气管，用户可以从外接氧气管直接获取高浓度氧气，供用户运动后吸氧或其他用途，增加本装置的功能。

作为对上述技术方案的进一步改进，所述臭氧发生器上设置有位于壳体外的外接臭氧输出管，用户可以从外接臭氧输出管直接获取臭氧气体，供用户洗菜、去农药及其他消毒用途，增加本装置的功能。

作为对上述技术方案的进一步改进，所述湿度调节器包括加湿装置和去湿装置。

作为对上述技术方案的进一步改进，所述入风口处设置有过滤网和静电除尘器，用于过滤和清除空气中的粉尘。其中过滤网优选为多层滤网，包括普通滤网、活性炭滤网和冷触媒滤网。

作为对上述技术方案的进一步改进，所述检测控制系统的传感器包括有氧浓度传感器、湿度传感器、温度传感器、空气露点传感器、水汽压传感器、负离子量传感器和PM2.5传感器，上述传感器分别连接中央处理器。上述传感器为本发明的多功能室内空气质量改良装置实现自动调节所必需具备的传感器，此外，本发明的传感器还可以包括水位传感器、风压传感器、紫外光传感器等其他类型的传感器，以实现完善的自动调节控制功能。

进一步，所述的氧浓度传感器包括用于检测室内氧浓度的第一氧浓度传感器和用于检测制氧装置输出的氧气浓度的第二氧浓度传感器。

作为对上述技术方案的进一步改进，所述检测控制系统包括用于显示数据和输入指令的触摸屏，便于用户获取各项信息和对该多功能室内空气质量改良装置进行控制。

作为对上述技术方案的进一步改进，所述检测控制系统中还包括有故障报警装置，当传感器反馈回来的信号超出预设值时，由故障报警装置发出报警信号，提示用户进行调整或者更换配件。

本发明的有益效果是：

与现有技术对比，本发明的多功能室内空气质量改良装置能从多个方面对室内空气进行改善，并且带有自动调控功能，使室内空气质量始终保持在最优状态，为人们提供一个良好的室内环境。

附图说明

下面结合附图和实例对本发明作进一步说明。

图1是本发明的结构示意图。

具体实施方式

参照图1，本发明提供的优选实施例，一种多功能室内空气质量改良装置，包括设置有入风口2和出风口3的壳体1，壳体1内设置有风道连接入风口2和出风口3，风道上设置一风机4。从功能上划分，本发明的多功能室内空气质量改良装置包括过滤、光催化、增氧、湿度调控、臭氧杀菌和负离子调控六大功能模块。

入风口2处设置有过滤网11和静电除尘器12。过滤网11优选为多层滤网，包括普通滤网、活性炭滤网和冷触媒滤网，普通滤网设置在最外面，用于过滤空气中较大的粉尘颗粒；活性碳滤网用于吸附空气中的有毒物质、异味；冷触媒滤网进一步催化分解空气中的有害成分。静电除尘器12用于进一步除去空气中的粉尘。设置在入风口2的过滤网11和静电除尘器12用于实现空气的初步净化。进一步，入风口2处还设置有PM2.5传感器，用于检测室内空气PM2.5值是否达标，如果该值较大，则加大风机4的抽风功率，加快空气过滤的效率，并开启静电除尘器进行除尘，直至PM2.5值下降为较低的预设值。

在所述风道的任意一段设置有催化灭菌腔21，催化灭菌腔21内部设置有紫外灯管22，且催化灭菌腔21内壁涂有催化剂，该催化剂为光触媒，催化剂在紫外线的照射下进行光催化作用，催化剂产生的电子空穴使催化灭菌腔21内的氧气还原成活性离子氧，利用高浓度的活性离子氧对流经的空气进行深度催化分解，其催化效果是未加氧时的30倍，能彻底降解空气中的有害物质，进一步提高杀菌的效果。

壳体1内设置有制氧装置31，所述制氧装置31优选为分子筛制氧装置，制氧装置31设置有连通室外大气的换气管32，通过换气管32从室外抽取新鲜空气，经分子筛过滤后，得到的氧气输入室内，而氮气则由换气管32排出。过滤后的氧气通过一个三通阀33分两路输出，其中氧气输出管34经第二氧浓度传感器74后连接到催化灭菌腔21，为催化灭菌腔21内增氧和提高催化效果；而外接氧气管35则穿过壳体1设置于壳体1外，方便用户从外接氧气管35直接获取高浓度氧气，供用户运动后吸氧或其他用途。此外，为了实现室内氧浓度的调控，入风口2设置有用于采集室内空气样本的采样泵5，而第一氧浓度传感器73连接采样泵5，用于检测室内氧浓度，并把检测结果反馈到中央处理器72，由中央处理器72控制制氧装置31进行自动调控，自动将空气中的氧含量调节到23-25%。该制氧装置31能有效提高人体的免疫能力和工作、学习效益，摆脱亚健康。

风道上设置有湿度调节器，所述湿度调节器包括加湿装置42和去湿装置43，湿度调节器由中央处理器72调控，用于对流经风道的空气进行加湿或去湿。入风口2处设置有湿度传感器75，壳体1上还设置有温度传感器77、空气露点传感器78、水汽压传感器79，分别用于检测室内空气的湿度、温度、露点值及水汽压，并将检测结果反馈到中央处理器72，由中央处理器72利用马格奴斯(Magnus)半经验公式计算出适合人体的最佳相对湿度值（手动设定时除外），如果室内空气的相对湿度偏离适合人体的最佳值，则设备自动启动加湿或去湿功能，通过循环风自动调节室内空气的干、湿度，调至最佳状态。

壳体1内设置有用于制造臭氧的臭氧发生器51，所述臭氧发生器51连接出风口3，为经过风道的气流增加臭氧，当室内长期没人时，可启动臭氧发生器51制造臭氧气体加入到室内空气中，灭杀室内空气中的细菌和微生物，使室内空气保持干净，有效防止细菌传播和疾病传染。臭氧发生器51上还设置有外接臭氧输出管52，所述外接臭氧输出管52穿过壳体1设置在壳体1外，用户可以从外接臭氧输出管52直接获取臭氧发生器51制造的臭氧气体，供用户洗菜、去农药及其他消毒用途。

壳体1内还设置有用于产生负离子的负离子发生器61，负离子发生器61连接出风口3，在出风口3处还设置有用于检测负离子含量的负离子量传感器76，如果空气中的负离子含量偏低，则设备自动启动负离子发生器61，通过微风向室内释放模拟植物叶面释放的活性负离子，该系统能让人置身于森林之中。

除了上述的六大功能模块，本发明的多功能室内空气质量改良装置上还设置有用于对上述功能模块进行自动调控的检测控制系统71，检测控制系统71包括中央处理器72、多个传感器、显示屏、输入装置和故障报警装置85。中央处理器72用于对传感器反馈的各种数据进行分析，并根据分析结果输出控制指令给上述每一个功能模块。本实施例中的传感器包括有氧浓度传感器、湿度传感器75、负离子量传感器76、温度传感器77、空气露点传感器78、水汽压传感器79、高水位传感器80、低水位传感器81、风压传感器82、紫外光传感器、PM2.5传感器，其中氧浓度传感器包括用于检测室内氧浓度的第一氧浓度传感器73和用于检测制氧装置31输出的氧气浓度的第二氧浓度传感器74；湿度传感器75、温度传感器77、空气露点传感器78、水汽压传感器79设置在入风口2处分别用于检测室内空气的湿度、温度、露点值及水汽压，优化室内湿度的自动调节；负离子量传感器76和风压传感器82设置在出风口3处用于检测输出气流的负离子含量和风压，使输出气流符合设定要求，提高输出气流的安全性；高水位传感器80设置在去湿装置43里，而低水位传感器81设置在加湿装置42里，分别用于检测两装置里的水位，当去湿装置43的水位超过高水位传感器80时，发出报警提示用户倒掉去湿装置43里的水槽的水，当加湿装置42的水位低于低水位传感器81时，发出报警信号提示用户给加湿装置42里的水槽加水；紫外光传感器用于检测紫外灯管22发出的紫外光强度，避免紫外光的强度过大，对用户造成伤害。本实施例优选采用集成显示和输入功能的触摸屏84，便于用户获取各项信息和对该多功能室内空气质量改良装置进行控制。所述检测控制系统71中还设置有故障报警装置85，当传感器反馈回来的信号超出预设值时，由故障报警装置85发出报警信号，提示用户进行调整或者更换配件。

本实施例的多功能室内空气质量改良装置的工作过程如下：

1、设备开启电源后，首先由风机4抽动室内空气经多层过滤后流经催化灭菌腔21，催化灭菌腔21中的紫外灯光对腔体内壁的催化剂产生强烈的光催化作用，并同时对流经的空气进行灭菌处理。6个传感器同时检测室内空气的各项参数，送入中央处理器72进行分析，在触摸屏84上显示室内空气的温度、相对湿度、水汽压值、氧浓度值、PM2.5值、负离子量及各系统工作状态；

2、设备分为手动模式和自动模式，手动模式时可设定的参数值如下：相对湿度30-90%，氧含量23-35%，PM2.5值30-80，负离子200-1000万/cm3，自动模式时系统默认相对湿度50-60%，氧含量23-25%，PM2.5值50以下，负离子500万/cm3以上；

3、当传感器检测的数值与设定值偏差时，中央处理器72则发出相应的指令，驱动设备的增氧、加湿、去湿、光催化、负离子等系统工作，自动将室内空气调节到设定值，具体工作方式如下：①、由采样泵5从入风口2处采取室内空气送入第一氧浓度传感器73，经第一氧浓度传感器73检测在触摸屏84上显示当前室内空气的氧浓度值，如果此值低于设定值，则制氧装置31工作，输出高浓度氧气（95%以上）经过第二氧浓度传感器74后送往催化灭菌腔21，第二氧浓度传感器74检测的氧浓度值在触摸屏84上显示，如果此值低于70%时，由故障报警装置85给出报警信号，提示需要更换制氧分子筛；②、高浓度氧气输入到催化灭菌腔21后，由催化剂产生的电子空穴使氧气还原成活性离子氧，利用高浓度的活性离子氧对流经的空气进行深度催化分解，其催化效果是未加氧时的30倍，能彻底降解空气中的有害物质，高浓度氧气与催化剂作用后随流动空气经出风口3给室内增氧，至室内氧浓度增到设定值，则停止制氧装置31；③、制氧装置31通过换气管35将室内空气中滤除的氮气排向室外，同时将室外新鲜空气抽回室内；④、中央处理器72通过对室内空气的温度、相对湿度、水汽压值、空气露点等参数值进行综合分析，利用马格奴斯(Magnus)半经验公式计算出适合人体的最佳相对湿度值（手动设定时除外），如果室内空气的相对湿度偏离此值，则加湿装置42或去湿装置43启动，将空气的相对湿度调节至最佳状态后停止；⑤、如果室内空气的PM2.5值偏高，则设备将风机4运行于高速状态，增加空气过滤的效率；同时启动静电除尘器12，除去空气中的细颗粒物，至PM2.5恢复设定值后转入正常运行；⑥、当空气中的负离子量低于设定值时，负离子发生器61启动，给室内增加负离子，达到设定值时停止；⑦、当室内无人时可通过臭氧发生器51定时设定每天的固定时间对室内空气进行无死角杀菌，按下外接臭氧键则高浓度臭氧气体通过外接臭氧输出管52输到机外，供用户洗菜、去农药及其他消毒用途；⑧、按下外接氧气键则制氧装置向机外输出高浓度氧气，供用户运动后吸氧或其他用途。

此外，该多功能室内空气质量改良装置还具有实现以下功能的报警系统：1）在出风口3处装有风压传感器82，检测信号送入中央处理器72，如果风压降低，则报警系统给出报警信号，提示要更换过或清洗滤网；2）第二氧浓度传感器74检测制氧装置31出口的氧浓度，如果制氧装置31开启，此处的氧浓度低于70%时，系统给出报警信号，提示更换制氧分子筛；3）催化灭菌腔21内有紫外光传感器，如果紫外灯管22损坏，紫外光传感器给出无光信号，系统给出报警信号，提示更换紫外灯管22；4）加湿装置42中有低水位传感器81，如果水位偏低，该装置给出缺水信号，系统给出缺水报警，提示给雾化装置加水；5）去湿装置43中有高水位传感器80，如果水满，系统给出水满报警信号，提示检查排水管道；6）在风机4、制氧装置31、去湿装置43等装置的电动机上均装有过热保护开关，如果这些电动机出现故障，则系统给出报警信号，提示需要维修保养。

以上所述，只是本发明的较佳实施例而已，本发明并不局限于上述实施方式，只要其以相同的手段达到本发明的技术效果，都应属于本发明的保护范围。

本发明的多功能室内空气质量改良装置能从多个方面对室内空气进行改善，并且带有自动调控功能，使室内空气质量始终保持在最优状态，为人们提供一个良好的室内环境。

Claims (10)

1.一种多功能室内空气质量改良装置，包括壳体，壳体上设置有入风口和出风口，壳体内设置有连接入风口和出风口的风道，风道上设置一风机，其特征在于，所述壳体内设置有以下部件：

催化灭菌腔，用于消灭空气中的细菌和微生物，所述催化灭菌腔设置在风道的任意一段，其内部设置有紫外灯管，且其内壁涂有催化剂；

制氧装置，用于制造氧气，所述制氧装置的氧气输出管连接催化灭菌腔；

臭氧发生器，用于制造臭氧，所述臭氧发生器连接出风口；

负离子发生器，用于产生负离子，所述负离子发生器连接出风口；

湿度调节器，用于调节空气湿度，所述湿度调节器设置在风道上；

检测控制系统，用于检测空气的各项参数并根据检测结果控制上述器件工作，所述检测控制系统包括中央处理器和多个传感器。

2.根据权利要求1所述的一种多功能室内空气质量改良装置，其特征在于：所述制氧装置为分子筛制氧装置，制氧装置上设置有连接室外大气的换气管。

3.根据权利要求1所述的一种多功能室内空气质量改良装置，其特征在于：所述制氧装置上设置有位于壳体外的外接氧气管。

4.根据权利要求1所述的一种多功能室内空气质量改良装置，其特征在于：所述臭氧发生器上设置有位于壳体外的外接臭氧输出管。

5.根据权利要求1所述的一种多功能室内空气质量改良装置，其特征在于：所述湿度调节器包括加湿装置和去湿装置。

6.根据权利要求1所述的一种多功能室内空气质量改良装置，其特征在于：所述入风口处设置有过滤网和静电除尘器。

7.根据权利要求1所述的一种多功能室内空气质量改良装置，其特征在于：所述检测控制系统的传感器包括有氧浓度传感器、湿度传感器、温度传感器、空气露点传感器、水汽压传感器、负离子量传感器和PM2.5传感器，上述传感器分别连接中央处理器。

8.根据权利要求7所述的一种多功能室内空气质量改良装置，其特征在于：所述氧浓度传感器包括用于检测室内氧浓度的第一氧浓度传感器和用于检测制氧装置输出的氧气浓度的第二氧浓度传感器。

9.根据权利要求1所述的一种多功能室内空气质量改良装置，其特征在于：所述检测控制系统包括用于显示数据和输入指令的触摸屏。

10.根据权利要求1所述的一种多功能室内空气质量改良装置，其特征在于：所述检测控制系统还包括故障报警装置。