CN103727600A - 一种能净化空气的空调 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种能净化空气的空调，它包括控制系统、空气净化系统、温度调节系统、空气加湿系统、空气检测装置和显示屏，空气净化系统设置在温度调节系统前部的空调进风通道中，其空气净化系统包括等离子放电装置和PM2.5过滤装置，空气加湿系统设置在温度调节系统后部的空调出风通道中，空气检测装置包括PM2.5传感器和空气湿度传感器，PM2.5传感器和空气湿度传感器将采集到的数据传送给控制系统，控制系统将接收到的数据适时显示在显示屏上，并同时根据接收到的数据启动或关闭空气加湿系统，本空调能在调节室内空气温度的同时清除空气中的有害微粒并解决了冬天开启空调后会让室内空气变干燥的问题。

Description

一种能净化空气的空调

技术领域

 本发明涉及空调技术领域，尤其涉及一种带有空气净化功能的空调装置。

背景技术

随着经济的快速发展及人们生活水平的提高，人们对生活和工作环境中的空气质量要求也随之提高，尤其是近年来雾霾天气的增多及城市空气污染的加剧，使人们对空气净化的需求越来越大，尤其是当可入肺的PM2.5微粒被纳入天气预报科目后，人们对空气中PM2.5微粒的含量越来越关注，作为调节室内空气的空调装置，如何在调节温度的同时净化空气，便成为当下本技术领域研究的主要课题，现有技术中的空调通过设置过滤网或静电吸附的方式在调节室内温度的同时净化空气，但由于过滤网只能过滤掉体积较大的粉尘，难以清除掉颗粒度小于2.5微米的可入肺粉尘，更不能适时显示现有室内空气中的PM2.5含量；且在冬季使用空调制热时，更会加剧室内空气干燥，让人产生缺水的不适感。

发明内容

为了解决现有技术存在的上述不足，本发明特提出一种能净化空气的空调，它包括控制系统、空气净化系统、温度调节系统、空气加湿系统、空气检测装置和显示屏，空气净化系统设置在温度调节系统前部的空调进风通道中，其空气净化系统包括等离子放电装置和PM2.5过滤装置，空气加湿系统设置在温度调节系统后部的空调出风通道中，空气检测装置包括PM2.5传感器和空气湿度传感器，PM2.5传感器和空气湿度传感器将采集到的数据传送给控制系统，控制系统将接收到的数据适时显示在显示屏上，并同时根据接收到的数据启动或关闭空气加湿系统，本空调能在调节室内空气温度的同时清除空气中的有害微粒并解决了冬天开启空调后会让室内空气变干燥的问题。

本发明解决其技术问题，所采用的技术方案是：一种能净化空气的空调，它包括进风通道、出风通道、控制系统、空气净化系统、温度调节系统、空气加湿系统、空气检测装置和显示屏，其结构特点为：空气净化系统设置在温度调节系统前部的空调进风通道中，其空气净化系统包括依秩设置的等离子放电装置和PM2.5过滤装置，其等离子放电装置包括升压电源、正电极和负电极；PM2.5过滤装置包括吸附膜和过滤层，其吸附膜为纳米活性碳纤维网；过滤层采用孔径小于2.5微米的玻璃纤维滤纸、聚丙烯熔喷静电驻极复合滤纸或HEPA高效过滤纸；空气加湿系统包括储水腔、加湿腔、超声波雾化器和水雾喷头，空气加湿系统设置在温度调节系统后部的空调出风通道中；空气检测装置包括PM2.5传感器和空气湿度传感器，并将采集到的数据传送给控制系统，控制系统将接收到的数据适时显示在显示屏上，并根据接收到的空气湿度值而控制加湿系统启动或关闭。

上述净化空气的空调，在空调的出风通道内还设置有纳米多元光触媒滤网和紫外线灯。

上述净化空气的空调，在PM2.5过滤装置的吸附膜表面涂覆铂类金属和稀土元素铈、铷以及含锰的氧化物

上述净化空气的空调，等离子放电装置的正电极由钨电极丝或锯齿状的电极片构成，负电板采用铝电极平板，正、负电极之间相距5至15毫米。

上述净化空气的空调，在进风通道的前端还设置有前置初效过滤网。

上述净化空气的空调，其PM2.5传感器和空气湿度传感器的传感器头均露出机身，以采集室内数据。

上述净化空气的空调，空气加湿系统设置了水位检测传感器和缺水保护模块，当水位检测传感器检测到加湿系统中的储水腔内缺水后，即传输指令给控制系统，控制系统即关闭空气加湿系统，并点亮红色警示灯。

上述净化空气的空调，在进风通道中的空气净化系统之后，温度调节系统之前还设置有循环风机。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明在保留空调原有的温度调节系统的基础上，增设了空气净化系统、空气加湿系统和空气检测装置；在充分保留了空调原有制冷、制热功能的基础上，还实现了如下有益效果：

本发明在空调的进风通道中设置了空气净化系统，该空气净化系统包括依秩设置的等离子放电装置和PM2.5过滤装置，其等离子放电装置包括升压电源、正电极和负电极，其有益效果是当室内空气被空调中的风机吸入到空调的进风通道之后，首先会通过等离子放电装置的正电极和负电极构成的电场通道，等离子放电装置的正电极和负电极经过升压电源的电压倍升后，其正电极和负电极之间的瞬时电压差将高达数千伏，该电场将使空气中的粉尘被荷电，同时将粉尘上附着的细菌进行电离，以杀灭细菌；被等离子放电装置的强电场荷电的粉尘及微尘随后进入到PM2.5过滤装置内，PM2.5过滤装置包括吸附膜和过滤层，其吸附膜为纳米活性碳纤维网，该吸附膜的作用是吸附已被荷电的粉尘，使之从空气中剥离，在吸附膜的表面覆铂类金属和稀土元素铈、铷以及含锰的氧化物，其作用是可以进一步的吸附空气中所含的甲醛和苯类有害物质，未被吸附彻底的细微粒随空气进一步进入到过滤层，由于其过滤层采用孔径小于2.5微米的玻璃纤维滤纸、聚丙烯熔喷静电驻极复合滤纸或HEPA高效过滤纸；能层层过滤和彻底阻挡掉空气中的PM2.5微尘及直径大于2.5微米的细颗粒，从而对空气进去净化，去除空气中的可入肺PM2.5微尘，确保进入空调温度调节系统中的空气洁净，同时，本发明采用的纳米活性碳纤维网构成的吸附膜及过滤层中的过滤纸在使用一段时间后，可以从空调中拆下清洗或更换。在进风通道的前端设置前置初效过滤网，是为了滤除空气中较大的杂质及尘埃。

冬天的室内空气干燥，当开启空调后，空调温度调节系统制热后吹出的热风加剧蒸发掉了空气中的水分，使室内空气更加干燥，显著降低了人体舒适度，本发明在空调的出风通道中设置了空气加湿系统，其有益效果是能将空调制热后吹出的热风进行加湿，增加空气中的水分，增加人体舒适度，储水腔中的液态水经过超声波雾化器而转化为气态水雾，从水雾喷头中喷出到加湿腔内，空调温度调节系统制热后吹出的热风经过加湿腔时，其加湿腔内的水雾便对干燥的热空气进行加湿，增加空气中的水分，以缓解冬天使用空调制热造成空气干燥的问题，采用超声波雾化器的好处是对水的雾化均匀，雾化效率高且节能。

本发明还设置了空气检测装置，其空气检测装置包括PM2.5传感器和空气湿度传感器，该两个传感器的传感器头均露出机身，以采集室内空气的相关数据，并将传感器采集到的空气湿度值、空气中的PM2.5尘埃含量值等数据传送给控制系统，控制系统将接收到的空气湿度及PM2.5尘埃数据适时显示在显示屏上，以供用户直观的了解当前室内的空气状况及空气净化后的实测数据；同时控制系统还根据接收到的空气湿度值而控制加湿系统启动或关闭，当室内空气湿度值低于控制系统内的设定值时，控制系统便指令加湿系统开启，向空气中增湿；当室内空气湿度值大于控制系统内的设定值时，控制系统便指令加湿系统关闭，停止加湿，以免空气中的湿度过大，在空气加湿系统设置了水位检测传感器和缺水保护模块，是为了检测储水腔中的水位，当检测到储水腔内缺水后，即传输指令给控制系统，控制系统便发出指令关闭空气加湿系统，并点亮红色警示灯，提醒用户及时加水。

在空调的出风通道内还设置有纳米多元光触媒滤网和紫外线灯，是为了利用光触媒和紫外线的特性去除空气中的一氧化碳、碳氢化合物、甲醛类、苯类等有害气体和异味，并具有一定的杀菌功能。

等离子放电装置的正电极采用钨电极丝或锯齿状的电极片构成，负电板采用铝电极平板，且正、负电极之间相距5至15毫米，是为了使其放电充分，在其正负电极之间形成均匀的强电场，且铝质的负电极板还能通过静电方式吸附微尘。在进风通道中的空气净化系统之后设置循环风机是为了增加空调的进、出风量以及空气穿过过滤层的动能，以缓解致密的过滤层对空气进入到空调内的阻碍。

 

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明。

图1是本发明的结构原理图。

图1中，1是进风通道、2是出风通道、3是控制系统、4是空气净化系统、5是温度调节系统、6是空气加湿系统、7是空气检测装置、8是显示屏、9是循环风机、41是等离子放电装置、411是等离子放电装置的升压电源、412是等离子放电装置的正电极、413是等离子放电装置的负电极；42是PM2.5过滤装置、421是吸附膜、422是过滤层；43是纳米多元光触媒滤网、44是紫外线灯、45是初效过滤网、61是空气加湿系统的储水腔、62是空气加湿系统的加湿腔、63是超声波雾化器、64是水雾喷头，71是PM2.5传感器、72是空气湿度传感器。

具体实施方式

如图1所示，本发明的第一种具体实施方式为：一种能净化空气的空调，它包括进风通道1、出风通道2、控制系统3、空气净化系统4、温度调节系统5、空气加湿系统6、空气检测装置7和显示屏8。温度调节系统5的一端连接进风通道1，另一端连接出风通道2，空气净化系统4设置在进风通道1中，包括等离子放电装置41和PM2.5过滤装置42，其中等离子放电装置41在前，PM2.5过滤装置42在后，等离子放电装置41又包括升压电源411、正电极412和负电极413。其正电极412采用锯齿状的电极片构成，当然正电极412也可以采用钨电极丝制作，但钨电极丝的寿命及产生的电荷强度均低于锯齿状的电极片，负电板413采用铝电极平板制作，在本实施方式中，共设置了四层铝电极平板制成的负电极及与之对应的多层锯齿状的正电极片，每一层正电极片与其相对应的负电极板之间的间距为10毫米，该间距既能保证空气的顺畅穿行，又能使正负极之间的放电充分，产生足够强度的离子电场，且铝质的负电极板还能通过静电方式吸附微尘。

PM2.5过滤装置42包括吸附膜421和过滤层422，其吸附膜421为纳米活性碳纤维网，能吸附通过其间的微尘，在吸附膜421的表面还涂覆了铂类金属和稀土元素铈、铷以及含锰的氧化物，以用于吸附空气中含有的甲醛及苯类有机物；过滤层422采用孔径小于2.5微米的HEPA高效过滤纸制成，当然过滤层422也可以采用玻璃纤维滤纸或聚丙烯熔喷静电驻极复合滤纸制成；在进风通道1的前端还设置有前置初效过滤网45，以吸附粒径较大的杂质及尘埃，如毛发、飞絮等，阻挡其进入到空调内。在进风通道1中的空气净化系统4的后面还设置有循环风机9，以增大空调的进、出风量和空气穿过过滤层422时的动力，以缓解致密的过滤层422对空气进入到空调温度调节系统5内的阻碍。

当室内空气被空调中的循环风机9吸入到空调中的进风通道1之后，首先会通过等离子放电装置41的正电极412和负电极413构成的电场通道，等离子放电装置41的正电极412和负电极413经过升压电源411的电压倍升后，其正电极412和负电极413之间的电压差就从原始输入的220V交流电压升至了五千至一万伏直流电压，负极性电晕或正极性电晕均在锯齿状的尖端电极附近聚集起空间电荷，在负极性电晕中，当电子引起碰撞电离后，电子被驱往远离尖端电极的空间，并形成负离子，在靠近电极表面则聚集起正离子，形成电场，电场继续加强时，正离子被吸进电极，产生大量的电子和等离子体，它们与含尘气流中超细颗粒物碰撞，进行电场荷电和扩散荷电，依靠其电凝和离子聚集效应集附微尘和超细颗粒物，并同时将粉尘上附着的细菌进行电离，以杀灭空气中的细菌；被等离子放电装置41的强电场荷电的粉尘及细颗粒物随后进入到PM2.5过滤装置42内并首先被纳米活性碳纤维网构成的吸附膜421进行充分吸附，使之从空气中剥离，未被彻底吸附的细微粒随空气进一步进入到过滤层422内，由于过滤层422采用孔径小于2.5微米的玻璃纤维滤纸、聚丙烯熔喷静电驻极复合滤纸或HEPA高效过滤纸；能层层过滤和彻底阻挡掉空气中的PM2.5微尘及直径大于2.5微米的细颗粒物，从而对空气进去净化，去除空气中的可入肺的PM2.5微尘，确保进入空调温度调节系统5的空气洁净。在本实施方式中，纳米活性碳纤维网构成的吸附膜及过滤层中的过滤纸均采用可拆卸的方式卡装在空调的进风通道1中，在使用一段时间后，可以从空调中拆下清洗或更换。

冬天气温较低，通常需要开启空调，但冬天的室内空气较干燥，当开启空调后，空调温度调节系统5制热后吹出的热风加剧蒸发掉了空气中的水分，使室内空气更加干燥，显著降低了人体舒适度，本实施方式在空调的出风通道2中设置了空气加湿系统6，具体包括储水腔61、加湿腔62、超声波雾化器63和水雾喷头64；它能将空调制热后吹出的热风进行加湿，增加空气中的水分，增加人体舒适度，储水腔61中的液态水经过超声波雾化器63而转化为气态水雾，从水雾喷头64中喷出到加湿腔62内，储水腔61的注水嘴位于空调顶部，以利于向储水腔61内注水。空调温度调节系统5制热后吹出的热风经过加湿腔62时，其加湿腔62内经由水雾喷头64喷出的水雾便对干燥的热空气进行加湿，增加空气中的水分，以缓解冬天使用空调制热造成空气干燥的问题，超声波雾化器63采用超声雾化原理，其雾化效率高，雾化时间快，节水节能。

在本实施方式中，空气检测装置7包括PM2.5传感器71和空气湿度传感器72，均设置在空调的顶部或侧面，PM2.5传感器71和空气湿度传感器72的传感器头均露出机身，以便于直接采集室内空气数据。并通过连接线缆将采集到的数据传送给控制系统3，控制系统3将接收到的数据适时显示在显示屏8上，以供用户直观的了解当前室内的空气状况及空气净化后的实测数据；同时控制系统3还根据接收到的空气湿度值而控制加湿系统6启动或关闭，当室内空气湿度值低于控制系统3内的设定值时，控制系统3便指令加湿系统6开启，向空气中增湿；当室内空气湿度值大于控制系统3内的设定值时，控制系统3便指令加湿系统6关闭，停止加湿，以免空气中的湿度过大，另外本实施方式还在空气加湿系统6中设置了水位检测传感器和缺水保护模块（图中未示出），当水位检测传感器检测到加湿系统6中的储水腔61内缺水后，即传输指令给控制系统3，控制系统3即关闭空气加湿系统6，并点亮红色警示灯，提醒用户及时加水。

本实施方式在空调的出风通道2内还设置有纳米多元光触媒滤网43和紫外线灯44，以利用光触媒和紫外线的特性去除空气中的一氧化碳、碳氢化合物、甲醛类、苯类等有害气体和异味，并具有一定的杀菌功能。本实施方式中的空调能在调节室内空气温度的同时清除空气中的超细颗粒物PM2.5微粒，并能杀灭室内空气中的细菌、清除甲醛及苯类有害气体，并解决了冬天开启空调后会让室内空气变干燥的问题。

Claims (8)

1.一种能净化空气的空调，它包括进风通道（1）、出风通道（2）、控制系统（3）、空气净化系统（4）、温度调节系统（5）、空气加湿系统（6）、空气检测装置（7）和显示屏（8），其特征在于：空气净化系统（4）设置在温度调节系统（5）前部的空调进风通道（1）中，其空气净化系统（4）包括依秩设置的等离子放电装置（41）和PM2.5过滤装置（42），其等离子放电装置（41）包括升压电源（411）、正电极（412）和负电极（413）；PM2.5过滤装置（42）包括吸附膜（421）和过滤层（422），其吸附膜（421）为纳米活性碳纤维网；过滤层（422）采用孔径小于2.5微米的玻璃纤维滤纸、聚丙烯熔喷静电驻极复合滤纸或HEPA高效过滤纸；空气加湿系统（6）包括储水腔（61）、加湿腔（62）、超声波雾化器（63）和水雾喷头（64），空气加湿系统（6）设置在温度调节系统（5）后部的空调出风通道（2）中；空气检测装置（7）包括PM2.5传感器（71）和空气湿度传感器（72），并将采集到的数据传送给控制系统（3），控制系统（3）将接收到的数据适时显示在显示屏（8）上，并根据接收到的空气湿度值而控制加湿系统（6）启动或关闭。

2.根据权利要求1所述的一种空调，其特征在于：在空调的出风通道（2）内还设置有纳米多元光触媒滤网（43）和紫外线灯（44）。

3.根据权利要求1所述的一种空调，其特征在于：在PM2.5过滤装置（42）的吸附膜（421）表面涂覆铂类金属和稀土元素铈、铷以及含锰的氧化物。

4.根据权利要求1所述的一种空调，其特征在于：等离子放电装置（41）的正电极（412）由钨电极丝或锯齿状的电极片构成，负电板（413）采用铝电极平板，正、负电极之间相距5至15毫米。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的一种空调，其特征在于：在进风通道（1）的前端还设置有前置初效过滤网（45）。

6.根据权利要求1至4中任一项所述的一种空调，其特征在于：PM2.5传感器（71）和空气湿度传感器（72）的传感器头均露出机身，以采集室内数据。

7.根据权利要求1至4中任一项所述的一种空调，其特征在于：空气加湿系统（6）设置了水位检测传感器和缺水保护模块，当水位检测传感器检测到加湿系统中的储水腔内缺水后，即传输指令给控制系统（3），控制系统（3）即关闭空气加湿系统（6），并点亮红色警示灯。

8.根据权利要求1至4中任一项所述的一种空调，其特征在于：在进风通道（1）中的空气净化系统之后，温度调节系统之前还设置有循环风机（9）。

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