CN104117086A - 具有自动清洗且显示负离子释放浓度的空气净化器 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种具有自动清洗且显示负离子释放浓度的空气净化器，其特征是：自动清洗机构包括驱动电机和清理杆，驱动电机和负离子发生器的碳纤维负离子释放头安装在同一机架上，清理杆设在驱动电机的输出端，驱动电机通过微处理器的PWM信号启动后，由清理杆拨动碳纤维负离子释放头的碳纤维；负离子浓度的显示机构包括负离子接收板、信号处理电路和一组显示灯，负离子接收板接收的信号经信号处理电路处理后送入微处理器的A/D端口，由微处理器驱动相应的LED指示灯；当检测到驱动间隔满足设置的定时时间，或当负离子接收板检测的负离子释放浓度小于250万个/cm3时，微处理器均发出PWM信号驱动清洗机构的驱动电机。
Description
技术领域
本发明涉及一种空气净化器，尤其是一种具有自动清洗且显示负离子释放浓度的空气净化器。
背景技术
自然界中负离子无处无处不在。打雷闪电、植物的光合作用、瀑布水流撞击等自然现象都可以产生大量的负离子。空气中的负离子，又称“空气维生素”，它如同阳光、空气一样是人类健康生活不可缺少的一种物质。科学研究表明：负离子在空气中的含量是决定空气质量好坏的一个重要因素，空气中含有适量的负离子不仅能高效地除尘、灭菌、净化空气，同时还能够激活空气中的氧分子而形成携氧负离子 ，负离子发生器活跃空气分子，改善人体肺部功能，促进新陈代谢，增强抗病能力，调节中枢神经系统，使人精神焕发、充满活力等等。
国内外通常采用的空气负离子发生技术，其技术途径主要有电晕法、核元素放射法和喷雾法。这些方法都有其不可克服的局限性，如电晕法会产生臭氧，核元素放射法会产生数量等同的正离子和容易形成核放射污染，喷雾法产生不了高浓度负离子场。因此常规的负离子发生技术都有致命的缺陷，用来制作负离子发生器效果不好。 目前国内外最先进的负离子发生技术，包括日、美、英、法、德等国，基本上都是采用负高压源，将碳纤维制成放电电极(也有称之为“放电天线”)，接通高压后将碳纤维电极单极置入空间，使电极向周围的空间高速喷射电子。电子被空气离子迅速捕获，形成空气负离子，同时利用负电场的电势感应，将正离子中和还原，以得到一个相对纯化的负离子场。该项技术的负高压必须在8,000V以上，电压越高，电极与空气接触面积越大（碳纤维的放电束极端越多），负离子生成剂量越大，但遗憾的是释放头随使用时间的推移，会碳化碳纤维电极导致负离子释放浓度下降，因此为很好的保证其释放浓度，只能通过不断的定时手动清理负离子释放头，不仅增加了劳动强度，而且也非常不方便。
此外，市面上的负离子发生器附带的指示信号显示的一般是负离子发生器外部空间负离子含量，而非释放头的释放量，虽然两者的监测结果具有相关性，但是却反映的是两个不同的物理量。而适时选择对释放头的清理时机，仅仅依赖发生器外部空间负离子含量的数据显然是不够科学和合理。
发明内容
本发明的目的在于，针对目前的负离子发生器不能适时确定对负离子释放头的清理时机，且清理只能通过人为手工清理的实际问题，提供一种具有自动清洗且显示负离子释放浓度的空气净化器。
本发明的目的是这样实现的：一种具有自动清洗且显示负离子释放浓度的空气净化器，包括壳体、过滤网、负离子发生器、送风电机和由微处理器构建的控制电路，其特征在于：自动清洗机构包括驱动电机和清理杆，驱动电机和负离子发生器的碳纤维负离子释放头固定安装在同一机架上，清理杆设在驱动电机的输出端，驱动电机通过微处理器的PWM信号启动后，带动清理杆拨动碳纤维负离子释放头的碳纤维对其清洗；负离子浓度的显示机构包括负离子接收板、信号处理电路和由LED指示灯组成的一组显示灯，负离子接收板设在碳纤维负离子释放头旁，负离子接收板接收的信号经过信号处理电路处理后送入微处理器的A/D端口，由微处理器驱动一组显示灯中的相应LED指示灯；当检测到驱动间隔满足根据微处理器内置系统时钟设置的定时时间时，或当负离子接收板检测的负离子释放浓度小于250万个/cm3时，微处理器均发出PWM信号驱动清洗机构的驱动电机。
在本发明中：驱动电机的输入端共有三个，分别是电源正VCC端、电源地GND端和PWM信号端，PWM信号的周期为20MS的脉宽调制信号，脉冲宽度从0.5-2.5MS；所述清理杆的摆动区间必须涵盖碳纤维负离子释放头的设置点，摆动幅度为0－180度之间,在驱动电机的驱动下清理杆至少往返一次拨动碳纤维负离子释放头端部的碳纤维。
在本发明中：所述负离子接收板的面积为1cm*1cm的金属极板。
在本发明中：所述负离子接收板设在碳纤维负离子释放头旁是指：负离子接收板与碳纤维负离子释放头的距离为4~6cm。
在本发明中：所述的由LED指示灯组成的一组显示灯为代表四个负离子释放浓度等级的四个LED指示灯。
在本发明中：代表第一级负离子释放浓度的LED指示灯的指示范围为负离子释放浓度大于200万个/cm3；代表第二级负离子释放浓度的LED指示灯的指示范围为负离子释放浓度大于500万个/cm3；代表第三级负离子释放浓度的LED指示灯的指示范围为负离子释放浓度大于1000万个/cm3；代表第四级负离子释放浓度的LED指示灯的指示范围为负离子释放浓度大于2000万个/cm3。
本发明的优点在于，由于通过设在碳纤维负离子释放头旁的负离子接收板，可以及时掌握碳纤维负离子释放头的负离子释放量，当负离子释放量下降到设定值以下，将会启动自动清洗机构直接对碳纤维负离子释放头进行清理；由于定时驱动间隔是根据微处理器的内置系统时钟设置的定时时间，可以通过成熟的程控程序设置驱动间隔，操作方便；由于自动清洗机构包括驱动电机和清理杆，驱动电机和负离子发生器的碳纤维负离子释放头固定安装在同一机架上，清理杆设在驱动电机的输出端，驱动电机通过微处理器的PWM驱动信号启动后，带动清理杆拨动负离子发生器的碳纤维负离子释放头，结构紧凑，工作可靠；由于驱动电机的PWM驱动信号是在定时时间到或释放头的负离子释放量下降到设定值以下时均会由微处理器发出，确保自动清洗机构具备的常规（定时）清理和释放量下降下及时清理的功能。
附图说明
图1是自动清洗机构的实施例结构示意图；
图2是本发明关于自动清洗和显示负离子释放浓度的系统框图；
图3是本发明实施例的微处理器对自动清洗和显示负离子释放浓度部分的控制接线图；
图4是一种与负离子浓度接收板匹配的信号处理电路的原理图。
在图1中：1、驱动电机,2、清理杆，3、碳纤维负离子释放头，4、机架。
具体实施方式
附图非限制性地公开了本发明实施例的基本结构，下面结合附图对本发明作进一步地描述
具有自动清洗且显示负离子释放浓度的空气净化器，包括常规设置的壳体、过滤网、负离子发生器、送风电机和由微处理器构建的控制电路，并在此基础上设有自动清洗机构，由图1可见：自动清洗机构包括驱动电机1和清理杆2，驱动电机1和负离子发生器的碳纤维负离子释放头3固定安装在同一机架4上，清理杆2设在驱动电机1的输出端，工作中，微处理器当检测到驱动间隔满足根据内置时钟设置的定时，或当负离子接收板检测的负离子释放浓度小于250万个/cm3时均发出PWM信号，驱动电机1通过微处理器的PWM信号启动后，带动清理杆2往返拨动负离子发生器的碳纤维负离子释放头的碳纤维。
具体实施时，驱动电机1的输入线共有三条，分别是电源正VCC输入线、电源地GND输入线和PWM信号输入线，PWM信号的周期为20MS的脉宽调制信号，脉冲宽度从0.5-2.5MS,清理杆2在驱动电机1的驱动下至少往返一次拨动碳纤维负离子释放头3的碳纤维，清理杆2的摆动范围在0－180度之间。
由图2可见，空气净化器启动后，首先由微处理器启动负离子发生器，此时，由碳纤维负离子释放头3释放负离子，通过设在碳纤维负离子释放头3附近的负离子接收板监测到负离子释放量信息，传递到匹配的信号处理电路放大处理后，再传递到微处理器，微处理器经过判断，可以根据释放量启动一组显示灯中对应的LED指示灯，当释放量低于设定值250万个/cm3时，微处理器将向驱动电机发出PWM信号，启动自动清洗机构。
此外，微处理器还可以通过自身的内置系统时钟由程序设置定时间隔，当微处理器以前一次PWM驱动信号为起点，满足设置的定时间隔时，也会发出新的PWM驱动信号，启动自动清洗机构。
由图3可见，本实施例采用的微处理器型号为STC12C5204AD-28，其中，第23脚为A/D端，用于接收放大后的释放量信息，微处理器的第1脚（或第2脚）为PWM驱动信号输出端，用于启动驱动电机1，微处理器的第15、16、17和18脚为一组显示灯控制信号输出端，分别控制代表四个负离子释放浓度级别的四个LED指示灯，其中，代表第一级的LED指示灯的指示范围为负离子释放浓度大于200万个/cm3，控制信号由微处理器的第18脚输出；代表第二级的LED指示灯的指示范围为负离子释放浓度大于500万个/cm3，控制信号由微处理器的第17脚输出；代表第三级的LED指示灯的指示范围为负离子释放浓度大于1000万个/cm3，控制信号由微处理器的第16脚输出；代表第四级的LED指示灯的指示范围为负离子释放浓度大于2000万个/cm，控制信号由微处理器的第15脚输出。使用中，当第一级的LED指示灯亮时，负离子释放浓度在200-499万个/cm3之间，当第一级和第二级的LED指示灯亮时，负离子释放浓度在500-999万个/cm3之间，当第一级、第二级和第三级的LED指示灯亮时，负离子释放浓度在1000-1999万个/cm3之间，当第一级、第二级、第三级和第四级的LED指示灯都亮时，负离子释放浓度大于2000万个/cm。
由图4可见，一种与负离子接收板匹配的信号处理电路，图中，J1为负离子接收极板，J2为地线，在本实施例中，所述的负离子接收板采用1cm*1cm的金属极板。
当负离子发生器工作时，部分负离子会被负离子接收板吸收，在J1和J2之间形成微小电流，电流流过图中电阻R8和R9，在J1和J2之间就会产生电势差，负离子浓度越高，J1和J2之间的电流越大从而压差越大，反之压差越小；图中U1A、U1B、U2A组成三运放放大电路，将产生的微小压差进行放大，这种放大电路具有高共模抑制比、高输入阻抗、低噪声、低线性误差、低失调漂移增益设置灵活和使用方便等特点；图中U2B作用为电压跟随器，为后级放大起到缓冲、隔离，减小后级对前级的影响；图中U3A和其周围器件组成反比例运算电路，将电压进一步放大，得出可供微处理器进行A/D转换的信号，微处理器根据A/D转换值来判别负离子的释放浓度，并适时启动对应的LED指示灯，同时根据设定的最小值发出PWM信号，启动自动清洗机构。
Claims (6)
1.一种具有自动清洗且显示负离子释放浓度的空气净化器，包括壳体、过滤网、负离子发生器、送风电机和由微处理器构建的控制电路，其特征在于：自动清洗机构包括驱动电机和清理杆，驱动电机和负离子发生器的碳纤维负离子释放头固定安装在同一机架上，清理杆设在驱动电机的输出端，驱动电机通过微处理器的PWM信号启动后，带动清理杆拨动碳纤维负离子释放头的碳纤维对其清洗；负离子浓度的显示机构包括负离子接收板、信号处理电路和由LED指示灯组成的一组显示灯，负离子接收板设在碳纤维负离子释放头旁，负离子接收板接收的信号经过信号处理电路处理后送入微处理器的A/D端口，由微处理器驱动一组显示灯中的相应LED指示灯；当检测到驱动间隔满足根据微处理器内置系统时钟设置的定时时间时，或当负离子接收板检测的负离子释放浓度小于250万个/cm3时，微处理器均发出PWM信号驱动清洗机构的驱动电机。
2.根据权利要求1所述的具有自动清洗且显示负离子释放浓度的空气净化器，其特征在于：驱动电机的输入端共有三个，分别是电源正VCC端、电源地GND端和PWM信号端，PWM信号的周期为20MS的脉宽调制信号，脉冲宽度从0.5-2.5MS；所述清理杆的摆动区间必须涵盖碳纤维负离子释放头的设置点，摆动幅度为0－180度之间,在驱动电机的驱动下清理杆至少往返一次拨动碳纤维负离子释放头端部的碳纤维。
3.根据权利要求1所述的具有自动清洗且显示负离子释放浓度的空气净化器，其特征在于：所述负离子接收板的面积为1cm*1cm的金属极板。
4.根据权利要求1所述的具有自动清洗且显示负离子释放浓度的空气净化器，其特征在于：所述负离子接收板设在碳纤维负离子释放头旁是指：负离子接收板与碳纤维负离子释放头的距离为4~6cm。
5.根据权利要求1-4之一所述的具有自动清洗且显示负离子释放浓度的空气净化器，其特征在于：所述的由LED指示灯组成的一组显示灯为代表四个负离子释放浓度等级的四个LED指示灯。
6.根据权利要求5所述的具有自动清洗且显示负离子释放浓度的空气净化器，其特征在于：代表第一级负离子释放浓度的LED指示灯的指示范围为负离子释放浓度大于200万个/cm3；代表第二级负离子释放浓度的LED指示灯的指示范围为负离子释放浓度大于500万个/cm3；代表第三级负离子释放浓度的LED指示灯的指示范围为负离子释放浓度大于1000万个/cm3；代表第四级负离子释放浓度的LED指示灯的指示范围为负离子释放浓度大于2000万个/cm3。
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| Date | Code | Title | Description |
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| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C41 | Transfer of patent application or patent right or utility model | ||
| TA01 | Transfer of patent application right |
Effective date of registration: 20160901 Address after: 261041, Shandong, hi tech Zone, east of Weifang Province, east of hi tech street, two Rd East (room 341, R & D center of biomedicine technology industry park) Applicant after: Shandong Le Kang electrical equipment Science and Technology Ltd. Address before: 202, room 2, unit 16, Hongqi village, Xuanwu District, Jiangsu, Nanjing, 210014 Applicant before: Tian Zhiliang |
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| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| EE01 | Entry into force of recordation of patent licensing contract | ||
| EE01 | Entry into force of recordation of patent licensing contract |
Application publication date: 20141029 Assignee: Nanjing Lekang Health Technology Development Co.,Ltd. Assignor: SHANDONG LEKANG ELECTRICAL TECHNOLOGY Co.,Ltd. Contract record no.: X2020980008635 Denomination of invention: Air purifier with automatic cleaning and display of negative ion release concentration Granted publication date: 20161130 License type: Common License Record date: 20201130 |