CN104949293A - 带滤网寿命自动判断的空气净化器及其判断方法 - Google Patents

带滤网寿命自动判断的空气净化器及其判断方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种带滤网寿命自动判断的空气净化器及其方法。该带滤网寿命自动判断的空气净化器包括风扇、电机、过滤器和控制器，其中，所述过滤器设置在空气净化器的入风口并与所述风扇正对，所述过滤器上有滤网；所述风扇和控制器分别与所述电机电连接，所述电机带动所述风扇转动，所述控制器监测所述电机的驱动电压值和/或功率值，并判断所述过滤器的滤网是否堵塞。与现有技术相比较，本发明的空气净化器可以自动、准确和有效地判断过滤网寿命，及时提醒用户更换过滤器上的过滤网，更加智能和人性化，方便用户使用。

Description

带滤网寿命自动判断的空气净化器及其判断方法
技术领域
本发明属于空气净化领域，涉及一种带滤网寿命自动判断的空气净化器及其判断方法。
背景技术
随着生活水平的提高，人们越来越重视生活和工作环境的空气质量，空气净化器在家用电器市场一直保持较好的销量。目前市场上大多数空气净化器的过滤网是没有寿命监测系统的。如果有过滤网寿命监测系统，用得最多的监测方法一般都是用时间累计的监测方法，当时间累计到设定值，就会通过蜂鸣器或led灯提醒，但由于空气中的污染物很复杂，使用环境千差万别，而且还会随时间不断变化，因而影响过滤网寿命的因素很多，这种使用时间累积的方法只能粗略估计需要换过滤网的时间，不能准确确定过滤网的清洗或更换时间。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中的缺点与不足，提供一种带过滤网寿命自动判断的空气净化器及其方法。
本发明是通过以下技术方案实现的：
一种带滤网寿命自动判断的空气净化器，包括风扇、电机、过滤器和控制器，其中，所述过滤器设置在空气净化器的入风口并与所述风扇正对，所述过滤器上有滤网；所述风扇和控制器分别与所述电机电连接，所述电机带动所述风扇转动，所述控制器监测所述电机的驱动电压值和/或功率值，并判断所述过滤器的滤网是否堵塞。
进一步地，所述控制器记录有所述电机驱动对应档位的电压阈值，当所述控制器检测所述电机的当前驱动电压值小于电压阈值时，判断所述过滤器的滤网堵塞。
进一步地，所述控制器记录有所述电机驱动对应档位的电机功率阈值，当所述控制器检测所述电机驱动当前档位的电机功率值小于电机功率阈值时，判断所述过滤器的滤网堵塞。
进一步地，还包括一与所述控制器电连接的报警器，当所述控制器判断所述过滤器的滤网堵塞时，触发所述报警器发出警示信号。
进一步地，所述报警器为蜂鸣器或LED灯。
进一步地，还包括一电源板，所述电源板同时与该电机和控制器电连接，其将外界电源进行调整后，为该电机和控制器供电。
进一步地，所述控制器还设有一复位键，以清除其监测的当前电机驱动电压值和/或电机功率值记录。
相对于现有技术，本发明的带滤网寿命自动判断的空气净化器，由控制器监测电机驱动电压和电机功率，可以自动、准确和有效地判断过滤网寿命，及时提醒用户更换过滤器上的过滤网。
另外，本发明还提供一种自动判断空气净化器过滤网使用寿命的方法。其监测当前风扇档位的电机驱动电压值和/或电机功率值，以判断所述过滤器的滤网是否堵塞。
进一步地，具体包括以下步骤，
步骤S101：监测当前风扇档位的电机驱动电压值和/或电机功率值；
步骤S102：判断监测到的当前风扇档位对应的电机驱动的电压值和/或电机功率值是否
小于对应于该档位的电机驱动的电压阈值和功率阈值；
步骤S103：如果监测到的当前电机驱动的电压值和/或功率值小于驱动电压阈值和电机
功率阈值，则判断为过滤器的过滤网堵塞。
进一步地，还包括步骤S104：控制报警器提示更换过滤网。
相对于现有技术，本发明的自动判断空气净化器过滤网使用寿命的方法利用滤网阻塞时电机驱动电压和电机功率都会下降的现象，不断监测电机驱动电压和电机功率，并与设置好的电机驱动电压阈值和电机功率阈值相比较，可以准确、有效、方便地自动判断过滤网阻塞程度，进而及时提醒用户更换过滤网。
为了能更清晰的理解本发明，以下将结合附图说明阐述本发明的具体实施方式。
附图说明
图1为本发明带滤网寿命自动判断的空气净化器的结构图。
图2为本发明自动判断空气净化器过滤网使用寿命的方法。
图3为第一组实验电机转速、功率与过滤网关系数据图。
图4为第二组实验电机转速、功率与过滤网关系数据图
具体实施方式
请参阅图1，本发明的带滤网寿命自动判断的空气净化器包括机壳16和设置在机壳内的风扇11、电机12、过滤器13、电源板14和控制器15和报警器(图未示)。其中，该过滤器13设置在机壳的一侧并与该风扇11正对，以作为空气净化器的进风口；该过滤器13上有滤网。该风扇11与该电机12电连接，由该电机12带动该风扇11转动。该控制器15分别与该电机12和报警器电连接，其监测和记录该电机12的驱动电压和功率，并由此来判断该过滤器13上的滤网是否需要更换，如需更换，则控制启动报警器提示用户。该电源板14同时与该电机12和控制器15电连接，其将外界电源进行调整后，为该电机12和控制器15供电。
该空气净化器的电机12设有5个固定转速，以控制该风扇11分别以五个档位运转。当风扇11转动时，外界的空气经过过滤器13被风扇吸进空气净化器的壳体16内，该过滤器13完成对空气进行净化，而后再通过机壳上方的出风口17吹出到空气中。
在该过滤器13的过滤网清洗干净的情况下，在开机或换档时，该控制器15会监测并记录该风扇11当前相应档位对应的电机12的驱动电压V和功率P。由于过滤网和净化器的机壳16的密封性很好，当该过滤器13的过滤网堵塞时，外界空气流过过滤网的空气速度就相应的减小，气流对电机的阻力也就相应的减小，进而电机负载变轻。进一步由于电机12转速是固定的，从而当过滤网堵塞时每个档位对应的电机的驱动电压和功率都会相应的下降。这时，在开机或换档时，该控制器15监测并记录风扇每个档位对应的电机的驱动电压V’和电机功率P’，V’小于V，P’小于P。通过实验，当过滤网堵塞到一定的程度，影响空气净化器的正常使用时，记录下电机驱动电压阈值Vm和电机功率阈值Pm，并将这个电机驱动电压阈值Vm和电机功率阈值Pm记录在该控制器15中作为过滤网寿命的判断标准。
随着滤网堵塞程度的加重，在开机或换档时，控制板会监测并记录到风扇每个档位对应的电机驱动电压和电机功率不断下降，当控制板监测到到风扇每个档位对应的电机驱动电压下降到设定好的电机驱动电压阈值Vm和/或对应的电机功率下降到设定好的电机功率阈值Pm，这时表示滤网的使用寿命已经结束，控制器15控制报警器发出报警信号，例如控制蜂鸣器鸣响，或者控制LED灯闪烁，告知用户必须更换滤网。进一步，该控制器15上还设有一复位键，用户听到更换滤网声音后，更换了新的滤网，按下相应的复位键，该控制器15监测的当前驱动的功率值和/或电压值记录被清除，整套滤网寿命监测系统重新工作。
相对于现有技术，本发明的带滤网寿命自动判断的空气净化器，由控制器实时监测电机驱动电压和电机功率，可以自动、准确和有效地判断滤网寿命，及时提醒用户更换过滤器上的过滤网。
请参阅图2，在图1所示的空气净化器的基础上，本发明还提供了一种自动判断空气净化器过滤网使用寿命的方法，包括了以下步骤：
步骤S101：监测当前风扇档位的电机驱动电压值和/或电机功率值；
设置一控制器与控制风扇转速的电机电连接，在开机或换档时，该控制器监测当前风扇的档位及对应的电机驱动电压以及电机功率。
步骤S102：判断监测到的当前风扇档位对应的电机驱动的电压值和/或电机功率值是否小于对应于该档位的电机驱动的电压阈值和功率阈值；
由于每个档位都有相应的固定转速，而且过滤网和净化器机壳的密封性很好，在过滤网清洗干净的情况下，外界空气流过过滤网的空气速度较快，气流对电机的阻力也就较大，电机负载较大，电机功率也较大。随着空气净化器的使用，过滤网逐渐被堵塞，外界空气流过过滤网的空气速度就相应的减小，气流对电机的阻力也就相应的减小，电机负载变轻，电机转速是固定的，每个档位对应的电机的驱动电压和电机功率都会相应的下降。通过实验，当过滤网堵塞到一定的程度，影响空气净化器的正常使用，确定这时每个风扇档位对应的一个驱动电压阈值和电机功率阈值，将这个电机驱动电压阈值和电机功率阈值作为参考标准。之后，在开机或换档时，不断地监测和记录的当前风扇档位的电机驱动电压以及电机功率，并与设定好的个驱动电压阈值和电机功率阈值作比较，由于一开始过滤网比较干净，监测和记录的电机驱动电压和电机功率都会大于设定好的电机驱动电压阈值和电机功率阈值，这时认为过滤网在正常使用范围，控制器会继续监测和记录电机驱动电压和电机功率，直到监测到的电机驱动电压以及电机功率和/或小于设置好的电机驱动电压阈值以及电机功率阈值。
步骤S103：如果监测到的当前电机驱动的电压值和/或功率值小于驱动电压阈值和电机功率阈值，则判断为过滤器的过滤网堵塞。
在开机或换档时，如果监测到的电机驱动电压以及电机功率同时小于设置好的电机驱动电压阈值以及电机功率阈值，说明这个时候过滤网已经被堵塞得比较严重，这时控制器会控制报警器报警，提示过滤网需要更换。
基于上述原理，申请人通过两组实验，记录了电机功率与过滤网风阻的数据关系，数据显示了，在相同的电机转速下，当过滤网变脏，风阻增加，电机功率值相应变小。表1是第一组实验数据，记录了风扇在1至5档位，电机在无过滤网时、使用新过滤网时和使用旧过滤网时的功率最大值和最小值，同理，表2是第二组实验数据。表3和表4是实验数据分析，分别记录了两组实验中，电机在无过滤网时、使用新过滤网时和使用旧过滤网时的电机功率平均值，对应的电机转速、电机功率与过滤网关系数据图如图3和图4。
表1 第一组实验 电机功率与过滤网使用情况原始数据表
表2 第二组实验 电机功率与过滤网使用情况原始数据表
表3 第一组实验 电机功率与过滤网使用情况数据分析表
表4 第一组实验 电机功率与过滤网使用情况数据分析表
相对于现有技术，本发明的自动判断空气净化器过滤网使用寿命的方法利用滤网阻塞时电机驱动电压和电机功率都会下降的现象，不断监测电机驱动电压和电机功率，并与设置好的电机驱动电压阈值和电机功率阈值相比较，可以准确、有效、方便地自动判断过滤网阻塞程度，进而及时提醒用户更换过滤网。
本发明并不局限于上述实施方式，如果对本发明的各种改动或变形不脱离本发明的精神和范围，倘若这些改动和变形属于本发明的权利要求和等同技术范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变形。

Claims (10)

1.一种带滤网寿命自动判断的空气净化器，其特征在于：包括风扇、电机、过滤器和控制器，其中，所述过滤器设置在空气净化器的入风口并与所述风扇正对，所述过滤器上有滤网；所述风扇和控制器分别与所述电机电连接，所述电机带动所述风扇转动，所述控制器监测所述电机的驱动电压值和/或功率值，并判断所述过滤器的滤网是否堵塞。
2.根据权利要求1所述的带滤网寿命自动判断的空气净化器，其特征在于：所述控制器记录有所述电机驱动对应档位的电压阈值，当所述控制器检测所述电机的当前驱动电压值小于电压阈值时，判断所述过滤器的滤网堵塞。
3.根据权利要求1或2所述的带滤网寿命自动判断的空气净化器，其特征在于：所述控制器记录有所述电机驱动对应档位的电机功率阈值，当所述控制器检测所述电机驱动当前档位的电机功率值小于电机功率阈值时，判断所述过滤器的滤网堵塞。
4.根据权利要求3所述的带滤网寿命自动判断的空气净化器，其特征在于：还包括一与所述控制器电连接的报警器，当所述控制器判断所述过滤器的滤网堵塞时，触发所述报警器发出警示信号。
5.根据权利要求4所述的带滤网寿命自动判断的空气净化器，其特征在于：所述报警器为蜂鸣器或LED灯。
6.根据权利要求3所述的带滤网寿命自动判断的空气净化器，其特征在于：还包括一电源板，所述电源板同时与该电机和控制器电连接，其将外界电源进行调整后，为该电机和控制器供电。
7.根据权利要求3所述的带滤网寿命自动判断的空气净化器，其特征在于：所述控制器还设有一复位键，以清除其监测的当前电机驱动电压值和/或电机功率值记录。
8.一种自动判断空气净化器过滤网使用寿命的方法，其特征在于：监测当前风扇档位的电机驱动电压值和/或电机功率值，以判断所述过滤器的滤网是否堵塞。
9.根据权利要求8所述的自动判断空气净化器过滤网使用寿命的方法，其特征在于：具体包括以下步骤，
步骤S101：监测当前风扇档位的电机驱动电压值和/或电机功率值；
步骤S102：判断监测到的当前风扇档位对应的电机驱动的电压值和/或电机功率值是否小于对应于该档位的电机驱动的电压阈值和功率阈值；
步骤S103：如果监测到的当前电机驱动的电压值和/或功率值小于驱动电压阈值和电机功率阈值，则判断为过滤器的过滤网堵塞。
10.根据权利要求9所述的动判断空气净化器过滤网使用寿命的方法，其特征在于：还包括步骤S104：控制报警器提示更换过滤网。
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