CN105180273B - 一种自动智能调节无耗材空气净化器 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种自动智能调节无耗材空气净化器。现在还没有一种无耗材的自动智能调节空气净化器装置。本发明包括催化剂填装网、空气检测传感器模块、屏幕模块和风机模块，其特征是：还包括静电除尘装置和顶盖，静电除尘装置包括静电除尘装置控制模块和数片竖直金属片，屏幕模块包括显示屏和安卓控制系统电路板，安卓控制系统电路板对空气检测传感器模块检测到的数据进行分析处理，将当前空气污染物数据转化为空气质量指标，通过静电除尘装置控制模块控制静电除尘装置的电压，调节除尘效率，通过控制风机驱动模块调节风机的风量，调节净化处理量，在环境空气质量较差时提高净化速率，在环境空气质量较好时降低净化速率。本发明无耗材。
Description
技术领域
本发明涉及一种空气净化器，尤其是涉及一种自动智能调节无耗材空气净化器。
背景技术
随着空气净化器的越来越普及，人们对于空气净化器智能化的要求也越来越高。目前空气净化器主要是通过有线控制的方式或者手机控制的方式来操作的，空气净化器无法根据周围环境状态自动实现对空气净化速率的实时智能控制。且传统空气净化器一般通过过滤式耗材（HEPA）来过滤空气中的颗粒污染物，根据空气质量的优劣，一段周期内就需要更换过滤耗材，无形中给消费者增加了额外的负担。目前，非过滤式的空气净化器主要采用静电除尘技术，静电除尘虽然可以有效去除PM2.5颗粒污染物，但对甲醛、苯、甲苯等有害气体污染物降解效果差，并且容易产生臭氧污染。
目前市面上也有智能化相对较高的空气净化器，如公开日为2015年02月04日，公开号为CN104329780A的中国专利中，公开了一种自动智能调节的空气净化器，该自动智能调节的空气净化器包括循环单元、净化单元、控制模块和质量检测单元，质量检测单元、循环单元、净化单元均与控制模块连接，通过质量检测单元对空气质量进行实时监测，将检测结果反馈给控制模块，由控制模块控制各个单元的工作，虽然能够在环境空气质量较差时提高净化速率，而在环境空气质量相对较好的情况下降低净化速率，以减少能耗，但是难以达到无耗材的目的，且难以有效去除空气中甲醛、苯、甲苯等有害气体污染物。又如公开日为2014年10月08日，公开号为CN203869178U的中国专利中，公开了一种室内智能空气净化器，该室内智能空气净化器在主体上按空气流动路径依次设有空气进口、粗效滤网、静电除尘装置、除甲醛滤网、细颗粒滤网、空气微粒过滤芯和空气出口，主体上还设有高压电源模块、甲醛传感器、升压电路和控制器，高压电源模块与静电除尘装置相连，甲醛传感器的输出端与升压电路的输入端相连，升压电路的输出端与控制器的输入引脚相连，控制器的输出引脚与净化器的可控电源开关相连，该室内智能空气净化器只能实时自动开启空气净化，无法根据周围环境的情况实时调节净化速率。
现在还没有一种结构设计合理，无耗材，可以有效去除空气中甲醛、苯、甲苯等有害气体污染物，以及同时除去空气中颗粒污染的自动智能调节空气净化器装置。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中存在的上述不足，而提供一种结构设计合理，构思独特，无耗材，可以有效去除空气中甲醛、苯、甲苯等有害气体污染物，以及同时除去空气中颗粒污染的自动智能调节无耗材空气净化器。
本发明解决上述问题所采用的技术方案是：该自动智能调节无耗材空气净化器包括催化剂填装网、空气检测传感器模块、屏幕模块和风机模块，所述风机模块包括风机和风机驱动模块，所述风机驱动模块和风机连接，其结构特点在于：还包括静电除尘装置和用于对催化剂填装网的顶部和静电除尘装置的顶部进行密封的顶盖，所述静电除尘装置包括静电除尘装置控制模块和数片竖直金属片，数片竖直金属片围成筒状结构，所述静电除尘装置控制模块和竖直金属片连接，所述催化剂填装网直接嵌入固定在数片竖直金属片所围成的筒状结构中，所述顶盖位于催化剂填装网和静电除尘装置的顶部；所述风机安装在静电除尘装置的底部，该风机和静电除尘装置的底部之间密封；所述屏幕模块包括显示屏和安卓控制系统电路板，所述安卓控制系统电路板和显示屏连接，所述空气检测传感器模块、静电除尘装置控制模块和风机驱动模块均和安卓控制系统电路板连接；所述安卓控制系统电路板对空气检测传感器模块检测到的数据进行分析处理，并将当前空气污染物数据转化为空气质量指标，并启动显示屏显示当前空气质量等级的提示，与此同时，通过静电除尘装置控制模块控制静电除尘装置的电压，以调节静电除尘装置的除尘效率，通过控制风机驱动模块调节风机的风量，以调节空气净化器的净化处理量，在环境空气质量较差时提高净化速率，在环境空气质量较好时降低净化速率，从而实现根据环境空气质量进行自动智能调节的功能。通过空气检测传感器模块对空气质量进行实时监测，将检测结果反馈给安卓控制系统电路板，由安卓控制系统电路板控制各个单元的工作，在环境空气质量较差时提高净化速率，而在环境空气质量相对较好的情况下降低净化速率，以合理的净化当前环境空气，不仅减少了能耗，而且使得能源的利用率得以最大化；此外，采用无耗材的静电除尘装置和催化分解技术，可同时去除颗粒污染物和有害气体污染物，且不产生二次污染，区别于传统过滤式除尘，高效、无耗材。
作为优选，本发明所述风机为离心风机或者轴流风机。
作为优选，本发明所述显示屏为液晶显示屏。
作为优选，本发明所述空气检测传感器模块包括PM2.5传感器、甲醛传感器、TVOC传感器和臭氧传感器。
作为优选，本发明数片竖直金属片形成圆筒状结构。
作为优选，本发明所述催化剂填装网包括一层网格状的催化剂滤网，催化剂滤网中填装的催化剂由锰的氧化物、铜的氧化物、镍的氧化物、贵金属和骨架材料组成，贵金属为银和/或铂，根据目标污染物的状况进行相应的组分用量调节，以去除静电除尘装置产生的少量臭氧及空气中的有害气体污染物，催化剂填装网的除臭氧能力是静电除尘装置最大臭氧生成量的2倍以上。
作为优选，本发明所述安卓控制系统电路板对空气检测传感器模块检测到的数据进行分析处理时，所采用的空气质量指标、风机功率及静电除尘电压的对应关系如下：
。
作为优选，本发明所述自动智能调节无耗材空气净化器还包括设置有进风口和出风口的外壳。
作为优选，本发明所述空气检测传感器模块和屏幕模块分别位于风机的两侧。
作为优选，本发明所述催化剂填装网为圆筒状结构，该催化剂填装网的外壁紧贴静电除尘装置的内侧。
本发明与现有技术相比，具有以下优点和效果：1、实现空气质量实时监控反馈调节。2、采用静电除尘和催化分解技术，可同时去除颗粒污染物和有害气体污染物，且不产生二次污染，区别于传统过滤式除尘，高效、无耗材。3、催化剂填装网内嵌于静电除尘装置内侧，实现360度立体空气净化，净化模块设计新颖。4、结构简单，设计合理，构思独特，在环境空气质量较差时提高净化速率，而在环境空气质量相对较好的情况下降低净化速率，根据环境空气质量实时调整净化能力，以合理的净化当前环境空气，在确保环境空气质量的前提下，有效降低了能耗，使得能源的利用率得以最大化，实现真正的节能。
附图说明
图1是本发明实施例中自动智能调节无耗材空气净化器分解后的结构示意图。
图2是本发明实施例中自动智能调节无耗材空气净化器的立体结构示意图。
图3是本发明实施例中自动智能调节无耗材空气净化器的模块构成示意图。
图4是本发明实施例中自动智能调节无耗材空气净化器的工作原理示意图。
具体实施方式
下面结合附图并通过实施例对本发明作进一步的详细说明，以下实施例是对本发明的解释而本发明并不局限于以下实施例。
实施例。
参见图1至图4，本实施例中的自动智能调节无耗材空气净化器，包括催化剂填装网1、空气检测传感器模块4、屏幕模块5、风机模块、静电除尘装置2和用于对催化剂填装网1的顶部和静电除尘装置2的顶部进行密封的顶盖8。
本实施例中的静电除尘装置2包括静电除尘装置控制模块6和数片竖直金属片，数片竖直金属片围成筒状结构，通常情况下，数片竖直金属片形成圆筒状结构。静电除尘装置控制模块6和竖直金属片连接，催化剂填装网1直接嵌入固定在数片竖直金属片所围成的筒状结构中，通常情况下，催化剂填装网1为圆筒状结构，该催化剂填装网1的外壁紧贴静电除尘装置2的内侧。顶盖8位于催化剂填装网1和静电除尘装置2的顶部，顶盖8用于对催化剂填装网1的顶部和静电除尘装置2的顶部进行密封，阻止空气未经净化而从催化剂填装网1和静电除尘装置2的上方进入空气净化器。
本实施例中的风机模块包括风机3和风机驱动模块7，风机驱动模块7和风机3连接，风机3安装在静电除尘装置2的底部，该风机3和静电除尘装置2的底部之间密封，风机3和催化剂填装网1的下端内壁紧密贴合。风机3转动将空气从净化器的侧面引入，依次经过静电除尘装置2和催化剂填装网1，完成对空气中有机废气、臭氧以及粉尘的净化，最后在风机3的作用下经出风口排出。风机3可以为离心风机或者轴流风机。
本实施例中的催化剂填装网1可以包括一层网格状的催化剂滤网，催化剂滤网中填装的催化剂由锰的氧化物、铜的氧化物、镍的氧化物、贵金属和骨架材料组成，贵金属为银和/或铂，根据目标污染物的状况进行相应的组分用量调节，以去除静电除尘装置2产生的少量臭氧及空气中的有害气体污染物，催化剂填装网1的除臭氧能力是静电除尘装置2最大臭氧生成量的2倍以上。催化剂选用锰的氧化物、铜的氧化物、镍的氧化物、贵金属和骨架材料混合制备而成，其中，锰的氧化物可以选用锰的氧化物中的一种或两种以上以任意比混合而成，锰的氧化物的用量占整个催化剂质量百分含量的10-60%；铜的氧化物可以选用铜的氧化物中的一种或两种以上以任意比混合而成，铜的氧化物的用量占整个催化剂质量百分含量的5-20%；镍的氧化物可以选用镍的氧化物中的一种或两种以上以任意比混合而成，镍的氧化物的用量占整个催化剂质量百分含量的1-10%；贵金属可以选用其中一种或两种以上以任意比混合而成，如贵金属可以为银和/或铂，贵金属的用量占整个催化剂质量百分含量的0.05-0.5%；骨架材料可以选用具有大比表面积的无机材料中的一种或两种以上以任意比混合而成，如骨架材料可以为活性炭和/或硅微粉等，骨架材料的用量占整个催化剂质量百分含量的40-80%。当环境中甲醛等挥发性有机气体的含量较高时，可以适当提高贵金属的含量；当环境中臭氧的含量较高时，可以适当提高锰的氧化物的含量；当环境中有害气体含量较低，单流动性较差时，可以适当提高骨架材料的含量。
本实施例中的屏幕模块5包括显示屏和安卓控制系统电路板，安卓控制系统电路板和显示屏连接，空气检测传感器模块4、静电除尘装置控制模块6和风机驱动模块7均和安卓控制系统电路板连接。显示屏通常为液晶显示屏，空气检测传感器模块4通常包括PM2.5传感器、甲醛传感器、TVOC传感器和臭氧传感器，空气检测传感器模块4和屏幕模块5通常分别位于风机3的两侧。本实施例中的自动智能调节无耗材空气净化器还可以包括设置有进风口和出风口的外壳。
本实施例中的安卓控制系统电路板对空气检测传感器模块4检测到的数据进行分析处理，并将当前空气污染物数据转化为空气质量指标，并启动显示屏显示当前空气质量等级的提示，与此同时，通过静电除尘装置控制模块6控制静电除尘装置2的电压，以调节静电除尘装置2的除尘效率，通过控制风机驱动模块7调节风机3的风量，以调节空气净化器的净化处理量，在环境空气质量较差时提高净化速率，在环境空气质量较好时降低净化速率，以适应净化当前空气的需要，提高空气净化器的利用率，从而实现根据环境空气质量进行自动智能调节的功能。安卓控制系统电路板对空气检测传感器模块4检测到的数据进行分析处理时，所采用的空气质量指标、风机功率及静电除尘电压的对应关系如表1所示。
表1：空气质量指标和风机功率及静电除尘电压的对应关系表
由表1可知，当目前空气质量指标为差时，安卓控制系统电路板通过控制净化调节处理软件增大静电除尘装置2的功率至8KV，该静电除尘功率反馈给净化调节处理软件，同时匹配给风机3相应的功率至100W，增加风机3的工作频率至该匹配功率，从而实现根据环境空气质量进行自动智能调节。当目前空气质量指标为中时，安卓控制系统通过控制净化调节处理软件降低静电除尘装置2的功率至7KV，该静电除尘功率反馈给净化调节处理软件，同时匹配给风机3相应的功率至90W，降低风机3的工作频率至该匹配功率，从而实现根据环境空气质量进行自动智能调节。当目前空气质量指标为良时，安卓控制系统通过控制净化调节处理软件降低静电除尘装置2的功率至6.5KV，该静电除尘功率反馈给净化调节处理软件，同时匹配给风机3相应的功率至80W，降低风机3的工作频率至该匹配功率，从而实现根据环境空气质量进行自动智能调节。当目前空气质量指标为优时，安卓控制系统通过控制净化调节处理软件降低静电除尘装置2的功率至6KV，该静电除尘功率反馈给净化调节处理软件，同时匹配给风机3相应的功率至70W，降低风机3的工作频率至该匹配功率，从而实现根据环境空气质量进行自动智能调节。
本发明中“在环境空气质量较差时提高净化速率”中所说的“空气质量较差”是指表1中空气质量中和差的档次，本发明中“在环境空气质量较好时降低净化速率”中所说的“空气质量较好”是指表1中空气质量优和良的档次。
此外，需要说明的是，本说明书中所描述的具体实施例，其零、部件的形状、所取名称等可以不同，本说明书中所描述的以上内容仅仅是对本发明结构所作的举例说明。凡依据本发明专利构思所述的构造、特征及原理所做的等效变化或者简单变化，均包括于本发明专利的保护范围内。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离本发明的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。
Claims (8)
1.一种自动智能调节无耗材空气净化器，包括催化剂填装网、空气检测传感器模块、屏幕模块和风机模块，所述风机模块包括风机和风机驱动模块，所述风机驱动模块和风机连接，其特征在于：还包括静电除尘装置和用于对催化剂填装网的顶部和静电除尘装置的顶部进行密封的顶盖，所述静电除尘装置包括静电除尘装置控制模块和数片竖直金属片，数片竖直金属片围成筒状结构，所述静电除尘装置控制模块和竖直金属片连接，所述催化剂填装网直接嵌入固定在数片竖直金属片所围成的筒状结构中，所述顶盖位于催化剂填装网和静电除尘装置的顶部；所述风机安装在静电除尘装置的底部，该风机和静电除尘装置的底部之间密封；所述屏幕模块包括显示屏和安卓控制系统电路板，所述安卓控制系统电路板和显示屏连接，所述空气检测传感器模块、静电除尘装置控制模块和风机驱动模块均和安卓控制系统电路板连接；所述安卓控制系统电路板对空气检测传感器模块检测到的数据进行分析处理，并将当前空气污染物数据转化为空气质量指标，并启动显示屏显示当前空气质量等级的提示，与此同时，通过静电除尘装置控制模块控制静电除尘装置的电压，以调节静电除尘装置的除尘效率，通过控制风机驱动模块调节风机的风量，以调节空气净化器的净化处理量，在环境空气质量较差时提高净化速率，在环境空气质量较好时降低净化速率，从而实现根据环境空气质量进行自动智能调节的功能；所述催化剂填装网包括一层网格状的催化剂滤网，催化剂滤网中填装的催化剂由锰的氧化物、铜的氧化物、镍的氧化物、贵金属和骨架材料组成，贵金属为银和/或铂，根据目标污染物的状况进行相应的组分用量调节，以去除静电除尘装置产生的少量臭氧及空气中的有害气体污染物，催化剂填装网的除臭氧能力是静电除尘装置最大臭氧生成量的2倍以上；所述安卓控制系统电路板对空气检测传感器模块检测到的数据进行分析处理时，所采用的空气质量指标、风机功率及静电除尘电压的对应关系如下：当目前空气中PM2.5＞150 mg/m3、甲醛＞0.3 mg/m3、TVOC＞1.8mg/m3、以及臭氧＞0.48 mg/m3时，空气质量指标为差，安卓控制系统电路板增大静电除尘装置的电压至8KV，同时匹配给风机的功率至100W；当目前空气中PM2.5为100-150 mg/m3、甲醛为0.2-0.3 mg/m3、TVOC为1.2-1.8 mg/m3、以及臭氧为0.32-0.48 mg/m3时，空气质量指标为中，安卓控制系统电路板降低静电除尘装置的电压至7KV，同时匹配给风机的功率至90W；当目前空气中PM2.5为50-100 mg/m3、甲醛为0.1-0.2 mg/m3、TVOC为0.6-1.2 mg/m3、以及臭氧为0.16-0.32 mg/m3时，空气质量指标为良，安卓控制系统电路板降低静电除尘装置的电压至6.5KV，同时匹配给风机的功率至80W；当目前空气中PM2.5＜50 mg/m3、甲醛＜0.1 mg/m3、TVOC＜0.6 mg/m3、以及臭氧＜0.16 mg/m3时，空气质量指标为优，安卓控制系统电路板降低静电除尘装置的电压至6KV，同时匹配给风机的功率至70W。
2.根据权利要求1所述的自动智能调节无耗材空气净化器，其特征在于：所述风机为离心风机或者轴流风机。
3.根据权利要求1所述的自动智能调节无耗材空气净化器，其特征在于：所述显示屏为液晶显示屏。
4.根据权利要求1或2或3所述的自动智能调节无耗材空气净化器，其特征在于：所述空气检测传感器模块包括PM2.5传感器、甲醛传感器、TVOC传感器和臭氧传感器。
5.根据权利要求1或2或3所述的自动智能调节无耗材空气净化器，其特征在于：数片竖直金属片形成圆筒状结构。
6.根据权利要求1或2或3所述的自动智能调节无耗材空气净化器，其特征在于：所述自动智能调节无耗材空气净化器还包括设置有进风口和出风口的外壳。
7.根据权利要求1或2或3所述的自动智能调节无耗材空气净化器，其特征在于：所述空气检测传感器模块和屏幕模块分别位于风机的两侧。
8.根据权利要求5所述的自动智能调节无耗材空气净化器，其特征在于：所述催化剂填装网为圆筒状结构，该催化剂填装网的外壁紧贴静电除尘装置的内侧。
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