CN105717819A - 一种空气净化器 - Google Patents

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Abstract

一种空气净化器，包括电源插头、电源线和空气净化器本体，所述空气净化器本体内部设有工作区和控制区，所述工作区包括主机和风扇电机，所述电源线为带屏蔽网的电缆，所述控制区内设有零火线锁定模块，所述零火线锁定模块包括交流电压输入端、交流电压输出端、信号接收单元、放大单元和自动转换单元，所述交流电压输入端包括第一输入端和第二输入端，所述交流电压输出端包括锁定火线输出端和锁定零线输出端。本发明的有益效果是使空气净化器高效节能、无辐射，并且在没有地线的场合能够安全的使用。

Description

一种空气净化器
技术领域
本发明属于家用电器技术领域，尤其是涉及一种空气净化器。
背景技术
随着人们生活水平的不断提高，现代社会的空气污染严重威胁着人类的生活，室内空气的日益污染，特别是对新居住房人员的影响最为严重，因房屋装饰装修后，装饰材料及家具上所散发出来的刺鼻刺眼等有害有毒物质，空气净化器逐渐成为家庭常用电器用品之一。
目前，我国许多空气净化器采用两芯插头，当电器插头插入市电插座时，无法确保接入电器的零火线是正确的，一旦零线和火线接反，轻则影响电器的性能和使用寿命，严重的还会危及人身安全，为此目前也有研发人员提出了技术方案以解决零火线易接反问题。
专利号为200910183016.X的发明专利中公开了“一种交流电源零火线自动识别转换器”，其信号采集部分是由R1电阻来完成，由于电阻值是固定的，而电源电压是时时变化的，这样就造成信号采集的数据误差很大，较大的误差造成继电器误动作，从而使零火线锁定失败；专利号为201210115888.X的发明专利中公开了“一种交流电零火线自动识别转换电路”，其信号采集部分是由双金属片完成，所采集的数据值由双金属片面积、导电率、两金属片之间距离决定，这些因素在生产工艺和长期使用当中发生变化，致使采集的数据不准确，从而导致零火线锁定失败；专利号为201320338785.4的实用新型专利中公开了“一种交流电零火线智能识别转换电路”，需要人触摸感应极B，否则切换模块J2无法工作；专利号为201420146245.0的实用新型专利中公开了“交流电零线火线识别电路”，其信号采集部分是金属片，由于金属片是悬空贴近地面墙面的方式，墙面和地面的导电率直接影响到采集数据的值,所采集的数据受环境等外在因素影响较大，采集的数据不够准确，导致后面零火线锁定模块误动作。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明旨在提供一种在没有地线的场合能够安全可靠使用的空气净化器。
本发明的技术方案是：一种空气净化器，包括电源插头、电源线和空气净化器本体，所述空气净化器本体内部设有工作区和控制区，所述工作区包括主机和风扇电机，所述空气净化器设有零火线锁定模块，所述零火线锁定模块包括交流电压输入端、交流电压输出端、信号接收单元、放大单元和自动转换单元，所述交流电压输入端包括第一输入端和第二输入端，所述交流电压输出端包括锁定火线输出端和锁定零线输出端；
所述信号接收单元包括第三输入端、电压输出端和信号输出端，所述第三输入端与第二输入端相连；
所述放大单元包括第四输入端、正极输入端、负极输入端和第一输出端，所述第四输入端与所述信号接收单元的信号输出端相连，所述正极输入端和负极输入端分别与直流电源的正负极相连；
所述自动转换单元包括继电器，所述继电器包括线圈和至少两组常开常闭点组合所述线圈包括线圈输入端和线圈输出端，所述线圈输入端与所述放大单元的第一输出端相连，所述线圈输出端与参照地相连，所述常开常闭点组合包括第一组公共端、第一组常开端、第一组常闭端、第二组公共端、第二组常开端和第二组常闭端，所述第一组公共端与第一输入端相连，所述第一组常闭端和第二组常开端与锁定火线输出端相连，所述第二组公共端与所述信号接收单元的电压输出端相连，所述第一组常开端和第二组常闭端与锁定零线输出端相连；
所述信号接收单元用于检测第二输入端输入的是交流电火线还是交流电零线，并通过所述信号单元的信号输出端输出信号至所述放大单元的第四输入端；所述放大单元用于放大第四输入端接收的信号，并通过所述放大单元的第一输出端输出信号至所述自动转换单元的线圈输入端；所述自动转换单元通过线圈输入端接收的信号改变常开常闭点组合的开启闭合状态。
所述信号接收单元还包括信号反馈输入端，所述放大单元还包括信号反馈输出端，所述信号接收单元的信号反馈输入端与所述放大单元的信号反馈输出端相连。
所述信号接收单元包括信号接收器L1、电阻R1、电阻R2和第一导线；
所述信号接收器L1上设有通孔，所述信号接收器L1通过通孔套装在第一导线上，所述第一导线的一端作为第三输入端，所述第一导线的另一端作为电压输出端；所述信号接收器L1的信号端与电阻R1的一端相连，电阻R1的另一端与电阻R2的一端相连，所述电阻R2的另一端与参考地相连；所述信号接收器L1的信号端作为信号输出端，所述电阻R1远离信号输出端电阻R1的另一端作为信号反馈输入端。
所述放大单元包括一级放大回路和二级放大回路，所述一级放大回路包括集成芯片IC1、三极管Q1、三极管Q2、电阻R3、电阻R4和电阻R5，所述二级放大回路包括集成芯片IC2；
所述集成芯片IC1包括IC1信号输入端、一级放大输入端、IC1正极端、IC1负极端、一级放大输出端、一级放大反馈端和二级放大输入端；所述集成芯片IC2包括IC2信号输入端、IC2正极端、IC2负极端、IC2信号输出端。
所述IC1信号输入端作为第四输入端；所述一级放大输入端与三极管Q1的基极相连，所述三极管Q1的集电极与一级放大输出端和电阻R4的一端相连，所述电阻R4的另一端与一级放大反馈端、二级放大输入端及三极管Q2的基极相连，所述三极管Q2的集电极与IC2信号输入端和R5的一端相连，所述R5的另一端、R3的一端、IC2正极端与所述直流电源的正极输入端相连，所述R3的另一端与所述集成芯片IC1的IC1正极端相连；所述IC1负极端、所述三极管Q1的发射极、所述三极管Q2的发射极和IC2负极端与参考地相连，所述参考地作为直流电源的负极输入端；所述IC2信号输出端作为第一输出端。
所述空气净化器的主机包括主机电源输入端和主机电源输出端，所述主机电源输入端包括主机火线输入端和主机零线输入端，所述主机电源输出端包括主机火线输出端和主机零线输出端，所述风扇电机包括风扇电机火线输入端和风扇电机零线输出端；
所述锁定火线输出端与主机火线输入端相连，所述锁定零线输出端与主机零线输出端相连，所述主机火线输出端与风扇电机火线输入端相连，所述主机零线输出端与风扇电机零线输入端相连。
所述空气净化器还包括远程控制模块，所述远程控制模块包括两个远控直流电压输入端和两个远控信号输出端，所述主机还包括两个主机信号输入端，所述两个远控直流电压输入端分别与所述零火线锁定模块内放大单元的正极输入端、负极输入端相连，所述两个远控信号输出端分别与主机的两个主机信号输入端相连。
所述空气净化器还包括辐射消除模块，所述辐射消除装置与锁定火线输出端、锁定零线输出端相连。
所述空气净化器还包括接线柱，所述接线柱设于控制区内表面，所述接线柱通过第二导线与辐射消除模块相连。
所述辐射消除模块包括电容C1、电容C2、电感L2和IC3模块，锁定火线输出端和接线柱分别与IC3模块相连，锁定火线输出端和接线柱之间跨界电容C1；电感L2和电容C2并联后回路一端与IC3模块相连，电感L2和电容C2并联后回路另一端与IC3模块和锁定零线输出端相连。
所述空气净化器工作区的壳体内壁上设有紫外灯，所述紫外灯通过螺钉与壳体内壁相连。
本发明具有的优点和积极效果是：加热均匀、高效节能、无辐射、在没有地线的场合使用成本低及安全可靠性高等优点。
附图说明
图1是本发明的结构示意图
图2是本发明的回路框图
图3是本发明的零火线锁定模块回路框图
图4是零火线锁定模块电路示意图
图5是本发明的辐射消除模块示意图
图中：
1、电源插头2、电源线3、工作区
4、控制区31、紫外灯41、远程控制模块
42、主机43、辐射消除模块44、接线柱
45、零火线锁定模块46、空气开关47、风扇电机
451、交流电压输入端452、交流电压输出端453、信号接收单元
454、放大单元455、自动转换单元
具体实施方式
如图1-5所示，本发明包括电源插头1、电源线2和空气净化器本体，所述空气净化器本体内部设有工作区3和控制区4，所述控制区4内设有空气开关46、零火线锁定模块45、辐射消除模块43、远程控制模块41、主机42、风扇电机47和接线柱44，所述工作区3内设有紫外灯31。
所述电源插头1采用单相两抓插头，所述电源插头1与接有市电插座相连为空气净化器提供电源，所述空气开关46控制空气净化器电源的通断。
所述零火线锁定模块45包括交流电压输入端451、交流电压输出端452、信号接收单元453、整流单元、放大单元454和自动转换单元455，所述交流电压输入端451包括第一输入端VIN1和第二输入端VIN2，所述交流电压输出端452包括锁定火线输出端L和锁定零线输出端N。
所述信号接收单元453包括第三输入端、电压输出端和信号输出端，所述第三输入端与第二输入端VIN2相连；所述信号接收单元453还包括信号接收器L1、电阻R1、电阻R2和第一导线。
所述信号接收器L1上设有通孔，所述信号接收器L1通过通孔套装在第一导线上，所述第一导线的一端作为第三输入端，所述第一导线的另一端作为电压输出端；所述信号接收器L1的信号端与电阻R1的一端相连，电阻R1的另一端与电阻R2的一端相连，所述电阻R2的另一端与参考地GND相连；所述信号接收器L1的信号端作为信号输出端，所述电阻R1远离信号接收器L1的一端作为信号反馈输入端。
所述整流单元包括两个整流输入端和两个整流输出端，所述两个整流输入端分别与第一输入端VIN1和信号输出单元的电压输出端相连，所述两个整流输出端作为正极输出端和负极输出端；所述整流单元将整流输入端输入的交流电转换为直流电并通过两个整流输出端输出。
所述放大单元454包括第四输入端、正极输入端Vdd+、负极输入端和第一输出端，所述第四输入端与所述信号接收单元453的信号输出端相连，所述正极输入端Vdd+和负极输入端分别与所述整流单元的正极输出端和负极输出端相连；所述放大单元454包括一级放大回路和二级放大回路，所述一级放大回路包括集成芯片IC1、三极管Q1、三极管Q2、电阻R3、电阻R4和电阻R5，所述二级放大回路包括集成芯片IC2；
所述集成芯片IC1包括IC1信号输入端(IC1的引脚1)、一级放大输入端(IC1的引脚2)、信号反馈输出端(IC1的引脚5和引脚6)、IC1正极端(IC1的引脚8)、IC1负极端(IC1的引脚7)、一级放大输出端(IC1的引脚11)、一级放大反馈端(IC1的引脚12和引脚13)和二级放大输入端(IC1的引脚14)；所述集成芯片IC2包括IC2信号输入端(IC2的引脚1)、IC2正极端(IC2的引脚2)、IC2负极端(IC2的引脚4)、IC2信号输出端(IC2的引脚3)。
所述信号输入端(IC1的引脚1)作为第四输入端；所述信号接收单元453的信号反馈输入端与所述放大单元454的信号反馈输出端(IC1的引脚5和引脚6)相连；所述一级放大输入端(IC1的引脚2)与三极管Q1的基极相连，所述三极管Q1的集电极与一级放大输出端(IC1的引脚11)和电阻R4的一端相连，所述电阻R4的另一端与一级放大反馈端(IC1的引脚12和引脚13)、二级放大输入端(IC1的引脚14)和三极管Q2的基极相连，所述三极管Q2的集电极与IC2信号输入端(IC2的引脚1)和R5的一端相连，所述R5的另一端、R3的一端、IC2正极端与所述正极输入端Vdd+相连，所述R3的另一端与所述集成芯片IC1的IC1正极端(IC1的引脚8)相连；所述IC1负极端(IC1的引脚7)、所述三极管Q1的发射极、所述三极管Q2的发射极和IC2负极端(IC2的引脚4)与参考地GND相连，所述参考地GND作为负极输入端；所述IC2信号输出端(IC2的引脚3)作为第一输出端。
所述自动转换单元454包括继电器K，所述继电器K包括线圈和至少两组常开常闭点组合，所述线圈包括线圈输入端和线圈输出端，所述线圈输入端与所述放大单元454的第一输出端相连，所述线圈输出端与参照地GND相连，所述常开常闭点组合包括第一组公共端T1、第一组常开端T3、第一组常闭端T2、第二组公共端T4、第二组常开端T6和第二组常闭端T5，所述第一组公共端T1与第一输入端VIN1相连，所述第一组常闭端T2和第二组常开端T6与锁定火线输出端L相连，所述第二组公共端T4与所述信号接收单元453的电压输出端相连，所述第一组常开端T3和第二组常闭端T5与锁定零线输出端N相连；
所述信号接收单元453用于检测第二输入端VIN2输入的是交流电火线还是交流电零线，若VIN2为零线时周围没有磁场，信号接收器L1不会产生电流，继电器线圈不通电，交流电源通过所述自动转换单元454的继电器K的两个常闭点(T1与T2之间、T4与T5之间)直接输出；若VIN2为火线，信号接收器L1产生电流，所述信号接收单元453的信号输出端输出信号至所述放大单元454的第四输入端(IC1的引脚1)；所述放大单元454用于放大第四输入端(IC1的引脚1)接收的信号，并通过所述放大单元454的第一输出端(IC2的引脚3)输出信号至所述自动转换单元455的线圈输入端，所述自动转换单元455通过线圈输入端接收的信号使线圈处于通电状态，常开常闭点组合的常闭点断开常开点闭合(即T1与T3之间和T4与T6之间闭合，T1与T2之间和T4与T5之间断开)，从而保证第二输入端VIN2输出到锁定火线输出端L与第一输入端VIN1输出到锁定零线输出端N。
所述空气净化器还包括主机42和风扇电机47，所述主机42包括主机电源输入端和主机电源输出端，所述主机电源输入端包括主机火线输入端和主机零线输入端，所述主机电源输出端包括主机火线输出端和主机零线输出端，所述风扇电机47包括风扇电机火线输入端和风扇电机零线输入端；
所述锁定火线输出端L与主机火线输入端相连，所述锁定零线输出端N与主机零线输出端相连，所述主机火线输出端与风扇电机火线输入端相连，所述主机零线输出端与风扇电机零线输出端相连。
所述空气净化器还包括远程控制模块41，所述远程控制模块41包括两个远控直流电压输入端和两个远控信号输出端，所述主机还包括两个主机信号输入端，所述两个远控直流电压输入端分别与所述零火线锁定模块内放大单元的正极输入端Vdd+、负极输入端GND相连，所述两个远控信号输出端分别与主机的两个主机信号输入端相连；所述远程控制模块41上设有天线。
所述空气净化器还包括辐射消除模块43，所述辐射消除装置43与锁定火线输出端L、锁定零线输出端N相连。
所述空气净化器还包括接线柱44，所述接线柱44设于控制区4内表面，所述接线柱44通过第二导线与辐射消除模块43相连。
所述辐射消除模块43包括电容C1、电容C2、电感L2和IC3模块，锁定火线输出端L和接线柱44(即PE)分别与IC3模块的引脚b和引脚c相连，锁定火线输出端L和接线柱44(即PE)之间跨界电容C1；电感L2和电容C2并联后回路一端与IC3模块的引脚d相连，电感L2和电容C2并联后回路另一端与IC3模块引脚a和锁定零线输出端N相连。
所述工作区3内壁上设有紫外灯31，所述紫外灯31通过螺钉与工作区3内壁相连。
通过实验证明，空气净化器工作时产生的电磁辐射主要来自风扇电机47和紫外灯31，本发明通过接线柱44(即PE)将风扇电机47和紫外灯31产生的电磁辐射导入辐射消除模块43内的IC3模块进行消除吸收，吸收不完全部分经过L2和C2组成的LC谐振滤波电路处理后泄放到大地里去，保证无电磁辐射外泄，并能消除直接泄放对电网产生的危害。
以上对本发明的一个实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本发明的专利涵盖范围之内。

Claims (10)

1.一种空气净化器，包括电源插头、电源线和空气净化器本体，所述空气净化器本体内部设有工作区和控制区，所述工作区包括主机和风扇电机，其特征在于：所述控制区内设有零火线锁定模块，所述零火线锁定模块包括交流电压输入端、交流电压输出端、信号接收单元、放大单元和自动转换单元，所述交流电压输入端包括第一输入端和第二输入端，所述交流电压输出端包括锁定火线输出端和锁定零线输出端；
所述信号接收单元包括第三输入端、电压输出端和信号输出端，所述第三输入端与第二输入端相连；
所述放大单元包括第四输入端、正极输入端、负极输入端和第一输出端，所述第四输入端与所述信号接收单元的信号输出端相连，所述正极输入端和负极输入端分别与直流电源的正负极相连；
所述自动转换单元包括继电器，所述继电器包括线圈和至少两组常开常闭点组合,所述线圈包括线圈输入端和线圈输出端，所述线圈输入端与所述放大单元的第一输出端相连，所述线圈输出端与参照地相连，所述常开常闭点组合包括第一组公共端、第一组常开端、第一组常闭端、第二组公共端、第二组常开端和第二组常闭端，所述第一组公共端与第一输入端相连，所述第一组常闭端和第二组常开端与锁定火线输出端相连，所述第二组公共端与所述信号接收单元的电压输出端相连，所述第一组常开端和第二组常闭端与锁定零线输出端相连；
所述信号接收单元用于检测第二输入端输入的是交流电火线还是交流电零线，并通过所述信号单元的信号输出端输出信号至所述放大单元的第四输入端；所述放大单元用于放大第四输入端接收的信号，并通过所述放大单元的第一输出端输出信号至所述自动转换单元的线圈输入端；所述自动转换单元通过线圈输入端接收的信号改变常开常闭点组合的开启闭合状态。
2.根据权利要求1所述的一种空气净化器，其特征在于：所述信号接收单元还包括信号反馈输入端，所述放大单元还包括信号反馈输出端，所述信号接收单元的信号反馈输入端与所述放大单元的信号反馈输出端相连。
3.根据权利要求1或2所述的一种空气净化器，其特征在于：所述信号接收单元包括信号接收器L1、电阻R1、电阻R2和第一导线；
所述信号接收器L1上设有通孔，所述信号接收器L1通过通孔套装在第一导线上，所述第一导线的一端作为第三输入端，所述第一导线的另一端作为电压输出端；所述信号接收器L1的信号端与电阻R1的一端相连，电阻R1的另一端与电阻R2的一端相连，所述电阻R2的另一端与参考地相连，所述参考地作为直流电源的负极输入端；所述信号接收器L1的信号端作为信号输出端，所述电阻R1远离信号接收器L1的一端作为信号反馈输入端。
4.根据权利要求1或2所述的一种空气净化器，其特征在于：所述放大单元包括一级放大回路和二级放大回路，所述一级放大回路包括集成芯片IC1、三极管Q1、三极管Q2、电阻R3、电阻R4和电阻R5，所述二级放大回路包括集成芯片IC2；
所述集成芯片IC1包括IC1信号输入端、一级放大输入端、IC1正极端、IC1负极端、一级放大输出端、一级放大反馈端和二级放大输入端；所述集成芯片IC2包括IC2信号输入端、IC2正极端、IC2负极端、IC2信号输出端。
所述IC1信号输入端作为第四输入端；所述一级放大输入端与三极管Q1的基极相连，所述三极管Q1的集电极与一级放大输出端和电阻R4的一端相连，所述电阻R4的另一端与一级放大反馈端、二级放大输入端及三极管Q2的基极相连，所述三极管Q2的集电极与IC2信号输入端和R5的一端相连，所述R5的另一端、R3的一端、IC2正极端与所述直流电源的正极输入端相连，所述R3的另一端与所述集成芯片IC1的IC1正极端相连；所述IC1负极端、所述三极管Q1的发射极、所述三极管Q2的发射极和IC2负极端与参考地相连，所述参考地作为直流电源的负极输入端；所述IC2信号输出端作为第一输出端。
5.根据权利要求1所述的一种空气净化器，其特征在于：所述空气净化器还包括主机和风扇主机，所述主机包括主机电源输入端和主机电源输出端，所述主机电源输入端包括主机火线输入端和主机零线输入端，所述主机电源输出端包括主机火线输出端和主机零线输出端，所述风扇主机包括风扇主机火线输入端和风扇主机零线输出端；
所述锁定火线输出端与主机火线输入端相连，所述锁定零线输出端与主机零线输入端相连，所述主机火线输出端与风扇主机火线输入端相连，所述主机零线输出端与风扇主机零线输入端相连。
6.根据权利要求1或2或5所述的一种空气净化器，其特征在于：所述空气净化器还包括远程控制模块，所述远程控制模块包括两个远控直流电压输入端和两个远控信号输出端，所述主机还包括两个主机信号输入端，所述两个远控直流电压输入端分别与所述零火线锁定模块内放大单元的正极输入端、负极输入端相连，所述两个远控信号输出端分别与主机的两个主机信号输入端相连。
7.根据权利要求1所述的一种空气净化器，其特征在于：所述空气净化器还包括辐射消除模块，所述辐射消除装置与锁定火线输出端、锁定零线输出端相连。
8.根据权利要求7所述的一种空气净化器，其特征在于：所述空气净化器还包括接线柱，所述接线柱设于控制区内表面，所述接线柱通过第二导线与辐射消除模块相连。
9.根据权利要求8所述的一种空气净化器，其特征在于：所述辐射消除模块包括电容C1、电容C2、电感L2和集成芯片IC3，锁定火线输出端和接线柱分别与集成芯片IC3相连，锁定火线输出端和接线柱之间跨界电容C1；电感L2和电容C2并联后回路一端与集成芯片IC3相连，电感L2和电容C2并联后回路另一端与集成芯片IC3和锁定零线输出端相连。
10.根据权利要求1所述的一种空气净化器，其特征在于：所述空气净化器工作区的壳体内壁上设有紫外灯，所述紫外灯通过螺钉与壳体内壁相连。
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