CN105841244B - 带空气净化功能的家庭气象站 - Google Patents

Abstract

本发明涉及带空气净化功能的家庭气象站，包括球状外壳、设置在外壳内的过滤部分、风机、监测部分、智能控制部分，开设在外壳上的进风口及出风口，位于外壳正面的操作部分及显示部分，进风口开设在外壳的后下方，出风口开设在外壳的前上方，风机及过滤部分从前至后依次设置在风道上。与现有技术相比，本发明具有开启方便、进风量大、操作方便、可以远程监控空气质量等优点。

Description

带空气净化功能的家庭气象站

技术领域

本发明涉及一种空气净化装置，尤其是涉及一种带空气净化功能的家庭气象站。

背景技术

空气净化器有多种不同的技术和介质，使它能够过滤空气中的有害物质，向室内提供清洁和安全的空气。空气净化器主要由三个技术部分构成：净化技术、进出风结构和操控方式。目前按照净化技术可以分为：光触媒净化器、负离子净化器、活性炭净化器、臭氧净化器、HEPA空气净化器、静电除尘净化器等。市面上很多的多重净化器只是简单的将这些技术组合，但其中的一些净化方式在净化空气的同时，其实也产生了一定的副作用，光触媒净化必须在特定的紫外光激发下才能起效，产品寿命短，效果不明显，紫外光对人体有上海，净化时不宜人机共存；负离子净化可以起到一定的烟尘净化功能，但并不能消除甲醛、苯等有害气体；活性炭净化不能够过滤悬浮颗粒，必须配合使用其他的滤网才行；臭氧净化中的臭氧一旦超标，会造成人的神经中毒、头痛头晕、视力下降、记忆力衰退；静电除尘必须带电工作，一旦断电后，电极上吸附的粉尘等有害物质会释放造成二次污染。空气净化器的进出风结构主要分为：机体后方进风前方出风，缺点在于容易将地面的粉尘吹起来加重室内空气的污染；机体下方进风上方出风，缺点在于出风量太小，如果需调大风量，则可能产生较大的噪音污染。关于室内空气质量监测，目前市面上大部分的空气净化器只是简单的进行空气净化，对室内的温湿度、PM2.5浓度并不能做全面的实时监测和显示，也缺少远程监测室内空气质量与远程操作改善室内空气质量的能力。

中国专利CN203980558U公开了空气净化器包括：MCU控制单元，根据感测信息及输入信息进行控制；颗粒物传感器，感测空气中颗粒物含量，将含量信息传送到MCU控制单元；有毒气体传感器，感测空气中有毒气体含量，将含量信息传送到MCU控制单元；负离子发生器，在MCU控制单元控制下产生负离子以对空气净化；按键开关，位于净化器表面外壳上，操纵净化器的相应功能；三相逆变电路，在MCU控制单元的控制下将直流输入电压逆变成三相交流输出电压；三相无刷直流电机，在三相交流输出电压驱动下旋转；风机，在三相无刷直流电机带动下旋转，提供从净化器输出的经净化的空气流；电源电路，将输入的交流电转化为供各个组件供电的相应电压，其中，三相无刷直流电机采用无霍尔的三相永磁同步电机PMSM。但是该净化器无法直接通过面板进行控制，使用相对不便，另外也不能进行远程操控。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种开启方便、进风量大、操作方便、可以远程控制的带空气净化功能的家庭气象站。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

带空气净化功能的家庭气象站，包括球状外壳、设置在外壳内的过滤部分、风机、监测部分、智能控制部分，开设在外壳上的进风口及出风口，位于外壳正面的操作部分及显示部分，

所述的进风口开设在外壳的后下方，出风口开设在外壳的前上方，

所述的风机及过滤部分从前至后依次设置在风道上。

所述的进风口为呈360°均匀分布在外壳后下方的进风孔。

所述的外壳由前壳和后壳组成，

所述的前壳和后壳上均设有固定圈，在固定圈内侧嵌设有磁铁，前壳和后壳通过固定圈内嵌设的磁铁形成磁力连接，后壳的底部安装有加强稳定性的配重块，

所述的前壳内设有带有上连接器的前壳线盒，所述的后壳内设有带有下连接器的后壳线盒，所述的上连接器内嵌有两根圆头弹簧顶针，一端连接主PCB板，所述的下连接器内嵌有两根平头顶针，一端连接机器电源插口，前壳和后壳锁紧固定后，圆头顶针与平头顶针相接触，机器电源接通。

所述的过滤部分设置在后壳内，由过滤网及支撑过滤网的过滤片底座及支撑圈组成，所述的过滤网为自外向内依次为初效滤网、HEPA高效过滤网及活性炭过滤网组成的三层筒状结构。

所述的风机为直流无刷风机，安装在前壳内的风机座上，该风机座的上方安装有风机罩，该风机罩一面罩住风机，形成出风腔，另一面压住过滤片上端，隔离空气过滤部分与出风部分。

所述的监测部分为安装在风机罩反面的空气质量传感器PCB板，该PCB板上集成安装有温湿度传感器、PM2.5传感器，空气质量传感器PCB板的上方安装防止灰尘堵塞传感器，影响监测精度的传感器防尘罩。

所述的智能控制部分为WIFI模块。

所述的操作部分包括设置在前壳正面的操作环、第一安装环及第二安装环，

所述的第二安装环上装有霍尔传感器及6个滚轮组件，每个滚轮组件下方有弹簧支撑，设置在顶部的组件下方安装有开关元件，

所述的操作环内安装有12颗均布的圆形磁片，圆形磁片嵌于第一安装环上，12颗圆形磁片依次经过安装在第一安装环上的霍尔传感器上方，霍尔传感器接受到磁场的变化，输出信号到主PCB板。

所述的显示部分为OLED屏幕，经屏幕支架固定，该屏幕支架安装在位于面板反面的主PCB板上，所述的面板正面安装有保护OLED屏幕的透明玻璃片。

所述的屏幕支架内嵌有5段白色透明导光片，对应主PCB板上的4颗LED元件，面板上的开孔与LED元件位置相对错开。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

(1)本发明为球形落地式，表面无可见螺孔，机身无按键，外观精致，简约大方。前后壳采用磁力连接，打开更换过滤网方便，前后部无明线连接，采用弹簧触点导电，机器内采用直流无刷风机，噪音小，运行稳定，功耗低。

(2)进风孔呈360°均匀分布在外壳后下方，吸入空气范围大，位于外壳前端的环形出风口起到压缩气流，增大风速的作用。

(3)过滤网为360度桶型设计，三层过滤网，保证空气全面过滤。外圈为初效滤网加HEPA高效过滤网，初效过滤网用以过滤灰尘、毛发、细屑等较大悬浮物，HEPA高效过滤网用以过滤PM2.5，内圈为活性炭过滤网,用以吸附甲醛、苯等有害物质和异味，不使用市面上的化学过滤技术，采用最安全可靠，效率最高的物理过滤技术，避免对人体健康造成伤害。

(4)操作方式新颖，机身无按键，采用霍尔传感器，旋转按压面板上的操作环，既能实现对机器的操作。

(5)采用OLED显示屏，优点为可视角大，反应快无拖影，低温特性好，发光效率高，能耗低，配合外圈5段LED灯，柔和不刺眼，室内空气质量和机器运行状态一目了然。

(6)配有PM2.5传感器、温湿度传感器，全面监控室内空气质量，并能根据室内空气质量好坏智能调整机器运行模式。

(7)配有wifi模块，可接入网络，手机安装配套APP后不仅可以实时监控室内空气质量，并可以远程操作机器的开启关闭及运行模式，做到真正的智能控制。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明正面结构示意图；

图3为本发明的部分分解结构示意图；

图4为本发明的部分分解结构示意图。

图中，1-操作环、2-圆形磁片、3-第一安装环、4-金属片、5-前壳、6-滚轮组件、7-霍尔传感器、8-开关元件、9-第二安装环、10-透明玻璃、11-面板、12-导光片、13-OLED屏幕、14-屏幕支架、15-主PCB板、16-风机座、17-直流无刷风机、18-WIFI模块、19-喇叭元件、20-风机罩、21-空气质量传感器PCB板、22-传感器防尘罩、23-孔塞、24-前壳线盒、25-上连接器、26-圆磁铁、27-前固定圈、28-活性炭过滤网、29-HEPA高效过滤网、30-后固定圈、31-孔塞、32-圆磁铁、33-后壳线盒、34-下连接器、35-配重块、36-支撑圈、37-过滤片底座、38-电源插口、39-后壳。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。

实施例

带空气净化功能的家庭气象站，其结构如图1-4所示，主要包括外壳、设置在外壳内的过滤部分、风机、监测部分、智能控制部分，开设在外壳上的进风口及出风口，位于外壳正面的操作部分及显示部分，进风口开设在外壳的后下方，出风口开设在外壳的前上方，风机及过滤部分从前至后依次设置在风道上。其中，进风口为呈360°均匀分布在外壳后下方的进风孔。过滤网采用360度滤桶设计，三层滤网。机身前后壳采用磁力连接，方便用户打开更换滤网。机器内部采用直流无刷风机，运行稳定，噪音小。机器配置有温湿度传感器、PM2.5传感器、OLED显示面板，WIFI模块，独特的无机身按键设计，利用旋转面板上的控制环，进行对机器的操作。手机端APP使用户可以随时随地监测室内空气质量。

接下来对上述组件做详细说明：外壳由前壳5和后壳39组成，在前壳5和后壳39上分别设有前固定圈27和后固定圈30，在前固定圈27和后固定圈30内侧分别各嵌有5颗圆磁铁26和圆磁铁32，圆磁铁26和圆磁铁32上各配有孔塞23和孔塞31，从而能够使磁铁不裸露在外。用户打开需前后壳时，只要旋转前壳，使前后吸住的磁铁位错位，就能轻松取下前壳，安装时只需将前壳与后壳对准，靠近时前后磁铁吸附，自动将前后壳方向对准、锁紧连接。前后壳之间无需电源线连接，靠上连接器25与下连接器34内的弹簧顶针的接触导电。上连接器安装于前壳线盒24内，连接器内嵌有两根圆头弹簧顶针，一端连接机器的主PCB板15；下连接器安装于后壳线盒33内，连接器内嵌有两根平头顶针，一端连接机器电源插口38，当前后壳锁紧固定后，圆头顶针与平头顶针相接触，机器电源接通。后壳底部安装有配重块35，加强机器的稳定性。

过滤部分设置在后壳39内，由过滤网及支撑过滤网的过滤片底座37及支撑圈36组成，所述的过滤网为自外向内依次为初效滤网、HEPA高效过滤网29及活性炭过滤网28组成的三层筒状结构。其中，初效过滤网用以过滤灰尘、毛发、细屑等较大悬浮物，HEPA高效过滤网29用以过滤PM2.5，内圈的活性炭过滤网28用以吸附甲醛、苯等有害物质和异味，实现对吸入空气的全方位过滤。

风机为直流无刷风机17，安装在前壳5内的风机座16上，其6个固定脚与前壳5内侧螺柱锁紧。该风机座16的上方安装有风机罩20，风机罩20上设有喇叭元件19，用户每次按触操作环，机器内部的喇叭元件19都会发出提示音，提示用户的操作为有效操作。该风机罩20一面罩住风机，形成出风腔，另一面压住过滤片上端，隔离空气过滤部分与出风部分。

监测部分为安装在风机罩20反面的空气质量传感器PCB板21，该PCB板上集成安装有温湿度传感器、PM2.5传感器，空气质量传感器PCB板21的上方安装防止灰尘堵塞传感器，影响监测精度的传感器防尘罩22。

智能控制部分为WIFI模块18，可接入网络，与安装了配套软件的手机相连，用户可以通过手机APP实时了解室内的空气质量，并能对机器进行启动关闭，运行模式选择等操作。另外机器会根据使用量计算过滤网的更换时间，并通过手机提醒用户进行更换。

操作部分包括设置在前壳5正面的操作环1、第一安装环3及第二安装环9，在第二安装环9上装有霍尔传感器7及6个滚轮组件6，每个滚轮组件6下方有弹簧支撑，设置在顶部的组件6下方安装有开关元件8，滚轮组件6顶部高出金属片1mm。操作环1内安装有12颗均布的圆形磁片2，圆形磁片嵌于磁片第一安装环3上，磁片安装环通过螺丝固定在操作环1内。操作环1放置于滚轮组件6上方，通过磁片与金属片4的吸力和滚轮组件6对操作环1的支撑力之间的相互作用，使操作环1能够平滑的旋转同时不会掉下。操作时旋转操作环1，使均布在操作环1内的12颗圆形磁片2依次经过安装在第二安装环9上的霍尔传感器7上方，霍尔传感器7接受到磁场的变化，输出信号到主PCB板15，从而实现对机器的操作，代替常规的左右，加减，前进后退按键。通过按压操作环，使滚轮组件与下方的开关元件碰触，实现长按为电源开关，短按为确定按键的功能。

显示部分采用OLED屏幕13，相比一般液晶显示屏，OLED可视角大，反应快无拖影，低温特性好，发光效率高，能耗低等优点。OLED屏幕13固定在屏幕支架14上，屏幕支架14安装在主PCB板15上，主PCB板15安装于面板11的反面。面板11正面装有透明玻璃片10用来保护OLED屏幕13。屏幕支架14内嵌有5段白色透明的导光片12，每段对应主PCB板上的4颗LED元件，面板上的开孔与LED元件位置相对错开，使LED的光通过导光片传递，避免了灯光直接射出，实现5段灯光的均匀柔和不刺眼。

室内空气被风机吸入后壳进风孔内，经过滤网，过滤后的空气被吸入出风腔，出风腔由风机座16的外圈，风机罩20的内圈和安装在前壳5内部的第二安装环9的内圈组成，形成下大上小的风腔形状，使出风口的气流被压缩，增大风速，加速室内空气流速，提高净化效率。

Claims (6)

1.带空气净化功能的家庭气象站，其特征在于，该气象站包括球状外壳、设置在外壳内的过滤部分、风机、监测部分、智能控制部分，开设在外壳上的进风口及出风口，位于外壳正面的操作部分及显示部分，

所述的进风口开设在外壳的后下方，出风口开设在外壳的前上方，

所述的风机及过滤部分从前至后依次设置在风道上；

所述的外壳由前壳(5)和后壳(39)组成，

所述的前壳(5)和后壳(39)上均设有固定圈，在固定圈内侧嵌设有磁铁，前壳(5)和后壳(39)通过固定圈内嵌设的磁铁形成磁力连接，后壳(39)的底部安装有加强稳定性的配重块(35)，

所述的前壳(5)内设有带有上连接器(25)的前壳线盒(24)，所述的后壳(39)内设有带有下连接器(34)的后壳线盒(33)，所述的上连接器(25)内嵌有两根圆头弹簧顶针，一端连接主PCB板(15)，所述的下连接器(34)内嵌有两根平头顶针，一端连接机器电源插口(38)，前壳(5)和后壳(39)锁紧固定后，圆头顶针与平头顶针相接触，机器电源接通；

所述的过滤部分设置在后壳(39)内，由过滤网及支撑过滤网的过滤片底座(37)及支撑圈(36)组成，所述的过滤网为自外向内依次为初效滤网、HEPA高效过滤网(29)及活性炭过滤网(28)组成的三层筒状结构，

所述的风机为直流无刷风机(17)，安装在前壳(5)内的风机座(16)上，该风机座(16)的上方安装有风机罩(20)，该风机罩(20)一面罩住风机，形成出风腔，另一面压住过滤片上端，隔离空气过滤部分与出风部分，

所述的监测部分为安装在风机罩(20)反面的空气质量传感器PCB板(21)，该PCB板上集成安装有温湿度传感器、PM2.5传感器，空气质量传感器PCB板(21)的上方安装防止灰尘堵塞传感器，影响监测精度的传感器防尘罩(22)。

2.根据权利要求1所述的带空气净化功能的家庭气象站，其特征在于，所述的进风口为呈360°均匀分布在外壳后下方的进风孔。

3.根据权利要求1所述的带空气净化功能的家庭气象站，其特征在于，所述的智能控制部分为WIFI模块(18)。

4.根据权利要求1所述的带空气净化功能的家庭气象站，其特征在于，所述的操作部分包括设置在前壳(5)正面的操作环(1)、第一安装环(3)及第二安装环(9)，

所述的第二安装环(9)上装有霍尔传感器(7)及6个滚轮组件(6)，每个滚轮组件(6)下方有弹簧支撑，设置在顶部的组件(6)下方安装有开关元件(8)，

所述的操作环(1)内安装有12颗均布的圆形磁片(2)，圆形磁片(2)嵌于第一安装环(3)上，12颗圆形磁片(2)依次经过安装在第一安装环(3)上的霍尔传感器(7)上方，霍尔传感器接受到磁场的变化，输出信号到主PCB板(15)。

5.根据权利要求1所述的带空气净化功能的家庭气象站，其特征在于，所述的显示部分为OLED屏幕(13)，经屏幕支架(14)固定，该屏幕支架(14)安装在位于面板(11)反面的主PCB板(15)上，所述的面板(11)正面安装有保护OLED屏幕(13)的透明玻璃片(10)。

6.根据权利要求5所述的带空气净化功能的家庭气象站，其特征在于，所述的屏幕支架(14)内嵌有5段白色透明导光片(12)，对应主PCB板(15)上的4颗LED元件，面板(11)上的开孔与LED元件位置相对错开。