CN106403062A - 一种智能化、自清洗的静电集尘式空气净化器 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种智能化、自清洗的静电集尘式空气净化器，包括：电气控制系统、多级空气净化系统、自清洗系统、风扇系统、模块化支撑及抽拉式安装结构；电气控制系统控制多级空气净化系统和风扇系统开启/关闭室内空气净化功能，控制自清洗系统、风扇系统启动自动清洗功能。该空气净化器通过将内部环境参数传感器采集到的室内空气污染指数、温湿度等数据与国家标准规定的室内洁净空气质量参数对比，自主开启/关闭空气净化功能，实现空气净化器的智能化工作；部配置自动清洗装置，可以实现静电集尘网的自动喷淋清洗，节省了用户后期维护的时间和劳动成本。

Description

一种智能化、自清洗的静电集尘式空气净化器
技术领域
本发明涉及一种静电集尘式空气净化器，特别是一种智能化、自清洗的静电集尘式空气净化器。
背景技术
随着大气污染的加剧，环境空气质量问题日益受到人们的关注。特别是室内空气质量，容易诱发各种呼吸道、肺部疾病。空气净化设备在改善室内空气质量、减少室内有害颗粒物、提升人们生活品质等方面具有较高的作用，静电集尘式空气净化器主要靠电力分离的原理去除空气中的悬浮颗粒物，通过高压发生装置使静电集尘网的正极放电，空气中的悬浮颗粒物荷电，从而吸附在集尘网的负极板上。这种空气净化器因无需更换耗材、对悬浮颗粒物捕集效率高而受到广泛的关注。
随着人们生活水平的提高，单一净化功能的静电集尘式空气净化器已不能满足智能化产品的需求，并且静电集尘网在清洗过程中需要付出过多的时间和劳动成本困扰着大多数消费者的选购意向。
发明内容
本发明目的在于提供一种智能化、自清洗的静电集尘式空气净化器，该空气净化器通过将内部环境参数传感器采集到的室内空气污染指数、温湿度等数据与国家标准规定的室内洁净空气质量参数对比，自主开启/关闭空气净化功能，实现空气净化器的智能化工作；该空气净化器内部配置自动清洗装置，可以实现静电集尘网的自动喷淋清洗，节省了用户后期维护的时间和劳动成本。具体设计方案如下：
一种智能化、自清洗的静电集尘式空气净化器，包括：电气控制系统、多级空气净化系统、自清洗系统、风扇系统、模块化支撑及抽拉式安装结构；
电气控制系统包括：嵌入式处理器、环境参数传感器、人机交互显示器、AC/DC开关电源器、DC/DC升压电源器、光隔离继电器、电气控制系统固定板，各电器件均通过电信号连接并与电气控制系统固定板机械连接。嵌入式处理器的输入引脚与环境参数传感器通过电信号连接，嵌入式处理器的通讯引脚与人机交互显示器的通讯引脚通过电信号连接；嵌入式处理器的输出引脚与光隔离继电器的输入端通过电信号连接。光隔离继电器的输出端通过电信号与AC/DC开关电源和DC/DC升压电源通过电信号连接，控制自清洗系统、风扇系统和多级空气净化系统加电工作。电气控制系统固定板与各电器件以螺栓紧固的方式机械连接，对各电器件起固定和支撑作用。
多级空气净化系统包括：初级滤网、静电集尘网、紫外杀菌灯、除甲醛滤网，各器件以固定的方式与模块化支撑及抽拉式安装结构机械连接，室内污染空气首先经过初滤网过滤，然后经静电集尘网吸附，再经紫外杀菌灯除菌，最后经除甲醛网滤除甲醛成份后以洁净的空气排除。静电集尘网还经过光隔离继电器输出端与DC/DC升压电源通过电信号连接，紫外杀菌灯还与AC/DC开关电源通过电信号连接。
自清洗系统包括：抽水水泵、净水容器、污水容器、排水管路及喷淋喷头，各器件以固定的方式与模块化支撑及抽拉式安装结构机械连接，净水容器经排水管路与抽水水泵入水口机械连接，抽水水泵出水口经排水管路与喷淋喷头机械连接。抽水水泵还经过光隔离继电器输出端与AC/DC开关电源通过电信号连接。污水容器位于模块化支撑及抽拉式安装结构底层，用于接收清洗网静电集尘网的水分。
风扇系统包括：风扇和风扇系统固定板，风扇与风扇系统固定板以固定的方式机械连接，风扇系统还与AC/DC开关电源通过电信号连接。
模块化支撑及抽拉式安装结构包括：下层支撑架、中层支撑架和上层支撑架。下层支撑架与万向轮、进风口及初滤网固定座、污水容器支撑板机械连接；中层支撑架与静电集尘网固定架、净水容器支撑板、紫外杀菌灯固定座及抽水水泵固定座机械连接；上层支撑架与除甲醛网固定板、风扇系统固定板、出风口和电气控制系统固定板机械连接。下层支撑架、中层支撑架和上层支撑架对各系统中的固定板和固定座起支撑和固定的作用。
电气控制系统中光隔离继电器的输出端通过电信号与自清洗系统抽水水泵、多级空气净化系统静电集尘网和紫外杀菌灯、风扇系统中风扇连接，控制多级空气净化系统和风扇系统开启/关闭室内空气净化功能，控制自清洗系统、风扇系统启动自动清洗功能。模块化支撑及抽拉式安装结构中的上层支撑架与电气控制系统中的电气控制系统固定板以螺栓紧固的方式机械连接，中层支撑架与自清洗系统中各器件、多级空气净化系统中各器件和风扇系统中各器件以螺栓紧固的方式机械连接，对各系统中的功能器件起支撑和固定作用。
本发明的优点在于：空气净化器可以智能地判断室内空气的污染情况，自主开启空气净化功能，实现空气净化器的智能化工作；同时，空气净化器配置自动清洗功能，自动实现静电集尘网的喷淋清洗，节省用户后期维护的时间和劳动成本。
附图说明
图1为一种智能化、自清洗的静电集尘式空气净化器机械结构图；
图2为空气净化器电气控制系统工作原理框图。
1——电气控制系统，2——多级空气净化系统，3——自清洗系统，4——风扇系统，5——模块化支撑及抽拉式安装结构，6——嵌入式处理器，7——环境参数传感器，8——人机交互显示器，9——AC/DC开关电源器，10——DC/DC升压电源器，11——光隔离继电器，12——电气控制系统固定板，13——初级滤网，14——静电集尘网，15——紫外杀菌灯，16——除甲醛滤网，17——抽水水泵，18——净水容器，19——污水容器，20——排水管路及喷淋喷头，21——风扇，22——风扇系统固定板，23——万向轮。
具体实施方式
一种智能化、自清洗的静电集尘式空气净化器，包括：电气控制系统1、多级空气净化系统2、自清洗系统3、风扇系统4、模块化支撑及抽拉式安装结构5；
电气控制系统1通过电信号与多级空气净化系统2、自清洗系统3、风扇系统4连接，控制多级空气净化系统2和风扇系统4开启/关闭室内空气净化功能，控制自清洗系统3、风扇系统4启动自动清洗功能。模块化支撑及抽拉式安装结构5与电气控制系统1、多级空气净化系统2、自清洗系统3和风扇系统4机械连接，对各系统模块起支撑和固定作用。
空气净化器在主体采用模块化支撑和抽拉式安装方式的设计理念，电气控制系统固定板12和风扇系统固定板22以螺栓紧固的方式与模块化支撑和抽拉式安装结构5机械连接，这种模块化的机械连接方式，便于各部件安装和拆卸；万向轮23以螺栓紧固的方式与模块化支撑和抽拉式安装结构5机械连接，便于仪器的整体移动。空气净化器在功能上由电气控制系统1进行空气净化和自动清洗的功能控制，在空气净化方面：由风扇系统4中的风扇21加速气体流动，按照空气流动路径首先经过多级空气净化系统2中的初级滤网13，滤除空气中的毛发等大型颗粒物；随后气体流经静电集尘网14，吸附其中的有害微粒物；之后经过紫外杀菌灯15，杀灭气体中的病菌；最后经过除甲醛滤网16，滤除气体中的甲醛成份后向室内排出。在自动清洗方面：电气控制系统1中的嵌入式处理器6接收来自人机交互显示器8的外部信号，经过信号处理后嵌入式处理器6输出控制信号至光隔离继电器11。光隔离继电器11将DC/DC升压电源器10控制静电集尘网14的电信号断开；将AC/DC开关电源器9中控制风扇21、紫外杀菌灯15的电信号断开，同时接通自清洗系统3中的抽水水泵17的电信号。抽水水泵17从净水容器18中抽取净水，经排水管路及喷淋喷头20后以喷淋的方式排出，清洗喷淋喷头正下方的静电集尘网14，用于清洗的水经过静电集尘网流入污水容器19。清洗一分钟后，嵌入式处理器6输出控制信号至光隔离继电器11，断开AC/DC开关电源器9中抽水水泵17的电信号，同时接通连接风扇21的电信号，风扇21运转使静电集尘网14快速风干，风干两小时后，系统自动关机。
空气净化器电气控制系统，包括：嵌入式处理器6、环境参数传感器7、人机交互显示器8、AC/DC开关电源器9、DC/DC升压电源器10、光隔离继电器11，电气控制系统的控制实体包括：静电集尘网14、紫外杀菌灯15、抽水水泵17、风扇21；
空气净化器电气控制系统1以嵌入式处理器6作为主控芯片，嵌入式处理器6的信号输入引脚与环境参数传感器7的输出引脚通过电信号连接，嵌入式处理器6的输出引脚与光隔离继电器11的输入引脚通过电信号连接，嵌入式处理器6的通讯引脚与人机交互显示器8的通讯引脚通过电信号连接。光隔离继电器11的输出引脚的公共端与AC/DC开关电源器9、DC/DC升压电源器10通过电信号连接，输出引脚的常开端与静电集尘网14、紫外杀菌灯15、抽水水泵17和风扇21通过电信号连接。
空气净化器工作时，嵌入式处理器6接收环境参数传感器7采集的环境空气质量参数，经过运算、处理后与人机交互显示器8进行通讯，在人机交互显示器8上显示传感器采集到的参数值。在嵌入式处理器6内部，将环境参数传感器7采集到的环境空气质量参数与预先设定的优质空气质量参数对比，当环境空气质量参数低于优质空气质量参数时，嵌入式处理器6输出无效的控制信号给光隔离继电器11的输入引脚，光隔离继电器11不工作，静电集尘网14、紫外杀菌灯15和风扇21不启动；当环境空气质量参数高于空气质量参数时，嵌入式处理器6输出有效的控制信号给光隔离继电器11的输入引脚，光隔离继电器11闭合净化、杀菌、风扇功能控制开关，光隔离继电器11中该控制功能的输出引脚公共端与常开端接通，将DC/DC升压电源器10和AC/DC开关电源器9的电压通过电信号连接到静电集尘网14、紫外杀菌灯15和风扇21，空气净化器开启净化、杀菌的功能。
当静电集尘网14需要清洗时，嵌入式处理器6接收人机交互显示器8的通讯信号，经运算、处理后输出有效的控制信号至光隔离继电器11的输入引脚，光隔离继电器11断开净化、杀菌、风扇功能控制开关，光隔离继电器11中控制该功能的输出引脚公共端与常开端关断，断开DC/DC升压电源器10和AC/DC开关电源器9与静电集尘网14、紫外杀菌灯15和风扇21连接的电信号，同时光隔离继电器11闭合清洗功能控制开关，光隔离继电器11中控制清洗功能的输出引脚公共端与常开端接通，将AC/DC开关电源器9的电压通过电信号连接至抽水水泵17，空气净化器开启喷淋清洗功能。喷淋清洗一分钟后，嵌入式处理器6输出控制信号至光隔离继电器11输入引脚，光隔离继电器11断开清洗功能控制开关，光隔离继电器11中控制清洗功能的输出引脚公共端与常开端关断，断开AC/DC开关电源器9与抽水水泵连接的电信号，同时光隔离继电器11闭合风扇控制开关，光隔离继电器11中控制风扇的输出引脚公共端与常开端接通，将AC/DC开关电源器9的电压通过电信号连接至风扇21，空气净化器开启风干功能。两个小时后，系统自动关机，自动清洗过程结束。

Claims (2)

1.一种静电集尘式空气净化器，其特征在于，包括：电气控制系统、多级空气净化系统、自清洗系统、风扇系统、模块化支撑及抽拉式安装结构；
电气控制系统包括：嵌入式处理器、环境参数传感器、人机交互显示器、AC/DC开关电源器、DC/DC升压电源器、光隔离继电器、电气控制系统固定板，各电器件均通过电信号连接并与电气控制系统固定板机械连接；
多级空气净化系统包括：初级滤网、静电集尘网、紫外杀菌灯、除甲醛滤网，各器件以固定的方式与模块化支撑及抽拉式安装结构机械连接，静电集尘网还经过光隔离继电器输出端与DC/DC升压电源通过电信号连接，紫外杀菌灯还与AC/DC开关电源通过电信号连接，电气控制系统控制多级空气净化系统开启/关闭室内空气净化功能；
自清洗系统包括：抽水水泵、净水容器、污水容器、排水管路及喷淋喷头，各器件以固定的方式与模块化支撑及抽拉式安装结构机械连接，污水容器位于模块化支撑及抽拉式安装结构底层；抽水水泵还经过光隔离继电器输出端与AC/DC开关电源通过电信号连接，电气控制系统控制自清洗系统；
风扇系统包括：风扇和风扇系统固定板，风扇与风扇系统固定板以固定的方式机械连接，风扇系统还与AC/DC开关电源通过电信号连接，电气控制系统控制风扇系统开启/关闭；
模块化支撑及抽拉式安装结构包括：下层支撑架、中层支撑架和上层支撑架；下层支撑架与万向轮、进风口及初滤网固定座、污水容器支撑板机械连接；中层支撑架与静电集尘网固定架、净水容器支撑板、紫外杀菌灯固定座及抽水水泵固定座机械连接；上层支撑架与除甲醛网固定板、风扇系统固定板、出风口和电气控制系统固定板机械连接。
2.如权利要求1所述的静电集尘式空气净化器，其特征在于，电气控制系统嵌入式处理器的输入引脚与环境参数传感器通过电信号连接，嵌入式处理器的通讯引脚与人机交互显示器的通讯引脚通过电信号连接；嵌入式处理器的输出引脚与光隔离继电器的输入端通过电信号连接；自清洗系统净水容器经排水管路与抽水水泵入水口机械连接，抽水水泵出水口经排水管路与喷淋喷头机械连接。
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