CN107328024A - 过滤网堵塞情况检测方法及空气净化设备 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种过滤网堵塞情况检测方法，用于空气净化设备，所述空气净化设备包括过滤网、风机和驱动装置，所述过滤网与风机对应设置，风机与驱动装置电连接，包括：控制驱动装置输出恒定的电压至风机；检测风机的转速；检测驱动装置输出的电流；依据风机的转速或驱动装置输出的电流判断过滤网是否堵塞。本发明还提供一种空气净化设备，能够自动判断过滤网是否堵塞，并且能够充分利用过滤网。
Description
技术领域
本发明涉及空气净化设备，尤其涉及一种过滤网堵塞情况检测方法及空气净化设备。
背景技术
空气净化机一般分为两种：一种利用高压静电场吸附灰尘，另外一种是利用过滤网过滤掉灰尘。利用过滤网过滤灰尘的净化机，由于结构简单可靠，净化效率高等优点，得到了大规模应用。
过滤网，是空气净化机的核心部件，一般是用超细纤维作滤料、优质牛皮纸热滚压成形或采用胶版纸、铝铂作分隔板，与木框或铝合金框胶合成。过滤网装在空气净化器的进风口，驱动电路驱动直流无刷电机风机转动，在使用过程中，当气流带着灰尘穿过过滤网时，较大颗粒的灰尘由于穿不过过滤网的网孔，就聚集在过滤网上。随着时间的推移，过滤网的网孔上聚集的灰尘就会越来越多，这个时候风阻就越来越大，当达到一定程度的时候，特别是空气潮湿的时候，气流就很难穿过过滤网，过滤网就失去了空气净化的作用，这个时候就需要更换过滤网。传统的空气净化机，由于很难判断通过机器自身判断过滤网是否堵塞，所以一般采用定期更换的方式，比如工作1000个小时，就更换新的过滤网。但是由于空气净化机所处的环境不同，有的环境灰尘浓度大，也许500个小时后过滤网就因堵塞需要更换，那么后面的500小时，空气净化机的净化效率会非常低，不能净化空气。而有的环境灰尘浓度小，也许1000个小时后，过滤网还非常干净，那么这个时候更换新的过滤网，就会造成浪费。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：提供一种过滤网堵塞情况检测方法及空气净化设备，能够自动检测过滤网是否堵塞。
为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：
一种过滤网堵塞情况检测方法，用于空气净化设备，所述空气净化设备包括过滤网、风机和驱动装置，所述过滤网与风机对应设置，风机与驱动装置电连接，包括：
控制驱动装置输出恒定的电压至风机；
检测风机的转速；
检测驱动装置输出的电流；
依据风机的转速或驱动装置输出的电流判断过滤网是否堵塞。
本发明的另一个技术方案为：
一种空气净化设备，包括过滤网、风机和驱动装置，所述过滤网与风机对应设置，风机与驱动装置电连接，还包括电流检测装置、转速检测装置和微控制器，电流检测装置与驱动装置的输出电连接，所述微控制器分别与驱动装置、电流检测装置和转速检测装置电连接；
转速检测装置用于检测风机的转速；
电流检测装置用于检测驱动装置输出的电流；
微控制器用于控制驱动装置输出恒定的电压至风机，以及用于风机在恒定电压驱动下，依据风机的转速或驱动装置输出的电流判断过滤网是否堵塞。
本发明的有益效果在于：当风机为恒定电压驱动时，若过滤网堵塞，则空气净化设备风道的阻力会增加，流过过滤网的空气减少，驱动装置的负载减轻，在相同的驱动电压下，驱动装置的驱动电流会下降，风机的转速会上升，从而依据恒定电压驱动下风机的转速或驱动电流即可自动准确地判断出过滤网是否堵塞。并且，由于恒压驱动下，过滤网堵塞时转速会上升，从而会增加风机输出的风压，提高过滤网的过滤效率，这样可以更好的利用过滤网最后的剩余价值。
附图说明
图1为本发明实施例的过滤网堵塞情况检测方法的流程示意图；
图2为本发明实施例的空气净化设备的结构连接示意图；
图3为本发明实施例一的空气净化设备的结构连接示意图；
图4为本发明实施例二的过滤网堵塞情况检测方法的流程示意图。
标号说明：
1、过滤网；2、风机；3、驱动装置；4、电流检测装置；5、转速检测装置；6、微控制器；7、电压检测装置；8、显示屏；9、报警装置；10、整流滤波电路。
具体实施方式
为详细说明本发明的技术内容、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图予以说明。
本发明最关键的构思在于：控制驱动装置输出恒定的电压至风机，风机在恒定电压驱动下，依据风机的转速或驱动装置输出的电流判断过滤网是否堵塞。
请参照图1，本发明提供：
一种过滤网堵塞情况检测方法，用于空气净化设备，所述空气净化设备包括过滤网、风机和驱动装置，所述过滤网与风机对应设置，风机与驱动装置电连接，包括：
控制驱动装置输出恒定的电压至风机；
检测风机的转速；
检测驱动装置输出的电流；
依据风机的转速或驱动装置输出的电流判断过滤网是否堵塞。
从上述描述可知，本发明的过滤网堵塞情况检测方法的有益效果在于：先控制驱动装置输出恒定的电压至风机，使得风机处于恒定电压驱动状态，然后检测风机的转速和驱动电流，根据该转速和驱动电路的变化即可自动判断出过滤网是否堵塞。并且具有能够充分利用过滤网的剩余价值的优点。需要说明的是，上述空气净化设备可以是空气净化器，也可以是新风机，还可以是其他包括滤网且能够进行空气净化的设备。
进一步的，依据风机的转速或驱动装置输出的电流的变化判断过滤网是否堵塞，具体为：
若风机的转速大于或等于转速阈值，或驱动装置输出的电流小于或等于电流阈值时，则判定过滤网堵塞。
从上述描述可知，由于过滤网堵塞时，风机的转速会上升，而驱动电流会下降，因此通过判断转速是否大于转速阈值或驱动装置输出的电流是否小于电流阈值，即可判断过滤网是否堵塞。需要说明的是，这里所说的堵塞是指过滤网堵塞到需要更换或趋近于更换的状态。
进一步的，控制驱动装置输出恒定的电压至风机，具体包括：
检测驱动装置的输入电压；
依据驱动装置的输入电压控制以恒定的电压驱动所述驱动装置。
从上述描述可知，驱动装置的输入电压发生变化时，适应地调整驱动装置，使得驱动装置为恒定电压驱动状态。具体的，根据输入电压的调整输入到驱动装置的PWM驱动信号的占空比，使得到达驱动装置的电压有效值保持恒定。例如，当输入电压上升时，到达驱动装置的电压有效值也会上升，这时降低PWM驱动信号的占空比，当输入电压下降时反之。
进一步的，依据风机的转速或驱动装置输出的电流判断过滤网是否堵塞之后，还包括：
若过滤网堵塞，则生成提示信息；
显示过滤网堵塞信息和提示信息。
从上述描述可知，当过滤网堵塞时，通过显示提示信息和过滤网堵塞信息提醒用户更换滤网，过滤网未堵塞，则只显示过滤网堵塞信息。具体的，过滤网堵塞信息包括过滤网是否堵塞。
进一步的，依据风机的转速或驱动装置输出的电流判断过滤网是否堵塞之后，还包括：
若过滤网堵塞，则进行报警。
从上述描述可知，除了以显示堵塞信息和提示信息来提醒用户之外，还可以通过语音、蜂鸣、光信号等进行报警。
请参照图2，本发明的另一个技术方案为：
一种空气净化设备，包括过滤网1、风机2和驱动装置3，所述过滤网1与风机2对应设置，风机2与驱动装置3电连接，其特征在于，还包括电流检测装置4、转速检测装置5和微控制器6，电流检测装置4与驱动装置3的输出电连接，所述微控制器6分别与驱动装置3、电流检测装置4和转速检测装置5电连接；
转速检测装置5用于检测风机2的转速；
电流检测装置4用于检测驱动装置3输出的电流；
微控制器6用于控制驱动装置3输出恒定的电压至风机2，以及用于风机2在恒定电压驱动下，依据风机2的转速或驱动装置3输出的电流判断过滤网1是否堵塞。
从上述描述可知，本发明的空气净化设备的有益效果在于：能够自动判断过滤网是否堵塞，并且能够最大化地利用过滤网。
进一步的，所述微控制器6具体用于：风机2在恒定电压驱动下，若风机2的转速大于或等于转速阈值，或驱动装置3输出的电流小于或等于电流阈值时，则判定过滤网1堵塞。
从上述描述可知，除了通过电流和转速判断，还可将依据电流得到功率，由于电流下降时，功率也会下降，因此也可通过比较功率与功率阈值的大小判断过滤网是否堵塞。
进一步的，还包括电压检测电路，电压检测装置7分别与驱动装置3的输入和微控制器6电连接，电压检测装置7用检测驱动装置3的输入电压，微控制器6用于依据驱动装置3的输入电压控制以恒定的电压驱动所述驱动装置3。
从上述描述可知，当驱动装置的输入电压发生变化时，微控制器适应地调整输出，形成一闭环控制，使得驱动装置为恒定电压驱动状态。具体的，微控制器调整输出的PWM驱动信号的占空比，使得到达驱动装置的电压有效值保持恒定。
进一步的，还包括显示屏8，所述显示屏8与微控制器6电连接，微控制器6用于若过滤网1堵塞，则生成提示信息，显示屏8用于显示过滤网1堵塞信息和提示信息。
从上述描述可知，用户可从显示屏直观地获知过滤网是否需要更换。
进一步的，还包括报警装置9，所述报警装置9用于与微控制器6电连接，用于若过滤网1堵塞，则进行报警。
从上述描述可知，过滤网堵塞时，通过报警装置进行报警，提醒用户更换过滤网，具体的，报警装置可为LED灯、蜂鸣器、语音报警器等。
请参照图3，本发明的实施例一为：
一种空气净化设备，包括过滤网1、风机2、驱动装置3、电流检测装置4、转速检测装置5、微控制器6、电压检测装置7、显示屏8、报警装置9和整流滤波电路10，所述过滤网1与风机2对应设置，风机2、驱动装置3和整流滤波电路10依次电连接，整流滤波电路10用于连接交流电源，电流检测装置4与驱动装置3的输出电连接，电压检测装置7与整流滤波电路10电连接，所述微控制器6分别与驱动装置3、电流检测装置4、转速检测装置5、电压检测装置7、显示屏8和报警装置9电连接；所述驱动装置3为直流无刷电机，所述转速检测装置5为霍尔传感器，所述报警装置9为蜂鸣器，所述过滤网1为HEPA过滤网1；
电压检测装置7用检测驱动装置3的输入电压；
转速检测装置5用于检测风机2的转速；
电流检测装置4用于检测驱动装置3输出的电流；
微控制器6用于依据驱动装置3的输入电压调整输出的PWM驱动信号的占空比，确保以恒定电压驱动所述驱动装置3，从而驱动装置3能够输出恒定的电压至风机2；微控制器6还用于风机2在恒定电压驱动下，若风机2的转速大于或等于转速阈值，或驱动装置3输出的电流小于或等于电流阈值时，则判定过滤网1堵塞，若过滤网1堵塞，则生成提示信息；
显示屏8用于显示过滤网1堵塞信息和提示信息；
报警装置9用于与微控制器6电连接，用于若过滤网1堵塞，则进行报警。
请参照图4，本发明的实施例二为：
一种与上述实施例一的空气净化设备对应的过滤网堵塞情况检测方法，用于空气净化设备，所述空气净化设备包括过滤网、风机和驱动装置，所述过滤网与风机对应设置，风机与驱动装置电连接，包括：
检测驱动装置的输入电压；
依据驱动装置的输入电压调整输入至驱动装置的PWM驱动信号的占空比，以恒定的电压驱动所述驱动状装置；
检测风机的转速；
检测驱动装置输出的电流；
若风机的转速大于或等于转速阈值，或驱动装置输出的电流小于或等于电流阈值时，则判定过滤网堵塞；
若过滤网堵塞，则生成提示信息；
显示过滤网堵塞信息和提示信息，并进行报警。
上述实施例一和实施例二判断过滤网堵塞情况的原理为：
通过电压检测装置检测直流无刷电机电压输入电压的变化，调整MCU输出的PWM驱动信号的占空比，保证到达直流无刷电机电压有效值保持恒定。具体的，当输入电压上升时，到达直流无刷电机的电压有效值也会上升，这时降低MCU输出的PWM驱动信号的占空比，使到达直流无刷电机的电压有效值保持恒定，当输入电压下降时反之。在加到直流无刷电机的电压有效值保持恒定的情况下，过滤网堵塞的时候，空气净化设备风道的阻力增加，流过过滤网的空气减少，直流无刷电机的负载减轻，直流无刷电机的驱动电流会下降，并且转速会上升，由于驱动电压恒定，功率等于电压乘以电流，功率也随之下降。通过试验得到过滤网堵塞时的转速值和电流值，将该转速值作为上述转速阈值，将该电流值作为上述电流阈值，从而空气净化设备在使用时，通过判断风机的转速与转速阈值的大小或判断电流与电流阈值的大小即可判断过滤网是否堵塞。
综上所述，本发明提供的过滤网堵塞情况检测方法及空气净化设备，能够自动判断过滤网是否堵塞，并且提醒用户及时更换堵塞的过滤网，避免用电浪费，并且能够对过滤网进行充分利用。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等同变换，或直接或间接运用在相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (10)
1.一种过滤网堵塞情况检测方法，用于空气净化设备，所述空气净化设备包括过滤网、风机和驱动装置，所述过滤网与风机对应设置，风机与驱动装置电连接，其特征在于，包括：
控制驱动装置输出恒定的电压至风机；
检测风机的转速；
检测驱动装置输出的电流；
依据风机的转速或驱动装置输出的电流判断过滤网是否堵塞。
2.根据权利要求1所述的过滤网堵塞情况检测方法，其特征在于，依据风机的转速或驱动装置输出的电流的变化判断过滤网是否堵塞，具体为：
若风机的转速大于或等于转速阈值，或驱动装置输出的电流小于或等于电流阈值时，则判定过滤网堵塞。
3.根据权利要求1所述的过滤网堵塞情况检测方法，其特征在于，控制驱动装置输出恒定的电压至风机，具体包括：
检测驱动装置的输入电压；
依据驱动装置的输入电压控制以恒定的电压驱动所述驱动装置。
4.根据权利要求1所述的过滤网堵塞情况检测方法，其特征在于，依据风机的转速或驱动装置输出的电流判断过滤网是否堵塞之后，还包括：
若过滤网堵塞，则生成提示信息；
显示过滤网堵塞信息和提示信息。
5.根据权利要求1所述的过滤网堵塞情况检测方法，其特征在于，依据风机的转速或驱动装置输出的电流判断过滤网是否堵塞之后，还包括：
若过滤网堵塞，则进行报警。
6.一种空气净化设备，包括过滤网、风机和驱动装置，所述过滤网与风机对应设置，风机与驱动装置电连接，其特征在于，还包括电流检测装置、转速检测装置和微控制器，电流检测装置与驱动装置的输出电连接，所述微控制器分别与驱动装置、电流检测装置和转速检测装置电连接；
转速检测装置用于检测风机的转速；
电流检测装置用于检测驱动装置输出的电流；
微控制器用于控制驱动装置输出恒定的电压至风机，以及用于风机在恒定电压驱动下，依据风机的转速或驱动装置输出的电流判断过滤网是否堵塞。
7.根据权利要求6所述的空气净化设备，其特征在于，所述微控制器具体用于：风机在恒定电压驱动下，若风机的转速大于或等于转速阈值，或驱动装置输出的电流小于或等于电流阈值时，则判定过滤网堵塞。
8.根据权利要求6所述的空气净化设备，其特征在于，还包括电压检测电路，电压检测装置分别与驱动装置的输入和微控制器电连接，电压检测装置用检测驱动装置的输入电压，微控制器用于依据驱动装置的输入电压控制以恒定的电压驱动所述驱动装置。
9.根据权利要求6所述的空气净化设备，其特征在于，还包括显示屏，所述显示屏与微控制器电连接，微控制器用于若过滤网堵塞，则生成提示信息，显示屏用于显示过滤网堵塞信息和提示信息。
10.根据权利要求6所述的空气净化设备，其特征在于，还包括报警装置，所述报警装置用于与微控制器电连接，用于若过滤网堵塞，则进行报警。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
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Application publication date: 20171107 |