CN204648584U - 一种公共办公室空气自动保湿净化消毒装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种公共办公室空气自动保湿净化消毒装置，它包括电源，电源与控制核心相连，加湿系统、净化系统以及消毒系统分别并联在控制核心电路中。此装置能够自动检测办公室内部空气湿度，空气质量等参数，检测收集到的信号经过转换之后传输给控制部分，通过控制部分对数据进行处理，并与系统设置的正常空气参数阀值进行比对，然后控制部分发出控制指令给相应的执行部分，执行部分包括加湿器、电子空气清新器、臭氧发生器、排风机等接收开启命令工作，从而实现办公室的空气自动保湿净化消毒。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种空气净化装置，具体涉及一种公共办公室空气自动保湿净化消毒装置。
背景技术
一些大型的办公室都是工作人员比较多，空间相对狭小。特别是在冬季和夏季，空气质量非常不好，具体表现在：空气比较干燥，不新鲜，且室内室外通风性很差，而且室内还会有装饰装修、抽烟、等各种污染源发出的味道。人们长期在这种环境下工作，会有如下危害：（1）空气干燥会使人的皮肤变得非常粗糙，加快衰老，同时空气干燥会造成人体内热上火，引起呼吸器官发炎；（2）不新鲜，使人的心情不愉快，继而对人的呼吸系统、循环系统、消化系统、精神状态等都会带来危害。同时会使人感到烦躁不安，思想不能集中，工作效率自然就比较低，而且有些臭气是有毒的，会导致头痛、头晕、恶心、呕吐等等问题；（3）室内外不通风，不仅会影响空气对流，而且会让室内的污浊空气一直在室内逗留，对人们的正常呼吸都会造成很大影响，不利于工作人员工作。
针对空气的保湿净化消毒问题，人们也尝试着去解决这些问题，具体如下：空气干燥时，人们经常会在地上放一盆水或是用湿拖把拖地，条件好的会买一台加湿器放在办公室；对于不新鲜，人们用常用的就是用喷香水来掩饰异味；对于通风问题，一般都是通过排风扇将室内空气排到室外。以上方法虽然都能达到各自的目的，但是都有一定的缺陷，不能达到理想中的目的，具体缺陷如下：在办公室地上放盆水，不仅会影响工作人员的正常通行，而且还容易把水盆踢翻，会把资料损坏，严重的还会把办公机器弄坏；加湿器能有效解决干燥问题，但是通常都是人工进行打开，往往会忘记关掉，不仅浪费电能，而且因为经常忘了关闭减短了机器的寿命，费用比较高；喷香水只能解决一时问题，只是掩盖了异味，异味一直在室内，而且香水中也含有化学物质，长期用会影响身体健康；排气扇能解决通风问题，但是长时间运转，不仅会有噪声，同时，如果因为人多长时间打开，不仅消耗电能，同时也会造成风扇的伤害。最主要的问题就是，他们的功能都是比较单一，不能同时达到空气保湿净化和消毒，基于上述问题，本专利一种办公室空气自动保湿净化消毒装置，能快速有效保持空气干燥净化，同时还能对污浊空气进行消毒，实现室内室外通风。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题是提供一种公共办公室空气自动保湿净化消毒装置，此装置能够自动检测办公室内部空气湿度，空气质量等参数，检测收集到的信号经过转换之后传输给控制部分，通过控制部分对数据进行处理，并与系统设置的正常空气参数阀值进行比对，然后控制部分发出控制指令给相应的执行部分，执行部分包括加湿器、电子空气清新器、臭氧发生器、排风机等接收开启命令工作，从而实现办公室的空气自动保湿净化消毒。
为了实现上述的技术特征，本实用新型的目的是这样实现的：一种公共办公室空气自动保湿净化消毒装置，它包括电源，电源与控制核心相连，加湿系统、净化系统以及消毒系统分别并联在控制核心电路中。
所述电源采用直流稳压电源，稳压芯片采用LM2596-5P，输入为12V的直流电压，得到5V电源。
所述控制核心电路由ATMEGA8L单片机U1、电容C1、C2、C3、C4、C5、晶振Y1和电感L4组成，ATMEGA8L单片机是主控芯片，单片机的PB0~PB2端口用于检测湿度传感器的输入信号；PD0~PD3端口用于检测空气质量传感器的输入信号；PD4~PD7端口用于检测微型气味传感器的输入信号；P2为程序下载接口；电容C3构成复位电路；电容C4、C5和电感L4组成滤波电路，滤除电源高频信号，保证单片机正常工作。
所述加湿系统包括湿度传感器和加湿器，湿度传感器的输出信号端和ATMEGA8L单片机的信号输入端相连，检测空气湿度数据，加湿器的信号输入端和ATMEGA8L单片机的控制信号输出端相连，对空气进行加湿。
所述净化系统包括空气质量检测传感器、电子空气清新器和排风机，空气质量检测传感器与单片机检测信号输入端相连，检测空气质量数据，单片机的控制信号输出端和电子空气清新器和排风机相连，控制电子空气清新器将气态空气清新剂以喷雾形式喷向空气；
所述消毒系统包括微型气味传感器、臭氧发生器和排风机，微型气味传感器与单片机检测信号输入端相连，检测空气中臭气、甲醛、油烟等刺激性气体，单片机的控制信号输出端和臭氧发生器和排风机相连，控制臭氧发生器产生臭氧，同时启动排风机。
所述湿度传感器包括湿度传感器检测电路，采用电容型湿度传感器，电路由两个时基电路IC1、IC2组成，556为双时基电路，即两个555多谐振荡器构成，IC1及外围元件组成多谐振荡器，主要产生触发IC2的脉冲，IC2和电容型湿敏元件RH及外围元件组成可调宽的脉冲发生器，其脉冲宽度取决于湿敏元件的电容值的大小，而湿敏元件的电容值的大小决定于空气中的相对湿度，调宽脉冲从IC2的9号管脚输出，经R5、C3滤波后成为直流信号输出，输出电压的大小正比于空气的相对湿度，其灵敏度为2mV/%RH。
所述空气质量检测传感器包括空气质量检测传感器电路，电路采用TGS2600传感器，此传感器需要施加2个电压，加热器电压VH和回路电压VCC。这个VH用于维持敏感素子处于与对象气体相适应的特定温度而施加在集成的加热器上。VCC则是用于测定与传感器串联的负载电阻R1上的两端电压Vout。
所述控制核心电路还包括开关电路，开关电路主要由继电器驱动器ULN2803和继电器组成，ULN2803采用八路NPN达林顿连接晶体管阵，用其驱动5V继电器，ULN2803输出端与继电器线圈一端相连，继电器线圈的另一端接5V电源，ULN2803的输入端和单片机I/O口相连，单片机输出高电平时就可驱动继电器动作，进而驱动加湿器、电子空气清新器、臭氧发生器、排风机的启动。
本实用新型有如下有益效果：
一种公共办公室空气自动保湿净化消毒装置，使用过程中，通过加湿系统中的湿度传感器检测空气中的湿度信息，当湿度小于系统所设定的阀值时，单片机控制加湿器工作，对空气进行加湿，提高空气的湿度。
通过空气质量检测传感器检测空气质量，并将检测到的信号传输到单片机，当其超过系统所设定的阀值时，控制核心的单片机驱动电子空气清新器工作将气态空气清新剂以喷雾形式喷向空气。
通过微型气味传感器检测空气中的臭气、甲醛、油烟等刺激性气体，并将检测到的信号传输到单片机，当其超过系统所设定的阀值时，控制核心的单片机驱动控制臭氧发生器产生臭氧，同时启动排风机，从而对空气进行消毒，同时保持空气的清新度。
附图说明
下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。
图1为本实用新型的系统功能框图。
图2为本实用新型的主控制电路图。
图3为本实用新型的湿度传感器检测电路图。
图4为本实用新型的空气质量传感器检测电路图。
图5-1为本实用新型的开关电路原理图。
图5-2为本实用新型的开关电路原理图。
图6为本实用新型的直流稳压电源模块电路原理图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型的实施方式做进一步的说明。
参见图1，为系统的功能框图，它包括电源，电源与控制核心相连，加湿系统、净化系统以及消毒系统分别并联在控制核心电路中。
所述加湿系统包括湿度传感器和加湿器，湿度传感器的输出信号端和ATMEGA8L单片机的信号输入端相连，检测空气湿度数据，加湿器的信号输入端和ATMEGA8L单片机的控制信号输出端相连，对空气进行加湿；
所述净化系统包括空气质量检测传感器、电子空气清新器和排风机，空气质量检测传感器与单片机检测信号输入端相连，检测空气质量数据，单片机的控制信号输出端和电子空气清新器和排风机相连，控制电子空气清新器将气态空气清新剂以喷雾形式喷向空气；
所述消毒系统包括微型气味传感器、臭氧发生器和排风机，微型气味传感器与单片机检测信号输入端相连，检测空气中臭气、甲醛、油烟等刺激性气体，单片机的控制信号输出端和臭氧发生器和排风机相连，控制臭氧发生器产生臭氧，同时启动排风机。
参见图2，为系统的主控制电路图。主要功能是用于读取各检测模块的信号，处理检测数据、向执行部分发送控制信号。该电路由ATMEGA8L单片机U1，电容C1、C2、C3、C4、C5，晶振Y1，电感L4组成。ATMEGA8L单片机是主控芯片。单片机的PB0~PB2端口用于检测湿度传感器的输入信号；PD0~PD3端口用于检测空气质量传感器的输入信号；PD4~PD7端口用于检测微型气味传感器的输入信号；P2为程序下载接口；电容C3等构成复位电路；电容C4、C5和电感L4组成滤波电路，滤除电源高频信号，保证单片机正常工作。
参见图3，为湿度传感器检测电路图。电路采用电容型湿度传感器，该传感器是用高分子材料的湿敏元件作为敏感元件，它利用有机高分子材料的吸湿性能与膨润性能制成的，属水分子亲和力型湿敏元件，吸湿后，介电常数发生明显变化的高分子电介质，可做成电容式湿敏元件。电路由两个时基电路IC1、IC2组成，556为双时基电路即两个555多谐振荡器，IC1及外围元件组成多谐振荡器，主要产生触发IC2的脉冲，IC2和电容型湿敏元件及外围元件组成可调宽的脉冲发生器，其脉冲宽度将取决于湿敏元件的电容值的大小，而湿敏元件的电容值的大小决定于空气中的相对湿度，调宽脉冲从IC2的9号管脚输出，经R5、C3滤波后成为直流信号输出。输出电压的大小正比于空气的相对湿度，其灵敏度为2mV/%RH。
参见图4，为空气质量传感器检测电路图。电路采用TGS2600传感器，TGS2600传感器对香烟的烟雾或烹调臭味有很高的灵敏度，这种传感器是利用相对值来实现更接近人类感觉的控制，即以空气清洁的时候为基准，通过传感器电阻值比空气清洁时变化了多少来检测空气的污染程度。加热器电流很小，只有42mA，电源使用DC5V的固定电压，此传感器需要施加2个电压：加热器电压VH和回路电压VCC。这个VH用于维持敏感素子处于与对象气体相适应的特定温度而施加在集成的加热器上。VCC则是用于测定与传感器串联的负载电阻R1上的两端电压Vout。
图5-1和5-2为开关电路原理图。所述控制核心电路还包括开关电路，开关电路主要由继电器驱动器ULN2803和继电器组成。ULN2803是八路NPN达林顿连接晶体管阵，适用于低逻辑点平数字电路和较高的电流、电压要求之间的接口。用其驱动5V继电器，ULN2803输出端直接接继电器线圈一端，继电器线圈的另一端接+5V电源，ULN2803的输入端直接和单片机I/O口相连，单片机输出高电平时就可驱动继电器动作，进而驱动加湿器、电子空气清新器、臭氧发生器、排风机的启动。
图6为直流稳压电源模块电路原理图。系统中需要稳压电源供电的主要有单片机、湿度传感器、空气质量传感器等。由于单片机、湿度传感器、空气质量传感器等需要5V的直流电源供电。故采用稳压芯片LM2596-5P，输入为12V的直流电压，得到5V电源。
本实用新型的装置具体工作过程及原理为：
在开启电源后，各传感器分别办公室的湿度、空气质量、异味等进行检测，检测的信号经转换后，传输给控制核心，控制核心对数据处理，当检测值低于系统设置的正常空气参数阈值时，控制核心发送控制命令给执行部分，执行部分包括加湿器、电子空气清新器、臭氧发生器、排风机等接收开启命令工作，从而实现办公室的空气自动保湿净化消毒。
装置按功能分保湿系统、净化系统以及消毒系统构成。保湿系统、净化系统以及消毒系统分别并联在控制电路中，一旦在空气中检测到相应的信号，三者分别作用，达到快速保湿净化消毒空气的效果的同时，达到节能目的。保湿系统主要由空气湿度检测装置、控制芯片以及执行装置组成，空气湿度检测装置是湿度传感器，湿度传感器用来检测办公室内的空气湿度并向控制芯片发出信号，控制部分是单片机，单片机主要是对所接收的数字信号进行判断，单片机发出控制信号给加湿器，加湿器启动，进而对空气进行加湿处理；净化系统主要由空气质量检测装置、控制单元以及执行装置组成，空气质量检测装置是空气质量传感器，空气质量传感器用来检测室内空气质量，单片机接收的检测信号进行判断，并发出控制信号给电子空气清新器和排风机，所采用的电子空气清新器前面设置有喷头，当电子空气清新器开启时会将气态空气清新剂以喷雾形式喷向空气中，电子空气清新器和排风机启动，对空气进行净化；消毒系统主要由气体检测装置、控制单元以及执行装置组成，气体检测装置是微型气味传感器，微型气味传感器用来检测空气中的异味，所采用的微型气味传感能专门用来检测空气中的臭气、甲醛、油烟等刺激性气体，灵敏系数高，微型气味传感器将检测的空气质量传给单片机，单片机对接收的数字信号进行判断，并发出控制信号给臭氧发生器和排风机，臭氧发生器和排风机启动，对空气进行消毒。
本例中的结构仅为对于权利要求的举例说明和讲解，以便于大众阅读理解，不应视为对于权利要求的限制，本实用新型的保护范围应以权利要求记载的范围和法定等同特征为准。
本实用新型的优点：
1、本装置通过综合保湿系统、净化系统以及消毒系统电路解决了办公室空气保湿净化消毒的问题。
2、通过采用传感器检测、单片机控制，不仅方便、节能，还提升了办公室自动化水平，增强了办公室用户的体验。
Claims (4)
1.一种公共办公室空气自动保湿净化消毒装置，其特征在于：它包括电源，电源与控制核心相连，加湿系统、净化系统以及消毒系统分别并联在控制核心电路中；
所述电源采用直流稳压电源，稳压芯片采用LM2596-5P，输入为12V的直流电压，得到5V电源；
所述控制核心电路由ATMEGA8L单片机U1、电容C1、C2、C3、C4、C5、晶振Y1和电感L4组成，ATMEGA8L单片机是主控芯片，单片机的PB0~PB2端口用于检测湿度传感器的输入信号；PD0~PD3端口用于检测空气质量传感器的输入信号；PD4~PD7端口用于检测微型气味传感器的输入信号；P2为程序下载接口；电容C3构成复位电路；电容C4、C5和电感L4组成滤波电路，滤除电源高频信号，保证单片机正常工作；
所述加湿系统包括湿度传感器和加湿器，湿度传感器的输出信号端和ATMEGA8L单片机的信号输入端相连，检测空气湿度数据，加湿器的信号输入端和ATMEGA8L单片机的控制信号输出端相连，对空气进行加湿；
所述净化系统包括空气质量检测传感器、电子空气清新器和排风机，空气质量检测传感器与单片机检测信号输入端相连，检测空气质量数据，单片机的控制信号输出端和电子空气清新器和排风机相连，控制电子空气清新器将气态空气清新剂以喷雾形式喷向空气；
所述消毒系统包括微型气味传感器、臭氧发生器和排风机，微型气味传感器与单片机检测信号输入端相连，检测空气中臭气、甲醛、油烟，单片机的控制信号输出端和臭氧发生器和排风机相连，控制臭氧发生器产生臭氧，同时启动排风机。
2.根据权利要求1所述的一种公共办公室空气自动保湿净化消毒装置，其特征在于：所述湿度传感器包括湿度传感器检测电路，采用电容型湿度传感器，电路由两个时基电路IC1、IC2组成，556为双时基电路，即两个555多谐振荡器构成，IC1及外围元件组成多谐振荡器，主要产生触发IC2的脉冲，IC2和电容型湿敏元件RH及外围元件组成可调宽的脉冲发生器，其脉冲宽度取决于湿敏元件的电容值的大小，而湿敏元件的电容值的大小决定于空气中的相对湿度，调宽脉冲从IC2的9号管脚输出，经R5、C3滤波后成为直流信号输出，输出电压的大小正比于空气的相对湿度，其灵敏度为2mV/%RH。
3.根据权利要求1所述的一种公共办公室空气自动保湿净化消毒装置，其特征在于：所述空气质量检测传感器包括空气质量检测传感器电路，电路采用TGS2600传感器，此传感器需要施加2个电压，加热器电压VH和回路电压VCC，VH用于维持敏感素子处于与对象气体相适应的特定温度而施加在集成的加热器上，VCC则是用于测定与传感器串联的负载电阻R1上的两端电压Vout。
4.根据权利要求1所述的一种公共办公室空气自动保湿净化消毒装置，其特征在于：所述控制核心电路还包括开关电路，开关电路主要由继电器驱动器ULN2803和继电器组成，ULN2803采用八路NPN达林顿连接晶体管阵，用其驱动5V继电器，ULN2803输出端与继电器线圈一端相连，继电器线圈的另一端接5V电源，ULN2803的输入端和单片机I/O口相连，单片机输出高电平时就可驱动继电器动作，进而驱动加湿器、电子空气清新器、臭氧发生器、排风机的启动。
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106483923A (zh) * | 2016-12-30 | 2017-03-08 | 南宁天亮精细化工有限责任公司 | 喷雾装置智能控制器 |
| CN106647312A (zh) * | 2017-01-24 | 2017-05-10 | 柳州得实科技有限公司 | 一种油烟探测净化系统 |
| CN109406724A (zh) * | 2018-10-26 | 2019-03-01 | 王永强 | 一种园林空气环境在线检测装置以及检测方法 |
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