CN205561051U - 家用室内空气pm2.5自动净化器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种家用室内空气PM2.5自动净化器，包括设置有进风口和出风口的箱体，所述箱体内设置有PM2.5过滤芯、负压机构以及控制机构；所述控制机构包括微处理器、信号采集单元、触发电路以及电源转换电路；所述微处理器的输入端连接用于采集控制信号的信号采集单元，微处理器的输出端连接用于触发负压机构工作的触发电路，触发电路的第一输出端连接负压机构的受控端；所述信号采集单元包括热释电感应传感器和PM2.5传感器。本实用新型能够根据使用需求，可通过不同方式随时随地实现对室内空气PM2.5的净化处理控制，在满足人们对室内空气清洁度要求的基础上，降低了设备功耗，节约了电能。

Description

家用室内空气 PM2.5 自动净化器

技术领域

本实用新型涉及空气净化技术领域，特别是一种PM2.5自动净化器。

背景技术

随着社会经济的不断发展，人们的居住环境质量变得越来越差，尤其是空气的清洁度越来越低。人们赖以生存的空气中存在着各种各样的微粒物，例如PM2.5、PM10等，这些微颗粒聚集到一定浓度后会对人体健康产生危害，这就要求我们在家庭中对空气净化处理，以营造一个健康舒适的生活环境。

目前市场的空气净化器形式多种多样，但大多功能单一，并且空气净化器的开启与关闭必须靠人工手动插拔电源实现。然而，人们外出后，如想回到室内后有个干净舒适的空气环境，则必须要求室内的空气净化器一直处于开启状态，这势必造成电能的浪费。

实用新型内容

本实用新型需要解决的技术问题是提供一种能够根据使用需求、随时随地可对室内空气PM2.5进行净化处理的自动净化器。

为解决上述技术问题，本实用新型所采取的技术方案如下。

家用室内空气PM2.5自动净化器，包括设置有进风口和出风口的箱体，所述箱体内设置有用于净化空气中PM2.5颗粒的PM2.5过滤芯、用于产生负压将空气从进风口吸入箱体进行处理的负压机构以及用于控制负压机构工作的控制机构，所述进风口、PM2.5过滤芯与出风口之间通过主管道连通，负压机构设置在主管道中；

所述控制机构包括微处理器、信号采集单元、触发电路以及电源转换电路；所述微处理器的输入端连接用于采集控制信号的信号采集单元，微处理器的输出端连接用于触发负压机构工作的触发电路，触发电路的第一输出端连接负压机构的受控端；所述信号采集单元包括用于检测是否有人进入室内的热释电感应传感器以及用于检测上空气中PM2.5含量的PM2.5传感器，热释电感应传感器的输出端连接微处理器的第一信号输入端，PM2.5传感器的输出端连接微处理器的第二信号输入端；所述电源转换电路的输入端连接交流电源，输出端分别与微处理器、触发电路热释电感应传感器和PM2.5传感器连接。

上述家用室内空气PM2.5自动净化器，所述信号采集单元还包括用于人工设定负压机构工作时间的定时电路，定时电路的输出端连接微处理器的第三信号输入端。

上述家用室内空气PM2.5自动净化器，所述信号采集单元还包括用于接收无线遥控信号的无线通信模块，无线通信模块的输出端连接微处理器的第四信号输入端。

上述家用室内空气PM2.5自动净化器，所述箱体内还设置有储水箱，自PM2.5过滤芯处理后的空气经旁路管道送入储水箱，旁路管道与主管道之间通过三通阀连通，设置在旁路管道进口的三通阀中嵌装有控制旁路管道接通的电磁阀，电磁阀的受控端连接触发电路的第二输出端；所述信号采集单元包括用于检测空气湿度的湿度传感器，湿度传感器的输出端连接微处理器的第五信号输入端。

上述家用室内空气PM2.5自动净化器，所述箱体内还设置有负离子发生器，负离子发生器的受控端连接触发电路的第三输出端。

上述家用室内空气PM2.5自动净化器，所述触发电路包括并联设置的电磁阀触发支路、负离子发生器触发支路和负压机构触发支路，各触发支路分别采用一个基极与微处理器输出端连接的三极管。

由于采用了以上技术方案，本实用新型所取得技术进步如下。

本实用新型能够根据使用需求，可分别通过热释电感应传感器、定时电路、PM2.5传感器、移动终端随时随地实现对室内空气PM2.5的净化处理控制，在满足人们对室内空气清洁度要求的基础上，降低了设备功耗，节约了电能。储水箱的设置，还可对空气湿度进行调节；负离子发生器的设置，用于向空气中释放负离子，起到杀菌作用。

附图说明

图1为本实用新型的电气原理框图；

图2为本实用新型箱体内内部结构示意图；

图3为本实用新型所述触发电路的电路图。

其中：1.箱体，2.进风口，3.出风口，4. PM2.5过滤芯，5.负压机构，6.储水箱，7.电磁阀，8.主管道，9.旁路管道，10.负离子发生器，11.控制机构。

具体实施方式

下面将结合附图和具体实施例对本实用新型进行进一步详细说明。

一种家用室内空气PM2.5自动净化器，包括设置有进风口2和出风口3的箱体1，箱体内设置有PM2.5过滤芯4、负压机构5、储水箱6、负离子发生器10以及控制机构11，其中进风口、PM2.5过滤芯与出风口之间通过主管道8连通，负压机构设置在主管道中，储水箱6通过旁路管道9与主管道8连通，如图2所示。

PM2.5过滤芯用于净化空气中PM2.5颗粒。本实施例中顺应空气流动方向，PM2.5过滤芯包括依次设置的集尘滤网、除甲醛滤网、除臭滤网以及活性炭滤网；其中，集尘滤网用于滤除空气中的PM2.5颗粒物，除甲醛滤网用于去除空气中的甲醛，除臭滤网用于去除空气中的异味，活性炭滤网用于对空气进行杀菌处理。

负压机构，用于产生负压将空气从进风口吸入箱体进行处理，并将处理后的空气通过出风口送入室内。本实用新型中，负压机构可采用负压泵实现。

储水箱，用于对处理后的空气进行加湿处理。旁路管道与主管道之间通过三通阀连通，设置在旁路管道进口的三通阀中嵌装有控制旁路管道接通的电磁阀7；自PM2.5过滤芯处理后的空气经旁路管道送入储水箱进行湿化处理。

负离子发生器，用于运用静电向洁净的空气中释放负离子，在起到降尘作用的同时，对空气中的氧气起电离作用，使得电离生成的臭氧杀灭空气中的细菌。

控制机构，用于控制负压机构、储水箱以及负离子发生器的工作状态。控制机构包括微处理器、信号采集单元、触发电路以及电源转换电路，微处理器的输入端连接信号采集单元，微处理器的输出端连接触发电路；电源转换电路的输入端连接交流电源，输出端分别与微处理器、信号采集单元和触发电路连接，为其供电；上述各模块的连接关系如图1所示。

微处理器为控制指令发送机构，用于根据信号采集单元采集的信息，向触发电路发出控制指令，分别控制负压机构、电磁阀和负离子发生器工作。本实施例中，单片机选用STM32F103ZET6单片机，其核心处理器为ARM CortexM3，运行频率最高可达72MHZ，flash容量512KB，RAM容量64KB，支持CAN总线、I2C总线、LIN总线、SPI总线接口、UART/USART、USB控制器、PWM输出、多通道ADC以及实时时钟RTC等，其中12位精度的ADC具有多种转换模式，运行速率快（72MHZ），IO口数量多，因此完全可以胜任净化器的工作状态控制。

触发电路包括并联设置的电磁阀触发支路、负离子发生器触发支路和负压机构触发支路，各触发支路分别采用一个三极管对相应部件进行驱动，三极管的基极分别与微处理器输出端连接，三极管的集电极接电源转换模块的电源端，三极管的发射极分别与相应部件的受控端连接，如图3所示。

信号采集单元用于采集控制信号，包括热释电感应传感器、定时电路、PM2.5传感器、无线通信模块和湿度传感器。

热释电感应传感器用于检测是否有人进入室内，热释电感应传感器的输出端连接微处理器的第一信号输入端，微处理器可据此控制负压机构是否工作。热释电感应传感器由陶瓷氧化物或压电晶体元件组成，在援建两个表面做成电极，在传感器监测范围内温度有△T的变化时，热释电效应会在两个电极上产生电荷△Q，即在电极之间产生一微弱的电压△V。由于它的输出阻抗极高，在传感器中有一个场效应管进行阻抗变换。热释电效应所产生的电荷△Q会被空气中的离子所结合而消失，即当环境温度有差别，产生△T，则有△T输出；若人体进入检测区后不动，则温度没有变化，传感器也没有输出，这种传感器用于检测人体或者动物的活动传感。当传感器不加光学透镜，其检测距离小于2米，而加上光学透镜后，其检测距离可大于7米。热释电感应传感器作为负压机构的开关，当人走近时，传感器输出高电平信号，经后置运算放大电路放大至5伏左右，控制NPN型三极管处于饱和状态，从而使负压机构启动工作，进行空气的净化工作；当人走开时，传感器输出低电平信号，三极管处于截止状态，负压机构自动关闭，以降低功耗，节约电能。

PM2.5传感器用于检测上空气中PM2.5的含量，PM2.5传感器的输出端连接微处理器的第二信号输入端，微处理器可据此控制负压机构是否工作。微处理器可预设PM2.5阈值，当空气中PM2.5的含量超过阈值时，微处理器通过触发电路控制负压机构启动工作，进行空气的净化工作；当空气中PM2.5的含量低于阈值时，微处理器通过触发电路控制负压机构自动关闭，以降低功耗，节约电能。

定时电路用于人工设定负压机构的工作时间，定时电路的输出端连接微处理器的第三信号输入端，微处理器可据此控制负压机构是否工作。当到达定时电路设定的时刻时，微处理器通过触发电路控制负压机构启动工作，进行空气的净化工作；当负压机构工作到定时电路设定的时间段后，微处理器通过触发电路控制负压机构自动关闭，以降低功耗，节约电能。

无线通信模块用于接收无线遥控信号，无线通信模块的输出端连接微处理器的第四信号输入端，微处理器可据此控制负压机构是否工作。当使用者离开室内时，可通过移动终端发送关闭信号，无线通信模块接收到信号后传输给微处理器，微处理器通过触发电路控制负压机构自动关闭，以降低功耗，节约电能；当使用者即将回到室内需要提前启动净化器工作以在进入室内后即可享用洁净空气时，可通过移动终端发送开启信号，无线通信模块接收到信号后传输给微处理器，微处理器通过触发电路控制负压机构启动工作，进行空气的净化工作。

湿度传感器用于检测室内空气湿度，湿度传感器的输出端连接微处理器的第五信号输入端，微处理器可据此控制电磁阀的工作状态。微处理器可预设湿度阈值，当空气湿度低于阈值时，微处理器通过触发电路控制电磁阀动作，接通旁路管道，使PM2.5过滤芯处理后的空气经旁路管道送入储水箱进行湿化处理；当空气湿度高于阈值时，微处理器通过触发电路控制电磁阀回位，使PM2.5过滤芯处理后的空气直接从主管道经出风口送出，以降低功耗。

Claims (6)

1.家用室内空气PM2.5自动净化器，包括设置有进风口和出风口的箱体，其特征在于：所述箱体内设置有用于净化空气中PM2.5颗粒的PM2.5过滤芯、用于产生负压将空气从进风口吸入箱体进行处理的负压机构以及用于控制负压机构工作的控制机构，所述进风口、PM2.5过滤芯与出风口之间通过主管道连通，负压机构设置在主管道中；

所述控制机构包括微处理器、信号采集单元、触发电路以及电源转换电路；所述微处理器的输入端连接用于采集控制信号的信号采集单元，微处理器的输出端连接用于触发负压机构工作的触发电路，触发电路的第一输出端连接负压机构的受控端；

所述信号采集单元包括用于检测是否有人进入室内的热释电感应传感器以及用于检测上空气中PM2.5含量的PM2.5传感器，热释电感应传感器的输出端连接微处理器的第一信号输入端，PM2.5传感器的输出端连接微处理器的第二信号输入端；

所述电源转换电路的输入端连接交流电源，输出端分别与微处理器、触发电路热释电感应传感器和PM2.5传感器连接。

2.根据权利要求1所述的家用室内空气PM2.5自动净化器，其特征在于：所述信号采集单元还包括用于人工设定负压机构工作时间的定时电路，定时电路的输出端连接微处理器的第三信号输入端。

3.根据权利要求2所述的家用室内空气PM2.5自动净化器，其特征在于：所述信号采集单元还包括用于接收无线遥控信号的无线通信模块，无线通信模块的输出端连接微处理器的第四信号输入端。

4.根据权利要求3所述的家用室内空气PM2.5自动净化器，其特征在于：所述箱体内还设置有储水箱，自PM2.5过滤芯处理后的空气经旁路管道送入储水箱，旁路管道与主管道之间通过三通阀连通，设置在旁路管道进口的三通阀中嵌装有控制旁路管道接通的电磁阀，电磁阀的受控端连接触发电路的第二输出端；所述信号采集单元包括用于检测空气湿度的湿度传感器，湿度传感器的输出端连接微处理器的第五信号输入端。

5.根据权利要求4所述的家用室内空气PM2.5自动净化器，其特征在于：所述箱体内还设置有负离子发生器，负离子发生器的受控端连接触发电路的第三输出端。

6.根据权利要求5所述的家用室内空气PM2.5自动净化器，其特征在于：所述触发电路包括并联设置的电磁阀触发支路、负离子发生器触发支路和负压机构触发支路，各触发支路分别采用一个基极与微处理器输出端连接的三极管。