CN206522903U - 空气净化器的防结露控制系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种空气净化器的防结露控制系统，包括数据采集组件、与数据采集组件电连接的控制器，还包括与控制器电连接的用于防止结露的执行组件；数据采集组件包括：结露传感器，设置于空气净化器内部，用于检测空气净化器内部的结露情况，输出一结露检测信号至控制器，经控制器处理后输出一执行信号；执行组件接收并响应于执行信号以控制执行组件的启闭。通过结露传感器检测空气净化器内部是否结露，当检测到有结露的可能性时，开启风机通风或者使加热装置工作以破坏结露条件，从而提高空气净化器的净化效率，并延长空气净化器的使用寿命。

Description

空气净化器的防结露控制系统

技术领域

本实用新型涉及一种空气净化领域，更具体地说，它涉及一种空气净化器的防结露控制系统。

背景技术

随着工业自动化的不断进步和人们生活质量的不断提高，人们对其生存环境的要求也不断提高，而空气质量是环境好坏的一个重要的标志，它直接影响到人们的健康生活。

空气净化器在居家、医疗、工业领域均有应用，居家领域以单机类的家用空气净化器为市场的主流产品。最主要的功能是去除空气中的颗粒物，包括过敏原、室内的PM2.5等，同时还可以解决由于装修或者其他原因导致的室内、地下空间、车内挥发性有机物空气污染问题。由于相对封闭的空间中空气污染物的释放有持久性和不确定性的特点，因此使用空气净化器净化室内空气是国际公认的改善室内空气质量的方法之一。

公开号为CN102824790A的中国发明专利公开了一种空气净化器控制装置，包括具有单片机的中央处理单元，与中央处理单元连接的空气采样单元，空气采样单元包括二位三通换向阀，二位三通换向阀具有由中央处理单元控制而切换的第一采样通道和第二采样通道，以及与空气净化器风道出口连通的第三采样通道，第一采样通道与净化前的室内空气连通，第二采样通道与净化后的空气连通，第三采样通道内设置有空气质量传感器，空气质量传感器与中央处理单元连接，控制装置还包括接收中央处理单元的信号并实时显示的显示单元。中央处理单元根据接收到的空气质量检测信息，进行逻辑判断和运算，可判断空气净化器过滤装置是否失效，并在失效时报警。虽然该发明能够很好的判断空气净化器过滤装置是否失效，但是由于空气净化器的温度较低，空气中的水蒸气与空气净化器接触时液化成水珠，附着在空气净化器的表面和内部零部件上，影响对空气的净化，甚至影响空气净化器的使用寿命。

实用新型内容

针对现有技术存在的不足，本实用新型的目的在于提供一种空气净化器的防结露控制系统，能够防止空气净化器内部结露，提高空气净化器的净化效率，并延长空气净化器的使用寿命。

为实现上述目的，本实用新型提供了如下技术方案：

一种空气净化器的防结露控制系统，包括数据采集组件、与所述数据采集组件电连接的控制器，还包括与所述控制器电连接的用于防止结露的执行组件，所述数据采集组件包括：

结露传感器，设置于空气净化器内部，用于检测空气净化器内部的结露情况，输出一结露检测信号至控制器，经控制器处理后输出一执行信号；

所述执行组件接收并响应于所述执行信号以控制执行组件的启闭。

通过采用上述技术方案，结露传感器在高湿的情况下，其内部感湿材料的阻值急剧上升，所以在检测到空气净化器内部将要结露时，通过结露传感的电流减小，且变化程度较大，经控制器处理后，控制器输出执行信号至执行组件使执行组件开始工作，破坏空气净化器内部的结露条件（减小湿度或者提高温度），达到防止空气净化器内部结露的目的，从而提高了空气净化器的净化效率，并延长空气净化器的使用寿命。

进一步的，所述执行组件包括设置于空气净化器内部的与控制器电连接的风机。

通过采用上述技术方案，风机的设置能够流通空气净化器内部的空气，从而减小空气净化器内部的湿度，破坏结露条件，从而达到防止结露的目的。

进一步的，所述数据采集组件还包括：

粉尘传感器，用于检测空气中的粉尘含量，并输出一粉尘检测信号至所述控制器；

空气质量传感器，用于检测空气中的污染性气体的含量，并输出一空气质量检测信号至所述控制器。

进一步的，所述控制器包括：

第一比较装置，与所述粉尘传感器电连接以接收所述粉尘检测信号，并与第一阈值比较，输出第一比较信号；

第二比较装置，与所述空气质量传感器电连接以接收所述空气质量检测信号，并与第二阈值比较，输出第二比较信号；

反相器，其输入端连接于结露传感器以接收所述结露检测信号；

三输入或门，包括第一输入端、第二输入端、第三输入端和输出端，其中，第一输入端与所述第一比较装置电连接以接收所述第一比较信号，第二输入端与所述第二比较装置电连接以接收所述第二比较信号，第三输入端与所述反相器的输出端连接，输出端输出所述执行信号至风机以控制风机启闭；

通过采用上述技术方案，由于空气净化器内部本身具有风机，所以直接利用该风机来防止结露可有效利用资源；当粉尘检测信号的幅值大于第一比较装置中的第一阈值，第一比较装置输出高电平的第一比较信号；当空气质量检测信号的幅值大于第二比较装置中的第二阈值，第二比较装置输出高电平的第二比较信号；当三输入或门的输入端接收到高电平的第一比较信号或高电平的第二比较信号后，其输出端输出高电平的执行信号至风机，控制风机转动，所以该空气净化器在平时净化空气的同时也破坏了内部的结露条件，可防止结露；同时，若是空气净化器长时间不工作，其内部会发生结露现象：当空气净化器内部湿度较低时，结露传感器的阻值较小，则其输出一高电平的结露检测信号，经反相器的作用输出一低电平的信号至三输入或门中，此时风机不工作；当空气净化器内部的湿度将要达到结露状态时，结露传感器的阻值增大，则其输出一低电平的结露检测信号至反相器，经反相器作用后，输出一高电平信号至三输入或门中，风机开始工作，以减小空气净化器内部的湿度，从而防止结露。

进一步的，所述第一比较装置包括：

第一阈值生成电路，生成与粉尘检测信号比较的第一阈值；

第一比较器，其同相输入端连接于所述粉尘传感器以接收所述粉尘检测信号，反相输入端连接于所述第一阈值生成电路以接收所述第一阈值，输出端输出第一比较信号至三输入或门。

通过采用上述技术方案，当粉尘检测信号的幅值大于第一阈值时第一比较器的输出端输出高电平的第一比较信号至三输入或门，此时，三输入或门的输出端输出高电平的启动信号以控制风机启动。

进一步的，所述第二比较装置包括：

第二阈值生成电路，生成与空气质量检测信号比较的第二阈值；

第二比较器，其同相输入端连接于所述空气质量传感器以接收所述空气质量检测信号，反相输入端连接于所述第二阈值生成电路以接收所述第二阈值，输出端输出第二比较信号至三输入或门。

通过采用上述技术方案，当空气质量检测信号的幅值大于第二阈值时第二比较器的输出端输出高电平的第二比较信号至三输入或门，此时，三输入或门的输出端输出高电平的启动信号以控制风机启动。

进一步的，所述执行组件包括设置于空气净化器内部的与控制器电连接的加热装置。

通过采用上述技术方案，利用加热装置来提高空气净化器内部的温度，破坏了在结露条件；同时，当加热装置的温度高到一定程度时，已经在净化器内部结露的水滴能够被蒸发，同样达到了防结露的目的。

进一步的，所述控制器包括：

反相器，其输入端连接于结露传感器以接收结露检测信号；

开关电路，包括一输入端和一输出端，其输入端连接于所述反相器的输出端，输出端连接于所述加热装置以控制加热装置的启闭。

通过采用上述技术方案，当空气净化器内部湿度较低时，结露传感器的阻值较小，则其输出一高电平的结露检测信号，经反相器的作用输出一低电平的信号至开关电路中，此时开关电路处于断开状态，即加热装置不工作；当空气净化器内部的湿度将要达到结露状态时，结露传感器的阻值增大，则其输出一低电平的结露检测信号至反相器，经反相器作用后，输出一高电平信号至开关电路中，此时开关电路处于闭合状态，即加热装置开始工作。

进一步的，所述加热装置包括设置于空气净化器内部的加热丝。

通过采用上述技术方案，用加热丝简单方便的对空气净化器内部进行加热，设置结构简单。

进一步的，所述控制系统还包括用于将数据采集组件采集到的数据传送至设备终端的无线通信模块。

通过采用上述技术方案，无线通信模块能够将采集到的数据如粉尘检测信号、空气质量检测信号、结露检测信号等通过无线通信模块传送至设备终端，使得设备终端持有人能够实时知道空气的情况，以及净化器内部的结露情况。

与现有技术相比，本实用新型的优点是：通过结露传感器检测空气净化器内部是否结露，当检测到有结露的可能性时，开启风机通风或者使加热装置工作以破坏结露条件，从而提高空气净化器的净化效率，并延长空气净化器的使用寿命。

附图说明

图1为本实用新型实施例一的系统框图；

图2为实施例一的防结露电路原理图；

图3为温湿度传感器工作的电路原理图；

图4为无线通信模块的电路原理图；

图5为控制器的芯片原理图；

图6为本实用新型实施例二的系统框图；

图7为实施例二的防结露电路原理图。

附图标记：1、数据采集组件；11、结露传感器；12、粉尘传感器；13、空气质量传感器；14、风压传感器；15、温湿度传感器；2、控制器；21、反相器；22、三输入或门；23、第一阈值生成电路；24、第一比较器；25、第二阈值生成电路；26、第二比较器；27、开关电路；28、第三阈值生成电路；29、第三比较器；3、执行组件；31、风机；32、加热装置；33、加湿装置；4、无线通信模块；5、电源模块。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本实用新型进行详细描述。

实施例一

一种空气净化器的防结露控制系统，参照图1，包括数据采集组件1、与数据采集组件1电连接的控制器2、与控制器2电连接的用于防止结露的执行组件3、与控制器2连接的用于与设备终端通信的无线通信模块4、为上述数据采集组件1、控制器2、执行组件3、无线通信模块4供电的电源模块5。其中，数据采集组件1包括与控制器2连接的用于检测空气净化器内部结露情况的结露传感器11、用于检测空气中的粉尘含量的粉尘传感器12、用于检测空气中的污染性气体含量的空气质量传感器13、用于检测空气中温湿度的温湿度传感器15、用于检测空气净化器中滤网进风口处的风压传感器14，执行组件3包括与控制器2电连接的加湿装置33和风机31。

参照图2，粉尘传感器12检测空气中的粉尘含量并输出一粉尘检测信号，控制器2中包括与粉尘传感器12电连接以接收粉尘检测信号的第一比较装置，该第一比较装置包括第一阈值生成电路23和第一比较器24，第一阈值生成电路23包括电阻R98、电阻R99，电阻R98和电阻R99串联且电阻R98的另一端连接于电源电压，电阻R99的另一端接地，电阻R98和电阻R99的连接点连接于第一比较器24的反相输入端，第一比较器24的同相输入端连接于粉尘传感器12，当检测到的粉尘含量高于第一阈值时，第一比较器24的输出端输出高电平的第一比较信号。

空气质量传感器13检测空气中的污染性气体含量并输出一空气质量检测信号，控制器2中包括与空气质量传感器13电连接以接收空气质量检测信号的第二比较装置，该第二比较装置包括第二阈值生成电路25和第二比较器26，第二阈值生成电路25包括电阻R100、电阻R101，电阻R100和电阻R101串联且电阻R100的另一端连接于电源电压，电阻R101的另一端接地，电阻R100和电阻R101的连接点连接于第二比较器26的反相输入端，第二比较器26的同相输入端连接于空气质量传感器13，当检测到的污染性气体含量高于第二阈值时，第二比较器26的输出端输出高电平的第二比较信号。

结露传感器11设置于空气净化器内部检测空气净化器内部的结露情况并输出结露检测信号，由于环境中的湿度越高，结露传感器11的阻值越大（结露传感器11阻值与湿度关系可参照何鹏于1996年07期的结露传感器11及其应用的期刊），输出额结露检测信号越小。于是，控制器2中包括了反相器21，该反相器21的输入端与结露传感器11连接以接收结露检测信号，输出端连接于执行组件3。当空气净化器内部的湿度很小时，结露传感器11输出较大的结露检测信号，经反相器21的作用后输出低电平的信号；反之，当空气净化器内部的湿度很大时，结露传感器11输出较小的结露检测信号，经反相器21的作用后输出高电平信号。

控制器2中还包括三输入或门22，该三输入或门22包括第一输入端、第二输入端、第三输入端和输出端，其中，第一输入端与第一比较装置电连接以接收第一比较信号，第二输入端与第二比较装置电连接以接收第二比较信号，第三输入端与反相器21的输出端连接，输出端输出执行信号至风机31以控制风机31启闭；当第一比较信号或第二比较信号或反相器21输出的信号有一个为高电平信号时，风机31均能转动使空气净化器内部的空气流通，破坏结露条件。其中，由粉尘传感器12可空气质量传感器13控制风气启动是因为需要净化空气，而在净化空气的同时也达到了防结露的目的；当空气比较洁净的时候，不需要对其进行净化，则风机31长时间不启动，空气净化器内部易结露影响过滤效率及空气净化器的使用寿命，所以设置了结露传感器11由其驱动风机31，达到防结露的目的。

另外，参照图3，温湿度传感器15可检测环境中的温湿度，输出一温湿度检测信号至控制器2，控制器2中包括与温湿度传感器15电连接以接收温湿度检测信号的第三比较装置，该第三比较装置包括第三阈值生成电路28和第三比较器29，第三阈值生成电路28包括电阻R102、电阻R103，电阻R102和电阻R103串联且电阻R102的另一端连接于电源电压，电阻R103的另一端接地，电阻R102和电阻R103的连接点连接于第三比较器29的同相输入端，第三比较器29的反相输入端连接于温湿度传感器15，当温湿度检测信号的幅值小于第三阈值即空气中湿度较低时，第三比较器29的输出端输出高电平的第三比较信号至加湿装置33中对空气加湿。其中，超声波加湿装置33采用超声波加湿装置33，超声波加湿器采用每秒200万次的超声波高频震荡，将水雾化为1微米到5微米的超微粒子和负氧离子，达到均匀加湿，能清新空气。

参照图4，无线通信模块4采用型号为SAM3N2A的芯片。

参照图5，控制器2采用型号为STM8S105C6T6的单片机。

优选的，粉尘传感器12采用型号DSM501的传感器；空气质量传感器13采用型号TGS2600的传感器；温湿度传感器15采用型号为HTU21D的传感器；风压传感器14采用型号为FS7002的传感器。

实施例二

一种空气净化器的防结露控制系统，参照图6，与实施例一的区别在于，执行组件3包括设置于空气净化器内部的与控制器2电连接的加热装置32。参照图7，控制器2中包括与结露传感器11电连接的反相器21，该反相器21的输入端连接于结露传感器11以接收结露检测信号，输出端连接于开关电路27。其中，开关电路27包括三极管Q2、二极管D2、继电器KA，三极管Q2的基极通过电阻R104与反相器21的输出端连接，发射极接地，集电极连接于继电器KA的线圈上，且继电器的线圈上反并联有二极管D2，继电器KA的开关与加热装置32连接。当空气净化器内的湿度很高时，反相器21输出的信号为高电平，三极管Q2的基极接收到为高电平的信号时，三极管Q2导通，进而使得继电器KA的线圈得电，控制继电器KA的常开触点闭合，使得加热装置32工作，提高空气净化器内部的温度来破坏结露条件，或者将已经结露的液滴蒸发达到防结露的目的。

其中，加热装置32为结构简单的加热丝，加热丝呈螺旋状或波浪形设置于空气净化器的内部。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，本实用新型的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本实用新型思路下的技术方案均属于本实用新型的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种空气净化器的防结露控制系统，包括数据采集组件(1)、与所述数据采集组件(1)电连接的控制器(2)，其特征在于，还包括与所述控制器(2)电连接的用于防止结露的执行组件(3)；所述数据采集组件(1)包括：

结露传感器(11)，设置于空气净化器内部，用于检测空气净化器内部的结露情况，输出一结露检测信号至控制器(2)，经控制器(2)处理后输出一执行信号；

所述执行组件(3)接收并响应于所述执行信号以控制执行组件(3)的启闭。

2.根据权利要求1所述的空气净化器的防结露控制系统，其特征在于，所述执行组件(3)包括设置于空气净化器内部的与控制器(2)电连接的风机(31)。

3.根据权利要求2所述的空气净化器的防结露控制系统，其特征在于，所述数据采集组件(1)还包括：

粉尘传感器(12)，用于检测空气中的粉尘含量，并输出一粉尘检测信号至所述控制器(2)；

空气质量传感器(13)，用于检测空气中的污染性气体的含量，并输出一空气质量检测信号至所述控制器(2)。

4.根据权利要求3所述的空气净化器的防结露控制系统，其特征在于，所述控制器(2)包括：

第一比较装置，与所述粉尘传感器(12)电连接以接收所述粉尘检测信号，并与第一阈值比较，输出第一比较信号；

第二比较装置，与所述空气质量传感器(13)电连接以接收所述空气质量检测信号，并与第二阈值比较，输出第二比较信号；

反相器(21)，其输入端连接于结露传感器(11)以接收所述结露检测信号；

三输入或门(22)，包括第一输入端、第二输入端、第三输入端和输出端，其中，第一输入端与所述第一比较装置电连接以接收所述第一比较信号，第二输入端与所述第二比较装置电连接以接收所述第二比较信号，第三输入端与所述反相器(21)的输出端连接，输出端输出所述执行信号至风机(31)以控制风机(31)启闭。

5.根据权利要求4所述的空气净化器的防结露控制系统，其特征在于，所述第一比较装置包括：

第一阈值生成电路(23)，生成与粉尘检测信号比较的第一阈值；

第一比较器(24)，其同相输入端连接于所述粉尘传感器(12)以接收所述粉尘检测信号，反相输入端连接于所述第一阈值生成电路(23)以接收所述第一阈值，输出端输出第一比较信号至三输入或门(22)。

6.根据权利要求5所述的空气净化器的防结露控制系统，其特征在于，所述第二比较装置包括：

第二阈值生成电路(25)，生成与空气质量检测信号比较的第二阈值；

第二比较器(26)，其同相输入端连接于所述空气质量传感器(13)以接收所述空气质量检测信号，反相输入端连接于所述第二阈值生成电路(25)以接收所述第二阈值，输出端输出第二比较信号至三输入或门(22)。

7.根据权利要求1所述的空气净化器的防结露控制系统，其特征在于，所述执行组件(3)包括设置于空气净化器内部的与控制器(2)电连接的加热装置(32)。

8.根据权利要求7所述的空气净化器的防结露控制系统，其特征在于，所述控制器(2)包括：

反相器(21)，其输入端连接于结露传感器(11)以接收结露检测信号；

开关电路(27)，包括一输入端和一输出端，其输入端连接于所述反相器(21)的输出端，输出端连接于所述加热装置(32)以控制加热装置(32)的启闭。

9.根据权利要求8所述的空气净化器的防结露控制系统，其特征在于，所述加热装置(32)包括设置于空气净化器内部的加热丝。

10.根据权利要求1所述的空气净化器的防结露控制系统，其特征在于，所述控制系统还包括用于将数据采集组件(1)采集到的数据传送至设备终端的无线通信模块(4)。