CN215675660U - 一种空气过滤装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种空气过滤装置，包括安装在外壳内部的自洁过滤装置和监控模块，监控模块分别连接室内温度传感器、室外温度传感器和风量检测传感器；自洁过滤装置包括通过支架连接且并列设置的两组转轴，滤网缠绕在转轴上，滤网的一端由第一转轴引出与第二转轴连接；室内温度传感器和室外温度传感器分别位于支架朝向室内和室外的两侧；风量检测传感器连接在支架上，且风量检测传感器具有至少两组检测端，两检测端分别位于支架朝向室内和室外的两侧。利用自洁过滤装置和搭载的风量检测传感器以及温度传感器，在设定的温度、风量或时间间隔下完成滤网的自动更换，更换后的滤网保存在自洁过滤装置内部，维护时，仅需要更换自洁过滤装置内部的滤网即可。

Description

一种空气过滤装置

技术领域

本实用新型涉及空气过滤领域，具体为一种空气过滤装置。

背景技术

本部分的陈述仅仅是提供了与本实用新型相关的背景技术信息，不必然构成在先技术。

家用空调或是工业空调，亦或是通信基站机柜内新风系统，在进、出风的风道内都设有滤网，用于过滤空气中的大颗粒灰尘，使通过风道内的空气完成净化。而随着空气的不断流动，滤网上积累的灰尘逐步堵塞滤网的网孔，其通透性会随着使用时间的增长而越来越差。

现有技术通常利用定期更换滤网的方式解决上述问题，使得滤网自身成为频繁消耗的部件，使得维护成本较高。还有一些滤网通过拆除清洗后再重新安装的方式实现维护，虽然此方式能够使滤网反复利用一段时间，但滤网为了确保空气通过性和过滤效果，通常采取轻薄材料(例如某种易透水的纸类材料)和开孔率较高的结构设计，其自身的强度难以承受清洗过程中的清洗水的冲击与摩擦，使得清洗后的滤网通常很难达到原本的过滤效果，因此目前的过滤网仍然无法解决维护效率低下且维护成本较高的问题。

实用新型内容

为了解决上述背景技术中存在的技术问题，本实用新型提供一种空气过滤装置，利用自洁过滤装置和搭载的风量检测传感器以及温度传感器，在设定的温度、风量或时间间隔下完成滤网的自动更换，更换后的滤网保存在自洁过滤装置内部，维护时，仅需要更换自洁过滤装置内部的滤网即可。

为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

本实用新型的第一个方面提供一种空气过滤装置，包括安装在外壳内部的自洁过滤装置和监控模块，监控模块分别连接室内温度传感器、室外温度传感器和风量检测传感器；

自洁过滤装置包括通过支架连接且并列设置的两组转轴，滤网缠绕在转轴上，滤网的一端由第一转轴引出与第二转轴连接，两转轴之间的滤网位于支架一侧且被支架支撑；室内温度传感器和室外温度传感器分别位于支架朝向室内和室外的两侧，分别获取室内和室外的温度数据传递给监控模块；风量检测传感器连接在支架上，且风量检测传感器具有至少两组检测端，两检测端分别位于支架朝向室内和室外的两侧，风量检测传感器获取空气经过滤网由室外到达室内的风量传递给监控模块。

第一转轴两端分别固定连接齿轮和主动轮，齿轮连接步进电机的输出端，步进电机带动齿轮旋转。

第二转轴一端设有从动轮，从动轮通过传动机构连接第一转轴一端的主动轮。

步进电机通过齿轮带动第一转轴旋转，第一转轴带动滤网旋转形成卷筒。

第一转轴的主动轮通过传动机构带动从动轮旋转，从动轮带动第二转轴旋转，第一转轴和第二转轴通过传动机构同步运动，使缠绕在第一转轴上的滤网转移至第二转轴，第二转轴带动滤网旋转形成卷筒。

监控模块包括分别与MCU模块连接的通信模块、驱动模块、供电模块、湿度检测模块、干接点控制模块、温度检测模块、人机交互模块和时钟模块。

与现有技术相比，以上一个或多个技术方案存在以下有益效果：

1、模块化设计，体积小巧、重量轻，可自动检测周围环境的多项数据，并对检测数据进行智能分析，从而控制自洁过滤装置，有效过滤空气中的灰尘，最终实现对空气的自动过滤。

2、广泛应用于家用空调、工业空调或通信基站新风系统的空气过滤，可完全代替传统的空调或新风的空气过滤系统，提高了空气过滤效率，大大节约人力，降低维护成本。

3、自洁过滤装置更换滤网的过程以缠绕或卷绕滤网的方式完成，由传动机构承担缠绕或卷绕所需的传动载荷，不需要滤网自身承担，从而避免滤网被撕裂，有利于设计更轻量化和更高效的滤网。

附图说明

构成本实用新型的一部分的说明书附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。

图1是本实用新型一个或多个实施例提供的整体结构示意图；

图2是本实用新型一个或多个实施例提供的监控模块架构示意图；

图3是本实用新型一个或多个实施例提供的自洁过滤装置结构示意图；

图中：1、齿轮，21、第一转轴，22、第二转轴，3、步进电机，4、支架，5、滤网。

具体实施方式

下面结合附图与实施例对本实用新型作进一步说明。

应该指出，以下详细说明都是示例性的，旨在对本实用新型提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本实用新型所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本实用新型的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

正如背景技术中所描述的，空调或是新风系统中的滤网存在维护效率低下且维护成本较高的问题，因此以下实施例给出了一种空气过滤装置的硬件结构，利用自洁过滤装置和搭载的风量检测传感器以及温度传感器，在设定的温度、风量或时间间隔下完成滤网的自动更换，更换后的滤网保存在自洁过滤装置内部，维护时，仅需要更换自洁过滤装置内部的滤网即可。

实施例一：

如图1-3所示，一种空气过滤装置，包括安装在外壳内部的自洁过滤装置和监控模块，监控模块分别连接室内温度传感器、室外温度传感器和风量检测传感器；

自洁过滤装置包括通过支架4连接且并列设置的两组转轴，滤网5缠绕在转轴上，滤网5的一端由第一转轴21引出与第二转轴22连接，两转轴之间的滤网5位于支架4一侧，被支架4支撑；室内温度传感器和室外温度传感器分别位于支架4的两侧，风量检测传感器连接在支架4上，且风量检测传感器具有至少两组检测端，两检测端分别位于支架4朝向室内的一侧和朝向室外的一侧，获取空气经过滤网5由室外到达室内的风量传递给监控模块。

第一转轴21两端分别固定连接齿轮1和主动轮，齿轮1连接步进电机3的输出端，步进电机3带动齿轮1旋转，通过第一转轴21带动滤网形成的卷筒旋转。

第二转轴22一端设有从动轮，从动轮通过传动机构连接第一转轴21一端的主动轮。

步进电机3通过齿轮1带动第一转轴21旋转，第一转轴21两端分别为齿轮1和主动轮，主动轮通过传动机构带动从动轮旋转，则从动轮带动第二转轴22旋转，使缠绕在第一转轴21上的滤网转移至第二转轴22上。

传动机构的结构不受限制，可以为链条、皮带、钢丝或是任意已知结构的传动机构，能够确保第一转轴21和第二转轴22同步旋转即可。

本实施例中，新安装的滤网5缠绕在第一转轴21上形成卷筒，滤网5的有效工作区域为支架4覆盖的区域，相应的，风量检测传感器所检测的也是空气穿过这部分滤网时前、后的风量，通过空气穿过滤网前、后的风量差值，能够识别滤网是否堵塞。

当风量差值大于某个设定的阈值，或是出口风量(朝向室内一侧的风量)低于某个设定的阈值，认为滤网已经堵塞需要更换，则监控模块向步进电机发出指令，通过主动轮和从动轮使第一转轴21和第二转轴22同步旋转，将已经堵塞的滤网缠绕至第二转轴22上，更换滤网的过程中，由传动机构(链条、皮带、钢丝或是其他结构)承受传动载荷，而不需要滤网本体承担，不会造成滤网被撕裂。

随着使用，第二转轴22上会缠绕使用过的滤网5，并形成卷筒，此时只需要将这部分形成卷筒的滤网5抽出更换即可，从而维护便捷，更换下来的滤网卷筒可以再进行后续的处理，例如展开清洗或是二次处理。

监控模块包括分别与MCU模块连接的通信模块、驱动模块、供电模块、湿度检测模块、干接点控制模块、温度检测模块、人机交互模块和时钟模块。

监控模块接收温度传感器发来的室内、室外的温度数据和风量传感器发来的室内、室外风量数据(指穿过滤网有效工作区域前后两侧的风量)，自身的时钟模块形成时间数据，使滤网的更换可以设定风量控制模式、定时控制模式或是温差控制模式，具体如下：

风量控制模式，用户可使用人机交互模块对风量数据进行预设值，当风量检测传感器检测到室内进风风量小于预设值，监控模块控制自洁过滤装置，自动完成一次滤网更换；或是风量检测传感器获取的室内、室外风量差值大于预设值，控制自洁过滤装置，自动完成一次滤网更换；

定时控制模式，用户可使用人机交互模块对滤网使用时间数据进行预设值，当滤网使用时间达到预设值，监控模块控制自洁过滤装置，自动完成一次滤网更换；

风量更换模式优先级高于定时更换模式。

温差控制模式，用户可使用人机交互模块对室内、外温度数据进行预设值，室内温度传感器和室外温度传感器检测室内、外温度，当室内温度高于室外温度一定值时，监控模块控制自洁过滤装置，自动完成一次滤网更换。通信模块可连接GPRS等无线模块，实现远程调控。

本实施例中，监控模块如图2所示，包括中央处理器模块MCU，为驱动模块和MCU模块供电的供电模块，处理温度信息的温度检测模块，处理湿度信息的湿度检测模块，显示或者修改系统信息的人机交互模块，通信模块1是北向485通信口，与上位机通信；驱动模块2用于驱动自洁过滤装置；以及采集或者设置当前时间的实时时钟模块。

监控模块核心处理器为STM32系列单片机；温度、湿度检测模块所检测的数据滤波后传给STM32单片机A/D处理器；STM32单片机的多个脉冲调制(PWM)端口输出驱动信号给驱动模块；STM32单片机的USART口与485芯片和外围电路组成通信单元；STM单片机的SPI口和FSMC口与LED、轻触按键组成人机交互单元。

上述空气过滤装置模块化设计，体积小巧、重量轻，可自动检测周围环境的多项数据，并对检测数据进行智能分析，从而控制自洁过滤装置，有效过滤空气中的灰尘，过滤效率达到99.2％，最终实现对空气的自动过滤。

可广泛应用于家用空调、工业空调或通信基站新风系统的空气过滤，可完全代替传统的空调或新风的空气过滤系统，提高了空气过滤效率，大大节约人力，降低维护成本。

自洁过滤装置更换滤网的过程以缠绕或卷绕滤网的方式完成，由传动机构承担缠绕或卷绕所需的传动载荷，不需要滤网自身承担，从而避免滤网被撕裂，有利于设计更轻量化和更高效的滤网。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种空气过滤装置，其特征在于：包括安装在外壳内部的自洁过滤装置和监控模块，监控模块分别连接室内温度传感器、室外温度传感器和风量检测传感器；

自洁过滤装置包括通过支架连接且并列设置的两组转轴，滤网缠绕在转轴上，滤网的一端由第一转轴引出与第二转轴连接；室内温度传感器和室外温度传感器分别位于支架朝向室内和室外的两侧；风量检测传感器连接在支架上，且风量检测传感器具有至少两组检测端，两检测端分别位于支架朝向室内和室外的两侧。

2.如权利要求1所述的一种空气过滤装置，其特征在于：所述第一转轴和第二转轴之间的滤网位于支架一侧。

3.如权利要求1所述的一种空气过滤装置，其特征在于：所述室内温度传感器和室外温度传感器分别获取室内和室外的温度数据传递给监控模块。

4.如权利要求1所述的一种空气过滤装置，其特征在于：所述风量检测传感器获取空气经过滤网由室外到达室内的风量数据传递给监控模块。

5.如权利要求1所述的一种空气过滤装置，其特征在于：所述第一转轴两端分别固定连接齿轮和主动轮，齿轮连接步进电机的输出端，步进电机带动齿轮旋转。

6.如权利要求1所述的一种空气过滤装置，其特征在于：所述第二转轴一端设有从动轮，从动轮通过传动机构连接第一转轴一端的主动轮。

7.如权利要求5所述的一种空气过滤装置，其特征在于：所述步进电机通过齿轮带动第一转轴旋转，第一转轴带动滤网旋转形成卷筒。

8.如权利要求7所述的一种空气过滤装置，其特征在于：所述第一转轴的主动轮通过传动机构带动从动轮旋转，从动轮带动第二转轴旋转。

9.如权利要求8所述的一种空气过滤装置，其特征在于：所述第一转轴和第二转轴通过传动机构同步运动，使缠绕在第一转轴上的滤网转移至第二转轴，第二转轴带动滤网旋转形成卷筒。

10.如权利要求1所述的一种空气过滤装置，其特征在于：所述监控模块包括分别与MCU模块连接的通信模块、驱动模块、供电模块、湿度检测模块、干接点控制模块、温度检测模块、人机交互模块和时钟模块。

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