專利名稱：全方位抗菌智能型車用空氣凈化器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種車用空氣凈化器，更具體地講，涉及一種全方位抗菌智能型車用空氣凈化器。
背景技術(shù)：
隨著經(jīng)濟的迅猛發(fā)展，社會的日益進步，生活水平也日益提高，汽車亦然成為人類活動的重要工具而進入千家萬戶。然而，車輛因車載空調(diào)的使用或是在高速公路上行駛，必須將車窗關(guān)閉，而成為一個密閉的可移動空間，車內(nèi)空氣質(zhì)量日益受到人們的重視。據(jù)多家權(quán)威研究機構(gòu)的檢測結(jié)果顯示車內(nèi)可吸入顆粒物、一氧化碳、揮發(fā)性有機污染物等物質(zhì)嚴(yán)重超標(biāo)，車的門把手、方向盤、排擋桿、中控臺、點唱機、坐墊等一切車內(nèi)飾部件都發(fā)現(xiàn)了大量細(xì)菌的存在，包括金黃葡萄球菌、大腸桿菌、霉菌、綠膿桿菌和肺炎鏈球菌在內(nèi)的多種病菌。這些細(xì)菌的總數(shù)量高達(dá)二十億，嚴(yán)重威脅著駕駛員與乘客的身體健康。長期在這種環(huán)境中駕駛會出現(xiàn)精神倦怠，呼吸急促，鼻塞，注意力無法集中等癥狀，嚴(yán)重者會引發(fā)哮喘、支氣管炎、鼻炎、低血壓、肺炎等疾病。因此，開發(fā)車內(nèi)空氣凈化裝置，對于消除車內(nèi)空氣污染， 殺滅及抑制車內(nèi)細(xì)菌滋生來說具有重要意義。當(dāng)前，車內(nèi)除菌一般采用如下幾種方式(1)高濃度臭氧殺菌(也稱車載氧吧)，凈化原理是以氧化作用破壞微生物膜的結(jié)構(gòu)實現(xiàn)殺菌作用。但是，臭氧在殺滅一些病毒細(xì)菌的同時也可能殺滅人體白細(xì)胞，有導(dǎo)致癌變的可能。(2)中草藥殺菌。是以中草藥為介質(zhì)的凈化器，價格低廉，有一定的抑菌功能，但中草藥在固態(tài)下基本起不到凈化作用，凈化器使用中草藥成分只是微量的，達(dá)到飽和后不但不能殺菌而且容易成為細(xì)菌的繁衍體，換下的濾芯涉較難進行無害處理。(3)活性炭過濾吸附。活性炭過濾網(wǎng)能過濾吸附一定的細(xì)菌、 可吸入顆粒物及有害氣體。但是，活性炭過濾網(wǎng)沒有選擇性吸附能力，對水的吸附率為45%， 一般一個月后就能達(dá)到飽和狀態(tài)需更換。(4)靜電滅菌集塵。靜電鎢絲釋放6000伏高壓靜電，能瞬間完全殺滅寄附在灰塵上的細(xì)菌、病毒，防止感冒、傳染病等疾病。并且通過靜電吸附的方式，達(dá)到過濾去除可吸入顆粒物的目的。但是，靜電滅菌集塵單元的過濾密度不能太高，這就導(dǎo)致了該方式的滅菌效率不能達(dá)到一個很高的標(biāo)準(zhǔn)，需要與其它的除菌方式配合使用。(5)光催化劑(也稱光觸媒)，是一類以二氧化鈦(TiO2)為代表的，在光的照射下自身不起變化，卻可以促進化學(xué)反應(yīng)，具有催化功能的半導(dǎo)體材料的總稱。在光源照射下，它能夠利用特定波長光源的能量產(chǎn)生催化作用(氧化還原反應(yīng))，使周圍的氧氣及水分子激發(fā)成具活性的羥基自由基及超氧自由基等自由離子基，這些自由基幾乎可分解所有對人體或環(huán)境有害的有機物質(zhì)及部分無機物質(zhì)。光催化劑性能穩(wěn)定，凈化過程綠色環(huán)保，可無限次重復(fù)使用，是最具發(fā)展?jié)摿Φ膬艋绞街?。但是，該凈化方式的一個最關(guān)鍵的前提是必須裝有光源。光催化劑必須在紫外線的照射下才能發(fā)揮作用。如果不能獲得太陽光照，若想激活光觸媒，則必須另外加上紫外燈。紫外燈的選擇應(yīng)該是254nm或者365nm的效果比較好。至于在自然光和日光燈等微弱光源甚至是無光的條件下，光催化劑是不能正常發(fā)揮功效的。并且，納米銀改性的二氧化鈦光催化劑，在紫外光照下產(chǎn)生肖特基能壘(Amy L. Linsebigler, John Τ. Yates, Jr. Photocatalysis on TiOn Surfaces: Principles, Mechanisms, and Selected Results, Chem. Rev. 1995，95，735-758)，使得二氧化鈦表面的光生電子與空穴得以有效分離，提高了光催化活性；并且納米銀和二氧化鈦本身都具有抑菌、滅菌的作用，二者的結(jié)合使得光催化劑具有高效率滅菌、除臭、降解有機污染物的多重效果。但是，肖特基能壘理論與實驗結(jié)果并沒有應(yīng)用于實際的產(chǎn)業(yè)化中?，F(xiàn)在市面上已經(jīng)有各種類型的空氣凈化器產(chǎn)品。但是，這些空氣凈化器產(chǎn)品大都僅僅只是安裝了多層的過濾網(wǎng)，只能除去固體可吸入顆粒物、部分有毒有害氣體和細(xì)菌，并且需要經(jīng)常更換凈化組件；有些宣稱使用光催化劑(光觸媒)的空氣凈化器產(chǎn)品，機器內(nèi)部并沒有安裝光源。也就是說，光催化劑并沒有發(fā)揮其真正功能。有些安裝了紫外光源的空氣凈化器產(chǎn)品，由于市面上普通的紫外燈壽命較短，功率較高，導(dǎo)致了能耗過大，拆裝頻繁等問題。光催化劑在車載空氣凈化器中的應(yīng)用并不是十分成功。此外，由于空氣凈化器機殼本身為塑料制品，其內(nèi)部與外部表面(尤其是外部表面)極易沾染細(xì)菌。這些細(xì)菌附著在機殼表面，并不能被空氣凈化器所凈化，導(dǎo)致空氣凈化器本身也成為了細(xì)菌滋生源。目前尚無采用抗菌材料制成機殼的空氣凈化器產(chǎn)品。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服上述已有技術(shù)不足之處，提供一種具有全方位抗菌效果的智能型車用空氣凈化器。為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的構(gòu)思是
本發(fā)明提供的全方位抗菌智能型車用空氣凈化器，包括如下組件1)外殼，外殼是抗菌塑料外殼，或是帶有抗菌涂層的塑料外殼，又或者是帶有抗菌涂層的其它材質(zhì)外殼；2)空氣凈化組件，包括煙塵過濾單元，高壓靜電滅菌單元，有毒有害氣體吸附凈化單元，光催化滅菌單元和滅菌光源；3)風(fēng)機動力組件，包括渦流式風(fēng)機；4)能源組件，包括太陽能電池板、 可充電電池和直流電源端口 ；5)感應(yīng)傳感組件，包括震動傳感器，氣體傳感器和煙塵傳感器；6)負(fù)離子發(fā)生器；7)顯示與智能控制組件，包括開關(guān)按鈕、模式調(diào)控按鈕、液晶顯示面板，帶有微處理器和控制器的印刷電路板。根據(jù)上述發(fā)明構(gòu)思，本發(fā)明采用下述技術(shù)方案
一種全方位抗菌智能型車用空氣凈化器，包括殼體、空氣凈化組件、風(fēng)機動力組件、能源組件、感應(yīng)傳感組件、負(fù)離子發(fā)生器和顯示智能控制組件，其特征在于
1)所述外殼帶有至少一個入風(fēng)口和至少一個出風(fēng)口，殼體內(nèi)安置所述空氣凈化組件、 風(fēng)機動力組件、能源組件、感應(yīng)傳感組件和負(fù)離子發(fā)生器；外殼的前面板上安裝顯示智能控制組件；外殼底部有后蓋，用于拆換空氣凈化組件；
2)所述空氣凈化組件由灰塵預(yù)過濾網(wǎng)、高效率空氣微粒濾芯、活性炭吸附網(wǎng)、高壓靜電滅菌單元、光催化過濾網(wǎng)和滅菌光源組成；其中，灰塵預(yù)過濾網(wǎng)裝在所述入風(fēng)口上；高效率空氣微粒濾芯、活性炭吸附網(wǎng)、高壓靜電滅菌單元和光催化過濾網(wǎng)為一獨立組件，依次插疊組成件，滅菌光源安裝在該插疊組件之前，并且紫外光源大部分光線照射到光催化過濾網(wǎng)上；高壓靜電滅菌單元和紫外光源與所述顯示與智能控制組件連接；
3)所述風(fēng)機動力組件包括至少一個渦流式風(fēng)機，該風(fēng)機與所述顯示與智能控制組件連接；
4)所述能源組件包括太陽能電池板、可充電電池和直流電源端口；太陽能電池板安裝于外殼的上表面，可利用太陽能給機器內(nèi)部的可充電電池充電；可充電電池安裝于外殼內(nèi)， 直流電源端口安裝在外殼預(yù)留的直流電源插孔處，太陽能電池板、可充電電池和直流電源端口與所述顯示與智能控制組件連接；
5)所述感應(yīng)傳感組件包括震動傳感器，氣體傳感器和煙塵傳感器；震動傳感器直接集成在顯示與智能控制組件的印刷電路板上，氣體傳感器和煙塵傳感器安裝于所述出風(fēng)口的附近；震動傳感器、氣體傳感器和煙塵傳感器與顯示與智能控制組件的印刷電路板連接；
6)所述負(fù)離子發(fā)生器安裝于出風(fēng)口的附近，負(fù)離子發(fā)生器與顯示與所述印刷電路板連
接；
7)所述顯示與智能控制組件包括開關(guān)按鈕、模式調(diào)控按鈕、液晶顯示面板，以及帶有微處理器和控制器的印刷電路板；開關(guān)按鈕、模式調(diào)控按鈕、液晶顯示面板安裝在外殼的前端，帶有微處理器和控制器的印刷電路板安裝在外殼內(nèi)，帶有微處理器和控制器的印刷電路板通過電路與以下部件相連接高壓靜電網(wǎng)、滅菌光源、渦流式風(fēng)機、太陽能電池板、可充電電池、直流電源端口、震動傳感器、氣體傳感器、煙塵傳感器、負(fù)離子發(fā)生器、開關(guān)按鈕、模式調(diào)控按鈕和液晶顯示面板。所述外殼是抗菌外殼組件，其中的抗菌成分為納米磷酸鋯鈉銀、納米載銀鋅沸石、 納米硅硼酸鈉銀、納米載銀羥基磷灰石等成分的一種或任意組合。所述空氣凈化組件為一個獨立的長方體組件(灰塵預(yù)過濾網(wǎng)和滅菌光源除外)，插置在空氣凈化器中，可進行插拔式拆裝。所述空氣凈化組件中的灰塵過濾單元包括至少一個灰塵預(yù)過濾網(wǎng)，和一個高效率空氣微粒濾芯。所述空氣凈化組件中的高壓靜電滅菌單元包括至少一個高壓靜電網(wǎng)，具有靜電殺菌和靜電集塵的功能。所述空氣凈化組件中的有毒有害氣體吸附凈化單元至少包括一個活性炭吸附網(wǎng)。所述空氣凈化組件中的光催化單元至少包括一個含有納米銀改性二氧化鈦光催化劑的過濾網(wǎng)，在紫外光照下產(chǎn)生肖特基能壘， 使得二氧化鈦表面的光生電子與空穴得以有效分離，提高了光催化活性；并且納米銀和二氧化鈦本身都具有抑菌、滅菌的作用，二者的結(jié)合使得光催化網(wǎng)具有快速滅菌、除臭、降解有機污染物的多重功效。所述滅菌光源為紫外光發(fā)光二極管，大部分紫外光線照射在光催化過濾網(wǎng)上，少量紫外光線照射到機器殼體內(nèi)部的其它區(qū)域；但是，紫外光線不可照射到機器殼體外部(通過內(nèi)部結(jié)構(gòu)及機殼設(shè)計實現(xiàn))。所述太陽能電池板以及直流電源端口能夠為可充電電池充電。所述震動傳感器用于感應(yīng)汽車的震動信號，并將震動信息傳輸給所述顯示與智能控制組件中的微處理器。所述氣體傳感器用于監(jiān)測車內(nèi)的一氧化碳、煙焦油、甲醛及可揮發(fā)性有機污染物的濃度，并將有毒有害氣體的濃度信息傳輸給所述顯示與智能控制組件中的微處理器。所述的煙塵傳感器用于監(jiān)測車內(nèi)的固體可吸入顆粒物的濃度，并將煙塵的濃度信息傳輸給所述顯示與智能控制組件中的微處理器。氣體和煙塵傳感器的信號采集頻率為一固定時間間隔。所述開關(guān)按鈕用于開啟和關(guān)閉空氣凈化器。所述模式調(diào)控按鈕用于智能凈化模式和全效凈化模式的切換。所述液晶顯示面板可顯示電量，風(fēng)速，空氣污染程度，工作模式等。所述帶有微處理器和控制器的印刷電路板能夠?qū)崿F(xiàn)如下控制功能在全效模式下，空氣凈化器始終以額定最高功率工作。在智能工作模式下，微處理器根據(jù)氣體傳感器和煙塵傳感器反饋的信號強弱，通過控制器實時調(diào)整高壓靜電滅菌單元、滅菌光源的開關(guān)與功率，并調(diào)整風(fēng)機功率、負(fù)離子發(fā)生器的功率，并將空氣質(zhì)量的優(yōu)劣以進度條方式顯示在液晶顯示面板上，實現(xiàn)空氣質(zhì)量與空氣凈化器工作效率成正比；當(dāng)氣體傳感器和煙塵傳感器反饋的信號為一較低值時，空氣質(zhì)量達(dá)到最佳，在一定時間之后，空氣凈化器將自動停止工作，進入休眠狀態(tài)；當(dāng)微處理器接收到的震動傳感器反饋的震動信號時，空氣凈化器從休眠狀態(tài)回復(fù)到智能工作狀態(tài)。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比較，具有如下顯而易見的突出實質(zhì)性特點和顯著進步
本發(fā)明采用納米銀改性二氧化鈦作為光催化劑，不僅提高了光催化效果，并且提高了殺菌抑菌的性能；凈化器采用紫外光發(fā)生二極管作為紫外光源，不僅節(jié)省能源、延長了紫外光源照射壽命，而且保證光催化劑能夠高效率發(fā)揮光催化降解污染物的效果；外殼有抗菌性能，保證外殼無菌，人身安全。另外，本車用型空氣凈化器并非僅限于車內(nèi)使用，也適用于書房、廚房、衛(wèi)生間等任何小型空間的空氣凈化；將本空氣凈化器同比放大之后，也可適用于大型空間的空氣凈化要求。


圖1為基于本發(fā)明總體構(gòu)思的空氣凈化器正面外部組件分布示意圖。圖2為基于本發(fā)明總體構(gòu)思的空氣凈化器正面內(nèi)部組件分布示意圖。圖3為基于本發(fā)明總體構(gòu)思的空氣凈化器控制原理示意圖。圖4為基于本發(fā)明總體構(gòu)思的空氣凈化組件示意圖。圖5為基于本發(fā)明總體構(gòu)思的液晶顯示面板示意圖。
具體實施例方式本發(fā)明的優(yōu)選實施例結(jié)合

如下
實施例一參見圖1和圖2，本全方位抗菌智能型車用空氣凈化器，包括殼體1、空氣凈化組件2、風(fēng)機動力組件3、能源組件4、感應(yīng)傳感組件5、負(fù)離子發(fā)生器6和顯示智能控制組件7，其特征在于
1)所述外殼1帶有至少一個入風(fēng)口11和至少一個出風(fēng)口 12，殼體1內(nèi)安置所述空氣凈化組件2、風(fēng)機動力組件3、能源組件4、感應(yīng)傳感組件5和負(fù)離子發(fā)生器6 ；外殼1的前面板上安裝顯示智能控制組件7 ；外殼1底部有后蓋，用于拆換空氣凈化組件2 ；
2)所述空氣凈化組件2由灰塵預(yù)過濾網(wǎng)21、高效率空氣微粒濾芯22、活性炭吸附網(wǎng)23、 高壓靜電滅菌單元對、光催化過濾網(wǎng)25和滅菌光源沈組成；其中，灰塵預(yù)過濾網(wǎng)21裝在所述入風(fēng)口 11上；高效率空氣微粒濾芯22、活性炭吸附網(wǎng)23、高壓靜電滅菌單元M和光催化過濾網(wǎng)25為一獨立組件，依次插疊組成件，滅菌光源沈安裝在該插疊組件之前，并且紫外光源沈大部分光線照射到光催化過濾網(wǎng)25上；高壓靜電滅菌單元M和紫外光源沈與所述顯示與智能控制組件7連接；3)所述風(fēng)機動力組件3包括至少一個渦流式風(fēng)機31，該風(fēng)機與所述顯示與智能控制組件7連接；
4)所述能源組件4包括太陽能電池板41、可充電電池42和直流電源端口43 ；太陽能電池板41安裝于外殼1的上表面，可利用太陽能給機器內(nèi)部的可充電電池42充電；可充電電池42安裝于外殼1內(nèi)，直流電源端口 43安裝在外殼1預(yù)留的直流電源插孔處，太陽能電池板41、可充電電池42和直流電源端口 43與所述顯示與智能控制組件7連接；
5)所述感應(yīng)傳感組件5包括震動傳感器51，氣體傳感器52和煙塵傳感器53；震動傳感器51直接集成在顯示與智能控制組件7的印刷電路板74上，氣體傳感器52和煙塵傳感器53安裝于所述出風(fēng)口 12的附近；震動傳感器51、氣體傳感器52和煙塵傳感器53與顯示與智能控制組件7的印刷電路板74連接；
6)所述負(fù)離子發(fā)生器6安裝于出風(fēng)口12的附近，負(fù)離子發(fā)生器6與顯示與所述印刷電路板74連接；
7)所述顯示與智能控制組件7包括開關(guān)按鈕71、模式調(diào)控按鈕72、液晶顯示面板73， 以及帶有微處理器和控制器的印刷電路板74 ；開關(guān)按鈕71、模式調(diào)控按鈕72、液晶顯示面板73安裝在外殼1的前端，帶有微處理器和控制器的印刷電路板74安裝在外殼1內(nèi)，帶有微處理器和控制器的印刷電路板74通過電路與以下部件相連接高壓靜電網(wǎng)M、滅菌光源 26、渦流式風(fēng)機31、太陽能電池板41、可充電電池42、直流電源端口 43、震動傳感器51、氣體傳感器52、煙塵傳感器53、負(fù)離子發(fā)生器6、開關(guān)按鈕71、模式調(diào)控按鈕72和液晶顯示面板 73。
實施例二 參見圖1 圖5，本實施例與實施例一基本相同，特別之處如下 所述外殼1是共混型抗菌塑料外殼，或是帶有抗菌涂層的塑料外殼，其中的抗菌成分為納米磷酸鋯鈉銀、納米載銀鋅沸石、納米硅硼酸鈉銀、納米載銀羥基磷灰石等成分的一種或任意組合；外殼1的設(shè)計必須保證內(nèi)部紫外光線照射不到外殼外部。所述空氣凈化組件2中的光催化過濾網(wǎng)25表面噴涂有納米銀改性的二氧化鈦光催化劑；所述的滅菌光源26為紫外光發(fā)光二極管，大部分紫外光線照射在光催化過濾網(wǎng)25 上，少量紫外光線照射到外殼1內(nèi)的其它區(qū)域；但是，紫外光線不可照射到外殼1的外部。所述風(fēng)機動力組件3中的渦流式風(fēng)機31能夠?qū)⒖諝馔ㄟ^入風(fēng)口 11吸入，通過灰塵預(yù)過濾網(wǎng)21、高效率空氣微粒濾芯22、活性炭吸附網(wǎng)23、高壓靜電網(wǎng)M和光催化過濾網(wǎng) 25，然后將空氣被渦流式風(fēng)機31的中心吸入，通過葉輪旋轉(zhuǎn)，經(jīng)由渦流式風(fēng)機31的側(cè)面從出風(fēng)口 12排出。所述能源組件4中的太陽能電池板41以及直流電源端口 43在帶有微處理器和控制器的印刷電路板74控制下，能夠為可充電電池42充電；
所述感應(yīng)傳感組件5中的震動傳感器51用于感應(yīng)汽車的震動信號，并將震動信息傳輸給微處理器74 ；氣體傳感器52用于監(jiān)測車內(nèi)的氣態(tài)有機污染物的濃度，并將有毒有害氣體的濃度信息傳輸給微處理器74 ；煙塵傳感器53用于監(jiān)測車內(nèi)的固體可吸入顆粒物的濃度， 并將煙塵的濃度信息傳輸給微處理器74 ；間隔固定時間，氣體和煙塵傳感器各采集一次信號。所述負(fù)離子發(fā)生器6用于向空氣中釋放氧負(fù)離子。
所述顯示與智能控制組件7中的開關(guān)按鈕71用于開啟和關(guān)閉空氣凈化器；所述的模式調(diào)控按鈕72用于智能凈化模式和全效凈化模式的切換；所述的液晶顯示面板73可顯示電量，風(fēng)速，空氣污染程度、工作模式。
所述顯示與智能控制組件7中的帶有微處理器和控制器的印刷電路板74能夠?qū)崿F(xiàn)如下控制功能在智能工作模式下，微處理器根據(jù)感應(yīng)傳感組件5中氣體傳感器52和煙塵傳感器53反饋的信號強弱，通過控制器實時調(diào)整空氣凈化組件2中高壓靜電滅菌單元24、滅菌光源沈的開關(guān)與功率，并調(diào)整風(fēng)機動力組件3中的渦流式風(fēng)機31功率、負(fù)離子發(fā)生器6的功率，并將空氣質(zhì)量的優(yōu)劣以進度條方式顯示在液晶顯示面板73上，實現(xiàn)空氣質(zhì)量與空氣凈化器工作效率成正比；當(dāng)感應(yīng)傳感組件5中氣體傳感器52和煙塵傳感器53 反饋的信號為一較低值時，空氣質(zhì)量達(dá)到最佳，在一定時間之后，空氣凈化器將自動停止工作，進入休眠狀態(tài)；當(dāng)微處理器74接收到震動傳感器51反饋的震動信號時，空氣凈化器從休眠狀態(tài)回復(fù)到智能工作狀態(tài)；在全效模式下，空氣凈化組件2始終以額定最高功率工作。
實施例三結(jié)合圖1與圖2的空氣凈化器正面外部與內(nèi)部的組件分布示意圖所示，本全方位抗菌智能型車用空氣凈化器一共分為如下7大部分抗菌外殼組件1，空氣凈化組件2， 風(fēng)機動力組件3，能源組件4，感應(yīng)傳感組件5，負(fù)離子發(fā)生器6，顯示與智能控制組件7。
外殼1的內(nèi)表面與外表面都具有抗菌功能，其組成材料是帶有抗菌涂層的塑料外殼。抗菌成分為納米磷酸鋯鈉銀粉體，與涂料共混后噴涂在塑料外殼內(nèi)外表面。如圖1和圖2所示，抗菌外殼組件1上包含至少一個入風(fēng)口 11，用于污染空氣進入空氣凈化器；至少一個出風(fēng)口 12，用于潔凈空氣從空氣凈化器中送出。此外，外殼上還留有直流電源端口 43 的插孔，便于接入外接直流電源。外殼前端可安裝開關(guān)按鈕71、模式調(diào)控按鈕72、液晶顯示面板73，并留有氣體傳感器52和煙塵傳感器53的圓孔，讓氣體傳感器52和煙塵傳感器53 能夠接觸到外部環(huán)境。外殼1上表面裝有太陽能電池板41，可利用太陽能給機器內(nèi)部的充電電池42充電。外殼1底部設(shè)計有后蓋，方便打開，用于拆換空氣凈化組件2。
結(jié)合圖2、3和4可以更好地說明空氣凈化組件2的設(shè)計思路。空氣凈化組件2由灰塵預(yù)過濾網(wǎng)21、高效率空氣微粒濾芯22、活性炭吸附網(wǎng)23、高壓靜電網(wǎng)M、光催化過濾網(wǎng) 25和滅菌光源沈組成。其中，灰塵預(yù)過濾網(wǎng)裝在入風(fēng)口 11上，可攔截空氣中的毛發(fā)、大顆粒粉塵、絮狀漂浮物等，用于空氣的初步過濾，并起到保護空氣凈化器機體的作用。高效率空氣微粒濾芯22、活性炭吸附網(wǎng)23、高壓靜電網(wǎng)M和光催化過濾網(wǎng)25為一獨立組件，插置在空氣凈化器中，可進行插拔式拆裝，方便更換。高效率空氣微粒濾芯22的材質(zhì)為中效HEPA 過濾網(wǎng)。高壓靜電網(wǎng)M與帶有微處理器和控制器的印刷電路板74通過電路相連接，可提供兩千伏以上的高壓靜電，起到瞬間殺菌除臭的作用。光催化過濾網(wǎng)25表面噴涂有納米銀改性的二氧化鈦光催化劑。在紫外滅菌光源沈的照射下，納米銀改性的二氧化鈦產(chǎn)生肖特基能壘，使得二氧化鈦表面的光生電子與空穴得以有效分離，提高了光催化活性；并且納米銀和二氧化鈦本身都具有抑菌、滅菌的作用，二者的結(jié)合使得光催化劑具有高效率滅菌、除臭、降解有機污染物的多重效果。滅菌光源26為紫外光發(fā)光二極管，通過內(nèi)部結(jié)構(gòu)及機殼設(shè)計，使得大部分紫外光線照射在光催化過濾網(wǎng)上，少量紫外光線照射到機器殼體內(nèi)部的其它區(qū)域；但是，紫外光線照射不到機器殼體外部，保證了人身安全。
如圖2和圖3所示，風(fēng)機動力組件3包括至少一個渦流式風(fēng)機31，該風(fēng)機與帶有微處理器和控制器的印刷電路板74通過電路相連接，并受印刷電路板74控制。渦流式風(fēng)機 31運作時，污染空氣通過入風(fēng)口 11被吸入，依次通過灰塵預(yù)過濾網(wǎng)21、高效率空氣微粒濾芯22、活性炭吸附網(wǎng)23、高壓靜電網(wǎng)M和光催化過濾網(wǎng)25進行過濾、滅菌與凈化，然后潔凈的空氣被風(fēng)機31的中心吸入，通過葉輪旋轉(zhuǎn)，經(jīng)由風(fēng)機31的側(cè)面從出風(fēng)口 12排出。
如圖1和圖2所示，能源組件4包括太陽能電池板41、可充電電池42和直流電源端口 43。太陽能電池板41可利用太陽能給機器內(nèi)部的充電電池42充電；可充電電池42為 1500毫安時以上的大容量鋰離子電池；直流電源端口 43用來接入外接直流電源，可以為可充電電池42充電。本機有兩種供電模式當(dāng)未接入外接直流電源時，本機通過充電電池供電；當(dāng)接入外接直流電源時，外接直流電源為本機供電，并同時為充電電池42充電；若充電電池42的電量已充滿，則外接直流電源僅為空氣凈化器供電，供其正常運行。本機的太陽能電池只能為充電電池充電，并不能直接為本機供電。
如圖2和圖3所示，感應(yīng)傳感組件5包括震動傳感器51，氣體傳感器52和煙塵傳感器53。震動傳感器51直接集成在微處理器74上，用于感應(yīng)汽車的震動信號，并將震動信息傳輸給所述顯示與智能控制組件中的微處理器74。氣體傳感器52和煙塵傳感器53安裝于出風(fēng)口 12的附近。氣體傳感器52用于監(jiān)測車內(nèi)的一氧化碳、煙焦油、甲醛及可揮發(fā)性有機污染物的濃度，并將有毒有害氣體的濃度信息傳輸給所述顯示與智能控制組件中的微處理器74。煙塵傳感器53用于監(jiān)測車內(nèi)的固體可吸入顆粒物的濃度，并將煙塵的濃度信息傳輸給所述顯示與智能控制組件中的微處理器74。每隔1分鐘，氣體和煙塵傳感器各采集一次信號。
負(fù)離子發(fā)生器6安裝在出風(fēng)口處，為凈化后潔凈的空氣釋放300萬以上濃度的負(fù)1 子。
顯示與智能控制組件7包括開關(guān)按鈕71、模式調(diào)控按鈕72、液晶顯示面板73，帶有微處理器和控制器的印刷電路板74。如圖1和圖2所示，開關(guān)按鈕71、模式調(diào)控按鈕72、液晶顯示面板73安裝在空氣凈化器抗菌外殼1的前端。
圖5為基于本發(fā)明總體構(gòu)思的液晶顯示面板示意圖。液晶顯示面板73所顯示的所有信息受到帶有微處理器和控制器的印刷電路板74控制。液晶顯示面板73可顯示的信息如下全效模式提示燈731，當(dāng)開啟全效模式時，該燈亮；當(dāng)開啟智能模式時，該燈滅。負(fù)離子提示燈732，當(dāng)負(fù)離子發(fā)生器6正常工作時，該燈亮；當(dāng)負(fù)離子發(fā)生器故障時，該燈滅。 感應(yīng)傳感組件故障提示燈733，當(dāng)感應(yīng)傳感組件正常工作時，該燈滅；當(dāng)感應(yīng)傳感組件發(fā)生故障時，該燈亮。太陽能電池板工作提示燈734，當(dāng)太陽能電池板工作時，該燈亮；當(dāng)太陽能電池板未工作時，該燈滅。機器工作效率提示燈735，設(shè)計為風(fēng)機葉片型顯示燈，以旋轉(zhuǎn)顯示的方式顯示空氣凈化器的功率，風(fēng)機的轉(zhuǎn)速越高，葉片型顯示燈的旋轉(zhuǎn)速度也就越快。輕度污染顯示進度條736，中度污染顯示進度條737和重度污染顯示進度條738用于顯示空氣質(zhì)量。當(dāng)空氣污染較為嚴(yán)重時，重度污染顯示進度條738亮起，另外兩個進度條滅；當(dāng)空氣質(zhì)量較好時，輕度污染顯示進度條736亮起，另外兩個進度條滅；當(dāng)空氣污染程度處于上述兩者之間時，中度污染顯示進度條737亮起，另外兩個進度條滅。電池電量顯示燈739，用于顯示可充電電池42的電量。當(dāng)充電電池正在充電時，電池電量顯示燈739 —直閃爍，直到電量充滿后，電池電量顯示燈739的閃爍停止。
帶有微處理器和控制器的印刷電路板74為本空氣凈化器的核心控制部件。結(jié)合10圖3可以更好地說明本發(fā)明的智能控制原理以及所能實現(xiàn)的智能化功能。帶有微處理器和控制器的印刷電路板74通過電路與以下部件相連接高壓靜電網(wǎng)24、滅菌光源沈、渦流式風(fēng)機31、太陽能電池板41、可充電電池42、直流電源端口 43、震動傳感器51，氣體傳感器 52、煙塵傳感器53、負(fù)離子發(fā)生器6、開關(guān)按鈕71、模式調(diào)控按鈕72和液晶顯示面板73。
該空氣凈化器有兩種工作模式全效模式和智能模式。
在全效模式或智能模式下，若空氣凈化器未通過直流電源端口 43連接外接電源， 則本機由可充電電池42供電，直到電池電量耗盡停止，電池的電量由電池電量顯示燈739 顯示；若空氣凈化器通過直流電源端口 43連接了外接電源，則本機由外接直流電源供電， 空氣凈化器一直以最高額定功率工作；并且，外接直流電源同時為可充電電池充電，直到電量充滿為止；充電時，電池電量顯示燈739 —直閃爍；電量充滿后，電池電量顯示燈739的閃爍停止。此外，在有陽光的條件下，太陽能電池板工作提示燈734亮起，太陽能電池板41 將自動采集太陽能，為可充電電池42充電。
全效模式開關(guān)按鈕71和模式調(diào)控按鈕72同時按下，全效模式開啟，空氣凈化器始終以最高額定功率工作。在帶有微處理器和控制器的印刷電路板74的控制下，高壓靜電網(wǎng)24、滅菌光源沈、渦流式風(fēng)機31、負(fù)離子發(fā)生器6 —直處于開啟狀態(tài)，并且都以最高的額定功率工作；液晶顯示面板73中的全效模式提示燈731、負(fù)離子提示燈732亮起；機器工作效率提示燈735的6個葉片同時亮起；感應(yīng)傳感組件故障提示燈733、輕度污染顯示進度條 736,中度污染顯示進度條737和重度污染顯示進度條738均處于滅燈狀態(tài)；同時，震動傳感器51，氣體傳感器52、煙塵傳感器53均關(guān)閉。
智能模式開關(guān)按鈕71按下，模式調(diào)控按鈕72未按下時，智能工作模式開啟，全效模式提示燈731、感應(yīng)傳感組件故障提示燈733處于熄滅狀態(tài)、電池電量顯示燈739根據(jù)充電電池電量而顯示相應(yīng)的格數(shù)。此時，震動傳感器51，氣體傳感器52、煙塵傳感器53開啟； 氣體傳感器52和煙塵傳感器53每隔1分鐘各采集一次信號；帶有微處理器和控制器的印刷電路板74中的微處理器根據(jù)氣體傳感器52和煙塵傳感器53反饋的信號強弱，通過控制器實時調(diào)整高壓靜電網(wǎng)24、滅菌光源沈的功率，并調(diào)整渦流式風(fēng)機31、負(fù)離子發(fā)生器6的功率，同時將空氣質(zhì)量的優(yōu)劣以污染顯示進度條的方式顯示在液晶面板73上，實現(xiàn)空氣污染程度與空氣凈化器功率成正比。
當(dāng)空氣污染較為嚴(yán)重時，氣體傳感器52和煙塵傳感器53反饋的信號為一較高值。 此時，液晶面板73上的負(fù)離子提示燈732亮，機器工作效率提示燈735的6個葉片同時亮起，重度污染顯示進度條738亮起，輕度污染顯示進度條736和中度污染顯示進度條737 滅，帶有微處理器和控制器的印刷電路板74的調(diào)控下，高壓靜電網(wǎng)M、滅菌光源沈、渦流式風(fēng)機31、負(fù)離子發(fā)生器6 —直處于開啟狀態(tài)，并且都以最高的額定功率工作。
當(dāng)空氣污染較輕時，氣體傳感器52和煙塵傳感器53反饋的信號為一較小值。此時，液晶面板73上的負(fù)離子提示燈732滅，機器工作效率提示燈735的2個對稱的葉片亮起，輕度污染顯示進度條738亮起，中度污染顯示進度條737和重度污染顯示進度條738 滅，帶有微處理器和控制器的印刷電路板74的調(diào)控下，負(fù)離子發(fā)生器6和滅菌光源沈關(guān)閉，高壓靜電網(wǎng)24、渦流式風(fēng)機31以較低的功率工作。
當(dāng)氣體傳感器52和煙塵傳感器53反饋的信號處于上述兩者之間某一值時，經(jīng)過帶有微處理器和控制器的印刷電路板74調(diào)控，污染顯示進度條736、737和738將顯示相應(yīng)的污染程度，機器工作效率提示燈735顯示相應(yīng)的葉片數(shù)，實現(xiàn)顯示值與空氣污染程度成正比。并且，帶有微處理器和控制器的印刷電路板74調(diào)控高壓靜電網(wǎng)對、滅菌光源沈的功率、渦流式風(fēng)機31、負(fù)離子發(fā)生器6的功率，實現(xiàn)空氣污染程度與空氣凈化器功率成正比。
在智能工作模式下，隨著空氣凈化器的持續(xù)工作，空氣的污染程度越來越低。當(dāng)空氣中污染物的濃度低于氣體傳感器52和煙塵傳感器53的檢測限度，氣體傳感器52和煙塵傳感器53反饋的信號將為零。此時，空氣質(zhì)量達(dá)到最佳。當(dāng)氣體傳感器52和煙塵傳感器 53連續(xù)4次反饋的信號為零時，空氣凈化器將自動停止工作，進入休眠狀態(tài)。此時，僅有帶有微處理器和控制器的印刷電路板74和振動傳感器51工作。當(dāng)微處理器接收到的震動傳感器51反饋的震動信號時，空氣凈化器立即從休眠狀態(tài)回復(fù)到智能工作狀態(tài)。
基于本發(fā)明總體構(gòu)思所設(shè)計而成的車載型空氣凈化器，具有內(nèi)外壁都具有抗菌功能的外殼1、活性炭吸附網(wǎng)23，高壓靜電網(wǎng)24，噴涂有納米銀改性二氧化鈦光催化劑的光催化過濾網(wǎng)25、紫外滅菌光源沈、負(fù)離子發(fā)生器6。上述組件相結(jié)合，使得本發(fā)明中空氣凈化器具備了全方位的抗菌功能。
權(quán)利要求
1.一種全方位抗菌智能型車用空氣凈化器，包括殼體(1)、空氣凈化組件(2)、風(fēng)機動力組件(3)、能源組件(4)、感應(yīng)傳感組件(5)、負(fù)離子發(fā)生器(6)和顯示智能控制組件(7)， 其特征在于a.所述外殼(1)帶有至少一個入風(fēng)口(11)和至少一個出風(fēng)口( 12)，殼體(1)內(nèi)安置所述空氣凈化組件(2)、風(fēng)機動力組件(3)、能源組件(4)、感應(yīng)傳感組件(5)和負(fù)離子發(fā)生器 (6)；外殼(1)的前面板上安裝顯示智能控制組件(7)；外殼(1)底部有后蓋，用于拆換空氣凈化組件(2)；b.所述空氣凈化組件(2)由灰塵預(yù)過濾網(wǎng)(21)、高效率空氣微粒濾芯(22)、活性炭吸附網(wǎng)(23)、高壓靜電滅菌單元(24)、光催化過濾網(wǎng)(25)和滅菌光源(26)組成；其中，灰塵預(yù)過濾網(wǎng)(21)裝在所述入風(fēng)口(11)上；高效率空氣微粒濾芯(22)、活性炭吸附網(wǎng)(23)、高壓靜電滅菌單元(24)和光催化過濾網(wǎng)(25)為一獨立組件，依次插疊組成件，滅菌光源(26)安裝在該插疊組件之前，并且紫外光源(26)大部分光線照射到光催化過濾網(wǎng)(25)上；高壓靜電滅菌單元(24)和紫外光源(26)與所述顯示與智能控制組件(7)連接；c.所述風(fēng)機動力組件(3)包括至少一個渦流式風(fēng)機(31)，該風(fēng)機與所述顯示與智能控制組件(7)連接；d.所述能源組件(4)包括太陽能電池板(41)、可充電電池(42)和直流電源端口(43)； 太陽能電池板(41)安裝于外殼(1)的上表面，可利用太陽能給機器內(nèi)部的可充電電池(42) 充電；可充電電池(42 )安裝于外殼(1)內(nèi)，直流電源端口( 43 )安裝在外殼(1)預(yù)留的直流電源插孔處，太陽能電池板(41)、可充電電池(42)和直流電源端口(43)與所述顯示與智能控制組件(7)連接；e.所述感應(yīng)傳感組件(5)包括震動傳感器(51)，氣體傳感器(52)和煙塵傳感器(53)； 震動傳感器(51)直接集成在顯示與智能控制組件(7)的印刷電路板(74)上，氣體傳感器 (52)和煙塵傳感器(53)安裝于所述出風(fēng)口(12)的附近；震動傳感器(51)、氣體傳感器(52) 和煙塵傳感器(53)與顯示與智能控制組件(7)的印刷電路板(74)連接；f.所述負(fù)離子發(fā)生器(6)安裝于出風(fēng)口(12)的附近，負(fù)離子發(fā)生器(6)與顯示與所述印刷電路板(74)連接；g.所述顯示與智能控制組件(7)包括開關(guān)按鈕(71)、模式調(diào)控按鈕(72)、液晶顯示面板(73)，以及帶有微處理器和控制器的印刷電路板(74)；開關(guān)按鈕(71)、模式調(diào)控按鈕 (72)、液晶顯示面板(73)安裝在外殼(1)的前端，帶有微處理器和控制器的印刷電路板 (74)安裝在外殼(1)內(nèi)，帶有微處理器和控制器的印刷電路板(74)通過電路與以下部件相連接高壓靜電網(wǎng)(24)、滅菌光源(26)、渦流式風(fēng)機(31)、太陽能電池板(41)、可充電電池 (42)、直流電源端口(43)、震動傳感器(51)、氣體傳感器(52)、煙塵傳感器(53)、負(fù)離子發(fā)生器(6)、開關(guān)按鈕(71)、模式調(diào)控按鈕(72)和液晶顯示面板(73)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1中所述的全方位抗菌智能型車用空氣凈化器，其特征在于所述外殼(1)是共混型抗菌塑料外殼，或是帶有抗菌涂層的塑料外殼，其中的抗菌成分為納米磷酸鋯鈉銀、納米載銀鋅沸石、納米硅硼酸鈉銀、納米載銀羥基磷灰石等成分的一種或任意組合；外殼(1)的設(shè)計必須保證內(nèi)部紫外光線照射不到外殼外部。
3.根據(jù)權(quán)利要求1中所述的全方位抗菌智能型車用空氣凈化器，其特征在于所述空氣凈化組件(2)中的光催化過濾網(wǎng)(25)表面噴涂有納米銀改性的二氧化鈦光催化劑；所述的滅菌光源(26)為紫外光發(fā)光二極管，大部分紫外光線照射在光催化過濾網(wǎng)(25)上，少量紫外光線照射到外殼(1)內(nèi)的其它區(qū)域；但是，紫外光線不可照射到外殼(1)的外部。
4.根據(jù)權(quán)利要求1中所述的全方位抗菌智能型車用空氣凈化器，其特征在于所述風(fēng)機動力組件(3)中的渦流式風(fēng)機(31)能夠?qū)⒖諝馔ㄟ^入風(fēng)口(11)吸入，通過灰塵預(yù)過濾網(wǎng)(21)、高效率空氣微粒濾芯(22)、活性炭吸附網(wǎng)(23)、高壓靜電網(wǎng)(24)和光催化過濾網(wǎng) (25)，然后將空氣被渦流式風(fēng)機(31)的中心吸入，通過葉輪旋轉(zhuǎn)，經(jīng)由渦流式風(fēng)機(31)的側(cè)面從出風(fēng)口(12)排出。
5.根據(jù)權(quán)利要求1中所述的全方位抗菌智能型車用空氣凈化器，其特征在于所述能源組件(4)中的太陽能電池板(41)以及直流電源端口(43)在帶有微處理器和控制器的印刷電路板(74 )控制下，能夠為可充電電池(42 )充電。
6.根據(jù)權(quán)利要求1中所述的全方位抗菌智能型車用空氣凈化器，其特征在于所述感應(yīng)傳感組件(5)中的震動傳感器(51)用于感應(yīng)汽車的震動信號，并將震動信息傳輸給微處理器(74)；氣體傳感器(52)用于監(jiān)測車內(nèi)的氣態(tài)有機污染物的濃度，并將有毒有害氣體的濃度信息傳輸給微處理器(74)；煙塵傳感器(53)用于監(jiān)測車內(nèi)的固體可吸入顆粒物的濃度，并將煙塵的濃度信息傳輸給微處理器(74);間隔固定時間，氣體和煙塵傳感器各采集一次信號。
7.根據(jù)權(quán)利要求1中所述的全方位抗菌智能型車用空氣凈化器，其特征在于所述負(fù)離子發(fā)生器(6)用于向空氣中釋放氧負(fù)離子。
8.根據(jù)權(quán)利要求1中所述的全方位抗菌智能型車用空氣凈化器，其特征在于所述顯示與智能控制組件(7)中的開關(guān)按鈕(71)用于開啟和關(guān)閉空氣凈化器；所述的模式調(diào)控按鈕(72)用于智能凈化模式和全效凈化模式的切換；所述的液晶顯示面板(73)可顯示電量， 風(fēng)速，空氣污染程度、工作模式。
9.根據(jù)權(quán)利要求1中所述的全方位抗菌智能型車用空氣凈化器，其特征在于所述顯示與智能控制組件(7)中的帶有微處理器和控制器的印刷電路板(74)能夠?qū)崿F(xiàn)如下控制功能在智能工作模式下，微處理器根據(jù)感應(yīng)傳感組件(5)中氣體傳感器(52)和煙塵傳感器(53)反饋的信號強弱，通過控制器實時調(diào)整空氣凈化組件(2)中高壓靜電滅菌單元 (M)、滅菌光源(26)的開關(guān)與功率，并調(diào)整風(fēng)機動力組件(3)中的渦流式風(fēng)機(31)功率、負(fù)離子發(fā)生器(6)的功率，并將空氣質(zhì)量的優(yōu)劣以進度條方式顯示在液晶顯示面板(73)上， 實現(xiàn)空氣質(zhì)量與空氣凈化器工作效率成正比；當(dāng)感應(yīng)傳感組件(5)中氣體傳感器(52)和煙塵傳感器(53)反饋的信號為一較低值時，空氣質(zhì)量達(dá)到最佳，在一定時間之后，空氣凈化器將自動停止工作，進入休眠狀態(tài)；當(dāng)微處理器(74)接收到震動傳感器(51)反饋的震動信號時，空氣凈化器從休眠狀態(tài)回復(fù)到智能工作狀態(tài)；在全效模式下，空氣凈化組件(2)始終以額定最高功率工作。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種全方位抗菌智能型車用空氣凈化器。它包括殼體、空氣凈化組件、風(fēng)機動力組件、能源組件、感應(yīng)傳感組件、負(fù)離子發(fā)生器和顯示智能控制組件。本發(fā)明采用納米銀改性二氧化鈦作為光催化劑，提高了光催化效果和殺菌抑菌的性能；采用紫外光發(fā)光二極管作為紫外光源，保證光催化劑能夠高效率發(fā)揮光催化降解污染物的效果；機殼的內(nèi)表面和外表面都具有抗菌性能，保證了細(xì)菌無法在空氣凈化器的機體表面存活，保證了人身安全；本凈化器能夠自動感應(yīng)空氣狀況，實時調(diào)整凈化功率，具有智能控制的功能。
文檔編號A61L9/20GK102529647SQ20111043128
公開日2012年7月4日 申請日期2011年12月21日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月21日
發(fā)明者何丹農(nóng), 林琳, 趙斌, 金彩虹 申請人:上海納米技術(shù)及應(yīng)用國家工程研究中心有限公司