本實用新型涉及一種空氣凈化裝置，尤其涉及靜電式PM2.5凈化監(jiān)測裝置

背景技術(shù)：

PM2.5--細顆粒物，也叫可入肺顆粒物，是對空氣中空氣動力學(xué)直徑小于或等于2.5微米的固體顆粒或液滴的總稱。這些顆粒非常細小，人的肉眼無法看到，它們可以在空氣中漂浮數(shù)天。當(dāng)每立方米空氣中直徑2.5微米以下的顆粒污染物的含量上升10微克時，長期肺癌死亡率就上升8％。

目前國內(nèi)生產(chǎn)的空氣凈化器基本上是用于去除甲醛、苯等有害物質(zhì)，能去除PM2.5的空氣凈化器較少，能去除PM2.5的空氣凈化器采用的去除技術(shù)是HEPA過濾膜，HEPA技術(shù)相比于靜電技術(shù)有著較大缺點，HEPA的風(fēng)阻比較大，影響風(fēng)扇通風(fēng)，不易配合其它凈化技術(shù)一起使用，HEPA過濾膜必須定期更換，增加使用成本，而靜電式空氣凈化器只需定期清洗扇葉即可。

現(xiàn)在市場上購買的靜電式空氣凈化器，功能較為單一，僅僅能夠在開啟后來凈化室內(nèi)PM2.5，不能實時監(jiān)測室內(nèi)空氣質(zhì)量，并且對于高壓電源的輸出不能進行調(diào)節(jié)，不能最合理的發(fā)揮靜電技術(shù)的特點。

參見圖1，示出了現(xiàn)有技術(shù)中靜電式除塵裝置工作原理圖，待凈化的空氣在抽風(fēng)機的引導(dǎo)下，到達凈化器系統(tǒng)的入風(fēng)口，經(jīng)過前級濾網(wǎng)的過濾后進入集塵裝置，在高壓電場的作用下空氣被電離使得灰塵顆粒帶電，經(jīng)電場力作用灰塵粒子從氣流中分離出來沉積在集塵極板上，得到潔凈的空氣。

這種方案中系統(tǒng)整體的狀態(tài)只有“工作”和“關(guān)閉”兩種，工作時風(fēng)扇打開，高壓直流電源輸出高壓，凈化空氣。關(guān)閉時，風(fēng)扇停止轉(zhuǎn)動，高壓電源輸出禁止。整個系統(tǒng)不能根據(jù)周邊實時的環(huán)境自動調(diào)節(jié)工作狀態(tài)。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有凈化監(jiān)測裝置的缺陷，提供一種智能凈化監(jiān)測裝置，包括，控制器，電暈極，集塵極，其特征在于：還包括與控制器連接的可調(diào)輸出高壓模塊、PM2.5實時監(jiān)測模塊以及溫濕度測量模塊，其中，可調(diào)高壓模塊的高壓輸出加在電暈極和集塵極上，通過高壓電離使得空氣帶電，進而使得空氣中的PM2.5顆粒帶電，PM2.5顆粒帶電后受到高壓電場的作用，吸附于集塵極上，PM2.5實時監(jiān)測模塊監(jiān)測和顯示當(dāng)前PM2.5值，溫濕度測量模塊實時采集和顯示當(dāng)前溫濕度，控制器通過溫濕度和PM2.5測量結(jié)果控制高壓模塊的輸出電壓。

進一步地，其中，還包括風(fēng)扇，其可在控制器的指令下改變轉(zhuǎn)速。

進一步地，其中，還包括無線通信模塊，通過其外部終端可以將監(jiān)視和/或控制凈化監(jiān)測裝置。

進一步地，其中，所述電暈極和集塵極是一個整體裝置，采用插裝式的連接結(jié)構(gòu)。

進一步地，其中，可調(diào)輸出高壓模塊的供電為12V直流，電壓輸出0～16000V直流，電壓高低由PWM波調(diào)制。

進一步地，其中，所述PWM波由控制器輸出。

進一步地，其中，當(dāng)檢測到外部的溫濕度較低時，提高輸出電壓；當(dāng)采集到的溫濕度較高時，則降低輸出電壓，提高值、降低值根據(jù)實際測得的溫濕度數(shù)值決定。

進一步地，其中，當(dāng)檢測到環(huán)境的PM2.5數(shù)值較低，則把風(fēng)扇的速度降低到一較低速度或者控制在一個較低的速度上；當(dāng)檢測到的PM2.5數(shù)值較高時，則提高風(fēng)扇轉(zhuǎn)速。

進一步地，其中，還包括測量指示模塊，用于顯示PM2.5、溫度、濕度、系統(tǒng)參數(shù)數(shù)據(jù)。

進一步地，其中，所述外部終端可通過無線通信模塊控制凈化監(jiān)測裝置的啟閉、設(shè)置及調(diào)整參數(shù)。

發(fā)明效果：

本實用新型的智能靜電式空氣凈化監(jiān)測裝置在PM2.5凈化的同時，實時的監(jiān)測室內(nèi)空氣質(zhì)量，用戶可以根據(jù)空氣質(zhì)量的顯示，選擇是否關(guān)閉凈化器。

本實用新型的智能靜電式空氣凈化監(jiān)測裝置內(nèi)安裝有溫濕度測量裝置，在凈化器開啟時，實時監(jiān)測室內(nèi)溫濕度，并且根據(jù)溫濕度調(diào)節(jié)工作電壓，保證工作效率。

本實用新型的智能靜電式空氣凈化監(jiān)測裝置內(nèi)安裝有無線WIFI接收裝置，配合手機APP等終端，使得用戶可一遠程監(jiān)測控制智能靜電式空氣凈化監(jiān)測裝置。

附圖說明

圖1是現(xiàn)有技術(shù)凈化監(jiān)測裝置的原理圖。

圖2是本實用新型凈化監(jiān)測裝置的結(jié)構(gòu)圖。

具體實施方式

為了使本技術(shù)領(lǐng)域人員更好的理解本發(fā)明，下面結(jié)合附圖和實施方法對本發(fā)明作進一步的詳細描述。

參見圖2，示出了本實用新型的智能靜電式PM2.5凈化監(jiān)測裝置，包括控制器；可調(diào)輸出高壓模塊，用于輸出高電壓的；PM2.5實時監(jiān)測模塊，用于監(jiān)測PM2.5數(shù)據(jù)；溫濕度測量模塊，用于檢測溫度和濕度的；電暈極，用于放電電離空氣；和集塵極，用于收集塵土。

控制器可以是單片機或者CPU等，其分別與可調(diào)輸出高壓模塊，PM2.5實時監(jiān)測模塊以及溫濕度測量模塊連接。用于控制高壓模塊的輸出，以及接受外部的PM2.5數(shù)據(jù)和溫度、濕度數(shù)據(jù)。

可調(diào)高壓模塊與電暈極和集塵極連接，其高壓輸出的正極加在電暈極上，負極接和集塵極上，通過高壓電離使得空氣帶電，進而使得空氣中的PM2.5顆粒帶電，PM2.5顆粒帶電后受到高壓電場的作用，吸附于集塵極上。其中，可調(diào)輸出高壓模塊的供電為一低壓直流，例如12V，電壓輸出可以為0～16000V直流,電壓高低由PWM波調(diào)制,輸出電流可以小于5mA。所述PWM波是由控制器輸出的。優(yōu)選地，所述電暈極和集塵極是一個整體裝置，其采用插裝式結(jié)構(gòu)，方便安裝拆卸。

PM2.5實時監(jiān)測模塊監(jiān)測和顯示當(dāng)前PM2.5值，溫濕度測量模塊實時采集和顯示當(dāng)前溫濕度?？刂破?，基于監(jiān)測的PM2.5數(shù)據(jù)及溫濕度數(shù)據(jù)控制高壓模塊的輸出電壓。

優(yōu)選地，本實用新型的智能靜電式PM2.5凈化監(jiān)測裝置還設(shè)置有無線通信模塊，其可以向外發(fā)送或從外部接受數(shù)據(jù)，例如，可以將PM2.5值、溫度或濕度值發(fā)送給手機、電腦、無線手環(huán)等無線終端。并且可以通過所述無線終端遠程控制凈化裝置工作狀態(tài)。

優(yōu)選地，本實用新型的智能靜電式PM2.5凈化監(jiān)測裝置還設(shè)置有測量結(jié)果指示模塊，例如可以是顯示屏，用于顯示PM2.5值、溫度、濕度、輸出電壓、風(fēng)扇轉(zhuǎn)速、工作模式等各項數(shù)據(jù)。

下面結(jié)合具體實施例說明本實用新型智能靜電式PM2.5凈化監(jiān)測裝置的工作過程。

在裝置加電后，首先通過控制器的工作，為高壓模塊加載一定占空比的PWM波，使得可調(diào)高壓模塊的輸出一電壓加載在集塵極和電暈極上，出于節(jié)約電能的考慮，優(yōu)選為一較低電壓?？梢詾楦邏耗K輸出的最低電壓(例如4000V)。

同時控制器發(fā)出信號控制風(fēng)扇為一風(fēng)速，出于節(jié)省電能考慮，優(yōu)選為一較低風(fēng)速，可以是最低風(fēng)速。

隨后控制器監(jiān)測溫濕度測量裝置的結(jié)果，并在測量指示模塊顯示，還可以通過無線通信模塊發(fā)送給手機等無線終端。如果采集到的溫濕度較低，則說明空氣比較干燥，空氣不易被電離，此時，可提高輸出電壓，提高值根據(jù)實際測得的溫濕度數(shù)值決定，溫濕度值越低，則輸出電壓值越高。如果采集到的溫濕度較高，則說明空氣比較濕潤，空氣容易被電離，則可降低輸出電壓。

其中，溫度和起暈電場強度之間關(guān)系的公式如下：

E＝3*10⁶f(δ+0.03*(δ/a)^0.5)

其中δ＝T₀P/TP₀，式中，E為起暈電場強度；f為導(dǎo)線粗糙系數(shù)，0<f<1.0，對于清潔的光滑的導(dǎo)線，f＝1.0，一般導(dǎo)線取0.5～0.9m；a為電暈線半徑，δ為空氣的相對密度；T為空氣實際溫度，K；T₀為標(biāo)準室內(nèi)空氣溫度，298K；P₀為標(biāo)準大氣壓，1.0133*10⁵Pa；P為實際的空氣壓力，Pa。

可以從公式中看出隨著溫度升高起暈電場強度降低，說明此時施加在電暈正負極上的電壓需要隨著公式相應(yīng)的降低。另外濕度方面，在空氣相對濕度從0％上升到45％，空氣的擊穿場強會線性的降低為原來的50％，濕度再升高的話，對于擊穿場強的影響不大。

控制器在獲取PM2.5監(jiān)測裝置的測量值后，在測量指示模塊顯示，還可以通過無線通信模塊發(fā)送給手機等無線終端。隨后，根據(jù)測量值的結(jié)果來調(diào)節(jié)風(fēng)扇轉(zhuǎn)速(也就是調(diào)節(jié)凈化的速率)，如果此時獲取的PM2.5數(shù)值較低，也就是空氣質(zhì)量較好，則可以把風(fēng)扇的速度降低到一較低速度或者控制在一個較低的速度上，如果PM2.5數(shù)值較高，則提高風(fēng)扇轉(zhuǎn)速，以更快的降低PM2.5含量。根據(jù)經(jīng)驗，在風(fēng)速為2.5m/s時的凈化效率是風(fēng)速為1m/s時的凈化效率的兩倍，所以控制器控制的風(fēng)扇速度會在2.5m/s和1m/s之間切換。

當(dāng)用戶需要遠程控制整個裝置的啟閉、參數(shù)的設(shè)置、調(diào)整等時，可以用手機等無線終端通過無線通信模塊對控制器發(fā)出指令，由控制器實現(xiàn)相關(guān)功能。

以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護范圍。此外，盡管本說明書中使用了一些特定的術(shù)語，但這些術(shù)語僅僅是為了方便說明，并不對本發(fā)明構(gòu)成任何限制。