一種室內氣流可調的空氣凈化機及高效凈化方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種室內氣流可調的空氣凈化機及高效凈化方法，屬于環(huán)境保護裝置技術領域，用于對生活、工作的室內空氣凈化，或對病房等有病菌空氣滅菌凈化處理。
【背景技術】
[0002]近年來全國范圍內大規(guī)模霧霾天氣讓空氣質量成為公眾關注的焦點。但是，目前一般空氣凈化機往往在有限的空間里不斷凈化同一方空氣，因此只能解決局部范圍內空氣污染，無法解決室內空氣均勻凈化的問題；并且無法讓毒有害氣體富集，不能集中凈化，所以凈化效率不高。
[0003]如專利“一種工作模式自動切換的空氣凈化機極其凈化方法(申請?zhí)?01210385951.6) ”、“空氣凈化機極其節(jié)能操作方法(專利申請?zhí)?00810234932.7) ”和“一種多功能空氣凈化機及節(jié)能使用方法(專利申請?zhí)?01010522436.9) ”公開的都是出風口和入風口角度固定的空氣凈化機，因此不能控制空氣流動情況。其缺陷是:1，在凈化空氣過程中，往往空氣凈化機附近空氣凈化效果較好，而遠離空氣凈化位置的空氣沒有得到有效凈化，導致室內不同位置空氣質量狀況有較大差異；2，無法讓有毒有害氣體集聚在入風口處，因此很難高效節(jié)能的凈化室內空氣。

【發(fā)明內容】

[0004]本發(fā)明針對目前空氣凈化機遠離凈化機位置空氣凈化效果不理想和有毒有害氣體無法集聚從而不方便高效凈化的問題，提供了一種通過調節(jié)進風口、出風口角度和風速的室內氣流可調的空氣凈化機及高效凈化方法。
[0005]一種室內氣流可調的空氣凈化機，其特征在于:包括室內氣流場調節(jié)系統、灰塵過濾系統、有毒有害氣體吸收系統、二氧化碳吸收系統、供電系統、顯示操作系統和控制系統；從空氣凈化機前面板(23)到空氣凈化機后面板(10)依次分布二氧化碳吸收系統、有毒有害氣體吸收系統和灰塵過濾系統；顯示操作系統位于空氣凈化機前面板(23)右側；所述二氧化碳吸收系統包括二氧化碳吸收板和橫跨空氣凈化風道的滑道，二氧化碳吸收板可以在所述滑道內滑動；
所述供電系統由24V開關電源和9V穩(wěn)壓器組成；用于給空氣凈化機控制系統、顯示操作系統、灰塵過濾系統以及各傳感器供電；
所述顯示操作系統由一塊液晶顯示屏和一塊4X4矩陣鍵盤組成，用以實時顯示室內各位置空氣質量狀況，并且通過鍵盤選擇空氣凈化機的自動和手動凈化模式；
所述控制系統由風機轉速控制及紫外線燈組控制繼電器(13)，電動球形出風口、入風口驅動模塊(14)，凌陽單片機61A板和電平轉換電路(15)和無線收發(fā)模塊(17)組成；所述控制系統用以控制空氣凈化機各個系統的工作狀態(tài)。
[0006]所述室內氣流場調節(jié)系統，包括空氣質量檢測系統、風機(25)、電動球形入風口
(3)和電動球形出風口(24);風機(25)位于空氣凈化機前面板(23)內測；電動球形出風口(24)位于空氣凈化機前面板(23)外側；電動球形入風口(3)位于空氣凈化機后面板(10)外側；
所述空氣質量檢測系統由5到10個均勻分布于室內的空氣質量檢測模塊(105)構成；空氣質量檢測系統用以檢測空氣中有毒有害氣體濃度、二氧化碳濃度、灰塵濃度及其在室內的分布，并將數據無線傳輸給空氣凈化機控制系統；
每個所述空氣質量檢測模塊(105)包括空氣質量檢測模塊電路板(104)、無線收發(fā)裝置(103)、二氧化碳濃度檢測傳感器(100)、灰塵濃度檢測傳感器(102)和有毒有害氣體濃度檢測傳感器(101)；
無線收發(fā)裝置(103)、二氧化碳濃度檢測傳感器(100)、灰塵濃度檢測傳感器(102)和有毒有害氣體濃度檢測傳感器(101)均焊接在空氣質量檢測模塊電路板(104)上；空氣質量檢測模塊電路板(104)空白處為各傳感器調理電路和供電電路。
[0007]所述灰塵過濾系統包括兩層HEPA濾紙(2)和濾紙前后壓差檢測傳感器(4)、光電接近開關(5)、步進電機(12)和步進電機驅動器(16)。
[0008]所述有毒有害氣體吸收系統包括五塊等距分布的二氧化鈦活性炭復合板(28)和紫外線燈(27)組；紫外線燈(27)組在二氧化鈦活性炭復合板(28)上方，并相互垂直。
[0009]利用所述的一種室內氣流可調的空氣凈化機的高效凈化方法，其特征在于包括以下步驟:
步驟一，檢測空氣中有毒有害氣體濃度、二氧化碳濃度、灰塵濃度及其在室內的分布，并將數據無線傳輸給空氣凈化機控制系統；
步驟二，通過壓差檢測傳感器(4)檢測濾紙上灰塵量狀態(tài)，通過HEPA濾紙定位光電傳感器(5)檢測濾紙位置，通過步進電機(12)和步進電機驅動器(16)可實現對濾紙自動更新；
步驟三，活性炭吸收的有毒有害氣體在紫外線和二氧化鈦催化劑的共同作用下被分解為二氧化碳和水，從而解決活性炭飽和問題，實現活性炭可再生，無需頻繁更換活性炭，且?guī)缀鯖]有二次污染；
步驟四，實時顯示室內各位置空氣質量狀況，并且通過鍵盤選擇空氣凈化機的自動和手動凈化模式；在手動凈化模式下可以任意選擇風機(25)轉速、電動球形出風口(24)和電動入風口角度(3)、更換濾紙、二氧化碳吸收板(20)在滑道(19)中的位置以及紫外線燈
(27)組照射強度等；在自動凈化模式下控制器根據檢測到的空氣質量信息自動選擇凈化方案，如自動控制風機(25)檔位、電動球形出風口(3)和電動入風口角度(24)、根據需要自動更換濾紙、二氧化碳吸收板(20)在滑道(19)中的位置以及紫外線燈(27)組照射強度；步驟五，控制系統依據判斷結果調整風機(25)轉速、電動球形出風口(24)和電動球形進入口(3)角度，從而改變室內空氣流場狀況，達到均勻凈化室內空氣和讓有毒有害氣體富集在電動球形入風口處(3)的目的。
[0010]本發(fā)明的空氣凈化機高效凈化方法，凈化流程是:
(1)空氣質量檢測模塊將檢測到的室內灰塵濃度、有毒有害氣體濃度和二氧化碳濃度及其分布等空氣質量數據傳送給空氣凈化機的控制系統；
(2)控制系統根據收到的灰塵濃度、有毒有害氣體濃度和二氧化碳濃度及其在室內的分布等數據判斷室內不同位置空氣質量狀況； (3)控制系統依據判斷結果調整風機轉速、電動球形出風口和電動球形進風口角度，從而改變室內空氣流場狀況，以達到均勻凈化室內空氣和讓有毒有害氣體富集在電動球形入風口處的目的。
[0011]本發(fā)明的空氣凈化機高效凈化方法，風機轉速、電動球形出風口和電動球形進風口角度控制方法是:控制系統控制空氣凈化機出風口始終指向出風口一側污染狀況最嚴重區(qū)域；入風口始終指向入風口一側空氣污染狀況最嚴重區(qū)域；當污染最嚴重區(qū)域距離空氣凈化機出風口較遠時，風機相應的轉速高；污染最嚴重區(qū)域距離空氣凈化機處風口較近時，風機的相應轉速低。
[0012]通過以上方法，經過空氣凈化機凈化過濾后的新鮮空氣被送入空氣污染最嚴重區(qū)域。因此，該區(qū)域污染空氣被新鮮空氣置換驅趕至空氣凈化機入風口一側形成富集，這樣可以提高入風口污染氣體吸收效率，并且更均勻的凈化室內各處空氣。
[0013]本發(fā)明具有有益效果
(I)本發(fā)明根據室內不同位置空氣質量狀況自動調整風機轉速、電動球形進風口和電動球形出風口角度，從而改變室內流場狀況，從而達到均勻凈化室內不同位置空氣的目的，避免空氣凈化機只凈化空氣凈化機周邊空氣的情況。
[0014](2)本發(fā)明通過對風機轉速、電動球形出風口和電動球形進風口角度的調節(jié)改變室內流場狀況，讓有毒有害氣體在空氣凈化機電動球形入風口處匯集，從而提高凈化效率和節(jié)約能源。
[0015](3)本發(fā)明使用中，有毒有害氣體吸收材料無需更換，二次污染小，并且可以根據空氣凈化機入風口處空氣質量狀況自動調節(jié)紫外線燈管及風機的工作強度，從而達到節(jié)能的目的。
[0016](4)可以根據需要手動控制空氣凈化機各系統工作模式，以滿足個性化、特殊需求。
【附圖說明】
[0017]下面結合附圖和【具體實施方式】對本發(fā)明作進一步詳細說明。
[0018]圖1是室內氣流可調的空氣凈化機的俯視圖。
[0019]圖2是室內氣流可調的空氣凈化機凈化風道側視圖。
[0020]圖3是室內氣流場調節(jié)系統組成結構圖。
[0021]圖4是空氣質量無線檢測模塊室內的均勻分布圖。
[0022]圖5是空氣質量無線檢測模塊組成結構圖。
[0023]圖6是空氣凈化機控制系統組成結構圖。
[0024]圖7是空氣凈化機高效凈化流程圖。
[0025]圖中，I，HEPA濾紙滾軸；2，HEPA濾紙工作段；3，電動球形進風口 ；4，HEPA濾紙前后氣壓差傳感器；5，HEPA濾紙定位光電傳感器；6，控制電路；7，HEPA濾紙備用段轉軸；8，HEPA濾紙備用段；9，HEPA濾紙廢棄段；10，空氣凈化機后面板；11，HEPA濾紙廢棄段轉軸；12，步進電機；13，風機轉速控制及紫外線燈組控制繼電器；14，電動球形出風口、入風口驅動模塊；15，凌陽單片機61A板和電平轉換電路；16，步進電機驅動器；17，無線收發(fā)模塊；18，24V開關電源；19，二氧化碳吸收板滑道；20，二氧化碳吸收板；21，空氣凈化機右面板；22，空氣凈化機操作和顯示盒；23，空氣凈化機前面板；24，電動球形電動出風口 ；25，風機；26，空氣凈化機左面板；27，紫外線燈；28，T12活性炭復合板；29，空氣凈化機中間隔板；30，空氣凈化機下面板；31，空氣凈化機上面板；32，二氧化碳吸收板滾輪；33，機體；34，空氣凈化風道；35，右腔體；100 二氧化碳檢測傳感器；101，有害氣體檢測傳感器；102，灰塵濃度檢測傳感器；103，無線收發(fā)裝置；104，空氣質量檢測模塊電路板；105，空氣質量檢測模塊。
【具體實施方式】
[0026]下面結合附圖和具體實施例，對本發(fā)明的技術方案做進一步詳細說明。
[0027]如圖1、圖2、圖3、圖4、圖5所示，空氣凈化機包括機體33、若干空氣質量檢測模塊104等部分?？諝鈨艋瘷C檢測控制結構如圖5，凌陽單片機61A板輸入信號有若干空氣質量檢測模塊105傳回的數據、氣壓差傳感器4傳來的數據、光電開關5信號、鍵盤22輸入信號；輸出信號有液晶22顯不信號、風機25驅動信號、步進電機16驅動信號、電動球形入風口 3驅動信號、電動球形出風口 24驅動信號、紫外線燈27組驅動信號。
[0028]如圖1所示，空氣凈化器機體33框架由中間板29、上面板31、下面板30、左面板26和右面21板圍成。中間板29將機體分割成空氣凈化風道34和右腔體35兩部分。