室內空氣檢測、淨化裝置的製作方法

2023-06-03 21:29:06 1

專利名稱：室內空氣檢測、淨化裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及的是一種室內空氣淨化裝置，特別是適用於淨化小空間的微塵和揮發性有機氣體汙染物的室內空氣檢測、淨化裝置。在檢測室內空氣品質的基礎上，通過調節相應的空氣淨化設備來淨化室內微塵和揮發性有機氣體汙染物，屬於建築環境與設備工程以及空調與製冷工程技術領域。
目前常用的空調淨化器通常都是相對於某一特定空間使用的，體積偏大，不容易攜帶，沒有很好的檢測控制室內環境的功能，而且對低濃度汙染物的淨化效率並不是很高，使用壽命偏短。空調淨化器使用的淨化材料的物理化學結構性能在很大程度上影響著淨化效率，所以選擇合適的濾芯材料非常重要。濾芯應對室內空氣中主要低濃度汙染物有很好的去除作用，對普遍存在的低濃度氣體汙染物有一定的去除作用，而且要求對氣體的流動阻力小以便節能，成型性好。
在已有的技術中，申請號為93222819，名稱為「一種處理有機廢氣的空氣淨化裝置」的發明專利，主要是針對濃度較高的有機汙染氣體，對低濃度氣體並不合適。申請號為94207705，名稱為「空氣淨化器用高效活性炭過濾器」的發明專利，該淨化器所用的淨化材料存在使用壽命短，淨化能力有限的缺點，對室內低濃度汙染物的淨化效果並不是很好。另外還有申請號為97104191.1，名稱為「室內淨化器」的發明專利，主要是利用輝光放電所產生的臭氧和負離子來實現室內環境無害和淨化，與本發明專利所用的方法不一樣。
本空氣淨化裝置主要由空氣入口格柵、初效過濾器、高效微塵過濾器、氣體催化吸附分解過濾器、低噪音風機、電源、控制器、空氣出口格柵和顯示屏等組成。在淨化空氣的過程中，初效過濾器過濾粒徑較大的微塵，高效微塵過濾器採用高效率空氣微粒過濾材料，可有效清除0.3μm以上顆粒物。初效過濾器和高效微塵過濾器不僅可以有效過濾掉對人體有害的微塵，而且在一定程度上保護氣體催化吸附分解過濾器的性能。然後氣流經過氣體催化吸附分解過濾器，可以吸附催化分解氣流中的微量揮發性有機氣體，從而達到淨化空氣的目的。
該裝置的顯示屏有顯示室內環境汙染程度的功能。室內低濃度汙染氣體的健康濃度標準依照有關室內環境的中國國家標準。空氣檢測、淨化裝置通過兩個環境傳感器測出室內微塵和揮發性有機氣體濃度參數，然後這些參數傳出的信號傳輸到控制器。如果室內環境處於健康範圍內，則控制器發出控制信號，不運行空氣淨化裝置，避免浪費能源，否則控制器發出信號控制風機的運行模式，確定處理風量的大小，這時顯示器上顯示出當時環境的微塵和氣體汙染物的濃度值。該檢測、淨化裝置中氣體催化吸附分解過濾器的淨化濾芯由化學處理的碳纖維淨化材料構成，淨化實驗表明該材料對室內主要氣體汙染物有很好的催化吸附去除作用，對其它普遍存在的低濃度氣體汙染物有一定的吸附去除作用，使用壽命長，吸附容量大，是一種良好的過濾材料，而且在一定程度上減小了空氣淨化裝置的體積。
該空氣檢測、淨化裝置體積小，便於攜帶，可直接顯示室內空氣汙染程度，節約能源。使用的淨化材料壽命長、淨化容量大，既節約能源又有效淨化了室內空氣。


及本發明具體實施圖1是室內空氣檢測、淨化裝置結構原理框圖；圖2是室內空氣檢測、淨化裝置控制器結構框圖；
圖中1是空氣入口格柵，2是初效過濾器，3是高效微塵過濾器，4是氣體催化吸附分解過濾器，5是低噪音風機，6是電源，7是變頻器，8是控制器，9是空氣出口格柵，10是液晶顯示屏，11是微塵傳感器，12是氣體傳感器，13是微塵信號放大電路，14是氣體信號放大電路，15是微塵信號A/D轉換電路，16是氣體信號A/D轉換電路，17是微塵壓差傳感器，18是氣體壓差傳感器，19是微塵壓差信號放大電路，20是氣體壓差信號放大電路，21是微塵壓差信號A/D轉換電路，22是氣體壓差信號A/D轉換電路，23是多路A/D轉換器，24是E2ROM，25是CPU處理晶片，26是D/A轉換器。
下面結合附圖對本發明的具體實施作進一步描述。
如圖1所示，本發明主要包括空氣入口格柵1、初效過濾器2、高效微塵過濾器3、氣體催化吸附分解過濾器4、低噪音風機5、電源6、變頻器7、控制器8、空氣出口格柵9和液晶顯示屏10等。
空氣入口格柵1的出口與初效過濾器2的進口連接，初效過濾器2的出口與高效微塵過濾器3的進口連接，高效微塵過濾器3的出口與氣體催化吸附分解過濾器4的進口連接，氣體催化吸附分解過濾器4的出口與低噪音風機5的進風口連接，低噪音風機5的出風口與空氣出口格柵9連接。電源6、變頻器7與低噪音風機5的電機部分電連接，控制器8與變頻器7和液晶顯示屏10電連接。
汙濁空氣通過空氣入口格柵1進入初效過濾器2，過濾粒徑較大的微塵，然後進入高效微塵過濾器3，可以有效清除0.3μm以上顆粒物微塵，再進入氣體催化吸附分解過濾器4，吸附催化分解氣流中的微量揮發性有機氣體，淨化後的清潔空氣通過風機5由空氣出口格柵9送出。
如圖2所示，控制器8主要包括微塵傳感器11、氣體傳感器12、微塵信號放大電路13、氣體信號放大電路14、微塵信號A/D轉換電路15、氣體信號A/D轉換電路16、微塵壓差傳感器17、氣體壓差傳感器18、微塵壓差信號放大電路19、氣體壓差信號放大電路20、微塵壓差信號A/D轉換電路21、氣體壓差信號A/D轉換電路22、多路A/D轉換器23、E2ROM 24、CPU處理晶片25、D/A轉換器26等。
微塵傳感器11、氣體傳感器12的輸出端分別與微塵信號放大電路13、氣體信號放大電路14的輸入端連接，微塵信號放大電路13、氣體信號放大電路14的輸出端分別與微塵信號A/D轉換電路15、氣體信號A/D轉換電路16的輸入端相連。微塵壓差傳感器17、氣體壓差傳感器18的輸出端分別與微塵壓差信號放大電路19、氣體壓差信號放大電路20的輸入端連接，微塵壓差信號放大電路19、氣體壓差信號放大電路20的輸出端分別與微塵壓差信號A/D轉換電路21、氣體壓差信號A/D轉換電路22的輸入端連接。微塵信號A/D轉換電路15、氣體信號A/D轉換電路16、微塵壓差信號A/D轉換電路21、氣體壓差信號A/D轉換電路22的輸出端與多路A/D轉換器23的輸入端相連，多路A/D轉換器23的輸出端與CPU處理晶片25的輸入端連接，CPU處理晶片25的輸出端分別與液晶顯示器10和D/A轉換器26的輸入端連接。同時，E2ROM 24的輸出端與CPU處理晶片25的輸入端連接。D/A轉換器26的輸出端與變頻器7的輸入端連接，變頻器7的輸出端與低噪音風機5連接。
微塵傳感器11、氣體傳感器12分別檢測室內空氣中微塵濃度值和揮發性有機氣體濃度值，通過微塵信號放大電路13、氣體信號放大電路14放大，再由微塵信號A/D轉換電路15、氣體信號A/D轉換電路16進行模數轉換，把模擬信號轉換為數位訊號，再一起經接口電路A/D轉換器23送給CPU處理晶片25，同時調用E2ROM24中固化的判斷計算程序進行運算，如果室內環境滿足國家標準，則可以不運行該淨化器，液晶顯示器10上顯示出環境值；否則，由CPU處理晶片25處理輸出數位訊號，經D/A轉換器26輸出調整模擬信號，模擬信號輸入到變頻器7，開始運行空氣淨化裝置。同時，微塵傳感器11、氣體傳感器12繼續工作，把室內環境健康狀況反饋回室內空氣淨化裝置控制器中，繼續監測反饋信息。
微塵壓差傳感器17、氣體壓差傳感器18分別檢測高效微塵過濾器3和氣體催化吸附分解過濾器4的壓差值，所對應的信號通過微塵壓差信號放大電路19、氣體壓差信號放大電路20放大，再由微塵壓差信號A/D轉換電路21、氣體壓差信號A/D轉換電路22進行模數轉換，把模擬信號轉換為數位訊號，再一起經接口電路A/D轉換器23送給CPU處理晶片25，同時調用E2ROM24中固化的判斷計算程序進行運算，如果兩個壓差值滿足標準，則可以繼續應用，否則，應當更換過濾芯，液晶顯示器10上顯示更換濾芯的命令。
微塵傳感器11、氣體傳感器12組成一個多點探頭可以設置在室內空氣淨化裝置殼體外側。微塵壓差傳感器17、氣體壓差傳感器18分別放在高效微塵過濾器3和氣體催化吸附分解過濾器4的兩側。液晶顯示器10安裝在該裝置面板上，可以顯示室內環境的三檔汙染程度無汙染、輕汙染、重汙染，和更換過濾材料的時間。
權利要求
1.一種室內空氣檢測、淨化裝置，主要包括空氣入口格柵(1)、初效過濾器(2)、高效微塵過濾器(3)、氣體催化吸附分解過濾器(4)、低噪音風機(5)、電源(6)、變頻器(7)、控制器(8)、空氣出口格柵(9)和液晶顯示屏(10)等，其特徵在於該裝置能同時檢測、淨化室內微塵濃度和揮發性有機氣體，空氣入口格柵(1)的出口與初效過濾器(2)的進口連接，初效過濾器(2)的出口與高效微塵過濾器(3)的進口連接，高效微塵過濾器(3)的出口與氣體催化吸附分解過濾器(4)的進口連接，氣體催化吸附分解過濾器(4)的出口與低噪音風機(5)的進風口連接，低噪音風機(5)的出風口與空氣出口格柵(9)連接，電源(6)、變頻器(7)與低噪音風機5的電機部分電連接，控制器(8)與變頻器(7)和液晶顯示屏(10)電連接。
2.根據權利要求1所述的室內空氣檢測、淨化裝置，其特徵還在於控制器(8)主要包括微塵傳感器(11)、氣體傳感器(12)、微塵信號放大電路(13)、氣體信號放大電路(14)、微塵信號A/D轉換電路(15)、氣體信號A/D轉換電路(16)、微塵壓差傳感器(17)、氣體壓差傳感器(18)、微塵壓差信號放大電路(19)、氣體壓差信號放大電路(20)、微塵壓差信號A/D轉換電路(21)、氣體壓差信號A/D轉換電路(22)、多路A/D轉換器(23)、E2ROM(24)、CPU處理晶片(25)、D/A轉換器(26)等，微塵傳感器(11)、氣體傳感器(12)的輸出端分別與微塵信號放大電路(13)、氣體信號放大電路(14)的輸入端連接，微塵信號放大電路(13)、氣體信號放大電路(14)的輸出端分別與微塵信號A/D轉換電路(15)、氣體信號A/D轉換電路(16)的輸入端相連，微塵壓差傳感器(17)、氣體壓差傳感器(18)的輸出端分別與微塵壓差信號放大電路(19)、氣體壓差信號放大電路(20)的輸入端連接，微塵壓差信號放大電路(19)、氣體壓差信號放大電路(20)的輸出端分別與微塵壓差信號A/D轉換電路(21)、氣體壓差信號A/D轉換電路(22)的輸入端連接，微塵信號A/D轉換電路(15)、氣體信號A/D轉換電路(16)、微塵壓差信號A/D轉換電路(21)、氣體壓差信號A/D轉換電路(22)的輸出端與多路A/D轉換器(23)的輸入端相連，多路A/D轉換器(23)的輸出端與CPU處理晶片(25)的輸入端連接，CPU處理晶片(25)的輸出端分別與液晶顯示器(10)和D/A轉換器(26)的輸入端連接，同時，E2ROM(24)的輸出端與CPU處理晶片(25)的輸入端連接，D/A轉換器(26)的輸出端與變頻器(7)的輸入端連接，變頻器(7)的輸出端與低噪音風機(5)電連接。
全文摘要
室內空氣檢測、淨化裝置能同時檢測、淨化室內微塵和揮發性有機氣體，在淨化空氣的過程中，初效過濾器過濾粒徑較大的微塵，高效微塵過濾器採用高效率空氣微粒過濾材料，可有效清除0.3μm以上顆粒物。氣體催化吸附分解過濾器可以吸附催化分解氣流中的微量揮發性有機氣體，從而達到淨化空氣的目的。控制器根據兩個環境傳感器測出室內微塵和揮發性有機氣體濃度值的大小，控制空氣淨化裝置中風機的運行狀態，淨化室內空氣從而創造一種健康的室內環境。
文檔編號B01D53/02GK1477387SQ0311707
公開日2004年2月25日 申請日期2003年5月22日 優先權日2003年5月22日
發明者連之偉, 劉紅敏, 文遠高 申請人:上海交通大學