一种新型太阳能高效环保空气净化器的制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种新型太阳能高效环保空气净化器，按国际专利分类表（IPC）划分属于人类生活需要家用实用物品部分，太阳能及净化空气【技术领域】，其目的是解决利用太阳能实现空气高效净化的技术问题。它主要由太阳能板，蓄电池，吸入风扇，HEPA板，螺旋减速器，紫外杀菌装置，负离子产生器，固定支架几个部分构成。其特征是：产品安装于室外，利用太阳能转化对进入室内的空气从根源上进行净化处理，适于实用的新的技术方案在空气净化产品大组，不占室内空间并且不会对室内产生噪音，产品在空气净化器领域，具有广泛用途，符合现在人们绿色健康、洁能环保的理念，易于推广。
【专利说明】一种新型太阳能高效环保空气净化器
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及太阳能及净化空气【技术领域】，特别涉及一种新型太阳能高效环保空气净化器。
【背景技术】
[0002]随着我国工业化的发展，城市的空气污染日益严重，特别是2012年全国多处城市出现雾霾天气，空气中的尘埃、细菌、硫化物、氮氧化物气体等严重影响人们的生活和健康，导致居住在城市中的人们，平时在家中很少敢打开窗户，空气污染越来越受到人们的关注。
[0003]目前市场上已经有多种空气净化器，虽然品牌和净化方式各不相同，但使用场合却基本一致，即都放在室内，对室内的灰尘、细菌、烟气、甲醛等进行净化处理。并且所有的家用净化器几乎都是接家用的220V电源，比较耗电的同时也产生很大的噪音，对室内的正常工作和生活造成很大影响，同时有一部分产品还会造成少许的室内二次污染。现在市场上也有一些名为太阳能的空气净化器，但都是用于车载净化，微型且只能适于超小空间，净化效率很一般。中央空调系统虽然目前可以被广泛的使用于写字楼、医院、等室内空间，但同时会产生严重的室内空气污染问题，而且并不适用于家居住房，诸如此类众多产品，几乎都无法很好的解决这些问题，而且大多耗电量都挺大。
[0004]因此，针对上述情况，如何设计一种(适用于室内)利用太阳能并安装于室外的空气净化器，避免对室内环境的不利影响同时降低耗电量，成为本领域技术人员亟待解决的重要技术问题。
实用新型内容
[0005]有鉴于此，本实用新型提供了一种新型太阳能高效环保空气净化器，能够降低耗电量，同时避免对室内环境的不利影响。
[0006]为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案:
[0007]一种新型太阳能高效环保空气净化器，包括安装在室外的室外部分，和设置在室内墙壁连接于所述室外部分的室内部分；所述室外部分包括太阳能板、吸入风扇、净化器主体和固定支架，所述太阳能板能够为所述吸入风扇和所述净化器主体提供能量，所述室内部分包括空气净化器出口。
[0008]优选的，所述室外部分还包括通过防回流二极管与所述太阳能板相连的蓄电池。
[0009]优选的，所述太阳能板单独固定在所述固定支架上，并在其下部加装有减震元件。
[0010]优选的，在所述净化器主体的两侧面均开设有所述吸入风扇的空气吸入口。
[0011]优选的，所述净化器主体包括依次连通设置的HEPA板、紫外杀菌装置、氮氧化物处理器和负离子产生器，所述氮氧化物处理器采用纳米TiO2光催化氧化技术。
[0012]优选的，所述净化器主体还包括连通于所述HEPA板的输出端的螺旋减速器，所述螺旋减速器的输出端的尺寸大于输入端的尺寸，且在其内壁设置具有内凹弧线板片结构的弧形定向导片，所述弧形定向导片根据气流方向与内壁相向延伸，构成螺旋结构，且所述弧形定向导片上设置有小型挡板和少量气孔；在所述螺旋结构的中间贯穿设置有光滑钢化玻璃柱体，内部安装小型过流式紫外线空气杀菌灯管，作为所述紫外杀菌装置。
[0013]优选的，将所述紫外杀菌装置与所述吸入风扇的电机进行联锁，通过PLC控制器控制电磁阀的开启，对其进行控制和调节。
[0014]优选的，所述室外部分安装于室外墙上，所述固定支架具体为双三角支架，能够采用铆钉或者螺栓固定室外墙上。
[0015]优选的，所述净化器主体外设置有隔音罩；所述净化器主体的顶部两侧设置略微偏低(0.5cm)且延出3cm，并在所述净化器主体上部加装有防雨罩。
[0016]优选的，所述室外部分还包括作为备用装置的变压器，其连接线设置在所述净化器主体的侧后部，可直接连接到家中220V电源上，经变压用于电机，使吸入风扇和所述净化器主体能正常工作。
[0017]从上述的技术方案可以看出，本实用新型提供的新型太阳能高效环保空气净化器，实现利用太阳能提供能量净化室内空气，不耗电且环保高效；很好地解决了由于雾霾天气等空气污染，家中不敢开窗户的难题；同时，由于其主体结构均安装于室外，不占用室内空间，加之产品本身洁能低噪，对家中住户几乎无影响。
【专利附图】
【附图说明】
[0018]为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0019]图1为本实用新型实施例提供的空气净化器的整体安装结构图；
[0020]图2为本实用新型实施例提供的空气净化器主体部分的内部结构示意图；
[0021]图3为本实用新型实施例提供的螺旋减速器的结构示意图；
[0022]图4为本实用新型实施例提供的氮氧化物处理器的结构示意图；
[0023]图5为本实用新型实施例提供的空气净化器控制系统组成结构图。
[0024]其中，I为主体外壳及吸入风扇(两侧各一个);2为后置HEPA板；3为紫外杀菌装置及螺旋减速器，31为螺旋减速器主体，32为小型隔板(上布少量气孔)，33为弧形定向导片，34为紫外杀菌管，35为薄钢化玻璃管；4为氮氧化物处理器，41为接蓄电池电线，42为紫外杀菌灯，43为氮氧化物处理器本体，44为光纤网格；5为负离子产生器；6为壳体及出口 ；7为电机；8为隔音罩；9为固定、密封等；10为外壳；11为变电器连到220V电源上。
【具体实施方式】
[0025]本实用新型公开了一种新型太阳能高效环保空气净化器，能够降低耗电量，同时避免对室内环境的不利影响。
[0026]下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。[0027]请参阅图1-图5，图1为本实用新型实施例提供的空气净化器的整体安装结构图；图2为本实用新型实施例提供的空气净化器主体部分的内部结构示意图；图3为本实用新型实施例提供的螺旋减速器的结构示意图；图4为本实用新型实施例提供的氮氧化物处理器的结构示意图；图5为本实用新型实施例提供的空气净化器控制系统组成结构图。
[0028]本实用新型实施例提供的新型太阳能高效环保空气净化器，其核心改进点在于，包括安装在室外的室外部分，和设置在室内墙壁连接于室外部分的室内部分；室外部分包括太阳能板、吸入风扇、净化器主体和固定支架，太阳能板能够为吸入风扇和净化器主体提供能量，室内部分包括空气净化器出口。
[0029]从上述的技术方案可以看出，本实用新型提供的新型太阳能高效环保空气净化器，实现利用太阳能提供能量净化室内空气，不耗电且环保高效；很好地解决了由于雾霾天气等空气污染，家中不敢开窗户的难题；同时，由于其主体结构均安装于室外，不占用室内空间，加之产品本身洁能低噪，对家中住户几乎无影响。
[0030]作为优选，太阳能板为新阳光50W类型，材质是硅系列高效精装出口级别A级的单晶太阳能板，铝合金边框，能够在有光照时为吸入风扇和净化器主体供电。为了更高效利用太阳能，提高供电的稳定性，室外部分还包括通过防回流二极管与太阳能板相连的蓄电池。其结构可以参照图1所示，太阳能板背面为凹空结构，上部设计固定一个接线盒，下部空间放置太阳能蓄电池(直流24V)。太阳能板产生的电流为直流电，其背面的接线盒里有“正、负”极接线柱，接线柱带紧固螺钉，用来固定输出电线。太阳能板只能给24伏蓄电池充电，蓄电池容量在30-120AH (安时)。充电的时候，太阳能板的“正、负”极分别对应蓄电池的“正、负”极。为防止晚上蓄电池的电回流，在太阳能板正极和蓄电池中间串联上个防回流二极管，接法为二极管的黑色端接太阳能板的正极，银色端接蓄电池的正极。太阳能面板的规格:622*550*25mm，标称功率50W，开路电压35V，光电转换效率约为18.6%，净重4kg。太阳能面板上接线盒等的固定均采用螺帽固定。
[0031]考虑到净化器主体的震动对太阳能板的影响，太阳能板可根据用户需求，单独固定在支架上，并在其下部加装减震元件。在本方案的具体实施例中，减震元件包括:在太阳能板固定处安装的一个减震簧片，并置于减震垫之上，能够更有效的保护设备使用寿命。
[0032]优选的，吸入风扇的电机采用贝斯特电机(BESTFAN motor),型号BTF8038UH12B，为双滚珠直流风扇，产品表盘上分四档调速，调速范围:8-75转/分钟，转速调慢则扭矩减弱(注意不能长时间低速运行，简易调速器不能用)。如图1所示，在净化器主体的两侧面均开设有风机空气吸入口，两侧面吸入空气主要是考虑到力学的平衡稳定和风量均匀，减少风机负荷，增强净化效率；缺点是导致产品的重量稍有增加。具体工作参数电压直流24V，AMP1.5，功率18W，速度最高75RPM，最高空气流量为9.2m3/min，安装组合净化器后的流量约为6m3/min，全压不小于lOOPa，连续运行时能使密闭空间达到_50Pa的负压状态，风机噪音约为60分贝，因设备外设置隔音罩，并安装于室外，所以不会导致室内产生噪音。
[0033]请参阅图2所示，净化器主体包括依次连通设置的HEPA板(高效空气过滤器)、紫外杀菌装置、氮氧化物处理器和负离子产生器，HEPA板和紫外杀菌装置用于空气除尘和杀菌，负离子产生器可产生让人神清气爽的负离子。
[0034]在本方案的具体实施例中，还自行设计了螺旋减速器，用于实现空气在设备中的减速以延长停留时间，从而更好的实现净化杀菌和保护设备。其结构可以参照图2和图3所示，紫外杀菌装置及螺旋减速器安置在净化器主体靠近太阳能板一侧，外界空气通过吸入风扇，在HEPA板的过滤后从隔板的下部圆孔通道进入螺旋减速器。螺旋减速器本体31的输出端的尺寸大于输入端的尺寸，在这里优选为锥形，且在其内壁的定位凹槽上设计有弧形定向导片33，为内凹弧线板片结构，弧形板片根据气流方向与内壁相向延伸，构成螺旋结构，且弧形定向导片33上设置有小型隔板32 (上布少量气孔)，根据动力学原理，可以使气体在弧形凹槽处自行形成小型回旋气室，对之后下部进入的气体起到阻力减速的作用，同时使设备运行更加平稳。在螺旋结构中间设计一个薄钢化玻璃管35，固定在螺旋结构的底部，为上下贯穿螺旋装置，直径约为4.5cm,内部安装小型过流式紫外线空气杀菌灯管34，采用上海鑫魁环境设备有限公司生产定制的型号为ff1-Η的灯管，基本参数为:功率35w、工作压力0.l(Mpa)、尺寸18*12*83mm、杀菌率可达95%，紫外输出平均寿命达28000小时。紫外灯管设计成三管成三角形排列，三个灯管中间设置有反射隔板，可极大限度的利用紫外光杀灭净化空气中的细菌。
[0035]如图3所示，下面是净化空气入口，上面是出口，图中弧线并非线性结构，而是弧形定向导片33 (内凹)，并且在上面布有少量直径2cm的小孔，小孔的入风侧板稍微上掀，这样可以减少空气对板片的长时间冲击，使设备平稳高效运行。短线为设计的少量小型隔板32，材料为硬塑，安装方式为镶嵌型。图中柱体为薄钢化玻璃管35，主要用于保护内部的紫外杀菌灯管34。
[0036]进一步的，将紫外杀菌装置与吸入风扇的电机进行联锁，通过PLC控制器控制电磁阀的开启，对其进行控制和调节。
[0037]空气经过净化杀菌后，通过工艺管线进入氮氧化物处理器，主要作用是相对提升净化空气的中的氧含量，使室内空气处于一个富氧的环境，氮氧化物的去除净化采用目前比较主流的纳米TiO2光催化氧化技术，TiO2为N型带隙能为3.2ev的半导体氧化物，在小于380nm波长的紫外光区可以激活，优点为活性高、化学稳定性好、容易负载到多种介质表面。此设计便是将TiO2附着在光纤网格和柱体的内表面上，紫外光源则置于中央照射。氮氧化物处理器4的结构如图4所示，其中41为接蓄电池电线，42为紫外杀菌灯，43为氮氧化物处理器本体，44为光纤网格。
[0038]另外在净化空气出口的前端，管线设有一个旁路，安装负离子产生器，此设备同样与前面的电机等联锁，净化的空气和产生的负离子混合进入出口管线。富氧环境和负离子可以使人身处其中神清气爽。
[0039]在连续的阴雨天时，太阳能就会受到极大地限制，由于储能不足可能会导致净化器无法正常工作，对用户的生活产生影响，所以产品加了一个作为备用装置的变压器，其连接线设置在净化器主体的侧后部，如果在太阳能受到限制时，可直接连接到家中220V电源上，经变压用于电机，使吸入风扇和净化器主体能正常工作，从而为用户提供便利。
[0040]本实用新型净化器结构设计从整体上考虑了太阳能板与组合净化器的结构问题，高效的利用内部的结构空间。该实用新型的室外部分适合安装于室外墙上，固定支架具体为双三角支架，能够采用铆钉或者螺栓固定在室外墙上，太阳能板和净化器主体固定如图1所示。当然，还可以根据实际需要将室外部分直接安装到室外的地面上，本领域技术人员能够对固定支架的结构进行相应的调整，在此不再赘述。
[0041]净化器主体外壳为ADS材质，将顶部两侧设置略微偏低(0.5cm)且延出3cm，主要防止雨天雨水进入，并在净化器主体上部加防雨罩，对净化器主体进行保护，防雨罩和隔音罩不会对设备运行产生影响。
[0042]产品需在墙上开一个5cm的孔或在窗户角落设一个方形通气装置，可使净化空气流通室内，并于室内孔上可安装不影响通气的银色罩子，也可根据用户自己喜好，在不影响通气的情况下自由装饰，在室内享受自然森林风的同时，让室内布置更为温馨协调。
[0043]产品设计的控制器以微型计算机(单片机)为控制中心，主要有以下的功能:调节风扇电机转速(三档)，制冷制热，杀菌除尘，产生负离子等工作模式。结合传感器对净化器的有关运行参数，风扇电机的开停及转速，控制吸入空气的风速的槽隙开度，电机及螺旋减速器出口的温度、湿度等多参数进行实时检测，并与操作面板送来的设定信号进行比较，通过运算处理后进行判断，然后输出相应的调节和控制信号，通过相应的执行机构对其进行及时的调整和修正，实现净化器全方位的最佳控制和调节。该系统电路主要由吸入风扇电机控制、风速档位控制、温度湿度采样、LED显示、按键电路等组成，主CPU选用富士通公司高性价比的MB89P485芯片，内含42个I/O 口，2个16位多功能定时/计数器，一个Watchdog定时器，一个时钟异步/同步串行通信口，4路10位A/D转换器，一个PWM脉宽调制口。该单片机自带A/D电路，温度采样电路的构成由热敏电阻式温度传感器和一个高精度电阻分压构成即可，为提高抗干扰能力，在单片机口线上串接了一个电阻，并接一个滤波电容。系统结构如图5所示。
[0044]综上所述，本实用新型要解决上述这些问题的技术方案是这样实现的，利用太阳能转换为电能和动能，将空气引入净化装置，除尘及杀菌，并产生负离子，让清新洁净自然风直接进入室内，节约能源并且净化效率较高，符合国家提倡绿色环保理念。该实用新型太阳能空气净化器主要由太阳能板，蓄电池，吸入风扇，HEPA板，螺旋减速器，紫外杀菌系统，负离子产生器，固定支架构成。产品直接安装在室外墙上，不影响采光，不会对室内产生噪音，并从根源上对空气进行处理，让家如处在清新舒爽森林中，给人以绿色舒适健康的室内生活
[0045]本实用新型产品对比已有净化产品有以下优点:
[0046]1.安装于室外，不占用室内空间。
[0047]2.洁能高效，绿色环保，适用性强。
[0048]3.除尘效率非常高，除尘率可达99.30%,同时可以初步杀菌。
[0049]4.产生负离子，可使家中环境舒适清爽。
[0050]5.从室外吸入空气风量及时间都可以方便调整。
[0051]本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
[0052]对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
【权利要求】
1.一种新型太阳能高效环保空气净化器，其特征在于，包括安装在室外的室外部分，和设置在室内墙壁连接于所述室外部分的室内部分；所述室外部分包括太阳能板、吸入风扇、净化器主体和固定支架，所述太阳能板能够为所述吸入风扇和所述净化器主体提供能量，所述室内部分包括空气净化器出口。
2.根据权利要求1所述的新型太阳能高效环保空气净化器，其特征在于，所述室外部分还包括通过防回流二极管与所述太阳能板相连的蓄电池。
3.根据权利要求1所述的新型太阳能高效环保空气净化器，其特征在于，所述太阳能板单独固定在所述固定支架上，并在其下部加装有减震元件。
4.根据权利要求1所述的新型太阳能高效环保空气净化器，其特征在于，在所述净化器主体的两侧面均开设有所述吸入风扇的空气吸入口。
5.根据权利要求1所述的新型太阳能高效环保空气净化器，其特征在于，所述净化器主体包括依次连通设置的HEPA板、紫外杀菌装置、氮氧化物处理器和负离子产生器，所述氮氧化物处理器采用纳米TiO2光催化氧化技术。
6.根据权利要求5所述的新型太阳能高效环保空气净化器，其特征在于，所述净化器主体还包括连通于所述HEPA板的输出端的螺旋减速器，所述螺旋减速器的输出端的尺寸大于输入端的尺寸，且在其内壁设置具有内凹弧线板片结构的弧形定向导片，所述弧形定向导片根据气流方向与内壁相向延伸，构成螺旋结构，且所述弧形定向导片上设置有小型挡板和少量气孔；在所述螺旋结构的中间贯穿设置有光滑钢化玻璃柱体，内部安装小型过流式紫外线空气杀菌灯管，作为所述紫外杀菌装置。
7.根据权利要求6所述的新型太阳能高效环保空气净化器，其特征在于，将所述紫外杀菌装置与所述吸入风扇的电机进行联锁，通过PLC控制器控制电磁阀的开启，对其进行控制和调节。
8.根据权利要求1所述的新型太阳能高效环保空气净化器，其特征在于，所述室外部分还包括作为备用装置的变压器，其连接线设置在所述净化器主体的侧后部，可直接连接到家中220V电源上，经变压用于电机，使吸入风扇和所述净化器主体能正常工作。
9.根据权利要求1所述的新型太阳能高效环保空气净化器，其特征在于，所述室外部分安装于室外墙上，所述固定支架具体为双三角支架，能够采用铆钉或者螺栓固定在室外墙上。
10.根据权利要求1所述的新型太阳能高效环保空气净化器，其特征在于，所述净化器主体外设置有隔音罩；所述净化器主体的顶部两侧比中间低0.5cm且向外延出3cm，并在所述净化器主体上部加装有防雨罩。
【文档编号】F24F13/24GK203464397SQ201320499654
【公开日】2014年3月5日 申请日期:2013年8月15日 优先权日:2013年8月15日
【发明者】杨兴 申请人:杨兴