一种智能空气净化器控制系统及空气净化器的制作方法

本实用新型涉及一种控制系统,尤其涉及一种专用于空气净化器的控制系统。

背景技术：

空气净化器的早起发展主要是“被动式”空气净化器，该种空气净化器类似于口罩的使用，即在空气入口之前完成过滤，最著名的例子便是1854年约翰斯·滕豪斯发明的添加有木炭的防毒面罩；现在“被动式”空气净化器已经基本上被淘汰，一般的空气净化器都有了自己的动力系统；在空气净化器功能不断完善的历程之中，历经过由不可干预的空气净化到可以人工控制的空气净化的转变；；而在二十世纪末掀起信息化浪潮的大环境之下，伴随传感技术和逻辑运算技术的发展，空气净化器也正朝着智能控制的方向发展；

一般所说的空气净化器的结构构造主要包括控制部分、动力部分和过滤部分；控制部分主要由逻辑芯片完成；伴随集成电路产业的发展，控制部分的选择空间越来越广阔，控制过程的实现也越来越完善；动力部分主要是产生气流，吸入污染空气排出洁净空气；过滤部分用来实现污染空气的净化；净化手段有很多种，主要分为有物理净化和化学净化；常用的物理净化方式有过滤净化、吸附净化；常用的化学净化方式有强氧化净化、光化学催化；

近几年，国外出现了低温非对称等离子体净化系统；低温非对称等离子体模块，通过高压、高频脉冲放电形成非对称等离子体电场，使空气中大量等离子体之间逐级撞击；产生电化学反应，对有毒有害气体及活体病毒、细菌等进行快速降解，从而高效杀毒、灭菌、去异味、消烟、除尘，且无毒害物质产生，被称为21世纪环境与健康科学最值得期待的高新技术；可实现人机共存，净化同时无需人员离开；节能降耗，同比可以节约80%的电能；终身免拆洗；具有快速消杀病毒、超强净化能力、高效祛除异味、消除静电功能、增加氧气含量等功效；

随着科技的发展，空气净化装置的智能化控制必然是新潮流中的主流；而伴随传感器技术的发展，智能型空气净化也变的越来越适应多变的环境需求。

技术实现要素：

本实用新型为了弥补现有技术的不足，提供一种结构简单的空气净化器控制系统，该系统能够实现良好的数据采集，及良好的控制功能；

为实现上述目的，本实用新型采取的技术方案是：

一种智能空气净化器控制系统，包括信息采集模块、控制模块及空气净化模块；所述信息采集模块与控制模块相连接；控制模块与空气净化模块相连接；其特征在于：

所述信息采集模块包括气体采集模块、灰尘采集模块；所述气体采集模块与控制模块相连接；所述灰尘采集模块与控制模块相连接；

所述控制模块包括控制芯片、显示模块、电机控制模块及按键模块；所述显示模块与控制芯片相连接；所述电机控制模块与控制芯片相连接；所述控制芯片与按键模块相连接；所述控制芯片还分别与气体采集模块、灰尘采集模块相连接；

所述空气净化模块包括电机、净化模块；所述电机与电机控制模块相连接；所述净化模块与电机相连接；

进一步改进，所述净化模块包括HEPA净化模块、活性炭净化模块；所述HEPA净化模块与活性炭净化模块相连接；

进一步改进，所述控制芯片为FPGA控制芯片；

进一步改进，所述气体采集模块包括空气质量传感器、模数转换芯片；所述空气质量传感器与模数转换芯片相连接；所述模数转换芯片与控制芯片相连接；

进一步改进，所述灰尘采集模块包括灰尘传感器，所述灰尘传感器与控制芯片相连接；

进一步改进，所述电机为扇叶电机，其型号为YSZ-300MM；

进一步改进，所述电机控制模块为放大电路及继电器；所述放大电路与继电器相连接；所述继电器与电机相连接；所述放大电路与控制芯片相连接；

一种空气净化器，包括上述智能空气净化器控制系统；

与现有技术相比，采用上述方案，本实用新型的有益效果是：本实用新型利用FPGA控制芯片控制系统中的所有模块工作，实现了数据采集的智能化，提高了数据采集的效率；同时利用控制芯片、信息采集模块、净化模块的控制，实现了良好的控制功能，加强对空气中的气体及灰尘的净化的效果。

附图说明

图1是本实用新型的结构框图；

图2是本实用新型中的信息采集模块结构框图；

图3是本实用新型中的控制模块结构框图；

图4是本实用新型中的电机控制模块结构框图；

图5是本实用新型中的空气净化模块结构框图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

如图1所示，一种智能空气净化器控制系统，包括信息采集模块S1、控制模块S2及空气净化模块S3；所述信息采集模块S1与控制模块S2相连接；控制模块S2与空气净化模块S3相连接；

如图2所示，所述信息采集模块S1包括气体采集模块S11、灰尘采集模块S12；所述气体采集模块S11与控制模块S2相连接；所述灰尘采集模块S12与控制芯片S22相连接；

进一步的，所述气体采集模块S11包括空气质量传感器S111、模数转换芯片S112；所述空气质量传感器S111与模数转换芯片S112相连接；所述模数转换芯片S112与控制模块S2相连接；

优选的，所述空气质量传感器S111采用型号为QS-01的空气质量传感器，利用QS-01型空气质量传感器对空气中的各种污染性气体进行检测；

之所以采用QS-01型空气质量传感器，主要因为QS-01型空气质量传感器是一种二氧化锡半导体气体传感器，对各种空气污染都有很高的灵敏度，并且响应时间很快，能够快速、准确地检测到各种污染气体；

优选的，所述模数转换芯片S112采用型号为ADC0809的模数转换芯片，

气体采集模块S11是利用QS-01型空气质量传感器从接触的空气中检测特定污染气体的浓度，然后将采集到信息经过ADC0809型模数转换芯片进行信号转换，转换成FPGA控制芯片所述的信号，并将信号传送给控制芯片；

进一步的，所述灰尘采集模块S12包括灰尘传感器，所述灰尘传感器与控制芯片S22相连接；

优选的，所述灰尘传感器采用型号为DSM501的灰尘传感器，利用DSM501型灰尘传感器对空气中的悬浮颗粒浓度进行检测，并将检测到的相关信息传送给控制模块S2中的控制芯片；

如图3所示，所述控制模块S2包括控制芯片S22、显示模块S21、电机控制模块S23及按键模块S24；所述显示模块S21与控制芯片S22相连接；所述电机控制模块S23与控制芯片S22相连接；所述控制芯片S22与按键模块S24相连接；所述控制芯片S22还分别与气体采集模块S11、灰尘采集模块S12相连接；

进一步的，所述控制芯片S22为FPGA控制芯片；

进一步的，所述电机控制模块S23为放大电路及继电器JK6，其连接电路如图4所示；所述放大电路与继电器JK6相连接；所述继电器JK6与电机相连接；所述放大电路与控制芯片S22相连接；

优选的，继电器JK6采用电磁继电器，其型号为SRS-05VDC-SL；采用SRS-05VDC-SL型电磁继电器对电机进行驱动，实现空气净化；

电磁继电器的驱动原理结构如图4所示，采用3.3V CMOS电平经功率放大电路后驱动继电器，继电器接通220V交流电，电机开始运转；

如图5所示，所述空气净化模块S3包括电机S31、净化模块S32；所述电机S31与电机控制模块S23相连接；所述净化模块S32与电机S31相连接；

进一步的，所述电机S31为扇叶电机，其型号为YSZ-300MM；该型扇叶电机可实现电气化三档调速，使用方便；

进一步的，所述净化模块S32包括HEPA净化模块S321、活性炭净化模块S322；所述HEPA净化模块S321与活性炭净化模块S322相连接；

优选的，HEPA净化模块S321采用HEPA净化器，HEPA过滤器由一叠连续前后折叠的亚玻璃纤维膜构成，形成波浪状垫片用来放置和支撑过滤界质；HEPA它是一种国际公认最好的高效滤材，最初HEPA应用于核能研究防护，现在大量应用于精密实验室、医药生产、原子研究和外科手术等需要高洁净度的场所；HEPA由非常细小的有机纤维交织而成，对微粒的捕捉能力较强，孔径微小，吸附容量大，净化效率高，并具备吸水性，针对0.3微米的粒子净化率为99.97%；也就是说：每10000个粒子中，只能有3个粒子能够穿透HEPA过滤膜；因此，它的过滤颗粒物的效果是非常明显的！

如果用它过滤香烟，那么过滤的效果几乎可以达到100％，因为香烟中的颗粒物介于0.5—2微米之间，无法通过HEPA过滤膜；

本实用新型采用的HEPA高效率微粒滤网呈多层折叠，展开后面积比折叠时增加约14.5倍，滤净效能十分出众；以单次滤净率计算，其滤净效果远远高于一般HEPA滤网，它能过滤小至0.009微米、穿透力极强的空气悬浮微粒，滤净率高达99.99%；

优选的，活性炭净化模块S322采用活性炭过滤网组合结构，活性炭是一种很细小的炭粒，有很大的表面积，具有丰富的微孔，具有很强的吸附能力，由于炭粒的表面积很大，所以能与气体（杂质）充分接触；当这些气体（杂质）被微孔吸附，起净化作用；

但是活性炭只能暂时吸附一定的污染物，温度、风速升高到一定程度的时候，所吸附的污染物就有可能游离出来，再次进入呼吸空间造成二次污染；所以要经常更换过滤材料，避免吸附饱和；

气味滤网中的活性炭由椰壳经特殊处理制成，并被压成圆柱体状，在不妨碍空气流通的前提下，让活性炭表明接触尽可能多的异味及化学污染物，成功提升了空气净化器的净化能力，气味滤网中的活性炭拥有超大吸附面积，滤净能力超群；据相关研究，重量为1克的活性炭吸附面积可达500-1500平方米之广，而本设计采用的气味滤网采用的活性炭重达1900克，吸附面积达约160万平方米，相当于224个足球场面积，出色滤净异味及有害化学污染物，其中包含2款有助滤净甲醛的催化剂，确保更佳的甲醛滤净效果，可以保证能在120分钟内对甲醛的去除率已超过90%，360分钟内除去94%，说明该过滤网可以有效净化甲醛，防止其在空气中传播；

一种空气净化器，包括上述智能空气净化器控制系统；

本实用新型相关模块的电路结构，在本领域中是可以根据需要进行替换或改变的，在此对相关模块的具体电路结构不再累述；

本实用新型的控制原理：气体传感器从接触的空气中检测特定污染气体的浓度，然后将信号传给控制系统；灰尘传感器用来检测总悬浮颗粒的浓度并将信号传给控制系统；同时控制系统接受按键控制信号；FPGA芯片在综合处理各种信号之后，经过逻辑运算得出空气净化方案，控制电机S31运转，同时在现实模块指示系统状态；净化部分则通过几种组合的净化方式，通过过滤、吸附、分解有害气体，最终排出洁净空气；

本实用新型利用FPGA控制芯片S22控制系统中的所有模块工作，实现了数据采集的智能化，提高了数据采集的效率；同时利用控制芯片S22、信息采集模块S1、净化模块S32的控制，实现了良好的控制功能，加强对空气中的气体及灰尘的净化的效果；

本实用新型不局限于上述具体的实施方式，本领域的普通技术人员从上述构思出发，不经过创造性的劳动，所作出的种种变换，均落在本实用新型的保护范围之内。