气体净化装置的制作方法

本实用新型涉及气体净化领域，特别是涉及一种气体净化装置。

背景技术：

在现行的空气净化器领域中，许多的空气净化器对滤网的寿命都有监测提醒装置，能对滤网的寿命剩余量进行监测和显示，从而提醒用户及时的更换滤网。但是这种滤网的监测提醒装置提示的结果对于某些用户来说显得过于抽象和笼统，且没有一个评判标准来衡量滤网的脏污程度等级，不能直观显示是什么因素影响了滤网的使用寿命。另外，现在市场上的许多空气净化器对于换的新滤网都要手动进行“滤网重置”这一操作，如果没有对新滤网进行“滤网重置”，机器依旧会提醒用户更换滤网，这也会对新用户的使用造成困惑。

技术实现要素：

本实用新型的一个目的是要提供一种能够清晰显示过滤网上的积灰程度的气体净化装置。

特别地，本实用新型提供了一种气体净化装置，包括：

装置本体，所述装置本体设有进风口和出风口；

过滤单元，设置于所述进风口和所述出风口之间，其配置成对从所述进风口进入的气体进行过滤；

光传感器组件，设置于所述装置本体内，配置成检测所述过滤单元的积尘程度；

显示单元，与所述光传感器组件相连，配置成将所述积尘程度以积尘百分比的形式显示。

可选地，

所述光传感器组件包括：

光发射单元，配置成产生向所述过滤单元照射的入射光线；

光接收单元，配置成接受所述过滤单元所反射的反射光线并形成光接收信号；

数据处理单元，配置成接收所述光接收信号并对其进行处理以得到所述过滤单元的积尘程度。

可选地，所述过滤单元包括至少一个过滤网，所述光传感器组件配置成用于检测在所述气体净化装置内的气流流动方向上处于最下游的所述过滤网的积尘程度。

可选地，所述装置本体的前侧或后侧形成向内凹陷的空腔结构，所述空腔结构的底壁为中框，所述光传感器组件安装于所述中框上；所述中框上还设有通风口，所述通风口配置成将从所述进风口流入的气流引导至所述出风口。

可选地，所述装置本体还包括一个安装于所述空腔结构内的中框盖板，所述中框盖板与所述通风口对应的位置形成一个框体，所述框体用于容纳所述过滤单元。

可选地，所述中框背向所述过滤单元的一侧向所述过滤单元所在侧凹陷以形成用于安装所述光传感器组件的安装结构；所述安装结构设有沿所述中框厚度方向贯穿所述中框的通孔，所述光传感器组件的信号收发区域通过所述通孔直接面对所述过滤单元。

可选地，所述光传感器组件的信号收发区域所在面与所述过滤单元之间的垂直距离为10mm-15mm。

可选地，所述过滤单元只包括一个过滤网，该过滤网为高效过滤网；或者

所述过滤单元包括多个过滤网，其中，在所述气体净化装置内部的气流流动方向上处于最下游的过滤网为高效过滤网。

可选地，所述过滤单元还包括甲醛过滤网，所述甲醛过滤网与所述高效过滤网相邻且设置于所述高效过滤网的沿所述气体净化装置内部的气流流动方向的上游。

可选地，所述装置本体还包括用于封闭所述空腔结构的后盖，所述进风口设置在所述后盖的与所述过滤单元对应的位置，所述气体净化装置内部的气流流动方向为从所述进风口流向所述通风口、再从所述通风口流向所述出风口。

本实用新型的气体净化装置，由于在装置本体内安装光传感器组件，以检测过滤单元的积尘程度，并通过显示单元将所述积尘程度以积尘百分比的形式显示，使用户能够清晰直观的了解到滤网上的积灰情况，可以根据积灰情况自行更换滤网，提高用户体验。

进一步地，光传感器组件安装于中框远离过滤单元的一侧，可以有效隔绝气体中杂质或灰尘对光感器组件产生影响，确保光传感器组件的使用性能；此外，光传感器组件的信号收发区域通过安装结构上的通孔直接面对过滤单元，可以确保测量结果更加精准。

根据下文结合附图对本实用新型具体实施例的详细描述，本领域技术人员将会更加明了本实用新型的上述以及其他目的、优点和特征。

附图说明

后文将参照附图以示例性而非限制性的方式详细描述本实用新型的一些具体实施例。附图中相同的附图标记标示了相同或类似的部件或部分。本领域技术人员应该理解，这些附图未必是按比例绘制的。附图中：

图1是根据本实用新型一个实施例的气体净化装置的示意性结构图；

图2是图1所示气体净化装置的中框的示意性后视图；

图3是图2所示中框上的安装结构的示意性结构图；

图4是图1所示气体净化装置的中框的示意性前视图；

图5是图4所示所示中框上的安装结构的示意性结构图；

图6是图1所示气体净化装置的光传感器组件的示意性结构图；

图7是光传感组件安装到中框的安装结构时的示意性结构图；

图8是根据本实用新型一个实施例的控制方法的示意性流程图。

具体实施方式

下面参照图1至图8来描述本实用新型实施例的气体净化装置，本实用新型实施例的描述中，“前后”“上下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

实施例一

图1是根据本实用新型一个实施例的气体净化装置100的示意性结构图。如图1所示，气体净化装置100包括装置本体1、过滤单元2、光传感器组件3和显示单元。一般地，装置本体1上设有进风口20和出风口19，气流从进风口20流入装置本体1，从出风口19流出装置本体1。装置本体1的前侧或后侧形成向内凹陷的具有开口的空腔结构，如图1所示，空腔结构包括底壁和侧壁，其中，空腔结构的底壁为设置于气体净化装置100内的中框11，光传感器组件3安装于中框11上，其配置成检测过滤单元2的积尘程度。中框11上还设有通风口18，通风口18配置成将从进风口20流入的气流引导至出风口19。具体地，通风口18远离空腔结构的一侧可安装有导流装置，导流装置提供动力用于从进风口20吸入气流并将其从出风口19排出。为了使过滤单元2与装置本体1之间具有良好的密封性，装置本体1还可以包括一个安装于空腔结构内的中框盖板12，中框盖板12与通风口18对应的位置形成一个框体，框体内部用于容纳过滤单元2。中框11本体通过卡接结构安装至空腔结构内，卡接机构设置于中框11本体的外缘和空腔结构的侧壁上。在中框11本体的外侧，还设置有用于封闭空腔结构的后盖13，进风口20设置在后盖13上，与过滤单元2相对应。在气体净化装置100中，气流流动方向为从进风口20流向通风口18，然后从通风口18流向出风口19。在气流从进风口20流向通风口18的过程中，流经过滤单元2，气体被净化。

继续参考图1，过滤单元2设置于进风口20和出风口19之间，其配置成对从进风口20进入的气体进行过滤。过滤单元2可以为一个过滤网，还可以包括多个过滤网。光传感器组件3配置成用于检测在气流流动方向上处于最下游的过滤网的积尘程度。过滤单元2只包括一个过滤网时，过滤网为高效过滤网21。过滤单元2包括多个过滤网，其中，在气流流动方向上处于下游的过滤网为高效过滤网21。多个过滤网中还包括一个甲醛过滤网22，甲醛过滤网22与高效过滤网21相邻且设置于高效过滤网21沿气流流动方向的上游。

显示单元与光传感器组件3电连接或信号连接，光传感器组件3通过PWM脉冲信号和UART信号等输出至显示单元，显示单元将上述信号转化成积尘百分比在显示屏上显示。显示单元一般设置于装置本体1上比较容易操作的位置，例如，出风口19旁边。显示单元可以为可触摸操作的液晶显示屏，显示单元上还包括多个按键，用于对显示的数值进行标定置零或调节光传感器里面的参数。显示单元优选地配置成将积尘程度以积尘百分比的形式显示。

图2是图1所示气体净化装置100的中框11的示意性后视图。图3是图2所示中框11上的安装结构15的示意性结构图。图4是图1所示气体净化装置100的中框11的示意性前视图。图5是图4所示所示中框11上的安装结构15的示意性结构图。参考图2-5，光传感器组件3设置于装置本体1内，优选地，光传感器组件3设置在中框11上以正对过滤单元2。中框11背向过滤单元2的一侧向过滤单元2所在侧凹陷以形成用于安装光传感器组件3的安装结构15。安装结构15设有沿中框11厚度方向贯穿中框11的通孔16，光传感器组件3的信号收发区域通过通孔16直接面对过滤单元2。从而确保光发射单元31和光接收单元32正对被监测的高效过滤网(HEPA滤网)发出并接受信号。光传感器组件3的信号收发区域所在面与过滤单元2之间的垂直距离为10mm-15mm。具体地，垂直距离可以为10mm、13mm或15mm，或上述范围内的任意数值，在此范围内，光传感器组件3的检测效果最佳。

图6是图1所示气体净化装置100的光传感器组件3的示意性结构图。图7是光传感组件安装到中框11的安装结构15时的示意性结构图。参考图6和图7，光传感器组件3包括光发射单元31、光接收单元32和数据处理单元。光发射单元31，配置成产生向过滤单元2照射的入射光线。光发射单元31用于产生入射光线向过滤网表面照射。该光发射单元31可产生一种或多种入射光线，且产生的入射光线的功率可根据需要进行调整。入射光线可以是红外入射光线，还可以是入射激光。光接收单元32配置成接受过滤单元2所反射的反射光线并形成光接收信号。光接收单元32用于接收过滤网反射的反射光并形成光接收信号，光接收单元32接收过滤网表面反射的光功率信息，并将其转换成电信号。具体地，该光接收单元32包括光接收探测器。光接收探测器接收过滤网反射回来的光功率，并将其转换成可检测的电信号。数据处理单元配置成接收光接收信号并对其进行处理以得到过滤单元2的积尘程度。具体地，数据处理单元用于根据光接收单元32形成的光接收信号计算得到对应的反射光功率，并通过数据处理单元校准得出的反射立体角补偿值对反射光功率进行补偿从而得到补偿后的反射光功率，进而利用补偿后的反射光功率和光发射单元31产生的入射光线的功率计算得出对应的光谱反射率，并判断得出过滤网表面的积尘程度。在数据处理单元内提前预设好光谱反射率和积尘程度的对照关系表，根据计算得出的光谱反射率来查找对照关系表从而获得对应的积尘程度，然后根据积尘程度转化成积尘百分比，最后将数据输出至显示单元，使用户可以清晰的知道过滤网的积尘程度，以自行判断是否更换滤网。

光传感器组件3可以通过螺栓连接的方式被固定于中框11的安装结构15上，如图6所示，通过两个螺柱17分别穿过螺栓孔(33、34)，从而将传感器固定在机器上。光传感器组件3还可以通过卡扣结构卡接到安装结构15上在图7中，通孔16为中光发射单元31和光接收单元32的放置区域，可以让光传感器组件3发射和接收信号的区域直接正面相对，从而确保光发射单元31和光接收单元32正对被监测的高效过滤网(HEPA滤网)发出并接受信号。

本实用新型的气体净化装置100，由于在装置本体1内安装光传感器组件3，以检测过滤单元2的积尘程度，并通过显示单元将积尘程度以积尘百分比的形式显示，用户通过显示单元显示的数值，能够清晰直观的了解到滤网上的积灰情况，能够知道这台空气净化器过滤网的积尘百分比和/或积尘等级，并能够得出过滤网的实时寿命，可以根据积灰情况自行更换滤网，提高用户体验。

进一步地，光传感器组件3安装于中框11远离过滤单元2的一侧，可以有效隔绝气体中杂质或灰尘对光感器组件产生影响，确保光传感器组件3的使用性能；此外，光传感器组件3的信号收发区域通过安装结构15上的通孔16直接面对过滤单元2，可以确保测量结果更加精准。

实施例二

图8是根据本实用新型一个实施例的控制方法的示意性流程图。如图8所示，控制方法，包括：

步骤一，设置其光传感器组件的积尘程度比对表；其中，积尘程度比对表是根据传感器内部数据进行设置，光传感器组件有一个检测范围或识别范围，将其进行等分或划分后以设置积尘程度比对表；

步骤二，在设置好积尘程度比对表后，检测安装在其内的过滤单元的实际积尘程度，并根据积尘程度比对表将过滤单元的实际积尘程度转化成与积尘程度比对表中的数值相应的积尘程度值；当积尘程度比对表中的数值为积尘程度百分比时，积尘程度值也是百分比数值，具体地，积尘程度值的范围可以为0-400，积尘程度等级值划分为1-4级，积尘程度值和积尘程度等级值可以相互对应，例如：0-100为1级，101-200为2级，201-300为三级，301-400为4级。当然，积尘程度值的范围还可以划分为其他数值，如0-300，或0-500，可根据用户需求自行设置，数值越大，其精准性越高；

步骤三，显示积尘程度值，以具体数值的方式将显示给用户，更加直观；

步骤四，判断积尘程度值是否在第一预设范围内，若是，则将积尘程度值进行标定置零，其中，当积尘百分比划分为0-400时，第一预设范围可以为0-10，这个数值主要根据滤网而定，因为同一批滤网可能会有细微的差别或传感器产生误差，所以当差别或误差在接受范围内时，即在第一预设范围内时，可以对其进行标定置零，以降低误差，提高滤网的使用寿命。标定置零只是将显示的数值重置为零，并不需要将光传感器组件的积尘程度比对表重新设置。例如：当新安装的滤网的积尘程度值为8，假设积尘程度比对表中与积尘程度值为8的相对应的数值为也为8，那么，将积尘程度值标定置零后，其数值为0，单与之对应的积尘程度比对表中的数值依然为8，在标定置零后，气体净化装置开始正常工作，积尘程度值随着气体净化装置使用时间的增加，从零开始逐步增加，当积尘程度值为2时，则与之对应的积尘程度比对表中的数值为10。简而言之，每次标定置零，积尘程度值都是在积尘程度比对表中的数值的基础上减去一个误差值(也即是新滤网初始的读值)。

上述方法可以在更换新的滤网后，判断显示的数值是否为零并根据判断结果决定是否对数值标定置零，而不需要对传感器进行重置，从而能够解决因未对气体净化装置进行“滤网重置”这一操作，气体净化装置仍然提醒用户更换滤网这一现象对用户造成的困扰，提高用户体验。在标定置零时，通过标定协议，对初始读值差异进行补偿，意在将每个在误差范围内的滤网的初始读值设定在同一起点，确保初始值的一致性和准确性。

进一步地，本实用新型的用于气体净化装置的控制方法中，在安装新的滤网后，将滤网的积尘程度通过显示单元显示成积尘程度值，用户能够清晰直观的了解到滤网上的积灰情况，可以根据积灰情况自行更换滤网，可以有效提高滤网使用寿命和保证空气质量，提高用户体验。

继续参考图8，其中，对积尘程度值进行标定置零，包括：

在预设时间内接收到用户的标定置零指令后，对积尘程度值进行标定置零；在预设时间内未接收到用户的标定置零指令，在超过预设时间后自动标定置零。

当积尘程度值在第一预设范围外时，判断光传感器组件是否发生故障；若光传感器组件发生故障，则显示故障原因并发出第一报警信号，第一报警信号可以为声光报警信号；若光传感器组件未发生故障，则判断积尘程度值是否超出第二预设阈值，超出第二预设阈值也有可能是因为滤网错误，此时，可以重新放置一次滤网，观察积尘程度值，如果还超出第二预设阈值，则表明滤网上的积灰已经较为严重，会影响空气质量，则提示更换滤网。另一方面，若积灰程度值未超出第二预设阈值，该情况可能发生在用户并没有更换新滤网，只是检查设备或更换其他滤网所致，这种情况下，则气体净化装置继续运行且不发出标定置零的指示，设备也不自动进行标定置零；另外一种情况下，积尘程度值在第一预设范围外且没有超出第二预设阈值，可能代表新更换的滤网质量较差，此时也可以重新放置一次滤网，如果重新放置后，数值还在两者的范围内，那此时也不进行标定置零，按正常运行。在一个具体的实施例中，提示重新放置滤网或更换滤网包括：发出声/光警报以提醒用户重新放置滤网或更换滤网，直至接收到用户的取消指令。

在更换新的滤网后，当积尘程度值在第一预设范围内时，说明滤网符合标准，可以手动进行标定置零，也可以自动标定置零，提高用户体验；当积尘程度值超出第一预设范围内时，说明滤网存在问题或传感器出现问题，在确认原因后，以提醒用户对其进行更换或维修，确保气体净化装置能够安全使用。

进一步地，继续参考图8，在气体净化装置工作过程中，当积尘程度值超过第二预设阈值时，发出第二报警信号。第二预设阈值可以为用户自己设定，例如，用户对空气质量要求较高，可以将第二预设阈值设定较低一点，当积尘百分比划分为0-400时，第二预设阈值可以为200或更低；当用户对空气质量要求不是很高时，第二预设阈值可以设定在200以上。

实施例三

本实用新型还提供了一种气体净化装置，包括设置单元、积尘检测单元、显示单元和标定单元。设置单元用于设置其光传感器组件的积尘程度比对表；设置单元可以集成到气体净化装置的控制芯片上，通过电脑编程对其进行设置。设置单元还可以设置外部按键或屏幕，与控制芯片相连，通过按键或屏幕操作对光传感器组件进行设置。积尘检测单元用于检测安装在其内的过滤单元的实际积尘程度，并根据积尘程度比对表将过滤单元的实际积尘程度转化成与积尘程度比对表中的数值相应的积尘程度值，具体地，积尘检测单元可以为光传感器组件。显示单元用于显示积尘程度值。显示单元优选地为一个触摸显示屏，显示屏还可以与设置单元及控制芯片电连接或信号连接，通过在显示屏上操作对气体净化装置进行控制。触摸显示屏上还可以设置多个按键，对气体净化装置整体进行控制。标定单元用于判断积尘程度值是否在第一预设范围内，若是，则将积尘程度值进行标定置零。标定单元也可以集成到控制芯片上，通过触摸显示屏对其进行控制。

在本实施例中，标定单元进一步配置成：在预设时间内接收到用户的标定置零指令后，对积尘程度值进行标定置零；在预设时间内未接收到用户的标定置零指令，在超过预设时间后自动标定置零。具体地，用户在看到显示单元显示的数值在第一预设范围内，在预设时间内通过触摸显示屏上的按键对其进行标定置零，预设时间可以为10S或其他时间。如果用户在预设时间内没有对其进行手动标定置零，则标定单元自动对其标定置零。

进一步地，气体净化装置还包括故障检测单元，故障检测单元用于当积尘程度值在第一预设范围外时，判断光传感器组件是否发生故障。故障检测单元可以用于检测光传感器组件的各部件是否发生损坏或检测信号传输是否发生故障等。

若光传感器组件发生故障，则通过显示单元显示故障原因并发出第一报警信号；用户或维修人员可以通过故障原因对光传感器组件进行维修或更换；

若光传感器组件未发生故障，则判断积尘程度值是否超出第二预设阈值，若超出，则通过显示单元提示重新放置滤网或更换滤网，若未超出，则气体净化装置继续运行。显示单元进一步配置成发出声/光警报以提醒用户重新放置滤网或更换滤网，直至接收到用户的取消指令。

进一步地，气体净化装置在正常工作过程中，当滤网在使用一段时间后，滤网上的积尘比较多，积尘检测单元检测到积尘程度值超过第二预设阈值时，控制显示单元发出第二报警信号。第二预设阈值可以是用户通过显示屏上的按键控制控制芯片自行设定。

至此，本领域技术人员应认识到，虽然本文已详尽示出和描述了本实用新型的多个示例性实施例，但是，在不脱离本实用新型精神和范围的情况下，仍可根据本实用新型公开的内容直接确定或推导出符合本实用新型原理的许多其他变型或修改。因此，本实用新型的范围应被理解和认定为覆盖了所有这些其他变型或修改。