空气管家装置及空气管家系统的制作方法

空气管家装置及空气管家系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及空气净化的【技术领域】，更具体地，涉及空气管家装置及空气管家系统。空气管家装置，包括空气质量检测模块，用于检测一项或多项空气质量信息；主控制器，所述主控制器与所述空气质量检测模块连接，所述主控制器用于收集空气质量信息并控制输出；显示设备，所述显示设备与所述主控制器连接，用于显示主控制器输出信息。本实用新型既可以实现空气质量信息的实时采集，还可以实现对这些采集信息的远程自动上传到网络服务器，同时再更新到移动设备，并实现远程空气处理功能，从而达到净化控制质量的目的。扩展了应用范围，方便了人们的生产与生活，改善了空气质量，改善了环境，同时也可以利用这些信息减少对自身以及他人遭受到潜在伤害。
【专利说明】空气管家装置及空气管家系统

【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及空气净化的【技术领域】，更具体地，涉及空气管家装置及空气管家 系统。

【背景技术】
[0002] 近年来，雾霾天气频频出现，空气污染问题日益突出，由于装修等造成的室内空气 质量下降也成为影响人们健康的重要因素，实时地了解并掌握空气质量状况，识别污染物， 从而提前采取有效措施避免人体受到污染物的伤害，已经成为一个迫切问题。
[0003] 移动网络技术的发展，使得手机等手持终端的应用越来越广泛，功能也越来越丰 富，用户可以随时随地地利用手持移动设备获取相关的信息或者进行相关的远程控制。
[0004] 现有技术中，提供空气质量显示的公共设备，由于体积较大，并且数量有限，很难 满足人们掌握空气质量信息的需求，同时，空气质量检测的指标有限，很难满足人们多样化 的需求，另外实时地获取空气质量信息也还是难点所在。而提供一种便捷、小巧的一体化空 气质量检测显示装置，从而实现实时检测控制质量的需求，显得尤为迫切和必要。
[0005] 现有技术中对空气处理主要设备是净化机，这些设备主要用在医院、制药等洁净 度较大场所，同时没有实现远程控制技术。而且现有技术中，空气检测设备体积较大，不方 便一家一户或者个人使用，同时，检测指标有限，无法满足多样化的需求。


【发明内容】

[0006] 本实用新型为克服上述现有技术所述的至少一种缺陷，提供空气管家装置，其是 一种空气质量检测、显示、控制、空气处理等一体化装置，能够检测甲醛、C02、TVOC、PM10和 PM2. 5等有毒有害的气体的指标浓度，同时还可以显示这些指标信息的状况，或者通过有线 网络、无线网络、3G网络、WIFI网络等网络方式连接，实时地将相关信息发送给使用者，以 便使用者随时随地了解空气质量信息，实现远程空气处理功能，使空气质量满足人类要求。 进一步的，提供空气管家系统。
[0007] 为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：空气管家装置，其中，包括 空气质量检测模块，用于检测一项或多项空气质量信息；主控制器，所述主控制器与所述空 气质量检测模块连接，所述主控制器用于收集空气质量信息并控制输出；显示设备，所述显 示设备与所述主控制器连接，用于显示主控制器输出信息。
[0008] 其工作原理，空气质量检测模块首先对空气质量进行采集检测，再将检测的空气 质量信息输入所述主控制器；主控制器接收空气质量检测模块传来的信号的同时，自动发 送相关的空气质量信息，并进行模数转换，变换为对应的控制质量指标标准值，并生成显示 信号；显示设备根据主控制器输入的显示信号对空气质量信息进行显示。本实用新型运行 的过程实现了对空气质量信息的实时采集检测和显示。
[0009] 进一步的，所述的空气质量检测模块包括空气质量传感器，所述空气质量传感器 与所述主控制器连接；其中，空气质量传感器包括甲醛传感器、C02传感器、TV0C传感器、 PM10传感器、PM2. 5传感器、温湿度传感器中的一种或多种。本实用新型通过不同的空气质 量传感器对空气质量的检测，其覆盖的空气质量信息包括甲醛、C02、TVOC、PM10、PM2. 5浓 度、温湿度等参数，提供了多样化的空气质量信息。
[0010] 进一步的，所述的主控制器包括底板、设于底板上的MCU、显示接口、电源、网络接 口、数据采集输入接口、输出控制接口；显示接口与所述显示设备连接，所述网络接口通过 所述网络服务器与所述移动设备连接，所述数据采集输入接口与所述空气质量检测模块连 接，主控制器通过上述连接完成数据的接收和发送。
[0011] 进一步的，所述的显示设备包括用于实时显示空气质量相关指标信息的显示屏、 用于控制显示屏的处理按键，处理按键设于显示屏下部。当主控制器对检测的空气质量信 息进行转换处理后，将结果在显示设备上显示，方便使用者直观的查看数据，可即时监控空 气质量的变化状态，再在显示设备上显示，方便使用者的使用；而且通过处理按键功能，使 用者根据检测结果对相应的空气质量处理设备进行操作，具体是启动、维持、停止相应的空 气质量处理设备的运行或改变其运行状态，实现对空气质量状况的控制处理。
[0012] 进一步的，所述的显示设备上还设有报警装置。当控制质量相关指标超标时，会给 出相应的提示，提示包括指示灯和提示音乐。
[0013] 进一步的，空气管家系统包括空气管家装置，所述的空气管家系统还包括网络服 务器，所述主控制器与所述网络服务器连接；移动设备，所述移动设备用于显示空气质量信 息、查询空气质量信息或远程控制所述空气管家装置。其工作原理：主控制器将采集的空气 质量信息远程自动上传到网络服务器，移动设备通过连接网络服务器获取相应的空气质量 信息后，在移动设备即可显示检测的空气质量信息。
[0014] 进一步的，所述主控制器与所述网络服务器通过无线的方式连接。无线的连接方 式包括RF射频技术、蓝牙、WiFi、Zigbee、Z-Wave、Enocean的一种或几种。
[0015] 进一步的，所述的移动设备为手机、平板电脑、笔记本电脑其中的一种或多种。上 述移动设备均为人们日常生活中常用的电子设备且常随身携带，通过连接网络服务器，移 动设备即可获取空气质量信息范围；而且通过上述移动设备的界面操作，使用者可以选择 需要查看的数据或者需要监控的被检测区域，使用者的选择性自主性高。本实用新型实现 了对空气质量信息的实时随身的掌握，且有利于产品的普及。
[0016] 进一步的，所述的空气管家系统，还包括空气质量处理设备，所述空气质量处理设 备接收移动设备输出的控制信息并运行。本实用新型在采集检测空气质量信息的同时，还 提供了净化控制空气质量的方案。其工作原理：在显示设备或移动设备获取相关空气质量 信息的基础上，使用者可分别在显示设备和移动设备控制主控制器的状态，然后主控制器 对相应空气质量处理设备进行控制，从而实现控制空气质量处理设备净化处理的功能。尤 其的，通过移动设备实时掌握空气质量信息以及远程控制空气的净化处理，实现对空气质 量管理的智能化，方便人们的生活。
[0017] 进一步的，所述空气质量处理设备包括空调器、空气净化器、加湿器、甲醛处理器 中的一种或多种。
[0018] 本实用新型集多种功能于一体，既可以实现空气质量信息的实时采集，还可以实 现对这些采集信息的远程自动上传，并根据这些信息来实现远程空气质量处理，从而极大 地扩展了其应用范围，方便了人们的生产与生活，同时也可以利用这些信息减少对自身以 及他人遭受到潜在伤害。
[0019] 与现有技术相比，有益效果是：本实用新型既可以实现空气质量信息的实时采集， 还可以实现对这些采集信息的远程自动上传到服务器，同时再更新到移动设备，并实现远 程空气处理功能，从而达到净化控制质量的目的。极大地扩展了其应用范围，方便了人们的 生产与生活，改善了空气质量，也改善了环境，同时也可以利用这些信息减少对自身以及他 人遭受到潜在伤害。

【专利附图】

【附图说明】
[0020] 图1是本实用新型的整体模块示意图。
[0021] 图2是本实用新型的主控制器示意图。
[0022] 图3是本实用新型添加空气质量处理设备后的整体模块示意图。

【具体实施方式】
[0023] 附图仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制；为了更好说明本实施例，附 图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对于本领域技术人员来说， 附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。附图中描述位置关系仅用于示例性 说明，不能理解为对本专利的限制。
[0024] 如图1、2所示，空气管家装置，包括空气质量检测模块1、主控制器2和显示设备 3。其中，主控制器2与空气质量检测模块1连接，显示设备3与主控制器2连接。
[0025] 空气质量检测模块1用于检测一项或多项空气质量信息，其包括甲醛传感器11、 C02传感器12、TV0C传感器13、PM10传感器14、PM2. 5传感器15、温湿度传感器16,上述传 感器均与主控制器2连接。本实用新型通过不同的空气质量传感器对空气质量的检测，覆 盖的空气质量信息包括甲醛、⑶2、TVOC、PM10、PM2. 5浓度、温湿度等参数，提供了多样化的 空气质量信息。
[0026] 本实施例中，甲醛、C02、TVOC、PM10和PM2. 5浓度以及其它有毒有害得气体等，是 常见的空气质量检测指标，本实用新型所指的检测指标还可以根据需要进行扩展，不限于 以上内容。
[0027] 主控制器2用于接收空气质量检测模块1传来的信号，包括甲醛、C02、TV0C、PM10、 PM2. 5浓度、温湿度等参数，同时自动发送相关的空气质量信息，并进行模数转换，变换为对 应的控制质量指标标准值，并生成显示信号。
[0028] 如图2所示，主控制器2包括底板21、设于底板21上的MCU22、显示接口 23、电源 24、网络接口 25、数据采集输入接口 26、输出控制接口 27 ;显示接口 23与所述显示设备3连 接，所述网络接口 25通过所述网络服务器4与所述移动设备5连接，所述数据采集输入接 口 26与所述空气质量检测模块1连接，主控制器通过上述连接完成数据的接收和发送。
[0029] 显示设备3用于显示主控制器2输出信息，其包括用于实时显示空气质量相关指 标信息的显示屏、报警装置、用于控制显示屏的处理按键，处理按键设于显示屏下部；当主 控制器对检测的空气质量信息进行转换处理后，将结果在显示设备上显示，方便使用者直 观的查看数据，可即时监控空气质量的变化状态，再在显示设备上显示，方便使用者的使 用；而且通过处理按键功能，使用者根据检测结果对相应的空气质量处理设备6进行操作， 具体是启动、维持、停止相应的空气质量处理设备6的运行或改变其运行状态，实现对空气 质量状况的控制处理。显示设备3实时显示空气质量相关指标信息的同时，对于控制质量 相关指标超标，会给出相应的提示，提示包括指示灯和提示音乐。
[0030] 其工作原理，空气质量检测模块首先对空气质量进行采集检测，再将检测的空气 质量信息输入所述主控制器；主控制器接收空气质量检测模块传来的信号的同时，自动发 送相关的空气质量信息，并进行模数转换，变换为对应的控制质量指标标准值，并生成显示 信号；显示设备根据主控制器输入的显示信号对空气质量信息进行显示。本实用新型运行 的过程实现了对空气质量信息的实时采集检测和显示。
[0031] 实施例2
[0032] 如图1所示，空气管家装置还包括网络服务器4和移动设备5。其中，网络服务器 4和主控制器2连接，移动设备5通过网络服务器4与主控制器2连接。如图2所示，网络 服务器4与主控制器的网络接口 25连接，主控制器的网络接口 25通过网络服务器4实现 与移动设备5的连接。
[0033] 网络服务器4用于提供Web服务，并具有云存储功能，可以实时接收并存储空气质 量信息，提供给使用者，并且可以供使用者查询。具体地，所述主控制器2与所述网络服务 器4通过无线的方式连接，无线的连接方式包括RF射频技术、蓝牙、WiFi、Zigbee、Z-Wave、 Enocean的一种或几种。
[0034] 移动设备5用于访问网络页面，显示相关空气质量信息、查询空气质量信息或远 程控制所述空气管家装置。
[0035] 具体地，移动设备5为手机或平板电脑或笔记本电脑其中的一种或多种。上述移 动设备均为人们日常生活中常用的电子设备且常随身携带，通过连接网络服务器，移动设 备即可获取空气质量信息范围；而且通过上述移动设备的界面操作，使用者可以选择需要 查看的数据或者需要监控的被检测区域，使用者的选择性自主性高。本实用新型实现了对 空气质量信息的实时随身的掌握，且有利于产品的普及。
[0036] 其工作原理：主控制器2将采集的空气质量信息远程自动上传到网络服务器4,同 时更新到移动设备5,人们通过移动设备5即可获取空气质量信息，实现对空气质量信息的 实时随身的掌握。
[0037] 本实施例的其余结构及工作原理与实施例1雷同，在此不再叙述。
[0038] 实施例3
[0039] 如图1、图2、图3所示，在实施例2的基础上，空气管家系统还包括空气质量处理 设备6,空气质量处理设备6与主控制器2的输出控制接口 27连接，所述空气质量处理设备 6接收移动设备5输出的控制信息并运行。
[0040] 如图3所示，空气质量处理设备6包括空调器61、空气净化器62、加湿器63、甲醛 处理器64中的一种或多种。空气质量处理设备6可以实现处理的功能，如相关检测的物质 超标时，加大氧气的量或减少有毒有害气体，使得使用者可在健康清新的环境下生化工作。
[0041] 进一步的，甲醛传感器11、C02传感器12、TV0C传感器13、PM10传感器14、PM2. 5 传感器15、温湿度传感器16均与主控制器2双向连接；主控制器2与显示设备3也是双向 连接，显示设备3设置用于控制显示屏的处理按键，其中处理按键设于显示屏下部，当显示 设备3在显示空气质量相关指标信息时，可通过处理按键可控制主控制器的状态；主控制 器2通过网络服务器4连接移动设备5也是双向连接，通过移动设备5显示的空气质量参 数，使用者能通过这些移动设备5来实现远程控制空气处理功能。
[0042] 本实施例中实现远程空气处理功能不仅仅包括解决空气污染问题，同时还包括改 善其它空气质量参数功能。
[0043] 其工作原理：在显示设备3或移动设备5获取相关空气质量信息的基础上，使用者 可分别在显示设备5和移动设备5控制主控制器2的状态，然后主控制器2对相应空气质 量处理设备6进行控制，从而实现控制空气质量处理设备6净化处理的功能。尤其的，通过 移动设备5实时掌握空气质量信息以及远程控制空气的净化处理，实现对空气质量管理的 智能化，方便人们的生活。
[0044] 针对空气质量处理设备6如何解决空气质量的问题，本实施例中，空气质量处理 设备6可采用被动式净化方式和主动净化方式，其包括以下设备的一种或多种。
[0045] 被动式净化方式，主要采用滤网式净化，其原理是：用风机将空气抽入机器，通过 内置的滤网过滤空气，主要能够起到过滤粉尘、异味、有毒气体和杀灭部分细菌的作用。滤 网又分：集尘滤网、去甲醛滤网、除臭滤网、HEPA滤网等。其中成本比较高的就是HEPA滤网， 它能起到分解有毒气体和杀菌作用，特别是抑制二次污染。
[0046] 主动净化方式，主要采用无滤网型，根据这些产品的主动杀菌原理可分为银离子 净化器、负离子净化器、低温等离子净化器、光触媒净化器和净离子群离子净化器。
[0047] 银离子净化器，简单地说就是把银块离子化吹到空气中以起到杀菌的效果，缺点 产品成本高，细菌杀灭率低，对病毒几乎没有杀灭特性。
[0048] 负离子净化器，主要原理是运用静电释放负离子，吸附集中空气中的粉尘起到降 尘作用，同时负离子对空气中的氧气也有电离成臭氧的作用，对细菌有一定的杀灭作用。
[0049] 低温等离子净化器，主要原理是，通过给气体外加电压至气体的放电电压，使气体 被击穿，产生各种强氧化性的低温等离子，并在极短时间内把接触到的污染物分解掉。
[0050] 光触媒净化器，光触媒实际是利用半导体在光线的照射下，释放强氧化力的自由 基的技术。
[0051] 净离子群净化器，是一种将空气中的水分子直接电离成Η自由基和0H自由基，同 时再包裹水分子的技术。0Η自由基对病毒和细菌的杀灭率超过臭氧，在空气中停留存在时 间也比臭氧长。净离子群离子技术使0Η自由基外包裹一层水分子，保持其在空气中的存 在时间，同时利用细菌及病毒的倾水性，能够更快速的对细菌及病毒进行杀活作业，对甲型 Η1Ν1，Η1Ν5禽流感，SARS杀灭率在99%以上。
[0052] 本实用新型所指的处理设备还可以根据需要进行扩展，不限于以上内容。
[0053] 本实施例的其余结构及工作原理与实施例2雷同，在此不再叙述。
[0054] 实施例4
[0055] 在实施例3的基础上，主控制器2设有自动控制单元，具有自动控制功能，自动控 制单元包括一个中央微处理器接收来自空气质量检测模块1的传感器、空气质量处理设备 6以及网络服务器4的信息，使用者可通过显示设备3或移动设备5对主控制器2的操作界 面设置操作方案。
[0056] 当检测区域的空气质量状况发生变化时，空气质量检测模块将检测的空气质量信 息输入主控制器2,主控制器2对空气质量状况进行分析判断，根据既定程序的运行规则发 送适当的信息给相应设备，具体是发出启动、维持、停止相应的空气质量处理设备6的运行 或改变其运行状态的命令，使空气质量状况达到使用者的期望，实现空气管家系统的自动 控制功能。例如，空气质量信息中的某项信息超标，如空气中甲醛含量超过设定的标准值， 主控制器2则发送命令使空气质量处理设备6中的甲醛处理器64运行，净化空气中的甲 醛，当甲醛含量降低至相应的允许值时，主控制器2再发送命令使甲醛处理器64停止运行。
[0057] 本实施例的其余结构及工作原理与实施例3、实施例4雷同，在此不再叙述。
[0058] 实施例5
[0059] 针对目前PM2. 5污染严重问题，在实施例3或实施例4的基础上，本实用新型提供 多种解决PM2. 5污染问题方案，主要分为室内与室外PM2. 5污染净化方法，空气质量处理设 备6可采用以下设备的一种或多种。
[0060] 对于室内PM2. 5污染的净化本实施例采用：1、过滤法，包括空调、加湿器、空气清 新器等；2、水吸附法，包括超声雾化器、室内水帘、水池、鱼缸等，能够吸收空气中的亲水性 PM2. 5 ;3、植物吸收法，植物叶片具有较大的表面积，能够吸收有害气体和吸附PM2. 5。
[0061] 对于室外PM2. 5污染的净化，本实施例主要采用活性水喷雾喷淋法。在广场、小 区、天桥、路灯、高层建筑区域架设喷雾设备，喷雾设备可以采用荷电水雾方法。景观区域 采用雾粒粒径可调的设备，水雾平均粒径从5 μ m-50 μ m可调，粒径越大，耗能越小，粒径 20 μ m以上时采用自来水压力即可实现喷雾。
[0062] 本实用新型所指的空气质量处理设备6还可以根据需要进行扩展，不限于以上内 容。
[0063] 本实施例的其余结构及工作原理与实施例3、实施例4雷同，在此不再叙述。
[0064] 显然，本实用新型的上述实施例仅仅是为清楚地说明本实用新型所作的举例，而 并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明 的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以 穷举。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在 本实用新型权利要求的保护范围之内。
【权利要求】
1. 空气管家装置，其特征在于，包括 空气质量检测模块（1 )，用于检测一项或多项空气质量信息； 主控制器（2 )，所述主控制器（2 )与所述空气质量检测模块（1)连接，所述主控制器（2 ) 用于收集空气质量信息并控制输出； 显示设备（3)，所述显示设备（3)与所述主控制器（2)连接，用于显示主控制器（2)输出 信息。
2. 根据权利要求1所述的空气管家装置，其特征在于： 所述的空气质量检测模块（1)包括空气质量传感器，所述空气质量传感器与所述主控 制器（2)连接， 所述空气质量传感器包括甲醛传感器（11)、C02传感器（12)、TVOC传感器（13)、PM10 传感器（14)、PM2. 5传感器（15)、温湿度传感器（16)中的一种或多种。
3. 根据权利要求1所述的空气管家装置，其特征在于： 空气管家装置还包括网络服务器（4 )和移动设备（5 )， 所述的主控制器（2)包括底板（21)、设于底板（21)上的MCU (22)、显示接口（23)、电源 (24)、网络接口（25)、数据采集输入接口（26)、输出控制接口（27); 所述显示接口（23)与所述显示设备（3)连接，所述网络接口（25)通过所述网络服务器 (4 )与所述移动设备（5 )连接，所述数据采集输入接口（ 26 )与所述空气质量检测模块（1)连 接。
4. 根据权利要求1所述的空气管家装置，其特征在于： 所述的显示设备（3)包括用于显示空气质量信息的显示屏、用于控制显示屏的处理按 键，所述处理按键设于所述显示屏下部。
5. 根据权利要求4所述的空气管家装置，其特征在于： 所述的显示设备（3 )上还设有报警装置。
6. -种空气管家系统，包括如权利要求1至5任一项所述的空气管家装置，其特征在 于：还包括 网络服务器（4)，所述主控制器（2)与所述网络服务器（4)连接； 移动设备（5)，所述移动设备（5)用于显示空气质量信息、查询空气质量信息或远程控 制所述空气管家装置。
7. 根据权利要求6所述的空气管家系统，其特征在于： 所述主控制器（2)与所述网络服务器（4)通过无线的方式连接。
8. 根据权利要求6所述的空气管家系统，其特征在于： 所述的移动设备（5)为手机、平板电脑、笔记本电脑其中的一种或多种。
9. 根据权利要求6所述的空气管家系统，其特征在于： 还包括空气质量处理设备（6 )，所述空气质量处理设备（6 )接收移动设备（5 )输出的控 制信息并运行。
10. 根据权利要求9所述的空气管家系统，其特征在于： 所述空气质量处理设备（6)包括空调器（61)、空气净化器（62)、加湿器（63)、甲醛处理 器（64)中的一种或多种。
【文档编号】F24F11/02GK203848452SQ201420087373
【公开日】2014年9月24日 申请日期:2014年2月28日 优先权日:2014年2月28日
【发明者】潘军 申请人:潘军