一种空气净化装置的制作方法

本发明涉及空气净化领域，具体涉及一种空气净化装置。

背景技术：

近年来，空气污染问题越来越严重，因燃煤、汽车尾气等诸多因素产生的有害颗粒物对人们的健康造成了极大的威胁。为减少室内空气污染对人体的伤害，大量家庭选择使用空气净化器来净化室内空气，但普通空气净化器仅可实现室内循环风过滤处理，人久居由于无新风引入，这将致使室内二氧化碳浓度持续升高、含氧量降低，影响人体健康；另一方面，现有空气净化器多采用纸质滤芯过滤，不能去除如装修过程中带来的tvoc、甲醛、so2等污染物，也不能去除空气中的细菌、病毒及其它有害微生物。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明提供一种空气净化装置，可以有效提高室内的空气质量，去除空气中的细菌、病毒等有害微生物。

本发明提供方案1、一种空气净化装置，包括箱体，所述箱体内设置有净化模块、执行机构、控制单元、信息采集模块和人机交互模块；其中，所述净化模块包括水洗单元和hepa滤网，所述水洗单元和hepa滤网之间设置有通风管道；所述执行机构包括用于抽风的第一风机、用于强制排风的第二风机、水泵、电控阀门、电控风阀和/或单向阀；所述控制单元与所述执行机构通讯并向执行机构发出控制指令，执行机构执行相应动作，由净化模块对空气进行净化；所述信息采集模块包括co2浓度传感器、tvoc浓度传感器、pm2.5传感器、温度传感器、湿度传感器、液位传感器和/或水温传感器；所述空气净化装置还包括wifi模块、蓝牙模块、485串口通讯模块，适于与室内独立设置的空气监测器和/或与云端服务器通讯，以获取实时空气质量信息；所述人机交互模块包括显示触摸屏，适于与所述信息采集模块、wifi模块、蓝牙模块、485串口通讯，同时，人机交互模块还与控制单元进行通讯；所述的空气净化装置的箱体表面设置有新风孔、回风孔、排风孔和出风孔，所述新风孔、回风孔、排风孔和出风孔分别连接新风管道、回风管道、排风管道和出风管道。

方案2、根据方案1所述的空气净化装置，所述回风管道连接热交换模块的一端，所述新风管道贯穿热交换模块，新风和回风在热交换模块中进行温度交换；所述排风管道与第二风机连通。

方案3、根据方案2所述的空气净化装置，所述热交换模块的另一端连接排风管道和第二回风管道，所述第二回风管道连通一级水洗单元；所述新风管道贯穿热交换模块后连通一级水洗单元。

方案4、根据方案3所述的空气净化装置，所述新风管道和回风管道内分别设置有新风管道电控风阀、回风管道电控风阀。

方案5、根据方案4所述的空气净化装置，所述排风管道中设置有第二单向阀，当第二风机启动时，第二单向阀打开通风；当第二风机停止时，第二单向阀关闭。

方案6、根据方案5所述的空气净化装置，所述第二回风管道中设置有第一单向阀，当第二风机启动时，第二单向阀打开通风，第一单向阀关闭；当第二风机停止时，第二单向阀关闭，第一单向阀打开通风。

方案7、根据方案4所述的空气净化装置，所述排风管道中设置有排风管道电控风阀，或者，在第二回风管道中设置有第二回风管道电控风阀。

方案8、根据方案1所述的空气净化装置，所述水洗单元依次包括相互连通一级水洗单元和二级水洗单元，所述一级水洗单元连接第一储液装置，所述二级水洗单元连接第二储液装置，所述第一和第二储液装置的内部设置有温度控制器、液位传感器和/或臭氧发生器，所述第一和第二储液装置的底部设置有电控阀门，适于控制所述第一和第二储液装置的打开和关闭。

方案9、根据方案8所述的空气净化装置，所述水泵设置于一级和二级水洗单元中，适于控制一级和二级水洗单元的启停。

方案10、根据方案1所述的空气净化装置，所述新风孔、回风孔、排风孔和出风孔的截面呈圆形。

方案11、根据方案1-10之任一项所述的空气净化装置，其中，在所述水洗单元和hepa滤网之间还设置有气液分离装置。

方案12、根据方案11所述的空气净化装置，前述气液分离装置可以为一块气液分离网，也可以为由多块气液分离网组合形成的具有不同厚度或面积的气液分离网总成。

方案13、根据方案8或9所述的空气净化装置，所述第一和第二储液装置中也可以设置一个反u型管道，当液体高度达到预设的液位高度时，通过反u型管道将液体自动排出。

本发明提供了一种空气净化装置，通过设置具有两个水洗过滤单元和hepa滤网的净化模块，使得新风和回风在净化过程中经过两次不同的水洗喷淋过滤和hepa过滤。通过本发明的特定结构，不仅可以通过引入室外新风及时降低室内co2浓度，还可以有效过滤净化空气，去除装修过程中的tvoc、甲醛、so2等污染物，同时也可以去除病房、商场、学校等人流密集场所的细菌和病毒。本发明实现了对室内空气的全方位综合管理，可创造出健康宜居的室内空气环境。

附图说明

通过以下参照附图对本发明实施例的描述，本发明的上述以及其它目的、特征和优点将更为清楚，在附图中：

图1是本发明实施例空气净化装置的立体示意图一；

图2是本发明实施例空气净化装置的立体示意图二；

图3是本发明实施例空气净化装置的主视图；

图4是本发明实施例空气净化装置的运行流程图；

图5是本发明实施例空气净化装置的新风和回风的净化流程图。

具体实施方式

以下基于实施例对本发明进行描述，但是本发明并不仅仅限于这些实施例。在下文对本发明的细节描述中，详尽描述了一些特定的细节部分。对本领域技术人员来说没有这些细节部分的描述也可以完全理解本发明。为了避免混淆本发明的实质，公知的方法、过程、流程、元件和电路并没有详细叙述。

此外，本领域普通技术人员应当理解，在此提供的附图都是为了说明的目的，并且附图不一定是按比例绘制的。

除非上下文明确要求，否则整个说明书和权利要求书中的“包括”、“包含”等类似词语应当解释为包含的含义而不是排他或穷举的含义；也就是说，是“包括但不限于”的含义。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面结合附图及具体实施方式对本发明作进一步说明。

本发明空气净化装置结构如图1-图3所示，空气净化装置包括：箱体a、净化模块、执行机构、控制单元、信息采集模块以及人机交互模块f。信息采集模块用以采集用于控制决策的相关信息，如室内的实时空气参数等。信息采集模块与人机交互模块f进行通讯，可以将采集的数据发送到人机交互模块f，人机交互模块f根据实时空气参数与其中预先置入的触发参数进行分析比对，并将分析比对结果传送至控制单元，控制单元据此作出决策指令，执行机构接收控制单元的指令，执行相应动作，实现室内空气的综合管理。

所述箱体a的顶部设置有新风孔1、回风孔2、排风孔3和出风孔4。所述新风孔1、回风孔2、排风孔3和出风孔4的截面呈圆形，方便与管道进行连接。本领域技术人员应理解，新风孔1、回风孔2、排风孔3和出风孔4的截面也可以为其它任意形状，只要能够与相应形状的管道进行对接即可。

所述新风孔1、回风孔2、排风孔3和出风孔4分别连接设置有新风管道11、回风管道21、排风管道31和出风管道41。新风管道11上设置有新风阀，回风管道21上设置有回风阀，新风阀和回风阀均为可调节风阀，其可以根据控制单元发布的指令进行一定角度范围内的任意调节，调节的范围为0度-90度。新风阀和回风阀结构相同，优选为具有中心旋转轴的阀门，阀门可绕中心旋转轴旋转以调节阀门开度。作为另一种可选地实施方案，新风阀和回风阀可采用类似照相机光圈的多片组合联动结构，通过控制照相机光圈大小一样的控制方式来调节新风阀和回风阀的开度。

优选地，新风阀和回风阀均为电控风阀，分别为新风管道电控风阀和回风管道电控风阀。

当新风阀开启时，室外富含氧气的新鲜空气即新风通过新风管道11进入空气净化装置内。当回风阀开启时，室内空气即回风通过回风管道21进入空气净化装置内。由于新风量大时通常会对室内空气的温度有负面影响，如夏天导致室内升温、冬天导致室内降温，故可选地，将新风阀和回风阀设置为也可以同时开启，根据室内空气的质量，自动地通过控制阀门开闭大小来调节新风量和回风量的配比，达到优化空气质量、控制室内温度、节能环保的目的。

本装置还包括热交换模块a1，所述热交换模块a1用于新风和回风之间进行热量交换，此热交换过程减小了新风进入室内后对原有的室内气温影响，增加了人体的舒适度。如图1-3所示，回风管道21的下端连接热交换模块a1，热交换模块a1的上部连通排风管道31的下端，热交换模块a1的下部连通第二回风管道8。

当强制排风时，室内空气通过回风管道21进入本装置，然后通过热交换模块a1，并进而经排风管道31排出室外。排风管道31内部设置有第一单向阀，当强制排风时，第一单向阀开启，回风经由排风管道31排出室外。当第一单向阀关闭时，回风则经由热交换模块a1、第二回风管道8进入净化模块，进行水洗过滤等净化过程。

所述新风管道11贯穿热交换模块但不与热交换模块连通，热交换模块a1优选可通过设置多条相邻的风管实现，相邻多条风管的管壁由热传导性高的材料制成。当室内的气流作为回风经过热交换模块a1时，利用回风的热量加热新风(适于冬季，室内气温比室外高)或者冷却新风(适于夏季，室内气温比室外低)，回风在经过热交换模块后或被强制排出室外，或可以通过管道8进入净化模块，进行室内循环过滤。

可选地，在硬件方面，空气净化装置的新风管道可与空调的进风管道合二为一；在软件方面，可将空气净化装置与现有空调配对后，通过人机交互模块f或手机控制空调的启停和运行。

可选地，第二回风管道8与新风管道11穿过热交换模块a1后的下端在进入净化模块前连通，在此结构中，在第二回风管道8内设置有第二回风管道电控风阀或者第二单向阀。当设置第二单向阀时，需保证强制排风时，控制该第二单向阀处于关闭状态。

优选地，热交换模块a1中也可以设置类似电加热丝的加热单元，以根据需要对进入室内的新风进行加热。

所述净化模块包括一级水洗单元5、二级水洗单元6和hepa滤网7，所述一级水洗单元5、二级水洗单元6和hepa滤网7之间分别设置有管道，方便新风和/或回风在净化过程中的流动。一级水洗单元5连接有第一储液装置51，第一储液装置51用于储存消毒药水或清水，可以去除新风和/或回风中携带的细菌、病毒或者有害微生物；二级水洗单元6连接有第二储液装置61，第二储液装置61内装有清水，可以二次净化新风和/或回风。

由于冷、热喷淋液对pm2.5的吸附效率不同，因此可以对喷淋液体进行一定的加热。所述储液装置的内部还设置有温度控制器，用于控制喷淋液体的加热温度。这一方面提高了pm2.5的吸附效率，另一方面可防止喷淋液体冷冻，影响空气净化装置正常工作。

可选地，本实施例的储液装置中还可以设置有臭氧发生器，臭氧发生器通过电解水得到臭氧。使用臭氧发生器生成臭氧，使得本装置可以对水体、各风道均进行清洗、消毒、杀菌；另外，由于臭氧气体具有弥漫性，因此本装置可以实现全方位、无死角地清洗、消毒、杀菌；同时，生成的臭氧可经历一定时间后自动还原成氧气，无污染无残留。

所述hepa滤网7即高效空气过滤器，对于过滤0.3微米级的微颗粒净化效率达到99.97％，是烟雾、灰尘以及细菌等污染物等有效的过滤媒介。hepa滤网的特点是空气可以通过，但细小的微粒却无法通过。

新风在净化时，首先通过新风管道11进入一级水洗单元5，由一级水洗单元5进行喷淋过滤，然后通过管道9进入二级水洗单元6，再次进行喷淋过滤，过滤后的气体进入hepa滤网7进一步过滤处理，最后通过出风管道41输送至室内。回风在净化时，当未强制排风时，排风管道31内的第一单向阀关闭，回风经由回风管道21进入热交换模块a1，进而进入管道8，进而进入一级水洗单元5，由一级水洗单元5进行喷淋过滤，然后通过管道进入二级水洗单元6，再次进行喷淋过滤，过滤后的气体进入hepa滤网7进一步过滤处理，最后通过出风管道41输送至室内。

所述一级水洗单元5和二级水洗单元6的喷淋过滤方式，不仅对新风和回风进行了消毒过滤，还可以为气体进行加湿，进而增加室内空气湿度。可选地，为适于湿度大的地区使用，也可以在水洗单元之后设置除湿单元。

作为另一种优选实施方式，在所述二级水洗单元和hepa滤网之间还设置有气液分离装置，例如可以为不锈钢气液分离网，此气液分离网可有效分离即将进入hepa滤网的空气中的水份，通过控制气液分离装置来控制室内空气的湿度。

优选地，前述气液分离网可以仅设置一块，也可以是由多块组合形成的具有不同厚度或面积的气液分离网总成，用户可根据不同的需求进行自由调整。

通过设置具有不同厚度或面积的气液分离装置，可以对水份分离效率进行有效控制，以调整不同地区空气中的水份含量，使不同地区的用户均处于最佳的空气湿度环境中，提高人体舒适度。本装置中的一级水洗单元5和二级水洗单元6可有效过滤清除空气中的亲水性pm2.5颗粒，空气中的甲醛等成分溶解于水洗单元，空气中的大颗粒物经喷淋后捕捉沉底。不能通过水洗去除的憎水性pm2.5颗粒通过后续的hepa滤网过滤去除，从而保证了pm2.5颗粒的完全过滤。

执行机构包括第一风机c1、第二风机c2、水泵、电控风阀、单向阀。第一风机c1的主要作用是控制空气进行循环流动，将新风和/或回风吸入净化模块，经过过滤后再将清洁的空气吹到室内。第二风机c2用于强制排风，即第二风机开启时，室内空气依次经回风管道、热交换模块、排风管道排出室外。

水泵设置于一级水洗单元5和二级水洗单元6中，适于控制一级水洗单元5和二级水洗单元6的启停。

储液装置外接上、下水管道，上、下水管道中设置有电控阀门，可以控制储液装置中的液体实现自动上下液功能。第一单向阀设置于排风管道31内，当强制排风时，第二风机c2启动，第一单向阀开启，回风由排风管道31排出室外；当第二风机c2停止时，第一单向阀关闭，回风进入水洗过滤单元。

信息采集模块包括co2浓度传感器、tvoc浓度传感器、pm2.5传感器、温度传感器、湿度传感器、液位传感器、水温传感器，用以采集室内的实时空气参数和储液装置中的液位高度值。其中，液位传感器设置于储液装置中，用以监测储液装置中的液位，当液位低于预设下水位时，自动开启上水电控阀门；当液位达到预设上水位时，自动关闭上水电控阀门；当需要更换喷淋液体时，开启下水电控阀门，将液体排出。储液装置面向用户的一侧还设置有水位指示器，其能直观地显示储液装置中的液位，供用户参考。

可选地，为避免储液装置中液位过高的问题，也可以设置一个反u型管道，当液体高度达到预设的液位高度时，液体通过反u型管道将液体自动排出。

可选地，当本装置设置在寒冷的室外或其他低温的环境下时，为保证装置的正常运行，需要防止储液装置中的液体被冷冻。因此，本装置中还可以包括水温传感器、加热装置和温度控制器，当水温传感器测定水温降至设定值时，启动加热装置，使液体保持可流动状态，确保装置的正常运行。

本装置的储液装置中还可以设置有蜂鸣器，当水位指示器显示储液装置内的水位位于预设的最高点以上或预设的最低点以下时，说明液位传感器出现故障，蜂鸣器鸣响警报，同时在显示触摸屏上也有明显报警信息显示，通过这两种方式，均提醒用户液位传感器出现故障，此时，用户可以手动控制电控阀门，使液体可以到达正常的液位范围，空气净化装置可以继续正常工作。信息采集模块与人机交互模块f通讯，人机交互模块f根据实时空气参数与其中预先置入的触发参数进行分析比对，并将分析比对结果传送至控制单元，控制单元根据比对结果发送相应的指令给执行机构，执行机构中的零件根据指令执行相应动作。

人机交互模块f包括显示触摸屏，用户可通过显示触摸屏手动输入触发参数。人机交互模块f具有存储数据等功能。当人机交互模块f接收到室内外的空气指数信息后，显示在显示触摸屏上，并与预置的触发参数进行分析比对，将比对结果发送至控制单元。人机交互模块f还可以显示空气净化装置执行操作过程中室内的各实时空气质量参数，以便可以实时观察室内的空气质量。

空气净化装置本身也可以不包括信息采集模块，而是由人机交互模块f通过wifi模块、蓝牙模块、485串口等与室内独立设置的空气监测器通讯获取室内的空气质量参数，也可以与云端服务器连接，以获取权威部门发布的实时空气质量信息。同时，通过wifi模块、蓝牙模块、485串口模块等，空气净化装置与外部智能设备(如手机)通讯，然后通过智能设备给控制单元发送指令，执行机构执行命令。

控制单元适于与人机交互模块f和执行机构进行通讯，控制单元根据接收到的空气质量信息比对结果，向执行机构相应的功能部件发布指令，执行机构执行相应动作。

空气净化装置的工作模式包括手动模式和智能模式。其中，手动模式为用户根据实时空气指数信息，结合自身的实际需求，对空气净化装置的运行动作进行手动干预。本装置的运行动作主要包括新风净化、回风净化、强制排风。

智能模式为空气净化装置自身根据室内外空气指数信息，按预先设置的触发参数，执行相应的调整动作，实现空气净化装置的智能运行。智能模式的具体的运行原理如图4所示：首先通过人机交互模块向空气净化装置输入预置的触发参数，然后由信息采集模块采集空气指数信息并与预置的触发参数进行分析比对，将比对结果发送到控制单元，控制单元根据比对结果发送相应地控制指令，执行机构根据具体的指令进行动作，进而由净化模块进行空气净化。

一并结合图5，新风和回风在本装置内的行进过程如下文所述。新风行进过程为：新风通过新风管道11进入一级水洗单元5，进行药水或清水喷淋过滤，过滤后的气体经过管道9进入二级水洗单元6，进行清水喷淋过滤，过滤后的气体进入hepa滤网7进行进一步的过滤处理，最后通过出风管道41输送至室内。回风的行进过程为：室内回风经回风管道21进入热交换模块a1，若此时装置处于强制排风状态，即第二风机c2开启、相应地第一单向阀开启，则回风由排风管道31排出室外；若此时装置并未处于强制排风状态，即第二风机c2停止、相应地第一单向阀关闭，则回风经由回风管道8进入一级水洗单元5，进行药水或清水喷淋过滤，然后经过管道进入二级水洗单元6，进行清水喷淋过滤，过滤后的气体进入hepa滤网7进行进一步的过滤处理，最后通过出风管道41输送至室内，即回风净化。

作为另一种可选地实施方式，在第二回风管道8内设置第二回风管道电控风阀，在排风管道31内设置第一单向阀。此时的回风的行进过程为：室内回风经回风管道21进入热交换模块a1，若此时装置处于强制排风状态，第二风机c2开启、相应地第一单向阀开启，控制单元令第二回风管道电控风阀关闭，则回风由排风管道31排出室外；若此时装置并未处于强制排风状态，第二风机c2停止、相应地第一单向阀关闭，控制单元令第二回风管道电控风阀打开，则回风经由回风管道8进入一级水洗单元5，进行药水或清水喷淋过滤，然后经过管道进入二级水洗单元6，进行清水喷淋过滤，过滤后的气体进入hepa滤网7进行进一步的过滤处理，最后通过出风管道41输送至室内，即回风净化。

作为再一种可选的实施方式，仅在第二回风管道8内设置第二回风管道电控风阀，即不再设置第一单向阀。此时的回风的行进过程为：室内回风经回风管道21进入热交换模块a1，若此时装置处于强制排风状态，第二风机c2开启，控制单元令第二回风管道电控风阀关闭，则回风由排风管道31排出室外；若此时装置并未处于强制排风状态，第二风机c2停止，控制单元令第二回风管道电控风阀打开，则回风经由回风管道8进入一级水洗单元5，进行药水或清水喷淋过滤，然后经过管道进入二级水洗单元6，进行清水喷淋过滤，过滤后的气体进入hepa滤网7进行进一步的过滤处理，最后通过出风管道41输送至室内，即回风净化。

作为又一种可选地实施方式，在排风管道31中设置有排风管道电控风阀。此时的回风的行进过程为：室内回风经回风管道21进入热交换模块a1，若此时装置处于强制排风状态，第二风机c2开启，控制单元令排风管道电控风阀开启，则回风由排风管道31排出室外；若此时装置并未处于强制排风状态，第二风机c2停止，控制单元令排风管道电控风阀关闭，则回风经由回风管道8进入一级水洗单元5，进行药水或清水喷淋过滤，然后经过管道进入二级水洗单元6，进行清水喷淋过滤，过滤后的气体进入hepa滤网7进行进一步的过滤处理，最后通过出风管道41输送至室内，即回风净化。

本发明前述的在各风道中设置的各电控风阀具体包括开关、执行器(步进电机)、角度定位部件、复位部件等。可替换地，新风阀和回风阀可采用类似照相机光圈的多片组合联动结构，通过控制照相机光圈大小一样的控制方式来调节新风阀和回风阀的开度。

本发明前述的控制水路的各电控阀门包括电动球阀、电控风阀或电磁阀等类似的阀门。

对于本发明所述装置，由于采用可以由控制单元进行控制的电控风阀结构，因此可以实现只进新风进行过滤、只进回风进行过滤、同时进新风和回风进行过滤、进新风同时强制排风或仅强制排风等等。

可选地，所述装置也可以不接排风管，即不采用强制排风，利于窗缝、门缝等进行正压排风。

可选地，所述装置也可以不接新风管道、回风管道和/或出风管道。

本发明提供了一种空气净化装置，通过设置具有两个水洗过滤单元和hepa滤网的净化模块，使得新风和回风在净化过程中经过两次不同的喷淋过滤和hepa过滤。本发明不仅可以有效的去除装修过程中的tvoc、甲醛、so2等污染物，也可以去除病房、商场、学校等人流密集场所的细菌和病毒，同时还具有加湿功能。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并不用于限制本发明，对于本领域技术人员而言，本发明可以有各种改动和变化。凡在本发明的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。