一种新风水洗空气净化机的智能监测控制系统的制作方法

本实用新型属于空气净化机的自动控制技术，具体地说是新风空气净化器的自动监测控制系统。

背景技术：

近年来，我国公众吸烟率虽然有所下降，但肺癌患病率却上升了4 倍多，其原因——与空气环境中的雾霾重、雾霾时间长有一定关系。临床观察表明，阴霾天气比吸烟更易致癌，浓雾缭绕能见度低的天气及有雾而多云的天气，都会对人体健康产生不良影响。

霾的组成包含多种颗粒物质。其中最为伤害健康的是直径小于10微米的气溶胶粒子，如矿物颗粒物、海盐、硫酸盐、硝酸盐、有机气溶胶粒子、燃料和汽车废气等，这些气溶胶粒子，能直接进入并粘附在人体呼吸道和肺泡中，尤其是亚微米粒子，会分别沉积于上、下呼吸道和肺泡中，引起急性鼻炎和急性支气管炎等病症。对于支气管哮喘、慢性支气管炎、阻塞性肺气肿和慢性阻塞性肺疾病等慢性呼吸系统疾病的患者，雾霾天气可使病情急性发作或急性加重。

室内空气净化器是防止雾霾侵害的有效手段之一。但目前市场上的室内空气净化器产品，普遍存在功能单一、效果欠佳的缺点，主要表现为：

1)现有的室内空气净化器，工作时仅是室内空气的密闭循环，不能引入室外新风，而若开窗换气，又会引起室内空气质量下降，不能保持净化效果。

2)现有的诸多空气净化器，只简单过滤固体悬浮物，无法消除空气中的酸性气污染物。

3)北方采暖季节，室内过于干燥，现有空气净化器不能提供增湿效果，舒适度差。

本发明人的实用新型专利ZL201520234508.8——《一种家用新风洗涤空气净化器》，具有优异的空气净化效果。但是比普通室内净化器和新风净化器控制参数多而复杂，急需实现自动化控制。

本申请人同日申报的专利申请《一种双通道新风水洗空气净化机》，其整体构造如图1所示，由新风过滤增压单元与循环风过滤洗涤单元组成的一体机型。

新风过滤增压单元由入室空气接管1、箱盖2、控制屏3、新风进口 4、电控箱5、新风出口6、竖隔板7、箱体8、粗滤器9、中滤器10、精滤器11、风机上隔板12、新风风机14组成、横隔板27组成。

所述箱体8，矩形上开口结构与箱盖2销接。箱体8由横隔板27分隔为上下两段独立空间。其中上段被竖隔板7分隔为大小两侧，大侧为过滤腔，腔内由下至上逐层内置新风风机14、风机上隔板12、精滤器 11、中滤器10、粗滤器9，粗滤器9上方的箱体8背面的壁上有贯通的新风进口4与入室空气管1连通，有矩形孔安装电控箱5；小侧为净空气通道，通道底部连通新风风机14的出口顶部连通新风空气出口6。

所述箱盖2，有矩形贯通孔安装控制屏3，控制屏3向上一面用于操作，背面通过电线与电控箱5连接；

所述风机上隔板12，内圆外方漏斗形，内园与新风风机14紧密接触外方与箱体2不接触，精滤器11、中滤器10、粗滤器9依次叠放在风机上隔板12上方；

所述精滤器11，金属方框与折叠滤料组成的组合件，具有大过滤面积减小风阻，完成PM2.5过滤；

所述中滤器10，采用低阻大容尘量袋式专利结构，金属方框与筒袋形滤料组成的组合件，具有超大过滤面积超大容尘量，完成细尘过滤保证精滤器11对PM2.5过滤持续有效；

所述粗滤器9，金属方框与折叠滤料组成的组合件，完成粗尘绒毛过滤，可清洗结构可重复使用；

所述电控箱5，通过电线连接外部电源与控制屏3、新风风机14；

所述新风风机14采用静音风机结构；

过滤洗涤单元由箱体8、循环风进口15、加水口16、排水口17、排水泵18、二次精滤网19、循环风机20、水21、洗涤水泵22、洗涤器23、洗涤水箱34、布水器25、循环风出口26、横隔板27组成；

所述箱体8，由横隔板27分隔为上下两段独立空间，横隔板27以下部分安装循环过滤洗涤单元部件，其中上半部由竖竖隔板7分隔为大小两侧，小侧为循环空气出口通道连通洗涤器23与循环空气出口26，大侧用作过滤腔，过滤腔下方与箱体8底部空间相通的通道上悬挂安装循环风机20。

所述洗涤水箱24，矩形上开口结构，位于循环风机20下方与箱体 24的底部连接固定，四周与箱体24不接触，内部有水21；

所述洗涤器23，矩形网袋结构由规格不等的塑料填料填满，固定于洗涤水箱24的一侧，循环空气出口26的下方，洗涤器23位于水面以下的部分内部空隙被水21充满，水面以上部分内部空隙被空气充满，布水器25固定于洗涤器23顶部，自带管道与洗涤水箱24底部安装的洗涤泵 22连通；

所述加水口16，位于洗涤水箱24侧后部侧壁的圆形开口上，自带管道伸入洗涤水箱24下部，与洗涤水箱24内部空间连通；

所述排水口17，位于洗涤水箱24侧后部侧壁的圆形开口上，自带管道与洗涤水箱24底部安装的排水泵18连通；

所述排水泵18、洗涤泵22及循环风机20，通过电线与电控箱5相连；

该双通道新风空气净化器工作时，在新风风机14离心力作用下，室外空气经入室空气接管1和新风进口4进入箱体8的顶部，依次流经粗过滤器9、中过滤器10、精滤器11成为滤净空气进入新风风机14，滤净空气经新风风机14增压由新风出口6送入室内；

在循环风机20离心力作用下，室内空气由循环风进口15进入箱体 8的下段，经过二次过滤器19进入循环风机20，经循环风机20增压的滤净空气向下流动经洗涤水箱24的上部空间，侧向流入洗涤器23的内部空隙，与流动的水21接触得到洗涤和湿润，洗净空气上升到箱体8侧壁上的循环风出口回到室内。

水21由洗涤泵22输送至布水器25，向下流经洗涤器23内部填料的表面回到洗涤水箱24的下部，流过填料表面的水21与空气接触进行不间断洗涤；

新风风机14、循环风机20与洗涤泵22的运行通过控制屏3手动或自动控制，自动模式下控制屏根据空气指标数据自动调整各风机和水泵至最佳转速，保持室内空气指标始终处于空气质量优级标准和适宜湿度；

该双通道新风空气净化器需要定期人工补充消耗的水，定期通过控制屏3和排水泵18排除洗涤水箱24里残余水；需要定期人工更换粗滤器9、中滤器10与精滤器11，累计使用寿命到期前，控制屏3提示更换。本实施例的电气控制原理如图2所示：电源接头5-1连接外部220V电源供电。新风风机14运行时，新风风机14入口上方的空间处于负压状态，

技术实现要素：

本实用新型的目的，针对本申请人同日申报的上述专利申请《一种双通道新风水洗空气净化机》，设计了该净化机同时监测室内空气的四项参数(CO2、VOC、M2.5、空气湿度)和水箱的水位的自动监测控制系统。

本实用新型的自动监测控制系统是这样实现的：

该空气净化自动监测控制系统，能根据需要自动控制新风风机、循环风机、洗涤水泵的启停和转速，按照预置指标保持室内空气PM2.5、 CO2、TVOC、湿度指标符合空气质量优质标准，自动检测和显示室内空气质量4项指标。

该空气净化自动监测控制系统，主要由传感器组13、控制屏3、电控箱5构成。

传感器组13包括PM2.5传感器13-3、CO2传感器13-4、湿度传感器13-5、TVOC传感器13-6、液位传感器13-7以及传感显示屏13-2组成。各传感器将测量的空气样本指标数据由传感信号处理器13-8转换为数字信号，将指标数据显示在传感显示屏13-2上，并通过信号线送入控制屏3的控制处理器3-2中；控制处理器3-2根据预置程序和传感器传来的数据输出控制信号给电控箱5；电控箱5的控制器5-3根据控制处理器 3-2的指令自动控制新风风机14、循环风机20、排污泵18和循环泵22 的转速和水泵的开关，保持室内空气指标始终处于空气质量优级标准和适宜湿度；所有风机水泵的运行状态显示在控制显示屏3-3；控制显示屏3-3通过程序软件，供选择“自动”与“手动”模式，“手动”模式可根据特殊需要指令风机转速和水泵启停。

所述传感器组13，安装于一个矩形盒子13-1内，固定于箱体8的前壁的矩形开口上；箱体8向外的一面为数码显示屏13-2，箱体8内侧安装有PM2.5传感器13-3、CO2传感器13-4、湿度传感器13-5、TVOC传感器13-6、液位传感器13-7以及传感信号处理器13-8。

箱体8上开有小孔13-9，通过盒子13-1构成与风机14入口上方空间连通的取样风道。传感器组13中各传感器通过信号线与传感信号处理器13-8连接，传感信号处理器13-8与控制屏3的控制处理器3-2相连。

所述控制屏3，由背罩3-1、控制处理器3-2和控制显示屏3-3组成，控制处理器3-2可根据预置程序和传感器13传来的数据，输出控制信号给电控箱5。

控制屏3安装在箱盖2中部的矩形贯通方孔上。朝上面为显示屏3-4，用于显示和操作，其背面有电线连接箱体8背面的电控箱5。显示屏3-4 具有所有控制功能显示图标和控制软键，包括限制操作的儿童键。

所述电控箱5，有电源接头5-1、电源转换器5-2、控制器5-3和护罩5-4。电源接头5-1连接外部220V电源，电源转换器5-2提供低压电源，控制器5-3连接控制处理器3-2、新风风机14、循环风机20、排污泵18和循环泵22，控制器5-3根据控制处理器3-2的指令，控制风机与水泵的启停与转速；

该空气净化自动监测控制系统的工作原理是：新风风机14运行时，新风风机14入口上方的空间处于负压状态，室内空气样本经前后壁的小孔持续流过盒子13-1供各传感器组采样检测，各传感器将测量的空气样本指标数据，通过信号线送入控制屏3背后的处理器，处理器将数据讯号转换为数字显示在控制屏3的面板上，同时与预置数据进行比对，数据超过设定值时，处理器输出控制信号给电控箱5，改变风机与水泵的运行状态实现其自动运行控制；新风风机14、循环风机20与洗涤泵22 的运行，通过控制屏3设定的手动或自动控制：手动模式下，可人为指定各电机转速或关停电机；自动模式下，控制屏根据空气指标数据，自动调整各风机各自的转速和水泵的开关，保持室内空气指标始终处于空气质量优级标准和适宜湿度。

本实用新型的有益效果：

新风风机14、循环风机20与洗涤泵22的运行，通过控制屏3手动或自动控制，自动模式下控制屏根据空气指标数据自动调整各风机的转速与水泵开关，保持室内空气指标始终处于空气质量优级标准和适宜湿度，系统还对加水和更换过滤器的人工操作做出提示，提高新风洗涤净化器的运行可靠性与参数合理性。

附图说明

图1.为本实施例之空气净化器结构的纵剖面示意图；

图1中：1、入室空气接管，2、箱盖，3、控制屏，4、新风进口，5、电控箱，6、新风出口，7、隔板，8、箱体，9、粗滤器，10、中滤器， 11、精滤器，12、风机上隔板，14、新风风机，15、循环风进口，16、加水口，17、排水口，18、排水泵，19、二次精滤网，20、循环风机， 21、水，22、洗涤水泵，23、洗涤器，24、洗涤水箱，25、布水器，26、循环风出口，27、横隔板。

图2.本实施例的电气控制原理；

图2中：13-2是传感显示屏，13-3是PM2.5传感器，13-4是CO2传感器，13-5是湿度传感器，13-6是TVOC传感器，13-7是液位传感器， 13-8是传感信号处理器，3-2是控制处理器，3-3是控制显示屏，5-1是电源接头，5-2是电源控制器，14是新风风机，18是排水泵，20是循环风机，22是洗涤水泵。

图3.为本实施例之控制屏结构的纵剖面示意图；

图3中：3-1是背罩，3-2是控制处理器、3-3是控制显示屏，2是箱盖。

图4.为本实施例之电控箱结构的横剖面示意图；

图4中：5-1是电源接头，5-2是电源转换器，5-3是控制器，5-4是护罩，8是箱体。

图5.为本实施例之传感器组结构的横剖面示意图。

图5中：13-1是盒子，13-2是传感显示屏，13-3是PM2.5传感器，13- 4是CO2传感器，13-5是湿度传感器，13-6是TVOC传感器，13-7是液位传感器，13-8是取样口、8是箱体。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本实用新型做进一步说明。

实施例1：一种新风水洗空气净化机的室内空气自动检测控制系统

本实施例之空气净化自动监测控制系统，主要由传感器组13、控制屏 3、电控箱5、传感器组13构成。

图2显示了本实施例的电气控制原理

电源接头5-1连接外部220V电源后，新风风机14受电随之运行，新风风机14入口上方的空间处于负压状态，室内空气样本经前后壁的小孔持续流过盒子13-1供各传感器采样检测；各传感器将测量的空气样本指标数据由传感信号处理器13-8转换为数字信号，将指标数据显示在传感显示屏13-2上，并通过信号线送入控制屏3的控制处理器3-2中；控制处理器3-2根据预置程序和传感器传来的数据输出控制信号给电控箱5；电控箱5的控制器5-3根据控制处理器3-2的指令自动控制新风风机14、循环风机20、排水泵18和洗涤水泵22的转速和水泵的开关，保持室内空气指标始终处于空气质量优级标准和适宜湿度，所有风机水泵的运行状态显示在控制显示屏3-3。控制显示屏3-3带有程序软件，供选择“自动”与“手动”模式，“手动”模式可根据特殊需要指令风机转速和水泵启停，不理会室内空气指标。

图3显示了本实施例之控制屏的纵剖面结构

控制屏布置于箱盖2的上面，，便于操作，控制显示屏3-3外露在箱盖2的表面；控制处理器3-2，位于箱盖2内侧，与显示屏线缆连接；背罩3-1包覆控制处理器3-2，使之与箱盖2下方的箱体空间隔离。