一种用于风机盘管的杀毒除菌控制装置的制作方法

本发明涉及一种用于风机盘管的杀毒除菌控制装置，特别适用发生疫情的特殊时期。属于暖通空调自动控制技术领域。

背景技术：

日常生活中，人们居住场所、办公场所、宾馆、饭店和学校等室内场所，一般需要使用风机盘管进行室内空气调节，由于风机盘管工作在潮湿的环境，因此容易滋生细菌，这些细菌随着调节内吹向室内场所，从而形成扩散，对人的身体健康造成伤害。特别是在疫情防控期间，建筑体内的通风、温湿度工作与居住环境直接影响着防控效果，而在现有的建筑空调系统中，风机盘管大量应用于建筑空调末端系统中。根据对现有建筑空调系统末端风机盘管设备的使用情况的调查结果显示，风机盘管运行时，室内处于密闭空间状态，若在出现疫情的情况下，室内空气循环流通特别容易无形中造成人与人之间病毒交叉感染。因此，亟需对室内空气进行杀毒灭菌，有效抑制病毒细菌的传感。

现有技术中，大多数建筑物使用的风机盘管不具备杀毒灭菌功能，因此容易造成细菌扩散。虽然有些风机盘中设有紫外线灯，但由于其结构不合理，没有形成温、湿度与紫外线杀菌的联合调节结构，因此，存在不能抑制细菌病毒扩散、在疫情特殊时期易导致细菌病毒交叉感染的问题。

技术实现要素：

本发明需要解决的技术问题，即本发明的目的，是为了解决现有使用风机盘管存在不能抑制细菌病毒扩散、易导致细菌病毒交叉感染的问题，提供一种用于风机盘管的杀毒除菌控制装置，具有结构简单合理、能进行有效抑制细菌病毒的生长与扩散、在疫情特殊时期防止细菌病毒的交叉感染的突出的实质性特点和显著技术进步。

为实现上述目的，本发明可以采用如下技术方案：

一种用于风机盘管的杀毒除菌控制装置，包括紫外灯、温控面板和电源电路，其结构特点在于：温控面板的输出端连接有控制电路，控制电路的输出端连接有紫外灯驱动回路、风机控制回路和水阀控制回路，紫外灯驱动回路的输出端连接紫外灯的控制输入端；温控面板中设有紫外灯开/关按键、温度升/降按键、湿度升/降按键和温度传感器，所述温度传感器的信号输出端电连接控制电路的一个信号输入端，形成温度反馈回路；所述紫外灯开/关按键、温度升/降按键、湿度升/降按键的信号输出端各电连接控制电路的一个信号输入端，紫外线灯驱动回路输入端、风机控制回路输入端、水阀控制回路输入端各电连接控制电路的一个信号输出端；控制电路通过紫外线灯驱动回路控制紫外灯的开或关，构成杀菌消毒控制结构。在风机盘管运行的同时杀灭室内空气中细菌及病毒。

为实现上述目的，本发明还可以采用如下技术方案：

进一步地，所述控制电路的输出端连接有继电器及电子调压模块元件，该控制电路的i/o端口为信号输出端，所述信号输出端通过继电器及电子调压模块连接风机控制回路信号输入端和水阀控制回路的信号输入端，以驱动水阀控制回路中的电磁阀执行器调节水阀开度及驱动风机控制回路中的三速风机调节风速。

进一步地，所述控制电路包括单片机芯片cpu，该单片机芯片内置有稳压电路单元和存储器单元，稳压电路单元的输入端连接外部电源、输出端连接单片机芯片的供电端，存储器单元为控制电路的信息数据存储器。

进一步地，单片机芯片cpu，其型号为iap15f4k61s4，为51内核单片机，具有宽电压供电电路，内置有61k程序储存器、数据存储器、10位ad采集器和4路串行口，支持远程程序升级。

进一步地，控制电路的电源输入端连接有电源供电电路，该电源供电电路包括降压转换电路和稳压芯片z1，降压转换电路的输入端连接外部电源、输出端连接稳压芯片z2的输入端，稳压芯片z2的输出端连接单片机u1的供电端；降压转换电路包括整流桥和降压转换单元，稳压芯片z2为控制电路提供5.0v供电电源。

进一步地，所述温控面板具有风机档位识别电路，该风机档位识别电路包括：档位信号检测单元、电流检测单元和电压检测单元。

进一步地，所述温控面板可设定相对温湿度的上下限值、风量、制冷/制热模式和显示室内温度、紫外线灯的开关，构成高效灭毒除菌温控制输入端。

进一步地，所述风机控制回路包括三速风机、可控硅scr3、可控硅scr1和可控硅scr2，所述可控硅scr3、可控硅scr1和可控硅scr2的输出端各与三速风机的一个控制输入端连接，可控硅scr3、可控硅scr1和可控硅scr2的输入端各通过驱动单元与控制电路的cpu信号输出端连接。

进一步地，所述可控硅scr3、可控硅scr1和可控硅scr2选用飞利浦大电流可控硅芯片，型号为bta08-60ob。

进一步地，所述水阀控制回路电路包括可控硅单元和驱动单元，可控硅单元采飞利浦大电流可控硅芯片，其型号bta08-60ob；所述可控硅单元的输出端与水阀的控制输入端连接，可控硅单元的输入端通过驱动单元与控制电路的cpu信号输出端连接。

相比现有的技术，本发明的有益效果在于：

1、发明由于包括紫外灯、温控面板和电源电路，温控面板的输出端连接有控制电路，控制电路的输出端连接有紫外灯驱动回路、风机控制回路和水阀控制回路，紫外灯驱动回路的输出端连接紫外灯的控制输入端；温控面板中设有紫外灯开/关按键、温度升/降按键、湿度升/降按键和温度传感器，温度传感器的信号输出端连接控制电路的一个信号输入端，形成温度反馈回路；紫外灯开/关按键、温度升/降按键、湿度升/降按键的信号输出端各连接控制电路的一个信号输入端，紫外线灯驱动回路输入端、风机控制回路输入端、水阀控制回路输入端各连接控制电路的一个信号输出端；控制电路通过紫外线灯驱动回路以控制紫外线灯的开或关，构成杀菌消毒控制结构；在风机盘管运行的同时杀灭室内空气中细菌及病毒。因此能够解决现有使用风机盘管存在不能抑制细菌病毒生长与扩散、易导致细菌病毒交叉感染的问题，具有结构简单合理、有效抑制细菌病毒生长与扩散、防止细菌病毒交叉感染的突出的实质性特点和显著技术进步。

2、使用本发明可以通过对现有已安装的风机盘管进行改造实现杀菌消毒，也可以通过新安装的风机盘管实现杀菌消毒，以实现在风机盘管运行的同时杀灭室内空气中细菌病毒，有效地抑制细菌病毒的生长与扩散；特别适用于防疫抗疫时期。

附图说明

图1为本发明具体实施例的结构框图。

图2为本发明具体实施例的控制电路的电路结构图。

图3为本发明具体实施例的供电电源的电路结构图。

图4为本发明具体实施例的风机控制回路的电路原理图。

图5为本发明具体实施例的紫外线灯驱动电路结构图。

图6为本发明具体实施例的风机档位识别电路结构图。

图7为本发明具体实施例的水阀控制回路的电路结构图。

图8为本发明的使用状态结构示意图。

具体实施方式

下面，结合附图以及具体实施方式，对本发明做进一步描述：

参照图1，本发明具体实施例1包括紫外灯、温控面板1和电源电路9，温控面板1的输出端连接有控制电路2，控制电路2的输出端连接有紫外灯驱动回路3、风机控制回路4和水阀控制回路5，紫外灯驱动回路3的输出端连接紫外灯的控制输入端；温控面板1中设有紫外灯开/关按键、温度升/降按键、湿度升/降按键和温度传感器，所述温度传感器的信号输出端电连接控制电路2的一个信号输入端，形成温度反馈回路；所述紫外灯开/关按键、温度升/降按键、湿度升/降按键的信号输出端各电连接控制电路2的一个信号输入端，紫外线灯驱动回路3输入端、风机控制回路4输入端、水阀控制回路5输入端各电连接控制电路2的一个信号输出端；控制电路2通过输出启/停控制信号至紫外线灯驱动回路3以控制紫外线灯的开或关，构成杀菌消毒控制结构；在风机盘管运行的同时杀灭室内空气中细菌及病毒。

实际应用中，将本实施例(即本发明)与风机盘管配套使用。所述控制电路2根据来自温控面板1的设定温度、设定湿度上限值与温控面板1中温度传感器发送的室内温度进行对比处理后输出控制信号至风机控制回路4和水阀控制回路5，以调节风机盘管的风量和水阀开度，实现室内温湿度的调节；同时所述控制电路2还根据实际检测室内温度调节控制紫外线灯的开启或关断，以在风机盘管运行的同时杀灭室内空气中细菌及病毒，有效地抑制细菌病毒的生长与扩散。

通过温度升/降按键设定室内温度，通过湿度升/降按键设定室内湿度。

本实施例中：

参照图2，所述控制电路2包括单片机芯片cpu，该单片机芯片内置有稳压电路单元和存储器单元，稳压电路单元的输入端连接外部电源、输出端连接单片机芯片的供电端，存储器单元为控制电路2的信息数据存储器。

单片机芯片cpu，其型号为iap15f4k61s4，为51内核单片机，具有宽电压供电电路，内置有61k程序储存器、数据存储器、10位ad采集器和4路串行口，支持远程程序升级。

如图2所示，本发明的cpu主控电路，型号为iap15f4k61s4属于51内核单片机，该单机芯片适用于宽电压供电，内置有61k程序储存器、10位ad采集器和4路串行口，支持远程程序升级。其使用方法和对外连接方式可以采用常规的使用方法和连接方式。

控制电路2的电源输入端连接有电源供电电路9。参照图3，该电源供电电路包括降压转换电路和稳压芯片z1，降压转换电路的输入端连接外部电源、输出端连接稳压芯片z2的输入端，稳压芯片z2的输出端连接单片机u1的供电端；降压转换电路包括整流桥和降压转换单元，稳压芯片z2为控制电路2提供5.0v供电电源。

如图3所示，所述的电源供电电路包括降压转换电路、稳压芯片z1和单片机u1，稳压芯片z2的输入端连接外部电源，输出端连接单片机u1的供电端。外部电源为ac220v，通过整流桥、降压转换及稳压器后产生5v电压给外围芯片供电，稳压芯片z2为单片机u1提供5.0v的供电。

另外，所述控制电路2的输出端还连接有继电器(图中未画出)及电子调压元件(图中未画出)，该控制电路2的i/o端口为信号输出端，所述信号输出端通过继电器及电子调压元件连接风机控制回路4信号输入端和水阀控制回路5的信号输入端，以驱动水阀控制回路5中的电磁阀执行器调节水阀开度及驱动风机控制回路4中的三速风机调节风速。

所述温控面板1具有风机档位识别电路，所述风机档位识别电路如图6所示，包括高档位识别电路h-zero、中档位识别电路m-zero和低档位识别电路l-zero，该高档位识别电路h-zero、中档位识别电路m-zero和低档位识别电路l-zero各包括档位信号检测单元、电流检测单元和电压检测单元，所述档位信号检测单元各由三极管连接二个电容、一个电阻连接构成，所述电流检测单元各由二个二极管并联构成，所述电压检测单元各由一个二极管和一个电阻并联构成。

所述温控面板1可设定相对温湿度的上下限值、风量、制冷/制热模式和显示室内温度、紫外线灯的开关，构成高效灭毒除菌温控制输入端。

参照图4，所述风机控制回路4包括三速风机、可控硅scr3、可控硅scr1和可控硅scr2，所述可控硅scr3、可控硅scr1和可控硅scr2的输出端各与三速风机的一个控制输入端连接，可控硅scr3、可控硅scr1和可控硅scr2的输入端各通过驱动单元与控制电路2的cpu信号输出端连接。如图4所示，所述可控硅scr3、可控硅scr1和可控硅scr2选用飞利浦大电流可控硅芯片，所述scr1-scr3各通过连接有三个电阻构成可控硅驱动电路及可控硅输出控制回路以控制风机工作，另外该风机控制回路还连接有6p输出端子j1。所述scr1-scr3型号为bta08-60ob。

如图5所示，本发明的紫外线灯驱动电路包括：选用飞利浦大电流可控硅芯片，所述可控硅芯片通过连接三个电阻构成可控硅驱动电路及可控硅输出控制回路以控制紫外线灯工作，另外该紫外线灯驱动电路还连接有kbd输出端子j1。可控硅芯片型号bta08-60ob。

如图6所示，所述风机档位识别电路包括高档位识别电路h-zero、中档位识别电路m-zero和低档位识别电路l-zero，该高档位识别电路h-zero、中档位识别电路m-zero和低档位识别电路l-zero各包括档位信号检测单元、电流检测单元和电压检测单元；其中，高档位信号检测单元由三极管q1连接电容c6、ca1和电阻r17连接构成，中档位信号检测单元由三极管q2连接电容c7、ca2和电阻r18连接构成，低档位信号检测单元由三极管q3连接电容c8、ca3和电阻r19连接构成；高档位电流检测单元由二极管d4、d5并联构成，中档位电流检测单元由二极管d7、d8并联构成，低档位电流检测单元由二极管d10、d11并联构成；高电压检测单元由二极管d3和电阻ra1并联构成，中电压检测单元由二极管d6和电阻ra2并联构成，低电压检测单元由二极管d9和电阻ra3并联构成。高档位识别电路h-zero、中档位识别电路m-zero和低档位识别电路l-zero连接有6p输入端子j2，通过所述6p输入端子j2输入电流检测信号(包括高档位电流检测信号、中档位电流检测信号低档位电流检测信号)和电压检测信号(包括高档位电压检测信号、中档位电压检测信号低档位电压检测信号)，从q1的集电极输出高档位识别信号到控制电路2的一个信号输入端，从q2的集电极输出中档位识别信号到控制电路2的一个信号输入端，从q3的集电极输出低档位识别信号到控制电路2的一个信号输入端。

参照图7，所述水阀控制回路5包括可控硅单元和与之连接的三个电阻构成的驱动控制回路，所述可控硅单元采用飞利浦大电流可控硅芯片，其型号bta08-60ob；所述可控硅单元的输出端通过2p插拔端子jk1与水阀的控制输入端连接，可控硅单元的控制输入端与控制电路2的一个信号输出端连接。

如图8所示，本发明所述的用于风机盘管的杀毒除菌控制装置与风机盘管配套构成自动节能杀毒除菌式风机盘管装置8的系统图，自动节能杀毒除菌式风机盘管装置8安装在风机盘管的回风箱7中，通过温控面板1输入命令使控制电路通过紫外灯驱动回路3控制紫外灯6开启或关闭，构成控制式节能杀毒除菌风机盘管装置。风机盘管装置8通过天花板10与温控面板1分隔开来，即温控面板1设置在天花板10的下方墙壁上，风机盘管装置8设置在天花板10的上方墙壁上，二者通过导线电相连或者通过无线电相连。自动节能杀毒除菌式风机盘管装置8

所述控制电路2根据来自温控面板1的设定温度、设定湿度上限值、来自温控面板1中温度传感器发送的室内温度进行处理后输出控制信号至风机控制回路和水阀控制回路，以调节风机盘管的风量和水阀开度，实现室内温湿度的调节。控制电路2还根据温控面板1的紫外线灯的启停控制信号控制紫外线灯的开或关，实现在风机盘管运行的同时杀灭室内空气中细菌病毒，有效地抑制细菌病毒的生长与扩散。

申请人试用表明，本发明针对现有风机盘管及紫外线灯使用的不足，采用的专业紫外线灭毒杀菌设备，利用紫外线灯发射的波长240-280nm，与细菌病毒的吸收波谱峰值相对应，破坏细菌病毒中的rna(核糖核酸)或dna(脱氧核糖核酸)分子结构，造成生长性细胞死亡和再生性细胞死亡，特别对新型冠状病毒(rna病毒)，灭毒杀菌效果尤其显著。且本发明的专业紫外灭毒杀菌设备安装在风机盘管回风管内，在室内无紫外线外泄，也不会产生大量的臭氧，对人体皮肤、眼睛等不会造成伤害，以实现在风机盘管使用的同时有效地抑制细菌病毒的生长与扩散的目的。

使用本发明可以通过对现有已安装的风机盘管进行改造实现杀菌消毒，也可以通过新安装的风机盘管实现杀菌消毒，以实现在风机盘管运行的同时杀灭室内空气中细菌病毒，有效地抑制细菌病毒的生长与扩散；特别适用于防疫抗疫时期。

另外，根据最新的发布的《新型冠状病毒肺炎诊疗快速指南》中提到：“75％酒精、乙醚、氯仿、甲醛、含氯消毒剂、过氧乙酸和紫外线均可灭活病毒”。单纯利用紫外线灯杀毒灭菌是目前室内较为常见的方式，普通的紫外线灯光配方中未含有抑制臭氧形成的化学成分，在开启使用时会产生大量臭氧，由于臭氧具有强氧化作用，在有效杀灭病毒及细菌的同时，若室内活动人员吸入过多臭氧，会引起咽喉肿痛、胸闷咳嗽、头晕、头痛等身体不适症状。在使用时因此对光配方中未含有抑制臭氧形成的化学成分的紫外线灯使用后应通风半小时以上才能进入房间。但停止紫外线灯后，带有病菌的人员进入室内后，空调系统的运行使得空气循环，也易造成病菌的传播。而本发明所述的用于风机盘管的杀毒除菌控制装置与风机盘管配套构成自动节能杀毒除菌式风机盘管装置，则既可以防止引起咽喉肿痛、胸闷咳嗽、头晕、头痛等身体不适症状，又可以杀菌消毒、防止病菌的传播。

本发明总结智能化控制技术在服务抗疫行动方面的应用，目的在于利用发明所述的带有杀毒除菌的风机盘管控制器，对现有已安装的风机盘管的改造及新安装的风机盘管，均可有效地抑制细菌病毒的生长与扩散。

对本领域的技术人员来说，可根据以上描述的技术方案以及构思，做出其它各种相应的改变以及形变，而所有的这些改变以及形变都应该属于本发明权利要求的保护范围之内。