全方位抗菌智能型車用空氣凈化器的制作方法

專利名稱：全方位抗菌智能型車用空氣凈化器的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種車用空氣凈化器，更具體地講，涉及一種全方位抗菌智能型車用空氣凈化器。
背景技術：
隨著經濟的迅猛發展，社會的日益進步，生活水平也日益提高，汽車亦然成為人類活動的重要工具而進入千家萬戶。然而，車輛因車載空調的使用或是在高速公路上行駛，必須將車窗關閉，而成為一個密閉的可移動空間，車內空氣質量日益受到人們的重視。據多家權威研究機構的檢測結果顯示車內可吸入顆粒物、一氧化碳、揮發性有機污染物等物質嚴重超標，車的門把手、方向盤、排擋桿、中控臺、點唱機、坐墊等一切車內飾部件都發現了大量細菌的存在，包括金黃葡萄球菌、大腸桿菌、霉菌、綠膿桿菌和肺炎鏈球菌在內的多種病菌。這些細菌的總數量高達二十億，嚴重威脅著駕駛員與乘客的身體健康。長期在這種環境中駕駛會出現精神倦怠，呼吸急促，鼻塞，注意力無法集中等癥狀，嚴重者會引發哮喘、支氣管炎、鼻炎、低血壓、肺炎等疾病。因此，開發車內空氣凈化裝置，對于消除車內空氣污染， 殺滅及抑制車內細菌滋生來說具有重要意義。當前，車內除菌一般采用如下幾種方式(1)高濃度臭氧殺菌(也稱車載氧吧)，凈化原理是以氧化作用破壞微生物膜的結構實現殺菌作用。但是，臭氧在殺滅一些病毒細菌的同時也可能殺滅人體白細胞，有導致癌變的可能。(2)中草藥殺菌。是以中草藥為介質的凈化器，價格低廉，有一定的抑菌功能，但中草藥在固態下基本起不到凈化作用，凈化器使用中草藥成分只是微量的，達到飽和后不但不能殺菌而且容易成為細菌的繁衍體，換下的濾芯涉較難進行無害處理。(3)活性炭過濾吸附。活性炭過濾網能過濾吸附一定的細菌、 可吸入顆粒物及有害氣體。但是，活性炭過濾網沒有選擇性吸附能力，對水的吸附率為45%， 一般一個月后就能達到飽和狀態需更換。(4)靜電滅菌集塵。靜電鎢絲釋放6000伏高壓靜電，能瞬間完全殺滅寄附在灰塵上的細菌、病毒，防止感冒、傳染病等疾病。并且通過靜電吸附的方式，達到過濾去除可吸入顆粒物的目的。但是，靜電滅菌集塵單元的過濾密度不能太高，這就導致了該方式的滅菌效率不能達到一個很高的標準，需要與其它的除菌方式配合使用。(5)光催化劑(也稱光觸媒)，是一類以二氧化鈦(TiO2)為代表的，在光的照射下自身不起變化，卻可以促進化學反應，具有催化功能的半導體材料的總稱。在光源照射下，它能夠利用特定波長光源的能量產生催化作用(氧化還原反應)，使周圍的氧氣及水分子激發成具活性的羥基自由基及超氧自由基等自由離子基，這些自由基幾乎可分解所有對人體或環境有害的有機物質及部分無機物質。光催化劑性能穩定，凈化過程綠色環保，可無限次重復使用，是最具發展潛力的凈化方式之一。但是，該凈化方式的一個最關鍵的前提是必須裝有光源。光催化劑必須在紫外線的照射下才能發揮作用。如果不能獲得太陽光照，若想激活光觸媒，則必須另外加上紫外燈。紫外燈的選擇應該是254nm或者365nm的效果比較好。至于在自然光和日光燈等微弱光源甚至是無光的條件下，光催化劑是不能正常發揮功效的。并且，納米銀改性的二氧化鈦光催化劑，在紫外光照下產生肖特基能壘(Amy L. Linsebigler, John Τ. Yates, Jr. Photocatalysis on TiOn Surfaces: Principles, Mechanisms, and Selected Results, Chem. Rev. 1995，95，735-758)，使得二氧化鈦表面的光生電子與空穴得以有效分離，提高了光催化活性；并且納米銀和二氧化鈦本身都具有抑菌、滅菌的作用，二者的結合使得光催化劑具有高效率滅菌、除臭、降解有機污染物的多重效果。但是，肖特基能壘理論與實驗結果并沒有應用于實際的產業化中。現在市面上已經有各種類型的空氣凈化器產品。但是，這些空氣凈化器產品大都僅僅只是安裝了多層的過濾網，只能除去固體可吸入顆粒物、部分有毒有害氣體和細菌，并且需要經常更換凈化組件；有些宣稱使用光催化劑(光觸媒)的空氣凈化器產品，機器內部并沒有安裝光源。也就是說，光催化劑并沒有發揮其真正功能。有些安裝了紫外光源的空氣凈化器產品，由于市面上普通的紫外燈壽命較短，功率較高，導致了能耗過大，拆裝頻繁等問題。光催化劑在車載空氣凈化器中的應用并不是十分成功。此外，由于空氣凈化器機殼本身為塑料制品，其內部與外部表面(尤其是外部表面)極易沾染細菌。這些細菌附著在機殼表面，并不能被空氣凈化器所凈化，導致空氣凈化器本身也成為了細菌滋生源。目前尚無采用抗菌材料制成機殼的空氣凈化器產品。

發明內容
本發明的目的在于克服上述已有技術不足之處，提供一種具有全方位抗菌效果的智能型車用空氣凈化器。為達到上述目的，本發明的構思是
本發明提供的全方位抗菌智能型車用空氣凈化器，包括如下組件1)外殼，外殼是抗菌塑料外殼，或是帶有抗菌涂層的塑料外殼，又或者是帶有抗菌涂層的其它材質外殼；2)空氣凈化組件，包括煙塵過濾單元，高壓靜電滅菌單元，有毒有害氣體吸附凈化單元，光催化滅菌單元和滅菌光源；3)風機動力組件，包括渦流式風機；4)能源組件，包括太陽能電池板、 可充電電池和直流電源端口 ；5)感應傳感組件，包括震動傳感器，氣體傳感器和煙塵傳感器；6)負離子發生器；7)顯示與智能控制組件，包括開關按鈕、模式調控按鈕、液晶顯示面板，帶有微處理器和控制器的印刷電路板。根據上述發明構思，本發明采用下述技術方案
一種全方位抗菌智能型車用空氣凈化器，包括殼體、空氣凈化組件、風機動力組件、能源組件、感應傳感組件、負離子發生器和顯示智能控制組件，其特征在于
1)所述外殼帶有至少一個入風口和至少一個出風口，殼體內安置所述空氣凈化組件、 風機動力組件、能源組件、感應傳感組件和負離子發生器；外殼的前面板上安裝顯示智能控制組件；外殼底部有后蓋，用于拆換空氣凈化組件；
2)所述空氣凈化組件由灰塵預過濾網、高效率空氣微粒濾芯、活性炭吸附網、高壓靜電滅菌單元、光催化過濾網和滅菌光源組成；其中，灰塵預過濾網裝在所述入風口上；高效率空氣微粒濾芯、活性炭吸附網、高壓靜電滅菌單元和光催化過濾網為一獨立組件，依次插疊組成件，滅菌光源安裝在該插疊組件之前，并且紫外光源大部分光線照射到光催化過濾網上；高壓靜電滅菌單元和紫外光源與所述顯示與智能控制組件連接；
3)所述風機動力組件包括至少一個渦流式風機，該風機與所述顯示與智能控制組件連接；
4)所述能源組件包括太陽能電池板、可充電電池和直流電源端口；太陽能電池板安裝于外殼的上表面，可利用太陽能給機器內部的可充電電池充電；可充電電池安裝于外殼內， 直流電源端口安裝在外殼預留的直流電源插孔處，太陽能電池板、可充電電池和直流電源端口與所述顯示與智能控制組件連接；
5)所述感應傳感組件包括震動傳感器，氣體傳感器和煙塵傳感器；震動傳感器直接集成在顯示與智能控制組件的印刷電路板上，氣體傳感器和煙塵傳感器安裝于所述出風口的附近；震動傳感器、氣體傳感器和煙塵傳感器與顯示與智能控制組件的印刷電路板連接；
6)所述負離子發生器安裝于出風口的附近，負離子發生器與顯示與所述印刷電路板連
接；
7)所述顯示與智能控制組件包括開關按鈕、模式調控按鈕、液晶顯示面板，以及帶有微處理器和控制器的印刷電路板；開關按鈕、模式調控按鈕、液晶顯示面板安裝在外殼的前端，帶有微處理器和控制器的印刷電路板安裝在外殼內，帶有微處理器和控制器的印刷電路板通過電路與以下部件相連接高壓靜電網、滅菌光源、渦流式風機、太陽能電池板、可充電電池、直流電源端口、震動傳感器、氣體傳感器、煙塵傳感器、負離子發生器、開關按鈕、模式調控按鈕和液晶顯示面板。所述外殼是抗菌外殼組件，其中的抗菌成分為納米磷酸鋯鈉銀、納米載銀鋅沸石、 納米硅硼酸鈉銀、納米載銀羥基磷灰石等成分的一種或任意組合。所述空氣凈化組件為一個獨立的長方體組件(灰塵預過濾網和滅菌光源除外)，插置在空氣凈化器中，可進行插拔式拆裝。所述空氣凈化組件中的灰塵過濾單元包括至少一個灰塵預過濾網，和一個高效率空氣微粒濾芯。所述空氣凈化組件中的高壓靜電滅菌單元包括至少一個高壓靜電網，具有靜電殺菌和靜電集塵的功能。所述空氣凈化組件中的有毒有害氣體吸附凈化單元至少包括一個活性炭吸附網。所述空氣凈化組件中的光催化單元至少包括一個含有納米銀改性二氧化鈦光催化劑的過濾網，在紫外光照下產生肖特基能壘， 使得二氧化鈦表面的光生電子與空穴得以有效分離，提高了光催化活性；并且納米銀和二氧化鈦本身都具有抑菌、滅菌的作用，二者的結合使得光催化網具有快速滅菌、除臭、降解有機污染物的多重功效。所述滅菌光源為紫外光發光二極管，大部分紫外光線照射在光催化過濾網上，少量紫外光線照射到機器殼體內部的其它區域；但是，紫外光線不可照射到機器殼體外部(通過內部結構及機殼設計實現)。所述太陽能電池板以及直流電源端口能夠為可充電電池充電。所述震動傳感器用于感應汽車的震動信號，并將震動信息傳輸給所述顯示與智能控制組件中的微處理器。所述氣體傳感器用于監測車內的一氧化碳、煙焦油、甲醛及可揮發性有機污染物的濃度，并將有毒有害氣體的濃度信息傳輸給所述顯示與智能控制組件中的微處理器。所述的煙塵傳感器用于監測車內的固體可吸入顆粒物的濃度，并將煙塵的濃度信息傳輸給所述顯示與智能控制組件中的微處理器。氣體和煙塵傳感器的信號采集頻率為一固定時間間隔。所述開關按鈕用于開啟和關閉空氣凈化器。所述模式調控按鈕用于智能凈化模式和全效凈化模式的切換。所述液晶顯示面板可顯示電量，風速，空氣污染程度，工作模式等。所述帶有微處理器和控制器的印刷電路板能夠實現如下控制功能在全效模式下，空氣凈化器始終以額定最高功率工作。在智能工作模式下，微處理器根據氣體傳感器和煙塵傳感器反饋的信號強弱，通過控制器實時調整高壓靜電滅菌單元、滅菌光源的開關與功率，并調整風機功率、負離子發生器的功率，并將空氣質量的優劣以進度條方式顯示在液晶顯示面板上，實現空氣質量與空氣凈化器工作效率成正比；當氣體傳感器和煙塵傳感器反饋的信號為一較低值時，空氣質量達到最佳，在一定時間之后，空氣凈化器將自動停止工作，進入休眠狀態；當微處理器接收到的震動傳感器反饋的震動信號時，空氣凈化器從休眠狀態回復到智能工作狀態。本發明與現有技術相比較，具有如下顯而易見的突出實質性特點和顯著進步
本發明采用納米銀改性二氧化鈦作為光催化劑，不僅提高了光催化效果，并且提高了殺菌抑菌的性能；凈化器采用紫外光發生二極管作為紫外光源，不僅節省能源、延長了紫外光源照射壽命，而且保證光催化劑能夠高效率發揮光催化降解污染物的效果；外殼有抗菌性能，保證外殼無菌，人身安全。另外，本車用型空氣凈化器并非僅限于車內使用，也適用于書房、廚房、衛生間等任何小型空間的空氣凈化；將本空氣凈化器同比放大之后，也可適用于大型空間的空氣凈化要求。


圖1為基于本發明總體構思的空氣凈化器正面外部組件分布示意圖。圖2為基于本發明總體構思的空氣凈化器正面內部組件分布示意圖。圖3為基于本發明總體構思的空氣凈化器控制原理示意圖。圖4為基于本發明總體構思的空氣凈化組件示意圖。圖5為基于本發明總體構思的液晶顯示面板示意圖。
具體實施例方式本發明的優選實施例結合

如下
實施例一參見圖1和圖2，本全方位抗菌智能型車用空氣凈化器，包括殼體1、空氣凈化組件2、風機動力組件3、能源組件4、感應傳感組件5、負離子發生器6和顯示智能控制組件7，其特征在于
1)所述外殼1帶有至少一個入風口11和至少一個出風口 12，殼體1內安置所述空氣凈化組件2、風機動力組件3、能源組件4、感應傳感組件5和負離子發生器6 ；外殼1的前面板上安裝顯示智能控制組件7 ；外殼1底部有后蓋，用于拆換空氣凈化組件2 ；
2)所述空氣凈化組件2由灰塵預過濾網21、高效率空氣微粒濾芯22、活性炭吸附網23、 高壓靜電滅菌單元對、光催化過濾網25和滅菌光源沈組成；其中，灰塵預過濾網21裝在所述入風口 11上；高效率空氣微粒濾芯22、活性炭吸附網23、高壓靜電滅菌單元M和光催化過濾網25為一獨立組件，依次插疊組成件，滅菌光源沈安裝在該插疊組件之前，并且紫外光源沈大部分光線照射到光催化過濾網25上；高壓靜電滅菌單元M和紫外光源沈與所述顯示與智能控制組件7連接；3)所述風機動力組件3包括至少一個渦流式風機31，該風機與所述顯示與智能控制組件7連接；
4)所述能源組件4包括太陽能電池板41、可充電電池42和直流電源端口43 ；太陽能電池板41安裝于外殼1的上表面，可利用太陽能給機器內部的可充電電池42充電；可充電電池42安裝于外殼1內，直流電源端口 43安裝在外殼1預留的直流電源插孔處，太陽能電池板41、可充電電池42和直流電源端口 43與所述顯示與智能控制組件7連接；
5)所述感應傳感組件5包括震動傳感器51，氣體傳感器52和煙塵傳感器53；震動傳感器51直接集成在顯示與智能控制組件7的印刷電路板74上，氣體傳感器52和煙塵傳感器53安裝于所述出風口 12的附近；震動傳感器51、氣體傳感器52和煙塵傳感器53與顯示與智能控制組件7的印刷電路板74連接；
6)所述負離子發生器6安裝于出風口12的附近，負離子發生器6與顯示與所述印刷電路板74連接；
7)所述顯示與智能控制組件7包括開關按鈕71、模式調控按鈕72、液晶顯示面板73， 以及帶有微處理器和控制器的印刷電路板74 ；開關按鈕71、模式調控按鈕72、液晶顯示面板73安裝在外殼1的前端，帶有微處理器和控制器的印刷電路板74安裝在外殼1內，帶有微處理器和控制器的印刷電路板74通過電路與以下部件相連接高壓靜電網M、滅菌光源 26、渦流式風機31、太陽能電池板41、可充電電池42、直流電源端口 43、震動傳感器51、氣體傳感器52、煙塵傳感器53、負離子發生器6、開關按鈕71、模式調控按鈕72和液晶顯示面板 73。
實施例二 參見圖1 圖5，本實施例與實施例一基本相同，特別之處如下 所述外殼1是共混型抗菌塑料外殼，或是帶有抗菌涂層的塑料外殼，其中的抗菌成分為納米磷酸鋯鈉銀、納米載銀鋅沸石、納米硅硼酸鈉銀、納米載銀羥基磷灰石等成分的一種或任意組合；外殼1的設計必須保證內部紫外光線照射不到外殼外部。所述空氣凈化組件2中的光催化過濾網25表面噴涂有納米銀改性的二氧化鈦光催化劑；所述的滅菌光源26為紫外光發光二極管，大部分紫外光線照射在光催化過濾網25 上，少量紫外光線照射到外殼1內的其它區域；但是，紫外光線不可照射到外殼1的外部。所述風機動力組件3中的渦流式風機31能夠將空氣通過入風口 11吸入，通過灰塵預過濾網21、高效率空氣微粒濾芯22、活性炭吸附網23、高壓靜電網M和光催化過濾網 25，然后將空氣被渦流式風機31的中心吸入，通過葉輪旋轉，經由渦流式風機31的側面從出風口 12排出。所述能源組件4中的太陽能電池板41以及直流電源端口 43在帶有微處理器和控制器的印刷電路板74控制下，能夠為可充電電池42充電；
所述感應傳感組件5中的震動傳感器51用于感應汽車的震動信號，并將震動信息傳輸給微處理器74 ；氣體傳感器52用于監測車內的氣態有機污染物的濃度，并將有毒有害氣體的濃度信息傳輸給微處理器74 ；煙塵傳感器53用于監測車內的固體可吸入顆粒物的濃度， 并將煙塵的濃度信息傳輸給微處理器74 ；間隔固定時間，氣體和煙塵傳感器各采集一次信號。所述負離子發生器6用于向空氣中釋放氧負離子。
所述顯示與智能控制組件7中的開關按鈕71用于開啟和關閉空氣凈化器；所述的模式調控按鈕72用于智能凈化模式和全效凈化模式的切換；所述的液晶顯示面板73可顯示電量，風速，空氣污染程度、工作模式。
所述顯示與智能控制組件7中的帶有微處理器和控制器的印刷電路板74能夠實現如下控制功能在智能工作模式下，微處理器根據感應傳感組件5中氣體傳感器52和煙塵傳感器53反饋的信號強弱，通過控制器實時調整空氣凈化組件2中高壓靜電滅菌單元24、滅菌光源沈的開關與功率，并調整風機動力組件3中的渦流式風機31功率、負離子發生器6的功率，并將空氣質量的優劣以進度條方式顯示在液晶顯示面板73上，實現空氣質量與空氣凈化器工作效率成正比；當感應傳感組件5中氣體傳感器52和煙塵傳感器53 反饋的信號為一較低值時，空氣質量達到最佳，在一定時間之后，空氣凈化器將自動停止工作，進入休眠狀態；當微處理器74接收到震動傳感器51反饋的震動信號時，空氣凈化器從休眠狀態回復到智能工作狀態；在全效模式下，空氣凈化組件2始終以額定最高功率工作。
實施例三結合圖1與圖2的空氣凈化器正面外部與內部的組件分布示意圖所示，本全方位抗菌智能型車用空氣凈化器一共分為如下7大部分抗菌外殼組件1，空氣凈化組件2， 風機動力組件3，能源組件4，感應傳感組件5，負離子發生器6，顯示與智能控制組件7。
外殼1的內表面與外表面都具有抗菌功能，其組成材料是帶有抗菌涂層的塑料外殼。抗菌成分為納米磷酸鋯鈉銀粉體，與涂料共混后噴涂在塑料外殼內外表面。如圖1和圖2所示，抗菌外殼組件1上包含至少一個入風口 11，用于污染空氣進入空氣凈化器；至少一個出風口 12，用于潔凈空氣從空氣凈化器中送出。此外，外殼上還留有直流電源端口 43 的插孔，便于接入外接直流電源。外殼前端可安裝開關按鈕71、模式調控按鈕72、液晶顯示面板73，并留有氣體傳感器52和煙塵傳感器53的圓孔，讓氣體傳感器52和煙塵傳感器53 能夠接觸到外部環境。外殼1上表面裝有太陽能電池板41，可利用太陽能給機器內部的充電電池42充電。外殼1底部設計有后蓋，方便打開，用于拆換空氣凈化組件2。
結合圖2、3和4可以更好地說明空氣凈化組件2的設計思路。空氣凈化組件2由灰塵預過濾網21、高效率空氣微粒濾芯22、活性炭吸附網23、高壓靜電網M、光催化過濾網 25和滅菌光源沈組成。其中，灰塵預過濾網裝在入風口 11上，可攔截空氣中的毛發、大顆粒粉塵、絮狀漂浮物等，用于空氣的初步過濾，并起到保護空氣凈化器機體的作用。高效率空氣微粒濾芯22、活性炭吸附網23、高壓靜電網M和光催化過濾網25為一獨立組件，插置在空氣凈化器中，可進行插拔式拆裝，方便更換。高效率空氣微粒濾芯22的材質為中效HEPA 過濾網。高壓靜電網M與帶有微處理器和控制器的印刷電路板74通過電路相連接，可提供兩千伏以上的高壓靜電，起到瞬間殺菌除臭的作用。光催化過濾網25表面噴涂有納米銀改性的二氧化鈦光催化劑。在紫外滅菌光源沈的照射下，納米銀改性的二氧化鈦產生肖特基能壘，使得二氧化鈦表面的光生電子與空穴得以有效分離，提高了光催化活性；并且納米銀和二氧化鈦本身都具有抑菌、滅菌的作用，二者的結合使得光催化劑具有高效率滅菌、除臭、降解有機污染物的多重效果。滅菌光源26為紫外光發光二極管，通過內部結構及機殼設計，使得大部分紫外光線照射在光催化過濾網上，少量紫外光線照射到機器殼體內部的其它區域；但是，紫外光線照射不到機器殼體外部，保證了人身安全。
如圖2和圖3所示，風機動力組件3包括至少一個渦流式風機31，該風機與帶有微處理器和控制器的印刷電路板74通過電路相連接，并受印刷電路板74控制。渦流式風機 31運作時，污染空氣通過入風口 11被吸入，依次通過灰塵預過濾網21、高效率空氣微粒濾芯22、活性炭吸附網23、高壓靜電網M和光催化過濾網25進行過濾、滅菌與凈化，然后潔凈的空氣被風機31的中心吸入，通過葉輪旋轉，經由風機31的側面從出風口 12排出。
如圖1和圖2所示，能源組件4包括太陽能電池板41、可充電電池42和直流電源端口 43。太陽能電池板41可利用太陽能給機器內部的充電電池42充電；可充電電池42為 1500毫安時以上的大容量鋰離子電池；直流電源端口 43用來接入外接直流電源，可以為可充電電池42充電。本機有兩種供電模式當未接入外接直流電源時，本機通過充電電池供電；當接入外接直流電源時，外接直流電源為本機供電，并同時為充電電池42充電；若充電電池42的電量已充滿，則外接直流電源僅為空氣凈化器供電，供其正常運行。本機的太陽能電池只能為充電電池充電，并不能直接為本機供電。
如圖2和圖3所示，感應傳感組件5包括震動傳感器51，氣體傳感器52和煙塵傳感器53。震動傳感器51直接集成在微處理器74上，用于感應汽車的震動信號，并將震動信息傳輸給所述顯示與智能控制組件中的微處理器74。氣體傳感器52和煙塵傳感器53安裝于出風口 12的附近。氣體傳感器52用于監測車內的一氧化碳、煙焦油、甲醛及可揮發性有機污染物的濃度，并將有毒有害氣體的濃度信息傳輸給所述顯示與智能控制組件中的微處理器74。煙塵傳感器53用于監測車內的固體可吸入顆粒物的濃度，并將煙塵的濃度信息傳輸給所述顯示與智能控制組件中的微處理器74。每隔1分鐘，氣體和煙塵傳感器各采集一次信號。
負離子發生器6安裝在出風口處，為凈化后潔凈的空氣釋放300萬以上濃度的負1 子。
顯示與智能控制組件7包括開關按鈕71、模式調控按鈕72、液晶顯示面板73，帶有微處理器和控制器的印刷電路板74。如圖1和圖2所示，開關按鈕71、模式調控按鈕72、液晶顯示面板73安裝在空氣凈化器抗菌外殼1的前端。
圖5為基于本發明總體構思的液晶顯示面板示意圖。液晶顯示面板73所顯示的所有信息受到帶有微處理器和控制器的印刷電路板74控制。液晶顯示面板73可顯示的信息如下全效模式提示燈731，當開啟全效模式時，該燈亮；當開啟智能模式時，該燈滅。負離子提示燈732，當負離子發生器6正常工作時，該燈亮；當負離子發生器故障時，該燈滅。 感應傳感組件故障提示燈733，當感應傳感組件正常工作時，該燈滅；當感應傳感組件發生故障時，該燈亮。太陽能電池板工作提示燈734，當太陽能電池板工作時，該燈亮；當太陽能電池板未工作時，該燈滅。機器工作效率提示燈735，設計為風機葉片型顯示燈，以旋轉顯示的方式顯示空氣凈化器的功率，風機的轉速越高，葉片型顯示燈的旋轉速度也就越快。輕度污染顯示進度條736，中度污染顯示進度條737和重度污染顯示進度條738用于顯示空氣質量。當空氣污染較為嚴重時，重度污染顯示進度條738亮起，另外兩個進度條滅；當空氣質量較好時，輕度污染顯示進度條736亮起，另外兩個進度條滅；當空氣污染程度處于上述兩者之間時，中度污染顯示進度條737亮起，另外兩個進度條滅。電池電量顯示燈739，用于顯示可充電電池42的電量。當充電電池正在充電時，電池電量顯示燈739 —直閃爍，直到電量充滿后，電池電量顯示燈739的閃爍停止。
帶有微處理器和控制器的印刷電路板74為本空氣凈化器的核心控制部件。結合10圖3可以更好地說明本發明的智能控制原理以及所能實現的智能化功能。帶有微處理器和控制器的印刷電路板74通過電路與以下部件相連接高壓靜電網24、滅菌光源沈、渦流式風機31、太陽能電池板41、可充電電池42、直流電源端口 43、震動傳感器51，氣體傳感器 52、煙塵傳感器53、負離子發生器6、開關按鈕71、模式調控按鈕72和液晶顯示面板73。
該空氣凈化器有兩種工作模式全效模式和智能模式。
在全效模式或智能模式下，若空氣凈化器未通過直流電源端口 43連接外接電源， 則本機由可充電電池42供電，直到電池電量耗盡停止，電池的電量由電池電量顯示燈739 顯示；若空氣凈化器通過直流電源端口 43連接了外接電源，則本機由外接直流電源供電， 空氣凈化器一直以最高額定功率工作；并且，外接直流電源同時為可充電電池充電，直到電量充滿為止；充電時，電池電量顯示燈739 —直閃爍；電量充滿后，電池電量顯示燈739的閃爍停止。此外，在有陽光的條件下，太陽能電池板工作提示燈734亮起，太陽能電池板41 將自動采集太陽能，為可充電電池42充電。
全效模式開關按鈕71和模式調控按鈕72同時按下，全效模式開啟，空氣凈化器始終以最高額定功率工作。在帶有微處理器和控制器的印刷電路板74的控制下，高壓靜電網24、滅菌光源沈、渦流式風機31、負離子發生器6 —直處于開啟狀態，并且都以最高的額定功率工作；液晶顯示面板73中的全效模式提示燈731、負離子提示燈732亮起；機器工作效率提示燈735的6個葉片同時亮起；感應傳感組件故障提示燈733、輕度污染顯示進度條 736,中度污染顯示進度條737和重度污染顯示進度條738均處于滅燈狀態；同時，震動傳感器51，氣體傳感器52、煙塵傳感器53均關閉。
智能模式開關按鈕71按下，模式調控按鈕72未按下時，智能工作模式開啟，全效模式提示燈731、感應傳感組件故障提示燈733處于熄滅狀態、電池電量顯示燈739根據充電電池電量而顯示相應的格數。此時，震動傳感器51，氣體傳感器52、煙塵傳感器53開啟； 氣體傳感器52和煙塵傳感器53每隔1分鐘各采集一次信號；帶有微處理器和控制器的印刷電路板74中的微處理器根據氣體傳感器52和煙塵傳感器53反饋的信號強弱，通過控制器實時調整高壓靜電網24、滅菌光源沈的功率，并調整渦流式風機31、負離子發生器6的功率，同時將空氣質量的優劣以污染顯示進度條的方式顯示在液晶面板73上，實現空氣污染程度與空氣凈化器功率成正比。
當空氣污染較為嚴重時，氣體傳感器52和煙塵傳感器53反饋的信號為一較高值。 此時，液晶面板73上的負離子提示燈732亮，機器工作效率提示燈735的6個葉片同時亮起，重度污染顯示進度條738亮起，輕度污染顯示進度條736和中度污染顯示進度條737 滅，帶有微處理器和控制器的印刷電路板74的調控下，高壓靜電網M、滅菌光源沈、渦流式風機31、負離子發生器6 —直處于開啟狀態，并且都以最高的額定功率工作。
當空氣污染較輕時，氣體傳感器52和煙塵傳感器53反饋的信號為一較小值。此時，液晶面板73上的負離子提示燈732滅，機器工作效率提示燈735的2個對稱的葉片亮起，輕度污染顯示進度條738亮起，中度污染顯示進度條737和重度污染顯示進度條738 滅，帶有微處理器和控制器的印刷電路板74的調控下，負離子發生器6和滅菌光源沈關閉，高壓靜電網24、渦流式風機31以較低的功率工作。
當氣體傳感器52和煙塵傳感器53反饋的信號處于上述兩者之間某一值時，經過帶有微處理器和控制器的印刷電路板74調控，污染顯示進度條736、737和738將顯示相應的污染程度，機器工作效率提示燈735顯示相應的葉片數，實現顯示值與空氣污染程度成正比。并且，帶有微處理器和控制器的印刷電路板74調控高壓靜電網對、滅菌光源沈的功率、渦流式風機31、負離子發生器6的功率，實現空氣污染程度與空氣凈化器功率成正比。
在智能工作模式下，隨著空氣凈化器的持續工作，空氣的污染程度越來越低。當空氣中污染物的濃度低于氣體傳感器52和煙塵傳感器53的檢測限度，氣體傳感器52和煙塵傳感器53反饋的信號將為零。此時，空氣質量達到最佳。當氣體傳感器52和煙塵傳感器 53連續4次反饋的信號為零時，空氣凈化器將自動停止工作，進入休眠狀態。此時，僅有帶有微處理器和控制器的印刷電路板74和振動傳感器51工作。當微處理器接收到的震動傳感器51反饋的震動信號時，空氣凈化器立即從休眠狀態回復到智能工作狀態。
基于本發明總體構思所設計而成的車載型空氣凈化器，具有內外壁都具有抗菌功能的外殼1、活性炭吸附網23，高壓靜電網24，噴涂有納米銀改性二氧化鈦光催化劑的光催化過濾網25、紫外滅菌光源沈、負離子發生器6。上述組件相結合，使得本發明中空氣凈化器具備了全方位的抗菌功能。
權利要求
1.一種全方位抗菌智能型車用空氣凈化器，包括殼體(1)、空氣凈化組件(2)、風機動力組件(3)、能源組件(4)、感應傳感組件(5)、負離子發生器(6)和顯示智能控制組件(7)， 其特征在于a.所述外殼(1)帶有至少一個入風口(11)和至少一個出風口( 12)，殼體(1)內安置所述空氣凈化組件(2)、風機動力組件(3)、能源組件(4)、感應傳感組件(5)和負離子發生器 (6)；外殼(1)的前面板上安裝顯示智能控制組件(7)；外殼(1)底部有后蓋，用于拆換空氣凈化組件(2)；b.所述空氣凈化組件(2)由灰塵預過濾網(21)、高效率空氣微粒濾芯(22)、活性炭吸附網(23)、高壓靜電滅菌單元(24)、光催化過濾網(25)和滅菌光源(26)組成；其中，灰塵預過濾網(21)裝在所述入風口(11)上；高效率空氣微粒濾芯(22)、活性炭吸附網(23)、高壓靜電滅菌單元(24)和光催化過濾網(25)為一獨立組件，依次插疊組成件，滅菌光源(26)安裝在該插疊組件之前，并且紫外光源(26)大部分光線照射到光催化過濾網(25)上；高壓靜電滅菌單元(24)和紫外光源(26)與所述顯示與智能控制組件(7)連接；c.所述風機動力組件(3)包括至少一個渦流式風機(31)，該風機與所述顯示與智能控制組件(7)連接；d.所述能源組件(4)包括太陽能電池板(41)、可充電電池(42)和直流電源端口(43)； 太陽能電池板(41)安裝于外殼(1)的上表面，可利用太陽能給機器內部的可充電電池(42) 充電；可充電電池(42 )安裝于外殼(1)內，直流電源端口( 43 )安裝在外殼(1)預留的直流電源插孔處，太陽能電池板(41)、可充電電池(42)和直流電源端口(43)與所述顯示與智能控制組件(7)連接；e.所述感應傳感組件(5)包括震動傳感器(51)，氣體傳感器(52)和煙塵傳感器(53)； 震動傳感器(51)直接集成在顯示與智能控制組件(7)的印刷電路板(74)上，氣體傳感器 (52)和煙塵傳感器(53)安裝于所述出風口(12)的附近；震動傳感器(51)、氣體傳感器(52) 和煙塵傳感器(53)與顯示與智能控制組件(7)的印刷電路板(74)連接；f.所述負離子發生器(6)安裝于出風口(12)的附近，負離子發生器(6)與顯示與所述印刷電路板(74)連接；g.所述顯示與智能控制組件(7)包括開關按鈕(71)、模式調控按鈕(72)、液晶顯示面板(73)，以及帶有微處理器和控制器的印刷電路板(74)；開關按鈕(71)、模式調控按鈕 (72)、液晶顯示面板(73)安裝在外殼(1)的前端，帶有微處理器和控制器的印刷電路板 (74)安裝在外殼(1)內，帶有微處理器和控制器的印刷電路板(74)通過電路與以下部件相連接高壓靜電網(24)、滅菌光源(26)、渦流式風機(31)、太陽能電池板(41)、可充電電池 (42)、直流電源端口(43)、震動傳感器(51)、氣體傳感器(52)、煙塵傳感器(53)、負離子發生器(6)、開關按鈕(71)、模式調控按鈕(72)和液晶顯示面板(73)。
2.根據權利要求1中所述的全方位抗菌智能型車用空氣凈化器，其特征在于所述外殼(1)是共混型抗菌塑料外殼，或是帶有抗菌涂層的塑料外殼，其中的抗菌成分為納米磷酸鋯鈉銀、納米載銀鋅沸石、納米硅硼酸鈉銀、納米載銀羥基磷灰石等成分的一種或任意組合；外殼(1)的設計必須保證內部紫外光線照射不到外殼外部。
3.根據權利要求1中所述的全方位抗菌智能型車用空氣凈化器，其特征在于所述空氣凈化組件(2)中的光催化過濾網(25)表面噴涂有納米銀改性的二氧化鈦光催化劑；所述的滅菌光源(26)為紫外光發光二極管，大部分紫外光線照射在光催化過濾網(25)上，少量紫外光線照射到外殼(1)內的其它區域；但是，紫外光線不可照射到外殼(1)的外部。
4.根據權利要求1中所述的全方位抗菌智能型車用空氣凈化器，其特征在于所述風機動力組件(3)中的渦流式風機(31)能夠將空氣通過入風口(11)吸入，通過灰塵預過濾網(21)、高效率空氣微粒濾芯(22)、活性炭吸附網(23)、高壓靜電網(24)和光催化過濾網 (25)，然后將空氣被渦流式風機(31)的中心吸入，通過葉輪旋轉，經由渦流式風機(31)的側面從出風口(12)排出。
5.根據權利要求1中所述的全方位抗菌智能型車用空氣凈化器，其特征在于所述能源組件(4)中的太陽能電池板(41)以及直流電源端口(43)在帶有微處理器和控制器的印刷電路板(74 )控制下，能夠為可充電電池(42 )充電。
6.根據權利要求1中所述的全方位抗菌智能型車用空氣凈化器，其特征在于所述感應傳感組件(5)中的震動傳感器(51)用于感應汽車的震動信號，并將震動信息傳輸給微處理器(74)；氣體傳感器(52)用于監測車內的氣態有機污染物的濃度，并將有毒有害氣體的濃度信息傳輸給微處理器(74)；煙塵傳感器(53)用于監測車內的固體可吸入顆粒物的濃度，并將煙塵的濃度信息傳輸給微處理器(74);間隔固定時間，氣體和煙塵傳感器各采集一次信號。
7.根據權利要求1中所述的全方位抗菌智能型車用空氣凈化器，其特征在于所述負離子發生器(6)用于向空氣中釋放氧負離子。
8.根據權利要求1中所述的全方位抗菌智能型車用空氣凈化器，其特征在于所述顯示與智能控制組件(7)中的開關按鈕(71)用于開啟和關閉空氣凈化器；所述的模式調控按鈕(72)用于智能凈化模式和全效凈化模式的切換；所述的液晶顯示面板(73)可顯示電量， 風速，空氣污染程度、工作模式。
9.根據權利要求1中所述的全方位抗菌智能型車用空氣凈化器，其特征在于所述顯示與智能控制組件(7)中的帶有微處理器和控制器的印刷電路板(74)能夠實現如下控制功能在智能工作模式下，微處理器根據感應傳感組件(5)中氣體傳感器(52)和煙塵傳感器(53)反饋的信號強弱，通過控制器實時調整空氣凈化組件(2)中高壓靜電滅菌單元 (M)、滅菌光源(26)的開關與功率，并調整風機動力組件(3)中的渦流式風機(31)功率、負離子發生器(6)的功率，并將空氣質量的優劣以進度條方式顯示在液晶顯示面板(73)上， 實現空氣質量與空氣凈化器工作效率成正比；當感應傳感組件(5)中氣體傳感器(52)和煙塵傳感器(53)反饋的信號為一較低值時，空氣質量達到最佳，在一定時間之后，空氣凈化器將自動停止工作，進入休眠狀態；當微處理器(74)接收到震動傳感器(51)反饋的震動信號時，空氣凈化器從休眠狀態回復到智能工作狀態；在全效模式下，空氣凈化組件(2)始終以額定最高功率工作。
全文摘要
本發明涉及一種全方位抗菌智能型車用空氣凈化器。它包括殼體、空氣凈化組件、風機動力組件、能源組件、感應傳感組件、負離子發生器和顯示智能控制組件。本發明采用納米銀改性二氧化鈦作為光催化劑，提高了光催化效果和殺菌抑菌的性能；采用紫外光發光二極管作為紫外光源，保證光催化劑能夠高效率發揮光催化降解污染物的效果；機殼的內表面和外表面都具有抗菌性能，保證了細菌無法在空氣凈化器的機體表面存活，保證了人身安全；本凈化器能夠自動感應空氣狀況，實時調整凈化功率，具有智能控制的功能。
文檔編號A61L9/20GK102529647SQ20111043128
公開日2012年7月4日 申請日期2011年12月21日 優先權日2011年12月21日
發明者何丹農, 林琳, 趙斌, 金彩虹 申請人:上海納米技術及應用國家工程研究中心有限公司