專利名稱：空氣凈化滅菌機及其節能操作方法
技術領域：
本發明涉及一種空氣凈化滅菌機及節能操作方法，屬于環境保護裝置技術 領域，用于對生活、工作的室內空間的空氣凈化，或對病房等有病菌空氣滅菌 排出。
背景技術：
現代人類生活中，由于空氣污染日益嚴重，生活環境空氣質量普遍不高， 空氣中的煙塵、化學物質等往往會主動進入室內，病房等有病菌房間空氣直接 排放到大氣，給工作、生活造成很多不利的影響。隨著社會科技的進步和經濟 的發展，人類對生活、工作空間的空氣質量要求也越來越高，在市場上出現了 種類較多的空氣凈化機或者滅菌機，其中，空氣清新過濾除菌方法是一種過濾 吸附類凈化方法，是最傳統的空氣凈化技術。在實際使用中，過濾除菌方法利 用各種濾膜或活性炭等濾芯對空氣中細菌進行過濾吸附，并結合通風換氣，將 細菌和真菌等微生物從室內排出，降低室內空氣微生物的濃度。但在凈化過程 中， 一方面需要及時更換濾芯，另一方面過濾空氣的流動阻力大，工作能耗大。
專利號為200310109359.4、名稱為"節能型空調新風凈化裝置"和專利 號為03233150.9、名稱為"家用新風凈化裝置"的專利公開的是由具有空氣 進口和出口的殼體以及裝在殼體內的過濾器、風機等組成的空氣凈化裝置，過 濾器包括初效過濾器和高效過濾器，其缺陷是1、過濾器主要是由單獨的網 狀過濾體或單獨的活性炭過濾體構成，其過濾材料通常是固定安裝的，不能自 動更換或者調節。2、使用一段時間后，過濾材料被堵塞后需要人工更換，給 使用者帶來很大不便，且過濾材料往往一次使用，使用周期短，浪費嚴重。3、 不能根據室內外空氣灰塵大小、病菌的濃度等狀況自動控制濾紙實現單級或者 雙級過濾工作。4、不能根據濾紙上灰塵堵塞程度自動更新濾紙，因此，無法解 決由于濾紙過濾空氣的流動阻力大而導致的運行能耗高問題。
發明內容
本發明針對目前空氣清新過濾除菌方法及其空氣凈化機或者滅菌機的濾 芯更換不便、過濾材料使用周期短、過濾空氣的流動阻力大而導致能耗高等不 足，提供了一種空氣凈化滅菌機及其節能操作方法。
本發明的空氣凈化滅菌機采用的技術方案是包括機體、機體內的風道和 安裝在風道內的風機、位于機體兩端的排氣口和進氣口 ，風道在進氣口和排氣
口之間依次設有四段氣道，在氣道內側設有光電傳感器，在氣道之間設有活性 炭過濾滅菌板，在氣道內安裝風機，在氣道外一側各設有半圓柱面；機體內的 濾紙傳動裝置包括過濾紙，依次經從動軸部件、引導軸、氣道之間間隙、半圓 柱面、氣道之間間隙、半圓柱面、氣道與機體之間間隙轉入濾紙主動軸部件， 主動軸部件通過鏈條連接驅動電機部件；驅動電機部件包括步進電機和主動鏈 輪；氣壓差檢測器件包括檢測氣壓差傳感器、與進氣口相通的氣管、與氣道相 通的氣管、與風道相通的氣管和與排氣口相通的氣管；機體內的控制器分別電 連接氣壓差傳感器、光電傳感器、風機和步進電機。
本發明的空氣凈化滅菌機的節能操作方法采用的技術方案是按如下步驟-
A、 將進氣口與室外相通，通過排氣口向室內送氣產生正壓，進行室內空氣凈化; 或將進氣口與室內相通，通過排氣口向室外送氣產生負壓，進行室內空氣滅菌排放;
B、 在控制器的程序控制下，由氣體壓力傳感器檢測室內外氣壓差大小， 控制器采集氣壓差自動多檔調節風機風速；
C、 通過氣體壓力傳感器檢測過濾紙兩側的氣體壓力差，控制器采集氣壓 差，控制步進電機轉動，驅動濾紙主動軸部件，使得過濾紙起單級或雙級過濾；
D、 通過氣體壓力傳感器檢測過濾紙兩側的氣體壓力差，控制器采集氣壓 差，判斷過濾紙上灰塵堵塞程度，氣壓差值降低到正常值的一半時，控制步進 電機轉動，驅動濾紙主動軸部件，使得過濾紙在風道內自動更新。
本發明的空氣凈化滅菌機可對進入室內的新空氣進行過濾，使室內空氣凈 化，也可以對排出室外的空氣滅菌消毒，有效防止空氣流動造成的疾病傳播。
本發明的空氣凈化滅菌機節能操作方法是通過控制器自動控制，根據房間 內外氣壓差大小和濾紙上灰塵堵塞程度，自動多檔調節風機風速。根據室內外 空氣灰塵大小、病菌濃度等狀況，控制濾紙傳動裝置傳動過濾紙，實現過濾紙 的單級或者雙級過濾工作。根據濾紙上灰塵堵塞程度，控制濾紙傳動裝置自動 更新過濾紙，從而使得空氣凈化滅菌機高效率低能耗運行，達到節能的效果。 其可廣泛應用于醫院、流動醫療室、診所、酒店、戲院、辦公室、公廁、公共 交通工具以及家庭等場合，實現新風凈化，或者污染空氣的滅菌消毒。
下面結合附圖和具體實施方式
對本發明作進一步詳細說明。 圖1是空氣凈化滅菌機的主視圖2是圖1的俯視圖； 圖3是圖2中的過濾紙21示意圖4是圖2中的濾紙主動軸部件22示意圖5是圖2中的控制器5組成結構示意圖6是空氣凈化滅菌機的節能操作方法運行工作流程示意圖。
具體實施例方式
如圖1、 2所示，空氣凈化滅菌機包括機體3內的風道1、機體3內的濾 紙傳動裝置2、氣壓差檢測器件4和控制器5等。在機體3上安裝空氣凈化滅 菌機的各部件，進氣口 11和排氣口 19設在機體3兩端前后面板37和38上。 機體3上下面板為35和36，通過中間板31分割成上下兩部分，下部分為32， 上部分通過風道1分割成左右兩部分33、 34。在中間板31中間安裝風道1，在 左部分33內安裝濾紙主動軸部件22、驅動電機部件24和控制器5;在右部分34內 安裝引導軸25和從動軸部件26，引導軸25支撐在中間板31上；下部分32內安裝 氣壓差檢測器件4。風道1在進氣口 11和排氣口 19之間依次設有4段氣道12、 13、 14、 15，在氣道12、 13內側設有光電傳感器16，檢測濾紙2傳送位置， 在氣道14、 15之間設有活性炭過濾滅菌板17，在氣道15內以及后面板38的 內側安裝風機18。在氣道12和13外一側各設有半圓柱面121和131。過濾部 分由濾紙傳動裝置2和活性炭過濾滅菌板17等構成。傳動裝置由步進電機241 帶動，如圖3所示，在過濾紙21上等間距設有過濾工作段212和非過濾工作 段211。機體3下面用來放置步進電機241和氣壓差檢測傳感器4，在風道1 側面空腔內放置控制器5。空氣凈化滅菌機通過向室內送氣產生正壓，進行室 內空氣凈化，或者向室外排氣產生負壓進行室內空氣滅菌排放。
過濾紙21依次經從動軸部件26、引導軸25、氣道13、 14之間間隙、半 圓柱面131、氣道12、 13之間間隙、半圓柱面121、氣道12與前面板37之間 間隙轉入濾紙主動軸部件22，主動軸部件22通過鏈條23連接驅動電機部件 24。驅動電機部件24包括步進電機24和主動鏈輪242。氣壓差檢測器件4包 括檢測氣壓差傳感器43、與進氣口 11相通的氣管41、與氣道12相通的氣管 42、與風道15相通的氣管44和與排氣口 19相通的氣管45;機體3內的控制 器5分別電連接氣壓差傳感器43、光電傳感器16、風機18和步進電機241。
濾紙傳動裝置2包括過濾紙21、濾紙主動軸部件22、鏈條23、驅動電機 部件24、引導軸25和濾紙從動軸部件26等。如圖4，濾紙主動軸部件22安 裝在機體3的上面板35和中間板31之間，其主動軸221通過支撐軸承223安
裝在中間板31上，支撐軸承223由端蓋224軸向固定，主動軸221下端固定從 動鏈輪225，主動軸221上端通過上面板35上孔定位，在上面板35和中間板 31之間主動軸221上下分別固定導向板222，過濾紙21繞在主動軸221上， 并在上、下導向板222之間。驅動電機部件24包括步進電機241和主動鏈輪 242等。濾紙從動軸部件26除了無從動鏈輪外，其它同濾紙主動軸部件22。
空氣凈化滅菌機控制器5組成的控制系統結構如圖5所示，包括AT89C52 單片微機、單片微機分別連接鍵盤、顯示器、氣壓傳感器采集電路、光電開關 信號輸入電平轉換電路、輸出電平轉換電路、風機調速控制的繼電器組和風機 調速器、步進電機驅動器。其中，光電開關信號輸入電平轉換電路、輸出電平 轉換電路、風機調速控制的繼電器組和風機調速器、步進電機的驅動器等，完 成對風機轉動速度和濾紙在氣道上位置的控制。
空氣凈化滅菌機節能工作控制器程序流程如圖6所示，包括控制器軟件、 硬件初始化程序、鍵盤顯示器管理程序、檢測室內外氣壓査及風機速度控制程 序、檢測過濾紙前后氣體壓及濾紙單級或者雙級過濾工作控制程序、濾紙自動 更新控制程序等。
空氣凈化滅菌機的工作過程如下
空氣凈化滅菌機工作時，由風機18的吸力，使空氣從進氣口 11分別進入 氣道12、 13、 14、 15，經過過濾紙21 —次或者二次過濾，再經過活性炭過濾 滅菌板17的再次過濾，經風扇18從排氣口 19排出。
空氣凈化滅菌機進氣口 11與室外相通，通過排氣口 19向室內送氣產生正 壓，進行室內空氣凈化。
空氣凈化滅菌機進氣口 11與室內相通，通過排氣口 19向室外送氣產生負 壓進行室內空氣滅菌排放。
空氣凈化滅菌機節能操作方法是針對環境顆粒物及細菌情況、房間內外氣 壓差大小和濾紙上灰塵堵塞程度，由控制器5按照程序控制風機18和濾紙傳 動裝置2工作，具體方法包括如下步驟
第一步，將進氣口 11與室外相通，通過排氣口 19向室內送氣產生正壓，進行 室內空氣凈化；或者將進氣口 ll與室內相通，通過排氣口 19向室外送氣產生負壓， 進行室內空氣滅菌排放；
第二步，風機18的調速控制由氣體壓力傳感器43檢測室內外氣壓差大 小，控制器5采集氣壓差，并根據氣壓差值大小，自動多檔調節風機18轉速。 氣壓差值愈大，風機18轉速愈大，反之，氣壓差值愈小，風機18轉速愈小，7
甚至為0。
第三步，過濾作用控制通過氣體壓力傳感器43檢測過濾紙21兩側的氣 體壓力差，控制器5采集氣壓差，當過濾紙21兩側的氣體壓力差在一定時間 范圍內變化小于一定量時，認為氣體灰塵小，病菌少，控制步進電機241轉動， 驅動濾紙主動軸部件22，使得過濾紙21在風道1上的過濾紙僅起單級過濾作 用，反之，使得濾紙在風道1上的過濾紙21起雙級過濾作用。
第四步，過濾紙21自動更新控制通過氣體壓力傳感器43檢測過濾紙 21兩側的氣體壓力差，控制器5采集氣壓差，并根據氣壓差值大小，判斷過 濾紙21上灰塵堵塞程度，氣壓差值降低到正常值的一半左右時，灰塵堵塞到 一定程度，控制步進電機241轉動，驅動濾紙主動軸部件22，使得過濾紙21 在風道1內自動更新。
通過以上工作，達到高效率運行的效果，達到節能目的。
權利要求
1. 一種空氣凈化滅菌機，包括機體(3)、機體(3)內的風道(1)和安裝在風道(1)內的風機(18)、位于機體(3)兩端的排氣口(19)和進氣口(11)，其特征是風道(1)在進氣口(11)和排氣口(19)之間依次設有四段氣道(12、13、14、15)，在氣道(12)和(13)內側設有光電傳感器(16)，在氣道(14、15)之間設有活性炭過濾滅菌板(17)，在氣道(15)內安裝風機(18)，在氣道(12、13)外一側各設有半圓柱面(121、131)；機體(3)內的濾紙傳動裝置(2)包括過濾紙(21)依次經從動軸部件(26)、引導軸(25)、氣道(13、14)之間間隙、半圓柱面(131)、氣道(12、13)之間間隙、半圓柱面(121)、氣道(12)與機體(3)之間間隙轉入濾紙主動軸部件(22)，主動軸部件(22)通過鏈條(23)連接驅動電機部件(24)；驅動電機部件(24)包括步進電機(241)和主動鏈輪(242)；氣壓差檢測器件(4)包括檢測氣壓差傳感器(43)、與進氣口(11)相通的氣管(41)、與氣道(12)相通的氣管(42)、與氣道(15)相通的氣管(44)和與排氣口(19)相通的氣管(45)；機體(3)內的控制器(5)分別電連接氣壓差傳感器(43)、光電傳感器(16)、風機(18)和步進電機(241)。
2. 根據權利要求1所述的一種空氣凈化滅菌機，其特征是機體(3)由中間 板(31)分割成上下兩部分，上部分由風道(1)分割成左右兩部分(33、 34)，在 中間板(31)中間安裝風道(1)，在左部分(33)內安裝濾紙主動軸部件(22)、驅 動電機部件(24)和控制器(5);在右部分(34)內安裝引導軸(25)和從動軸部 件(26)，引導軸(25)支撐在中間板(31)上；下部分(32)內安裝氣壓差檢測器 件(4)。
3. 根據權利要求1所述的一種空氣凈化滅菌機，其特征是濾紙主動軸部件(22) 安裝在機體(3)的上面板(35)和中間板(31)之間，其主動軸(221)通過 支撐軸承(223)安裝在中間板(31)上，支撐軸承(223)由端蓋(224)軸向 固定在中間板(31)上，主動軸(221)下端固定從動鏈輪(225)，主動軸(221) 上端通過上面板(35)上孔定位，在上面板(35)和中間板(31)之間主動軸(221)上下分別固定導向板(222)，過濾紙(21)繞在主動軸(221)上，并 在上、下導向板(222)之間。
4. 根據權利要求1所述的一種空氣凈化滅菌機，其特征是控制器(5)包括 單片微機、單片微機分別連接鍵盤、顯示器、氣壓傳感器采集電路、光電開關 信號輸入電平轉換電路、輸出電平轉換電路、風機調速控制的繼電器組和風機 調速器、步進電機驅動器。
5. 根據權利要求1所述的一種空氣凈化滅菌機，其特征是過濾紙(21) 包括等間距的過濾工作段(212)和非過濾工作段(211)。
6. —種空氣凈化滅菌機的節能操作方法，其特征是按如下步驟A、將進氣口 (11)與室外相通，通過排氣口 (19)向室內送氣產生正壓，進 行室內空氣凈化；或將進氣口 (11)與室內相通，通過排氣口 (19)向室外送氣產 生負壓，進行室內空氣滅菌排放；B、 在控制器(5)的程序控制下，由氣體壓力傳感器(43)檢測室內外氣壓 差大小，控制器(5)采集氣壓差自動多檔調節風機(18)風速；C、 通過氣體壓力傳感器(43)檢測過濾紙(21)兩側的氣體壓力差，控 制器(5)采集氣壓差，控制步進電機(241)轉動，驅動濾紙主動軸部件(22)， 使得過濾紙(21)起單級或雙級過濾；D、 通過氣體壓力傳感器(43)檢測過濾紙(21)兩側的氣體壓力差，控 制器(5)采集氣壓差，判斷過濾紙(21)上灰塵堵塞程度，氣壓差值降低到 正常值的一半時，控制步進電機(241)轉動，驅動濾紙主動軸部件(22)，使 得過濾紙(21)在風道內(1)自動更新。
全文摘要
本發明公開了一種空氣凈化滅菌機及節能操作方法，包括風道、濾紙傳動裝置、機體、氣壓差檢測器件和控制器等，機體上面設有氣體通道和過濾部分，過濾部分由濾紙傳動裝置和活性炭過濾滅菌板等構成，傳動裝置由步進電機帶動，濾紙等間距設有過濾工作段和非過濾工作段，機體下面放置步進電機和氣壓差檢測傳感器，在氣體通道側面空腔內放置控制器，風機設在排氣口的內側，可向室內送氣產生正壓，進行室內空氣凈化，向室外排氣產生負壓，進行室內空氣滅菌排放，根據室內外氣壓差大小自動調節風機轉速，根據室內外空氣灰塵、病菌狀況實現濾紙的單級或者雙級過濾工作，根據濾紙上灰塵堵塞程度自動更新濾紙，從而實現空氣凈化滅菌機節能運行。
文檔編號A61L9/00GK101385863SQ20081023493
公開日2009年3月18日 申請日期2008年11月4日 優先權日2008年11月4日
發明者任乃飛, 瑾 原, 呂東進, 周毅華, 帆 張, 鋒 張, 張世慶, 張衛華, 張夏蓉, 張滿奎, 張西良, 李伯全, 毛翠云, 潘海彬, 錢曉明, 陳大名, 陳瀝強 申請人:江蘇大學