CN2724814Y - 电子空气净化器 - Google Patents

Abstract

一种电子空气净化器，涉及一种用于室内空气循环或安装在集中空调***或通风换气***的出风口或回风口，对室内空气进行净化、杀菌处理的空气净化器。机箱内安装有高压直流电子集尘器，机箱***安装有带有通风孔的箱盖，电子集尘器包括8200V和4100V两种电压等级的高压直流电离吸附装置。该净化器可以附加机箱盖、金属过滤网、颗粒活性碳过滤网以及冷触媒过滤网等辅助设施，依次安装在机箱内构成。用于室内使用时附加空气循环装置。其工作电源使用了先进的PWM电流型高频变换技术和稳压、恒流的工作方式，高效吸附可吸入颗粒物、高效物理性杀灭细菌、病毒等微生物、对环境无毒副作用，使室内空气质量得到有效的改善。

Description

电子空气净化器

技术领域

本实用新型涉及一种电子空气净化器，安装在房间或集中空调***和通风换气***的出风口或回风口，对室内空气进行净化、杀菌处理。

背景技术

现有空气净化器有时也称空气清新机，一般利用臭氧(O3)、过滤网或紫外线等方法对空气进行处理，达到净化空气、灭菌的目的。由于上述的各种方式分别存在着有二次污染、净化效率低且、对滤除颗粒物无效等问题，净化空气的效果不理想。在现代化的办公大楼、医院、住宅、公寓和学校，由于考虑到提高能源效率，多采用全封闭的建筑结构。这种“不透气”的设计虽然具有良好隔热效果，但是由于整个建筑只能通过空调循环***进行通风，大大降低了建筑物的空气更新速率，使室内空气质量呈现恶化的趋势。据学者研究表明，如果没有良好的通风换气，室内空气污染程度比室外严重2～5倍，特殊情况下甚至达到几十倍。室内空气质量的恶化为细菌、病毒等微生物的滋生创造着有利的条件。空调***的广泛使用也会导致室内可吸入颗粒物浓度上升，细菌和病毒等微生物附着在可吸入颗粒物上，随着呼吸深入人体肺部，其危害形成后难以逆转，并且随着时间推移而逐渐积累、加深。随着人们生活水平的提高和健康观念的不断更新，人们逐步认识到空气质量的重要性。北京动力源科技股份有限公司针对国家室内空气质量标准GB/T18883-2002和国家室内空气中细菌总数卫生标准GB/T17093-1997设计开发了解决此类问题的电子空气净化器。

实用新型内容

为了解决现有室内空气净化技术问题，本实用新型提供一种新型电子空气净化器，安装在室内、集中空调***或通风换气***的出风口或回风口，利用高压直流电压对空气进行净化，除尘、灭菌效果好，对环境无二次污染，其净化器电源具有较强的保护功能，其电磁兼容性好，抗过载、抗冲击性能强。

本实用新型提供这样的技术方案：一种电子空气净化器，该净化器的机箱内安装有高压直流电子集尘器，机箱***安装有带有通风孔的箱盖。

所述净化器在箱盖内侧位于进风口一侧安装有金属过滤网，在电子集尘器的出风口一侧依次安装有颗粒活性碳过滤网和冷触媒过滤网或空气循环装置。

为了取得良好的净化效果，电子集尘器可以包括两种电压等级的高压直流电离吸附装置，包括由离化线与极片形成的第一组高压直流电离吸附装置和由多个正负极板形成的第二组高压直流电离吸附装置，正负极板、离化线以及极片呈平行安装结构，由两端的固定架和两侧的支架连接构成安装支架安装固定，极片同4100V直流输出正极片相连，正极板同8200V直流输出正极片相连，两组输出正极片固定在与集尘器端部固定架固定安装的极片固定架上，同电子净化器电源的两组输出端连接。

作为本实用新型的第一组高压直流电离吸附装置的离化线，通过由离化线支架固定的离化线支片固定，离化线支架由离化线支架固定座支撑，离化线支架固定座安装在两侧支架上。

作为本实用新型的第二组高压直流电离吸附装置，便于安装的同时将正负极板形成良好的平行极板结构，其多个正极板和多个负极板通过各自的固定轴和压环间隔穿接固定，正极板的固定轴在端部通过正极固定座和弹簧垫圈压紧固定，负极板的固定轴在端部用螺钉和弹簧垫圈固定。

作为本实用新型的两组输出正极片固定在与集尘器端部固定架固定安装一起的极片固定架上，方便同电子净化器电源的两组直流高压直流输出电压相连接，固定架两电极间有一长方型通孔，增强两电极间的绝缘强度。

本实用新型电子空气净化器的电源电路包括：

一个整流滤波电路部分L1、C28、C8、C9、V6、C14，将交流AC220V电源进行滤波、整流，提供直流工作电压；

一个高压升压变压器T1，其原边高电位输入端连接所述整流滤波电路的直流输出；

一个倍压整流电路部分V21、V22、C1、C2，连接所述高压升压变压器T1的第一组输出，为电子净化器提供第一组高压直流工作电源；

一个MOS开关管V5，漏极与所述高压升压变压器T1原边低电位输入端连接，并通过控制变压器T1原边的工作电流达到调节输入电压，稳定输出电压；

一个第一稳压电路部分N6、C18、V20，其输入端连接所述高压升压变压器T1的第二组输出，为整个电路部分的芯片提供稳定的低压直流工作电压VCC；

一个输出电压采样电路部分R3、R5、R7，连接在所述倍压整流电路部分V21、V22、C1、C2、C3的输出端，对高压直流输出电压信号进行采样；

一个电压反馈电路部分(N3A)，是一个误差放大器(N3A)，其正向输入端连接所述输出电压采样电路的电压采样信号，其反向输入端连接基准电压；

一个PWM电流型脉宽调制控制器DPC101，电压反馈端C连接所述电压反馈电路N3A的输出控制信号，电流控制端B连接所述MOS开关管V5的源极S，输出端A连接所述MOS开关管V5的栅极G，该控制器对输出端的高压直流电压信号进行监控，调节MOS开关管V5的工作电流，对升压变压器T1原边的工作状态实施控制；

倍压整流电路V21、V22、C1、C2的输出端连接一个电阻分压回路R4、R6、R8、R19，将第一组高压直流工作电源分压，输出第二组高压直流工作电压。

电阻分压回路R4、R6、R8、R19连接有一由开关三极管V12构成的短路保护电路，开关三极管V12的输出连接所述电压反馈电路比较器N3A的反向输入端，所述输出电压采样电路的电压采样信号连接比较器N3A的正向输入端，所述比较器N3A的输出端连接一光电耦合电路N2，光电耦合电路N2的输出连接所述PWM电流型脉宽调制控制器DPC101的电压反馈端。

倍压整流电路V21、V22、C1、C2的输出端连接分别由比较器构成的过载报警电路N4B和欠压报警电路N4A，欠压报警电路比较器N4A的比较端连接所述开关三极管V12的基极，同电阻分压回路相连，过载报警电路N4B的比较端通过一反向二极管V8连接所述电压采样回路的电压采样信号，报警电路的比较器在电压过低或电压过高时输出信号，并通过报警指示灯提示。

本实用新型电子净化器的优点表现在：采用了高压直流电子集尘器，同时使用了先进的PWM电流型高频变换技术和稳压、恒流的工作方式，工作在直流8200V和4100V的高压电离工作状态，安全稳定，强电场击穿附着在颗粒物表面上的细菌、病毒和微生物的细胞壁，将其杀死，同时对香烟烟雾这种主要由微小颗粒物和有害气体组成的污染物也有很好的滤除作用。该产品具有以下特点：高效吸附可吸入颗粒物、高效物理性杀灭细菌、病毒等微生物、对环境无毒副作用，安装在室内、空调***或通风换气***房间的出风口或回风口，使室内空气质量得到有效的改善。

下面结合附图对本实用新型作进一步的详细说明。

附图说明

图1是本实用新型电子净化器安装在空调***回风口的结构示意图。

图2是本实用新型电子净化器安装在空调***出风口的结构示意图。

图3是本实用新型电子集成器的结构示意图。

图4是本实用新型电子集成器的另一结构示意图。

图5是本实用新型正负极板的安装结构示意图。

图6是图5的局部放大图。

图7是本实用新型电子集成器离化线的安装结构示意图。

图8是本实用新型电子集成器的电气原理框图。

图9是本实用新型电子集成器的电路原理图。

具体实施方式

如图1、图2所示，一种电子空气净化器，由机箱盖1、金属过滤网2、电子集尘器3、颗粒活性碳过滤网4以及冷触媒过滤网30依次安装在机箱40内构成。在实际安装时，依回风口和进风口其安装顺序有所区别。图1展示了电子净化器安装在空调***回风口的结构示意图，本公司的KJFH系列产品使用了该种安装顺序的结构。图2表示了本实用新型电子净化器安装在空调***出风口的结构示意图。本公司的KJFC系列产品使用了该种安装顺序的结构。

如图3、图4所示，为了取得良好的净化效果，电子集尘器3可以包括两种电压等级的高压直流电离吸附装置，包括由离化线7与极片6形成的第一组高压直流电离吸附装置和由多个正负极板11、10形成的第二组高压直流电离吸附装置，正负极板11、10、离化线7以及极片6呈平行安装结构，由两端的固定架9和两侧的支架5连接构成安装支架安装固定，极片6同4100V直流输出正极片23相连，正极板11同8200V直流输出正极片22相连，可以通过接触片24连接，如图3、图7所示，两组输出正极片22、23固定在与集尘器端部固定架9固定安装的极片固定架8上，同电子净化器电源的两组输出端连接，固定架的两极片22、23之间有一长方型通孔25，增强两电极间的绝缘强度。

如图7所示，本实用新型的第一组高压直流电离吸附装置的离化线7，通过由离化线支架17固定的离化线支片18固定，离化线支架17由离化线支架固定座16支撑，离化线支架固定座16安装在两侧支架5上。

如图5、图6所示，作为本实用新型的第二组高压直流电离吸附装置，便于安装的同时将正负极板形成良好的平行极板结构，其多个正极板11和多个负极板10通过各自的固定轴14、15和压环20、21间隔穿接固定，正极板11的固定轴14在端部通过正极固定座12和弹簧垫圈压紧固定，负极板10的固定轴15在端部用螺钉13和弹簧垫圈固定。

如图8、图9所示，本实用新型的电子净化器电源，其电路包括：一个整流滤波电路部分L1、V6，将交流AC220V电源进行滤波、整流，为升压变压器提供直流工作电压；滤波部分可以使用电磁兼容无源滤波器，电磁兼容无源滤波器将电网和该电子净化器有效隔离，互不干扰，由电感L1和与此并联连接的电容C28、C8、C9构成，整流部分由整流桥V6和在输出端并联连接的电容C14构成；一个高压升压变压器T1，其原边高电位输入端连接所述整流滤波电路的直流输出；一个倍压整流电路部分V21、V22、C1、C2，连接所述高压升压变压器T1的第一组输出，为电子净化器提供第一组高压直流工作电源，其输出直流高压可以达到8200V；一个MOS开关管V5，其漏极与所述高压升压变压器T1的原边低电位输入端连接，并通过控制变压器T1原边的工作电流达到调节输入电压、稳定输出电压的目的，MOS开关管V5的工作状态受PWM电流型脉宽调制控制器DPC101控制；稳压电路部分核心部件是一个三端稳压管N6，输出与地之间连接充电电容C18，输出端通过正向二极管V20为电路部分的芯片DPC101提供稳定的低压直流工作电压VCC，其输入端连接升压变压器T1的第二组输出，在电源开始工作时，稳压电路有一个能量较低的工作电压VCC，控制器DPC101工作，打开变压器原边的工作开关V5，变压器在输出高压直流电压的同时，变压器通过一组输出给三端稳压管提供一个正常的工作电压，稳定电路的直流工作电压VCC，达到正常工作的目的，实现电流型控制方案；稳压电路部分在直流电压输出端VCC与地之间连接有感温开关S1，在过温时，使电路不工作。

输出电压采样电路部分由电阻R3、R5、R7串接构成，连接在所述倍压整流电路部分V21、V22、C1、C2、C3的输出端，对高压直流输出电压信号进行采样；并将其采样信号提供给电压反馈电路；电压反馈电路部分N3A，是一个比较器N3A，其正向输入端连接所述输出电压采样电路的电压采样信号，负向输入端连接参考电压。

PWM电流型脉宽调制控制器DPC101，是整个电子净化器电源控制电路的核心部分，通过其对高压直流输出电压信号的检测和R50电阻上的电流信号，调整输出控制MOS开关管V5的工作状态和工作电流，达到对升压变压器原边输入的控制目的，在电源开机工作和负载边故障短路或故障过载时，有效的调节变压器原边的工作状态，达到对输出功率实施控制的目的。其电压反馈端C经过光电耦合电路N2，连接所述电压反馈电路N3A的输出，达到对直流高压输出电压信号进行检测控制的目的，其电流控制端B连接所述MOS开关管V12的源极S，输出端OUT连接所述MOS开关管V5的栅极G，该控制器可以有效地对输出端的高压直流电压信号进行监控，调节MOS开关管V5的工作电流，对升压变压器T1原边的工作状态实施控制。

该电源还可以在倍压整流电路V21、V22、C1、C2、C3的输出端连接一个电阻分压回路R4、R6、R8、R19，将第一组高压直流工作电源分压，输出第二组高压直流工作电压，可以输出4100V直流工作电压。

电阻分压回路R4、R6、R8、R19连接有一由开关三极管V12构成的短路保护电路，开关三极管V12的输出连接所述电压反馈电路比较器N3A的反向输入端，所述输出电压采样电路的电压采样信号连接比较器N3A的正向输入端，所述比较器N3A的输出端连接一光电耦合电路N2，光电耦合电路N2的输出连接所述PWM电流型脉宽调制控制器DPC101的电压反馈端。在输出电压回路出现短路时，其电压反馈回路将其短路电压信号输入给PWM电流型脉宽调制控制器DPC101，实施对升压变压器原边输入电压的控制，同时，输出端还将其电压信号输出给报警回路实施报警提示。

本电源还包括一个由V21、V22、C1、C2、C3构成的倍压整流电路，将变压器的输出电压倍压升压，其输出端连接分别由比较器构成的过载报警电路N4B和欠压报警电路N4A，欠压报警电路比较器N4A的比较端连接所述开关三极管V12的基极，同电阻分压回路相连，过载报警电路N4B的比较端通过一反向二极管V8连接所述电压采样回路的电压采样信号，报警电路的比较器在电压过低或电压过高时输出信号，并通过报警指示灯提示。

在以上电子净化器电源电路中，由于使用了PWM电流型脉宽调制控制器DPC101，它对整个电源回路实施电流型控制方式，同时使用了电压反馈回路对输出电压实施了有效监测。使得该电源在输出8100V高压直流电源的状态下，可以安全的工作，并可以提供稳定的高压直流输出电压供电子净化器工作，电子净化器在高压直流电源的驱动下，有较好的除尘、灭菌效果。

其净化器的工作原理可以这样解释：KJF系列复合式电子空气净化器由金属过滤网、电子集尘器、颗粒活性碳过滤网、冷触媒过滤网等组成，在风机的作用下，房间内的空气循环通过电子空气净化器，空气中较大颗粒物在通过净化器的金属过滤网时被过滤，更小的颗粒物随气流进入电子空气净化器的电离区(由8200V、4100V的电压，形成强电场)时，被高电压电离后赋予正电荷。当带正电荷的颗粒物通过带有负电荷的集尘板时被吸附在集尘板上，强电场击穿附着在颗粒物表面上的细菌、病毒和微生物的细胞壁，将其杀死；在这一过程中，电子空气净化器中的冷触媒过滤网可以分解空气中的甲醛、乙硫醇，对空气中其他异味也有明显的分解作用；颗粒活性碳过滤网可以分解如苯、甲醛、氨气等有害气体，去除空气中的气态污染物；电子空气净化器对香烟烟雾这种主要由微小颗粒物和有害气体组成的污染物也有很好的滤除作用。通过专业权威部门的检测表明，KJF系列复合式电子空气净化器可以滤除空气中99％以上的大于0.3um的颗粒物；可以杀灭空气中99％以上的细菌；分解空气中90％以上的甲醛和乙硫醇等有害气体；分解空气中90％以上的苯等有害气体。房间内污浊的空气经过KJF系列电子空气净化器的循环净化后，清洁的空气就会源源不断的进入室内。

作为本实用新型的另一种实施方式，其主机箱内还可以安装空气循环装置，该种机型适合于室内使用，其空气循环装置便于室内空气循环杀菌处理。

作为本实用新型的另外一些实施方式，其主机箱内的金属过滤网2、电子集尘器3、颗粒活性碳过滤网4以及冷触媒过滤网30可以根据经济需要、环境要求选择使用。

Claims (10)

1、一种电子空气净化器，其特征在于：该净化器的机箱内安装有高压直流电子集尘器，机箱***安装有带有通风孔的箱盖。

2、如权利要求1所述的电子空气净化器，其特征在于：所述电子集尘器包括两种电压等级的高压直流电离吸附装置，包括由离化线与极片形成的第一组高压直流电离吸附装置和由多个正负极板形成的第二组高压直流电离吸附装置，正负极板、离化线以及极片呈平行安装结构，由两端的固定架和两侧的支架连接构成安装支架安装固定，极片同4100V直流输出正极片相连，正极板同8200V直流输出正极片相连，两组输出正极片固定在与集尘器端部固定架固定安装的极片固定架上。

3、如权利要求2所述的电子空气净化器，其特征在于：所述第一组高压直流电离吸附装置的离化线，通过由离化线支架固定的离化线支片固定，离化线支架由离化线支架固定座支撑，离化线支架固定座安装在两侧支架上。

4、如权利要求2或3所述的电子空气净化器，其特征在于：所述第二组高压直流电离吸附装置的多个正极板和多个负极板通过各自的固定轴和压环间隔穿接固定，正极板的固定轴在端部通过正极固定座和弹簧垫圈压紧固定，负极板的固定轴在端部用螺钉和弹簧垫圈固定，两组输出正极片固定在与集尘器端部固定架固定安装的极片固定架上，极片固定架的两电极之间有一长方型通孔。

5、如权利要求1所述的电子空气净化器，其特征在于：所述净化器在箱盖内侧位于进风口一侧安装有金属过滤网，在电子集尘器的出风口一侧安装有颗粒活性碳过滤网和冷触媒过滤网。

6、如权利要求1或5所述的电子空气净化器，其特征在于：所述净化器在箱盖内侧安装有空气循环装置。

7、如权利要求1所述的电子空气净化器，其特征在于：其电子集尘器的电源电路包括：

一个整流滤波电路部分(L1、C28、C8、C9、V6、C14)，将交流AC220V电源进行滤波、整流，提供直流工作电压；

一个高压升压变压器(T1)，其原边高电位输入端连接所述整流滤波电路的直流输出；

一个倍压整流电路部分(V21、V22、C1、C2、C3)，连接所述高压升压变压器(T1)的第一组输出，为电子净化器提供第一组高压直流工作电源；

一个MOS开关管，漏极与所述高压升压变压器(T1)原边低电位输入端连接，并通过控制变压器(T1)原边的工作电流达到调节输入电压，稳定输出电压；

一个第一稳压电路部分(N6、C16、V4)，其输入端连接所述高压升压变压器(T1)的第二绕组输出，为PWM电路部分的芯片提供稳定的低压直流工作电压(VCC)；

一个输出电压采样电路部分(R3、R5、R7)，连接在所述倍压整流电路部分(V21、V22、C1、C2、C3)的输出端，对高压直流输出电压信号进行采样；

一个电压反馈电路部分(N3A)，是一个误差放大器(N3A)，其正向输入端连接所述输出电压采样电路的电压采样信号，其反向输入端连接基准电压；

一个第二稳压电路部分(V3、C15、N7)，其输入端连接所述高压升压变压器(T1)的第三绕组输出，为电压反馈电路部分的芯片提供稳定的低压直流工作电压(+15)；

一个PWM电流型脉宽调制控制器(DPC101)，电压反馈端(C)连接所述电压反馈电路(N3A)的输出控制信号，通过光电耦合器N2进行控制，电流控制端(B)连接所述MOS开关管(V5)的源极S，输出端(A)连接所述MOS开关管(V5)的栅极G，该控制器对输出端的高压直流电压信号进行监控，调节MOS开关管(V5)的工作电流，对升压变压器(T1)原边的工作状态实施控制；

8、如权利要求7所述的电子空气净化器，其特征在于：所述倍压整流电路(V21、V22、C1、C2、C3)的输出端连接一个电阻分压回路(R4、R6、R8、R19)，将第一组高压直流工作电源分压，输出第二组高压直流工作电压。

9、如权利要求8所述的电子空气净化器，其特征在于：所述电阻分压回路(R4、R6、R8、R19)连接有一由开关三极管(V12)构成的短路保护电路，开关三极管(V12)的输出连接所述电压反馈电路比较器(N3A)的反向输入端，所述输出电压采样电路的电压采样信号连接比较器(N3A)的正向输入端，所述比较器(N3A)的输出端连接一光电耦合电路(N2)，光电耦合电路(N2)的输出连接所述PWM电流型脉宽调制控制器(DPC101)的电压反馈端。

10、如权利要求7所述的电子空气净化器，其特征在于：所述倍压整流电路(V21、V22、C1、C2、C3)的输出端连接分别由比较器构成的过载报警电路(N4B)和欠压报警电路(N4A)，欠压报警电路比较器(N4A)的比较端连接所述开关三极管(V12)的基极，同电阻分压回路相连，过载报警电路(N4B)的比较端通过一反向二极管(V8)连接所述电压采样回路的电压采样信号，报警电路的比较器在电压过低或电压过高时输出信号，并通过报警指示灯提示。

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