室内空气检测、净化装置 【技术领域】
本发明涉及的是一种室内空气净化装置，特别是适用于净化小空间的微尘和挥发性有机气体污染物的室内空气检测、净化装置。在检测室内空气品质的基础上，通过调节相应的空气净化设备来净化室内微尘和挥发性有机气体污染物，属于建筑环境与设备工程以及空调与制冷工程技术领域。背景技术
为了降低空调运行能耗，现代的建筑物以及可移动小空间加强了气密性，减少了通风量，加上有机合成材料在装饰及设备用具方面的广泛应用，致使室内挥发性有机化合物气体大量散发，严重恶化了室内空气品质。由于建筑的密闭性和建筑空间的有限性，室内污染物的浓度常常比室外高，甚至严重超出有关国家标准。人们平均每天在室内度过的时间比在室外长得多，所以室内空气品质对人的身心健康、舒适感及工作效率都会产生直接的影响。在密闭环境中，改善室内空气品质的一个有效措施就是采用空气净化装置净化空气，降低空气中污染物浓度到人体健康允许范围内。只有降低了室内污染物浓度，同时当室内环境处于热舒适范围时，人们才会感到舒适健康。
目前常用的空调净化器通常都是相对于某一特定空间使用的，体积偏大，不容易携带，没有很好的检测控制室内环境地功能，而且对低浓度污染物的净化效率并不是很高，使用寿命偏短。空调净化器使用的净化材料的物理化学结构性能在很大程度上影响着净化效率，所以选择合适的滤芯材料非常重要。滤芯应对室内空气中主要低浓度污染物有很好的去除作用，对普遍存在的低浓度气体污染物有一定的去除作用，而且要求对气体的流动阻力小以便节能，成型性好。
在已有的技术中，申请号为93222819，名称为“一种处理有机废气的空气净化装置”的发明专利，主要是针对浓度较高的有机污染气体，对低浓度气体并不合适。申请号为94207705，名称为“空气净化器用高效活性炭过滤器”的发明专利，该净化器所用的净化材料存在使用寿命短，净化能力有限的缺点，对室内低浓度污染物的净化效果并不是很好。另外还有申请号为97104191.1，名称为“室内净化器”的发明专利，主要是利用辉光放电所产生的臭氧和负离子来实现室内环境无害和净化，与本发明专利所用的方法不一样。发明内容
为克服已有技术的不足和缺陷，本发明设计一种能同时检测、净化室内微尘和有机气体污染物的净化装置。通过对室内空间空气污染程度的判断值，控制空气净化装置中风机的运行状态，净化室内空气从而创造一种健康的室内环境。
本空气净化装置主要由空气入口格栅、初效过滤器、高效微尘过滤器、气体催化吸附分解过滤器、低噪音风机、电源、控制器、空气出口格栅和显示屏等组成。在净化空气的过程中，初效过滤器过滤粒径较大的微尘，高效微尘过滤器采用高效率空气微粒过滤材料，可有效清除0.3μm以上颗粒物。初效过滤器和高效微尘过滤器不仅可以有效过滤掉对人体有害的微尘，而且在一定程度上保护气体催化吸附分解过滤器的性能。然后气流经过气体催化吸附分解过滤器，可以吸附催化分解气流中的微量挥发性有机气体，从而达到净化空气的目的。
该装置的显示屏有显示室内环境污染程度的功能。室内低浓度污染气体的健康浓度标准依照有关室内环境的中国国家标准。空气检测、净化装置通过两个环境传感器测出室内微尘和挥发性有机气体浓度参数，然后这些参数传出的信号传输到控制器。如果室内环境处于健康范围内，则控制器发出控制信号，不运行空气净化装置，避免浪费能源，否则控制器发出信号控制风机的运行模式，确定处理风量的大小，这时显示器上显示出当时环境的微尘和气体污染物的浓度值。该检测、净化装置中气体催化吸附分解过滤器的净化滤芯由化学处理的碳纤维净化材料构成，净化实验表明该材料对室内主要气体污染物有很好的催化吸附去除作用，对其它普遍存在的低浓度气体污染物有一定的吸附去除作用，使用寿命长，吸附容量大，是一种良好的过滤材料，而且在一定程度上减小了空气净化装置的体积。
该空气检测、净化装置体积小，便于携带，可直接显示室内空气污染程度，节约能源。使用的净化材料寿命长、净化容量大，既节约能源又有效净化了室内空气。附图说明及本发明具体实施
图1是室内空气检测、净化装置结构原理框图；
图2是室内空气检测、净化装置控制器结构框图；
图中1是空气入口格栅，2是初效过滤器，3是高效微尘过滤器，4是气体催化吸附分解过滤器，5是低噪音风机，6是电源，7是变频器，8是控制器，9是空气出口格栅，10是液晶显示屏，11是微尘传感器，12是气体传感器，13是微尘信号放大电路，14是气体信号放大电路，15是微尘信号A/D转换电路，16是气体信号A/D转换电路，17是微尘压差传感器，18是气体压差传感器，19是微尘压差信号放大电路，20是气体压差信号放大电路，21是微尘压差信号A/D转换电路，22是气体压差信号A/D转换电路，23是多路A/D转换器，24是E2ROM，25是CPU处理芯片，26是D/A转换器。
下面结合附图对本发明的具体实施作进一步描述。
如图1所示，本发明主要包括空气入口格栅1、初效过滤器2、高效微尘过滤器3、气体催化吸附分解过滤器4、低噪音风机5、电源6、变频器7、控制器8、空气出口格栅9和液晶显示屏10等。
空气入口格栅1的出口与初效过滤器2的进口连接，初效过滤器2的出口与高效微尘过滤器3的进口连接，高效微尘过滤器3的出口与气体催化吸附分解过滤器4的进口连接，气体催化吸附分解过滤器4的出口与低噪音风机5的进风口连接，低噪音风机5的出风口与空气出口格栅9连接。电源6、变频器7与低噪音风机5的电机部分电连接，控制器8与变频器7和液晶显示屏10电连接。
污浊空气通过空气入口格栅1进入初效过滤器2，过滤粒径较大的微尘，然后进入高效微尘过滤器3，可以有效清除0.3μm以上颗粒物微尘，再进入气体催化吸附分解过滤器4，吸附催化分解气流中的微量挥发性有机气体，净化后的清洁空气通过风机5由空气出口格栅9送出。
如图2所示，控制器8主要包括微尘传感器11、气体传感器12、微尘信号放大电路13、气体信号放大电路14、微尘信号A/D转换电路15、气体信号A/D转换电路16、微尘压差传感器17、气体压差传感器18、微尘压差信号放大电路19、气体压差信号放大电路20、微尘压差信号A/D转换电路21、气体压差信号A/D转换电路22、多路A/D转换器23、E2ROM 24、CPU处理芯片25、D/A转换器26等。
微尘传感器11、气体传感器12的输出端分别与微尘信号放大电路13、气体信号放大电路14的输入端连接，微尘信号放大电路13、气体信号放大电路14的输出端分别与微尘信号A/D转换电路15、气体信号A/D转换电路16的输入端相连。微尘压差传感器17、气体压差传感器18的输出端分别与微尘压差信号放大电路19、气体压差信号放大电路20的输入端连接，微尘压差信号放大电路19、气体压差信号放大电路20的输出端分别与微尘压差信号A/D转换电路21、气体压差信号A/D转换电路22的输入端连接。微尘信号A/D转换电路15、气体信号A/D转换电路16、微尘压差信号A/D转换电路21、气体压差信号A/D转换电路22的输出端与多路A/D转换器23的输入端相连，多路A/D转换器23的输出端与CPU处理芯片25的输入端连接，CPU处理芯片25的输出端分别与液晶显示器10和D/A转换器26的输入端连接。同时，E2ROM 24的输出端与CPU处理芯片25的输入端连接。D/A转换器26的输出端与变频器7的输入端连接，变频器7的输出端与低噪音风机5连接。
微尘传感器11、气体传感器12分别检测室内空气中微尘浓度值和挥发性有机气体浓度值，通过微尘信号放大电路13、气体信号放大电路14放大，再由微尘信号A/D转换电路15、气体信号A/D转换电路16进行模数转换，把模拟信号转换为数字信号，再一起经接口电路A/D转换器23送给CPU处理芯片25，同时调用E2ROM24中固化的判断计算程序进行运算，如果室内环境满足国家标准，则可以不运行该净化器，液晶显示器10上显示出环境值；否则，由CPU处理芯片25处理输出数字信号，经D/A转换器26输出调整模拟信号，模拟信号输入到变频器7，开始运行空气净化装置。同时，微尘传感器11、气体传感器12继续工作，把室内环境健康状况反馈回室内空气净化装置控制器中，继续监测反馈信息。
微尘压差传感器17、气体压差传感器18分别检测高效微尘过滤器3和气体催化吸附分解过滤器4的压差值，所对应的信号通过微尘压差信号放大电路19、气体压差信号放大电路20放大，再由微尘压差信号A/D转换电路21、气体压差信号A/D转换电路22进行模数转换，把模拟信号转换为数字信号，再一起经接口电路A/D转换器23送给CPU处理芯片25，同时调用E2ROM24中固化的判断计算程序进行运算，如果两个压差值满足标准，则可以继续应用，否则，应当更换过滤芯，液晶显示器10上显示更换滤芯的命令。
微尘传感器11、气体传感器12组成一个多点探头可以设置在室内空气净化装置壳体外侧。微尘压差传感器17、气体压差传感器18分别放在高效微尘过滤器3和气体催化吸附分解过滤器4的两侧。液晶显示器10安装在该装置面板上，可以显示室内环境的三档污染程度：无污染、轻污染、重污染，和更换过滤材料的时间。