一种湿度自适应调整的低功耗空气净化-除湿机

技术领域

本发明涉及空气净化设备技术领域，具体指一种湿度自适应调整的低功耗空气净化-除湿机。

背景技术

人在不同的年龄阶段，不同的季节，人体舒适的湿度往往不同，空气湿度过高或过低都不利于人们的身体健康。对于成年人而言，比较舒适的湿度范围约为40-60％。在合适的湿度条件下，大部分人感觉舒适，并且各种病菌不易传播，有助于人们身心健康。由此可见，无论公共场所、工作单位还是家庭，空气湿度的控制对人们的健康有重要的意义。目前，大部分除湿机采用冷凝原理对空气除湿，不仅功耗大而且空气湿度不易被控制到合理的范围内；有的设备采用干燥剂实现空气湿度调节和控制，但需要频繁更换干燥剂，这使用户感觉不便利，也不易将空气湿度控制到舒适范围。

发明内容

本发明针对现有技术的不足，提出一种湿度自适应调整的低功耗空气净化-除湿机，不仅功耗低，并且无需更换干燥机，可重复利用，使用寿命长。

为了解决上述技术问题，本发明的技术方案为：

一种湿度自适应调整的低功耗空气净化-除湿机，包括外壳、控制单元、第一除尘网、第二除尘网、风扇、除菌网、水箱和除湿模块，所述控制单元设置在外壳顶部，所述外壳的前后两侧设置有开口且相互导通，所述第二除尘网和第一除尘网固定设置在外壳且分别呈对称结构位于外壳前后两侧的开口处，所述风扇设置在外壳前侧，所述风扇位于第二除尘网的内侧且轴心重合，所述外壳内设置有净化腔，所述除菌网和除湿模块设置在净化腔内，所述水箱位于净化腔下方，所述净化腔底部设置连通至水箱的水箱入口，所述除湿模块包括若干层吸湿布料层，所述吸湿布料层由疏水材料分别作为经纱和纬纱交织而成，所述控制单元与风扇信号连接。

作为优选，所述水箱内设置有液位传感器，所述水箱上设置有出水口，所述出水口处设有球形开关，所述液位传感器和球形开关均与控制单元信号连接。

作为优选，所述疏水材料为丙纶丝250D。

作为优选，所述外壳的底部设置有移动轮，所述移动轮与控制单元信号连接。

作为优选，所述控制单元包括：

锂电池模块，用于为净化-除湿机提供电源；

液位传感器，用于检测水箱水位高度；

湿度传感器，用于检测空气中的湿度；

GPS导航模块，用于引导净化-除湿机按照预定轨迹移动；

电机模块，用于驱动移动轮运行；

风扇，用于加快空气的流速；

超声波传感器，用于感应净化-除湿机移动轨迹中是否存在障碍物；

STM32控制器，用于接收液位传感器、湿度传感器、超声波传感器以及GPS导航模块的信号，并输出控制指令至电机模块、风扇以及球形开关。

作为优选，所述外壳顶部还设有无线天线，用于与移动终端进行数据传输。

作为优选，所述外壳上还设有报警模块，用于当水箱水满时，电池充满或电量低于阈值时，发出报警信号。

作为优选，所述净水腔底侧为倾斜面，所述水箱入口位于净水腔最低处位置。

本发明具有以下的特点和有益效果：

采用上述技术方案，本发明给出了一种基于超疏水材料、纳米材料以及光触媒技术的空气净化-除湿机的设计方案。该设备通过超疏水材料和纳米材料通过特定工艺制成的超吸水布材料，能轻松地捕捉空气中的水汽，并解析成水滴，从而可以控制空气湿度到合适区间范围，并且这个吸水过程不消耗能量；采用光触媒技术制成除菌网对室内空气循环杀菌，提高空气质量；在GPS导航系统的配合下，空气净化-除湿机能自主在室内向高湿度区域移动，实现室内空气净化-除湿的自适应控制。该设备可用于家庭以及公共场所，具有较大的应用价值。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例的控制系统原理图。

图2为本发明实施例的结构示意图。

1-第一除尘网；2-外壳；3-电池模块的充电接口；4-锂电池模块；5-控制系统；6-传感器模块；7-无线天线；8-风扇；9-第二除尘网；10-除菌网；11-出水口；12-水箱；13-水箱入口；14-移动轮；15-液位传感器；16-除湿模块；17-报警模块。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

本发明提供了一种湿度自适应调整的低功耗空气净化-除湿机，如图1和图2所示，包括外壳2、控制单元、第一除尘网1、第二除尘网9、风扇8、除菌网10、水箱12和除湿模块16，所述控制单元设置在外壳2顶部。

所述控制单元包括传感器模块6、除湿机控制系统5和锂电池模块4，所述外壳2上设有为锂电池模块4充电的-电池模块的充电接口。其中，传感器模块6包括湿度传感器和液位传感器15。其中除湿机控制系统5为STM32控制器。

具体的，所述外壳2的前后两侧设置有开口且相互导通，所述第二除尘网9和第一除尘网1固定设置在外壳2且分别呈对称结构位于外壳2前后两侧的开口处，所述风扇8设置在外壳2前侧，所述风扇8位于第二除尘网9的内侧且轴心重合，所述外壳2内设置有净化腔，所述除菌网10和除湿模块16设置在净化腔内，所述水箱12位于净化腔下方，所述净化腔底部设置连通至水箱12的水箱入口13，所述除湿模块16包括若干层吸湿布料层，所述吸湿布料层由疏水材料分别作为经纱和纬纱交织而成，所述控制单元与风扇8信号连接。

所述净水腔底侧为倾斜面，所述水箱入口位于净水腔最低处位置，从而使得吸收的水分能够顺利从水箱入口进而水箱。

所述液位传感器15设置在水箱12内，所述水箱12上设置有出水口11，所述出水口11处设有球形开关，所述液位传感器和球形开关均与控制单元信号连接。

具体的，所述疏水材料为丙纶丝250D。需要说明的是，该织物分别用去离子水和无水乙醇清洗，经烘箱烘干，然后用疏水剂浸渍处理30分钟。浸渍后的布料在烘干箱干燥后，然后在120℃下烘烤10分钟，冷却到常温后，即可超疏水图案织物的制备。

将超吸湿材料(如异质金属有机框架纳米片复合材料)按照一定的比例溶解到有机溶剂中，制成悬浊溶液。接着将制备的超疏水织物浸泡到悬浊液中，使超吸湿材料充分附着到超疏水布料的表面，浸泡10分钟后，布料放在烘干箱干燥后，即完成超吸湿布料的制备。

进一步的，所述外壳2的底部设置有移动轮15，所述移动轮与控制单元信号连接。

本实施例中，所述控制单元包括：

锂电池模块，用于为净化-除湿机提供电源；

液位传感器，用于检测水箱水位高度。本实施例中液位传感器采用的是ELECALL；型号：ES7510。

湿度传感器，用于检测空气中的湿度，本实施例中，采用的建大仁科的RS-WS-N01-8。

GPS导航模块，用于引导净化-除湿机按照预定轨迹移动，本实施例中采用的是yabo4智能的GPS+北斗。

电机模块，用于驱动移动轮运行；

风扇，用于加快空气的流速；

超声波传感器，用于感应净化-除湿机移动轨迹中是否存在障碍物，本实施例中，采用的是夏梭，型号：DYP-A21；

STM32控制器，用于接收液位传感器、湿度传感器、超声波传感器以及GPS导航模块的信号，并输出控制指令至电机模块、风扇以及球形开关。

所述外壳顶部还设有无线天线，用于与移动终端进行数据传输。

所述外壳上还设有报警模块，用于当水箱水满时，电池充满或电量低于阈值时，发出报警信号。

本实施例中，报警模块采用的是忆顿；型号：多层报警灯。

上述技术方案的工作流程如下：

净化-除湿机启动后，湿度传感器检测空气的湿度，将湿度数据传送给STM32控制器，STM32控制器比较所在区域空气湿度和湿度设定阈值，当空气湿度高于设定阈值时，STM32控制器启动风扇使其并达到预定转速。在吸气风扇的作用下，空气经过第一除尘网清除空气中的灰尘，接着含有蒸汽的空气进入空气除湿模块，空气中的水蒸气被除湿模块捕捉并解析成水滴。水滴在重力的作用下汇聚到该模块底部，并由其底部的水箱入口流入水箱存储。经除湿模块除湿后，干燥的空气通过基于光触媒技术定制的除菌网杀菌后，在风扇的作用下，干燥空气通过空气净化-除湿机后端的第二除尘网排出。当空气湿度低于设定阈值时，空气净化-除湿机在STM32控制器、GPS导航模块、电机模块及超声波传感器等共同配合下，按照设定的算法向湿度高的区域移动。当湿度传感器检测的空气湿度高于设定值时，空气净化-除湿机再次启动空气净化-除湿程序。当水箱的水满时，液位传感器将水位数据传送给STM32控制器。接着STM32控制器控制报警模块发出警报，提醒用户排水。水箱的水通过球形开关排出。当电池模块为空气净化-除湿机提供工作电源，当其充满电或者电量不足时，STM32控制器控制报警模块发出响应的警报声，提示电量充满或电量不足等信息。当电池电量不足时，可通过电池充电接口对其充电。

以上结合附图对本发明的实施方式作了详细说明，但本发明不限于所描述的实施方式。对于本领域的技术人员而言，在不脱离本发明原理和精神的情况下，对这些实施方式包括部件进行多种变化、修改、替换和变型，仍落入本发明的保护范围内。