衣领式可穿戴智能空气净化器

摘要

本发明公开了一种衣领式可穿戴智能空气净化器，包括主体；所述主体包括领子和披肩；所述领子缝纫连接在披肩的上端；所述领子上设置有出风口，所述出风口处还设置有出风口空气质量传感器；所述披肩的前部中心处附近设置有进风口所述进风口后部设置分层式过滤网；分层式过滤网的出风位置设有负氧离子发生器；分层式过滤网的进风位置设有进风口空气质量传感器；分层式过滤网的后部设置有风机，风机后部设置有空气缓冲室，空气缓冲室与出风口相连；所述风机用于将空气吸入分层式过滤网，并将过滤和负氧离子净化后的空气输送到空气缓冲室，最后从出风口送出；本发明无需贴合面部，不会引起呼吸不适，无需颈部受力，不会造成颈椎劳损，贴合人体可穿戴，美观轻便无负担，智能舒适全方位。

权利要求

1.一种衣领式可穿戴智能空气净化器，其特征在于，包括主体；所述主体包括领子和披肩；所述领子缝纫连接在披肩的上端；所述披肩后部设置有开合扣子（1），通过所述开合扣子（1）实现披肩的围合；所述领子上设置有出风口（2），所述出风口（2）处还设置有出风口空气质量传感器（14），用于检测净化效果；所述披肩的前部中心处附近设置有进风口（8），所述进风口（8）后部设置分层式过滤网（10）；所述分层式过滤网（10）的出风位置设有负氧离子发生器（12）；所述分层式过滤网（10）的进风位置设有进风口空气质量传感器（13），检测空气质量；所述分层式过滤网（10）的后部设置有风机（9），所述风机（9）后部设置有空气缓冲室（3），空气缓冲室（3）与出风口（8）相连；所述风机（9）用于将空气吸入分层式过滤网（10），并将过滤和负氧离子净化后的空气输送到空气缓冲室（3），最后从出风口（2）送出；所述披肩的中心处还设置有电路控制板（11）和电源（15）；所述风机（9）、负氧离子发生器（12）、进风口空气质量传感器（13）、出风口空气质量传感器（14）和电源（15）均与电路控制板（11）相连；所述电源（15）为整个系统提供工作电压。

2.根据权利要求1所述的衣领式可穿戴智能空气净化器，其特征在于，所述电路控制板（11）包括主控制芯片、信号转换器和按钮；其中，所述按钮包括负氧离子开关按钮（4）、风速调节按钮（5）和电源开关按钮（6）；所述负氧离子开关按钮（4）与负离子发生器（12）相连，用于控制负氧离子发生器（12）的启闭；所述风速调节按钮（5）与风机（9）相连，用于微调风机（9）的转速；所述电源开关按钮（6）与电源相连，用于控制整个净化器的启闭；所述进风口空气质量传感器（13）和出风口空气质量传感器（14）均与主控制芯片的信号输入端口相连，所述风机（9）与主控制芯片的信号输出端口相连。

3.根据权利要求2所述的衣领式可穿戴智能空气净化器，其特征在于，所述风机（9）与主控制芯片的信号输出端口之间通过风机转速调节电路相连；所述风机转速调节电路包括电阻R1、电阻R2和三极管Q；所述电阻R1的一端与主控制芯片的信号输出端口相连，另一端与三极管Q的基极相连；所述三极管Q的基极和电阻R2的一端与主控制芯片的电源端口相连；所述三极管Q的发射极和电阻R2的另一端均与电机（9）相连。

4.根据权利要求2所述的衣领式可穿戴智能空气净化器，其特征在于，所述领子的表面设置有电子显示屏（7）；所述显示屏（7）与主控制芯片的信号输出端口相连。

5.根据权利要求1所述的衣领式可穿戴智能空气净化器，其特征在于，所述出风口（2）处设有风栅，所述风栅以风栅的枢轴为中心来回摆动；所述进风口（8）上设有风栅，风栅以风栅的枢轴为中心来回摆动。

6.根据权利要求1所述的衣领式可穿戴智能空气净化器，其特征在于，所述分层式过滤网（10）采用插片式分层设计。

7.根据权利要求6所述的衣领式可穿戴智能空气净化器，其特征在于，所述分层式过滤网（10）由三层过滤网组成，所述三层过滤网选自预过滤网、冷触媒过滤网、活性炭过滤网、HEPA高效空气过滤网中的三种。

说明书

衣领式可穿戴智能空气净化器

技术领域

[0001] 本发明属于电器产品技术领域，特别涉及一种衣领式可穿戴智能空气净化器。

背景技术

[0002] 空气质量问题越来越受到全社会的关注，人们在拥挤的公共场所或户外活动时希望能呼吸到高质量的清洁空气，因为需要便携式空气净化器。目前常见的便携式空气净化器，常见的有面罩式、环绕式、或是缩小版的室内空气净化器，这些已有的便携式空气净化器存在着舒适度差，长时间佩戴易疲劳、突兀、美观度差等缺陷。空气净化器按原理主要分为两种类型：被动式和主动式。被动式空气净化器能有效地净化可吸入颗粒物，主动式净化器的杀菌和除异味效果较好。高性能净化器则将两者相结合，而且可以针对不同的空气成分，进行主动的调节判断，从而控制风机转速，选择不同类型的滤网。一款理想的户外空气净化器需要贴合人体可穿戴，美观轻便无负担，智能舒适全方位。

[0003] 公开号为CN105396231A的在先申请，涉及一种面罩式便携空气净化器，能将空气净化后通过气管传给面罩，供使用者进行呼吸，这种设计人体面部舒适度差，且呼出的气体二氧化碳含量高，需要二次净化。

[0004] 公开号为CN103868162A的在先申请，公开了一种便携式空气净化器，可环绕佩戴在人体脖颈部位，但项箍的设计使脆弱的颈部受力，长时间佩戴易造成颈椎劳损；由于体积限制，所能放置的滤网面积小，种类单一，无法面对日益复杂的空气污染；不具备智能控制系统，无法自主分析周围空气的成分和质量并判断需采用何种过滤方式，也无法智能控制电机运转。

发明内容

[0005] 本发明的目的是针对现有技术的不足，提供一种衣领式可穿戴智能空气净化器，使用者可将其穿戴在身上，出风口设计于领尖上，可直接往鼻部输送净化后的空气，在鼻部周围形成洁净有益的空气团，可有效结合被动式滤网过滤和主动式负氧离子释放，分层式过滤网采用插片式分层设计，可自由组合实现多种过滤功能，且便于更换，该便携式空气净化器具备智能检测和控制装置，能检测进风口及出风口的空气质量，显示空气质量和所需滤网类型，并自动调节风机转速，保持送风的舒适度。该净化器美观轻便，无需贴合面部，不会引起呼吸不适，无需颈部受力，不会造成颈椎劳损。

[0006] 本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：一种衣领式可穿戴智能空气净化器，包括主体；所述主体包括领子和披肩；所述领子缝纫连接在披肩的上端；所述披肩后部设置有开合扣子，通过所述开合扣子实现披肩的围合；所述领子上设置有出风口，所述出风口处还设置有出风口空气质量传感器，用于检测净化效果；所述披肩的前部中心处附近设置有进风口所述进风口后部设置分层式过滤网；所述分层式过滤网的出风位置设有负氧离子发生器；所述分层式过滤网的进风位置设有进风口空气质量传感器，检测空气质量；所述分层式过滤网的后部设置有风机，所述风机后部设置有空气缓冲室，空气缓冲室与出风口相连；所述风机用于将空气吸入分层式过滤网，并将过滤和负氧离子净化后的空气输送到空气缓冲室，最后从出风口送出；所述披肩的中心处还设置有电路控制板和电源；所述风机、负氧离子发生器、进风口空气质量传感器、出风口空气质量传感器和电源均与电路控制板相连；所述电源为整个系统提供工作电压。

[0007] 进一步地，所述电路控制板包括主控制芯片、信号转换器和按钮；其中，所述按钮包括负氧离子开关按钮、风速调节按钮和电源开关按钮；所述负氧离子开关按钮与负离子发生器相连，用于控制负氧离子发生器的启闭；所述风速调节按钮与风机相连，用于微调风机的转速，配合出风口的风栅调节，使输送到鼻腔附近的空气角度合适；所述电源开关按钮与电源相连，用于控制整个净化装置的启闭；所述进风口空气质量传感器和出风口空气质量传感器均与主控制芯片的信号输入端口相连，所述风机与主控制芯片的信号输出端口相连。

[0008] 进一步地，所述风机与主控制芯片的信号输出端口之间通过风机转速调节电路相连；所述风机转速调节电路包括电阻R1、电阻R2和三极管Q；所述电阻R1的一端与主控制芯片的信号输出端口相连，另一端与三极管Q的基极相连；所述三极管Q的基极和电阻R2的一端与主控制芯片的电源端口相连；所述三极管Q的发射极和电阻R2的另一端均与电机相连。

[0009] 进一步地，所述领子的表面设置有电子显示屏，方便使用者了解空气质量状况以及明确应选择何种过滤网；所述显示屏与主控制芯片的信号输出端口相连。

[0010] 进一步地，所述出风口处设有风栅，所述风栅以风栅的枢轴为中心来回摆动；所述进风口上设有风栅，风栅以风栅的枢轴为中心来回摆动。

[0011] 进一步地，所述分层式过滤网采用插片式分层设计。

[0012] 进一步地，所述分层式过滤网由三层滤网组成，所述三层过滤网选自预过滤网、冷触媒过滤网、活性炭过滤网、HEPA高效空气过滤网中的三种。

[0013] 本发明的有益效果是：提供了一种可穿戴智能空气净化器，其外型如衣领，可直接穿戴于人体肩部，贴合人体，出风口位于领尖，于人体鼻部距离合理，可直接往鼻部输送净化后的空气，在鼻部周围形成洁净有益的空气团，该装置有效地结合被动式滤网过滤和主动式负氧离子释放，滤网采用插片式分层设计，便于自由组合及更换，该净化器配有检测和控制系统，能显示空气质量和所需滤网类型，根据空气质量自主调节风机转速。

附图说明

[0014] 图1是主体结构图；

[0015] 图2是气流流向及区域注释图；

[0016] 图3是滤网处局部结构图；

[0017] 图4是出风口处局部结构图；

[0018] 图5是电路控制板处局部结构图

[0019] 图6是电路连接图；

[0020] 图7是控制过程示意图；

[0021] 图8是风机转速调节电路图；

[0022] 图9是控制程序流程图；

[0023] 其中，1-开合扣子，2-出风口，3-空气缓冲室，4-负氧离子开关按钮，5-风速调节按钮，6-电源开关按钮，7-显示屏，8-进风口，9-风机，10-分层式过滤网，11-电路控制板，12-负离子发生器，13-进风口空气质量传感器，14-出风口空气质量传感器，15-电源。

具体实施方式

[0024] 为了使本技术领域的人员更好地理解本发明实施例中的技术方案，并使本发明实施例的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明实施例中技术方案作进一步详细的说明。

[0025] 实施例一

[0026] 图1为本发明的主体结构图，图2是气流流向及区域注释图。如图1和2所示，本发明提供一种衣领式可穿戴空气净化器，包括主体；主体包括领子和披肩；所述领子缝纫连接在披肩的上端；所述披肩后部设置有开合扣子1，通过所述开合扣子1实现披肩的围合，便于将净化器穿戴于人体肩部。A区域(领子部分)设有出风口2和显示屏7。B区域(披肩部位)内部设有空气缓冲室3，侧部设有风机9和分层式过滤网10，靠近中心处内部设有电路控制板11和电源15，其上还安装有负氧离子开关按钮4、风速调节按钮5和电源开关按钮6，电路控制板11附近设有进风口8。为增强净化效果，左右受力平衡以及对称美观，A和A’区域为对称结构，B和B’区域也为对称结构。

[0027] 本发明主体材料可采用ABS树脂、布料以及人造PU相结合，其中领尖和B区域电路控制板和按钮处可采用ABS树脂支撑主要部件，B区域风机9和分层式过滤网10所在部位可采用树脂和人造PU相结合，增加舒适度，除此之外其余部位可采用布料和人造PU相结合，以贴合人体，便于穿戴。

[0028] 图1中出风口2位于领子领尖处，进风口8位于锁骨中心正下方，一般穿衣，领尖和锁骨中心正下方会外露，衣领式空气净化器可穿在普通外套或鸡心领衣服之内，从视觉上美观自然，无违和感和累赘感。另外穿戴好后，衣领和人体鼻部位置的距离合理且相对固定，出风位置可定位，可以微调但不会随意大幅度移动。

[0029] 图1中出风口2和进风口8的风栅均能以枢轴为中心进行摆动调整，小范围的改变进风和出风的方向。

[0030] 图1中风机9，位于进风口8和出风口2之间，风机9外型为扁平，超静音，其转速可由电流大小调节，电流量大时转速大，电流量小时转速小，转速调节主要基于两点：一是人体呼吸的舒适度，这可由使用者旋转风速调节按钮5进行微调；二是周围空气的污染程度，由于本发明不是贴合脸部的密闭式净化装置，需保持使用者鼻部周围的空气中清洁空气占较高比例，当检测出周围空气污染程度较高时，则通过主控制芯片自动调低电流，提高风机9转速，加快净化过程，使单位时间输送到鼻腔附近的清洁空气含量提高，以保证净化效果。

[0031] 图1中分层式过滤网10，分层式过滤网10可分为三层(根据实际需要也可设计成两层或四层)，过滤网外型为片状，剪裁成符合过滤室形状的特定尺寸，可分层插入过滤室内，每一层各自独立，便于单独更换。空气由进气口2流入，经分层式过滤网10后流向空气缓冲室3。其中主要涉及的过滤网可以选自预过滤网、冷触媒过滤网、活性炭过滤网、HEPA高效空气过滤网等。各种过滤网有不同效果：预过滤网可以吸附皮屑，空气中的颗粒物和悬浮的粗细尘；冷触媒过滤网是含有催化剂的过滤网，对甲醛、苯、甲苯、二甲苯、其他挥发性有机物等具有去除效果；活性炭过滤网能吸附气体中的杂质，去除空气中的苯、异味等毒害物质；HEPA高效空气过滤网可以有效地过滤空气中的可吸入物颗粒(PM2.5)。除此之外，面对复杂恶化的空气环境还有其他不同功效的滤网类型，如能制成特定尺寸的片状结构，均可插入过滤室内使用。

[0032] 图3是滤网处局部结构图，其中滤网出风处设有负氧离子发生器12，可以产生负氧离子，对流经的气体加入负氧离子，可提升净化空气的品质。

[0033] 除上述已提及的结构外，该净化器还包括有电路结构，风道等必不可少的结构在内，这些结构属于常规现有机构，不再赘述。

[0034] 图2中的箭头标明了本发明的气流流向，在风机9的作用下空气通过进风口8进入，通过分层式过滤网10到空气缓冲室3，最后从出风口2送出，在分层式过滤网10出风口设有负氧离子发生器，产生的负氧离子可随净化后的空气到空气缓冲室3，最后从出风口2送出。

[0035] 进一步地，除实施例一中的风机滤网式净化和负氧离子净化之外，本发明所涉及的便携空气净化器还提供空气质量检测显示及智能控制风机的功能。

[0036] 图3是分层式过滤网10处局部结构图，其中分层式过滤网10进风处设有进风口空气质量传感器13，图4是出风口处局部结构图，其中设有出风口空气质量传感器14。空气质量传感器可检测流经的空气中可吸入颗粒，甲醛，苯系物质，挥发性有机物TVOC等浓度。

[0037] 图1中领子处显示屏7，电子显示屏分左右两侧，显示的主要参数是进风口8处和出风口2处可吸入颗粒物浓度及有害物质是否超标，并显示建议使用的滤网类型。其中进风口8和出风口2的空气质量对比可让使用者了解净化效果，一方面建立使用时可以实时反馈，另一方面如净化效果再使用一段时间后下降，则表明需更换或清洁滤网。另外使用者可根据显示的建议使用的滤网类型更换滤网。

[0038] 图6是电路连接图，其中进风口空气质量传感器13和出风口空气质量传感器14的信号将输入电路控制板11，经过信号转换和芯片运算处理后输出信号将传递给显示屏7和风机9，进行显示和自动调节。

[0039] 图7是控制流程图，进风口空气质量传感器13和出风口空气质量传感器14将检测可吸入颗粒，甲醛，苯系物质，挥发性有机物TVOC等浓度信息通过模拟电压传递给信号转换器，例如ADC0832转换器可实现此功能，信号转换器可将模拟电压转换成数字电压，把采样数据转化成字符格式传送给主控制芯片CPU处理器，如STC89C52单片机可实现此功能，主控制芯片内部编写有控制程序，如图9所示，程序流程是：获得脉冲信号，和单片机上预设的临界值相比较，判断使用何种滤网，是否需要报警。例如当检测出甲醛，苯系物质，挥发性有机物TVOC等浓度超标时(即超过预设的临界值，通常临界值可参照国家空气质量标准)，则判断需使用冷触媒过滤网；例如当检测出可吸入物颗粒(PM2.5)浓度超标时，则判断需使用HEPA高效空气过滤网；例如当粉尘和粗颗粒浓度超标时，则判断需使用活性炭过滤网等。这一过程中临界值预设入芯片程序内，可更改。之后，主控制芯片再将信号传递给显示屏7，主要显示的信息包括：进风口8处和出风口2处可吸入颗粒物浓度及有害物质是否超标，如超标则报警，并提供建议使用的滤网类型。另外当主控制芯片判断可吸入颗粒，甲醛，苯系物质，挥发性有机物TVOC等浓度大幅度超过预设临界值(例如：超过预设临界值2倍以上时)则将信号传递给风速调节电路(风速调节电路请见图8)，风速调节电路根据芯片的控制信号，调节电阻，通过控制电流，调节风机转速，加速进化，使单位时间输送到鼻腔附近的清洁空气含量提高，保证净化效果。

[0040] 图7中主控制芯片采用STC89C52单片机，芯片的软件部分可基于美国Keil软件公司的Uv4开发系统实现程序的编写，通过终端仿真程序SecureCRT和文件传输协议TFTP(Trivial File Transfer Protocol)将程序写入单片机中。

[0041] 图8是风机转速调节电路图。如图8，A端连接至芯片端口，当芯片CPU输出为低电平时，三极管基级为低电平时，三极管为PNP型导通，电阻R2和三极管Q1并联(三极管内部也有电阻，虽然很小)，此时并联电阻值R2·RQ1/(R2+RQ1)小于电阻R2,，电阻值减小通过风机M的电流增大，转速加快。当输出为高电平时三极管不导通，经过的电阻为R2，电阻增大，风机M电流减小，转速减小。

[0042] 上述实施例用来解释说明本发明，而不是对本发明进行限制，在本发明的精神和权利要求的保护范围内，对本发明作出的任何修改和改变，都落入本发明的保护范围。