技术领域
本发明涉及一种空气净化装置，特别是一种负离子空气净化装置，同时本发明中还公开了一种采用了上述负离子空气净化装置的雾霾防护口罩。
背景技术
雾霾对人体的伤害，越来越得到科学的证明和支撑。美国环保署2009年发布《关于空气颗粒物综合科学评估报告》指出，有足够的科学研究结果证明了大气细粒子能吸附大量有致癌物质和基因毒性诱变物质，给人体健康带来不可忽视的负面影响，包括提高死亡率、使慢性病加剧、使呼吸系统及心脏系统疾病恶化，改变肺功能及结构、影响生殖能力、改变人体的免疫结构等。
空气负离子能中和空气中的尘埃、细菌、病毒等物质，使之下沉，以达到净化空气的目的。因此，负离子发生器在目前的空气净化产品上得到了广泛的使用。但是，在一些便携佩戴式空气净化产品上，比如防尘面具、口罩等，考虑到上述产品均会存在体积狭小的因素，因此，现有的一些负离子发生器或者负离子发生装置均只能是简单地与该类产品上的物理过滤防护层相结合、集成，其智能化程度相对较低。
因此，申请人认为有必要对上述结合至例如防尘面具、口罩等便携佩戴式空气净化产品上的负离子空气净化装置做进一步的技术改进。
发明内容
本发明的目的是为了解决上述现有技术的不足而提供一种相对更为智能的负离子空气净化装置。
为了实现上述目的，本发明所设计的一种负离子空气净化装置，其包括：
一个单侧开口的保护壳体；
一个供电子元器件接插用的基板，所述基板上沿垂直于基板基面的方向开设有第一通孔；
至少一个可拆卸式固定至上述的基板上，且完全覆盖第一通孔的物理过滤层，其中的每个物理过滤层上均结合有具备唯一识别信息的IC半导体芯片；
一个导电插接至上述基板上的负离子发生器；
一个电插接至上述基板上，用于识别固定至上述基板上的物理过滤层的IC半导体芯片，并加以反馈的识别单元；
一个依据上述识别单元的反馈信号，对各物理过滤层的使用时长进行统计，并针对各物理过滤层调整负离子发生器的输出功率的测控单元；
以及，一个为上述负离子发生器、识别单元及测控单元三者提供电源的电源单元；
其中，上述负离子发生器的负离子释放端头紧靠上述基板上固定的物理过滤层的层表面，上述基板以及基板上的物理过滤层、负离子发生器、测控单元以及电源单元均位于保护壳体内，其中的基板将壳体腔室分隔为第一腔室与第二腔室，其中的第一腔室与保护壳体的开口相贯通，第二腔室则与保护壳体上开设的第一栅状条孔相贯通。
上述中的负离子发生器是 一种生成空气负离子的装置，其工作原理大致如下：该装置将输入的直流或交流电经EMI处理电路及雷击保护电路处理后，通过脉冲式电路，过压限流；高低压隔离等线路升为交流高压，然后通过特殊等级电子材料整流滤波后得到纯净的直流负高压，将直流负高压连接到金属或碳元素制作的释放尖端，利用尖端直流高压产生高电晕，高速地放出大量的电子(e-)，而电子无法长久存在于空气中（存在的电子寿命只有nS级），立刻会被空气中的氧分子(O2)捕捉，从而生成空气负离子。
上述中的识别单元与测控单元可以集成在一起，例如选用一个微控制单
单元加以实现，上述的微控制单元简称MCU，至于微控制单元存储与读取识别各对应IC芯片的数据信息（例如芯片的ID）以及控制各电子元器件（例如负离子发生器）均为本领域技术人员的常规技术手段。故，申请人对此不再进行详细说明。
上述所提供的一种负离子空气净化装置，其结构中的测控单元依据具体
物理过滤层进而调整负离子发生器的输出功率，不同的物理过滤层就意味着不同的大气环境，因此在不同的大气环境中有针对性的通过调整负离子发生器的输出功率，从而控制不同大气环境中的负离子含量，最终在实现负离子空气净化装置的最优空气净化效果的前提下，最大程度上控制负离子发生器低耗工作。
同时，上述识别单元有效识别物理过滤层的设计还能够避免不符合行业
要求或者劣质的物理过滤层在本负离子空气净化装置上使用，确保本负离子空气净化装置的使用性能。
最后，上述结构中的测控单元还能够有效地统计各物理过滤层的累计使
用时长，有助于提醒用户及时更换物理过滤层，从而保证负离子空气净化装置的空气净化效率。
作为一种技术优选，上述的一种负离子空气净化装置，其还包括了一个
用于检测上述基板上固定的物理过滤层的两侧表层气压值变化情况，并将检测结果实时反馈给测控单元的气压传感器单元；
所述测控单元依据上述气压传感器单元的反馈信号，判断上述基板上固
定的物理过滤层是否处于工作状态。
上述技术优选方案中的气压传感器单元实时监测物理过滤层的两侧表层
气压值变化情况，通过上述监测准确判断物理过滤层是否有气流经过，有助于测控单元更加准确无误的判断各物理过滤层的累计使用时长。
作为另一种技术优选，上述的一种负离子空气净化装置，其还包括一个
用于检测上述基板上固定的物理过滤层的周围环境温湿度数值的温湿度传感器单元；
上述测控单元依据上述温湿度传感器单元的反馈信号，对负离子发生器
的输出功率进行控制。
上述优选技术方案中的湿度传感器单元实时监测物理过滤层的两侧表层
周围大气环境的温湿度情况，考虑到空气负离子浓度随着温度或湿度的升高而升高，随温湿度同时升高而升高，从而通过测控单元实时调整负离子发生器的输出功率，最终在实现负离子空气净化装置的最优空气净化效果的前提下，最大程度上控制负离子发生器低耗工作。
作为另一种技术优选，上述一种负离子空气净化装置，其还包括一个依
据上述测控单元对基板上固定的物理过滤层的使用时长的统计，同步显示的指示灯单元，上述指示灯单元与电源单元相电连接。
上述优选方案中的指示灯单元能够直观有效的反映出当前使用的物理过
滤层的累计使用时长，便于用户直观的观察。例如，上述中的测控单元对各物理过滤层的使用时长进行统计，存储物理过滤层的使用寿命数据。当同一物理过滤层累计使用时间未达到其使用寿命时，物理过滤层状态指示灯显示为绿色；当同一物理过滤层累计使用时间达到其使用寿命时，物理过滤层状态指示灯显示为黄色；当物理过滤层状态指示灯显示为黄色状态下，仍使用的时间累计达到8-12小时后，物理过滤层识别状态标志为无效物理过滤层，其状态指示灯显示为红色。同时，为确保本负离子空气净化装置的使用性能，不能识别的物理过滤层，认为其设计还不符合行业要求或者劣质的物理过滤层，不能在本负离子空气净化装置上使用，强行安装后其状态指示灯显示也为红色。同时，物理过滤层状态指示灯显示为红色时，负离子发生器关闭，系统不再产生负离子。
作为另一种技术优选，上述一种负离子空气净化装置，其还包括一个用
于复位上述测控单元的复位开关。
同时，本发明中还提供了一种结合了上述负离子空气净化装置的雾霾防
护口罩，包括口罩带以及作为所述负离子空气净化装置的物理过滤层的口罩体，所述负离子空气净化装置的保护壳体可拆卸式固定至口罩体的外表层上，且保护壳体的单侧开口朝向外表层。
上述的一种雾霾防护口罩因结合有前述中的负离子空气净化装置，因此
其能够对透过口罩体的空气进行有效净化，防雾霾性能好。
作为一种技术优选，上述负离子空气净化装置的结构中所述基板上的第
一通孔位于用户在佩戴口罩时，其嘴部相对应的位置。
作为再进一步的技术优选，上述负离子空气净化装置与口罩体两者的具
体可拆卸式结构为：在所述口罩体的外表层上固定有安装基板，且安装基板上设有第二通孔，在所述负离子空气净化装置的保护壳体的单侧开口上固定有能够扣接至上述安装基板上的卡扣板，且所述卡扣板上设有与第二通孔相对应的第二栅状条孔。
上述优选技术方案中所述负离子空气净化装置与口罩体两者的可拆卸式
安装结构相对较为简单，所述负离子空气净化装置从口罩体上拆卸更换较为方便。
作为一种技术改进，在上述的口罩体上还设有贯通口罩体的呼气单向阀，
所述呼气单向阀位于用户在佩戴口罩时，其嘴部相对应的位置。
上述呼气单向阀为一种气路膜式单向阀，其结构由阀体、阀盖和膜片所组成。阀体的一端是设有中心通孔的接头，另一端则设有螺纹孔与阀体相连接。在阀体腔内放置一片或一片以上的膜片。在阀盖上设有中心通孔，一端为接头，另一端伸入阀体腔内并在其端头处设有一条或多条的通气槽。由膜片在气流压力作用下实现单向的功效。上述气路膜式单向阀是现在市场上常规可以买到的单向阀产品。
上述技术改进方案中所述呼气单向阀能够快速的将用户呼出的气体从口罩体内排出。
本发明得到的一种负离子空气净化装置，其具备了空气净化效果好，智能化程度高以及非有效能耗少等特点。同时，采用了上述负离子空气净化装置的雾霾防护口罩，其具备以下优点：
（1）可以解决负离子发生器工作环境问题，利用物理过滤层隔离负离子发生器以保证负离子发生器工作在干燥的环境下；
（2）能够解决物理过滤层的清洁、卫生问题，通过对某一物理过滤层使用时间的智能监控，提醒用户对物理过滤层及时清洗或者更换，保证其清洁卫生程度；
（3）使得负离子发生器更加省电，则电源单元可以做得体积更小、重量更轻，工作时间却可以更长。
附图说明
图1是实施例1所提供一种负离子空气净化装置的结构示意图一；
图2是实施例1所提供一种负离子空气净化装置的结构示意图二（带局部断面结构）；
图3是实施例1所提供一种负离子空气净化装置中基板以及基板上所带电子元器件的示意图；
图4是实施例1所提供一种结合了上述负离子空气净化装置的雾霾防护
口罩的结构示意图；
图5是实施例1所提供一种结合了上述负离子空气净化装置的雾霾防护
口罩中卡扣板的结构示意图；
图6是实施例1所提供一种结合了上述负离子空气净化装置的雾霾防护
口罩中安装基板的结构示意图；
图7是实施例2所提供一种负离子空气净化装置中基板以及基板上所带电子元器件的示意图；
图8是实施例2所提供一种结合了上述负离子空气净化装置的雾霾防护
口罩的结构示意图；
图9是实施例3所提供一种负离子空气净化装置中基板以及基板上所带电子元器件的示意图；
图10是实施例4所提供一种负离子空气净化装置中基板以及基板上所带电子元器件的示意图；
图11是实施例5所提供一种负离子空气净化装置中基板以及基板上所带电子元器件的示意图。
图中：保护壳体1、开口1-1、基板2、第一通孔3、物理过滤层4、IC半导体芯片5、负离子发生器6、识别单元7、测控单元8、电源单元9、负离子释放端头10、第一腔室11、第二腔室12、第一栅状条孔13、口罩带14、口罩体15、外表层15-1、安装基板16、第二通孔17、卡口18、卡扣板19、第二栅状条孔20、气压传感器单元21、呼气单向阀22、温湿度传感器单元23、指示灯单元24、复位开关25。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
实施例1：
如图1-3所示，本实施例中所提供的一种负离子空气净化装置，其包括：一个单侧开口1-1的保护壳体1；
一个供电子元器件接插用的基板2，所述基板2上沿垂直于基板2基面的方向开设有第一通孔3；
至少一个可拆卸式固定至上述的基板2上，且完全覆盖第一通孔3的物理过滤层4，其中的每个物理过滤层4上均结合有具备唯一识别信息的IC半导体芯片5；
一个导电插接至上述基板2上的负离子发生器6；
一个电插接至上述基板2上，用于识别固定至上述基板2上的物理过滤层4的IC半导体芯片5，并加以反馈的识别单元7；
一个依据上述识别单元7的反馈信号，对各物理过滤层4的使用时长进行统计，并针对各物理过滤层4调整负离子发生器6的输出功率的测控单元8；
以及，一个为上述负离子发生器6、识别单元7及测控单元8三者提供电源的电源单元9；
其中，上述负离子发生器6的负离子释放端头10紧靠上述基板2上固定的物理过滤层4的层表面，上述基板2以及基板2上的物理过滤层4、负离子发生器6、测控单元8以及电源单元9均位于保护壳体1内，其中的基板2将壳体腔室分隔为第一腔室11与第二腔室12，其中的第一腔室11与保护壳体的开口1-1相贯通，第二腔室12则与保护壳体1上开设的第一栅状条孔13相贯通。
上述所提供的一种负离子空气净化装置，其结构中的测控单元8依据具
体物理过滤层4进而调整负离子发生器6的输出功率，不同的物理过滤层4就意味着不同的大气环境，因此在不同的大气环境中有针对性的通过调整负离子发生器6的输出功率，从而控制不同大气环境中的负离子含量，最终在实现负离子空气净化装置的最优空气净化效果的前提下，最大程度上控制负离子发生器6低耗工作。
同时，上述识别单元7有效识别物理过滤层4的设计还能够避免不符合行业要求或者劣质的物理过滤层4在本负离子空气净化装置上使用，确保本负离子空气净化装置的使用性能。
最后，上述结构中的测控单元8还能够有效地统计各物理过滤层4的累
计使用时长，有助于提醒用户及时更换物理过滤层4，从而保证负离子空气净化装置的空气净化效率。
如图4-6所示，本实施例中还提供了一种结合了上述负离子空气净化装置的雾霾防护口罩，包括口罩带14以及作为所述负离子空气净化装置的物理过滤层4的口罩体15，所述负离子空气净化装置的保护壳体1可拆卸式固定至口罩体15的外表层15-1上，且保护壳体1的单侧开口1-1朝向外表层15-1。
上述负离子空气净化装置的结构中所述基板2上的第一通孔3位于用户
在佩戴口罩时，其嘴部相对应的位置。
上述负离子空气净化装置与口罩体15两者的具体可拆卸式结构为：在所
述口罩体15的外表层15-1上通过热熔方式固定有安装基板16，且安装基板16上设有第二通孔17以及用于安装负离子空气净化装置的卡口18，在所述负离子空气净化装置的保护壳体1的单侧开口1-1上固定有能够扣接至上述安装基板16上的卡扣板19，且所述卡扣板19上设有与第二通孔17相对应的第二栅状条孔20。
上述述负离子空气净化装置与口罩体15两者的可拆卸式安装结构相对较
为简单，所述负离子空气净化装置从口罩体15上拆卸更换较为方便。
上述的一种雾霾防护口罩因结合有前述中的负离子空气净化装置，因此
其能够对透过口罩体15的空气进行有效净化，防雾霾性能好。
实施例2：
本实施例中所提供的一种负离子空气净化装置，其大体结构与实施例1相一致，如图7所示，但是本实施例中的一种负离子空气净化装置，其还包括了一个用于检测上述基板2上固定的物理过滤层4的两侧表层气压值变化情况，并将检测结果实时反馈给测控单元8的气压传感器单元21；
所述测控单元8依据上述气压传感器单元21的反馈信号，判断上述基板
2上固定的物理过滤层4是否处于工作状态。
上述中的气压传感器单元21实时监测物理过滤层4的两侧表层气压值变
化情况，通过上述监测准确判断物理过滤层4是否有气流经过，有助于测控单元8更加准确无误的判断各物理过滤层4的累计使用时长。
本实施例中还提供了一种结合了上述负离子空气净化装置的雾霾防护口
罩，其大体结构与实施例1相一致，如图8所示，但是本实施例中所述的口罩体15上还设有贯通口罩体15的呼气单向阀22，所述呼气单向阀22位于用户在佩戴口罩时，其嘴部相对应的位置。
上述呼气单向阀22能够快速的将用户呼出的气体从口罩体15内排出。
实施例3：
本实施例中所提供的一种负离子空气净化装置，其大体结构与实施例2相一致，如图9所示，但是本实施例中所述的一种负离子空气净化装置，其还包括一个用于检测上述基板2上固定的物理过滤层4的周围环境温湿度数值的温湿度传感器单元23；
上述测控单元8依据上述温湿度传感器单元23的反馈信号，对负离子发
生器6的输出功率进行控制。
上述中的湿度传感器单元实时监测物理过滤层4的两侧表层周围大气环
境的温湿度情况，考虑到空气负离子浓度随着温度或湿度的升高而升高，随温湿度同时升高而升高，从而通过测控单元8实时调整负离子发生器6的输出功率，最终在实现负离子空气净化装置的最优空气净化效果的前提下，最大程度上控制负离子发生器6低耗工作。
实施例4：
本实施例中所提供的一种负离子空气净化装置，其大体结构与实施例3相一致，如图10所示，但是本实施例中所述一种负离子空气净化装置，其还包括一个依据上述测控单元8对基板2上固定的物理过滤层4的使用时长的统计，同步显示的指示灯单元24，上述指示灯单元24与电源单元9相电连接。
上述中的指示灯单元24能够直观有效的反映出当前使用的物理过滤层4
的累计使用时长，便于用户直观的观察。
实施例5：
本实施例中所提供的一种负离子空气净化装置，其大体结构与实施例4相一致，如图11所示，本实施例中所述一种负离子空气净化装置，其还包括一个用于复位上述测控单元8的复位开关25。