一種室內空氣凈化控制系統及其控制方法
【專利摘要】本發明公開了一種室內空氣凈化控制系統及其控制方法,包括出氣管道、進氣管道;在進氣管道上從外到內依次設有氣體凈化模塊、全熱交換器、引風機和加濕器,進氣管道的外端設有第一電磁閥,在出氣管道上從內到外依次設有送風機和所述全熱交換器,出氣管道的外端設有第二電磁閥;循環管道一端與第一電磁閥和氣體凈化模塊之間的進氣管道相連通,另一端第二電磁閥和全熱交換器之間的出氣管道相連通,循環管道上設有第三電磁閥;控制器和氣體檢測模塊,控制器與所述氣體檢測模塊、送風機、引風機、第一電磁閥、第二電磁閥和第三電磁閥相連。本發明通過將多種處理模塊集成到所空氣凈化系統中,為氣體污染問題提供了系統解決方案。
【專利說明】一種室內空氣凈化控制系統及其控制方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種室內空氣凈化控制系統,特別是涉及一種關聯空氣檢測及管路控制的室內空氣凈化控制系統。本發明還涉及一種室內空氣凈化控制方法。
【背景技術】
[0002]近年來,隨著社會經濟的發展,居民的物質消費水平不斷得到提高,另一方面,經濟的發展也給人們的生活環境帶來污染,尤其是PM2.5空氣污染問題,越來越受到人們的重視。傳統的空氣凈化器只是簡單的對室內氣體進行循環過濾,無法補充新鮮空氣。現有室內凈化系統使用的普通濾網對PM2.5的去除效率低,且容易造成內部堵塞,另外甲醛等其它有害氣體也無法得到去除。
[0003]中國專利CN203596141 U提出一種置換新風系統模型,但是其只在使通風口設置普通過濾網,對PM2.5過濾效果較差。中國發明專利CN102927632 A和中國專利CN202008195U分別提出了一種空氣過濾系統,但它們都是室外氣體凈化后進入室內,再經過排風口排除,沒有內外循環切換模式,能量損失較高。中國專利CN201488177 U提出一種節能新風系統,但是其控制系統并未與氣體檢測系統關聯,無法對室內氣體進行實時監控。
【發明內容】
[0004]本發明的旨在解決上述技術問題之一,提供一種室內空氣凈化系統及凈化方法,尤其適用于新型高效民用及辦公場所其。
[0005]為了實現上述目的,根據本發明實施例提出一種室內空氣凈化控制系統,包括:用于連通排氣口和室內排風口的出氣管道、用于連通進氣口和室內進風口的進氣管道;在所述進氣管道上從外到內依次設有氣體凈化模塊、全熱交換器、引風機和加濕器,進氣管道的外端設有第一電磁閥,在所述出氣管道上從內到外依次設有送風機和所述全熱交換器,出氣管道的外端設有第二電磁閥;循環管道,所述循環管道一端與第一電磁閥和氣體凈化模塊之間的進氣管道相連通,另一端第二電磁閥和全熱交換器之間的出氣管道相連通,循環管道上設有第三電磁閥;控制器和用于安裝在室內的氣體檢測模塊,所述控制器與所述氣體檢測模塊、送風機、引風機、第一電磁閥、第二電磁閥和第三電磁閥相連。
[0006]本發明的室內空氣凈化控制系統的工作原理是室外氣體在經過氣體凈化模塊,全熱交換器和加濕器后通過布置在室內的進風口進入室內。室內氣體通過排風口在引風機的作用下與室外氣體經過全熱交換器換熱后排到室外。布置在室內的氣體檢測模塊對之內空氣進行實時檢測,將檢測結果與管道中的電磁閥關聯形成自動控制,通過管路的切換將控制系統分為室外換風、室內循環和關閉待機三種工作狀態。在室內布置控制系統的控制器,通過控制器面板上的模式按鍵或射頻遙控調節風機的啟動和轉速,可以根據用戶的要求選擇室內空氣凈化系統的風量。控制系統帶有定時控制,可以控制凈化系統的工作時間,定時控制時間范圍為0~24h,定時結束后自動關閉風機。
[0007]優選的,所述氣體監測模塊包括PM2.5檢測探頭、CO2檢測探頭和VOC檢測探頭。將高效PM2.5集成膜引入到室內空氣凈化系統中,提高過濾精度,覆膜結構可以實現表面過濾,代替傳統的內部過濾。所述的PM2.5、C02、V0C檢測探頭,其量程分別為500ug/m3、0.3%和1.5mg/m3。PM2.5X02,VOC檢測探頭組裝構成一組,在室內布置時需離墻壁0.5m以上并避開進、出氣口的位置。
[0008]優選的,所述氣體凈化模塊包括粉塵粗效過濾網、PM2.5收集膜、活性炭吸附劑和光觸媒。
[0009]優選的,所述氣體監測模塊在于35m2的房間設置I?3組探頭,35?60m2設置3?5組,60m2以上至少設置5組。
[0010]優選的,所述加濕器帶有溫度和濕度探頭,量程分別為0~20°C和0~100%。
[0011 ] 優選的,所述進風口和排風口在室內按對角線排布,保證整個室內空氣的置換。
[0012]優選的,還包括連接所述控制器的控制面板。
[0013]優選的,所述控制面板上設有顯示器、設定鍵、手動控制鍵、自動控制鍵、上翻鍵、下翻鍵、確定鍵及報警顯示燈。所述顯示器具有數顯背光功能,且能顯示運行模式、溫度及濕度模式。通過上翻下翻顯示布置在不同區域檢測探頭的測量值,也可以作為數字設定時的增加、減小用。報警顯示燈具有閃爍功能,且當室內空氣質量為優時顯示綠色,當室內空氣質量為良時顯示黃色,當室內空氣質量為差時顯示為紅色。
[0014]優選的,所述送風機和引風機的功率分為高、中、低三個檔。在室外換風狀態下室內凈化系統的風量默認為高檔。
[0015]本發明還提供一種室內空氣凈化控制方法,包括以下步驟:
(1)在引風機的作用下,室外的氣體首先經過氣體凈化模塊凈化為新鮮空氣,凈化后的空氣進入全熱交換器與室內排出的空氣發生熱交換,然后空氣經過加濕模塊,在檢測空氣溫度后,對空氣進行加濕處理,處理后的新鮮空氣進入室內;
(2)氣體檢測模塊檢測室內空氣的PM2.5、0)2及VOC的濃度,如果檢測結果低于設定指標值時,關閉第一電磁閥和第二電磁閥,打開循環管道上的第三電磁閥,進行內部循環過濾;如果檢索結果高于設定指標值時,打開第一電磁閥、第二電磁閥,關閉循環管道上的第三電磁閥,重新進行補風。
[0016]優選的,室外的氣體首先經過高效PM2.5收集膜(PM2.5去除模塊),并在PM2.5收集膜表面被截留。去除粉塵顆粒后的空氣進入有害氣體去除模塊,該模塊中帶有紫外降解和活性炭吸附功能,使其中的甲醛和VOC得到去除,然后空氣進入全熱交換器。
[0017]優選的,布置在室內的氣體檢測模塊對之內空氣進行實時檢測,將檢測結果與所述第一、第二、第三電磁閥關聯形成自動控制,通過管路的切換將控制系統分為室外換風、室內循環和關閉待機三種工作狀態;所述室外換風狀態是指室內空氣質量為差時進入此狀態,此狀態下PM2.5、VOC濃度、CO2濃度任一濃度高于設定值即自動打開第一、第二電磁閥,關閉第三電磁閥進行室外換風;所述室內循環狀態是指室內空氣質量為良時進入此狀態,此狀態下室內CO2、VOC、PM2.5的濃度全部處于設定范圍時,自動關閉第一、第二電磁閥,打開第三電磁閥,進行室內循環過濾;所述待機關閉狀態是指室內空氣質量為優時進入此狀態,此狀態下室內C02、V0C、PM2.5的濃度均低于另一設定值,此時的引風機和送風機都處于關閉狀態。
[0018]優選的,布置在室內的氣體檢測模塊對之內空氣進行實時檢測,將檢測結果與所述第一、第二、第三電磁閥關聯形成自動控制,通過管路的切換將控制系統分為室外換風、室內循環和關閉待機三種工作狀態;所述室外換風狀態是指室內空氣質量為差時進入此狀態,此狀態下PM2.5濃度高于115或VOC濃度高于0.6 μ g/m3或CO 2濃度高于0.1%,任一濃度不達標即自動打開第一、第二電磁閥,關閉第三電磁閥進行室外換風;所述室內循環狀態是指室內空氣質量為良時進入此狀態,此狀態下室內C02、VOC、PM2.5的濃度范圍分別35-115 μ g/m3、0.2-0.6 μ g/m3和 0.05-0.1%,當 CO 2、VOC、PM2.5 濃度全部處于該范圍內時,自動關閉第一、第二電磁閥,打開第三電磁閥,進行室內循環過濾;所述待機關閉狀態是指室內空氣質量為優時進入此狀態,此狀態下室內C02、V0C、PM2.5的濃度分別低于35 μ g/m3、0.2 μ g/m3和0.05%,此時的引風機和送風機都處于關閉狀態。
[0019]本發明利用可以實現表面過濾的高精度PM2.5收集膜代替傳統的普通濾網,可提高PM2.5的去除效果,且不會發生內部堵塞問題,避免普通濾網在使用過程中壓力逐漸上升和部分粉塵顆粒在長時間的過濾后穿過濾網內部,重新被帶入到室內氣體中的問題。利用有害氣體去除模塊和氣體加濕模塊可進一步提升進入室內氣體的質量。氣體檢測模塊不僅可以實時反饋室內空氣質量,還可以作為外部換氣和內部循環過濾的控制依據。既可以保障室內氣體的質量又可以利用內部循環過濾減少因換氣帶來的能量損失,達到節能環保的目的。
[0020]綜上所述,本發明將高效PM2.5收集膜及智能換風系統應用到室內空氣凈化中,一方面提高了空氣質量,一方面通過智能切換節約能耗。本發明的優點是空氣凈化效率高,具有豐富的微結構孔道的膜層覆在具有高孔隙率的基材上,形成非對稱復合結構,實現粉塵顆粒的表面截留,同時只有20um左右的膜層厚度及高孔隙率的支撐層有利于減小壓力損失,減小能耗。智能控制系統的管路切換可在保證室內空氣質量良好的情況下,進行內部循環,從而減小熱量損失,從而達到節能環保的目的。
[0021]本發明中針對目前氣體污染的主要成分,系統解決室外氣體凈化及室內空氣污染問題,可以為室內空氣質量提供系統保障,而且安裝智能控制系統,充分利用能量。
[0022]本發明通過將多種處理模塊集成到所空氣凈化系統中,為氣體污染問題提供了系統解決方案。
[0023]本發明的附加方面和優點將在下面的描述中部分給出,部分將從下面的描述中變得明顯,或通過本發明的實踐了解到。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0024]本發明的上述和/或附加的方面和優點從結合下面附圖對實施例的描述中將變得明顯和容易理解,其中:
圖1為本發明室內空氣凈化控制系統的結構示意圖;
圖2為本發明室內空氣凈化控制系統室外換風狀態示意圖;
圖3為本發明室內空氣凈化控制系統室內循環狀態示意圖;
圖4為本發明室內空氣凈化控制系統不同控制狀態下面板示意圖。
[0025]附圖標記說明:
第一電磁閥I ;第二電磁閥2 ;第三電磁閥3 ;氣體凈化模塊4 ;全熱交換器5 ;引風機6 ;加濕器7 ;氣體檢測模塊8 ;控制器9 ;送風機10 ;進氣口 11 ;排氣口 12。
【具體實施方式】
[0026]下面詳細描述本發明的實施例,所述實施例的示例在附圖中示出,其中自始至終相同或類似的標號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實施例是示例性的,僅用于解釋本發明,而不能理解為對本發明的限制。
[0027]下面根據附圖1-4詳細說明本發明實施例的室內空氣凈化控制系統,包括進氣管道、出氣管道、進氣口 11、排氣口 12、第一電磁閥1、第二電磁閥2、第三電磁閥3、氣體凈化模塊4、全熱交換器5、引風機6、加濕器7、氣體檢測模塊8、控制器9和送風機10。
[0028]該室內空氣凈化控制系統用于連接室內、室內的空氣,室內設有進風口和排風口,進風口和排風口在室內按對角線排布,保證整個室內空氣的置換,其中氣體檢測模塊8和控制器9安裝在室內。
[0029]在使用狀態下,出氣管道連通排氣口 12和排風口,進氣管道連通進氣口 11和進風口,排氣口 12為室內空氣排向室外的出口,進氣口 11為室外空氣送入室內的進口。
[0030]在進氣管道上從外到內依次設有第一電磁閥1、氣體凈化模塊4、全熱交換器5、引風機6和加濕器7,在出氣管道上從內到外依次設有送風機10、所述全熱交換器5和第二電磁閥2,該全熱交換器5對排出室內的氣體和送入室內的氣體進行換熱。氣體凈化模塊4包括粉塵粗效過濾網、PM2.5收集膜、活性炭吸附劑和光觸媒,粉塵粗效過濾網用于過濾大顆粒粉塵,PM2.5收集膜用于過濾小顆粒粉塵。室外氣體在經過PM2.5收集膜表面時,PM2.5粉塵顆粒被表面的膜層截留,實現表面過濾,代替傳統的內部過濾。活性炭吸附劑和光觸媒去除氣體中的有害成分,也可以帶有紫外降解功能。濕模器帶有濕度和溫度探頭,量程分別為0~20°C和0~100%。,在檢測空氣的濕度后,對空氣進行相應的加濕處理。最后,將經過處理后的室外新鮮空氣引入室內。
[0031]循環管道一端與第一電磁閥I和氣體凈化模塊4之間的進氣管道相連通,另一端第二電磁閥2和全熱交換器5之間的出氣管道相連通,第三電磁閥3設在循環管道上;
控制器9和用于安裝在室內的氣體檢測模塊8,控制器9與氣體檢測模塊8、送風機10、弓丨風機6、第一電磁閥1、第二電磁閥2和第三電磁閥3相連。氣體監測模塊包括PM2.5檢測探頭、CO2檢測探頭和VOC檢測探頭。還可以有甲醛檢測探頭。所述PM2.5、C02、V0C檢測探頭,其量程分別為500ug/m3、0.3%和1.5mg/m3。PM2.5、C02、VOC檢測探頭組裝構成一組,在室內布置時需離墻壁0.5m以上并避開進、出氣口的位置。氣體監測模塊在于35m2的房間設置I?3組探頭,35?60m2設置3?5組,60m2以上至少設置5組。送風機10和引風機6的功率分為高、中、低三個檔。在室外換風狀態下室內凈化系統的風量默認為高檔。
[0032]控制器9還設有控制面板。控制面板上設有顯示器、設定鍵、手動控制鍵、自動控制鍵、上翻鍵、下翻鍵、確定鍵及報警顯示燈。所述顯示器具有數顯背光功能,且能顯示運行模式、溫度及濕度模式。通過上翻下翻顯示布置在不同區域檢測探頭的測量值,也可以作為數字設定時的增加、減小用。報警顯示燈具有閃爍功能,且當室內空氣質量為優時顯示綠色,當室內空氣質量為良時顯示黃色,當室內空氣質量為差時顯示為紅色。
[0033]本發明還提供一種室內空氣凈化控制方法,包括以下步驟:
(I)在引風機6的作用下,室外的氣體首先經過氣體凈化模塊4凈化為新鮮空氣,凈化后的空氣進入全熱交換器5與室內排出的空氣發生熱交換,然后空氣經過加濕模塊,在檢測空氣溫度后,對空氣進行加濕處理,處理后的新鮮空氣進入室內;具體而言,室外的氣體首先經過高效PM2.5收集膜(PM2.5去除模塊),并在PM2.5收集膜表面被截留。去除粉塵顆粒后的空氣進入有害氣體去除模塊,該模塊中帶有紫外降解和活性炭吸附功能,使其中的甲醛和VOC得到去除,然后空氣進入全熱交換器5。
[0034](2)氣體檢測模塊8檢測室內空氣的PM2.5、0)2及VOC的濃度,如果檢測結果低于設定指標值時,關閉第一電磁閥I和第二電磁閥2,打開循環管道上的第三電磁閥3,進行內部循環過濾;如果檢索結果高于設定指標值時,打開第一電磁閥1、第二電磁閥2,關閉循環管道上的第三電磁閥3,重新進行補風。具體而言,布置在室內的氣體檢測模塊8對之內空氣進行實時檢測,將檢測結果與所述第一、第二、第三電磁閥1、2、3關聯形成自動控制,通過管路的切換將控制系統分為室外換風、室內循環和關閉待機三種工作狀態;所述室外換風狀態是指室內空氣質量為差時進入此狀態,此狀態下PM2.5濃度高于115或VOC濃度高于0.6 μ g/m3或CO2濃度高于0.1%,任一濃度不達標即自動打開第一、第二電磁閥1、2,關閉第三電磁閥3進行室外換風;所述室內循環狀態是指室內空氣質量為良時進入此狀態,此狀態下室內 C02、V0C、PM2.5 的濃度范圍分別 35-115 μ g/m3、0.2-0.6 μ g/m3和 0.05-0.1%,當CO2、VOC、PM2.5濃度全部處于該范圍內時,自動關閉第一、第二電磁閥1、2,打開第三電磁閥3,進行室內循環過濾;所述待機關閉狀態是指室內空氣質量為優時進入此狀態,此狀態下室內C02、V0C、PM2.5的濃度分別低于35 μ g/m3、0.2 μ g/m3和0.05%,此時的引風機6和送風機10都處于關閉狀態。
[0035]室外換風狀態:
打開第一電磁閥1、第二電磁閥2,關閉第三電磁閥3,室外氣體首先經過PM2.5去除模塊4,由高效PM2.5收集膜去除空氣中的PM2.5。后經過有害氣體去除模塊5,通過光觸媒和活性炭吸附劑去除室外氣體中的有害成分,再經過全熱交換器5與室內排除的氣體進行換熱,最后經過帶有濕度和溫度探頭的空氣加濕器7后進入室內,在室內循環后的氣體經過排氣口 12回到室外。
[0036]室內循環狀態:
打開第三電磁閥3,關閉第一電磁閥1、第二電磁閥2,室內氣體進入排氣口 12管道后重新進行循環,依次經過PM2.5去除模塊、害氣體去除模塊、全熱交換器5和空氣加濕器7,對室內氣體中的PM2.5、有害氣體進行內部循環處理并調節室內氣體的濕度。
[0037]盡管已經示出和描述了本發明的實施例,本領域的普通技術人員可以理解:在不脫離本發明的原理和宗旨的情況下可以對這些實施例進行多種變化、修改、替換和變型,本發明的范圍由權利要求及其等同物限定。
【權利要求】
1.一種室內空氣凈化控制系統,其特征在于,包括: 用于連通排氣口和室內排風口的出氣管道、用于連通進氣口和室內進風口的進氣管道;在所述進氣管道上從外到內依次設有氣體凈化模塊、全熱交換器、引風機和加濕器,進氣管道的外端設有第一電磁閥,在所述出氣管道上從內到外依次設有送風機和所述全熱交換器,出氣管道的外端設有第二電磁閥; 循環管道,所述循環管道一端與第一電磁閥和氣體凈化模塊之間的進氣管道相連通,另一端第二電磁閥和全熱交換器之間的出氣管道相連通,循環管道上設有第三電磁閥; 控制器和用于安裝在室內的氣體檢測模塊,所述控制器與所述氣體檢測模塊、送風機、引風機、第一電磁閥、第二電磁閥和第三電磁閥相連。
2.根據權利要求1所述的室內空氣凈化控制系統,其特征在于,所述氣體監測模塊包括PM2.5檢測探頭、C02檢測探頭和VOC檢測探頭。
3.根據權利要求1所述的室內空氣凈化控制系統,其特征在于,所述氣體凈化模塊包括粉塵粗效過濾網、PM2.5收集膜、活性炭吸附劑和光觸媒。
4.根據權利要求1所述的室內空氣凈化控制系統,其特征在于,所述氣體監測模塊在35m2的房間設置1?3個,35?60m2設置3?5個,60m2以上至少設置5個。
5.根據權利要求1所述的室內空氣凈化控制系統,其特征在于,所述加濕器帶有溫度和濕度探頭,量程分別為0~20°C和0~100%。
6.根據權利要求1所述的室內空氣凈化控制系統,其特征在于,還包括連接所述控制器的控制面板。
7.根據權利要求6所述的室內空氣凈化控制系統,其特征在于,所述控制面板上設有顯示器、設定鍵、手動控制鍵、自動控制鍵、上翻鍵、下翻鍵、確定鍵及報警顯示燈。
8.一種室內空氣凈化控制方法,其特征在于,包括以下步驟: (1)在引風機的作用下,室外的氣體首先經過氣體凈化模塊凈化為新鮮空氣,凈化后的空氣進入全熱交換器與室內排出的空氣發生熱交換,然后空氣經過加濕模塊,在檢測空氣溫度后,對空氣進行加濕處理,處理后的新鮮空氣進入室內; (2)氣體檢測模塊檢測室內空氣的PM2.5、0)2及VOC的濃度,如果檢測結果低于設定指標值時,關閉第一電磁閥和第二電磁閥,打開循環管道上的第三電磁閥,進行內部循環過濾;如果檢索結果高于設定指標值時,打開第一電磁閥、第二電磁閥,關閉循環管道上的第三電磁閥,重新進行補風。
9.根據權利要求8所述的室內空氣凈化控制方法,其特征在于,布置在室內的氣體檢測模塊對之內空氣進行實時檢測,將檢測結果與所述第一、第二、第三電磁閥關聯形成自動控制,通過管路的切換將控制系統分為室外換風、室內循環和關閉待機三種工作狀態;所述室外換風狀態是指室內空氣質量為差時進入此狀態,此狀態下PM2.5、VOC濃度、C02濃度任一濃度高于設定值即自動打開第一、第二電磁閥,關閉第三電磁閥進行室外換風;所述室內循環狀態是指室內空氣質量為良時進入此狀態,此狀態下室內C02、VOC、PM2.5的濃度全部處于設定范圍時,自動關閉第一、第二電磁閥,打開第三電磁閥,進行室內循環過濾;所述待機關閉狀態是指室內空氣質量為優時進入此狀態,此狀態下室內C02、VOC、PM2.5的濃度均低于另一設定值,此時的引風機和送風機都處于關閉狀態。
10.根據權利要求8所述的室內空氣凈化控制方法,其特征在于,布置在室內的氣體檢測模塊對之內空氣進行實時檢測,將檢測結果與所述第一、第二、第三電磁閥關聯形成自動控制,通過管路的切換將控制系統分為室外換風、室內循環和關閉待機三種工作狀態;所述室外換風狀態是指室內空氣質量為差時進入此狀態,此狀態下PM2.5濃度高于115或VOC濃度高于0.6 μ g/m3或0)2濃度高于0.1%,任一濃度不達標即自動打開第一、第二電磁閥,關閉第三電磁閥進行室外換風;所述室內循環狀態是指室內空氣質量為良時進入此狀態,此狀態下室內 C02、V0C、PM2.5 的濃度范圍分別 35-115 μ g/m3、0.2-0.6 μ g/m3和 0.05-0.1%,當C02、V0C、PM2.5濃度全部處于該范圍內時,自動關閉第一、第二電磁閥,打開第三電磁閥,進行室內循環過濾;所述待機關閉狀態是指室內空氣質量為優時進入此狀態,此狀態下室內C02、V0C、PM2.5的濃度分別低于35 μ g/m3、0.2 μ g/m3和0.05%,此時的引風機和送風機都處于關閉狀態。
【文檔編號】F24F11/02GK104501374SQ201410764928
【公開日】2015年4月8日 申請日期:2014年12月11日 優先權日:2014年12月11日
【發明者】張峰, 武軍偉, 仲兆祥, 邢衛紅, 徐南平 申請人:南京膜材料產業技術研究院有限公司, 南京工業大學