本發(fā)明屬于環(huán)境工程技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種新、回風(fēng)量智能調(diào)節(jié)式空氣凈化器。
背景技術(shù)：
顆粒物是影響室內(nèi)空氣質(zhì)量的主要污染物，2013年以來，PM2.5引發(fā)的“霧霾”現(xiàn)象影響日益加劇。為減少室內(nèi)空氣污染對人體的傷害，許多人選擇空氣凈化器來保證空氣質(zhì)量，但普通空氣凈化器僅可實(shí)現(xiàn)室內(nèi)循環(huán)風(fēng)過濾處理，無新風(fēng)供應(yīng)將致使室內(nèi)含氧量降低，影響身體健康；若開窗通風(fēng)，含塵量較高的室外空氣隨之而入，破壞了室內(nèi)氣體清潔度。而如果選擇常規(guī)新風(fēng)系統(tǒng)，固然能保證足夠的氧氣供應(yīng)和室內(nèi)換氣要求，同時(shí)保持室內(nèi)正壓，杜絕門窗縫隙含塵空氣漏入，但由于室外新風(fēng)含塵量過高，濾網(wǎng)濾塵量太，導(dǎo)致維護(hù)和更換工作量和費(fèi)用上升，若更換維護(hù)不及時(shí)，將影響室內(nèi)空氣品質(zhì)，同時(shí)增加系統(tǒng)風(fēng)阻和噪音。
較為先進(jìn)的空氣凈化機(jī)，如公開號(hào)為CN104406243B的中國專利，公開了一種帶新風(fēng)換氣功能的室內(nèi)微正壓空氣凈化器，該凈化器設(shè)置了室外新風(fēng)和室內(nèi)回風(fēng)通道，通過檢測室內(nèi)PM2.5濃度和室內(nèi)CO2濃度，實(shí)現(xiàn)新風(fēng)與回風(fēng)處理的工況切換。此空氣凈化器存在的缺陷是：一、沒有對室外PM2.5實(shí)時(shí)濃度進(jìn)行監(jiān)測和控制。近幾年室外新風(fēng)PM2.5濃度不達(dá)標(biāo)的頻率越來越高，僅通過室內(nèi)CO2濃度來實(shí)現(xiàn)新風(fēng)通道的啟閉并不合理，有時(shí)可能造成室內(nèi)空氣質(zhì)量的惡化，并增加濾網(wǎng)負(fù)擔(dān)；二、不具備新、回風(fēng)熱交換功能，且沒有考慮室外溫度過高或過低新風(fēng)對舒適性的影響，有可能導(dǎo)致人體舒適度差和能耗過高；三、無法實(shí)現(xiàn)新、回風(fēng)量混合風(fēng)量智能調(diào)節(jié)的功能。
綜上所述，目前急需開發(fā)一種可根據(jù)室外新風(fēng)和室內(nèi)PM2.5濃度、室內(nèi)CO2濃度、送風(fēng)溫度、新風(fēng)溫度等參數(shù)，實(shí)現(xiàn)智能調(diào)節(jié)新、回風(fēng)量的空氣凈化器，從而達(dá)到空氣質(zhì)量、舒適性和能耗最優(yōu)化的目標(biāo)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
為克服普通凈化器和新風(fēng)系統(tǒng)的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種新、回風(fēng)量智能調(diào)節(jié)式空氣凈化器，可根據(jù)室內(nèi)、外空氣實(shí)時(shí)監(jiān)測參數(shù)，實(shí)現(xiàn)空氣處理方式的最優(yōu)選擇，在保證室內(nèi)換氣要求的同時(shí)，盡可能減少各級過濾器的濾塵和容塵量，同時(shí)節(jié)約空氣處理能耗和保證送風(fēng)舒適度。
本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：新、回風(fēng)量智能調(diào)節(jié)式空氣凈化器，包括箱體、新回風(fēng)熱交換器、排風(fēng)機(jī)、送風(fēng)機(jī)、控制器、初效過濾器、高效過濾器，所述箱體設(shè)有室外排風(fēng)口、室外新風(fēng)口、室內(nèi)送風(fēng)口、室內(nèi)排風(fēng)口，室外新風(fēng)口與室內(nèi)送風(fēng)口由進(jìn)風(fēng)通道連通，進(jìn)風(fēng)通道包括新風(fēng)管道和送風(fēng)管道，新風(fēng)管道與室外新風(fēng)口連接，新風(fēng)管道內(nèi)設(shè)有初效過濾器，初效過濾器之前設(shè)有新風(fēng)閥，室外新風(fēng)口與新風(fēng)閥之間的管道內(nèi)設(shè)有室外新風(fēng)PM2.5濃度傳感器和新風(fēng)溫度傳感器，新風(fēng)管道通過新回風(fēng)熱交換器與送風(fēng)管道連接，新回風(fēng)熱交換器之后的送風(fēng)管道內(nèi)依次設(shè)置有活性炭濾層和高效過濾器，高效過濾器之后的送風(fēng)管道通過送風(fēng)機(jī)與室內(nèi)送風(fēng)口連通，室內(nèi)送風(fēng)口與送風(fēng)機(jī)之間設(shè)有送風(fēng)溫度傳感器；室內(nèi)排風(fēng)口與室外排風(fēng)口由排風(fēng)管道連通，排風(fēng)管道包括室內(nèi)排風(fēng)管道和室外排風(fēng)管道，室內(nèi)排風(fēng)口與室內(nèi)排風(fēng)管道連接，室內(nèi)排風(fēng)管道內(nèi)設(shè)有室內(nèi)排風(fēng)閥，室內(nèi)排風(fēng)閥之前的室內(nèi)排風(fēng)管道內(nèi)設(shè)有室內(nèi)PM2.5濃度傳感器和室內(nèi)CO2濃度傳感器，室內(nèi)排風(fēng)管道通過新回風(fēng)熱交換器與室外排風(fēng)管道連接，室外排風(fēng)管道通過排風(fēng)機(jī)與室外排風(fēng)口連通；所述箱體上還設(shè)有室內(nèi)外壓差傳感器，箱體內(nèi)還設(shè)有控制器，控制器與各風(fēng)閥、傳感器及風(fēng)機(jī)連接，控制器還與DDC液晶顯示屏連接,控制器控制對象為電動(dòng)風(fēng)閥啟閉及開度、風(fēng)機(jī)啟停及風(fēng)量檔位，檢測內(nèi)容為壓差、溫度、PM2.5濃度和CO2濃度傳感器信號(hào)等，以上內(nèi)容均可在DDC液晶顯示屏上顯示。
具體地，所述新風(fēng)管道一側(cè)與室內(nèi)吸風(fēng)口連通，室內(nèi)吸風(fēng)口與新風(fēng)管道之間設(shè)有室內(nèi)回風(fēng)閥。
具體地，所述初效過濾器處設(shè)有初效過濾器壓差傳感器，高效過濾器處設(shè)有高效過濾器壓差傳感器，初效過濾器壓差傳感器和高效過濾器壓差傳感器均與控制器連接。
具體地，所述進(jìn)風(fēng)通道與排風(fēng)通道相交隔離設(shè)置，其相交處安裝有新回風(fēng)熱交換器，進(jìn)風(fēng)通道與排風(fēng)通道相互隔絕。
具體地，所述送風(fēng)機(jī)與排風(fēng)機(jī)分裝于各自風(fēng)道中新回風(fēng)熱交換器的下游，風(fēng)量大小采用三檔控制。
本發(fā)明具有以下有益效果：本凈化器可根據(jù)室內(nèi)外PM2.5濃度、室內(nèi)CO2濃度、送風(fēng)溫度、新風(fēng)溫度、室內(nèi)外壓差等輸入信號(hào)，通過控制器智能比選，實(shí)現(xiàn)全新風(fēng)、全回風(fēng)、最小新風(fēng)比、最小回風(fēng)比、新回風(fēng)混合調(diào)節(jié)五種工況的優(yōu)化運(yùn)行，從而實(shí)現(xiàn)在保證室內(nèi)換氣要求和空氣質(zhì)量的同時(shí)、盡可能減少各級過濾器的濾塵和容塵量，同時(shí)節(jié)約空氣處理能耗和保證送風(fēng)舒適度，從而解決了普通空氣凈化器采用循環(huán)風(fēng)處理導(dǎo)致的室內(nèi)供氧量不足、傳統(tǒng)新風(fēng)系統(tǒng)采用全新風(fēng)凈化處理帶來的濾網(wǎng)維護(hù)工作量大、以及部分帶新風(fēng)換氣功能空氣凈化器僅通過采集室內(nèi)PM2.5和CO2濃度實(shí)現(xiàn)新、回風(fēng)切換，未對室外新風(fēng)狀況進(jìn)行監(jiān)測，且無法達(dá)到空氣凈化、處理能耗和舒適度最優(yōu)化的問題。
附圖說明
圖1是本發(fā)明凈化器的結(jié)構(gòu)示意圖。
1、箱體；2、新回風(fēng)熱交換器；3、排風(fēng)機(jī)；4、送風(fēng)機(jī)；5、室外排風(fēng)口；6、室外新風(fēng)口；7、室內(nèi)送風(fēng)口；8、室內(nèi)排風(fēng)口；9、室內(nèi)吸風(fēng)口；10、控制器；11、室內(nèi)排風(fēng)閥；12、新風(fēng)閥；13、室內(nèi)回風(fēng)閥；14、初效過濾器；15、活性炭濾層；16、高效過濾器；17、初效過濾器壓差傳感器；18、高效過濾器壓差傳感器；19、室外新風(fēng)PM2.5濃度傳感器；20、室內(nèi)PM2.5濃度傳感器；21、室內(nèi)CO2濃度傳感器；22、送風(fēng)溫度傳感器；23、新風(fēng)溫度傳感器；24、室內(nèi)外壓差傳感器，25、新風(fēng)管道，26、送風(fēng)管道，27、室內(nèi)排風(fēng)管道，28、室外排風(fēng)管道。
具體實(shí)施方式
現(xiàn)在結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。
如圖1所示，新、回風(fēng)量智能調(diào)節(jié)式空氣凈化器，包括箱體1、新回風(fēng)熱交換器2、排風(fēng)機(jī)3、送風(fēng)機(jī)4、控制器10、初效過濾器14、高效過濾器16，所述箱體1設(shè)有室外排風(fēng)口5、室外新風(fēng)口6、室內(nèi)送風(fēng)口7、室內(nèi)排風(fēng)口8，室外新風(fēng)口6與室內(nèi)送風(fēng)口7由進(jìn)風(fēng)通道連通，進(jìn)風(fēng)通道包括新風(fēng)管道25和送風(fēng)管道26，新風(fēng)管道25與室外新風(fēng)口6連接，新風(fēng)管道25內(nèi)設(shè)有初效過濾器14，初效過濾器14之前設(shè)有新風(fēng)閥12，室外新風(fēng)口6與新風(fēng)閥12之間的管道內(nèi)設(shè)有室外新風(fēng)PM2.5濃度傳感器19和新風(fēng)溫度傳感器23，新風(fēng)管道25通過新回風(fēng)熱交換器2與送風(fēng)管道26連接，新回風(fēng)熱交換器2之后的送風(fēng)管道26內(nèi)依次設(shè)置有活性炭濾層15和高效過濾器16，高效過濾器16之后的送風(fēng)管道26通過送風(fēng)機(jī)4與室內(nèi)送風(fēng)口7連通，室內(nèi)送風(fēng)口7與送風(fēng)機(jī)4之間設(shè)有送風(fēng)溫度傳感器22；室內(nèi)排風(fēng)口8與室外排風(fēng)口5由排風(fēng)管道連通，排風(fēng)管道包括室內(nèi)排風(fēng)管道27和室外排風(fēng)管道28，室內(nèi)排風(fēng)口8與室內(nèi)排風(fēng)管道27連接，室內(nèi)排風(fēng)管道27內(nèi)設(shè)有室內(nèi)排風(fēng)閥11，室內(nèi)排風(fēng)閥11之前的室內(nèi)排風(fēng)管道27內(nèi)設(shè)有室內(nèi)PM2.5濃度傳感器20和室內(nèi)CO2濃度傳感器21，室內(nèi)排風(fēng)管道27通過新回風(fēng)熱交換器2與室外排風(fēng)管道28連接，室外排風(fēng)管道28通過排風(fēng)機(jī)3與室外排風(fēng)口5連通；所述箱體1上還設(shè)有室內(nèi)外壓差傳感器24，箱體1內(nèi)還設(shè)有控制器10，控制器10與各風(fēng)閥、傳感器及風(fēng)機(jī)連接，控制器10還與DDC液晶顯示屏連接。
具體地，所述新風(fēng)管道25一側(cè)與室內(nèi)吸風(fēng)口9連通，室內(nèi)吸風(fēng)口9與新風(fēng)管道25之間設(shè)有室內(nèi)回風(fēng)閥13。
具體地，所述初效過濾器14處設(shè)有初效過濾器壓差傳感器17，高效過濾器16處設(shè)有高效過濾器壓差傳感器18，初效過濾器壓差傳感器17和高效過濾器壓差傳感器18均與控制器10連接。
具體地，所述進(jìn)風(fēng)通道與排風(fēng)通道相交隔離設(shè)置，其相交處安裝有新回風(fēng)熱交換器2，進(jìn)風(fēng)通道與排風(fēng)通道相互隔絕。
具體地，所述送風(fēng)機(jī)4與排風(fēng)機(jī)3分裝于各自風(fēng)道中新回風(fēng)熱交換器2的下游，風(fēng)量大小采用三檔控制。
本凈化器可實(shí)現(xiàn)以下運(yùn)行工況：
工況1：當(dāng)室外空氣質(zhì)量較好，安裝于新風(fēng)風(fēng)道的室外新風(fēng)PM2.5濃度傳感器19監(jiān)測值PM2.5外低于設(shè)計(jì)低限值且安裝于送風(fēng)管道的送風(fēng)溫度傳感器22監(jiān)測到送風(fēng)溫度T送在設(shè)計(jì)高限值和低限值之間時(shí)，采用全新風(fēng)模式運(yùn)行。
此時(shí)室內(nèi)回風(fēng)閥13關(guān)閉，室內(nèi)排風(fēng)閥11和新風(fēng)閥12打開，使室外新風(fēng)經(jīng)初效過濾器14+新回風(fēng)熱交換器2+活性炭濾層15+高效過濾器(HEPA)16后，經(jīng)送風(fēng)機(jī)4送入室內(nèi)。
送風(fēng)機(jī)4的風(fēng)量檔位根據(jù)安裝于室內(nèi)排風(fēng)管道上的室內(nèi)PM2.5濃度傳感器20測得的適時(shí)濃度PM2.5內(nèi)，與室內(nèi)設(shè)計(jì)高限值和低限值進(jìn)行對比調(diào)節(jié)：當(dāng)監(jiān)測濃度高于時(shí)高檔運(yùn)行，低于時(shí)低檔運(yùn)行，處于兩者之間時(shí)中檔運(yùn)行。排風(fēng)機(jī)3檔位與送風(fēng)機(jī)4連鎖控制，同時(shí)根據(jù)室內(nèi)外壓差傳感器24的實(shí)測值修正，當(dāng)無法保持室內(nèi)與室外的相對正壓值時(shí)，排風(fēng)機(jī)檔位降一檔運(yùn)轉(zhuǎn)，否則保持與送風(fēng)機(jī)4同檔運(yùn)轉(zhuǎn)。
工況2：當(dāng)室外空氣質(zhì)量較好，安裝于新風(fēng)風(fēng)道的室外新風(fēng)PM2.5濃度傳感器19監(jiān)測值PM2.5外低于設(shè)計(jì)低限值且安裝于送風(fēng)管道的送風(fēng)溫度傳感器22監(jiān)測到送風(fēng)溫度T送高于(夏季)或低于(冬季)時(shí)，為保證送風(fēng)溫度的舒適性，采用部分室內(nèi)回風(fēng)與新風(fēng)混合處理模式。
此時(shí)室內(nèi)回風(fēng)閥13與新風(fēng)閥12開度反比例調(diào)節(jié)，同時(shí)室內(nèi)排風(fēng)閥11根據(jù)新風(fēng)閥12開度正比例調(diào)節(jié)，直至送風(fēng)溫度T送降低至高限(夏季)或升高至低限(冬季)時(shí)保持當(dāng)前閥門開度，即采用“最小回風(fēng)比”工況。
送風(fēng)機(jī)4和排風(fēng)機(jī)3檔位調(diào)節(jié)方式同工況1。
工況3：當(dāng)室外空氣質(zhì)量較差，室外新風(fēng)PM2.5濃度傳感器19監(jiān)測值PM2.5外高于高限值且室內(nèi)CO2濃度傳感器21監(jiān)測的室內(nèi)CO2濃度不高于室內(nèi)最高容許濃度CO2max時(shí)，采用全回風(fēng)模式運(yùn)行。
此時(shí)新風(fēng)閥12和室內(nèi)排風(fēng)閥11關(guān)閉，排風(fēng)機(jī)3同時(shí)關(guān)閉，室內(nèi)回風(fēng)閥13打開，使室內(nèi)回風(fēng)經(jīng)活性炭濾層15+高效過濾器16(HEPA)后經(jīng)送風(fēng)機(jī)4送入室內(nèi)。
送風(fēng)機(jī)4檔位調(diào)節(jié)方式同工況1，排風(fēng)機(jī)3關(guān)閉。
工況4：當(dāng)室外新風(fēng)PM2.5濃度傳感器19監(jiān)測值高于高限值且室內(nèi)CO2濃度傳感器21監(jiān)測的室內(nèi)CO2濃度高于室內(nèi)最高容許濃度CO2max時(shí)，為保證室內(nèi)含氧量達(dá)標(biāo)，采用部分新風(fēng)與回風(fēng)混合處理模式。
此時(shí)室內(nèi)回風(fēng)閥13與新風(fēng)閥12開度反比例調(diào)節(jié)，同時(shí)室內(nèi)排風(fēng)閥11根據(jù)新風(fēng)閥12開度正比例調(diào)節(jié)，直至室內(nèi)CO2濃度降低至室內(nèi)最高容許濃度CO2max時(shí)保持當(dāng)前閥門開度，即采用“最小新風(fēng)比”工況。
送風(fēng)機(jī)4和排風(fēng)機(jī)3檔位調(diào)節(jié)方式同工況1。
工況5：當(dāng)新風(fēng)風(fēng)道的室外新風(fēng)PM2.5濃度傳感器19監(jiān)測值PM2.5外在高、低限之間時(shí)，采用新回風(fēng)混合調(diào)節(jié)模式運(yùn)行。
此種工況下新、回風(fēng)混合比例可有兩種選擇：一種是根據(jù)新風(fēng)溫度傳感器23的監(jiān)測值，計(jì)算其與室內(nèi)設(shè)計(jì)溫度的偏差，按比例調(diào)節(jié)方式調(diào)節(jié)新風(fēng)量與回風(fēng)量的混合比；第二種是以為控制變量調(diào)節(jié)新回風(fēng)混合比。模式選擇可根據(jù)用戶對空氣質(zhì)量或節(jié)能性的偏好進(jìn)行設(shè)定和修改。
送風(fēng)機(jī)4和排風(fēng)機(jī)3檔位調(diào)節(jié)方式同工況1。
以上工況說明詳見表1，各參數(shù)符號(hào)說明見表2。
表1凈化器的主要運(yùn)行工況
表2各參數(shù)符號(hào)說明
本發(fā)明不局限于上述實(shí)施方式，任何人應(yīng)得知在本發(fā)明的啟示下作出的結(jié)構(gòu)變化，凡是與本發(fā)明具有相同或相近的技術(shù)方案，均落入本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
本發(fā)明未詳細(xì)描述的技術(shù)、形狀、構(gòu)造部分均為公知技術(shù)。