CN102748809A - 智能化分体式空气处理系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种智能化分体式空气处理系统，由室内机与室外机组成，室内机和室外机通过室内外连接管道相互连接，实现室外机新风的进入和室内机反冲废气的排出，通过控制线路和电力线路相互连接实现智能控制联动。本发明实所述的空气处理系统，既能净化处理室内空气同时又能提供洁净、富氧、贫二氧化碳、富含有利物质的新风，智能化运行使室内空气始终保持适宜人体需要的品质，自动再生功能可以保证系统长期高效运行，室内外机分体设计使设备安装灵活，适应场所广泛。

Description

智能化分体式空气处理系统

技术领域

本发明涉及一种室内空气处理系统，具体涉及一种智能化分体式空气处理系统，用于家庭、办公等室内场所空气净化及处理。

背景技术

目前，现有的非专业工厂用的室内空气净化及处理设备处理模式单一，大部分为室内机型式，采用颗粒物滤膜过滤、活性炭吸附、离子集尘、附氧离子发生等技术进行简单处理，空气基本处于室内封闭的循环状态，新风量不足，导致室内二氧化碳浓度升高，氧气浓度下降，一般的新风的净化器只是将室外空气简单过滤加热后直接引入室内，不能对新风进行除毒和成分调节优化处理，也不能同时对已经进入室内的空气进行内循环处理，未经处理的新风风量小了不能保正氧气浓度，风量大了不但会带进大量有害成分，还会造成空调能源额外消耗，加上这些净化设备中的滤膜层、离子集尘层块无自动清洁功能，活性炭等吸附材料无自动再生功能，导致这些净化设备在刚开始使用时效果尚可，在我国目前大多地区空气污染较严重的情况下，短时间内其净化效果下降迅速，在实际使用过程中需要频繁清理和更换材料才能保证空气净化效果。

因此，研制出安全可靠、稳定高效、操作维护方便、能接近森林自然空气效果的空气处理系统就显得十分重要。

发明内容

发明目的：针对现有技术中的不足，本发明的目的是提供一种智能化分体式空气处理系统，既能净化处理室内空气同时又能提供洁净、富氧、贫二氧化碳、富含有益物质的新风，室内外机智能联动始终保持室内最适宜人体需要的空气品质，系统拥有自动反冲清洁再生功能，具备稳定高效、安装简便，维护方便等优点就显得十分重要。

技术方案：为了实现上述发明目的，本发明采用的技术方案为：

一种智能化分体式空气处理系统，其结构包含室内机与室外机，室内机和室外机通过室内机外连接管道相互连接实现室外机新风的进入和室内机反冲废气的排出，通过控制线路和电力线路相互连接实现智能控制联动。

所述的室内机主要包括室内空气处理腔体，且其内部固定安装带自洁功能的颗粒物过滤单元，紫外线发生单元，带脱附功能的吸附单元，室内循环风扇，电磁风门，室内机智能控制监测模块，负氧离子发生器。

所述的室外机主要包括室外空气处理腔体，且其内部固定安装雾水分离器，带自洁功能的颗粒物过滤单元，带脱附功能的吸附单元，反冲及引流风机，室外机控制监测模块，电磁风门，空气成分调节装置等设备。

所述的室内机外连接管道连接室内外机实现气流互通，可以是一根或一根以上，其功能是正常运作时室外经过处理的新风经过室内外连接管道进入室内补充新风，室内机反冲清洁再生时的废气由室内外连接管道排出。

所述的带自洁功能的颗粒物过滤单元，可以是离子集尘块或颗粒物过滤网或水幕除尘器中的一种或几种，并且配套与之相适应的自清洁装置。

所述的带脱附功能的吸附单元，其吸附材料可以是脱附条件简单的活性炭纤维或活性炭或分子筛或其它有害气体吸附材料中的一种或几种，并且配套与吸附材料相适应的脱附发生装置。

所述的反冲及引流风机，可以是一个可调节速度的风机，在正常工作状态时低速引入新风，反冲时高速排出室内外废气；也可以是两风机，一个在正常工作状态时低速引入新风，另一个在反冲时高速排出室内外废气；也可以是三个风机，一个风机在正常工作状态时低速引入新风，第二个风机在室外机反冲时高速排出室外废气，第三个风机在室内机反冲时高速排出室内废气。

所述的空气成分调节装置其功能是适度增加氧气浓度，降低二氧化碳、一氧化碳等有害气体浓度，增加空气湿度、增加空气有益物质含量，可以是变压吸附制氧装置或富氧膜制氧装置或一氧化碳吸附装置或二氧化碳吸附装置或氮化物吸附装置或二氧化硫吸附装置或空气加湿装置或有益物质释放装置中的一种或以上几种的组合装置，其分离的废气体直接排至腔体外或自动再生时排至腔体外，对特殊环境的需要的不能再生的吸附材料可以及时方便的更换。

所述的室内机智能控制监测模块和室外机控制监测模块共同构成系统的智能控制检测装置，室内机智能控制监测模块包括控制面板和主控制模块及室内空气检测传感器，室外机控制监测模块包括室外机控制模块和室外空气检测传感器，所述的室内空气检测传感器和室外空气检测传感器可以包括氧气浓度传感器，二氧化硫浓度传感器，有机物浓度传感器，微粒浓度传感器，一氧化碳浓度传感器，二氧化碳浓度传感器，二氧化氮浓度传感器，硫化氢浓度传感器，空气质量传感器，负氧离子浓度传感器，臭氧浓度传感器，温度传感器，中的一种或几种。在自动模式下，系统的智能控制检测装置可根据各空气检测传感器给出的室内外空气实时状况数据，按预先设定的程序给各个装置发出动作信号，自动运行以完成室内空气循环净化处理，室外机新风清洁优化处理，设备自身反冲清洁再生处理等工作，也可以手动操作控制面板发出指令给上述装置产生动作信号，以单独实现上述功能。

所述的智能控制面板具有开关功能，空气数据显示功能，程序设定功能，模式选择功能中的一种或几种。

所述的智能化分体式空气处理系统其正常工作状态下的工作原理是，室内机循环风扇使室内空气不断循环进入腔体，气流首先通过颗粒物过滤单元滤去颗粒物和部分细菌，紫外线发生装置杀灭细菌和病毒等微生物、吸附单元吸附无机和有机等污染物，以保持保持室内空气的洁净，同时负氧离子发生器发生负氧离子增加空气中负氧离子含量。室外机通过风机使室外空气不断进入腔体，空气首先通过雾水分离器滤除雨水、水雾、盐雾等液滴，颗粒物过滤单元滤除颗粒物和部分细菌，吸附单元吸附无机和有机等污染物，这样就可以得到到清洁干净的空气，再通过空气成分调节装置的增氧、释放有益物质、加湿等作用就可以使得适宜人体需要的健康新风经过室内机外连接管道源源不断的进入室内。智能控制检测装置根据室内和室外空气监测装置提供的空气成分的实时数据，计算出最佳方案后，再控制各装置协同工作，将室外的新风净化调整到理想状态送到室内，在室内机循环净化的共同作用下就可以始终使室内空气保持最佳状态。反冲清洁再生工作原理是室内机反冲清洁时，室内循环风扇停止工作，对应的电磁风门关闭室内循环进风口、打开室内机反冲排放口，反冲风机开启，自清洁装置和脱附发生装置开始工作并在反冲风机产生的高速气流的共同作用下使颗粒物过滤单元和吸附单得到清洁和再生，同时将废气排至大气中，室外机反冲清洁再生工作时，对应的电磁风门关闭室外机出风口、打开室外机反冲进风口和排放口，清洁装置和脱附发生装置开始工作并在反冲风机产生的高速气流的共同作用下使颗粒物过滤单元和吸附单得到清洁和再生，同时将废气排至大气中。智能控制检测装置可以根据设定的时间周期或临时指令控制各相关部件开闭动作，自动完成室内外机的反冲清洁再生工作。

有益效果：与现有发明相比，本发明提供一种智能化分体式室内空气净化及处理设备，其优点是既能净化处理室内空气同时又能提供洁净、富氧、贫二氧化碳的新风，有利于保持室内空气较适宜的氧气浓度和二氧化碳浓度，还可以大大降低新风量，自动再生功能可以免除目前空气净化机为维持效果需频繁清洁和更换功能部件的麻烦，保证设备可以长期高效运行，室内外机分体智能联动设计使设备安装灵活，特别方便安装在已装修好的场所内，同时可以保证室内机自动清洁再生时将污染物废气排至室外，针对性的主要有毒气体和污染物的监测装置可以提供室内外空气的实时参数，智能控制检测装置根据实时数据和预先设定的最佳空气目标值，控制室内外机内设备的动作和运行，以达到最接近自然森林空气状态的空气处理效果，同时当室外有害物浓度过高或室内外温差过大时，系统可以暂时关闭新风或只打开空气成分调节装置补充少量高品质新风，以达到节能、高效、环保的目的。

附图说明

附图是智能化分体式空气处理系统典型实施示意图。

具体实施方式

下面结合具体附图对本发明典型实施例做进一步的解释。

如图所示，一种智能化分体式空气处理系统，其结构包含室内机1与室外机3，室内机和室外机通过室内外机连接管道2相互连接实现气流互通。

智能控制监测装置4由室内机控制监测模块4-1和室外机控制检测模块4-2组成，并由信号线相互连接，其中室内机控制监测模块4-1为主控模块。

室内控制监测模块4-1由触摸屏面板、PLC、室内空气传感器构成，触摸屏菜单设有开关、全自动运行、个性化设定、故障显示、数据显示等功能，数据显示功能包括室内氧气、二氧化碳、微粒物、有机物、负氧离子浓数值显示及室内综合空气质量指数显示，室外显示功能包括二氧化硫，有机物，可吸入颗粒物、二氧化氮、硫化氢等浓度值显示。室内空气检测传感器包括氧气、二氧化碳、微粒物、有机物、负氧离子等浓度传感器及室内综合空气质量传感器。所述室外机控制检测模块4-2由PLC和室外空气传感器组成，该PLC与室内机主控制PLC连接，接受室内机主控制PLC的控制指令，并按指令控制室外机所有动作，同时向室内机PLC传输室外机检测信号，室外空气检测传感器包括二氧化硫、有机物、可吸入颗粒物、硫化氢、二氧化氮等浓度感器。

所述的智能控制监测装置4分自动模式和手动模式，其自动控制原理是系统运行时根据传感器检测到的实时数据进行运算后判断后，按预先设定的程序控制内循环和新风的风量及自动反冲的动作包括风门的开合、再生装置的开启和关闭，负氧离子的发生器的开关，加湿装置的开启等动作，其手动模式为按菜单控制各装置的开启和关闭。

所述的室内机1内部依次固定安装室内机控制监测模块4-1，带自洁功能的颗粒物过滤单元5(包括震动器5-1、中效过滤网5-2、高效过滤网5-3)，紫外线发生单元6，带脱附功能的吸附单元7(包括脱附加热器7-1和活性炭纤维吸附网7-2)，无臭氧负离子发生器8，室内循环风扇9，电磁风门10(包括三个电磁风门10-1、10-2、10-3)。过滤网振动器5-1附着在中效滤网5-2表面可以震落中效滤网5-2上的颗粒物。脱附加热器7-1为可以加热活性炭纤维吸附网7-2温度至130℃到180℃。

所述的室外机3且其内部如图所示依次固定安装室外机控制检测模块4-2，防虫滤网11，雾水分离器12，反冲及引流调速风扇13，带自洁功能的颗粒物过滤单元14(包括平移清洁刷单元14-1、离子集尘块14-2、振动器14-3、中效滤网14-4、高效滤网14-5)，带脱附功能的吸附单元15(包括脱附加热器15-1复合吸附层15-2)，电磁风门10-4、10-5，空气成分调节装置16包括PSA制氧机16-1、天然植物有益物质释放装置16-2、加湿机16-3等设备。

所述复合吸附层15-2，是针对目前城市大气主要污染物中SO2和NO2含量较高的情况，在本实施例选择聚丙烯腈基活性炭纤维(ACF)和斜发沸石氢氧化钙氮化物吸附材料叠层作为污染物的吸附层，聚丙烯腈基ACF具有吸附转化SO2的独特功能，对含硫气体吸附性能良好，ACF对空气中其他污染物如硫化氢、氮的氧化物、挥发性有机化合物等也有良好的吸附作用，其中有机物的回收率大于90％以上，同时选用斜发沸石氢氧化钙复合氮化物吸附材料以在常温下吸附一氧化氮和二氧化氮，上述选择的材料均具备130℃到180℃加热即可脱附的特性，所以脱附加热器10-1选择设定加热温度为200℃±20℃。

所述的空气成分调节装置16-1是变压吸附制氧装置，其吸入经过过滤的空气后，产生的浓度30％富氧气体进入室内，其分离的废气体直接排至腔体外。

所述的电磁风门10，均可以根据PLC所发出的信号指令开闭。

本实施例正常工作状态下的工作过程是，关闭电磁风门10-2、10-4，打开电磁风门10-1、10-3、10-5，在室内机循环风扇9的作用下使室内空气由打开的电磁风门10-3不断进入腔体，气流首先通过中效过滤网5-2、高效过滤网5-3滤去颗粒物和部分细菌，通过紫外线发生装置6杀灭细菌和病毒等微生物，再通过活性炭纤维吸附网吸附无机和有机等污染物，这样不断的循环净化就可以保持室内空气的洁净，同时通过无臭氧负氧离子发生器8发生负氧离子增加空气中负氧离子含量。室外机通过反冲及引流调速风扇13的作用使室外空气不断进入腔体，空气首先通过防虫滤网11滤除昆虫等较大的物体，通过雾水分离器12滤除雨水、水雾、盐雾等液滴，通过离子集尘块14-2、中效滤网14-4、高效滤网14-5滤除颗粒物和部分细菌，再通过复合吸附层15-2吸附无机和有机污染物，这样就可以得到到清洁干净的空气，同时通过PSA制氧机16-1适当增加氧气浓度、天然植物有益物质释放装置16-2添加所需要的有益植物成分，加湿机16-3调节空气湿度，经过室内外机连接管道2就可以将适宜人体需要的新风源源不断的通过打开的电磁风门10-1输送到室内。智能控制检测装置4根据室内和室外空气监测装置提供的空气成分的实时数据，计算出最佳方案后，再控制各装置协同工作，将室外的新风净化调整到理想状态送到室内，调节室内外机的风量，在室内机的共同作用下就可以始终使室内空气保持理想状态，同时当检测到室外有害物浓度过高或室内外温差过大时，系统可以暂时关闭新风或只打开空气成分调节装置补充少量高品质新风，加大室内机循环风量使室内空气质量和室内温度达到最佳状态。

反冲清洁再生工作过程是室内机反冲清洁时，室内循环风扇9停止工作，电磁风门10-1、10-3、10-5关闭、电磁风门10-2、10-4打开，震动器5-1开启震动以震落中效过滤网5-2上的颗粒污染物，脱附加热器7-1启动加热活性炭纤维吸附网至140℃使污染物脱附，引流调速风扇13开启产生高速气流，在高速气流的共同作用下，中效过滤网5-2、高效过滤网5-3、活性炭纤维吸附网就可以得到清洁和再生，同时将废气排至大气中。室外机反冲清洁再生工作时，电磁风门10-2、10-4关闭、电磁风门10-1、10-5打开，PSA制氧机16-1、天然植物有益物质释放装置16-2、加湿机16-3等空气成分调节装置16全部关闭，离子集尘块14-2断电，平移清洁刷单元14-1开始移动清洁离子集尘块14-2上所吸附的灰尘，振动器14-3开启震动以震落中效滤网14-4上的颗粒污染物，脱附加热器15-1加热复合吸附层15-2至200℃使污染物脱附，反冲及引流调速风扇13开启产生高速气流，在高速气流的共同作用下，离子集尘块14-2、中效滤网14-4、高效滤网14-5、复合吸附层15-2就可以得到清洁和再生，同时将废气排至大气中。

本发明的另一设施例是在湿度较高的环境中其它形式不变，可以选择疏水分子筛替代活性炭纤维吸附网，以降低空气中过多的水分对吸附层的吸附干挠，提高吸附层对空气中有害气体的吸附效率。

Claims (8)

1.一种智能化分体式空气处理系统，用于提高室内空气质量，特征是系统结构包括室内机与室外机，室内机和室外机通过室内外连接管道相互连接，实现室外机新风的进入和室内机反冲废气的排出，通过控制线路和电力线路相互连接实现智能控制联动。

2.根据权利要求1所述的空气处理系统，其特征在于室内机主要包括室内空气处理腔体，且其内部固定安装带自洁功能的颗粒物过滤单元，紫外线发生单元，带脱附功能的吸附单元，室内循环风扇，电磁风门，室内机智能控制监测模块，负氧离子发生器。

3.根据权利要求1所述的空气处理系统，其特征在于室外机主要包括室外空气处理腔体，且其内部固定安装雾水分离器，带自洁功能的颗粒物过滤单元，带脱附功能的吸附单元，反冲及引流风机，室外机智能控制监测模块，电磁风门，空气成分调节装置等设备。

4.根据权利要求1所述的空气处理系统，所述的室内外连接管道连接室内外机实现气流互通，可以是一根或一根以上，其功能是正常运作时室外经过处理的新风经过室内外连接管道进入室内补充新风，室内机反冲清洁再生时的废气由室内外连接管道排出。

5.根据权利要求2或3所述的空气处理系统，其特征在于所述的带自洁功能的颗粒物过滤单元，可以是离子集尘块或颗粒物过滤网或水幕除尘器中的一种或几种，并且配套与之相适应的自清洁装置。

6.根据权利要求2或3所述的空气处理系统，其特征在于所述的带脱附功能的吸附单元，其吸附材料可以是活性炭纤维或活性炭或分子筛或其它有害气体吸附材料中的一种或几种，并且配套与吸附材料相适应的脱附发生装置。

7.根据权利要求2或3所述的空气处理系统，其特征在于所述的所述的室内机智能控制监测模块和室外机控制监测模块共同构成系统的智能控制检测装置，室内机智能控制监测模块包括控制面板和主控制模块及室内空气检测传感器，室外机控制监测模块包括室外机控制模块和室外空气检测传感器，所述的内空气检测传感器和室外空气检测传感器可以包括氧气浓度传感器，二氧化硫浓度传感器，有机物浓度传感器，微粒浓度传感器，一氧化碳浓度传感器，二氧化碳浓度传感器，二氧化氮浓度传感器，硫化氢浓度传感器，空气质量传感器，负氧离子浓度传感器，臭氧浓度传感器中，温度传感器的一种或几种。在自动模式下，系统的智能控制检测装置可根据各空气检测传感器给出的室内外空气实时状况数据，按预先设定的程序给各个装置发出动作信号，自动运行以完成室内空气循环净化处理，室外机新风清洁优化处理，设备自身反冲清洁再生处理等工作，也可以手动操作控制面板发出指令给上述装置产生动作信号，以实现上述功能。

8.根据权利要求2或3所述的空气处理系统，所其特征在于所述的空气成分调节装置可以是变压吸附制氧装置或富氧膜制氧装置或一氧化碳吸附装置或二氧化碳吸附装置或氮化物吸附装置或二氧化硫吸附装置或空气加湿装置或有益物质释放装置中的一种或以上几种的组合装置，其分离的废气体直接排至腔体外或自动再生时排至腔体外，对特殊环境的需要的不能再生的吸附材料可以及时方便的更换。

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