CN103322629B - 家用空气净化处理及热能回收装置和方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种家用空气净化处理及热能回收装置和方法。该种带有空气净化、热能回收的家用空气净化处理及热能回收装置，不但可有效改善家居空气质量，同时还可节约供暖设备或空调能耗。其包括：进风阀、混风阀、排风阀、空气净化器、双向流全热交换器、空气分配器、控制器和CO2浓度传感器；空气依次经由进风阀和空气净化器流入到双向流全热交换器的第一进风口，双向流全热交换器的第一出风口与空气分配器的进风口连接，空气分配器的多个出口分别与设置在多个房间里的出风口连接，室内空气经由设置在多个房间内的回风口流入到双向流全热交换器的第二进风口，在双向流全热交换器内进行热交换后，从其第二出风口流出，最后经由排风阀排出室外。

Description

家用空气净化处理及热能回收装置和方法
技术领域
本发明涉及一种空气净化和热回收装置，特别涉及一种家用空气净化处理及热能回收装置。本发明还涉及一种家用空气净化处理及热能回收方法。
背景技术
随人们生活水平的提高，对居室空气质量的要求也日益提高，特别的，一些大都市出现较为严重的雾霾及PM2.5居高不下，引起人们对开窗通风的担忧。同时，随我国能源日趋紧张，节能环保已深入人心，住宅通风换气必然带来能量的损失，不符合节能建筑、低碳生活的理念。
目前，市场上家用空气净化器只能改善某一封闭房间(区域)的空气质量，无法改善家庭全部空间的空气质量；开窗换气则带来室外污染空气、噪音等，且气流无组织，冬季及夏季必然带来大量的能量损失。
发明内容
针对现有技术中的不足，本发明旨在提供一种带有空气净化、热能回收的家用空气净化处理及热能回收装置，不但可有效改善家居空气质量，同时还可节约供暖设备或空调能耗。
为了解决上述问题，该种家用空气净化处理及热能回收装置，其特征在于包括：进风阀、混风阀、排风阀、空气净化器、双向流全热交换器、空气分配器、控制器和CO2浓度传感器；
空气依次经由进风阀和空气净化器流入到双向流全热交换器的第一进风口，双向流全热交换器的第一出风口与空气分配器的进风口连接，空气分配器的多个出口分别与设置在多个房间里的出风口连接，室内空气经由设置在多个房间内的回风口流入到双向流全热交换器的第二进风口，在双向流全热交换器内进行热交换后，从其第二出风口流出，最后经由排风阀排出室外；混风阀设置在进风阀的输出端与排风阀的输入端之间；CO2浓度传感器设置在回风口附近；控制器的控制信号输出端分别与进风阀、混风阀、排风阀、双向流全热交换器和CO2浓度传感器的控制信号输入端电连接；
在控制器内设置有CO2浓度预设值和四种控制模式，分别为：CO2浓度自动控制模式、全新风模式、部分新风模式、室内空气净化模式
处于CO2浓度自动控制模式时：控制器将CO2浓度传感器回传的数值与CO2浓度预设值进行比较，若该数值大于设定值时，控制器对排风阀、进风阀、双向流全热交换器发出启动指令，对混风阀发出关闭指令，室外空气依次经由空气净化器、双向流全热交换器和空气分配器流入各房间的送风口；室内空气经各回风口、双向流全热交换器和排风阀排至室外；
处于全新风模式时：控制器对排风阀、进风阀、双向流全热交换器发出启动指令，对混风阀发出关闭指令，室外空气依次经由空气净化器、双向流全热交换器和空气分配器流入各房间的送风口；室内空气经各回风口、双向流全热交换器和排风阀排至室外；
处于部分新风模式时：控制器对排风阀、进风阀、双向流全热交换器发出启动指令，使混风阀保持一定开度，室外空气与部分室内空气混合后，依次经由空气净化器、双向流全热交换器和空气分配器流入各房间的送风口；室内空气经各回风口、双向流全热交换器后，一部分通过混风阀与流入的空气混合，一部分由排风阀排至室外；
处于室内空气净化模式时：控制器对排风阀和进风阀发出关闭指令，对双向流全热交换器和混风阀发出开启指令，室内空气依次经由空气净化器、双向流全热交换器和空气分配器流入各房间的送风口；室内空气经各回风口、双向流全热交换器后，通过混风阀流入空气净化器。
优选地，还包括一静压箱，该静压箱串接在所述进风阀和空气净化器之间，所述混风阀通过该静压箱与进风阀连接。
优选地，所述CO2浓度预设值为500ppm～1000ppm；所述当处于部分新风模式时，所述控制器使混风阀保持50％的开度。更优选地，所述CO2浓度预设值为1000ppm。
优选地，所述控制器为单片机，其型号为：VEC8675；所述双向流全热交换器型号为：ER350；所述CO2浓度传感器设置在客厅的回风口附近。
本发明还涉及一种家用空气净化处理及热能回收方法：其特征在于包括如下步骤：
在控制器内设置CO2浓度预设值和四种控制模式，分别为：CO2浓度自动控制模式、全新风模式、部分新风模式、室内空气净化模式
当处于CO2浓度自动控制模式时：控制器将CO2浓度传感器回传的数值与CO2浓度预设值进行比较，若该数值大于设定值时，控制器对排风阀、进风阀、双向流全热交换器发出启动指令，对混风阀发出关闭指令，室外空气依次经由空气净化器、双向流全热交换器和空气分配器流入各房间的送风口；室内空气经各回风口、双向流全热交换器和排风阀排至室外；
当处于全新风模式时：控制器对排风阀、进风阀、双向流全热交换器发出启动指令，对混风阀发出关闭指令，室外空气依次经由空气净化器、双向流全热交换器和空气分配器流入各房间的送风口；室内空气经各回风口、双向流全热交换器和排风阀排至室外；
当处于部分新风模式时：控制器对排风阀、进风阀、双向流全热交换器发出启动指令，使混风阀保持一定开度，室外空气与部分室内空气混合后，依次经由空气净化器、双向流全热交换器和空气分配器流入各房间的送风口；室内空气经各回风口、双向流全热交换器后，一部分通过混风阀与流入空气混合，一部分由排风阀排至室外；
当处于室内空气净化模式时：控制器对排风阀和进风阀发出关闭指令，对双向流全热交换器和混风阀发出开启指令，室内空气依次经由空气净化器、双向流全热交换器和空气分配器流入各房间的送风口；室内空气经各回风口、双向流全热交换器后，通过混风阀流入空气净化器。
优选地，所述CO2浓度预设值为500ppm～1000ppm；所述当处于部分新风模式时，所述控制器使混风阀保持50％的开度。更优选地，所述CO2浓度预设值为1000ppm。
优选地，：所述控制器为单片机，其型号为：VEC8675；所述双向流全热交换器型号为：ER350。
本发明的有益效果是：该装置将空气净化与热回收有机结合成为家用中央新风系统，可用于普通住宅、高档住宅及别墅等，通过后四种运行模式满足人们对新风的人性化需求。可以提供24小时经净化处理后的新风，有效去除PM2.5对人体的危害，改善了家居空气质量，同时节约了供暖、空调的能源。该系统实现了都市家居生活的健康、舒适、低碳、节能理念。
附图说明
图1为本发明的家用空气净化处理及热能回收装置的结构方框图；
图2为本发明的家用空气净化处理及热能回收方法的流程图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步地说明。
如图1所示，该种家用空气净化处理及热能回收装置，包括：进风阀10、混风阀9、排风阀8、空气净化器2、双向流全热交换器3、空气分配器4、控制器7和CO2浓度传感器11。
具体连接关系和气流走向为，空气依次经由进风阀10和空气净化器2流入到双向流全热交换器3的第一进风口，双向流全热交换器3的第一出风口与空气分配器的进风口连接，空气分配器上设有多个出口，每个出口分别与设置在居室内的多个房间里的出风口连接，每个居室内还设有相应的回风口，空气在室内循环后，经由房间内的回风口流入到双向流全热交换器3的第二进风口，空气在双向流全热交换器3内进行热交换后，从其第二出风口流出，最后经由排风阀排出室外。由于流入流出空气在热交换器中进行了热交换，排入室内的空气不至于过冷或过热，节约了供暖、空调的能源。混风阀9设置在进风阀的输出端与排风阀的输入端之间，CO2浓度传感器11设置在回风口附近。控制器7的控制信号输出端分别与进风阀10、混风阀9、排风阀8、双向流全热交换器3和CO2浓度传感器11的控制信号输入端电连接。
首先在控制器内设置CO2浓度预设值和四种控制模式，分别为：CO2浓度自动控制模式、全新风模式、部分新风模式、室内空气净化模式。该预设值可以为500ppm～1000ppm(parts per million，百万分率，表示气体浓度)。该预设值优选为1000ppm。
当该装置处于CO2浓度自动控制模式时：设置在回风口附近的CO2浓度传感器自动检测室内CO2浓度，并将检测值用信号线反馈到控制器7，控制器将CO2浓度传感器回传的数值与CO2浓度预设值进行比较，若该数值大于设定值时，控制器对排风阀8、进风阀10、双向流全热交换器3发出启动指令，对混风阀9发出关闭指令，室外空气依次经由空气净化器、双向流全热交换器和空气分配器流入各房间的送风口5；室内空气经各回风口6、双向流全热交换器和排风阀排至室外。CO2浓度传感器检测室内浓度小于该设定值，则整个装置关闭。
当该装置处于全新风模式时：控制器对排风阀8、进风阀10、双向流全热交换器3发出启动指令，对混风阀9发出关闭指令，室外空气依次经由空气净化器、双向流全热交换器和空气分配器流入各房间的送风口；室内空气经各回风口、双向流全热交换器和排风阀排至室外。
当该装置处于部分新风模式时：控制器对排风阀8、进风阀10、双向流全热交换器3发出启动指令，使混风阀9保持一定开度，这里开度优选为50％。室外空气与部分室内空气混合后，依次经由空气净化器、双向流全热交换器和空气分配器流入各房间的送风口，室内空气经各回风口、双向流全热交换器后，一部分与通过混风阀与流入空气混合后继续流入室内，一部分由排风阀排至室外。
处于室内空气净化模式时：控制器对排风阀8和进风阀10发出关闭指令，对双向流全热交换器3和混风阀9发出开启指令，室内空气依次经由空气净化器、双向流全热交换器和空气分配器流入各房间的送风口；室内空气经各回风口、双向流全热交换器后，通过混风阀流入空气净化器，该种模式下，由于室内空气多次进行净化和热交换，可有效降低室外污染空气对人体伤害(尤其是pm2.5粉尘)，而且可有效降低室内取暖设备或空调设备的功耗，节约能源。当需要呼吸室外新鲜空气或者排风时，可以切换至自动检测模式、全新风模式或部分新风模式。
此外，该装置还将一个静压箱串接在所述进风阀和空气净化器之间，所述混风阀通过该静压箱与进风阀连接。通过静压箱，可有效降低排入和排出空气的流速以及二者之间的压差，起到稳压作用，保证系统可靠运行。所述CO2浓度传感器设置在客厅处的回风口附近。通常由于客厅处的使用者较多对空气质量需求较高，且该处的空气质量通常较差，只需在该处设置一个CO2浓度传感器进行采样，节约了整个装置的生产成本且提高了可靠性。所述控制器优选为型号为：VEC8675的单片机所述双向流全热交换器型号为：ER350。
相应的，本发明还涉及一种家用空气净化处理及热能回收方法，如图2所示，其包括如下步骤：
步骤101，在控制器内设置CO2浓度预设值和四种控制模式，分别为：CO2浓度自动控制模式、全新风模式、部分新风模式、室内空气净化模式。所述CO2浓度预设值为500ppm～1000ppm。该预设值优选为1000ppm。
当处于CO2浓度自动控制模式时，执行步骤102：控制器将CO2浓度传感器回传的数值与CO2浓度预设值进行比较，若该数值大于设定值时，控制器对排风阀、进风阀、双向流全热交换器发出启动指令，对混风阀发出关闭指令，室外空气依次经由空气净化器、双向流全热交换器和空气分配器流入各房间的送风口；室内空气经各回风口、双向流全热交换器和排风阀排至室外；
当处于全新风模式时，执行步骤103：控制器对排风阀、进风阀、双向流全热交换器发出启动指令，对混风阀发出关闭指令，室外空气依次经由空气净化器、双向流全热交换器和空气分配器流入各房间的送风口；室内空气经各回风口、双向流全热交换器和排风阀排至室外；
当处于部分新风模式时，执行步骤104：控制器对排风阀、进风阀、双向流全热交换器发出启动指令，使混风阀保持一定开度(优选为50％的开度)，室外空气与部分室内空气混合后，依次经由空气净化器、双向流全热交换器和空气分配器流入各房间的送风口；室内空气经各回风口、双向流全热交换器后，一部分通过混风阀与流入空气混合，一部分由排风阀排至室外；
当处于室内空气净化模式时，执行步骤105：控制器对排风阀和进风阀发出关闭指令，对双向流全热交换器和混风阀发出开启指令，室内空气依次经由空气净化器、双向流全热交换器和空气分配器流入各房间的送风口；室内空气经各回风口、双向流全热交换器后，通过混风阀流入空气净化器。
所述控制器为单片机，其型号为：VEC8675；所述双向流全热交换器型号为：ER350。
上述实施例只是为了方便说明而举例，本发明所主张的权利范围应以权利要求书为准，而非仅限于上述实施例。

Claims (9)

1.一种家用空气净化处理及热能回收装置，其特征在于包括：进风阀(10)、混风阀(9)、排风阀(8)、空气净化器(2)、双向流全热交换器(3)、空气分配器(4)、控制器(7)和CO2浓度传感器(11)；
空气依次经由进风阀(10)和空气净化器(2)流入到双向流全热交换器(3)的第一进风口，双向流全热交换器(3)的第一出风口与空气分配器的进风口连接，空气分配器的多个出口分别与设置在多个房间里的出风口连接，室内空气经由设置在多个房间内的回风口流入到双向流全热交换器(3)的第二进风口，在双向流全热交换器(3)内进行热交换后，从其第二出风口流出，最后经由排风阀排出室外；混风阀(9)设置在进风阀的输出端与排风阀的输入端之间；CO2浓度传感器(11)设置在回风口附近；控制器(7)的控制信号输出端分别与进风阀(10)、混风阀(9)、排风阀(8)、双向流全热交换器(3)和CO2浓度传感器(11)的控制信号输入端电连接；
在控制器内设置有CO2浓度预设值和四种控制模式，分别为：CO2浓度自动控制模式、全新风模式、部分新风模式、室内空气净化模式
处于CO2浓度自动控制模式时：控制器将CO2浓度传感器回传的数值与CO2浓度预设值进行比较，若该数值大于设定值时，控制器对排风阀(8)、进风阀(10)、双向流全热交换器(3)发出启动指令，对混风阀(9)发出关闭指令，室外空气依次经由空气净化器、双向流全热交换器和空气分配器流入各房间的送风口；室内空气经各回风口、双向流全热交换器和排风阀排至室外；
处于全新风模式时：控制器对排风阀(8)、进风阀(10)、双向流全热交换器(3)发出启动指令，对混风阀(9)发出关闭指令，室外空气依次经由空气净化器、双向流全热交换器和空气分配器流入各房间的送风口；室内空气经各回风口、双向流全热交换器和排风阀排至室外；
处于部分新风模式时：控制器对排风阀(8)、进风阀(10)、双向流全热交换器(3)发出启动指令，使混风阀(9)保持一定开度，室外空气与部分室内空气混合后，依次经由空气净化器、双向流全热交换器和空气分配器流入各房间的送风口；室内空气经各回风口、双向流全热交换器后，一部分通过混风阀与流入的空气混合，一部分由排风阀排至室外；
处于室内空气净化模式时：控制器对排风阀(8)和进风阀(10)发出关闭指令，对双向流全热交换器(3)和混风阀(9)发出开启指令，室内空气依次经由空气净化器、双向流全热交换器和空气分配器流入各房间的送风口；室内空气经各回风口、双向流全热交换器后，通过混风阀流入空气净化器。
2.根据权利要求1所述的家用空气净化处理及热能回收装置，其特征在于：还包括一静压箱，该静压箱串接在所述进风阀和空气净化器之间，所述混风阀通过该静压箱与进风阀连接。
3.根据权利要求1或2所述的家用空气净化处理及热能回收装置，其特征在于：所述CO2浓度预设值为500ppm～1000ppm；所述当处于部分新风模式时，所述控制器使混风阀保持50％的开度。
4.根据权利要求3所述的家用空气净化处理及热能回收装置，其特征在于：所述CO2浓度预设值为1000ppm。
5.根据权利要求1或2所述的家用空气净化处理及热能回收装置，其特征在于：所述控制器为单片机，其型号为：VEC8675；所述双向流全热交换器型号为：ER350；所述CO2浓度传感器设置在客厅的回风口附近。
6.一种家用空气净化处理及热能回收方法：其特征在于包括如下步骤：
在控制器内设置CO2浓度预设值和四种控制模式，分别为：CO2浓度自动控制模式、全新风模式、部分新风模式、室内空气净化模式
当处于CO2浓度自动控制模式时：控制器将CO2浓度传感器回传的数值与CO2浓度预设值进行比较，若该数值大于设定值时，控制器对排风阀、进风阀、双向流全热交换器发出启动指令，对混风阀发出关闭指令，室外空气依次经由空气净化器、双向流全热交换器和空气分配器流入各房间的送风口；室内空气经各回风口、双向流全热交换器和排风阀排至室外；
当处于全新风模式时：控制器对排风阀、进风阀、双向流全热交换器发出启动指令，对混风阀发出关闭指令，室外空气依次经由空气净化器、双向流全热交换器和空气分配器流入各房间的送风口；室内空气经各回风口、双向流全热交换器和排风阀排至室外；
当处于部分新风模式时：控制器对排风阀、进风阀、双向流全热交换器发出启动指令，使混风阀保持一定开度，室外空气与部分室内空气混合后，依次经由空气净化器、双向流全热交换器和空气分配器流入各房间的送风口；室内空气经各回风口、双向流全热交换器后，一部分通过混风阀与流入空气混合，一部分由排风阀排至室外；
当处于室内空气净化模式时：控制器对排风阀和进风阀发出关闭指令，对双向流全热交换器和混风阀发出开启指令，室内空气依次经由空气净化器、双向流全热交换器和空气分配器流入各房间的送风口；室内空气经各回风口、双向流全热交换器后，通过混风阀流入空气净化器。
7.根据权利要求6所述的家用空气净化处理及热能回收方法：其特征在于：所述CO2浓度预设值为500ppm～1000ppm；所述当处于部分新风模式时，所述控制器使混风阀保持50％的开度。
8.根据权利要求7所述的家用空气净化处理及热能回收方法：其特征在于：所述CO2浓度预设值为1000ppm。
9.根据权利要求6所述的家用空气净化处理及热能回收方法：其特征在于：所述控制器为单片机，其型号为：VEC8675；所述双向流全热交换器型号为：ER350。
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