CN104006448A - Pm2.5空气净化设备及方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种PM2.5空气净化设备及方法，该设备包括：初效过滤器、静电过滤器、亚高效过滤器、PM2.5传感器、第一风量调节阀、第二风量调节阀、第三风量调节阀，PM2.5传感器与空调机组之间具有第一路径，第三风量调节阀设置在第一路径上；PM2.5传感器与空调机组之间还具有第二路径，第二路径上依次设置有第一风量调节阀、初效过滤器、静电过滤器、亚高效过滤器与第二风量调节阀。空气净化过程中，通过PM2.5检测室外空气的PM2.5是否超标，在超标的情况下通过第二路径对室外空气进行净化后传输至空调机组，而在未超标的情况下，无需对室外空气进行净化，在一定程度上降低了对电力资源的浪费。

Description

PM2.5空气净化设备及方法

技术领域

本发明涉及空气净化技术，尤其涉及一种PM2.5空气净化设备及方法。

背景技术

PM2.5表示每立方米空气中直径小于或等于2.5微米的颗粒物的含量，含量越高，说明空气污染越严重。该些颗粒物因粒径小，富含大量的有毒、有害物质，因而对人体健康和大气环境质量的影响极大。

目前，为实现PM2.5的净化，一般采用“电袋合一”的静电与过滤结合的空气除尘设备对空气进行净化。“电袋合一”中的“电”例如为静电过滤器，“袋”例如为初效板式过滤器、亚高效隔离板过滤器等。空气除尘设备工作过程中，污浊的空气依次经过初效板式过滤器、静电过滤器、亚高效隔离板过滤器，一次性去除PM2.5的效率在95％以上。

虽然“电袋合一”方式能够有效去除PM2.5，但该种空气除尘设备一般直接预装在新风机组里，或者根据新风机组直接相连，如此一来，即使当室外空气PM2.5达标时，空气除尘设备依旧工作，严重浪费电力资源。

发明内容

本发明提供一种PM2.5空气净化设备及方法，根据PM2.5的状况对空气进行净化，降低对电力资源的浪费。

第一个方面，本发明实施例提供一种PM2.5空气净化设备，包括初效过滤器、静电过滤器、亚高效过滤器，还包括：PM2.5传感器、第一风量调节阀、第二风量调节阀、第三风量调节阀；其中，

所述PM2.5传感器与空调机组之间具有第一路径，所述第三风量调节阀设置在所述第一路径上；

所述PM2.5传感器与所述空调机组之间还具有第二路径，所述第二路径上依次设置有所述第一风量调节阀、所述初效过滤器、所述静电过滤器、所述亚高效过滤器与所述第二风量调节阀。

在第一个方面的第一种可能的实现方式中，该设备还包括：第一压力传感器和/或第二压力传感器，所述第一压力传感器设置在所述第一风量调节阀与所述初效过滤器之间，所述第二压力传感器设置在所述亚高效过滤器与所述第二风量调节阀之间。

在第一个方面的第二种可能的实现方式中，该设备还包括：轴流风机，所述轴流风机设置在所述亚高效过滤器与所述第二风量调节阀之间。

在第一个方面的第三种可能的实现方式中，所述第一风量调节阀与所述第二风量调节阀为常闭状态，所述第三风量调节阀为常开状态。

结合第一个方面、第一个方面的第一种、第二种或第三种可能的实现方式，在第一个方面的第四种可能的实现方式中，所述第一风量调节阀、所述第二风量调节阀、所述第三风量调节阀为数字量风量调节阀。

第二个方面，本发明实施例提供一种采用如上第一个方面所述的PM2.5空气净化设备净化空气的方法，包括：

检测室外空气的PM2.5是否达标；

若所述PM2.5达标，则通过所述第一路径将所述室外空气输入所述空调机组；

否则，若所述PM2.5未达标，则关闭所述第三风量调节阀，并通过所述第二路径将所述室外空气输入所述空调机组。

在第二个方面的第一种可能的实现方式中，该方法还包括：

判断所述初效过滤器的压力是否超过预设值，若超过，则清理所述初效过滤器；和/或，

判断所述亚高效过滤器的压力是否超过预设值，若超过，则清理所述亚高效过滤器。

在第二个方面的第二种可能的实现方式中，若所述PM2.5未达标，则通过所述第二路径将所述室外空气输入所述空调机组，包括：

若所述PM2.5未达标，则通过所述第二路径将所述室外空气依次传输至所述第一风量调节阀、所述初效过滤器、所述静电过滤器、所述亚高效过滤器以及轴流风机后，将所述室外空气输入所述空调机组，其中，所述轴流风机用于对所述室外空气增压。

本发明实施例提供的PM2.5空气净化设备及方法，通过PM2.5检测室外空气的PM2.5是否超标，在超标的情况下通过第二路径对室外空气进行净化后传输至空调机组，而在未超标的情况下，无需对室外空气进行净化，在一定程度上降低了对电力资源的浪费。

附图说明

图1为本发明一实施例提供的PM2.5空气净化设备的模块图；

图2为本发明一实施例提供的PM2.5空气净化设备的内部结构原理图；

图3为本发明一实施例提供的PM2.5空气净化设备的电气原理图；

图4为本发明一实施例提供的空气净化方法的流程图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

图1为本发明一实施例提供的PM2.5空气净化设备的模块图。如图1所述，本发明实施例提供的PM2.5空气净化设备100，包括：初效过滤器11、静电过滤器12、亚高效过滤器13、PM2.5传感器14、第一风量调节阀15、第二风量调节阀16及第三风量调节阀17等。其中，PM2.5传感器14与空调机组200之间具有第一路径S1，第三风量调节阀17设置在该第一路径S1上，用于控制第一路径S1的开通与断开；PM2.5传感器14与空调机组200之间还具有第二路径S2，该第二路径S2上依次设置有上述的第一风量调节阀15、初效过滤器11、静电过滤器12、亚高效过滤器13与第二风量调节阀16。

请参照图1，当PM2.5空气净化设备100未启动时，第一风量调节阀15与第二风量调节阀16处于常闭状态，使得第二路径S2断开，而第三风量调节阀17处于常开状态，使得第一路径S1开通。当PM2.5空气净化设备100启动后，PM2.5传感器14检测室外空气的PM2.5是否达标，若达标，则保持各风量调节阀的状态不变，通过第一路径S1将室外空气输入空调机组200；否则，若室外空气的PM2.5超标，则关闭第一路径S1上的第三风量调节阀17，开启第二路径S2上的第一风量调节阀15与第二风量调节阀16，从而通过第二路径S2将室外空气输入空调机组200。

本发明实施例提供的PM2.5空气净化设备，通过PM2.5检测室外空气的PM2.5是否超标，在超标的情况下通过第二路径对室外空气进行净化后传输至空调机组，而在未超标的情况下，无需对室外空气进行净化，在一定程度上降低了对电力资源的浪费。

可选的，在本发明一实施例中，上述的PM2.5空气净化设备100还可包括第一压力传感器18和/或第二压力传感器19，第一压力传感器18设置在第一风量调节阀15与初效过滤器11之间，第二压力传感器19设置在亚高效过滤器13与第二风量调节阀16之间。

具体的，初效过滤器11、静电过滤器12与亚高效过滤器13构成“电袋合一”的静电与过滤结合的空气除尘设备。后续设备保养维护中，为了保证静电过滤器12的最佳工作状态，需要定期对其进行清理，一般优选为6个月清理一次；而“电袋合一”中的袋式除尘器，即初效过滤器11与亚高效过滤器13，为保证其最佳工作状态，也需要对其进行适时清理。本发明实施例中，对于初效过滤器11，可采用第一压力传感器18检测该初效过滤器11的压力，根据第一压力传感器18的数值变化决定是否清理该初效过滤器11，例如，若第一压力传感器18检测出初效过滤器11的压力超过预设值，则清理该初效过滤器11，否则，表示初效过滤器11处于较佳的工作状态，无需清理。同理，对于亚高效过滤器13，可采用第二压力传感器19检测该亚高效过滤器13的压力，根据第二压力传感器19的数值变化决定是否清理该亚高效过滤器13，例如，若第二压力传感器19检测出亚高效过滤器13的压力超过预设值，则清理该亚高效过滤器13，否则，表示亚高效过滤器13处于较佳的工作状态，无需清理。

可选的，在本发明一实施例中，上述的PM2.5空气净化设备100还可包括轴流风机10，该轴流风机10设置在亚高效过滤器13与第二风量调节阀19之间。

具体的，室外空气经过初效过滤器11、静电过滤器12及亚太高效过滤器13的层次过滤后，风压减小，此时，可在亚太高效过滤器13后设置轴流风机10，例如超薄、超低能耗、超静音轴流风机，用来增加经过三重过滤器损失掉的风压。

可选的，在本发明一实施例中，上述的PM2.5空气净化设备100的第一风量调节阀15、第二风量调节阀16、第三风量调节阀17均为数字量风量调节阀。

需要说明的是，上述的PM2.5空气净化设备100还包括设备电气控制箱等基本设备。

图2为本发明一实施例提供的PM2.5空气净化设备的内部结构原理图。下面，结合图2对本发明PM2.5空气净化设备的工作原理进行详细说明。

具体的，当室外空气由取风口进入PM2.5空气净化设备100后，放置在百叶(如图中黑色所示)后的PM2.5传感器14检测该室外空气的PM2.5数值，根据检测到的PM2.5数值判断室外空气的PM2.5是否达标。若达标，则第二路径S2上的第一风量调节阀15与第二风量调节阀16关闭，同时第一路径S1上的第三风量调节阀17开启，室外空气无需净化而直接输入至空调机组200。

若PM2.5传感器14检测出室外空气的PM2.5数值超标，即PM2.5未达标，则PM2.5传感器14发出信号将第一路径S1上的第三风量调节阀17关闭，同时启动第二路径S2上的所有设备，如第一风量调节阀15、第一压力传感器18、初效过滤器11、静电过滤器12与亚高效过滤器13、第二压力传感器19、轴流风机10以及第二风量调节阀19。此时，PM2.5超标的室外空气由第二路径S2首先进入板式初效过滤器11，由板式初效过滤器11将大颗粒的5μm以上的尘埃粒子过滤掉，过滤尘埃微粒的同时也有效的保护后端的静电过滤器12及亚太高效过滤器13。当大颗粒的尘埃被过滤掉后，剩余部分进入静电过滤器12，由静电过滤器12将对细小颗粒物带电后吸附到集尘板上，如此一来，约91.8％的细小颗粒物就会被除掉。如果仅此而已，PM2.5严重的室外空气仍然不能被有效净化，例如冬季华北地区严重雾霾时期的PM2.5经上述净化后可能依旧不达标。因此，在静电过滤器12后面设置亚太高效过滤器13，由亚太高效过滤器13捕集0.3μm以下的颗粒灰尘及各种悬浮物，起到镜像强吸附作用的同时防止颗粒物二次飞扬。另外，室外空气经过层层过滤后风压减小，因此在PM2.5空气净化设备100后端，即亚高效过滤器13与第二风量调节阀16之间增加超薄、超低能耗、超静音轴流风机，用来增加经过三重过滤器损失掉的风压。

图3为本发明一实施例提供的PM2.5空气净化设备的电气原理图。下面，结合图2对本发明PM2.5空气净化设备的电气控制原理进行详细说明。

如图3所示，三相五线制电路经过断路器(1QF)后，L1相引出PE，N，L11，与静电过滤器电源控制箱的接触器KM3连接；L1相、L2相、L3相与新风机的接触器KM1连接；L3相引出L13，N，PE，与轴流分机的接触器KM2连接；L2相引出L12，与蜂鸣器(FM)、报警信号灯，如红色灯(HR)，黄色灯(HY)，蓝色灯(HB)等连接。具体的，第一风量调节阀15与第二风量调节阀16平时为常闭状态，第三风量调节阀17平时为常开状态。当室外空气进入PM2.5空气净化设备100的管道后，通过PM2.5传感器14对该室外空气进行检测。当检测到PM2.5不超标后，PM2.5传感器14发出信号，使PM2.5传感器14的信号继电器2-2到2-8之间KA1得电，从而使得11到13之间、17到19之间KA1中间继电器辅助触点闭合，11到15之间、17到21之间KA1中间继电器辅助触点打开，这时第一风量调节阀15与第二风量调节阀16的阀门打开，第三风量调节阀17的阀门关闭；同时23到25之间、27到29之间中间继电器辅助触点闭合，启动超薄，超低能耗，超静音轴流风机10，给静电过滤器12的电源送电，从而实现空气PM2.5过滤功能。

PM2.5空气净化设备100工作过程中，因扬尘、灰尘、PM2.5等微粒使过滤器堵塞，从而使管道压力超过范围值时，压力传感器发出信号，使2-3到2-9之间KA5压差报警继电器得电，从而使31到33点KA5中间继电器辅助触点闭合，同时压差报警信号灯HB点亮，压差报警蜂鸣器FM发出蜂鸣声音，从而故障报警。当管道压力故障检修合格后，使2-3到2-9之间KA5压差报警继电器失电，31到33之间辅助触点打开，压力过大故障报警解除。

当运行过程中通过PM2.5传感器14检测室外空气PM2.5质量合格时，PM2.5传感器14发出信号，使PM2.5信号继电器2-2到2-8的KA1失电，从而使11到13之间、17到19之间、11到15之间、17到21之间KA1中间继电器辅助触点恢复原状，这时第一风量调节阀15与第二风量调节阀16的阀门闭合，第三风量调节阀17的阀门打开；同时23到25之间、27到29之间中间继电器辅助触点打开，启动超薄，超低能耗，超静音轴流风机失电停机，静电除尘设备电源断电。

图4为本发明一实施例提供的空气净化方法的流程图。具体包括如下步骤：

101、检测室外空气的PM2.5是否达标；

102、若PM2.5达标，则通过第一路径将室外空气输入空调机组；

103、否则，若PM2.5未达标，则关闭第三风量调节阀，并通过第二路径将室外空气输入空调机组。

本实施例提供的空气净化方法，采用如上的PM2.5空气净化设备对室外空气进行净化，其实现原理与有益效果此处不再赘述。

可选的，上述空气净化过程中，判断初效过滤器的压力是否超过预设值，若超过，则清理初效过滤器；和/或，判断亚高效过滤器的压力是否超过预设值，若超过，则清理亚高效过滤器。

可选的，上述空气净化过程中，若PM2.5未达标，则通过第二路径将室外空气依次传输至第一风量调节阀、初效过滤器、静电过滤器、亚高效过滤器以及轴流风机后，将室外空气输入空调机组，其中，轴流风机用于对室外空气增压。……

本领域普通技术人员可以理解：实现上述各方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成。前述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中。该程序在执行时，执行包括上述各方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括：ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (8)

1.一种PM2.5空气净化设备，包括初效过滤器、静电过滤器、亚高效过滤器，其特征在于，还包括：PM2.5传感器、第一风量调节阀、第二风量调节阀、第三风量调节阀；其中，

所述PM2.5传感器与空调机组之间具有第一路径，所述第三风量调节阀设置在所述第一路径上；

所述PM2.5传感器与所述空调机组之间还具有第二路径，所述第二路径上依次设置有所述第一风量调节阀、所述初效过滤器、所述静电过滤器、所述亚高效过滤器与所述第二风量调节阀。

2.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，还包括：第一压力传感器和/或第二压力传感器，所述第一压力传感器设置在所述第一风量调节阀与所述初效过滤器之间，所述第二压力传感器设置在所述亚高效过滤器与所述第二风量调节阀之间。

3.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，还包括：轴流风机，所述轴流风机设置在所述亚高效过滤器与所述第二风量调节阀之间。

4.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述第一风量调节阀与所述第二风量调节阀为常闭状态，所述第三风量调节阀为常开状态。

5.根据权利要求1～4任一项所述的设备，其特征在于，所述第一风量调节阀、所述第二风量调节阀、所述第三风量调节阀为数字量风量调节阀。

6.一种采用权利要求1所述的PM2.5空气净化设备净化空气的方法，其特征在于，包括：

检测室外空气的PM2.5是否达标；

若所述PM2.5达标，则通过所述第一路径将所述室外空气输入所述空调机组；

否则，若所述PM2.5未达标，则关闭所述第三风量调节阀，并通过所述第二路径将所述室外空气输入所述空调机组。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，还包括：

判断所述初效过滤器的压力是否超过预设值，若超过，则清理所述初效过滤器；和/或，

判断所述亚高效过滤器的压力是否超过预设值，若超过，则清理所述亚高效过滤器。

8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，若所述PM2.5未达标，则通过所述第二路径将所述室外空气输入所述空调机组，包括：

若所述PM2.5未达标，则通过所述第二路径将所述室外空气依次传输至所述第一风量调节阀、所述初效过滤器、所述静电过滤器、所述亚高效过滤器以及轴流风机后，将所述室外空气输入所述空调机组，其中，所述轴流风机用于对所述室外空气增压。