CN106958922A - 一种检测新风机滤网寿命的方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种检测新风机滤网寿命的方法及系统。方法的流程：收集新风机中滤网的初始容尘量M；每间隔预设周期T_k收集一次室外空气中的目标污染物浓度C_k；检测每个所述周期T_k内所述新风机在不同运行风量Q_i下的运行时间t_i；根据以下公式计算每个所述周期T_k内所述滤网的集尘量m_k：为所述收集C_k的次数，i为所述新风机设有的不同运行风量的数量；根据以下公式计算所述滤网的总集尘量M₀：根据以下公式计算所述滤网的寿命：本发明能准确、实时地检测新风机滤网的使用寿命，避免过早更换滤网造成浪费，或过晚更换滤网造成使用效果不佳。

Description

一种检测新风机滤网寿命的方法及系统

技术领域

本发明涉及空气净化技术领域，尤其是涉及一种检测新风机滤网寿命的方法及系统。

背景技术

随着人民生活水平的提高，环保意识的加强，空气净化类产品的销量逐年增加。空气净化器使用时需要关闭门窗对室内空气进行净化，只能进行室内循环。但对于人员较多的场所，密闭的室内会出现二氧化碳浓度过高、氧气浓度过低的情况,需采用新风净化机将室外新鲜空气净化引入室内，同时提高室内空气的清新度和清洁度。近年来，室外污染严重，雾霾天频繁出现，对新风净化机的高效滤网寿命影响极大。

目前已有一些专利涉及滤网的使用寿命计算方法，如专利申请CN201510295624、CN2015104392105、CN2015108314020、CN2016100249579和CN2016106466748等，但这些方法只针对空气净化器产品的滤网，有些计算方法过于简单，并不适用于计算新风机滤网的使用寿命。对于新风机滤网使用寿命的计算方法还未见其它文献报道。

有鉴于此，特提出本发明。

发明内容

本发明的第一目的在于提供一种检测新风机滤网寿命的方法，所述的方法适用于新风机，并且监测准确、实时，更具参考价值。

本发明的第二目的在于提供一种检测新风机滤网寿命的系统，所述的系统能准确、实时地检测新风机滤网的使用寿命，避免过早更换滤网造成浪费，或过晚更换滤网造成使用效果不佳。

为了实现以上目的，本发明提供了以下技术方案：

一种检测新风机滤网寿命的方法，包括以下步骤：

收集新风机中滤网的初始容尘量M；

每间隔预设周期T_k收集一次室外空气中的目标污染物浓度C_k；

检测每个所述周期T_k内所述新风机在不同运行风量Q_i下的运行时间t_i；

根据以下公式计算每个所述周期T_k内所述滤网的集尘量m_k：

k为所述收集C_k的次数，i为所述新风机设有的不同运行风量的数量，并且

根据以下公式计算所述滤网的总集尘量M₀：

根据以下公式计算所述滤网的寿命：

与现有技术的检测方法不同，本发明针对新风机以外循环净化空气的特点而设计。由于通过外循环净化空气时外部空气的体量过大，取样和检测困难，因此若采用现有的检测方法不合理、不准确，而本发明通过间隔一定时间检测目标污染物(包括PM2.5或PM10)浓度的手段解决了该问题，同时结合新风机运行风量和运行时间这两个参数计算出滤网的剩余寿命，该寿命为定量化的数值，更具参考价值，避免过早更换滤网造成浪费，或过晚更换滤网造成使用效果不佳。

其中，的含义指每个检测周期内所有运行风量下的运行时间总和等于该检测周期。

为了进一步改善检测准确性、效率等效果，以上方案还可以进一步改进，例如下述方案。

优选地，所述预设周期T_k为固定值，当检测周期固定时，便于控制以及自动化操作，但该周期若过长，则结果准确度降低；若过短，性价比低；综合以上两方面，优选为1～2小时。

优选地，所述收集C_k的方法为：抓取官方发布的目标污染物浓度的数据或者直接检测空气中的目标污染物浓度。

抓取官方发布的目标污染物浓度的数据的方案更经济高效，但较被动。

另外，在抓取数据时可以利用精准定位的方法提高准确性，实现因地适宜，即不同地方有不同污染程度，不同污染程度下滤网的寿命不同。具体地，设置GPRS定位系统，该系统首先获得新风机的地理位置，再从官方获取该位置处的目标污染物浓度，将该数据用于下一步计算。

直接检测空气中的目标污染物浓度的方案成本高，但结果更能准确反映不同地区的差异化。

在实际操作中可结合具体需求，从以上两者中选其一。

优选地，所述初始容尘量M通过以下方法检测得到：

向以固定运行风量工作的所述新风机的入风口持续通入预设颗粒物浓度的空气，直至所述新风机的出风口风量降低50％时，计算所述入风口通入的所述颗粒物的总量，即为M。

该检测方法与本发明检测寿命的方法具有较好的统一性，因此，其获得的初始容尘量M用于计算滤网寿命更准确可靠。

优选地，所述固定运行风量为所述新风机的最大运行风量和最小运行风量的平均值。

在平均运行风量下新风机的工况更稳定，所检测出的初始容尘量更准确。

优选地，所述持续通入预设颗粒物浓度的空气的方法为：利用气溶胶发生器通入。

优选地，还可以将滤网寿命直观显示给消费者，例如显示在新风机的显示屏上，或者通过数据传输显示在手机等便携电子设备上。

本发明所述的检测方法可通过以下系统实现：

包括：

与所述新风机连接的中央处理器；

与所述中央处理器连接的通讯网络；

所述新风机设有显示屏；

所述通讯网络用于：每间隔预设周期T_k抓取官方发布的室外空气中的目标污染物浓度C_k，并将该数据发送至所述中央处理器；

所述中央处理器用于：

收集新风机中滤网的初始容尘量M，

以及，检测每个所述周期T_k内所述新风机在不同运行风量Q_i下的运行时间t_i，

以及，根据以下公式计算每个所述周期T_k内所述滤网的集尘量m_k：

k为所述收集C_k的次数，i为所述新风机预设的不同运行风量的数量，并且

以及，根据以下公式计算所述滤网的总集尘量M₀：

以及，根据以下公式计算所述滤网的寿命：

所述显示屏用于显示所述滤网的寿命值。

该系统不需要设置专用设备检测空气质量C_k，而是直接通过通讯网络直接抓取官方发布的数据。

若设置专用设备检测空气质量C_k，则采用以下系统：

包括：

与所述新风机连接的中央处理器；

与所述中央处理器连接的目标污染物传感器；

所述新风机设有显示屏；

所述目标污染物传感器用于：每间隔预设周期T_k检测一次室外空气中的目标污染物浓度C_k，并将该数据发送至所述中央处理器；

所述中央处理器用于：

收集新风机中滤网的初始容尘量M，

以及，检测每个所述周期T_k内所述新风机在不同运行风量Q_i下的运行时间t_i，

以及，根据以下公式计算每个所述周期T_k内所述滤网的集尘量m_k：

k为所述收集C_k的次数，i为所述新风机预设的不同运行风量的数量，并且

以及，根据以下公式计算所述滤网的总集尘量M₀：

以及，根据以下公式计算所述滤网的寿命：

所述显示屏用于显示所述滤网的寿命值。

上文所述的两种系统对用户都没有警示作用，因此还可以在新风机上设置与所述中央处理器连接的报警器；

所述中央处理器还用于：当所述滤网的寿命≤0时，向所述报警器发出报警指示；

所述报警器用于：接受所述中央处理器发送的所述报警指示，并发出警示。

通过报警器可以及时提醒用户更换滤网，以及时有效地呼吸新鲜空气。

其中，所述的警示优选为语音警示和/或图文警示。

另外，还可以增加与其它电子设备进行信息交互的模块或设备，例如：

在手机或者电脑上设置用户操作界面，该操作界面可以向所述中央处理器发出计算寿命、显示寿命值等指示，相应地，所述中央处理器向手机或者电脑反馈相关信息。

另外，为了方便运算和控制，中央处理器中执行不同人物的模块需要分离开，例如：

中央处理器设置室外空气质量检测值采集子系统、设备连接管理子系统和设备应用子系统。三个系统的工作流程如下(以每小时收集一次室外空气PM2.5浓度为例)：

室外空气指令检测值采集子系统负责周期性地采集每小时更新一次的由中国环保部发布的室外空气质量AQI指数及检测值。

此时运行中的新风机自动通过手机移动运营商的网络联网或者其它数据传输口，接入设备连接管理子系统，设备成功连接系统后，系统根据需要查询和更新设备的运行所在地地址(可借助GPRS定位系统完成)，精确到省市区和街道门牌号。

设备连接管理子系统对不同运行模式下的室内输出风量和运行时长进行累加计算并存储，每当累计的运行时长增加一个小时时自动将存储的风量和运行时长进行累加计算值上传服务器。当收到服务器下发的查询指令时也会即刻上报风量和运行时长进行累加计算值。之后由设备连接管理子系统将上报数值转发到设备应用子系统中进行运算加工处理，并存储在云端或者其它储存设备中，计算时将设备的风量乘以运行时长累加值与服务器存储的旧风量乘以运行时长累加值相减得出当前新增值，再用新增值与当前所在地的国家发布室外PM2.5检测值相乘得到该设备新增的容尘量，最后与该设备旧的累计积尘量相加得到该设备新的累计积尘量。

当设备的累计积尘量达到了滤网设计容尘量时，即表示该设备的滤网寿命已经消耗完毕。

综上，与现有技术相比，本发明达到了以下技术效果：

(1)提高了对新风机净化设备使用寿命的检测准确度，避免了滤网浪费现象；

(2)简化了检测的流程和数据采集难度，提高了检测效率；

(3)提高了检测系统的自动化程度，以及系统与用户的交互程度。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的检测新风机滤网寿命的系统的示意图。

具体实施方式

下面将结合附图和具体实施方式对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，但是本领域技术人员将会理解，下列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，仅用于说明本发明，而不应视为限制本发明的范围。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。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。

本发明的主要创新点在于提供了一种针对新风机滤网寿命的检测方法，该方法的关键步骤如下：

收集新风机中滤网的初始容尘量M；

每间隔预设周期T_k收集一次室外空气中的PM2.5浓度C_k；

检测每个所述周期T_k内所述新风机在不同运行风量Q_i下的运行时间t_i；

根据以下公式计算每个所述周期T_k内所述滤网的集尘量m_k：

k为所述收集C_k的次数，i为所述新风机设有的不同运行风量的数量；

根据以下公式计算所述滤网的总集尘量M₀：

根据以下公式计算所述滤网的寿命：

适用于该检测方法的系统的主要结构如图1，包括：

与新风机1连接的中央处理器2；

与中央处理器2连接的通讯网络3；

新风机1设有显示屏。

新风机1、中央处理器2、通讯网络3之间有信息交互，以实现检测过程。

具体地，所述通讯网络用于：每间隔预设周期T_k抓取官方发布的室外空气中的PM2.5浓度C_k，并将该数据发送至所述中央处理器；

所述中央处理器用于：

收集新风机中滤网的初始容尘量M，

以及，检测每个所述周期T_k内所述新风机在不同运行风量Q_i下的运行时间t_i，

以及，根据以下公式计算每个所述周期T_k内所述滤网的集尘量m_k：

k为所述收集C_k的次数，i为所述新风机预设的不同运行风量的数量；

以及，根据以下公式计算所述滤网的总集尘量M₀：

以及，根据以下公式计算所述滤网的寿命：

所述显示屏用于显示所述滤网的寿命值。

基于该检测系统，本发明提供了以下检测实例。

实施例1

检测新风机滤网容尘量M：

第一步，将新风净化机放置于空气动力试验平台，开启空气动力试验平台和新风净化机至其正常使用风量(400m³/h)。

第二步，利用气溶胶发生器在新风净化机入口处管道中持续发生一定浓度的颗粒物。

第三步，测试新风净化机出风口处风量大小。

第四步，当新风净化机出风口风量降至一半时，新风净化机入口处颗粒物的添加量即为新风净化机滤网的初始容尘量，结果为25g。

寿命检测：

1)新风机使用地点为空气质量中等的浙江省；

2)选用的滤网容尘量M由实验测得为25g；

3)新风净化机的运行风量分别为200m³/h，400m³/h，600m³/h；

4)新风机运行时间为8h，具体运行状况如表1所示。

表1

5)根据公式：

计算

得到高效滤网集尘量为115340μg。其中，a、b、c分别代表低档、中档、

高档三个运行风量。

实施例2

检测新风机滤网容尘量M：

第一步，将新风净化机放置于空气动力试验平台，开启空气动力试验平台和新风净化机至其正常使用风量(400m³/h)。

第二步，利用气溶胶发生器在新风净化机入口处管道中持续发生一定浓度的颗粒物。

第三步，测试新风净化机出风口处风量大小。

第四步，当新风净化机出风口风量降至一半时，新风净化机入口处颗粒物的添加量即为新风净化机滤网的初始容尘量，结果为35g。

寿命检测：

1)新风使用地点为空气质量恶劣的河北省；

2)选用的滤网集尘量M由实验测得为35g；

3)新风净化机的运行风量分别为200m³/h，400m³/h，800m³/h；

4)新风机运行时间为8h，具体运行状况如表2所示。

表2

5)根据公式

计算得到高效滤网集尘量为3245600μg。

实施例3

检测新风机滤网容尘量M：

第一步，将新风净化机放置于空气动力试验平台，开启空气动力试验平台和新风净化机至其正常使用风量(300m³/h)。

第二步，利用气溶胶发生器在新风净化机入口处管道中持续发生一定浓度的颗粒物。

第三步，测试新风净化机出风口处风量大小。

第四步，当新风净化机出风口风量降至一半时，新风净化机入口处颗粒物的添加量即为新风净化机滤网的初始容尘量，结果为15g。

寿命检测：

1)新风使用地点为空气质量优良的海南省；

2)选用的滤网容尘量M由实验测得为15g；

3)新风净化机的运行风量分别为200m³/h，300m³/h，400m³/h；

4)新风机运行时间为8h，具体运行状况如表3所示。

表3

5)根据公式：

计算得到高效滤网集尘量为92700μg。

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 (10)

1.一种检测新风机滤网寿命的方法，其特征在于，包括以下步骤：

收集新风机中滤网的初始容尘量M；

每间隔预设周期T_k收集一次室外空气中的目标污染物浓度C_k；

检测每个所述周期T_k内所述新风机在不同运行风量Q_i下的运行时间t_i；

根据以下公式计算每个所述周期T_k内所述滤网的集尘量m_k：

$m_k=C_k\underset{i=1}{\overset{i}{\Σ}}{Q}_i\×t_i,$

k为所述收集C_k的次数，i为所述新风机设有的不同运行风量的数量，并且

根据以下公式计算所述滤网的总集尘量M₀：

$M_0=\underset{K=1}{\overset{K}{\Σ}}{m}_K;$

根据以下公式计算所述滤网的寿命：

$\frac{M-M_0}{M}\×100\%.$

2.根据权利要求1所述的检测新风机滤网寿命的方法，其特征在于，所述预设周期T_k为固定值，优选为1～2小时。

3.根据权利要求1所述的检测新风机滤网寿命的方法，其特征在于，所述收集C_k的方法为：抓取官方发布的目标污染物浓度的数据或者直接检测空气中的目标污染物浓度；

优选地，所述目标污染物为PM2.5或PM10，优选PM2.5。

4.根据权利要求1-3任一项所述的检测新风机滤网寿命的方法，其特征在于，所述初始容尘量M通过以下方法检测得到：

向以固定运行风量工作的所述新风机的入风口持续通入预设颗粒物浓度的空气，直至所述新风机的出风口风量降低50％时，计算所述入风口通入的所述颗粒物的总量，即为M。

5.根据权利要求4所述的检测新风机滤网寿命的方法，其特征在于，所述固定运行风量为所述新风机的最大运行风量和最小运行风量的平均值。

6.根据权利要求4所述的检测新风机滤网寿命的方法，其特征在于，所述持续通入预设颗粒物浓度的空气的方法为：利用气溶胶发生器通入。

7.一种检测新风机滤网寿命的系统，其特征在于，包括：

与所述新风机连接的中央处理器；

与所述中央处理器连接的通讯网络；

所述新风机设有显示屏；

所述通讯网络用于：每间隔预设周期T_k抓取官方发布的室外空气中的目标污染物浓度C_k，并将该数据发送至所述中央处理器；

所述中央处理器用于：

收集新风机中滤网的初始容尘量M，

以及，检测每个所述周期T_k内所述新风机在不同运行风量Q_i下的运行时间t_i，

以及，根据以下公式计算每个所述周期T_k内所述滤网的集尘量m_k：

$m_k=C_k\underset{i=1}{\overset{i}{\Σ}}{Q}_i\×t_i,$

k为所述收集C_k的次数，i为所述新风机预设的不同运行风量的数量，并且

以及，根据以下公式计算所述滤网的总集尘量M₀：

$M_0=\underset{K=1}{\overset{K}{\Σ}}{m}_K;$

以及，根据以下公式计算所述滤网的寿命：

$\frac{M-M_0}{M}\×100\%;$

所述显示屏用于显示所述滤网的寿命值。

8.一种检测新风机滤网寿命的系统，其特征在于，包括：

与所述新风机连接的中央处理器；

与所述中央处理器连接的目标污染物传感器；

所述新风机设有显示屏；

所述目标污染物传感器用于：每间隔预设周期T_k检测一次室外空气中的目标污染物浓度C_k，并将该数据发送至所述中央处理器；

所述中央处理器用于：

收集新风机中滤网的初始容尘量M，

以及，检测每个所述周期T_k内所述新风机在不同运行风量Q_i下的运行时间t_i，

以及，根据以下公式计算每个所述周期T_k内所述滤网的集尘量m_k：

$m_k=C_k\underset{i=1}{\overset{i}{\Σ}}{Q}_i\×t_i;$

k为所述收集C_k的次数，i为所述新风机预设的不同运行风量的数量，并且

以及，根据以下公式计算所述滤网的总集尘量M₀：

$M_0=\underset{K=1}{\overset{K}{\Σ}}{m}_K;$

以及，根据以下公式计算所述滤网的寿命：

$\frac{M-M_0}{M}\×100\%;$

所述显示屏用于显示所述滤网的寿命值。

9.根据权利要求7或8所述的检测新风机滤网寿命的系统，其特征在于，所述新风机还设有与所述中央处理器连接的报警器；

所述中央处理器还用于：当所述滤网的寿命≤0时，向所述报警器发出报警指示；

所述报警器用于：接受所述中央处理器发送的所述报警指示，并发出警示。

10.根据权利要求9所述的检测新风机滤网寿命的系统，其特征在于，

所述警示优选为语音警示和/或图文警示。