CN107131557A - 一种具有新风净化模块的家用分体式空调器 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种确保室内空气质量良好、节约能源的具有新风净化模块的家用分体式空调器，包括空调器主体，以及新风净化模块，所述新风净化模块内设置有多条相互连通的风道，多条所述风道至少包括新风风道、排风风道、以及净化风道，至少一条所述风道内安装有净化模块。本发明公开的一种具有新风净化模块的家用分体式空调器，其具有净化室内空气、引入室外新风、排出室内有害空气三种功效，利用新风净化技术以及将室内高浓度污染物的空气排出的理念，对已有的分体式空调器进行改进和创新，其结构简单、制作方便、能够有效地解决当前我国分体式空调器在使用时室内空气品质无法保障的局面。

Description

一种具有新风净化模块的家用分体式空调器
技术领域
本发明涉及空调器技术领域，尤其涉及一种具有新风净化模块的家用 分体式空调器。
背景技术
人的一生中有70％-90％的时间在室内度过，所以室内空气品质对人体 健康的影响显得尤为重要。当雾霾天气出现时，人们通常选择关闭门窗并 留在室内。然而。建筑室内并不完全是“躲避”PM2.5的“安全避风港”， 因为室外的PM2.5能够通过空调通风系统和建筑围护结构缝隙等途径进入 室内；与此同时室内的甲醛、VOCS等有机污染物同样会对人体健康造成 巨大的影响。
人们在使用分体式空调器时一般会紧闭门窗，一段时间后室内的空气 质量会变得很差，人们要是长时间处于这样的环境中时可能会对人体健康 造成一定的危害。因此考虑在开启空调时能够净化室内的污浊空气或者引 入室外新风，但是由于雾霾的影响室外空气不能直接引入室内，需要净化 后再引入室内。
综上所述，研发带有净化模块的家用分体式空调器对于人们舒适性以 及健康来说是至关重要的。
发明内容
本发明的目的是提供一种确保室内空气质量良好、节约能源的具有新 风净化模块的家用分体式空调器。
为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
本发明的一种具有新风净化模块的家用分体式空调器，包括：
空调器主体；
新风净化模块，所述新风净化模块具有一送风口，所述送风口与所述 空调器主体的进风口相连通，且所述新风净化模块还具有两个进风端，分 别为新风口和回风口；
所述新风净化模块内设置有多条相互连通的风道，且多条所述风道的 开启或关闭受控于多个电控空气阀，多个所述电控空气阀的开启或关闭受 控于所述新风净化模块内部嵌装的PLC控制单元组；
多条所述风道至少包括新风风道、排风风道、以及净化风道，所述净 化风道内安装有净化模块。
进一步的，所述新风净化模块内具有三条风道，分别为第一风道、第 二风道和第三风道；
所述第一风道与所述第二风道连通为所述新风风道，所述第二风道与 所述第三风道连通为所述排风风道，所述第二风道为所述净化风道；
所述第二风道的两端分别为所述送风口和所述回风口，所述第一风道 的端部与所述第三风道的端部交汇于所述新风口，且所述第一风道和所述 第三风道均与所述第二风道连通，所述新风口连通室外。
进一步的，多个所述电控空气阀包括第一电控空气阀、第二电控空气 阀、第三电控空气阀、第四电控空气阀、第五电控空气阀和第六电控空气 阀；
所述第五电控空气阀安装于所述第一风道内，所述第二电控空气阀和 所述第三电控空气阀安装于所述第三风道内，所述第一电控空气阀安装于 所述新风口内，且所述第一电控空气阀与所述第五电控空气阀控制所述第 一风道的开启或关闭，所述第一电控空气阀、第二电控空气阀、第三电控 空气阀控制所述第三风道的开启或关闭；
所述第四电控空气阀和所述第六电控空气阀安装于所述第二风道内， 并分别置于所述送风口和回风口处，所述第四电控空气阀和/或所述第六电 控空气阀控制所述第二风道的开启或关闭。
进一步的，所述PLC控制单元组包括第一PLC控制单元和第二PLC 控制单元，所述第一PLC控制单元控制所述第一电控空气阀、第五电控空 气阀、第六电控空气阀的开关，所述第二PLC控制单元控制所述第一电控 空气阀、第二电控空气阀、第三电控空气阀、第四电控空气阀的开关。
进一步的，该空调器还包括传感器组件，所述传感器组件包括与所述 第一PLC控制单元电连接的粒子传感器和CO2传感器，以及与所述第二 PLC控制单元电连接的压力传感器；
所述粒子传感器置于室外，并用以监测室外PM2.5浓度，所述CO2传 感器和所述压力传感器均置于室内，所述CO2传感器用以监测室内CO2浓 度，所述压力传感器用以监测室内微正压值。
进一步的，所述净化模块安装于所述第二风道内。
进一步的，所述净化模块包括VOCS及甲醛吸附滤网、高效HEPA滤 网、初效滤网、以及前置滤网；
所述前置滤网安装于所述回风口处，且所述净化模块处安装有风机。
进一步的，所述新风口处安装有新风管，所述新风管与所述空调器主 体的制冷剂管共用一个穿墙孔。
在上述技术方案中，本发明提供的一种具有新风净化模块的家用分体 式空调器，其具有净化室内空气、引入室外新风、排出室内有害空气三种 功效。
同时，本发明的空调器利用PLC控制单元组根据周围环境情况自主切 换模式，使装置始终处于低能耗状态，节约能源。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施 例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是 本发明中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，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一种具有新风净化模块的家用分体式空调器 的结构示意图；
图2为图1所示的一种具有新风净化模块的家用分体式空调器的新风净 化模块的内部结构示意图；
图3为图1所示的一种具有新风净化模块的家用分体式空调器的新风管 和制冷剂管的安装结构示意图；
图4为图1所示的一种具有新风净化模块的家用分体式空调器的控制流 程图。
附图标记说明：
1、第一PLC控制单元；2、新风口；3、第一电控空气阀；4、粒子传感 器；5、第二电控空气阀；6、第二PLC控制单元；7、第三电控控制器；8、 压力传感器；9、第四电控空气阀；10、送风口；11、风机；12、VOCS及甲 醛吸附滤网；13、高效HEPA滤网；14、初效滤网；15、第五电控空气阀； 16、第六电控空气阀；17、前置滤网；18、CO2传感器；19、回风口；20、 新风净化模块；21、进风口；22、送风管；23、空调器主体；24、新风管；25、 制冷剂管；26、穿墙孔；27、第一风道；28、第二风道；29、第三风道。
具体实施方式
为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面将结合附图 对本发明作进一步的详细介绍。
参见图1-4所示；
本发明的一种具有新风净化模块的家用分体式空调器，包括：
空调器主体23；
新风净化模块20，新风净化模块20具有一送风口10，送风口10与空 调器主体23的进风口21相连通，且新风净化模块20还具有两个进风端， 分别为新风口2和回风口19；
新风净化模块20内设置有多条相互连通的风道，且多条风道的开启或 关闭受控于多个电控空气阀，多个电控空气阀的开启或关闭受控于新风净 化模块20内部嵌装的PLC控制单元组；
多条风道至少包括新风风道、排风风道、以及净化风道，所述净化风 道内安装有净化模块。
具体的，本发明在现有的空调器主体23上加设了新风净化模块20， 并通过内部管路的切换实现室内空气净化、新风引入、排出室内有害空气 三种功效。其中，室内空气净化时，新风净化模块20相当于一个壁挂式空 气净化器，能够使室内空气质量始终保持在一个较好的水平内。新风引入 时，向室内提供室外新鲜空气，这时，新风净化模块20相当于一个新风机， 当室内CO2的浓度超过规定值时，需要新风来稀释室内高浓度的CO2，进 入室内的空气经过净化后输送至家用空调器主体23来补充室内新风。最 后，当处于排出室内有害空气工况时，一般当室内的微正压值大于规定的 正压值的上限时，通过本发明的新风净化模块20将室内含有高浓度污染物 的空气排放至室外，这时本实施例公开的新风净化模块20相当于一个排风 装置。
优选的，本实施例公开的新风净化模块20内具有三条风道，分别为第 一风道27、第二风道28和第三风道28；其中，第一风道27与第二风道 28连通为新风风道，第二风道28与第三风道29连通为排风风道，第二风 道28为净化风道；第二风道28的两端分别为送风口10和回风口19，第 一风道27的端部与第三风道29的端部交汇于新风口2，且第一风道27和第三风道29均与第二风道28连通，新风口2连通室外。
另外，上述方案中多个电控空气阀包括第一电控空气阀3、第二电控 空气阀5、第三电控空气阀7、第四电控空气阀9、第五电控空气阀15和 第六电控空气阀16；其中，第五电控空气阀15安装于第一风道27内，第 二电控空气阀5和第三电控空气阀7安装于第三风道29内，第一电控空气 阀3安装于新风口2内，且第一电控空气阀3与第五电控空气阀15控制第 一风道27的开启或关闭，第一电控空气阀3、第二电控空气阀5、第三电 控空气阀7控制第三风道29的开启或关闭；
第四电控空气阀9和第六电控空气阀16安装于第二风道28内，并分 别置于送风口10和回风口19处，第四电控空气阀9和/或第六电控空气阀 16控制第二风道28的开启或关闭。
另外，净化模块安装于所述第二风道28内。其中，净化模块包括VOCS 及甲醛吸附滤网12、高效HEPA滤网13、初效滤网14、以及前置滤网17； 而前置滤网17具体安装于回风口19出，且净化模块处安装有风机11。
具体的，当室外PM2.5的浓度超过150μg/m3时，此时，新风净化模块 20处于净化室内空气的工作状态，其中，第一电控空气阀3、第二电控空 气阀5、第三电控空气阀7和第五电控空气阀15处于关闭状态，而第四电 控空气阀9和第六电控空气阀16处于开启状态，即上述方案中的第一风道 27和第三风道29为关闭状态，而第二风道28处于开启状态，室内空气由 新风净化模块20的回风口19进入第二风道28，并经第二风道28内的净 化模块进行过滤，最后由第二风道28的送风口10将处理后的空气输送至 空调器主体23的进风口21，最后由空调器主体23将输送来的空气进行加 热或制冷。以上为具体的新风净化模块20的净化室内空气的工作过程与原 理。
当室外的PM2.5的浓度低于150μg/m3且室内CO2浓度超过1000ppm 时，新风净化模块20处于新风引入工作状态，其中，第一电控空气阀3、 第五电控空气阀15、第四电控空气阀9处于开启状态，而第二电控空气阀 5、第三电控空气阀7、第六电控空气阀16处于关闭状态，即上述方案中 第一风道27和第二风道28组成的新风风道处于开启状态，室外新鲜的空气通过新风口2进入第一风道27内，并经第一风道27流至第二风道28内， 再经第二风道28内的净化模块进行有害物质的处理后，通过第二风道28 的送风口10输送至空调器主体23的进风口21，最后进行上述方案中的加 热或制冷。此实施例公开了新风净化模块20作为新风机时的具体工作过程 和原理。另外，在新风引入的过程中，室内CO2浓度逐渐降低，当CO2浓度降低至1000ppm以下时，新风净化模块20又切换为净化室内空气的 工作模式，继续上一实施例的净化过程。
当室外的PM2.5的浓度低于150μg/m3且室内压力超过室内需要维持的 微正压值的最高值时，其中，第一电控空气阀3、第二电控空气阀5、第三 电控空气阀7、第六电控空气阀16处于开启状态，而第四电控空气阀9、 第五电控空气阀15处于关闭状态，即上述方案中第二风道28和第三风道 29组成的排风风道处于开启状态，将室内空气以排风的方式排放至室外， 其主要排放室内含有高浓度污染物的空气，从而降低室内压力值。此实施 例公开了新风净化模块20作为排风装置的具体工作过程和原理。而在排风 模式工作的过程中，室内压力低于所要维持的微正压的最小值时，根据使 用情况自动切换至净化模式或新风引入模式。
综上所述，本发明的空调器能够根据不同环境要求实现上述三种工作 模式的自动切换。
另外，上述三种主要为夏冬季节需要开启空调器主体23的制冷或加热 模式的工作情况。而对于过渡季节时，一般是不需要开启空调器的，但用 户可以利用本发明公开的空调器的新风引入功能向室内供应新鲜空气，这 样就可以避免开窗通风给室内带来的灰尘等大颗粒污染物。而过渡季节时 无论是新风进入还是排风功能，原理上均与夏冬季节时相同，只是在过渡 季节空调器主体23的加热或冷却功能没有开启，但是室内的出风开始利用 空调器主体23的排风口，故过渡季节的具体工作方式这里不再阐述。
优选的，本实施例公开的PLC控制单元组包括第一PLC控制单元1 和第二PLC控制单元6，第一PLC控制单元1控制第一电控空气阀3、第 五电控空气阀15、第六电控空气阀16的开关，第二PLC控制单元5控制 第一电控空气阀3、第二电控空气阀5、第三电控空气阀7、第四电控空气 阀9的开关。
另外，该空调器还包括传感器组件，传感器组件包括与第一PLC控制 单元1电连接的粒子传感器4和CO2传感器18，以及与第二PLC控制单 元6电连接的压力传感器8；粒子传感器4置于室外，并用以监测室外PM2.5 浓度，CO2传感器18和压力传感器8均置于室内，CO2传感器18用以监 测室内CO2浓度，压力传感器8用以监测室内微正压值。
本发明的多个电控空气阀的开关受控于两个PLC控制单元，另外，本 实施例中两个PLC控制单元分别有线电连接有多个传感器，通过传感器传 输的各种信号决定开启或闭合电控空气阀。具体的，粒子传感器4安装于 室外，其主要用以监测室外PM2.5的浓度，与先设定好PM2.5的浓度安全 值，本实施例将PM2.5的浓度安全值设定为不大于150μg/m3，在实际监控 时，粒子传感器4向第一PLC控制单元1发送监控信号，而CO2传感器 18用以监测室内CO2浓度，压力传感器8用以监测室内微正压值，同时， 与粒子传感器4相同，CO2传感器18和压力传感器8均根据实际情况实现 设定好范围值，其中，CO2传感器18向第一PLC控制单元1传输信号， 而压力传感器8向第二PLC控制单元6传输信号，具体的两个PLC控制单 元控制开启的电控空气阀的情况根据上述方案中介绍的三种工作状态而 定。
优选的，新风口2处安装有新风管24，新风管24与空调器主体23的 制冷剂管25共用一个穿墙孔26。这样设计，就可以减少安装时对墙体的 破坏程度，其具体的安装方式可以为新风管24与制冷剂管25相互外切， 同时，两种管路均内接于穿墙孔26内，在合理化利用穿墙孔26空间的同 时，又减少了对墙体的破坏。
在上述技术方案中，本发明提供的一种具有新风净化模块的家用分体 式空调器，其具有净化室内空气、引入室外新风、排出室内有害空气三种 功效。本发明利用新风净化技术以及将室内高浓度污染物的空气排出的理 念，对已有的分体式空调器进行改进和创新，其结构简单、制作方便、能 够有效地解决当前我国分体式空调器在使用时室内空气品质无法保障的局 面。
同时，本发明的空调器利用PLC控制单元组根据周围环境情况自主切 换模式，使装置始终处于低能耗状态，节约能源。
以上只通过说明的方式描述了本发明的某些示范性实施例，毋庸置疑， 对于本领域的普通技术人员，在不偏离本发明的精神和范围的情况下，可 以用各种不同的方式对所描述的实施例进行修正。因此，上述附图和描述 在本质上是说明性的，不应理解为对本发明权利要求保护范围的限制。

Claims (8)

1.一种具有新风净化模块的家用分体式空调器，其特征在于，包括：
空调器主体(23)；
新风净化模块(20)，所述新风净化模块(20)具有一送风口(10)，所述送风口(10)与所述空调器主体(23)的进风口(21)相连通，且所述新风净化模块(20)还具有两个进风端，分别为新风口(2)和回风口(19)；
所述新风净化模块(20)内设置有多条相互连通的风道，且多条所述风道的开启或关闭受控于多个电控空气阀，多个所述电控空气阀的开启或关闭受控于所述新风净化模块(20)内部嵌装的PLC控制单元组；
多条所述风道至少包括新风风道、排风风道、以及净化风道，所述净化风道内安装有净化模块。
2.根据权利要求1所述的一种具有新风净化模块的家用分体式空调器，其特征在于，所述新风净化模块(20)内具有三条风道，分别为第一风道(27)、第二风道(28)和第三风道(29)；
所述第一风道(27)与所述第二风道(28)连通为所述新风风道，所述第二风道(28)与所述第三风道(29)连通为所述排风风道，所述第二风道(28)为所述净化风道；
所述第二风道(28)的两端分别为所述送风口(10)和所述回风口(19)，所述第一风道(27)的端部与所述第三风道(29)的端部交汇于所述新风口(2)，且所述第一风道(27)和所述第三风道(29)均与所述第二风道(28)连通，所述新风口(2)连通室外。
3.根据权利要求2所述的一种具有新风净化模块的家用分体式空调器，其特征在于，多个所述电控空气阀包括第一电控空气阀(3)、第二电控空气阀(5)、第三电控空气阀(7)、第四电控空气阀(9)、第五电控空气阀(15)和第六电控空气阀(16)；
所述第五电控空气阀(15)安装于所述第一风道(27)内，所述第二电控空气阀(5)和所述第三电控空气阀(7)安装于所述第三风道(29)内，所述第一电控空气阀(3)安装于所述新风口(2)内，且所述第一电控空气阀(3)与所述第五电控空气阀(15)控制所述第一风道(27)的开启或关闭，所述第一电控空气阀(3)、第二电控空气阀(5)、第三电控空气阀(7)控制所述第三风道(29)的开启或关闭；
所述第四电控空气阀(9)和所述第六电控空气阀(16)安装于所述第二风道(28)内，并分别置于所述送风口(10)和回风口(19)处，所述第四电控空气阀(9)和/或所述第六电控空气阀(16)控制所述第二风道(28)的开启或关闭。
4.根据权利要求3所述的一种具有新风净化模块的家用分体式空调器，其特征在于，所述PLC控制单元组包括第一PLC控制单元(1)和第二PLC控制单元(6)，所述第一PLC控制单元(1)控制所述第一电控空气阀(3)、第五电控空气阀(15)、第六电控空气阀(16)的开关，所述第二PLC控制单元(6)控制所述第一电控空气阀(3)、第二电控空气阀(5)、第三电控空气阀(7)、第四电控空气阀(9)的开关。
5.根据权利要求4所述的一种具有新风净化模块的家用分体式空调器，其特征在于，该空调器还包括传感器组件，所述传感器组件包括与所述第一PLC控制单元(1)电连接的粒子传感器(4)和CO2传感器(18)，以及与所述第二PLC控制单元(6)电连接的压力传感器(8)；
所述粒子传感器(4)置于室外，并用以监测室外PM2.5浓度，所述CO2传感器(18)和所述压力传感器(8)均置于室内，所述CO2传感器(18)用以监测室内CO2浓度，所述压力传感器(8)用以监测室内微正压值。
6.根据权利要求2至5中任一项所述的一种具有新风净化模块的家用分体式空调器，其特征在于，所述净化模块安装于所述第二风道(28)内。
7.根据权利要求6所述的一种具有新风净化模块的家用分体式空调器，其特征在于，所述净化模块包括VOCS及甲醛吸附滤网(12)、高效HEPA滤网(13)、初效滤网(14)、以及前置滤网(17)；
所述前置滤网(17)安装于所述回风口(19)处，且所述净化模块处安装有风机(11)。
8.根据权利要求1至5中任一项所述的一种具有新风净化模块的家用分体式空调器，其特征在于，所述新风口(2)处安装有新风管(24)，所述新风管(24)与所述空调器主体(23)的制冷剂管(25)共用一个穿墙孔(26)。
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