CN107883534A - 一种基于热再生的壁挂式空气净化器及其控制方法 - Google Patents

一种基于热再生的壁挂式空气净化器及其控制方法 Download PDF

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王长宝
张绎丽
胡广朋
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Abstract

本发明公开一种基于热再生的壁挂式空气净化器及其控制方法,所述净化器包括分成左右加热再生室与空气净化室的密闭舱,设于空气净化室的流量传感器、双向风机、高效可再生VOCs及甲醛吸附材料、粗效过滤器,设于加热再生室内的发热体及第一温度传感器,控制风道的五个空气阀,设于室内的第二温度传感器,以设于加热再生室舱壁上与室外相通的泄压阀,所述方法在于,釆用定时加测温方法控制排污时长,确保排污结束后舱内温度与室内温度相适应,待机时釆用当累计的净化时间接近设定的所需进行脱附除污时间时,定时唤醒脱附排污,若净化时间未接近设定的所需脱附除污时间,但累计的净化时间与通风时间之和接近设定的所需进行除尘时间时,定时唤醒除尘。

Description

一种基于热再生的壁挂式空气净化器及其控制方法
技术领域
[0001] 本发明属于室内空气净化技术领域,特别涉及一种基于热再生的壁挂式空气净化 器结构设计及其控制方法。
背景技术
[0002] 随着我国城市化的高速发展,每年楼房新建数量巨大,越来越多的新型装修材料 及化工产品被应用于室内装饰装演。这些新型室内装修材料往往会释放出大量挥发性有机 物(VOCs)和甲醛等污染物,造成严重的室内污染。据统计,装修后,新建房屋内甲醛及V0CS 含量大部分超标。
[0003] 挥发性有机物(VOCs)和甲醛显著影响人们的舒适、健康及工作效率。挥发性有机 物对人体造成感官刺激,使人体感觉干燥,刺激眼黏膜、鼻黏膜、呼吸道和皮肤等;使人产生 头痛、乏力、昏昏欲睡等不舒适感。醇、芳香烃和醛类等污染物会对黏膜和上呼吸道产生刺 激;很多挥发性有机化合物如苯、四氯乙烯、三氯乙烷、三氯乙烯等可能与癌症相关。
[0004] 此外,甲醛是我国居室内典型的污染物。世界卫生组织己确认甲醛为致癌与致畸 物质,为潜在的强致突变物之一。长期接触低剂量甲醛可引起慢性呼吸道疾病,引发鼻咽 癌、结肠癌、月经紊乱等。特别地,甲醛对于儿童、孕妇危害更大,可导致孕妇的妊娠综合症, 引起新生儿染色体异常、白血病,使得青少年记忆力和智力下降等。
[0005] 人的一生中超过80 %的时间生活在室内。因此,对室内VOCs及甲醛等污染物进行 净化尤为必要。为此,需要选购合适的空气净化器来消除这些室内污染物对人体的危害。
[0006] 当前室内净化技术主要包括通风、吸附、光催化氧化及等离子技术等。其中吸附材 料由于具有成本较低,无有害副产物等优势,在市场中应用最为广泛。然而,由于吸附材料 吸附容量有限,需经常要取出吸附材料进行脱附,否则将严重影响净化效果,使吸附式空气 净化器的生命周期较短,且频繁更换吸附材料麻烦。这使得吸附式净化器难于实现较长时 间的应用。因此,亟需在工艺上解决吸附剂饱和这一关键问题。
[0007] 众所周知:对吸附材料采用加热脱附是本领技术人员普遍采用的方法,为了克服 吸附式净化器需要频繁更换吸附材料的缺陷,且根据吸附材料加热脱附的方法,当前有公 开文献记载集以热脱附功能于一体的新式吸附式净化器,如专利申请号为: 2〇1510898501.0的一种基于热再生的壁挂式空气净化器及其净化方法,用户根据需要选择 对室内净化或机械通风,当选择对室内净化功能时,工作过程中将进行热脱附后排污,当选 择机械通风功能时,将室外新风引入室内,但该壁挂式空气净化器及其净化方法存在如下 缺陷:⑴因为只有在加热脱附(热再生模式时段)时,封闭密闭舱内才有可能压强过大,又由 于防装置损坏用泄压阀安装在净化器的密闭舱的空气净化室向室内的壁上,故一旦泄压阀 开启泄压,就将舱内污染物浓度高的空气泄向了室内,使室内构成二次污染,且当空气净化 室和加热再生室之间的空气阀处于关闭状态及加热再生室通向室外的空气阀处于关闭状 态,即净化器处于净化模式时,对加热再生室内的电加热丝加热控制电路失控产生高温,而 加热再生室内的温度传感器又损坏了,此时封闭的加热再生室内产生的压强有可能过大而 损坏装置,因为此刻安装在空气净化室向室内的壁上泄压阀不可能起作用;⑵不能将吸附 在粗效过滤器上的灰尘排向室外;⑶因排污模式下开启的是设置在空气净化室顶部的空气 阀,而关闭是设置在空气净化室底部的空气阀,故空气净化室内脱附的含污染物空气不可 能完全排出,还有可能排向室内,形成二次污染;⑷因新风模式下开启的是设置在空气净化 室底部的空气阀,而关闭是设置在空气净化室顶部的空气阀,故室外新风不可能经风道主 体中过滤模块净化后引入室内,而是不经过滤模块净化直通室内;⑸因采用纯定时排污,定 时时间可能存在过长或过短,如冬天有可能存在定时的时间过长,夏天有可能存在定时的 时间过短舱内的热散不了;⑹因热脱附需要一两个小时,而采用空气净化器在对室内空气 净化期间设置当对室内空气净化所累计时间达到设定的需要脱附时间时,暂停采对室内空 气净化,进行脱附排污,众知:在对室内空气正在净化时室内一般会有人存在,故在进行脱 附排污期间会影响室内的人呼吸不到净化过空气。且众知,室内只有在空气净化或通风时, 空气净化器才会工作在相应的模式下,否则,空气净化器处于待机状态,等待用户开启相应 模式,即空气净化器在待机状态,等待相应模式操作,用户选择净化模式开启,则进入净化 模式工作过程,用户选择新风模式开启,则进入新风模式工作过程;用户关闭净化模式和新 风模式时,空气净化器进入待机状态。
发明内容
[0008] 本发明的目的是为克服己有技术的不足之处,提出一种基于热再生的壁挂式空气 净化器及其控制方法,具有泄压时不会对室内形成二次污染,既有脱附除污功能,还具有定 时和实时对粗效过滤器除尘(清灰)功能,以及釆用定时加测温方法控制排污时间长短;以 及还具有待机时当累计的净化时间接近设定的所需进行脱附除污时间时,则定时唤醒自动 脱附排污,若净化时间未接近设定所需脱附除污时间,但累计的净化时间与通风时间之和 接近设定的所需进行除尘时间时,则定时唤醒自动除尘。
[0009] 为了实现上述的目的,本发明的技术方案是:
[0010] 一种基于热再生的壁挂式空气净化器,包括:密闭舱、风机、第一电控空气阀至第 五电控空气阀、粗效过滤器、高效可再生VOCs及甲醛吸附材料、发热体、流量传感器、V0CS传 感器、第一温度传感器、第二温度传感器、控制处理器单元、泄压阀;所述流量传感器、VOCs 传感器、第一温度传感器和第二温度传感器分别与控制处理器单元的输入端相连接;所述 风机、发热体、第一电控空气阀至第五电控空气阀分别与控制处理器单元的输出端相连接; 所述密闭舱以左、右设为用隔热板相隔离的加热再生室和空气净化室,隔离加热再生室和 空气净化室之间的隔热板上、下端分别设有风道,隔离加热再生室和空气净化室通过隔热 板上、下端所设的风道相通;所述空气净化室上、下壁分别设有风通与室内相通;所述加热 再生室的舱壁上在与隔热板下端风道相对应的位置设有以穿墙方式与室外大气相通的风 道;所述第一电控空气阀置于空气净化室上壁所设置的风通,第二电控空气阀置于空气净 化室下壁所设置的风通,第三电控空气阀置于隔离加热再生室和空气净化室之间的隔热板 的上端所设置的风道,第四电控空气阀置于隔离加热再生室和空气净化室之间的隔热板的 下端所设置的风道,第五电控空气阀置于加热再生室的舱壁上与隔热板下端风道相对应的 位置设置的以穿墙方式与室外大气相通的风道;所述发热体和第一温度传感器由上至下依 次安装在加热再生室内;所述粗效过滤器、高效可再生VOCs及甲醛吸附材料、风机、¥0(^传 感器由下至上依次安装在空气净化室内,且粗效过滤器安装在隔离加热再生室和空气净化 室之间隔热板下端所设的风道以上空间,风机安装在隔离加热再生室和空气净化室之间隔 热板上端所设的风道以下空间;其特征在于,所述的泄压阀安装于加热再生室的舱壁上,通 过穿墙方式与室外大气相通;所述第二温度传感器安装于室内,所述流量传感器置于空气 净化室上壁所设置的风通。
[0011]以上所述的风机为双向轴流风机,正向运转时,空气净化室内气流由下至上流动, 逆向(反向)运转时,空气净化室内气流由上至下流动。
[0012] 以上所述的第一电控空气阀和第二电控空气阀选择为单电控常开型电磁空气阀, 第三电控空气阀和第四电控空气阀及第五电控空气阀选择为单电控常闭型电磁空气阀。
[0013] 以上所述的发热体选用PTC发热体,确保发热时不会明火。
[0014]以上所述的流量传感器,选用双向流量传感器,从而保证空气反向流动时不会损 坏流量传感器。
[0015] 以上所述的粗效过滤器和高效可再生VOCs及甲醛吸附材料构成空气净化模块;粗 效过滤器选用方便安装的常规产品,如具有阻燃纤维的过滤网,主要用于净化颗粒物,即主 要用于吸附灰尘,滤除空气中的灰尘;高效可再生VOCs及甲醛吸附材料为方便安装的常规 的颗状活性炭为填充吸附材料,用于挥发性有机物(VOCs)和甲醛吸附。
[0016]以上控制处理器单元用于:控制第一电控空气阀至第五电控空气阀开/关,控制轴 流风机的正、反运转和停止,控制发热体的开/关及温度调节,以及通过第一温度传感器对 舱内气温检测,通过第二温度传感器对室内气温检测,通过VOCs传感器对舱内在上壁出口 空气VOCs浓度检测,以及通过流量传感器对舱内出口空气流量监测;控制处理器单元包括 MCU (微控制单元)单元、数据存储器、实时时钟、显示器、包含有净化模式和新风模式选择键 的键盘、以及与外设连接的各种输入/输出接口等,控制处理器单元内还设有净化运行累计 计时单元、通风运行累计计时单元及空气流量阀值存储单元,以及用于脱附、除污、除尘的 计时单元,控制处理器单元根据选择的净化模式或新风模式对电控空气阀、风机、发热体进 行相应运行状态控制,并根据测量的温度、流量结果及计时情况进行相应控制,通过VOCs传 感器对舱内出口空气VOCs浓度检测送显示器显示。
[0017] 为了实现上述的目的,本发明的另一技术方案是:
[0018] 一种基于热再生的壁挂式空气净化器的控制方法,在于,包括如下步骤:
[0019] 1)设置有初值为零的净化运行累计计时单元和通风运行累计计时单元及空气流 量阀值存储单元,工作方式设有净化模式和新风模式,选择净化模式时设置空气净化器依 次循环工作在净化、脱附、排污三个阶段过程,选择新风模式时设置空气净化器依次循环工 作在通风、除尘二个阶段过程;
[0020] 2)初始启用空气净化器时,对空气流量阀值进行设置:按住空气流量阀值设置按 钮10S后,控制处理器单元通过控制信号控制第一电控空气阀至第四电控空气阀及风机,开 启空气净化室上、下壁上的风道,关闭加热再生室和空气净化室之间隔热板上、下端所设风 道,并控制风机正向运转,控制处理器单元通过流量传感器测得的空气净化室上壁风道空 气流量设定为空气流量阀值,并将测得的空气流量阀值保存至空气流量阀值存储单元,否 则,空气流量阀值存储单元保持为初值零;
[0021] 3)当空气净化器处在待机状态时,设定待待机达到30min,读取净化运行累计计时 单元所累计的时间和通风运行累计计时单元所累计的时间进行识别控制:
[0022]⑴当识别到净化运行累计计时单元所累计的时间大于等于设定的所需进行脱附 除污时间的80%时,自动唤醒空气净化器进行脱附除污,并清除净化运行累计计时单元所 累计的时间, ^
[0023]⑵当识别到净化运行累计计时单元所累计的时间小于设定的所需进行脱附除污 时间的80%时,保留净化运行累计计时单元所累计的时间,将读取的净化运行累计计时单 元所累计的时间和读取的通风运行累计计时单元所累计的时间相加,若相加之和大于等于 设定的所需进行除尘时间的80%,自动唤醒空气净化器进行除尘,并清除通风运行累计计 时单元所累计的时间,否则,保持待机,并保留通风运行累计计时单元所累计的时间,
[0024]⑶在自动唤醒的空气净化器进行脱附除污期间和自动唤醒的空气净化器进行除 尘期间,有净化模式或新风模式的操作,设置待自动唤醒的对应运行过程结束后控制处理 器单元响应相应模式,否则,待自动唤醒的对应运行过程结束后,立即进入待机状态;
[0025] 4)空气净化器在待机状态时,进行净化模式或新风模式操作,立即唤醒进入相应 模式。
[0026]以上所述的选择净化模式时设置空气净化器依次循环工作在净化、脱附、排污三 个阶段过程,具有如下步骤:
[0027] 1)净化阶段
[0028] ⑴控制处理器单元通过控制信号控制第一电控空气阀至第五电控空气阀及风机, 开启关闭的空气净化室上、下壁上的风道,关闭开启的加热再生室和空气净化室之间隔热 板上、下端所设风道,以及关闭设于加热再生室舱壁上与室外大气相通的风道,控制风机正 向运转,使空气净化室内气流由下至上流动,室内空气由空气净化室下壁上风道流进后经 过滤和吸附处理后从上壁上风道进入室内,对室内空气净化,并对净化运行累计计时单元 进行累计计时,控制处理器单元根据净化运行累计计时单元所累计的时间和通过流量传感 器对舱内空气流量监测情况进行如下控制:
[0029] a)当净化运行累计计时单元所累计时间未达到设定的所需进行脱附除污时间时, 控制处理器单元通过流量传感器对舱内空气流量持续监测并与设定的空气流量阀值比较, 设定待监测到空气流量小于空气流量阀值的80%时,认定空气净化器内粗效过滤器堵塞, 暂停对室内空气净化,暂停净化运行累计计时单元累计计时并保持所累计的时间,进入净 化阶段的步骤⑵,
[0030] b)当净化运行累计计时单元所累计时间达到设定的所需进行脱附除污时间时,暂 停对室内空气净化,暂停净化运行累计计时单元累计计时并清除所累计的时间,进入净化 模式步骤2)脱附阶段,
[0031] ⑵控制处理器单元通过控制信号控制第一电控空气阀至第五电控空气阀及风机, 对空气净化器内粗效过滤器除尘,关闭空气净化室下壁上的风道,开启加热再生室和空气 净化室之间隔热板下端所设风道,以及开启设于加热再生室舱壁上与室外大气相通的风 道,保持空气净化室上壁上的风道开启,保持加热再生室和空气净化室之间隔热板上端所 设风道关闭,控制风机逆向运转,使室内空气经空气净化室上壁上所设风道进入空气净化 室,由上至下流动,经加热再生室和空气净化室之间隔热板下端所设风道到加热再生室舱 壁上与室外大气相通所设风道,排向室外,从而将粗效过滤器上吸附的灰尘排入室外大气, 设定待风机逆向运转20min时,停止风机逆向运行,返回净化阶段的步骤⑴;
[0032] 2)脱附阶段
[0033] 控制处理器单元通过控制信号控制第一电控空气阀至第五电控空气阀、发热体及 风机,关闭空气净化室上下壁上的风道,开启加热再生室和空气净化室之间隔热板上下端 所设风道,并保持加热再生室舱壁上与室外大气相通所设的风道关闭,保持风机正向运转, 即保持空气净化室内气流由下至上流动,通过第一温度传感器对舱内空气温度进行持续监 测,控制发热体加热,使舱内空气温度维持在设定值,空气被发热体加热,加热后的空气经 过吸附材料,促进高效可再生VOCs及甲醛吸附材料中所吸附的VOCs及甲醛的脱附,待脱附 阶段运行时间达到完成脱附处理所需的设定时间时进入净化模式的步骤3)排污阶段,
[0034] 3)排污阶段
[0035] 控制处理器单元通过控制信号控制第一电控空气阀至第五电控空气阀、发热体及 风机,进行如下控制:
[0036]⑴首先关闭发热体,开启加热再生室舱壁上与室外大气相通所设风道,以及开启 空气净化室下壁上所设风道,关闭加热再生室和空气净化室之间隔热板下端所设风道,保 持加热再生室和空气净化室之间隔热板上端所设风道开启,保持空气净化室上壁上所设风 道关闭,保持风机正向运转,即保持空气净化室内气流由下至上流动,空气净化室内污气经 加热再生室和空气净化室之间隔热板上端所设风道到加热再生室舱壁上与室外大气相通 所设风道,排向室外,室内空气经过空气经净化室的下壁上所设风道向空气经净化室内补 充,待排污阶段风机正向运转时间达到l〇min时进入排污阶段的步骤⑵,
[0037] ⑵开启空气净化室上壁上所设风道,以及开启加热再生室和空气净化室之间隔热 板下端所设风道,关闭空气净化室下壁上所设风道,关闭加热再生室和空气净化室之间隔 热板上端所设风道,保持加热再生室舱壁上与室外大气相通所设风道开启,控制风机反向 运转,改变空气净化室内气流流向,空气净化室内气流由上至下流动,空气净化室内污气经 加热再生室和空气净化室之间隔热板下端所设风道到加热再生室舱壁上与室外大气相通 所设风道,排向室外,室内空气经过空气经净化室的上壁所设风道向空气经净化室内补充, 对空气经净化室排污的同时将粗效过滤器上吸附的灰尘排入室外大气,待排污阶段风机反 向运转时间达到lOmin时进入排污阶段的步骤⑶,
[0038] ⑶控制处理器单元通过第一温度传感器对舱内空气温度进行持续监测,通过第二 温度传感器对室内空气温度进行持续监测,待监测到舱内温度与室内温度差值的绝对值< rc时返回到步骤1)净化阶段。
[0039]以上所述的选择新风模式时设置空气净化器依次循环工作在通风、除尘二个阶段 过程,具有如下控制:
[0040] 控制处理器单元通过控制信号控制第一电控空气阀至第五电控空气阀及风机,关 闭空气净化室下壁上所设风道,关闭加热再生室和空气净化室之间隔热板上端所设风道, 开启加热再生室和空气净化室之间隔热板下端所设风道,开启空气净化室上壁上所设风 道,开启设于加热再生室舱壁上与室外大气相通的风道,并进入以下步骤:
[0041] 1)通风阶段
[0042] 控制风机正向运转,对室内通风,并对通风运行累计计时单元进行累计计时,空气 净化室内气流由下至上流动,室外空气由设于加热再生室舱壁上与室外大气相通的风道流 进后经过加热再生室和空气净化室之间隔热板下端所设风道进入2气净化室,纟企 附处理后从空气净化室上壁上风道进入室内,控制处理器单元根据通风运行累计计时单元 所累计的时间和通过流量传感器对舱内空气流量监测情况进行如下控制:
[0043] ⑴设定当待到通风阶段运行累计时间达到设定的所需进行除尘时间时,暂停对室 内通风,暂停风机正向运行,即暂停对室内通风,暂停通风运行累计计时单元累计计时并清 除所累计的时间,进入新风模式的步骤2)除尘阶段, _
[0044] ⑵设定当通风运行累计计时单元累计时间未达到设定的所需进行除尘时间时,控 制处理器单元通过流量传感器对舱内空气流量持续监测并与设定的空气流量阀值比较,设 置待监测到空气流量小于空气流量阀值的80%时,认定空气净化器内粗效过滤器堵塞,暂 停风机正向运行,即暂停对室内通风,暂停通风运行累计计时单元累计计时并保持所累计 的时间,进入新风模式的步骤2)除尘阶段;
[0045] 2)除尘阶段
[0046] 控制处理器单元通过控制信号控制风机反向运转,使空气净化室内气流由上至下 流动,室内空气经空气净化室上壁上所设风道进入空气净化室,由上至下流动,经加热再生 室和空气净化室之间隔热板下端所设风道到加热再生室舱壁上与室外大气相通所设风道, 排向室外,从而将粗效过滤器上吸附的灰尘排入室外大气,待除尘阶段运行时间达到l〇min 时,停止风机逆向运行,返回新风模式的步骤1)通风阶段。
[0047] 有益效果:
[0048] 本发明不仅实现了对高效可再生VOCs及甲醛吸附材料脱附排污,还釆用实时与计 时相结合的方法对粗效过滤器除尘(清灰),确保粗效过滤器清洁,釆用了定时加测温的方 法控制排污时间长短确保了排污结束后舱内温度与室内温度相适应,以及因泄压阀安装于 加热再生室的舱壁上通过穿过墙壁与室外大气相连通,实现了任何时候温度失控引起舱内 高压都能泄压,且泄压时不会对室内形成二次污染;还实现了待机时当累计的净化时间接 近设定的所需进行脱附除污时间时,则定时唤醒自动脱附排污,若净化时间未接近设定所 需脱附除污时间,但累计的净化时间与通风时间之和接近设定的所需进行除尘时间时,则 定时唤醒自动除尘。本发明结构简单,操作方便,安全稳定,提供了一种长期有效净化室内 空气的方式。
附图说明
[0049]图1为本发明的一种基于热再生的壁挂式空气净化器的装置结构示意图;
[0050] 图中:1 •密闭舱,2.风机,3、4、5、6、7.第一电控空气阀至第五电控空气阀,8.粗效 过滤器,9 •高效可再生VOCs及甲醛吸附材料,1 〇.发热体,11. VOCs传感器,12、16 •第一温度 传感器和第二温度传感器,13 •控制处理器单元,14 •泄压阀,15 •墙壁,17 •流量传感器,a.加 热再生室,b.空气净化室。
具体实施方式
[0051]如图1所示,一种基于热再生的壁挂式空气净化器,包括:密闭舱1、风机2、第一电 控空气阀3至第五电控空气阀7、粗效过滤器S、高效可再生VOCs及甲醛吸附材料9、发热体 10、V0Cs传感器11、第一温度传感器12、第二温度传感器16、控制处理器单元13、泄压阀14、 流量传感器17;所述VOCs传感器11、流量传感器17、第一温度传感器12及第二温度传感器16 分别与控制处理器单元13的输入端相连接;所述风机2、发热体10、第一电控空气阀3至第五 电控空气阀7分别与控制处理器单元13的输出端相连接。
[0052] 所述密闭舱1以左、右设为用隔热板相隔禹的加热再生室a和空气净化室1),隔_加 热再生室a和空气净化室b之间的隔热板上、下端分别设有风道,隔离加热再生室a和空气净 化室b通过隔热板上、下端所设风道相通;所述空气净化室b上、下壁上分别设有与室内相通 的风通;所述加热再生室a的舱壁上在与隔热板下端风道相对应的位置设有以穿墙方式通 过墙壁15 (外墙壁)与室外大气相通的风道;所述第一电控空气阀3置于空气净化室b上壁上 所设置至室内的风通,第一电控空气阀3控制空气净化室b上壁上所设至室内的风通开/关; 所述第二电控空气阀4置于空气净化室b下壁上所设置至室内的风通,第二电控空气阀4控 制空气净化室b下壁上所设至室内的风通开/关;所述第三电控空气阀5置于隔离加热再生 室a和空气净化室b之间的隔热板上端设置的风道,第三电控空气阀5控制隔离加热再生室a 和空气净化室b之间隔热板上端所设的风道开/关;所述第四电控空气阀6置于隔离加热再 生室a和空气净化室b之间的隔热板下端设置的风道,第四电控空气阀6控制隔离加热再生 室a和空气净化室b之间隔热板下端所设的风道开/关;所述第五电控空气阀7置于加热再生 室a的舱壁上与隔热板下端风道相对应的位置设置的以穿墙方式与室外大气相通的风道, 第五电控空气阀7控制加热再生室a的舱壁上与隔热板下端风道相对应的位置设置的以穿 墙方式与室外大气相通的风道开/关;所述发热体10和第一温度传感器12由上至下依次安 装在加热再生室a内;所述粗效过滤器8、高效可再生VOCs及甲醛吸附材料9、风机2、V0Cs传 感器11由下至上依次安装在空气净化室b内,且粗效过滤器8安装在隔离加热再生室a和空 气净化室b之间隔热板下端所设的风道以上空间,风机2安装在隔离加热再生室£1和空气净 化室b之间隔热板上端所设的风道以下空间;所述的泄压阀14安装于加热再生室a的舱壁 上,以穿墙方式通过墙壁15 (外墙壁)设置风道与室外大气相通;所述的第二温度传感器16 安装于室内,用于测量室内气温;所述流量传感器17置于空气净化室上壁所设置的风通,用 于舱内在空气净化室b上壁出口风道的流量测量。
[0053] 所述泄压阀14为自动泄压阀,用于维持舱内压力稳定,即用于当舱内压强过大时 自动泄压,从而保证舱内压力处在安全范围,以免舱内压强过大损坏装置;泄压阀14安装在 加热再生室a的舱壁上,通过穿过墙壁15与室外大气相连通,既实现热失控引起舱内压强过 大时泄压阀14能够自动泄压,又保证泄压阀14泄放的舱内污染物浓度高的空气通向室外大 气,即泄压阀14泄放时不会对室内构成二次污染。
[0054] 所述第一电控空气阀3至第五电控空气阀7为二通空气阀,第一电控空气阀3至第 五电控空气阀7的开/关控制端,分别与控制处理器单元13输出端相连接,控制处理器单元 13根据条件对对应的电控空气阀输出相应控制信号,实现开/关,开时空气阀开启,关时空 气阀关闭,从而实现电控空气阀开/关受控的对应风道;本发明中第一电控空气阀3和第二 电控空气阀4选用单电控常开型电磁空气阀,第三电控空气阀5、第四电控空气阀6及第五电 控空气阀7选用单电控常闭型电磁空气阀。
[0055] 所述第一温度传感器12用于检测密闭舱1内温度,第一温度传感器12安装于加热 再生室a空间内,设置在隔离加热再生室a和空气净化室b之间的隔热板下端风道,至加热再 生室a的舱壁上在与隔热板下端风道相对应的位置设置的以穿墙方式通过墙壁15 (外墙壁) 与室外大气相通的风道之间。在加热再生室a和空气净化室b相通时测得的密闭舱i内温度 代表空气净化室b内温度;
[0056]所述第二温度传感器I6用于检测房间的室内温度,第二温度传感器16安装于本该 装置所要净化的室内。
[0057]第一温度传感器12和第二温度传感器16将采集的信号分别传递至控制处理器单 元13进行处理控制。
[0058]所述粗效过滤器8和高效可再生VOCs及甲醛吸附材料9构成空气净化模块;粗效过 滤器8选用方便安装的常规产品,如具有阻燃纤维的过滤网,主要用于净化颗粒物,g卩主要 用于吸附灰尘,滤除空气中的灰尘;高效可再生VOCs及甲醛吸附材料9为方便安装的常规的 颗状活性炭为填充吸附材料,用于挥发性有机物(VOCs)和甲醛吸附。
[0059]所述密闭舱1悬挂(固定)于墙壁15 (外墙)内壁之上,密闭舱1采用不锈钢环境舱, 舱壁为双层结构,两层舱壁间填充有保温隔热材料;密闭舱1设置为左、右两个分室,即设置 为加热再生室a和空气净化室b两部分,加热再生室a用于热生产,空气净化室b用于空气净 化;加热再生室a和空气净化室b两部分之间通过填充有隔热材料的隔热板而隔离,在加热 再生室a和空气净化室b两部分之间隔热板的上、下端分别铺设有风道,使加热再生室&amp;和空 气净化室b相连通;隔热板上端所设风道开/关由第三电控空气阀5控制,隔热板下端所设风 道开/关由第四电控空气阀6控制;空气净化室b的上壁上铺设有受第一电控空气阀3控制 开/关的与室内空气相通的风道;空气净化室b的下壁上铺设有受第二电控空气阀4控制开/ 关的与室内空气相通的风道;隔热板的上端风道与空气净化室b的上壁风道都设置在风机2 的上部分空间;隔热板的下端风道与空气净化室b的下壁风道都设置在空气净化模块的下 部空间。
[0060] 悬挂于室内的墙壁15上的密闭舱1,在加热再生室a的舱壁上设置并安装有受第五 电控空气阀7控制开/关的穿过墙壁15与外界相通的风道,且加热再生室£!舱壁上所设置的 受第五电控空气阀7控制开/关的穿过墙壁15与外界相通的风道位置,与加热再生室a和空 气净化室b两部分之间隔热板下端铺设的风道位置相对应,即在同一水平面。
[0061] 所述发热体10用于热再生时提供脱附所需热能,发热体10的开/关控制端与控制 处理器单元13的输出端相连接,控制处理器单元13输出控制信号至发热体10,控制发热体 10开/关及温度调节;本发明中发热体1〇选用PTC发热体(PTC加热器),即选用PTC型陶瓷加 热器,确保发热时不会明火。用于在脱附时使舱内空气温度维持在60 ± 5°C。
[0062] 所述发热体10和第一温度传感器12由上至下依次安装在加热再生室a的空间内, 且发热体10通过支架固定于加热再生室a和空气净化室b两部分之间隔热板的上、下端铺设 的风道之间壁上。
[0063] 所述风机2为双向轴流风机,风机2安装在空气净化室b内上部的空间,即风机2安 装于高效可再生VOCs及甲醛吸附材料9与风道中第一电控空气阀3之间,固定于密闭舱1的 风道主体之上。风机2的控制端与控制处理器单元13的输出相连接。当控制处理器单元13的 输出正向控制信号至风机2的控制端时,风机2正向运转,即风向向上;当控制处理器单元13 的输出反向控制信号至风机2的控制端时,风机2反向(逆向)运转,即风向向下;当控制处理 器单元13的输出关闭控制信号至风机2的控制端时,风机2关闭,即风机2停止运转。
[0064] 所述VOCs传感器11安装于空气净化室b内至上壁风道出口,用于测量空气净化室b 上壁风道出口空气的VOCs浓度,将采集的信号传递至控制处理器单元13进行处理显示。 [0065] 所述粗效过滤器8、高效可再生VOCs及甲醛吸附材料9、风机2、VOCs传感器11由下 至上依次安装在密闭舱1的空气净化室b的空间内,并且使粗效过滤器8安装在加热再生室a 和空气净化室b两部分之间隔热板下端铺设的风道位置以上空间,使风机2安装在加热再生 室a和空气净化室b两部分之间隔热板上端铺设的风道位置以下空间。
[0066] 所述流量传感器17,选用双向流量传感器,从而保证空气反向流动时不会损坏流 量传感器,流量传感器17的输出与控制处理器单元13的输入相连接,流量传感器17安装于 空气净化室b内VOCs传感器11上部至第一电控空气阀3之间,用于控制处理器单元13通过流 量传感器17对舱内上壁风道空气流量测量;流量传感器17也可以置于空气净化室b上壁风 道内。
[0067] 所述控制处理器单元13用于:控制第一电控空气阀3至第五电控空气阀7开/关,控 制轴流风机2的正转、反转及停止,控制发热体10的开/关及温度调节,以及通过第一温度传 感器12对舱内气温检测,通过第二温度传感器16对室内气温检测,通过VOCs传感器11对舱 内在上壁出口空气VOCs浓度检测,通过流量传感器17对舱内上壁风道出口空气流量监测; 控制处理器单元13包括MCU (微控制单元)单元、数据存储器、实时时钟、显示器、包含有净化 模式和新风模式选择键的键盘、以及与外设连接的各种输入/输出接口等,控制处理器单元 13内还设有初值为零的净化运行累计计时单元和通风运行累计计时单元及空气流量阀值 存储单元,以及用于脱附、除污、除尘的计时单元;控制处理器单元13根据选择的净化模式 或新风模式对第一电控空气阀至第六电控空气阀、风机2、发热10体进行相应运行状态控 制,并根据测量的温度、流量结果及计时情况进行相应控制,通过VOCs传感器对舱内出口空 气VOCs浓度检测送显示器显示。控制处理器单元13安装在室内靠近密闭舱1便于人员操作 的地方。
[0068] 通过控制处理器单元13上键盘选择空气净化器在净化模式或新风模式下工作,当 选择净化模式时设置空气净化器依次循环工作在净化、脱附、排污三个阶段过程;当选择新 风模式时设置空气净化器工作在将室外新风引入室内的阶段过程。
[0069] 当关闭空气净化器后,设定10min控制处理器单元13没有识别到键盘操作,则进入 待机状态。
[0070] 所述净化运行累计计时单元用于对室内空气净化时累计计时,并设定每当净化运 行累计计时单元的累计计时达到300h时,对空气净化模块进行一次脱附除污;也就是说当 净化运行累计计时单元的累计计时达到所需进行脱附除污时间时,对空气净化模块进行一 次脱附除污,而这所需进行脱附除污时间设定为300h。
[0071] 所述通风运行累计计时单元用于对室内通风时累计计时,并设定每当通风运行累 计计时单元的累计计时达到300h时,对空气净化模块进行一次除尘;也就是说当通风运行 累计计时单元的累计计时达到所需进行除尘时间时,对空气净化模块进行一次除尘,而这 所需进行除尘时间设定为300h。
[0072]当空气净化器进行脱附时,设定的完成脱附处理所需要时间120min,并设定脱附 处理时舱内气温应维持在60 ± 5 °C。
[0073] 初始启用空气净化器时,对空气流量阀值进行设置:按住空气流量阀值设置按钮 10S后,控制处理器单元通过控制信号控制第一电控空气阀至第四电控空气阀及风机,开启 空气净化室上、下壁上的风道,关闭加热再生室和空气净化室之间隔热板上、下端所设风 道,并控制风机正向运转,控制处理器单元通过空气净化室内流量传感器测得的空气流量 设定为空气流量阀值,并将测得的空气流量阀值保存至空气流量阀值存储单元。
[0074] 若不进行空气流量阀值设置,空气流量阀值存储单元保持为初值零。
[0075] 一种基于热再生的壁挂式空气净化器的控制方法,包括如下步骤:
[0076] 1)设置有初值为零的净化运行累计计时单元和通风运行累计计时单元及空气流 量阀值存储单元,工作方式设有净化模式和新风模式,选择净化模式时设置空气净化器依 次循环工作在净化、脱附、排污三个阶段过程,选择新风模式时设置空气净化器依次循环工 作在通风、除尘二个阶段过程;
[0077] 2)初始启用空气净化器时,对空气流量阀值进行设置:按住空气流量阀值设置按 钮10S后,控制处理器单元通过控制信号控制第一电控空气阀至第四电控空气阀及风机,开 启空气净化室上、下壁上的风道,关闭加热再生室和空气净化室之间隔热板上、下端所设风 道,并控制风机正向运转,控制处理器单元通过流量传感器测得的空气净化室上壁风道空 气流量设定为空气流量阀值,并将测得的空气流量阀值保存至空气流量阀值存储单元,否 则,空气流量阀值存储单元保持为初值零;
[0078] 3)当空气净化器处在待机状态时,设定待待机达到30min,读取净化运行累计计时 单元所累计的时间和通风运行累计计时单元所累计的时间进行识别控制:
[0079] ⑴当识别到净化运行累计计时单元所累计的时间大于等于设定的所需进行脱附 除污时间的80%时,自动唤醒空气净化器进行脱附除污,并清除净化运行累计计时单元所 累计的时间,
[0080] ⑵当识别到净化运行累计计时单元所累计的时间小于设定的所需进行脱附除污 时间的80%时,保留净化运行累计计时单元所累计的时间,将读取的净化运行累计计时单 元所累计的时间和读取的通风运行累计计时单元所累计的时间相加,若相加之和大于等于 设定的所需进行除尘时间的80%,自动唤醒空气净化器进行除尘,并清除通风运行累计计 时单元所累计的时间,否则,保持待机,并保留通风运行累计计时单元所累计的时间,
[0081] ⑶在自动唤醒的空气净化器进行脱附除污期间和自动唤醒的空气净化器进行除 尘期间,有净化模式或新风模式的操作,设置待自动唤醒的对应运行过程结束后控制处理 器单元响应相应模式,否则,待自动唤醒的对应运行过程结束后,立即进入待机状态;
[0082] 4)空气净化器在待机状态时,进行净化模式或新风模式操作,立即唤醒进入相应 模式。
[0083] 以上所述的选择净化模式时设置空气净化器依次循环工作在净化、脱附、排污三 个阶段过程,具有如下步骤:
[0084] 1)净化阶段
[0085] ⑴控制处理器单元通过控制信号控制第一电控空气阀至第五电控空气阀及风机, 开启关闭的空气净化室上、下壁上的风道,关闭开启的加热再生室和空气净化室之间隔热 板上、下端所设风道,以及关闭设于加热再生室舱壁上与室外大气相通的风道,控制风机正 向运转,使空气净化室内气流由下至上流动,室内空气由空气净化室下壁上风道流进后经 过滤和吸附处理后从上壁上风道进入室内,对室内空气净化,并对净化运行累计计时单元 进行累计计时,控制处理器单元根据净化运行累计计时单元所累计的时间和通过流量传感 器对舱内空气流量监测情况进行如下控制:
[0086] a)当净化运行累计计时单元所累计时间未达到设定的所需进行脱附除污时间时, 控制处理器单元通过流量传感器对舱内空气流量持续监测并与设定的空气流量阀值比较, 设定待监测到空气流量小于空气流量阀值的80%时,认定空气净化器内粗效过滤器堵塞, 暂停对室内空气净化,暂停净化运行累计计时单元累计计时并保持所累计的时间,进入净 化阶段的步骤⑵,
[0087] b)当净化运行累计计时单元所累计时间达到设定的所需进行脱附除污时间时,暂 停对室内空气净化,暂停净化运行累计计时单元累计计时并清除所累计的时间,进入净化 模式步骤2)脱附阶段,
[0088] ⑵控制处理器单元通过控制信号控制第一电控空气阀至第五电控空气阀及风机, 对空气净化器内粗效过滤器除尘,关闭空气净化室下壁上的风道,开启加热再生室和空气 净化室之间隔热板下端所设风道,以及开启设于加热再生室舱壁上与室外大气相通的风 道,控制风机逆向运转,使室内空气经空气净化室上壁上所设风道进入空气净化室,由上至 下流动,经加热再生室和空气净化室之间隔热板下端所设风道到加热再生室舱壁上与室外 大气相通所设风道,排向室外,从而将粗效过滤器上吸附的灰尘排入室外大气,设定待风机 逆向运转20min时,停止风机逆向运行,返回净化阶段的步骤⑴;
[0089] 2)脱附阶段
[0090] 控制处理器单元通过控制信号控制第一电控空气阀至第五电控空气阀、发热体及 风机,关闭空气净化室上下壁上的风道,开启加热再生室和空气净化室之间隔热板上下端 所设风道,并保持加热再生室舱壁上与室外大气相通所设的风道关闭,保持风机正向运转, 即保持空气净化室内气流由下至上流动,通过第一温度传感器对舱内空气温度进行持续监 测,控制发热体加热,使舱内空气温度维持在设定值,空气被发热体加热,加热后的空气经 过吸附材料,促进高效可再生VOCs及甲醛吸附材料中所吸附的VOCs及甲醛的脱附,待脱附 阶段运行时间达到完成脱附处理所需的设定时间时进入净化模式的步骤3)排污阶段,
[0091] 3)排污阶段
[0092] 控制处理器单元通过控制信号控制第一电控空气阀至第五电控空气阀、发热体及 风机,进行如下控制:
[0093] ⑴首先关闭发热体,开启加热再生室舱壁上与室外大气相通所设风道,以及开启 空气净化室下壁上所设风道,关闭加热再生室和空气净化室之间隔热板下端所设风道,保 持加热再生室和空气净化室之间隔热板上端所设风道开启,保持空气净化室上壁上所设风 道关闭,保持风机正向运转,即保持空气净化室内气流由下至上流动,空气净化室内污气经 加热再生室和空气净化室之间隔热板上端所设风道到加热再生室舱壁上与室外大气相通 所设风道,排向室外,室内空气经过空气经净化室的下壁上所设风道向空气经净化室内补 充,待排污阶段风机正向运转时间达到l〇min时进入排污阶段的步骤⑵,
[0094] ⑵开启空气净化室上壁上所设风道,以及开启加热再生室和空气净化室之间隔热 板下端所设风道,关闭空气净化室下壁上所设风道,关闭加热再生室和空气净化室之间隔 热板上端所设风道,保持加热再生室舱壁上与室外大气相通所设风道开启,控制风机反向 运转,改变空气净化室内气流流向,空气净化室内气流由上至下流动,空气净化室内污气经 加热再生室和空气净化室之间隔热板下端所设风道到加热再生室舱壁上与室外大气相通 所设风道,排向室外,室内空气经过空气经净化室的上壁所设风道向空气经净化室内补充, 对空气经净化室排污的同时将粗效过滤器上吸附的灰尘排入室外大气,待排污阶段风机反 向运转时间达到lOrnin时进入排污阶段的步骤⑶,
[0095] ⑶控制处理器单元通过第一温度传感器对舱内空气温度进行持续监测,通过第二 温度传感器对室内空气温度进行持续监测,待监测到舱内温度与室内温度差值的绝对值< 1°C时返回到步骤1)净化阶段。
[0096] 以上所述的选择新风模式时设置空气净化器依次循环工作在通风、除尘二个阶段 过程,具有如下控制:
[0097] 控制处理器单元通过控制信号控制第一电控空气阀至第五电控空气阀及风机,关 闭空气净化室下壁上所设风道,关闭加热再生室和空气净化室之间隔热板上端所设风道, 开启加热再生室和空气净化室之间隔热板下端所设风道,开启空气净化室上壁上所设风 道,开启设于加热再生室舱壁上与室外大气相通的风道,并进入以下步骤:
[0098] 1)通风阶段
[0099] 控制风机正向运转,对室内通风,并对通风运行累计计时单元进行累计计时,空气 净化室内气流由下至上流动,室外空气由设于加热再生室舱壁上与室外大气相通的风道流 进后经过加热再生室和空气净化室之间隔热板下端所设风道进入空气净化室,经过滤和吸 附处理后从空气净化室上壁上风道进入室内,控制处理器单元根据通风运行累计计时单元 所累计的时间和通过流量传感器对舱内空气流量监测情况进行如下控制:
[0100] ⑴设定当待到通风阶段运行累计时间达到设定的所需进行除尘时间时,暂停对室 内通风,暂停风机正向运行,即暂停对室内通风,暂停通风运行累计计时单元累计计时并清 除所累计的时间,进入新风模式的步骤2)除尘阶段,
[0101] ⑵设定当通风运行累计计时单元累计时间未达到设定的所需进行除尘时间时,控 制处理器单元通过流量传感器对舱内空气流量持续监测并与设定的空气流量阀值比较,设 置待监测到空气流量小于空气流量阀值的80%时,认定空气净化器内粗效过滤器堵塞,暂 停风机正向运行,即暂停对室内通风,暂停通风运行累计计时单元累计计时并保持所累计 的时间,进入新风模式的步骤2)除尘阶段;
[0102] 2)除尘阶段
[0103] 控制处理器单元通过控制信号控制风机反向运转,使空气净化室内气流由上至下 流动,室内空气经空气净化室上壁上所设风道进入空气净化室,由上至下流动,经加热再生 室和空气净化室之间隔热板下端所设风道到加热再生室舱壁上与室外大气相通所设风道, 排向室外,从而将粗效过滤器上吸附的灰尘排入室外大气,待除尘阶段运行时间达到l〇min 时,停止风机逆向运行,返回新风模式的步骤1)通风阶段。
[0104] 以上所述的自动唤醒空气净化器进行脱附除污,包括如下步骤:
[0105] 1)脱附
[0106] 控制处理器单元输出控制信号至第一电控空气阀至第五电控空气阀、发热体及风 机,关闭空气净化室上、下壁上的风道,开启加热再生室和空气净化室之间隔热板上、下端 所设风道,关闭加热再生室舱壁上与室外大气相通所设的风道,控制风机正向运转,控制空 气净化室内气流由下至上流动,通过第一温度传感器对舱内空气温度进行持续监测,控制 发热体加热,使舱内空气温度维持在设定值,空气被发热体加热,加热后的空气经过吸附材 料,促进高效可再生VOCs及甲醛吸附材料中所吸附的VOCs及甲醛的脱附,待脱附运行时间 达到设定的完成脱附处理所需要时间时进入步骤2);
[0107] 2)除污
[0108] 控制处理器单元控制处理器单元输出控制信号至第一电控空气阀至第五电控空 气阀、发热体及风机:
[0109]⑴关闭发热体,开启加热再生室舱壁上与室外大气相通所设风道,以及开启空气 净化室下壁上所设风道,关闭加热再生室和空气净化室之间隔热板下端所设风道,保持加 热再生室和空气净化室之间隔热板上端所设风道开启,保持空气净化室上壁上所设风道关 闭,保持风机正向运转,即保持空气净化室内气流由下至上流动,空气净化室内污气经加热 再生室和空气净化室之间隔热板上端所设风道到加热再生室舱壁上与室外大气相通所设 风道,排向室外,室内空气经过空气经净化室的下壁上所设风道向空气经净化室内补充,待 除污中风机正向运转时间达到1 Omin时进入下一步骤⑵,
[0110] ⑵开启空气净化室上壁上所设风道,以及开启加热再生室和空气净化室之间隔热 板下端所设风道,关闭空气净化室下壁上所设风道,关闭加热再生室和空气净化室之间隔 热板上端所设风道,保持加热再生室舱壁上与室外大气相通所设风道开启,控制风机反向 运转,改变空气净化室内气流流向,空气净化室内气流由上至下流动,空气净化室内污气经 加热再生室和空气净化室之间隔热板下端所设风道到加热再生室舱壁上与室外大气相通 所设风道,排向室外,室内空气经过空气经净化室的上壁所设风道向空气经净化室内补充, 对空气经净化室排污的同时将粗效过滤器上吸附的灰尘排入室外大气,待风机反向运转时 间达到lOmin时进入下一步骤(3),
[0111] ⑶控制处理器单元通过第一温度传感器对舱内空气温度进行持续监测,通过第二 温度传感器对室内空气温度进行持续监测,待监测到舱内温度与室内温度差值的绝对值< rc时进入步骤⑷;
[0112] ⑷当在自动唤醒的空气净化器进行脱附和除污期间,识别到有净化模式或新风模 式的操作时,待监测到舱内温度与室内温度差值的绝对值<rc时响应操作的相应模式,否 贝!J,待监测到舱内温度与室内温度差值的绝对值<rc时进入待机状态。
[0113] 以上所述的自动唤醒空气净化器进行除尘,包括如下步骤:
[0114] 1)除尘
[0115] 控制处理器单元输出控制信号至第一电控空气阀至第五电控空气阀及风机,关闭 空气净化室下壁上所设风道,关闭加热再生室和空气净化室之间隔热板上端所设风道,开 启加热再生室和空气净化室之间隔热板下端所设风道,开启空气净化室上壁上所设风道, 开启设于加热再生室舱壁上与室外大气相通的风道,控制风机反向运转,使空气净化室内 气流由上至下流动,室内空气经空气净化室上壁上所设风道进入空气净化室,由上至下流 动,经加热再生室和空气净化室之间隔热板下端所设风道到加热再生室舱壁上与室外大气 相通所设风道,排向室外,从而将粗效过滤器上吸附的灰尘排入室外大气,待风机反向运转 运行时间达到1 Omin时进入步骤2);
[0116] 2)当在除尘期间,识别到有净化模式或新风模式的操作时,待风机反向运转运行 时间达到lOmin时响应操作的相应模式,否则,待风机反向运转运行时间达到lOmin时进入 待机状态。
[0117] 上述中,所述的所需进行脱附除污时间设置是300h;所述的所需进行除尘时间设 置是300h;所述的设定的完成脱附处理所需要时间,设置为l2〇min;所述的使舱内空气温度 维持在设定值,设定值设置为:60 ± 5°C。
[0118] 本发明工作在净化模式和新风模式时,除净化模式的脱附、除污阶段外,对键盘的 操作,立即响应;在净化模式的脱附、除污阶段,对键盘的操作,待脱附除污结束后响应。

Claims (7)

1.一种基于热再生的壁挂式空气净化器,包括:密闭舱、风机、第一电控空气阀至第五 电控空气阀、粗效过滤器、高效可再生VOCs及甲醛吸附材料、发热体、流量传感器、V0Cs传感 器、第一温度传感器、第二温度传感器、控制处理器单元、泄压阀;所述流量传感器、VOCs传 感器、第一温度传感器和第二温度传感器分别与控制处理器单元的输入端相连接;所述风 机、发热体、第一电控空气阀至第五电控空气阀分别与控制处理器单元的输出端相连接;所 述密闭舱以左、右设为用隔热板相隔离的加热再生室和空气净化室,隔离加热再生室和空 气净化室之间的隔热板上、下端分别设有风道,隔离加热再生室和空气净化室通过隔热板 上、下端所设的风道相通;所述空气净化室上、下壁分别设有风通与室内相通;所述加热再 生室的舱壁上在与隔热板下端风道相对应的位置设有以穿墙方式与室外大气相通的风道; 所述第一电控空气阀置于空气净化室上壁所设置的风通,第二电控空气阀置于空气净化室 下壁所设置的风通,第三电控空气阀置于隔离加热再生室和空气净化室之间的隔热板的上 端所设置的风道,第四电控空气阀置于隔离加热再生室和空气净化室之间的隔热板的下端 所设置的风道,第五电控空气阀置于加热再生室的舱壁上与隔热板下端风道相对应的位置 设置的以穿墙方式与室外大气相通的风道;所述发热体和第一温度传感器由上至下依次安 装在加热再生室内;所述粗效过滤器、高效可再生VOCs及甲醛吸附材料、风机、VOCs传感器 由下至上依次安装在空气净化室内,且粗效过滤器安装在隔离加热再生室和空气净化室之 间隔热板下端所设的风道以上空间,风机安装在隔离加热再生室和空气净化室之间隔热板 上端所设的风道以下空间;其特征在于,所述的泄压阀安装于加热再生室的舱壁上,通过穿 墙方式与室外大气相通;所述第二温度传感器安装于室内,所述流量传感器置于空气净化 室上壁所设置的风通。
2. 根据权利要求1所述的一种基于热再生的壁挂式空气净化器,其特征在于,所述风机 为双向轴流风机。
3. 根据权利要求1所述的一种基于热再生的壁挂式空气净化器,其特征在于,所述第一 电控空气阀和第二电控空气阀为单电控常开型电磁空气阀,第三电控空气阀和第四电控空 气阀及第五电控空气阀为单电控常闭型电磁空气阀。
4. 根据权利要求1所述的一种基于热再生的壁挂式空气净化器,其特征在于,所述发热 体为PTC发热体。
5. —种根据权利要求1或2所述的基于热再生的壁挂式空气净化器的控制方法,其特征 在于,包括如下步骤: 1) 设置有初值为零的净化运行累计计时单元和通风运行累计计时单元及空气流量阀 值存储单元,工作方式设有净化模式和新风模式,选择净化模式时设置空气净化器依次循 环工作在净化、脱附、排污三个阶段过程,选择新风模式时设置空气净化器依次循环工作在 通风、除尘二个阶段过程; 2) 初始启用空气净化器时,对空气流量阀值进行设置:按住空气流量阀值设置按钮l〇S 后,控制处理器单元通过控制信号控制第一电控空气阀至第四电控空气阀及风机,开启空 气净化室上、下壁上的风道,关闭加热再生室和空气净化室之间隔热板上、下端所设风道, 并控制风机正向运转,控制处理器单元通过流量传感器测得的空气净化室上壁风道空气流 量设定为空气流量阀值,并将测得的空气流量阀值保存至空气流量阀值存储单元,否则,空 气流量阀值存储单元保持为初值零; 3) 当空气净化器处在待机状态时,设定待待机达到30rain,读取净化运行累计计时单元 所累计的时间和通风运行累计计时单元所累计的时间进行识别控制: ⑴当识别到净化运行累计计时单元所累计的时间大于等于设定的所需进行脱附除污 时间的80%时,自动唤醒空气净化器进行脱附除污,并清除净化运行累计计时单元所累计 的时间, ⑵当识别到净化运行累计计时单元所累计的时间小于设定的所需进行脱附除污时间 的80%时,保留净化运行累计计时单元所累计的时间,将读取的净化运行累计计时单元所 累计的时间和读取的通风运行累计计时单元所累计的时间相加,若相加之和大于等于设定 的所需进行除尘时间的80%,自动唤醒空气净化器进行除尘,并清除通风运行累计计时单 元所累计的时间,否则,保持待机,并保留通风运行累计计时单元所累计的时间, ⑶在自动唤醒的空气净化器进行脱附除污期间和自动唤醒的空气净化器进行除尘期 间,有净化模式或新风模式的操作,设置待自动唤醒的对应运行过程结束后控制处理器单 元响应相应模式,否则,待自动唤醒的对应运行过程结束后,立即进入待机状态; 4) 空气净化器在待机状态时,进行净化模式或新风模式操作,立即唤醒进入相应模式。
6.根据权利要求5所述的一种基于热再生的壁挂式空气净化器的控制方法,其特征在 于,所述的选择净化模式时设置空气净化器依次循环工作在净化、脱附、排污三个阶段过 程,具有如下步骤: 1)净化阶段 ⑴控制处理器单元通过控制信号控制第一电控空气阀至第五电控空气阀及风机,开启 关闭的空气净化室上、下壁上的风道,关闭开启的加热再生室和空气净化室之间隔热板上、 下端所设风道,以及关闭设于加热再生室舱壁上与室外大气相通的风道,控制风机正向运 转,使空气净化室内气流由下至上流动,室内空气由空气净化室下壁上风道流进后经过滤 和吸附处理后从上壁上风道进入室内,对室内空气净化,并对净化运行累计计时单元进行 累计计时,控制处理器单元根据净化运行累计计时单元所累计的时间和通过流量传感器对 舱内空气流量监测情况进行如下控制: a) 当净化运行累计计时单元所累计时间未达到设定的所需进行脱附除污时间时,控制 处理器单元通过流量传感器对舱内空气流量持续监测并与设定的空气流量阀值比较,设定 待监测到空气流量小于空气流量阀值的80%时,认定空气净化器内粗效过滤器堵塞,暂停 对室内空气净化,暂停净化运行累计计时单元累计计时并保持所累计的时间,进入净化阶 段的步骤⑵, b) 当净化运行累计计时单元所累计时间达到设定的所需进行脱附除污时间时,暂停对 室内空气净化,暂停净化运行累计计时单元累计计时并清除所累计的时间,进入净化模式 步骤2)脱附阶段, ⑵控制处理器单元通过控制信号控制第一电控空气阀至第五电控空气阀及风机,对空 气净化器内粗效过滤器除尘,关闭空气净化室下壁上的风道,开启加热再生室和空气净化 室之间隔热板下端所设风道,以及开启设于加热再生室舱壁上与室外大气相通的风道,保 持空气净化室上壁上的风道开启,控制风机逆向运转,使室内空气经空气净化室上壁上所 设风道进入空气净化室,由上至下流动,经加热再生室和空气净化室之间隔热板下端所设 风道到加热再生室舱壁上与室外大气相通所设风道,排向室外,从而将粗效过滤器上吸附 的灰尘排入室外大气,设定待风机逆向运转20min时,停止风机逆向运行,返回净化阶段的 步骤⑴; 2) 脱附阶段 控制处理器单元通过控制信号控制第一电控空气阀至第五电控空气阀、发热体及风 机,关闭空气净化室上下壁上的风道,开启加热再生室和空气净化室之间隔热板上下端所 设风道,并保持加热再生室舱壁上与室外大气相通所设的风道关闭,保持风机正向运转,即 保持空气净化室内气流由下至上流动,通过第一温度传感器对舱内空气温度进行持续监 测,控制发热体加热,使舱内空气温度维持在设定值,空气被发热体加热,加热后的空气经 过吸附材料,促进高效可再生VOCs及甲醛吸附材料中所吸附的VOCs及甲醛的脱附,待脱附 阶段运行时间达到完成脱附处理所需的设定时间时进入净化模式的步骤3)排污阶段, 3) 排污阶段 控制处理器单元通过控制信号控制第一电控空气阀至第五电控空气阀、发热体及风 机,进行如下控制: ⑴首先关闭发热体,开启加热再生室舱壁上与室外大气相通所设风道,以及开启空气 净化室下壁上所设风道,关闭加热再生室和空气净化室之间隔热板下端所设风道,保持加 热再生室和空气净化室之间隔热板上端所设风道开启,保持空气净化室上壁上所设风道关 闭,保持风机正向运转,即保持空气净化室内气流由下至上流动,空气净化室内污气经加热 再生室和空气净化室之间隔热板上端所设风道到加热再生室舱壁上与室外大气相通所设 风道,排向室外,室内空气经过空气经净化室的下壁上所设风道向空气经净化室内补充,待 排污阶段风机正向运转时间达到lOmin时进入排污阶段的步骤(2), ⑵开启空气净化室上壁上所设风道,以及开启加热再生室和空气净化室之间隔热板下 端所设风道,关闭空气净化室下壁上所设风道,关闭加热再生室和空气净化室之间隔热板 上端所设风道,保持加热再生室舱壁上与室外大气相通所设风道开启,控制风机反向运转, 改变空气净化室内气流流向,空气净化室内气流由上至下流动,空气净化室内污气经加热 再生室和空气净化室之间隔热板下端所设风道到加热再生室舱壁上与室外大气相通所设 风道,排向室外,室内空气经过空气经净化室的上壁所设风道向空气经净化室内补充,对空 气经净化室排污的同时将粗效过滤器上吸附的灰尘排入室外大气,待排污阶段风机反向运 转时间达到lOmin时进入排污阶段的步骤⑶, ⑶控制处理器单元通过第一温度传感器对舱内空气温度进行持续监测,通过第二温度 传感器对室内空气温度进行持续监测,待监测到舱内温度与室内温度差值的绝对值 时返回到步骤1)净化阶段。
7.根据权利要求5所述的一种基于热再生的壁挂式空气净化器的控制方法,其特征在 于,所述的选择新风模式时设置空气净化器依次循环工作在通风、除尘二个阶段过程,具有 如下控制: 控制处理器单元通过控制信号控制第一电控空气阀至第五电控空气阀及风机,关闭空 气净化室下壁上所设风道,关闭加热再生室和空气净化室之间隔热板上端所设风道,开启 加热再生室和空气净化室之间隔热板下端所设风道,开启空气净化室上壁上所设风道,开 启设于加热再生室舱壁上与室外大气相通的风道,并进入以下步骤: ^ 1)通风阶段 控制风机正向运转,对室内通风,并对通风运行累计计时单元进行累计计时,空气净化 室内气流由下至上流动,室外空气由设于加热再生室舱壁上与室外大气相通的风道流进后 经过加热再生室和空气净化室之间隔热板下端所设风道进入空气净化室,经过滤和吸附处 理后从空气净化室上壁上风道进入室内,控制处理器单元根据通风运行累计计时单元所累 计的时间和通过流量传感器对舱内空气流量监测情况进行如下控制: ⑴设定当待到通风阶段运行累计时间达到设定的所需进行除尘时间时,暂停对室内通 风,暂停风机正向运行,即暂停对室内通风,暂停通风运行累计计时单元累计计时并清除所 累计的时间,进入新风模式的步骤2)除尘阶段, ⑵设定当通风运行累计计时单元累计时间未达到设定的所需进行除尘时间时,控制处 理器单元通过流量传感器对舱内空气流量持续监测并与设定的空气流量阀值比较,设置待 监测到空气流量小于空气流量阀值的80%时,认定空气净化器内粗效过滤器堵塞,暂停风 机正向运行,即暂停对室内通风,暂停通风运行累计计时单元累计计时并保持所累计的时 间,进入新风模式的步骤2)除尘阶段; 2)除尘阶段 控制处理器单元通过控制信号控制风机逆向运转,使空气净化室内气流由上至下流 动,室内空气经空气净化室上壁上所设风道进入空气净化室,由上至下流动,经加热再生室 和空气净化室之间隔热板下端所设风道到加热再生室舱壁上与室外大气相通所设风道,排 向室外,从而将粗效过滤器上吸附的灰尘排入室外大气,待除尘阶段运行时间达到l〇min 时,停止风机逆向运行,返回新风模式的步骤1)通风阶段。
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