CN108006884A - 一种阻止室外空气污染物入室系统及其控制方法 - Google Patents

一种阻止室外空气污染物入室系统及其控制方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种阻止室外空气污染物入室系统，包括室内外缓冲区和空气净化部件；其中，所述室内外缓冲区罩封建筑的入口，所述室内外缓冲区设有至少一个门；所述空气净化部件的一端通过第一管道与进风口连通，所述空气净化部件的另一端通过第二管道与出风口连通；所述出风口设置在所述室内外缓冲区内；所述空气净化部件包括净化段和和风机。利用本发明提供的阻止自然空气入室系统使得室内外缓冲区内的洁净空气处于正压状态，可以阻止室外自然空气的进入。

Description

一种阻止室外空气污染物入室系统及其控制方法
技术领域
本发明涉及空气净化领域，特别是涉及一种阻止室外空气污染物入室系统及其控制方法。
背景技术
目前，大部分城市都有雾霾天气，特别是在冬季。当房屋的门或窗开启时，室外的较差的空气会进入到室内。由于房屋设计、室内对空气的使用等原因，室内一般处于负压状态，在门窗开启时，大量的室外较差的空气会涌入，带来了空气污染物，造成室内空气污染。
为了阻止室外空气污染物从建筑入口处进入室内，现有方案是对建筑的通风及空调系统进行改造，具体是通过增加建筑的新风风量，保证建筑的新风风量大于建筑向室外的排风风量，使建筑整体上处于微正压状态，可阻止室外空气污染物通过建筑入口进入室内；该方案对原有的空调系统改造量大，工期长，实施难度大，改造费用高；大量新风的引入会大幅度增加建筑能耗，大大增加建筑采暖和空调的运行费用。
发明内容
鉴于以上所述现有技术的缺点和存在的问题，本发明的目的在于提供一种阻止室外空气污染物入室系统及其控制方法，用于在建筑入口开启时，防止室外较差的空气进入到室内。
为实现上述目的及其他相关目的，本发明的第一方面提供了一种阻止室外空气污染物入室系统，包括室内外缓冲区和空气净化部件；其中，所述室内外缓冲区罩封在建筑的入口，所述室内外缓冲区的设有至少一个门；所述空气净化部件的一端通过第一管道与进风口连通，所述空气净化部件的另一端通过第二管道与出风口连通；所述出风口设置在所述室内外缓冲区内；所述空气净化部件包括净化段和风机。
于本发明的一个实施例中，所述风机设置于所述净化段的进风侧。
于本发明的一个实施例中，所述风机设置于所述净化段的出风侧。
于本发明的一个实施例中，所述室内外缓冲区为门斗。
于本发明的一个实施例中，所述进风口设置在所述室内外缓冲区的壁上。
于本发明的一个实施例中，所述进风口设置在室外。
于本发明的一个实施例中，所述第一管道和/或第二管道上设置有以下任一项或多项：
减震装置、静压箱、消声器。
于本发明的一个实施例中，所述第一管道或第二管道为耐压软管或金属管道。
于本发明的一个实施例中，阻止室外空气污染物入室系统还包括风量控制系统；其中，所述风量控制系统为以下任一种：设置在所述第一管道和/或第二管道上的至少一个阀件；压差控制系统；其中，所述压差控制系统包括控制器和压差监测仪，所述控制器和所述风机连接；手动控制器；其中，所述手动控制器和所述风机连接。
于本发明的一个实施例中，所述进风口上设置有过滤器。
本发明的第二方面还提供了一种第一方面所述的阻止室外空气污染物入室系统的控制方法，包括：检测室外气压和室内外缓冲区气压；计算所述室内外缓冲区气压和所述室外气压的差值；比较所述差值和预设阈值；其中，所述预设阈值包括第一阈值和第二阈值；其中，所述第一阈值小于所述第二阈值；当所述差值小于所述第一阈值时，启动所述风机；当所述差值大于所述第二阈值时，关闭所述风机。
如上所述，本发明提供的阻止室外空气污染物入室系统及其控制方法，具有以下有益效果：通过风机引入大于自然状态空气流量的待净化空气，待净化空气经净化段净化后，从出风口排出，进而在室内外缓冲区形成正压，当室内外缓冲区的门开启时，可以阻止室外未经过净化段净化的自然空气进入到室内外缓冲区，从而防止了室外环境中的污染物随空气进入室内，维护了室内空气的洁净度。相较于现有技术中，通过引入大量新风，以维持室内正压状态的方案，降低了室内采暖以及空调运行费用。
附图说明
图1为现有技术中自然空气进入到室内的气流组织俯视图；
图2为现有技术中自然空气进入到室内的气流组织右视图；
图3为本发明提供的阻止室外空气污染物入室系统的结构示意图；
图4为本发明提供的阻止室外空气污染物入室系统的安装位置示意图；
图5为本发明提供的阻止室外空气污染物入室系统的工作原理示意图；
图6为本发明提供的阻止室外空气污染物入室系统的工作原理示意图；
图7为本发明提供的阻止室外空气污染物入室系统中的进气口安装位置示意图。
元件标号说明(核对附图标记)
1 进风口
2 空气净化部件
21 净化段
22 风机
3 出风口
4A 第一管道
4B 第二管道
5 室外
6 B门
7 室内外缓冲区
8 A门
9 D门
10 C门
11 室内
12 自然空气
13 洁净空气
具体实施方式
以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。
须知，本说明书所附图中所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容所能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。
目前中国北方的很多城市还经常发生雾霾等空气质量较差的天气，特别是在冬季，北方进入了供暖季，雾霾天气发生的天数较多。
一般建筑的入口都具有门斗等室内外缓冲区7(见图1)，当有人进入建筑的室内11(见图1)时，室外较脏的空气会进入到室内外缓冲区7，进而进入到室内11。其气流组织的俯视图可以如图1所示。当用户进入室内11时，开启A门8(或者开启B门6，或者同时开启A门8和B门6)，进入到室内外缓冲区7，室外5的自然空气12通过A门8进入到室内外缓冲区7内；用户进而开启C门10(或者开启D门9，或者同时开启C门10和D门9)，室外5的空气12进而通过C门10进入到室内11。
上述室外5的空气12进入到室内11的气流组织右视图如图2所示。
在雾霾等天气时，室外5的空气12中含有大量空气污染物，如果不对上述气流组织加以干预，在用户进出房屋时，大量空气污染物会进入室内11，造成室内空气污染。
针对上述请求，本发明实施例提供了一种阻止室外空气污染物入室系统。如图3和图4所示，该系统包括室内外缓冲区7和空气净化部件2；其中，所述室内外缓冲区7罩封在建筑的入口，所述室内外缓冲区7设有至少一个门；所述空气净化部件2的一端通过第一管道4A与进风口1连通，所述空气净化部件2的另一端通过第二管道4B与出风口3连通；所述出风口3设置在所述室内外缓冲区内；所述空气净化部件2包括净化段21和风机22。
在本发明的实施例中，建筑的入口是指建筑室内和室内外缓冲区7之间的门，例如图1中的C门10、D门9，通过其就直接进入了室内11。室内外缓冲区7可以为与建筑连体的起分隔、挡风、御寒等作用的建筑过渡空间，例如门斗；也可以为建筑落成后再设置的过渡空间。室内外缓冲区7设置一个或多个与室外5相通的门，以供室内11通过建筑的入口、室内外缓冲区7与外界连通。
需要说明的是，图3和图4仅对本发明实施例提供的阻止室外空气污染物入室系统进行示例说明，其示出的各部件的相对位置，特别是净化段21和风机22的相对位置并不构成限制。进风口1设置在室内外缓冲区7内部区域之外的地方，例如室内外缓冲区7的壁上、室外5等。空气净化部件2设置的位置可以设置在室内外缓冲区7内部，例如室内外缓冲区7的地板上、室内外缓冲区7的吊顶处等，也可以设置在室内外缓冲区7内部区域之外的区域。
风机22引入的待净化气体的量大于自然状态下经室内外缓冲区7的A门8(或者B门6，或者A门8和B门6)进入到室内外缓冲区的空气量。优选的，进入的待净化气体的量为自然状态下经室内外缓冲区7的A门8(或者B门6，或者A门8和B门6)进入到室内外缓冲区7的空气量的1.2至1.5倍。所述自然状态空气经室内外缓冲区7的入口进入室内外缓冲区的气流组织如图1和图2所示，空气量则通过测量A门8(或者B门6，或者A门8和B门6)的风速和面积，然后计算所得。
如图5和图6所示，风机22强制对流引入的大流量待净化气体经过净化段21净化，形成洁净气体13；其中，待净化气体可以为自然空气12。风机22引入的待净化气体的流量大于自然状态下的空气流量，所以洁净气体13在室内外缓冲区7营造局部微正压环境，使得在A门8开启时，阻止了室外5的空气12进入室内外缓冲区7内，进而在C门10开启时，保障了进入到室内11的气体的质量。
所述净化段21采用的空气净化技术可以为过滤技术，也可以为吸附技术，也可以为络合技术，也可以为化学催化技术，也可以为光催化技术，也可以为静电技术，也可以为负离子技术，也可以为等离子体技术；也可以为上述技术的任意两种或多种相结合的复合技术。需要说明的是，上述内容仅对本发明提供的阻止自然空气入室系统可以采取的空气净化技术进行举例说明，而非穷举。
在一个示例中，室内外缓冲区7具体为门斗。
可以根据的风机22的类型而设置风机22和净化段21的相对位置。
在一个示例中，所述风机22设置于所述净化段21的进风侧。
在一个示例中，所述风机22设置于所述净化段21的出风侧。
在一个示例中，如图7所示，所述进风口1设置室内外缓冲区7的入口上方。
在一个示例中，所述第一管道4A和/或第二管道4B上设置有以下任一项或多项：
减震装置、静压箱、消声器。
在一个示例中，所述第一管道4A或第二管道4B具体可以为耐压软管、金属管道等。
在一个示例中，所述阻止室外空气污染物入室系统还包括风量控制系统(未示出)。
在一个示例中，风量控制系统包括设置在所述第一管道4A和/或第二管道4B上的至少一个阀件。阀件可以为截止阀、止回阀或闸阀等。可以通过阀件对待净化空气和/或洁净空气13的流量进行控制。
在一个示例中，所述风量控制系统包括压差控制系统(未示出)。其中，压差控制系统包括控制器和压差监测仪，所述控制器和风机22可以通过导线连接，也可以通过网络连接。压差监测仪用于监测室内外缓冲区7和室外5的压差。压差监测仪也可以用于监测A门8(或者B门6，或者A门8和B门6)处的风速。压差监测仪将监测到的压差信号或风速信号实时传送给控制器。控制器根据压差信号或风速信号实时对风机22的转速进行调节，从而可以实现对风机22引入的风量进行调节。
接下来，在一个例子中，对本发明提供的压差控制系统进行具体介绍。通过压差控制系统控制风机22的运行状态，使内外缓冲区7内与室外5的气压差维持在正10Pa(第一阈值)到正20Pa(第二阈值)之间(内外缓冲区7内气压高于室外5气压10Pa到20Pa)，当压差监测仪监测的压差的数值小于正10Pa(第一阈值)时(内外缓冲区7内气压高于室外5气压不足10Pa)，控制器控制风机22运行，风机22由进风口1从室外5引入空气，引入的空气经净化段21后，通过第二管道4B由出风口3被送到内外缓冲区7内，用洁净空气13在内外缓冲区7内营造局部微正压环境，其中大部分洁净空气13被压入内外缓冲区7，小部分洁净空气13被压出室外5；当风机22引入空气量达到一定数值，使压差监测仪监测的压差的数值大于正20Pa(第二阈值)时(内外缓冲区7内气压高于室外5气压20Pa)，控制器控制风机22停止运行，此时内外缓冲区7内的气压依然大于室外5的气压，所以内外缓冲区7内是局部微正压环境，从而阻止室外空气污染物从建筑入口处进入室内。当内外缓冲区7内的压力下降到一定值，即当压差监测仪监测的压差的数值小于正10Pa(第一阈值)时(内外缓冲区7内气压高于室外5气压不足10Pa)时，控制器控制风机22再次运行，当当压差监测仪监测的压差的数值大于正20Pa(第二阈值)时(内外缓冲区7内气压高于室外5压气压20Pa)，控制器控制风机22停止运行，如此循环。
压差监测仪可以包括气压传感器，也可以包括风速传感器，也可以包括PM2.5浓度传感器。压差监测仪其工作原理为，通过上述传感器接收到压力信号或风速信号或PM2.5浓度信号等，将接收到的上述信号转换成电信号，然后将电信号发送至控制器。控制器接收到电信号后，根据电信号控制风机22，从而调节风量。控制器具体可以为电机控制器，也可以为风速控制器。
压差监测仪可以包括两个或多个气压传感器，在室外5和室内外缓冲区7各放置至少一个气压传感器，分别用于监测室外5和室内外缓冲区7的气压压力，然后监测的压力信号转换为电信号，发送给控制器，控制器比较压力值，从而控制风机22。或者是，压差监测仪比较压力值，将比较结果，即压差值转化为电信号，发送给控制器。
压差监测仪的风速传感器可以设置在A门8(或者B门6，或者A门8和B门6)的外侧，监测A门8(或者B门6，或者A门8和B门6)的风速，然后将风速信息转换为电信号，发送给控制器。
在一个示例中，所述风量控制系统为包括手动控制器(未示出)，手动控制器用于实现手动对风机22的控制。手动控制器通过导线或网络与风机22连接。
可以根据室内外压力差(室外5气压压力减去内外缓冲区7内气压压力)通过手动控制器调速风机22来控制风量，压力差大时调高风机22转速，增加风量；压力差小时调低风机22转速，减小风量。
还可以根据室外5空气质量，通过手动控制器控制风量。根据室外5空气质量，当室外5空气质量不达标时，通过手动控制器开启风机22；当室外5空气质量达标时，通过手动控制器关闭风机22。
可以根据A门8(或者B门6，或者A门8和B门6)处的风速，通过手动控制器控制风量。当A门8(或者B门6，或者A门8和B门6)处的风速大时，通过手动控制器调高风机22转速，增加风量；当A门8(或者B门6，或者A门8和B门6)处的风速小时，调低风机22转速，减小风量。
在一个示例中，所述进风口1上设置有过滤器。
在一个示例中，所述过滤器包括干燥剂。
本发明提供的阻止室外空气污染物入室系统，通过风机22引入大于自然状态下空气流量的待净化空气，待净化空气经净化段21净化后，从出风口3排出，进而在建筑的室内外缓冲区7形成正压，当室内外缓冲区7的门开启时，可以阻止室外5未经过净化段21净化的空气12进入到室内外缓冲区7，从而防止了室外5环境中的污染物随空气12进入室内11，维护了室内11空气的洁净度。相较于现有技术中，通过引入大量新风，以维持室内正压状态的方案，降低了室内采暖以及空调运行费用。
综上所述，本发明能够有效克服现有技术中的缺点而具高度产业利用价值。
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (11)

1.一种阻止室外空气污染物入室系统，其特征在于，包括室内外缓冲区和空气净化部件；其中，
所述室内外缓冲区罩封在建筑的入口，所述室内外缓冲区设有至少一个门；
所述空气净化部件的一端通过第一管道与进风口连通，所述空气净化部件的另一端通过第二管道与出风口连通；所述出风口设置在所述室内外缓冲区内；
所述空气净化部件包括净化段和风机。
2.根据权利要求1所述的阻止室外空气污染物入室系统，其特征在于，所述风机设置于所述净化段的进风侧。
3.根据权利要求1所述的阻止室外空气污染物入室系统，其特征在于，所述风机设置于所述净化段的出风侧。
4.根据权利要求1所述的阻止室外空气污染物入室系统，其特征在于，所述室内外缓冲区为门斗。
5.根据权利要求1所述的阻止室外空气污染物入室系统，其特征在于，所述进风口设置在所述室内外缓冲区的壁上。
6.根据权利要求1所述的阻止室外空气污染物入室系统，其特征在于，所述进风口设置在室外。
7.根据权利要求1所述的阻止室外空气污染物入室系统，其特征在于，所述第一管道和/或第二管道上设置有以下任一项或多项：
减震装置、静压箱、消声器。
8.根据权利要求1所述的阻止室外空气污染物入室系统，其特征在于，所述第一管道或第二管道为耐压软管或金属管道。
9.根据权利要求1所述的阻止室外空气污染物入室系统，其特征在于，还包括风量控制系统；其中，所述风量控制系统为以下任一种：
设置在所述第一管道和/或第二管道上的至少一个阀件；
压差控制系统；其中，所述压差控制系统包括控制器和压差监测仪，所述控制器和所述风机连接；
手动控制器；其中，所述手动控制器和所述风机连接。
10.根据权利要求1所述的阻止室外空气污染物入室系统，其特征在于，所述进风口上设置有过滤器。
11.一种权利要求1～10任一项所述的阻止室外空气污染物入室系统的控制方法，其特征在于，包括：
检测室外气压和室内外缓冲区气压；
计算所述室内外缓冲区气压和所述室外气压的差值；
比较所述差值和预设阈值；其中，所述预设阈值包括第一阈值和第二阈值；其中，所述第一阈值小于所述第二阈值；
当所述差值小于所述第一阈值时，启动所述风机；
当所述差值大于所述第二阈值时，关闭所述风机。
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