CN108758949A - 一种具有v型过滤结构的新风系统及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种具有V型过滤结构的新风系统及其控制方法，包括设在风机出风口处的V型过滤机构，V型过滤机构包括V型过滤网、两根收放卷轴圆辊、两根张紧杆以及滤网传动机构，收放卷轴圆辊和张紧杆在壳体内部呈V型排列，V型过滤网的一侧边连接在其中一根收放卷轴圆辊上，另一侧边从下方绕过两根张紧杆后连接至另一根收放卷轴圆辊，滤网传动机构设在收放卷轴圆辊的端头处。本发明使用了V型双层过滤网，在过滤效率上大幅提升，能有效过滤95％以上的杂质；同时新风系统具有空气加湿功能和滤网自清洁功能，使室内的温湿度调控更加快速、合理，免去了更换过滤网的工序和成本，也长期保证了新风运行的高效性，同时也有效避免了电能的浪费，节约使用成本。

Description

一种具有V型过滤结构的新风系统及其控制方法

技术领域

本发明涉及新风设备技术领域，具体涉及一种具有V型过滤结构的新风系统及其控制方法。

背景技术

传统新风设备都具备引入室外空气和过滤室外空气的功能，其过滤功能是使用过滤网滤芯将室外的空气过滤净化，所以在使用过程中会频繁更换过滤网滤芯，一般风量在5000立方米每小时的新风设备，需每个月更换过滤滤芯，不然随着时间的累计会降低新风的风量，造成机房内热量不能及时地排出，所以在使用时最好定期对滤网进行清洗，节省更换成本。

同时，室内空气太干燥会导致舒适度降低，并且干燥的灰尘在过滤时拦截效率低，会随着空气吹到室内，所以需要对吸入的空气进行湿度的控制，使其保证在一定的湿度。另外，传统新风设备的风机在控制上采用手动的打开和关闭，这样可能会导致换气不及时和忘了关机、浪费电能的情况发生。

发明内容

本发明的目的在于提供一种具有V型过滤结构的新风系统及其控制方法，其解决了传统新风系统在空气过滤效率、空气湿度控制和滤网清洁问题、以及整机的开关控制上的缺陷，并提出了些改进的地方。

本发明通过以下技术方案来实现上述目的：

一种具有V型过滤结构的新风系统，新风系统设有壳体和风机，所述新风系统还包括设在风机出风口处的V型过滤机构，所述V型过滤机构包括V型过滤网、两根收放卷轴圆辊、两根张紧杆以及滤网传动机构，所述收放卷轴圆辊和张紧杆在壳体内部呈V型排列，所述V型过滤网的一侧边连接在其中一根收放卷轴圆辊上，另一侧边从下方绕过两根张紧杆后连接至另一根收放卷轴圆辊，所述滤网传动机构设在收放卷轴圆辊的端头处。

进一步改进在于，所述滤网传动机构包括安装在壳体上的卷绕电机，以及设在卷绕电机输出端的主动轮，以及连接在两个收放卷轴圆辊端头处的从动轮，以及套在两个从动轮上的传动链条，所述主动轮抵在传动链条的外圈，用于驱动传动链条转动，所述驱动组件还包括安装在壳体上的张紧轮，所述张紧轮抵在传动链条的内圈，并使传动链条发生曲折。

进一步改进在于，所述新风系统还包括作用于V型过滤网的滤网清洁加湿机构。

进一步改进在于，所述滤网清洁加湿机构包括内含高压水泵的水箱、进水管组、高压水喷雾管、高压水冲洗软管、移动喷水组件、排水管组和清洗水槽；

所述进水管组一端与水箱连通，另一端分支后与高压水喷雾管和高压水冲洗软管分别连通，所述高压水喷雾管上设有若干个高压喷雾喷头，所述高压水冲洗软管连接于移动喷水组件，所述移动喷水组件位于所述V型过滤网的内部，且移动喷水组件的喷水方向竖直朝下，对准V型过滤网位于两根张紧杆之间的部分，所述排水管组一端分支后分别与水箱和清洗水槽的排水出口连通，另一端与外界下水管连通，所述清洗水槽设于V型过滤网下方。

进一步改进在于，所述移动喷水组件包括两根水平设置的移动导轨，以及活动设在移动导轨上的移动滑块，以及设在移动滑块下方的高压水流喷嘴，以及位于移动导轨上方的同步带，所述高压水流喷嘴与高压水冲洗软管连通，在壳体的对立侧边上分别设有驱动电机和安装轴，所述同步带一端套在驱动电机的输出端，另一端套在安装轴上，同步带与移动导轨平行且与移动滑块上端固定连接。

进一步改进在于，所述进水管组与高压水喷雾管的连通管路上设有喷雾管电磁阀，进水管组与高压水冲洗软管的连通管路上设有冲洗软管电磁阀，所述喷雾管电磁阀和冲洗软管电磁阀的控制端与控制器的信号输出端连接。

进一步改进在于，所述排水管组与清洗水槽排水出口连通的管路上设有水槽出口电磁阀。

一种具有V型过滤结构的新风系统的控制方法，其基于上述控制系统，包括以下步骤：

获取室外和室内的温度值数据，若室内温度高于室外温度时，则控制新风系统的新风功能运行；

在新风运行运行中，获取风机吸入空气的湿度数据，并将数据与第一阈值进行比较，若湿度低于第一阈值，则控制新风系统的加湿功能运行；

获取新风系统中风机的负压值，若负压值大于第二阈值，则控制新风系统的滤网清洁功能运行。

进一步改进在于，所述第一阈值为30％，所述第二阈值为0.3kPa。

本发明的有益效果在于：

1)使用了三极过滤网，且其中第二级为V型双层过滤网，在过滤效率上大幅提升，能有效过滤95％以上的杂质；

2)通过控制系统以及相应环境数据获取装置，实现了新风系统的智能打开和关闭，同时新风系统具有空气加湿功能和滤网自清洁功能，使室内的温湿度调控更加快速、合理，免去了更换过滤网的工序和成本，也长期保证了新风运行的高效性，同时也有效避免了电能的浪费，节约使用成本。

附图说明

图1为去掉三级过滤网后新风系统的结构示意图；

图2为新风系统的剖面图；

图3为前倾叶离心鼓风机的结构示意图；

图4为后倾叶离心风机的结构示意图；

图5为轴流风机的结构示意图；

图6，图7为新风系统去除风机和壳体后在不同视角下的结构示意图；

图8为新风系统内部结构的爆炸图；

图9为新风系统的另一种实施例结构示意图；

图10为控制系统的控制原理图；

其中，1-壳体，2-风机，3-一级过滤网，4-V型过滤网，5-收放卷轴圆辊，6-张紧杆，7-水箱，8-进水管组，9-高压水喷雾管，10-高压水冲洗软管，11-排水管组，12-清洗水槽，13-高压喷雾喷头，14-移动导轨，15-移动滑块，16-高压水流喷嘴，17-同步带，18-驱动电机，19-安装轴，20-喷雾管电磁阀，21-冲洗软管电磁阀，22-水槽出口电磁阀，23-卷绕电机，24-主动轮，25-从动轮，26-传动链条，27-张紧轮，28-三级过滤网，29-水槽进水电磁阀。

具体实施方式

下面结合附图对本申请作进一步详细描述，有必要在此指出的是，以下具体实施方式只用于对本申请进行进一步的说明，不能理解为对本申请保护范围的限制，该领域的技术人员可以根据上述申请内容对本申请作出一些非本质的改进和调整。

结合图1至图8，以及图10所示，一种具有V型过滤结构的新风系统，包括壳体1和风机2，还包括一级过滤网3、V型过滤机构、三级过滤网28；风机2安装于壳体1的内部顶端，一级过滤网3设于风机2进风口处的壳体1上，V型过滤机构设在风机2的出风口下端，三级过滤网28设于V型过滤机构两侧的壳体上。

其中，V型过滤机构包括V型过滤网4、两根收放卷轴圆辊5、两根张紧杆6以及滤网传动机构，收放卷轴圆辊5和张紧杆6在壳体1内部呈V型排列，V型过滤网4的一侧边连接在其中一根收放卷轴圆辊5上，另一侧边从下方绕过两根张紧杆6后连接至另一根收放卷轴圆辊5，滤网传动机构设在收放卷轴圆辊5的端头处。V型过滤网4在两根张紧杆11之间形成一段水平部分，这水平部分为清洗部位。两个收放卷轴圆辊5可同时同向转动，带动V型过滤网4往其中一个收放卷轴圆辊5上卷绕，过滤网滤芯设置宽度较宽，每个收放卷轴圆辊5上都预先缠绕有宽度大于收放卷轴圆辊5到张紧杆6之间距离的滤芯，这样可使用于过滤的滤芯都能通过卷绕移动至清洗部位进行清洗。

一级过滤网3其为初效过滤，主要将空气中的大颗粒尘埃，树叶，绒毛，絮状物，蚊虫等拦截在过滤网外；V型过滤网4为双层过滤网，其主要过滤空气中尘埃微粒，肉眼看不见的尘埃粒子，其尘埃质量过滤效率达到90％以上，为核心过滤；三级过滤网28为空气净化过滤，主要进一步过滤掉颗粒更小的尘埃粒子，一般为亚微米级尘埃粒子，过滤效率达到95％以上。

新风系统设有控制系统，其包括控制器，控制器包括型号为TMP86FH46的单片机，以及与单片机连接的型号为ADS7812的信号转换模块、人机交互模块和远程通信模块，控制器的信号输入端通过信号转换模块连接有湿度获取模块、温度获取模块和压差传感模块。远程通信模块包含有RS232通信接口，短信GPRS单元与RS232通信接口相连接，实现无线组网、短信报警与短信开门，远程通信模块上还包含有以太网通信接口，以太网通信接口实现与上位机的通信，其用于远程操控控制器；人机交互模块包括有按键和显示屏，其用于对控制模块进行参数的设置。

湿度获取模块为SHT11型号的湿度传感器，其设于新风系统的风机2进风口，湿度获取模块的信号输出端通过信号转换模块与控制器的湿度信号输入端连接。温度获取模块包括两个DS18B20型号的温度传感器，分别为设于室外的温度获取模块和设于室内的温度获取模块，温度获取模块的信号输出端均通过信号转换模块与控制器的温度信号输入端连接。压差传感模块为QBE61.3-DP10型号的压差传感器，其设于新风系统的风机2上，压差传感模块的信号输出端通过信号转换模块与控制器的压差信号输入端连接。

结合图3至图5所示，上述风机2可为前倾叶离心鼓风机、后倾叶离心风机或轴流风机，依靠大风量高负压值风机将室外空气吸入到室内，保持室内空气的微正压，使得室内空气通过排风口排出到室外。

滤网清洁加湿机构包括内含高压水泵的水箱7、进水管组8、高压水喷雾管9、高压水冲洗软管10、移动喷水组件、排水管组11和清洗水槽12，

上述进水管组8一端与水箱7连通，另一端分支后与高压水喷雾管9和高压水冲洗软管10分别连通，高压水喷雾管9上设有若干个高压喷雾喷头13，高压水冲洗软管10连接于移动喷水组件，移动喷水组件位于V型过滤网4的内部，且移动喷水组件的喷水方向竖直朝下，对准V型过滤网4位于两根张紧杆6之间的部分，排水管组11一端分支后分别与水箱7和清洗水槽12的排水出口连通，另一端与外界下水管连通，清洗水槽12设于V型过滤网4下方。

上述移动喷水组件包括两根水平设置的移动导轨14，以及活动设在移动导轨14上的移动滑块15，以及设在移动滑块15下方的高压水流喷嘴16，以及位于移动导轨14上方的同步带17，高压水流喷嘴16与高压水冲洗软管10连通，在壳体1的对立侧边上分别设有驱动电机18和安装轴19，同步带17一端套在驱动电机18的输出端，另一端套在安装轴19上，同步带17与移动导轨14平行且与移动滑块15上端固定连接，驱动电机18的控制端通过信号转换模块与控制器的信号输出端连接。

上述进水管组8与高压水喷雾管9的连通管路上设有喷雾管电磁阀20，进水管组8与高压水冲洗软管10的连通管路上设有冲洗软管电磁阀21，喷雾管电磁阀20和冲洗软管电磁阀21的控制端与控制器的信号输出端连接。

另外，排水管组11与清洗水槽12排水出口连通的管路上设有水槽出口电磁阀22，水槽出口电磁阀22的控制端通过信号转换模块与控制器的信号输出端连接，水槽出口电磁阀31用于控制清洗水槽17内的水稳定在一定的高度。

特别的，喷雾管电磁阀19、冲洗软管电磁阀20和水槽出口电磁阀31的型号均为JO11S。

上述滤网传动机构包括安装在壳体1上的卷绕电机23，以及设在卷绕电机23输出端的主动轮24，以及连接在两个收放卷轴圆辊5端头处的从动轮25，以及套在两个从动轮上25的传动链条26，主动轮24抵在传动链条26的外圈，用于驱动传动链条26转动，卷绕电机23的控制端通过信号转换模块与控制器的信号输出端连接，驱动组件还包括安装在壳体上的张紧轮27，张紧轮27抵在传动链条26的内圈，并使传动链条26发生曲折。

新风系统设备具备进水口和出水口，进水口是连接室外洁净的水源，出水口是清洗水槽12内的污水排水口和水箱7溢出水排水口，出水口通过排水管组11连接室外下水管道。控制器打开电磁阀(图中未示出，为设备整体的进水控制阀门)后，室外洁净的水源进入水箱7，直到水箱7里面的水位达到设定值再关闭电磁阀，俩者保持动态工做状态。

一种具有V型过滤结构的新风系统的控制方法，基于上述控制系统，包括以下步骤：

用温度获取模块获取室外和室内的温度值数据，若室内温度高于室外温度时，则控制新风系统的新风功能运行；

在新风运行运行中，用湿度获取模块获取风机2吸入空气的湿度数据，并将数据与第一阈值进行比较，若湿度低于第一阈值，则控制新风系统的加湿功能运行；

用压差传感模块获取新风系统中风机2的负压值，若负压值大于第二阈值，则控制新风系统的滤网清洁功能运行。

特别的，第一阈值为30％，上述第二阈值为0.3kPa，均可有人机交互模块进行设置。

下面具体介绍上述控制系统运行的功能：

新风运行功能：获取室外和室内的温度值后，在室内温度大于室内温度时，控制风机2运行，喷雾管电磁阀20和冲洗软管电磁阀21均关闭，实现新风运行。

空气加湿功能：当新风系统处于新风运行时间内，V型过滤网4过滤空气，水箱7里面的高压水泵开始工作，喷雾管电磁阀20打开，关闭冲洗软管电磁阀21，开始在高压喷雾喷头13处产生高压水雾，加湿流动中的空气。

滤网清洁功能：当启动清洗程序时，水路循环系统开始工作，置于水箱7里面的高压水泵开始工作，冲洗软管电磁阀21打开，高压水流喷嘴16开始喷射高压水冲洗过滤网，然后驱动电机18开始工作，承载着高压水流喷嘴16开始来回扫描运动，冲洗V型底部过滤网，当行走一个来回后或直到V型过滤网4底部滤网冲洗干净后，卷绕电机24工作，将清洁干净的过滤网收卷起来，将未冲洗的过滤网置于V型底部，待高压水流喷嘴16来回冲洗，整个冲洗滤网过程，两个电机实现联动控制，保证整片过滤网全部冲洗完毕，即为完成滤网自清洁程序。

如图9所示，介绍的是新风系统的另一种实施例结构，其主体结构和上述实施例结构形同，区别在于滤网清洗结构由冲洗方式改为超声清洗。相应的结构为：进水管组8通过三通阀分一支管通向清洗水槽12，并在管道上设置水槽进水电磁阀29，同样水槽进水电磁阀29的控制端通过信号转换模块与控制器的信号输出端连接，用于控制管道的开闭，并在清洗水槽12内设置超声振子(图中未示出，其控制端通过信号转换模块与控制器的信号输出端连接)。清洗时，V型过滤网4的V型底部清洗部分浸在水中，水位保持在一定的高度(在清洗水槽12内增设水位传感器，在清洗过程中，通过水槽出口电磁阀22控制排水，使水位保持动态平衡)，滤网采用同样的传动方式，使得整个滤网都完成清洗。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种具有V型过滤结构的新风系统，新风系统设有壳体(1)和风机(2)，其特征在于：所述新风系统还包括设在风机(2)出风口处的V型过滤机构，所述V型过滤机构包括V型过滤网(4)、两根收放卷轴圆辊(5)、两根张紧杆(6)以及滤网传动机构，所述收放卷轴圆辊(5)和张紧杆(6)在壳体(1)内部呈V型排列，所述V型过滤网(4)的一侧边连接在其中一根收放卷轴圆辊(5)上，另一侧边从下方绕过两根张紧杆(6)后连接至另一根收放卷轴圆辊(5)，所述滤网传动机构设在收放卷轴圆辊(5)的端头处。

2.根据权利要求1所述的一种具有V型过滤结构的新风系统，其特征在于：所述滤网传动机构包括安装在壳体(1)上的卷绕电机(23)，以及设在卷绕电机(23)输出端的主动轮(24)，以及连接在两个收放卷轴圆辊(5)端头处的从动轮(25)，以及套在两个从动轮上(25)的传动链条(26)，所述主动轮(24)抵在传动链条(26)的外圈，用于驱动传动链条(26)转动，所述驱动组件还包括安装在壳体上的张紧轮(27)，所述张紧轮(27)抵在传动链条(26)的内圈，并使传动链条(26)发生曲折。

3.根据权利要求1所述的一种具有V型过滤结构的新风系统，其特征在于：所述新风系统还包括作用于V型过滤网(4)的滤网清洁加湿机构。

4.根据权利要求3所述的一种具有V型过滤结构的新风系统，其特征在于：所述滤网清洁加湿机构包括内含高压水泵的水箱(7)、进水管组(8)、高压水喷雾管(9)、高压水冲洗软管(10)、移动喷水组件、排水管组(11)和清洗水槽(12)；

所述进水管组(8)一端与水箱(7)连通，另一端分支后与高压水喷雾管(9)和高压水冲洗软管(10)分别连通，所述高压水喷雾管(9)上设有若干个高压喷雾喷头(13)，所述高压水冲洗软管(10)连接于移动喷水组件，所述移动喷水组件位于所述V型过滤网(4)的内部，且移动喷水组件的喷水方向竖直朝下，对准V型过滤网(4)位于两根张紧杆(6)之间的部分，所述排水管组(11)一端分支后分别与水箱(7)和清洗水槽(12)的排水出口连通，另一端与外界下水管连通，所述清洗水槽(12)设于V型过滤网(4)下方。

5.根据权利要求4所述的一种具有V型过滤结构的新风系统，其特征在于：所述移动喷水组件包括两根水平设置的移动导轨(14)，以及活动设在移动导轨(14)上的移动滑块(15)，以及设在移动滑块(15)下方的高压水流喷嘴(16)，以及位于移动导轨(14)上方的同步带(17)，所述高压水流喷嘴(16)与高压水冲洗软管(10)连通，在壳体(1)的对立侧边上分别设有驱动电机(18)和安装轴(19)，所述同步带(17)一端套在驱动电机(18)的输出端，另一端套在安装轴(19)上，同步带(17)与移动导轨(14)平行且与移动滑块(15)上端固定连接。

6.根据权利要求4所述的一种具有V型过滤结构的新风系统，其特征在于：所述进水管组(8)与高压水喷雾管(9)的连通管路上设有喷雾管电磁阀(20)，进水管组(8)与高压水冲洗软管(10)的连通管路上设有冲洗软管电磁阀(21)，所述喷雾管电磁阀(20)和冲洗软管电磁阀(21)的控制端与控制器的信号输出端连接。

7.根据权利要求4所述的一种具有V型过滤结构的新风系统，其特征在于：所述排水管组(11)与清洗水槽(12)排水出口连通的管路上设有水槽出口电磁阀(22)。

8.一种具有V型过滤结构的新风系统的控制方法，其包括以下步骤：

获取室外和室内的温度值数据，若室内温度高于室外温度时，则控制新风系统的新风功能运行；

在新风运行运行中，获取风机(2)吸入空气的湿度数据，并将数据与第一阈值进行比较，若湿度低于第一阈值，则控制新风系统的加湿功能运行；

获取新风系统中风机(2)的负压值，若负压值大于第二阈值，则控制新风系统的滤网清洁功能运行。

9.根据权利要求8所述的一种具有V型过滤结构的新风系统的控制方法，其特征在于：所述第一阈值为30％。

10.根据权利要求8所述的一种具有V型过滤结构的新风系统的控制方法，其特征在于：所述第二阈值为0.3kPa。