CN109028306A - 新风系统及其管道的消毒方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种新风系统及其管道的消毒方法，其中新风主机分别与室外进风、出风管道，室内进风、排风管道相连通，且设置有主控制器和副控制器。室外进风、出风管道对应的进风、出风口处，室内进风、排风管道对应的的出风、进风口处均设置有风口电磁阀。室外进风、出风管道，室内进风、排风管道室分别开设有消毒通道口，消毒通道口处设置有消毒通道电磁阀。室外进风管道中与室外出风管道中的消毒通道电磁阀之间、室内进风管道中与室内排风管道中的消毒通道电磁阀之间均设置有管道消毒装置。风口电磁阀、管道消毒装置和消毒通道电磁阀均与副控制器电连接。本发明利用管道消毒装置自动快速对新风系统的管道进行消毒，确保室内空气的质量。

Description

新风系统及其管道的消毒方法

技术领域

本发明涉及新风系统消毒技术领域，尤其涉及一种新风系统及其管道的消毒方法。

背景技术

室内空气质量逐渐成为人们的热门话题，通常一个人平均每天有70％-90％的时间在室内工作生活，所以洁净的室内空气质量对于人们的健康尤为重要。新风系统就是在这种环境下应运而生的新型产业。

新风系统是由送风系统和排风系统组成的一套独立空气处理系统，它分为管道式新风系统和无管道新风系统两种。其中管道式新风系统由新风机和管道配件组成，通过新风机净化室外空气导入室内，通过管道将室内空气排出。

目前，现有的新风系统主要是对进入室内前的空气中的微生物进行消毒杀菌，从而极大程度地提高进入室内的空气洁净程度。不仅如此，通过用户反馈、和实践发现，作为提供新鲜空气的新风系统本身也是需要进行消毒的。因为污浊的空气都会经过进、出风管道，会有大量的细菌在管道内滋生，如不及时进行灭杀，会造成室内空气的二次污染。关键的是需要铺设管道的新风系统，管道清理起来比较麻烦，不能自己动手清理，需要请专业的人员来进行彻底的清洗消毒，费时费力。

发明内容

为了克服上述现有技术中存在的不足，本发明解决的第一个技术问题是，提供一种新风系统，可自动快速对新风系统的管道进行消毒，确保进入室内的空气的质量。

作为同一个技术构思，本发明所解决的另一个技术问题是，提供一种使用上述新风系统管进行管道消毒的方法。

为解决上述第一个技术问题，本发明所采用的技术方案是：

一种新风系统，包括新风主机，所述新风主机分别与室外进风管道、室外出风管道、室内进风管道和室内排风管道相连通，所述新风主机设置有主控制器。

所述室外进风管道的进风口处、所述室外出风管道的出风口处、所述室内进风管道的出风口处和所述室内排风管道的进风口处均设置有风口电磁阀。

所述室外进风管道、所述室外出风管道、所述室内进风管道和所述室内排风管道分别开设有消毒通道口，所述消毒通道口处设置有消毒通道电磁阀，设置于所述室外进风管道消毒通道口处的消毒通道电磁阀与设置于所述室外出风管道消毒通道口处的消毒通道电磁阀之间、以及设置于所述室内进风管道消毒通道口处的消毒通道电磁阀与设置于所述室内排风管道消毒通道口处的消毒通道电磁阀之间分别设置有管道消毒装置。

所述新风主机设置有与所述主控制器电连接的副控制器，所述风口电磁阀、所述管道消毒装置和所述消毒通道电磁阀均与所述副控制器电连接。

进一步，所述管道消毒装置包括壳体，所述壳体开设有两个与相应的所述消毒通道电磁阀连接的开口部，所述壳体内设置有臭氧发生器、雾化过滤器和浓度监测仪，所述臭氧发生器通过气体管道与所述雾化过滤器连通，所述雾化过滤器开设有与所述壳体相通的开口，所述气体管道上设置有气泵；

所述臭氧发生器、所述浓度监测仪、所述雾化过滤器、所述气泵均与所述副控制器电连接。

进一步，所述雾化过滤器包括盒体，所述盒体内设置有雾化室和两个过滤室，所述雾化室包括进气端和两个出气端，所述进气端通过所述气体管道与所述臭氧发生器连通，两个所述出气端与两个所述过滤室连通，两个所述过滤室均设有与所述壳体内部相通的所述开口，所述雾化室内设置有加湿器和湿度传感器；所述加湿器和所述湿度传感器均与所述副控制器电连接。

进一步，所述副控制器包括STM32F051C8T6主控芯片和ULN2003A驱动芯片。

进一步，所述过滤室内设置有多层格栅，相邻所述格栅之间填充有石灰石和氧化钙颗粒。

进一步，所述臭氧发生器开设有进气口，所述壳体上开设有与所述进气口相适配的风口。

进一步，所述臭氧发生器和所述雾化过滤器均与所述壳体固定连接。

为解决上述第二个技术问题，本发明所采用的技术方案是：

使用上述新风系统进行管道消毒的方法，其步骤包括：

1)启动新风系统的管道消毒功能；

2)所述副控制器控制所述室外进风管道的进风口处、所述室外出风管道的出风口处、所述室内进风管道的出风口处和所述室内排风管道的进风口处设置的所述风口电磁阀关闭；

3)所述副控制器控制所述消毒通道电磁阀打开，将所述室外进风管道和所述室外出风管道均与所述管道消毒装置的所述壳体内部连通，将所述室内进风管道和所述室内排风管道均与另一所述管道消毒装置的所述壳体内部连通；

4)所述湿度传感器实时监测所述雾化室内的湿度，并将湿度信号传送给所述副控制器，所述副控制器对接收的湿度信号进行转换处理，并与预先设定的湿度值进行对比，若判定湿度值未到达预先设定的湿度值时，所述副控制器控制所述加湿器工作；若判定湿度值到达预先设定的湿度值时，所述副控制器控制所述加湿器停止工作，且控制所述臭氧发生器开始工作；

5)所述副控制器控制所述气泵工作，将所述臭氧发生器产生的臭氧导入所述雾化室进行加湿，加湿后的臭氧进入所述雾化过滤器的所述过滤室内，进行净化过滤，净化过滤后的臭氧通过所述过滤室上的所述开口进入所述壳体内部，并流经所述消毒通道电磁阀进入所述室外进风管道、所述室外出风管道、所述室内进风管道和所述室内排风管道内，对管道进行消毒；

6)所述浓度监测仪实时监测所述壳体内的臭氧浓度，并将浓度信号传送给所述副控制器，所述副控制器对接收的浓度信号进行转换处理，并与预先设定的浓度值进行对比，若判定浓度值未到达预先设定的浓度值时，所述副控制器控制所述臭氧发生器持续工作；若判定浓度值到达预先设定的浓度值时，所述副控制器控制所述臭氧发生器暂停工作；

7)若所述臭氧发生器工作时间累积达到预设消毒时间时，所述副控制器控制所述臭氧发生器停止工作，进入静置状态；若所述臭氧发生器工作时间累积未达到预设消毒时间时，则返回步骤6)；

8)达到预设静置时间时，所述副控制器控制所述气泵停止工作，控制所述消毒通道电磁阀关闭，将所述室外进风管道和所述室外出风管道均与所述管道消毒装置的所述壳体内部隔断，将所述室内进风管道和所述室内排风管道均与另一所述管道消毒装置的所述壳体内部隔断，并控制所述风口电磁阀打开；管道消毒结束。

采用了上述技术方案后，本发明的有益效果是：

1)管道消毒装置借助消毒通道电磁阀实现与室外进风管道和室外出风管道实现通断，或与室内进风管道和室内排风管道的实现通断，并利用副控制器自动对管道进行消毒，防止了空气的二次污染，确保空气质量，且省时省力。

2)管道消毒装置的壳体内设置了臭氧发生器、雾化过滤器和浓度监测仪。臭氧发生器产生的臭氧，经雾化过滤器的加湿净化后再对管道进行消毒，并利用浓度监测仪实时检测壳体内臭氧的浓度，控制器基于检测的浓度对臭氧发生器的工作状态进行控制，进一步确保了消毒效果和空气质量。

附图说明

图1是本发明新风系统的结构示意图；

图2是图1的局部放大示意图；

图3是本发明的控制电路原理图；

图4是本发明新风系统管道消毒方法的流程图；

图中：01-新风主机，02-室外进风管道，03-室外出风管道，04-室内排风管道，05-室内进风管道，06-风口电磁阀，07-管道消毒装置，071-壳体，072-臭氧发生器，073-雾化过滤器，0731-雾化室，0732-加湿器，0733-湿度传感器，0734-过滤室，0735-格栅，074-气体管道，075-气泵，076-浓度监测仪，08-消毒通道电磁阀，09-螺丝柱，U1-STM32F051C8T6主控芯片，U2-ULN2003A驱动芯片，K1-第一继电器，K2-第二继电器，K3-第三继电器，K4-第四继电器，K5-第五继电器。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

如图1所示，该新风系统可对其管道进行消毒，新风系统包括新风主机01，新风主机01分别与室外进风管道02、室外出风管道03、室内进风管道05和室内排风管道04相连通，便于将室外空气导入室内，将室内空气排出室外。新风主机01内设置有主控制器(未示出)。

室外进风管道02的进风口处、室外出风管道03的出风口处、室内进风管道05的出风口处和室内排风管道04的进风口处均设置有风口电磁阀06；其中室外进风管道02的进风口、室外出风管道03的出风口、室内进风管道05的出风口和室内排风管道04的进风口均以新风主机为参考基准而命名，即以图1中箭头的走向而设定。

室外进风管道02、室外出风管道03、室内进风管道05和室内排风管道04分别开设有消毒通道口，消毒通道口处设置有消毒通道电磁阀08(蝶阀)，设置于室外进风管道02消毒通道口处的消毒通道电磁阀08与设置于室外出风管道03消毒通道口处的消毒通道电磁阀08之间、以及设置于室内进风管道05消毒通道口处的消毒通道电磁阀与设置于室内排风管道04消毒通道口处的消毒通道电磁阀之间分别设置有管道消毒装置07。

新风主机01设置有与主控制器电连接的副控制器，风口电磁阀06、管道消毒装置07和消毒通道电磁阀08均与副控制器电连接。副控制器包括用于信号处理和发送控制指令的STM32F051C8T6主控芯片U1和用于对控制指令进行放大并对执行部件进行驱动的ULN2003A驱动芯片U2。

如图2所示，管道消毒装置07包括壳体071，壳体071开设有两个与相应的消毒通道电磁阀08连接的开口部，壳体071内设置有臭氧发生器072、雾化过滤器073和浓度监测仪076。臭氧发生器072和雾化过滤器073均借助螺丝柱09与壳体071实现固定连接。

臭氧发生器072开设有进气口和出气口，壳体071上开设有与该进气口相适配的风口。雾化过滤器073包括盒体，盒体内设置有雾化室0731和两个过滤室0734。雾化室0731包括进气端和两个出气端，进气端通过气体管道074与臭氧发生器072出气口连通，气体管道074上设置有气泵075；两个出气端与两个过滤室0734连通，两个过滤室0734均设有与壳体071内部相通的开口，雾化室0731内设置有加湿器0732和湿度传感器0733。过滤室0734内设置有多层格栅0735，相邻格栅0735之间填充有石灰石和氧化钙颗粒。

臭氧发生器072、浓度监测仪076、加湿器0732、湿度传感器0733(可采用微型加湿器)和气泵075均与副控制器电连接。

目前臭氧发生器的技术较为成熟，且不是本发明的着重改进点，在此不做赘述。臭氧发生器072产生的气体除了臭氧外还有其他衍生物，如NO和NO₂，需要对其衍生物进行处理，此时需借助雾化过滤器073中过滤室0734和雾化室0731对其进行处理，处理时发生的化学反应为：

考虑到受空间限制，气泵075需采用微型气泵，微型气泵市面较为常见，在此不对其使用型号进行限定。浓度监测仪076用于对气体浓度进行检测，并可将检测的浓度信号进行上传，能实现该功能的浓度监测仪076是本领域技术人员所熟知的，在此不做赘述。

为了便于对本发明技术方案的理解，引入控制电路原理图对其控制原理进行阐述，如图3所示，

对STM32F051C8T6主控芯片U1和ULN2003A驱动芯片U2的关键引脚进行说明，其中：STM32F051C8T6主控芯片U1的12’引脚为气体浓度输入端，与浓度监测仪076相连接；13’引脚为湿度输入端，与湿度传感器0733相连接；25引脚为风口电磁阀控制指令输出端；26引脚为气泵控制指令输出端；27引脚为臭氧发生器控制指令输出端；28引脚为加湿器控制指令输出端；29引脚为消毒通道电磁阀控制指令输出端。STM32F051C8T6主控芯片U1的25引脚、26引脚、27引脚、28引脚和29引脚分别与ULN2003A驱动芯片U2输入引脚中的7引脚、6引脚、5引脚、4引脚、3引脚相连接。ULN2003A驱动芯片U2输出引脚中的14引脚通过第一继电器K1与消毒通道电磁阀08相连接；13引脚通过第二继电器K2与加湿器0732相连接；12引脚通过第三继电器K3与臭氧发生器072相连接；0721引脚通过第四继电器K4与气泵075相连接；10引脚通过第五继电器K5与风口电磁阀06相连接；8引脚接地，9引脚接12V电压。

消毒开始，STM32F051C8T6主控芯片U1发出风口电磁阀06关闭、消毒通道电磁阀08打开的控制指令信号，ULN2003A驱动芯片U2对接收的控制指令信号进行放大处理，使第五继电器K5的线圈失电，风口电磁阀06所在的电路断路，风口电磁阀06关闭；使第一继电器K1的线圈得电，消毒通道电磁阀08所在的电路接通，消毒通道电磁阀08打开。

STM32F051C8T6主控芯片U1内设信号处理程序、运算程序和计时等程序；对湿度传感器器0733传送湿度信号进行转换处理，并与预先设定的湿度值进行比较运算；若判定未达到预先设定的湿度值，发出加湿器0732开始工作的控制指令信号，ULN2003A驱动芯片U2对接收该控制指令信号进行放大处理，使第二继电器K2的线圈得电，加湿器0732所在的电路接通，加湿器0732工作；若判定达到预先设定的湿度值，发出加湿器0732停止工作、臭氧发生器072开始工作的控制指令信号，ULN2003A驱动芯片U2对接收该控制指令信号进行放大处理，使第二继电器K2的线圈失电，加湿器0732所在的电路断路，加湿器0732停止工作，同时使第三继电器K3的线圈得电，臭氧发生器072所在的电路接通，臭氧发生器072工作。

STM32F051C8T6主控芯片U1发出气泵075运行的控制指令信号，ULN2003A驱动芯片U2对接收该控制指令信号进行放大处理，使第四继电器K4的线圈得电，气泵075所在的电路接通，气泵075工作。

STM32F051C8T6主控芯片U1对浓度监测仪076传送气体浓度信号进行转换处理，并与预先设定的浓度值进行比较运算；若判定达到预先设定的浓度值时，发出臭氧发生器072暂停工作的控制指令信号，ULN2003A驱动芯片U2对接收该控制指令信号进行放大处理，使第三继电器K3的线圈失电，臭氧发生器072所在的电路断开，臭氧发生器072暂停工作。若判定未达到预先设定的浓度值时，臭氧发生器072持续工作。

直到臭氧发生器072工作时间累积达到预设消毒时间时，STM32F051C8T6主控芯片U1发出臭氧发生器072停止工作的控制指令信号，臭氧发生器072停止工作，静置。

达到预设静置时间时，STM32F051C8T6主控芯片U1发出气泵075停止工作的控制指令信号，气泵075停止工作；同时STM32F051C8T6主控芯片U1发出消毒通道电磁阀08关闭，风口电磁阀06打开的控制指令信号，ULN2003A驱动芯片U2对接收的控制指令信号进行放大处理，使第一继电器K1的线圈失电，消毒通道电磁阀08所在的电路断开，消毒通道电磁阀08关闭；使第五继电器K5的线圈得电，风口电磁阀06所在的电路接通，风口电磁阀06打开；管道消毒结束。

如图4所示，使用上述新风系统进行管道消毒的方法，具体步骤如下：

1)启动新风系统的管道消毒功能。

2)副控制器控制室外进风管道02的进风口处、室外出风管道03的出风口处、室内进风管道05的出风口处和室内排风管道04的进风口处设置的风口电磁阀06关闭。

3)副控制器控制消毒通道电磁阀08打开，将室外进风管道02和室外出风管道03均与管道消毒装置07的壳体071内部连通，将室内进风管道05和室内排风管道04均与另一管道消毒装置07的壳体071内部连通。

4)湿度传感器0733实时监测雾化室0731内的湿度，并将湿度信号传送给副控制器，副控制器对接收的湿度信号进行转换处理，并与预先设定的湿度值进行对比，若判定湿度值未到达预先设定的湿度值时，副控制器控制加湿器0732工作；若判定湿度值到达预先设定的湿度值时，副控制器控制加湿器0732停止工作，且控制臭氧发生器072开始工作。

5)副控制器控制气泵075工作，将臭氧发生器072产生的臭氧导入雾化室0731进行加湿，加湿后的臭氧进入雾化过滤器073的过滤室074内，进行净化过滤，净化过滤后的臭氧通过过滤室074上的出气口进入壳体071内部，并进入室外进风管道02、室外出风管道03、室内进风管道05和室内排风管道04内，对管道进行消毒。

6)浓度监测仪076实时监测壳体071内的臭氧浓度，并将浓度信号传送给副控制器，副控制器对接收的浓度信号进行转换处理，并与预先设定的浓度值进行对比，若判定浓度值未到达预先设定的浓度值时，副控制器控制臭氧发生器072持续工作；若判定浓度值到达预先设定的浓度值时，副控制器控制臭氧发生器072暂停工作。

7)若臭氧发生器072工作时间累积达到预设消毒时间时，副控制器控制臭氧发生器072停止工作(无论达到预设消毒时间之前，臭氧发生器072处于何种工作状态，一旦达到预设消毒时间，臭氧发生器072立即停止工作)，进入静置状态；若臭氧发生器072工作时间累积未达到预设消毒时间时，则返回步骤6)。

8)达到预设静置时间时，副控制器控制气泵075停止工作，控制消毒通道电磁阀08关闭，将室外进风管道02和室外出风管道03均与管道消毒装置07的壳体071内部隔断，将室内进风管道05和室内排风管道04均与另一管道消毒装置07的壳体071内部隔断，并控制风口电磁阀06打开；管道消毒结束。

其中，预设的湿度值(需确保雾化室0731内的相对湿度维持在85％～95％)、预设的浓度值、预设消毒时间和预设静置时间(需确保臭氧衰减到无害浓度，臭氧衰减的时间在15min～30min之间)根据需求进行预先设定。

当然，本发明还可有其他多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都属于本发明所附的权利要求的保护范围。

Claims (8)

1.一种新风系统，包括：

新风主机，所述新风主机分别与室外进风管道、室外出风管道、室内进风管道和室内排风管道相连通，所述新风主机设置有主控制器；其特征在于，

所述室外进风管道的进风口处、所述室外出风管道的出风口处、所述室内进风管道的出风口处和所述室内排风管道的进风口处均设置有风口电磁阀；

所述室外进风管道、所述室外出风管道、所述室内进风管道和所述室内排风管道分别开设有消毒通道口，所述消毒通道口处设置有消毒通道电磁阀，设置于所述室外进风管道消毒通道口处的消毒通道电磁阀与设置于所述室外出风管道消毒通道口处的消毒通道电磁阀之间、以及设置于所述室内进风管道消毒通道口处的消毒通道电磁阀与设置于所述室内排风管道消毒通道口处的消毒通道电磁阀之间分别设置有管道消毒装置；

所述新风主机设置有与所述主控制器电连接的副控制器，所述风口电磁阀、所述管道消毒装置和所述消毒通道电磁阀均与所述副控制器电连接。

2.如权利要求1所述的新风系统，其特征在于，所述管道消毒装置包括壳体，所述壳体开设有两个与相应的所述消毒通道电磁阀连接的开口部，所述壳体内设置有臭氧发生器、雾化过滤器和浓度监测仪，所述臭氧发生器通过气体管道与所述雾化过滤器连通，所述雾化过滤器开设有与所述壳体相通的开口，所述气体管道上设置有气泵；

所述臭氧发生器、所述浓度监测仪、所述雾化过滤器、所述气泵均与所述副控制器电连接。

3.如权利要求2所述的新风系统，其特征在于，所述雾化过滤器包括盒体，所述盒体内设置有雾化室和两个过滤室，所述雾化室包括进气端和两个出气端，所述进气端通过所述气体管道与所述臭氧发生器连通，两个所述出气端与两个所述过滤室连通，两个所述过滤室均设有与所述壳体内部相通的所述开口，所述雾化室内设置有加湿器和湿度传感器；

所述加湿器和所述湿度传感器均与所述副控制器电连接。

4.如权利要3所述的新风系统，其特征在于，所述副控制器包括STM32F051C8T6主控芯片和ULN2003A驱动芯片。

5.如权利要求3所述的新风系统，其特征在于，所述过滤室内设置有多层格栅，相邻所述格栅之间填充有石灰石和氧化钙颗粒。

6.如权利要求3所述的新风系统，其特征在于，所述臭氧发生器开设有进气口，所述壳体上开设有与所述进气口相适配的风口。

7.如权利要求3所述的新风系统，其特征在于，所述臭氧发生器和所述雾化过滤器均与所述壳体固定连接。

8.使用如权利要求3所述的新风系统进行管道消毒的方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)启动新风系统的管道消毒功能；

2)所述副控制器控制所述室外进风管道的进风口处、所述室外出风管道的出风口处、所述室内进风管道的出风口处和所述室内排风管道的进风口处设置的所述风口电磁阀关闭；

3)所述副控制器控制所述消毒通道电磁阀打开，将所述室外进风管道和所述室外出风管道均与所述管道消毒装置的所述壳体内部连通，将所述室内进风管道和所述室内排风管道均与另一所述管道消毒装置的所述壳体内部连通；

4)所述湿度传感器实时监测所述雾化室内的湿度，并将湿度信号传送给所述副控制器，所述副控制器对接收的湿度信号进行转换处理，并与预先设定的湿度值进行对比，若判定湿度值未到达预先设定的湿度值时，所述副控制器控制所述加湿器工作；若判定湿度值到达预先设定的湿度值时，所述副控制器控制所述加湿器停止工作，且控制所述臭氧发生器开始工作；

5)所述副控制器控制所述气泵工作，将所述臭氧发生器产生的臭氧导入所述雾化室进行加湿，加湿后的臭氧进入所述雾化过滤器的所述过滤室内，进行净化过滤，净化过滤后的臭氧通过所述过滤室上的所述开口进入所述壳体内部，并流经所述消毒通道电磁阀进入所述室外进风管道、所述室外出风管道、所述室内进风管道和所述室内排风管道内，对管道进行消毒；

6)所述浓度监测仪实时监测所述壳体内的臭氧浓度，并将浓度信号传送给所述副控制器，所述副控制器对接收的浓度信号进行转换处理，并与预先设定的浓度值进行对比，若判定浓度值未到达预先设定的浓度值时，所述副控制器控制所述臭氧发生器持续工作；若判定浓度值到达预先设定的浓度值时，所述副控制器控制所述臭氧发生器暂停工作；

7)若所述臭氧发生器工作时间累积达到预设消毒时间时，所述副控制器控制所述臭氧发生器停止工作，进入静置状态；若所述臭氧发生器工作时间累积未达到预设消毒时间时，则返回步骤6)；

8)达到预设静置时间时，所述副控制器控制所述气泵停止工作，控制所述消毒通道电磁阀关闭，将所述室外进风管道和所述室外出风管道均与所述管道消毒装置的所述壳体内部隔断，将所述室内进风管道和所述室内排风管道均与另一所述管道消毒装置的所述壳体内部隔断，并控制所述风口电磁阀打开；管道消毒结束。