CN110118424A - 抑制空调器滋生微生物及MVOCs二次污染控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种抑制空调器滋生微生物及MVOCs二次污染控制方法，当空调的压缩机运行时，室内机的风机受电气控制器控制。其特征在于，包括下列步骤：为空调的室内机增加一个带有湿度传感器的湿度控制模块，湿度控制模块的输入信号是送风湿度与压缩机启停状态，输出信号包括室内机风机的开关信号；利用湿度传感器采集空调送风的湿度，作为输入信号进入湿度控制模块；当压缩机不运行时，室内机风机的运行按湿度大小进行控制，根据预设的湿度控制阈值控制风机的启动与停机。

Description

抑制空调器滋生微生物及MVOCs二次污染控制方法
技术领域
本发明涉及研究降低建筑室内由于空调滋生的微生物和生物性挥发有机物(MVOCs)二次污染的方法，属于室内空气质量与污染物传播领域。
背景技术
近年来，儿童的健康问题在世界范围内受到持续关注，尤其是呼吸道过敏性疾病的发病率逐渐升高。其中，哮喘已经成为发达国家儿童最为普遍的疾病，发展中国家儿童患病率也在持续增长[1]。据统计，全球已有3亿哮喘患者，约有1.5亿儿童患者，而且发病率和死亡率仍然不断上升[2，3]。我国约有3000万哮喘患者，其中儿童的比例达到三分之一，对于其他过敏性疾病如：鼻炎、湿疹等，儿童的患病概率也较大[4]。
影响患病的因素主要有两类：非环境因素(遗传、体质等)及环境因素[5]。虽然遗传因素对患病有影响，但无法解释患病数量急剧上涨的情况，所以环境因素对患病起主要作用。根据统计，现代人有80％-90％的时间是在室内度过的，儿童在室内的停留时间更长、活动量和代谢率更高，所以室内环境污染是导致儿童呼吸道过敏性疾病的主要原因。
一些病理学研究已经表明，儿童呼吸道过敏性疾病(哮喘、鼻炎等)与室内空气污染物暴露水平密切相关[6]。其中微生物污染约占室内空气污染的5％-34％[7]，尤其真菌是导致儿童呼吸道类疾病的重要因素，使儿童产生鼻炎、流鼻涕等过敏症状。另外还有研究表明，空气中的微生物污染(细菌、真菌、病毒)还与建筑相关性疾病(BRS)(军团病、曲霉病)、SBS有关。
此外，不只是真菌本身，真菌在代谢过程中产生的气味(MVOC)和霉菌毒素等也与疾病相关。霉菌的产物MVOC是导致人员不舒适和疾病的重要因素[8]，J.Sundell等人的研究表明，霉菌气味与哮喘和过敏症状显著相关[9]。孙越霞等人研究了大学宿舍室内环境与人员哮喘等过敏性疾病的关系，得出潮湿建筑中的霉菌及霉菌产生的气味与哮喘、鼻炎等过敏性疾病成显著正比例关系[10]。
通风空调系统的目的是通过各种空气处理手段，维持室内空气的温湿度、流动速度以及洁净度和新鲜度来创造一个空气质量优良的环境，从而满足生活的舒适性或生产工艺的要求。为此，需要采用集中式(如全空空气系统)、半集中式(风机盘管加新风系统)、分体式(壁挂式)等空调系统和设备来实现空气调节的目标。
据统计，美国95％的办公建筑和超过85％的家庭安装了空调系统，而且随着全球范围内供冷度日数的增加、人们对除湿冷却的需求增长以及建筑现代化的进程，发达国家对空调的需求和依赖会有持续增长的趋势。
随着人们生活水平的提高，我国每户家庭保有量可达到两台甚至更多，据统计，2017年全国居民每百户空调拥有量为96.1台，空调作为提高生活水平的必要设备真正走进了千家万户，而它在提供舒适的空气环境的同时带来的环境污染问题不容忽视。
美国职业安全与健康研究所曾经对引发室内IAQ(Indoor air Quality)问题的源进行了调查，发现空调系统对室内IAQ恶化问题的贡献率达到了53％，主要污染物为细颗粒物与微生物。Burge等人对43所办公建筑进行了调查，发现在装有制冷加湿设备的空调系统的办公楼中人员对空气质量的抱怨更加频繁[11]。
Foarde等人在实验室中验证了空调系统中真菌的生长，且适宜生长的温湿度范围很大，尤其相对湿度大于80％时会大量繁殖[12]。Huang等人也发现在一个装有初效过滤器和加湿设备的空调系统中，微生物会大量繁殖[13]。Menzies测试发现，在使用紫外线对空调系统进行杀菌后，人员的呼吸道类疾病症状减少了60％，间接证明了系统中的微生物污染是造成呼吸疾病的重要原因[14]。而室内空气微生物数量在空调系统运行有很强的相关性，夜间系统停止运行时微生物会在滤芯和管道中大量繁殖，白天就会被吹出释放到空气中。
出于节能的考虑，目前大部分中央空调系统都采用白天运行、夜间停止的运行模式，从而为微生物滋生提供了理想的环境。家用空调一般是按温度控制、间歇运行，启停更加频繁，微生物有更好的繁殖环境与时间。
室内空气微生物污染越来越受到重视，尤其是对于儿童过敏性疾病的危害。其中空调系统是重要的污染来源，内部积尘微生物本身及其产生的MVOCs会对人体造成威胁。目前缺少针对家用分体式空调从设备角度和运行角度如何抑制微生物滋生尚无明确有效的措施。
参考文献：
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发明内容
本发明旨在提供一种能抑制空调内微生物繁殖的方法。本发明通过优化空调风扇的合理运行策略，破坏微生物的生长环境，保证室内空气质量健康。本发明采取以下技术方案：
一种抑制空调器滋生微生物及MVOCs二次污染控制方法，当空调的压缩机运行时，室内机的风机受电气控制器控制，其特征在于，包括下列步骤：
(1)为空调的室内机增加一个带有湿度传感器的湿度控制模块，湿度控制模块的输入信号是送风湿度与压缩机启停状态，输出信号包括室内机风机的开关信号；
(2)利用湿度传感器采集空调送风的湿度，作为输入信号进入湿度控制模块；
(3)当压缩机不运行时，室内机风机的运行按湿度大小进行控制，根据预设的湿度控制阈值控制风机的启动与停机。
优选地，用户能够通过交互接口进行湿度控制阈值的设定。湿度控制阈值的默认值为60％的相对湿度。湿度控制模块的输入信号还包括表征风量大小的高、中、低档位信号，风量的大小应保证既不产生过大噪声，又能满足室内机换热器保持干燥的需要。
本发明由于采取以上技术方案，其具有以下优点：本方法通过对室内机风机的运行模式控制，破坏由于盘管表面积水和湿度大带来的微生物适宜的生长环境，抑制微生物的生长。为解决建筑室内污染物传播问题，提高建筑室内空气质量发挥重要作用。
附图说明
图1为本发明所采用的装置的原理图，图2为本发明控制逻辑示意图。
附图标记说明如下：
1、冷凝器 2、冷凝器风机 3、压缩机 4、电气控制器 5、湿度控制模块 6、室内机风机 7、室内机 8、膨胀阀或毛细管
具体实施方式
为了更为具体地描述本发明，下面结合附图对本发明进行详细说明。如图1所示，常规的空调系统由1-4,6-8组成，本发明提出的方法是在原设备的基础上增加湿度控制模块5。
如图1所示，常规的空调使用温度传感器4来控制压缩机和室外冷凝器的风扇动作，当室内温度达到设定温度时，压缩机停止工作；室内机风机6延时工作一段时间后停止运行。这就造成了由于夏季空调运行时由于室内机7的制冷盘管表面产生大量冷凝水，再加上盘管表面的积灰，从而滋生微生物。
本发明为了解决室内机表面微生物滋生问题，在室内机增加一个湿度控制模块5，它根据室内机内部的相对湿度来控制室内机风机6的运行。当相对湿度>60％(本数据可根据实验数据优化)时，电气控制器4发出指令，室内机风机6持续运行，从而通过空气的循环将室内机盘管表面的水分带走，保持盘管表面一个较低的相对湿度。
湿度控制模块5自带一个高精度湿度传感器，该模块根据采集的湿度信号，输入一个数字输出信号与电气控制器4根据一定的逻辑来控制室内机风机6的运行，运行逻辑如图2。
1)当空调压缩机3运行时，湿度控制模块5不产生动作指令；空调室内机风机6受电气控制器4直接控制；
2)当空调压缩机3停机时，湿度控制模块5判断空调室内机内的相对湿度是否大于60％，如果大于60％，则发出DO信号，启动风机6运行，直到相对湿度小于60％。

Claims (4)

1.一种抑制空调器滋生微生物及MVOCs二次污染控制方法，当空调的压缩机运行时，室内机的风机受电气控制器控制。其特征在于，包括下列步骤：
(1)为空调的室内机增加一个带有湿度传感器的湿度控制模块，湿度控制模块的输入信号是送风湿度与压缩机启停状态，输出信号包括室内机风机的开关信号；
(2)利用湿度传感器采集空调送风的湿度，作为输入信号进入湿度控制模块；
(3)当压缩机不运行时，室内机风机的运行按湿度大小进行控制，根据预设的湿度控制阈值控制风机的启动与停机。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，用户能够通过交互接口进行湿度控制阈值的设定。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，湿度控制阈值的默认值为60％的相对湿度。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，湿度控制模块的输入信号还包括表征风量大小的高、中、低档位信号，风量的大小应保证既不产生过大噪声，又能满足室内机换热器保持干燥的需要。
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