CN110567068A - 维持室内甲醛含量安全的装置及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种维持室内甲醛含量安全的装置及方法,涉及空气净化领域,该装置包括机体、安装结构、净化模块、送风系统、控制模块;机体上设有进风口、出风口;安装结构固定连接在机体的内部空腔中,安装结构上设有安装窗口和识别装置;净化模块包括甲醛去除器,甲醛去除器安装在安装窗口中,甲醛去除器上设有电子标识;送风系统用于使外部空气由进风口向出风口流动;控制模块包括控制系统、甲醛传感器、操控显示面板;甲醛传感器、操控显示面板、送风系统、识别装置分别连接控制系统。本发明的优点在于:能够更快速高效地去除室内甲醛污染并确保室内甲醛含量维持在安全水平。

Description

维持室内甲醛含量安全的装置及方法
技术领域
本发明涉及空气净化领域,尤其涉及一种维持室内甲醛含量安全的装置及方法。
背景技术
新的建筑物投入使用前,往往由专业机构对室内空气质量进行检测,以判断甲醛等污染物浓度是否符合安全标准;对于一般用户,也有部分自行聘请专业机构再次检测或者使用相对简易的仪器自行检测;部分人群出于安全考虑,会使新房空置一段时间,使用常规方式净化一段时间或者凭个人嗅觉感受等方式来决定是否入住。在新房竣工验收时专业机构检测的甲醛浓度是该时点的状况,无法以此判断检测后的一段时间内甲醛浓度将怎样变化,尤其是这样的检测往往是在新房的内墙还未装修,没有家具的条件下进行的,其数据的参考价值有限。消费者也不可能花很大代价每隔一段时间就请专业机构检测一次,而且上述的检测仅仅反映甲醛浓度,本身是无法去除污染物的。
授权公告号为CN205878377U的专利公开了一种甲醛空气净化器,该甲醛空气净化器在净化器的滤网层最后一层增加了含有吸附甲醛分解催化剂的除甲醛活性炭滤网,在滤除PM2.5颗粒物的同时,能够吸附分解甲醛,净化空气。现有的空气净化器能够部分消除甲醛污染,但甲醛去除的效率很低,在滤除颗粒污染物的HEPA滤网后增加甲醛处理的滤网,由于HEPA滤网的风阻很大,单位时间内流过的空气量相对较低,因此甲醛去除效率较低。并且由于在新房装修完成尚未入住时,只需要最高效地去除甲醛而可以忽略PM2.5,造成了滤除PM2.5功能闲置而去除甲醛能力受限。此外,由于甲醛释放规律的复杂性,现有的空气净化器对甲醛是否会出现阶段性的加速释放导致浓度超标也不可知,用户无法判断能否及时安全地入住。
总之,现有技术只能去除部分甲醛,并不能确保甲醛含量在安全范围内,即使某个时间点显示甲醛浓度安全,由于各种材料释放规律的不同,当居室内温度、湿度、甲醛浓度、空气流动性等因素变化时,已经较低的甲醛含量是否会反弹至危险的程度,使用者并不了解,而用户入住后一旦此种现象发生,则已经对居住者产生了危害,严重时可能需要暂时放弃居住再次搬出再次除污,给居住者带来极大不便和健康风险。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种能够更快速高效地去除室内甲醛污染并确保室内甲醛含量维持在安全水平的维持室内甲醛含量安全的装置及方法。
本发明是通过以下技术方案解决上述技术问题的:维持室内甲醛含量安全的装置,包括机体(1)、安装结构(2)、净化模块(3)、送风系统(4)、控制模块(5);机体(1)上设有进风口(14)、出风口(15),进风口(14)和出风口(15)分别连通外部与机体(1)的内部空腔,进风口(14)与出风口(15)连通;安装结构(2)固定连接在机体(1)的内部空腔中,安装结构(2)上设有安装窗口(21)和识别装置,安装窗口(21)位于进风口(14)与出风口(15)之间的空气通道的截面上;净化模块(3)包括甲醛去除器(31),甲醛去除器(31)能够化学去除甲醛,甲醛去除器(31)安装在安装窗口(21)中,甲醛去除器(31)上设有电子标识(313),电子标识(313)的位置对应识别装置;送风系统(4)用于使外部空气由进风口(14)向出风口(15)流动;控制模块(5)包括控制系统(51)、甲醛传感器(52)、操控显示面板(53);甲醛传感器(52)、操控显示面板(53)、送风系统(4)、识别装置分别连接控制系统(51)。去除甲醛时避免了HEPA滤网的高风阻对工作流量的影响,更快速高效地去除室内甲醛污染;通过甲醛传感器可以持续监测室内甲醛浓度,从而有效地判断室内甲醛污染源的释放程度和趋势,确保室内甲醛含量维持在安全水平。
作为优化的技术方案,甲醛去除器(31)包括第一边框(311)、甲醛处理袋(312);第一边框(311)为中空框架;甲醛处理袋(312)的外侧一周与第一边框(311)的内侧一周固定连接,甲醛处理袋(312)采用透风材料;甲醛处理袋(312)中装有甲醛处理介质,甲醛处理介质能够与甲醛发生化学反应。甲醛去除器的结构方便更换和安装。
作为优化的技术方案,甲醛处理介质采用锰系化合物与活性炭的混合物,甲醛处理介质以颗粒状态分布在甲醛处理袋(312)的填充空间内。锰系化合物与活性炭的混合物能够与甲醛发生物理吸附和化学反应,将甲醛分解为水和二氧化碳;甲醛处理介质以颗粒状态分布使甲醛能够快速地分解。
作为优化的技术方案,净化模块(3)还包括初效滤网(32),初效滤网(32)与甲醛去除器(31)共同安装在安装窗口(21)中,初效滤网(32)位于甲醛去除器(31)与进风口(14)之间。初效滤网能够去除较大的杂质。
作为优化的技术方案,送风系统(4)包括电机(41)、风轮(42)、风道(43);电机(41)、风轮(42)、风道(43)均安装在机体(1)的内部空腔中;电机(41)的输出轴连接风轮(42),电机(41)连接控制系统(51);风轮(42)位于甲醛去除器(31)与出风口(15)之间;风道(43)位于风轮(42)的出风侧与出风口(15)之间。电机带动风轮旋转,由进风口吸入外部空气,空气经过净化模块后,沿风道经出风口流出,再次进入外部环境中参与循环。
作为优化的技术方案,该维持室内甲醛含量安全的装置上还设有通讯模块,通讯模块连接控制模块(5)和移动终端。用户可以通过移动终端APP实时查看室内空气质量数据、接收甲醛含量安全的信号以及根据需要远程操控,让用户在没有入住的情况下即可随时了解该室内甲醛净化装置的工作状态以及室内空气质量以及是否达到安全标准,便于使用。
作为优化的技术方案,该装置的工作过程包括以下步骤:
步骤A,通过甲醛传感器(52)检测室内空气中的甲醛浓度并将测得的数据传输到控制系统(51),控制系统(51)计算得到初始浓度值C0,并计算得到室内空气中初始甲醛存量为Q0=C0×V,其中V为室内空气净容积,操控显示面板(53)显示初始浓度值C0和初始甲醛存量Q0
步骤B,控制系统(51)将步骤A中获得的初始浓度值C0与预设的安全值S相比较,当C0大于S时,电机(41)启动连续工作,电机(41)带动风轮(42)转动,由进风口(14)吸入外部空气,空气穿过净化模块(3)后所含的甲醛气体被部分消耗,甲醛浓度降低后的空气经出风口(15)流出,再次进入外部环境中参与循环;
步骤C,从电机(41)启动开始,甲醛传感器(52)每1小时末检测一次室内空气中的甲醛浓度值C并将测得的数据传输到控制系统(51);设该规格的甲醛去除器(31)在标准实验室环境下测得的每小时净化甲醛量为M,M的信息记载在该甲醛去除器(31)的电子标识(313)上并能够被控制系统(51)读取;第一小时末检测得到甲醛浓度值C1,计算得到此时室内空气残留甲醛存量为Q1=C1×V,此1小时内室内各种污染源释放的甲醛量为P1=M-(Q0-Q1);第二小时末检测得到甲醛浓度值C2,计算得到此时室内空气残留甲醛存量为Q2=C2×V,此1小时内室内各种污染源释放的甲醛量为P2=M-(Q1-Q2);以此类推,第n小时末检测得到甲醛浓度值Cn,计算得到此时室内空气残留甲醛存量为Qn=Cn×V,此1小时内室内各种污染源释放的甲醛量为Pn=M-(Qn-1-Qn);
步骤D,设该规格的甲醛去除器(31)的额定的累积甲醛净化量的值为MCCM,MCCM的信息也记载在该规格的甲醛去除器(31)的电子标识(313)上并能够被控制系统(51)读取;当P1+P2+P3+…+Pn=MCCM时,控制系统(51)发出指令,操控显示面板(53)上显示要求更换甲醛去除器(31)的信号,电机(41)停止工作;用户更换甲醛去除器(31)后电机(41)继续工作,控制系统(51)将更换甲醛去除器(31)之后的数据与之前的数据连续计算,同时控制系统(51)将之前的累积甲醛净化量的值累加上新更换的甲醛去除器(31)的累积甲醛净化量的值;
步骤E,判断是否同时满足以下三个条件:
条件一,连续7天的甲醛释放总量小于甲醛安全释放总量,并且这7天的每日甲醛释放量递减且递减幅度收敛;
条件二、连续24小时的室内甲醛浓度值C均小于或等于安全值S;
条件三、若C0≥1.0mg/m3,该维持室内甲醛含量安全的装置的累计运转时间大于或等于2000小时;若0.3mg/m3≤C0<1.0mg/m3,该维持室内甲醛含量安全的装置的累计运转时间大于或等于1500小时;若初始值C0<0.3mg/m3,该维持室内甲醛含量安全的装置的累计运转时间大于或等于1200小时;
若三个条件同时满足则控制系统(51)发出指令,操控显示面板(53)显示甲醛指标安全信号,电机(41)停止工作。
作为优化的技术方案,步骤A中,检测初始浓度值C0的具体方法为:甲醛传感器(52)每4小时检测一次室内空气中的甲醛浓度值C并将测得的数据传输到控制系统(51),当控制系统(51)计算得出连续三次测得的甲醛浓度值C中相邻的甲醛浓度值之间的变化率小于10%时,计算三次测得的甲醛浓度值C的平均值,作为初始浓度值C0
维持室内甲醛含量安全的方法,该方法采用如权利要求1-6任一项所述的维持室内甲醛含量安全的装置,包括以下步骤:
步骤A,通过甲醛传感器(52)检测室内空气中的甲醛浓度并将测得的数据传输到控制系统(51),控制系统(51)计算得到初始浓度值C0,并计算得到室内空气中初始甲醛存量为Q0=C0×V,其中V为室内空气净容积,操控显示面板(53)显示初始浓度值C0和初始甲醛存量Q0
步骤B,控制系统(51)将步骤A中获得的初始浓度值C0与预设的安全值S相比较,当C0大于S时,电机(41)启动连续工作,电机(41)带动风轮(42)转动,由进风口(14)吸入外部空气,空气穿过净化模块(3)后所含的甲醛气体被部分消耗,甲醛浓度降低后的空气经出风口(15)流出,再次进入外部环境中参与循环;
步骤C,从电机(41)启动开始,甲醛传感器(52)每1小时末检测一次室内空气中的甲醛浓度值C并将测得的数据传输到控制系统(51);设该规格的甲醛去除器(31)在标准实验室环境下测得的每小时净化甲醛量为M,M的信息记载在该甲醛去除器(31)的电子标识(313)上并能够被控制系统(51)读取;第一小时末检测得到甲醛浓度值C1,计算得到此时室内空气残留甲醛存量为Q1=C1×V,此1小时内室内各种污染源释放的甲醛量为P1=M-(Q0-Q1);第二小时末检测得到甲醛浓度值C2,计算得到此时室内空气残留甲醛存量为Q2=C2×V,此1小时内室内各种污染源释放的甲醛量为P2=M-(Q1-Q2);以此类推,第n小时末检测得到甲醛浓度值Cn,计算得到此时室内空气残留甲醛存量为Qn=Cn×V,此1小时内室内各种污染源释放的甲醛量为Pn=M-(Qn-1-Qn);
步骤D,设该规格的甲醛去除器(31)的额定的累积甲醛净化量的值为MCCM,MCCM的信息也记载在该规格的甲醛去除器(31)的电子标识(313)上并能够被控制系统(51)读取;当P1+P2+P3+…+Pn=MCCM时,控制系统(51)发出指令,操控显示面板(53)上显示要求更换甲醛去除器(31)的信号,电机(41)停止工作;用户更换甲醛去除器(31)后电机(41)继续工作,控制系统(51)将更换甲醛去除器(31)之后的数据与之前的数据连续计算,同时控制系统(51)将之前的累积甲醛净化量的值累加上新更换的甲醛去除器(31)的累积甲醛净化量的值;
步骤E,判断是否同时满足以下三个条件:
条件一,连续7天的甲醛释放总量小于甲醛安全释放总量,并且这7天的每日甲醛释放量递减且递减幅度收敛;
条件二、连续24小时的室内甲醛浓度值C均小于或等于安全值S;
条件三、若C0≥1.0mg/m3,该维持室内甲醛含量安全的装置的累计运转时间大于或等于2000小时;若0.3mg/m3≤C0<1.0mg/m3,该维持室内甲醛含量安全的装置的累计运转时间大于或等于1500小时;若初始值C0<0.3mg/m3,该维持室内甲醛含量安全的装置的累计运转时间大于或等于1200小时;
若三个条件同时满足则控制系统(51)发出指令,操控显示面板(53)显示甲醛指标安全信号,电机(41)停止工作。
通过该维持室内甲醛含量安全的方法能够对室内甲醛含量进行连续监测并去除甲醛,根据残留甲醛的初始浓度、单位时间释放量、即时浓度、持续去除时间综合判断确认终点,使用户能够及时安全地入住新的居室。
作为优化的技术方案,步骤A中,检测初始浓度值C0的具体方法为:甲醛传感器(52)每4小时检测一次室内空气中的甲醛浓度值C并将测得的数据传输到控制系统(51),当控制系统(51)计算得出连续三次测得的甲醛浓度值C中相邻的甲醛浓度值之间的变化率小于10%时,计算三次测得的甲醛浓度值C的平均值,作为初始浓度值C0。由于甲醛释放源的释放速率还与环境中的甲醛存量相关,即环境空气中的甲醛浓度达到某个较高水平时,要么达到饱和水平,要么与甲醛释放源中的甲醛存量达到平衡,因此设置成环境内空气不换气、低流通状态,并且连续监测三组数据,以10%的波动量衡量是否达到稳定状态,取其均值使数据可信度更高。
本发明的优点在于:
1、能够更快速高效地去除室内甲醛污染。
2、能够有效地判断室内甲醛污染源的释放程度和趋势,确保室内甲醛含量维持在安全水平。
3、通过该维持室内甲醛含量安全的方法能够对室内甲醛含量进行连续监测并去除甲醛,根据残留甲醛的初始浓度、单位时间释放量、即时浓度、持续去除时间综合判断确认终点,使用户能够及时安全地入住新的居室。
附图说明
图1是本发明实施例维持室内甲醛含量安全的装置的爆炸示意图。
图2是本发明实施例甲醛去除器的主视示意图。
具体实施方式
如图1、图2所示,维持室内甲醛含量安全的装置,包括机体1、安装结构2、净化模块3、送风系统4、控制模块5。
机体1包括前盖板11、上盖板12、机座13、进风口14、出风口15;前盖板11、上盖板12、机座13共同组成中空的壳体,该壳体为近似长方体,前盖板11构成壳体的前侧面,上盖板12构成壳体的顶面,机座13构成壳体的底面和其他三个侧面;进风口14设在前盖板11上,出风口15设在上盖板12上,进风口14和出风口15分别连通外部与机体1的内部空腔,进风口14与出风口15连通。
安装结构2固定连接在机体1的内部空腔中,安装结构2上设有安装窗口21、卡扣22、识别装置;安装窗口21位于进风口14与出风口15之间的空气通道的截面上;若干卡扣22分别固定连接在安装窗口21的下部;识别装置固定连接在安装窗口21的一侧。
净化模块3包括甲醛去除器31、初效滤网32。
甲醛去除器31包括第一边框311、甲醛处理袋312、电子标识313;第一边框311为长方体中空框架,第一边框311的下部设有与各卡扣22配合的卡槽;甲醛去除器31安装在安装窗口21中,第一边框311的外侧一周与安装窗口21的内侧一周贴合,卡槽与各卡扣22卡合;甲醛处理袋312的外侧一周与第一边框311的内侧一周固定连接,甲醛处理袋312采用透风材料比如滤网布制成;甲醛处理袋312中装有甲醛处理介质,甲醛处理介质采用高锰酸钾等锰系化合物与活性炭的混合物,能够与甲醛发生物理吸附和化学分解反应,化学反应将甲醛分解为水和二氧化碳,提高了去除甲醛的效果;甲醛处理介质以极小颗粒状态均匀分布在甲醛处理袋312的填充空间内,使甲醛能够快速地分解;电子标识313设在第一边框311的一侧,电子标识313的位置对应识别装置,甲醛去除器31上设有对应该甲醛去除器31规格的电子标识313,不同规格的甲醛去除器31上的电子标识313不同,电子标识313采用二维码或条形码。
初效滤网32包括第二边框321、滤网322;第二边框321为长方体中空框架;滤网322连接在第二边框321的空腔中的分格结构中,通过滤网322滤除较大的杂质;初效滤网32与甲醛去除器31共同安装在安装窗口21中,第二边框321的外侧一周与安装窗口21的内侧一周贴合,初效滤网32位于甲醛去除器31与进风口14之间。
送风系统4包括电机41、风轮42、风道43;电机41、风轮42、风道43均安装在机体1的内部空腔中;电机41与安装结构2固定连接,电机41的输出轴连接风轮42,通过电机41带动风轮42旋转;风轮42位于甲醛去除器31与出风口15之间,通过风轮42的旋转带动外部空气由进风口14向出风口15流动;风道43位于风轮42的出风侧与出风口15之间,通过风道43引导空气向出风口15流动。
控制模块5包括控制系统51、甲醛传感器52、操控显示面板53;控制系统51固定连接在安装结构2的上部,控制系统51包括控制芯片、控制电路,控制芯片中预设有控制软件,控制软件中针对不同规格的甲醛去除器31分别预设了运行参数,控制芯片连接控制电路;甲醛传感器52固定连接在安装结构2的一侧,甲醛传感器52的探头从机座13的其中一个侧面连通机体1的外部,用于测量室内空气中的甲醛浓度;操控显示面板53安装在上盖板12的外侧;甲醛传感器52、操控显示面板53、电机41、识别装置分别连接控制系统51。
该维持室内甲醛含量安全的装置上还设有通讯模块,通讯模块具有WIFI连接功能,通讯模块连接控制模块5和移动终端。用户可以通过移动终端APP实时查看室内空气质量数据、接收甲醛含量安全的信号以及根据需要远程操控,让用户在没有入住的情况下即可随时了解该维持室内甲醛含量安全的装置的工作状态以及室内空气质量以及是否达到安全标准,便于使用。
该维持室内甲醛含量安全的装置放置于室内甲醛释放可疑程度最高的物品附近,并尽量与其他可能的释放源接近。
通过实验室测试可以获得有利于甲醛去除器31在不同条件如环境温度、湿度和甲醛浓度即时值等参数下,发挥最佳效率所需要的工作参数,由此通过软件预设并自动选择适配参数如电机41的转速、负载功率、风速风量等。例如:设置当室内空气中甲醛含量大于或等于1.5mg/m3时,电机41以最高转速运行;当室内空气中甲醛含量小于1.5mg/m3但仍超标时,电机41以中速运行;当室内空气中甲醛含量达到安全值时,电机41以低速运行;当室内环境温度超过25℃时,电机41的转速自动升高一档运行。相对于现有技术中电机运转参数仅考虑适应高风阻的HEPA滤网滤除颗粒物需求,这种方案可以在需要时使单位时间内通过甲醛去除器31的空气量远超传统工作模式,有利于进一步节约能源并提高甲醛去除效率。
该维持室内甲醛含量安全的装置的使用方法为:插上电源插头,按下操控显示面板53上的启动按键,控制系统51通过识别装置自动识别出甲醛去除器31的规格后进入对应的工作模式;甲醛传感器52对室内空气中的甲醛浓度开始连续监测,当甲醛浓度高于设定值时,控制系统51发出指令,电机41启动带动风轮42转动,由进风口14吸入外部空气,空气经过初效滤网32滤除较大杂质后,在风压作用下穿过甲醛去除器31,空气中所含甲醛气体与甲醛处理介质发生物理吸附和化学分解反应从而被部分消耗,甲醛浓度降低后的空气沿风道43经出风口15流出,再次进入外部环境中参与循环,持续一段时间后,室内空气中的甲醛浓度降低到安全水平;当甲醛传感器52持续一段时间监测到室内空气中的甲醛浓度处于安全状态时,控制系统51发出指令,电机41根据预设要求停止工作或者继续以低速运行,操控显示面板53上持续显示甲醛含量安全信号。
该装置的工作过程包括以下步骤:
步骤A,将待处理居室的门窗关闭,保持室内空气较少流动,然后通过甲醛传感器52检测室内空气中的甲醛浓度并将测得的数据传输到控制系统51,控制系统51计算得到初始浓度值C0,并计算得到室内空气中初始甲醛存量为Q0=C0×V,其中V为室内空气净容积,操控显示面板53显示初始浓度值C0和初始甲醛存量Q0
检测初始浓度值C0的具体方法为:甲醛传感器52每4小时检测一次室内空气中的甲醛浓度值C并将测得的数据传输到控制系统51,当控制系统51计算得出连续三次测得的甲醛浓度值C中相邻的甲醛浓度值之间的变化率小于10%时,计算三次测得的甲醛浓度值C的平均值,作为初始浓度值C0
步骤B,控制系统51将步骤A中获得的初始浓度值C0与预设的安全值S相比较,推荐的安全值S小于或等于0.06mg/m3,当C0大于S时,电机41启动连续工作,电机41带动风轮42转动,由进风口14吸入外部空气,空气穿过净化模块3后所含的甲醛气体被部分消耗,甲醛浓度降低后的空气经出风(15流出,再次进入外部环境中参与循环。
步骤C,从电机41启动开始,甲醛传感器52每1小时末检测一次室内空气中的甲醛浓度值C并将测得的数据传输到控制系统51;设该规格的甲醛去除器31在标准实验室环境下测得的每小时净化甲醛量为M,M的信息记载在该甲醛去除器31的电子标识313上并能够被控制系统51读取;第一小时末检测得到甲醛浓度值C1,计算得到此时室内空气残留甲醛存量为Q1=C1×V,此1小时内室内各种污染源释放的甲醛量为P1=M-(Q0-Q1);第二小时末检测得到甲醛浓度值C2,计算得到此时室内空气残留甲醛存量为Q2=C2×V,此1小时内室内各种污染源释放的甲醛量为P2=M-(Q1-Q2);以此类推,第n小时末检测得到甲醛浓度值Cn,计算得到此时室内空气残留甲醛存量为Qn=Cn×V,此1小时内室内各种污染源释放的甲醛量为Pn=M-(Qn-1-Qn)。
步骤D,设该规格的甲醛去除器31的额定的累积甲醛净化量(CCM)的值为MCCM,MCCM的信息也记载在该规格的甲醛去除器31的电子标识313上并能够被控制系统51读取;当P1+P2+P3+…+Pn=MCCM时,控制系统51发出指令,操控显示面板53上显示要求更换甲醛去除器31的信号,电机41停止工作;用户更换甲醛去除器31后电机41继续工作,控制系统51将更换甲醛去除器31之后的数据与之前的数据连续计算,同时控制系统51将之前的累积甲醛净化量的值累加上新更换的甲醛去除器31的累积甲醛净化量的值。
步骤E,判断是否同时满足以下三个条件:
条件一,连续7天的甲醛释放总量小于甲醛安全释放总量,并且这7天的每日甲醛释放量递减且递减幅度收敛;具体为统计每日甲醛释放量,取连续7天的甲醛释放量,Tm=Pn+Pn-1+Pn-2+…+Pn-23,Tm-1=Pn-24+Pn-25+Pn-26+…+Pn-47,以此类推,Tm-6=Pn-144+Pn-145+Pn-146+…+Pn-167,连续7天的甲醛释放总量小于甲醛安全释放总量即Tm+Tm-1+…+Tm-6<S×V,其中S×V为甲醛安全释放总量,这7天的每日甲醛释放量递减且递减幅度收敛即Tm、Tm-1、…Tm-6递减,递减幅度收敛;
条件二、连续24小时的室内甲醛浓度值C均小于或等于安全值S;
条件三、若C0≥1.0mg/m3,该维持室内甲醛含量安全的装置的累计运转时间大于或等于2000小时;若0.3mg/m3≤C0<1.0mg/m3,该维持室内甲醛含量安全的装置的累计运转时间大于或等于1500小时;若初始值C0<0.3mg/m3,该维持室内甲醛含量安全的装置的累计运转时间大于或等于1200小时;
若三个条件同时满足则表明室内空气中的甲醛含量将持续处于设定的安全范围内,可以放心入住,控制系统51发出指令,操控显示面板53显示甲醛指标安全信号,电机41停止工作。
步骤A至步骤E中所有原始数据及计算结果均存储在控制系统51的控制芯片中。
维持室内甲醛含量安全的方法,该方法使用上述维持室内甲醛含量安全的装置,包括以下步骤:
步骤A,将待处理居室的门窗关闭,保持室内空气较少流动,然后通过甲醛传感器52检测室内空气中的甲醛浓度并将测得的数据传输到控制系统51,控制系统51计算得到初始浓度值C0,并计算得到室内空气中初始甲醛存量为Q0=C0×V,其中V为室内空气净容积,操控显示面板53显示初始浓度值C0和初始甲醛存量Q0
检测初始浓度值C0的具体方法为:甲醛传感器52每4小时检测一次室内空气中的甲醛浓度值C并将测得的数据传输到控制系统51,当控制系统51计算得出连续三次测得的甲醛浓度值C中相邻的甲醛浓度值之间的变化率小于10%时,计算三次测得的甲醛浓度值C的平均值,作为初始浓度值C0
步骤B,控制系统51将步骤A中获得的初始浓度值C0与预设的安全值S相比较,推荐的安全值S小于或等于0.06mg/m3,当C0大于S时,电机41启动连续工作,电机41带动风轮42转动,由进风口14吸入外部空气,空气穿过净化模块3后所含的甲醛气体被部分消耗,甲醛浓度降低后的空气经出风(15流出,再次进入外部环境中参与循环。
步骤C,从电机41启动开始,甲醛传感器52每1小时末检测一次室内空气中的甲醛浓度值C并将测得的数据传输到控制系统51;设该规格的甲醛去除器31在标准实验室环境下测得的每小时净化甲醛量为M,M的信息记载在该甲醛去除器31的电子标识313上并能够被控制系统51读取;第一小时末检测得到甲醛浓度值C1,计算得到此时室内空气残留甲醛存量为Q1=C1×V,此1小时内室内各种污染源释放的甲醛量为P1=M-(Q0-Q1);第二小时末检测得到甲醛浓度值C2,计算得到此时室内空气残留甲醛存量为Q2=C2×V,此1小时内室内各种污染源释放的甲醛量为P2=M-(Q1-Q2);以此类推,第n小时末检测得到甲醛浓度值Cn,计算得到此时室内空气残留甲醛存量为Qn=Cn×V,此1小时内室内各种污染源释放的甲醛量为Pn=M-(Qn-1-Qn)。
步骤D,设该规格的甲醛去除器31的额定的累积甲醛净化量(CCM)的值为MCCM,MCCM的信息也记载在该规格的甲醛去除器31的电子标识313上并能够被控制系统51读取;当P1+P2+P3+…+Pn=MCCM时,控制系统51发出指令,操控显示面板53上显示要求更换甲醛去除器31的信号,电机41停止工作;用户更换甲醛去除器31后电机41继续工作,控制系统51将更换甲醛去除器31之后的数据与之前的数据连续计算,同时控制系统51将之前的累积甲醛净化量的值累加上新更换的甲醛去除器31的累积甲醛净化量的值。
步骤E,判断是否同时满足以下三个条件:
条件一,连续7天的甲醛释放总量小于甲醛安全释放总量,并且这7天的每日甲醛释放量递减且递减幅度收敛;具体为统计每日甲醛释放量,取连续7天的甲醛释放量,Tm=Pn+Pn-1+Pn-2+…+Pn-23,Tm-1=Pn-24+Pn-25+Pn-26+…+Pn-47,以此类推,Tm-6=Pn-144+Pn-145+Pn-146+…+Pn-167,连续7天的甲醛释放总量小于甲醛安全释放总量即Tm+Tm-1+…+Tm-6<S×V,其中S×V为甲醛安全释放总量,这7天的每日甲醛释放量递减且递减幅度收敛即Tm、Tm-1、…Tm-6递减,递减幅度收敛;
条件二、连续24小时的室内甲醛浓度值C均小于或等于安全值S;
条件三、若C0≥1.0mg/m3,该维持室内甲醛含量安全的装置的累计运转时间大于或等于2000小时;若0.3mg/m3≤C0<1.0mg/m3,该维持室内甲醛含量安全的装置的累计运转时间大于或等于1500小时;若初始值C0<0.3mg/m3,该维持室内甲醛含量安全的装置的累计运转时间大于或等于1200小时;
若三个条件同时满足则表明室内空气中的甲醛含量将持续处于设定的安全范围内,可以放心入住,控制系统51发出指令,操控显示面板53显示甲醛指标安全信号,电机41停止工作。
步骤A至步骤E中所有原始数据及计算结果均存储在控制系统51的控制芯片中。
以下对该维持室内甲醛含量安全的方法作进一步说明:
现有的理论及实验结果表明,甲醛释放量在时间分布上是早期释放量大,随时间推移逐步减少,达到一定时长后其释放量基本稳定在一个较低水平,有数据表明较高浓度的释放源在与大气环境相通的自然状态下,最初的1500小时释放量接近总量80%,但此后释放速率明显下降;有些观察发现,大约6个月后释放速率几乎维持不变。由此可知,当释放量与时间关系曲线近乎直线时,基本可以判定释放量不会大幅反弹;如果此时室内空气甲醛浓度稳定地低于安全限值,则可判断适宜居住。
本方法即选取释放曲线的平直段结合即时浓度数据作为主要判断依据,并增加确认释放量递减趋势作为更可靠的依据。本方法使用的维持室内甲醛含量安全的装置是以化学分解方式去除甲醛的净化设备,常规的活性炭吸附、水溶解等方式仅转化了甲醛存在的形态,在吸附或溶解达到一定程度时会重新逸出,会导致本方法需要使用的相关数据不可靠,而化学分解方式是不可逆的。
步骤A的目的是在初始状态下,不考虑甲醛释放源内部的残留量,取得整体空间的甲醛初始存量Q0,这一数值将作为释放曲线的起点,也用于后续计算甲醛去除总量和甲醛释放量衰减程度。由于甲醛释放源的释放速率还与环境中的甲醛存量相关,即环境空气中的甲醛浓度达到某个较高水平时,要么达到饱和水平,要么与甲醛释放源中的甲醛存量达到平衡,因此设置成环境内空气不换气、低流通状态,并且连续监测三组数据,以10%的波动量衡量是否达到稳定状态,取其均值使数据可信度更高。这一过程可以使用专业手段,也可以由上述维持室内甲醛含量安全的装置自身执行,在使用维持室内甲醛含量安全的装置以外的方式检测时,需要将数据导入随后使用的维持室内甲醛含量安全的装置。
步骤B的目的是对初始状态的甲醛浓度是否安全进行比对判断,决定是否需要去除甲醛。由于本方法的目标是维持室内甲醛含量安全,因此当C0大于S时,上述维持室内甲醛含量安全的装置开始工作;当C0小于或等于S时,不需要执行后续的操作。另外,出于更谨慎的考虑,不经过初始浓度值C0与安全值S的比较而直接启动维持室内甲醛含量安全的装置也是可行的。
步骤C的目的是获取一个时间段内每小时的甲醛释放量,用于判断甲醛去除器31的甲醛净化能力是否足够,还用于分析判断室内甲醛释放量和室内环境中甲醛浓度值的变化规律,进而为判断整个工作的终点提供依据。
步骤D的目的是防止甲醛去除器31在完成全部净化任务之前耗尽工作寿命,大幅降低此后的去除效率。累积甲醛净化量(CCM)是国家标准规定的指标,并有专门的方法测得,某一固定配置的净化设备额定的累积甲醛净化量的值MCCM主要与甲醛去除器31中所使用的反应材料、催化剂种类和质量相关,默认实验室检测数据能够代表材质、结构、尺寸、制作工艺完全相同的同种甲醛反应器,忽略个体之间的微小差异,由于标准规定该指标的取值是以反应器效率下降至起始值的50%作为终点,冗余量较大,这种忽略不至于影响到实际使用。累积甲醛净化量的数值是在甲醛去除器31安装后电机41开始工作前就已经被控制系统51读取,如多次更换新的甲醛去除器31,则计算总的累积甲醛净化量时需要累加。
随着维持室内甲醛含量安全的装置的持续运行,室内甲醛释放源内部残留的甲醛量逐步减少,直到末期达到微量,基本不再逸出。这些释放源释放出的甲醛被甲醛去除器31化学分解,居室内空气中甲醛浓度也逐步降低,直到末期与释放源内残留水平维持平衡,且明显低于安全值S,维持室内甲醛含量安全的方法进入步骤E。
步骤E中的判断条件一选取连续7天的甲醛释放总量作为判断依据,是考虑到甲醛释放水平还与环境温度、湿度相关,排除过短的时间或某个时刻的数值缺乏代表性的偏差,此外,还需要将这7天的每日甲醛释放量进行比对,要求这7天的每日甲醛释放量递减且递减幅度收敛,这样就能确信所有形态的残存甲醛量和释放水平都是稳定下降且不超过限值。
步骤E中的判断条件二满足时可以确信释放到居室环境空气中的甲醛基本被分解消除,甲醛残余浓度符合安全要求,这一判断条件的取值范围是任意起点的、每小时取数一次的、连续的24个数据,将判断精度进一步细化,避免昼夜温差和湿度差对结果发生干扰。
由于各种释放源本身残留甲醛程度不同,释放速率也不同,同种原始状态下的释放源在不同温湿度条件下的释放速率也有较多差异,上述以连续7天的数据周期仍存在表征性不够全面的缺陷,基于残留甲醛含量越高衰减周期越长,温度越高释放速率越大的一般规律,步骤E中增加了判断条件三,人为地强制要求了不同初始浓度下的最低释放和处理期,可以更进一步降低误判风险,例如,假设某用户使用本方法时正处在温度最低的冬季,经由前两个判断条件得到的数据是安全的,但到了持续高温的夏季,情况可能有所变化,因此,要求最少的处理时间是有必要的。
以上所述仅为本发明的较佳实施例,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种维持室内甲醛含量安全的装置,其特征在于,包括机体(1)、安装结构(2)、净化模块(3)、送风系统(4)、控制模块(5);机体(1)上设有进风口(14)、出风口(15),进风口(14)和出风口(15)分别连通外部与机体(1)的内部空腔,进风口(14)与出风口(15)连通;安装结构(2)固定连接在机体(1)的内部空腔中,安装结构(2)上设有安装窗口(21)和识别装置,安装窗口(21)位于进风口(14)与出风口(15)之间的空气通道的截面上;净化模块(3)包括甲醛去除器(31),甲醛去除器(31)能够化学去除甲醛,甲醛去除器(31)安装在安装窗口(21)中,甲醛去除器(31)上设有电子标识(313),电子标识(313)的位置对应识别装置;送风系统(4)用于使外部空气由进风口(14)向出风口(15)流动;控制模块(5)包括控制系统(51)、甲醛传感器(52)、操控显示面板(53);甲醛传感器(52)、操控显示面板(53)、送风系统(4)、识别装置分别连接控制系统(51)。
2.如权利要求1所述的维持室内甲醛含量安全的装置,其特征在于:甲醛去除器(31)包括第一边框(311)、甲醛处理袋(312);第一边框(311)为中空框架;甲醛处理袋(312)的外侧一周与第一边框(311)的内侧一周固定连接,甲醛处理袋(312)采用透风材料;甲醛处理袋(312)中装有甲醛处理介质,甲醛处理介质能够与甲醛发生化学反应。
3.如权利要求2所述的维持室内甲醛含量安全的装置,其特征在于:甲醛处理介质采用锰系化合物与活性炭的混合物,甲醛处理介质以颗粒状态分布在甲醛处理袋(312)的填充空间内。
4.如权利要求1所述的维持室内甲醛含量安全的装置,其特征在于:净化模块(3)还包括初效滤网(32),初效滤网(32)与甲醛去除器(31)共同安装在安装窗口(21)中,初效滤网(32)位于甲醛去除器(31)与进风口(14)之间。
5.如权利要求1所述的维持室内甲醛含量安全的装置,其特征在于:送风系统(4)包括电机(41)、风轮(42)、风道(43);电机(41)、风轮(42)、风道(43)均安装在机体(1)的内部空腔中;电机(41)的输出轴连接风轮(42),电机(41)连接控制系统(51);风轮(42)位于甲醛去除器(31)与出风口(15)之间;风道(43)位于风轮(42)的出风侧与出风口(15)之间。
6.如权利要求1所述的维持室内甲醛含量安全的装置,其特征在于:该维持室内甲醛含量安全的装置上还设有通讯模块,通讯模块连接控制模块(5)和移动终端。
7.如权利要求1-6任一项所述的维持室内甲醛含量安全的装置,其特征在于,该装置的工作过程包括以下步骤:
步骤A,通过甲醛传感器(52)检测室内空气中的甲醛浓度并将测得的数据传输到控制系统(51),控制系统(51)计算得到初始浓度值C0,并计算得到室内空气中初始甲醛存量为Q0=C0×V,其中V为室内空气净容积,操控显示面板(53)显示初始浓度值C0和初始甲醛存量Q0
步骤B,控制系统(51)将步骤A中获得的初始浓度值C0与预设的安全值S相比较,当C0大于S时,电机(41)启动连续工作,电机(41)带动风轮(42)转动,由进风口(14)吸入外部空气,空气穿过净化模块(3)后所含的甲醛气体被部分消耗,甲醛浓度降低后的空气经出风口(15)流出,再次进入外部环境中参与循环;
步骤C,从电机(41)启动开始,甲醛传感器(52)每1小时末检测一次室内空气中的甲醛浓度值C并将测得的数据传输到控制系统(51);设该规格的甲醛去除器(31)在标准实验室环境下测得的每小时净化甲醛量为M,M的信息记载在该甲醛去除器(31)的电子标识(313)上并能够被控制系统(51)读取;第一小时末检测得到甲醛浓度值C1,计算得到此时室内空气残留甲醛存量为Q1=C1×V,此1小时内室内各种污染源释放的甲醛量为P1=M-(Q0-Q1);第二小时末检测得到甲醛浓度值C2,计算得到此时室内空气残留甲醛存量为Q2=C2×V,此1小时内室内各种污染源释放的甲醛量为P2=M-(Q1-Q2);以此类推,第n小时末检测得到甲醛浓度值Cn,计算得到此时室内空气残留甲醛存量为Qn=Cn×V,此1小时内室内各种污染源释放的甲醛量为Pn=M-(Qn-1-Qn);
步骤D,设该规格的甲醛去除器(31)的额定的累积甲醛净化量的值为MCCM,MCCM的信息也记载在该规格的甲醛去除器(31)的电子标识(313)上并能够被控制系统(51)读取;当P1+P2+P3+…+Pn=MCCM时,控制系统(51)发出指令,操控显示面板(53)上显示要求更换甲醛去除器(31)的信号,电机(41)停止工作;用户更换甲醛去除器(31)后电机(41)继续工作,控制系统(51)将更换甲醛去除器(31)之后的数据与之前的数据连续计算,同时控制系统(51)将之前的累积甲醛净化量的值累加上新更换的甲醛去除器(31)的累积甲醛净化量的值;
步骤E,判断是否同时满足以下三个条件:
条件一,连续7天的甲醛释放总量小于甲醛安全释放总量,并且这7天的每日甲醛释放量递减且递减幅度收敛;
条件二、连续24小时的室内甲醛浓度值C均小于或等于安全值S;
条件三、若C0≥1.0mg/m3,该维持室内甲醛含量安全的装置的累计运转时间大于或等于2000小时;若0.3mg/m3≤C0<1.0mg/m3,该维持室内甲醛含量安全的装置的累计运转时间大于或等于1500小时;若初始值C0<0.3mg/m3,该维持室内甲醛含量安全的装置的累计运转时间大于或等于1200小时;
若三个条件同时满足则控制系统(51)发出指令,操控显示面板(53)显示甲醛指标安全信号,电机(41)停止工作。
8.如权利要求7所述的维持室内甲醛含量安全的装置,其特征在于:步骤A中,检测初始浓度值C0的具体方法为:甲醛传感器(52)每4小时检测一次室内空气中的甲醛浓度值C并将测得的数据传输到控制系统(51),当控制系统(51)计算得出连续三次测得的甲醛浓度值C中相邻的甲醛浓度值之间的变化率小于10%时,计算三次测得的甲醛浓度值C的平均值,作为初始浓度值C0
9.一种维持室内甲醛含量安全的方法,其特征在于:该方法采用如权利要求1-6任一项所述的维持室内甲醛含量安全的装置,包括以下步骤:
步骤A,通过甲醛传感器(52)检测室内空气中的甲醛浓度并将测得的数据传输到控制系统(51),控制系统(51)计算得到初始浓度值C0,并计算得到室内空气中初始甲醛存量为Q0=C0×V,其中V为室内空气净容积,操控显示面板(53)显示初始浓度值C0和初始甲醛存量Q0
步骤B,控制系统(51)将步骤A中获得的初始浓度值C0与预设的安全值S相比较,当C0大于S时,电机(41)启动连续工作,电机(41)带动风轮(42)转动,由进风口(14)吸入外部空气,空气穿过净化模块(3)后所含的甲醛气体被部分消耗,甲醛浓度降低后的空气经出风口(15)流出,再次进入外部环境中参与循环;
步骤C,从电机(41)启动开始,甲醛传感器(52)每1小时末检测一次室内空气中的甲醛浓度值C并将测得的数据传输到控制系统(51);设该规格的甲醛去除器(31)在标准实验室环境下测得的每小时净化甲醛量为M,M的信息记载在该甲醛去除器(31)的电子标识(313)上并能够被控制系统(51)读取;第一小时末检测得到甲醛浓度值C1,计算得到此时室内空气残留甲醛存量为Q1=C1×V,此1小时内室内各种污染源释放的甲醛量为P1=M-(Q0-Q1);第二小时末检测得到甲醛浓度值C2,计算得到此时室内空气残留甲醛存量为Q2=C2×V,此1小时内室内各种污染源释放的甲醛量为P2=M-(Q1-Q2);以此类推,第n小时末检测得到甲醛浓度值Cn,计算得到此时室内空气残留甲醛存量为Qn=Cn×V,此1小时内室内各种污染源释放的甲醛量为Pn=M-(Qn-1-Qn);
步骤D,设该规格的甲醛去除器(31)的额定的累积甲醛净化量的值为MCCM,MCCM的信息也记载在该规格的甲醛去除器(31)的电子标识(313)上并能够被控制系统(51)读取;当P1+P2+P3+…+Pn=MCCM时,控制系统(51)发出指令,操控显示面板(53)上显示要求更换甲醛去除器(31)的信号,电机(41)停止工作;用户更换甲醛去除器(31)后电机(41)继续工作,控制系统(51)将更换甲醛去除器(31)之后的数据与之前的数据连续计算,同时控制系统(51)将之前的累积甲醛净化量的值累加上新更换的甲醛去除器(31)的累积甲醛净化量的值;
步骤E,判断是否同时满足以下三个条件:
条件一,连续7天的甲醛释放总量小于甲醛安全释放总量,并且这7天的每日甲醛释放量递减且递减幅度收敛;
条件二、连续24小时的室内甲醛浓度值C均小于或等于安全值S;
条件三、若C0≥1.0mg/m3,该维持室内甲醛含量安全的装置的累计运转时间大于或等于2000小时;若0.3mg/m3≤C0<1.0mg/m3,该维持室内甲醛含量安全的装置的累计运转时间大于或等于1500小时;若初始值C0<0.3mg/m3,该维持室内甲醛含量安全的装置的累计运转时间大于或等于1200小时;
若三个条件同时满足则控制系统(51)发出指令,操控显示面板(53)显示甲醛指标安全信号,电机(41)停止工作。
10.如权利要求9所述的维持室内甲醛含量安全的方法,其特征在于:步骤A中,检测初始浓度值C0的具体方法为:甲醛传感器(52)每4小时检测一次室内空气中的甲醛浓度值C并将测得的数据传输到控制系统(51),当控制系统(51)计算得出连续三次测得的甲醛浓度值C中相邻的甲醛浓度值之间的变化率小于10%时,计算三次测得的甲醛浓度值C的平均值,作为初始浓度值C0
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