CN115164355A - 集成水质净化、新风及湿度控制多功能系统及其工作方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于新风净化领域，提供了一种集成水质净化、新风及湿度控制多功能系统及其工作方法，包括净水模块、加湿模块、新风模块以及控制系统；所述控制系统分别与净水模块、加湿模块以及新风模块连接；所述净水模块通过第一净水输出管道连接加湿模块的水箱一侧，所述加湿模块的水箱的上方设有加湿滚轮，所述加湿滚轮至少部分置于水箱内并与水箱内的水接触，所述水箱的另一侧通过第四通气管连接新风模块，且第四通气管内设有第二电磁阀；所述水箱还通过湿气管道与每个房间的通气管连接，且湿气管道内设有第四电磁阀；所述第四通气管还与第五通气管连接，所述第五通气管分别与每个房间的通气管连接。本发明能同时实现净水、新风和加湿功能，且能耗降低。

Description

集成水质净化、新风及湿度控制多功能系统及其工作方法

技术领域

本发明属于水处理、室内换气、湿度控制技术领域，具体涉及一种集成水质净化、新风及湿度控制多功能系统及其工作方法。

背景技术

本部分的陈述仅仅是提供了与本发明相关的背景技术信息，不必然构成在先技术。

随着经济的发展和人民生活水平的提高，人们对生活质量和健康的要求越来越高，为了改善居住环境，很多家庭安装了净水器、新风机和加湿器等。其中，净水器的主要用途是深度过滤水中的漂浮物、细菌、病毒以及重金属等杂质以达到生活饮用水卫生标准；新风机的使用可以促进房间里的空气流动，使室内空气产生循环，将室外新鲜空气净化过滤后送入室内，同时把室内陈旧空气引出室外，保证房间内的空气持续清新；加湿器是一种增加房间湿度的家用电器，对于生活在干燥地区的家庭，尤其是冬季供暖家庭而言，加湿器日益成为一种重要的家用电器。

然而，在有限的居住空间里使用以上三种家用电器，毫无疑问会占据大量的室内空间，而且三种家用电器的部分功能是重合的，现在亟需将这三种家用电器集成优化为一个完整的系统，方便人们的日常生活。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提出了一种集成水质净化、新风及湿度控制多功能系统及其工作方法，本发明将三种家用电器结合在一起，通过模块化的方式集成为一个系统，同时实现净水、新风和加湿功能，大大降低了能耗。另外，新风和净水功能也可以分别单独使用，极大地方便人们的日常生活。

根据一些实施例，本发明的第一方案提供了一种集成水质净化、新风及湿度控制多功能系统，采用如下技术方案：

集成水质净化、新风及湿度控制多功能系统，包括净水模块、加湿模块、新风模块以及控制系统；所述控制系统分别与净水模块、加湿模块以及新风模块连接；

所述净水模块通过第一净水输出管道连接加湿模块的水箱一侧，所述加湿模块的水箱上方设有加湿滚轮，所述加湿滚轮至少部分置于水箱内并与水箱内的水接触，所述水箱的另一侧通过第四通气管连接新风模块，且第四通气管内设有第二电磁阀；所述水箱还通过湿气管道与每个房间的通气管连接，且湿气管道内设有第四电磁阀；

所述第四通气管还与第五通气管连接，第五通气管内设有第一电磁阀，所述第五通气管分别与每个房间的通气管连接。

进一步地，所述净水模块还包括过滤机构，所述过滤机构的一端连通自来水输入管道和废水输出管道；所述过滤机构的另一端连通第一净水输出管道和第二净水输出管道；所述第一净水输出管道连接水箱的一端设有第三电磁阀；

所述第二净水输出管道连通净水龙头。

进一步地，所述过滤机构自自来水输入通道方向依次设置有PP棉滤芯、UDF滤芯、CTO滤芯、反渗透RO膜以及后置活性炭；

所述PP棉滤芯、UDF滤芯以及CTO滤芯并排固定在第四外壳内，所述第四外壳为门框式结构体，且所述第四外壳外侧面上连接有反渗透RO膜以及后置活性炭。

进一步地，所述加湿滚轮固定在阶梯轴上，所述阶梯轴通过第一轴承座和第二轴承座固定在第一外壳的侧壁内，所述第一外壳将加湿滚轮和水箱包覆。

所述加湿滚轮由多个金属叶片、滚轮以及金属网组成，多个所述金属叶片固定在滚轮的轴向面上，且每两个金属叶片中间固定有金属网。

进一步地，所述水箱内设置有重力传感器，且所述水箱通过可抽拉式滑道结构固定在第一外壳上。

进一步地，所述新风模块还包括风机以及第一通气管，所述风机固定在第二外壳的一侧面上，且所述风机与第一通气管连通，所述第一通气管通过送风口连通第二通气管连通空气过滤结构，所述空气过滤结构固定在第二外壳内部，与第二外壳结构相适配；

所述空气过滤结构通过第三通气管连接电热丝，所述电热丝固定在第二外壳内部，与第二外壳结构相适配，所述电热丝通过第四通气管连通第五通气管和加湿模块。

进一步地，所述空气过滤结构包括初效过滤网、IFD过滤网以及复合HEPA滤网，每层滤网都通过滑道与第二外壳连接，且均独立存在。

进一步地，每个房间的通气管内固定有房间电磁阀，且每个房间内都固定有湿度传感器，所述湿度传感器与房间电磁阀电连接。

根据一些实施例，本发明的第二方案提供了一种集成水质净化、新风及湿度控制多功能系统的工作方法，采用如下技术方案：

如第一方案所述的集成水质净化、新风及湿度控制多功能系统的工作方法，包括：

当使用加湿功能时，控制系统开启第二电磁阀、第四电磁阀，关闭第一电磁阀；

在加湿结束后，电动机会继续转动一段时间，此时控制系统控制第二电磁阀和第四电磁阀关闭，第一电磁阀开启；第五通气管管道中通入干燥的新风用于管道除湿；

当只需要进行换气时，通过控制系统关闭第二电磁阀和第四电磁阀，开启第一电磁阀即可通入新风。

进一步地，控制系统通过重力传感器检测水箱内水的重量：

当水量较低时，控制系统打开第三电磁阀，注入一定量的净水之后将其关闭，从而使水箱在加湿过程中时刻保持有充足的净水。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：

(1)本发明通过控制系统由遥控器或通过物联网远程控制，当使用加湿功能时，开启第二电磁阀、第四电磁阀，关闭第一电磁阀。在加湿结束后，电动机会继续转动一段时间，此时第二电磁阀和第四电磁阀关闭，第一电磁阀开启，管道中通入干燥的新风用于管道除湿。当只需要进行换气时，可以按下遥控器中的新风模式，关闭第二电磁阀和第四电磁阀，开启第一电磁阀即可通入新风。新风的速率同样可以由遥控器控制，使用时可以根据自身的需求进行选择；将三种家用电器结合在一起，通过模块化的方式集成为一个系统，同时实现净水、新风和加湿功能，大大降低了能耗。另外，新风和净水功能也可以分别单独使用，极大地方便人们的日常生活。

(2)净水模块为加湿模块提供纯净水，延长加湿滚轮使用寿命，同时通过搭载的重力信号传感器，可对加湿模块自动补水，避免了普通加湿器需要人工换水的问题，实现省时省力的效果。

(3)新风系统同时具备管道除湿和空气加热功能，可以清除管道中残留湿气，避免霉变发生。

(4)该设备可以通过管道为屋内指定的房间进行加湿，通过控制系统分析湿度传感器反馈的信号，将房间湿度控制在合理范围内，保证人们生活的舒适性。

(5)该系统采用集成式理念，结构紧凑，空间利用率大，且各个模块采用滑道固定，便于安装和拆卸，当某一模块出现问题或者需要更换耗材，可以按模块来进行维修和更换。

附图说明

构成本发明的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。

图1是本发明实施例所述的集成水质净化、新风及湿度控制多功能系统整体构成示意图；

图2是本发明实施例所述的加湿滚轮的结构示意图；

图3是本发明实施例所述的集成水质净化、新风及湿度控制多功能系统的结构3D外壳图；

图4是本发明实施例所述的集成水质净化、新风及湿度控制多功能系统的结构3D爆炸图；

图5是本发明实施例所述的加湿模块和新风模块3D图；

图6是本发明实施例所述的净水模块3D图；

图中：1.风机，2.第一通气管，3.送风口，4.第二通气管，5.空气过滤结构，6.第三通气管，7.电热丝，8.第四通气管，9.第一电磁阀，10.第二电磁阀，11.第五通气管，12.加湿滚轮，13.水箱，14.重力传感器，15.第一净水输出管道，16.第三电磁阀，17.第四电磁阀，18.湿气管道，19.第二净水输出管道，20.净水龙头，21.PP棉滤芯，22.UDF滤芯，23.CTO滤芯，24.反渗透RO膜，25.后置活性炭，26.自来水输入管道，27.废水输出管道，28.第五电磁阀，29.第六电磁阀，30.第七电磁阀，31.第六通气管，32.第七通气管，33.第八通气管，34.金属叶片，35.金属网，36.滚轮电机，37.增压泵，38.废水处理器，39.第一外壳，40.第二外壳，41.第三外壳，42.第四外壳，43.高压开关，44.阶梯轴，45.第一轴承座，46.第二轴承座，47.联轴器。

具体实施方式

下面结合附图与实施例对本发明作进一步说明。

应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本发明提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本发明所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本发明的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

实施例一

如图1-图6所示，本实施例提供了集成水质净化、新风及湿度控制多功能系统，包括净水模块、加湿模块、新风模块以及控制系统；所述控制系统分别与净水模块、加湿模块以及新风模块连接；

净水模块主要采用多级过滤系统，包括依次设置的PP棉滤芯、颗粒活性碳(UDF)滤芯、压缩活性炭(CTO)滤芯、反渗透RO膜以及后置活性炭。经过多层过滤之后的自来水可以进入加湿模块的加湿滚轮作为加湿模块的水源，同时也可以通过净水管道为家庭提供纯净水；

新风模块利用风机叶片的转动从外界吸收空气，叶片由风机中的电动机驱动，室外的空气通过初效过滤网、IFD过滤网与复合HEPA滤网之后经过设置有温度传感器的电热丝部分，通过控制系统分析电信号可以对其进行温度调节，经过温度调节后，新风进入加湿模块。当不需要加湿时，新风模块也可以单独作为一个新风来源保证室内的空气循环。

加湿模块主要通过加湿滚轮的不断转动来增加水与空气的接触面积，从而使水加快自然蒸发的速度，达到加湿的效果，加湿滚轮主体由金属构成，由单独电机进行驱动。来自于新风系统的气流经过转动的加湿滚轮后成为湿气，湿气经过管道输送到需要加湿的房间中，每个房间是否通风由电磁阀来进行控制，使用控制系统根据湿度传感器信号来控制滚轮的转动速度，进而对加湿功率进行调整。净水模块可以保证加湿器所用水为纯净水，避免水中杂质进入加湿滚轮中，从而延长滚轮的使用寿命，同时控制系统根据重力传感器信号来控制电磁阀实现对加湿模块自动补水，避免了普通加湿器需要人工换水的问题，提高了工作效率，节省了人力。加湿结束后，新风系统会继续运行，此时新风不经过加湿模块而直接进入管道中，仅起换气作用，干燥的空气进入管道将残留湿气驱逐，避免管道发生霉变。

所示新风模块由风机1，第一通气管2、送风口3、第二通气管4、空气过滤结构5、第三通气管6、电热丝7、第四通气管8、第一电磁阀9、第二电磁阀10、第五通气管11和第二外壳40组成。所述风机1通过螺钉连接固定于机器第二外壳40上，由风机内部的电动机来使风机上的叶片转动，使空气进入管道，并通过控制电动机转速来调节风机吸入的气体量。将外界的新鲜空气抽入第一通气管2中，外界空气经过送风口3和第二通气管4到达空气过滤结构5，其包括初效过滤网、IFD过滤网以及复合HEPA滤网，每层滤网都通过滑道与第二外壳40连接，且均独立存在，当需要更换或清理某一层滤网时，可以单独拆卸。过滤后的气流经第三通气管6进入电热丝7中，电热丝7通过螺钉连接固定在第二外壳40上，在此过程中可按需对气流进行加热，随后气流通过第四通气管8和第二电磁阀10通往加湿滚轮12。图1中S表示送风管道、X表示新风管道。

所示净水模块主要由第一净水输出管道15、第二净水输出管道19、净水龙头20、PP棉滤芯21、UDF滤芯22、CTO滤芯23、反渗透RO膜24、后置活性炭25、自来水输入管道26、废水输出管道27、增压泵37、废水处理器38、第四外壳42以及高压开关43组成。所述自来水输入管道26连接自来水管，将自来水输送至水过滤结构中经过PP棉滤芯21、UDF滤芯22、CTO滤芯23、增压泵37、反渗透RO膜24、废水处理器38和后置活性炭25过滤成为净水。过滤结构采用可拆卸设计，PP棉滤芯21、UDF滤芯22和CTO滤芯23通过螺钉连接固定在第四外壳42上，各个滤芯间通过软管进行连接，反渗透RO膜24与后置活性炭25通过卡扣式结构固定于第四外壳42上，方便进行清洗或更换。卡扣式结构在图6中表现为反渗透RO膜24与后置活性炭25两个滤芯的连接固定，该卡扣式结构固定于外壳42上，卡扣结构设置为圆环形滤芯槽与半圆环形滤芯槽，圆环形滤芯槽用于固定反渗透RO膜24，半圆环形滤芯槽用于固定后置活性炭25。所述高压开关43用于在不往外输出水源时切断增压泵37的电源，使其停止工作以保证RO膜的寿命，高压开关43下方设有螺栓孔，通过螺栓连接固定于第四外壳42的底部，上方设有圆环状卡槽用于固定增压泵37，废水处理器38使用螺栓固定于第四外壳42的侧壁，系统工作时一部分净水通过第一净水输出管道15进入加湿模块作为水源，另一部分净水通过第二净水输出管道19运输到净水龙头20，可供人们日常生活使用。净水模块在净化水的过程中会产生废水，废水通过废水输出管道27排放到下水道中。图1中F表示废水管道。

新风模块通过第四通气管8与加湿模块连接，为加湿模块提供新风；净水模块通过第一净水输出管道15与加湿模块连接，为加湿模块提供净水，外壳之间通过卡扣连接。

所示加湿模块主要是由加湿滚轮12、水箱13、重力传感器14、第三电磁阀16、第四电磁阀17、湿气管道18、第五电磁阀28、第六电磁阀29、第七电磁阀30、第六通气管31、第七通气管32、第八通气管33和第一外壳39组成。新风进入加湿滚轮12中，加湿滚轮12开始转动，可以通过控制电动机的转速来改变加湿功率。如图2所示，加湿滚轮12主要由金属叶片34和金属网35组成。加湿滚轮固定于阶梯轴上，所述阶梯轴通过第一轴承座45和第二轴承座46固定在第一外壳的侧壁内，第一外壳39将加湿滚轮12和水箱13包覆；第一轴承座45通过螺栓连接固定于第一外壳39的内侧壁上，第二轴承座46通过螺栓连接固定于第一外壳39的另一相对的内侧壁上，滚轮电机36通过螺栓固定于第四外壳42的外侧壁上。加湿滚轮12通过联轴器47与滚轮电机36连接并由滚轮电机进行驱动，可通过调节滚轮电机转速调整加湿滚轮转速，进而控制加湿滚轮的加湿效果；需要注意的是，滚轮电机的调节控制采用现有技术的调节方式，此处不再赘述。

加湿滚轮12的轴线稍高于水箱13平面，且加湿滚轮12的底部部分位于水箱13内，且加湿滚轮12底部的金属叶片与水箱13内的水接触。

新风在经过加湿滚轮12后成为湿气，湿气经过湿气管道18分别进入第六通气管31、第七通气管32和第八通气管33中，之后分别进入每个房间内。室内每个房间都设有湿度传感器，由第五电磁阀28、第六电磁阀29和第七电磁阀30控制每个房间湿气的排入，控制系统通过接收传感器信号对室内湿度进行调节，以此来保证想要达到的湿度。需要注意的是，图1所示房间数及其附属结构仅起到示例作用，具体数量根据实际情况而定。水箱13中设置有重力传感器14，控制系统通过水箱内水的重量来控制水箱中水量大小，当水量较低时，打开第三电磁阀16，注入一定量的水之后将其关闭，从而使水箱在加湿过程中时刻保持有充足的净水。水箱通过可抽拉式滑道结构固定于第一外壳39上，便于清洗更换。

实施例二

本实施例提供了一种集成水质净化、新风及湿度控制多功能系统的工作方法，包括：

当使用加湿功能时，控制系统开启第二电磁阀、第四电磁阀，关闭第一电磁阀；

在加湿结束后，电动机会继续转动一段时间，此时控制系统控制第二电磁阀和第四电磁阀关闭，第一电磁阀开启；第五通气管管道中通入干燥的新风用于管道除湿；

当只需要进行换气时，通过控制系统关闭第二电磁阀和第四电磁阀，开启第一电磁阀即可通入新风。

具体地，控制系统通过重力传感器检测水箱内水的重量：

当水量较低时，控制系统打开第三电磁阀，注入一定量的净水之后将其关闭，从而使水箱在加湿过程中时刻保持有充足的净水。

上述实施例中对各个实施例的描述各有侧重，某个实施例中没有详述的部分可以参见其他实施例的相关描述。

上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。

Claims (10)

1.集成水质净化、新风及湿度控制多功能系统，其特征在于，包括净水模块、加湿模块、新风模块以及控制系统；所述控制系统分别与净水模块、加湿模块以及新风模块连接；

所述净水模块通过第一净水输出管道与加湿模块的水箱一侧相连接，所述加湿模块的水箱的上方设有加湿滚轮，所述加湿滚轮至少部分置于水箱内并与水箱内的水接触，所述水箱的另一侧通过第四通气管连接新风模块，且第四通气管内设有第二电磁阀；所述水箱还通过湿气管道与每个房间的通气管连接，且湿气管道内设有第四电磁阀；

所述第四通气管还与第五通气管连接，第五通气管内设有第一电磁阀，所述第五通气管分别与每个房间的通气管连接。

2.如权利要求1所述的集成水质净化、新风及湿度控制多功能系统，其特征在于，所述净水模块还包括过滤机构，所述过滤机构的一端连通自来水输入管道和废水输出管道；所述过滤机构的另一端连通第一净水输出管道和第二净水输出管道；所述第一净水输出管道连接水箱的一端设有第三电磁阀；

所述第二净水输出管道连通净水龙头。

3.如权利要求2所述的集成水质净化、新风及湿度控制多功能系统，其特征在于，所述过滤机构自自来水输入通道方向依次设置有PP棉滤芯、UDF滤芯、CTO滤芯、反渗透RO膜以及后置活性炭；

所述PP棉滤芯、UDF滤芯以及CTO滤芯并排固定在第四外壳内，所述第四外壳为门框式结构体，且所述第四外壳外侧面上连接有反渗透RO膜以及后置活性炭。

4.如权利要求1所述的集成水质净化、新风及湿度控制多功能系统，其特征在于，所述加湿滚轮固定在阶梯轴上，所述阶梯轴通过第一轴承座和第二轴承座固定在第一外壳的侧壁内，所述第一外壳将加湿滚轮和水箱包覆。

所述加湿滚轮由多个金属叶片、滚轮以及金属网组成，多个所述金属叶片固定在滚轮的轴向面上，且每两个金属叶片中间固定有金属网。

5.如权利要求1所述的集成水质净化、新风及湿度控制多功能系统，其特征在于，所述水箱内设置有重力传感器，且所述水箱通过可抽拉式滑道结构固定在第一外壳上。

6.如权利要求1所述的集成水质净化、新风及湿度控制多功能系统，其特征在于，所述新风模块还包括风机以及第一通气管，所述风机固定在第二外壳的一侧面上，且所述风机与第一通气管连通，所述第一通气管通过送风口连通第二通气管连通空气过滤结构，所述空气过滤结构固定在第二外壳内部，与第二外壳结构相适配；

所述空气过滤结构通过第三通气管连接电热丝，所述电热丝固定在第二外壳内部，与第二外壳结构相适配，所述电热丝通过第四通气管连通第五通气管和加湿模块。

7.如权利要求6所述的集成水质净化、新风及湿度控制多功能系统，其特征在于，所述空气过滤结构包括初效过滤网、IFD过滤网以及复合HEPA滤网，每层滤网都通过滑道与第二外壳连接，且均独立存在。

8.如权利要求1所述的集成水质净化、新风及湿度控制多功能系统，其特征在于，每个房间的通气管内固定有房间电磁阀，且每个房间内都固定有湿度传感器，所述湿度传感器与房间电磁阀电连接。

9.如权利要求1-8任一项所述的集成水质净化、新风及湿度控制多功能系统的工作方法，其特征在于，包括：

当使用加湿功能时，控制系统开启第二电磁阀、第四电磁阀，关闭第一电磁阀；

在加湿结束后，电动机会继续转动一段时间，此时控制系统控制第二电磁阀和第四电磁阀关闭，第一电磁阀开启；第五通气管管道中通入干燥的新风用于管道除湿；

当只需要进行换气时，通过控制系统关闭第二电磁阀和第四电磁阀，开启第一电磁阀即可通入新风。

10.如权利要求9所述的集成水质净化、新风及湿度控制多功能系统的工作方法，其特征在于，控制系统通过重力传感器检测水箱内水的重量：

当水量较低时，控制系统打开第三电磁阀，注入一定量的水之后将其关闭，从而使水箱在加湿过程中时刻保持有充足的净水。

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