CN1208585C - 节能型空调新风净化装置 - Google Patents
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Abstract
节能型空调新风净化装置主要包括空气入口、初效过滤器、高效过滤器、电动调节阀、表冷器、低噪声风机、空气出口段、控制器、颗粒物浓度传感器。该装置根据新风中颗粒物浓度变化情况，对空气采用不同的处理方式。当颗粒物浓度低时，控制器发出信号，打开调节阀，采用一级过滤；当颗粒物浓度高时，控制器控制关闭调节阀，采用二级过滤，有效去除室外空气中颗粒物。初效过滤器采用金属丝网，有效去除5微米以上的颗粒物，从而对高效过滤器起到保护作用。高效过滤器采用超细玻璃纤维或合成纤维作过滤材料，有效去除空气中0.5微米以上的颗粒物。经过过滤处理的空气再与表冷器进行换热，使空气得到冷却或加热，以满足空调送风的要求。
Description
技术领域
本发明涉及的是一种新风净化装置，特别是一种适用于净化室外空气并进行降温冷却或加热的节能型空调新风净化装置。属于建筑环境与设备工程以及通风空调工程技术领域。
背景技术
随着社会经济的发展，许多现代建筑物都装有中央空调系统。空调在建筑能耗中所占比重很大，有的甚至达到整个建筑物能耗的50％以上。另一方面，为了保护室内人员的身心健康，必须向室内供应一定的室外空气(新风)以保证室内空气质量。而新风机组就是完成这一任务的重要装置。
目前使用的新风机组一般由初效过滤器、表冷器和风机等组成，其过滤效率低、不能有效去除细粒子，从而不能有效保证室内空气品质。而直接安装高效过滤器又会大量增加能耗，不利于节能。实际上，室外至气中含尘浓度是变化的，随着气象条件以及人的室外活动等而变化。因此，将这几方面的因素有机结合起来非常重要。
在已有的技术中，申请号为01127742.4，名称为“全置换式洁净新风机”的发明专利，有引进室外新风的进风装置，在箱体内气流通道上有固定于箱体上的空气过滤器、空气洁净器，还固定有能量置换器；该发明能使室外的新风经空气过滤、洁净、在能量置换器中与室内空气置换出冷量或热量后进入室内，同时将室内污浊空气排至室外；但该发明不适合于室内冷量或热量不能回收的场合。申请号98112677.4，名称为“便于拆装清洗的双出风新风机”，该发明包括电机、机芯、机架、机壳、风口盖等部件，机芯在电机旋转轴带动下作高速圆周运动，机芯两端安装有叶片，两端叶片的送风方向相反，机芯内部是两组互不相通的风道，从而可以实现同时进行双向通风；但该发明没有对室外空气进行净化处理。
发明内容
为了克服已有技术的不足和缺陷，本发明设计一种能同时检测、净化室外含尘空气并将室外空气送入室内的新风装置。通过对空气中颗粒物浓度的设定值进行判定，来控制装置中风机的运行状态，将室外空气净化处理，从而确保向室内输入高质量的新鲜空气。
本发明主要包括空气入口、初效过滤器、高效过滤器、电动调节阀、表冷器、低噪声风机、空气出口段、颗粒物浓度传感器、控制器。在对空气处理时，初效过滤器采用金属丝网，有效去除5微米以上的颗粒物，从而对高效过滤器起到保护作用。高效过滤器采用超细玻璃纤维或合成纤维作过滤材料，有效去除空气中0.5微米以上的颗粒物。经过过滤处理的空气再与表冷器进行换热，使空气得到冷却或加热，以满足空调送风的要求。
空气中颗粒物浓度标准依据有关室内环境的中国国家标准确定。本装置通过一个颗粒物浓度传感器测出经过初效过滤器过滤后空气中的颗粒物浓度，然后将该参数传出的信号传输到控制器。若测定的颗粒物浓度低于设定浓度值，则控制器发出信号，打开电动调节阀，让空气不经过高效过滤器而从侧风室进入表冷器，同时由于风压降低而将风机转速调小，以利于节能。若测定的颗粒物浓度高于设定浓度值，则控制器发出信号，关闭电动调节阀，让空气经过高效过滤器净化处理，同时由于整个装置的阻力增大而需将风机的转速调高。该装置根据浓度变化情况，对空气采用不同的处理方式。当颗粒物浓度低时，采用一级过滤；当颗粒物浓度高时，采用二级过滤，从而有效去除室外空气中颗粒物。
本发明具有一定的经济效益和社会效益。
附图说明
图1是节能型空调新风净化装置结构示意图
图2是本发明的控制器电路结构框图
图中，1是空气入口，2是初效过滤器，3是高效过滤器，4是表冷器，5是风机，6是空气出口，7是侧风室，8是电动调节阀，9是控制器，10是装置外壳，11是颗粒物浓度传感器，12是颗粒物浓度信号A/D转换器，13是数据锁存，14是单片机，15是风机信号D/A转换器，16是风机变频器，17是调节阀信号D/A转换器，18是电动调节阀执行器。
具体实施方式：
下面结合附图对本发明的具体实施作进一步描述。
如图1所示，本发明主要包括空气入口1、初效过滤器2、高效过滤器3、表冷器4、风机5、空气出口6、侧风室7、电动调节阀8、控制器9，装置外壳10，颗粒物浓度传感器11。
节能型新风净化装置的外壳10为由镀锌钢板制作的“凸”字形壳体，在壳体外侧包有一层保温材料，侧风室7为壳体的突出部分，调节阀8安装在侧风室7内。空气入口1与初效过滤器2连接为一体。高效过滤器3、表冷器4和风机5依次布置在壳体内部，空气出口6与中央空调的送风干管相连接。颗粒物浓度传感器11置于初效过滤器和高效过滤器之间，以便检测经初效过滤后的新风颗粒物浓度。颗粒物浓度传感器11与控制器9的输入端电连接，风机5和电动调节阀8分别与控制器9的两个输出端电连接。
当室外空气颗粒物浓度高时，控制器9发出控制信号，关闭电动调节阀8，室外空气经初效过滤器2进入高效过滤器3，可以有效去除微小颗粒物，再经过表冷器4冷却或加热，处理以后的空气经过空气出口6送入中央空调的送风干管。
当室外空气颗粒物浓度低时，控制器9发出控制信号，打开电动调节阀8，由于高效过滤器3的阻力大，室外空气不经过高效过滤器3而从侧风室7进入表冷器4冷却或加热，处理后的空气经过空气出口6送入中央空调的送风干管。
如图2所示，控制器9主要包括颗粒物浓度信号A/D转换器12，数据锁存13，单片机14，风机信号D/A转换器15，风机变频器16，调节阀信号D/A转换器17，电动调节阀执行器18。
颗粒物浓度传感器11的输出端与颗粒物浓度信号A/D转换器12的输入端电连接，颗粒物浓度信号A/D转换器12的输出端与数据锁存13的输入端电连接，数据锁存13的输出端与单片机14的输入端电连接。单片机14的一个输出端与风机信号D/A转换器15的输入端电连接，另一个输出端与调节阀信号D/A转换器17的输入端电连接。风机信号D/A转换器15的输出端与风机变频器16的输入端电连接，风机变频器16的输出端与风机5连接；调节阀信号D/A转换器17的输出端与调节阀执行器18的输入端电连接，调节阀执行器18的输出端与调节阀8连接。
当装置运行时，启动风机，颗粒物浓度传感器11探测装置入口新风经初效过滤器后的颗粒物浓度，将信号传递给颗粒物浓度信号A/D转换器12，转换后得到的数字信号被数据锁存13暂态存储，等单片机14读取后，单片机14给数据锁存13一个信号，则数据锁存13释放空间，等待接收下一组数据。单片机14将接收到的数据与固定在单片机上的设定值进行比较。若颗粒物浓度值小于设定值，则单片机14输出风机功率降低信号与电动调节阀开启信号。这两种信号分别经风机信号D/A转换器15与调节阀信号D/A转换器17到达风机变频器16与调节阀执行器18。当调节阀执行器18得到开启信号，则将调节阀8开启，新风经过侧风室7、而不经过高效过滤器3流过。当风机变频器16接收到功率降低信号，根据原先设定值将变频器运行在另一组参数下，风机5的转速随变频器供电频率的变化而改变转速，降低功率以适应颗粒物浓度低的工况。若颗粒物浓度值大于设定值，则单片机14输出风机功率增大信号与电动调节阀关闭信号，这两种信号分别经风机信号D/A转换器15与调节阀信号D/A转换器17到达风机变频器16与调节阀执行器18。当调节阀执行器18得到关闭信号，则将调节阀8关闭，新风不经过侧风室7，全部新风经由高效过滤器3流过。当风机变频器16接收到变速信号，根据原先设定值将变频器运行在另一组参数下，风机5的转速随变频器供电频率的变化而改变转速，提高功率以适应颗粒物浓度高的工况。
Claims (3)
1.一种节能型空调新风净化装置，主要包括空气入口(1)、初效过滤器(2)、高效过滤器(3)、表冷器(4)、风机(5)、空气出口(6)、侧风室(7)、电动调节阀(8)、控制器(9)，装置外壳(10)，颗粒物浓度传感器(11)，节能型新风净化装置外壳(10)为由镀锌钢板制作的“凸”字形壳体，壳体外侧包有一层保温材料，侧风室(7)为壳体的突出部分，调节阀(8)安装在侧风室(7)内，空气入口(1)与初效过滤器(2)连接为一体，高效过滤器(3)、表冷器(4)和风机(5)依次布置在壳体内，空气出口(6)与中央空调的送风干管相连接，颗粒物浓度传感器(11)置于初效过滤器(2)和高效过滤器(3)之间，颗粒物浓度传感器(11)与控制器(9)的输入端电连接，风机(5)和电动调节阀(8)分别与控制器(9)的两个输出端电连接。
2.根据权利要求1所述的节能型空调新风净化装置，其特征还在于控制器(9)主要包括颗粒物浓度信号A/D转换器(12)，数据锁存(13)，单片机(14)，风机信号D/A转换器(15)，风机变频器(16)，调节阀信号D/A转换器(17)，电动调节阀执行器(18)，颗粒物浓度传感器(11)的输出端与颗粒物浓度信号A/D转换器(12)的输入端电连接，颗粒物浓度信号A/D转换器(12)的输出端与数据锁存(13)的输入端电连接，数据锁存(13)的输出端与单片机(14)的输入端电连接，单片机(14)的一个输出端与风机信号D/A转换器(15)的输入端电连接，另一个输出端与调节阀信号D/A转换器(17)的输入端电连接，风机信号D/A转换器(15)的输出端与风机变频器(16)的输入端电连接，风机变频器(16)的输出端与风机(5)连接，调节阀信号D/A转换器(17)的输出端与调节阀执行器(18)的输入端电连接，调节阀执行器(18)的输出端与调节阀(8)连接。
3.根据权利要求1所述的节能型空调新风净化装置，其特征还在于初效过滤器(2)采用金属丝网，高效过滤器(3)采用超细玻璃纤维或合成纤维作过滤材料。
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