CN214406423U - 一种用于空气滤网寿命自动监测的采集装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提出了一种用于空气滤网寿命自动监测的采集装置，包括空气过滤器壳体，和设置于所述空气过滤器壳体中的空气滤网；所述空气过滤器壳体两端分别为进风侧和送风侧，所述空气过滤器壳体的进风侧设有进风侧管道，所述进风侧管道内通过隔板分隔为新风侧和回风侧，且在所述进风侧管道的新风侧和回风侧分别设置有新风侧PM_2.5传感器和回风侧PM_2.5传感器，所述进风侧管道内还设有用于调节进风侧管道内的新风回风比例的比例阀门；所述空气过滤器壳体的送风侧设有送风风阀和送风侧PM_2.5传感器。本实用新型为保证滤网更换的及时性和减少滤网的浪费提供了基础。

Description

一种用于空气滤网寿命自动监测的采集装置

技术领域

本实用新型涉及建筑用新风净化设备领域，具体涉及一种用于空气滤网寿命自动监测的采集装置。

背景技术

人的一生大部分时间都在建筑室内度过，室内空气质量会受到室外大气、室内装修材料、人员活动等多种因素的影响，长期呼吸受污染的空气会影响人体健康，引发人类呼吸道疾病，因此如何改善室内空气质量，越发受到人们的重视。以空气净化器和新风机为代表的空气过滤器是对污浊空气进行过滤处理的装置之一，可以有效降低空气中的细菌、颗粒物(PM_2.5)及其他有害物质，空气过滤器的滤网是其核心部件，在过滤器使用过程中，滤网上会不断积累尘埃、微生物等有害物质，积累过多不仅会影响滤芯的过滤效果、增大风机能耗，甚至还会产生二次污染，故需要定期检查并进行更换。但目前市场上常规的空气净化器或新风机仍需要人工检查滤网使用状态，无法定量逐时获取集尘量情况，也难以对其寿命进行准确的判断，滤芯通常得不到充分的使用就被更换，或者长期没有得到更换而影响空气过滤效果，给室内人员的健康造成威胁。

为了保证空气过滤器的使用效果、滤芯得到充分利用，又能节约人力管理成本，做到空气过滤器滤芯寿命的实时智能监测，特提出本实用新型。

实用新型内容

本实用新型的目的是为了克服现有技术的不足之处，提供一种用于空气滤网寿命自动监测的采集装置，为实现实时监测空气滤网的剩余寿命，在保证滤芯过滤效果的前提下使得滤芯得到充分利用提供了支持。

为达到上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

本实用新型提出的一种用于空气滤网寿命自动监测的采集装置，其特征在于，包括空气过滤器壳体和设置于所述空气过滤器壳体中的空气滤网，所述空气过滤器壳体的两端分别为进风侧和送风侧，所述空气过滤器壳体的进风侧管道由隔板分隔为新风侧和回风侧，且在所述进风侧管道的新风侧和回风侧分别设置有新风侧PM_2.5传感器和回风侧PM_2.5传感器，所述进风侧管道内还设有用于调节进风侧管道内的新风回风比例的比例阀门；所述空气过滤器壳体的送风侧设有送风风阀和送风侧PM_2.5传感器。

本实用新型具有以下优点及突出性效果：

本实用新型综合考虑了当前新风、回风各自的颗粒物浓度及风量比例，可以满足各种工况下的适用性，并更加符合滤网的实际使用场景；由本实用新型装置采集的数据配合后续的数据处理可以得到滤网的逐时集尘量和滤网的剩余寿命，为保证滤网更换的及时性和减少滤网的浪费提供了基础；利用转动式或滑动式阀门实现了新风回风的比例控制与监测，结构简单可靠，数据获取便捷。

附图说明

图1是本实用新型实施例的一种用于空气滤网寿命自动监测的采集装置的结构示意图，其中比例阀门采用转动式比例阀门。

图2是本实用新型实施例的另一种用于空气滤网寿命自动监测的采集装置的结构示意图，其中比例阀门采用滑动式比例阀门。

具体实施方式

以下内容将结合附图，对本实用新型的技术方案进行清楚、完整的描述与介绍。显然，其中所描述的实例仅仅是本实用新型的一部分实施例所涉及的技术方案，并不是全部的实施例。基于本实用新型中提出的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获的其他实施例所设计的其他技术方案，都属于本实用新型保护的范围。

本实用新型实施例的一种用于空气滤网寿命自动监测的采集装置，参见图1，包括空气过滤器壳体7，以及设置于空气过滤器壳体7中的空气滤网8；空气过滤器壳体7两端分别为进风侧和送风侧，空气过滤器壳体的进风侧设有进风侧管道1，进风侧管道1内通过隔板2分隔为新风侧和回风侧，且在进风侧管道1的新风侧和回风侧分别设置有新风侧 PM2.5传感器4和回风侧PM2.5传感器5，进风侧管道1内还设有比例阀门9，通过比例阀门9调节进风侧管道1内的新风回风比例；空气过滤器壳体7的送风侧设有送风风阀3 和送风侧PM2.5传感器6。各传感器与外置的控制器连接，进行数据传输。

本实用新型的比例阀门9采用转动式比例阀门或者滑动式比例阀门，具体地：

参见图1，当比例阀门9采用转动式比例阀门时，进风侧管道1为圆筒状，转动式比例阀门由可转动地连接于进风侧管道1内侧壁上的转轴、固定于转轴上的阀门叶片以及驱动转轴的步进电机构成。其中转轴由步进电机控制旋转；阀门叶片为半圆形，阀门叶片的圆心与转轴固接，进而阀门叶片可随转轴转动而旋转；阀门叶片的半径与进风侧管道1内径相同，使阀门叶片可以安装进入。将比例阀门的转轴连接到带有隔板2的进风侧管道1 内侧壁上，通过阀门叶片的旋转来改变隔板2两侧的空气流通面积进而改变新风回风比例。各构件尺寸可随实际阀门大小需求改变。

参见图2，当比例阀门9采用滑动式比例阀门时，进风侧管道1为矩形筒状，滑动式比例阀门由步进电机、齿条和阀门叶片构成。步进电机设有转轴，转轴上设有与齿条相啮合的齿轮，通过固接在步进电机转轴上的齿轮，将步进电机的旋转转换为齿条的平移；阀门叶片为矩形叶片，阀门叶片与齿条固接，进而阀门叶片可随齿条平移而移动；阀门叶片的宽度为进风侧管道1宽度的一半，阀门叶片的长度与进风侧管道1的长度相等，即阀门叶片的面积为进风侧管道1横截面积的一半。将阀门叶片连接到带有隔板2的进风侧管道 1上，通过阀门叶片的平移来改变隔板2两侧的空气流通面积进而改变新风回风比例。各构件尺寸可随实际阀门大小需求改变，各构件之间连接方式确定。

本实用新型的采集装置于外置的控制器相配合，能实现空气滤网寿命的自动监测。具体地，外置控制器内设有一空气滤网寿命监测数据库，该数据库内存储的数据包括：各类空气滤网的额定容尘量CCM和安装各种空气滤网的个数；空气滤网已运行的总时长N；以往第i时刻空气滤网送风侧(出风口)的总风量V_i(m³/h)，以往第i时刻空气滤网进风侧的总风量中新风所占比例r_x，i(％)和回风所占比例r_h，i(％)；以往第i时刻空气滤网进风侧的新风中PM_2.5浓度C_x，i(g/m³)，以往第i时刻空气滤网进风侧的回风中PM_2.5浓度C_h，i(g/m³)，以往第i时刻空气滤网送风侧的送风中PM_2.5浓度C_s，i(g/m³)。设备控制器根据各个传感器采用的当前时刻的参数和空气滤网寿命监测数据库中存储的各类数据按照下式公式计算当前时刻空气滤网的寿命：

CM_t＝V_d·(r_x，d·C_x，d+r_h，d·C_h，d-C_s，d)

式中，CCM为空气滤网的额定容尘量，额定容尘量为出厂状态即空气滤网从未使用时的容尘量，由空滤滤网的生产厂家提供该参数；CM_z(g)为截止当前时刻空气滤网已累积的集尘量；CM_t(g)为当前运行状态下空气滤网的每小时集尘量；V_d为当前时刻空气滤网送风侧的总风量；C_x，d(g/m³)为当前时刻空气滤网进风侧的新风中PM_2.5浓度，C_h，d(g/m³) 为当前时刻空气滤网进风侧的回风中PM_2.5浓度；C_s，d(g/m³)为当前时刻空气滤网送风侧的送风中PM_2.5浓度；r_x，d(％)和r_h，d(％)分别为当前时刻空气滤网进风侧的总风量中新风所占比例和回风所占比例，其中，当前时刻空气滤网进风侧的总风量与当前时刻空气滤网送风侧的总风量V_d相同，新风所占比例r_x，d(％)和回风所占比例r_h，d(％)通过转动式风阀当前对应档位直接测得。

将计算得到的空气滤网的寿命T_L、截止当前时刻空气滤网已累积的集尘量CM_z、当前运行状态下空气滤网的每小时集尘量CM_t以及采集的当前时刻的各数据均存储至空气滤网寿命监测数据库中，用于后续空气滤网寿命的自动检测。若空气滤网的寿命T_L低于外置控制器内存储的设定阈值，外置控制器发出指令以提醒使用人员更换空气滤网；若空气滤网的寿命T_L未达到外置控制器内存储的设定阈值，则进行下一时段空气滤网寿命的自动监测，直至空气滤网的寿命T_L低于外置控制器内存储的设定阈值时，提醒使用人员更换空气滤网。

Claims (3)

1.一种用于空气滤网寿命自动监测的采集装置，其特征在于，包括空气过滤器壳体，和设置于所述空气过滤器壳体中的空气滤网；所述空气过滤器壳体两端分别为进风侧和送风侧，所述空气过滤器壳体的进风侧设有进风侧管道，所述进风侧管道内通过隔板分隔为新风侧和回风侧，且在所述进风侧管道的新风侧和回风侧分别设置有新风侧PM_2.5传感器和回风侧PM_2.5传感器，所述进风侧管道内还设有用于调节进风侧管道内的新风回风比例的比例阀门；所述空气过滤器壳体的送风侧设有送风风阀和送风侧PM_2.5传感器。

2.根据权利要求1所述的采集装置，其特征在于，所述进风侧管道为圆筒状；所述比例阀门为转动式比例阀门，包括可转动地连接于所述进风侧管道内侧壁上的转轴、固定于所述转轴上的阀门叶片以及驱动所述转轴的步进电机，所述阀门叶片随转轴的转动而转动。

3.根据权利要求1所述的采集装置，其特征在于，所述进风侧管道为矩形筒状；所述比例阀门为滑动式比例阀门，包括步进电机、齿条以及固定于所述齿条上的阀门叶片，所述步进电机设有转轴，所述转轴上设有与所述齿条相啮合的齿轮，所述阀门叶片随齿条的平移而移动。

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