CN214426140U - 一种自探测滤芯更换的新风装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提出了一种自探测滤芯更换的新风装置，包括进风管道、出风管道和高效滤网，其特征在于，温控报警系统包括金属薄片、温度传感器和电源，由导线串联；所述金属薄片和温度传感器设置在高效滤网的表面，所述温度传感器和报警器相连；本实用新型通过空气和灰尘热传导能力的差异实现有效探测，及时提醒用户更换滤芯，简单高效，可操作性强且稳定可维修性强。

Description

一种自探测滤芯更换的新风装置

技术领域

本实用新型涉及新风装置技术领域，尤其涉及一种自探测滤芯更换的新风装置。

背景技术

随着日益严重的空气污染，新风装置已逐渐进入民众的生活中。新风系统可以过滤空气中的大部分颗粒物，为室内送上洁净的空气。新风滤芯是过滤颗粒物的核心，属于易损耗品，需要勤更换。目前的新风用户，多数无法便捷地判断出滤芯需要更换的时限，只能根据使用时间大致推算。而这常常会导致更换的延误，从而使得室内空气被二次污染。

专利号201520499403.5，公开日2016年1月6日的中国实用新型专利《空气净化器及滤芯寿命检测系统》公开了一种空气净化器及滤芯寿命检测系统，所述空气净化器包括光学传感器、比较电路和报警输出电路，其中所述光学传感器包括均装设在滤芯的边框或风道侧壁上的发射器和接收器；所述发射器位于滤芯表面上方且朝向滤芯表面，所述接收器位于发射器的反射光通道上；所述接收器的输出端经由一个信号转换电路连接到比较电路的一个输入端，且该比较电路的另一输入端连接基准信号；所述比较电路的输出端连接到报警输出电路，并在所述信号转换电路输出信号超过基准信号范围时向报警输出电路输出报警信号。采用该光学信号的方式计算滤芯的积灰程度存在不稳定、不准确的缺陷。

国际公布号WO2018/121028Al，公开日为2018年7月5日的PCT实用新型专利申请《加热管路的温度采集方法和装置》，公开了一种加热管路的温度采集方法，包括：采集加热电阻的电路信号(S100)；根据电路信号计算出加热电阻的当前阻值(S200)；根据当前阻值计算出加热管路的当前温度(S300)。本实用新型采用电路信号计算出加热电阻的当前阻值，再通过阻值计算出加热管路的当前温度的方式复杂、低效，且存在计算不精确的潜在问题。

实用新型内容

本实用新型针对以上问题，提出了一种自探测滤芯更换的新风装置，利用温度探测原理对新风滤芯进行实时监测，并设定报警机制。

一种自探测滤芯更换的新风装置，包括进风管道、出风管道和高效滤网，温控报警系统包括金属薄片、温度传感器和电源，由导线串联；所述金属薄片和温度传感器设置在高效滤网的表面，所述温度传感器和报警器相连。

优选的，所述进风管道包括进风管道室外进风口、排风管道室外进风口；所述出风管道包括排风管道室外排风口、排风管道室外排风口。

优选的，还包括有初效滤网、热交换芯和活性炭滤网，所述初效滤网设置于进风管道室外进风口处；所述热交换芯和活性炭滤网设置于进风管道室内排风口处。

优选的，所述温控报警系统还可适用于初效滤网。

优选的，所述温控报警系统还可适用于热交换芯。

优选的，温控报警系统还可适用于活性炭滤网。

优选的，所述报警器是发光二极管。

优选的，所述新风装置还设有负离子发生器。

优选的，所述金属薄片(9)的厚度为0.1-1.5mm。

有益效果

本实用新型通过空气和灰尘热传导能力的差异实现有效探测，及时提醒用户更换滤芯，简单高效，可操作性强且稳定可维修性强。

附图说明

图1为一种新风系统内部结构俯视图；

图2为未使用的滤芯探测装置示意图；

图3为需更换的滤芯探测装置示意图。

图中标号所代表的含义为：1、进风管道室外进风口；2、排风管道室外排风口；3、排风管道室内进风口；4、进风管道室内排风口；5、初效滤网；6、热交换芯；7、高效滤网；8、活性炭滤网；9、金属薄片；10、温度传感器；11、导线；12、电源；13、报警器。

具体实施方式

本实用新型对新风滤芯的更换进行相应的提醒，通过利用空气和灰尘热传导能力的差异实现有效探测。

如图1所示，为新风系统内部结构俯视图，其原理如下：室外的空气经由进风管道室外进风口1管道进入，经由初效滤网5，可以过滤掉空气中的较大颗粒物，包括花粉、毛絮等。随后空气经过热交换芯6后，再通过高效滤网7和活性炭滤网8。高效滤网7的作用是拦截空气中尺寸较小的颗粒，例如细菌、PM2.5、病毒等。活性炭滤网8的作用是吸附空气中的由于尺寸太小而不能被滤网拦截有毒气体，包括二氧化硫，甲醛等气体，提升空气质量。相应地，室内的浑浊空气也可以通过排风管道室内进风口3，经由热交换芯6，再通过排风管道室外排风口2而流出室外。

其中高效滤网7起到拦截空气中绝大多数颗粒物的作用，因而最容易积累污染物，也是最需要更换的部件。但新风系统通常无更换提示，使得使用人只能根据经验与使用时间判断是否需要更换，这些对于新风的使用都是不方便的。

基于空气和灰尘热传导能力的差异，使得我们能够对新风滤芯清洁程度进行实时探测，从而获得其使用状况。其基本原理如下：金属薄片9为的材质为金、银、铜、铁、铝等导电金属，厚度为0.1-1.5mm，紧密贴合在高效滤网7的表面。电源12为可以通过导线11对金属薄片9加热。金属薄板9上配有温度传感器10，可以实时监测金属薄板的温度。当滤芯是全新的，金属薄片9外部接触部分为空气。随着新风系统的使用，逐渐有灰尘累积在新风滤芯上，同时也会积累在金属薄片上。而空气的热导率和灰尘差异较大，会使得金属薄片上产生的热量在两种情况下的向外传导的速率不一致，最终使得金属薄片的温度不一致。通过探测器探测得到的金属片温度可以得到滤芯的污染程度。将温度与滤材的洁净度进行标定与拟合，能够知道滤芯更换的时间点。

金属丝片9在此作为加热电阻，当电源12通过导线11对金属丝片9施加电压，依据Q＝tU²/R可以算得金属片的发热情况,而金属丝丝片9上配有温度传感器10，温度传感器可以实时记录下温度并能通过导线传递给外电路的报警系统。当处在正常范围内，报警器不会报警，而当超过正常限度，报警器可以报警以达到提示作用。对于全新滤芯和需更换滤芯，其主要区别是金属片上是否有灰尘沉积。电源12可对金属丝片9加热，而金属丝片9产生的热量只能通过三种方式传递出去：热辐射、热传导以及热对流。其中热辐射只与金属丝片9自身的温度以及材料种类相关。对于热传导模式，当高效滤网7未使用，金属丝片9会将热量传导给周围的空气；而对于灰尘积累的高效滤网7，金属丝片9会首先将热量传导至覆盖的灰尘，灰尘再进一步传导至空气，而空气的热导和灰尘相差较大，因而两种模式热传导出去的热量不一致。对于热对流模式，有灰尘后同样会产生改变对流的模式。综合以上不同的散热方式，全新的金属丝片9和需更换的金属丝片9上的金属片的温度会产生差别，并且随着使用时间越长，灰尘厚度越大，温差越明显。可以在温度传感器10上设立阈值，当温度达到阈值，我们即可认为滤材污染程度达到了可更换的标准，温度传感器10随之传递至报警器 13，并触发报警提示。

对于金属丝片9而言，其电源12的功率为10W，对于洁净的高效滤网7和灰尘沉积的高效滤网7，金属丝片9的电阻不产生变化，改变的是散热的途径。当输入的端电源12的功率值前后一致，均为10W时，利用温度传感器10测量前后温度的变化。经实际测量，对于洁净的高效滤网7，温度传感器10的温度为42.3℃。对于使用3个月的高效滤网7，温度传感器10显示的温度上升至43.1℃。而对于需要更换的高效滤网7，温度传感器10显示的温度上升至45.2℃。利用不同使用时间与温度的对应关系，可以得出应该更换滤芯高效滤网7 的时间节点，即当温度达到阈值时，报警器13提示应当更换高效滤网7。

由金属薄片9、温度传感器10、导线11、电源12和报警器13组成的温控报警系统同样适用于新风系统中的初效滤网5、热交换芯6以及活性炭滤网8。

Claims (9)

1.一种自探测滤芯更换的新风装置，包括进风管道、排风管道和高效滤网(7)，其特征在于，温控报警系统包括金属薄片(9)、温度传感器(10)和电源(12)，由导线(11)串联；所述金属薄片(9)和温度传感器(10)设置在高效滤网(7)的表面，所述温度传感器(10)和报警器(13)相连。

2.根据权利要求1所述的自探测滤芯更换的新风装置，其特征在于，所述进风管道包括进风管道室外进风口(1)、进风管道室内排风口(4)；所述排风管道包括排风管道室外排风口(2)、排风管道室内进风口(3)。

3.根据权利要求2所述的自探测滤芯更换的新风装置，其特征在于，还包括有初效滤网(5)、热交换芯(6)和活性炭滤网(8)，所述初效滤网(5)设置于进风管道室外进风口(1)处；所述热交换芯(6)和活性炭滤网(8)设置于进风管道室内排风口(4)处。

4.根据权利要求3所述的自探测滤芯更换的新风装置，其特征在于，所述温控报警系统还可适用于初效滤网(5)。

5.根据权利要求3所述的自探测滤芯更换的新风装置，其特征在于，所述温控报警系统还可适用于热交换芯(6)。

6.根据权利要求3所述的自探测滤芯更换的新风装置，其特征在于，温控报警系统还可适用于活性炭滤网(8)。

7.根据权利要求1所述的自探测滤芯更换的新风装置，其特征在于，所述报警器(13)是发光二极管。

8.根据权利要求1所述的自探测滤芯更换的新风装置，其特征在于，所述新风装置还设有负离子发生器。

9.根据权利要求1所述的自探测滤芯更换的新风装置，其特征在于，所述金属薄片(9)的厚度为0.1-1.5mm。

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