具有智能自動控制功能的新風空氣淨化系統的製作方法
2023-12-12 21:37:57 1

本實用新型總體上涉及空氣淨化領域,具體而言涉及一種具有智能自動控制功能的新風空氣淨化系統。
背景技術:
如今的空氣淨化系統往往採用多個過濾裝置、例如多層濾紙來濾除空氣中的各種有害成分、例如顆粒物、氣味分子等等。但是由於設置過多的過濾裝置而導致風阻增加,因此這樣的空氣系統往往採用大功率風機以實現所期望的空氣過濾速度。然而,這產生的問題是,大功率風機不可避免地產生例如高達55-60分貝的噪音,並且可能帶來散熱方面的問題。
另外,現有空氣淨化系統一般放置在室內而不與室外連通,因此不能引入新風。而具有新風功能的現有空氣循環系統又不能在無新風與100%新風之間靈活地調節新風量。
此外,現有空氣淨化系統大多僅支持基本操作、例如設備開啟和關閉以及風量調節,而不支持對室內空氣的含氧量、微粒指標等參數進行精細控制。此外,由於室內空氣品質參數包括多種複雜的參數,因此讓沒有專業知識的普通用戶來手動調節這些參數不僅難以實現最優的空氣品質參數,而且也不利於節能。
技術實現要素:
本實用新型的任務是提供一種具有智能自動控制功能的新風空氣淨化系統,利用該空氣淨化系統,可以減小噪音和散熱並且在無新風 (純內循環)與100%新風(強排循環)之間靈活地調節新風量,而且利用其智能自動控制功能,可以自動且實時地實現並維持最優的室內空氣品質參數,同時節省電能。
該任務通過一種具有智能自動控制功能的新風空氣淨化系統來解決,該新風空氣淨化系統包括:
進風裝置,其具有進風口和軸流通風機,所述進風裝置用於將空氣引入到新風空氣淨化系統中;
出風裝置,其具有出風口和離心通風機,所述出風裝置用於將空氣從空氣淨化系統中排出;
風道,其將進風裝置和出風裝置相連接,所述風道用於在進風裝置與出風裝置之間引導空氣;
空氣過濾裝置,其布置在風道中,所述空氣過濾裝置用於對空氣進行過濾;
新風裝置,其與進風口相對地布置,所述新風裝置包括:
連通到室外的多用途風口;以及
可旋轉地布置在多用途風口中的風量調節板;以及
智能控制模塊,其被配置為從信息源接收第一空氣品質參數並且還被配置為:
在第一空氣品質參數小於等於第一閾值的情況下使新風空氣淨化系統在內循環模式下運行,在內循環模式下,風量調節板旋轉到關閉位置以便防止將空氣從多用途風口排出到室外;
在第一空氣品質參數大於第一閾值且小於等於第二閾值的情況下使新風空氣淨化系統在新風模式下運行,在新風模式下,風量調節板旋轉到半開位置以便將空氣從室外通過多用途風口引入到新風空氣淨化系統中;以及
在第一空氣品質參數大於第三閾值的情況下使新風空氣淨化系統在純新風模式下運行,在純新風模式下,進風口關閉,風量調節板旋轉到打開位置;
其中,所述信息源包括下列各項至少之一:布置在室外的空氣品質傳感器、空氣品質信息發布網站、以及第三方數據源。
根據本實用新型的新風空氣淨化系統至少具有如下優點:(1)減小噪音和散熱,這是因為通過在進風口和出風口處各採用一個通風機,可以降低對每個通風機的功率要求,從而與採用單個通風機相比降低兩個通風機中的每個通風機的功率,從而降低噪音,這主要基於實用新型人的如下獨特認識,即兩個通風機所產生的噪聲為加性噪聲,而為實現兩個通風機的功率(或通風能力)所採用的單個通風機的噪聲將大大高於兩個通風機的噪聲之和,例如高5-10分貝,因此採用兩個通風機將大大降低噪聲;(2)通過在出風口處採用離心通風機,可以進一步降低噪音,這是因為,相同功率的離心風機比軸流通風機的吸力更大,因此為了實現相同的空氣循環速度可以在進風口處採用較小功率的軸流通風機,從而進一步降低噪聲;(3)通過在與進風口相對的位置處布置風量調節板,可以在無新風(純內循環)與100%新風(強排循環)之間靈活地調節新風量,這在本實用新型中通過如下方式來實現:在內循環模式下,風量調節板完全關閉,使得沒有室外空氣通過多用途風口進入新風空氣淨化系統,從而實現單純室內循環的效果;在新風模式下,風量調節板半開,使得將空氣從室外通過多用途風口引入到新風空氣淨化系統中,而且通過控制風量調節板的開合程度,可以方便地調節新風量;(4)通過智能自動控制功能,可以根據實時空氣品質、例如PM2.5濃度、氮氧化合物濃度等參數將室內空氣品質自動且實時地維持在極好的水平,並同時節省電能,這是因為本實用新型的智能控制模塊採用三段式的室內空氣品質控制:(a)當室外的第一空氣品質參數、即汙染物參數小於第一閾值、即空氣品質較好時,進入內循環模式,此時空氣全部從新風空氣淨化系統以外的入口(例如門、窗等)進入室內,並且由於沒有主動空氣引入,空氣流動性較低,從而在單位時間內由新風空氣淨化系統淨化的空氣量較小,使得節省電能,但是這並不會影響室內空氣品質,因為室外空氣品質較好,此時從室外直接引入空氣到室內並不會明顯降低室內空氣品質;(b) 當室外的第一空氣品質參數、即汙染物參數大於第一閾值且小於等於第二閾值、即空氣品質一般時,進入新風模式,此時空氣一部分通過新風空氣淨化系統以外的入口(例如門、窗等)、一部分通過新風空氣淨化系統的多用途風口進入室內,因此由於主動引入了一部分空氣,空氣流動性變大,從而在單位時間內由新風空氣淨化系統淨化的空氣量變大,因此比(a)情況消耗更多電能,但是由於空氣大部分都是從多用途風口引入的、而且從多用途風口引入的空氣都是首先經過淨化處理以後才進入室內,因此可以保持室內空氣的汙染物含量較低;(c) 當室外的第一空氣品質參數、即汙染物參數大於第三閾值、即空氣品質較差時,進入純新風模式,此時空氣全部通過新風空氣淨化系統的多用途風口進入室內、而不通過諸如門窗之類的其它入口進入室內,因此由於主動引入了大量空氣,空氣流動性較大,從而在單位時間內由新風空氣淨化系統淨化的空氣量較大,因此比(b)情況消耗更多電能,但是由於空氣全部都是從多用途風口引入的,而且從多用途風口引入的空氣都是首先經過淨化處理以後才進入室內,因此可以保持室內空氣的汙染物含量極低,使得室內空氣品質即使在室外空氣嚴重汙染時仍然保持在極好的水平。所述第一、第二和第三閾值可以由用戶來設置,也可以是廠家預設的。
在本實用新型的一個擴展方案中規定,所述信息源包括下列各項至少之一:布置在室外的空氣品質傳感器、空氣品質信息發布網站、以及第三方數據源;和/或
第一空氣品質參數包括下列各項至少之一:顆粒物濃度、氮氧化合物濃度、碳氫化合物濃度、以及硫氧化合物濃度。
通過該擴展方案,既可以通過在室外布置獨立的空氣品質傳感器來提高檢測和控制精度,也可以通過從空氣品質信息發布網站或第三方數據源獲取空氣品質數據來降低檢測成本。從空氣品質信息發布網站或第三方數據源的數據獲取可以有線或無線地進行,例如新風空氣淨化系統可以有線或無線地連接到網際網路或蜂窩行動網路以獲取所述信息。此外,通過獲取諸如顆粒物濃度、氮氧化合物濃度、碳氫化合物濃度以及硫氧化合物濃度之類的常見汙染物信息並有針對性地運行新風空氣淨化系統,就基本上可以將室內空氣品質維持在較為理想的水平。
在本實用新型的一個優選方案中規定,新風空氣淨化系統還包括用於檢測室內空氣的含氧量數據的氧氣含量檢測儀,並且智能控制模塊還被配置為:
在含氧量數據大於第四閾值的情況下使新風空氣淨化系統在內循環模式下運行;
在含氧量數據小於第四閾值且大於等於第五閾值的情況下使新風空氣淨化系統在新風模式下運行;以及
在含氧量數據小於第六閾值的情況下使新風空氣淨化系統在強排模式或者純新風模式下運行,其中在強排模式下,所述風量調節板旋轉到打開位置以便將空氣從進風口直接通過多用途風口排出到室外。
通過該優選方案,可以實現三段式的室內含氧量控制,其中(a) 當含氧量數據大於第四閾值、即室內含氧量較高時,採用內循環模式,而不必引入新風,同時如上所述能夠節省電能;(b)當含氧量數據小於第四閾值且大於等於第五閾值、即含氧量一般時,採用新風模式,此時比(a)情況消耗更多電能,但是同時通過部分地引入新風,提高了含氧量;(c)當含氧量數據小於第六閾值、即含氧量較低時,進入強排模式或純新風模式,此時比(b)情況消耗更多電能,但是通過大量引入新風,迅速提高了含氧量。當含氧量進入所期望的範圍以後,新風空氣淨化系統重新進入內循環模式以節省電能。下面介紹新風模式、強排模式和純新風模式之間在提高含氧量方面的區別。新風模式適於通過少量換氣來逐漸提高含氧量,而強排模式和純新風模式都適於通過大量換氣來達到快速提高含氧量的目的。強排模式和純新風模式的區別在於,在強排模式中,從其它入口、例如門窗引入新風,由此可知,強排模式的換氣速度快於純新風模式,因為強排模式中的進風口往往更多,其中所引入的新風在未經淨化和溫控的情況下直接進入室內,而在純新風模式中,僅僅從新風空氣淨化系統的多用途風口引入新風,因此換氣速度比強排模式稍慢,但是所引入的新風在經過淨化和可選的溫控以後才進入室內。由此可見,強排模式適於在室外空氣品質較好時採用或者適於在室內無人時進行快速換氣,而純新風模式適於室外空氣品質較差時採用,因為純新風模式可以將汙染空氣與室內完全隔離。所述第四、第五和第六閾值可以由用戶來設置,也可以是廠家預設的。
在本實用新型的一個擴展方案中規定,新風空氣淨化系統還包括新風進風通風機,其被配置為在風量調節板旋轉到半開位置的情況下將空氣從室外引入到空氣淨化系統中。通過該擴展方案,可以通過新風進風通風機來提高引入新風的能力,即加大引入的新風的風速,從而增加引入的新風量。
在本實用新型的另一擴展方案中規定,新風空氣淨化系統還包括空調裝置,所述空調裝置的蒸發器布置在風道中。通過該擴展方案,使得新風空氣淨化系統具備了空調功能,而且通過將空調裝置的蒸發器直接布置在風道中,可以在本實用新型的新風空氣淨化系統中直接實現空調功能,從而取消了用於空調的單獨的空氣循環,使得節省電能。
在本實用新型的又一擴展方案中規定,新風空氣淨化系統還包括用於檢測室內溫度的溫度計,並且智能控制模塊還被配置為:
在所檢測的室內溫度處於預定的溫度範圍之外時運行空調裝置以將室內溫度調節到預定的溫度範圍之內。
通過該擴展方案,可以將室內溫度維持在理想的範圍。
在本實用新型的另一擴展方案中規定,在新風模式下,風量調節板與風量調節板的轉動軸心到多用途風口的邊緣的垂線之間成5°至 30°的角度。通過該擴展方案,只須將風量調節板開合較少角度以引入少量新風,即可到室內空氣指標令人滿意的效果。
在本實用新型的又一擴展方案中規定,新風空氣淨化系統還包括同步電機,其用於控制風量調節板的開合。通過該擴展方案,可以實現風量調節板的精確的開合控制。
在本實用新型的一個優選方案中規定,所述空氣過濾裝置的出風方向與離心通風機的進風方向平行,並且所述離心通風機被布置為使得離心通風機的出風方向與出風口的開口方向平行。通過該優選方案,可以減小風道的長度,從而降低通風機的功率,這是因為,離心通風機可以改變風向、即其出風方向垂直於其進風方向,因此通過空氣過濾裝置、離心通風機和出風口這三者的曲折形布置與三者都處於直線型風道中的布置相比,可以減少風道長度,進而降低通風機的功率,減小噪聲。另一方面,通過將離心通風機直接布置在空氣過濾裝置之後,可以使經過空氣過濾裝置的風速最大化,從而增大空氣過濾裝置的風阻,實現更好的過濾效果,這是因為,風阻與風速的平方成正比並且與空氣過濾裝置的厚度成正比,因此與增加空氣過濾裝置的厚度相比,增大風速將更有效地增大風阻,從而提供更好的過濾效果。
在本實用新型的另一優選方案中規定,所述空調裝置為冷暖兩用型空調,並且所述冷暖兩用型空調的蒸發器被配置為在製冷模式下製冷並且在制熱模式下轉換為冷凝器並制熱。通過該優選方案,可以簡單地實現空調裝置在製冷和制熱模式之間的轉換。
在本實用新型的一個擴展方案中規定,其中空氣淨化系統包括用於初步過濾空氣的粗效濾網。通過該擴展方案,可以首先濾除空氣中的大顆粒,從而促進後續的精細過濾。
在本實用新型的另一擴展方案中規定,所述空氣過濾裝置包括用於濾除顆粒直徑0.1μm至2.5μm的顆粒的濾網。通過該擴展方案,可以濾除pm 2.5等顆粒物,實現更好的空氣淨化功能。
在本實用新型的又一擴展方案中規定,所述空氣過濾裝置包括 HEPA高效濾網。HEPA高效率網的特點是對直徑為0.1μm至0.3μm 的顆粒的過濾效果好,因此通過該擴展方案,可以大大降低煙霧、灰塵、細菌等微粒汙染物。
在本實用新型的另一擴展方案中規定,所述空氣過濾裝置包括活性炭濾網。由於活性炭良好地吸附揮發性有機化合物、如甲醛、甲苯、硫化氫、氯苯等以及空氣中的其它汙染物,因此通過該擴展方案,可以更好地淨化空氣。
在本實用新型的又一擴展方案中規定,所述空氣過濾裝置包括IFD 淨化模組。IFD淨化模組的工作原理為,其進風端高壓放電使空氣中的顆粒物充分離子化,由於IFD極淨化濾網的蜂巢微通道狀的內壁具有強靜電場,離子化的顆粒物會被緊緊吸附住,從而達到高效淨化空氣的目的。因此,通過擴展方案,可以更好地淨化空氣。
在本實用新型的一個優選方案中規定,所述空調裝置為數碼變容量直膨式空調機。由於在直膨式空調機中,製冷劑與空氣直接換熱,而無需風冷、水冷等間接換熱的中間環節,從而降低了損耗。
附圖說明
下面結合附圖參考具體實施例來進一步闡述本實用新型。
圖1示出了根據本實用新型的新風空氣淨化系統的框圖;以及
圖2示出了根據本實用新型的新風空氣淨化系統的空氣實時監測單元200的示意圖。
具體實施方式
圖1示出了根據本實用新型的新風空氣淨化系統100的框圖。
新風空氣淨化系統100包括進風裝置,該進風裝置包括進風口101 和軸流通風機102,所述進風裝置用於將空氣引入到空氣淨化系統100 中。
新風空氣淨化系統100還包括出風裝置,該出風裝置包括出風口 108和離心通風機107,所述出風裝置用於將空氣從空氣淨化系統100 中排出。
新風空氣淨化系統100還包括風道109,該風道109將進風裝置和出風裝置相連接,所述風道用於在進風裝置與出風裝置之間引導空氣。在圖1中,風道109例如將進風口101與出風口108連接以引導空氣。風道109既可以具有各種具體形狀、例如圓柱形、稜形等等,也可以僅僅由新風空氣淨化系統100的密封的壁部形成。
新風空氣淨化系統100還包括新風裝置,該新風裝置與進風口101 相對地布置並且包括風量調節板110和多用途風口111,例如在圖1中,多用途風口111的入口與軸流通風機102的出風口相對布置。多用途風口111連通到室外,例如通過管道與室外連接。風量調節板110可旋轉地布置在多用途風口111中,以便通過旋轉來控制從室外進入到新風空氣淨化系統100中的新風量。風量調節板110被配置為:在內循環模式下旋轉到關閉位置以便防止將空氣從多用途風口111排出到室外;以及在新風模式下旋轉到半開位置以便將空氣從室外通過多用途風口111 引入到新風空氣淨化系統100中。此外,風量調節板110還可以實現可選的強排模式和純新風模式,這將在後面予以闡述。通過調節風量調節板110的開合度,可以容易地實現新風量的控制,其中風量調節板110 可以由同步電機來驅動。實用新型人發現,當風量調節板110與風量調節板110的轉動軸心到多用途風口111的邊緣的垂線(即圖中的豎直線) 之間成較小角度、例如5°至30°、尤其是10°的角度時、即在新風量佔整個空氣循環的比例為5%-10%時,即可到室內空氣指標令人滿意的效果,此時室內的人會感到較為舒適,這樣在保證空氣品質的同時實現了節能。風量調節板110可選地還被配置為在強排模式下旋轉到打開位置以便將空氣從進風口101直接通過多用途風口111排出到室外。通過該優選方案,可以實現快速換氣。另外,風量調節板110還可以在純新風模式下運行,此時進風口101關閉,風量調節板110旋轉到打開位置,在這種情況下,進入新風空氣淨化系統100的空氣全部為室外空氣、即新風。
新風空氣淨化系統100還包括空氣過濾裝置106,該空氣過濾裝置 106布置在風道109中,所述空氣過濾裝置106用於對空氣進行過濾。在圖1中,所述空氣過濾裝置106的出風方向與離心通風機107的進風方向平行,並且所述離心通風機107被布置為使得離心通風機107 的出風方向與出風口108的開口方向平行。通過這樣的布置,可以減小風道109的長度,從而降低通風機101和108的功率,這是因為,離心通風機107可以改變風向、即其出風方向垂直於其進風方向,因此通過空氣過濾裝置106、離心通風機107和出風口108這三者的曲折形布置,與三者都處於直線型風道中的布置相比,可以減少風道長度,進而降低通風機101和108的功率,減小噪聲。另一方面,通過將離心通風機107直接布置在空氣過濾裝置106之後,可以使經過空氣過濾裝置106的風速最大化,從而增大空氣過濾裝置106的風阻,實現更好的過濾效果,這是因為,風阻與風速的平方成正比並且與空氣過濾裝置106的厚度成正比,因此與增加空氣過濾裝置106的厚度相比,增大風速將更有效地增大風阻,從而提供更好的過濾效果106。應當指出,圖1中空氣過濾裝置106、離心通風機107和出風口108 的布置僅僅是示例性的,在其它實施例中也可以通過改變這三者的布置(例如旋轉這三者)來從不同方向出風,例如從背部出風或者從正面出風。
在圖1中,空氣過濾裝置106示例性地包括未具體示出的HEPA高效濾網和活性炭濾網。HEPA高效率網的特點是對直徑為0.1μm至0.3 μm的顆粒的過濾效果好,可以大大降低煙霧、灰塵、細菌等微粒汙染物。由於活性炭良好地吸附揮發性有機化合物、如甲醛、甲苯、硫化氫、氯苯等以及空氣中的其它汙染物,因此可以更好地淨化空氣。應當指出,HEPA高效濾網和活性炭濾網的使用僅僅是示例性的,在其它實施例中,空氣過濾裝置106也可以包括其它濾網、例如用於濾除顆粒直徑0.1μm至2.5μm的顆粒的濾網。
在圖1中,空氣淨化系統100可選地包括用於初步過濾空氣的粗效濾網103。該粗效濾網103優選地在空氣流通方向上布置在空調裝置的蒸發器104之前,但是其它位置也是可以設想的。該粗效濾網103 可以首先濾除空氣中的大顆粒,從而促進後續的精細過濾。
新風空氣淨化系統100可選地還包括空調裝置,所述空調裝置包括蒸發器104和空調外機105,其中蒸發器104布置在風道109中,而空調外機105布置在室外。在一個優選方案中,所述空調裝置為冷暖兩用型空調,並且所述冷暖兩用型空調的蒸發器104被配置為在製冷模式下製冷並且在制熱模式下轉換為冷凝器並制熱。關於冷暖兩用型空調的具體說明,請參閱圖2。在另一個優選方案中,所述空調裝置為數碼變容量直膨式空調機。由於在直膨式空調機中,製冷劑與空氣直接換熱,而無需風冷、水冷等間接換熱的中間環節,從而降低了損耗。
新風空氣淨化系統100還包括智能控制模塊112。智能控制模塊112 既可以由諸如FPGA或ASIC之類的單獨硬體來實現,也可以通過對通用處理器或微控制器編程來實現。智能控制模塊112被配置為從信息源 (例如參見圖2的空氣實時監測系統200)接收第一空氣品質參數並且還被配置為:
在第一空氣品質參數小於等於第一閾值的情況下使新風空氣淨化系統100在內循環模式下運行,在內循環模式下,風量調節板110旋轉到關閉位置以便防止將空氣從多用途風口111排出到室外;
在第一空氣品質參數大於第一閾值且小於等於第二閾值的情況下使新風空氣淨化系統100在新風模式下運行,在新風模式下,風量調節板110旋轉到半開位置以便將空氣從室外通過多用途風口111引入到新風空氣淨化系統100中;以及
在第一空氣品質參數大於第三閾值的情況下使新風空氣淨化系統 100在純新風模式下運行,在純新風模式下,進風口101關閉,風量調節板110旋轉到打開位置。
第一、第二和第三閾值可以由用戶來設置或者由廠家來預設。所述信息源例如可以是布置在室內外的空氣品質傳感器(參見圖2的空氣實時監測系統200)、空氣品質信息發布網站或者第三方數據源,並且第一空氣品質參數可以包括:顆粒物濃度、氮氧化合物濃度、碳氫化合物濃度、以及硫氧化合物濃度。從空氣品質信息發布網站或第三方數據源的數據獲取可以有線或無線地進行,例如新風空氣淨化系統可以有線或無線地連接到網際網路或蜂窩行動網路以獲取所述信息。
新風空氣淨化系統100可選地還包括用於檢測室內空氣的含氧量數據的氧氣含量檢測儀113,並且智能控制模塊可選地還被配置為:
在含氧量數據大於第四閾值的情況下使新風空氣淨化系統100在內循環模式下運行;
在含氧量數據小於第四閾值且大於等於第五閾值的情況下使新風空氣淨化系統100在新風模式下運行;以及
在含氧量數據小於第六閾值的情況下使新風空氣淨化系統100在強排模式或者純新風模式下運行,其中在強排模式下,所述風量調節板110旋轉到打開位置以便將空氣從進風口101直接通過多用途風口 111排出到室外。
根據本實用新型的新風空氣淨化系統100可以實現三段式的室內含氧量控制,其中(a)當含氧量數據大於第四閾值、即室內含氧量較高時,採用內循環模式,而不必引入新風,同時如上所述能夠節省電能;(b)當含氧量數據小於第四閾值且大於等於第五閾值、即含氧量一般時,採用新風模式,此時比(a)情況消耗更多電能,但是同時通過部分地引入新風,提高了含氧量;(c)當含氧量數據小於第六閾值、即含氧量較低時,進入強排模式或純新風模式,此時比(b)情況消耗更多電能,但是通過大量引入新風,迅速提高了含氧量。當含氧量進入所期望的範圍以後,新風空氣淨化系統重新進入內循環模式以節省電能。下面介紹新風模式、強排模式和純新風模式之間在提高含氧量方面的區別。新風模式適於通過少量換氣來逐漸提高含氧量,而強排模式和純新風模式都適於通過大量換氣來達到快速提高含氧量的目的。強排模式和純新風模式的區別在於,在強排模式中,從其它入口、例如門窗引入新風,由此可知,強排模式的換氣速度快於純新風模式,因為強排模式中的進風口往往更多,其中所引入的新風在未經淨化和溫控的情況下直接進入室內,而在純新風模式中,僅僅從新風空氣淨化系統的多用途風口引入新風,因此換氣速度比強排模式稍慢,但是所引入的新風在經過淨化和可選的溫控以後才進入室內。由此可見,強排模式適於在室外空氣品質較好時採用或者適於在室內無人時進行快速換氣,而純新風模式適於室外空氣品質較差時採用,因為純新風模式可以將汙染空氣與室內完全隔離。所述第四、第五和第六閾值可以由用戶來設置,也可以是廠家預設的。
下面闡述根據本實用新型的新風空氣淨化系統100中在各模式下的空氣循環過程。在圖1中,以單箭頭示出了室內空氣流通的方向。
在內循環模式下,在軸流通風機的通風作用下,空氣進入進風口 101,由於風量調節板110完全關閉,因此空氣經過軸流通風機102 進入風道109。在風道109中,空氣首先經過粗效濾網103以濾除空氣中的大顆粒,然後可選地經過空調裝置的蒸發器進行調溫、即加熱或冷卻,經調溫的空氣然後沿著風道109行進並經過空氣過濾裝置106 以濾除空氣中的細小顆粒以及其它有害物或雜質;隨後,經過濾的空氣進入緊接在空氣過濾裝置106之後的離心通風機107,並且在垂直地改變方向後從出風口108離開新風空氣淨化系統100。
在新風模式下,空氣在軸流通風機102的吸力作用下從進風口101 進入新風空氣淨化系統100,同時由於風量調節板110半開(例如打開10°),室外空氣在軸流通風機102的吸力作用下通過多用途風口 111進入新風空氣淨化系統100,混合了室外空氣的空氣流進入風道 109,然後經過可選的溫控過程、以及過濾過程最後從出風口108離開新風空氣淨化系統100。
在強排模式下,空氣在軸流通風機102的吸力作用下從進風口101 進入新風空氣淨化系統100,同時由於風量調節板110全開(例如打開90°),使得通過進風口101進入的空氣基本上直接從多用途風口 111排出到室外,從而實現快速換氣。
在純新風模式下,進風口101關閉並且風量調節板110全開,使得僅有室外空氣通過多用途風口111進入新風空氣淨化系統100,使得實現純新風循環。
根據本實用新型的新風空氣淨化系統100至少具有如下優點:(1) 減小噪音和散熱,這是因為通過在進風口101和出風口108處各採用一個通風機102和107,可以降低對每個通風機102和107的功率要求,從而與採用單個通風機相比降低通風機功率,從而降低噪音,這主要基於實用新型人的如下獨特認識,即兩個通風機所產生的噪聲為加性噪聲,而為實現兩個通風機的功率(或通風能力)所採用的單個通風機的噪聲將大大高於兩個通風機的噪聲之和,例如高5-10分貝,因此採用兩個通風機將大大降低噪聲;(2)通過在出風口108處採用離心通風機107,可以進一步降低噪音,這是因為,相同功率的離心風機比軸流通風機的吸力更大,因此為了實現相同的空氣循環速度可以在進風口處採用較小功率的軸流通風機,從而進一步降低噪聲;(3) 通過在與進風口101相對的位置處布置風量調節板110,可以在無新風(純內循環)與100%新風(強排循環)之間靈活地調節新風量,這在本實用新型中通過如下方式來實現:在內循環模式下,風量調節板 110完全關閉,使得沒有室外空氣通過多用途風口111進入新風空氣淨化系統100,從而實現單純室內循環的效果;在新風模式下,風量調節板110半開,使得將空氣從室外通過多用途風口111引入到新風空氣淨化系統100中,而且通過控制風量調節板110的開合程度,可以方便地調節新風量;(4)通過智能自動控制功能,可以根據實時空氣品質、例如PM2.5濃度、氮氧化合物濃度等參數將室內空氣品質自動且實時地維持在極好的水平,並同時節省電能,這是因為本實用新型的智能控制模塊112採用三段式的室內空氣品質控制:(a)當室外的第一空氣品質參數、即汙染物參數小於第一閾值、即空氣品質較好時,進入內循環模式,此時空氣全部從新風空氣淨化系統100以外的入口(例如門、窗等)進入室內,並且由於沒有主動空氣引入,空氣流動性較低,從而在單位時間內由新風空氣淨化系統100淨化的空氣量較小,使得節省電能,但是這並不會影響室內空氣品質,因為室外空氣品質較好,此時從室外直接引入空氣到室內並不會明顯降低室內空氣品質;(b)當室外的第一空氣品質參數、即汙染物參數大於第一閾值且小於等於第二閾值、即空氣品質一般時,進入新風模式,此時空氣一部分通過新風空氣淨化系統100以外的入口(例如門、窗等)、一部分通過新風空氣淨化系統100的多用途風口111進入室內,因此由於主動引入了一部分空氣,空氣流動性變大,從而在單位時間內由新風空氣淨化系統100淨化的空氣量變大,因此比(a)情況消耗更多電能,但是由於空氣大部分都是從多用途風口引入的、而且從多用途風口引入的空氣都是首先經過淨化處理以後才進入室內,因此可以保持室內空氣的汙染物含量較低;(c)當室外的第一空氣品質參數、即汙染物參數大於第三閾值、即空氣品質較差時,進入純新風模式,此時空氣全部通過新風空氣淨化系統100的多用途風口110進入室內、而不通過諸如門窗之類的其它入口進入室內,因此由於主動引入了大量空氣,空氣流動性較大,從而在單位時間內由新風空氣淨化系統100 淨化的空氣量較大,因此比(b)情況消耗更多電能,但是由於空氣全部都是從多用途風口引入的,而且從多用途風口引入的空氣都是首先經過淨化處理以後才進入室內,因此可以保持室內空氣的汙染物含量極低,使得室內空氣品質即使在室外空氣嚴重汙染時仍然保持在極好的水平。
圖2示出了根據本實用新型的新風空氣淨化系統100的空氣實時監測單元200的示意圖。在圖2中,空氣實時監測單元200示例性地包括溫度檢測儀201、溼度檢測儀202、氧氣含量檢測儀203、以及粒子檢測儀204,它們分別被配置為檢測室內溫度、溼度、含氧量和粒子濃度或粒子數(例如0.5μm和5μm顆粒物濃度)。在本實施例中,空氣實時監測單元200還可以包括無線發射單元205,其被配置為以無線方式將所檢測到的溫度、溼度、含氧量和粒子濃度或粒子數發送給智能控制模塊112。智能控制模塊112根據所接收到的溫度、溼度、含氧量、粒子濃度來執行前述調節(例如自動在內循環模式、新風模式、純新風模式和強排模式之間切換)以維持所期望的空氣參數。在此,應當指出,儘管在本實施例中將空氣實時監測單元200示為以無線方式與智能控制模塊112通信,但是在其它實施例中,也可以通過有線方式進行通信,而且在其它實施例中,可以在手術室內布置更少或更多的檢測裝置。
雖然本實用新型的一些實施方式已經在本申請文件中予以了描述,但是對本領域技術人員顯而易見的是,這些實施方式僅僅是作為示例示出的。本領域技術人員可以想到眾多的變型方案、替代方案和改進方案而不超出本實用新型的範圍。所附權利要求書旨在限定本實用新型的範圍,並藉此涵蓋這些權利要求本身及其等同變換的範圍內的方法和結構。