無管道全屋中央淨化新風系統的製作方法
2023-12-04 22:11:11
本發明涉及空氣淨化和新風技術領域，尤其涉及一種用於建築物中的無管道全屋中央淨化新風系統。
背景技術：
隨著生存環境的惡化，賴以生存的空氣品質越來越受到人們的重視，因此誕生了各種各樣的新風系統來實現建築物內持續流通新鮮空氣，而現有的新風系統，主要分為兩大類：一類是無需安裝管道，但只能解決一個房間或有限面積區域的新風設備，比如壁掛式新風機，由於有可能放在臥室等位置，噪音和風量的限制無法功率提升，換氣淨化效果不明顯；或者櫃式新風，類似櫃式空調一樣，體積很大，能解決稍大一點面積的空氣品質和置換，但體積過大不利於擺放，在空氣處理方面也沒法做到每個房間的高效淨化；而另一類是能解決全屋每個房間的通風換氣但需要安裝管道到每個房間，無論是吊頂送風還是地面送風，都會造成比較麻煩的安裝和穿梁打孔問題。
另外，現有新風技術是一臺或多臺新風主機作為空氣處理機構，核心技術在於單臺或多臺電機作為空氣運轉動力，熱交換芯作為熱量回收組件，濾網來淨化過濾處理空氣的品質，在採用管道式安裝時，室外管道一般是從室內的某個房間(一般集中在廚房、衛生間、陽臺)通到室外，通到室外的部分一般採用三種形式：1、兩根管道，一進一出；2、一根管道，管道中間有分割層分開兩層，保證一進一出；3、一根管道，直接和主機相連(有的管道本身就在主機身上)，電機在不同時間段，正反兩個方向不定時運轉，保證一個時間段是進氣，另一個時間段是出氣。而室內管道方面也分為兩種，一種是有管道的，從主機設備分出兩根主管道，一進一排，在分到每個房間的分支管道，進風管的方式從吊頂走管道的叫頂送風；從地面走管道的叫地送風；也有二者結合的，一部分風走吊頂，然後走到牆面開槽的，叫牆送風。排(回)風口有分支到每個房間(排)迴風，也有排風在中間位置，集中式的排風。另一種是主機類似掛壁式空調一樣，自身就有進風和排風埠，不需要另接管道，要麼主機掛在牆上，要麼主機放在地上。
通過上述描述可見，現有新風技術的缺點是：現有新風系統是無法做到兩全兼顧。現有的有管道新風系統必須在裝修前安裝管道，才能保證全屋淨化；現有管道新風系統，相對無管道新風系統，對空氣處理相對完善，但只能應用於裝修以前或二次裝修改造以前，一旦裝修之後，改造比較大，對吊頂、地面的施工難度有較大的要求，客戶很難、也不願意接受大面積改造。也有用軟管做局部改造的，但對設備的靜壓損失較大，產生噪音問題。而現有的無管道新風，由於自身進氣管道和功率、噪音等限制無法做到全屋淨化，現有的無管道新風(掛壁式新風)，由於自身進氣管道的尺寸影響，只能局部安裝，對空氣處理無法做到全屋淨化，類似櫃式新風加大了無管道的機組的功率，但在進氣量有限的情況下，即使加大了功率，提升淨化效果也有限，除了自身體積過大不利於擺放，噪音等問題也是無法解決，一旦夜間關閉各房間房門，更加無法做到全屋淨化。
因此，如果希望實現全屋新風換氣，則每個房間需要安裝管道，而如果無管道安裝，則只能實現一個房間或有限區域的新風換氣。所以，急需一種新風系統能夠兼顧既能無管道安裝，又能實現全屋全區域的高品質空氣過濾的新風換氣。
技術實現要素：
本發明目的是提供一種無管道全屋中央淨化新風系統，解決現有技術存在的技術問題，實現無管道安裝並且獲得高品質的淨化的空氣。
本發明解決技術問題採用如下技術方案：一種無管道全屋中央淨化新風系統，安裝於建築物中，包括一個或多個主機設備以及一個或多個用於增強空氣流動的增壓中繼設備，所述的主機設備從建築外牆貫通進入內牆並可安裝在內側牆壁上或鑲嵌在內側牆壁內或者鑲嵌在窗戶上；所述的增壓中繼設備可安裝在建築內牆上的隔斷牆或梁下方或門的上方，通過內外壓力變換利用所述建築物不同房間或區域間的空隙進行空氣交換。
所述的主機設備至少包括室內空氣檢測部件，中央數據處理和控制部件，以及換氣部件；其中，
所述的室內空氣檢測部件，用於檢測建築物內部的空氣品質參數並發送至所述的中央數據處理和控制部件；
所述的中央數據處理和控制部件，用於接收所述室內空氣檢測部件傳遞的空氣品質參數信息，根據設置的參數值對接收的參數信息進行比較，並生成控制指令傳送至所述換氣部件進行相應的不同風速運行；
所述的換氣部件，用於根據所述中央數據處理和控制部件傳遞的控制指令進行不同風速下的換氣；
所述的增壓中繼設備至少包括空氣品質檢測部件，信號處理和控制部件以及中繼換氣部件，其中
所述的空氣品質檢測部件，用於檢測室內的空氣品質參數並將其傳送至所述的信號處理和控制部件；
所述的信號處理和控制部件，用於接收所述空氣品質檢測設備傳遞的參數信息並對所述的中繼換氣部件(如風機等)進行控制以使其在不同風速下運行，達到單個房間或區域的智能舒適換風；
所述的中繼換氣部件，用於接收所述信號處理和控制部件傳遞的控制指令進行所負責房間或區域的智能舒適換氣。
可選的，所述的主機設備還包括空氣品質處理部件，用於對進入的空氣進行質量處理，所述空氣品質處理部件為濾網和熱交換芯以及其他對空氣品質進行處理的元件。
所述的換氣部件為風機。
可選的，所述的中央數據處理和控制部件有數據接口可與雲端伺服器連接，通過所述的雲端伺服器將數據傳輸給智能家居中的集中控制系統或手機用戶終端並接受其控制指令。
可選的，所述的主機設備還包括熱回收部件，用於回收保持室內空氣的熱量。
本發明具有如下有益效果：
本發明的無管道全屋中央新風系統能解決了現有技術中存在的技術問題，既可以進行全屋每個房間的新風換氣淨化，又可以無需穿梁打孔避免對房屋結構的破壞，還節省了安裝時間和費用。本發明既可以應用在新裝修或二次裝修前的建築中，也可以在無需做較大裝修改動但又可實現全屋淨化新風效果的既有建築改造中，方便靈活，應用廣泛。
附圖說明
圖1為本發明的無管道全屋淨化中央新風系統的結構框圖；
圖2為本發明的無管道全屋中央淨化新風系統的主機設備和增壓中繼設備進行聯動的空氣流通示意圖；
圖3為本發明的無管道全屋中央淨化新風系統的主機設備的結構示意圖；
圖4為本發明的無管道全屋中央淨化新風系統的增壓中繼設備的結構示意圖。
具體實施方式
下面結合實施例及附圖對本發明的技術方案作進一步闡述。
根據國家標準的新風設計要求，居室每小時換氣0.5-1次，或每人每小時30立方米的最低標準，這些標準都是正常工況下的常規標準，即單純考慮人正常呼吸所需氧氣等指標，而在現實生活中不僅僅是co2的濃度問題，比如pm2.5對人的傷害、無法避免的裝修甲醛的傷害、溼度變化對人體的不適應性、tvoc的揮發等等，而且實際應用中在每間房屋逗留時間不同所產生的空氣變化不同，例如在白天在客廳的人流量會增加，到了夜晚在臥室的時間更長，尤其兒童在臥室的時間更長，要根據實際工況下空氣品質的改變提供所需高品質空氣，再例如，尤其中國一些經濟發達的城市，室外空氣品質已經下降到極其惡劣的情況下，繼續過濾空氣到室內，即使主機過濾效果再好，過濾的效果也大打折扣，實際工況下，應該在在保證室內相對數據合理安全的基礎上，儘量減少室外髒空氣進入。因此本發明的系統，採用智能檢測控制，並且通過無管道的設置，對空氣進行高品質循環淨化。
本發明提供一種無管道全屋中央淨化新風系統，安裝於建築物中，包括一個或多個主機設備以及一個或多個用於增強空氣流動的增壓中繼設備，所述的主機設備從建築外牆貫通進入內牆並可安裝在內側牆壁上或鑲嵌在內側牆壁內或者鑲嵌在窗戶上；所述的增壓中繼設備可安裝在建築內牆上的隔斷牆或梁下方或門的上方，通過內外壓力變換利用所述建築物不同房間或區域間的空隙進行空氣交換。如圖1所示，在本發明中所述的主機設備至少包括室內空氣檢測部件，中央數據處理和控制部件，以及換氣部件；其中，所述的室內空氣檢測部件，用於檢測建築物內部的空氣品質參數並發送至所述的中央數據處理和控制部件；所述的中央數據處理和控制部件，用於接收所述室內空氣檢測部件傳遞的空氣品質參數信息，根據設置的參數值對接收的參數信息進行比較，並生成控制指令傳送至所述換氣部件進行相應的不同風速運行；所述的換氣部件，用於根據所述中央數據處理和控制部件傳遞的控制指令進行不同風速下的換氣；所述的增壓中繼設備至少包括空氣品質檢測部件，信號處理和控制部件以及中繼換氣部件，其中所述的空氣品質檢測部件，用於檢測室內的空氣品質參數並將其傳送至所述的信號處理和控制部件；所述的信號處理和控制部件，用於接收所述空氣品質檢測設備傳遞的參數信息並對所述的中繼換氣部件進行控制以使其在不同風速下運行，達到單個房間或區域的智能舒適換風；所述的中繼換氣部件，用於接收所述信號處理和控制部件傳遞的控制指令進行所負責房間或區域的智能舒適換氣。
在本發明的實施例中所述的主機設備還包括空氣品質處理部件，用於對進入的空氣進行質量處理，所述空氣品質處理部件為濾網和熱換芯以及其他對空氣品質進行處理的元件。所述的換氣部件為風機。所述的中央數據處理和控制部件有數據接口可與雲端伺服器連接，通過所述的雲端伺服器將數據傳輸給智能家居中的集中控制系統或手機用戶終端並接受其控制指令。所述的主機設備還包括熱回收部件，用於回收保持室內空氣的熱量。在本發明的實施例中，所述的主機設備還包括熱回收設備，用於回收保持室內空氣的熱量，以避免空氣循環淨化過程中造成的熱量損失，而熱回收技術可以採用現有的技術來進一步實現。
在本發明的實施例中，主機設備中的室外以及室內空氣品質檢測設備中可包括多種檢測電子元件，如pm2.5、甲醛、tvoc、co2、溫度、溼度、空氣壓力等檢測元件，這些電子元件完全可以採用現有的元件來實現，因此具體的電路構成以及結構在此不再進行贅述。
結合圖2，圖3可見，本發明的空氣循環系統的主機設備的空氣循環通道示意圖，主機設備設置在牆體內，只需要利用本身的穿牆孔，空氣流通本身的特性以及換氣設備進行空氣循環，而無需再鋪設管道。而為了適應各種安裝改造條件，本發明的主機設備也同時兼顧現有技術中的管道連接系統，在需要安裝管道時作為補充條件。在本實施例中，圖2僅給出一種空氣流動方向的例子，也可以與圖中的方向相反。再參考圖4所示的增壓中繼設備的結構，所述的增壓中繼設備嵌在牆體1上，門4的上方，所述增壓中繼設備可有風輪以及電機2構成，並且在所述增壓中繼設備內置有可檢測pm2.5、甲醛、tvoc及二氧化碳、溫溼度傳感器以及自動控制的操作面板3。
在使用本發明的系統時，主機設備的作用是把經過處理的新鮮空氣輸送到室內，把室內的髒空氣置換到室外，具體為由系統中的室內空氣檢測部件檢測建築物內部的空氣品質參數並發送至所述的中央數據處理和控制部件，所述的中央數據處理和控制部件接收所述室內空氣檢測部件傳遞的空氣品質參數信息，根據設置的參數值對接收的參數信息進行比較，並生成控制指令傳送至所述換氣部件進行相應的不同風速運行；所述的換氣部件根據所述中央數據處理和控制部件傳遞的控制指令進行不同風速下的換氣；系統中的增壓中繼設備的空氣品質檢測部件檢測室內的空氣品質參數並將其傳送至所述的信號處理和控制部件，檢測的參數包括pm2.5、甲醛、tvoc、co2、溫度、溼度、空氣壓力等，這些參數可以採用現有的電子元件以及電路來實現，在此不再贅述；所述的信號處理和控制部件接收所述空氣品質檢測設備傳遞的參數信息並對所述的中繼換氣部件進行控制以使其在不同風速下運行，達到單個房間或區域的智能舒適換風；所述的中繼換氣部件，用於接收所述信號處理和控制部件傳遞的控制指令進行所負責房間或區域的智能舒適換氣。在本實施例中，主機設備還可以包括空氣品質處理部件，在本實施例中為濾網和熱交換芯以及其他對空氣品質進行處理的元件，提高室內的空氣品質。在本實施例中，所述的換氣部件可以根據控制指令實現正轉、反轉以及加速、降速來實現對空氣循環方向以及速度的變化，進而調整空氣的質量。本實施例中的中繼換氣部件也可以為進行正向、反向、高、中、低速運轉的換氣扇，根據接受大控制指令動作進而達到全屋淨化的目的。
下面採用幾個具體的應用場景以及使用效果對本發明的方案做進一步的說明：
在一個大的空間內，如大型辦公場所，分割成幾個小的空間區域，如辦公室或者會議室等，主機設備安裝在公共空間和室外的牆壁上，增壓中繼設備安裝在公共空間和小空間的室內牆壁上；安裝在公共空間的無管道主機設備，將處理過的室外新鮮空氣輸送到公共空間，具體的過程如上所述；當增壓中繼設備檢測到小空間的空氣指數不達標的情況下(按照標準設置：co2濃度控制在800ppm以上；pm2.5控制在30μg/m3以上；甲醛0.08mg/m3以下；tvoc0.6mg/m3等)，將自動啟動設備，如換氣設備的換氣扇，將公共空間新鮮潔淨的空氣傳導到小空間產生微正壓，通過門縫等位置把髒空氣排出；或者根據需要增壓中繼設備反向運轉，使小空間內形成負壓，新鮮潔淨的空氣從門縫等位置進入，髒空氣從增壓中繼設備排放的公共空間，再由主機設備排放到室外。本發明的系統為動態平衡系統，在匯集主機和各個中繼系統的檢測參數後，做出智能化選擇，協調主機和增壓中繼設備的運轉，在符合空氣動力原理的基礎上保證各項空氣數據(co2濃度控制在800ppm以下；pm2.5控制在30μg/m3以下；甲醛0.08mg/m3以下；tvoc0.6mg/m3以下；溫度、溼度等)保持在最佳指標。
在本發明的實施例中，當室內和室外空氣品質進行對比時，一旦室外空氣品質下降到比較糟糕的時候(例如pm2.5數據500以上)，主機設備和各個中繼系統在檢測室內co2和甲醛等數值在合理的範圍內的工況下(co2濃度控制在800ppm以下；pm2.5控制在30μg/m3以下；甲醛0.08mg/m3以下；tvoc0.6mg/m3以下；溫度、溼度等)，所述的中央數據處理設備會自動調節主機設備為內循環模式(對於循環模式，可以採用現有的技術來實現，在此不再贅述)，集中處理室內空氣品質，在檢測co2和甲醛的數值超標時，啟動新風主機外循環系統，補充氧氣和排放甲醛到合理範圍，根據需求可設置最小時間單位為40分鐘。
本實施例的系統也實現地下室的溼度控制，在檢測到增壓中繼設備溼度數據大於標準數據時，主機設備的中央數據處理部件通過有線或無線的方式，啟動相應除溼機設備處理相應地下室空間的數據，在檢測到地下室和其它樓層有溼度差值時，增壓中繼設備可以利用其它室內空間的和地下室空間做空氣內循環，不用除溼機也能做到除溼效果。一旦主機設備檢測室外溼度持續大於室內溼度(黃梅天)，主機設備的中央數據處理設備會啟動除溼機和內循環系統，把全屋的溼度降到合理水平，併兼顧外循環系統保證其他空氣數據的合理性。加溼也同以上原理。
另外，在夜間睡眠時間，本發明的系統檢測到某個區域的co2持續增加，增壓中繼設備會根據中央數據處理設備發出的指令下在最小風速，保持低噪音的運行時，關閉其他co2數值恆定的房間中繼系統，調整氣壓平衡，以加大該區域的含氧量，同時監控其它數值的合理性。
中央數據處理設備在調整主機和增壓中繼設備的風速，並配合氣壓感應元件數據，使得室內整體達到微正壓，即使房間窗門的密閉有疏漏，也能保證新鮮空氣持續供應。
另外，為了方便使用，本發明的系統可以兼顧管道系統，在排風和新風都有可接管道埠，在管道允許的情況下，可以將髒空氣(廚房、衛生間)排出；同時也可以用管道的方式把新風送到密閉空間(地下室、閣樓等)。
本發明的系統，可以實現全屋新風換氣和淨化，提高居住的舒適性，健康保護無死角，co2濃度控制在800ppm以下，pm2.5控制在30μg/m3以下，甲醛0.08mg/m3以下，tvoc0.6mg/m3；無需安裝管道，節省了管道的安裝時間和成本(大約為整個系統造價的50％)，並進而節省了為了隱藏住通風管道而需要安裝裝飾性吊頂的成本和時間；且無需穿梁打孔，避免了對房屋結構的破壞，提高居住安全性；本系統可根據各房間或獨立區域的空氣品質(pm2.5、co2、甲醛、tvoc等)進行通風換氣的智能化控制，從而實現整個無管道全屋中央新風系統的節能和對人體健康的最大程度保護之間的最佳平衡。
以上實施例的先後順序僅為便於描述，不代表實施例的優劣。
最後應說明的是：以上實施例僅用以說明本發明的技術方案，而非對其限制；儘管參照前述實施例對本發明進行了詳細的說明，本領域的普通技術人員應當理解：其依然可以對前述各實施例所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分技術特徵進行等同替換；而這些修改或者替換，並不使相應技術方案的本質脫離本發明各實施例技術方案的精神和範圍。