一种空气净化器及其实现方法与流程

本发明属于室内空气净化技术领域，具体地讲涉及加热再生室与空气净化室为竖立左右设置且至室外只有一个新风/排污公用风道的热再生的壁挂式空气净化器及其实现方法。

背景技术：

现有技术中，针对加热再生室与空气净化室为竖立左右设置且至室外只有一个新风/排污公用风道的热再生的壁挂式空气净化器，其存在对空气净化室排污时，不能将净化模块吸附的灰尘和加热再生室污气同时带出室外，如专利申请号为：201510898501.0的一种基于热再生的壁挂式空气净化器及其净化方法，采用其所述的排污技术方案对空气净化室排污时，虽然能够将加热再生室污气带出室外，但不能够将净化模块吸附的灰尘带出，且因采用气体回弹方式对空气净化室排污，从而将加热再生室污气带出室外的技术方案，存在不能够对空气净化室进行有效地排污。为了克服上述申请存在的问题，再其后现有技术中对排污技术方案进行了改进，通过改变风机风向和相应空气阀开/关控制，以气体顺流方式对空气净化室排污并将加热再生室污气带出室外的技术方案，从而起到对空气净化室进行有效地排污，克服其之前现有技术中采用气体回弹方式对空气净化室排污，从而将加热再生室污气带出室外的技术方案，存在的不能够对空气净化室进行有效地排污的缺陷。且为了克服其之前现有技术中，对空气净化室排污时，存在的不能够将净化模块吸附的灰尘带出室外的缺陷，从而对空气净化室排污采用分阶段式设置，第一阶段采用定时方式对空气净化室排污并将加热再生室污气带出室外的技术方案，随后阶段中采用对空气净化室排污并将净化模块吸附的灰尘带出室外的技术方案，为了有效对空气净化室排污和有效吸附，并引入接渐室温时结束排污，从而在整个对空气净化室排污过程中，实现了既具有带岀加热再生室污气至室外的技术效果，又具有带岀净化模块吸附的灰尘至室外的技术效果。但由于第一阶段采用定时方式对空气净化室排污并将加热再生室污气带出室外的技术方案，从而该阶段结束时，若空气净化室内温度没有接渐室温，则加热再生室会有残留污气，若空气净化室内温度接渐室温，则随后阶段中采用的对空气净化室排污并将净化模块吸附的灰尘带出室外的技术方案，只能起到简单叠加的作用，即只起到对净化模块除尘的技术效果，并使整个对空气净化室排污过程的时间加长，导致不能及时对室内空气净化。且由于装置大小、风机风量及净化模块特性等不同，导致第一阶段对空气净化室排污并将加热再生室污气带出室外的技术方案中定时的时间很难有效地选择，虽然第一阶段排污结束后，加热再生室内残留的污气，其不会影响对室内空气净化，但影响新风。如申请号为：2016107072052的一种基于热再生的壁挂式空气净化器及其净化方法，以及申请号为2016107427810的一种基于热再生的壁挂式空气净化器及其控制方法等，其加热再生室与空气净化室为竖立左右设置且至室外只有一个新风/排污公用风道的热再生的壁挂式空气净化器，其排污技术方案均存在上述缺陷。

技术实现要素：

本发明的目的是为克服己有技术的不足之处，针对加热再生室与空气净化室为竖立左右设置且至室外只有一个新风/排污公用风道的热再生的壁挂式空气净化器进行改进，提出一种空气净化器及其实现方法，具有：循环脱附后，对空气净化室排污时同步带岀加热再生室内污气和粗效过滤器上吸附的灰尘至室外大气；待排岀的气体容量实时达到加热再生室和空气净化室空气净化模块至其上壁空间的体积之和时，关闭发热体；待净化模块温度达到室温时，停止排污，并将净化模块温度达到室温时，测得的流量与所设流量阀值比较：若测得的流量大于等于设定值，返回净化阶段，否则，进行报警提示用户。

为了实现上述的目的，本发明的技术方案是：

一种空气净化器，由空气净化室和安装有发热体的加热再生室以左右设置并用隔热板相隔离的热再生壁挂式；所述隔热板的上端设受第三电控空气阀开/关控制的风道，隔热板的下端设受第四电控空气阀开/关控制的风道，加热再生室和空气净化室之间通过隔热板上下端所设的风道相连通；所述空气净化室的上壁设受第一电控空气阀开/关控制的与室内空气相连通的风道，空气净化室将净化后的空气通过其上壁所设风道输岀至室内；空气净化室下壁上设受第五电控空气阀开/关控制的风道，加热再生室的下壁上设受第二电控空气阀开/关控制的风道；所述空气净化室内从隔热板上下端风道之间由下至上依次安装粗效过滤器、高效可再生vocs及甲醛吸附材料、风机；所述风机正向运转时风向向上，风机反向运转时风向向下；空气净化室内安装第一温度传感器，室内安装第二温度传感器；所述的第一温度传感器安装于空气净化室内高效可再生vocs及甲醛吸附材料以下空间，加热再生室的下壁上所设风道与室内空气相连通，室内空气经加热再生室的下壁上风道至隔热板的下端风道进入空气净化室进行净化；空气净化室下壁上所设风道为以穿过墙壁与室外大气相连通的新风/排污风道。

以上所述隔热板的上端所设风道中还安装有气体流量传感器，用于排污时对流量进行实时监测。

以上所述第一温度传感器安装于空气净化室内粗效过滤器以下之间。

以上所述第一温度传感器安装于粗效过滤器与高效可再生vocs及甲醛吸附材料之间。

为了实现上述的目的，本发明的另一技术方案是：

一种空气净化器的实现方法，其特征在于，排污运行过程，包括如下步骤：

⑴加热再生室下壁上风道开启与室内相通，空气净化室下壁风道开启与室外大气相通，隔热板上端风道开启，隔热板下端风道关闭，空气净化室上壁风道关闭，风机开启并控制其反向运转，发热体开启，通过第一温度传感器监测高效可再生vocs及甲醛吸附材料温度，以及通过第二温度传感器监测室内温度；

⑵选择隔热板的上端所设风道中安装有气体流量传感器时，进行如下控制：

①进行实时累积流量，待累积流量达到加热再生室和空气净化室空气净化模块至其上壁空间的体积之和时，关闭发热体，

②待第一温度传感器监测到的温度等于第二温度传感器监测到的温度时，停止排污，并将第一温度传感器监测到的温度等于第二温度传感器监测到的温度时，通过气体流量传感器测得的流量与所设流量阀值比较：若测得的流量大于等于流量阀值的80%，返回净化阶段运行过程，否则，进行报警提示用户；

⑶选择隔热板的上端所设风道中未安装气体流量传感器时，进行如下控制：

①待延时设定时间后关闭发热体，其所述设定时间为设置的排岀污气累计体积，待达到加热再生室内和空气净化室内高效可再生vocs及甲醛吸附材料至其上壁的体积之和时所需要的时间，

②通过第一温度传感器监测高效可再生vocs及甲醛吸附材料温度，以及通过第二温度传感器监测室温，待第一温度传感器监测到的温度等于第二温度传感器监测到的温度时，停止排污。

以上所述流量阀值，为通过阀值设置功能键，开启加热再生室下壁上风道和空气净化室下壁风道及隔热板上端风道，关闭隔热板下端风道和空气净化室上壁风道，开启风机反向运转，测得并保存的气体流量传感器的流量值。

有益效果：

本发明针对加热再生室与空气净化室为竖立左右设置且至室外只有一个新风/排污公用风道的热再生的壁挂式空气净化器，在循环脱附后，实现了：有效地对空气净化室排污，并同步进行带岀加热再生室内污气和粗效过滤器上吸附的灰尘排入室外大气，并实时有效地结束排污；当设有气体流量传感器，排污时不仅能够根据实时累积流量来关闭开启的发热体，结束排污时，若测得的流量小于设定的流量阀值，还进行报警提示用户。

附图说明

图1为本发明的一种空气净化器的装置结构示意图；

图中：1．密闭舱，2．风机，3、4、5、6、7．第一电控空气阀至第五电控空气阀，8．粗效过滤器，9．高效可再生vocs及甲醛吸附材料，10．发热体，11．vocs传感器，12、16．第一温度传感器和第二温度传感器，13．控制处理器单元，14．泄压阀，15．墙壁，17．气体流量传感器，a．加热再生室，b．空气净化室。

具体实施方式

如图1所示，一种空气净化器，包括：密闭舱1、风机2、第一电控空气阀3至第五电控空气阀7、粗效过滤器8、高效可再生vocs及甲醛吸附材料9、发热体10、vocs传感器11、第一温度传感器12、第二温度传感器16、气体流量传感器17、控制处理器单元13、泄压阀14；所述vocs传感器11、第一温度传感器12和第二温度传感器16及气体流量传感器17分别与控制处理器单元13的输入端相连接；所述风机2、发热体10、第一电控空气阀3至第五电控空气阀7分别与控制处理器单元13的输出端相连接。

所述粗效过滤器8和高效可再生vocs及甲醛吸附材料9构成空气净化模块；粗效过滤器8选用方便安装的常规产品，本发明选用传统的过滤网，主要用于净化颗粒物，即主要用于吸附灰尘，滤除空气中的灰尘；高效可再生vocs及甲醛吸附材料9为方便安装的常规的颗状活性炭为填充吸附材料，用于挥发性有机物(vocs)和甲醛吸附。

所述密闭舱1悬挂（固定）于墙壁15（外墙）内壁之上，密闭舱1采用不锈钢环境舱，舱壁为双层结构，两层舱壁间填充有保温隔热材料；密闭舱1设置为左、右两个分室，即设置为加热再生室a和空气净化室b两部分，加热再生室a用于热生产，空气净化室b用于空气净化；加热再生室a和空气净化室b两部分之间通过填充有隔热材料的隔热板而隔离；

在空气净化室b的上壁上铺设风道与室内空气相连通，用于净化后的空气输至室内。空气净化室b上壁所设风道中安装第一电控空气阀3，即第一电控空气阀3控制空气净化室b上壁所设风道的开/关。在空气净化室b的下壁上铺设风道并以穿过墙壁与室外大气相连通，用于室外新风输入和对空气净化室b排污时污气输岀至室外大气。空气净化室b下壁所设风道中安装第五电控空气阀7，即第五电控空气阀7控制空气净化室b下壁所设风道的开/关。

在加热再生室a和空气净化室b两部分之间隔热板的上、下端分别铺设风道，其风道分别将加热再生室a和空气净化室b两部分相连通。隔热板上端风道中安装第三电控空气阀5，第三电控空气阀5控制隔热板上端风道的开/关；隔热板下端风道中安装第四电控空气阀6，第四电控空气阀6控制隔热板下端风道的开/关。

悬挂于室内的墙壁15上的密闭舱1，在加热再生室a的下壁上铺设风道与室内空气相连通，用于对室内空气净化时室内空气向净化器内输入，即室内空气经加热再生室的下壁上风道至隔热板的下端风道进入空气净化室进行净化。加热再生室a的下壁上铺设风道中安装有第二电控空气阀4，第二电控空气阀4控制加热再生室a的下壁上风道的开/关。

所述气体流量传感器17安装于加热再生室a和空气净化室b两部分之间隔热板的上端铺设风道，用于排污时，对隔热板的上端铺设风道中体积流量监测，气体流量传感器17将采集的信号传递至控制处理器单元13进行处理控制。如果排污时，不实时监测流量，可不设气体流量传感器17。

所述泄压阀14为自动泄压阀，用于维持舱内压力稳定，即用于当舱内压强过大时自动泄压，从而保证舱内压力处在安全范围，以免舱内压强过大损坏装置；泄压阀14安装在加热再生室a的舱壁上，通过穿过墙壁15与室外大气相连通，实现热失控引起舱内压强过大时泄压阀14能够自动泄压，且泄压阀14泄放的舱内污染物浓度高的空气通向室外大气。

所述第一电控空气阀3至第五电控空气阀7为二通空气阀，第一电控空气阀3至第五电控空气阀7开/关控制端分别与控制处理器单元13输出端相连接，控制处理器单元13根据条件对对应的电控空气阀输出相应控制信号，实现开/关，开时空气阀开启，关时空气阀关闭。

所述发热体10用于热再生时提供脱附所需热能，发热体10的开/关控制端与控制处理器单元13的输出端相连接，控制处理器单元13输出控制信号至发热体10，控制发热体10开/关及温度调节；本发明中发热体10选用ptc发热体（ptc加热器），即选用ptc型陶瓷加热器，用于在脱附时使舱内空气温度维持在60±5℃。

所述第一温度传感器12用于检测高效可再生vocs及甲醛吸附材料9温度和舱内温度，第一温度传感器12安装于空气净化室内，且在空气净化室内高效可再生vocs及甲醛吸附材料以下空间，即第一温度传感器12可安装于空气净化室内粗效过滤器以下之间，或优选安装于粗效过滤器与高效可再生vocs及甲醛吸附材料之间。所述第二温度传感器16安装于置于空气净化器的房间内，第二温度传感器16用于检测房间的室内温度。第一温度传感器12和第二温度传感器16将采集的信号分别传递至控制处理器单元13进行处理控制。

所述发热体10设于加热再生室a并通过支架固定于加热再生室a和空气净化室b两部分之间隔热板的上、下端铺设的风道之间壁上。

所述粗效过滤器8、高效可再生vocs及甲醛吸附材料9、风机2、vocs传感器11由下至上依次安装在密闭舱1的空气净化室b的空间内，并且使粗效过滤器8安装在加热再生室a和空气净化室b两部分之间隔热板下端铺设的风道位置以上空间，风机2安装在加热再生室a和空气净化室b两部分之间隔热板上端铺设的风道位置以下空间。

所述风机2为双向轴流风机，固定于密闭舱1的风道主体之上。风机2的控制端与控制处理器单元13的输出相连接。当控制处理器单元13的输出正向控制信号至风机2的控制端时，风机2正向运转，即风向向上；当控制处理器单元13的输出反向控制信号至风机2的控制端时，风机2反向运转，即风向向下；当控制处理器单元13的输出关闭控制信号至风机2的控制端时，风机2关闭，即风机2停止运转。

所述vocs传感器11用于测量舱内上壁风道出口空气的vocs浓度，将采集的信号传递至控制处理器单元13进行处理显示。

所述控制处理器单元13用于控制第一电控空气阀3至第五电控空气阀7开/关，控制双向轴流风机2的风向改变及停止运行，控制发热体10的开/关及温度调节，以及通过第一温度传感器12对高效可再生vocs及甲醛吸附材料9和舱内温度检测，通过第二温度传感器16对房间室内温度检测，通过vocs传感器11对舱内出口空气vocs浓度检测，以及设有气体流量传感器17时，排污过程中对隔热板的上端铺设的风道空气体积流量监测。控制处理器单元13包括mcu（微控制单元）单元、数据存储器、实时时钟、计时单元、显示器、蜂鸣器、包含有净化模式和新风模式选择键和阀值设置功能键的键盘、以及与外设连接的各种输入/输出接口等，控制处理器单元13数据存储器包含流量阀值存储单元，以及存储有加热再生室内和空气净化室高效可再生vocs及甲醛吸附材料至其上壁空间体积之和的单元。控制处理器单元13根据选择的净化模式或新风模式对第一电控空气阀至第五电控空气阀、风机2、发热体10进行相应运行状态控制，排污时根据测量的温度、流量及累积流量进行相应控制，净化时通过vocs传感器对空气净化室上壁出口空气vocs浓度检测送显示器显示；通过蜂鸣器发出报警提示；待机状态下操作阀值设置功能键，控制处理器单元13对第一电控空气阀至第五电控空气阀及风机进行相应运行状态控制。数据存储器中预存有未设气体流量传感器17时排污期间，延时关闭发热体10的时长。控制处理器单元13的键盘安装在室内靠近密闭舱1附近，且便于人员操作的地方。

本发明中一种空气净化器的实现方法包括：

通过控制处理器单元13上操作键选择空气净化器在净化模式或新风模式下工作，当选择净化模式时，运行过程依次循环净化、脱附、排污三个阶段；当选择新风模式时将室外新风引入室内。

选择净化模式时依次循环运行的净化、脱附、排污三个阶段过程如下：

净化阶段运行过程：控制处理器单元13通过控制信号开启第一电控空气阀3和第二电控空气阀4及第四电控空气阀6，关闭第三电控空气阀5和第五电控空气阀7，控制风机2正向运转。室内空气经加热再生室a的下壁上风道至隔热板的下端风道进入空气净化室b，经空气净化室b内空气净化模块进行吸附净化后从空气净化室b的上壁上风道回到室内，从而实现室内空气经净化器净化后与室内循环。待净化运行过程累计运行时间达到300h时，转入脱附运行过程，对电控空气阀开/关转换及开启发热体10，否则继续运行净化过程，直到人工切换模式或关闭空气净化器。在净化运行过程中，控制处理器单元13通过vocs传感器11对出口空气中vocs浓度进行持续监测，并送显示器显示空气净化质量。

脱附阶段运行过程：控制处理器单元13通过控制信号开启第三电控空气阀5和第四电控空气阀6，关闭第一电控空气阀3、第二电控空气阀4及保持第五电控空气阀7关闭，开启发热体10，并保持风机2正向运转。空气被发热体10加热，加热后的空气经过吸附材料，促进高效可再生vocs及甲醛吸附材料9中所吸附的vocs及甲醛的脱附。与此同时，控制处理器单元13通过第一温度传感器12对舱内空气温度进行持续监测，控制发热体10加热，维持舱内空气温度在60±5℃。待脱附运行过程运行时间达到120min时，转入排污运行过程，对电控空气阀开/关转换及关闭发热体10，否则继续运行脱附运行过程，直到人工切换模式或关闭空气净化器。

排污阶段运行过程：

⑴选择设有气体流量传感器17时，其排污过程是：

①控制处理器单元13通过控制信号开启第二电控空气阀4和第五电控空气阀7及保持第三电控空气阀5开启，关闭第四电控空气阀6及保持第一电控空气阀3关闭，保持风机2开启并使其反向运转，从而对空气净化室排污时，同步带岀加热再生室内污气和粗效过滤器上吸附的灰尘至室外大气，并保持发热体10开启，且通过气体流量传感器17对流量进行实时监测，通过第一温度传感器12监测高效可再生vocs及甲醛吸附材料温度，以及通过第二温度传感器16监测室内温度；

②进行累积流量，待累积流量达到加热再生室a内和空气净化室b高效可再生vocs及甲醛吸附材料至其上壁空间的体积之和时，关闭发热体；从而更有效地排污，防止随着排污向前推进舱内温度降低时，加热再生室a内和空气净化室b空气净化模块至其上壁区间的还没有排岀的污气再次被高效可再生vocs及甲醛吸附材料吸附，同时还进一步对高效可再生vocs及甲醛吸附材料起到热脱附作用，

③待第一温度传感器12监测到的温度等于第二温度传感器16监测到的温度时，停止排污，并将第一温度传感器12监测到的温度等于第二温度传感器16监测到的温度时，通过气体流量传感器17测得的流量与所设流量阀值比较：若测得的流量大于等于流量阀值的80%，返回净化阶段运行过程，否则，进行报警提示用户；

⑵选择未设气体流量传感器17时，其排污过程是：

控制处理器单元13通过控制信号开启第二电控空气阀4和第五电控空气阀7及保持第三电控空气阀5开启，关闭第四电控空气阀6及保持第一电控空气阀3关闭，保持风机2开启并使其反向运转，开启发热体10并延时关闭，从而实现有效地对空气净化室排污，并同步带岀加热再生室内污气和粗效过滤器上吸附的灰尘至室外大气，并实时通过第一温度传感器12监测高效可再生vocs及甲醛吸附材料温度，以及通过第二温度传感器16监测室内温度，待第一温度传感器12监测到的温度等于第二温度传感器16监测到的温度时，停止排污，重新回到净化运行过程，

其中，所述延时的时间为排岀加热再生室a和空气净化室b高效可再生vocs及甲醛吸附材料至其上壁区间体积量污气所设置的时长，其时长设置取决于：加热再生室a内和空气净化室b内空气净化模块至其上壁的体积之和，以及开启风机2反向运转后产生的流量。

本发明中采用启用前实测预置延时的时间，即：启用前，开启第二电控空气阀4和第三电控空气阀5及第五电控空气阀7，关闭第四电控空气阀6和第一电控空气阀3，开启风机2反向运转，并进行计时，待排岀气体量达到加热再生室a和空气净化室b内空气净化模块至其上壁区间体积空间气体量时，停止计时，将所获得的计时时间设定为开启的发热体10延时关闭的时长，并将这一延时关闭的时长固定存储于控制处理器单元13中数据存储器。

以上所述流量阀值的设定过程是：在认定粗效过滤器不受堵的情况下，操作阀值设置功能键，控制处理器单元13通过控制信号开启第二电控空气阀4和第三电控空气阀5及第五电控空气阀7，关闭第一电控空气阀3及第四电控空气阀6，开启风机2反向运转，获取的气体流量传感器17流量设定为为流量阀值并保存至流量阀值存储单元。

以上通过累积流量，判别排出的气体是否达到加热再生室a内和空气净化室b高效可再生vocs及甲醛吸附材料至其上壁空间的体积之和时，起到实时根据排污量关闭发热体。

以上所述的进行报警提示，是控制处理器单元通过蜂鸣器发出声响进行报警提示，提示用户及时查找故障点，可能是风机转速变慢、风道受堵，或粗效过滤器上灰尘过大等故障。

以上排污过程中，根据排污量关闭发热体或根据设定的时长关闭发热体，其目的是为了解决关闭发热体10后，随着排污向前推进舱内温度降低，防止还没有排岀的加热再生室a内和空气净化室b内空气净化模块至其上壁区间的污气再次被空气净化模块吸附，以及还进一步对空气净化模块起到热脱附作用。

选择新风模式时运行过程如下：

控制处理器单元13通过控制信号开启第一电控空气阀3和第五电控空气阀7，关闭第三电控空气阀5和第四电控空气阀6及第二电控空气阀4，开启风机2正向运转，室外新风由空气净化室b的下壁上风道进入经空气净化模块净化后，从空气净化室b的上壁上风道引入室内，有效提升室内空气品质，在新风运行过程中，控制处理器单元13同样通过vocs传感器11对出口空气中vocs浓度进行持续监测，并送显示器显示新风净化质量。新风模式运行过程直到人工切换模式或关闭空气净化器。