一种新风换气机及其使用方法与流程

本发明属于空气净化技术领域，具体涉及一种新风换气机及其使用方法。

背景技术：

近几年来，中国的空气污染越来越严重。一到秋冬季节，中国的许多地方尤其是北方地区，雾霾发生的越来越频繁，而且每次持续的时间越来越长。雾霾给人们带来了严重的危害。人们需要呼吸洁净的空气。

为了对抗雾霾，人们发明了防霾纱窗。过滤式防霾纱窗的透气性和过滤效果是相互矛盾的。过滤效果好时，防霾效果也好，但透气性较差；反之，透气性好时，防霾效果差。静电吸尘式防霾纱窗产生的静电和臭氧对人体有害。

人们常常使用空气净化器来净化室内空气，对抗雾霾。但是，空气净化器不能提供新鲜的氧气。在雾霾严重的时候，人们紧闭门窗，使用空气净化器一段时间后，室内氧气含量减少，人们也感觉不舒服。

为了净化室内空气，同时吸进室外的氧气，人们通常使用新风系统或新风换气风机。目前的新风系统或新风换气机采用滤网、活性炭、静电网、负离子净化室外进来的空气，将净化后的空气排进室内。但是，这些方法都不能净化吸收空气中的氮氧化物(nox)和硫氧化物(sox)气体，而这两种气体对人体有严重的危害；活性炭只能吸附有限的有害气体，一旦吸附饱和，活性炭本身又成为新的污染源。

目前的空气净化器、新风系统或新风换气风机使用一段时间需要更换滤芯，这对用户来说也是较大的成本，也没法对空气进行杀菌消毒。

技术实现要素：

为了克服现有技术的不足，本发明提供了一种新风换气机及其使用方法，这种新风换气机吸进室外的空气后，这些空气分别经过氧化室、吸收室、漂洗室和干燥室，有效的将空气中的粉尘和有害气体消除，并对这些气体进行消毒杀菌，然后将净化后的空气排放在室内，还能调节室内空气湿度和温度，同时将室内的空气抽排到室外；当室内空气中氧含量充足时，新风换气机变成空气净化器，使空气在室内循环净化。并且，本发明提供的新风换气机只需要水、电和常用的药剂就可工作，不需要更换滤芯，能为用户节省开支，还能对空气进行杀菌消毒。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

本发明提供了一种新风换气机，包括进气管、氧化室、吸收室、漂洗室、干燥室、加热室、出气管、排气管、气体电磁阀、多个连通管、智能控制系统以及智能检测装置；

进气管的一端与室外大气连通，另一端与氧化室连通；氧化室与吸收室之间、吸收室与漂洗室之间、漂洗室与干燥室之间、干燥室与加热室之间均通过连通管连通；出气管的一端与加热室连通，另一端通向室内上方环境；每个连通管的进气口均位于氧化室或吸收室或漂洗室内液面的上方，每个连通管的出气口均插入氧化室或吸收室或漂洗室内液体内；

排气管的一端与室外大气连通，另一端通向室内下方环境；排气管和进气管之间通过连接管道连通；

进气管与连接管道相交的位置至进气管与室外大气连通一端之间的管道内安装气体电磁阀；

排气管与连接管道相交的位置至排气管与室外大气连通一端之间的管道内安装气体电磁阀；

连接管道内安装有气体电磁阀；

所述进气管、连通管以及排气管内均设置有静音风机；

氧化室内装有强氧化性溶液；吸收室内装有碱性溶液，漂洗室内装有纯净水；干燥室内安装空气干燥器；加热室内设置有空气加热器；

智能控制系统分别与气体电磁阀、静音风机、干燥室、加热室电连接，用于控制气体电磁阀、静音风机、空气干燥器和空气加热器工作；

智能检测装置用于检测各腔室内溶液浓度和室内空气质量。

上述新风换气机还包括利用电解低浓度氯化物溶液(食盐水)生成次氯酸盐的次氯酸盐溶液生成单元；所述次氯酸盐溶液生成单元包括反应腔室、电解电极以及用于驱动电解电极在反应腔室内上、下移动的升降机构；反应腔室的下方的次氯酸盐溶液出口与氧化室连通，反应腔室上方设置排氢管；所述排氢管与排气管连通。

上述智能检测装置包括安装在出气管位于室内一段管道上的粉尘浓度含量检测仪、挥发性有机物tvoc浓度检测仪、氮氧化物浓度检测仪、硫氧化物浓度检测仪、空气湿度检测仪、空气温度检测仪、氧含量检测仪、安装在次氯酸盐生成单元中的氯化物浓度检测仪和次氯酸盐浓度检测仪；位于吸收室内的碱性溶液浓度检测仪以及位于漂洗室内的水质检测仪。

当水质检测仪检测到漂洗室中水中杂质含量超过饮用水标准时，智能控制系统提醒使用者更换纯净水。

当碱性溶液浓度检测仪检测到吸收室内的碱性程度低于某个值时，智能控制系统提醒使用者要向吸收室内添加碱性物质。

当漂洗室内的纯净水变浑浊时，需要使用者及时更换溶液。

上述的氧化室、吸收室和漂洗室内装有洗涤式除尘装置；所述洗涤式除尘装置采用文丘里洗涤器或喷射洗涤器或旋风洗涤器或喷雾塔或泡罩塔。

上述的进气管靠近与室外大气连通的部分设有粗过滤网。

上述连通管的出气口浸入液体中的末端设置有气泡细化器。

上述静音风机为离心式静音风机或轴流式静音风机或斜流式静音风机或横流式静音风机或压缩机。

上述空气加热器的加热元件为不锈钢加热管，不锈钢加热管是在无缝钢管内装入电热丝，空气加热器内腔设有多个导流板，空隙部分填充氧化镁粉。

氧化室内的强氧化性溶液是通过电解氯化物溶液得到次氯酸盐溶液或者直接采用过硫酸盐溶液或过氧化物溶液或高锰酸盐溶液或高氯酸盐溶液；

吸收室内的碱性溶液为碳酸盐溶液或碳酸氢盐溶液。

基于上述新风换气机的结构的描述，现对其使用方法进行介绍，该换气机主要包括以下两种功能：

a、模式的切换判断；

当智能检测装置检测到室内空气中的含氧量在19％以下时，智能控制系统控制整个装置开启新风换气模式，执行步骤b；

当智能检测装置检测到室内空气中的含氧量在19％以上时，智能控制系统控制整个装置开启室内空气净化模式，执行步骤c；

b：新风换气模式；

智能控制系统开启进气管、排气管内的气体电磁阀以及各个连通管内的静音风机，进气管开始从外部大气抽入待净化空气；此时，连接管道内气体电磁阀关闭；

待净化空气依次经过氧化室、吸收室以及漂洗室对待净化空气中的有害气体及粉尘进行吸收；

智能检测装置开始检测待净化空气的湿度和温度，然后向智能控制系统发送检测待净化空气的湿度和温度，智能控制系统判断湿度和温度是否达标，若达标，则干燥室内空气干燥器和加热室内的空气加热器不工作；若不达标，则智能控制系统向燥室内空气干燥器和加热室内的空气加热器发送工作指令，控制空气干燥器和空气加热器开始工作，用于调节待净化空气的湿度和温度，直至达标后，智能控制系统发送停止指令给空气干燥器和空气加热器，两者停止工作；

净化后空气从出气管排放至室内上方，同时室内下方的污浊空气通过下部的排气管排向室外；

c、室内空气净化模式；

智能控制系统开启连接管道内的气体电磁阀、以及进气管和连通管中的各个静音风机，此时，进气管和排气管内的气体电磁阀关闭；排气管开始从室内下方抽入待净化空气；

待净化空气依次经过氧化室、吸收室以及漂洗室对待净化空气中的有害气体及粉尘进行吸收；

智能检测装置开始检测待净化空气的湿度和温度，然后向智能控制系统发送检测待净化空气的湿度和温度，智能控制系统判断湿度和温度是否达标，若达标，则干燥室内空气干燥器和加热室内的空气加热器不工作；若不达标，则智能控制系统向燥室内空气干燥器和加热室内的空气加热器发送工作指令，控制空气干燥器和空气加热器开始工作，用于调节待净化空气的湿度和温度，直至达标后，智能控制系统发送停止指令给空气干燥器和空气加热器，两者停止工作；净化后空气从出气管排进至室内。

本发明的有益效果是：

1、本发明提供的新风换气机只需要水、电和廉价易得的材料就可工作，不需要更换滤芯，就能消除空气中的颗粒物、有害气体(如氮氧化物nox、硫氧化物sox、氨nh3和挥发性有机物tvoc)，能对空气进行杀菌消毒，还能为用户节省开支。

2、本发明的新风换气机不仅可以让实现待进入室内的室外空气的净化，而且也可做室内空气净化，只需要对气体电磁阀进行控制，即可进行两种功能的切换，简单实用。

3、本发明的智能控制系统可根据实际次氯酸盐的使用量控制次氯酸盐生成单元中的升降机构带动电解电极在液面上下移动，可节省不必要的能耗，延长电解电极使用寿命。

4、本发明的氧化室、吸收室和漂洗室内均装有洗涤式除尘装置，可以对空气中的粉尘进行充分的吸收。

5、本发明的连通管插入液体末端部分设置气泡细化器，可以使溶液中气泡细化或者破碎从而使待净化空气顺利的进入下一个环节。

6、本发明采用智能检测装置和智能控制系统配合对空气干燥器和空气加热器对进行控制，不仅使得该装置智能化，并且也避免了不必要的资源浪费。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明进行室外新风净化的工作示意图；

图3位本发明进行室内净化的工作示意图。

附图标记如下：

1-进气管，2-粗过滤网，3-气体电磁阀，4-智能检测装置，5-次氯酸盐生成单元，6-静音风机，7-气泡细化器，8-氧化室，9-智能控制系统，10-吸收室，11-漂洗室，12-干燥室，13-加热室，14-出气管，15-排氢管，16-排气管、17-连通管、18-连接管道。

具体实施方式

参见图1，本发明提供了一种新风换气机，包括进气管1、氧化室8、吸收室10、漂洗室11、干燥室12、加热室13、排气管16、出气管14、气体电磁阀3、多个连通管17、智能控制系统9以及智能检测装置4；

进气管1的一端与室外大气连通，另一端与氧化室8连通；氧化室8与吸收室10之间、吸收室10与漂洗室11之间、漂洗室11与干燥室12之间、干燥室12与加热室13之间均通过连通管17连通；出气管14的一端与加热室13连通，另一端通向室内上方环境；每个连通管17的进气口均位于氧化室或吸收室或漂洗室内液面的上方，每个连通管17的出气口均插入氧化室或吸收室或漂洗室内液体内；

排气管16的一端与室外大气连通，另一端通向室内下方环境；排气管16和进气管1之间通过连接管道18连通；

进气管1与连接管道18相交的位置至进气管1与室外大气连通一端之间的管道内安装气体电磁阀3；

排气管16与连接管道18相交的位置至排气管16与室外大气连通一端之间的管道内安装气体电磁阀3；

连接管道18内安装有气体电磁阀3；

所述进气管1、连通管17以及排气管16内均设置有静音风机6；

氧化室8内装有强氧化性溶液；吸收室10内装有碱性溶液，漂洗室11内装有纯净水；干燥室12内安装空气干燥器；加热室13内设置有空气加热器；

智能控制系统9分别与气体电磁阀3、静音风机6、干燥室12、加热室13电连接，用于控制气体电磁阀3、静音风机6、空气干燥器和空气加热器工作。

具体是：智能控制系统包括人机交互和控制指令信号产生等部分。人机交互主要指lcd液晶显示、键盘操作控制和声光报警。控制指令发生主要指电机控制信号的产生。智能控制系统主要控制阀门、风机、干燥装置和加热装置等。

当室内空气的湿度较大时，干燥室内的除湿装置开始工作，除掉空气中多余的水分；当室内空气湿度较小时，干燥剂停止工作，给室内空气加湿。当室内空气的温度较低时，加热室内的加热装置开始工作，时室内气体升温；当温度上升到一定程度时，加热装置停止工作。

其中，氧化室8内的强氧化性溶液是通过电解氯化物溶液得到次氯酸盐(如次氯酸钠)溶液或者直接使用过硫酸盐或过氧化物或高锰酸盐或高氯酸盐溶液等强氧化性溶液；吸收室内的碱性溶液主要为碳酸盐或碳酸氢盐溶液，也可使用其他碱性溶液等。

为了方便大众使用，采用方便易得的材料就可生成强氧化性溶液，该新风换气机还设计了次氯酸盐溶液生成单元5(通过电解低浓度氯化物溶液的方式获取强氧化性溶液)，次氯酸盐溶液生成单元包括反应腔室、电解电极以及用于驱动电解电极在反应腔室内上、下移动的升降机构；反应腔室的下方的次氯酸盐溶液出口与氧化室连通，反应腔室上方设置排氢管；所述排氢管与排气管连通。

同时为了延长电极的使用寿命，电解电极的可上下移动，需要电解时，电极下降浸入次氯酸盐(氯化物)溶液中工作，不需要电解时，电极上升，不与次氯酸盐(氯化物)溶液接触。

具体是：

当氯化物溶液的浓度超过5％时，电解电极上升，不与氯化物(次氯酸盐)溶液接触，停止电解，智能控制系统提醒降低氯化物溶液浓度；当氯化物溶液浓度小于1％时，智能控制系统提醒增加氯化物溶液浓度。

当次氯酸盐溶液中有效氯浓度小于150mg/l时，电解电极下降，开始电解工作，工作半小时后需停止工作冷却至少半小时。当次氯酸盐溶液中有效氯浓度大于60g/l时，电极上升，不与氯化物(次氯酸盐)溶液接触，停止电解。

具体来说，智能检测装置4包括安装在出气管14位于室内一端管道上的粉尘浓度含量检测仪、tvoc浓度检测仪、氮氧化物浓度检测仪、硫氧化物浓度检测仪、空气湿度检测仪、空气温度检测仪、氧含量检测仪、安装在次氯酸盐生成单元5中的氯化物浓度检测仪和次氯酸盐溶液浓度检测仪；位于吸收室10内的碱性溶液浓度检测仪以及位于漂洗室11内的水质检测仪。

为了更加彻底的净化空气中的粉尘，本发明在氧化室、吸收室和漂洗室内均装有洗涤式除尘装置；洗涤式除尘装置采用文丘里洗涤器或喷射洗涤器或旋风洗涤器或喷雾塔或泡罩塔。

当漂洗室11内的水质检测仪检测到漂洗室内的水中的杂质含量超过国家自来水杂质含量标准时，智能控制系统提醒使用者更换纯净水。

优选的，进气管1靠近与室外大气连通的部分设有粗过滤网2。

为了使溶液中气泡细化或者破碎从而使待净化空气顺利的进入下一个环节，每个连通管的出气口浸入液体中的末端设置有气泡细化器7。

优选的，静音风机为离心式静音风机或轴流式静音风机或斜流式静音风机或横流式静音风机或压缩机。

优选的，空气加热器的发热元件为不锈钢电加热管，空气加热器内腔设有多个折流板(导流板)，引导气体流向，延长气体在内腔的滞留时间，从而使气体充分加热，使气体加热均匀，提高热交换效率。空气加热器的加热元件不锈钢加热管，是在无缝钢管内装入电热丝，空隙部分填满有良好导热性和绝缘性的氧化镁粉后缩管而成的。当电流通过高温电阻丝的时候，产生的热通过结晶氧化镁粉向加热管表面扩散，再传递到被加热空气中去，以达到加热的目的。

基于上述新风换气机的结构的描述，现结合附图2和图3对其使用方法进行介绍：

a、模式的切换判断；

当智能检测装置检测到室内空气中的含氧量在19％以下时，智能控制系统控制整个装置开启新风换气模式，执行步骤b；

当智能检测装置检测到室内空气中的含氧量在19％以上时，智能控制系统控制整个装置开启室内空气净化模式，执行步骤c；

如图2所示：

b：新风换气模式；

智能控制系统开启进气管、排气管内的气体电磁阀以及各个连通管内的静音风机，进气管开始从外部大气抽入待净化空气；此时，连接管道内气体电磁阀关闭；

待净化空气依次经过氧化室、吸收室以及漂洗室，氧化室使待净化气体中的有机物被氧化成二氧化碳和水；吸收室使待净化气体与碱性溶液充分接触，将有害气体的氮氧化物(nox)和硫氧化物(sox)气体被碱性溶液吸收；漂洗室使待净化气体与纯净水充分接触，对气体进一步净化；在待净化气体经过前述三个液体腔室的过程中，待净化气体中的粉尘与不仅与液体充分接触被液体吸收，同时采用安装在各个腔室的洗涤式除尘装置也对粉尘进行了吸收；

智能检测装置开始检测待净化空气的湿度和温度，然后向智能控制系统发送检测待净化空气的湿度和温度，智能控制系统判断湿度和温度是否达标，若达标，则干燥室内空气干燥器和加热室内的空气加热器不工作；若不达标，则智能控制系统向燥室内空气干燥器和加热室内的空气加热器发送工作指令，控制空气干燥器和空气加热器开始工作，用于调节待净化空气的湿度和温度，直至达标后，智能控制系统发送停止指令给空气干燥器和空气加热器，两者停止工作；

净化后空气从出气管排放至室内上方，同时室内下方的污浊空气通过下部的排气管排向室外；

如图3所示：

c、室内空气的净化模式；

智能控制系统开启连接管道内的气体电磁阀、以及进气管和连通管中的各个静音风机，此时，进气管和排气管内的气体电磁阀关闭；排气管开始从室内下方抽入待净化空气；

待净化空气依次经过氧化室、吸收室以及漂洗室；对待净化空气中的有害气体及粉尘进行吸收；具体是：氧化室使待净化气体中的有机物被氧化成二氧化碳和水；吸收室使待净化气体与碱性溶液充分接触，将有害气体的氮氧化物(nox)和硫氧化物(sox)气体被碱性溶液吸收；漂洗室使待净化气体与纯净水充分接触，对气体进一步净化；在待净化气体经过前述三个液体腔室的过程中，待净化气体中的粉尘与不仅与液体充分接触被液体吸收，同时采用安装在各个腔室的洗涤式除尘装置也对粉尘进行了吸收；

智能检测装置开始检测待净化空气的湿度和温度，然后向智能控制系统发送检测待净化空气的湿度和温度，智能控制系统判断湿度和温度是否达标，若达标，则干燥室内空气干燥器和加热室内的空气加热器不工作；若不达标，则智能控制系统向燥室内空气干燥器和加热室内的空气加热器发送工作指令，控制空气干燥器和空气加热器开始工作，用于调节待净化空气的湿度和温度，直至达标后，智能控制系统发送停止指令给空气干燥器和空气加热器，两者停止工作；净化后空气从出气管排进至室内。

下面通过5个实施例对本发明的效果进一步的说明：

例1一种新风换气机，包括进气管、静音风机、氧化室、吸收室、漂洗室、干燥室、加热室、出气管、排气管、智能检测装置和智能控制系统、气体电磁阀等部分组成。进气管、出气管和排气管的内径均为150mm，静音风机为离心式静音风机，风量为300m³/h，氧化室内的溶液为电解3～4％食盐水得到的次氯酸钠溶液，吸收室内的溶液为碳酸钠溶液，漂洗室内装纯净水，干燥室内采用冷却除湿装置。当室内空气湿度小于30％时，冷却除湿装置停止工作，空气直接流过；当室内空气湿度大于70％时，冷却除湿装置开始除湿工作。当室内空气温度低于16℃时，加热室内的空气加热器开始工作；当室内空气温度高于26℃时，空气加热器停止工作。

给室内面积100m²的房屋安装这种新风换气机，在空气污染指数为500的天气里，新风换气机工作一小时后，室内空气质量指数为20，湿度为50％，温度为21℃，氧含量为20.9％，tvoc含量为0.4mg/m³，菌落总数为1500cfu/m³(撞击法)，二氧化硫so2含量为0.3mg/m³，二氧化氮no2含量为0.16mg/m³，氨nh3含量为0.13mg/m³。

例2一种新风换气机，包括进气管、静音风机、氧化室、吸收室、漂洗室、干燥室、加热室、出气管、排气管、智能检测装置和智能控制系统、气体电磁阀等部分组成。进气管、出气管和排气管的内径均为150mm，静音风机为轴流式静音风机，风量为300m³/h，氧化室内的溶液为过硫酸钾溶液，吸收室内的溶液为碳酸氢钠溶液，漂洗室内装纯净水，干燥室内采用吸附除湿装置。当室内空气湿度小于30％时，吸附除湿装置停止工作，空气直接流过；当室内空气湿度大于70％时，吸附除湿装置开始除湿工作。当室内空气温度低于16℃时，加热室内的空气加热器开始工作；当室内空气温度高于26℃时，空气加热器停止工作。

给室内面积100m²的房屋安装这种新风换气机，在空气污染指数为500的天气里，新风换气机工作一小时后，室内空气质量指数为20，湿度为50％，温度为21℃，氧含量为20.9％，tvoc含量为0.4mg/m³，菌落总数为1500cfu/m³(撞击法)，二氧化硫so2含量为0.3mg/m³，二氧化氮no2含量为0.16mg/m³，氨nh3含量为0.13mg/m³。

例3一种新风换气机，包括进气管、静音风机、氧化室、吸收室、漂洗室、干燥室、加热室、出气管、排气管、智能检测装置和智能控制系统、气体电磁阀等部分组成。进气管、出气管和排气管的内径均为150mm，静音风机为斜流式(混流式)静音风机，风量为300m³/h，氧化室内的溶液为过氧化氢溶液，吸收室内的溶液为氢氧化钠溶液，漂洗室内装纯净水，干燥室内采用吸收除湿装置。当室内空气湿度小于30％时，吸收除湿装置停止工作，空气直接流过；当室内空气湿度大于70％时，吸收除湿装置开始除湿工作。当室内空气温度低于16℃时，加热室内的空气加热器开始工作；当室内空气温度高于26℃时，空气加热器停止工作。

给室内面积100m²的房屋安装这种新风换气机，在空气污染指数为500的天气里，新风换气机工作一小时后，室内空气质量指数为20，湿度为50％，温度为21℃，氧含量为20.9％，tvoc含量为0.4mg/m³，菌落总数为1500cfu/m³(撞击法)，二氧化硫so2含量为0.3mg/m³，二氧化氮no2含量为0.16mg/m³，氨nh3含量为0.13mg/m³。

例4一种新风换气机，包括进气管、静音风机、氧化室、吸收室、漂洗室、干燥室、加热室、出气管、排气管、智能检测装置和智能控制系统、气体电磁阀等部分组成。进气管、出气管和排气管的内径均为150mm，静音风机为横流式静音风机，风量为300m³/h，氧化室内的溶液为高锰酸钾溶液，吸收室内的溶液为氢氧化钾溶液，漂洗室内装纯净水，干燥室内采用膜法除湿装置。当室内空气湿度小于30％时，膜法除湿装置停止工作，空气直接流过；当室内空气湿度大于70％时，膜法除湿装置开始除湿工作。当室内空气温度低于16℃时，加热室内的空气加热器开始工作；当室内空气温度高于26℃时，空气加热器停止工作。

给室内面积100m²的房屋安装这种新风换气机，在空气污染指数为500的天气里，新风换气机工作一小时后，室内空气质量指数为20，湿度为50％，温度为21℃，氧含量为20.9％，tvoc含量为0.4mg/m³，菌落总数为1500cfu/m³(撞击法)，二氧化硫so2含量为0.3mg/m³，二氧化氮no2含量为0.16mg/m³，氨nh3含量为0.13mg/m³。

例5一种新风换气机，包括进气管、静音风机、氧化室、吸收室、漂洗室、干燥室、加热室、出气管、排气管、智能检测装置和智能控制系统、气体电磁阀等部分组成。进气管、出气管和排气管的内径均为150mm，静音风机为静音压缩机，风量为300m³/h，氧化室内的溶液为高氯酸钠溶液，吸收室内的溶液为碳酸钾溶液，漂洗室内装纯净水，干燥室内采用联合除湿装置。当室内空气湿度小于30％时，联合除湿装置停止工作，空气直接流过；当室内空气湿度大于70％时，联合除湿装置开始除湿工作。当室内空气温度低于16℃时，加热室内的空气加热器开始工作；当室内空气温度高于26℃时，空气加热器停止工作。

给室内面积100m²的房屋安装这种新风换气机，在空气污染指数为500的天气里，新风换气机工作一小时后，室内空气质量指数为20，湿度为50％，温度为21℃，氧含量为20.9％，tvoc含量为0.4mg/m³，菌落总数为1500cfu/m³(撞击法)，二氧化硫so2含量为0.3mg/m³，二氧化氮no2含量为0.16mg/m³，氨nh3含量为0.13mg/m³。