一种新风空气净化器、换热器、系统及控制方法

1.本发明涉及空气净化技术领域，更具体地说，它涉及一种新风空气净化器、换热器、系统及控制方法。


背景技术：

2.随着人们生活水平的不断提高，空调此类对室内温度、湿度以及洁净度进行调节的设备已逐渐普及到每个家庭。而人们大部分时间都是在室内环境下活动，所以室内环境对人们健康的影响远比室外要大得多，而人们在室内环境下长时间活动以及其他因素影响，会导致室内空气质量下降，一是可以采用室内循环净化技术对室内空气进行净化，二是引入新风将室内空气进行置换。
3.目前，一般通过新风管道将室外的新风经过过滤后引入室内，同时通过排气管道将室内的空气排出，而引入的新风需要经过温度、湿度等多个环境进行处理，以此满足当前室内环境条件，在此过程会消耗大量的能源，也会在一定程度上降低新风引入效率；此外，随着对引入的新风不断过滤处理，过滤器因附着的灰尘会增大风阻，从而使得过滤后的输出流量达不到预设的输出流量，严重降低了新风引入的工作效率。
4.因此，如何研究设计一种能够克服上述缺陷的新风空气净化技术是我们目前急需解决的问题。


技术实现要素：

5.为解决现有技术中的不足，本发明的目的是提供一种新风空气净化器、换热器、系统及控制方法。
6.本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：
7.第一方面，提供了一种新风空气净化器，包括新风管道和排气管道，新风管道设有第一过滤器，还包括控制器，新风管道设有位于第一过滤器输出侧的第一流量传感器；
8.所述新风管道的出口端与排气管道之间设有补偿管道；
9.所述补偿管道沿输出方向依次设有流量调节阀、第二过滤器和第二流量传感器；
10.第一流量传感器的输出端与控制器的第一输入端连接，控制器的第一输出端与流量调节阀的第一输入端连接，用于实现新风流量补偿；
11.第二流量传感器的输出端与控制器的第二输入端连接，控制器的第二输出端与流量调节阀的第二输入端连接，用于实现流量补偿修正。
12.进一步的，所述第一过滤器与第二过滤器为相同过滤器。
13.第二方面，提供了一种换热器，包括换热壳体，其特征是，所述换热壳体设有至少一个如第一方面所述的一种新风空气净化器，新风管道和排气管道均穿设于换热壳体内，补偿管道设置在换热壳体外。
14.进一步的，所述新风管道和排气管道位于换热壳体内的部分呈双螺旋结构。
15.第三方面，提供了一种新风空气净化系统，包括至少一个如第一方面所述的一种
新风空气净化器。
16.第四方面，提供了一种新风空气净化系统，其特征是，包括至少一个如第二方面所述的一种新风空气净化器。
17.第五方面，提供了一种控制方法，该方法应用于如第一方面所述的一种新风空气净化器，包括以下步骤：
18.s1：通过第一流量传感器采集新风管道中经过过滤的实际输出流量；
19.s2：当实际输出流量低于预设输出流量时，根据实际输出流量与预设输出流量的差值计算得到补偿流量，并依据补偿流量生成补偿控制信号；
20.s3：流量调节阀响应于补偿控制信号后打开相应的输出量程，将排风管道内的空气过滤后汇入到新风管道的出口；
21.s4：通过第二流量传感器采集补偿管道经过过滤的实际补偿流量；
22.s5：根据输出量程和实际补偿流量的差值对输出量程进行补偿修正后得到相应修正量程，并依据修正量程生成修正控制信号；
23.s6：流量调节阀响应于修正控制信号后调整输出量程。
24.进一步的，所述补偿流量计算时还依据所述预设输出流量与实际输出流量的比值对所述实际输出流量与预设输出流量的差值进行调节，具体计算公式为：
[0025][0026]
其中，δφ表示补偿流量；φ0表示预设输出流量；φ1表示实际输出流量。
[0027]
进一步的，所述修正量程获得时还根据新风管道的风阻影响进行调节，具体计算公式为：
[0028][0029]
其中，δφ'表示修正量程；δφ表示补偿流量；φ0表示预设输出流量；φ1表示实际输出流量；φ2表示实际补偿流量；φ1'表示流量补偿处理后第一流量传感器采集的流量值。
[0030]
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
[0031]
1、本发明提出的一种新风空气净化器，在新风管道经过过滤的实际输出流量低于预设输出流量时，通过补偿管道将排风管道内的部分空气经过过滤处理后汇入新风管道，实现新风流量补偿，既能够降低新风引入的能耗，又能够有效提升新风引入的工作效率；同时，依据新风流量补偿后补偿管道中经过过滤的实际补偿流量对流量调节阀的量程进行适应性调整，使得补偿管道实际输出的流量能够更加精准的对引入新风进行补偿处理；
[0032]
2、本发明在补偿管道中采用与新风管道中结构相同的过滤器，使得新风引入补偿时的偏差较小，有效提升了新风空气净化器的可靠性；
[0033]
3、本发明提出的一种换热器，相对于传统通过热传导方式进行能量二次利用，将排风管道中的空气经过滤后直接汇入新风管道，能够进一步提升能源再利用效率；
[0034]
4、本发明在新风引入补偿时还考虑了第二过滤器的阻力影响，以预设输出流量与实际输出流量的比值作为系数，对实际输出流量与预设输出流量的差值进行正相关调节，
有效降低了初次补偿后新风引入的总量与预设输出流量的差距；
[0035]
5、本发明在进行补偿修正时，考虑了补偿的流量对新风引入时流量的影响，从而使得新风补偿修正的精准度高。
附图说明
[0036]
此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，构成本技术的一部分，并不构成对本发明实施例的限定。在附图中：
[0037]
图1是本发明实施例中新风空气净化器的结构示意图；
[0038]
图2是本发明实施例中新风空气净化器的工作流程图。
[0039]
附图中标记及对应的零部件名称：
[0040]
101、新风管道；102、排风管道；103、第一流量传感器；104、第一过滤器；105、补偿管道；106、流量调节阀；107、第二过滤器；108、第二流量传感器。
具体实施方式
[0041]
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。
[0042]
需说明的是，当部件被称为“固定于”或“设置于”另一个部件，它可以直接在另一个部件上或者间接在该另一个部件上。当一个部件被称为是“连接于”另一个部件，它可以是直接或者间接连接至该另一个部件上。
[0043]
需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
[0044]
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
[0045]
实施例1：一种新风空气净化器，如图1所示，包括新风管道101和排气管道，新风管道101设有第一过滤器104，还包括控制器，新风管道101设有位于第一过滤器104输出侧的第一流量传感器103；新风管道101的出口端与排气管道之间设有补偿管道105；补偿管道105沿输出方向依次设有流量调节阀106、第二过滤器107和第二流量传感器108；第一流量传感器103的输出端与控制器的第一输入端连接，控制器的第一输出端与流量调节阀106的第一输入端连接，用于实现新风流量补偿；第二流量传感器108的输出端与控制器的第二输入端连接，控制器的第二输出端与流量调节阀106的第二输入端连接，用于实现流量补偿修正。
[0046]
本发明在新风管道101经过过滤的实际输出流量低于预设输出流量时，通过补偿管道105将排风管道102内的部分空气经过过滤处理后汇入新风管道101，实现新风流量补偿，既能够降低新风引入的能耗，又能够有效提升新风引入的工作效率；同时，依据新风流
量补偿后补偿管道105中经过过滤的实际补偿流量对流量调节阀106的量程进行适应性调整，使得补偿管道105实际输出的流量能够更加精准的对引入新风进行补偿处理；
[0047]
在本实施例中，第一过滤器104与第二过滤器107为相同过滤器。在补偿管道105中采用与新风管道101中结构相同的过滤器，使得新风引入补偿时的偏差较小，有效提升了新风空气净化器的可靠性；
[0048]
实施例2：一种换热器，包括换热壳体，换热壳体设有至少一个如实施例1的一种新风空气净化器，新风管道101和排气管道均穿设于换热壳体内，补偿管道105设置在换热壳体外。相对于传统通过热传导方式进行能量二次利用，将排风管道102中的空气经过滤后直接汇入新风管道101，能够进一步提升能源再利用效率。
[0049]
在本实施例中，新风管道101和排气管道位于换热壳体内的部分呈双螺旋结构。
[0050]
实施例3：一种新风空气净化系统，包括至少一个如实施例1的一种新风空气净化器，或包括至少一个如实施例2的一种新风空气净化器。
[0051]
实施例4：一种控制方法，该方法应用于如实施例1的一种新风空气净化器，如图2所示，包括以下步骤：
[0052]
s1：通过第一流量传感器103采集新风管道101中经过过滤的实际输出流量；
[0053]
s2：当实际输出流量低于预设输出流量时，根据实际输出流量与预设输出流量的差值计算得到补偿流量，并依据补偿流量生成补偿控制信号；
[0054]
s3：流量调节阀106响应于补偿控制信号后打开相应的输出量程，将排风管道102内的空气过滤后汇入到新风管道101的出口；
[0055]
s4：通过第二流量传感器108采集补偿管道105经过过滤的实际补偿流量；
[0056]
s5：根据输出量程和实际补偿流量的差值对输出量程进行补偿修正后得到相应修正量程，并依据修正量程生成修正控制信号；
[0057]
s6：流量调节阀106响应于修正控制信号后调整输出量程。
[0058]
补偿流量计算时还依据预设输出流量与实际输出流量的比值对实际输出流量与预设输出流量的差值进行调节，具体计算公式为：
[0059][0060]
其中，δφ表示补偿流量；φ0表示预设输出流量；φ1表示实际输出流量。
[0061]
在新风引入补偿时还考虑了第二过滤器107的阻力影响，以预设输出流量与实际输出流量的比值作为系数，对实际输出流量与预设输出流量的差值进行正相关调节，有效降低了初次补偿后新风引入的总量与预设输出流量的差距。
[0062]
修正量程获得时还根据新风管道101的风阻影响进行调节，具体计算公式为：
[0063][0064]
其中，δφ'表示修正量程；δφ表示补偿流量；φ0表示预设输出流量；φ1表示实际输出流量；φ2表示实际补偿流量；φ1'表示流量补偿处理后第一流量传感器103采集的流量值。
[0065]
本发明在进行补偿修正时，考虑了补偿的流量对新风引入时流量的影响，从而使得新风补偿修正的精准度高。
[0066]
以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。