一种智能侧入式净化装置及净化方法与流程

本发明涉及电力设备监测领域，具体涉及一种智能侧入式净化装置及净化方法。

背景技术：

随着科技社会的发展，人们对电力的需求越来越多，伴随着电力设备的大量生产、使用，电力设备的正常运作需要满足一定的环境要求，例如湿度、温度、粉尘的要求等。电力设备间作为电力设备的存放和安装空间，配电箱、配电柜以及相应的电力装置设置于电力设备间，其室内环境直接影响电力设备运行的状态、使用的寿命，并且在电力设备的运行过程中，也会对其运行的环境产生影响，例如排放的热量，电离环境空气中的粒子等，这些都会不同程度的影响电力设备的性能，甚至造成电力设备不可逆的损坏。因此，对电力设备间的环境进行净化就变得尤为重要。

目前，对于环境中气体的净化主要采用空气净化装置，侧入式的空气净化装置通常利用风扇带动气体从空气净化装置的侧部吸入，经过净化单元后向上排除，从而滤除空气中的电离子、粉尘、水分等污染，从而改善电力设备间的环境。但是，现有的空气净化装置采用将气体经过净化单元后直接排出，由于产品质量以及工艺设计的缺陷，大都无法保证排除后是经过完整净化的气体，往往伴随着大量未经净化的空气一起排除，效率低，并且反而加剧了污染物的汇聚，因此无法很好的满足电力设备环境的要求。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种能够实时探测，有效提高净化空气量，智能化操作的智能侧入式净化装置及其净化方法。

本发明提供了一种智能侧入式净化装置，包括圆柱形壳体，包括长方体壳体，壳体四个侧面分别设置有多个进气孔，壳体的顶面设置有出气孔，在壳体内部从下到上依次设置有净化单元，反动力装置以及风扇；净化单元和反动力装置之间垂直距离为6cm，并且反动力装置的高大于7cm，长方体壳体的其中一个侧面能够打开；还包括在壳体壁上位于净化单元和反动力装置之间的位置处设置的监测传感器；还包括外置风扇，其中外置风扇的出风口能够通过长方体壳体壁上的进气孔插入中空圆环体内部；

长方体壳体的一侧面上还设置有显示装置和多个按键，其中显示装置实时的显示净化装置的工作状态和环境参数，按键用于对净化装置的功能进行设定以及净化装置的工作模式的选择；

反动力装置为中空圆环体结构，其中中空圆环体的侧部设置进气口，圆柱形壳体的壳体壁上与进气口对应的位置设置有进气通孔，外置风扇的出风口通过进气通孔后能够通过进气口插入中空圆环体内部；

在圆环体上依次均匀设置有12个通孔，12个通孔的直径沿着中空圆环体的圆周依次对应减小；

监测传感器用于实时监测沿着净化单元与壳体之间存在的缝隙向上未经净化单元净化的空气中的有害物质，并且实时的将监测数据发送至控制器，控制器接收到监测数据以后，根据监测数据的数据情况控制外置的开启和关闭，以及开启时的运行功率；

控制器分别与驱动单元、显示装置、按键、监测传感器和风扇连接。

优选地，净化单元为中空圆环体结构，并且为多层结构。

优选地，所述净化单元包括所述前置滤网、活性炭滤网、HEPA滤网、光触媒滤网和静电滤网中的一个或多个。

优选地，所述净化单元中滤网为前置滤网、活性炭滤网、HEPA滤网、光触媒滤网中的一个或多个与所述静电滤网的组合的设置方式。

优选地，监测传感器为有害气体传感器、粉尘传感器和带电粒子传感器中的一种或几种。

优选地，有害气体传感器为碳化物传感器、硫化物传感器和氮氧化物传感器中的一种或几种。

优选地，粉尘传感器为PM 2.5传感器。

本发明还提供了一种利用智能侧入式净化装置的净化方法，依次包括如下步骤：

(1)将净化装置的长方体壳体的一侧面打开，将净化单元装入；

(2)通过控制器控制风扇转动，使得空气经长方体壳体的四个侧面的多个进气孔进入；

(3)通过进气孔的空气部分直接经净化单元后，受到风扇向上的吸力经出气孔排出；另一部分沿着净化单元与净化装置的长方体壳体之间的空隙向上；

(4)将外置风扇的出风口通过长方体壳体壁上的进气孔插入中空圆环体内部，利用监测传感器实时监测沿着净化单元与壳体之间存在的缝隙向上未经净化单元净化的空气中的有害物质，并且实时的将监测数据发送至控制器；

(5)控制器接收到监测数据以后，将监测数据中有害物质的数值与预设阈值进行比较，当小于阈值时，关闭外置风扇；当大于等于阈值时，打开外置风扇，并且根据有害物质的数值情况控制外置风扇的工作功率，其中外置风扇的工作功率P₂满足：

其中P₁为风扇的工作功率，X为监测数据中有害物质的数值，R为预设阈值；

(6)重复步骤(4)-(5)，根据每分钟内测量的有害物质的数值的平均值对预设阈值进行调整，满足：

当平均值大于阈值时，降低预设阈值并且提高监测传感器的监测频率；

当平均值小于阈值时，提高预设阈值并且降低监测传感器的监测频率；

(7)沿着净化单元与净化装置的壳体之间的空隙向上的空气受到反动力装置的吹气的气压后，再通过净化单元后经出气孔排出。

本发明的智能侧入式净化装置及净化方法，可以实现：

1)设置反动力装置使得净化效果更好，有效的减少了由于缝隙造成的未经净化空气的外流，对于环境要求苛刻的电力设备存放和安装空间进行了有效的净化，延长了设备寿命，提高了工作的稳定性；

2)实时的边缘质量探测，智能化的风扇控制，结合孔径尺寸和设置方式，相比传统简单的功率比率分配方式更进一步提高了效率。

3)反动力装置形成“涡流”的出风方式，从而能够更加高效的带动经过净化单元后向上的气体流通，并且根据需要的空气净化速度、程度，以及配合风扇的工作情况，实现动态、智能的调节。

附图说明

图1为智能侧入式净化装置结构示意图

图2为智能侧入式净化装置内部结构示意图

图3为净化单元的俯视图

图4为反动力装置结构示意图

图5为反动力装置结构仰视图

具体实施方式

下面详细说明本发明的具体实施，有必要在此指出的是，以下实施只是用于本发明的进一步说明，不能理解为对本发明保护范围的限制，该领域技术熟练人员根据上述本发明内容对本发明做出的一些非本质的改进和调整，仍然属于本发明的保护范围。

本发明提供了一种智能侧入式净化装置1，如图1、2所示，其包括长方体壳体，壳体四个侧面分别设置有多个进气孔2，壳体的顶面设置有出气孔6，在壳体内部从下到上依次设置有净化单元4，反动力装置5以及风扇3，如图1所示，长方体壳体的一侧面上还设置有显示装置和多个按键，其中显示装置可以实时的显示净化装置1的工作状态和环境参数，按键用于净化装置1功能的设定以及工作模式的选择，控制器分别与显示装置和多个按键连接；净化单元4和反动力装置5之间垂直距离为6cm，并且反动力装置的高大于7cm，这样反动力装置5出风后可以有效的将风沿着壳体壁送出；还包括在壳体壁上位于净化单元4和反动力装置5之间的位置处设置监测传感器10，以及外置风扇9，其中外置风扇9的出风口能够通过壳体壁上的进气孔插入圆环体内部；

如图2和3所示，净化单元4可以为多层结构，其中净化单元4可以包括前置滤网、活性炭滤网、HEPA滤网、光触媒滤网、静电滤网，前置滤网将空气中的粉尘等大颗粒进行过滤，活性炭滤网对空气中的有害污染物进行吸附，HEPA对PM2.5等小颗粒进行过滤和吸附，光触媒滤网将空气中的有害污染物过滤，并且将它们分解为无害的二氧化碳和水，更重要的是静电网的设置有效的吸附去除空气中的带电粒子，有效的减少了电力设备环境空间中带电粒子的量，从而对电力进行了有效的保护，净化单元4中滤网的设置可以是前置滤网、活性炭滤网、HEPA滤网、光触媒滤网中的一个或多个与静电滤网的组合设置方式。

图3为净化单元4的俯视图，如图3所示净化单元4为中空圆环体结构，净化单元4在装入壳体内时，则由于净化单元4与壳体之间存在缝隙，因此有一部分未经净化单元4净化的空气会沿着缝隙向上，因此在净化单元4的上方，设置有反动力装置5，其结构如图4、5所示，反动力装置5为一中空圆环体结构，其中圆环体的侧部设置进气口8，圆柱形壳体与进气口8对应的壳体壁上设置有进气通孔，从而使得外置风扇9的出风口可以通过进气孔插入圆环体内部，外置风扇的尺寸大小可以根据实际的设计进行选择，其具体的通电形式为本领域通用的方式(图中未示出)。

在圆环体的下表面依次均匀设置有12个通孔7，一般通孔的设置方式为每一个通孔7的孔径尺寸相同，但是为了更进一步的提高效率，将通孔的设置方式按照图3所示的方式设置，即通孔7的尺寸沿着圆环体的圆周依次减小，这样当外置风扇9工作时，每一个孔的出风量不一样，出风的压力也会发生变化，这样通过可以使得反动力装置5形成“涡流”的出风方式，从而能够更加高效的带动经过净化单元4后向上的气体流通，并且根据需要的空气净化速度、程度，以及配合风扇3的工作情况，实现动态、智能的调节。

当然，过大或者过小的功率，或者不匹配的工作方式都会对净化效果产生影响，因此外置风扇的功率和风扇的功率满足一定的关系，可以有效的净化空气。因此，在壳体壁上位于净化单元4和反动力装置5之间的位置处设置监测传感器10，监测传感器10用于实时监测沿着净化单元与壳体之间存在的缝隙向上未经净化单元4净化的空气中的有害物质，并且实时的将监测数据发送至控制器，控制器接收到监测数据以后，根据监测数据的数据情况控制外置的开启和关闭，以及开启时的运行功率。

在工作时，通过控制器控制风扇3转动，带动空气从多个进气孔2进入，同时监测传感器10实时监测沿着净化单元与壳体之间存在的缝隙向上未经净化单元4净化的空气中的有害物质，同时将监测数据发送至控制器，控制器将监测数据中有害物质的数值与预设阈值进行比较，当小于阈值时，关闭外置风扇；当大于等于阈值时，打开外置风扇9，并且根据有害物质的数值情况控制外置风扇9的工作功率。此外，预设阈值可以根据1分钟内测量的有害物质的数值的平均值进行调整，当平均值大于阈值时，降低预设阈值并且提高监测传感器10的监测频率；当平均值小于阈值时，提高预设阈值并且降低监测传感器10的监测频率。

控制器控制驱动单元控制外置风扇9的工作功率，基于风扇3的功率进行自适应工作，经过进气孔2进入的空气部分直接通过净化单元4后，受到风扇3向上的吸力经出气孔6排出，部分受到反动力装置5作用的沿着壳体的气体压力后再通过净化单元4后，受到风扇向上的吸力经出气孔6排出。

本发明还提供了一种利用智能侧入式净化装置实现的智能净化方法，依次包括如下的步骤：

(1)将净化装置的长方体壳体的一侧面打开，将净化单元4装入；

(2)通过控制器控制风扇转动，使得空气经长方体壳体的四个侧面的多个进气孔进入；

(3)通过进气孔的空气部分直接经净化单元后，受到风扇向上的吸力经出气孔6排出；另一部分沿着净化单元与净化装置的长方体壳体之间的空隙向上；

(4)将外置风扇的出风口通过长方体壳体壁上的进气孔插入中空圆环体内部，利用监测传感器实时监测沿着净化单元与壳体之间存在的缝隙向上未经净化单元净化的空气中的有害物质，并且实时的将监测数据发送至控制器；

(5)控制器接收到监测数据以后，将监测数据中有害物质的数值与预设阈值进行比较，当小于阈值时，关闭外置风扇；当大于等于阈值时，打开外置风扇，并且根据有害物质的数值情况控制外置风扇的工作功率，其中外置风扇的工作功率P₂满足：

其中P₁为风扇的工作功率，X为监测数据中有害物质的数值，R为预设阈值；

(6)重复步骤(4)-(5)，根据每分钟内测量的有害物质的数值的平均值对预设阈值进行调整，满足：

当平均值大于阈值时，降低预设阈值并且提高监测传感器的监测频率；

当平均值小于阈值时，提高预设阈值并且降低监测传感器的监测频率；

(7)沿着净化单元与净化装置的壳体之间的空隙向上的空气受到反动力装置的吹气的气压后，再通过净化单元后经出气孔排出。

当然，本发明是基于合理的预期和满足能够实现的技术方案完成的，任何极端或者不满足本发明技术方案要求的方式、参数等，在本领域技术人员合理的预期下都应当剔除。

尽管为了说明的目的，已描述了本发明的示例性实施方式，但是本领域的技术人员将理解，不脱离所附权利要求中公开的发明的范围和精神的情况下，可以在形式和细节上进行各种修改、添加和替换等的改变，而所有这些改变都应属于本发明所附权利要求的保护范围，并且本发明要求保护的产品各个部门和方法中的各个步骤，可以以任意组合的形式组合在一起。因此，对本发明中所公开的实施方式的描述并非为了限制本发明的范围，而是用于描述本发明。相应地，本发明的范围不受以上实施方式的限制，而是由权利要求或其等同物进行限定。