用于检测滤网寿命的装置和方法与流程

本发明涉及空气净化设备技术领域，具体是涉及一种用于检测滤网寿命的装置和方法，尤其是用于检测空气净化设备的滤网寿命的控制显示装置及其方法。

技术背景

空气净化设备是利用风机等动力装置，驱动空气流动，并经过过滤网，过滤、吸附或催化空气中的颗粒物污染物(包括pm2.5、花粉、道路粉尘、油烟等)、气态污染物(甲醛、总挥发性有机化合物(tvoc)、异味等)、生物污染物(细菌、病毒等)，从而达到净化空气、保障人类呼吸健康的目的。

其中，过滤网是空气净化设备实现空气净化的核心部件。随着使用寿命的延长，各种空气中的污染物在过滤网的表面不断富集。当富集到一定的数量时，这些污染物可能会被通过的气流再次携带进入空气中。同时，在一定的温度和湿度条件下，污染物的富集还可能造成细菌等生物污染物的滋生和繁殖。上述因素均易导致二次污染的发生，与净化空气的初衷不符。因此，及时地对过滤网进行更换或清洗就显得尤为必要。

现有技术主要通过如下手段和方法来解决过滤网寿命显示的问题：

(1)时间倒计时。

该方法具有简单方便、成本低的优点。主要通过控制部件中预先设定时间，随着空气净化设备开机运行时间的延长，过滤网使用寿命逐渐缩短，直到时间终点，表明过滤网寿命终止，需要更换。但是，很多因素会影响到过滤网的寿命，包括室内外空气污染物的浓度、房屋空间的泄露率、温度、湿度、空气净化设备运行时风速的大小等等，单一的时间倒计时并不能准确的反映出过滤网的寿命，容易造成提早更换过滤网，增加消费者维护成本；或者过晚更换，造成二次污染等弊端。

(2)监测过滤网前后端的压差。

中国专利公布cn104482602a、中国专利申请cn201410834800.3和中国专利申请cn201110070593.5以及美国专利申请no.3,936,284均采用该方法。在运行中，全新过滤网的前后段的压差会被检测记录下来。随着使用时间的延长，过滤网两段的压差会发生变化，依据变化比例的大小来判断过滤网的寿命。该方法来源于工业上过滤网的寿命判断方法，但是与工业应用环境相比，民用空气净化设备主要针对pm2.5甚至更小的颗粒物，上述污染物的富集对过滤网前后端的压差影响并不大。因此，容易造成过滤网寿命显示的误判。

(3)在过滤网前/后安装空气质量传感器。

由于需要考虑方便消费者更换的问题，空气过滤网与空气净化设备之间的间隙不会完全密封。因此，该方法也不能准确反映过滤网的寿命，存在技术缺陷。

为此，目前仍需要一种新型的用于检测滤网寿命的装置和方法，以准确检测空气净化设备的过滤网寿命。

技术实现要素：

本发明示例实施方式的目的在于解决现有技术中存在的上述和其它的不足，提供一种用于检测滤网寿命的装置和方法，主要解决准确检测和显示空气净化设备过滤网寿命显示的技术问题。

为解决上述技术问题，本发明实施方式提供了一种用于检测过滤网寿命的方法，所述方法包括：

(1)实时检测室内污染物，提供经初始过滤网过滤后的室内污染物浓度数据c初始、经使用中过滤网过滤后的室内污染物浓度数据c使用中以及达到寿命终点的过滤网过滤后的室内污染物浓度数据c终点；

(2)基于步骤(1)所得室内污染物浓度数据c初始、c使用中和c终点，计算室内污染物浓度从任一相同浓度下降到另一相同浓度时所用的时间t初始、t使用中和t终点；

(3)根据t初始、t使用中和t终点的比值，计算：r＝t使用中/t初始和k＝t终点/t初始；和

(4)若r≥k，则更换过滤网；若r＜k，则过滤网继续使用。

在本发明一个实施方式中，k＝1.3-10。

在本发明一个实施方式中，计时开始时，室内污染物任一相同浓度的区间为30-4500ug/m³；

计时终止时，室内污染物另一相同浓度的区间为5-3500ug/m³。

在本发明一个实施方式中，所述室内污染物是颗粒物污染物。

在本发明一个实施方式中，所述方法还包括：

(4)显示过滤网寿命终止，所述显示包括通过声音、颜色、自动终止运行以及它们的组合进行显示。

另一方面，本发明实施方式提供了一种用于检测过滤网寿命的装置，所述装置包括：

(1)空气质量检测装置，用于提供经初始过滤网过滤后的室内污染物浓度数据c初始、经使用中过滤网过滤后的室内污染物浓度数据c使用中以及达到寿命终点的过滤网过滤后的室内污染物浓度数据c终点；和

(2)计算单元，基于步骤(1)所得室内污染物浓度数据c初始、c使用中和c终点，计算室内污染物浓度从任一相同浓度下降到另一相同浓度时所用的时间t初始、t使用中和t终点；和

(3)计算单元，用于根据t初始、t使用中和t终点的比值计算：r＝t使用中/t初始和k＝t终点/t初始；

其中，若r≥k，则更换过滤网；若r＜k，则过滤网继续使用。

在本发明一个实施方式中，k＝1.3-10。

在本发明一个实施方式中，计时开始时，室内污染物任一相同浓度的区间为30-4500ug/m³；和计时终止时，室内污染物另一相同浓度的区间为5-3500ug/m³。

在本发明一个实施方式中，所述室内污染物是颗粒物污染物。

在本发明一个实施方式中，所述装置还包括：

(4)显示控制装置，用于显示过滤网寿命终止；所述显示包括通过声音、颜色、自动终止运行以及它们的组合进行显示。

本发明充分聚焦到过滤网在使用过程中对空气净化速率下降的量化手段，规避了包括室内外空气污染物的浓度、房屋空间的泄露率、温度、湿度、空气净化设备运行时风速的大小等各种因素的影响。因此，可以达到准确的检测空气净化设备过滤网寿命。

通过下面的详细描述以及权利要求，其他特征和方面会变得清楚。

附图说明

通过结合附图对于本发明的示例性实施例进行描述，可以更好地理解本发明，在附图中：

图1显示了本发明一个具体实施方式中用于空气净化设备的全新过滤网(或称为初始过滤网)。

图2显示了本发明一个具体实施方式中在空气净化设备中随着使用时间的延长，达到寿命终点的过滤网。

图3显示了本发明实施例1中安装有全新过滤网的空气净化设备的pm2.5下降曲线。

图4显示了本发明实施例1中安装有达到寿命终点的过滤网的空气净化设备的pm2.5下降曲线。

图5显示了本发明实施例2中安装有全新过滤网的空气净化设备的pm2.5下降曲线。

图6显示了本发明实施例2中安装有达到寿命终点的过滤网的空气净化设备的pm2.5下降曲线。

具体实施方式

除非另作定义，权利要求书和说明书中使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属技术领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。

下面结合具体的实施方式对本发明做进一步说明，但本发明不限于下述具体实施方式。

在本文中，术语“初始过滤网”是指：刚安装到空气净化设备中的全新过滤网。术语“使用中过滤网”是指：在空气净化设备中使用一段时间后的过滤网。术语“达到寿命终点的过滤网”是指：在空气净化设备中使用后、需要进行更换的过滤网。

在本文中，术语“c初始”是指：经初始过滤网过滤后室内污染物的实时浓度数据，该数据随时间变化。在一些实施方式中，所述“c初始”是指：经初始过滤网过滤后室内颗粒物的一系列实时浓度数据。

在本文中，术语“c使用中”是指：经使用中过滤网过滤后室内污染物的实时浓度数据，该数据随时间变化。在一些实施方式中，所述“c使用中”是指：经使用中过滤网过滤后室内颗粒物的一系列实时浓度数据。

在本文中，术语“c终点”是指：经达到寿命终点的过滤网过滤后室内污染物的实时浓度数据，该数据随时间变化。在一些实施方式中，所述“c终点”是指：经达到寿命终点的过滤网过滤后室内颗粒物的一系列实时浓度数据。

在本文中，术语“t初始”是指：从计时开始时，所述“c初始”从任一相同浓度下降到另一相同浓度时所需的时间。术语“t使用中”是指：从计时开始时，所述“c使用中”从任一相同浓度下降到另一相同浓度时所需的时间。术语“t终点”是指：从计时开始时，所述“c终点”从任一相同浓度下降到另一相同浓度时所需的时间。

在本发明一个实施方式中，所述用于检测过滤网寿命的装置是一种用于检测和显示空气净化设备中过滤网寿命的控制显示装置。所述空气净化设备包括：动力装置、支撑结构、过滤网、空气质量检测装置以及控制显示装置。所述控制显示装置可通过空气质量检测装置实时检测室内空气质量所反馈的数据，计算出室内污染物浓度下降所用时间。当所用时间与初始时间的比值达到预定值时，可向该控制显示装置发出过滤网寿命终止的指示，实现过滤网的及时更换。

在本发明一个实施方式中，用于检测和显示空气净化设备的过滤网寿命的控制显示装置为单独的控制显示装置，不必与空气净化设备集成；或者与空气净化设备集成的控制显示装置模块。

在本发明一个实施方式中，用于检测和显示空气净化设备的过滤网寿命的控制显示装置中，过滤网寿命终止时所用时间与初始时间的比值预定值为1.3-10。

在本发明一个实施方式中，用于检测和显示空气净化设备的过滤网寿命的控制显示装置中，开始计时及终止计时所对应的空气污染物(例如，颗粒物)的浓度可以为任意设定值，或称为所需空气质量标准要求的室内空气污染物浓度。

在本发明一个实施方式中，用于检测和显示空气净化设备的过滤网寿命的控制显示装置中，所述空气质量浓度为空气中颗粒物污染物的浓度。

在本发明一个实施方式中，用于检测和显示空气净化设备的过滤网寿命的控制显示装置中，计时开始时，颗粒物污染物的浓度区间为30-4500ug/m³；计时终止时，颗粒物污染物的浓度区间为5-3500ug/m³。

在本发明一个实施方式中，用于检测和显示空气净化设备的过滤网寿命的控制显示装置发出过滤网寿命终止的显示包括声音、颜色、自动终止机器运行等一种或多种的显示方式。

在本发明一个实施方式中，所述过滤网包括颗粒物过滤网、气态污染物过滤网、生物污染物过滤网中的一种或多种。

在本发明一个实施方式中，所述空气质量检测装置包括空气中颗粒物浓度传感器、气态污染物传感器、生物污染物传感器中的一种或多种。

在本发明中，发明人还提供了利用上述控制显示装置进行检测和显示空气净化设备的过滤网寿命的方法。

具体来说，在本发明中，用于检测和显示空气净化设备的过滤网寿命的控制显示装置用于空气净化设备。该空气净化设备包括动力装置、支撑结构、过滤网、空气质量检测装置以及控制显示装置。该控制显示装置可通过空气质量检测装置实时检测室内空气质量所反馈的数据，计算出污染物浓度下降所用时间。当实时所用时间与初始时间的比值达到预定值时，可向该控制显示装置发出过滤网寿命终止的显示，实现过滤网的及时更换。

该控制显示装置为单独控制显示装置，也可与空气净化设备集成在一起。寿命终止时，所用时间与初始时间的比值预定值为1.3-10。开始计时以及终止计时所对应的空气质量浓度可以为设定值。在一些实施方式中，空气质量浓度为空气中颗粒物污染物的浓度。计时开始时，颗粒物污染物的浓度区间为30-4500ug/m³，计时终止时，颗粒物污染物的浓度区间为5-3500ug/m³。

当空气净化设备的过滤网寿命到达终点时，控制显示装置发出滤网寿命终止的显示可以包括声音、颜色、自动终止机器运行多种显示方式。在一些实施方式中，也可将实时的比值数据与设定寿命终点数据的比值(例如，比值预定值＝10)相比，以百分比的形式显示过滤网的寿命。

在本发明中，空气净化设备的过滤网可以包括颗粒物过滤网、气态污染物过滤网、生物污染物过滤网中之一或其组合。

在本发明中，空气净化设备中空气质量检测装置包括空气中颗粒物浓度传感器、气态污染物传感器、生物污染物传感器中之一或其组合。

在本发明中，空气净化设备包括空气净化器、新风机(包含过滤网模块)和空调净化一体机等。

本发明提供一种空气净化设备控制显示装置及其方法，主要解决准确检测和显示空气净化设备过滤网寿命显示的技术问题。为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例1

1.在一个选定的空间，利用空气净化设备净化该空间中空气污染物。在该选定的空间中，发生一定的香烟，模拟空气中的颗粒物污染物。

将全新过滤网安装在空气净化设备中，实时检测空气中颗粒物即pm2.5浓度的下降曲线，绘制曲线(见，图3)。利用excel工具对该数据进行拟合，得出拟合公式(见图3)。根据该公式，可计算出下降到特定pm2.5浓度所需要的时间。

2.将到达寿命终点的过滤网安装在空气净化设备中，重复上述步骤，得到图4所示的曲线。利用excel工具对该数据进行拟合，得出拟合公式(见图4)。根据该公式，可计算出下降到特定pm2.5浓度所需要的时间。

3.将利用图3和图4计算所得时间数据及其比值汇总在如下表中：

表1：室内空气污染物浓度下降用时和时间比值

备注：t初始为全新过滤网安装后，由初始浓度下降到终止浓度所需用时。

t终点为到达寿命终点过滤网安装后，由初始浓度下降到终止浓度所需用时。

由表1可以得出，当r＝t使用中/t初始大于等于3.9时，可以发出达到过滤网寿命的显示信号。

实施例2

更换实施例1中的选定空间，并加大污染物浓度的发生量，其余步骤与实施例1中的步骤相同。

实施例2分别得到图5和图6。

将利用图5和图6计算所得时间数据及其比值：

表2，空气污染物浓度下降用时及比值汇总表

由表2可以得出：当r＝t使用中/t初始大于等于1.97时，可以发出达到过滤网寿命的显示信号。

通过实施例1与实施例2对比可以发现：由于空间使用环境(包括房间泄露率、体积大小等)及发生污染物浓度大小的不同，导致终止时间和初始时间的比值有所差异。但是，这并不影响该方法的使用，只需要针对具体的使用环境对上述比值参数进行调整即可。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。