一种无管道新风水洗空气净化系统的制作方法

本实用新型属于空气净化技术，具体涉及一种无管道新风水洗空气净化系统。

背景技术：

近30年来我国公众吸烟率不断下降，但肺癌患病率却上升了4倍多，这与雾霾天气增加有一定的关系。雾霾天气对人体健康产生影响，时而有雾时而多云的天气也会有同样的问题。

霾的组成成分非常复杂，包括数百种大气化学颗粒物质。其中有害健康的主要是直径小于 10微米的气溶胶粒子，如矿物颗粒物、海盐、硫酸盐、硝酸盐、有机气溶胶粒子、燃料和汽车废气等，它能直接进入并粘附在人体呼吸道和肺泡中。尤其是亚微米粒子会分别沉积于上、下呼吸道和肺泡中，引起急性鼻炎和急性支气管炎等病症。对于支气管哮喘、慢性支气管炎、阻塞性肺气肿和慢性阻塞性肺疾病等慢性呼吸系统疾病患者，雾霾天气可使病情急性发作或急性加重。阴霾天气比吸香烟更易致癌。

近年来，受国内雾霾天气越发严重的影响，家用空气净化器市场发展迅速，品种繁多，但普遍存在功能单一、净化效果欠佳的不足。主要表现为：

1)普通室内空气净化器仅能实现室内空气的循环净化，不能引入室外新风。若开窗换气则会引起室内空气质量下降，不能保持净化效果。

2)大部分空气净化器只能简单地过滤固体悬浮物，无法消除空气中的酸性气污染物，也不能提供增湿效果。在北方采暖季节使用普通空气净化器，有干燥不适感。

3)现有技术的家庭新风净化系统，存在三大缺点，一是管道集中送风，集中排风，室内与室外压力相等，不能阻止门窗缝隙向室内进入未净化空气，致使室内空气质量远低于新风口空气质量，达不到空气质量优级标准；二是管路复杂，加大成本，普通百姓难以承受高价产品；三是采用两级过滤，末级精度低则室内PM2.5净化效果低，精度高则滤芯很快饱和失效。

4)本实用新型人的专利ZL201520234508.8《一种家用新风洗涤空气净化器》，具有优异的空气净化效果。但新风净化需要风机的风压、风量高于普通空气净化器上使用的风机，且采用普通离心通风机，整机噪音虽能达到国标，但静音效果不尽人意。

5)由于室外空气灰尘多，新风净化要滤除的灰尘量远大于室内循环空气净化器。

ZL201520234508.8采用传统的折叠滤芯，存在有效期较短、更换频繁之不足。

事实证明，现有技术的各种家用新风净化器，在室外空气污染严重时，室内空气很难达到 GB/T18883-2002《室内空气质量标准》质量优级标准。其主要原因是民用住宅均存在“自然通风率”，无法阻止室外污染空气通过门窗缝隙进入室内，也不能消除空气中的二氧化硫、二氧化氮、臭氧、甲醛等有害气体，无法改善室内的空气湿度。

技术实现要素：

为克服现有技术存在空气净化效果差的难题，本实用新型的目的是提供一种能全面有效改善室内空气质量，达到GB/T18883-2002《室内空气质量标准》的空气净化系统，即提供一种无管道新风水洗空气净化系统，该系统在拦截新风空气中污染物的同时，还能拦截由门窗的缝隙进入室内的未净化空气，保持室内空气始终达到大气质量优级标准，且可同时为多个居室分配新风，具有低噪音、全自动、操作简便的特点。

本实用新型的工作原理是：通过风机强制送入净化新风空气，使室内空气新鲜流通，并保持室内空气压力高于室外；在送入新风空气的同时，推送室内空气向外流动，阻止室外未净化空气由门、窗缝隙进入室内。新风水洗空气净化机除了滤除固体灰尘以外，还能清除空气中大部分酸性气体和杀灭细菌。通过各房间呼气阀B的配合(靠密闭居室内的空间，而无需在室内安装新风管道系统)，便可自然地实现新风分配。

为了实现上述目的，本实用新型采用下述技术方案：

该新风水洗空气净化系统，由新风水洗空气净化机A与一个或多个呼气阀B组成。新风水洗空气净化机与呼气阀B之间无需管道连接。

一、呼气阀B，其安装在居室外墙上的贯穿孔上，呼气阀B由阀体B-1和旋转板B-2组成，旋转板B-2的开或合，可以控制贯穿孔的大小，即控制进出空气的多与少。所述呼气阀B，其广义的概念中也包含着门窗的缝隙。

二、新风水洗空气净化机，由过滤增压单元、洗涤增湿单元和自动控制系统组成。

1)过滤增压单元，由新风入口1、箱盖2、控制屏3、进风口4、电控箱5、新风出口6、竖隔板7、箱体8、粗滤器9、筒袋过滤器10、高效过滤器11、横隔板13、超静音风机12组成。

所述箱体8，其上开口与箱盖2销接，由横隔板13将箱体8内部分隔为上下两段独立空间：上段空间，用于安装新风过滤增压单元的部件。该上段空间又被竖隔板7垂直分隔成大小的左右两侧部分：小侧部分为净空气通道，通道底部连通着超静音风机12的出口，通道顶部连通着空气出口6；大侧部分为过滤腔，腔内由下至上逐层放置超静音风机12、横隔板13、高效过滤器11、筒袋中效过滤器10、粗效过滤器9；粗效过滤器9上方箱体8背面的壁上，有贯通的进风口4与入室新风入口1连通；电控箱5矩形孔中安装电控箱5。

所述箱盖2，有矩形贯通孔，贯通孔内安装有控制屏3，控制屏3向上的面用于操作，背面通过电线与电控箱5连接。

所述新风入口1，设在外墙秦贯通孔处，并与箱体背面的进风口连通。

所述横隔板13，为内圆外方的漏斗形，内园与超静音风机12紧密接触，外方与箱体2不接触，高效过滤器11、筒袋中效过滤器10、粗效过滤器9依次叠放在风机12上方之横隔板 13的上方；

所述粗效过滤器9，金属方框与折叠料组成的组合件，完成粗尘绒毛过滤，可清洗，可重复使用；

所述筒袋中效过滤器10，金属方框与筒袋形滤料组成的组合件，具有超大过滤面积、超大容尘量，完成细尘过滤，保证高效过滤器11对PM2.5过滤持续有效；

所述高效过滤器11，金属方框与折叠料组成的组合件，具有过滤面积大、风阻小的特点，有效过滤PM0.3以上的微尘；

所述电控箱5，与外部电源和控制屏3、超静音风机12电连接。

2)洗涤增湿单元：过滤洗涤单元安装在横隔板13下方，由加水口14、排水口15、水箱 16、排水泵17、水18、传感器组19、洗涤泵20、洗涤器21、布水器22组成；

所述加水口14，位于水箱16侧后部侧壁圆形开口上，自带管道伸入水箱16下部，与水箱16内部空间连通；

所述排水口15，位于水箱16侧方下部的圆形开口，自带管道与水箱16底部安装的排水泵17连通；

所述水箱16，为矩形上开口结构，内部有水18；

所述洗涤器21，矩形网袋结构，由规格不等的塑料填料填满，固定于水箱16内的一侧。位于超静音风机12的出口与净空气出口6之间的气流通道上；

所述布水器22，固定于洗涤器21顶部，自带管道与水箱16底部安装的洗涤泵20连通。其作用是持续将水分布到洗涤器21的填料表面。

排水泵17、洗涤泵20，通过电线与电控箱5相连；

所述传感器组19，安装在矩形盒子内部，矩形盒子固定于箱体8的前壁矩形开口上，传感器通过电线与控制屏3相连，控制屏3通过电控箱5与超静音风机12、循环风机20和循环泵22相连，控制其启停与转速；

洗涤增湿单元的洗涤液，是由纯净水和空气洗涤剂的溶液配成，洗涤剂的主要成份是碳酸钠和高锰酸钾，其可以有效分解空气中的二氧化硫、二氧化氮、甲醛、臭氧等有害气体，杀灭病毒、细菌。藻类，改善室内空气湿度。水洗加压喷淋，气液逆流洗涤产生负氧离子。

3)自动控制系统

自动控制系统由传感器组19、箱盖上的控制屏3与暗藏的电控箱5组成；

传感器组19，包含检测空气PM2.5激光传感器、CO2浓度传感器、VOC浓度传感器、湿度传感器和水位传感器。

各传感器将测量的空气样本指标数据由传感信号处理器转换为数字信号，将指标数据显示在传感显示屏上，并通过信号线送入控制屏3的控制处理器中；控制处理器根据预置程序和传感器传来的数据输出控制信号给电控箱5；电控箱的控制器根据控制处理器的指令，自动控制着超静音风机12、排水泵17、洗涤泵20的转速和水泵的开关，保持室内空气指标始终处于空气质量优级标准和适宜湿度；所有风机、水泵的运行状态显示在控制显示器；控制显示器通过程序软件，提供选择“自动”与“手动”模式，“手动”模式可根据特殊需要，指令风机转速和水泵启停。

该新风水洗空气净化系统工作时：室外空气净化送入室内的同时，等体积的室内空气经呼气阀B及门窗缝排出室外。因超静音风机12增压形成的室内外空气压差，使厅室和房间呼气阀B均布气流，且空气单向流动阻止室外未净化空气由门窗缝隙进入室内，从而有效阻止了室外未净化空气由门窗缝隙进入室内，持续保持室内空气优级空气质量标准。该新风水洗空气净化系统工作时，在紧闭全部门窗的情况下，借用各房间外墙的呼气阀B排出空气，实现室内各处均布新风气流。

本实用新型的有益效果是：

本实用新型将室外新风经加压净化输送到室内，同时室内空气经洗涤消毒净化加湿。呼气阀

作为“新风水洗空气净化系统”的组成部分，有效地分配室内新风。该系统持续运行，搞好地保持着室内空气PM2.5、CO2、甲醛、VOC指标始终达到优级标准。

以下是本实用新型样机测试结果的技术参数：

1)室外空气PM2.5在300ug/m³时，新风水洗空气净化机送入室内的净空气PM2.5保持在2ug/m³以下，距离不等的各房间PM2.5持续保持10ug/m³以下。

2)冬季北方室内湿度10-20％左右时，运行本系统每天蒸发10升以上的水，保持各房间室内湿度40-50％。

3)室内空气每小时更新一次，空气中CO2在1000ppm以下。

4)多尘地区也可以保持室内无降尘，减少家务卫生劳动量。

5)无需开窗换气，减少夏季蚊虫滋扰和疾病传播。

6)80m²以下房间使用的360m³/h新风净化系统，风机功率仅26w，最高风量下噪音低于 42分贝。160m²以下房间使用的650m3/h新风净化系统，风机功率仅46w，最高风量下噪音低于46分贝。

7)该新风水洗空气净化系统在满足入室新风空气净化功能的同时，充分考虑静音、长效、自动化，达到舒适方便的效果。

附图说明

图1、本实用新型实施例之新风水洗空气净化机的纵剖面构造示意图；

图中：1、新风入口，2、箱盖，3、控制屏，4、进风口，5、电控箱，6、新风出口，7、竖隔板，8、箱体，9、粗滤器，10、筒袋过滤器，11、高效过滤器，13、横隔板，12、超静音风机，14、加水口，15、排水口，16、水箱，17、排水泵，18、水，19、传感器组，20、洗涤泵，21、洗涤器，22、布水器。

图2、本实施例之呼气阀的构造示意图

图3、本实施例筒袋过滤器

图中：10-1是蜂窝板，10-2是筒袋，10-3是压环，10-4是筒体。

图4、本实施例超静音风机的剖面构造示意图

图中，12-1是蜗壳，，12-3是底座，12-4是出风口，12-5是叶轮，12-6是电机，12-7是 12-7是，12-8是圆孔，，12-9是逆风条，，12-10是上面盘，，12-11是风叶片。

图5、本实施例自动控制系统的原理示意图图中：19传感器组，3箱盖上的控制屏，5暗藏的电控箱。

各图中，箭头“→”表示空气流动方向。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本实用新型做进一步说明。

实施例1一种管道的新风水洗空气净化系统

该系统由呼气阀B和新风水洗空气净化机A组成。

呼气阀B安装在居室外墙上的贯穿孔上，其广义的概念中也包含着门窗的缝隙。

如图2所示：呼气阀B由阀体G和旋转板J组成，旋转板J的开或合，旋转板J可以控制贯穿孔的大小，即控制进出空气的多与少。

图2显示了新风水洗空气净化机A的构造：由过滤增压单元、洗涤增湿单元和自动控制系统组成。

本实施例之新风水洗空气净化机A，箱体长0.46米，宽0.34米，高0.79米；初始风量 360立方米/h，末期风量160立方米/h；超静音风机12额定功率26瓦，最高风量下噪音不超过49分贝。新风水洗空气净化机可安装于室内任何方便的位置，室内新风气流分配无差别。

该新风水洗空气净化机A由过滤增压单元和洗涤增湿单元组成，如图1所示。工作时，超静音风机12驱动空气流动，室外空气经新风空气入口1和进风口4进入箱体8的顶部，依次流经粗滤器9、筒袋过滤器10、高效过滤器11，成为滤净空气后进入超静音风机12，经超静音风机12增压后，滤净空气向下通过水箱16的上部，继而侧向流入洗涤器21的内部空隙，与流动的水18接触洗涤，成为洗净空气，再经过竖隔板7与箱体8侧壁之间的通道而上升，由新风出口6送入室内。

此后，水箱16中的水18，进一步清除过滤后的残余灰尘。水中可添加碱性剂和杀菌药剂等，可清除空气中酸性成分，杀菌剂可杀灭空气中的细菌。

图3显示了本实施例的筒袋过滤器的形状和构造

由蜂窝板10-1、压环10-3、筒袋10-2、筒体10-4组成；图中的箭头“→”表示空气流动方向。

蜂窝板10-1厚的上段，有多个相同尺寸的六角形开孔，以三角形相邻均布。蜂窝板10-1 为水平安装多个筒袋过滤器10的平板。多个筒袋10-2分别插入蜂窝板10-1的开孔中，筒袋 10-2的上沿被压环10-3压紧在蜂窝板10-1的上段孔内壁上，筒袋10-2下口封闭，自然下垂在筒体10-4里。筒袋过滤器与现有的过滤器相比，在同等筒体空间内具有更大的过滤面积，因而具有低风阻大容尘量的特点。

图4显示了本实施例新风水洗空气净化机的超静音风机结构

该超静音节能风机，有蜗壳12-1、电机12-6、叶轮12-5、底座3和出风口12-4；蜗壳12-1系风机的外壳，其特征在于：叶轮12-5的上面盘12-7贴近蜗壳1的内顶面；上面盘12-7的上表面，均布着与风叶片12-11上下对应的多个逆风条12-9；叶轮12-5的上面盘12-7之内沿为环形凸起，凸起伸出蜗壳12-1的圆孔12-8。经测试证明，将该风机安装在空气净化机，在同等条件下，较普通风机的空气净化机，可降低噪音6-8分贝，提高风量10％以上，具有良好的降噪、节能效果。

图5显示了本实施的自动检测和自动控制系统

由安装在净化机的传感器组(19)、箱盖上的控制屏(3)与暗藏的电控箱(5)组成；传感器组(19)由矩形盒子(19-1)和内置的PM2.5传感器(19-3)、CO2传感器(19-4)、湿度传感器(19-5)、TVOC传感器(19-6)、液位传感器(19-7)，以及固定于箱体(8)的前壁开口的传感显示屏(19-2)组成；各传感器将测量的空气样本指标数据由传感信号处理器 (19-8)转换为数字信号，将指标数据显示在传感显示屏(19-2)上，并通过信号线送入控制屏(3)的控制处理器(3-2)中；控制处理器(3-2)根据预置程序和传感器传来的数据输出控制信号给电控箱(5)；电控箱(5)的控制器(5-3)根据控制处理器(3-2)的指令，自动控制超静音风机(12)、排水泵(17)和洗涤泵(20)的转速和水泵的开关，保持室内空气指标始终处于空气质量优级标准和适宜湿度；所有风机水泵的运行状态显示在控制显示器(3- 3)；控制显示器(3-3)通过程序软件，供选择“自动”与“手动”模式，“手动”模式可根据特殊需要指令风机转速和水泵启停。

本实施例工作时，室外空气新风空气入口1和进风口4进入箱体8的顶部，依次流经粗效过滤器9、筒袋过滤器10、高效过滤器11成为滤净空气进入超静音风机12增压，继续向下流动经水箱16的上部侧向流入洗涤器21的内部空隙，与流动的水18接触得到洗涤和湿润，洗净空气通过竖隔板7与箱体8侧壁之间的通道上升，由新风出口6送入室内；

该系统工作时，超静音风机12入口处于负压，室内空气样本持续通过传感器组19盒子前后壁的小孔流入超静音风机12，各传感器对通过盒子的空气样本测量得到空气指标数据，数据显示在液晶屏幕上，同时与控制屏3电连接。超静音风机12与洗涤泵20的运行通过控制屏 3手动或自动控制：自动模式下控制屏3根据空气指标数据，自动调整风机至最佳转速，保持室内空气质量PM2.5、CO2、VOC指标始终处于大气环境优级标准。

本实施例之新风水洗空气净化系统工作时，需紧闭对外的门窗，室内空气通过呼气阀B 及门窗的自然缝隙，同时从各房间排出空气，实现各房间均布新风气流，而不需要为各房间安装“新风管道”。

室外空气净化送入室内的同时，等体积的室内空气经门窗缝排出室外。因风机增压使室内气压略高于室外，室内外压差引起的空气单向流动，阻止了室外未净化空气由缝隙和呼气阀B 而进入室内，从而实现了持续保持室内空气达到优级空气质量标准的目的。

该新风水洗空气净化系统的新风水洗空气净化机，需要适时人工补充消耗掉的水分；适时通过控制屏3和排水泵17排除水箱16里残余水；需要适时更换粗滤器、筒袋过滤器10和高效过滤器11。累计使用寿命到期前，控制屏3显示更换提示。

本实施例新风水洗空气净化系统的新风分配原理：

本实施例系一厅四室的居室，有一个门和五个窗子，总面积120m²。采用的新风水洗空气净化系统由新风水洗空气净化机A与四个呼气阀B组成。

在每个独立房间的外墙上，分别开一个直径为80mm的贯穿孔，四个呼气阀B-a、B-b、 B-c、B-d分别安装在四个室的外墙贯穿口上，新风水洗空气净化机A放在有门大厅的角落里。

该新风水洗空气净化系统的使用方法按下述步骤进行：

1)连通新风空气入口(1)与进风口(4)，连接220伏电源至电控箱(5)，加水至箱体(8)规定液位，启动新风水洗空气净化机(A)运转；

2)打开控制屏(3)开启自动模式，风机水泵开始运转，室外空气由新风空气入口(1)引入过滤增压单元截留固体颗粒污染物成为滤净空气，滤净空气通过超静音风机(12)增压进入洗涤增湿单元，经洗涤增湿送入室内，同时等体积室内空气排出室外；

3)关闭全部门窗，打开各房间呼气阀(B)排出空气，实现各房间新风均流，风机增压产生的室内外气压差，引导空气单向流动阻止室外未净化空气由缝隙进入室内。