具有杀菌除异味功能的空气处理设备及其控制方法与流程

本发明涉及空调设备技术领域，尤其涉及一种具有杀菌除异味功能的空气处理设备及其控制方法。

背景技术：

组合式空调机组，是一种在中央空调系统中广泛应用的空气处理末端设备，可实现对空气的多种处理功能，如空气混合、过滤、加热、加湿、净化、冷却、送风等。

为了减少环境因素对产品质量或人员健康的影响，通常将生产环境的空气温湿度、洁净度、及微生物、污染物的含量控制在一定的范围内。

目前，对于生产环境的空气中的微生物，多采用组合式空调机组中的紫外线灯杀菌装置来进行处理，但现有的紫外线灯只能杀菌，对于空气中的异味气体，以及组合式空调机组的表冷器和喷淋室功能段的细菌滋生产生的异味气体，无法进行处理。

技术实现要素：

本发明实施例提供一种具有杀菌除异味功能的空气处理设备及其控制方法，去除异味及杀菌效果显著，空气处理效果理想。

一方面，本发明实施例提出了一种具有杀菌除异味功能的空气处理设备，包括具备通风通道的机体，机体的两端分别设置有新风口和送风口，机体设置有新风口的一端还设置有回风口；设置于通风通道内的且位于回风口与送风口之间的杀菌除异味装置，杀菌除异味装置包括环绕第一方向设置的除异味灯和杀菌灯。

根据本发明实施例的一个方面，杀菌除异味装置还包括固定架及反射罩，固定架沿第一方向设置，反射罩的反射面背向固定架设置，多个反射罩环绕固定架设置，除异味灯和杀菌灯分别设置于不同的反射罩，且均设置于反射罩的反射面的延伸范围内。

根据本发明实施例的一个方面，除异味灯内部密封有氩气和氯气的混合气体，除异味灯向外辐射的紫外线能够将氧气氧化为臭氧且能够引发异味气体发生反应，以去除异味；杀菌灯内部密封有惰性气体、汞和氧化钛的混合气体，杀菌灯向外辐射的紫外线能够杀菌。

根据本发明实施例的一个方面，除异味灯内部密封的氯气的占比为0.3％-0.6％，除异味灯通电后能够向外辐射波长为165nm-200nm的紫外线；杀菌灯内部密封的氧化钛气体的占比为0.02％-1％。

根据本发明实施例的一个方面，杀菌除异味装置还包括杀菌除异味灯，杀菌除异味灯内部密封有惰性气体和汞，杀菌除异味灯通电后向外辐射的紫外线能够杀菌，且能够将氧气氧化为臭氧且能够引发异味气体发生反应，以去除异味。

根据本发明实施例的一个方面，还包括杀菌除异味控制系统，杀菌除异味控制系统包括细菌监测模块和异味气体监测模块，细菌监测模块和异味气体监测模块均设置于机体设置有新风口和回风口的区域。

根据本发明实施例的一个方面，通风通道内由新风口向送风口方向依次设置有空气主处理装置组件及送风装置组件；机体由新风口向送风口方向依次设置有第一旁通风口、第二旁通风口及第三旁通风口，第一旁通风口位于新风口与空气主处理装置组件之间，第二旁通风口对应于空气主处理装置组件的中部，第三旁通风口位于空气主处理装置组件与送风装置组件之间；机体设置有与通风通道连通的旁通管道，旁通管道的两端分别通过管体与第一旁通风口和第三旁通风口连接，旁通管道的中部通过管体与第二旁通风口连接。

根据本发明实施例的一个方面，空气主处理装置组件包括由新风口向送风口方向依次设置的等焓加湿装置及杀菌除异味装置，等焓加湿装置设置于第一旁通风口与第二旁通风口之间，杀菌除异味装置设置于第二旁通风口与第三旁通风口之间。

根据本发明实施例的一个方面，送风装置组件包括由新风口向送风口方向依次设置的风机及化学过滤装置。

另一方面，本发明实施例提出了一种基于前述的具有杀菌除异味功能的空气处理设备的控制方法，包括：

实时监测新风和回风混合处的细菌数量，及异味气体的组分和浓度，分析得出细菌数量分析值，及分析得出异味气体组成成分和各成分浓度分析值；

若细菌数量分析值小于被控环境要求的细菌阀值，且异味气体各成分浓度分析值小于被控环境要求的各成分浓度阀值，则设备正常运行，杀菌除异味装置不开启；

若细菌数量分析值大于被控环境要求的细菌阀值，且异味气体各成分浓度分析值小于被控环境要求的各成分浓度阀值，则杀菌除异味装置的杀菌灯启动工作，除异味灯及杀菌除异味灯不启动工作，杀菌灯杀菌；

若细菌数量分析值小于被控环境要求的细菌阀值，且异味气体各成分浓度分析值大于被控环境要求的各成分浓度阀值，则杀菌除异味装置的除异味灯启动工作，杀菌灯及杀菌除异味灯不启动工作，除异味灯去除异味；

若细菌数量分析值大于被控环境要求的细菌阀值，且异味气体各成分浓度分析值大于被控环境要求的各成分浓度阀值，则杀菌除异味装置的杀菌灯和除异味灯均启动工作，杀菌灯杀菌，除异味灯去除异味。

本发明实施例提供的具有杀菌除异味功能的空气处理设备，室外空气由新风口流经通风通道流向送风口，进而供给到室内，杀菌除异味装置的除异味灯和杀菌灯对流经通风通道的空气进行处理，除异味灯通电后能够去除异味，去除异味效果强，并且，杀菌灯通电后能够杀菌，从而杀菌除异味装置对流经通风通道的空气能够充分地进行去除异味和杀菌，空气处理效果显著。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对本发明实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面所描述的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例的具有杀菌除异味功能的空气处理设备的结构示意图。

图2为本发明实施例的具有杀菌除异味功能的空气处理设备的杀菌除异味装置的结构示意图。

图3为本发明实施例的具有杀菌除异味功能的空气处理设备的杀菌除异味控制系统图。

图4为本发明实施例的具有杀菌除异味功能的空气处理设备的杀菌除异味控制方法图。

图5为本发明实施例的具有杀菌除异味功能的空气处理设备的杀菌除异味控制方法对应的控制流程图。

附图中：

10-机体，20-粗效过滤装置，30-中效过滤装置，40-加热装置，50-等焓加湿装置，60-干蒸汽加湿装置，70-杀菌除异味装置，80-表冷器，90-风机，100-均风装置，110-化学过滤装置，120-检修门，130-高效过滤装置，140-新风口，150-旁通管道，160-送风口，170-回风口；

701-杀菌灯，702-反射罩，703-固定架，704-杀菌除异味灯，705-除异味灯；

151-第一旁通风口，152-第二旁通风口，153-第三旁通风口；

101-细菌监测模块，102-异味气体监测模块。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明的实施方式作进一步详细描述。以下实施例的详细描述和附图用于示例性地说明本发明的原理，但不能用来限制本发明的范围，即本发明不限于所描述的实施例。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有说明，术语“第一”和“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性；“多个”的含义是两个或两个以上；术语“内”、“外”、“顶部”、“底部”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。

请参阅图1，本发明实施例的具有杀菌除异味功能的空气处理设备，包括具备通风通道的机体10，机体10的两端分别设置有新风口140和送风口160，机体10设置有新风口140的一端还设置有回风口170；设置于通风通道内的且位于回风口170与送风口160之间的杀菌除异味装置70，杀菌除异味装置70包括环绕第一方向设置的除异味灯705和杀菌灯701。在本实施例中，室外空气由新风口140流经通风通道流向送风口160，进而供给到室内，杀菌除异味装置70的除异味灯705和杀菌灯701对流经通风通道的空气进行处理，除异味灯705通电后能够去除异味，去除异味效果强，并且，杀菌灯701通电后能够杀菌，从而杀菌除异味装置70对流经通风通道的空气能够充分地进行去除异味和杀菌，空气处理效果显著。

并且，使用本实施例的具有杀菌除异味功能的空气处理设备，可以根据室外及室内的细菌情况、异味气体情况，有效地进行微生物杀菌及除异味控制，提高空气处理效果，满足不同生产环境对微生物、污染物控制及洁净度的需求，同时，对异味气体的处理还可以延长化学过滤设施的使用寿命，从而延长设备整体的使用寿命。

结合图2，作为一个可选实施例，杀菌除异味装置70还包括固定架703及反射罩702，固定架703沿第一方向设置，反射罩702的反射面背向固定架703设置，多个反射罩702环绕固定架703设置，除异味灯705和杀菌灯701分别设置于不同的反射罩702，且二者均设置于反射罩702的反射面的延伸范围内。

本实施例的除异味灯705及杀菌灯701通过固定架703设置于机体10的通风通道内，且固定架703上设置有反射罩702，除异味灯705和杀菌灯701分别设置于不同的反射罩702且均设置于反射罩702的反射面的延伸范围内，反射罩702的设置，能够对辐射的紫外线进行反射，使得除异味灯705及杀菌灯701的辐射更具针对性，有利于根据实际的使用需求进行杀菌及去除异味处理。

其中，第一方向可垂直于通风通道的延伸方向，也可平行于通风通道的延伸方向。

作为一个可选实施例，除异味灯705内部密封有氩气和氯气的混合气体，除异味灯705通电后向外辐射的紫外线能够将氧气氧化为臭氧且能够引发异味气体发生反应，以去除异味；杀菌灯701内部密封有惰性气体、汞和氧化钛的混合气体，杀菌灯701通电后向外辐射的紫外线能够杀菌。

在本实施例中，室外空气由新风口140流经通风通道流向送风口160，进而供给到室内，杀菌除异味装置70的除异味灯705和杀菌灯701对流经通风通道的空气进行处理，除异味灯705通电后向外辐射的紫外线能够将空气中的氧气氧化为臭氧，臭氧具有强氧化作用，能够去除异味，且臭氧的弥散性能够弥补紫外线只能直线传播、消毒有死角的缺点，去除异味更彻底，同时除异味灯705辐射的紫外线能够引发异味气体发生光化学反应、光物理反应，加强去除异味的效果，并且，杀菌灯701通电后向外辐射的紫外线能够杀菌，从而杀菌除异味装置70对流经通风通道的空气能够充分地进行去除异味和杀菌，空气处理效果显著。

本实施例的除异味灯705的高辐射、强氧化的特性使得其去除异味的效果显著；可以理解，除异味灯705辐射的紫外线能够将空气中的氧气氧化为臭氧，其辐射的紫外线的能量也较高，使得其同时也具备杀菌功能。

作为一个可选实施例，除异味灯705内部密封的氯气的占比为0.3％-0.6％，除异味灯705通电后能够向外辐射波长为165nm-200nm的紫外线；杀菌灯701内部密封的氧化钛气体的占比为0.02％-1％。

在本实施例中，除异味灯705内部填充的氯气及其占比，使得除异味灯705能够发出单一波长的紫外线，波长为165nm-200nm，又称真空紫外线，能够有效地进行异味气体处理；杀菌灯701，能够发出单一波长的紫外线，波长为200nm-280nm，又称短波紫外线，能够有效地进行杀菌。

作为一个可选实施例，杀菌除异味装置70还包括杀菌除异味灯704，杀菌除异味灯704内部密封有惰性气体和汞，杀菌除异味灯704通电后向外辐射的紫外线能够杀菌，且能够将氧气氧化为臭氧且能够引发异味气体发生反应，以去除异味。

本实施例的杀菌除异味灯704通过反射罩702设置于固定架703，杀菌除异味灯704设置于反射罩702的反射面的延伸范围内，对流经通风通道的空气进行杀菌和去除异味处理；除异味灯705、杀菌灯701和杀菌除异味灯704分别设置于不同的反射罩702，相互配合对流经通风通道的空气进行杀菌及去除异味处理；具体地，反射罩702的数量可为四个，其中两个对称设置的反射罩702匹配有杀菌除异味灯704，其余两个反射罩702分别匹配有异味灯705和杀菌灯701。

本实施例的杀菌除异味灯704所辐射的紫外线中，波长为200nm-280nm的紫外线占绝大部分，波长为165nm-200nm占较少部分，仅有5％-10％，杀菌除异味灯704主要起杀菌作用，也具备一定程度的去除异味功能。

对于本实施例的除异味灯705、杀菌除异味灯704及杀菌灯701，具体说明如下：

除异味灯705内部密封有稀有气体ar和卤素cl2的混合气体，其中cl2占比为0.3％-0.6％，除异味灯705的灯壁采用石英玻璃，灯壁两端设有高压电极，通过脉冲高压产生器给高压电极提供高压而驱使其放电，放电驱动电压可控制在8kv-12kv，当外电场电压超过气体的击穿电压时，气体被击穿而导电，建立起与外场相反方向的电场，中断放电电流，混合气体分子被激发电离产生165nm-200nm范围内的单一波长紫外线，具有较高的辐射功率，可以将空气中的氧气变成臭氧，臭氧具有强氧化作用，能够去除异味，且该紫外光的能量大于一般化合物的键能，可以引发异味气体的光化学、光物理反应，达到异味气体处理的目的，处理效果显著，能够进行硫化氢、氨气、甲硫醚等异味气体的处理。

杀菌除异味灯704内部填充有惰性气体及少量汞元素，其灯壁采用石英玻璃，灯壁两端设有高压电极，电极通电加热后，惰性气体轰击汞蒸气，使汞原子成为激发态，汞原子的外层电子跃迁到高能级轨道后经过很短时间又回到低能级轨道，同时向外辐射200nm-280nm波长范围内的短波紫外线和165nm-200nm波长范围内的真空紫外线，短波紫外线对细菌、病毒等微生物照射，破坏微生物机体细胞中的dna(脱氧核糖核酸)或rna(核糖核酸)的分子结构，引起dna链断裂、核酸和蛋白的交联破裂，造成生长性细胞死亡和再生性细胞死亡，达到杀菌消毒的效果，而能量较大的真空紫外线将空气中的氧气变成臭氧，能够去除异味，同时短波紫外线可以将多余的臭氧还原为氧气，避免了臭氧对外界的氧化破坏，短波紫外线和真空紫外线配合作用，对空气的杀菌及除异味更加彻底。

杀菌灯701的作用机理与杀菌除异味灯704相似，内部额外填充0.02％-1％的氧化钛，使得真空紫外线被吸收，仅发出短波紫外线，进行杀菌作用。

作为一个可选实施例，还包括杀菌除异味控制系统，杀菌除异味控制系统包括细菌监测模块101和异味气体监测模块102，细菌监测模块101和异味气体监测模块102均设置于机体10设置有新风口140和回风口170的区域。

本实施例的细菌监测模块101用于监测新回混合风的细菌含量，异味气体监测模块102用于监测新回混合风异味气体成分及各成分浓度，便于对新回混合风进行处理。

结合图3，杀菌除异味控制系统还包括细菌分析模块、异味气体分析模块、控制器、杀菌除异味模块；细菌监测模块101和异味气体监测模块102均设置于新回风混合处，细菌监测模块101将监测信号发送至细菌分析模块，细菌分析模块对监测值进行加权平均后分析得出细菌数量分析值，并将细菌数量分析值发送至控制器，异味气体监测模块102将采集信号发送至异味气体分析模块，异味气体分析模块分析得出异味气体组成成分和各成分浓度分析值，并发送至控制器，控制器进而发送指令至杀菌除异味模块，从而控制杀菌除异味装置70启动工作。

作为一个可选实施例，通风通道内由新风口140向送风口160方向依次设置有空气主处理装置组件及送风装置组件；机体10由新风口140向送风口160方向依次设置有第一旁通风口151、第二旁通风口152及第三旁通风口153，第一旁通风口151位于新风口140与空气主处理装置组件之间，第二旁通风口152对应于空气主处理装置组件的中部，第三旁通风口153位于空气主处理装置组件与送风装置组件之间；机体10设置有与通风通道连通的旁通管道150，旁通管道150的两端分别通过管体与第一旁通风口151和第三旁通风口153连接，旁通管道150的中部通过管体与第二旁通风口152连接。

在过渡季或初冬，由于室外环境温度降低，可利用室外新风作为冷源直接供冷，减少冷水机组的运行时间，以节省空调系统的能耗。现有技术的具体做法是对空气进行过滤处理后直接通过旁通送至送风段，以减小空气处理功能段的阻力，从而降低系统运行能耗。但是，过渡季节或冬季的室外空气比较干燥，仅经过过滤而不用进行空气处理就能够达到送风状态参数要求所对应的自然时间很短，所以节能效果并不显著。

本实施例的机体10设置有三个旁通风口，可以根据不同工况参数对室外空气进行不同的处理，使其达到环境要求的送风工况，能够降低设备在过渡季及冬季的运行能耗，具体地，可根据室外环境的空气情况选择直接将新风直接送至送风装置组件，减少空气主处理装置组件阻力，或者使新风经过部分空气主处理装置组件的处理后送至送风装置组件，抑或使新风经过整个空气主处理装置组件的处理后再送至送风装置组件，既能在特定时段降低设备整体能耗，也能对新风进行一定程度的处理后送风，还能对新风进行完整处理后再送风，灵活性强，对新风的处理针对性强，节能效果显著。

作为一个可选实施例，空气主处理装置组件包括由新风口140向送风口160方向依次设置的等焓加湿装置50及杀菌除异味装置70，等焓加湿装置50设置于第一旁通风口151与第二旁通风口152之间，杀菌除异味装置70设置于第二旁通风口152与第三旁通风口153之间。

在本实施例中，在过渡季或冬季，根据室外环境的具体情况，可通过开启第一旁通风口151、第三旁通风口153，且关闭第二旁通风口152，将新风直接送到送风装置组件，降低能耗，若室外空气含湿量偏低，则关闭第一旁通风口151，且开启第二旁通风口152、第三旁通风口153，通过等焓加湿装置50对空气进行等焓加湿后送到送风装置组件进行送风，延长了利用室外冷源的时间，约能够节能10％-15％，节能效果显著。

其中，等焓加湿装置50可为喷淋加湿器、高压微雾加湿器、汽水混合加湿器、湿膜加湿器等。

作为一个可选实施例，空气主处理装置组件还包括加热装置40、干蒸汽加湿装置60及表冷器80，加热装置40、等焓加湿装置50、干蒸汽加湿装置60、杀菌除异味装置70、表冷器80由新风口140向送风口160方向依次设置，第二旁通风口152对应设置于等焓加湿装置50与干蒸汽加湿装置60之间。其中，加热装置40可以为蒸汽加热器、热水加热器、电加热器或其他形式加热器。

作为一个可选实施例，送风装置组件包括由新风口140向送风口160方向依次设置的风机90及化学过滤装置110。

作为一个可选实施例，送风装置组件还包括均风装置100及高效过滤装置130，风机90、均风装置100、化学过滤装置110、高效过滤装置130由新风口140向送风口160方向依次设置；机体10设置有检修门120，对应设置于化学过滤装置110与高效过滤装置130之间。

作为一个可选实施例，新风口140与第一旁通风口151之间由新风口140向送风口160方向依次设置有粗效过滤装置20及中效过滤装置30。

在本实施例中，整体上，粗效过滤装置20、中效过滤装置30、加热装置40、等焓加湿装置50、干蒸汽加湿装置60、杀菌除异味装置70、表冷器80、风机90、均风装置100、化学过滤装置110、高效过滤装置130由新风口140向送风口160方向依次设置，设备整体能够对空气进行过滤净化、加热、加湿、杀菌除异味、降温除湿、化学过滤等处理，可以满足不同生产环境对温湿度、微生物、洁净度及污染物控制的需求。

其中，粗效过滤装置20可为板式、袋式、旋风或其他具有粗效过滤等级形式的过滤装置；中效过滤装置30可为袋式、筒式、u型槽或其他具有中效过滤等级形式的过滤装置。

在本实施例中，第一旁通风口151设置在中效过滤装置30与加热装置40之间，第二旁通风口152设置在等焓加湿装置50与干蒸汽加湿装置60之间，第三旁通风口153设置在表冷器80与风机90之间。夏季，关闭第一旁通风口151、第二旁通风口152及第三旁通风口153，新风和回风经过粗效过滤装置20、中效过滤装置30后进入到空气主处理装置组件进行空气处理；过渡季或冬季，空气经过过滤后若温湿度符合送风状态参数，则开启第一旁通风口151、第三旁通风口153，关闭第二旁通风口152，空气直接通过旁通管道150进入到送风装置组件，减少空气主处理装置组件阻力，降低运行能耗，若空气含湿量偏低，则关闭第一旁通风口151，开启第二旁通风口152、第三旁通风口153，对空气进行等焓加湿后送风，延长利用室外冷源的时间，从而节能。

以下，请继续参阅图4及图5，提供一种基于上述实施例的具有杀菌除异味功能的空气处理设备的控制方法，包括：

实时监测新风和回风混合处的细菌数量，及异味气体的组分和浓度，通过细菌分析模块对细菌数量阵列采集监测值进行加权平均，分析得出细菌数量分析值，通过异味气体分析模块对异味气体阵列采集进行气体分离，分析得出异味气体组成成分，再对分离的气体进行浓度分析，得出各成分浓度分析值；

若细菌数量分析值小于被控环境要求的细菌阀值，且异味气体各成分浓度分析值小于被控环境要求的各成分浓度阀值，则设备正常运行，杀菌除异味装置70不开启；

若细菌数量分析值大于被控环境要求的细菌阀值，且异味气体各成分浓度分析值小于被控环境要求的各成分浓度阀值，则设备运行杀菌模式，杀菌除异味装置70的杀菌灯701启动工作，除异味灯705及杀菌除异味灯704不启动工作，杀菌灯701辐射的紫外线杀死细菌等微生物；

若细菌数量分析值小于被控环境要求的细菌阀值，且异味气体各成分浓度分析值大于被控环境要求的各成分浓度阀值，则设备运行除异味模式，杀菌除异味装置70的除异味灯705启动工作，杀菌灯701及杀菌除异味灯704不启动工作，除异味灯705辐射的紫外线去除异味；

若细菌数量分析值大于被控环境要求的细菌阀值，且异味气体各成分浓度分析值大于被控环境要求的各成分浓度阀值，则设备运行杀菌除异味模式，杀菌除异味装置70的杀菌灯701和除异味灯705均启动工作，杀菌灯701辐射的紫外线杀菌，除异味灯705辐射的紫外线去除异味。

作为一个可选实施例，若细菌数量分析值大于被控环境要求的细菌阀值，且异味气体各成分浓度分析值大于被控环境要求的各成分浓度阀值，则设备运行杀菌除异味模式二，杀菌除异味装置70的杀菌除异味灯704启动工作，杀菌灯701及除异味灯705暂不启动工作，杀菌除异味灯704辐射的紫外线杀菌并去除异味，待设备运行10min-15min后，若异味气体各成分浓度分析值仍大于被控环境要求的各成分浓度阀值，则除异味灯705启动工作，与杀菌除异味灯704一并工作，去除异味。虽然杀菌除异味灯704能够同时进行杀菌和去除异味，但是由于杀菌除异味灯704辐射的真空紫外线占比较少，去除异味功能的时效性不高，利用除异味灯705与杀菌除异味灯704一并工作能够更加快速、高效地对异味气体进行处理。

本领域内的技术人员应明白，以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此。显然，本领域的技术人员可以对本申请进行各种改动和变型而不脱离本申请的精神和范围。这样，倘若本申请的这些修改和变型属于本申请权利要求及其等同技术的范围之内，则本申请也意图包含这些改动和变型在内。