一种负离子水簇空气净化系统及控制方法与流程

本发明涉及空气调节，具体为离子式净化提供给人类居住或工作空间的空气，尤其涉及一种负离子水簇空气净化系统及控制方法。

背景技术：

1、负离子空气净化器是一种利用自身产生的负离子对空气进行净化、除尘、除味、灭菌的环境优化电器。其核心功能是生成负离子，利用负离子本身的特性来对室内空气进行优化。这种净化器与传统的空气净化机不同，它以负离子作为作用因子，主动出击捕捉空气中的有害物质，而传统的空气净化机是风机抽风，利用滤网过滤粉尘来净化空气，称为被动吸附过滤式的净化原理，需要定期更换滤网，而负离子空气净化器则无需耗材。因此，负离子空气净化器常用于智能家居，对室内进行空气净化。

2、现有技术中的负离子空气净化器，通过释放的负离子，可以促进可吸入空气中的微小颗粒凝结成较大的颗粒。这是因为负离子能够与微小颗粒相互作用，使它们聚集在一起形成较大的颗粒。这些较大的颗粒由于尺寸较大，因此具有较大的终端速度，即它们沉降速度较快。相比于微小颗粒，这些较大的颗粒更容易从空气中沉淀和去除，从而净化空气。

3、这种凝结和沉淀的过程有助于减少空气中的悬浮颗粒物浓度，包括灰尘、花粉、细菌和病毒等。通过凝结和去除这些颗粒，负离子空气净化器可以提高室内空气质量，减少对人体的潜在健康影响。

4、但现有技术中的负离子空气净化器的凝结效果不佳，空气中微小颗粒的沉降速度和去除效率还有待提高。

5、因此，有必要提供一种负离子水簇空气净化系统及控制方法，以解决上述技术问题。

技术实现思路

1、本发明克服了现有技术的不足，提供一种负离子水簇空气净化系统及控制方法。

2、为达到上述目的，本发明采用的技术方案为：一种负离子水簇空气净化系统，包括：混合喷射装置，与所述混合喷射装置连接的负离子发生装置和水分子供应子系统，空气质量检测模块以及控制模块；

3、所述混合喷射装置包括：混合室，分别设置于所述混合室两端的进气阀和扩散管，以及与所述进气阀连接的气泵；所述混合室的侧壁设置有水分子通道和若干负离子通道，所述负离子发生装置的若干输出端与若干所述负离子通道连接；所述混合室的内部设置有第一v形板和第二v形板，所述第一v形板与所述第二v形板呈翻转180°分布；

4、所述水分子供应子系统包括：连接外部水源的净水模块，以及设置于所述净水模块输出端的水泵；所述水泵通过管道与所述水分子通道连接；

5、所述空气质量检测模块包括：颗粒物浓度检测单元和湿度检测单元；所述颗粒物浓度检测单元用于检测空气中的颗粒物浓度，所述湿度检测单元用于检测空气湿度；

6、所述控制模块分别与所述气泵、所述负离子发生装置、所述净水模块以及所述水泵连接。

7、本发明一个较佳实施例中，所述第一v形板与所述第二v形板分别设置于所述混合室的内部两侧，且均与所述混合室的内壁固定连接，所述第一v形板与所述第二v形板的中心线设置于所述混合室的中心竖向截面上。

8、本发明一个较佳实施例中，所述水分子通道设置于所述第一v形板与所述第二v形板沿气流方向的第一个交接处上方，所述负离子通道设置于所述混合室的中心竖向截面上，若干所述负离子通道沿所述混合室中心竖向截面等距分布。

9、本发明一个较佳实施例中，所述进气阀、所述混合室和所述扩散管同轴线设置，所述混合室的直径为8～10cm。

10、本发明一个较佳实施例中，所述第一v形板与所述第二v形板的开口角度均为110～130°，所述第一v形板与所述第二v形板的开口外径与所述混合室的内部空间长度相等。

11、本发明一个较佳实施例中，所述扩散管呈喇叭状，所述扩散管的小口径端与所述混合室连接，所述扩散管的大口径端设置有雾化喷嘴，所述扩散管的小口径端与大口径端之间的直径比为1:1.5～3。

12、本发明一个较佳实施例中，所述扩散管的内壁设置有螺旋结构。

13、基于上述中任一项所述的一种负离子水簇空气净化系统的控制方法，包括以下步骤：

14、s1、预设空气质量标准参数，该空气质量标准参数包括空气的标准颗粒物浓度和空气的标准湿度；

15、s2、启动净水模块对抽取的自来水进行净化，同时启动气泵、负离子发生装置和水泵，气流带动水分和负离子生成负离子水簇群经过雾化喷头喷出；

16、s3、持续检测空气质量，获得一段时间内的空气质量变化曲线；

17、s4、根据空气质量变化曲线，调整净水模块、气泵、负离子发生装置和水泵的运行功率，维持空气质量在标准参数之上。

18、本发明一个较佳实施例中，在所述s4中，各装置运行功率的调整过程，包括以下步骤：

19、s41、从空气质量变化曲线中获取空气质量下滑数据和空气质量上升数据；

20、s42、根据空气质量下滑数据预测当前空气质量下滑速率；

21、s43、根据空气质量上升数据预测当前空气质量上升速率，并结合装置的运行功率，获得装置运行功率与空气净化速率的关系；

22、s44、调整装置的运行功率，使当前空气质量上升速率大于等于空气质量下滑速率。

23、本发明一个较佳实施例中，该空气净化系统包括三种运行模式：

24、检测到空气湿度达标，但颗粒物浓度不达标下的单一负离子释放模式；

25、检测到空气湿度不达标，但颗粒物浓度达标的单一加湿模式；

26、检测到空气湿度和颗粒物浓度均不达标的负离子水簇释放模式。

27、本发明解决了背景技术中存在的缺陷，本发明具备以下有益效果：

28、（1）本发明提供了一种负离子水簇空气净化系统，气体带动水与负离子结合，水分子与负离子结合形成负离子水簇，负离子水簇的形成可以增加负离子与微小颗粒的接触面积，从而提高凝结效果，并且负离子水簇的存在还可以增加颗粒的湿度，使其更易于凝结和沉降，相对于现有技术，将水结合负离子与负离子空气净化器结合使用，可以进一步增强凝结效果，提高空气中微小颗粒的沉降速度和去除效率。

29、（2）本发明设置的混合喷射装置，设置有混合室，气流从混合室一侧通入，首先水分进入混合室内，在气流的作用下破碎成细小的水珠，且在混合室内呈翻转设置的第一v形板和第二v形板，气流带着水珠与v形板发生碰撞，改变气流角度，并在混合室的中部向混合室内通入负离子，随之气流带着水分和负离子在混合室内不断交错和流动，达到了气体、水分和负离子的良好分散和充分混合的功能。

30、（3）本发明设置了喇叭状的扩散管，来自混合室内的混合气流，进入喇叭状的扩散管，并随着扩散管的螺旋状内壁，将直向混合气流变为逐步扩大的旋转气流，再经过雾化喷头形成旋转的喷雾云，增加负离子水簇的扩散范围和覆盖面积，使其更好地分散在空气中。

31、（4）本发明通过水分子通道与负离子通道的位置设置，气流先承接水分，气流与v形板的碰撞并改变气流流向，在混合室内产生湍流效应，使水分在气流中的分布更均匀，然后负离子通道设在混合室的中心竖向截面上，且等距分布，负离子从气流的外围进入，在湍流效应下，促进水分子与负离子的混合和结合，第一v形板、第二v形板与混合室的尺寸配合，并在一定的气流流速，和水分的流入速度下，达成负离子的最大化释放和稳定性，增加空气中的负离子浓度，清除灰尘、细菌及病毒等污染物。

32、（5）本发明还提供了一种负离子水簇空气净化系统的控制方法，通过持续检测空气质量，获得一段时间内的空气质量变化曲线，进一步得到空气质量下滑数据和空气质量上升数据，并调整装置的运行功率，使当前空气质量上升速率大于等于空气质量下滑速率，保持空气质量的同时，使得装置的运行功率维持在一个较低的状态，节约能耗。

33、（6）本发明还提供了一种负离子水簇空气净化系统的控制方法，包括三种运行模式，分别为单一负离子释放模式、单一加湿模式和负离子水簇释放模式，根据当前空气质量情况，选择不同的运行模式，来维持空气质量，避免空气湿度过高，或系统运行功率过剩的情况发生。