一种空气净化设备的风量控制方法及空气净化设备的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及空气净化设备，尤其涉及一种空气净化设备的风量控制方法及其设 备。
【背景技术】
[0002] 现常规的空气净化设备所采用的风量调节方式主要是通过预设的档速来调节风 机的输出功率进行风量分级输出调节。其存在的不足主要表现在以下三方面：1)对于对 风量输出控制要求比较严格的通风净化系统，其风量控制准确度及适应性差（系统无法实 时检测风速变化）；2)因其工作原理是按运行预设定的功率档位的方式来进行风量的输 出，随着设备运行时间的增加，净化设备的内置过滤器的阻力系数也将会增大，当输出功率 恒定的情况下，其风量的输出也会相应地降低；为了提高风量的输出，普遍的调节方式是通 过手动增减预设档位调整风机的输出功率或通过设定设备的累计运行时间计时模式，分时 段自动增减预设的档位来调整风机的输出功率，调整风机的风量；但无论是通过手动调整 风机各档位功率的输出或是通过计时方式调整风机的输出功率，均属于硬性输出范畴，而 过滤器阻力的变化是属于线性变化范畴，因此用硬性分级调整去匹配线性的变化，其所造 成的结果为，实际风机的风量输出与设计要求的风量输出有很大偏离，精准性差；3)现净 化设备的自动运行模式工作原理是通过计算设备的运行总时长，评估环境粉尘污染情况对 净化设备内/外置过滤器的堵塞程度，再根据经验数据分时段设定风机的运行功率，以此 来平衡因过滤器阻力的变化而所造成风量的衰减变化；但现实的情况是不同的环境（如工 业区与旅游区）的污染程度区别是很大的，其对过滤器的堵塞而造成的阻力变化也不同， 这种简单风机功率分级输出设置显然是不科学不合理的；从而不可避免地存在风机当前档 位输出功率大于或小于因阻力线性变化所需要实际输出功率，会出现风量偏大或偏小的情 况，很难实现风量的精准输出控制。
[0003] 同时，常规空气净化设备过滤器滤芯的更换提示，主要是靠系统中的计时芯片获 知滤芯的使用时间来对滤芯使用寿命作倒计时，使用到预设好的时间，系统作出更换过滤 器提示。此计时提示的方式是硬性预设值，主要是设计者参考该滤芯的容尘量及凭经验模 拟一种使用环境来判断滤芯的使用寿命。对于污染程度不同的环境（如工业区与旅游区）， 滤芯的实际使用寿命存在很大的区别。上述用计时的提示方式，完全凭使用时间而忽略使 用环境来定义滤芯的使用寿命明显是不准确和不科学的。此方式会造成对用户的误导，环 境污染大的时候，滤芯实际已经达到了更换的堵塞程度，系统没有发出更换提示；环境污染 小的时候，滤芯未达到更换的堵塞程度，系统就过早发出更换提示。
[0004] 故提出一种对空气净化设备的风量输出进行精准调节与控制的方法及设备显得 尤为重要。
【发明内容】
[0005] 针对上述不足，本发明的目的在于提供一种空气净化设备的风量控制方法及其设 备，其具高精准度的风量输出控制，实现各风速档位风量的恒定输出，根据滤芯的实际使用 环境及堵塞状态来判断是否需更换过滤器，准确地提示更换已达到使用寿命的过滤器。
[0006] 本发明为达到上述目的所采用的技术方案是：
[0007] -种空气净化设备的风量控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
[0008] (1)设置一空气净化设备，其包括控制系统、机体、及与机体连接的通风管道，在所 述机体内部通风方向上依次设置风机及过滤器，在所述过滤器的下风方向的任意位置上设 置压力传感器；
[0009] (2)通过所述控制系统预设当前档位的风速值；
[0010] (3)首次启动风机，所述压力传感器检测所处位置的第一压力值并传至控制系统， 同时使用一风速仪检测压力传感器所处位置的第一平均风速值并传至控制系统，所述控制 系统根据预设程序计算第一压力值与第一平均风速值的平方之间的比例值；
[0011] (4)通过所述控制系统设置每隔一段时间压力传感器将检测到的压力值反馈至控 制系统，所述控制系统根据预设程序及收到的压力值，及前步骤得到的比例值，计算出当前 平均风速值；
[0012] (5)所述控制系统将该当前平均风速值与预设风速值进行比较，若当前平均风速 值未达到预设风速值，则所述控制系统将其转化成电控信号，自动逐步调整风机的输出功 率，直到该当前平均风速值达到预设风速值为止；
[0013] 其中，所述控制系统的预设程序，是根据送风量力学数学模型，通过调整风机的输 出功率，使当前平均风速值达到预设风速值，从而控制风量的稳定输出，该送风量力学数学 模型为：Q=VS，式中，Q为风量，V为当前平均风速值，S为通风管道的当量面积。
[0014] 作为本发明的进一步改进，还包括步骤（6)，将风速档位调至不同的档位，重复步 骤（2)、（3)、（4)、（5)，通过调整风机的输出功率，使在不同风速档位下的当前平均风速值达 到预设风速值，从而控制各档位风量的稳定输出。
[0015] 作为本发明的进一步改进，在所述步骤（3)、（4)、（5)中，输入到所述预设程序的 压力传感器检测其所处位置的压力为静压，所述静压的力学公式为：
，其中，A 为通风管道的当量阻力系数，1为通风管道的当量长度，d为通风管道的当量直径，v为风 速，g为重力加速度；故所述压力传感器在同一位置检测压力时，
为一常量，所述 控制系统保存该常量。
[0016] 作为本发明的进一步改进，在所述步骤（3)、（4)、（5)中，输入到所述预设程序的 压力传感器检测其所处位置的压力为动压，所述动压的力学公式为：
，其中，P 为空气密度，v为风速；故所述压力传感器在同一位置检测压力时，
为一常量，所述 控制系统保存该常量。
[0017] 作为本发明的进一步改进，在所述步骤（3) (4)与步骤（5)中，输入到所 述预设程序的压力传感器检测其所处位置的压力为全压，所述全压的力学公式为：
其中，A为通风管道的当量阻力系数，1为通风管道的当量长度，d为 通风管道的当量直径，V为风速，g为重力加速度，P为空气密度；故所述压力传感器在同一 位置检测压力时，
为一常量，所述控制系统保存该常量。
[0018]作为本发明的进一步改进，所述步骤（2)还包括，通过所述控制系统预设一最小 允许风速值及风机的最大输出功率；所述步骤（5)还包括，所述控制系统判断不断调整的 风机输出功率是否达到预设的最大输出功率，若达到预设的最大输出功率，则该当前平均 风速值不断减小，当该当前平均风速值小于或等于预设的最小允许风速值时，所述控制系 统出现报警信息，提示更换过滤器；否则所述控制系统继续调整风机的输出功率，直到该当 前平均风速值达到预设风速值为止。
[0019]作为本发明的进一步改进，在所述步骤（5)中的预设程序，当风机的输出功率达