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_3

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压、动压或全压每个不同压力值都对应着不同的风速,而且压力一定是和风速平 方成正比。
[0042]现通过举例说明压力传感器5检测压力的变化(以静压为例)来控制风量的原 理。首次启动风机3,压力传感器5检测其所处位置的静压匕,再使用手中的风速仪检测 该点平均风速值V,代入
求得式中不变量数值
>将此数值 保存于控制系统中,压力传感器5将检测到的压力信号反馈至控制系统,控制系统根据
_换算逻辑计算出当前平均风速值,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;所述 控制系统根据送风量力学公式,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,送风量力学公式为:Q=vs,其中,Q为风量,v为当前平 均风速值,s为通风管道的当量面积。通过上述对风量的控制方法,使得空气净化设备的 出风量不受设备滤芯阻力变化的影响,保证每个预设档位风速的稳定,从而保证送风量 的稳定。根据风机的功率所对应的风量与压损特性之间的关系,得出力学公式:P =
,其中:n为风机效率,u为机械传动效率,两者均为为常数,当系统的压 损
(其中,P功率为风机满负荷的输出功率)的时候,本发明风量 控制方法都能实现风量的恒定输出。
[0043]本发明对输出风量进行控制的方法,通过检测压力的实时变化来修正风机的输出 功率,实现风速档位风量的恒定输出。
[0044]净化设备内置的过滤器随着设备的运行,由于受空气中的颗粒等杂物的污染,滤 芯阻力系数将会逐渐增大,在风机输出功率恒定的情况下,导致风机的输出风量降低。因输 出风量的降低,压力传感器所处位置的风速也随之降低,根据流体力学特性(风速平方与 压力成正比),压力传感器所检测到的压力也会随之降低。本发明控制系统通过此原理,通 过检测压力传感器所处位置压力的实时变化,并将其转换成平均风速值,同时与控制系统 预设的风速值进行比较,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去匹配过滤器压损的变化,直到该当前平均风 速值达到预设风速值为止,避免因滤芯堵塞程度的变化而导致风量变化的情况,达到个风 速档位风量均按设计值恒定输出。
[0045]空气净化设备在实际使用时,由于使用时间、使用环境的污染,导致过滤器滤芯的 受损程度已达到了更换的程度。本发明提供风量控制方法还增加了过滤器更换提醒功能。
[0046] 在上述空气净化设备的风量控制方法中,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。
[0047] 在所述步骤(5)中的预设程序,当风机3的输出功率达到预设的最大输出功率 时,由于过滤器4滤芯的压损不断增大,当前平均风速值不断减小直至小于或等于预设的 最小允许风速值时,则所述控制系统出现报警信息,所述风机的输出功率的力学公式为:
其中,P为风机的输出功率,Q为风 量,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,?4为滤芯压损与设备压损(定为常量)之和,n 为风机效率,y为机械传动效率。
[0048]设定的最小风量Qmin,根据Qmin= v min*s,可确定其对应的风速vmin;根 据风机的风量与压损特性
,其中:P为风机的输出功率, n为风机效率(常数),u为机械传动效率(常数),Pu=P沿程+P局部+P动压;即
式中pMSP为滤芯压损+设备压损(设备压损看作不变量); 即:
由此可知,随着滤芯压损不断增 大,即pMSP的不断增大,控制系统自动增大风机输出功率P适应滤芯的压损变化,但当P调 整至满负荷功率(定值)输出时,随着滤芯压损不断增大,v将会不断变小,当风速v<vmin, 系统发出过滤器更换提示。
[0049]本发明更换过滤器的提示功能完全是根据滤芯的实际堵塞状态而定,跟使用时间 无关,准确地提示用户更换已达到使用寿命的滤芯,不会造成误报的情况。
[0050] 本发明还公开了实施上述风量控制方法的空气净化设备,其结构可为以下实施例 一至实施例三。
[0051] 实施例一
[0052] 请参照图2与图3,本发明实施例一公开一种可进行风量控制的空气净化设备,其 包括控制系统与机体1,所述机体1具有进风口C和出风口D,在所述机体1内部设置风机 3与过滤器4,如图2所示,所述风机3设置于过滤器4的上风方向A的位置上,或者,如图 3所示所述风机3设置于过滤器4的下风方向B的位置上。在所述过滤器4的下风方向B 的任意位置上设置压力传感器5。所述压力传感器5设置于机体1内部且位于过滤器4的 下风方向B的任意位置上。在图2与图3中,F为本发明空气净化设备的通风方向。同时, 所述的控制系统中有用来分析和处理该传感器压力数据的预设程序。
[0053]通过将压力传感器5设置于机体1内部且位于过滤器4的下风方向B的任意位置 上,即可通过压力传感器5检测其所处位置的压力来对风量输出进行控制,同时对过滤器 滤芯寿命进行监测。
[0054] 实施例二
[0055]请参照图4、图5,实施例二与实施例一的主要区别在于:在所述机体1的出风口D 处连接有一通风管道2,所述压力传感器5设置于机体1内部且位于过滤器4的下风方向B的任意位置上,如图4所示;同时,所述压力传感器5也可以设置于通风管道2上的任意位 置上,如图5所示。其他结构与实施例相同,在此不再赘余。
[0056] 本实施例将压力传感器5设置于通风管道2上的任意位置上,只要压力传感器5 处于过滤器4的下风方向B的位置上,均可实现实施例一的功能。
[0057] 实施例三
[0058] 实施例三与实施例一的主要区别在于:如图6所示,在所述机体1进风口C处还设 置有一过滤层6,所述过滤层6为除尘过滤片。其他结构与实施例相同,在此不再赘余。
[0059] 在本实施例中,优选的,所述除尘过滤片为不锈钢除尘过滤片。含有机化合物的空 气经不锈钢除尘过滤片去除尘埃,使得空气进入机体前得到初步的净化处理。使得压力传 感器5更好的实现检测其所处位置的压力来对风量输出进行控制,同时对过滤器滤芯寿命 进行监测。
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