CN113883633A - 灭菌环保型室内空气多级动态净化方法 - Google Patents

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Abstract

灭菌环保型室内空气多级动态净化方法，包括S1、实时监测：监控模组对环境空气进行监测，采集空气中的污染物指数信息；S2、监测数据处理：监控模组将采集到的污染物指数信息传输至新风***控制器，新风***控制器内置有空气质量采集模块、智能分析处理模块以及空气净化执行模块；S3、动态净化：空气净化模组对吸入空气进行净化处理，排出洁净空气；空气净化执行模块根据各个污染物等级划分结果匹配对应的电器工作参数；本发明利用监控模组对环境空气进行实时监测，空气净化模组的工作模式可根据空气状态而动态调节，实现自动启动、关闭，自动调节设备功耗，从而有效的保证净化效果，降低能耗，更为环保。

Description

灭菌环保型室内空气多级动态净化方法
技术领域
本发明属于空气净化技术领域，特别涉及灭菌环保型室内空气多级动 态净化方法。
背景技术
空气净化是指针对室内的各种环境问题提供杀菌消毒、降尘除霾、祛 除有害装修残留以及异味等整体解决方案，提高改善生活、办公条件，增 进身心健康；室内环境污染物和污染来源主要包括放射性气体、霉菌、颗 粒物、装修残留、二手烟等；
目前的空气净化设备种类多样，能够达到不同级别的净化效果，但净 化模式都比较单一，各个电器设备的工作功率在固定范围内，无法根据环 境变化而动态调节，这导致环境污染程度低时，设备功耗高，环境污染程 度低时，设备工作功耗不足而导致净化效果不佳。
发明内容
本发明针对现有技术存在的不足，提供了灭菌环保型室内空气多级动 态净化方法，具体技术方案如下：
灭菌环保型室内空气多级动态净化方法，所述动态净化方法包括以下 步骤：
S1、实时监测：监控模组对环境空气进行监测，采集空气中的污染物 指数信息；
S2、监测数据处理：监控模组将采集到的污染物指数信息传输至新风 ***控制器，新风***控制器内置有空气质量采集模块、智能分析处理模 块以及空气净化执行模块；空气质量采集模块接收监控模组发送的污染物 指数信号，空气质量采集模块对污染物指数信息解码处理后传输至智能分 析处理模块，智能分析处理模块对各个污染物进行等级划分并将监测数据、 分析数据上传至远程监控服务器；
S3、动态净化：空气净化模组对吸入空气进行净化处理，排出洁净空 气；空气净化执行模块根据各个污染物等级划分结果匹配对应的电器工作 参数，并根据电器工作参数对空气净化模组进行动态调节。
进一步的，所述污染物指数信息包括颗粒污染指数、微生物污染指数、 有害气体污染指数。
进一步的，所述监控模组包括粉尘浓度传感器、生物传感器以及烟气 浓度监测模组。
进一步的，裸漏在空气中的粉尘浓度传感器、烟气浓度监测模组采集 空气中的污染物指数信息，启动风机，负压吸入外部空气；
一级过滤：气流穿过盖板、纱网板去除空气中的大颗粒物；
二级过滤：气流穿过高效过滤板，去除空气中的细微颗粒物；
三级过滤：气流穿过活性炭过滤板，去除空气中的有害气体；
四级过滤：气流进入等离子消毒腔，等离子消毒腔内置有UV深紫外光 发生器、高压等离子发生器、生物传感器，生物传感器对三级过滤后的空 气进行检测，判断空气中是否有微生物，若有则去除空气中的微生物；
净化后的洁净空气排出。
进一步的，所述空气净化执行模块动态调节方式如下：启动或关闭排 风扇、调节排风扇转速；启动或关闭UV深紫外光发生器、调节UV深紫外 光发生器的工作功率；启动或关闭高压等离子发生器、调节高压等离子发 生器的工作功率。
进一步的，所述盖板、纱网板、高效过滤板、活性炭过滤板以及等离 子消毒腔均依次布设在中间外壳内，所述中间外壳的内壁垂直设有抵触柱， 所述活性炭过滤板的内端抵触在抵触柱上，所述中间外壳的外端面转动连 接外挡板，所述外挡板的向下延伸至盖板的外侧，所述外挡板的端部螺纹 贯穿定位螺钉，所述定位螺钉的内端抵触在盖板的外侧面。
进一步的，所述盖板的内部开设有横向线性阵列分布的通风槽，所述 通风槽为竖向长条状。
进一步的，所述纱网板的内部开设有矩形阵列分布的通风孔，位于同 一竖列的通风孔与一条通风槽相对设置，所述通风孔的内径不大于通风槽 的宽度。
进一步的，所述高效过滤板包括第一外框架和第一过滤板，所述第一 外框架贴合置于中间外壳内，所述第一过滤板封堵嵌入于第一外框架内， 所述第一过滤板为竖向分布的褶皱结构。
进一步的，所述活性炭过滤板包括第二外框架、第二过滤板、正极板 以及负极板，所述第二外框架贴合置于中间外壳内，所述第二过滤板嵌入 于第二外框架内，所述第二过滤板为竖向分布的褶皱结构；所述第二外框 架的一侧内壁设有正极板、另一侧内壁设有负极板，所述正极板、负极板 对称设于第二过滤板的左右两侧，所述正极板、负极板电性连接机箱。
本发明的有益效果是：利用监控模组对环境空气进行实时监测，空气 净化模组的工作模式可根据空气状态而动态调节，实现自动启动、关闭， 自动调节设备功耗，从而有效的保证净化效果，降低能耗，更为环保。
附图说明
图1示出了本发明的灭菌环保型室内空气多级动态净化方法的流程示 意图；
图2示出了本发明的空气净化执行模块的工作模式示意图；
图3示出了本发明的远程监控服务器的工作模式示意图；
图4示出了本发明的空气净化模组的结构示意图；
图5示出了图3的A处放大示意图；
图6示出了本发明的中间外壳结构示意图；
图7示出了本发明的空气净化器整体结构示意图；
图8示出了本发明的盖板结构示意图；
图9示出了本发明的纱网板结构示意图；
图10示出了本发明的高效过滤板结构示意图；
图11示出了本发明的活性炭过滤板结构示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本 发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描 述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。 基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提 下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例
如图1所示，灭菌环保型室内空气多级动态净化方法，所述动态净化 方法包括以下步骤：
S1、实时监测：监控模组对环境空气进行监测，采集空气中的污染物 指数信息；所述污染物指数信息包括颗粒污染指数、微生物污染指数、有 害气体污染指数，监控模组包括粉尘浓度传感器、生物传感器以及烟气浓 度监测模组；
粉尘浓度传感器用以监测空气中的大颗粒粉尘浓度；负责采集颗粒污 染指数；
烟气浓度监测模组集成了烟雾浓度传感器、二氧化硫浓度传感器、氮 氧化物浓度传感器、碳氧化物浓度传感器、毒性气体传感器；用以监测空 气中的细小烟气颗粒数量、各种有害气体含量；负责采集有害气体污染指 数；
生物传感器是一种对生物物质敏感并将其浓度转换为电信号进行检测 的仪器；是由固定化的生物敏感材料作识别元件、适当的理化换能器及信 号放大装置构成的分析工具或***；生物传感器具有接受器与转换器的功 能；能快速检测并灭活病毒与细菌的芯片，生物传感器集成在UV深紫外光 发生器里；负责采集微生物污染指数；
S2、监测数据处理：监控模组将采集到的污染物指数信息传输至新风 ***控制器，新风***控制器内置有空气质量采集模块、智能分析处理模 块以及空气净化执行模块；空气质量采集模块接收监控模组发送的污染物 指数信号，空气质量采集模块对污染物指数信息解码处理后传输至智能分 析处理模块，智能分析处理模块对各个污染物进行等级划分并将监测数据、 分析数据上传至远程监控服务器；
所述智能分析处理模块对颗粒污染指数的分级为零级、N级(N大于0 且为正整数)；N级示例性的为一级、二级、三级，一级为低风险级别，指 数区间为0-100μg/m3；二级为中等风险级别，指数区间为100-200μg/m3； 三级为高风险级别，指数区间为＞200μg/m3；零级指数区间为0-50μg/m3；
所述智能分析处理模块对微生物污染指数的分级为零级、N级(N大于 0且为正整数)；N级示例性的为一级、二级、三级，一级为低风险级别， 指数区间为1500-2500CFU/m3；二级为中等风险级别，指数区间为 2500-5500CFU/m3；三级为高风险级别，指数区间为≥5500μg/m3；零级指 数区间为≤1500CFU/m3；
所述智能分析处理模块对有害气体污染指数的分级为零级、N级(N大 于0且为正整数)；有害气体指数根据国家标准空气污染指数(API)确定， N级示例性的为一级、二级、三级，一级为低风险级别，指数区间为101-150； 二级为中等风险级别，指数区间为151-200；三级为高风险级别，指数区间 为≥201；零级指数区间为≤100；
远程监控服务器能够实时动态监测净化器工作状态，能够实时海量贮 存监测数据、分析数据；
S3、动态净化：空气净化模组对吸入空气进行净化处理，排出洁净空 气；空气净化执行模块根据各个污染物等级划分结果匹配对应的电器工作 参数，并根据电器工作参数对空气净化模组进行动态调节；
所述空气净化模组的工作方法具体的为：
1、裸漏在空气中的粉尘浓度传感器、烟气浓度监测模组采集空气中的 污染物指数信息，启动风机，负压吸入外部空气；
2、气流穿过盖板、纱网板去除空气中的大颗粒物；为皮屑、毛发、尘 土等较大颗粒物，过滤PM＞2.5的颗粒物；
3、气流穿过高效过滤板，去除空气中的细微颗粒物；能够过滤花粉、 螨尘、烟尘、霉菌孢子、纺织品纤维等细微颗粒，实现针对国家标准PM2.5 净化达到99.99％，能够过滤小于0.03um的颗粒物；
4、气流穿过活性炭过滤板，去除空气中的有害气体；能够有效的吸附 空气中的甲醛、苯、二甲苯、烟气、臭气等；
5、气流进入等离子消毒腔，等离子消毒腔内置有UV深紫外光发生器、 高压等离子发生器、生物传感器，生物传感器对三级过滤后的空气进行检 测，判断空气中是否有微生物，若有则去除空气中的微生物；能够破坏微 生物机体细胞中的DNA或RNA，造成生长性细胞死亡，能够杀灭大肠杆菌、 金黄色葡萄球菌、克雷伯杆菌、病毒等；高压等离子发生器的工作功率能 够在5000V-10000V区间调节；生物传感器内置在UV深紫外光发生器内， 能够集成在UV深紫外光发生器的控制***内，便于供电和联动控制，同时 生物传感器设计在等离子消毒腔，而不是直接检测空气中的微生物数量， 若直接检测空气微生物数量，则功耗过高，不够精准，而设计在等离子消 毒腔内能够去除了被三级过滤下的微生物，如此再检测更为精准，UV深紫 外光发生器、高压等离子发生器便可针对性工作；
6、净化后的洁净空气排出。
所述空气净化执行模块动态调节方式如下：
模式一：颗粒污染指数、微生物污染指数、有害气体污染指数均为零 级，则排风扇、UV深紫外光发生器、高压等离子发生器均关闭；空气净化 模组不工作；
模式二：颗粒污染指数、微生物污染指数、有害气体污染指数中的任 意一个或多个为N级时，启动排风扇；
模式三：
若微生物污染指数为零级，有害气体污染指数为低级别时，关闭UV深 紫外光发生器、高压等离子发生器；
若微生物污染指数为零级，有害气体污染指数为中级别及以上时，则 高效过滤板、活性炭过滤板过滤能力则不足，关闭UV深紫外光发生器，启 动高压等离子发生器，并根据级别等级改变高压等离子发生器的工作功率；
若微生物污染指数为低级别，高效过滤板、活性炭过滤板无法清理微 生物，则启动高压等离子发生器、关闭UV深紫外光发生器，并根据级别等 级改变高压等离子发生器的工作功率；
若微生物污染指数为中级别及以上时，则启动高压等离子发生器、启 动UV深紫外光发生器，并根据级别等级改变高压等离子发生器、UV深紫外 光发生器的工作功率。
通过上述方式，即可实现动态调节，有效的保证净化效果，降低能耗， 更为环保。
为了实现上述净化功能，现提供以下空气净化模组的结构设计：
实施例
如图4所示，空气净化模组包括中间外壳1，所述中间外壳1为矩形框 架结构且两侧均为开口结构，所述中间外壳1的内部前部嵌入有多级过滤 组件2，所述中间外壳1的尾部装配连接聚风板3，所述聚风板3的背面装 配连接后罩体4，所述后罩体4的中心处安装有风机41，所述后罩体4的 两侧开设有出风口42；所述后罩体4的底部安装有电源模组42，所述中间 外壳1的顶部安装有机箱5，所述电源模组42电性连接机箱5；在工作时， 负压吸入的空气，通过多级过滤组件能够对空气中的大颗粒物、有害气体 进行过滤，最后洁净空气通过两侧的出风口排出；聚风板可对空气进行聚 集，避免空气从其他位置溢出。
如图7所示，所述多级过滤组件2包括盖板21、纱网板22、高效过滤 板23以及活性炭过滤板24，所述盖板21、纱网板22、高效过滤板23以及 活性炭过滤板24之间由外至内依次贴合装配为一体；盖板、纱网板、高效 过滤板以及活性炭过滤板能够对空气进行四级过滤。
如图8所示，所述盖板21的内部开设有横向线性阵列分布的通风槽 211，所述通风槽211为竖向长条状；竖条状的通风槽为空气入口，能够隔 绝最大体积的杂质过滤；
如图9所示，所述纱网板22的内部开设有矩形阵列分布的通风孔221， 位于同一竖列的通风孔221与一条通风槽211相对设置，所述通风孔221 的内径不大于通风槽211的宽度；矩形分布的通风孔能够对中部体积的杂 质进行过滤，内径大尺寸设计和相对分布的设计，能够实现通风槽排出的 风可直接排入到通风孔，保证气流的流向稳定性，不会偏流，同时，杂质 也可直接被通风孔过滤，而杂质直接聚集在通风槽位置处，便于用户直观 观察和简易清理；示例性的，纱网板为0.3mm铝材质；
如图10所示，所述高效过滤板23包括第一外框架231和第一过滤板 232，所述第一外框架231贴合置于中间外壳1内，所述第一过滤板232封 堵嵌入于第一外框架231内，所述第一过滤板232为竖向分布的褶皱结构； 第一外框架为铝材质，褶皱结构能够增加附着面；
空气中的PM＞2.5的部分均会被第一过滤板过滤，第一过滤板为碳纤 维编织而成；采用碳纤维结构，能够便于拆卸水洗高效过滤板，如此可往 复使用，传统的无纺滤布只可单次使用，无法冲洗，只可更换，导致使用 成本高。
如图11所示，所述活性炭过滤板24包括第二外框架241、第二过滤板 242、正极板243以及负极板244，所述第二外框架241贴合置于中间外壳 1内，所述第二过滤板242嵌入于第二外框架241内，所述第二过滤板242 为竖向分布的褶皱结构；所述第二外框架241的一侧内壁设有正极板243、 另一侧内壁设有负极板244，所述正极板243、负极板244对称设于第二过 滤板242的左右两侧，所述正极板243、负极板244电性连接机箱5；第二 过滤板由碳纤维、活性炭粉末复合而成，碳钎维网覆盖在活性炭粉末的外 部，能够整合活性炭的吸附能力以及碳钎维网的过滤能力；正极板、负极 板的设计，能够产生电场，使得颗粒物的正负离子吸附到对应的正极板、 负极板上，而离开碳纤维网、活性炭颗粒，如此可实现第二过滤板的自清 洁，无需经常拆卸、更换，降低使用成本。
如图1所示，所述多级过滤组件2、聚风板3之间的区域为等离子消毒 腔11，所述等离子消毒腔11的内部安装有UV深紫外光发生器113和高压 等离子发生器112；利用UV深紫外光发生器、高压等离子发生器能够消灭 病毒、细菌等微生物。
如图4所示，所述中间外壳1的内壁垂直设有抵触柱12，所述第二外 框架241的内端抵触在抵触柱12上，所述中间外壳1的外端面转动连接外 挡板6，所述外挡板6的向下延伸至盖板21的外侧，所述外挡板6的端部 螺纹贯穿定位螺钉61，所述定位螺钉61的内端抵触在盖板21的外侧面； 在安装时，聚风板的外侧面、底部均安装有多个预留安装板111，中间外壳 的侧部、底部通过螺钉与预留安装板固定，中间外壳的顶部通过连接板固 定连接机箱，机箱的内部中部设有PLC板，机箱的表面设有操作按钮、显 示屏，PLC板电性连接操作按钮和显示屏；在定位时，可转动外挡板，外挡 板从外部止挡盖板，然后拧上螺钉，即可实现对于多级过滤组件的定位； 当需要对多级过滤组件进行过滤清理时，拧下定位螺钉，向外转动外挡板， 如此便可逐个取下盖板、纱网板以及高效过滤板，便于对盖板、纱网板以及高效过滤板冲洗。
上述空气净化模组在实施时：
组装：将活性炭过滤板24嵌入到中间外壳1内，活性炭过滤板24的 内端面与抵触柱12抵触，然后再嵌入高效过滤板23、纱网板22、盖板21， 最后旋动外挡板6，拧上定位螺钉61，即可对盖板21进行定位；
将两个高压等离子发生器112安装在等离子消毒腔11的底部，将UV 深紫外光发生器113安装在等离子消毒腔11的顶部；将预留安装板111安 装在聚风板3的外侧面外圈处；
将中间外壳1的侧部、底部通过螺钉固定连接预留安装板111，最后将 后罩体4固定于聚风板3的背部，后罩体4的内部安装有风机41、供电模 组；将机箱5固定在中间外壳1上；
净化：盖板21、纱网板22对杂质进行过滤，高效过滤板23、活性炭 过滤板24对细小颗粒、有害气体进行过滤，若空气中有大量细菌、病毒， 则启动UV深紫外光发生器113、高压等离子发生器112，对细菌、病毒进 行清理，最后洁净空气排出。
需要说明的是，在本文中，如若存在第一和第二等之类的关系术语仅 仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求 或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且， 术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含， 从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素， 而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、 物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一 个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者 设备中还存在另外的相同要素。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照 前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解： 其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分 技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本 质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.灭菌环保型室内空气多级动态净化方法，其特征在于：所述动态净化方法包括以下步骤：
S1、实时监测：监控模组对环境空气进行监测，采集空气中的污染物指数信息；
S2、监测数据处理：监控模组将采集到的污染物指数信息传输至新风***控制器，新风***控制器内置有空气质量采集模块、智能分析处理模块以及空气净化执行模块；空气质量采集模块接收监控模组发送的污染物指数信号，空气质量采集模块对污染物指数信息解码处理后传输至智能分析处理模块，智能分析处理模块对各个污染物进行等级划分并将监测数据、分析数据上传至远程监控服务器；
S3、动态净化：空气净化模组对吸入空气进行净化处理，排出洁净空气；空气净化执行模块根据各个污染物等级划分结果匹配对应的电器工作参数，并根据电器工作参数对空气净化模组进行动态调节。
2.根据权利要求1所述的灭菌环保型室内空气多级动态净化方法，其特征在于：所述污染物指数信息包括颗粒污染指数、微生物污染指数、有害气体污染指数。
3.根据权利要求1所述的灭菌环保型室内空气多级动态净化方法，其特征在于：所述监控模组包括粉尘浓度传感器、生物传感器以及烟气浓度监测模组。
4.根据权利要求3所述的灭菌环保型室内空气多级动态净化方法，其特征在于：所述空气净化模组的工作方法具体的为：
裸漏在空气中的粉尘浓度传感器、烟气浓度监测模组采集空气中的污染物指数信息，启动风机，负压吸入外部空气；
一级过滤：气流穿过盖板、纱网板去除空气中的大颗粒物；
二级过滤：气流穿过高效过滤板，去除空气中的细微颗粒物；
三级过滤：气流穿过活性炭过滤板，去除空气中的有害气体；
四级过滤：气流进入等离子消毒腔，等离子消毒腔内置有UV深紫外光发生器、高压等离子发生器、生物传感器，生物传感器对三级过滤后的空气进行检测，判断空气中是否有微生物，若有则去除空气中的微生物；
净化后的洁净空气排出。
5.根据权利要求4所述的灭菌环保型室内空气多级动态净化方法，其特征在于：所述空气净化执行模块动态调节方式如下：启动或关闭排风扇、调节排风扇转速；启动或关闭UV深紫外光发生器、调节UV深紫外光发生器的工作功率；启动或关闭高压等离子发生器、调节高压等离子发生器的工作功率。
6.根据权利要求4所述的灭菌环保型室内空气多级动态净化方法，其特征在于：所述盖板、纱网板、高效过滤板、活性炭过滤板以及等离子消毒腔均依次布设在中间外壳内，所述中间外壳的内壁垂直设有抵触柱，所述活性炭过滤板的内端抵触在抵触柱上，所述中间外壳的外端面转动连接外挡板，所述外挡板的向下延伸至盖板的外侧，所述外挡板的端部螺纹贯穿定位螺钉，所述定位螺钉的内端抵触在盖板的外侧面。
7.根据权利要求6所述的灭菌环保型室内空气多级动态净化方法，其特征在于：所述盖板的内部开设有横向线性阵列分布的通风槽，所述通风槽为竖向长条状。
8.根据权利要求7所述的一种高效多级室内空气净化器，其特征在于：所述纱网板的内部开设有矩形阵列分布的通风孔，位于同一竖列的通风孔与一条通风槽相对设置，所述通风孔的内径不大于通风槽的宽度。
9.根据权利要求6所述的一种高效多级室内空气净化器，其特征在于：所述高效过滤板包括第一外框架和第一过滤板，所述第一外框架贴合置于中间外壳内，所述第一过滤板封堵嵌入于第一外框架内，所述第一过滤板为竖向分布的褶皱结构。
10.根据权利要求6所述的一种高效多级室内空气净化器，其特征在于：所述活性炭过滤板包括第二外框架、第二过滤板、正极板以及负极板，所述第二外框架贴合置于中间外壳内，所述第二过滤板嵌入于第二外框架内，所述第二过滤板为竖向分布的褶皱结构；所述第二外框架的一侧内壁设有正极板、另一侧内壁设有负极板，所述正极板、负极板对称设于第二过滤板的左右两侧。
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