带加热清洁空气的供应-再循环装置及方法与流程

本发明涉及室内空气供应和再循环装置，其能够向房间提供新鲜空气供应和房间内的空气再循环，同时净化和加热空气。房间供气和再循环装置的过滤设备可确保清除大量和细小的灰尘、细菌、甲醛和异味。

背景技术：

1、为了净化和/或加热封闭的办公室和住宅内的空气，经常安装各种气候控制设备，例如空气净化器、空气阀、空调等。每个设备都有其自己的一系列功能。例如，空调使室内空气循环并冷却或加热，空气净化器净化再循环的空气，空气调节阀将室外的新鲜空气引入室内。房间供气和再循环装置能够将街上的新鲜空气供应到房间中，对其进行清洁和加热，并清洁房间内的再循环空气。

2、送风及再循环装置通常设有至少一室外空气进气口、至少一室内空气进气口及至少一室内空气排气口。风扇安装在外壳中，以确保空气通过过滤器单元和加热器从进气口流向排气口。最常见的是，空气过滤装置由至少一个粗过滤器和至少一个细过滤器组成。

3、实用新型专利ru80923u1(2009年2月27日发布；国际专利分类：f24f 7/00)描述了一种用于配备密封窗户的小房间通风装置。送风装置包括位于墙内的新风送风管道、带过热保护元件的电加热器、内部隔热外壳，形成室内空气再循环通道，并安装有过滤器、风扇和阀门。当阀门移动时，供应通道打开，同时关闭再循环通道。设备还在房间出口处配备了空气温度传感器和带有电力驱动器的自动控制系统，该系统根据供应到房间的空气温度的当前值来控制阀门的位置。设备通过自动改变流入和再循环房间空气的比例，防止冬季供风温度低于设定值，夏季防止房间过热。配备手动电源开关的电加热器可以让您在冬季增加流入量。该类似物的第一个缺点是用于加热供应空气的电加热器位于过滤器单元之前。当将加热器放置在过滤器之前时，加热器会被灰尘堵塞，当加热器打开时，灰尘会开始冒烟。第二个缺点是温度测量传感器仅位于出口处。在本发明中，它被放置在输入端以调节风扇速度，并且被放置在输出端以检查空气是否已被设备加热。将传感器放置在加热器前面，可以根据目标气流调整加热算法，从而加快达到设定温度。第三个缺点是采用电加热器作为取暖器。电加热器的缺点是如果没有配备额外的加湿器和/或电离器，它们会使空气干燥。在本发明中，最优选使用ptc加热器，因为是最安全的。它不能加热超过一定温度，并且没有对外暴露的加热线圈。另外，在本发明中，可以配备热熔断器以使装置更加安全。另一个缺点是，上述实用新型中风门不仅可以处于“再循环”和“送风”模式，还可以处于混合模式，并且可以单独调节再循环和送风的比例。混合模式具有与气流的不同温度和湿度相关的许多限制，特别是在某些情况下，阻尼元件上会形成冰/雪，并且空气有可能溢流过滤器。

4、专利jp3940417b2(2007年7月4日发布；国际专利分类：b01d46/00；a61l 9/01；a61l 9/16；a61l 9/00；b01d 53/94)描述了包括sirocco风扇和过滤器单元的空调设备。过滤器设备包括除臭过滤器、醛类有机物去除过滤器和抗菌/灰尘过滤器。除臭过滤器含有去除一氧化碳的催化剂。该装置的第一个缺点是缺乏向房间提供新鲜空气的流入模式。第二个缺点是经典的吸附催化过滤器分为两种不同的过滤器：除臭过滤器和去除有机物质的过滤器。这是多余的，因为活性炭层过滤器可满足这两种功能。第三个缺点，在上述专利中，除臭层还起到预过滤器的作用。这大大缩短了过滤器的“寿命”，因为粗灰尘、毛、小碎片等也会落在上面，因此它会提前停止其主要功能-去除异味。因此，使用预过滤器要更实惠，这样前面列出的所有东西都落在它上面，而除臭过滤器则发挥其直接功能。另一个缺点是，灰尘过滤器也用作细菌捕集器，但它没有经过抗菌浸渍，也没有制成抗菌层。

5、实用型号ru176378u1(2018年1月7日发布；国际专利分类：f24f 7/00)描述了一种供气净化通风装置，由壳体和安装在槽中的粗过滤器组成，安装在孔与壳体后壁之间的凹槽中，并配有用于拆卸和清洁的手柄以及位于与孔所在平面垂直的平面内的进气格栅。外壳内部有一个安装在塑料支架中的加热元件，用螺栓固定在外壳的后壁上，还有隔热材料和流入阀。在外壳的中部，三个细过滤器串联安装在导轨上。壳体下部，底部安装有风扇，配有外壳并连接电源。在外壳的上部有一个包含控制板的控制单元，控制板通过电缆与二氧化碳传感器和空气灰尘传感器电连接。风扇保障外部空气加压通过开口或来自房间的空气通过进气格栅，并通过出气格栅将净化的空气进入房间。流入阀安装在外壳背面的可移动销上，有两个位置-打开/关闭，通过连接到控制单元控制板的电动机、通过远程控制、自动或通过wi-fi使用外部设备。该类似物的第一个缺点是用于加热供应空气的电加热器位于过滤器单元之前。当将加热器放置在过滤器之前时，加热器会被灰尘堵塞，当加热器打开时，灰尘会开始冒烟。第二个缺点是仅存在供应模式而没有空气再循环模式。另一个缺点是类似物只有一个粗过滤器和三个细过滤器。本发明使用由两个粗过滤器和两个细过滤器组成的更经济的过滤器配置。第四个缺点是没有温度传感器，它可调整风扇和加热器的运行算法，以及确定送风是否被加热到所需的温度。

6、申请us20160001212a1(2016年1月7日发布；国际专利分类：b01d 46/00；b01d 46/46；b01d 46/44)描述了一种室内空气净化器，其具有包括地板送风入口、室内空气入口和出口的外壳。壳体内的空气混合室与所述室内空气入口和所述地板管道入口直接连通。壳体内有过滤器。在所述壳体中，风扇位于过滤器出口和过滤器的出口侧之间。风道面板位于空气混合室和过滤器之间的过滤器入口区域。各种传感器可用于监控温度并防止未经处理的空气从室内空气净化器中逸出。附加壁入口可设置成与空气混合室流体连通，以提供室外第二空气源。第一个缺点是类似物没有预过滤器，因此主过滤器单元将更快地被灰尘堵塞，因为不仅会收集细小灰尘，还会收集粗灰尘。第二个缺点是仅使用各种过滤等级的hepa-过滤器。hepa-过滤器不能清除空气中的甲醛和异味，因此必须安装专门为此目的而设计的额外吸附催化过滤器，以使清洁更加有效和高质量。第三个缺点是所有温度传感器仅位于设备的出口处。因此，设备中没有入口温度传感器来调整加热算法以适应目标气流，从而加速达到设定温度。

7、最接近的类似物是breezer o2设备，由tion集团公司旗下的tion智能微气候股份公司发布(设备链接：https://tion.ru/product/breezer-tion-o2/)。breezer tion o2是一款紧凑型通风设备，旨在通过主动将新鲜空气泵入建筑物并进行过滤来创造健康、舒适的室内微气候。同时，使用三级过滤系统净化空气中的所有类型的污染物，通过低噪音风扇将所需量的新鲜空气从室外持续供应到房间，必要时可使用具有气候控制功能的空气加热系统。装置由基本型f7过滤器、空气加热系统、高效hepa h11过滤器和ak吸附催化过滤器组成。该装置的第一个缺点是空气加热系统位于细过滤器之前。当将加热器放置在细过滤器之前时，细小的灰尘可能会落在加热器上，当加热器打开时可能会开始冒烟。第二个缺点是类似物使用一个f7级粗过滤器。本发明使用两个不同级别的粗过滤器来进行更深层次的空气净化。第三个缺点是，该类似物在hepa-过滤器上没有抗菌浸渍，因此它只是捕获细菌，但不会在其表面消毒。

技术实现思路

1、本发明的目的是创造和开发一种供热净化空气的供气再循环装置及方法，通过清洁空气及其有效、安全的加热，确保供气和再循环装置在供气和再循环模式下运行。

2、这项任务的实现得益于这样的技术成果：确保有效的空气净化，包括去除大颗粒和细颗粒的灰尘、甲醛、异味和细菌，同时提供由温度传感器控制的空气加热。这一目标的实现得益于：

3、·采用两级粗净化和两级细净化清洁空气；

4、·在空气净化阶段之后放置加热器；

5、·使用至少两个位于送风进气孔附近和出风孔区域的温度传感器；

6、·使用至少两个温度传感器的读数来调整加热器操作算法。

7、该技术成果通过一种供气和再循环单元来实现，该供气和再循环单元包括壳体，壳体中开设有至少一个用于从房间进气的孔、至少一个用于从室外进气的孔以及至少一个用于出气的孔，串联安装至少两个粗过滤器、至少两个精过滤器、加热器和风扇，并在室外进风区域和道路区域安装至少一个温度传感器出风口。

8、此时，至少需要两个粗过滤器来清除空气中的大灰尘、毛和小碎片，并且至少需要两个细过滤器来清除空气中的细灰尘、挥发性有机化合物、异味和细菌。必需要加热器将送风加热到所需的温度，并且需要一个风扇来确保空气通过进气孔及其电线进入至少两个粗过滤器，至少两个细过滤器和一个加热器，然后去除净化和加热的空气通过空气出口孔从供应和再循环单元的壳体中排出。进气口区域至少需要一个温度传感器来测量送风温度并根据温度传感器读数调整加热器运行算法。至少需要一个位于出风口区域的空气传感器来测量从出风口排出的空气的温度，以检查空气是否达到所必需的温度，并随后调整加热器的运行算法。

9、g1至g4/g4至f7级别的预过滤器和/或主过滤器可用作粗过滤器，可根据过滤级别清除空气中不同尺寸的大灰尘。使用至少两个粗过滤器可以实现更深层的初级空气净化，因此细过滤器可以使用寿命更长。

10、事实上，初级过滤器的容量可以在1000-2000毫克范围内制造，这比标准过滤器的过滤容量有所增加，使得初级过滤器的使用寿命更长。

11、使用hepa-过滤器和/或epa-过滤器和/或吸附催化过滤器和/或它们的任何组合作为细过滤器可以净化空气，去除细小灰尘和/或甲醛和异味，具体取决于所使用的过滤器组合。

12、事实上，hepa-过滤器和/或epa-过滤器可以被制成具有增加的容量，并且吸附催化过滤器被制成具有减小的容量，hepa-过滤器和/或epa-过滤器与吸附催化过滤器的容量比为5/1-12/1，这可以在不改变过滤器单元中的气压降的情况下延长hepa-过滤器和/或epa-过滤器的使用寿命。并且压降保持不变的事实使得风扇泵送的空气压力不会损失，因此风扇的运行不会损失效率。

13、h11级及更高级别的过滤器可用作hepa-过滤器，可以阻拦空气中85％的颗粒。

14、e11级及更高级别的过滤器可用作epa-过滤器，可以阻拦空气中85％至99.5％的小于0.06微米的颗粒。

15、hepa-过滤器可以用抗菌剂浸渍，也可以对空气进行消毒，即清除空气中的细菌。

16、在房间和室外的进气口安装风门可以实现单独的流入和再循环模式，而不混合空气。

17、风扇中轴承的设计可以降低风扇在运行过程中发出的噪音水平，而轴承具有橡胶保护垫圈和/或使用高滑动润滑，使得风扇在低速时静音，在高速时几乎听不到声音。

18、该技术成果是通过加热空气净化方法实现的，空气首先分别通过用于从房间吸入空气的开口和/或通过用于从室外吸入空气的开口从房间和/或从室外进入。接下来，空气依次通过至少两个粗过滤器和至少两个细过滤器。之后，利用加热器对净化后的空气进行加热，加热净化后的空气通过出风口进入室内。在这种情况下，使用至少一个位于室外进气口区域的温度传感器来测量送风温度，并使用至少一个位于室外进气口区域的温度传感器来测量送风温度，测量进入房间的加热净化空气的温度，并基于至少一个温度传感器的读数调整加热器操作算法。

19、此时，空气通过至少两个粗过滤器来清除空气中的大灰尘、毛发和小碎片，并且空气通过至少两个细过滤器来清除空气中的细灰尘、甲醛、异味和细菌。必须对净化后的空气进行加热，这样供应的空气就不会冷却房间内的空气，而且它位于空气净化阶段之后，可以防止碎屑和灰尘进入加热器，因此不会在其上点燃并开始冒烟。必须使用位于进气口区域的至少一个温度传感器来测量空气温度，以测量送风温度并根据温度传感器读数调整加热器运行算法，使用至少一个位于出风口区域的空气传感器来测量空气温度，以测量从出风口排出的空气的温度，以检查空气是否达到期望的温度，并且也为了随后调整加热器运行算法。

20、事实上，在从房间和/或从室外吸入空气的阶段之前，可以确定设定模式，即是否设定“送风”、“再循环”或“混合”模式，然后打开和/或关闭相应的风门和/或安装在相应的进气口中的相应的风门，可据供气和再循环装置的设置操作模式，从室外和/或房间吸入空气，以进行后续的清洁和加热。

21、同样，装置可能没有“混合”模式，而仅实现“送风”和“再循环”。

22、在空气通过至少一个粗过滤器的阶段，空气可以通过等级在g1至g4/g4至f7范围内的预过滤器和/或主过滤器，使得可以根据过滤等级，清除空气中不同尺寸的大灰尘。使用至少两个粗过滤器可以实现更深层的初级空气净化，因此细过滤器可以使用寿命更长。

23、在使空气通过至少两个精细过滤器的阶段，可以使空气通过hepa-过滤器和/或epa-过滤器和/或吸附催化过滤器和/或通过它们的任意组合，从而使空气被净化细尘和/或甲醛和异味，具体取决于所使用的过滤器组合。