具有新风功能的空气净化系统及工作方法与流程

1.本发明涉及空气净化技术领域，主要涉及一种具有新风功能的空气净化系统，还涉及该具有新风功能的空气净化系统的工作方法。


背景技术：

2.现有的使用的空气净化设备主要有空气净化器、空气净化机器人、新风系统。其中空气净化器与空气净化机器人主要针对室内空气中的如pm2.5之类的颗粒污染物进行净化，对于co2、hcho等污染物的净化能力较弱，并且受限于其结构，空气净化器、空气净化机器人工作时，无法与外界空气进行有效连通，无法有效引入新风。如公开号为cn1112379000a(申请号为202010044777.3)的中国发明专利申请《一种家庭式空气净化机器人及其污染源确定与净化方法》，其中公开的空气净化气人能够根据空气污染的检测结构移动至污染源位置，进而进行污染源位置的空气净化。该方案虽然能够自主寻找污染源，但是并不能解决与外界连通的问题，仍然无法引入外界新风，应用效果有限。
3.目前市场上主流的新风系统分为两种，一种是利用类似“中央空调”的结构而安装在房屋顶部进行新风工作的“中央管道式新风系统”，其特点是安装成本较大，安装时需要对室内进行重新装修。另一种是壁挂在墙上，在墙壁上开孔，利用管道于外界空气连接，进行新风工作的“壁挂无管道式新风系统”，其特点是净化面积有限，仅能净化安装空间内的空气。


技术实现要素：

4.本发明所要解决的第一个技术问题是针对上述现有技术提供一种方便改装，能够对全空间进行空气净化，同时能够实现外界进行连通而引入新风的具有新风功能的空气净化系统。
5.本发明所要解决的第二个技术问题是针对上述现有技术提供一种前述具有新风功能的空气净化系统的工作方法
6.本发明解决上述第一个技术问题所采用的技术方案为：一种具有新风功能的空气净化系统，包括
7.空气质量检测装置，设置在各空间内；
8.中央控制单元，与各空气质量检测装置通信连接；
9.空气净化机，包括机体以及驱动机体移动的驱动装置，所述驱动装置设置在机体内且与中央控制单元通信连接；
10.其特征在于：还包括
11.新风管，设置在各空间内且与空间外部相连通；
12.所述机体内设置风道，所述风道的出口在机体上形成出风口，所述机体上对应于风道的上游段开设有外循环进风口、内循环进风口，所述外循环进风口上分别设置有可开闭的阀门，所述外循环进风口能与新风管匹配对接。
13.为了方便空气净化机实现自主移动，所述机体上设置有与控制中央控制单元通信连接的定位模块。
14.优选地，所述定位模块包括分别设置在机体前侧面、后侧面、左侧面和右侧面的定位装置。
15.为了方便完成机体后侧面贴靠墙面移动的动作，所述机体的后侧面上沿左右方向分布设置有两个定位装置。
16.为了方便实现空气净化机与新风管之间的准确对接以及实现对接的可靠性，所述外循环进风口的对接面上设置有第一磁性件，所述新风管的对接面上设置有与第一磁性件匹配吸合的第二磁性件。
17.为了方便判断空气净化机在对接新风管时的移动方向，所述机体上设置有用于检测第一磁性件磁力大小的磁力传感器，所述磁力传感器与中央控制单元通信连接。
18.所述机体的风道内设置有过滤模块和风机，所述过滤模块设置在风机的出口端，所述风机与中央控制单元通信连接。
19.为了对外界引入的新风进行初级过滤，所述新风管内设置有滤网。
20.为了保证新风管与空气净化机之间连接的可靠性，所述新风管的连接端内设置有连接管，所述新风管内设置有用于驱动连接管外移和复位的驱动器，所述新风管的对接面上设置有无线通电模块，所述无线通电模块与驱动器电连接；
21.所述外循环进风口的对接面上设置有能与无线通电模块匹配对接的无线充电模块，所述机体内设置有电池，所述无线充电模块、驱动装置分别与电池电连接。
22.优选地，所述中央控制单元设置在空气净化机上。
23.本发明解决上述第二个技术问题所采用的技术方案为：一种前述空气净化系统的工作方法，其特征在于：各空间内的空气质量检测装置检测获取对应空间内的空气质量参数，进而传送至中央控制单元；
24.中央控制单元根据空气质量参数控制驱动装置驱动空气净化机移动至一个空间内，并且中央控制单元控制驱动装置驱动空气净化机动作，进而实现空气净化机与该空间内的新风管进行对接；
25.空气净化机与新风管对接后，中央控制单元控制空气净化机启动工作以进行新风引入和空气净化工作。
26.当多个空间均需要进行空气净化时，为了保证空气净化机能够正常工作，用户根据需要设置各空间内的优先级参数，驱动空气净化机移动前，综合计算优先级参数和空气质量参数而获取各空间的净化顺序，中央控制单元控制驱动装置按照净化顺序驱动空气净化机移动至各空间内。
27.优选地，针对不同的空气质量参数区间，设置不同的与优先级参数同量级的计算参数ai；
28.根据各空间的空气质量参数确定各空间对应的计算参数aj；
29.获取各空间对应的优先级参数为bj；
30.计算净化顺序参数cj＝aj bj；
31.根据净化顺序参数cj确定各空间的净化顺序。
32.为了保障空气净化机能够更好的与新风管实现对接，在驱动空气净化机移动至一
个空间内后，驱动空气净化机设置外循环进风口的侧面面向该空间设置新风管的墙壁，并且驱动空气净化机设置外循环进风口的侧面贴靠该空间设置新风管的墙壁，再驱动空气净化机贴靠墙壁移动而移动至与新风管相对接的位置。
33.与现有技术相比，本发明的优点在于：本发明中的具有新风功能的空气净化系统，在设置能够移动的空气净化机的基础上，额外在各空间内还设置了能够与空气净化机进行对接的新风管，进而通过两者的配合实现新风功能。而该新风管的安装无需进行房间的整体装修而实现新风道的建立，只需要在墙壁上打孔安装新风管即可，改装难度第，安装更加便捷。
34.而新风功能的空气净化系统的工作方法，在能够为各空间进行空气净化的基础上，能够实现新风引入，改造成本低，且空气净化、更新效果更好。
附图说明
35.图1为本发明实施例中具有新风功能的空气净化系统的结构框图。
36.图2为本发明实施例中具有新风功能的空气净化系统的结构示意图。
37.图3为图2的剖视图。
38.图4为本发明实施例中新风管的结构示意图。
39.图5为本发明实施例中具有新风功能的空气净化系统工作方法流程图。
具体实施方式
40.以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。
41.如图1至图4所示，本实施例中的具有新风功能的空气净化系统，包括空气质量检测装置100、中央控制单元200、空气净化机300、新风管400。
42.空气质量检测装置100设置在各空间内，根据不用的应用场所，可以选择使用不同的空气质量检测装置100。如在家庭中使用时，选择使用能够检测pm2.5、co2、hcho这些污染物参数的空气质量检测装置100。如果应用在化工场所，可以选择使用能够检测其他污染物参数的空气质量检测装置100。各空间内的空气质量检测装置100分别与中央控制电源通信连接，具体可以通过无线通信的方式进行数据传送。
43.中央控制单元200根据具体的系统的应用，可以直接设置在空气净化机300中，也可以设置在总控台等位置。本实施例中的具有新风功能的空气净化系统主要应用在家庭房屋中，具体本实施例中中央控制单元200则设置在空气净化机300中，如此在保证其基本工作功能的寄出上，简化其系统结构。
44.如图2所示，空气净化机300包括机体1以及驱动机体1移动的驱动装置10，为了实现机体1的移动，机体1的底部设置有滚轮，本实施例中的滚轮采用麦克纳姆轮，如此方便机体1进行各个方向上的移动。驱动装置10可以采用现有机械机构中的各种驱动器43和传动机构的配合结构，该驱动装置10能够满足驱动机体1进行前进、后退、转圈等动作即可，根据需要该驱动装置10还可以驱动机体1进行上下方向上的移动。驱动装置10设置在机体1的下部空间内且与中央控制单元200通信连接，驱动装置10根据中央控制单元200的控制信号控制机体1进行移动。
45.新风管400设置在各空间内且与空间外部相连通，具体新风管400安装在空间的墙
壁内，新风管400实现空间与外界空气之间的连通以方便引入新风。安装新风管400时，仅需要在待安装的墙壁上钻孔安装即可，无需像现有的新风系统的安装方式，即无需在建筑物内壁额外进行装修该形成与外界连通的新风通道。本实施例中的新风管400改造难度小，安装便捷且成本低。
46.该具有新风功能的空气净化系统适合应用在各种建筑物内，该具有新风功能的空气净化系统可以针对一个大空间内的不同小区域空间进行空气净化新风引入，如在一个空间比较大体育场馆、展示场馆内应用时，可以针对该大空间进行划区，针对各个区域空间，在该大空间四周的墙壁上分别设置一个新风管400。
47.该具有新风功能的空气净化系统也可以针对如一个房屋内的不同房间空间进行空气净化和新风引入。该情境下，则在每个房间中临近外界的墙壁上安装新风管400。
48.相应空气净化机300的数量可以根据空间的大小具体设置，如针对较大空间的场所，可以使用至少两个空气净化机300同时工作。当使用至少两个空气净化机300，可以设置一个中央控制单元200，中央控制单元200对各空气净化机300统一进行调配。也可以在每个空气净化机300中设置一个中央控制单元200，每个空气净化器负责指定区域内不同空间的空气净化工作。
49.本实施例中的具有新风功能的空气净化系统主要应用在家庭建筑中，因此通常只需要设置一个空气净化器即可，相应中央控制单元200也设置在该空气净化机300中。
50.如图3所示，机体1内设置风道11，风道11的出口在机体1上形成出风口111，本实施例中的出风口111开设在机体1的顶部。机体1上对应于风道11的上游段开设有外循环进风口12、内循环进风口13，外循环进风口12上分别设置有可开闭的阀门14，外循环进风口12能与新风管400匹配对接。通常内循环进风口13常处于打开的状态，而外循环进风口12长处于关闭的状态。外循环进风口12、内循环进风口13上的阀门14可以采用手动的开合结构和可以采用能够被机动驱动的开合机构，阀门14采用机动驱动的开合机构时，则在机体1内对应设置与中央控制单元200电连接的驱动机构即可，通过驱动机构驱动阀门14进行开闭动作。
51.机体1的风道11内设置有过滤模块17和风机18，过滤模块17设置在风机18的出口端，风机18与中央控制单元200通信连接。过滤模块17可以具体的过滤要求选择使用不同的过滤层，如在家庭中应用时，可以选择基本的灰尘过滤网41、甲醛过滤网41等各过滤层构成的过滤模块17。
52.本实施例中，风道11的上游段靠近机体1的后部设置，则外循环进风口12开设在机体1的后壁上并与风道11相连通，外循环进风口12基于空气净化机300的高度有限，外循环进风口12相对于空间地面的高度有限，而风管在空间腔壁上的安装高度与空气净化机300上外循环进风口12的高度相匹配，通常设置在距离地面不高的位置。当然，新风管400也可以安装在相对较高的位置，相应机体1内的驱动装置10具有驱动机体1上下移动的功能即可。
53.为了方便空气净化机300实现自主移动，机体1上设置有与控制中央控制单元200通信连接的定位模块15。本实施例中的定位模块15包括分别设置在机体1前侧面、后侧面、左侧面和右侧面的定位装置151。其中设置在机体1前侧面上的定位装置151采用激光雷达，设置在机体1后侧面、左侧面和右侧面的定位装置151采用超声波雷达，该定位装置151能够实现应用空间的平面地图建立，能够实现机体1在空间内的定位。通常首次使用该具有新风
功能的空气净化系统，中央控制单元200控制空气净化机300进行移动，利用定位装置151进行应用建筑物内各空间的扫描，进行构建出建筑物内的空间平面图并进行存储，空间平面图的扫描和构建方法采用现有技术中的算法。
54.空气净化机300移动至一个空间内而需要与该空间内的新风管400进行连接时，本实施例中，控制驱动装置10驱动空气净化机300设置外循环进风口12的侧面贴靠该空间设置新风管400的墙壁上，进而驱动空气净化机300贴靠墙壁移动而移动至与新风管400相对接的位置。
55.为了方便完成机体1后侧面贴靠墙面移动的动作，机体1的后侧面上沿左右方向分布设置有两个定位装置151。
56.工作时，驱动装置10驱动空气净化机300的具体行走路径为：进入一个空间后，先控制空气净化机300的前侧面面向设置新风管400的墙面移动，待空气净化机300的前侧面距离墙面至设定距离后，驱动装置10驱动空气净化机300旋转180
°
，使得空气净化机300的后侧面朝向墙面，此时需要判断机身是否垂直墙面，假设机体1的后侧面上两个定位装置151之间的间距为a米，两个定位装置151测量距离墙面距离的距离差为b米，如果左侧定位装置151检测的距离数值大于右侧定位装置151检测的距离数值，则机身顺时针旋转tan-1(b/a)，反之则机身逆时针旋转tan-1(b/a)；如果两个定位装置151测量距离墙面的距离数值相等，则不需要旋转。旋转到位后，驱动装置10控制机体1向墙面后退，当运行至贴靠墙面后，驱动装置10驱动空气净化器贴靠墙壁移动而移动至与新风管400相对接的位置。
57.为了方便实现空气净化机300与新风管400之间的准确对接以及实现对接的可靠性，外循环进风口12的对接面上设置有第一磁性件16，新风管400的对接面上设置有与第一磁性件16匹配吸合的第二磁性件401。并且为了方便判断空气净化机300在对接新风管400时的移动方向，机体1上设置有用于检测第一磁性件16磁力大小的磁力传感器161，磁力传感器161与中央控制单元200通信连接。中央控制单元200先控制驱动装置10驱动空气净化机300向一个固定的方向移动，在移动过程中，实时检测磁力传感器161的检测数据，如果磁力传感器161的检测数据逐渐减小，则说明此时空气净化机300贴靠墙壁向远离新风管400的方向在移动，此时则需要控制驱动装置10驱动空气净化机300向反向移动，直至驱动空气净化机300移动到新风管400的位置后，此时磁力传感器161的检测数据达到最大，通过第一磁性件16和第二磁性件401的吸合，使得空气净化机300的外循环进风口12与新风管400匹配对接。如果磁力传感器161的检测数据逐渐增大，则说明此时空气净化机300贴靠墙壁向新风管400的方向在移动，直至驱动空气净化机300移动到新风管400的位置后，此时磁力传感器161的检测数据达到最大，通过第一磁性件16和第二磁性件401的吸合，使得空气净化机300的外循环进风口12与新风管400匹配对接。
58.空气净化机300的外循环进风口12与新风管400匹配对接后，中央控制单元200控制风机18启动工作，在风机18的作用下，可以自外循环进风口12引入新风，自内循环进风口13引入空间内的环境空气，新风和引入的环境空气经风道11内的过滤模块17过滤处理后，自出风口111输出净化后的新鲜空气。
59.如图4所示，为了对外界引入的新风进行初级过滤，新风管400内设置有滤网41，滤网41可以对引入的新风进行处理的过滤，如此可以延长风道11内过滤模块17的使用寿命。
60.为了保证新风管400与空气净化机300之间连接的可靠性，新风管400的连接端内
设置有连接管42，新风管400内设置有用于驱动连接管42外移和复位的驱动器43，新风管400的对接面上设置有无线通电模块431，无线通电模块431与驱动器43电连接。外循环进风口12的对接面上设置有能与无线通电模块431匹配对接的无线充电模块19，机体1内设置有电池191，无线充电模块19、驱动装置10分别与电池191电连接。当空气净化机300中的外循环进风口12与新风管400匹配对接后，无线充电模块19和无线通电模块431匹配对接，如此可以为驱动器43进行供电，驱动器43得电后驱动新风管400内的连接管42外移，使得连接管42自外循环进风口12深入至风道11内，提高了外循环进风口12与新风管400连接的稳定性。而当空气净化机300需要离开时，则中央控制单元200控制无线充电模块19断电，驱动器43失电复位，相应带动连接管42复位至新风管400内。
61.该空气净化机300，不仅能够通过驱动装置10获取控制信号，进而驱动空气净化机300移动至各空间内进行工作。根据需要，该空气净化器还可以被人工手动驱动，即用户拖行该空气净化器移动至各空间内，进而与各空间内安装的新风管400进行对接，进而以实现空气净化和新风引入的工作。
62.如图5所示，前述空气净化系统的工作方法，包括以下步骤。各空间内的空气质量检测装置100检测获取对应空间内的空气质量参数，进而传送至中央控制单元200；中央控制单元200根据空气质量参数控制驱动装置10驱动空气净化机300移动至一个空间内，并且中央控制单元200控制驱动装置10驱动空气净化机300动作，进而实现空气净化机300与该空间内的新风管400进行对接；空气净化机300与新风管400对接后，中央控制单元200控制空气净化机300启动工作以进行新风引入和空气净化工作。当该空间内的空气质量检测装置100检测到的空气质量参数符合设定要求时，中央控制单元200控制驱动装置10驱动空气净化器离开该空间至下个待进行空气净化的空间。或当所有空间内的空气质量参数均符合设定要求时，驱动空气净化器移动至设定位置或者停留在当前空间内。
63.当多个空间均需要进行空气净化时，为了保证空气净化机300能够正常工作，用户根据需要设置各空间内的优先级参数，驱动空气净化机300移动前，综合计算优先级参数和空气质量参数而获取各空间的净化顺序，中央控制单元200控制驱动装置10按照净化顺序驱动空气净化机300移动至各空间内。
64.具体地，针对不同的空气质量参数区间，设置不同的与优先级参数同量级的计算参数ai，i表示空气质量参数区间数量；用户根据需要针对各空间分别设置不同的优先级，也可以不设置优先级，不设置时，各空间的优先级参数相等且为最小。
65.根据各空间的空气质量参数确定各空间对应的计算参数aj，j表示空间数量；获取各空间对应的优先级参数为bj；计算各空间的净化顺序参数cj＝aj bj；根据净化顺序参数cj确定各空间的净化顺序。
66.如在家庭建筑中，针对人们经常活动的区域，可以将设置较高的优先级参数，如可以把客厅的优先级设置为5，主卧的优先级设置为4，次卧的优先级设置为3，卫生间的优先级设置为2，餐厅的优先级设置为1。
67.设置三个空气质量参数区间，分别为优等空气质量参数区间、良好空气质量参数区间、差空气质量参数区间，良好空气质量参数区间、差空气质量参数区间对应的计算参数分别为2、5。
68.如果检测到客厅的空气质量数据属于差空气质量参数区间，主卧的空气质量数据
属于良好空气质量参数区间，次卧的空气质量数据属于良好空气质量参数区间，卫生间的空气质量数据属于差空气质量参数区间，餐厅的空气质量数据属于良好空气质量参数区间。则客厅、主卧、次卧、卫生间、餐厅对应计算的净化顺序参数分别为10、6、5、7、3，如此空气净化机300的进行各空间的空气净化顺序为客厅、卫生间、主卧、次卧、餐厅。
69.本发明中的具有新风功能的空气净化系统，在设置能够移动的空气净化机300的基础上，额外在各空间内还设置了能够与空气净化机300进行对接的新风管400，进而通过两者的配合实现新风功能。而该新风管400的安装无需进行房间的整体装修而实现新风道11的建立，只需要在墙壁上打孔安装新风管400即可，改装难度第，安装更加便捷。
70.而新风功能的空气净化系统的工作方法，在能够为各空间进行空气净化的基础上，能够实现新风引入，改造成本低，且空气净化、更新效果更好。
71.在本发明的说明书及权利要求书中使用了表示方向的术语，诸如“前”、“后”、“上”、“下”、“左”、“右”、“侧”、“顶”、“底”等，用来描述本发明的各种示例结构部分和元件，但是在此使用这些术语只是为了方便说明的目的，是基于附图中显示的示例方位而确定的。由于本发明所公开的实施例可以按照不同的方向设置，所以这些表示方向的术语只是作为说明而不应视作为限制，比如“上”、“下”并不一定被限定为与重力方向相反或一致的方向。