灰尘测量设备和方法技术

技术编号:23102787 阅读:56 留言:0更新日期:2020-01-14 21:20
本发明专利技术涉及灰尘测量设备和方法,该灰尘测量设备和方法可以通过基于根据粒径的数浓度分布导出质量浓度,来提高灰尘测量的准确度。本发明专利技术的灰尘测量设备包括:充电单元,该充电单元用于向进料充电,使其带电荷;第一集尘单元,该第一集尘单元包括彼此隔开的第一集尘电极和第二集尘电极,材料通过这两个电极,并且不同的电压施加到这两个电极;第二集尘单元,该第二集尘单元用于收集已经通过第一集尘单元的材料;电流测量单元,该电流测量单元用于测量流过第二集尘单元的电流;以及控制单元,该控制单元用于通过使用由电流测量单元测量的电流值来计算材料的质量浓度,并且基于质量浓度来调节施加到充电单元和第一集尘单元的电压。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】灰尘测量设备和方法
本公开涉及用于测量灰尘的设备和方法,并且更具体地涉及用于测量灰尘的设备和方法,该设备和方法可以根据基于粒径的数浓度分布导出质量浓度,以提高灰尘测量的准确度。
技术介绍
本公开涉及用于测量灰尘的设备和方法。特别地,本公开可以用于除尘设备中,该除尘设备应用于空调系统、空气净化器等,以去除空气中的灰尘并排出净化空气。图1是例示了根据现有技术的实施方式的除尘设备的视图。在下文中,将描述能够净化并冷却被污染的空气的空调。参照图1,普通的空调包括:吸入格栅10,该吸入格栅10用于将室内污染空气吸入到设备中;灰尘测量设备100,该灰尘测量设备100用于去除在被吸入格栅10吸入的空气中包含的污染物;热交换器20,该热交换器20用于通过对由灰尘测量设备100净化的空气进行热交换来降低空气的温度;送风机30,该送风机30用于将温度在空气通过热交换器20的同时降低的空气排出到系统外部;以及排出格栅40,该排出格栅40用于改变由送风机30排出到外部的空气的方向。灰尘测量设备100执行去除包含在被污染的室内空气中的诸如灰尘的污染物的功能。通常,灰尘测量设备100可以使用电集尘方案,在该方案中,高压放电,以带走污染物,然后集尘。传统上,使用能够测量颗粒物(PM)的PM传感器来测量在流入除尘设备中的空气中的灰尘量。PM传感器使用加热器来产生上升气流,并且将从LED发出的光散射在沿着上升气流移动的灰尘上。随后,由光电二极管检测散射的光,并且当存在灰尘时,光电二极管的输出电压值下降。即,PM传感器可以基于光电二极管的输出电压值,通过将每单位时间的低电压的比率转换成浓度来测量所引入空气的数浓度。然而,当使用传统光学测量方案时,能够测量总数浓度,但是不能测量基于粒径的数浓度分布。具体地,对浮尘的流调节使用灰尘的质量浓度。为了计算质量浓度,必须从所测量的数浓度推断质量浓度。然而,由于不能测量基于粒径的数浓度分布,所推断质量浓度的准确度非常差。另外,在光学测量的情况下,难以测量占据灰尘大部分的、尺寸等于或小于300nm的灰尘。在现有技术中,需要多个撞击采样器或级联撞击采样器来获得基于粒径的数浓度分布。然而,这样的多个撞击采样器或级联撞击采样器的小型化是困难的,并且由于撞击采样器不能将期望粒径100%的灰尘分离,测量准确度低。进一步地,当不使用撞击采样器时,不能裁量基于粒径的数浓度。进一步地,因为测量了所有粒径的当前值,所以当引入比通常更大或更小的颗粒时,大大降低准确度。
技术实现思路
技术目的本公开的一个目的是提供用于测量灰尘的设备和方法,其中,因为测量了基于粒径的数浓度分布,所以可以实现数浓度分布到质量浓度的转换,从而提高灰尘测量的准确度。本公开的另一个目的是提供用于测量灰尘的设备和方法,该设备和方法有利于小型化并且在操作期间不产生压差,因为可以在不使用单独的粒径分类设备(例如撞击采样器(impactor))的情况下计算质量浓度。本公开的目的不限于上述目的。上面未提及的本公开的其他目的和优点可以从下面的描述理解,并且可以从本公开的实施方式更清楚地理解。进一步地,将容易地理解,本公开的目的和优点可以由如权利要求公开的特征及其组合来实现。技术方案本公开的一个方面提供了一种灰尘测量设备,该灰尘测量设备包括:带电器,该带电器用于使引入的灰尘带电;第一集尘器,该第一集尘器包括被设置为彼此隔开的第一集尘电极和第二集尘电极,其中,不同的电压被分别施加到第一集尘电极和第二集尘电极,使得第一集尘电极和第二集尘电极收集带电的灰尘;第二集尘器,该第二集尘器用于收集通过第一集尘器的灰尘;电流测量单元,该电流测量单元用于测量在第二集尘器中流动的电流;以及控制器,该控制器使用在电流测量单元中测量的电流值来计算灰尘的质量浓度,并且基于质量浓度来调节分别施加到带电器和第一集尘器的电压。本公开的另一个方面提供了一种灰尘测量设备的用于测量灰尘的方法,该灰尘测量设备包括用于使引入的灰尘带电的带电器、用于收集带电的灰尘的第一集尘器以及用于收集通过第一集尘器的灰尘的第二集尘器,该方法包括以下步骤:测量在向带电器施加第一电压且未向第一集尘器施加第二电压时在第二集尘器中流动的第一电流;测量在向带电器施加第一电压且向第一集尘器施加第二电压时在第二集尘器中流动的第二电流;以及使用第一电流和第二电流来计算灰尘的质量浓度。技术效果根据本公开的灰尘测量设备可以计算基于粒径的数浓度分布,以导出作为调节标准的质量浓度,从而实现比传统灰尘测量传感器(例如光学PM传感器)更高的准确度。由此,可以提高包括灰尘测量设备的设备的控制准确度,从而为用户提供高满意度并提高操作效率。另外,在本公开的另一个实施方式中,当根据本公开的灰尘测量设备与传统的灰尘测量传感器(例如光学PM传感器)一起使用时,可以进一步提高准确度。另外,根据本公开的灰尘测量设备可以通过仅将金属网过滤器和电流测量单元添加到传统的灰尘过滤器来准确地测量质量浓度,从而精确地测量质量浓度。因此,可以原封不动地使用传统生产线。另外,可以在不使用单独的粒径分类设备的情况下计算质量浓度,这在小型化方面是有利的,使得根据本公开的灰尘测量设备可以容易地安装在其他电子设备(例如空气净化器或空调)中,并且可以实现高兼容性。由此,可以使包括灰尘测量设备的产品小型化,并且可以以高通用性降低生产所需的费用和单位成本。附图说明图1是例示了根据现有技术的实施方式的除尘设备的视图。图2是例示了根据本公开的一些实施方式的灰尘测量设备的框图。图3和图4是用于例示根据本公开的一些实施方式的灰尘测量设备的操作的图。图5是例示了用于获得流入到本公开的灰尘测量设备中的灰尘的数浓度的方法的曲线图。图6是例示了用于获得流入到本公开的灰尘测量设备中的灰尘的平均粒径的方法的曲线图。图7是例示了用于获得流入到本公开的灰尘测量设备中的灰尘的基于粒径的数浓度分布的方法的曲线图。图8是用于例示根据本公开的一些实施方式的用于测量灰尘的方法的流程图。具体实施方式在说明书和权利要求书中使用的术语或词语不应被解释为限于通用或字典含义。进一步地,专利技术人基于能够适当定义术语的概念以便最佳地描述其专利技术的原理,应将术语或词语解释为与本公开的技术思想一致的含义和概念。另外,本说明书中描述的实施方式和附图中示出的部件仅是本公开最优选的实施方式之一,并不代表本公开的所有技术思想。由此,应理解,在本申请时,可以存在代替实施方式和部件的各种等同物和变型例。在下文中,将参照图2至图8详细描述根据本公开的一些实施方式的用于测量灰尘的设备和方法。图2是例示了根据本公开的一些实施方式的灰尘测量设备的框图。参照图2,根据本公开的一些实施方式的灰尘测量设备100可以包括带电器110、第一集尘器120、第二集尘器器130、电流测量单元140、控制器150以及风扇模块160。流入到灰尘测量设备100中的灰尘可以本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.一种灰尘测量设备,该灰尘测量设备包括:/n带电器,所述带电器用于使引入的灰尘带电;/n第一集尘器,所述第一集尘器包括被设置为彼此隔开的第一集尘电极和第二集尘电极,其中,不同的电压被分别施加到所述第一集尘电极和所述第二集尘电极,使得所述第一集尘电极和所述第二集尘电极收集带电的所述灰尘;/n第二集尘器,所述第二集尘器用于收集通过所述第一集尘器的所述灰尘;/n电流测量单元,所述电流测量单元用于测量在所述第二集尘器中流动的电流;以及/n控制器,所述控制器被配置为:/n使用在所述电流测量单元中测量的电流值来计算所述灰尘的质量浓度;并且/n基于所述质量浓度来调节分别施加到所述带电器和所述第一集尘器的电压。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170420 KR 10-2017-00510401.一种灰尘测量设备,该灰尘测量设备包括:
带电器,所述带电器用于使引入的灰尘带电;
第一集尘器,所述第一集尘器包括被设置为彼此隔开的第一集尘电极和第二集尘电极,其中,不同的电压被分别施加到所述第一集尘电极和所述第二集尘电极,使得所述第一集尘电极和所述第二集尘电极收集带电的所述灰尘;
第二集尘器,所述第二集尘器用于收集通过所述第一集尘器的所述灰尘;
电流测量单元,所述电流测量单元用于测量在所述第二集尘器中流动的电流;以及
控制器,所述控制器被配置为:
使用在所述电流测量单元中测量的电流值来计算所述灰尘的质量浓度;并且
基于所述质量浓度来调节分别施加到所述带电器和所述第一集尘器的电压。


2.根据权利要求1所述的灰尘测量设备,其中,所述控制器被配置为:
测量在未向所述第一集尘器施加电压时在所述第二集尘器中流动的第一电流;
测量在向所述第一集尘器施加所述电压时在所述第二集尘器中流动的第二电流;并且
使用所述第一电流和所述第二电流来计算所述质量浓度。


3.根据权利要求2所述的灰尘测量设备,其中,所述控制器被配置为:
使用所述第一电流和所述第二电流来计算所述灰尘的数浓度和平均粒径;
使用所述数浓度和所述平均粒径,来计算基于粒径的数浓度分布;并且
基于所述数浓度分布来计算所述质量浓度。


4.根据权利要求3所述的灰尘测量设备,其中,所述数浓度使用以下方程1来计算,并且所述平均粒径使用以下方程2来计算:
N=SN(I1-I2)(1)



其中,在以上方程中,I1表示所述第一电流,I2表示所述第二电流,N表示所述灰尘的所述数浓度,SN表示数浓度常数,dp,av表示所述灰尘的所述平均粒径,并且Sdp表示平均粒径常数。


5.根据权利要求1所述的灰尘测量设备,其中,所述控制器被配置为,当所述质量浓度高于预定参考值时,增加分别施加到所述带电器和所述第一集尘器的所述电压。


6.根据权利要求1所述的灰尘测量设备,所述灰尘测量设备还包括:
风扇模块,所述风扇模块用于使所述灰尘从所述带电器朝向所述第二集尘器移动,
其中,所述控制器被配置为基于所述质量浓度来控制所述风扇模块的操作。


7.根据权利要求6所述的灰尘测量设备,其中,所述控制器被配置为,当所述质量浓度高于预定参考值时,增加在所述风扇模块中产生的风量。


8.根据权利要求1所述的灰尘测量设备,其中,所述第二集尘器包括被形成为网状并由金属材料制成的过滤器,
其中,所述过滤器电连接到所述电流测量单元,并且
其中,所述电流测量单元测量流过所述过滤器的电流。


9.根据权利要求1所述的灰尘测量设备,其中,所述带电器包括第一电极和第二电极,其中,向所述第一电极施加电压,并且其中,所述第二电极包括分别布置在所述第一电极上方和下方的第一部分和第二部分,并且
其中,在所述第一电极与所述第二电极的所述第一部分和所述第二部分之间分别限定等离子体区域。


10.一种灰尘测量设备的用于测量灰尘的...

【专利技术属性】
技术研发人员:朴哲佑成奉祚
申请(专利权)人:LG电子株式会社
类型:发明
国别省市:韩国;KR

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