基于顆粒凝結核心除pm2.5的新風空氣凈化系統(tǒng)及方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種基于顆粒凝結核心除PM2.5的空氣凈化系統(tǒng)及方法，包括壓縮機、進風管、冷凝器、霧化器、蒸發(fā)器、出氣管以及旋風分離器，其特征在于，所述進風管的一端作為空氣入口，另一端串聯(lián)旋風分離器后與房間連通；且所述的進風管空氣入口端設有一個與其相通的霧化器；所述的霧化器與空調蒸發(fā)器的集水盤連通；集水盤中的凝結水被壓縮機出口處的高溫高壓制冷劑余熱加熱后進入霧化器中，然后被加熱的凝結水被霧化后與進風管的空氣混合，然后被旋風分離器分離后，進入室內。
【專利說明】
基于顆粒凝結核心除PM2.5的新風空氣凈化系統(tǒng)及方法
技術領域
[0001]本發(fā)明公開了一種基于顆粒凝結核心除PM2.5的新風空氣凈化系統(tǒng)及方法。
【背景技術】
[0002]伴隨社會經(jīng)濟的不斷發(fā)展，環(huán)境污染日益嚴重問題已受到全社會越來越多的關注。近年來“PM2.5”成為媒體和大眾生活中熱議的一詞。超細顆粒是一種極其危害的空氣顆粒物，他們可以穿透人類呼吸系統(tǒng)，甚至能進入血液循環(huán)系統(tǒng)。暴露在超細顆粒物的環(huán)境中已經(jīng)被證實會增加各種疾病的發(fā)病率和死亡率。當前普通居民室內引入新風大多數(shù)通過開窗，空氣不經(jīng)過任何處理就進入室內，必然攜帶較多的PM2.5，迫切需要具備空氣凈化處理功能的新風系統(tǒng)。
[0003]現(xiàn)有空氣凈化技術中，濾網(wǎng)凈化類和負離子除塵技術應用較廣。濾網(wǎng)凈化類需要經(jīng)常更換濾網(wǎng)，成本較高，且造成資源的浪費。負離子除塵技術中，如果負離子的濃度適當，對空氣除塵和殺菌有一定的作用。但目前市場上的負離子發(fā)生器也存在一些問題，很多會臭氧超標，少量的臭氧對人體無害，但過量就會與一些有機物結合產(chǎn)生致癌物質。同時該方式存在的缺點是高壓下電離空氣可能分解出氮族等有害氣體，以及超標的03、N0X、N+、重離子，影響空氣的安全性，產(chǎn)生空氣的二次污染。此外可能產(chǎn)生靜電電擊現(xiàn)象，導致墻面變黑。而新提出的ΙΠ)離子集塵技術雖然能夠帶來很好的除塵效果，但是其過濾級別越高，風機能耗也會增加，噪音加大，且須經(jīng)常更換過濾網(wǎng)、吸附裝置，反而造成了能源和資源的浪費。因此，現(xiàn)有技術存在帶來新的污染源、耗能大、資源浪費和設備兼容性較差等多項問題。

【發(fā)明內容】

[0004]本發(fā)明的目的就是為了解決上述問題，提供了一種基于顆粒凝結核心除PM2.5的空氣凈化系統(tǒng)。此系統(tǒng)應用于空調中，利用空調壓縮機出口處的高溫高壓的制冷劑的余熱來加熱蒸發(fā)器中所產(chǎn)生的凝結水，被加熱的凝結水經(jīng)霧化器霧化后與吸氣管中的空氣混合從而增加了吸氣管中空氣的濕度。加濕后的空氣以PM2.5為結晶核心，其中的水蒸氣冷凝成水滴，進而經(jīng)電力驅動的旋風分離器裝置分離后實現(xiàn)除去空氣中的PM2.5達到凈化空氣的作用，該凈化空氣可以作為潔凈新風引入室內。
[0005]為了實現(xiàn)上述目的，本設計采用如下技術方案:
[0006]基于顆粒凝結核心除PM2.5的空氣凈化系統(tǒng)，包括壓縮機、進風管、冷凝器、霧化器、蒸發(fā)器、出氣管以及旋風分離器，所述進風管的一端作為空氣入口，另一端串聯(lián)旋風分離器后與房間連通;且所述的進風管空氣入口端設有一個與其相通的霧化器;所述的霧化器與空調蒸發(fā)器的集水盤連通;集水盤中的凝結水被壓縮機出口處的高溫高壓制冷劑余熱加熱后進入霧化器中，然后被加熱的凝結水被霧化后與進風管的空氣混合，然后被旋風分離器分離后，進入室內。
[0007]將被壓縮機出口處的高溫高壓制冷劑余熱加熱的凝結水霧化成為具有一定溫度的水蒸氣加入到空氣中，使空氣中有高濃度的水蒸氣，進而提高了空氣的濕度。含有高濃度水蒸氣的空氣在進風管路中高濃度水蒸氣進行冷凝，其冷凝以進入的空氣中的PM2.5為凝結核心，將微粒PM2.5轉化為大的液滴。
[0008]進一步的，在所述的旋風分離器的底部與排污管相連，含有液滴的空氣通入旋風分離器，由于液滴具有大的質量，在旋風分離器旋轉時產(chǎn)生較大的離心力，在旋風分離器中液滴被甩到壁面，并在重力作用下通過排污管排出。
[0009]進一步的，所述的進風管內設有一個引風扇，經(jīng)旋風分離器處理后的凈化空氣由引風扇送入室內環(huán)境中，從而實現(xiàn)了凈化空氣的目的。
[0010]進一步的，在壓縮機的排氣管上套裝有一個排氣管套管，所述的冷凝水從排氣管套管的一端進入，從另一端出來進入霧化器中；
[0011 ]進一步的，所述的凝水盤通過凝結水管與排氣管套管連通。
[0012]進一步的，所述的壓縮機的入口與蒸發(fā)器I相連；出口與蒸發(fā)器II相連;所述的蒸發(fā)器I和蒸發(fā)器II相連，且在其連接的回路上設有一個閥門。
[0013]利用所述的顆粒凝結核心除PM2.5的空氣凈化系統(tǒng)進行空氣凈化方法，如下:
[0014]凝結水從空調蒸發(fā)器的集水盤進入到排氣管套管，被壓縮機出口處的高溫高壓制冷劑余熱加熱的凝結水進入到霧化器，凝結水經(jīng)過霧化后與進風管進入的空氣混合，使空氣中有高濃度的水蒸氣;含有高濃度水蒸氣的空氣在進風管路中高濃度水蒸氣進行冷凝，其冷凝以進入的空氣中的PM2.5為凝結核心，將微粒PM2.5轉化為大的液滴；
[0015]含有液滴的空氣通入旋風分離器;所述旋風分離器分離氣流中固體液滴，液滴在重力作用下通過排污管排出；經(jīng)旋風分離器處理后的凈化空氣送入室內環(huán)境中，從而實現(xiàn)了凈化空氣的目的。
[0016]本發(fā)明的有益效果是:
[0017]本發(fā)明能夠節(jié)能節(jié)材，可以有效利用空調中制冷劑的余熱和蒸發(fā)器的凝結水來去除空氣中的PM2.5。該裝置主要在空調的原有部件基礎上進行改造，充分利用空調原有設備中的制冷劑和蒸發(fā)器的工作特性，使其能量得到最大化利用。該裝置的使用可以使得空調設備部件得到充分利用，且使得空調中制冷劑的余熱與蒸發(fā)器中的冷凝水得到回收利用，實現(xiàn)節(jié)能環(huán)保效益;本發(fā)明無需使用濾網(wǎng)，減少了材料的消耗。
【附圖說明】
[0018]為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術中的技術方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本發(fā)明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0019]圖1本發(fā)明的結構圖；
[0020]圖中:1.壓縮機、2.蒸發(fā)器、3.凝水盤、4.節(jié)流閥、5.房間、6.排污管、7.旋風除塵器、8.引風扇9進風管10.蒸發(fā)器、11.霧化器、12.排氣管套管，13凝結水管。
【具體實施方式】
[0021 ]下面結合附圖與實例對本設計做進一步說明:
[0022]如圖1所示，基于顆粒凝結核除PM2.5的空氣凈化系統(tǒng)，包括壓縮機、進風管、冷凝器、霧化器、蒸發(fā)器、出氣管以及旋風分離器，進風管的一端作為空氣入口，另一端串聯(lián)旋風分離器后與房間連通;且所述的進風管空氣入口端設有一個與其相通的霧化器;所述的霧化器與空調蒸發(fā)器的集水盤連通;集水盤中的凝結水被壓縮機出口處的高溫高壓制冷劑余熱加熱后進入霧化器中，然后被加熱的凝結水被霧化后與進風管的空氣混合，然后被旋風分離器分離后，進入室內。
[0023]進一步的，在旋風分離器的底部與排污管相連，含有液滴的空氣通入旋風分離器，由于液滴具有大的質量，在旋風分離器旋轉時產(chǎn)生較大的離心力，在旋風分離器中液滴被甩到壁面，并在重力作用下通過排污管排出。
[0024]進一步的，進風管內設有一個引風扇，經(jīng)旋風分離器處理后的凈化空氣由引風扇送入室內環(huán)境中，從而實現(xiàn)了凈化空氣的目的。
[0025]進一步的，在壓縮機的排氣管上套裝有一個排氣管套管，所述的冷凝水從排氣管套管的一端進入，從另一端出來進入霧化器中；
[0026]進一步的，凝水盤通過凝結水管與排氣管套管連通。
[0027]進一步的，壓縮機的入口與蒸發(fā)器I相連；出口與蒸發(fā)器II相連;所述的蒸發(fā)器I和蒸發(fā)器II相連，且在其連接的回路上設有一個閥門。
[0028]具體的如下:
[0029]蒸發(fā)器2下面有凝結水盤3，凝結水盤3內的凝結水自凝結水管在重力作用下流下，進入到壓縮機排氣管套管12中，在套管中被制冷劑蒸汽加熱，溫度升高，制冷劑得到冷卻。之后該凝結水從套管12的另一端出來，進入霧化器11中，提供霧化用的水。進風管9，所述進風管的一端作為新風引入口，引風扇8將由進風管9進入的空氣和來自霧化器11的霧化氣體混合后一同引入到旋風分離器7中。旋風分離器7的下部設有排污管6，以便將凈化吸附到壁面的污水和顆粒物排出?；旌线^程中具有較高濕度的空氣中的水蒸氣以PM2.5作為凝結核心凝結成液滴(凝結后液滴尺寸遠大于PM2.5微粒的尺寸)；帶有液滴的空氣進入旋風分離器7，由于液滴比PM2.5質量大，在離心力的作用下更容易被甩到壁面并附著，之后在重力的作用下往下流動，積聚在旋風分離器底部經(jīng)由排污管6排出。室外空氣經(jīng)過基于微粒凝結核心凝結處理后，對人體和環(huán)境有害的PM2.5等微粒已在極大程度上被去除，得到很大程度上的凈化，可以作為新風引入房間5。
[0030]上述雖然結合附圖對本發(fā)明的【具體實施方式】進行了描述，但并非對本發(fā)明保護范圍的限制，所屬領域技術人員應該明白，在本發(fā)明的技術方案的基礎上，本領域技術人員不需要付出創(chuàng)造性勞動即可做出的各種修改或變形仍在本發(fā)明的保護范圍以內。
【主權項】
1.基于顆粒凝結核心除PM2.5的空氣凈化系統(tǒng)，包括壓縮機、進風管、冷凝器、霧化器、蒸發(fā)器、出氣管以及旋風分離器，其特征在于，所述進風管的一端作為空氣入口，另一端串聯(lián)旋風分離器后與房間連通;且所述的進風管空氣入口端設有一個與其相通的霧化器;所述的霧化器與空調蒸發(fā)器的集水盤連通;集水盤中的凝結水被壓縮機出口處的高溫高壓制冷劑余熱加熱后進入霧化器中，然后被加熱的凝結水被霧化后與進風管的空氣混合，然后被旋風分離器分離后，進入室內。2.如權利要求1所述的基于顆粒凝結核心除PM2.5的空氣凈化系統(tǒng)，其特征在于，在所述的旋風分離器的底部與排污管相連。3.如權利要求1所述的基于顆粒凝結核心除PM2.5的空氣凈化系統(tǒng)，其特征在于，所述的進風管內設有一個引風扇。4.如權利要求1所述的基于顆粒凝結核心除PM2.5的空氣凈化系統(tǒng)，其特征在于，在壓縮機的排氣管上套裝有一個排氣管套管，所述的冷凝水從排氣管套管的一端進入，從另一端出來進入霧化器中。5.如權利要求1所述的基于顆粒凝結核心除PM2.5的空氣凈化系統(tǒng)，其特征在于，所述的凝水盤通過凝結水管與排氣管套管連通。6.如權利要求1所述的基于顆粒凝結核心除PM2.5的空氣凈化系統(tǒng)，其特征在于，所述的壓縮機的入口與蒸發(fā)器I相連；出口與蒸發(fā)器II相連;所述的蒸發(fā)器I和蒸發(fā)器II相連，且在其連接的回路上設有一個閥門。7.利用權利要求1-6任一所述的顆粒凝結核心除PM2.5的空氣凈化系統(tǒng)進行空氣凈化方法，其特征在于， 凝結水從空調蒸發(fā)器的集水盤進入到排氣管套管，被壓縮機出口處的高溫高壓制冷劑余熱加熱的凝結水進入到霧化器，凝結水經(jīng)過霧化后與進風管進入的空氣混合，使空氣中有高濃度的水蒸氣;含有高濃度水蒸氣的空氣在進風管路中高濃度水蒸氣進行冷凝，其冷凝以進入的空氣中的PM2.5為凝結核心，將微粒PM2.5轉化為大的液滴； 含有液滴的空氣通入旋風分離器;所述旋風分離器分離氣流中固體液滴，液滴在重力作用下通過排污管排出；經(jīng)旋風分離器處理后的凈化空氣送入室內環(huán)境中，從而實現(xiàn)了凈化空氣的目的。
【文檔編號】F24F13/22GK106091212SQ201610470556
【公開日】2016年11月9日
【申請日】2016年6月23日
【發(fā)明人】趙紅霞, 高佳, 王雷
【申請人】山東大學