CN102967014A - 环保型恒温恒湿水交换新风系统 - Google Patents

Abstract

本发明及一种环保型恒温恒湿水交换新风系统，水气混合区内设有进气口，进气口后方依次设有滤网、气水混合装置，进水管与气水混合装置相连，进水管上设有新鲜水控制阀、循环水阀，制氧机设置在水气混合区内；水箱内设有喷射装置、氯分子吸收剂，喷射装置与气水混合装置相连，水箱外壁设有排水阀、回流管，其中回流管与进水管在新鲜水控制阀、循环水阀之间的部位相连；杀菌区内安装有杀菌装置；出风回风区内安装热回收因子，制氧机通过氧气道与出风区相连，出风区内设有二氧化碳吸收剂、位于氧气道出口的风车；本发明专利以水为介质与空气进行热交换，同时除去空气中灰尘、有害氯及二氧化碳分子并额外提供对健康有益的富氧气体。

Description

环保型恒温恒湿水交换新风系统

技术领域：

本发明专利涉及一种空气交换系统，特别涉及一种以水为介质与空气进行热交换，同时除去空气中灰尘、有害氯及二氧化碳分子并额外提供对人体健康有益的富氧气体的环保型恒温恒湿水交换新风系统。

背景技术：

现有的新风系统一般采用热交换器进行空气与空气间的热交换，这样的热交换效率低，效果差。因为水的比热容很大，人们又想出了以水为介质与空气进行热交换的方案，空气吹成气泡与水直接接触，热交换效率更高。

但实际使用中，空气在水中形成的气泡很大，水只能接触气泡表面，当气泡离开水破裂后，气泡内的空气仍然携带有大量灰尘，同时水中普遍含有氯分子，氯分子挥发进入空气中，这样经过处理后的空气中仍然含有大量灰尘、氯分子、因环境污染而产生过多的二氧化碳以及细菌，对于人们的健康有不利影响。

发明内容：

本发明专利的目的在于提供一种以水为介质与空气进行热交换，同时除去空气中灰尘、有害氯及二氧化碳分子并额外提供对人体健康有益的富氧气体的环保型恒温恒湿水交换新风系统。

为了实现上述目的，本发明提出如下技术方案实现：

环保型恒温恒湿水交换新风系统，由水气混合区、水箱、杀菌区、出风回风区、水气隔离板、毛毡滤网组成；其特征在于：所述水气混合区内设有进气口，进气口后方依次设有滤网、气水混合装置，进水管与气水混合装置相连，进水管上设有新鲜水控制阀、循环水阀，制氧机设置在水气混合区内；水箱内设有喷射装置、氯分子吸收剂，喷射装置与气水混合装置相连，水箱外壁设有排水阀、回流管，其中回流管与进水管在新鲜水控制阀、循环水阀之间的部位相连；水箱与杀菌区间设有水气隔离板，杀菌区内安装有杀菌装置，杀菌区与出风回风区之间安装毛毡滤网；出风回风区内安装热回收因子，热回收因子将出风回风区间隔为出风区与回风区两部分，制氧机通过氧气道与出风区相连，出风区内设有二氧化碳吸收剂、位于氧气道出口的风车，风车前方设有风道，风道尽头设置室内出风口，回风区在位于室内一侧设有回风口，在位于室外一侧设有排气口，所述回风口在靠近回风区一端设有能量回收风栅。

所述水箱内设有加热装置、冷却管排。

进一步的，室内出风口安装有杀菌滤网。

所述杀菌装置为紫外线灯。

环保型恒温恒湿水交换新风控制系统，由控制器、电源部分、传感器及其控制电路、执行元件及其电路组成；其特征在于：控制器由单片机、按键及操作面板组成，其中单片机上设有M1-M7端口、T1-T5端口，按键及操作面板与单片机相连；

传感器及其控制电路由室内温度传感器、室内温度传感器电路、风道温度传感器、风道温度传感器电路、回风口温度传感器、回风口温度传感器电路、水位计、水位计电路组成，室内温度传感器安装在室内，室内温度传感器通过室内温度传感器电路与单片机T5端口连接，风道温度传感器安装在风道上，风道温度传感器通过风道温度传感器电路与单片机T4端口连接，回风口温度传感器安装在回风口上，回风口温度传感器通过回风口温度传感器电路与单片机T2端口连接，水位计安装在水箱一侧上部，水位计通过水位计电路与单片机T1端口连接；

执行元件及其电路由新鲜空气进气电机、能量回收风栅电机、新鲜空气进气电机动作电路、能量回收风栅电机动作电路、排水阀、排水阀控制电路、新鲜水控制阀、新鲜水控制阀控制电路、循环水阀、循环水阀控制电路、气水混合装置、气水混合装置动作电路、风车、风车动作电路组成，新鲜空气进气电机设置在进气口一侧，新鲜空气进气电机通过新鲜空气进气电机动作电路与单片机M2端口连接，能量回收风栅电机设置在能量回收风栅一侧，能量回收风栅电机通过能量回收风栅电机动作电路与单片机M4端口连接，排水阀通过排水阀控制电路与单片机M3端口连接，新鲜水控制阀通过新鲜水控制阀控制电路与单片机M6端口连接，循环水阀通过循环水阀控制电路与单片机M7端口连接，气水混合装置通过气水混合装置动作电路与单片机M1端口连接，风车通过风车动作电路与单片机M5端口连接；

电源部分由单片机电源、水气混合区电源、控制阀电源、出风回风区电源组成，单片机电源与控制器连接，水气混合区电源与气水混合装置、新鲜空气进气电机、冷却管排连接，控制阀电源与新鲜水控制阀、循环水阀、加热装置相连，出风回风区电源与能量回收风栅电机、风车相连。

进一步的，回风口上安装有防火传感器，防火传感器通过防火传感器电路与单片机T3端口连接，防火传感器与出风回风区电源连接。

本发明专利可解决的技术问题是：

(1)采用气水混合装置将新鲜空气与水充分混合输送至喷射装置，喷射装置可喷射出绵细水泡进入水箱中，绵细水泡呈螺旋状在水介质中慢慢上升，并与水箱中设置的氯分子吸收剂充分接触，以水为介质与空气进行热交换，由于水的比热容较大，提高了热交换的效率，绵细水泡体积更小，内部空气携带的灰尘量也更少，在水泡表面的张力作用下，内部的灰尘很容易被吸附在水泡表面并被水介质清洗，而氯分子吸收剂可以吸收水中的氯分子，降低空气内氯分子的含量，绵细水泡螺旋上升使得与水接触的时间增加，使得热交换、灰尘清理、氯分子吸收进行的更充分；

(2)杀菌区内的杀菌装置可发出253.7nm波长紫外光，采用30000μw/cm²以上的光照强度对经水箱处理后的空气进行瞬间杀菌，杀菌率更高；

(3)出风回风区内设置热回收因子，热回收因子将出风回风区间隔为出风区与回风区两部分，当室内温度低于室外温度时，由室外进入的进过处理后的空气进入出风区，同时室内空气流入回风区，由于室内空气温度低于处理后的空气，处理后的空气将热量经热回收因子传递给回风区内的空气，处理后的空气温度降低，进入室内；当室内温度高于室外温度时，由室外进入的经过处理后的空气进入出风区，同时室内空气流入回风区，由于室内空气温度高于处理后的空气，回风区内的空气将热量经热回收因子传递给处理后的空气，处理后的空气温度升高，进入室内，热回收因子的热回收效率可达30％-35％。

(4)出风区内设置的二氧化碳吸收剂可以吸收空气中的二氧化碳分子，同时水气混合区内的制氧机将富氧气体输送至出风区内与新鲜空气混合，增加了空气中的含氧量同时降低了二氧化碳的含量，有益于人们的健康。

(5)室内出风口安装有杀菌滤网，可以再次进行杀菌处理，保证了人们的健康安全；

(6)通过传感器及其控制电路采集到信号，通过处理后，发送给单片机，单片机根据接收到的信号，经过判断，发出控制命令到执行元件及其电路进行动作，能够实现实时精确的控制，保证系统稳定运行。

附图说明：

图1为本发明结构图；

图2为本发明控制部分原理框图；

图3为本发明工作流程图。

具体实施方式：

如图所示，环保型恒温恒湿水交换新风系统，由水气混合区1、水箱2、杀菌区3、出风回风区4、水气隔离板5、毛毡滤网6组成；所述水气混合区1内设有进气口11，进气口11后方依次设有滤网12、气水混合装置13，进水管14与气水混合装置13相连，进水管上设有新鲜水控制阀15、循环水阀16，制氧机17设置在水气混合区1内；水箱2内设有喷射装置21、氯分子吸收剂22，喷射装置21与气水混合装置13相连，水箱2外壁设有排水阀23、回流管24，其中回流管24与进水管14在新鲜水控制阀15、循环水阀16之间的部位相连；水箱2与杀菌区3间设有水气隔离板5，杀菌区3内安装有杀菌装置31，杀菌区3与出风回风区4之间安装毛毡滤网6；出风回风区4内安装热回收因子41，热回收因子41将出风回风区4间隔为出风区42与回风区43两部分，制氧机17通过氧气道18与出风区42相连，出风区42内设有二氧化碳吸收剂51、位于氧气道18出口的风车44，风车44前方设有风道45，风道45尽头设置室内出风口46，回风区43在位于室内一侧设有回风口47，在位于室外一侧设有排气口48，所述回风口在靠近回风区一端设有能量回收风栅50；所述水箱2内设有加热装置25、冷却管排26；进一步的，室内出风口46安装有杀菌滤网49。

环保型恒温恒湿水交换新风控制系统，由控制器7、电源部分8、传感器及其控制电路9、执行元件及其电路10组成；控制器7由单片机71、按键及操作面板72组成，其中单片机71上设有M1-M7端口、T1-T5端口，按键及操作面板72与单片机71相连；

传感器及其控制电路9由室内温度传感器90、室内温度传感器电路91、风道温度传感器92、风道温度传感器电路93、回风口温度传感器94、回风口温度传感器电路95、防火传感器96、防火传感器电路97、水位计98、水位计电路99组成，室内温度传感器90安装在室内，室内温度传感器90通过室内温度传感器电路91与单片机71上的T5端口连接，风道温度传感器92安装在风道45上，风道温度传感器92通过风道温度传感器电路93与单片机71上的T4端口连接，回风口温度传感器94安装在回风口47上，回风口温度传感器94通过回风口温度传感器电路95与单片机71上的T2端口连接，防火传感器96安装在回风口47上，防火传感器96通过防火传感器电路97与单片机71上的T3端口连接，水位计98安装在水箱2一侧上部，水位计98通过水位计电路99与单片机71上的T1端口连接；

执行元件及其电路10由新鲜空气进气电机100、能量回收风栅电机101、新鲜空气进气电机动作电路102、能量回收风栅电机动作电路103、排水阀23、排水阀控制电路104、新鲜水控制阀15、新鲜水控制阀控制电路105、循环水阀16、循环水阀控制电路106、气水混合装置13、气水混合装置动作电路107、风车44、风车动作电路108组成，新鲜空气进气电机100设置在进气口11一侧，新鲜空气进气电机100通过新鲜空气进气电机动作电路102与单片机71上的M2端口连接，能量回收风栅电机101设置在能量回收风栅50一侧，能量回收风栅电机101通过能量回收风栅电机动作电路103与单片机71上的M4端口连接，排水阀23通过排水阀控制电路104与单片机上的M3端口连接，新鲜水控制阀15通过新鲜水控制阀控制电路105与单片机71上的M6端口连接，循环水阀16通过循环水阀控制电路106与单片机71上的M7端口连接，气水混合装置13通过气水混合装置动作电路107与单片机M1端口连接，风车44通过风车动作电路108与单片机M5端口连接；

电源部分8由单片机电源81、水气混合区电源82、控制阀电源83、出风回风区电源84组成，单片机电源81与控制器7连接，水气混合区电源82与气水混合装置13、新鲜空气进气电机100、冷却管排26连接，控制阀电源83与新鲜水控制阀15、循环水阀16、加热装置25相连，出风回风区电源84与能量回收风栅电机101、防火传感器96、风车44相连。

使用时，首先设定所需空气温度，开启机器，单片机71控制开启新鲜水控制阀15，水从进水管14进入回流管24注满水箱2，当水位计98检测到水箱2注满后，通过水位计电路99将信号反馈给单片机71，单片机处理后关闭后新鲜水控制阀15，开启循环水阀16，水由进水管14进入气水混合装置13；同时单片机71开启新鲜空气进气电机100，将新鲜空气从进气口11吸入水气混合区1，新鲜空气经滤网12过滤大颗粒灰尘，进入气水混合装置13与水充分混合后进入喷射装置21，单片机71通过气水混合装置动作电路107变频调节气水混合装置13内气水混合物流量，喷射装置21将空气与水的混合物以绵细水泡的形式喷射进入水箱2，绵细水泡以螺旋状在水箱2内缓慢上升，在上升过程中与水进行热交换并除去附着的微小灰尘颗粒，同时水箱2内的氯分子吸收剂22与水中的氯分子以及挥发到绵细水泡内的氯分子作用；单片机71接收到室内温度传感器90、风道温度传感器92反馈的数据，当室内温度大于供气管温度2-3摄氏度时，开启冷却管排26，当室内温度小于供气管温度2-3度时，开启加热装置25，以达到恒温，恒湿控制；经处理后的空气经过水气隔离板5进入杀菌区3，杀菌区3内的紫外线灯31发出253.7nm波长紫外光，由于紫外线灯31的光照强度在30000μw/cm²以上，能够瞬间杀灭空气中的大部分细菌，杀菌后的空气经毛毡滤网6再次过滤后进入出风回风区4内的出风区42，同时室内空气经回风口47进入回风区43，单片机71通过能量回收风栅电机动作电路103启动能量回收风栅电机101，进行能量回收；由于热回收因子41两侧的空气温度有差异，出风区42内的空气与回风区43内的空气通过热回收因子41进行热交换，达到恒温的效果，在热交换后，出风区42内的空气由风车44吹进风道45，单片机71通过风车动作电路108变频调节风车44出风量，空气最终由风道45尽头室内出风口46进入室内，回风区43内的空气由排气口48排出。

有条件的，还可以在室内出风口46安装杀菌滤网49对空气进行二次杀菌。

单片机71设置了定时换水功能，在使用一定时间后，水箱2内的水吸附了许多灰尘，到了规定时间后，开启水箱2一侧的排水阀23排出脏水，待水箱2内脏水排完后，关闭排水阀23，开启新鲜水控制阀15，水从进水管14进入回流管24流入水箱2进行补充，水满后，关闭新鲜水控制阀15，开启循环水阀16开始工作，保证热交换的稳定进行。

如果室内出现火灾等情况，防火传感器96探测到烟尘，将数据转换后通过防火传感器电路97传递给单片机71处理，单片机71关闭系统各部件，停止新风供应，防止火灾进一步蔓延。

以上所述，仅为本发明专利的具体实施方式，但本发明专利的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明专利揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明专利的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所属权利要求的保护范围为准。

Claims (4)

1.环保型恒温恒湿水交换新风系统，由水气混合区、水箱、杀菌区、出风回风区、水气隔离板、毛毡滤网组成；其特征在于：所述水气混合区内设有进气口，进气口后方依次设有滤网、气水混合装置，进水管与气水混合装置相连，进水管上设有新鲜水控制阀、循环水阀，制氧机设置在水气混合区内；水箱内设有喷射装置、氯分子吸收剂，喷射装置与气水混合装置相连，水箱外壁设有排水阀、回流管，其中回流管与进水管在新鲜水控制阀、循环水阀之间的部位相连；水箱与杀菌区间设有水气隔离板，杀菌区内安装有杀菌装置，杀菌区与出风回风区之间安装毛毡滤网；出风回风区内安装热回收因子，热回收因子将出风回风区间隔为出风区与回风区两部分，制氧机通过氧气道与出风区相连，出风区内设有二氧化碳吸收剂、位于氧气道出口的风车，风车前方设有风道，风道尽头设置室内出风口，回风区在位于室内一侧设有回风口，在位于室外一侧设有排气口，所述回风口在靠近回风区一端设有能量回收风栅。

2.根据权利要求1所述的环保型恒温恒湿水交换新风系统，其特征在于：所述水箱内设有加热装置、冷却管排。

3.根据权利要求1所述的环保型恒温恒湿水交换新风系统，其特征在于：所述室内出风口安装有杀菌滤网。

4.根据权利要求1所述的环保型恒温恒湿水交换新风系统，其特征在于：所述杀菌装置为紫外线灯。

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