CN103239962B - 以水淋除尘为主气冷制冷系统除湿与冷凝间接制热的空气净化方法 - Google Patents

Abstract

一种以水淋除尘为主气冷制冷系统除湿与冷凝间接制热的空气净化方法，结构上包括：空气净化通道(10)以及内置其中的空气驱动器(9)、关键的雨淋区(1)、翅片式蒸发器(3)以及翅片式冷凝器(4)；使用调控方法：当通过雨淋区(1)的空气净化行程长度(L)越大时，则所获得的净化程度就越高，然而，净化空气获得的湿度也越高；之后，通过翅片式蒸发器(3)时获得的制冷量让净化空气实现降温达到除湿目的；再之后，通过翅片式冷凝器(4)时获得的冷凝制热量让净化空气得到温升并使其达到最终额定温度与最终额定湿度。由于让水黏尘埃颗粒的除尘方式介入空气净化过程，为大幅度提高空气净化质量创造了条件，由于在单个制冷系统中同步利用了它的制冷量与制热量，这又为大幅度节能创造了条件。

Description

以水淋除尘为主气冷制冷系统除湿与冷凝间接制热的空气净化方法

技术领域

本发明涉及空气净化技术，尤其是涉及了以气冷制冷系统除湿与冷凝间接制热的空气净化技术。

背景技术

目前，常规的空气净化技术主要是利用能够达到不同过滤程度的初级空气过滤网来进行对不同直径颗粒尘埃实施单层次或多层次的过滤来实现的。——通常工业净化要求能够达到10力个/立方英尺，即尘埃颗粒直径为0.5微米就相当不错了。

然而，不断发展中的需求在不少的技术领域中对空气的净化要求标准在不断地攀升，而依靠初级空气过滤网实施多层次的净化过滤，已经感到越来越困难了。

一般情况下，一场大雨过后，室外空气就会变得格外清新，空气的能见度也将会得到大幅度地提高，这给予人们的启迪是：再微小的悬浮尘埃颗粒，都是有可能被雨水黏住并将它从空气中带离的。

发明内容

本发明之目的：

提出利用一种利用气冷制冷系统的制冷与制热过程同步(同时)来协助以水淋的方式去除空气中微小尘埃颗粒来提高空气净化质量的技术举措。

为了实现上述发明目的，拟采用以下的技术：

一.本发明在结构上包括：空气净化通道以及内置其中的空气驱动器与初级空气过滤网；

其特征在于，位于初级空气过滤网与空气净化通道出风口之间还依次设置了：

关键的雨淋区、翅片式蒸发器以及翅片式冷凝器；

所述的雨淋区的上部设置有淋水器，下部设置有接水池；

所述的翅片式蒸发器下部设置了除湿排水槽；

所述的翅片式蒸发器与翅片式冷凝器二者上的翅片的设置方向与净化空气的流动方向平行；

所述的翅片式冷凝器，在它与压缩机之间增设了一组与翅片式冷凝器串联的且由风冷冷凝器与配用的冷凝风机二者构成的风冷冷凝机组，通过增大或减小其冷凝放热量来调节与之串联的翅片式冷凝器冷凝放热量的减小或增大；

二.上述结构的使用调控方法：

当通过雨淋区的空气净化行程长度越大时，则通过该雨淋区所获得的空气净化程度就越高，然而，净化空气所获得的湿度也越高；

当净化空气获得高湿度之后，由制冷系统空调工况造成的制冷量，来决定着净化空气通过翅片式蒸发器时的降温幅度与除湿幅度；

当净化空气获得低温度与低湿度之后，再由空气净化通道外部的冷凝风机的风力大小来控制翅片式冷凝器的冷凝放热量，来决定着净化空气通过翅片式冷凝器时获得温升并使其达到最终温度与最终湿度；

三.当雨淋区的除尘实效能够包含初级空气过滤网的除尘实效时，则省略上述的初级空气过滤网；

——雨淋区的持续工作采纳：循环使用水、补水(例如：由补水阀控制)或溢流(例如：通过溢流孔)与定期大换水(当水中的杂质过多时)的方法来进行。

本发明与现有技术比较的特点：

一、由于本发明让水淋方式，即水黏尘埃颗粒的除尘方式为主体而合理地介入空气净化的过程，这就为提高空气净化质量，即比常规的初级初级空气过滤网方法更容易除去空气中最微小的尘埃颗粒创造了条件；

二、由于本发明让作为制冷系统中的冷端(蒸发器)与热端(冷凝器)在空气净化系统中同步发挥制冷除湿与制热温升作用，这就为能够大幅度节能创造了条件。——本发明是通过控制气冷冷凝制热量来恒定净化空气最终输出气温的。

附图说明

图示意了符合本发明方法的执行装置实施例(制冷系统仅仅示意四大主件)。

1：雨淋区；2：淋水器；3：翅片式蒸发器；4：翅片式冷凝器；5：冷凝风机；6：节流器(例如：也可采用固定型毛细管节流器来充当)；7：高背压变频式压缩机；8：风冷冷凝器；9：空气流动驱动器(大功率通道风机)；10：空气净化通道；11：制冷系统管道；12：除湿排水槽；13：设置在确保能够完全盛接由上而下雨水的接水池；14：给排水管道；15：水泵；16：水阀；17：初级初级空气过滤网；L：雨淋区的长度。

具体实施方式

本发明中为主要作用的雨淋净化空气方法理论依据是：以雨淋形式的水是可以黏住任何悬浮在空气中的最微小尘埃颗粒并将其带离的，其前提是：该“水”必须有机会与该“尘埃颗粒”实施有效的接触(碰撞式接触)，而不是擦边而过的稍微接触。——这与初级空气过滤网17拦截尘埃颗粒的工作原理截然不同。——而雨淋区1的主要参数是雨淋区1的长度L(例如：长度L为0.5M至2M/秒或以上——通常最终的除尘效果实测就可以决定与雨淋区1实效有关的该长度L的尺寸)，以及淋水器2雨淋总流量涉及的诸参数(例如：其底面漏水孔径为1毫米——每二个漏水孔距离控制在3至5毫米之间)与其内部水位(例如：高为30公分——通过补水或溢流来控制)有关。

本发明中为辅助作用的是基本上采用空调工况的制冷系统：通过节流器6的调节，让途经翅片式蒸发器3的净化空气处于制冷除湿状态(例如：此时制冷剂的蒸发温度为5℃或6℃或8°或9℃——未必是标准空调工况规定的7℃)，以及让途经翅片式冷凝器4的净化空气处于制热升温状态(例如：此时制冷剂的冷凝温度为50℃或其他数据)。——显然，本发明中的制冷系统与雨淋区1的作用是密切相关的。

本发明制冷系统的关键在于，增加了与翅片式冷凝器4处于串联状态的由风冷冷凝器8与冷凝风机5二者构成的风冷冷凝机组：由于空气净化通道10外部的风冷冷凝器8与内部的翅片式冷凝器与都是属于同一个制冷系统中冷凝器部件的二个组成部分，而且，在制冷剂的流动方向上又是：风冷冷凝器8在前，而翅片式冷凝器4在后，前者冷凝散热量的大与小，必然会对后者的冷凝散热量起到决定性的影响；因此，只要通过冷凝风机5的风力强度的调整，也就是风冷冷凝器8的冷凝散热量的调整，就能够决定翅片式冷凝器4在空气净化通道10的内部对通过它的净化空气的制热量输出的大与小，即确定了净化空气通过翅片式冷凝器4时所获得的温升幅度的大与小；因此，人们完全可以通过空气净化通道10外部的冷凝风机5风力强度的调节(非常容易实现的现有技术)，即可实现且稳定地控制住空气净化通道10出风口处输出净化空气的预期湿度与预期温度，例如：湿度25％，温度30℃；或：湿度35％，温度35℃；等等。——根据蒸汽压缩式制冷系统的基本原理：它的冷凝放热功率等于制冷功率与压缩机的压缩功率二者之和，显然，冷凝放热功率大于制冷功率，因此，只能够使用冷凝放热功率中的部分，有时甚至是一小部分来提升经过制冷除湿之后的净化空气的温度就足够了，通过实验就能够确定所需要的冷凝放热功率；不难看出，若没有与翅片式冷凝器4串联的风冷冷凝器8，通过它的大小变化来调节翅片式冷凝器4输出的冷凝放热量的变化，上述不同需求的预期湿度与温度指标就会不容易实现。

本发明的空气净化通道10(例如：2M²)，即外壳中设置了多种设施，从空气净化通道10进风口至它的出风口(附图中由左至右)依次排列了：

一.采用常规的至少一道对付较大颗粒尘埃的初级空气过滤网17。——不会改变净化空气的湿度与温度。

二.作为关键的去除最微小颗粒尘埃的雨淋区1它由淋水器2与下部的接水池13通过自上而下的雨淋所形成。——该过程将大幅度增加净化空气的纯度，然而，同时伴随着：增加了净化空气的湿度。

——有关说明：如果，增加雨淋区1的长度L，且又让实验证明了该长度L的雨淋区1的实效远远超过了上述的至少一道初级空气过滤网17可以达到的除尘效果时，就可以省略全部的上述初级空气过滤网17；这时应该注意的是，该“省略全部的初级空气过滤网17(其占用的空气净化通道10内长度方向的尺寸极小)”是用增加雨淋区1的长度L，即用增加整个空气净化通道10的长度来换取的，因此，在是否“省略……”的问题上人们可以各取所需。

三.作为低温除湿部件的翅片式蒸发器3。——能够控制通过翅片式蒸发器3的净化空气达到低湿度状态，然而，伴随着的情况是将净化空气的温度也降低到了非常不理想的状态。

——有关说明：翅片式蒸发器3在结构上是通过常规的加工方法在制冷系统管道11上配置了密集的鋁质翅片(例如：厚度为0.2毫米——间距2毫米)，能够对净化空气进行有效地低温除湿，且完全可以达到所需要的标准湿度，但是在此不行，因为，在下一步让净化空气温升到所需要的预期标准温度时，那时的净化空气的湿度还会由于温升而发生变化，如果此时就达到了预期的标准湿度，当温升以后，该预期的标准湿度将会收到温度影响而改变，并变得不标准了。

四.作为提升净化空气温度的翅片式冷凝器4。——能够控制通过翅片式冷凝器4的净化空气达到预期的标准温度与预期的标准湿度。

——有关说明：翅片式冷凝器4在其结构上的制作方法同于上述的翅片式蒸发器3，然而，由翅片式冷凝器4对通过它的净化空气的冷凝放热量的大与小，是受控于本发明中上述特有的另一组由风冷冷凝器8(也是翅片式的)与配用的冷凝风机5二者构成的位于空气净化通道10外部的风冷冷凝器机组来协助完成，具体详见“具体实施方式”中的第3段内容。

五.空气流动驱动器9(例如：总功率2千瓦的大功率风机——克服各种阻力之后的风速一般可以控制在0.5M/秒至1M/秒或超越这个范围——风速过大会影响上述“二”中雨淋的正常效果)，是本发明输出净化空气动力源，它属于旋转运动型的部件，一般应该将它设置在接近空气净化通道10的出风口处，便于将来的维护与维修；而空气净化通道10内的其他部件均为静止型的。

不难发现：本发明既能向室内提供净化空气，同时又能解决该净化空气的恒湿与恒温空调的问题，并且，“净化空气”以及“恒湿与恒温”二者在本发明中是不可分割的。

最后要补充说明的是：

在本发明采用的蒸汽压缩式制冷系统中，翅片式冷凝器4的冷凝散热功率等于翅片式蒸发器3的制冷吸热功率与压缩机的气体压缩功率二者之和，显然：翅片式冷凝器4的冷凝散热功率(制热功率)大于翅片式蒸发器3的制冷吸热功率(制冷功率)。——为了在冬天与夏天环境温度差异很大的情况下，均能够通过本发明获取标准的同一数据的室内净化空气的温度，在本发明的制冷系统中再增设了一组与翅片式冷凝器4串联的且由风冷冷凝器8与配用的冷凝风机5二者构成的用于调节翅片式冷凝器4冷凝放热量的风冷冷凝机组就显得非常必要了。

Claims (2)

1.一种以水淋除尘为主气冷制冷系统除湿与冷凝间接制热的空气净化方法，

结构上包括：空气净化通道(10)以及内置其中的空气驱动器(9)与初级空气过滤网(17)；

其特征在于，位于初级空气过滤网(17)与空气净化通道(10)出风口之间还依次设置了：

关键的雨淋区(1)、翅片式蒸发器(3)以及翅片式冷凝器(4)；

所述的雨淋区(1)的上部设置有淋水器(2)，下部设置有接水池(13)；

所述的翅片式蒸发器(3)下部设置了除湿排水槽(12)；

所述的翅片式蒸发器(3)与翅片式冷凝器(4)二者上的翅片的设置方向与净化空气的流动方向平行；

所述的翅片式冷凝器(4)，在它与高背压变频式压缩机(7)之间增设了一组与翅片式冷凝器(4)串联的且由风冷冷凝器(8)与配用的冷凝风机(5)二者构成的用于调节翅片式冷凝器(4)冷凝放热量的风冷冷凝机组；

二.上述结构的使用调控方法：

当通过雨淋区(1)的空气净化行程长度(L)越大时，则通过该雨淋区(1)所获得的空气净化程度就越高，然而，净化空气所获得的湿度也越高；

当净化空气获得高湿度之后，由制冷系统空调工况造成的制冷量，来决定着净化空气通过翅片式蒸发器(3)时的降温幅度与除湿幅度；

当净化空气获得低温度与低湿度之后，再由空气净化通道(10)外部的冷凝风机(5)的风力大小来控制翅片式冷凝器(4)的冷凝放热量，来决定着净化空气通过翅片式冷凝器(4)时获得温升并使其达到最终温度与最终湿度；

三.当雨淋区(1)的除尘实效能够包含初级空气过滤网(17)的除尘实效时，则省略上述的初级空气过滤网(17)。

2.根据权利要求1所述的以水淋除尘为主气冷制冷系统除湿与冷凝间接制热的空气净化方法，其特征在于，雨淋区(1)的持续工作采纳：循环使用水、补水或溢流与定期大换水的方法来进行。