CN105202664A - 家用核孔膜深滤式蒸发式冷气机 - Google Patents

家用核孔膜深滤式蒸发式冷气机 Download PDF

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Abstract

本发明公开的家用核孔膜深滤式蒸发式冷气机，包括有机组壳体，机组壳体相对的两侧壁上分别设置有进风口a、进风口b；机组壳体内靠近进风口a处设置有第一直接蒸发冷却单元，靠近进风口b处设置有第二直接蒸发冷却单元；第一直接蒸发冷却单元与第二直接蒸发冷却单元之间形成风道，风道对应的机组壳体顶壁上设置有送风口，送风口内设置有核孔膜，风道内分别设置有循环水箱c和送风机，循环水箱c分别与第一直接蒸发冷却单元、第二直接蒸发冷却单元连接。本发明家用核孔膜深滤式蒸发式冷气机，有效地将蒸发冷却技术与核孔膜深滤技术高度一体化，使室外空气经过深层过滤并达到人体舒适性及健康需求，同时延长了核孔膜材料的使用寿命。

Description

家用核孔膜深滤式蒸发式冷气机
技术领域
本发明属于空调制冷设备技术领域，具体涉及一种家用核孔膜深滤式蒸发式冷气机。
背景技术
蒸发式冷气机不仅在户外公共场所、数据基站、企业车间、商业场所等领域应用广泛，其在家用方面亦具有巨大的应用潜力。相比机械制冷空调而言，蒸发式冷气机具有制冷工质价廉易得、电耗小且更为环保的优势，非常适合家庭使用。
近年来，我国雾霾现象严重，空气质量直线下降，其主要颗粒物PM2.5对人体危害极大，因此，对于雾霾的治理刻不容缓。而蒸发式冷气机利用蒸发冷却技术通过循环水与填料进行直接接触并进行热湿交换，使空气温度降低并可以有效的洗涤并净化空气。利用蒸发冷却技术能对部分较大的PM2.5颗粒及部分可溶性组分进行吸收降解，但部分较小的PM2.5颗粒及难溶性组分将依然通过空气流动而被吸入人体内，对人体造成一定影响。
核孔膜是一种新型的深层过滤材料，近年在我国环境空气过滤等领域有所应用。利用核孔膜材料制成的过滤网已应用于家庭及公共场所、商业场所的门和窗上，能够有效阻挡PM2.5等室外空气污染物进入室内，还能使室内建筑及装潢材料、现代办公设备和人体自身所产生的室内污染物透过核孔膜排出室外；但是单独采用核孔膜材料对环境空气进行过滤，空气中较大的固体颗粒物及气溶胶粒子较短时间内容易使核孔膜材料堵塞。
将蒸发冷却技术与核孔膜过滤技术结合，既可预先对大颗粒物进行过滤，防止核孔膜堵塞，又可最大化地对空气进行过滤处理，对水蒸发冷却较难去除的部分较小的PM2.5颗粒及难溶性组分进行阻隔过滤，可较高程度地满足人体舒适性及健康需求。
发明内容
本发明的目的在于提供了一种家用核孔膜深滤式蒸发式冷气机，有效地将蒸发冷却技术与核孔膜深滤技术结合，使室外空气经过深层过滤并达到人体舒适性及健康需求，同时延长了核孔膜材料的使用寿命。
本发明所采用的技术方案是，家用核孔膜深滤式蒸发式冷气机，包括有机组壳体，机组壳体相对的两侧壁上分别设置有进风口a、进风口b；机组壳体内靠近进风口a处设置有第一直接蒸发冷却单元，靠近进风口b处设置有第二直接蒸发冷却单元；第一直接蒸发冷却单元与第二直接蒸发冷却单元之间形成风道，风道对应的机组壳体顶壁上设置有送风口，送风口内设置有核孔膜，风道内分别设置有循环水箱c和送风机，循环水箱c分别与第一直接蒸发冷却单元、第二直接蒸发冷却单元连接。
本发明的特点还在于，
进风口a与第一直接蒸发冷却单元之间设置有过滤单元a；进风口b与第二直接蒸发冷却单元之间设置有过滤单元b。
进风口a和进风口b内均设置有电磁风阀。
第一直接蒸发冷却单元，包括有填料a，填料a的上方设置有布水管a，布水管a上均匀设置有多个面向填料a喷淋的喷嘴a，填料a的下方设置有循环水箱a；第二直接蒸发冷却单元，包括有填料b，填料b的上方设置有布水管b，布水管b上均匀设置有多个面向填料b喷淋的喷嘴b，填料b的下方设置有循环水箱b；布水管a、布水管b分别连接于布水总管的两端，布水总管通过供水管与循环水箱c连接。
循环水箱a和循环水箱b均与循环水箱c连通。
供水管上分别设置有进水阀和循环水泵。
过滤单元a和过滤单元b为粗效过滤器、中效过滤器、高中效过滤器或亚高效过滤器。
核孔膜通过压敏胶或快干胶粘合于送风口内。
核孔膜，包括有上支撑层和下支撑层，上支撑层的中部为镂空区，上支撑层的两端为非镂空区；下支撑层的上表面覆有核孔膜层；上支撑层通过胶层与核孔膜层粘接，使上支撑层和下支撑层连为一体。
上支撑层和下支撑层均采用PET、PE或PP织成的尼龙网；上支撑层和下支撑层的厚度为20μm～500μm；胶层的材质为热熔胶、不干胶或热粘合树脂；胶层的厚度为1μm～10μm；核孔膜层采用聚酯、聚碳酸酯、聚丙烯或聚乙烯材料层；核孔膜层的厚度为5μm～50μm，微孔的孔径为0.1μm～2μm，微孔的密度为1×105/cm2～3.0×108/cm2，核孔膜层的膜孔为单锥孔或双锥孔型；上支撑层和下支撑层的面积都大于核孔膜层。
本发明的有益效果在于：
(1)本发明家用核孔膜深滤式蒸发式冷气机，极高效地利用蒸发冷却技术的空气净化功能与核孔膜除霾新技术相结合，对室外雾霾等气溶胶粒子有较高的阻隔作用，而对室内的病毒及放射性气溶胶粒子有透过作用，使室内空气得到较深层地净化，达到较高的空气品质。
(2)本发明家用核孔膜深滤式蒸发式冷气机具有PM2.5高效捕捉和阻隔的作用，首先通过直接蒸发冷却单元对室外空气进行湿式处理，将空气中夹杂的较大的颗粒物及气溶胶粒子过滤掉，然后利用在膜表面和孔壁经过蚀刻作用的核孔膜对经湿式过滤后的空气进行深滤处理，将空气中较小的气溶胶粒子进行阻隔过滤。
(3)本发明家用核孔膜深滤式蒸发式冷气机对空气过滤效果更深层且持久性更强，安装在送风口内的核孔膜将核孔膜层、上支撑层和下支撑层复合在一起，得到机械强度高、使用寿命长、空气过滤效果好的核孔膜，为经蒸发冷却后的空气提供更深层的过滤作用，而通过直接蒸发冷却亦对室外空气进行预处理，可有效减轻这种孔径极小的特殊膜材料产生堵塞现象，延长核孔膜的使用寿命。
(4)本发明家用核孔膜深滤式蒸发式冷气机完全采用物理方法对空气进行过滤处理，对环境无污染，且耗费较小电力即可进行净化除尘又具有良好的降温效果、操作简单且维护方便。
附图说明
图1是本发明家用核孔膜深滤式蒸发式冷气机的结构示意图；
图2是本发明家用核孔膜深滤式蒸发式冷气机的外部结构示意图；
图3是本发明家用核孔膜深滤式蒸发式冷气机内采用的核孔膜的结构示意图。
图中，1.进风口a，2.过滤单元a，3.循环水箱c，4.供水管，5.进水阀，6.循环水泵，7.布水管a，8.填料a，9.送风机，10.送风口，11.核孔膜，12.下支撑层，13.核孔膜层，14.胶层，15.上支撑层，16.非镂空区，17.镂空区，18.循环水箱a，19.循环水箱b，20.喷嘴a，21.进风口b，22.过滤单元b，23.填料b，24.布水管b，25.布水总管，26.喷嘴b。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明。
本发明家用核孔膜深滤式蒸发式冷气机，其结构如图1及图2所示，包括有机组壳体，机组壳体相对的两侧壁上分别设置有进风口a1、进风口b21；在机组壳体内靠近进风口a1处设置有第一直接蒸发冷却单元，靠近进风口b21处设置有第二直接蒸发冷却单元；第一直接蒸发冷却单元与第二直接蒸发冷却单元之间形成风道，风道对应的机组壳体顶壁上设置有送风口10，送风口10内设置有核孔膜11，风道内分别设置有循环水箱c3和送风机9，循环水箱c3分别与第一直接蒸发冷却单元、第二直接蒸发冷却单元连接。
进风口a1与第一直接蒸发冷却单元之间设置有过滤单元a2；进风口b21与第二直接蒸发冷却单元之间设置有过滤单元b22。
过滤单元a2和过滤单元b22均采用粗效过滤器、中效过滤器、高中效过滤器或亚高效过滤器。
进风口a1和进风口b21内均设置有电磁风阀。
送风机9位于循环水箱c3的上方。
第一直接蒸发冷却单元，包括有填料a8，填料a8的上方设置有布水管a7，布水管a7上均匀设置有多个面向填料a8喷淋的喷嘴a20，填料a8的下方设置有循环水箱a18。
第二直接蒸发冷却单元，包括有填料b23，填料b23的上方设置有布水管b24，布水管b24上均匀设置有多个面向填料b23喷淋的喷嘴b26，填料b23的下方设置有循环水箱b19。
布水管a7、布水管b24分别连接于布水总管25的两端，布水总管25通过供水管4与循环水箱c3连接；供水管4上分别设置有进水阀5和循环水泵6。
核孔膜11通过压敏胶或无影UV快干胶粘合于送风口10内。
核孔膜11，其结构如图3所示，包括有上支撑层15和下支撑层12，上支撑层15的中部为镂空区17，上支撑层15的两端为非镂空区16；下支撑层12的上表面覆有核孔膜层13；上支撑层15的下表面通过胶层14与核孔膜层13粘接，使上支撑层15和下支撑层12连为一体。
本发明家用核孔膜深滤式蒸发式冷气机，其系统工作流程具体如下：
室外空气从机组壳体两侧的进风口1进入机组壳体内(即机组壳体相对的两侧对称进风)；
进入机组壳体内的室外空气分别经过滤单元a2和过滤单元b22过滤掉灰尘和杂质，成为洁净的空气；
之后分别由第一直接蒸发冷却单元、第二直接蒸发冷却单元对洁净的空气进行冷却处理，具体的处理方式为：洁净的空气分别流动至填料a8和填料b23处，与包覆在填料a8和填料b23表面的水膜进行直接接触，发生热湿交换并使空气温度降低；其中在填料a8表面形成的水膜是通过喷嘴a20将循环水均匀喷淋在其表面形成的，在填料b23表面形成的水膜是通过喷嘴b26将循环水均匀喷淋在其表面形成的；
经第一直接蒸发冷却单元、第二直接蒸发冷却单元等焓降温后的空气汇聚于风道内，在送风机9的作用下流经送风口10内的核孔膜11，经核孔膜11深层过滤后送出。
整个循环水的工作流程如下：
当开启进水阀5时，利用循环水泵6将循环水箱c3内的循环水吸入供水管4，经供水管4将循环水输送至布水总管25内，由布水总管25将水分流至布水管a7和布水管b24，再分别由布水管a7上的喷嘴a20、布水管b24上的喷嘴b26将水分别喷淋在填料a8、填料b23上；待完成对空气的冷却处理后，填料a8和填料b23上多余的循环水在重力作用下分别落入循环水箱a18、循环水箱b19，最终回到循环水箱c3内，重复循环。
本发明家用核孔膜深滤式蒸发式冷气机内采用了核孔膜11，将核孔膜11通过压敏胶或无影UV快干胶与蒸发式冷气机送风口10的表面粘合。核孔膜层13上具有能透气传质的微孔，微孔孔壁和膜表面具有扑捉收集气体中颗粒物的特性，使核孔膜不但能完成室内、外空气交换，增加室内新鲜空气，而且能阻挡室外污染物在室内流通。为了保证核孔膜层13上的微孔能顺利通气，上支撑层15上设有非镂空区16及镂空区17；核孔膜层13位于上支撑层15和下支撑层12之间，采用胶层14将上支撑层15和核孔膜层13粘合，其中上支撑层15和下支撑层12采用PET、PE或PP织成的尼龙网；胶层14的材质为热熔胶、不干胶或热粘合树脂；核孔膜层13采用聚酯、聚碳酸酯、聚丙烯或聚乙烯材料层。上支撑层15和下支撑层12的厚度为20μm～500μm，为了使核孔膜层13能更好地过滤空气中的污染物，其层厚设置为5μm～50μm，微孔的孔径为0.1μm～2μm，微孔的密度为1×105/cm2～3.0×108/cm2，核孔膜层13的膜孔为单锥孔或双锥孔型。胶层14的厚度为1μm～10μm。上支撑层15和下支撑层12的面积都大于核孔膜层13。
核孔膜11是采用加速器重离子束流将高分子薄膜进行辐照后再经化学蚀刻处理制备出的一种重离子微孔膜，是核径迹蚀刻微孔膜的一种，它是一种筛孔型过滤材料，具有PM2.5高效捕捉和阻隔的作用，其微孔近似圆柱形且孔型圆整，形状规则，孔径均匀。由于其表面平整光滑，微孔均匀性和方向性更好，过滤速度大，机械强度高，截留特性好且无放射性，没有粒子、纤维等脱落。
本发明家用核孔膜深滤式蒸发式冷气机，利用蒸发冷却技术与核孔膜过滤技术结合的方式对室外空气进行深度处理：首先通过两个直接蒸发冷却单元对室外空气进行湿式处理，将空气中夹杂的较大的颗粒物及气溶胶粒子过滤掉，降低颗粒的直径，让颗粒和水分进行优先混和、凝结后再利用核孔膜11对经湿式过滤后的空气进行深滤处理，将空气中较小的气溶胶粒子进行阻隔过滤。
本发明家用核孔膜深滤式蒸发式冷气机一方面通过直接蒸发冷却单元对室外空气进行预处理，可有效减轻和防止这种孔径极小的特殊膜材料产生堵塞现象，延长核孔膜11的使用寿命；另一方面利用核孔膜11又可为经蒸发冷却后的空气提供更深层的过滤作用，最大化地对空气进行过滤处理，使空气过滤效果更深层且持久性更强，对水蒸发冷却较难去除的部分较小的PM2.5颗粒及难溶性组分进行阻隔过滤，可较高程度地满足人体舒适性及健康需求。

Claims (10)

1.家用核孔膜深滤式蒸发式冷气机，其特征在于，包括有机组壳体，机组壳体相对的两侧壁上分别设置有进风口a(1)、进风口b(21)；机组壳体内靠近进风口a(1)处设置有第一直接蒸发冷却单元，靠近进风口b(21)处设置有第二直接蒸发冷却单元；
所述第一直接蒸发冷却单元与第二直接蒸发冷却单元之间形成风道，所述风道对应的机组壳体顶壁上设置有送风口(10)，所述送风口(10)内设置有核孔膜(11)，所述风道内分别设置有循环水箱c(3)和送风机(9)，所述循环水箱c(3)分别与第一直接蒸发冷却单元、第二直接蒸发冷却单元连接。
2.根据权利要求1所述的家用核孔膜深滤式蒸发式冷气机，其特征在于，所述进风口a(1)与第一直接蒸发冷却单元之间设置有过滤单元a(2)；
所述进风口b(21)与第二直接蒸发冷却单元之间设置有过滤单元b(22)。
3.根据权利要求1或2所述的家用核孔膜深滤式蒸发式冷气机，其特征在于，所述进风口a(1)和进风口b(21)内均设置有电磁风阀。
4.根据权利要求1或2所述的家用核孔膜深滤式蒸发式冷气机，其特征在于，所述第一直接蒸发冷却单元，包括有填料a(8)，所述填料a(8)的上方设置有布水管a(7)，所述布水管a(7)上均匀设置有多个面向填料a(8)喷淋的喷嘴a(20)，所述填料a(8)的下方设置有循环水箱a(18)；
所述第二直接蒸发冷却单元，包括有填料b(23)，所述填料b(23)的上方设置有布水管b(24)，所述布水管b(24)上均匀设置有多个面向填料b(23)喷淋的喷嘴b(26)，所述填料b(23)的下方设置有循环水箱b(19)；
所述布水管a(7)、布水管b(24)分别连接于布水总管(25)的两端，所述布水总管(25)通过供水管(4)与循环水箱c(3)连接。
5.根据权利要求4所述的家用核孔膜深滤式蒸发式冷气机，其特征在于，所述循环水箱a(18)和循环水箱b(19)均与循环水箱c(3)连通。
6.根据权利要求4所述的家用核孔膜深滤式蒸发式冷气机，其特征在于，所述供水管(4)上分别设置有进水阀(5)和循环水泵(6)。
7.根据权利要求2所述的家用核孔膜深滤式蒸发式冷气机，其特征在于，所述过滤单元a(2)和过滤单元b(22)为粗效过滤器、中效过滤器、高中效过滤器或亚高效过滤器。
8.根据权利要求1所述的家用核孔膜深滤式蒸发式冷气机，其特征在于，所述核孔膜(11)通过压敏胶或快干胶粘合于送风口(10)内。
9.根据权利要求1或8所述的家用核孔膜深滤式蒸发式冷气机，其特征在于，所述核孔膜(11)，包括有上支撑层(15)和下支撑层(12)，所述上支撑层(15)的中部为镂空区(17)，上支撑层(15)的两端为非镂空区(16)；所述下支撑层(12)的上表面覆有核孔膜层(13)；所述上支撑层(15)通过胶层(14)与核孔膜层(13)粘接，使上支撑层(15)和下支撑层(12)连为一体。
10.根据权利要求9所述的家用核孔膜深滤式蒸发式冷气机，其特征在于，所述上支撑层(15)和下支撑层(12)均采用PET、PE或PP织成的尼龙网，所述上支撑层(15)和下支撑层(12)的厚度为20μm～500μm；
所述胶层(14)的材质为热熔胶、不干胶或热粘合树脂，所述胶层(14)的厚度为1μm～10μm；
所述核孔膜层(13)采用聚酯、聚碳酸酯、聚丙烯或聚乙烯材料层，所述核孔膜层(13)的厚度为5μm～50μm，微孔的孔径为0.1μm～2μm，微孔的密度为1×105/cm2～3.0×108/cm2，所述核孔膜层(13)的膜孔为单锥孔或双锥孔型；
所述上支撑层(15)和下支撑层(12)的面积都大于核孔膜层(13)。
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