CN106091212B - 基于颗粒凝结核心除pm2.5的新风空气净化系统及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种基于颗粒凝结核心除PM2.5的空气净化系统及方法，包括压缩机、进风管、冷凝器、雾化器、蒸发器、出气管以及旋风分离器，其特征在于，所述进风管的一端作为空气入口，另一端串联旋风分离器后与房间连通；且所述的进风管空气入口端设有一个与其相通的雾化器；所述的雾化器与空调蒸发器的集水盘连通；集水盘中的凝结水被压缩机出口处的高温高压制冷剂余热加热后进入雾化器中，然后被加热的凝结水被雾化后与进风管的空气混合，然后被旋风分离器分离后，进入室内。

Description

基于颗粒凝结核心除PM2.5的新风空气净化系统及方法
技术领域
本发明公开了一种基于颗粒凝结核心除PM2.5的新风空气净化系统及方法。
背景技术
伴随社会经济的不断发展，环境污染日益严重问题已受到全社会越来越多的关注。近年来“PM2.5”成为媒体和大众生活中热议的一词。超细颗粒是一种极其危害的空气颗粒物，他们可以穿透人类呼吸系统，甚至能进入血液循环系统。暴露在超细颗粒物的环境中已经被证实会增加各种疾病的发病率和死亡率。当前普通居民室内引入新风大多数通过开窗，空气不经过任何处理就进入室内，必然携带较多的PM2.5，迫切需要具备空气净化处理功能的新风系统。
现有空气净化技术中，滤网净化类和负离子除尘技术应用较广。滤网净化类需要经常更换滤网，成本较高，且造成资源的浪费。负离子除尘技术中，如果负离子的浓度适当，对空气除尘和杀菌有一定的作用。但目前市场上的负离子发生器也存在一些问题，很多会臭氧超标，少量的臭氧对人体无害，但过量就会与一些有机物结合产生致癌物质。同时该方式存在的缺点是高压下电离空气可能分解出氮族等有害气体，以及超标的O3、NOX、N+、重离子，影响空气的安全性，产生空气的二次污染。此外可能产生静电电击现象，导致墙面变黑。而新提出的IFD离子集尘技术虽然能够带来很好的除尘效果，但是其过滤级别越高，风机能耗也会增加，噪音加大，且须经常更换过滤网、吸附装置，反而造成了能源和资源的浪费。因此，现有技术存在带来新的污染源、耗能大、资源浪费和设备兼容性较差等多项问题。
发明内容
本发明的目的就是为了解决上述问题，提供了一种基于颗粒凝结核心除PM2.5的空气净化系统。此系统应用于空调中，利用空调压缩机出口处的高温高压的制冷剂的余热来加热蒸发器中所产生的凝结水，被加热的凝结水经雾化器雾化后与吸气管中的空气混合从而增加了吸气管中空气的湿度。加湿后的空气以PM2.5为结晶核心，其中的水蒸气冷凝成水滴，进而经电力驱动的旋风分离器装置分离后实现除去空气中的PM2.5达到净化空气的作用，该净化空气可以作为洁净新风引入室内。
为了实现上述目的，本设计采用如下技术方案：
基于颗粒凝结核心除PM2.5的空气净化系统，包括压缩机、进风管、冷凝器、雾化器、蒸发器、出气管以及旋风分离器，所述进风管的一端作为空气入口，另一端串联旋风分离器后与房间连通；且所述的进风管空气入口端设有一个与其相通的雾化器；所述的雾化器与空调蒸发器的凝水盘连通；凝水盘中的凝结水被压缩机出口处的高温高压制冷剂余热加热后进入雾化器中，然后被加热的凝结水被雾化后与进风管的空气混合，然后被旋风分离器分离后，进入室内。
将被压缩机出口处的高温高压制冷剂余热加热的凝结水雾化成为具有一定温度的水蒸气加入到空气中，使空气中有高浓度的水蒸气，进而提高了空气的湿度。含有高浓度水蒸气的空气在进风管路中高浓度水蒸气进行冷凝，其冷凝以进入的空气中的PM2.5为凝结核心，将微粒PM2.5转化为大的液滴。
进一步的，在所述的旋风分离器的底部与排污管相连，含有液滴的空气通入旋风分离器，由于液滴具有大的质量，在旋风分离器旋转时产生较大的离心力，在旋风分离器中液滴被甩到壁面，并在重力作用下通过排污管排出。
进一步的，所述的进风管内设有一个引风扇，经旋风分离器处理后的净化空气由引风扇送入室内环境中，从而实现了净化空气的目的。
进一步的，在压缩机的排气管上套装有一个排气管套管，所述的冷凝水从排气管套管的一端进入，从另一端出来进入雾化器中；
进一步的，所述的凝水盘通过凝结水管与排气管套管连通。
进一步的，所述的压缩机的入口与蒸发器相连；出口与冷凝器相连；所述的蒸发器和冷凝器相连，且在其连接的回路上设有一个阀门。
利用所述的颗粒凝结核心除PM2.5的空气净化系统进行空气净化方法，如下：
凝结水从空调蒸发器的凝水盘进入到排气管套管，被压缩机出口处的高温高压制冷剂余热加热的凝结水进入到雾化器，凝结水经过雾化后与进风管进入的空气混合，使空气中有高浓度的水蒸气；含有高浓度水蒸气的空气在进风管路中高浓度水蒸气进行冷凝，其冷凝以进入的空气中的PM2.5为凝结核心，将微粒PM2.5转化为大的液滴；
含有液滴的空气通入旋风分离器；所述旋风分离器分离气流中的液滴，液滴在重力作用下通过排污管排出；经旋风分离器处理后的净化空气送入室内环境中，从而实现了净化空气的目的。
本发明的有益效果是：
本发明能够节能节材，可以有效利用空调中制冷剂的余热和蒸发器的凝结水来去除空气中的PM2.5。该装置主要在空调的原有部件基础上进行改造，充分利用空调原有设备中的制冷剂和蒸发器的工作特性，使其能量得到最大化利用。该装置的使用可以使得空调设备部件得到充分利用，且使得空调中制冷剂的余热与蒸发器中的冷凝水得到回收利用，实现节能环保效益；本发明无需使用滤网，减少了材料的消耗。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1本发明的结构图；
图中：1.压缩机、2.蒸发器、3.凝水盘、4.节流阀、5.房间、6.排污管、7.旋风除尘器、8.引风扇9进风管10.冷凝器、11.雾化器、12.排气管套管，13凝结水管。
具体实施方式
下面结合附图与实例对本设计做进一步说明：
如图1所示，基于颗粒凝结核除PM2.5的空气净化系统，包括压缩机、进风管、冷凝器、雾化器、蒸发器、出气管以及旋风分离器，进风管的一端作为空气入口，另一端串联旋风分离器后与房间连通；且所述的进风管空气入口端设有一个与其相通的雾化器；所述的雾化器与空调蒸发器的凝水盘连通；凝水盘中的凝结水被压缩机出口处的高温高压制冷剂余热加热后进入雾化器中，然后被加热的凝结水被雾化后与进风管的空气混合，然后被旋风分离器分离后，进入室内。
进一步的，在旋风分离器的底部与排污管相连，含有液滴的空气通入旋风分离器，由于液滴具有大的质量，在旋风分离器旋转时产生较大的离心力，在旋风分离器中液滴被甩到壁面，并在重力作用下通过排污管排出。
进一步的，进风管内设有一个引风扇，经旋风分离器处理后的净化空气由引风扇送入室内环境中，从而实现了净化空气的目的。
进一步的，在压缩机的排气管上套装有一个排气管套管，所述的冷凝水从排气管套管的一端进入，从另一端出来进入雾化器中；
进一步的，凝水盘通过凝结水管与排气管套管连通。
进一步的，压缩机的入口与蒸发器相连；出口与冷凝器相连；所述的蒸发器和冷凝器相连，且在其连接的回路上设有一个阀门。
具体的如下：
蒸发器2下面有凝水盘3，凝水盘3内的凝结水自凝结水管在重力作用下流下，进入到压缩机排气管套管12中，在套管中被制冷剂蒸汽加热，温度升高，制冷剂得到冷却。之后该凝结水从套管12的另一端出来，进入雾化器11中，提供雾化用的水。进风管9，所述进风管的一端作为新风引入口，引风扇8将由进风管9进入的空气和来自雾化器11的雾化气体混合后一同引入到旋风分离器7中。旋风分离器7的下部设有排污管6，以便将净化吸附到壁面的污水和颗粒物排出。混合过程中具有较高湿度的空气中的水蒸气以PM2.5作为凝结核心凝结成液滴(凝结后液滴尺寸远大于PM2.5微粒的尺寸)；带有液滴的空气进入旋风分离器7，由于液滴比PM2.5质量大，在离心力的作用下更容易被甩到壁面并附着，之后在重力的作用下往下流动，积聚在旋风分离器底部经由排污管6排出。室外空气经过基于微粒凝结核心凝结处理后，对人体和环境有害的PM2.5等微粒已在极大程度上被去除，得到很大程度上的净化，可以作为新风引入房间5。
上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。

Claims (5)

1.一种基于颗粒凝结核心除PM2.5的空气净化系统进行空气净化的方法，系统包括压缩机、进风管、冷凝器、雾化器、蒸发器、出气管以及旋风分离器，所述进风管的一端作为空气入口，另一端串联旋风分离器后与房间连通；且所述的进风管空气入口端设有一个与其相通的雾化器；所述的雾化器与空调蒸发器的凝水盘连通；在所述压缩机的排气管上套装有一个排气管套管，凝水盘中的凝结水从排气管套管的一端进入，从另一端出来进入雾化器中；凝水盘中的凝结水被压缩机出口处的高温高压制冷剂余热加热后进入雾化器中，然后被加热的凝结水被雾化后与进风管的空气混合，然后被旋风分离器分离后，进入室内；
其特征在于，
凝结水从空调蒸发器的集水盘进入到排气管套管，被压缩机出口处的高温高压制冷剂余热加热的凝结水进入到雾化器，凝结水经过雾化后与进风管进入的空气混合，使空气中有高浓度的水蒸气；含有高浓度水蒸气的空气在进风管路中高浓度水蒸气进行冷凝，其冷凝以进入的空气中的PM2.5为凝结核心，将微粒PM2.5转化为大的液滴；
含有液滴的空气通入旋风分离器；所述旋风分离器分离气流中的液滴，液滴在重力作用下通过排污管排出；经旋风分离器处理后的净化空气送入室内环境中，从而实现了净化空气的目的。
2.如权利要求1所述的基于颗粒凝结核心除PM2.5的空气净化系统进行空气净化的方法，其特征在于，在所述的旋风分离器的底部与排污管相连。
3.如权利要求1所述的基于颗粒凝结核心除PM2.5的空气净化系统进行空气净化的方法，其特征在于，所述的进风管内设有一个引风扇。
4.如权利要求1所述的基于颗粒凝结核心除PM2.5的空气净化系统进行空气净化的方法，其特征在于，所述的凝水盘通过凝结水管与排气管套管连通。
5.如权利要求1所述的基于颗粒凝结核心除PM2.5的空气净化系统进行空气净化的方法，其特征在于，所述的压缩机的入口与蒸发器相连；出口与冷凝器相连；所述的蒸发器和冷凝器相连，且在其连接的回路上设有一个阀门。
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