CN106705233A - 一种室内空气净化换气换热消毒装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公布了一种室内空气净化换气换热消毒装置，室内抽风机从室内抽取的空气，室内补风机从室外抽取的空气，两种空气在换热器中进行热交换后前者排到室外，后者进入清洗器；进入清洁器的气体经清洗液去除有害成分，并经紫外消毒管初步杀菌消毒；然后经有机物过滤器吸附气体中的微量有机物和紫外消毒管进一步杀菌消毒；进一步经温度调节使气体达到人体舒适的温度，作为洁净的补充空气送入室内。该装置能够使室内空气新鲜、干净，改善人们的生活质量，为人们提供健康的室内生活环境。

Description

一种室内空气净化换气换热消毒装置
技术领域
本发明涉及改善室内空气环境的技术装备领域，具体涉及一种室内空气净化、换气、换热、消毒和/或温度调节等功能的设备。
背景技术
由于工业的迅猛发展，化石燃料消耗量迅速增加，化石燃料的燃烧产生了大量的烟道气排放到大气中，其中除含有二氧化硫、三氧化硫、氯化氢、氟化氢、氮氧化物、硫化氢、二氧化碳、重金属、二噁英、多环芳烃等有机物、VOCs和其它少量有害有机物外，还含有大量灰尘，引起大气悬浮粒子(这就是通常所说的PM100、PM10、PM2.5、PM1.5、PM1.0、PM0.5及更小粒子等)含量的显著增加，而引起严重的大气光化学反应和灰霾现象，造成严重的环境污染，对人类健康造成了很大的危害。
近些年来空气污染越来越严重，空气中雾霾和异味现象经常性出现。要消除这种严重的雾霾等大气污染现象，在近几年内是无法做到的。同时，由于门窗的封闭下室内空气质量也会逐渐恶化。所以为了改善人们赖以生存的室内环境也是迫切需要的。目前市面上的空调只能是调节室内的温度。空气净化器只能对室内空气进行简单净化和/或加湿。这些设备都无法实现同时对室内空气的更换、换热、消毒和调温作用，也去除不了室内空气中的二氧化硫、三氧化硫、硫化氢、二氧化碳、重金属、二噁英、多环芳烃、VOCs等有害有机物；也无法深度去除室内空气中的苯、甲苯、甲醛、氨气、灰尘、PM100、PM10、PM2.5、PM1.5、PM1.0、PM0.5及更小粒子等常见污染物，达到室内空气新鲜、干净的作用。也就是说目前市面上还没有一种能够对室内空气环境同时进行净化、换气、换热、消毒和/或温度调节的装置。
发明内容
本发明的目的是，在暂时还改善和净化不了室外大气环境中的严重雾霾等大气污染现象的情况下，仅针对人们生活的室内空气环境进行改善和优化，提供一种使室内空气新鲜、干净的装置，改善人们的生活质量，营造人们健康的室内生活环境。
本发明提供的一种室内空气净化换气换热消毒调节的装置是采用净化、换气、换热、消毒和/或温度调节的方式来达到室内空气新鲜、干净的目的。
本发明的技术方案如下：
一种室内空气净化换气换热消毒装置，包括室外机和室内机两部分，其特征在于，室外机包含室内抽风机和室内补风机；室内机包含换热器、清洗器、清洗泵、有机物过滤器和中央自动控制器；清洗器和有机物过滤器内均具有紫外消毒管；清洗器中含有清洗液，清洗液由清洗泵驱动；其中：位于室外的室内补风机通过穿过墙壁的内套软管与换热器进风口连接，位于室外的室内抽风机通过穿过墙壁的外套软管与换热器出风口连接；室内抽风机从室内抽取的空气和室内补风机从室外抽取的空气在换热器中进行热交换，然后前者排到室外，而后者进入清洗器；进入清洁器的气体经清洁器中的清洗液去除有害成分，又经清洗器紫外消毒管进行初步杀菌消毒；经初步杀菌消毒后的气体经过有机物过滤器，将气体中的微量有机物吸附，再经有机物过滤器紫外消毒管进行进一步杀菌消毒；进一步杀菌消毒后的气体作为洁净的补充空气送入室内；中央自动控制器与其他各部件通过控制线路连接，对各部件的工序进行控制。
上述清洁器可以是两个或两个以上串联使用的清洁器，每个清洗器采用不同的清洗液。由于每个清洗器中采用的清洗液不同，去除有害成分的侧重点不同；它们分别可以是DDS除尘剂、改性硅油、硅油、碱液和水等无毒、无害的溶液，去除不同的有害成分。在清洗器中，气体中的大部分灰尘及PM粒子(即PM100、PM10、PM2.5、PM1.5、PM1.0、PM0.5及更小粒子等)、二噁英、苯并[a]芘、多环芳烃、甲苯、甲醛、苯、有机胺、CO2、H2S、SO2、氨和部分NOX等被清洗液和/或水去除，气体获得初步净化，初步净化后的气体又经清洗器紫外消毒管进行初步杀菌消毒。
经初步杀菌消毒后的气体经过有机物过滤器时，有机物过滤器将气体中的微量有机物(包括二噁英、苯并[a]芘、多环芳烃、甲苯、甲醛、苯、有机胺等)吸附，使气体进一步净化，进一步净化气体又一次经有机物过滤器紫外消毒管进行进一步杀菌消毒。
进一步的，本发明的室内空气净化换气换热消毒装置还可以包括位于室外机中的温度调节压缩机系统，以及位于室内机中的温度调节器，温度调节压缩机系统和温度调节器相连接，并由中央自动控制器控制；从有机物过滤器出来的经过进一步杀菌消毒的气体进入温度调节器，在温度调节器中，气体和来自温度调节压缩机系统的介质进行温度调节(加热或降温)，使气体的温度达到人体舒适的温度(是控制设定的温度)；优选的，最后又经温度调节器中紫外消毒管进行深度杀菌消毒，这才作为洁净的补充空气送入室内。这种带有温度调节功能的室内空气净化换气换热消毒装置可称为室内空气净化换气换热消毒调节装置。
在室内空气净化换气换热消毒调节装置中，还包括设于室外的室外温度传感器和设于室内的室内温度传感器，以及设于洁净的补充空气出风口的温度传感器，这三个温度传感器均连接中央自动控制器。
同时，在清洗器中设置了pH值计，在室内补风机和室内抽风机的进口或出口安装了气体成分分析仪，它们都连接中央自动控制器。pH值计用于测定清洗液的pH值，气体成分分析仪可以检测室内气体和/或室外气体中的PM10、PM2.5、PM1、CO2、O2、甲醛等物质的浓度。
这些工序全部受中央自动控制器控制，中央自动控制器的控制参数由人任意设定。经过这么多工序处理后的气体达到洁净状态，然后送入室内，使室内空气新鲜、干净，改善人们的生活质量，为人们提供健康的室内生活环境。
当室外温度非常适宜人体感觉温度时，就没有必要进行温度调节，机器中就没有必要设置温度调节器及温度调节压缩机。但同样能够使室内空气新鲜、干净，改善人们的生活质量，为人们提供健康的室内生活环境。
附图说明
图1.实施例1的室内空气净化换气换热消毒调节装置的工作流程示意图；
图1中：1是室内抽风机，2是室内补风机，3是换热器，4清洗器，5是清洗泵，6是清洗器紫外消毒管，7是有机物过滤器，8是有机物过滤器紫外消毒管，9是温度调节器，10是温度调节器紫外消毒管，11是净化后进入室内的补充空气，12是中央自动控制器，13是净化后进入室内的补充空气的温度传感器，14是室外温度传感器，15是室内温度传感器，16是室内空气，17是被排到室外的室内空气，18是室外空气，19是温度调节压缩机系统，20是进入温度调节压缩机系统的换热空气，21是从温度调节压缩机系统出来的换热后的空气。
图2.实施例1的室内空气净化换气换热消毒调节装置的安装与外观图；
图2中：1是室内抽风机，2是室内补风机，19是温度调节压缩机系统，26是室外机(由室内抽风机1、室内补风机2，室外温度传感器14和温度调节压缩机系统19集合而成)；22是支架，23是固定螺栓，24是房屋外墙，25是地面或楼板，27是室内机(由换热器3、清洗器4、清洗泵5、清洗器紫外消毒管6、有机物过滤器7、有机物过滤器紫外消毒管8、温度调节器9、温度调节器紫外消毒管10、净化后进入室内的补充空气11出风口、中央自动控制器12、净化后进入室内的补充空气的温度传感器13、室内温度传感器15集合而成)。
图3.实施例2的室内空气净化换气换热消毒装置的工作流程示意图；
图3中：1是室内抽风机，2是室内补风机，3是换热器，4清洗器，5是清洗泵，6是清洗器紫外消毒管，7是有机物过滤器，8是有机物过滤器紫外消毒管，11是净化后进入室内的补充空气，12是中央自动控制器，13是净化后进入室内的补充空气的温度传感器，14是室外温度传感器，15是室内温度传感器，16是室内空气，17是被排到室外的室内空气，18是室外空气。
图4.实施例2的室内空气净化换气换热消毒装置的安装与外观图；
图4中：1是室内抽风机，2是室内补风机，28是室外机(由室内抽风机1、室内补风机2，室外温度传感器14集合而成)；22是支架，23是固定螺栓，24是房屋外墙，25是地面或楼板，29是室内机(由换热器3、清洗器4、清洗泵5、清洗器紫外消毒管6、有机物过滤器7、有机物过滤器紫外消毒管8、净化后进入室内的补充空气11出风口、中央自动控制器12、净化后进入室内的补充空气的温度传感器13、室内温度传感器15集合而成)。
具体实施方式
下面结合具体的实施方案来描述本发明的一种室内空气净化换气换热消毒调节装置。所述的实施方案是为了更好地说明本发明，而不能理解为是对本发明的权利要求的限制。
实施例1
本实施例的室内空气净化换气换热消毒调节装置的结构参见图1和图2，包括室外机26和室内机27两部分，其中室外机26由室内抽风机1、室内补风机2，室外温度传感器14和温度调节压缩机系统19集合而成；室内机27由换热器3、清洗器4、清洗泵5、清洗器紫外消毒管6、有机物过滤器7、有机物过滤器紫外消毒管8、温度调节器9、温度调节器紫外消毒管10、净化后进入室内的补充空气11出风口、中央自动控制器12、净化后进入室内的补充空气的温度传感器13、室内温度传感器15集合而成；室外机26架设在支架22上，支架22由固定螺栓23固定在房屋外墙24上。
该室内空气净化换气换热消毒调节装置的工作原理和流程是：室内抽风机1从室内抽取室内空气16，室内补风机2从室外抽取室外空气18；在换热器3中，室内抽风机1从室内抽取的室内空气16和室内补风机2从室外抽取室外空气18进行热交换。室内补风机2从室外抽取室外空气18在换热器3中经过热交换以后，进入清洗器4，清洗器4可以两个或两个以上串联使用，每个清洗器采用不同的清洗液(每个清洗器中采用的清洗液不同，去除有害成分的侧重点不同；它们分别可以是DDS除尘剂、改性硅油、硅油、食用油、碱液和水等无毒、无害的溶液)，去除不同的有害成分，在清洗器4中，气体中的大部分灰尘及PM粒子(即PM100、PM10、PM2.5、PM1.5、PM1.0、PM0.5及更小粒子等)、二噁英、苯并[a]芘、多环芳烃、甲苯、甲醛、苯、有机胺、CO2、H2S、SO2、氨和部分NOX等被清洗泵5输送来的清洗液和/或水吸收，气体获得初步净化作用，获得初步净化后的气体又经清洗器紫外消毒管6进行初步杀菌消毒。经初步杀菌消毒后的气体又经过有机物过滤器7，有机物过滤器7将气体中的微量有机物(包括二噁英、苯并[a]芘、多环芳烃、甲苯、甲醛、苯、有机胺等)吸附，使气体进一步净化，进一步净化气体又经有机物过滤器紫外消毒管8进行进一步杀菌消毒。经过进一步杀菌消毒的气体进入温度调节器9，在温度调节器9中，气体和温度调节压缩机系统19来的介质进行温度调节的热交换过程(加热或降温)，使气体的温度达到人体舒适的温度(是控制设定的温度)。温度调节器9出来的气体最后又经温度调节器紫外消毒管10进行深度杀菌消毒。这些工序全部受中央自动控制器12控制，中央自动控制器12的控制参数由人任意设定。经过这么多工序处理后的气体达到洁净状态，然后转化成净化后进入室内的补充空气11送入室内，使室内空气新鲜、干净，改善人们的生活质量，为人们提供健康的室内生活环境。各种清洗液经过一段时间的吸收后会饱和，向饱和了的清洗液中加入一些氢氧化钠或碳酸钠碱化，沉淀，将沉淀物(由灰尘、PM100、PM10、PM2.5、PM1.5、PM1.0、PM0.5及更小粒子等、二噁英、苯并[a]芘、多环芳烃、甲苯、甲醛、苯、有机胺、CO2、H2S、SO2、氨和部分NOX等团聚而成)交给专门的服务商处理，上层干净的清洗液可以重复使用，这一处理过程既有化学反应，也有按照物质吸附作用的“相似相容”原理而进行选择性吸收的过程。有机物过滤器7是由活性炭、氧化铝、氧化铁、树脂、分子筛、多孔凝胶、多孔硅胶，有机硅胶、聚合脂等吸附性物质的一种或一种以上集合而成，使用一段时间后也会饱和；饱和后的有机物过滤器7可以用乙醇等浸泡再生重复使用(浸泡乙醇液含有二噁英、苯并[a]芘、多环芳烃、甲苯、甲醛、苯、有机胺等各种有机物，交给专门的服务商处理或喷入锅炉中烧掉)，也可以交给专门的服务商直接处理。
上述室内空气净化换气换热消毒调节装置的安装与外观图如图2所示。
图2中，室外机26是由室内抽风机1、室内补风机2，室外温度传感器14和温度调节压缩机系统19集合而成的；室内机27是由换热器3、清洗器4、清洗泵5、清洗器紫外消毒管6、有机物过滤器7、有机物过滤器紫外消毒管8、温度调节器9、温度调节器紫外消毒管10、净化后进入室内的补充空气11出风口、中央自动控制器12、净化后进入室内的补充空气的温度传感器13、室内温度传感器15集合而成。安装时，首先在房屋外墙24中的合适位置水平打一个孔径为φ120的洞，再用固定螺栓23将支架22固定在房屋外墙24的室外，离地面或楼板25有一定高度；将室外机26固定在室外的支架22上，将室内机27放置在室内的地面或楼板25上，也可以将室内机27挂在室内的墙壁上。用内套软管(连接室内补风机2与换热器3的进风口的软管)和外套软管(连接室内抽风机1与换热器3的出风口的软管)穿过房屋外墙24中的预先开好的洞，按规定的接口位置将室外机26和室内机27连接起来，并将所有的控制线路和动力线路按相应的接口位置连接好，注入清洗液，插上电源，通过中央自动控制器12(包含遥控器)控制，可以进行开、停机的作用。
实施例2
本实施例的室内空气净化换气换热消毒装置的结构参见图3和图4，包括室外机28和室内机29两部分，其中室外机28由室内抽风机1、室内补风机2和室外温度传感器14集合而成；室内机29由换热器3、清洗器4、清洗泵5、清洗器紫外消毒管6、有机物过滤器7、有机物过滤器紫外消毒管8、净化后进入室内的补充空气11出风口、中央自动控制器12、净化后进入室内的补充空气的温度传感器13、室内温度传感器15集合而成；室外机28架设在支架22上，支架22由固定螺栓23固定在房屋外墙24上。
当室外温度非常适宜人体感觉温度时，就没有必要进行温度调节，机器中就没有必要设置温度调节器。此时，本发明的室内空气净化换气换热消毒调节装置就只可称为一种室内空气净化换气换热消毒装置，其工作原理和流程是：室内抽风机1从室内抽取室内空气16，室内补风机2从室外抽取室外空气18；在换热器3中，室内抽风机1从室内抽取的室内空气16和室内补风机2从室外抽取室外空气18进行热交换。室内补风机2从室外抽取室外空气18在换热器3中经过热交换以后，进入清洗器4，清洗器4可以两个或两个以上串联使用，每个清洗器采用不同的清洗液(每个清洗器中采用的清洗液不同，去除有害成分的侧重点不同；它们分别可以是DDS除尘剂、硅油、改性硅油、食用油、碱液和水等无毒、无害的溶液)，去除不同的有害成分。在清洗器4中，气体中的大部分灰尘及PM粒子(即PM100、PM10、PM2.5、PM1.5、PM1.0、PM0.5及更小粒子等)、二噁英、苯并[a]芘、多环芳烃、甲苯、甲醛、苯、有机胺、CO2、H2S、SO2、氨和部分NOX等被清洗泵5输送来的清洗液和/或水吸收，气体获得初步净化作用，获得初步净化后的气体又经清洗器紫外消毒管6进行初步杀菌消毒。经初步杀菌消毒后的气体又经过有机物过滤器7，有机物过滤器7将气体中的微量有机物(包括二噁英、苯并[a]芘、多环芳烃、甲苯、甲醛、苯、有机胺等)吸附，使气体进一步净化，进一步净化气体又经有机物过滤器紫外消毒管8进行进一步杀菌消毒。这些工序全部受中央自动控制器12控制，中央自动控制器12的控制参数由人任意设定。经过这么多工序处理后的气体达到洁净状态，然后转化成净化后进入室内的补充空气11送入室内，使室内空气新鲜、干净，改善人们的生活质量，为人们提供健康的室内生活环境。各种清洗液经过一段时间的吸收后会饱和，向饱和了的清洗液中加入一些氢氧化钠或碳酸钠碱化，沉淀，将沉淀物(由灰尘、PM100、PM10、PM2.5、PM1.5、PM1.0、PM0.5及更小粒子等、二噁英、苯并[a]芘、多环芳烃、甲苯、甲醛、苯、有机胺、CO2、H2S、SO2、氨和部分NOX等团聚而成)交给专门的服务商处理，上层干净的清洗液可以重复使用，这一处理过程既有化学反应，也有按照物质吸附作用的“相似相容”原理而进行选择性吸收的过程。有机物过滤器7是由活性炭、氧化铝、氧化铁、树脂、分子筛、多孔凝胶、多孔硅胶，有机硅胶、聚合脂等吸附性物质的一种或一种以上集合而成，使用一段时间后也会饱和；饱和后的有机物过滤器7可以用乙醇等浸泡再生重复使用(浸泡乙醇液含有二噁英、苯并[a]芘、多环芳烃、甲苯、甲醛、苯、有机胺等各种有机物，交给专门的服务商处理或喷入锅炉中烧掉)，也可以交给专门的服务商直接处理。
上述室内空气净化换气换热消毒装置的安装与外观图如图4所示。
图4中，室外机28是由室内抽风机1、室内补风机2和室外温度传感器14集合而成的；室内机29是由换热器3、清洗器4、清洗泵5、清洗器紫外消毒管6、有机物过滤器7、有机物过滤器紫外消毒管8、净化后进入室内的补充空气11出风口、中央自动控制器12、净化后进入室内的补充空气的温度传感器13、室内温度传感器15集合而成。安装时，首先在房屋外墙24中的合适位置水平打一个孔径为φ120的洞。再用固定螺栓23将支架22固定在房屋外墙24的室外，离地面或楼板25有一定高度；将室外机28固定在室外的支架22上，将室内机29放置在室内的地面或楼板25上，也可以将室内机29挂在室内的墙壁上。用内套软管(连接室内补风机2与换热器3的进风口的软管)和外套软管(连接室内抽风机1与换热器3的出风口的软管)穿过房屋外墙24中的预先开好的洞，按规定的接口位置将室外机28和室内机29连接起来，并将所有的控制线路和动力线路按相应的接口位置连接好，注入清洗液，插上电源，通过中央自动控制器12(包含遥控器)控制，可以进行开、停机的作用。
我们根据图3和图4的方式，制造一台试验样机，分别用DDS除尘剂、硅油、改性硅油、食用油、碱液和水等无毒、无害的溶液进行初略的测试。结果表明，碱液和水对PM粒子清除率都大于50％，硅油、改性硅油和食用油对PM粒子清除率都大于70％，DDS除尘剂对PM粒子清除率都大于95％；DDS除尘剂、改性硅油、碱液和水对酸性气体，如硫化氢、二氧化硫、二氧化氮和二氧化碳的去除率大于98％；DDS除尘剂、硅油、改性硅油和食用油对苯、甲苯、甲醛、有机物和部分挥发性有机物(VOCs)有吸附作用。经过这些清洗液洗涤以后的气体再经过有机物过滤器7过滤后，气体比较清新。
这一试验表明本发明的效果比较好。可以用于室内环境进行换气、换热等作用。

Claims (7)

1.一种室内空气净化换气换热消毒装置，包括室外机和室内机两部分，其特征在于，室外机包含室内抽风机和室内补风机；室内机包含换热器、清洗器、清洗泵、有机物过滤器和中央自动控制器；清洗器和有机物过滤器内均具有紫外消毒管；清洗器中含有清洗液，清洗液由清洗泵驱动；其中：位于室外的室内补风机通过穿过墙壁的内套软管与换热器进风口连接，位于室外的室内抽风机通过穿过墙壁的外套软管与换热器出风口连接；室内抽风机从室内抽取的空气和室内补风机从室外抽取的空气在换热器中进行热交换，然后前者排到室外，而后者进入清洗器；进入清洁器的气体经清洁器中的清洗液去除有害成分，又经清洗器紫外消毒管进行初步杀菌消毒；经初步杀菌消毒后的气体经过有机物过滤器，将气体中的微量有机物吸附，再经有机物过滤器紫外消毒管进行进一步杀菌消毒；进一步杀菌消毒后的气体作为洁净的补充空气送入室内；中央自动控制器与其他各部件通过控制线路连接，对各部件的工序进行控制。
2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述清洁器是两个或两个以上串联使用的清洁器，每个清洗器含有不同的清洗液，分别针对不同的有害成分。
3.如权利要求1所述的装置，其特征在于，该装置还包括位于室外机中的温度调节压缩机系统和位于室内机中的温度调节器，二者相连接，并由中央自动控制器控制；从有机物过滤器出来的经过进一步杀菌消毒的气体进入温度调节器，在温度调节器中，气体和来自温度调节压缩机系统的介质进行温度调节，使气体的温度达到人体舒适的温度。
4.如权利要求3所述的装置，其特征在于，所述温度调节器带有紫外消毒管，将经过温度调节的气体进行深度杀菌消毒，这才作为洁净的补充空气送入室内。
5.如权利要求3或4所述的装置，其特征在于，该装置还包括设于室外的室外温度传感器和设于室内的室内温度传感器，以及设于洁净的补充空气出风口的温度传感器，这三个温度传感器均连接中央自动控制器。
6.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述清洁器中设置有pH值计，并与中央自动控制器连接。
7.如权利要求1所述的装置，其特征在于，在室内补风机和室内抽风机的进口或出口安装有气体成分分析仪，并连接中央自动控制器。
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