CN116293990A - 一种具备灭菌功能的空调系统 - Google Patents
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Abstract
本发明的目的在于提供一种具备灭菌功能的空调系统,其借助空气压缩后的温升产生的高温灭菌以及紫外线照射灭菌双重灭菌手段,杀灭空调系统的送风量中携带的病菌,避免因空调系统而产生的交叉感染和病菌的扩散传播;其包括制冷剂循环系统和送风系统,所述制冷剂循环系统用于制冷剂流体的循环降温制冷,所述制冷剂为送风系统提供冷量,所述送风系统用于向空间内吹送低温空气。
Description
技术领域
本发明属于空调制冷系统技术领域,具体涉及一种具备灭菌功能的空调系统。
背景技术
在我们日常生活的各个场所,都已经离不开空调系统的调节,以维持空间内舒适的环境,尤其医院、酒店、会场等人员密集的大型场所,更是需要空调系统对室温和换气进行调节控制。但是由于大型场所人员密集,在空调系统通风过程中不可避免的会将某个小空间的病毒、细菌吹洒向其他的空间内,尤其是医院这种场所,往往是前去就诊的各病症患者,空调系统的通风换气使得医院各场所的气流相互流通,增大了病原体扩散速度和患者交叉感染的风险。目前的空调系统气体流通量大,难以对气流有效的灭菌,因此大多不具备灭菌消毒功能,如何对空调系统的送风进行灭菌成为一项值得研究的技术难题。
发明内容
基于上述技术现状,本发明的目的在于提供一种具备灭菌功能的空调系统,其借助空气压缩后的温升产生的高温灭菌以及紫外线照射灭菌双重灭菌手段,杀灭空调系统的送风量中携带的病菌,避免因空调系统而产生的交叉感染和病菌的扩散传播。
本发明采用的技术方案如下:一种具备灭菌功能的空调系统,包括制冷剂循环系统和送风系统;所述制冷剂循环系统用于制冷剂流体的循环降温制冷,所述制冷剂为送风系统提供冷量,所述送风系统用于向空间内吹送低温空气;
所述制冷剂循环系统包括制冷剂压缩机、室外散热组件、制冷剂储罐、制冷剂节流器和换热器,所述制冷剂压缩机将制冷剂流体压缩升温后,输送至室外散热组件中,所述室外散热组件用于压缩升温的制冷剂流体的散热降温,然后制冷剂流体流经制冷剂节流器进一步节流降压降温,制冷剂节流器连通换热器的制冷剂入口,所述换热器的制冷剂出口连通制冷剂压缩机的入口,经换热后的制冷剂流体温度升高,流动出换热器后再次进入制冷剂压缩机内进行循环。进一步的,所述室外散热组件与制冷剂节流器之间串接有制冷剂储罐,所述制冷剂储罐缓冲制冷剂流体。
所述送风系统包括空气压缩机、换热器、灭菌组件和消音筒,所述空气压缩机将来流空气压缩,形成高温高压的压缩空气,压缩空气进入换热器中,在换热器中与制冷剂流体换热,降温后的压缩空气经管线进入灭菌组件中,所述灭菌组件中布置有多个紫外灯棒,所述紫外灯棒为流经的压缩空气灭菌消毒,然后压缩空气从灭菌组件流动至消音筒中,所述消音筒的出口连通室内空间,所述消音筒消除低温压缩空气吹送至室内空间时的噪音。
所述灭菌组件包括多个并排的紫外灯棒,所述紫外灯棒容纳在耐压的玻璃圆管中,所述玻璃圆管外部包覆圆筒壳且在玻璃圆管和圆筒壳之间设置有螺旋翅片,所述螺旋翅片在玻璃圆管和圆筒壳之间形成螺旋形的通道,多个紫外灯棒外部的螺旋形通道首尾连接串接在一起而构成压缩空气的螺旋形的折流通道,所述折流通道的一端与换热器的空气流路连通、另一端与消音筒的入口连通。通过紫外灯棒向螺旋形的折流通道中照射紫外线,压缩的低温气体缓慢流经折流通道时,能够接受较长时间的紫外线照射。
所述消音筒通过其内部的节流结构吸收压缩空气吹送至常压空间内时压降而引起的噪音,具体的,所述消音筒内部沿轴向排列的设置有多块第一分隔板和多块第二分隔板,第一分隔板和第二分隔板彼此间隔的排列分布;所述第一分隔板为直径略小于所述消音筒内径的圆板,第一分隔板与消音筒内壁之间构成环形的过流空隙;所述第二分隔板为直径与消音筒的直径相同的圆板,其外周面与消音筒内壁贴合固定,且所述第二分隔板的中心设置有圆形通孔;所述第一分隔板和第二分隔板的两侧表面上均设置有直径不同的多块环形板,所述环形板的高度数值小于所述第一分隔板与第二分隔板之间的间隔距离;多块环形板之间间隔一定距离的嵌套式固定设置,且第一分隔板上多块环形板的径向设置位置不同于相邻的第二分隔板的表面上多块环形板的径向设置位置,以在第一分隔板和第二分隔板之间的空间内构成折流型的流通通道。
进一步的,第一分隔板上内侧的环形板与第二分隔板上内侧的环形板之间设置有支撑板,所述支撑板为径向延伸的肋板结构,将第一分隔板上内侧的环形板与第二分隔板上内侧的环形板固定连接。
所述空气压缩机的入口管道上设置有过滤头,所述过滤头用于过滤空气压缩机的入流空气中水分和杂质,且所述过滤头通过软管连通空气压缩机的入口,使得所述送风系统可选择为内循环或者外循环模式,在将过滤头设置在室外时,送风系统从室外抽取空气降温灭菌后吹送入室内空间,而过滤头设置在室内时,送风系统为内循环的运行方式,安装人员可以根据实际安装空间的功能需求而选择安装为外循环或内循环的方式。
所述换热器为内管和外管嵌套在一起的换热结构,压缩空气在内管中流通,制冷剂流体在内管与外管之间的空间流通,且压缩空气与制冷剂流体逆向流动。优选的,所述内管和外管之间也设置有螺旋翅片,使得内管和外管之间的空间内流动路径为螺旋形的通道,同时螺旋翅片起到增大换热面积的效果,以提高制冷剂流体和压缩空气的换热效率。
本发明技术方案的优点在于:
1、送风系统为室内提供低温的空气,可以按照实际需求和安装空间所处的环境选择为内循环或者外循环,适用于封闭空间等环境,适用范围广;
2、空气在经空气压缩机压缩后,增压升温,高温状态的空气有助于初次灭菌,然后压缩空气降温后再流经螺旋形的折流通道,在紫外光线的照射作用下二次灭菌,两次灭菌相协同,大幅度消灭送风系统吹送的低温空气中的活性病菌量;
3、借助气体的易压缩性,如压强增至0.1MPa的低压状态,体积可缩小接近10倍,使得压缩空气变相的缓慢流过灭菌组件,延长气体接受紫外光线照射的时间;
4、压缩后的高温空气在换热器中直接与低温的制冷剂流体换热,相对于传统的空调系统,两种流体的温差更大,换热速度更快,相对提高了换热效率。
附图说明
图1是本发明空调系统的整体结构示意图;
图2是本发明空调系统的制冷剂循环系统示意图;
图3是本发明空调系统的送风系统示意图;
图4是本发明空调系统的换热器的剖面结构示意图;
图5是本发明空调系统的送风组件结构示意图;
图6是图5中A-A向剖视图;
图7是图5中B-B向剖视图;
图8是本发明空调系统的送风组件中消音筒的剖面结构示意图;
图中:1、换热器,2、灭菌组件,3、室外散热组件,4、制冷剂压缩机,5、空气压缩机,6、制冷剂储罐,7、制冷剂节流器,8、空气缓冲器,9、过滤头,10、消音筒,11、紫外灯棒,12、送风口,13、入风口,14、环形板,15、分隔板,16、支撑板。
实施方式
下面详细描述本发明的实施例,所述实施例的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,仅用于解释本发明,而不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中,除非另有说明,“多个”的含义是两个或两个以上。
在本发明的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
图1是本发明空调系统的整体结构示意图,本发明的具备灭菌功能的空调系统包括制冷剂循环系统和送风系统,所述制冷剂循环系统用于制冷剂流体的降温制冷,所述送风系统用于向空间内吹送低温空气,所述制冷剂循环系统和送风系统均包括换热器1,且制冷剂流体与送风系统的空气流体在换热器1中逆流换热,以降低空气流体的温度。
参见图2,是本发明空调系统的制冷剂循环系统示意图,所述制冷剂循环系统包括制冷剂压缩机4、室外散热组件3、制冷剂储罐6、制冷剂节流器7和换热器1,所述制冷剂压缩机4将制冷剂流体压缩升温后,输送至室外散热组件3中,所述室外散热组件3用于压缩升温的制冷剂流体的散热降温,然后制冷剂流体流经制冷剂储罐6后进入制冷剂节流器7进一步节流降压降温,形成低温低压的制冷剂流体,低温低压的制冷剂流体进入换热器1中,与送风系统的压缩增压升温后的空气流体逆向流动接触换热,降低空气流体的温度,经换热后的制冷剂流体温度升高,流动出换热器1后再次进入制冷剂压缩机4内进行循环。
图3是本发明空调系统的送风系统示意图,如图所示,所述送风系统包括空气压缩机5、换热器1、灭菌组件2和消音筒10,所述空气压缩机5将来流空气压缩,形成高温高压的压缩空气,压缩空气流经空气缓冲器8后进入换热器1中,在换热器1中与制冷剂流体逆流接触换热,降温后的压缩空气经管线进入灭菌组件2中,所述灭菌组件2中布置有多个紫外灯棒11,所述紫外灯棒11为流经的压缩空气灭菌消毒,然后压缩空气从灭菌组件2流动至消音筒10中,所述消音筒10的出口连通室内空间,用于灭菌后的低温压缩空气吹送至室内空间时的噪音消除。
参见图3,所述空气压缩机5的入口管道上设置有过滤头9,所述过滤头9用于过滤空气压缩机5的入流空气中水分和杂质,优选的,所述过滤头9通过软管连通空气压缩机5的入口,使得所述送风系统可选择为内循环或者外循环模式,在将过滤头9设置在室外时,送风系统从室外抽取空气降温灭菌后吹送入室内空间,而过滤头9设置在室内时,送风系统为内循环的运行方式,即送风系统从室内抽取空气降温灭菌后吹送回该室内空间,尤其适合于医院内的特殊功能及不与室外接触的房间内的空气杀菌和降温。
所述送风系统的灭菌功能在于送风组件的设计,参见图5-7,图5是本发明空调系统的送风组件结构示意图,图6是图5中A-A向剖视图,图7是图5中B-B向剖视图,所述灭菌组件2包括多个并排的紫外灯棒11,所述紫外灯棒11容纳在耐压的玻璃圆管中,所述玻璃圆管外部包覆圆筒壳且在玻璃圆管和圆筒壳之间设置有螺旋翅片,所述螺旋翅片在玻璃圆管和圆筒壳之间形成螺旋形的通道,多个紫外灯棒11外部的螺旋形通道首尾连接串接在一起而构成压缩空气的螺旋形的折流通道,所述折流通道的一端与换热器1的空气流路连通、另一端与消音筒10的入口连通,经换热器1降温后的压缩空气在螺旋形的折流通道中接受紫外灯棒11的紫外线照射杀菌,然后进入消音筒10内部消除高压空气释放时的噪音后吹送入室内空间。空气在压缩后体积呈倍数的缩小,换热降温后体积进一步缩小,然后流经螺旋形的折流通道,可以大幅度延长压缩空气在紫外线照射下的留置时间。
图8是本发明空调系统的送风组件中消音筒的剖面结构示意图,结合图7、图8,所述消音筒10内部沿轴向间隔设置有多块分隔板15,所述分隔板15包括类型不同的第一分隔板和第二分隔板,所述第一分隔板为直径略小于所述消音筒10内径的圆板,第一分隔板与消音筒10内壁之间构成环形的过流空隙;所述第二分隔板为直径与所述消音筒10的直径相同的圆板,第二分隔板通过外周面与消音筒10内壁贴合固定设置在消音筒10内部,所述第二分隔板的中心设置有圆形通孔,所述圆形通孔构成过流通道;第一分隔板和第二分隔板均包括多块,多块第一分隔板和第二分隔板彼此间隔的分布在消音筒10内部。参见图7和图8,在第一分隔板和第二分隔板上均设置有多块环形板14,所述环形板14的高度值小于第一分隔板与第二分隔板之间的间隔距离,多块环形板14的直径不同,从而多块环形板14嵌套式固定设置在第一分隔板及第二分隔板的表面,且第一分隔板上多块环形板14的径向设置位置不同于第二分隔板上多块环形板14的径向设置位置,以在第一分隔板和第二分隔板之间的空间内构成折流型的流通通道。由于第一分隔板的直径小于消音筒10的内径,使得第一分隔板“悬空”在消音筒10内部,因此第一分隔板上的内侧环形板14与第二分隔板上的内侧环形板14之间设置有支撑板16,所述支撑板16将第一分隔板上的内侧环形板14与第二分隔板上的内侧环形板14固定连接,从而限定第一分隔板的安装位置。消音筒10通过其内部折流型的空气流道吸收压缩空气吹送至室内空间时的噪音,提高使用体验感。
图4是本发明空调系统的换热器的剖面结构示意图,本发明空调系统中的换热器1采用嵌套管式逆流接触换热结构,压缩空气从折流设置的内管中流通,在内管外部包覆外管,所述内管和外管之间的空间作为制冷剂流体的流动路径,优选的,在内管和外管之间也设置有螺旋翅片,使得制冷剂流体的流动路径为螺旋形的通道,同时螺旋翅片起到增大换热面积的效果,以提高制冷剂流体和压缩空气的换热效率。
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作出的各种等效结构或等效流程的修改或变形,或直接或间接运用到其他相关的技术领域,仍在本发明的保护范围以内。
Claims (8)
1.一种具备灭菌功能的空调系统,其特征在于,包括制冷剂循环系统和送风系统;
所述制冷剂循环系统用于制冷剂流体的循环降温制冷,所述制冷剂为送风系统提供冷量,所述送风系统用于向空间内吹送低温空气;
所述送风系统包括空气压缩机、换热器、灭菌组件和消音筒,所述空气压缩机将来流空气压缩,形成高温高压的压缩空气,压缩空气进入换热器中,在换热器中与制冷剂流体换热,降温后的压缩空气经管线进入灭菌组件中,所述灭菌组件中布置有多个紫外灯棒,所述紫外灯棒为流经的压缩空气灭菌消毒,然后压缩空气从灭菌组件流动至消音筒中,所述消音筒的出口连通室内空间,所述消音筒消除低温压缩空气吹送至室内空间时的噪音;
所述制冷剂循环系统包括制冷剂压缩机、室外散热组件、制冷剂储罐、制冷剂节流器和换热器,所述制冷剂压缩机将制冷剂流体压缩升温后,输送至室外散热组件中,所述室外散热组件用于压缩升温的制冷剂流体的散热降温,然后制冷剂流体流经制冷剂节流器进一步节流降压降温,制冷剂节流器连通换热器的制冷剂入口,所述换热器的制冷剂出口连通制冷剂压缩机的入口。
2.根据权利要求1所述的具备灭菌功能的空调系统,其特征还在于,所述空气压缩机的入口管道上设置有过滤头,所述过滤头用于过滤空气压缩机的入流空气中水分和杂质。
3.根据权利要求1或2所述的具备灭菌功能的空调系统,其特征还在于,所述灭菌组件包括多个并排的紫外灯棒,所述紫外灯棒容纳在耐压的玻璃圆管中,所述玻璃圆管外部包覆圆筒壳且在玻璃圆管和圆筒壳之间设置有螺旋翅片,所述螺旋翅片在玻璃圆管和圆筒壳之间形成螺旋形的通道,多个紫外灯棒外部的螺旋形通道首尾连接串接在一起而构成压缩空气的螺旋形的折流通道,所述折流通道的一端与换热器的空气流路连通、另一端与消音筒的入口连通。
4.根据权利要求3所述的具备灭菌功能的空调系统,其特征还在于,所述消音筒内部沿轴向排列的设置有多块第一分隔板和多块第二分隔板,第一分隔板和第二分隔板彼此间隔的排列分布;
所述第一分隔板为直径略小于所述消音筒内径的圆板,第一分隔板与消音筒内壁之间构成环形的过流空隙;所述第二分隔板为直径与消音筒的直径相同的圆板,其外周面与消音筒内壁贴合固定,且所述第二分隔板的中心设置有圆形通孔;
所述第一分隔板和第二分隔板的两侧表面上均设置有直径不同的多块环形板,所述环形板的高度数值小于所述第一分隔板与第二分隔板之间的间隔距离;多块环形板之间间隔一定距离的嵌套式固定设置,且第一分隔板上多块环形板的径向设置位置不同于相邻的第二分隔板的表面上多块环形板的径向设置位置,以在第一分隔板和第二分隔板之间的空间内构成折流型的流通通道。
5.根据权利要求4所述的具备灭菌功能的空调系统,其特征还在于,第一分隔板上内侧的环形板与第二分隔板上内侧的环形板之间设置有支撑板,所述支撑板为径向延伸的肋板结构,将第一分隔板上内侧的环形板与第二分隔板上内侧的环形板固定连接。
6.根据权利要求1所述的具备灭菌功能的空调系统,其特征还在于,所述换热器为内管和外管嵌套在一起的换热结构,压缩空气在内管中流通,制冷剂流体在内管与外管之间的空间流通,且压缩空气与制冷剂流体逆向流动。
7.根据权利要求6所述的具备灭菌功能的空调系统,其特征还在于,所述内管和外管之间也设置有螺旋翅片,使得内管和外管之间的空间内流动路径为螺旋形的通道。
8.根据权利要求1所述的具备灭菌功能的空调系统,其特征还在于,所述室外散热组件与制冷剂节流器之间串接有制冷剂储罐。
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