CN1648531A

CN1648531A - 中央空调气源消毒净化方法及其系统

Info

Publication number: CN1648531A
Application number: CNA2004100152636A
Authority: CN
Inventors: 杨舜凯
Original assignee: Kaierde Green Environmental Protective Science & Technology Co Ltd Shenzhen
Current assignee: Kaierde Green Environmental Protective Science & Technology Co Ltd Shenzhen
Priority date: 2004-01-19
Filing date: 2004-01-19
Publication date: 2005-08-03

Abstract

一种中央空调气源消毒净化方法，包括：a、将空气和臭氧送入混合塔充分混合，杀菌消毒；b、混合后的气体送入沐浴塔冷却，净化；c、经冷却的气体通过丝网过滤器进行第二次净化除尘；d、经第二次净化后的气体进入空气干燥机干燥；e、干燥后的气体送入纳米光催化装置杀菌消毒，然后被送入中央空调系统。系统包括臭氧发生器、混合塔、沐浴塔、干燥机及纳米光催化装置。其具有臭氧杀菌消毒、水濂冷却净化、丝网净化，无热干燥、纳米光催化剂杀菌消毒净化功能，能为中央空调提供洁净、无菌气源，确保室内空气洁净无菌，是防治SARS等急性传染病传播的理想设备，广泛适用于医院、办公场所、宾馆等场所使用。

Description

中央空调气源消毒净化方法及其系统

技术领域

本发明涉及空气消毒净化技术，具体是一种中央空调气源消毒净化方法及其系统。

背景技术

在“非典”(SARS)肆虐我国和世界时，中央空调被认为是“非典”传播的途径之一，为了防治“非典”，有些地方甚至禁止开启中央空调，这给人们的工作和生活带来诸多不便。同时，人们对空气质素的要求越来越高，目前，空气消毒系列产品及空气清新机品种繁多，但用于中央空调的气源消毒净化设备却没有，尤其是综合采用臭氧、水淋净化、丝网过滤、无热干燥、纳米光催化技术对中央空调的气源进行消毒净化的系统未见有关文献披露。

发明内容

鉴于现有技术的上述不足，本发明提供一种中央空调气源消毒净化方法及其消毒净化系统。

本发明中央空调气源消毒净化方法，包括如下步骤：

a、将空气和臭氧发生器产生的臭氧送入混合塔充分混合，杀菌消毒；

b、混合后的气体送入水濂沐浴塔冷却，净化；

c、经水濂沐浴塔冷却、净化后的气体通过丝网过滤器进行第二次净化除尘；

d、经过第二次净化后的气体进入空气干燥机干燥；

e、干燥后的气体送入纳米光催化装置进一步杀菌消毒，然后被送入中央空调系统。

实现上述方法的中央空调气源消毒净化系统，包括：臭氧发生器(1)、混合塔(3)、水濂沐浴塔(4)、空气干燥机(6)以及纳米光催化装置(7)，混合塔(3)的一进气口接臭氧发生器(1)，另一进气口接鼓风机(2)，混合塔用于将送入的空气和臭氧充分混合、杀菌消毒，混合塔(3)的出气口接水濂沐浴塔(4)，水濂沐浴塔(4)的出气口接丝网过滤器(5)到空气干燥机(6)，空气干燥机(6)的出气口接纳米光催化装置(7)，纳米光催化装置(7)的出气口接中央空调，臭氧发生器(1)、空气干燥机(6)、纳米光催化装置(7)和鼓风机(2)分别与控制装置(8)的相应端子连接。

本发明填补了中央空调气源消毒净化技术的空白，具有臭氧杀菌消毒、水濂冷却净化、丝网净化，无热干燥、纳米光催化剂杀菌消毒净化等功能，能为中央空调提供洁净、无菌的气源，确保室内空气洁净无菌。即使在有传染病和“非典”的影响下，人们同样可以真正享受中央空调带来的惬意，是防治“非典”及急性传染病传播的理想设备，广泛适用于医院、办公场所、宾馆等公共场所使用。

附图说明

图1为本发明中央空调气源消毒净化系统结构图；

图2为其系统工作流程图；

图3为其控制装置和执行单元结构框图；

图4为其臭氧发生器典型实施例电路图。

具体实施方式

下面结合附图进一步说明。

如系统结构图1所示，本中央空调气源消毒净化系统包括臭氧发生器1、混合塔3、水濂沐浴塔4、空气干燥机6、纳米光催化装置7以及控制装置8，混合塔3的一进气口接臭氧发生器1，另一进气口接鼓风机2，混合塔3的出气口接水濂沐浴塔4，水濂沐浴塔4的出气口通过丝网过滤器5到空气干燥机6，空气干燥机6的出气口接纳米光催化装置7，纳米光催化装置7的出气口接中央空调。空气干燥机6最好采用无热空气干燥机。混合塔3、水濂沐浴塔4均采用不锈钢制成。在臭氧发生器输入口可接纯氧气源，混合塔中臭氧浓度为20mg/L～120mg/L。

在图3所示控制装置和执行单元结构框图中，控制装置8主要控制执行单元臭氧发生器1、空气干燥机6、纳米光催化装置7、鼓风机2以及风门控制10工作。为了实现中央空调和本系统联机控制，控制装置8还和中央空调的控制系统连接，二者之间的控制关系为：中央空调开机后，本空气消毒净化系统方可启动，中央空调停机时，本空气消毒净化系统也应立即停止工作。当纳米光催化装置7与臭氧发生器1同时出现故障，或者鼓风机2出现故障时，本空气消毒净化系统自动关闭并报警。

为防止系统启动时过载，本系统采取各装置分步启动的方法。具体是：首先启动纳米光催化装置7，然后依次启动空气干燥机6、臭氧发生器1、鼓风机2。

为了在本空气消毒净化系统因故障自动关闭后，保持中央空调正常工作，本发明在纳米光催化装置7的进气口连接一个三通，三通第二端连接空气干燥机6，三通第三端连接自然风门9，当本系统因故障停机后，风门控制10立即启动，自然风门9打开，采用普通空气保证中央空调正常工作。

图3控制装置8可采用传统电路来实现。例如一个单片机控制装置，上述执行单元臭氧发生器、空气干燥机、纳米光催化装置和鼓风机分别与单片机的相应端子连接。可通过控制面板上的按键进行相关控制，并由单片机对控制信息进行处理，向相应执行单元发出控制指令，使执行单元完成相应的工作。

臭氧发生器是一主要执行单元，其典型实施例电路如图4所示，主要包括振荡单元、光电隔离电路、驱动电路、高压产生电路以及放电管等。由单片机发出指令控制振荡单元产生振荡信号，经过光电隔离电路送到驱动单元进行放大，再经过升压变压器产生高压使高压臭氧发生器工作。

在各执行单元内部设自动检测电路，可以将执行单元内部的电压、电流信号反馈给单片机，由单片机对信号进行分析处理，判断执行单元是否工作正常，以便发现和排除系统故障。在单片机控制装置与执行单元之间增加了光电转换电路，既可以实现不同电平之间的转换，又可以避免电路之间的干扰现象。

参照系统工作流程图2，说明本发明的消毒净化过程：

a、系统开启后，鼓风机2将空气鼓入混合塔3，同时臭氧发生器1将产生的高浓度臭氧送到混合塔3，空气和臭氧在混合塔3内充分混合，对空气进行消毒净化；

b、混合后的气体送入水濂沐浴塔4进行冷却、净化，去除气体中的尘埃，降低温度，形成净化清凉气体；

c、冷凝、净化后的气体进入不锈钢丝网过滤器5进行第二次净化除尘，拦截其中的悬浮粒子及细纤维；

d、经过两次净化后的气体进入无热空气干燥机6进行干燥，确保消毒净化后的空气以适当的湿度和温度进入中央空调；

e、干燥后的气体送入纳米光催化装置7进一步杀菌消毒，然后供给中央空调做气源。

有研究表明，当臭氧浓度达到某阀值后，可在瞬间杀灭病菌。为了能够更有效地杀死空气中的病菌，给中央空调提供洁净、无菌的气源，本发明的臭氧发生器采用了当今国际先进的搪瓷放电技术，并以纯氧作为臭氧发生器的气源，具有效率高、可靠性好的特点，其臭氧产量大，且臭氧浓度可调节，最高可达120mg/L，实际使用时，臭氧浓度≥20mg/L即可，另外，采用不锈钢混合塔对臭氧与空气进行充分混合，确保臭氧快速、有效杀灭空气中的细菌。

下面叙述臭氧的产生原理及其杀菌消毒原理：

氧气在电子、原子能射线、等离子体和紫外线等射流的轰击下将分解成氧原子，这种氧原子极不稳定，具有高活性能，很快和氧气结合成三原子的臭氧(O₃)。

臭氧有很高的能量，很不稳定，在常温、常压下分子式结构易变，很快自行分解为氧(O₂)和单个氧原子(O)。单个氧原子(O)具有很强的活性，对细菌、病菌等微生物有较强的氧化作用。

无菌技术对微生物作用的原理可分为抑菌、杀菌和溶菌三种。细菌、病毒大部分属于简单的原核生物、其细胞膜、细胞质和细胞核主要由DNA、RNA、蛋白质、酶、核糖核酸、脂质类和多糖等大分子有机聚合物和一些无机金属离子组成。臭氧在一定浓度下能与细菌、病毒等微生物产生生物化学氧化反应，分解细菌内部氧化葡萄糖所必须的葡萄糖氧化酶，并直接与细菌、病毒发生作用，破坏其细菌器和核糖核酸，分解DNA、RNA、蛋白质、脂质类和多糖等大分子聚合物，使细菌的物质代谢生长和繁殖过程遇到破坏；臭氧还可以渗透到细胞膜组织，侵入细胞膜内作用于外膜脂蛋白和内部的脂多糖，使细胞发生通透性畸变，导致细胞的溶解死亡，并且将死亡菌体内的遗传基因、寄生菌种、寄生病毒粒子、噬菌体、支原体及热原(内毒素)等溶解变性死亡，从而达到杀菌消毒的目的。

臭氧对有关物的生化反应如下：

1、臭氧与无机金属离子反应：

2、臭氧对核蛋白(氨基酸)系的反应(包括酶)：

3、臭氧对有机氨的氧化：

4、臭氧对糖类的反应：

(核糖)

(脱氧核糖)

(糖类通式)

本发明利用不锈钢水濂沐浴塔对空气进行冷却、净化，去除空气中的悬浮粒子和细纤维，同时对空气进行冷却，确保进入中央空调系统的空气的温度适度。濂沐浴塔下部接过滤池，使冷却水循环使用。

采用不锈钢丝网过滤，丝网拦截空气中的细纤维，使空气中的细纤维再一次被清除，使用时，要定期对滤网进行排污处理。

采用无热空气干燥器对空气进行干燥，剔除空气中的水份，使进入中央空调系统的空气温度和湿度都符合要求，通常温度为20℃左右，湿度≤85％。

纳米光催化技术具有降解空气中有毒有害废气，并且有除尘、除烟，祛异味、杀菌等功能(如对甲醛、二甲苯等有机物的净化率达95％以上)。

下面说明纳米光催化技术的杀菌消毒原理：

在光照下，如果光子的能量大于导体禁带宽度，其价带上的电子(e^-)就会被激发到导带上，同时在价带上产生空穴(h⁺)。光生空穴有很强的氧化能力，光生电子具有很强的还原能力，它们可能迁移到半导体表面的不同位置，与表面吸附的污染物发生氧化还原反应。

光催化剂纳米材料在特定波长的光的照射下受激生成“电子一空穴”对(一种高能粒子)，这种“电子一空穴”对和周围的水、氧发生反应后，就具有了极强的氧化还原能力，能将空气中甲醛、苯等污染物直接分解成无毒无味的物质，同时破坏细菌的细胞壁，达到杀菌、消毒的目的。

许多实险证明，一般有机有害物、细菌(葡萄球菌、大肠白、白色念珠菌、霉菌、霍乱弧菌等)等都能被去除或杀灭，并将其转化为水和二氧化碳等无害物质。最近研究结果还表明光催化对癌有治疗效果。

Claims

1、一种中央空调气源消毒净化方法，其特征在于包括如下步骤：

b、混合后的气体送入水濂沐浴塔冷却，净化；

d、经过第二次净化后的气体进入空气干燥机干燥；

2、根据权利要求1所述中央空调气源消毒净化方法，其特征在于：所述臭氧发生器采用纯氧做气源，在混合塔中臭氧浓度为20mg/L～120mg/L。

3、根据权利要求1所述中央空调气源消毒净化方法，其特征在于：空气干燥机干燥后的气体温度为20℃左右，湿度≤85％。

4、实现权利要求1所述方法的中央空调气源消毒净化系统，其特征在于包括：臭氧发生器(1)、混合塔(3)、水濂沐浴塔(4)、空气干燥机(6)以及纳米光催化装置(7)，混合塔(3)的一进气口接臭氧发生器(1)，另一进气口接鼓风机(2)，混合塔(3)的出气口接水濂沐浴塔(4)，水濂沐浴塔(4)的出气口接丝网过滤器(5)到空气干燥机(6)，空气干燥机(6)的出气口接纳米光催化装置(7)，纳米光催化装置(7)的出气口接中央空调，臭氧发生器(1)、空气干燥机(6)、纳米光催化装置(7)和鼓风机(2)分别与控制装置(8)的相应端子连接。

5、根据权利要求4所述中央空调气源消毒净化系统，其特征在于：所述纳米光催化装置(7)的进气口连接三通，三通第二端连接空气干燥机(6)，三通第三端连接自然风门(9)。

6、根据权利要求4所述中央空调气源消毒净化系统，其特征在于：所述空气干燥机(6)是无热空气干燥机。

7、根据权利要求4所述中央空调气源消毒净化系统，其特征在于：所述混合塔(3)和水濂沐浴塔(4)是不锈钢制成的。