一种防雾霾环保型立式空调机组技术领域
本一种防雾霾环保型立式空调机组,是一种特别适用于雾霾天气室内安装,在满
足原有传统空调对室内循环空气进行过滤、加热或冷却功能的基础上,又附加了独立的小
风量、低噪音新风系统;并且本一种防雾霾环保型立式空调机组的新风系统在雾霾天气环
境下,能达到一次性去除新风中各种粒径的有害微粒的效果,同时通过特殊技术处理没产
生二次噪音污染。
背景技术
近几年国内经济快速发展,同时带来的环境污染也越来越严重,城市空气污染已
经达到不可忽视的地步。由于各大城市严重的空气污染,使得城市居民呼吸道疾病的发病
率越来越高,人们对空气净化的呼声越来越高。但整个城市要进行空气净化,综合因素太
多,费用太大,在一定程度上甚至需要宏观调控才能实现。但从小环境着手,改变局部空气
环境还是有可能实现的,小环境改变对大环境空气改善也将会有一定的贡献。近几年虽然
有现有技术下含新风防雾霾的户式空调设备,但由于过滤力度不够,而达不到在雾霾天气
环境下一次性彻底去除新风中各种有害微粒的效果;同时这种设备为克服过滤器阻力,只
能加大风机的风压,一来单台风机的风压提高,单靠风机本身构造改造,在风量一定的前提
下,提高风压有一定局限性,很难达到设计要求;二来由于风压的提高也会带来二次噪音污
染,而人们真正需要的是在满足原有传统空调对室内循环空气进行过滤、加热或冷却等基
本功能的前提下,考虑附加一种能单独给室内输送一次性彻底去除雾霾中各种有害微粒的
新风系统功能的设备,同时又要考虑到不能产生噪音等二次污染,使人们真正意义上摆脱
雾霾天气对人们的困扰。
本一种防雾霾环保型立式空调机组的具体技术背景:由于城市的空气污染情况越
来越严重,尤其在北方寒冷地区及严寒地区的一些工业城市尤为严重,再加上这几年节能
减排国策的实施,北方寒冷地区及严寒地区对于中空隔断玻璃窗户的应用,造成靠窗缝渗
透自然通风已不可能实现;如用开启窗户进行通风,在室外温度太低的情况,及室外污染较
严重时,开启窗户由于热压会造成大量的污浊冷空气倾入。据有关资料介绍0.4um以上的有
害尘埃微粒对人体都有危害,这些是我们不想让发生的现象。而现有除雾霾的户用空调设
备都不能一次性彻底去除雾霾中各种有害微粒,处理不彻底的各种有害微粒仍然会对人体
造成危害。其中传统意义上的家用立式空调机组只有简单过滤、冷却或加热空气的功能,而
无送新风的功能。而对于传统意义上的室内防雾霾设备无新风功能。近几年来,虽然出现了
带有新风防雾霾的户式空调的技术设备,但现有技术只是将新风与室内循环风混合引入,
因为是合用风机,风机受室内循环空气风量的限制,风压等参数不能随意调整,因此新风的
过滤只能局限于一两层,最多三层过滤,这样不但不能彻底去除雾霾中有害颗粒,也因为增
大了风量,增加了新风过滤器阻力,同时又增加了风机的风压,由离心风机声功率级公式Lw
=5+10lgL+20lgH看到,大风量大风压会带来噪音的大幅度增加,其中L表示风量,H表示风
压,由此产生的二次噪音,将远远超出室内允许噪音限值的需求;同时由于新风只是设置了
最多有粗高二到三层过滤层过滤,形成不彻底的过滤,因此不能一次性彻底去除雾霾天气
各种粒径的有害微粒,现有技术下含新风防雾霾的户式空调设备,只强调去除PM2.5粒径的
雾霾中的微粒,一些更小的大于0.4um的微小粒子则进入室内继续对人体危害。而且只设置
粗高效过滤器,无容尘量较大的袋式除尘器作预处理,则容尘量较小的高效过滤器很容易
堵塞失效,这样就远远不能满足当前各大城市雾霾天气环境下,室内需要彻底去除0.4um以
上微粒的干净新风的需求,又要满足不产生二次噪音污染的要求。另外由于合用风机,当新
风过滤器在过滤当中阻力增加时,回风系统阻力较小,产生短路效应,出现只有室内循环空
气而实际新风量不足的现象。可见现有技术状况在室外雾霾天气环境中,不能完全有效的
一次性处理掉新风中各种危害微粒,并且会产生二次噪音污染的危害,这种现有技术下的
设备,由于其本身的技术缺陷,很难让人们待在屋中,从真正意义上不受雾霾天气的困扰。
发明内容
本一种防雾霾环保型立式空调机组,第一,它保留了原有传统空调设备已有的功
能,即对室内循环空气,经简单过滤及加热或冷却,再送入室内;第二,在此基础上又进行技
术提升和结构改造,将给立式空调机组附加了一种独立的小风量、低噪音新风系统;第三,
用容尘量较大的袋式中效过滤器作预处理,拦截大量较大颗粒的微粒,来保护后续容尘量
较小的高效过滤器,以延长高效过滤器的寿命;第四,由于加强了过滤系统过滤能力,使本
一种防雾霾环保型立式空调机组设备能达到一次性处理新风中各种粒径微粒危害的效果;
第五,由于是小风量的风机串联,不但解决了风压问题,同时没有产生二次噪音污染;第六,
新风进口为防火风口,因此消除了在室内外发生火灾时的各种消防隐患;第七,利用附加的
新风系统的加湿设备,可对干燥空气进行加湿。
本一种防雾霾环保型立式空调机组的设计新颖处在于:在保留了原有传统空调设
备已有的功能的前提下,对空调设备附加了独立的小风量、低噪音新风系统。而本一种防雾
霾环保型立式空调机组的新风系统,能达到一次性去除在雾霾天气环境下新风中各种粒径
的有害微粒的效果,同时通过技术处理没产生二次噪音污染。而且通过小风量风机串联,同
时又加设四层及以上的粗中高过滤器,解决了当前现有技术下带有防雾霾新风功能的设
备,不能一次性彻底去除雾霾,又会造成二次噪音污染的缺陷。而本一种防雾霾环保型立式
空调机组最关键的优势是:按相关规范标准要求计算出一般小空间家用新风量需求并不
大,只需引入小风量新风就能满足一般室内新风需求,通过以上的分析,加上本一种防雾霾
环保型立式空调机组特有的技术处理,即在小风量的新风系统加设四层及以上的粗中高过
滤器能一次性彻底去除0.4um以上的尘埃微粒,来防止对人体的危害;再通过容尘量较大的
袋式除尘器作预处理来很好的保护后续的高效过滤器;通过小风量风机串联,不但解决了
风压的要求,而且没产生二次噪音污染。而附加的独立的新风系统设备,对原有立式空调柜
结构上只做了加宽和适当加高的调整。另外,通过本一种防雾霾环保型立式空调机组特有
的技术处理,新风口设为防火风口,由此消除了在室内外发生火灾时的各种消防隐患;新风
管路上加设了电动密闭阀,防止室外空气倒灌室内的现象;在国内节能减排的国策下及室
外雾霾较严重的情况形势下,本一种防雾霾环保型立式空调机组在处理效果上与噪音污染
控制上,比现有含新风防雾霾户式空调技术上有着明显的优势,比其他家用户式空调技术
比较也同样有明显的优势。
本一种防雾霾环保型立式空调机组的主要作用及目的是:在保留了原有传统空调
设备已有的对室内循环空气进行过滤、加热或冷却的前提下,加入了独立的给室内输送能
一次性去除雾霾而又没带来二次噪音污染的新风的功能,其目的是让人们能安心呆在家
中,不受雾霾天气的影响,同时又没给人们带来噪音等二次污染的困扰。
本一种防雾霾环保型立式空调机组有很好的可实现性:在原有传统立式空调机组
设备构造不变的基础上,将新增加的新风系统的设备紧贴原有立式空调机组设备左右外侧
及下部设置,使原有设备与附加设备组成一个不可分割的整体。
本发明所采用的技术方案如下;
一种防雾霾环保型立式空调机组,由回风口、过滤器、循环风风机、加热或冷却盘管、出
风口组成,其特征是:防雾霾环保型立式空调机组由立式空调柜整体骨架(10)、独立的低
噪音新风系统设备部分(36)、及立式空调机组功能设备部分(11)组成;独立的低噪音新风
系统设备部分(36)通过立式空调柜整体骨架(10)紧贴在立式空调机组功能设备部分(11)
左右外侧及下部设置,使立式空调机组功能设备部分(11)与独立的低噪音新风系统设备部
分(36)形成一个整体。
所述的一种防雾霾环保型立式空调机组,其特征是:立式空调柜整体骨架(10),将
立式空调机组功能设备部分(11)与独立的低噪音新风系统设备部分(36)通过锚固或螺丝、
金属支杆固定在立式空调柜整体骨架(10)的金属支架上,将立式空调机组功能设备部分
(11)固定在立式空调柜整体骨架(10)的中上部,将独立的低噪音新风系统设备部分(36)紧
贴在立式空调机组功能设备部分(11)固定在立式空调柜整体骨架(10)的左右外侧及下
部,使立式空调机组功能设备部分(11)与独立的低噪音新风系统设备部分(36)形成一个整
体。
所述的一种防雾霾环保型立式空调机组,其特征是:独立的低噪音新风系统设备部分
(36)由组合式进风口部(37)、新风连接软管(9)及新风处理主体部分(38)及水加湿系统设
备(40)组成;组合式进风口部(37)通过固定金属支杆(39)固定在立式空调柜整体骨架(10)
侧上部,新风处理主体部分(38)通过立式空调柜整体骨架(10)的金属骨架固定在立式空调
机组功能设备部分(11)左右外侧及下部;新风系统连接方式为法兰连接;连接顺序为:组合
式进风口部(37)与新风连接软管(9)连接,新风连接软管(9)与新风处理主体部分(38)连
接。
所述的一种防雾霾环保型立式空调机组,其特征是:组合式进风口(37)部由新风
进口外壳(1)、检修门(2)、新风防火进风口(3)、电动密闭阀(4)、新风弯头(5)及多层粗效
及袋式中效过滤器(6)、新风弯头(7)、新风进口接头(8)组成;在新风进口外壳(1)内安装
新风防火进风口(3)、电动密闭阀(4)、新风弯头(5)及多层粗效及袋式中效过滤器(6)、新
风弯头(7);由检修门(2)开启,更换多层粗效及袋式中效过滤器(6);新风系统接口都为法
兰连接,连接顺序为:新风防火进风口(3)与电动密闭阀(4)连接,电动密闭阀(4)与新风弯
头(5)连接,新风弯头(5)与多层粗效及袋式中效过滤器(6)连接,多层粗效及袋式中效过滤
器(6)与新风弯头(7)连接,新风弯头(7)与新风进口接头(8)连接;组合式进风口部具有从
室外引入新风及通过多层中粗过滤器对新风进行预过滤处理的功能。
所述的一种防雾霾环保型立式空调机组,其特征是:新风连接软管(9)由一节新风
连接软管(9)组成;新风系统为法兰连接,连接顺序为:新风进口接头(8)与新风连接软管
(9)连接,新风连接软管(9)与立式空调柜新风接口(12)连接。
所述的一种防雾霾环保型立式空调机组,其特征是:具有多台小风量风机串联形
成的大风压及两层以上高效过滤器多层过滤功能;新风处理主体部分(38)构造由立式空调
柜新风接口(12)、一台以上低噪音风机(13)、三通连接构件(14)、电动密闭阀(15)、室内进
风口(16)、连接风管(17)、两层以上高效过滤器(18)、串联双低噪音风机(19)、电加热器
(20)、水加热器(21)、加湿器(22)、消音弯头(23)、消音风管(24)、出风口(25)组成;风系统
接口都为法兰连接,新风处理主体部分(38)安装顺序为:立式空调柜新风接口(12)与一台
以上低噪音风机(13)连接;一台以上低噪音风机(13)与三通连接构件(14)连接;三通连接
构件(14)侧接口与电动密闭阀(15)连接;电动密闭阀(15)与室内进风口(16)连接;三通连
接构件(14)下部与连接风管(17)连接;连接风管(17)与两层以上高效过滤器(18)连接;两
层以上高效过滤器(18)与串联双低噪音风机(19)连接;串联双低噪音风机(19)与电加热器
(20)连接;电加热器(20)与水加热器(21)连接;水加热器(21)与加湿器(22)连接;加湿器
(22)与消音弯头(23)连接;消音弯头(23)与消音风管(24)连接;消音风管(24)与出风口
(25)连接。
所述的一种防雾霾环保型立式空调机组,其特征是:水加湿系统设备(40)是由加
湿器(22)、加湿水箱(26)、加湿潜水泵(27)、加湿硬管(28)、水箱接头(29),加湿软管(30)、
加湿器接头(31)、水箱加水口(32)、加湿器接头(33)、加湿软管(34)、水箱接头(35)组成;接
口都为卡式连接;连接顺序为:加湿潜水泵(27)与加湿硬管(28)连接,加湿硬管(28)与水箱
接头(29)连接,水箱接头(29)与加湿软管(30)连接,加湿软管(30)与加湿器接头(31)连接,
加湿器接头(31)与加湿器(22)连接,加湿器(22)与加湿器接头(33)连接,加湿器接头(33)
与加湿软管(34)连接,加湿软管(34)与水箱接头(35)连接,缺水时,打开加湿水箱(26)的加
水口(32)加水。
本一种防雾霾环保型立式空调机组与现有技术下含新风防雾霾的户式空调设备
的主要区别在于:1、现有技术下含新风防雾霾的户式空调设备,由于过滤层数较少、效率较
低、不能一次性彻底去除雾霾中各种有害微粒;而本一种防雾霾环保型立式空调机组用四
层以上高效率过滤器过滤,能一次性彻底去除雾霾中各种有害微粒;2、现有技术下含新风
防雾霾的户式空调设备,由于没有单独设置小风量新风系统,大风量高压力会带来二次噪
音污染的危害,而本一种防雾霾环保型立式空调机组,设置了独立的小风量新风系统,同时
经特有技术处理,在保证机组风量风压的前提下,解决了产生二次噪音污染的问题。
附图说明
图1为新风进风系统工艺流程图。
图2为室内加湿系统工艺流程图。
图3为防雾霾环保型立式空调机组整体结构正立面图。
图4为防雾霾环保型立式空调机组整体结构右视图。
图5为进风口部系统外壳主视图。
图1、图2、图3、图4、图5中:1为新风进口外壳;2为检修门;3为新风防火进风口;4为
电动密闭阀;5为新风弯头;6为多层粗效及袋式中效过滤器;7为新风弯头;8为新风进口接
头;9为新风连接软管;10为立式空调柜整体骨架;11为立式空调机组功能设备部分;12为
立式空调柜新风接口;13为一台以上低噪音风机;14为三通连接构件;15为电动密闭阀;16
为室内进风口;17为连接风管;18为两层以上高效过滤器;19为串联双低噪音风机;20为电
加热器;21为水加热器;22为加湿器;23为消音弯头;24为消音风管;25为出风口;26为加湿
水箱;27为加湿潜水泵;28为加湿硬;,29为水箱接头;30为加湿软管;31为加湿器接头;32
为水箱加水口;33为加湿器接头;34为加湿软管;35为水箱接头
;36为独立的低噪音新风系统设备部分;37为组合式进风口部;38为新风处理主体部
分;39为固定金属支杆;40为水加湿系统设备。
具体实施方式
本一种防雾霾环保型立式空调机组是以改造原有传统意义上的立式空调柜,在原
有传统立式空调机组设备构造不变的基础上,将新增加的独立的低噪音新风系统设备部分
(38)紧贴在立式空调机组功能设备部分(11)左右侧外侧及下部设置,在保留了原有空调设
备已有的功能的前提下,附加了给室内送入满足人们需求的一次性处理掉室外雾霾天气中
各种危害微粒新风的功能,使原有设备与附加设备组成一个不可分割的整体;同时没有产
生二次噪音污染。
本一种防雾霾环保型立式空调机组采用小风量的依据:其根据是依据《民用建筑
供暖通风与空气调节设计规范》GB50736-2012要求,假设居住建筑按100平米房间考虑,新
风换气次数按0.45次/h考虑,层高按3米计算,房间所需新风量为135m3/h;按规范《公共建
筑节能设计标准》GB50189-2005,假设一个100平米房间按5人考虑,一人所需新风量为30m
3/h考虑,房间所需新风量为150m3/h;可见室内所需新风量不大,新风系统选用小风量的风
机即可。
本一种防雾霾环保型立式空调机组的新风系统经多层中粗效过滤器、多层高效器
过滤,总体在四层以上加强过滤力度,达到将新风污染物一次性彻底去除的效果;同时通过
三台以上串联小风量风机来解决风量不变的前提下风压叠加产生高风压来解决多层过滤
器的高阻力;由于小风量,由前面提到的公式每台风机噪音较小,在此基础上增加的多台串
联风机同时工作产生的额外噪音,通过∑Lp(dB)=Lp+10lgn的公式计算可得只增加很小的
附加噪音,在原有的单台风机噪音基础上只增加2-4分贝很小噪音增值,其中Lp为单台风机
的声压级,n表示为n台风机;这样一来解决了彻底去除雾霾中各种有害微粒的效果,又没带
来大量附加噪音,噪音可控制在相关规范标准允许的范围内。
本一种防雾霾环保型立式空调机组,使用时保留原有传统立式空调机组功能设备
部分对室内循环空气进行简单过滤、接着进行加热或冷却功能;新增加了小风量的独立的
低噪音新风系统设备部分(36),其增加的新风系统运行程序为:新风系统首先同时开启一
台以上低噪音风机(13)、串联双低噪音风机(19)、电动密闭阀(4)、同时关闭电动密闭阀
(15);新风系统依次通过新风系统新风防火进风口(3)、电动密闭阀(4)、新风弯头(5)、多层
粗效及袋式中效过滤器(6)、新风弯头(7)、新风进口接头(8)、新风连接软管(9)、立式空调
柜新风接口(12)、一台以上低噪音风机(13)、三通连接构件(14)、连接风管(17)、两层以上
高效过滤器(18)、串联双低噪音风机(19)、电加热器(20)、水加热器(21)、加湿器(22)、消音
弯头(23)、消音风管(24)、出风口(25)将彻底处理干净且加湿的新风送入室内。
本一种防雾霾环保型立式空调机组,室内小风量循环空气净化加湿时:首先同时
开启串联双低噪音风机(19)、电动密闭阀(15)同时关闭一台以上低噪音风机(13)、电动密
闭阀(4),室内空气依次通过室内进风口(16)、电动密闭阀(15)、三通连接构件(14)、连接风
管(17)、两层以上高效过滤器(18)、串联双低噪音风机(19)、电加热器(20)、水加热器(21)、
加湿器(22)、消音弯头(23)、消音风管(24)、出风口(25)将净化加湿处理干净的循环空气再
送入室内。
本一种防雾霾环保型立式空调机组,空气加湿时水系统运行流程为:加湿系统通
过加湿潜水泵(27)将加湿水箱(26)中的水加压提取,依次通过加湿硬管(28)、水箱接头
(29)、加湿软管(30)、加湿器接头(31)供给加湿器(22),给加湿器(22)供水加湿空气,供完
水后多余的水通过另一端加湿器接头(33)、加湿软管(34)、水箱接头(35)流入加湿水箱
(26);缺水时通过打开水箱加水口(32)给加湿水箱(26)加水。
本一种防雾霾环保型立式空调机组:结构简单,使用方便,用料经济,无环境污染,
与原室内装潢配套,具有适用室内使用的特点;而且在室外较冷的污浊空气存在时,有着比
其他户用带新风防雾霾的空调设备更显著的效果。
本一种防雾霾环保型立式空调机组的问世,弥补了目前市场上现有技术下含新风
防雾霾的户式空调设备在技术上不能一次性彻底去除新风中各种有害微粒而带来二次噪
音污染的不足。本一种防雾霾环保型立式空调机组在原有的传统立式空调柜式机的的基础
上进行技术性能的改进,开发出了一种附加了独立的小风量、低噪音新风系统的功能,而本
一种防雾霾环保型立式空调机组的新风系统在雾霾天气环境下,能达到一次性去除新风中
各种粒径的有害微粒的效果,同时通过特殊技术处理,没产生二次噪音污染;本一种防雾霾
环保型立式空调机组,将大大提升了立式空调机组的使用价值和社会价值,彻底解决了在
室外污浊冷空气存在的情况下,人们呼吸不到对人体无危害的干净新鲜的空气的问题。