高效节能空气淋洗冷却净化系统.pdf

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1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201910232598.X (22)申请日 2019.03.26 (71)申请人 济源职业技术学院 地址 459000 河南省焦作市济源市学苑路2 号 (72)发明人 范晓伟王艳魏艳雨 (74)专利代理机构 杭州千克知识产权代理有限 公司 33246 代理人 周希良 (51)Int.Cl. F24F 1/0073(2019.01) F24F 1/0087(2019.01) F24F 11/80(2018.01) F24F 11/84(2018.01) F24F 13/28(20。

2、06.01) F24F 13/30(2006.01) F24F 110/64(2018.01) (54)发明名称 一种高效节能空气淋洗冷却净化系统 (57)摘要 本发明公开一种空气冷却净化系统， 包括制 冷循环和空气冷却净化循环， 所述制冷循环包括 压缩机、 第一冷凝器、 第二冷凝器、 节流阀和蒸发 器， 第一冷凝器与第二冷凝器并联设置， 压缩机 与第一冷凝器之间设有第一电磁阀， 压缩机与第 二冷凝器之间设有第二电磁阀； 所述空气冷却净 化循环包括风机、 淋洗段、 冷却净化段、 加热段和 调湿段， 淋洗段的空气出口设有两条并联的风 管， 第一风管直接连通至室内， 第二风管依次经 冷却净化段、 。

3、加热段、 调湿段连通至室内； 所述蒸 发器设于冷却净化段内， 所述第二冷凝器设于加 热段内。 本发明所述空气冷却净化系统既可在降 低能耗的同时保证空气的净化程度， 还可通过复 温仓和调湿仓实现洁净空气的恒温恒湿， 节能高 效。 权利要求书2页 说明书5页 附图1页 CN 110017546 A 2019.07.16 CN 110017546 A 1.一种高效节能空气淋洗冷却净化系统， 其特征在于： 包括制冷循环和空气冷却净化 循环， 其中， 所述制冷循环包括压缩机(110)、 第一冷凝器(120)、 第二冷凝器(140)、 节流阀(150)和 蒸发器(130)， 第一冷凝器(120)与第二冷凝。

4、器(150)并联设置， 压缩机(110)与第一冷凝器 (120)之间设有第一电磁阀(160)， 压缩机(110)与第二冷凝器(140)之间设有第二电磁阀 (170)； 所述空气冷却净化循环包括风机(210)、 淋洗段、 冷却净化段、 加热段和调湿段， 淋洗段 的空气出口设有两条并联的风管， 第一风管直接连通至室内， 第二风管依次经冷却净化段、 加热段、 调湿段连通至室内； 所述蒸发器(130)设于冷却净化段内， 所述第二冷凝器(140)设于加热段内， 待处理空气经淋洗段喷淋后， 若颗粒物浓度值低于预设值， 则直接经第一风管送至室 内； 若颗粒物浓度值高于预设值， 则经第二风管送入冷却净化段， 。

5、在冷却净化段内被冷却净 化形成洁净空气和液态或固态的空气污染组分， 洁净空气由冷却净化段流出后经加热段调 温、 调湿段调湿后送入室内。 2.根据权利要求1所述的高效节能空气淋洗冷却净化系统， 其特征在于： 所述加热段内 还设有辅助加热器(241)， 加热段的调温具体为： 调节第一电磁阀(160)、 第二电磁阀(170) 的开度和辅助加热器(241)的功率， 以控制加热段内洁净空气的温度。 3.根据权利要求2所述的高效节能空气淋洗冷却净化系统， 其特征在于： 还包括水循 环， 所述水循环包括水泵(300)、 淋洗段和调湿段， 水经水泵(300)增压后分别经第一流量调 节阀(310)进入淋洗段、 。

6、经第二流量调节阀(320)进入调湿段。 4.根据权利要求1-3中任一项所述的高效节能空气淋洗冷却净化系统， 其特征在于： 还 包括控制器， 所述淋洗段的空气出口管路设有颗粒物浓度传感器(10)， 第一风管设有第一风阀(260)， 第二风管设有第二风阀(270)， 控制器根据颗粒物浓度传感器(10)的检测值， 控制第一风阀(260)和第二风阀(270)的 开闭状态及开度大小。 5.根据权利要求4所述的高效节能空气淋洗冷却净化系统， 其特征在于： 所述调湿段的 空气出口管路设有温湿度传感器(20)， 控制器根据温湿度传感器(20)的检测值， 控制第二电磁阀(170)、 第一电磁阀(160)和 第二。

7、流量调节阀(320)的开闭状态及开度大小。 6.根据权利要求5所述的高效节能空气淋洗冷却净化系统， 其特征在于： 所述冷却净化段为冷却净化仓(230)， 冷却净化仓(230)的底部可抽拉地设有污染组分 储存装置(231)， 用于储存或导出所述空气污染组分， 污染组分储存装置(231)的上表面铺 设一层或多层带绒毛的布料。 7.根据权利要求1所述的高效节能空气淋洗冷却净化系统， 其特征在于： 所述淋洗段将 待处理空气处理至饱和状态。 8.根据权利要求1所述的高效节能空气淋洗冷却净化系统， 其特征在于： 所述第一风管 的末端设有止回阀(280)， 防止由调湿段流出的空气进入第一风管。 9.根据权利。

8、要求1所述的高效节能空气淋洗冷却净化系统， 其特征在于： 所述制冷循环 权利要求书 1/2 页 2 CN 110017546 A 2 为单级或多级制冷循环， 且为压缩式制冷循环、 吸收式制冷循环或吸附式制冷循环中的一 种。 权利要求书 2/2 页 3 CN 110017546 A 3 一种高效节能空气淋洗冷却净化系统 技术领域 0001 本发明属于空气净化领域， 具体涉及一种高效节能空气淋洗冷却净化系统。 背景技术 0002 近些年， 雾霾天气使得空气净化设备成为市场较热的产品， 现有的室内空气净化 设备多采用过滤和静电除尘技术来处理空气中的颗粒态污染物， 但是过滤芯片的更换频率 较大， 成本。

9、较高， 静电除尘技术又会产生臭氧等有害副产物， 因此， 现有市场上的空气净化 设备仍难以有效去除空气污染中的纳米颗粒。 专利公告号为 “CN207350635U” 公开了一种结 合蒸发冷却填料与静电驻极空气过滤材料的空气净化器， 利用蒸发冷却填料代替传统空气 过滤网与静电驻极空气过滤网结合， 以较低的能源消耗达到更高的去除效率。 但是， 空气的 冷却净化需要一定的温度和相对湿度， 该专利仅通过蒸发冷却使空气达到较低的温度， 并 不能将空气中的液态或气态的污染物完全析出， 传热传质效果有限。 同时， 空气经冷却净化 处理后， 温度均较低， 为满足室内供风温度需求， 仍需在供风管道内额外设置加热器。

10、等， 使 得系统控制较为复杂， 且蒸发冷却填料与静电驻极空气过滤网的结合， 使得净化器体积较 大， 成本较高， 难以在市场上推广。 发明内容 0003 为解决上述现有技术中存在的问题， 本发明提供一种高效节能的空气淋洗冷却净 化系统， 充分结合现有的制冷循环， 满足室内空气的洁净度、 温度和湿度需求， 降低控制难 度和生产成本。 0004 为了达到本发明的目的， 本发明采取如下技术方案： 0005 一种高效节能空气淋洗冷却净化系统， 包括制冷循环和空气冷却净化循环， 其中， 所述制冷循环包括压缩机、 第一冷凝器、 第二冷凝器、 节流阀和蒸发器， 第一冷凝器与第二 冷凝器并联设置， 压缩机与第一。

11、冷凝器之间设有第一电磁阀， 压缩机与第二冷凝器之间设 有第二电磁阀； 所述空气冷却净化循环包括风机、 淋洗段、 冷却净化段、 加热段和调湿段， 淋 洗段的空气出口设有两条并联的风管， 第一风管直接连通至室内， 第二风管依次经冷却净 化段、 加热段、 调湿段连通至室内； 所述蒸发器设于冷却净化段内， 所述第二冷凝器设于加 热段内， 0006 待处理空气经淋洗段喷淋后， 若颗粒物浓度值低于预设值， 则直接经第一风管送 至室内； 若颗粒物浓度值高于预设值， 则经第二风管送入冷却净化段， 在冷却净化段内被冷 却净化形成洁净空气和液态或固态的空气污染组分， 洁净空气由冷却净化段流出后经加热 段调温、 调。

12、湿段调湿后送入室内。 0007 作为本发明的优选实施方案， 所述加热段内还设有辅助加热器， 加热段的调温具 体为： 调节第一电磁阀和第二电磁阀的开度以及辅助加热器的功率， 以控制加热段内洁净 空气的温度。 0008 作为本发明的优选实施方案， 所述系统还包括水循环， 所述水循环包括水泵、 淋洗 说明书 1/5 页 4 CN 110017546 A 4 段和调湿段， 水经水泵增压后分别经第一流量调节阀进入淋洗段、 经第二流量调节阀进入 调湿段。 0009 作为本发明的优选实施方案， 所述系统还包括控制器， 所述淋洗段的空气出口管 路设有颗粒物浓度传感器， 第一风管设有第一风阀， 第二风管设有第二。

13、风阀， 控制器根据颗 粒物浓度传感器的检测值， 控制第一风阀和第二风阀的开闭状态及开度大小。 0010 作为本发明的优选实施方案， 所述调湿段的空气出口管路设有温湿度传感器， 控 制器根据温湿度传感器的检测值， 控制第二电磁阀、 第一电磁阀和第二流量调节阀的开闭 状态及开度大小。 0011 作为本发明的优选实施方案， 所述冷却净化段为冷却净化仓， 在冷却净化仓的底 部可抽拉地设有污染组分储存装置， 用于储存或导出所述空气污染组分， 污染组分储存装 置的上表面铺设一层或多层带绒毛的布料。 0012 作为本发明的优选实施方案， 所述淋洗段将待处理空气处理至饱和状态。 0013 作为本发明的优选实施。

14、方案， 所述第一风管的末端设有止回阀， 防止加热段流出 的空气进入第一风管。 0014 可选地， 所述制冷循环为单级或多级制冷循环， 且为压缩式制冷循环、 吸收式制冷 循环或吸附式制冷循环中的一种。 0015 相对于现有技术， 本发明具有以下有益效果： 0016 1.将待处理空气先经淋洗段过滤颗粒物， 再经冷却净化段净化、 加热段调温、 调湿 段调湿后送入室内， 既可以使得蒸发器温度不用太低即可去除空气中的颗粒物， 在降低能 耗的同时保证空气的净化程度， 还可以通过加热段和调湿段实现洁净空气的恒温恒湿； 同 时， 当淋洗段出口的空气颗粒物浓度值满足要求时， 可直接送入室内， 节约能源。 001。

15、7 2.通过调节进入第二冷凝器内的制冷剂流量以及辅助加热器的功率， 来调节加热 段内空气的温度， 相比于调节空气流量， 更容易实现， 且操作简单， 控制方便。 0018 3.设置水循环， 将淋洗段和调湿段并联设置， 同时满足了淋洗段和调湿段中对水 的不同需求， 结构简单， 控制方便。 0019 4.在冷却净化仓的底部设置可抽拉地污染组分储存装置， 并在其上表面铺设带绒 毛的布料， 可以将蒸发器内析出的固态颗粒物充分吸收于布料上， 及时取出清洗或更换布 料， 即可满足蒸发器的持续高效净化效果。 附图说明 0020 图1为本发明所述高效节能空气淋洗冷却净化系统示意图。 0021 图中： 110-压。

16、缩机， 120-第一冷凝器， 130-蒸发器， 140-第二冷凝器， 150- 节流阀， 160-第一电磁阀， 170-第二电磁阀； 210-风机， 220-淋洗仓， 230-冷却净化仓， 240-加热仓， 250-调湿仓， 260-第一风阀， 270-第二风阀， 10-颗粒物浓度传感器， 20-温湿度传感器； 300- 水泵， 310-第一流量调节阀， 320-第二流量调节阀。 具体实施方式 0022 下面结合具体实施例来对本发明进行进一步说明， 但并不将本发明局限于这些具 体实施方式。 本领域技术人员应该认识到， 本发明涵盖了权利要求书范围内所可能包括的 说明书 2/5 页 5 CN 11。

17、0017546 A 5 所有备选方案、 改进方案和等效方案。 0023 本发明所述制冷循环可为单级或多级制冷循环， 且为压缩式制冷循环、 吸收式制 冷循环或吸附式制冷循环中的一种。 所述控制器可采用现有制冷循环常用的控制板， 在其 上增设空气循环控制电路， 实现相应的控制功能。 所述淋洗段、 冷却净化段、 复温段和调湿 段可以为本实施例所述的淋洗仓220、 冷却净化仓230、 加热仓240和调湿仓250， 也可以为其 他结构， 只要能够实现相应功能的部件， 均属于本申请的保护范围。 0024 如图1所示， 本发明所述高效节能空气淋洗冷却净化系统， 包括制冷循环和空气冷 却净化循环， 其中， 制。

18、冷循环如图中虚线方框所示， 包括压缩机110、 第一冷凝器120、 第二冷 凝器140、 节流阀150和蒸发器130， 第一冷凝器120 与第二冷凝器150并联设置， 压缩机110 与第一冷凝器120之间设有第一电磁阀160， 压缩机110与第二冷凝器140之间设有第二电磁 阀170； 空气冷却净化循环包括风机210、 淋洗仓220、 冷却净化仓230、 加热仓240和调湿仓 250， 淋洗仓220的空气出口设有两条并联的风管， 第一风管直接连通至室内， 第二风管依次 经冷却净化仓230、 加热仓240、 调湿仓250连通至室内； 所述蒸发器 130设于冷却净化仓230 内， 所述第二冷凝器1。

19、40设于加热仓240内， 0025 待处理空气经淋洗仓220喷淋后， 若颗粒物浓度值低于预设值， 则经第一风管送入 室内； 若颗粒物浓度值高于预设值， 则经第二风管送入冷却净化仓230， 在冷却净化仓230内 被冷却净化形成洁净空气和液态或固态的空气污染组分， 洁净空气经加热仓240调温、 调湿 仓250调湿后送入室内。 0026 本实施例中， 在冷却净化待处理空气前， 先经淋洗仓喷淋， 既可以去除部分空气中 的颗粒物， 还可将待处理空气加湿至饱和状态， 使得蒸发器温度不用太低， 即可去除空气中 的颗粒物， 节约能耗的同时， 保证了空气的净化需求。 同时， 淋洗仓的空气出口并联设置两 条风管，。

20、 当淋洗仓喷淋后的空气颗粒物浓度满足要求时， 可直接送入室内， 不再继续经冷却 净化仓、 加热仓和调湿仓， 进一步节约了能源。 0027 冷却净化仓内被净化的洁净空气进入加热仓后， 通过调节制冷循环中第一电磁阀 160和第二电磁阀170的开度， 以控制加热仓240内洁净空气的温度。 还可在加热仓240内设 置辅助加热器241， 结合辅助加热器的功率共同调节加热仓内空气的温度， 相比于调节风量 实现复温而言， 此种方式更容易实现， 且制冷剂的流量切换能耗损失相对较少， 加热功率更 容易控制， 空气加热效果更佳。 0028 本实施例中， 空气冷却净化系统还包括水循环， 水循环包括水泵300、 淋洗。

21、仓220、 调湿仓250， 水经水泵300增压后分别经第一流量调节阀310进入淋洗仓220、 经第二流量调 节阀320进入调湿仓250。 淋洗仓220可选用喷淋结构， 保证空气经淋洗后达到饱和状态， 且 能去除部分颗粒物。 调湿仓250可采用市场常见的加湿器或其他加湿装置， 加湿功率和加湿 的水量均可控制。 0029 为了便于控制系统运行， 本发明所述空气冷却净化系统还包括控制器， 在淋洗仓 220的空气出口管路上设置颗粒物浓度传感器10， 第一风管设有第一风阀260， 第二风管设 有第二风阀270， 控制器根据颗粒物浓度传感器10的检测值， 控制第一风阀260和第二风阀 270的开闭状态及开。

22、度大小。 当颗粒物浓度值低于预设值时， 控制器打开第一风阀260， 并将 第一风阀260的开度调至合适大小； 当颗粒物浓度值高于预设值时， 控制器打开第二风阀 270， 并将第二风阀 270的开度调至合适大小； 也可根据具体工况， 同时打开第一风阀260和 说明书 3/5 页 6 CN 110017546 A 6 第二风阀270， 通过调节二者的开度大小实现不同的空气处理需求。 0030 调湿仓250的空气出口管路设有温湿度传感器20， 控制器根据温湿度传感器20的 检测值， 控制第二电磁阀170、 第一电磁阀160和第二流量调节阀320 的开闭状态及开度大 小。 若调湿仓250出口的空气温度。

23、低于预设值， 控制器打开第二电磁阀170并调至合适开度， 直至空气温度达到预设值时， 降低第二电磁阀170的开度， 在此过程中， 第一电磁阀160的开 度也可做适当调整， 以保证整个制冷循环的制冷需求。 0031 本实施例中所采用的温湿度传感器可以为集温度和湿度测量为一体的温湿度传 感器、 由温度传感器和湿度传感器组合而成的温湿度传感器， 其中， 温度传感器可以为热电 偶或其他高敏性温度检测元件， 湿度传感器可以为湿敏元件、 氯化锂湿度传感器、 陶瓷湿度 传感器或其他高敏性湿度传感器中的任意一种。 0032 为了保证空气的正常流动， 在第一风管的末端设有止回阀280， 防止加热仓240流 出的。

24、空气进入第一风管， 从而影响送风。 0033 本实施例中， 待处理空气在冷却净化仓230内被冷却净化形成洁净空气和液态或 固态的空气污染组分， 所述冷却净化仓230内设有污染组分储存装置231， 污染组分储存装 置231用于储存或导出空气污染组分。 优选地， 所述污染组分储存装置231可抽拉地设于冷 却净化仓230的底部， 污染组分储存装置231的上表面铺设一层或多层带绒毛的布料， 最优 地， 该布料为吸水性较好的布料， 布料的表面均匀布设一层绒毛， 以更好地吸收液态污染组 分和固态颗粒物。 每隔一段时间， 可抽出该污染组分储存装置， 清洗或更换其表面的布料， 即可保证颗粒物的吸收效果， 保证。

25、蒸发器的高效制冷效果， 操作简单， 成本较低。 0034 本实施例所述空气冷却净化系统的空气循环流程如下： 0035 用户通过遥控器或触摸屏设定室内空气所需的温度T0和相对湿度0， 以及预设淋 洗仓后的空气颗粒物浓度值c0， 控制器接收用户的设定值， 通过温湿度传感器60实时检测 室内温度T1、 相对湿度1和淋洗仓后的空气颗粒物浓度值 c1， 同时开启水泵300和第一流 量调节阀310： 0036 若c1c0,控制器开启第一风阀260， 淋洗仓220出口的空气直接经调湿仓 250送入 室内， 无需经过冷却净化或加湿； 0037 若c1c0,T1T0,10， 控制器开启第二风阀270、 制冷循环。

26、、 第一电磁阀160和 第二电磁阀170以及辅助加热器241， 淋洗仓220出口的空气， 经第二风管进入冷却净化仓 230冷却净化， 净化后的洁净空气进入加热仓内升温， 再经调湿仓250送入室内。 此过程中， 控制器可实时控制第二电磁阀170和第一电磁阀160的开度以及辅助加热器241的功率， 以 控制洁净空气的加热量。 0038 若c1c0,T1T0,10， 控制器开启第二风阀270、 制冷循环、 第一电磁阀160， 淋洗仓220出口的空气， 经第二风管进入冷却净化仓230冷却净化， 净化后的洁净空气进入 加热仓内升温， 再经调湿仓250送入室内。 此过程中， 控制器可实时控制第一电磁阀16。

27、0的开 度， 以控制制冷循环的制冷量。 0039 若c1c0,T1T0,10， 控制器开启第二风阀270、 制冷循环、 第一电磁阀160和 第二电磁阀170、 第二流量调节阀320以及辅助加热器241， 淋洗仓220 出口的空气， 经第二 风管进入冷却净化仓230冷却净化， 净化后的洁净空气进入加热仓内升温， 再经调湿仓250 加湿后送入室内。 此过程中， 控制器可实时控制第二电磁阀170和第一电磁阀160的开度以 说明书 4/5 页 7 CN 110017546 A 7 及辅助加热器241的加热功率， 以控制洁净空气的加热量， 同时控制第二流量调节阀320的 开度和加湿器的功率， 以控制洁净。

28、空气的加湿量。 0040 若c1c0,T1T0,10， 控制器开启第二风阀270、 制冷循环、 第一电磁阀160以 及第二流量调节阀320， 淋洗仓220出口的空气， 经第二风管进入冷却净化仓230冷却净化， 净化后的洁净空气进入加热仓内升温， 再经调湿仓250 加湿后送入室内。 此过程中， 控制器 可实时控制第一电磁阀160， 以控制制冷循环的制冷量。 同时控制第二流量调节阀320的开 度和加湿器的功率， 以控制洁净空气的加湿量。 0041 以上实施例仅列举几种工况， 其他工况可根据颗粒物浓度传感器、 温湿度传感器 的检测值， 实时控制阀门的开闭状态和开度， 以及空气循环、 制冷循环和水循环的其他参 数， 从而实现精准控制。 0042 以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明方法及其核心思想。 应当指出， 对于 本技术领域的普通技术人员来说， 在不脱离本发明原理的前提下， 还可以对本发明进行若 干改进和修饰， 这些改进和修饰也落入本发明权利要求保护范围内。 说明书 5/5 页 8 CN 110017546 A 8 图1 说明书附图 1/1 页 9 CN 110017546 A 9 。