一种房间内空气循环净化系统的制作方法

本发明属于空气净化设备领域，更具体地，涉及一种房间内空气循环净化系统。

背景技术：

随着大气环境的日益恶化以及人们对健康问题关注度的不断提高，大气环境的治理已然成为全世界研究人员和公众共同关注的重要课题。相较而言，房间内空气环境控制和治理则更加容易实现，并且短期内即可见效。据统计，现代人80％-90％左右的时间是在房间内度过。尤其对于上班族和学生群体而言，一天中会有更多的时间处在会议室、教室等环境相对密闭且有限、人口密度相对较大的房间内场所中。而人体自身代谢产生排放的二氧化碳等酸性气体，房间内建材及各种化学物质所散发的氮氧化物、挥发性有机物(例如甲醛、苯等)以及一些有害微生物等，若长期滞留在房间内得不到处理，不仅严重影响人在房间内的舒适度，也会直接对人的健康造成影响。据加拿大卫生组织调查显示,当前人们68％的疾病都与房间内空气污染有关。美国国家环境保护局(epa)在做了大量调查研究之后提出了一种名为“治病建筑物综合症(sbs)”的病症,sbs症状与房间内空气污染有直接关系。

目前，市面上大多数房间内空气净化器都是基于活性炭的物理吸收而设计，虽能有效净化处理房间内的细菌、部分挥发性有机物有害因子，但对于人体呼吸作用产生的大量二氧化碳却无能为力。而当人体长期吸入高浓度的二氧化碳时，会造成人体生物钟紊乱，可能出现气血虚弱、低血脂、呼吸加深、头晕、耳鸣等症状，更严重的情况会导致死亡。

常规的活性炭吸附剂技术已经相当成熟。但是再生过程需要长时间的暴晒；二是不适用于较大的房间内空间(如体育场等)；三是基本无法吸附低浓度的二氧化碳。

技术实现要素：

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供了一种房间内空气循环净化系统，用于降低房间内二氧化碳浓度并且氧化除去甲醛等有机气体。

为实现上述目的，按照本发明，提供了一种房间内空气循环净化系统，其特征在于，包括空气净化装置、二氧化碳浓度传感器、自动控制装置和双向风机，其中，

所述空气净化装置设置于房间外，其包括太阳能聚光器；

所述二氧化碳浓度传感器设置于房间内，以用于检测二氧化碳浓度并传给所述自动控制装置；

所述双向风机设置于房间外，该双向风机上连接循环管路，以用于将房间内的空气排到房间外及将房间外的经过净化的空气送入房间内；

所述自动控制装置基于所述二氧化碳浓度传感器检测的房间内二氧化碳浓度来控制所述双向风机的运行；

所述循环管路在对应于所述太阳能聚光器的管段的内部设置有碱土金属氧化物吸附剂，所述太阳能聚光器对碱土金属氧化物吸附剂进行加热，以对双向风机抽出的房间内的空气进行净化。

优选地，所述循环管路上还设置有回热装置，以用于让双向风机抽出的房间内空气和经碱土金属氧化物吸附剂净化后的空气进行换热。

优选地，所述回热装置为散热翅片。

优选地，所述太阳能聚光器设置有两个，相应地，循环管路在对应于每个所述太阳能聚光器的管段的内部分别设置有碱土金属氧化物吸附剂，这两个所述管段的首尾均连接在一起，并且连接处分别设置有三通电磁阀，通过三通电磁阀与循环管路的其它管段连接，以用于切换空气在这两个管段内的流动，所述三通电磁阀的开闭通过所述自动控制装置实现。

优选地，所述管段内设置有电加热丝，以用于让所述碱土金属氧化物吸附剂加热后再生。

优选地，所述循环管路上还设置有气体流量阀，所述气体流量阀与所述自动控制装置连接，以用于根据房间内二氧化碳的浓度来控制进入房间内的净化空气的流量。

总体而言，通过本发明所构思的以上技术方案与现有技术相比，能够取得下列有益效果：

本系统将碱土金属氧化物吸附剂吸附和太阳能聚光器集为一体，实现吸附二氧化碳和氧化脱除有机气体(如甲醛等)等功能；结合电磁阀和辅助电热温控系统能够实现碱土金属氧化物吸附剂的吸附和循环脱附再生；还结合双向风机，实现动态循环净化房间内空气，为人员集中的房间内环境里提供清洁的房间内空气，提高环境舒适度；本发明具有净化效果好，吸附剂能够多次循环再生利用，吸附剂成本低廉和节约能耗等优点。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明的示意简图；

图3为本发明的碱土金属氧化物吸附剂在管段内的示意图；

图4为本发明的空气流动示意图；

图5是采用的改性石灰石的循环co2吸收能力示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

参照图1～图5，一种房间内空气循环净化系统，包括空气净化装置2、二氧化碳浓度传感器7、自动控制装置8和双向风机6，其中，

所述空气净化装置2设置于房间1外，其包括太阳能聚光器27；

所述二氧化碳浓度传感器7设置于房间1内，以用于检测二氧化碳浓度并传给所述自动控制装置8；

所述双向风机6设置于房间1外，该双向风机6上连接循环管路3，以用于将房间1内的空气排到房间1外及将房间1外的经过净化的空气送入房间1内；

所述自动控制装置8基于所述二氧化碳浓度传感器7检测的房间1内二氧化碳浓度来控制所述双向风机6的运行；

所述循环管路3在对应于所述太阳能聚光器27的管段25的内部设置有碱土金属氧化物吸附剂23，所述太阳能聚光器27对碱土金属氧化物吸附剂23进行加热，以对双向风机6抽出的房间1内的空气进行净化。在管段25内还设置有两个石英棉22，碱土金属氧化物吸附剂23位于这两个石英棉之间。管段25与循环管路3的其他部分可拆卸连接，这样便于在其内部安装碱土金属氧化物吸附剂23等附件。

进一步，所述循环管路3上还设置有回热装置4，以用于让双向风机6抽出的房间1内空气和经碱土金属氧化物吸附剂净化后的空气进行换热。

进一步，所述回热装置4为散热翅片。

进一步，所述太阳能聚光器27设置有两个，相应地，循环管路3在对应于每个所述太阳能聚光器27的管段25的内部分别设置有碱土金属氧化物吸附剂23，并且这两个所述管段25的首尾均连接在一起，并且连接处分别设置有三通电磁阀9，通过三通电磁阀9与循环管路的其它管段连接，以用于切换空气在这两个管段25内的流动，所述三通电磁阀9的开闭通过所述自动控制装置8实现。

进一步，所述管段25内设置有电加热丝24，以用于让所述碱土金属氧化物吸附剂23加热后再生。

进一步，所述循环管路3上还设置有气体流量阀5，所述气体流量阀5与所述自动控制装置8连接，以用于根据房间1内二氧化碳的浓度来控制进入房间1内的净化空气的流量。

本发明的工作流程为：当二氧化碳浓度传感器7检测到房间1内的二氧化碳浓度并传给自动控制装置8，自动控制装置8获取到房间1内的空气质量(二氧化碳浓度)不达标时，双向风机6将空气从循环管路3的进风段25泵入循环管路3中，经过回热装置4与反应完排出的空气通过换热器进行对流换热，再进入太阳能聚光器27所对应的管段25，空气中的二氧化碳在太阳能聚光器27的作用下与放在管道中的碱土金属氧化物吸附剂23相反应，从而被吸附而除去，再经过装置内的高温将有机气体和残留的细菌病毒化为二氧化碳、水和无机物质；最后净化过后的气体继续通过回热装置4与新进来的冷空气发生换热，起到新进来的空气预热以备反应和排出的气体降温，洁净的空气经过双向风机6通过出风段25送回房间1内。

因在太阳能聚光加热和辅助电热温控系统中由于持续的二氧化碳吸附会使一根管道中的吸附剂饱和，通过气体流量阀5与二氧化碳浓度传感器7的作用，当碱土金属氧化物吸附剂23饱和后，两个管段通过自动控制系统自动切换，从而饱和的碱土金属氧化物吸附剂23在电加热丝24辅助加温的作用下进行循环再生以备下一次的反应，保证能够持续反应，从而使房间1内空气长时间处于清洁状态。

以下结合一个50㎡的教室里，净化20个人的co2排放量的实际对本发明的净化情况进行说明。

在所述情况下二氧化碳的发生总量为0.346m³/h，经计算cao吸附剂对回风中的co2的去除率可以达到90％以上。由房间1内污染物平衡方程，在添加氧化钙吸附净化装置后，所需新风量降低至13m³/h，回风量降低为30m³/h，空气预热后温度为450℃，反应温度650℃，因再生时发生分解反应无需较高的气体流速.空气进入量设定为v＝3m³/h。经计算在太阳能聚光加热后达到再生温度所需辅助电加热的功率为203.5w，碱土金属氧化物吸附剂主要成分为cao。1gcao吸附剂在反应条件下多次循环后能吸收0.3gco2(见图5)。管内氧化钙吸附剂为球体(3-5mm)，氧化钙球体堆积密度为411.92kg/m³。再进一步的，所述的碱土金属氧化物吸附剂吸附管内径为64mm,长度为3m。一套管内填充的cao吸附剂质量为3.9kg。理论上每小时能吸附1.17kg二氧化碳，折合为0.6m³。经计算，两套管道的交替循环1.5小时进行一次。

本系统利用碱土金属氧化物吸附剂和二氧化碳的反应为放热反应从而利用化学热，以及气体回热装置4利用气体反应预热、还有太阳能等保证最大程度的节能。

本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。