一种高效灭菌及精密除湿系统的制作方法

本发明涉及空调工程技术领域，特别是一种高效灭菌及精密除湿系统。

背景技术：

地铁站、铁路侯车室、机场、医院、政务大厅等场所因人流密度较大导致空间内的湿负荷相对较高。为满足该类场所的湿度需求，传统空调系统的供水温度较低，大大增大了空调的运行成本和空调除湿能耗。

为解决上述问题，专利申请号为cn201310148988.1公开了一种除湿系统，包括转轮、除湿通道、再生通道、压缩机和膨胀阀，除湿通道包括处理风机和第一蒸发器，所述处理风机位于转轮的除湿区的进风口之前，第一蒸发器位于转轮的除湿区的出风口后，再生通道包括冷凝器、第二蒸发器和再生风机，冷凝器位于转轮的再生区的进风口前，第二蒸发器位于转轮的再生区的出风口后，再生风机连接在第二蒸发器和冷凝器之间，第一蒸发器和第二蒸发器的出口均与压缩机的进口连接，第一蒸发器和第二蒸发器的进口均与膨胀阀的出口连接，压缩机的出口与冷凝器的进口连接，冷凝器的出口与膨胀阀的进口连接。该除湿系统采用第一蒸发器和第二蒸发器产生的热量用于再生空气的加热以达到除湿效果。

然而，虽然上述除湿系统能够降低除湿能耗，但该除湿系统只具有除湿功能，随着居民对公共环境的安全系数的要求也来越高，使得其对空调系统的多功能特性的要求也不断提高，只具有制冷、制热以及除湿功能而不具有灭菌功能的空调系统已无法满足人们的需求。因此，对于高人流热密度的场所，有必要设计节能、可靠且兼具除湿和灭菌功能的空调系统以保障人员的热舒适性与出行安全。

技术实现要素：

本发明为解决人流密度较大场所的热舒适和公共卫生的问题，提出了一种高效灭菌及精密除湿系统，该系统兼具有除湿和灭菌双重功能，有效降低了有害菌对人体的伤害，提高了公共环境的热舒适度，保障了出行人员的健康和安全。

本发明所提供的技术方案为：一种高效灭菌及精密除湿系统，包括一级管路循环系统和二级管路循环系统，所述一级管路循环系统包括通过管道连接并形成封闭循环的一级冷凝器和一级蒸发器，所述二级管路循环系统包括通过管道连接并形成封闭循环的二级冷凝器和二级蒸发器，所述高效灭菌及精密除湿系统还包括一级初效过滤器、一级高效过滤器和二级初效过滤器，所述一级高效过滤器紧贴于二级冷凝器上，且其和一级冷凝器、二级冷凝器、一级初效过滤器构成灭菌系统，所述二级初效过滤器和一级蒸发器、二级蒸发器构成除湿系统。

气流经过灭菌系统的灭菌过程为：应用场合的气流首先经过一级初效过滤器过流气流中的毛发、灰尘等杂质，再经过一级冷凝器使其温度从27^oc升高至40^oc，升温至40^oc的空气经二级冷凝器器升高至65^oc，此时的温度达到了病毒的灭活温度，由于一级高效过滤器紧贴二级冷凝器设置，经一级高效过滤器捕捉的含病毒等有害菌的悬浮颗粒物在二级冷凝器的高温下被灭活，从而实现灭菌的过程。

气流经过除湿系统的除湿过程为：应用场合的气流首先经过一级初效过滤器过流气流中的毛发、灰尘等杂质，再经过二级蒸发器使其温度从27^oc降低至20^oc，降温至20^oc的空气经一级蒸发器降低至7^oc，由于二级高效过滤器紧贴一级蒸发器设置，紫外灯紧贴二级高效过滤器设置，经二级高效过滤器捕捉的含病毒悬浮颗粒物经紫外灯灭活，实现除湿并灭菌的过程。

本发明的高效灭菌及精密除湿系统灭菌和除湿采用相对独立的灭菌系统和除湿系统实现分别控制，通过调整蒸发器侧风口的风量可实现对应用场合空气的精确除湿控制，且经过冷凝器加热后的空气可由蒸发器降温降温后的气流降温，无需增设专用的降温设备，通过冷热交换使用降低了空调的能耗。

进一步，所述一级蒸发器的一侧紧贴设有二级高效过滤器，所述二级高效过滤器的另一侧紧贴设有紫外灯。

进一步，所述紫外灯的外表面涂覆有杀菌涂层。

优选地，所述杀菌涂层的材料为碳纳米管或光触媒。

进一步，所述一级冷凝器和一级蒸发器连接的管道上还安装有一级压缩机和一级节流元件，所述二级冷凝器和二级蒸发器连接的管道上还安装有二级节流元件和二级压缩机。

优选地，所述一级节流元件为一级膨胀阀或一级毛细管，所述二级节流元件为二级膨胀阀或二级毛细管。

进一步，所述高效灭菌及精密除湿系统安装于机壳内，所述机壳通过隔板分隔为上箱体和下箱体，其内部且位于上箱体和下箱体的同一侧设有气流通道，经灭菌系统处理后的热空气与除湿系统处理后的冷空气在该气流通道内混合，混合后的空气经出风口送至应用场合。

进一步，所述机壳靠近所述气流通道的侧面设有出风口和风机，所述出风口离地面的距离为0.2-1m。本发明中的冷凝器和蒸发器共用一组循环风机，无需针对冷凝侧空气或蒸发器侧空气单独设置风机，节省了机组成本并减少了设备故障点。

进一步，所述一级初效过滤器、一级冷凝器、二级冷凝器和一级高效过滤器安装于所述上箱体内，所述上箱体远离所述出风口的一侧设有冷凝器侧进风口，所述一级初效过滤器安装于所述冷凝器侧进风口处，所述冷凝器侧进风口离地面的距离为1.5-2.0m。

进一步，所述二级初效过滤器、二级蒸发器、一级蒸发器、紫外灯、一级压缩机和二级压缩机安装于所述下箱体内，所述下箱体远离所述出风口的一侧设有蒸发器侧进风口，所述二级初效过滤器安装于所述蒸发器侧进风口处，所述蒸发器侧进风口离地面的距离为0.2-1m。

进一步，所述一级蒸发器的下方设有冷凝水盘，所述冷凝水盘通过管道连接有储水池和增压泵。

进一步，所述一级高效过滤器和二级高效过滤器采用能阻挡95%的大于或等于0.3微米微小颗粒的过滤材质。

本发明一种高效灭菌及精密除湿系统的有益效果：（1）本发明采用两级冷凝器和过滤器实现灭菌功能，采用两级蒸发器和压缩机实现除湿功能，在运行过程中兼具有灭菌杀毒和除湿两种功能，可提高人员密集场所的热舒适度，有效杀灭环境中的病毒等有害菌，提高了公共卫生环境的安全性，保障了人们处于公共环境时的人员安全和身体健康；

（2）与传统的空调系统相比，本发明可直接针对应用场所除湿，无需中央空调系统实现除湿效果，即无需降低中央空调系统的冷冻水温度，可大大降低空调运行能耗；与传统的转轮除湿机或超声除湿机相比，本发明可直接利用蒸发器实现除湿功能，无需借助多孔介质，无介质再生需求，可连续不间断地满足应用场所的除湿需求；

（3）本发明的一级高效过滤器和二级高效过滤器均采用与n95口罩同等级别能阻挡95%的大于或等于0.3微米微小颗粒的过滤材质，能有效阻挡附着在颗粒悬浮物上的sars和新冠病毒；且通过一级冷凝器和二级冷凝器的高温表面和紫外灯的杀菌作用，可有效杀死有害细菌和病毒。

附图说明

图1为本发明一种高效灭菌及精密除湿系统的结构示意图。

上述附图标记：1-一级初效过滤器，2-一级冷凝器，3-二级冷凝器，4-一级高效过滤器，5-二级膨胀阀，6-紫外灯，7-二级高效过滤器，8-一级蒸发器，9-冷凝水盘，10-增压泵，11-二级蒸发器，12-二级初效过滤器，13-风机，14-一级压缩机，15-一级膨胀阀，16-二级压缩机，17-机壳，18-隔板，19-气流通道。

具体实施方式

为了使本发明的技术手段、创新特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述该发明的工作原理。

参见图1，本实施例公开了一种高效灭菌及精密除湿系统，所述高效灭菌及精密除湿系统安装于机壳17内，所述机壳17通过隔板18分隔为上箱体和下箱体，其内部且位于上箱体和下箱体的同一侧设有气流通道19，经灭菌系统处理后的热空气与除湿系统处理后的冷空气在该气流通道19内混合，混合后的空气经出风口送至应用场合；所述机壳17靠近所述气流通道19的侧面设有出风口和风机13，所述出风口离地面的距离为0.2-1m。本发明中的冷凝器和蒸发器共用一组循环风机13，无需针对冷凝侧空气或蒸发器侧空气单独设置风机13，节省了机组成本并减少了设备故障点。

所述高效灭菌及精密除湿系统包括一级管路循环系统和二级管路循环系统，所述一级管路循环系统包括通过管道连接并形成封闭循环的一级冷凝器2、一级压缩机14、一级蒸发器8和一级膨胀阀15，所述二级管路循环系统包括通过管道连接并形成封闭循环的二级冷凝器3、二级膨胀阀5、二级蒸发器11和二级压缩机16，所述高效灭菌及精密除湿系统还包括一级初效过滤器1、一级高效过滤器4和二级初效过滤器12，所述一级高效过滤器4紧贴于二级冷凝器3上，且其和一级冷凝器2、二级冷凝器3、一级初效过滤器1构成灭菌系统，所述二级初效过滤器12和一级蒸发器8、二级蒸发器11构成除湿系统。

所述一级蒸发器8的一侧紧贴设有二级高效过滤器7，所述二级高效过滤器7的另一侧紧贴设有紫外灯6，所述紫外灯6的外表面涂覆有杀菌涂层，所述杀菌涂层的材料为光触媒，光触媒在紫外光的照射下产生强烈催化降解功能，能有效降解空气中的有毒有害气体，并有效杀灭多种细菌，将细菌或真菌释放的毒素分解及无害化处理，有效提高本发明的灭菌效果。

气流经过灭菌系统的灭菌过程为：应用场合的气流首先经过一级初效过滤器1过流气流中的毛发、灰尘等杂质，再经过一级冷凝器2使其温度从27^oc升高至40^oc，升温至40^oc的空气经二级冷凝器3器升高至65^oc，此时的温度达到了病毒的灭活温度，由于一级高效过滤器4紧贴二级冷凝器3设置，经一级高效过滤器4捕捉的含病毒等有害菌的悬浮颗粒物在二级冷凝器3的高温下被灭活，从而实现灭菌的过程。

气流经过除湿系统的除湿过程为：应用场合的气流首先经过一级初效过滤器1过流气流中的毛发、灰尘等杂质，再经过二级蒸发器11使其温度从27^oc降低至20^oc，降温至20^oc的空气经一级蒸发器8降低至7^oc，由于二级高效过滤器7紧贴一级蒸发器8设置，紫外灯6紧贴二级高效过滤器7设置，经二级高效过滤器7捕捉的含病毒悬浮颗粒物经紫外灯6灭活，实现除湿并灭菌的过程。

本发明的高效灭菌及精密除湿系统灭菌和除湿采用相对独立的灭菌系统和除湿系统实现分别控制，通过调整蒸发器侧进风口的风量可实现对应用场合空气的精确除湿控制，且依次经过灭菌系统中的一级冷凝器2和二级冷凝器3加热灭菌处理后的高温热气流与依次经过除湿系统中的二级蒸发器11和一级蒸发器8除湿降温后的低温冷气流在气流通道19内混合，利用除湿系统处理后的冷气流降低热气流的温度，无需增加专用的降温设备，使从出风口流出的气流温度满足公共环境中的适宜温度，通过冷热交换达到高温气流降温后输出，降低了空调的能耗，减少了设备的使用成本。

所述一级初效过滤器1、一级冷凝器2、二级冷凝器3和一级高效过滤器4安装于所述上箱体内，所述上箱体远离所述出风口的一侧设有冷凝器侧进风口，所述一级初效过滤器1安装于所述冷凝器侧进风口处，可阻挡毛发、灰尘等进入一级冷凝器2和二级冷凝器3中，提高杀菌效果，所述冷凝器侧进风口离地面的距离为1.5-2.0m，可有效接收大部分人呼出或喷出的含病毒空气。

所述二级初效过滤器12、二级蒸发器11、一级蒸发器8、紫外灯6、一级压缩机14和二级压缩机16安装于所述下箱体内，所述下箱体远离所述出风口的一侧设有蒸发器侧进风口，所述二级初效过滤器12安装于所述蒸发器侧进风口处，所述蒸发器侧进风口离地面的距离为0.2-1m。

所述一级蒸发器8的下方设有冷凝水盘9，所述冷凝水盘9通过管道连接有储水池和增压泵10。

所述一级高效过滤器4和二级高效过滤器7采用能阻挡95%的大于或等于0.3微米微小颗粒的过滤材质。

本发明一种高效灭菌及精密除湿系统的工作原理及使用方法：本发明可保证人员密集场所的灭菌和除湿需求，大大降低了传统制冷系统为实现除湿功能而增大的能耗；且该系统利用冷凝器的高温环境和紫外灯6等措施实现灭菌的效果。本发明的工作包括四个管路系统，分别为一级氟利昂系统管路、二级氟利昂系统管路、冷凝水管路系统和空气循环管路系统。

一级氟利昂系统管路：采用一级管路循环系统并结合应用蒸汽压缩式制冷原理实现制冷介质的循环使用，其具体的工作原理为：氟利昂循环工质在一级冷凝器2内释放热量，并由气态工质转变为液态工质，经过一级膨胀阀或毛细管后，该循环工质温度和压力进一步降低并进入一级蒸发器8内，在一级蒸发器8内蒸发循环空气的热量，并由液态工质转变为气态工质，后经由一级压缩机14后进入一级冷凝器2循环。氟利昂的工作环路为依次进入：一级冷凝器2、一级膨胀阀15或毛细管、一级蒸发器8、一级压缩机14、一级冷凝器2。

二级氟利昂系统管路：采用一级管路循环系统并结合应用蒸汽压缩式制冷原理实现制冷介质的循环，其具体的工作原理为：氟利昂循环工质在二级冷凝器3内进一步释放热量，并由气态工质转变为液态工质，经过二级膨胀阀或毛细管后，该循环工质温度和压力进一步降低并进入二级蒸发器11内，在二级蒸发器11内进一步降温并吸收循环空气的热量，并由液态工质转变为气态工质，后经由二级压缩机16后进入二级冷凝器3循环。氟利昂的工作环路为依次进入：二级冷凝器3、二级膨胀阀5或毛细管、二级蒸发器11、二级压缩机16、二级冷凝器3。

冷凝水管路系统：一级蒸发器8下的冷凝水盘9接收冷凝水后经由管路进入储水器，当储水器内水位大于预定值时，冷凝水经由增压泵10排至预定场所。冷凝水管路系统为冷凝水盘9、增压泵10。

空气循环管路系统：应用场所的空气经冷凝器侧风口和蒸发器侧分口分别进入机壳17内，其中冷凝器侧进风口位于机壳17的上箱体的侧面，离地面的距离为1.5-2.0m，可有效接收大部分人呼出或喷出的含病毒空气；从冷凝器侧进风口流入的气流先经过一级初效过滤器1阻挡毛发、灰尘等杂质；再依次经过一级冷凝器2和二级冷凝器3的高温表面，通过一级冷凝器2和二级冷凝器3的高温表面有效杀死有害细菌和病毒；最后经过高效过滤器有效阻挡附着在颗粒悬浮物上的sars和新冠病毒，被阻挡吸附的病毒在二级冷凝器3的高温表面持续杀死，完成灭菌过程；

蒸发器侧进风口位于机壳17的下箱体的侧面，离地面的距离为0.2-1.0m，从蒸发器侧进风口入的气流先经过二级初效过滤器12阻挡毛发、灰尘等杂质；再依次经过二级蒸发器11和一级蒸发器8的低温表面有效除去循环空气中的多余水蒸气，除湿后的空气进一步在紧贴于一级蒸发器8的紫外灯6照射下杀菌后输送至气流通道；依次经过一级冷凝器2、二级冷凝器3处理后的高温空气和依次经过二级蒸发器11、一级蒸发器8处理后的低温空气在气流通道19内混合后送至应用场所，该出风口位于机壳17的背面，气流从出风口排出不会直接被停留人员吸入。空气循环管路为两组气流，分别进入一级初效过滤器1、一级冷凝器2、二级冷凝器3、一级高效过滤器；二级初效过滤器12、二级蒸发器11、一级蒸发器8、紫外灯6；两组气流在气流通道19内混合后送回至应用场合，完成除湿和灭菌过程。

需要另行说明的是，本文使用术语“第一”、“第二”等来描述各种元件，但是这些元件不应受这些术语的限制。这些术语仅用于将一个元件和另一个元件区分开。

本文中所采用的描述方位的词语“上”、“下”、“左”、“右”等均是为了说明的方便基于附图中图面所示的方位而言的，在实际装置中这些方位可能由于装置的摆放方式而有所不同。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。