专利名称：中央空调空气净化装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种用于中央集中空调系统中，在把多个房间的空气收集进行循环过程，对空气进行净化的装置，进一步还可以形成增加负离子、加入富氧空气的空气净化的装置背景技术 随着社会进步和生活水平的不断提高，人们对工作条件和生活环境的改善也越来越重视。面对越来越多的高档次办公楼和写字间的建成，使用中央空调的用户也越来越多。但随着装修和使用各类家具、办公用具规模的增大，室内空气污染的现象也越来越严重。一些装修材料和家具散发出来的甲醛、苯系物、食物加工过程中挥发出来的氨气、有机物、吸烟散发的一氧化碳等有害气体，都会给人的身体造成一定的危害；尤其是一些带有严重气体传染性疾病的病菌、病毒，在装有中央空调的密闭房间中，会通过气体管道把不洁空气迅速传送到其他房间，这样就造成了人为的疾病扩散和流行，严重地威胁着人们的身心健康。为了解决这一问题，很多单位都研制和使用了一些空气过滤、净化、杀菌消毒方面的器具，家庭空调和中央空调的普及应用，通过通风换气和调节室内温度，使室内空气质量得到了很大的改善。但这些方法有一定的局限性，有的使用面小，不能保证大面积用户和大部分人员受益；有的功能单一，各个作用环节不能兼容，不能起到协同作用，更起不到对空气既杀菌杀毒又过滤净化的作用。同时，装有空调的房间，对人体非常有益的氧气含量都不合格，净化的空气还需要增加空气中氧气的含量。
发明内容
针对上述问题，本实用新型就是解决空调循环过程的空气污染问题，提供一种中央空调的空气净化装置，进一步还可以提供可以增加富氧的空气净化装置。
本实用新型的中央空调空气净化装置(如图1)，是一种用于中央空调系统中，对中央空调循环的空气进行净化的装置，有与空调空气循环管道连通的进出管道，其特征在于进出管道之间有连通的活性炭净化器或分子筛净化器，并在活性炭净化器或分子筛净化器前串通有臭氧发生器或紫外光杀菌器或者同时串通有臭氧发生器和紫外光杀菌器。这样从室内收集回来的空气进入臭氧发生器、紫外光杀菌器，用臭氧的强氧化性，把空气中的病菌病毒分解杀死，通过紫外光灯气室，杀灭空气中的病菌病毒。杀死病菌病毒等有害有毒物以后的空气，进入活性炭净化器或者分子筛净化器，不但能把室内装修过程和家具上散发出采甲醛、醇、苯系物等有害杂质吸附；同时还把前部残余的臭氧在此分解干净，还可以吸附前面已经杀死的细菌病毒的尸体及气味，有效防止进入室内影响室内空气气味。如采用活性炭纤维吸附床还能吸附难于杀死残余的腺病毒III、呼吸道合胞病毒、流感H1病毒和流感H3病毒等严重危害人们身心健康的多种病毒；如采用含有药物活性炭净化器，就还可以是把前部没有杀死的病菌、病毒，通过药物活性炭继续杀灭并吸附下来。为了将空气中含有的粉尘净化下来，更主要的是防止过多的粉尘影响杀菌杀毒和过多吸附在活性炭或分子筛，所以在臭氧发生器或紫外光杀菌器前段最好还连通有粉尘过滤器。同样为了保证经过净化的空气质量，活性炭净化器或分子筛净化器后段还最好连通着负离子发生器，向经过净化的空气增加负离子含量；为了保证经过净化的空气含氧量，活性炭净化器或分子筛净化器后段还最好连通着富氧发生器，也就是形成了与空调空气循环管道还连通着富氧发生器，向净化后的空气中补充氧气。
本实用新型与已有的空气净化器相比，由于综合采用杀菌杀毒器和吸附过滤药物活性炭净化器或分子筛净化器，不但起到吸附空气中原有的多种有害物质，还吸附了杀菌杀毒过程产生的尸体和有害物质或不良气味，使得净化空气的功能有机的结合，产生了更高的净化效果；进一步增加的粉尘过滤器不但可以过滤粉尘纤维，还提高了后续杀菌杀毒和吸附有害物资的效率；经过净化消毒杀菌，又加入氧气或负离子，使得洁净空气中氧气浓度始终保持在21～22％之间，同时又有负离子活性组分，人们在这样的气氛中工作和生活，会感到轻松舒适，血液供氧量大，头脑反应灵活，工作效率高，更没有毒菌危害，确有森林湖边的清新感觉，有利于人们的心旷神怡、益寿延年。
图1是本实用新型的一种装在中央空调系统中的空气净化装置的整体结构示意图，反应了各组成部件之间的互相连接关系；图2是其中的活性炭净化柱6的结构示意图，反应出净化柱内部活性炭和分子筛的装填形式和外部阀门之间的连接关系；图3是其中的富氧发生器9的结构示意图，反应出圆筒柱内部氧化铝和沸石分子筛的装填形式和外部阀门之间的连接关系；图4是其中的活性碳纤维吸附床7的结构示意图，反应出吸附床内部活性碳纤维的装填形式和外部阀门之间的连接关系。
具体实施方式
这种空气净化装置是安装在中央空调系统中，用于对循环的空气进行净化、增氧、提高空气质量的装置。大楼有68个房间，每个房间平均面积22m2，室内高度2.8m，合计空气容积4189m3。这种空气净化装置安装在中央空调系统，就由空气汇集管道1，鼓风机2，粉尘过滤器3，臭氧发生器4，紫外光杀菌器5，活性炭净化柱6，活性碳纤维吸附床7，温度调节器8，富氧系统9，负离子发生器10，加湿器11和送气管网12组成。各组件之间的连接方式是汇集管道1的分支管道分别与大楼中2个以上房间连接，汇集在一起后与鼓风机2的入口连接，鼓风机2的出口与粉尘过滤器3的入口连接，粉尘过滤器3的出口与臭氧发生器4的入口连接，臭氧发生器4的出口与紫外光杀菌器5的入口连接，紫外光杀菌器5的出口与活性炭净化柱6的入口连接，活性炭净化柱6的出口与活性碳纤维吸附床7的入口连接，活性碳纤维吸附床7的出口与中央温度调节器8的入口连接，温度调节器8的出口与负离子发生器10的入口连接，富氧系统9的出口也与负离子发生器10的入口连接，负离子发生器10的出口与加湿器11的入口连接，加湿器11的出口与送气管网12的总管道连接，再通过各个分支管道与2个以上的房间连接；另外有空气压缩机14的出口与空气净化器13的入口连接，净化器13的出口与富氧系统9的入口连接，共同组成中央空气净化调温富氧装置。
分支管道直径为50mm，总管道1直径300mm，鼓风机2风量为70m3/min，粉尘过滤器3的通风面积为4m2，过滤框内镶嵌2层过滤纸，一层涤纶纤维，整面用金属筛网加固；臭氧发生器4的电功率为360W，空气中的臭氧浓度为9.0mg/m3，紫外光杀菌器5中紫外光灯管的功率为120W，分四支并联对称固定在空腔中，内壁氧化钛涂层厚度0.2mm。
活性炭净化柱6由两个圆筒状柱体组成，每个净化柱圆筒直径0.8m，高3m，内装φ6mm球状活性炭550kg，同时装φ5mm球状分子筛350kg，连接管道22和阀门27的通经为250mm；活性碳纤维吸附床7同样由两个圆筒状柱体组成，每个吸附柱圆筒直径0.6m，高2.5m，内装卷状活性碳纤维毡长8.5m，宽2.4m，共卷16圈，每一圈中间用16mm厚耐热塑料格栅隔离，固定在圆筒中；活性碳纤维毡的两端固定电极板，用36V直流电加热；封头21上的连接管道22和阀门27的通径同样是250mm。
富氧发生器9的空气压缩机14排气量为12m3/min，出口压力0.6Mpa，空气净化器13体积1.2m3，富氧主机由两个同样体积的圆筒组成，每个圆筒直径500mm，高4.2m，内装氧化铝100kg，沸石分子筛450kg，封头21上连接管道22和电磁气动阀37的通径为50mm，由PLC电脑控制自动运作，实现变压吸附工艺过程；富氧系统9的氧气产量50m3/h，氧气浓度85％，出口压力0.3Mpa，与中央空调8的出口气体混合，进入负离子发生器10中。
负离子发生器10中的氧负离子浓度为1.2×105个/cm3，进入加湿器11中把空气湿度调整到75-80％，而后通过直径300mm的总管道12和直径50mm的分支管道，把富氧洁净空气送回到68个房间中。
首先采用鼓风机2通过各条管道1，把每个房间的空气收集在一起，通过粉尘过滤器3，用滤纸和涤纶棉把空气中的灰尘、毛绡等漂浮物滤掉；进入臭氧发生器4，用臭氧的强氧化性，把空气中的病菌分解杀死；通过四周涂有氧化钛涂层的紫外光灯气室，进一步杀灭空气中的病毒。
基本不含活的病菌和有毒物的空气进入活性炭净化柱6，通过颗粒状药物活性炭25和分子筛26，把前部没有杀死的病菌通过药物活性炭继续杀灭，同时把室内装修过程和家具上散发出来甲醛、醇、苯系物等有害杂质吸附，同时把前部系统残余的臭氧在此分解干净，不含这些杂质的空气进入后续系统中。为了保证整个净化过程的连续性，每一套净化柱都设计为两个同样体积的柱体，两个柱体内装填的药物活性炭和分子筛相同，柱体内的两种填料之间用筛板隔离；每个柱体由耐压金属圆筒19制成(如图2)，底部封头开有气体进口，上部由法兰20与封头21连接，封头上开有气体出口，法兰便于装填活性炭或分子筛；两个同样结构的筒体，上下部气体进出口分别与两个四联阀门27连接，共有8个阀门；实现两个柱体的轮换操作。第一个净化柱进行净化操作时，第二个净化柱进行再生，再生过程通过筒体外面的电加热系统加热到200℃，使吸附在活性炭和分子筛上的有害气体脱附，通过排空管路排空。再生操作大约进行3小时，再生完毕后的净化柱自然降温备用。两个净化柱如此轮换操作，可以保证净化过程连续进行。
经过初步净化的空气进入活性碳纤维吸附床7，由于活性碳纤维有均匀的外表面孔道和1000m2/g以上的比表面积，除了能吸附多种有机杂质外，还可以吸附腺病毒III、呼吸道合胞病毒、流感H1病毒和流感H3病毒等严重危害人们身心健康的多种病毒，通过这一环节，真正达到既净化空气又消除病害的双重目的。
活性碳纤维吸附床7由两个同样体积的金属圆筒19组成(如图3)，每个圆筒上部有法兰20和封头21，并开有进出气口，底部有封头并开有进出气口，圆筒内装有活性碳纤维毡卷，毡卷每层之间用绝缘的格栅31隔离；由于活性碳纤维有自身电热功能，所以在毡卷的两端安装上加热电极板32，外部有电热控制系统33，当需要再生时，直接给活性碳纤维通电，自身发热到80℃以上，就可以使吸附的杂质脱附，同时把病毒杀死。两个圆筒的进出气口都由管道与四个手动阀门27连接，两阀门中间管道上开有进排气口，阀门用于两个圆筒之间的切换操作。
经过净化消毒的空气进入中央空调8主机中，根据季节和气温的不同，对空气温度进行调节，达到人体普遍感到舒适的18-24℃之间。中央空调8主机由专业生产企业根据所需规格制作，为中央空气净化装置配套提供。
在全套装置中安装一套富氧系统9，专门用于提供富氧空气。富氧系统9由两个同样体积的金属圆筒19组成(如图4)，每个圆筒上部有法兰20和封头21，并开有进出气口，底部有封头并开有进出气口，圆筒内依次装有颗粒状氧化铝35、沸石分子筛36，两种颗粒之间用筛板隔离，两个圆筒的进出气口都分别由管道与四个电动阀门37连接，两电动阀门中间管道上开有进排气口，电动阀门由电脑控制器38按程序控制自动起落，用于两个圆筒之间的切换操作，来实现变压吸附工艺的自动化运作；另外还配有空气压缩机14和空气净化器13，为富氧系统提供气源。
空气压缩机14把空气加压到0.7Mpa，经过空气净化器13把杂质除掉，洁净空气通过切换阀门37进入装有氧化铝35和沸石分子筛36的一个圆筒中，在压力作用下空气中的水分被氧化铝吸附，氮气被沸石分子筛吸附，氧气不被吸附而得以富集到80％以上，从上部封头21的出气口引出，与经过调温的主流空气一起进入负离子发生器10的入口；当第一个圆筒中的分子筛吸附氮气接近饱和后，空气切换进入另一个圆筒中，第一圆筒中的氮气经过反向降压解吸，把吸附的氮气排放到大气中，实现了分子筛的再生。由电脑38按程序控制8个电动阀门自动操作，两个圆筒吸附柱吸附和解吸过程交替进行，实现加压吸附降压解吸的变压吸附工艺过程，可以保证向主系统连续供应氧气。
经过净化调温后的主流空气，连同富氧系统9提供的富氧气体一道进入负离子发生器10中，增添负离子，然后进入雾化加湿机11中增加湿度，最后通过送风系统的分支管道，把空气送回到各个房间中。
权利要求1.一种中央空调空气净化装置，有与空调空气循环管道连通的进出管道，其特征在于进出管道之间有连通的活性炭净化器或分子筛净化器，并在活性炭净化器或分子筛净化器前串通有臭氧发生器或紫外光杀菌器或者同时串通有臭氧发生器和紫外光杀菌器。
2.如权利要求1所说的中央空调空气净化装置，其特征在于臭氧发生器或紫外光杀菌器前段还连通有粉尘过滤器。
3.如权利要求1所说的中央空调空气净化装置，其特征在于活性炭净化器为颗粒活性炭的净化柱。
4.如权利要求3所说的中央空调空气净化装置，其特征在于活性炭净化器为颗粒活性炭的净化柱后端还连通有活性炭纤维吸附床。
5.如权利要求1所说的中央空调空气净化装置，其特征在于管道还连通着负离子发生器。
6.如权利要求1所说的中央空调空气净化装置，其特征在于管道还连通着富氧发生器。
7.如权利要求1所说的中央空调空气净化装置，其特征在于活性炭净化器为活性炭纤维吸附床。
8.如权利要求5所说的中央空调空气净化装置，其特征在于活性炭净化器为颗粒活性炭净化柱及后端通的活性炭纤维吸附床。
9.如权利要求(7)所说的中央空调空气净化装置，其特征在于活性碳纤维吸附床(7)由端部有法兰(20)和封头(21)及进出气口的金属圆筒(19)构成，圆筒内装有活性碳纤维毡，毡卷每层之间用绝缘的格栅(31)隔离，在毡卷的两端安装上加热电极板(32)。
专利摘要空气净化装置，有与空调空气循环管道连通的进出管道，进出管道之间有连通的活性炭净化器并在活性炭净化器前串通有臭氧发生器或紫外光杀菌器或者同时串通有臭氧发生器和紫外光杀菌器。这样从室内收集回来的空气进入臭氧发生器、紫外光杀菌器，杀死病菌病毒等有害有毒物的空气进入活性炭净化器或者分子筛净化器，不但能把室内装修过程和家具上散发出来甲醛、醇、苯系物等有害杂质吸附，同时还把前部系统残余的臭氧在此分解干净，还可以吸附前面已经杀死的细菌病毒的尸体，防止进入室内影响室内空气气味。
文档编号F24F3/16GK2660367SQ0321381
公开日2004年12月1日 申请日期2003年6月24日 优先权日2003年6月24日
发明者孙善林, 张永春 申请人:大连广汇气体设备有限公司