氙准分子光源消杀净化的室内空调新风系统技术方案

技术编号:40023508 阅读:6 留言:0更新日期:2024-01-16 17:07
本发明专利技术氙准分子光源消杀净化的室内空调新风系统涉及具有空气消杀净化功能的集中空调新风系统的设计与制造领域。氙准分子光源发射的172nm的VUV(真空紫外线)可以激活空气中的氧气分子和水分子形成活性氧簇,活性氧簇具有很强的氧化性,可以对空气进行消杀和净化。以光触媒和二氧化锰材料为代表的过滤片具有将活性氧簇降解成氧气的功能。将氙准分子光源与活性氧簇降解过滤片两者有机配合所制造出的空调新风系统,可应用于室内的空气消毒、空气净化、新风补充以及温湿度控制。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术氙准分子光源消杀净化的室内空调新风系统涉及具有空气消杀净化功能的集中空调新风系统的设计与制造领域。氙准分子光源发射的172nm的vuv(真空紫外线)可以激活空气中的氧气分子和水分子形成活性氧簇,活性氧簇具有很强的氧化性,可以对空气进行消杀和净化。以光触媒和二氧化锰材料为代表的过滤片具有将活性氧簇(或臭氧)降解成氧气的功能。将氙准分子光源与活性氧簇降解过滤片两者有机配合,可以形成完美的空气消杀净化空调段的设计方案,并以此技术方案制造出一系列新型的高性能空调新风系统,可应用于那些对封闭或半封闭空间的空气有灭菌、tvoc净化以及对温湿度控制有要求的空间进行空气消杀与净化,例如食品和药品的生产车间、生物实验室、医院、写字楼、住宅、商场、剧院、机车、飞机等的需要空气消杀净化和温湿度控制的领域。


技术介绍

1、对集中空调新风系统的消杀和tvoc(总有机挥发物)的净化技术一直是这个领域中的技术创新关注点,这是因为以目前的技术仍然未能很好的做到对有害微生物的消杀和对tvoc长期不懈的净化。尤其是因为装修等因素,内部空间(例如室内、舱内等)的voc(有机挥发物)是一个长期缓慢的释放过程,短期的清除措施只能解决渗出到内部空间的tvoc,不能长期清除不断渗出的voc。人们寄希望于将光触媒材料涂布到含有voc物体的表面(例如家具),但是光触媒的脱落和脱落后潜在的粉末二次污染,是人们在实用光触媒清除tvoc时所产生的顾虑。另外人们已经意识到不同的有害病毒可能将会长期不断地给人类的健康制造麻烦。而病毒的传播主要途径是空气飞沫,传播的区域主要是内部空间,由于内部空间的病毒浓度高到足以致病的程度,就免不了病毒的人传人现象。所以寻找可以长期有效对内部空间的tvoc和有害微生物进行治理,且对机体安全、运行可靠、运行成本低廉的低温消毒技术是领域内的技术人员希望获得的技术目标。

2、氙准分子光源发射的172nm的真空窄频紫外光(vuv)辐射能可以切断氧气分子的双键,形成基态氧(o)。基态氧的电负性在3.5ev左右(测定的氧化电位=2.694),还可以切断水分子的氢氧键生成氢自由基(h·)和氢氧自由基(ho·),具有非常高的氧化电位(氧化电位=2.85v)。它们接触到周边的有机物质,尤其是挥发性有机物质voc后,可以瞬间与其产生氧化作用,将voc氧化成co2和h2o。这个氧化作用可以称之为“一级氧化作用”。当周围气体中只有氧气、水、二氧化碳气体时,基态氧(o)与氢氧自由基(ho·)可以与空气中的氧气、水分子和二氧化碳分子快速的演化成o2-(h2o)n(水合超氧阴离子团簇)、o3-(h2o)n(水合三氧离子团簇)、oh-(h2o)n(水合氢氧根离子团簇)、hco3-(h2o)n(水合碳酸氢根离子团簇)、co3-(h2o)n(水合碳酸根离子团簇),这些离子分子团簇被称之为终端分子离子团簇。由于空气中的二氧化碳气体仅占0.031%,所以在上述五种终端离子团簇中,o2-(h2o)n(水合超氧阴离子团簇)、o3-(h2o)n(水合三氧离子团簇)、oh-(h2o)n(水合氢氧根离子团簇)就构成了基态氧和氢氧自由基快速演化后的主要产物。这三种主要的演化产物虽然不如基态氧的氧化性强,但是由于仍然保存了大量的氢氧基,与绝大多数化合物相比较,属于具有极强的氧化性的物质。由基态氧(o)与氢氧自由基(ho·)形成的终端离子团簇可以周边的有机物质,尤其是挥发性有机物质voc接触后,可以瞬间与其产生氧化作用,这个氧化作用可以称之为“二级氧化作用”。由于空气中的有害微生物也属于voc的一种,因此以空气为气源,氙准分子光源发射的172nm的真空紫外光(vuv)具有很好的空气生物净化和tvoc处置功能。

3、普遍的观点认为小粒径负离子可以主动出击捕捉小粒微尘,使其凝聚而沉淀,有效除去空气2.5微米(pm2.5)及以下的微尘,甚至1微米的微粒,从而减少pm2.5对人体健康的危害。生态级负离子对空气的净化作用是源于负离子与空气中的细菌、灰尘、烟雾等带正电的微粒相结合,并聚成球降落从而消除pm2.5的危害。实验证明,微尘直径越小,越易被负离子沉淀。氙准分子活性氧簇属于小粒径负离子,所以也具有清除小微固体颗粒物pm2.5的清除能力,但是对大粒径的固体颗粒污染物(如pm10)不具备或轻微具备清除的能力。

4、氙准分子光源的低温消杀技术属于第三代低温消杀技术,第三代低温消杀技术的技术特征是以准分子光源为技术特征的新型低温消毒技术,这是一种崭新的低温消杀技术。根据技术查新,氙准分子低温消毒技术应用于室内空调新风系统的设计,尚属首次。

5、本专利技术申请人的技术团队是目前氙准分子光源在生命科学领域应用研究的先遣技术队伍,在本专利申请之前已经递交了这个应用
的多份专利申请文献,例如202021830126.9、202021830292.9、202021830127.3,等,本专利技术是这些已经申报的专利技术的进一步应用发展,与这些已经提交的专利文件相比较,本专利技术在个别细节有相似性,但是本专利技术所阐述的技术是这些相似性技术在空调段的设计与制造领域的具体技术的改进应用,这是一种新颖的空调段的设计方案。

6、与本申请《氙准分子光源消杀净化的室内空调新风系统》递交的同日,本申请的技术团队还递交了一些相关的专利申请。这些同日递交的专利申请在技术特征中与本专利申请所表述的技术特征个别地方具有相似性,但是作为一个完整的技术方案,又具有不同的技术特征,故在同日递交。


技术实现思路

1、本专利技术需要解决的技术问题是在室内空调新风系统中应用采用氙准分子低温消杀技术,克服目前在室内空调新风系统技术中存在的不能长期有效的实现空气生物净化和tvoc长期连续不断的治理的技术缺陷,以期在室内空调新风系统中实现高效、环保、廉价的高水平空气生物净化的效果。

2、本专利技术的技术要素之一是在常规室内空调新风系统中增加安装了氙准分子光源组件构成的“氙准分子光源消杀净化功能模块”和“氙准分子活性氧簇消解(降解)功能模块”这两种技术单元模块为核心技术。这里所述的“模块”是指有一些部件组合在一起可以形成一定技术功能的结构组合体,可以但是不限于空间结构的模块。在室内空调新风系统还有可以对空气进行温湿度控制调节的常规空调部件,例如制冷压缩机、蒸发器、冷凝器、冷凝器散热风机、加热器、加湿器所需要的储水罐、水泵、湿帘等,都属于领域内的技术人员熟知的常识,为了节省篇幅,就不再一一赘述了。

3、本专利技术的技术要素之一是在室内空调新风系统中实现氙准分子光源消杀净化功能模块的内部结构特点是采用氙准分子光源(灯管)与高浓度活性氧簇浓度传感器以及气流导向隔板组成。并可以在设计上将安装有氙准分子光源(灯管)、高浓度活性氧簇浓度传感器以及气流导向隔板进行模块化设计形成“氙准分子光源消杀净化模块”。

4、本专利技术的技术要素之一是在室内空调新风系统中实现氙准分子活性氧簇消解(降解)功能模块的内部结构特点是采用阻尼空气滤片和活性氧簇降解滤片以及低浓度活性氧簇浓度传感器以及气流导向本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.氙准分子光源消杀净化的室内空调新风系统,其特征是由氙准分子光源的灯管、高浓度活性氧簇浓度传感器、气流导向隔板组成氙准分子光源消杀净化功能模块、由阻尼空气滤片、活性氧簇降解滤片、低浓度活性氧簇浓度传感器、气流导向隔板组成氙准分子活性氧簇降解功能模块,并与室外通风管道、室内通风管道、室外进风切换风阀、室内循环风阀、冷凝器、冷凝器散热风扇、初效过滤器、引风风机、蒸发器、制冷压缩机、加热器、水泵、储水罐、水帘、制冷剂管道为共同组成氙准分子光源消杀净化的室内空调新风系统的架构。

2.根据权利要求1所述的氙准分子光源消杀净化的室内空调新风系统,其特征是室外进风切换风阀和室内循环风阀采用套筒式风管道切换阀门进行室内进风和室外进风的切换,套筒式风管道切换阀门是由管壁上开有孔的内套筒、内套筒驱动凸轮、内套筒驱动齿轮、步进电机、管壁上开有孔的外套筒组成,并通过步进电机驱动内套筒转动实现在氙准分子光源消杀净化的室内空调新风系统的室内进风和室外进风的切换。

3.根据权利要求1所述的氙准分子光源消杀净化的室内空调新风系统,其特征是阻尼空气滤片可以采用初效空气过滤器或中效空气过滤器或高中效空气过滤器或亚高效空气过滤器或高效空气过滤器或超高效空气过滤器,阻尼空气滤片两侧的空气气压差应该维持在5Pa-130Pa之间。

4.根据权利要求1所述的氙准分子光源消杀净化的室内空调新风系统,其特征是活性氧簇浓度传感器采用臭氧浓度传感器,其中高浓度活性氧簇浓度传感器所采用的臭氧浓度传感器的最大量程和检测精度要求为100ppm±3ppm;低浓度活性氧簇浓度传感器所采用的臭氧浓度传感器的最大量程和检测精度要求为1ppm±0.004ppm。

5.根据权利要求1所述的氙准分子光源消杀净化的室内空调新风系统,其特征是活性氧簇消解滤片的材料是ZrO2或ZnO或CdS或WO3或Fe2O3或PbS或SnO2或ZnS或SrTiO3或SiO2或光触媒材料或MnO或MnO2。

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【技术特征摘要】

1.氙准分子光源消杀净化的室内空调新风系统,其特征是由氙准分子光源的灯管、高浓度活性氧簇浓度传感器、气流导向隔板组成氙准分子光源消杀净化功能模块、由阻尼空气滤片、活性氧簇降解滤片、低浓度活性氧簇浓度传感器、气流导向隔板组成氙准分子活性氧簇降解功能模块,并与室外通风管道、室内通风管道、室外进风切换风阀、室内循环风阀、冷凝器、冷凝器散热风扇、初效过滤器、引风风机、蒸发器、制冷压缩机、加热器、水泵、储水罐、水帘、制冷剂管道为共同组成氙准分子光源消杀净化的室内空调新风系统的架构。

2.根据权利要求1所述的氙准分子光源消杀净化的室内空调新风系统,其特征是室外进风切换风阀和室内循环风阀采用套筒式风管道切换阀门进行室内进风和室外进风的切换,套筒式风管道切换阀门是由管壁上开有孔的内套筒、内套筒驱动凸轮、内套筒驱动齿轮、步进电机、管壁上开有孔的外套筒组成,并通过步进电机驱动内套筒转动实现在氙准分子光源消杀净化的室内空调新风系统的室内进风和室...

【专利技术属性】
技术研发人员:张昊婧韩思远柳桃高艺歌祝贺宇
申请(专利权)人:郑州圣华药物食品技术开发有限公司
类型:新型
国别省市:

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