本發(fā)明涉及有害氣體凈化的技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于低溫冷源的室內(nèi)有害氣體去除裝置的技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

從我國室內(nèi)空氣質(zhì)量檢測分析，室內(nèi)空氣污染物的主要來源有建筑及室內(nèi)裝飾材料、室外污染物、燃燒產(chǎn)物和人本身活動。其中室內(nèi)裝飾材料及家具的污染是造成室內(nèi)空氣污染的主要方面，如甲醛、甲苯、氨、VOCs等，極少量便可對人體健康產(chǎn)生巨大危害。

在日常生活中，人們可以使用置換通風、家居環(huán)境擺放綠色植物或活性炭等低成本方法來去除有害氣體，但僅可作為一種低效輔助措施。相較而言，專業(yè)的空氣凈化器使用更為廣泛。

目前，市場上現(xiàn)存的空氣凈化裝置，其凈化方法大多采用風機加多層濾網(wǎng)組合的形式來凈化空氣。針對不同的粉塵及污染氣體，依次設(shè)置功能各異的濾網(wǎng)，結(jié)構(gòu)形式簡單且容易實現(xiàn)。但不足之處是，各類濾網(wǎng)因吸附飽和需要定期更換且飽和后極易產(chǎn)生二次污染，同時濾網(wǎng)吸附性能受到空氣中水汽及吸附劑本身的影響，實際凈化效果有限。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供一種基于低溫冷源的室內(nèi)有害氣體去除裝置，利用空氣中甲醛、氮氧化物、揮發(fā)性有機物等各種有害雜質(zhì)氣體不同的冷凝或冷凍溫度，將不同的有害雜質(zhì)氣體在換熱器、吸附器中低溫冷凝、低溫冷凍或低溫吸附，去除室內(nèi)空氣中的有害氣體，達到凈化空氣的目的。

本發(fā)明的技術(shù)方案如下：一種基于低溫冷源的室內(nèi)有害氣體去除裝置，包括換熱器、吸附器以及低溫冷源所形成的回路，還包括一空氣管路，所述空氣管路的空氣入口與換熱器的氣體入口相連接，換熱器的冷端出口與空氣管路的空氣出口相連接。

所述換熱器包括一級換熱器、二級換熱器，所述空氣入口與一級換熱器的氣體入口相連接，一級換熱器的氣體出口與二級換熱器的氣體入口相連接，二級換熱器的氣體出口與一級吸附器的氣體入口相連接，一級吸附器的氣體出口與一級換熱器的冷端入口相連接，一級換熱器的冷端出口與空氣出口相連接，所述低溫冷源與二級換熱器相連接。

為提高空氣的清潔度，本裝置還可采用多級換熱器、吸附器的組合，所述換熱器包括一級換熱器、二級換熱器，三級換熱器、四級換熱器，所述吸附器包括一級吸附器、二級吸附器，所述空氣入口與一級換熱器的氣體入口相連接，一級換熱器的氣體出口與二級換熱器的氣體入口相連接，二級換熱器的氣體出口與一級吸附器的氣體入口相連接，一級吸附器的氣體出口與三級換熱器的氣體入口相連接，三級換熱器的氣體出口與四級換熱器的氣體入口相連接，四級換熱器的氣體出口與二級吸附器的氣體入口相連接，二級吸附器的氣體出口與三級換熱器的冷端入口相連接，三級換熱器的冷端出口與一級換熱器的冷端入口相連接，一級換熱器的冷端出口與空氣出口相連接，所述低溫冷源與二級換熱器、四級換熱器分別相連接。

所述空氣入口與一級換熱器之間設(shè)置風機。

所述空氣入口與風機之間設(shè)置過濾網(wǎng)。

所述過濾網(wǎng)與風機之間設(shè)置除濕裝置。

所述一級換熱器的冷端出口與空氣出口之間設(shè)置加濕器。

所述換熱器為板翅式換熱器、板式換熱器、翅片式換熱器、繞管式換熱器、全熱式換熱器。

所述低溫冷源為制冷設(shè)備、固態(tài)或液態(tài)冷卻介質(zhì)。

所述吸附器中的吸附劑為活性炭、分子篩、冷觸媒。

所述除濕裝置的除濕方式為冷凍除濕、轉(zhuǎn)輪除濕、溶液除濕、吸附除濕。

本裝置工作時，含有有害雜質(zhì)的空氣首先經(jīng)過過濾網(wǎng)初步過濾掉空氣中的大顆粒雜質(zhì)，然后進入除濕器進行除濕，經(jīng)風機后，進入換熱器，利用空氣中甲醛、氮氧化物、揮發(fā)性有機物等各種有害雜質(zhì)氣體不同的冷凝或冷凍溫度，將有害雜質(zhì)氣體在換熱器中低溫冷凝、低溫冷凍，以去除空氣中的有害雜質(zhì)，去除有害雜質(zhì)后的空氣中仍然含有少量的雜質(zhì)，此時含有少量有害雜質(zhì)的空氣進入吸附器，吸附器中的吸附劑繼續(xù)吸附空氣中的有害雜質(zhì)，使空氣更加潔凈，潔凈空氣經(jīng)加濕器加濕處理后排向室內(nèi)，實現(xiàn)了高效凈化空氣的目的。

本裝置運行一段時間后，可根據(jù)運行狀況對系統(tǒng)進行吹掃，排出有害氣體。

本發(fā)明的有益效果：本發(fā)明由低溫冷源為整套裝置提供冷量，在換熱器、吸附器中，利用空氣中各種有害雜質(zhì)氣體不同的冷凝、冷凍溫度，將含有有害雜質(zhì)的空氣低溫冷凝、低溫冷凍、低溫吸附，去除空氣中的甲醛、氮氧化物、揮發(fā)性有機物等有害雜質(zhì)，最終實現(xiàn)空氣高效凈化的目的，整套裝置再生過程氣體排放安全、便捷且不會產(chǎn)生二次污染。

附圖說明

圖1是本發(fā)明實施例一的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是本發(fā)明實施例二的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

下面將結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明的技術(shù)方案作進一步詳細的說明。

實施例一

如圖1所示，一種基于低溫冷源的室內(nèi)有害氣體去除裝置，包括一級換熱器5、二級換熱器6、吸附器8、低溫冷源7，空氣入口1與一級換熱器5的氣體入口相連接，一級換熱器5的氣體出口與二級換熱器6的氣體入口相連接，二級換熱器6的氣體出口與一級吸附器8的氣體入口相連接，一級吸附器8的氣體出口與一級換熱器5的冷端入口相連接，一級換熱器5的冷端出口與空氣出口10相連接，所述低溫冷源7與二級換熱器6相連接。

空氣入口1與一級換熱器5之間依次設(shè)置過濾網(wǎng)2、除濕裝置3、風機4，一級換熱器5的冷端出口與空氣出口10之間設(shè)置加濕器9，本實施例中除濕裝置3的除濕方式為冷凍除濕，吸附器8中的吸附劑為活性炭。

本實施例工作時，低溫冷源7為整套裝置提供冷量，一級換熱器5為回熱換熱器，主要回收冷量，含有有害雜質(zhì)的空氣首先經(jīng)過過濾網(wǎng)2，初步過濾掉空氣中的大顆粒雜質(zhì)，進入除濕裝置3進行除濕，經(jīng)風機4后進入一級換熱器5預冷，然后進入二級換熱器6，空氣中的微量氮氧化物在二級換熱器6內(nèi)部進行低溫冷凝或冷凍，同時將冷量傳遞給吸附器8，使其溫度降至220K，利用活性炭的低溫吸附特性，將初始含量0.5ppmV和0.96ppmV等相對濃度較低的甲醛、揮發(fā)性有機物吸附去除到80ppb和100ppb，凈化后的空氣經(jīng)一級換熱器5回溫之后，進入加濕器9進行加濕處理，然后通過空氣出口10排向室內(nèi)，實現(xiàn)凈化空氣的目的。

本裝置運行一段時間后，可根據(jù)運行狀況對整個裝置進行吹掃，排出有害氣體。

實施例二

為了得到清潔度更高的空氣，本實施例采用多級換熱器和吸附器的組合形式。

本實施例的一級換熱器5、三級換熱器11采用板翅式換熱器，二級換熱器6、四級換熱器12采用翅片式換熱器，一級吸附器8所用吸附劑為分子篩，二級吸附器13所使用吸附劑為活性炭，低溫冷源7為制冷機。

如圖2所示，一種基于低溫冷源的室內(nèi)有害氣體去除裝置的二級換熱器6、四級換熱器12分別與低溫冷源7相連接，空氣入口1與一級換熱器5的氣體入口相連接，一級換熱器5的氣體出口與二級換熱器6的氣體入口相連接，二級換熱器6的氣體出口與一級吸附器8的氣體入口相連接，一級吸附器8的氣體出口與三級換熱器11的氣體入口相連接，三級換熱器11的氣體出口與四級換熱器12的氣體入口相連接，四級換熱器12的氣體出口與二級吸附器13的氣體入口相連接，二級吸附器13的氣體出口與三級換熱器11的冷端入口相連接，三級換熱器11的冷端出口與一級換熱器5的冷端入口相連接，一級換熱器5的冷端出口與空氣出口10相連接。

空氣入口1與一級換熱器5之間依次設(shè)置過濾網(wǎng)2、除濕裝置3、風機4，一級換熱器5的冷端出口與空氣出口10之間設(shè)置加濕器9。

本實施例的工作過程如下：含有有害雜質(zhì)的空氣從空氣入口1經(jīng)過濾網(wǎng)2初步過濾掉空氣中的大顆粒雜質(zhì)，進入除濕裝置3進行除濕，達到所需濕度后，通過風機4送至一級換熱器5進行預冷，預冷到低溫后，進入二級換熱器6內(nèi)進一步冷卻，二級換熱器6的設(shè)定溫度為216K，二級換熱器6的冷量由低溫冷源7提供。

由于空氣中二氧化氮、二氧化硫、二氧化碳的凝固點分別為262K、201K、145K，二氧化氮、二氧化硫可在二級換熱器6內(nèi)被冷凍、冷凝，同時在216K低溫條件下，初始4000ppmV二氧化碳可被一級吸附器8吸附降至408ppmV，少量甲醛、揮發(fā)性有機物也可被吸附。去除二氧化氮、二氧化硫、大部分二氧化碳和少量甲醛、揮發(fā)性有機物的空氣離開一級吸附器8后進入三級換熱器11中再次冷卻，然后進入四級換熱器12，四級換熱器12的設(shè)定溫度為130K，四級換熱器12的冷量由低溫冷源7提供。由于空氣中甲醛、氨氣的凝固點為155K和196K，在初始含量3ppmV和6ppmV情況下，該類氣體及剩余二氧化碳在四級換熱器12中部分或全部固化，從四級換熱器12冷端出來的甲醛、VOCs含量可降至300ppb和600ppb，含少量甲醛、VOCs的空氣隨后進入到二級吸附器13中，少量甲醛、VOCs在二級吸附器13中被吸附去除，從二級吸附器13出來的高潔凈空氣，經(jīng)過三級換熱器11和一級換熱器5恢復到常溫后再經(jīng)過加濕器9加濕處理，從空氣出口10排向室內(nèi)。

本裝置運行一段時間后，可根據(jù)運行狀況對換熱器、吸附器進行吹掃，排出有害氣體。

本發(fā)明由低溫冷源為整套裝置提供冷量，在換熱器、吸附器中利用空氣中有害雜質(zhì)氣體的不同冷凝溫度將其低溫冷凍、低溫冷凝或低溫吸附，使二氧化氮、二氧化硫、二氧化碳和甲醛、揮發(fā)性有機物等有害雜質(zhì)氣體從空氣中分離，最終實現(xiàn)空氣高效凈化的目的，整套裝置易清潔再生且不會產(chǎn)生二次污染。

以上結(jié)合附圖及具體技術(shù)方案對本發(fā)明做了詳細說明，本領(lǐng)域中的普通技術(shù)人員可根據(jù)上述說明作出各種變化例。因而，具體技術(shù)方案中的某些細節(jié)不應構(gòu)成對本發(fā)明的限定，本發(fā)明將以所附權(quán)利要求書界定的范圍作為本發(fā)明的保護范圍。