本發(fā)明涉及家用電器技術領域,具體涉及一種空調器除塵方法、換熱機構及空調器。
背景技術:
空氣污染已經越來越受到社會的重視,人們對家用除塵設備的需求正在迅速增長。傳統(tǒng)空調行業(yè)經過多年的發(fā)展也進入了嚴重同質化的時期,急需多元化功能的刺激。因此,讓空調具有除去細小微塵顆粒的功能具有重要的現實意義。
目前家用除塵設備主要以過濾膜過濾空氣的方式為主,雖然具有除塵效率高的優(yōu)點,但是過濾膜需要定期更換,高效過濾膜價格高昂,這無疑將不斷增加過除塵成本,并且根據環(huán)境空氣含塵量的多少,過濾膜的使用壽命也將有所不同,像北京河北等污染嚴重的地區(qū),其更換頻率也會更高,這相應的增加了消費者在使用過程中的工作量,并且由于經常更換過濾膜因此也增加了除塵成本,并且使用過濾膜只能夠針對大顆粒的灰塵進行清除,對于顆粒直徑小于等于2.5微米的顆粒物不能夠有效的進行清除;現有的空調器中有采用靜電除塵器進行除塵的,但是上述采用靜電除塵器除塵存在成本高昂、需要專門收集灰塵、清除灰塵的問題。
技術實現要素:
(一)本發(fā)明所要解決的技術問題是:現有的空調器一般采用過濾膜除塵或者靜電除塵的方式來清除空氣的灰塵來達到凈化空氣的目的,但是上述除塵方式存在成本高昂、使用不方便的問題。
(二)技術方案
為了解決上述技術問題,本發(fā)明提供了一種空調器除塵方法,S1,使位于空調器風道內的循環(huán)空氣的濕度過飽和,位于風道內的水蒸氣以循環(huán)空氣中的灰塵顆粒為核心凝結成液滴;
S2,通過除霧裝置收集S1中帶有灰塵顆粒的液滴,并將收集到的液滴排出。
本發(fā)明的有益效果:
本發(fā)明提供的空調器除塵方法,通過降溫及增加循環(huán)空氣內含濕量的方法使循環(huán)空氣的濕度過飽和,這樣循環(huán)空氣的水蒸氣以周圍的細小灰塵顆粒為異質核進行凝結形成晶核,然后所述晶核慢慢增大形成小液滴;之后再通過除霧裝置收集帶有灰塵顆粒的液滴,并將收集到的液滴排出,這樣就實現了空調器對循環(huán)空氣的凈化除塵,與現有的空調器除塵方式相比,本發(fā)明提供的空調器除塵方法不需要價格高昂的過濾膜,因此除塵成本更低,并且避免了定期更換過濾膜的使用問題,除塵更加便捷;另外本申請中提供除塵方法,是通過水蒸氣相變以灰塵顆粒為異質核凝結成小液滴來實現的,因此其不僅僅對于大尺寸顆粒的灰塵能夠有效地清除,同時對于空氣中的微小顆?;覊m,如顆粒直徑小于等于2.5微米的顆粒物也能夠有效地清除,對于灰塵的清除效果更好、清除范圍更廣、清除的更加徹底。
進一步地,所述步驟S1包括步驟S1-1:降低風道內循環(huán)空氣的溫度,增加循環(huán)空氣濕度的飽和度;
和步驟S1-2:增加風道內濕空氣的含量,使風道內循環(huán)空氣的濕度快速過飽和。
進一步地,所述步驟S1-1包括:循環(huán)空氣經過第一換熱器與第一換熱器進行熱交換,降低循環(huán)空氣的溫度,增加循環(huán)空氣的濕度,使循環(huán)空氣的濕度接近飽和狀態(tài)。
進一步地,所述步驟S1-2包括:向與第一換熱器(1)進行熱交換后的循環(huán)空氣中噴灑水霧,水霧與循環(huán)空氣進行熱交換,并吸收循環(huán)空氣的熱量蒸發(fā)成水蒸氣,循環(huán)空氣的溫度降低,濕度迅速過飽和。
進一步地,還包括步驟S3:將經過步驟S2去除灰塵后的循環(huán)空氣流向第二換熱器并與所述第二換熱器進行換熱,換熱后循環(huán)空氣的溫度達到預設的目標溫度排入室內。
本發(fā)明還提供了一種換熱機構,包括第一換熱器、第二換熱器、噴霧裝置和除霧裝置,所述第一換熱器位于所述第二換熱器的后側,所述除霧裝置位于第一換熱器和所述第二換熱器之間,所述第一換熱器和所述除霧裝置之間構成噴霧空間,所述噴霧裝置用于向噴霧空間內噴灑水霧,所述除霧裝置用于收集經過噴霧空間的循環(huán)空氣中的液滴。
進一步地,所述除霧裝置為折流板除霧器,所述折流板除霧器的下端設有排水槽。
進一步對,所述噴霧裝置包括設于所述噴霧空間內的噴嘴,所述噴嘴通過連接管與水泵相連,所述水泵安裝在位于第一換熱器和第二換熱器下側的水池內。
進一步地,所述第一換熱器為管片式換熱器。
本發(fā)明還提供了一種空調器,包括如上述任一項所述的換熱機構。
附圖說明
本發(fā)明上述和/或附加方面的優(yōu)點從結合下面附圖對實施例的描述中將變得明顯和容易理解,其中:
圖1是本發(fā)明實施例所述的空調器除塵方法的流程圖;
圖2是本發(fā)明實施例所述換熱機構的結構示意圖。
圖2中箭頭方向標示的是循環(huán)空氣的流動方向。
其中圖1至圖2中附圖標記與部件名稱之間的對應關系為:
1、第一換熱器,11、噴霧空間,2、第二換熱器,3、噴嘴,31、水泵,32、連接管,4、折流板除霧器,41、排水槽,5、水池。
具體實施方式
為了能夠更清楚地理解本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點,下面結合附圖和具體實施方式對本發(fā)明進行進一步的詳細描述。需要說明的是,在不沖突的情況下,本申請的實施例及實施例中的特征可以相互組合。
本發(fā)明提供了一種空調器除塵方法,S1,使位于空調器風道內的循環(huán)空氣的濕度過飽和(即為相對濕度α大于1時),位于風道內的水蒸氣以循環(huán)空氣中的灰塵顆粒為核心凝結成液滴;
S2,通過除霧裝置收集S1中帶有灰塵顆粒的液滴,并將收集到的液滴排出。
某溫度下,樣品空氣中水蒸氣實際含量,叫做濕度中在某溫度下在某溫度下,樣品空氣中所能容納的水蒸氣的最大值,做飽和濕度Φ;如果水蒸氣的值超過該最大值Φ就發(fā)生結露現象,水蒸氣會凝結成水珠。其中空氣中的實際濕度與飽和濕度Φ的比值α稱為相對濕度,循環(huán)空氣的濕度達到飽和狀態(tài)時,相對濕度α=1。當α>1就為濕度過飽和狀態(tài),空氣中的水蒸氣就會凝結成水珠。
蒸汽相變過程中,蒸汽分子首先聚集成極小的晶核,這些晶核在適宜的條件下長大成液滴,產生晶核的過程是蒸汽相變的必經階段,稱為核化。對于不含任何雜質的純凈蒸汽,凝結過程只能通過蒸汽分子自身聚合實現,即發(fā)生均質核化凝結;在有顆粒物存在的過飽和蒸汽環(huán)境中,蒸汽首先在顆粒表面聚集,發(fā)生異質核化凝結。本發(fā)明提供的空調器除塵方法,通過降溫及增加循環(huán)空氣內含濕量的方法使循環(huán)空氣的濕度過飽和,這樣循環(huán)空氣的水蒸氣以周圍的細小灰塵顆粒為異質核進行凝結形成晶核,然后所述晶核慢慢增大形成小液滴;之后再通過除霧裝置收集帶有灰塵顆粒的液滴,并將收集到的液滴排出,這樣就實現了空調器對循環(huán)空氣的凈化除塵,與現有的空調器除塵方式相比,本發(fā)明提供的空調器除塵方法不需要價格高昂的過濾膜,因此除塵成本更低,并且避免了定期更換過濾膜的使用問題,除塵更加便捷;另外本申請中提供除塵方法,是通過水蒸氣相變以灰塵顆粒為異質核凝結成小液滴來實現的,因此其不僅僅對于大尺寸顆粒的灰塵能夠有效地清除,同時對于空氣中的微小顆?;覊m,如顆粒直徑小于等于2.5微米的顆粒物也能夠有效地清除,對于灰塵的清除效果更好、清除范圍更廣、清除的更加徹底。
其中所述步驟S1中使位于空調器風道內的循環(huán)空氣的濕度過飽和包括兩個步驟,步驟S1-1和步驟S1-2,其中步驟S1-1中首先降低風道內循環(huán)空氣的溫度,這樣在壓力不變的情況下,溫度越低,空氣中能夠容納的水蒸氣就越少,空氣中的飽和濕度就越小,這樣就能夠使循環(huán)空氣的濕度逐漸接近飽和狀態(tài),其具體的降溫方式為,讓循環(huán)空氣經過第一換熱器1,冷媒在第一換熱器1內將冷量傳遞給換熱器蛇形管,從而傳遞至與蛇形管緊密接觸的翅片,當循環(huán)空氣經過低溫的第一換熱器1時,溫度下降;此時,在空氣中水蒸氣含量不變的情況下,循環(huán)空氣由于溫度降低而相對濕度增大,接近于飽和狀態(tài),所謂接近飽和狀態(tài)為飽和狀態(tài)的80%以上,即相對濕度為0.8-1之間。
其中步驟S1-2中向風道內增加濕空氣的含量,使風道內循環(huán)空氣的濕度快速過飽和;循環(huán)空氣中的水蒸氣以周圍的細小灰塵顆粒為異質核進行凝結形成晶核,然后所述晶核慢慢增大形成小液滴;具體增加風道內濕空氣含量的方式為,通過噴嘴3噴灑低溫水霧,低溫水霧與循環(huán)空氣接觸時的向與第一換熱器1進行熱交換后的循環(huán)空氣中噴灑水霧,水霧與循環(huán)空氣進行熱交換,吸收循環(huán)空氣的熱量蒸發(fā)成水蒸氣,迅速增加空氣的含濕量,另一方面循環(huán)空氣的溫度降低,在壓力不變的情況下,飽和濕度降低,循環(huán)空氣的濕度迅速過飽和??諝庵兴魵庖灾車募毿』覊m為核心進行凝結,實現液滴包裹微小顆粒的過程。
如圖1所示,本發(fā)明提供的空調器除塵方法還包括步驟S3,將經過步驟S2去除灰塵后的循環(huán)空氣流向第二換熱器2并與所述第二換熱器2進行換熱,換熱后循環(huán)空氣的溫度達到預設的目標溫度排入室內;這樣通過空調器出風口出現室內的風經過了除塵處理,空氣更加干凈清潔,同時通過第二換熱器2與循環(huán)空氣進行加熱,這樣是空調器吹出的風能夠達到預設的溫度,實現制冷的目的。
如圖2所示,本發(fā)明還提供了一種換熱機構包括第一換熱器1、第二換熱器2、噴霧裝置和除霧裝置,所述第一換熱器1位于所述第二換熱器2的后側,所述除霧裝置位于第一換熱器1和所述第二換熱器2之間,所述第一換熱器1和所述除霧裝置之間構成噴霧空間11,所述噴霧裝置用于向噴霧空間11內噴灑水霧,所述除霧裝置用于收集經過噴霧空間11的循環(huán)空氣中的液滴。室內循環(huán)空氣首先經過所述第一換熱器1,該第一換熱器1為單排管片式換熱器,冷媒由第二換熱器2導入第一換熱器1,冷媒在第一換熱器1內將冷量傳遞給換熱器蛇形管,從而傳遞至與蛇形管緊密接觸的翅片,當循環(huán)空氣經過低溫的第一換熱器1時,溫度下降。此時,在含濕量不變的情況下,循環(huán)空氣由于溫度降低而相對濕度增大,接近于飽和狀態(tài)。
所述接近于飽和狀態(tài)的循環(huán)空氣繼續(xù)向前流動進入噴霧空間11,由噴霧裝置向噴霧空間11內噴灑低溫水霧,如圖2所示所述噴霧裝置為設于所述噴霧空間11內的噴嘴3,所述噴嘴3設有兩個,兩個所述噴嘴3分別位于所述第一換熱器1的上下兩端,兩個噴嘴3分別通過連接管32與水泵31連接,在所述第一換熱器1和第二換熱器2的下端設有水池5,水泵31從水池5內抽出水并通過噴嘴3噴灑至噴霧空間11內,
所述接近飽和狀態(tài)的循環(huán)空氣與低溫水霧接觸時,一方面低溫水霧與空氣接觸升溫蒸發(fā),迅速增加空氣的含濕量,另一方面空氣溫度降低,相對濕度進一步加大。在這雙重作用下,循環(huán)空氣迅速達到過飽和狀態(tài),空氣中水蒸氣以周圍的細小灰塵為核心進行凝結,實現液滴包裹微小顆粒的過程。
所述經過噴霧空間11的循環(huán)空氣中攜帶有大量含塵液滴,向前流動經過除霧器,所述除霧器為折流板除霧器4,由大量具有折角的小型通道組成,當循環(huán)空氣流過除霧器時,空氣中的含塵液滴由于重力的原因將來不及轉向而被除霧器捕集,被捕集的液滴由引液槽流入折流板除霧器4底部的排水槽41排入室外。
當然,在本申請中去除帶有灰塵顆粒的方法也可以采用其他的形式,如通過重力沉降的方式等,只要能夠實現將帶有灰塵的液滴收集并排出,就同樣能夠實現本申請的目的,其宗旨未脫離本發(fā)明的設計思想,應屬于本發(fā)明的保護范圍。同時所述除霧裝置也并不僅僅局限于折流板除霧器,如絲網除霧器、平板式除霧器等均能夠實現本申請的目的。
所述經過除霧器的循環(huán)空氣仍然處于飽和狀態(tài),繼續(xù)向前流向第二換熱器2,循環(huán)空氣經過換熱器后再次遇冷產生冷凝水。所述第二換熱器2為單排管片式換熱器,與第一換熱器1不同的是第二換熱器2的翅片采用親水涂層,這樣更方便使循環(huán)空氣在翅片上產生的冷凝水向下流入水池5,換熱過程中產生的無塵冷凝水重新用于想噴霧空間11內噴灑水霧。所述循環(huán)空氣經過第二換熱器2后,溫度達到目標溫度,將排入室內,實現制冷效果。經過兩次換熱和一次噴霧除霧過程,循環(huán)空氣最終實現了除塵和制冷的目的。
需要說明的是,本發(fā)明提供的空調器除塵方法主要適用于空調器制冷循環(huán)的狀態(tài),在制冷循環(huán)中,上述換熱機構即為蒸發(fā)器,該蒸發(fā)器包括兩個換熱器,第一換熱器1用于降低循環(huán)空氣的溫度,使循環(huán)空氣的濕度接近飽和狀態(tài),這樣在經過噴嘴3噴灑水霧后,循環(huán)空氣的濕度能夠迅速過飽和,這樣就能夠通過水蒸氣的結晶液化來清除空氣中的灰塵;然后在通過第二換熱器2對經過除塵后的循環(huán)空氣進行加熱,以達到制冷的目的。
本發(fā)明還提供了一種空調器,該空調器使用上述實施例提供的換熱機構,其中本發(fā)明提供是分體式空調器也可以是一體式空調器,在分體式空調器中,上述換熱機構即為空調器室內機的蒸發(fā)器部分,在一體式空調器中,所述換熱機構作為室內換熱部分;本發(fā)明提供的空調器能夠有效的清除凈化空氣中的灰塵,在兼具調節(jié)室內溫度的同時還能夠通過空調器除塵,能夠在同一種機器上兼具多種用途,更受消費者的喜愛,能夠提升產品競爭力,并且其不采用價格昂貴的過濾膜,因此成本更低。
當然,在本申請中提供的空調器除塵方法和所述換熱機構也可以在制熱模式下進行,這樣上述換熱機構設置在室外機部分,即所述換熱機構為室外機的冷凝器,然后通過增設兩個分別與室外機部分的進氣口和出氣口連通的管道,兩根管道分別通向室內,這樣上述整個除塵過程發(fā)生在室外,然后經過除塵的空氣通過管道通入室內。
綜上所述,本發(fā)明提供的空調器除塵方法,通過降溫及增加循環(huán)空氣內含濕量的方法使循環(huán)空氣的濕度過飽和,這樣循環(huán)空氣的水蒸氣以周圍的細小灰塵顆粒為異質核進行凝結形成晶核,然后所述晶核慢慢增大形成小液滴;之后再通過除霧裝置收集帶有灰塵顆粒的液滴,并將收集到的液滴排出,這樣就實現了空調器對循環(huán)空氣的凈化除塵,與現有的空調器除塵方式相比,本發(fā)明提供的空調器除塵方法不需要價格高昂的過濾膜,因此除塵成本更低,并且避免了定期更換過濾膜的使用問題,除塵更加便捷;另外本申請中提供除塵方法,是通過水蒸氣相變以灰塵顆粒為異質核凝結成小液滴來實現的,因此其不僅僅對于大尺寸顆粒的灰塵能夠有效地清除,同時對于空氣中的微小顆?;覊m,如顆粒直徑小于等于2.5微米的顆粒物也能夠有效地清除,對于灰塵的清除效果更好、清除范圍更廣、清除的更加徹底。
在本發(fā)明的描述中,需要說明的是,術語“上”、“下”指示的方位或位置關系為基于附圖所示的方位或位置關系,僅是為了便于描述本發(fā)明和簡化描述,而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作,因此不能理解為對本發(fā)明的限制。此外,術語“第一”、“第二”僅用于描述目的,而不能理解為指示或暗示相對重要性。
在本發(fā)明的描述中,需要說明的是,除非另有明確的規(guī)定和限定,術語“安裝”、“相連”、“連接”應做廣義理解,例如,可以是固定連接,也可以是可拆卸連接,或一體地連接;可以是機械連接,也可以是電連接;可以是直接相連,也可以通過中間媒介間接相連,可以是兩個元件內部的連通。對于本領域的普通技術人員而言,可以具體情況理解上述術語在本發(fā)明中的具體含義。此外,在本發(fā)明的描述中,除非另有說明,“多個”的含義是兩個或兩個以上。
以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例,并不用以限制本發(fā)明,凡在本發(fā)明的精神和原則之內,所作的任何修改、等同替換、改進等,均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內。