[发明专利]一种雾化杀菌空调系统

说明书

技术领域

本发明专利设计一种空调系统设计领域，涉及一种雾化杀菌方法。

背景技术

传统常用的杀菌技术有三种，紫外线杀菌，化学试剂杀菌，加热杀菌①紫外线杀菌以光波辐射作用杀菌，光波为直线传播，其照射强度与距离平方成反比，只有照射到的位置且达到照射标准才有杀菌效果。紫外线杀菌的主要问题在于：它穿透能力小，在紫外线照射不到的地方，消毒效果不好；其杀菌能力随着使用时间的增加而减小，而且灯管寿命短，更换过于频繁，运行费用较高。②化学试剂杀菌药味大，不能自然排出，需要空调长时间置换新风，从而增加了能耗。同时也存在二次污染的问题，剩余的药物直接排入大气，造成对周围环境的污染。操作麻烦，熏蒸时间长，有二次污染物，对人体有危害。并且在消毒后的几天内，其悬浮粒子数还会增加。③加热杀菌包括干热和湿热，其缺点是温度高，能耗大，有的物品如原材料、仪器仪表、塑料制品等就不宜加热。以上三种杀菌方法的弊端是客观存在的，也是无法避免的。基于此，我们选用了杀菌液雾化杀菌，杀菌效率高，无二次污染。

发明内容

喷雾杀菌是大流量气体杀菌，相对于传统杀菌更有优势，经计算得出，每立方米杀菌液体雾化的粒径在0.1--200μm，所产生的比表面积比起喷淋液滴（ 2mm以上）相差10³--10⁶倍，细颗粒与微液滴不发生碰撞的概率小于千万分之一，所以95%以上的病原颗粒可以与杀菌药液发生浸润和反应, 在药物作用下可以被灭活，98%以上的细颗粒包括病原颗粒通过喷雾凝聚净化。

为了保证气-雾反应充分，防止侧流逃逸，气道入口有缩进导流后段连接多级环形门式喷雾单元，顺流和逆流喷雾配合，通过喷头的设计，在相同的压力下每一级喷雾液滴直径不同，第一级为30--50μm，第二级为30--100微米，第三级为70--300微米，通过多级喷雾，细颗粒与微液滴逐级混合浸润凝聚，细颗粒凝聚净化效率更高。

通过调节液体的温度，雾化微液滴可以与气体高效换能，在换能的同时实现加湿，选用杀菌液，不产生二次污染，性质稳定作用时间长，有效作用时间大于168小时，杀菌液的选择基于碱性杀菌液PH>9 包括但不限定于0.1--9.5%NaOH，Na2CO3，KOH，Ca（OH）2等，配合次氯酸钠0.001--10%，酸性杀菌液PH<4 的硫酸，磷酸，盐酸，与高锰酸钾的混合溶液体系，极端酸碱环境和氧化杀菌体系，单用或二段式两种方法联用。

利用肺仿生除雾和自清洗体系，气体在螺旋和非规则的气道空间内运动，微颗粒会发生多次碰撞，微液滴在肺仿生结构上形成水膜，碰撞被捕获，凝聚成更大的液滴，杀菌液经过滤后循环使用，最后，有一个表冷段调节气温和湿度。

附录说明

图1雾化杀菌空调系统图

图2肺仿生装置结构的空间螺旋体分布图

１杀菌室２肺仿生装置３标准换热器４引风机

５溢流口 ６热管网来水 ７水泵

图3喷嘴出口横截面图

模型计算与分析

1换热比表面积的计算：

（1）总体积的水变成半径为的液滴球

一个液滴的体积

一立方水总小球个数为个

一立方水的液滴表面积

（2）总体积的水变成半径为的液滴球

一个液滴的体积

一立方水总小球个数为个

一立方水的液滴表面积

经以上计算，可以得出，随着加湿水滴小球的直径的减小，其换热比面积增大，换热效率高。

2喷嘴加湿计算模型

基于阿勃拉莫维奇的最大流量原理法，由于喷嘴相关文献多处出现相关公式，而又缺乏完整的推导过程，甚至出现公式不一致的情况。因此进行了重新推导，以便充分理解这一重要的设计思想。

首先忽略摩擦力的影响，忽略流动的径向速度，并认为流动是轴对称的。研究一下液体在喷嘴内的流动，根据动量矩守恒原理，由旋流槽进口到喷嘴出口，动量矩相等。即：

在r=0处，由动量矩保持定值，那么液体速度无穷大，则压力变为无限大的负值。这是不可能的。实际上压力的最小值为出口环境压力（如大气压）。所以，喷嘴中心应不可能充满液体，应该形成空气空穴，空穴中压力等于环境压力。为了说明喷嘴出口界面上的速度分布规律，利用旋转液体的平衡条件，选取半径为r的一块微元液流（图为研究对象，厚度为dr；