CN106524344A - 一种空调器除尘方法、换热机构及空调器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及家用电器技术领域，具体涉及一种空调器除尘方法、换热机构及空调器。本发明提供的空调器除尘方法，通过降温及增加循环空气内含湿量的方法使循环空气的湿度过饱和，这样循环空气的水蒸气以周围的细小灰尘颗粒为异质核进行凝结形成晶核，然后所述晶核慢慢增大形成小液滴；之后再通过除雾装置收集带有灰尘颗粒的液滴，并将收集到的液滴排出，这样就实现了空调器对循环空气的净化除尘，与现有的空调器除尘方式相比，本发明提供的空调器除尘方法不需要价格高昂的过滤膜，因此除尘成本更低，并且避免了定期更换过滤膜的使用问题，除尘更加便捷，能够对于空气中的微小灰尘颗粒进行清除。

Description

一种空调器除尘方法、换热机构及空调器

技术领域

本发明涉及家用电器技术领域，具体涉及一种空调器除尘方法、换热机构及空调器。

背景技术

空气污染已经越来越受到社会的重视，人们对家用除尘设备的需求正在迅速增长。传统空调行业经过多年的发展也进入了严重同质化的时期，急需多元化功能的刺激。因此，让空调具有除去细小微尘颗粒的功能具有重要的现实意义。

目前家用除尘设备主要以过滤膜过滤空气的方式为主，虽然具有除尘效率高的优点，但是过滤膜需要定期更换，高效过滤膜价格高昂，这无疑将不断增加过除尘成本，并且根据环境空气含尘量的多少，过滤膜的使用寿命也将有所不同，像北京河北等污染严重的地区，其更换频率也会更高，这相应的增加了消费者在使用过程中的工作量，并且由于经常更换过滤膜因此也增加了除尘成本，并且使用过滤膜只能够针对大颗粒的灰尘进行清除，对于颗粒直径小于等于2.5微米的颗粒物不能够有效的进行清除；现有的空调器中有采用静电除尘器进行除尘的，但是上述采用静电除尘器除尘存在成本高昂、需要专门收集灰尘、清除灰尘的问题。

发明内容

(一)本发明所要解决的技术问题是：现有的空调器一般采用过滤膜除尘或者静电除尘的方式来清除空气的灰尘来达到净化空气的目的，但是上述除尘方式存在成本高昂、使用不方便的问题。

(二)技术方案

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种空调器除尘方法，S1，使位于空调器风道内的循环空气的湿度过饱和，位于风道内的水蒸气以循环空气中的灰尘颗粒为核心凝结成液滴；

S2，通过除雾装置收集S1中带有灰尘颗粒的液滴，并将收集到的液滴排出。

本发明的有益效果：

本发明提供的空调器除尘方法，通过降温及增加循环空气内含湿量的方法使循环空气的湿度过饱和，这样循环空气的水蒸气以周围的细小灰尘颗粒为异质核进行凝结形成晶核，然后所述晶核慢慢增大形成小液滴；之后再通过除雾装置收集带有灰尘颗粒的液滴，并将收集到的液滴排出，这样就实现了空调器对循环空气的净化除尘，与现有的空调器除尘方式相比，本发明提供的空调器除尘方法不需要价格高昂的过滤膜，因此除尘成本更低，并且避免了定期更换过滤膜的使用问题，除尘更加便捷；另外本申请中提供除尘方法，是通过水蒸气相变以灰尘颗粒为异质核凝结成小液滴来实现的，因此其不仅仅对于大尺寸颗粒的灰尘能够有效地清除，同时对于空气中的微小颗粒灰尘，如颗粒直径小于等于2.5微米的颗粒物也能够有效地清除，对于灰尘的清除效果更好、清除范围更广、清除的更加彻底。

进一步地，所述步骤S1包括步骤S1-1:降低风道内循环空气的温度，增加循环空气湿度的饱和度；

和步骤S1-2：增加风道内湿空气的含量，使风道内循环空气的湿度快速过饱和。

进一步地，所述步骤S1-1包括：循环空气经过第一换热器与第一换热器进行热交换，降低循环空气的温度，增加循环空气的湿度，使循环空气的湿度接近饱和状态。

进一步地，所述步骤S1-2包括：向与第一换热器(1)进行热交换后的循环空气中喷洒水雾，水雾与循环空气进行热交换，并吸收循环空气的热量蒸发成水蒸气，循环空气的温度降低，湿度迅速过饱和。

进一步地，还包括步骤S3：将经过步骤S2去除灰尘后的循环空气流向第二换热器并与所述第二换热器进行换热，换热后循环空气的温度达到预设的目标温度排入室内。

本发明还提供了一种换热机构，包括第一换热器、第二换热器、喷雾装置和除雾装置，所述第一换热器位于所述第二换热器的后侧，所述除雾装置位于第一换热器和所述第二换热器之间，所述第一换热器和所述除雾装置之间构成喷雾空间，所述喷雾装置用于向喷雾空间内喷洒水雾，所述除雾装置用于收集经过喷雾空间的循环空气中的液滴。

进一步地，所述除雾装置为折流板除雾器，所述折流板除雾器的下端设有排水槽。

进一步对，所述喷雾装置包括设于所述喷雾空间内的喷嘴，所述喷嘴通过连接管与水泵相连，所述水泵安装在位于第一换热器和第二换热器下侧的水池内。

进一步地，所述第一换热器为管片式换热器。

本发明还提供了一种空调器，包括如上述任一项所述的换热机构。

附图说明

本发明上述和/或附加方面的优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是本发明实施例所述的空调器除尘方法的流程图；

图2是本发明实施例所述换热机构的结构示意图。

图2中箭头方向标示的是循环空气的流动方向。

其中图1至图2中附图标记与部件名称之间的对应关系为：

1、第一换热器，11、喷雾空间，2、第二换热器，3、喷嘴，31、水泵，32、连接管，4、折流板除雾器，41、排水槽，5、水池。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

本发明提供了一种空调器除尘方法，S1，使位于空调器风道内的循环空气的湿度过饱和(即为相对湿度α大于1时)，位于风道内的水蒸气以循环空气中的灰尘颗粒为核心凝结成液滴；

S2，通过除雾装置收集S1中带有灰尘颗粒的液滴，并将收集到的液滴排出。

某温度下，样品空气中水蒸气实际含量，叫做湿度中在某温度下在某温度下，样品空气中所能容纳的水蒸气的最大值，做饱和湿度Φ；如果水蒸气的值超过该最大值Φ就发生结露现象，水蒸气会凝结成水珠。其中空气中的实际湿度与饱和湿度Φ的比值α称为相对湿度，循环空气的湿度达到饱和状态时，相对湿度α＝1。当α＞1就为湿度过饱和状态，空气中的水蒸气就会凝结成水珠。

蒸汽相变过程中，蒸汽分子首先聚集成极小的晶核，这些晶核在适宜的条件下长大成液滴，产生晶核的过程是蒸汽相变的必经阶段，称为核化。对于不含任何杂质的纯净蒸汽，凝结过程只能通过蒸汽分子自身聚合实现，即发生均质核化凝结；在有颗粒物存在的过饱和蒸汽环境中，蒸汽首先在颗粒表面聚集，发生异质核化凝结。本发明提供的空调器除尘方法，通过降温及增加循环空气内含湿量的方法使循环空气的湿度过饱和，这样循环空气的水蒸气以周围的细小灰尘颗粒为异质核进行凝结形成晶核，然后所述晶核慢慢增大形成小液滴；之后再通过除雾装置收集带有灰尘颗粒的液滴，并将收集到的液滴排出，这样就实现了空调器对循环空气的净化除尘，与现有的空调器除尘方式相比，本发明提供的空调器除尘方法不需要价格高昂的过滤膜，因此除尘成本更低，并且避免了定期更换过滤膜的使用问题，除尘更加便捷；另外本申请中提供除尘方法，是通过水蒸气相变以灰尘颗粒为异质核凝结成小液滴来实现的，因此其不仅仅对于大尺寸颗粒的灰尘能够有效地清除，同时对于空气中的微小颗粒灰尘，如颗粒直径小于等于2.5微米的颗粒物也能够有效地清除，对于灰尘的清除效果更好、清除范围更广、清除的更加彻底。

其中所述步骤S1中使位于空调器风道内的循环空气的湿度过饱和包括两个步骤，步骤S1-1和步骤S1-2，其中步骤S1-1中首先降低风道内循环空气的温度，这样在压力不变的情况下，温度越低，空气中能够容纳的水蒸气就越少，空气中的饱和湿度就越小，这样就能够使循环空气的湿度逐渐接近饱和状态，其具体的降温方式为，让循环空气经过第一换热器1，冷媒在第一换热器1内将冷量传递给换热器蛇形管，从而传递至与蛇形管紧密接触的翅片，当循环空气经过低温的第一换热器1时，温度下降；此时，在空气中水蒸气含量不变的情况下，循环空气由于温度降低而相对湿度增大，接近于饱和状态，所谓接近饱和状态为饱和状态的80％以上，即相对湿度为0.8-1之间。

其中步骤S1-2中向风道内增加湿空气的含量，使风道内循环空气的湿度快速过饱和；循环空气中的水蒸气以周围的细小灰尘颗粒为异质核进行凝结形成晶核，然后所述晶核慢慢增大形成小液滴；具体增加风道内湿空气含量的方式为，通过喷嘴3喷洒低温水雾，低温水雾与循环空气接触时的向与第一换热器1进行热交换后的循环空气中喷洒水雾，水雾与循环空气进行热交换，吸收循环空气的热量蒸发成水蒸气，迅速增加空气的含湿量，另一方面循环空气的温度降低，在压力不变的情况下，饱和湿度降低，循环空气的湿度迅速过饱和。空气中水蒸气以周围的细小灰尘为核心进行凝结，实现液滴包裹微小颗粒的过程。

如图1所示，本发明提供的空调器除尘方法还包括步骤S3，将经过步骤S2去除灰尘后的循环空气流向第二换热器2并与所述第二换热器2进行换热，换热后循环空气的温度达到预设的目标温度排入室内；这样通过空调器出风口出现室内的风经过了除尘处理，空气更加干净清洁，同时通过第二换热器2与循环空气进行加热，这样是空调器吹出的风能够达到预设的温度，实现制冷的目的。

如图2所示，本发明还提供了一种换热机构包括第一换热器1、第二换热器2、喷雾装置和除雾装置，所述第一换热器1位于所述第二换热器2的后侧，所述除雾装置位于第一换热器1和所述第二换热器2之间，所述第一换热器1和所述除雾装置之间构成喷雾空间11，所述喷雾装置用于向喷雾空间11内喷洒水雾，所述除雾装置用于收集经过喷雾空间11的循环空气中的液滴。室内循环空气首先经过所述第一换热器1，该第一换热器1为单排管片式换热器，冷媒由第二换热器2导入第一换热器1，冷媒在第一换热器1内将冷量传递给换热器蛇形管，从而传递至与蛇形管紧密接触的翅片，当循环空气经过低温的第一换热器1时，温度下降。此时，在含湿量不变的情况下，循环空气由于温度降低而相对湿度增大，接近于饱和状态。

所述接近于饱和状态的循环空气继续向前流动进入喷雾空间11，由喷雾装置向喷雾空间11内喷洒低温水雾，如图2所示所述喷雾装置为设于所述喷雾空间11内的喷嘴3，所述喷嘴3设有两个，两个所述喷嘴3分别位于所述第一换热器1的上下两端，两个喷嘴3分别通过连接管32与水泵31连接，在所述第一换热器1和第二换热器2的下端设有水池5，水泵31从水池5内抽出水并通过喷嘴3喷洒至喷雾空间11内，

所述接近饱和状态的循环空气与低温水雾接触时，一方面低温水雾与空气接触升温蒸发，迅速增加空气的含湿量，另一方面空气温度降低，相对湿度进一步加大。在这双重作用下，循环空气迅速达到过饱和状态，空气中水蒸气以周围的细小灰尘为核心进行凝结，实现液滴包裹微小颗粒的过程。

所述经过喷雾空间11的循环空气中携带有大量含尘液滴，向前流动经过除雾器，所述除雾器为折流板除雾器4，由大量具有折角的小型通道组成，当循环空气流过除雾器时，空气中的含尘液滴由于重力的原因将来不及转向而被除雾器捕集，被捕集的液滴由引液槽流入折流板除雾器4底部的排水槽41排入室外。

当然，在本申请中去除带有灰尘颗粒的方法也可以采用其他的形式，如通过重力沉降的方式等，只要能够实现将带有灰尘的液滴收集并排出，就同样能够实现本申请的目的，其宗旨未脱离本发明的设计思想，应属于本发明的保护范围。同时所述除雾装置也并不仅仅局限于折流板除雾器，如丝网除雾器、平板式除雾器等均能够实现本申请的目的。

所述经过除雾器的循环空气仍然处于饱和状态，继续向前流向第二换热器2，循环空气经过换热器后再次遇冷产生冷凝水。所述第二换热器2为单排管片式换热器，与第一换热器1不同的是第二换热器2的翅片采用亲水涂层，这样更方便使循环空气在翅片上产生的冷凝水向下流入水池5，换热过程中产生的无尘冷凝水重新用于想喷雾空间11内喷洒水雾。所述循环空气经过第二换热器2后，温度达到目标温度，将排入室内，实现制冷效果。经过两次换热和一次喷雾除雾过程，循环空气最终实现了除尘和制冷的目的。

需要说明的是，本发明提供的空调器除尘方法主要适用于空调器制冷循环的状态，在制冷循环中，上述换热机构即为蒸发器，该蒸发器包括两个换热器，第一换热器1用于降低循环空气的温度，使循环空气的湿度接近饱和状态，这样在经过喷嘴3喷洒水雾后，循环空气的湿度能够迅速过饱和，这样就能够通过水蒸气的结晶液化来清除空气中的灰尘；然后在通过第二换热器2对经过除尘后的循环空气进行加热，以达到制冷的目的。

本发明还提供了一种空调器，该空调器使用上述实施例提供的换热机构，其中本发明提供是分体式空调器也可以是一体式空调器，在分体式空调器中，上述换热机构即为空调器室内机的蒸发器部分，在一体式空调器中，所述换热机构作为室内换热部分；本发明提供的空调器能够有效的清除净化空气中的灰尘，在兼具调节室内温度的同时还能够通过空调器除尘，能够在同一种机器上兼具多种用途，更受消费者的喜爱，能够提升产品竞争力，并且其不采用价格昂贵的过滤膜，因此成本更低。

当然，在本申请中提供的空调器除尘方法和所述换热机构也可以在制热模式下进行，这样上述换热机构设置在室外机部分，即所述换热机构为室外机的冷凝器，然后通过增设两个分别与室外机部分的进气口和出气口连通的管道，两根管道分别通向室内，这样上述整个除尘过程发生在室外，然后经过除尘的空气通过管道通入室内。

综上所述，本发明提供的空调器除尘方法，通过降温及增加循环空气内含湿量的方法使循环空气的湿度过饱和，这样循环空气的水蒸气以周围的细小灰尘颗粒为异质核进行凝结形成晶核，然后所述晶核慢慢增大形成小液滴；之后再通过除雾装置收集带有灰尘颗粒的液滴，并将收集到的液滴排出，这样就实现了空调器对循环空气的净化除尘，与现有的空调器除尘方式相比，本发明提供的空调器除尘方法不需要价格高昂的过滤膜，因此除尘成本更低，并且避免了定期更换过滤膜的使用问题，除尘更加便捷；另外本申请中提供除尘方法，是通过水蒸气相变以灰尘颗粒为异质核凝结成小液滴来实现的，因此其不仅仅对于大尺寸颗粒的灰尘能够有效地清除，同时对于空气中的微小颗粒灰尘，如颗粒直径小于等于2.5微米的颗粒物也能够有效地清除，对于灰尘的清除效果更好、清除范围更广、清除的更加彻底。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。此外，在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种空调器除尘方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1，使位于空调器风道内的循环空气的湿度过饱和，位于风道内的水蒸气以循环空气中的灰尘颗粒为核心凝结成液滴；

S2，通过除雾装置收集S1中带有灰尘颗粒的液滴，并将收集到的液滴排出。

2.根据权利要求1所述的空调器除尘方法，其特征在于：所述步骤S1包括步骤S1-1:降低风道内循环空气的温度，增加循环空气湿度的饱和度；

和步骤S1-2：增加风道内湿空气的含量，使风道内循环空气的湿度快速过饱和。

3.根据权利要求2所述的空调器除尘方法，其特征在于：所述步骤S1-1包括：循环空气经过第一换热器与第一换热器进行热交换，降低循环空气的温度，增加循环空气的湿度，使循环空气的湿度接近饱和状态。

4.根据权利要求3所述的空调器除尘方法，其特征在于：所述步骤S1-2包括：向与第一换热器进行热交换后的循环空气中喷洒水雾，水雾与循环空气进行热交换，并吸收循环空气的热量蒸发成水蒸气，循环空气的温度降低，湿度迅速过饱和。

5.根据权利要求1至4任一项所述的空调器除尘方法，其特征在于：还包括步骤S3：经过步骤S2去除灰尘后的循环空气流向第二换热器并与所述第二换热器进行换热，换热后循环空气的温度达到预设的目标温度排入室内。

6.一种用于实现权利要求1至5任一项所述空调器除尘方法的换热机构，其特征在于：包括第一换热器、第二换热器、喷雾装置和除雾装置，所述第一换热器位于所述第二换热器的前侧，所述除雾装置位于第一换热器和所述第二换热器之间，所述第一换热器和所述除雾装置之间构成喷雾空间，所述喷雾装置用于向喷雾空间内喷洒水雾，所述除雾装置用于收集经过喷雾空间内循环空气中的液滴。

7.根据权利要求6所述换热机构，其特征在于：所述除雾装置为折流板除雾器，所述折流板除雾器的下端设有排水槽。

8.根据权利要求6所述的换热机构，其特征在于：所述喷雾装置包括设于所述喷雾空间内的喷嘴，所述喷嘴通过连接管与水泵相连，所述水泵安装在位于第一换热器和第二换热器下侧的水池内。

9.根据权利要求6所述的换热机构，其特征在于：所述第一换热器为管片式换热器。

10.一种空调器，其特征在于：包括如权利要求6至9任一项所述的换热机构。