一种基于紧凑式微通道换热器的空气清洁系统

1.本发明涉及空气消毒净化技术领域，尤其涉及一种基于紧凑式微通道换热器的空气清洁系统。


背景技术：

2.微通道，也称为微通道换热器，就是通道当量直径在10-1000μm的换热器。这种换热器的扁平管内有数十条细微流道,在扁平管的两端与圆形集管相联。集管内设置隔板,将换热器流道分隔成数个流程。微通道换热器按外形尺寸可分为微型微通道换热器和大尺度微通道换热器。微型微通道换热器是为了满足电子工业发展的需要而设计的一类结构紧凑、轻巧、高效的换热器,其结构形式有平板错流式微型换热器、烧结网式多孔微型换热器。大尺度微通道换热器主要应用于传统的工业制冷、余热利用、汽车空调、家用空调、热泵热水器等。其结构形式有平行流管式散热器和三维错流式散热器。
3.本实验团队长期针对微通道换热器的空气净化的相关技术进行大量相关记录资料的浏览和研究，同时依托相关资源，并进行大量相关实验，经过大量检索发现存在的现有技术如现有技术公开的us07160520b1、us20090032645a1、wo2004106159a1和cn107643015b，如现有技术公开的，它是一种微通道换热器污垢监测处理系统与方法，包括：换热器运行数据监测模块、监测数据处理模块、污垢识别模块和污垢处理模块；监测装置的测试端伸入各个流体输送管道内部；监测数据处理模块的信号输入端与监测装置的信号输出端相连接，污垢识别模块的信号输入端与监测数据处理模块的信号输出端相连接；污垢处理模块的信号输入端与污垢识别模块的信号输出端相连接，污垢处理模块的信号输出端与污垢处理模块的执行装置的信号输入端相连接，污垢处理模块的执行装置分别与换热器的流体输送管路相连通。但是现有技术中对进入微通道换热器的空气的净化处理效果不明显，进而微通道换热器内的通道内部容易发生灰尘堆积堵塞。本发明通过对与微通道换热器连通配合的进气通道内的固体颗粒的拦截，以有效控制进入各微通道换热器内的空气的洁净度。
4.为了解决本领域普遍存在对紧凑式微通道换热器的清洁难度大、灰尘进入紧凑式微通道换热器造成换热器的换热效率低下等等问题，作出了本发明。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于，针对目前本邻域所存在的不足，提出了一种基于紧凑式微通道换热器的空气清洁系统。
6.为了克服现有技术的不足，本发明采用如下技术方案：
7.一种基于紧凑式微通道换热器的空气清洁系统，其中所述紧凑式微通道换热器包括与外界连通且用于将外界空气驱入至换热器内的进气通道，所述空气清洁系统包括配合设置于所述进气通道内以对进入所述进气通道的气体进行固定颗粒拦截的颗粒拦截模块、对所述颗粒拦截模块的固定颗粒拦截情况进行监测的监测模块、和自动对所述颗粒拦截模
块进行清洁置换的清洁模块，其中，所述颗粒拦截模块包括其外环壁滑动配合于所述进气通道的内道壁的配合环、其外环壁固定于所述进气通道的部分内道壁的固定环、张紧于所述配合环的环口区域的至少一层过滤网、设置于所述固定环的侧环壁上的开口凹槽、设置于所述配合环的侧环壁上且与所述开口凹槽卡接配合的突块、设置于所述固定环上的显示灯、和设置于所述开口凹槽内以判断所述突块与所述开口凹槽的卡接对位情况的柔性压力传感器，所述进气通道与所述紧凑式微通道换热器的内部连通的一端为所述进气通道的出气端，且所述进气通道朝所述紧凑式微通道换热器的外界延伸的一端为所述进气通道的进气端。
8.进一步的，所述监测模块包括设置于所述进气通道的部分内道壁的透明窗、通过所述透明窗以对所述进气通道内部的过滤网进行图像获取的图像获取单元、接收所述图像获取单元所获取的图像信息并进一步分析处理以判断所述过滤网的灰尘拦截情况的判断单元、和在所述判断单元判断所述过滤网的灰尘拦截情况到达其上限阈值时生成清洁信号以提醒用户对所述过滤网进行置换的提醒单元。
9.进一步的，所述清洁模块包括从所述进气通道的进气端进入至所述进气通道的内部的活动机体、设置于所述活动机体上且对所述进气通道的内道壁进行灰尘抽吸的抽吸单元、和设置于所述活动机体的其中一端且对所述配合环进行固定以将所述配合环从所述进气通道的内部拆卸转移至所述进气通道的外界的固定机构。
10.进一步的，所述活动机体包括固定通道、至少三个以预设距离设置于所述固定通道的外围且与所述固定通道平行设置的板状结构的驱动杆、分别将各所述驱动杆与所述固定通道的外壁进行固定连接的固定杆、活动嵌设于所述驱动杆上且用于与所述进气通道的内道壁滑动配合的驱动轮、和分别驱动各所述驱动轮进行转动的转动电机。
11.进一步的，所述固定机构包括与所述固定通道的其中一端连接固定的吸附盘、均匀分布嵌设于所述配合环上的永磁铁块、均匀嵌设于所述吸附盘上的电磁线圈、和控制各所述电磁线圈与电源的连通情况的控制器。
12.进一步的，所述抽吸单元包括设置于所述固定通道的内部以用于收集灰尘的灰尘仓、设置于所述固定通道的内部且与所述灰尘仓邻接设置的吸附仓、设置于所述吸附仓的吸风泵、贯穿于所述驱动杆的其中两端且与所述驱动轮间隔设置的第一抽吸孔、贯穿配合于所述吸附盘上的第二抽吸孔、其中一端分别与所述第一抽吸孔和/或第二抽吸孔接近所述固定通道的一端连通设置且另一端与所述吸附仓连通设置进而使得所述第一抽吸孔和/或第二抽吸孔产生吸附负压的抽吸管、边缘围绕密接于所述吸附仓与所述灰尘仓的连接口区域以将所述抽吸管抽吸的固体颗粒进行拦截的拦截网、和设置于所述灰尘仓且与所述灰尘仓外界连通设置的出气孔。
13.本发明所取得的有益效果是：
14.1.本发明通过对所述过滤网的灰尘和异物这些固体颗粒的拦截情况进行监测，进而有效对过滤网的固体颗粒拦截情况进行获知，并及时对相应过滤网进行清洁置换处理了，以保证紧凑式微通道换热器的散热效率。
15.2.本发明通过所述固定机构以对所述过滤网进行置换，进而有效实现对换热器的清洁防护。
16.3.本发明通过对所述抽吸单元实现对所述进气通道和过滤网的灰尘颗粒的抽吸
清洁处理，能够通过定时对所述进气通道和过滤网进行灰尘颗粒的抽吸清洁以有效提高进气通的洁净度，提高所述过滤网的使用寿命，同时提高紧凑式微通道换热器的换热效率。
附图说明
17.从以下结合附图的描述可以进一步理解本发明。图中的部件不一定按比例绘制，而是将重点放在示出实施例的原理上。在不同的视图中，相同的附图标记指定对应的部分。
18.图1为本发明的基于紧凑式微通道换热器的空气清洁系统的模块化示意图。
19.图2为本发明的清洁模块的结构示意图。
20.图3为本发明的判断单元的流程示意图。
21.图4为本发明的基于紧凑式微通道换热器的空气清洁系统与现有技术的实验对比示意图。
22.图5为本发明的活动机体的实验化示意图。
23.附图标号说明：1-第一抽吸孔；2-驱动杆；3-固定杆；4-固定通道；5-驱动轮；6-第二抽吸孔；7-吸附盘。
具体实施方式
24.为了使得本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合其实施例，对本发明进行进一步详细说明；要指出的是，此处所描述的具体实施例仅用于解释本发明，并不用于限制本案。对于本领域技术人员而言，在查阅以下详细描述之后，本实施例的其它系统、方法和/或特征将变得显而易见。并且关于附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。
25.实施例一：
26.结合附图1、附图2、附图3、附图4和附图5，本实施例构造了一种基于紧凑式微通道换热器的空气清洁系统；
27.一种基于紧凑式微通道换热器的空气清洁系统，其中所述紧凑式微通道换热器包括与外界连通且用于将外界空气驱入至换热器内的进气通道，所述空气清洁系统包括配合设置于所述进气通道内以对进入所述进气通道的气体进行固定颗粒拦截的颗粒拦截模块、对所述颗粒拦截模块的固定颗粒拦截情况进行监测的监测模块、和自动对所述颗粒拦截模块进行清洁置换的清洁模块；
28.其中，所述颗粒拦截模块包括其外环壁滑动配合于所述进气通道的内道壁的配合环、其外环壁固定于所述进气通道的部分内道壁的固定环、张紧于所述配合环的环口区域的至少一层过滤网、设置于所述固定环的侧环壁上的开口凹槽、设置于所述配合环的侧环壁上且与所述开口凹槽卡接配合的突块、设置于所述固定环上的显示灯、和设置于所述开口凹槽内以判断所述突块与所述开口凹槽的卡接对位情况的柔性压力传感器，所述进气通道与所述紧凑式微通道换热器的内部连通的一端为所述进气通道的出气端，且所述进气通道朝所述紧凑式微通道换热器的外界延伸的一端为所述进气通道的进气端；
29.所述清洁模块包括从所述进气通道的进气端进入至所述进气通道的内部的活动机体、设置于所述活动机体上且对所述进气通道的内道壁进行灰尘抽吸的抽吸单元、和设
置于所述活动机体的其中一端且对所述配合环进行固定以将所述配合环从所述进气通道的内部拆卸转移至所述进气通道的外界的固定机构；
30.所述活动机体包括固定通道、至少三个以预设距离设置于所述固定通道的外围且与所述固定通道平行设置的板状结构的驱动杆、分别将各所述驱动杆与所述固定通道的外壁进行固定连接的固定杆、活动嵌设于所述驱动杆上且用于与所述进气通道的内道壁滑动配合的驱动轮、和分别驱动各所述驱动轮进行转动的转动电机；
31.所述固定机构包括与所述固定通道的其中一端连接固定的吸附盘、均匀分布嵌设于所述配合环上的永磁铁块、均匀嵌设于所述吸附盘上的电磁线圈、和控制各所述电磁线圈与电源的连通情况的控制器；
32.所述抽吸单元包括设置于所述固定通道的内部以用于收集灰尘的灰尘仓、设置于所述固定通道的内部且与所述灰尘仓邻接设置的吸附仓、设置于所述吸附仓的吸风泵、贯穿于所述驱动杆的其中两端且与所述驱动轮间隔设置的第一抽吸孔、贯穿配合于所述吸附盘上的第二抽吸孔、其中一端分别与所述第一抽吸孔和/或第二抽吸孔接近所述固定通道的一端连通设置且另一端与所述吸附仓连通设置进而使得所述第一抽吸孔和/或第二抽吸孔产生吸附负压的抽吸管、边缘围绕密接于所述吸附仓与所述灰尘仓的连接口区域以将所述抽吸管抽吸的固体颗粒进行拦截的拦截网、和设置于所述灰尘仓且与所述灰尘仓外界连通设置的出气孔；
33.其中，本领域技术人员预先通过重复实验训练，并以所述突块卡接固定于所述开口凹槽时，所述柔性压力传感器的检测值为对位值，在所述柔性压力传感器的检测值到达对位值时，所述柔性压力传感器发送信号至所述显示灯进行灯光显示以提醒用户所述配合环卡接配合于所述固定环上；
34.所述监测模块包括设置于所述进气通道的部分内道壁的透明窗、通过所述透明窗以对所述进气通道内部的过滤网进行图像获取的图像获取单元、接收所述图像获取单元所获取的图像信息并进一步分析处理以判断所述过滤网的灰尘拦截情况的判断单元、和在所述判断单元判断所述过滤网的灰尘拦截情况到达其上限阈值时生成清洁信号以提醒用户对所述过滤网进行置换的提醒单元，具体的，所述透明窗为从所述进气通道的位于所述过滤网的侧沿区域的部分内道壁且部分贯穿至所述进气通道的内部的透明材质的壳体，所述图像获取单元为配合于所述壳体内且其摄像头与所述过滤网相对设置的微型摄像装置；
35.所述判断单元包括处理步骤如下：
36.s101：将所述图像获取单元获得的图像信息进行滤波处理以将所述过滤网以及背景图像进行区分并提取过滤网图像，
37.s102：对所述过滤网图像进行灰度化处理以获得所述过滤网图像的单元像素的灰度均值，
38.s103：基于所述过滤网上的灰尘拦截量与所述过滤网图像的灰度均值负相关，预先将所述过滤网上的灰尘拦截量为其上限阈值对应的过滤网图像的灰度均值作为预设阈值，
39.s104：在实际过滤网图像的灰度均值到达预设阈值时，所述判断单元判断所述过滤网的拦截灰尘量到达上限阈值；
40.其中，所述提醒单元基于通讯信号与预设的目标终端设备信号连接，并通过发送
提醒信号至所述终端设备以提醒相关工作人员进行所述清洁模块的作业；
41.本发明通过对所述过滤网的灰尘和异物这些固体颗粒的拦截情况进行监测，进而有效对过滤网的固体颗粒拦截情况进行获知，并及时对相应过滤网进行清洁置换处理了，以保证紧凑式微通道换热器的散热效率。
42.实施例二：
43.结合附图1、附图2、附图3、附图4和附图5，除了包含以上实施例的内容以外，还在于：
44.所述清洁模块包括从所述进气通道的进气端进入至所述进气通道的内部的活动机体、设置于所述活动机体上且对所述进气通道的内道壁进行灰尘抽吸的抽吸单元、和设置于所述活动机体的其中一端且对所述配合环进行固定以将所述配合环从所述进气通道的内部拆卸转移至所述进气通道的外界的固定机构，所述活动机体包括固定通道、至少三个以预设距离设置于所述固定通道的外围且与所述固定通道平行设置的板状结构的驱动杆、分别将各所述驱动杆与所述固定通道的外壁进行固定连接的固定杆、活动嵌设于所述驱动杆上且用于与所述进气通道的内道壁滑动配合的驱动轮、和分别驱动各所述驱动轮进行转动的转动电机；
45.所述驱动杆通过相应固定杆分别围绕于所述固定通道的外部区域，并且在所述活动机体进入所述进气通道进行作业时，各驱动杆分别靠近于所述进气通道的内道壁，且所述驱动轮对应抵接作用于所述进气通道的内道壁，进而所述活动机体在所述驱动轮的转动下实现在所述进气通道内移动；
46.所述固定机构包括与所述固定通道的其中一端连接固定的吸附盘、均匀分布嵌设于所述配合环上的永磁铁块、均匀嵌设于所述吸附盘上的电磁线圈、和控制各所述电磁线圈与电源的连通情况的控制器，其中所述电磁线圈被设置为在与电源连通情况下，所述电磁线圈对与其相对设置的永磁铁块产生磁吸力，进而将所述配合盘吸附于所述吸附盘上，并在所述活动机体的移动驱动下将所述配合环进行固定转移处所述进气通道内以实现对所述过滤网的置换；
47.所述第一抽吸孔对所述驱动杆附近区域的进气通道的内道壁上的灰尘进行吸附清洁，同时所述活动机体还能够将张紧有新的过滤网的所述配合环重新对位卡接于所述固定环上；
48.在所述活动机体将张紧有新的所述过滤网的配合环重新卡接于所述固定环时，通过所述吸附盘对待使用的配合环进行吸附固定，并在所述活动机体的移动下，将所述配合环从所述进气通道的进气端运输至所述固定环进行卡接固定，且在所述柔性压力传感器的监测值到达其对位值时，所述柔性压力传感器通过通讯技术发送对位信息至所述控制器，所述控制器控制各所述电磁线圈与电源的断开连接，进而完成所述吸附机构对所述配合环的释放，以实现所述配合环与固定环的自动装配；
49.本发明通过所述固定机构以对所述过滤网进行置换，进而有效实现对换热器的清洁防护。
50.实施例三：
51.结合附图1、附图2、附图3、附图4和附图5，除了包含以上实施例的内容以外，还在于：
52.所述抽吸单元包括设置于所述固定通道的内部以用于收集灰尘的灰尘仓、设置于所述固定通道的内部且与所述灰尘仓邻接设置的吸附仓、设置于所述吸附仓的吸风泵、贯穿于所述驱动杆的其中两端且与所述驱动轮间隔设置的第一抽吸孔、贯穿配合于所述吸附盘上的第二抽吸孔、其中一端分别与所述第一抽吸孔和/或第二抽吸孔接近所述固定通道的一端连通设置且另一端与所述吸附仓连通设置进而使得所述第一抽吸孔和/或第二抽吸孔产生吸附负压的抽吸管、边缘围绕密接于所述吸附仓与所述灰尘仓的连接口区域以将所述抽吸管抽吸的固体颗粒进行拦截的拦截网、和设置于所述灰尘仓且与所述灰尘仓外界连通设置的出气孔；
53.以所述吸附仓和灰尘仓的连接区域为连接通道，且所述拦截网的边沿处密闭连接于所述连接通道的内沿壁，所述拦截网的其余部分配合于所述灰尘仓内，且所述灰尘仓内设置有开启所述灰尘仓的内部的活动窗，进而通过所述活动窗以将所述连接通道内收集的灰尘颗粒进行转移，且基于所述第二抽吸孔还能够实现在不对所述过滤网进行换置下对所述过滤网上的灰尘颗粒进行吸附清洁；
54.本发明通过对所述抽吸单元实现对所述进气通道和过滤网的灰尘颗粒的抽吸清洁处理，能够通过定时对所述进气通道和过滤网进行灰尘颗粒的抽吸清洁以有效提高进气通的洁净度，提高所述过滤网的使用寿命，同时提高紧凑式微通道换热器的换热效率。
55.虽然上面已经参考各种实施例描述了本发明，但是应当理解，在不脱离本发明的范围的情况下，可以进行许多改变和修改。也就是说上面讨论的方法，系统和设备是示例。各种配置可以适当地省略，替换或添加各种过程或组件。例如，在替代配置中，可以以与所描述的顺序不同的顺序执行方法，和/或可以添加，省略和/或组合各种部件。而且，关于某些配置描述的特征可以以各种其他配置组合，如可以以类似的方式组合配置的不同方面和元素。此外，随着技术发展其中的元素可以更新，即许多元素是示例，并不限制本公开或权利要求的范围。并且应当理解，在阅读了本发明的记载的内容之后，技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等效变化和修饰同样落入本发明权利要求所限定的范围。