王小亮

摘要：針對(duì)新冠肺炎疫情期間，游艇內(nèi)因空氣循環(huán)等原因造成病毒交叉感染的問(wèn)題，設(shè)計(jì)一種功能強(qiáng)大且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的游艇內(nèi)新風(fēng)空氣凈化裝置，對(duì)進(jìn)入游艇艙室內(nèi)的空氣進(jìn)行高效地凈化消毒處理，同時(shí)排出污濁空氣。該裝置可加裝到游艇上，且不會(huì)破壞游艇整體美觀性，具有較高的實(shí)用價(jià)值和應(yīng)用前景。

Abstract： In view of the problem of virus cross-infection caused by air circulation in yachts during the new crown pneumonia epidemic period， a powerful and simple structure air purifying device for fresh air in yachts was designed to purify and disinfect the air entering the cabin of yachts efficiently and to discharge the dirty air at the same time. The device can be installed on the yacht and will not destroy the overall beauty of the yacht， which has high practical value and application prospect.

關(guān)鍵詞：疫情;新風(fēng);空氣凈化;游艇

Key words： epidemic situation;fresh air;air purification;yachts

0? 引言

目前有報(bào)道稱在游艇上發(fā)現(xiàn)了新冠肺炎的感染病例，并且游艇上的游客密集，造成大規(guī)模傳播，而游艇上缺少相應(yīng)的空氣凈化系統(tǒng)被認(rèn)為是疫情傳播的原因之一。同時(shí)碼頭上各類船舶排放的尾氣，游艇上的家具及裝飾材料釋放的甲醛等有害氣體，廚房油煙及吸煙等原因也直接影響到艙室內(nèi)部的空氣質(zhì)量。這些因素都嚴(yán)重危害到了人體健康。

因此如何保障游艇艙室內(nèi)的空氣質(zhì)量，安全有效的消滅病毒、凈化空氣，已成為我們不得不重視的問(wèn)題。

1? 設(shè)計(jì)背景

目前針對(duì)霧霾和住宅室內(nèi)空氣質(zhì)量，很多科研機(jī)構(gòu)及廠商研發(fā)了各式的凈化空氣質(zhì)量的設(shè)備和裝置。但大多數(shù)的空氣凈化裝置中，凈化效果顯著、具有殺毒除菌功能的，往往結(jié)構(gòu)非常復(fù)雜，且成本高昂;而結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的，則不具有殺毒除菌功能，且凈化效較果弱。同時(shí)時(shí)常清潔凈化裝置的內(nèi)部，更換過(guò)濾片也很重要，如果不及時(shí)清理會(huì)嚴(yán)重影響凈化器的清潔效果。

同時(shí)這些設(shè)備并非專門為游艇設(shè)計(jì)，也未考慮到突發(fā)的疫情，因此很多游艇上并沒(méi)有安裝。因此，本文融合當(dāng)前的空氣凈化器及新風(fēng)系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)，設(shè)計(jì)出一款適合在游艇上加裝的簡(jiǎn)易新風(fēng)空氣凈化裝置，以解決上述問(wèn)題。

2? 總體方案設(shè)計(jì)

本裝置設(shè)計(jì)能夠加快游艇內(nèi)外空氣的循環(huán)，同時(shí)高效徹底的對(duì)艙室的空氣進(jìn)行凈化和除菌消毒?，F(xiàn)結(jié)合結(jié)構(gòu)圖、縱剖視圖、殺菌消毒裝置局部剖視圖、濾凈裝置視圖，描述本裝置的具體設(shè)計(jì)實(shí)施。其具體結(jié)構(gòu)如圖1所示。

該裝置外殼設(shè)計(jì)為圓柱體結(jié)構(gòu)，凈化裝置外殼的左端設(shè)置有空氣入口，空氣入口與凈化裝置外殼之間設(shè)置有第一負(fù)壓風(fēng)機(jī)，凈化裝置外殼的內(nèi)部左側(cè)豎向設(shè)置有濾凈裝置，濾凈裝置包括過(guò)濾網(wǎng)，過(guò)濾網(wǎng)的右側(cè)設(shè)置有活性炭吸附網(wǎng)，過(guò)濾網(wǎng)和活性炭吸附網(wǎng)均和凈化裝置外殼內(nèi)部形狀相匹配，活性炭吸附網(wǎng)右側(cè)設(shè)置有漏斗形的氣體聚集嘴，氣體聚集嘴的右端設(shè)置有氣體殺菌裝置，氣體殺菌裝置的右側(cè)連通到負(fù)離子發(fā)生裝置上，凈化裝置外殼的右端設(shè)置有空氣出口，空氣出口與負(fù)離子發(fā)生及熱交換裝置的出口連通，空氣出口內(nèi)安裝有第二負(fù)壓風(fēng)機(jī)，凈化裝置外殼的側(cè)壁上安裝有吸風(fēng)口和排風(fēng)口。

3? 功能及原理

本裝置由負(fù)壓風(fēng)機(jī)、空氣入口、新風(fēng)出口及連接管道等組成，包含濾凈裝置、氣體殺菌裝置、負(fù)離子發(fā)生及熱交換裝置三大功能模塊。

在裝置使用時(shí)，將負(fù)壓風(fēng)機(jī)打開(kāi)，游艇外的空氣便經(jīng)空氣入口進(jìn)入到凈化裝置外殼內(nèi)?？諝馐紫冉?jīng)過(guò)濾凈裝置，經(jīng)過(guò)濾吸附后，較為干凈的氣體通過(guò)氣體聚集嘴全部到達(dá)氣體殺菌裝置中，最后再經(jīng)過(guò)負(fù)離子發(fā)生機(jī)熱交換裝置后，經(jīng)過(guò)了過(guò)濾、殺菌、除濕、增氧、預(yù)熱（冬天）等一系列凈化處理的新風(fēng)由新風(fēng)出口排出，進(jìn)入游艇內(nèi)部。游艇內(nèi)受污染的空氣經(jīng)吸風(fēng)口進(jìn)入，由排風(fēng)口排往艙室外，排風(fēng)經(jīng)過(guò)主機(jī)時(shí)與新風(fēng)進(jìn)行熱回收交換，將大部分的能量回收后，經(jīng)過(guò)預(yù)熱的新風(fēng)進(jìn)入游艇內(nèi)部。

3.1 濾凈裝置

濾凈裝置進(jìn)行第一步的物理凈化，吸除氣體中的雜質(zhì)和有害物質(zhì)。濾凈裝置中，過(guò)濾網(wǎng)對(duì)空氣中的固體顆粒進(jìn)行過(guò)濾，然后再通過(guò)活性炭吸附網(wǎng)對(duì)空氣中的有毒有害氣體進(jìn)行過(guò)濾?；钚蕴课骄W(wǎng)和過(guò)濾網(wǎng)均為可拆卸結(jié)構(gòu)，凈化裝置外殼的上半側(cè)壁上豎向設(shè)置有半圓形的安裝槽，活性炭吸附網(wǎng)和過(guò)濾網(wǎng)的外圈設(shè)置有固定圓環(huán)，固定圓環(huán)的左右兩側(cè)中間位置對(duì)稱設(shè)置有支撐板，固定圓環(huán)的外側(cè)一圈設(shè)置有密封橡膠圈。

活性炭吸附網(wǎng)和過(guò)濾網(wǎng)之間的距離為10-20厘米?；钚蕴课骄W(wǎng)和過(guò)濾網(wǎng)均為可拆卸結(jié)構(gòu)，凈化裝置外殼的上半側(cè)壁上豎向設(shè)置有半圓形的安裝槽，活性炭吸附網(wǎng)和過(guò)濾網(wǎng)的外圈設(shè)置有固定圓環(huán)，固定圓環(huán)的左右兩側(cè)中間位置對(duì)稱設(shè)置有支撐板，固定圓環(huán)的外側(cè)一圈設(shè)置有密封橡膠圈。通過(guò)安裝槽的設(shè)置，完成活性炭吸附網(wǎng)和過(guò)濾網(wǎng)的安裝且便于拆卸清洗，支撐板起到很好的定位支撐作用，密封橡膠圈的設(shè)置起到很好的密封效果，防止空氣從接縫處流通。安裝槽的寬度等于活性炭吸附網(wǎng)和過(guò)濾網(wǎng)的寬度。

在裝置長(zhǎng)時(shí)間工作后，必須對(duì)裝置內(nèi)部的濾凈裝置進(jìn)行清洗和更換，在進(jìn)行活性炭吸附網(wǎng)和過(guò)濾網(wǎng)的清洗更換時(shí)，只需用手將支撐板向上提，將活性炭吸附網(wǎng)和過(guò)濾網(wǎng)從安裝槽中取下，便可對(duì)活性炭吸附網(wǎng)和過(guò)濾網(wǎng)進(jìn)行清洗和更換，安裝也同樣方便，只需將固定圓環(huán)對(duì)準(zhǔn)安裝槽，然后將支撐板固定在安裝槽的兩個(gè)支撐點(diǎn)上即可。

3.2 氣體殺菌消毒裝置

氣體殺菌消毒裝置進(jìn)一步對(duì)空氣進(jìn)行殺毒除菌。氣體殺菌裝置包括溶液倉(cāng)，溶液倉(cāng)的內(nèi)部裝有消毒液，溶液倉(cāng)上端側(cè)壁上設(shè)置有入氣口，入氣口與氣體聚集嘴連通，入氣口的右端連接有彎管，彎管的末端插入消毒液底部，溶液倉(cāng)的右側(cè)壁設(shè)置有出氣口，出氣口與負(fù)離子發(fā)生裝置連通。溶液倉(cāng)的高度等于凈化裝置外殼半徑的三分之二，消毒液的高度等于溶液倉(cāng)高度的三分之二?？諝獾竭_(dá)氣體聚集嘴后，從入氣口到達(dá)彎管后，必須經(jīng)過(guò)消毒液才可以從出氣口排出，使得空氣完全與消毒液接觸，保證了殺菌消毒更加徹底，有效的阻止病毒的再次傳播。

3.3 負(fù)離子發(fā)生及熱交換裝置

負(fù)離子發(fā)生裝置能夠進(jìn)一步的消滅病毒細(xì)菌，同時(shí)還可以增氧、祛除煙塵異味、海風(fēng)的腥咸味及鹽霧等，使空氣清新。熱交換裝置可使排風(fēng)經(jīng)過(guò)主機(jī)時(shí)與新風(fēng)進(jìn)行熱回收交換，回收大部分能量通過(guò)新風(fēng)送回游艇內(nèi)，減少室內(nèi)溫度流失，提高冬天的取暖效果。夏天時(shí)能驅(qū)走游艇內(nèi)的熱氣，把外面涼爽的空氣替換進(jìn)來(lái)，調(diào)節(jié)室溫的功能。同時(shí)還能起到除濕、排濕的功能。

4? 解決的主要問(wèn)題

本裝置采用一系列關(guān)鍵技術(shù)，有效解決同類設(shè)計(jì)存在的問(wèn)題。

①外殼采用吸音消聲設(shè)計(jì)，配合高效靜音風(fēng)機(jī)，在新風(fēng)出口處測(cè)試的噪聲不大于40dB，達(dá)到舒適睡眠標(biāo)準(zhǔn)。

②雙負(fù)壓風(fēng)機(jī)，風(fēng)速可調(diào)，可適用于不同工況下的風(fēng)量要求。能使游艇內(nèi)空氣以0.15～0.20m/s的速度流動(dòng)，使人不會(huì)感到氣悶。

③濾凈裝置、殺菌裝置手動(dòng)可拆，解決拆換清洗的難題，且能大幅成本降低。通過(guò)熱交換裝置，進(jìn)行游艇內(nèi)外空氣熱量回收交換，可調(diào)節(jié)游艇內(nèi)空氣溫度，更加節(jié)能環(huán)保。

④結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，可設(shè)置在艙室頂部天花板內(nèi)。各管道與空調(diào)系統(tǒng)并行布置，不破壞游艇的外觀?？諝馊肟谂c排風(fēng)口分開(kāi)設(shè)置于游艇郵輪的左、右兩舷，避免新鮮空氣和污濁空氣的交叉。

⑤對(duì)進(jìn)入游艇各艙室內(nèi)的空氣進(jìn)行多重過(guò)濾凈化、殺菌消毒，除濕增氧處理，能有效祛除空氣中的鹽霧、阻止病毒傳播，提高室內(nèi)含氧量。徹底排除游艇內(nèi)的污濁空氣，加快游艇內(nèi)外空氣循環(huán)，解決一般空調(diào)設(shè)備的回風(fēng)二次污染問(wèn)題。

5? 結(jié)論

較之目前常用的空氣凈化裝置，本裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、功能強(qiáng)大、便于安裝、易于拆洗，能有效應(yīng)對(duì)病毒傳染，并且不影響游艇的整體美觀性。因此，十分適合在新建的游艇上使用，也可以在現(xiàn)有的游艇郵輪上加裝，具有較高的實(shí)用價(jià)值和應(yīng)用前景。

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