CN108826444A - 调节室内空气的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种调节室内空气的方法,其包括空气进入步骤:使室外空气通过孔径为2.4μm以下的特定过滤装置由空气入口进入室内;空气调节步骤:在室内选择特定区域,使特定区域距地面的高度为50‑250cm,且距离室内各墙面的水平距离为20cm以上,测量特定区域内多个位点的负离子含量,取平均值,当平均值低于阈值时,开启负离子发生器以使平均值为阈值以上,并保持10分钟以上;空气排出步骤:使室内低层空气通过空气出口排出室内,其中空气出口距地面的高度为0‑20cm。本发明的方法可以在通气的室内环境中长时间获得对人体有益的优质空气。

Description

调节室内空气的方法
技术领域
本发明涉及室内空气调节方法,特别涉及用于控制室内负离子含量从而获得高品质空气的方法。
背景技术
随着人们生活水平的提高,对于优质空气的需求越来越强烈,由此带动了室内空气处理产品的迅猛发展。在现有空气净化方案中,今年来发展较快速的当属新风系统,但是新风系统主要是室内空气密闭循环,不引入室外新风。如果通风则会引入新的雾霾污染,不但达不到净化室内空气的目的,反而加重污染,事所愿违。
近来还开发了各类能够与室外通风的空气净化系统和产品。例如,CN107780801A公开了一种适用于可调湿控温净化空气的智能窗户,可通过空气净化装置对通过窗户进行室内外对流的空气中的PM2.5实现捕获并加速其沉降,防止雾霾空气中的颗粒污染物进入室内,有效抑制室内PM2.5的浓度。
再例如,CN206618042U公开了一种室内雾霾消除装置,属于一种空气净化领域,解决了现有空气净化器难以处理室内空气中存在的PM2.5及更加微小的颗粒,或在净化器启动时使颗粒物聚合体积增大但存在于空间内,关闭后聚合物失去电荷恢复为微小颗粒的问题。但该技术处理仍然需要在室内密闭空间内进行,并且只能处理装置附近很小的范围,并且装置本身体积较大,会占用一定室内空间。
综上所述,目前对室内空气调节的关注点主要集中于减少或降低空气中的有害成分或悬浮物。也就是说,目前主要的关注点在于室内空气的净化。目前还未见在通气条件下提高或增加室内空气有益因子,从而提供对人体有益的优质空内空气的报道。
发明内容
为了解决上述技术问题,本发明提供一种调节室内空气的方法。通过本发明的方法可实现在通风情况下空气的净化,同时还可在较大范围内调节空气中有益因子的含量至特定的范围内,从而实现提供有益健康的优质空气。具体地,本发明包括以下内容。
本发明提供一种调节室内空气的方法,其包括:
(1)使室外空气通过过滤装置由空气入口进入室内,其中所述过滤装置在127Pa下的透气度为2.00-10.00m3/m2·min,过滤装置的孔径为2.4μm以下,所述空气入口距地面的高度为100-250cm;
(2)在室内选择特定区域,其中所述特定区域距地面的高度为50-250cm,且距离室内各墙面的水平距离为20cm以上,测量所述特定区域内多个位点的负离子含量,取平均值,当所述平均值低于阈值时,开启负离子发生器以使所述平均值为阈值以上,并保持10分钟以上;
(3)使室内低层空气通过空气出口排出室内,其中所述空气出口的最低位置距地面的高度为0-20cm。
在某些实施方案中,其中所述空气入口为窗口,且所述过滤装置为纱网,其在风速0.3m/s时对PM2.5颗粒的过滤效率为90%以上。
在某些实施方案中,其中所述阈值为1000个负离子/cm3,且所述特定区域内的氧含量为20.00%-23.00%,湿度为35%-50%,且PM2.5值为20以下。
在某些实施方案中,其中开启所述负离子发生器时负离子从室内顶部以淋浴方式释放。
在某些实施方案中,其中所述负离子自释放后的保持时间为1min以上。
在某些实施方案中,其中当所述特定区域内的PM2.5值为10以下时,关闭所述空气出口;当PM2.5值大于10时,开启所述空气出口且控制空气的排出速度为0.1-1m/s;当PM2.5值为50以上时关闭所述负离子发生器,开启所述空气出口且控制空气的排出速度为1-5m/s。
在某些实施方案中,其中所述空气入口与所述空气出口相对设置。
在某些实施方案中,其中所述空气出口为排气管道,且内部设置动力排气扇。
在某些实施方案中,其中所述特定区域的体积为4m3以上。
在某些实施方案中,其中所述步骤(1)-(3)通过中央控制器进行自动调节,且中央控制器包括数据存储处理器,所述数据存储处理器与空气过滤装置、空气出口和所述负离子发生器通信连接,且中央控制器能够根据处理后的信号控制空气进出的流速以及负离子发生器的负离子产生量。
本发明的方法能够在通气的室内长时间稳定地获得对人体健康有益的优质空气。另外,本发明的方法不受室外条件的影响,即使在室外环境比较恶劣,例如大风或严重雾霾的情况下,本发明仍可实现上述目的。本发明获得的优质空气中有益因子,特别是负离子的衰减期大大延长,从而更容易获得高浓度,例如,1500个负离子/cm3以上的负离子。长期吸收本发明获得的空气,例如,每天吸收30分钟以上对人体健康非常有益。基于本发明的方法可以真正实现负离子治疗。
具体实施方式
现详细说明本发明的多种示例性实施方式,该详细说明不应认为是对本发明的限制,而应理解为是对本发明的某些方面、特性和实施方案的更详细的描述。
本发明所述的“调节”不仅包括降低微小颗粒物等净化功能,重要的是还包括提供有益因子(例如,负离子)的功能,特别是调节以使有益因子存在30秒以上,优选1分钟以上,更优选1.5分钟以上,还优选2分钟以上,甚至为3分钟以上,例如5分钟。由此能够实现在相同有益因子量的情况下使室内较大区域内有益因子的含量达到规定的较高的阈值(例如,1500个因子/cm3以上),并且能够保持相对更长的时间,例如,30分钟以上,优选60分钟以上等。因此,本发明所述的“调节”与现有的空气“净化”概念完全不同。
本发明所述的“优质空气”不仅指PM2.5含量较低的空气,更重要的是富含负离子的空气,特别是负离子含量为1000个因子/cm3以上的空气。优选地,优质空气是指满足以下指标的空气:负离子含量为1000个负离子/cm3以上,氧含量为20.00%-23.00%,湿度为35%-50%,和PM2.5值为20以下。
本发明中,除非另有说明,否则过滤装置的性能参数,例如透气度、过滤效率、阻力等根据GB/T6165-2008进行测定。
本发明的调节室内空气的方法为通气条件下调节室内空气的方法,其包括(1)室外空气进入室内的步骤,(2)空气调节步骤和(3)使室内空气排出室内的步骤。下面详细说明各步骤。
[室外空气进入室内的步骤]
本发明的步骤(1)是指室外空气进入室内的步骤。具体地,使室外空气通过过滤装置由空气入口进入室内。
本发明中的过滤装置需要设置为在127Pa下的透气度为2.00-10.00m3/m2·min,过滤装置的孔径为2.4μm以下。优选地,在127Pa下的透气度为2.00-8.00m3/m2·min,更优选,2.00-5.00m3/m2·min。该范围内的透气度对室外的空气流动产生一定阻力。例如,在0.4m/s速度下,可产生1264Pa的阻力,从而使室内空气相对于室外而言保持相对独立,同时该范围内的透气度不影响下空气交换。例如,如果透气度过高,虽然有利于室内外空气的交换,但是会使室内的空气流动性因室外环境的不同而变化,在有时会引起室内空气的流动性过大,不利于室内产生的有益因子的控制,同时透气性过大也不利于阻挡室外颗粒物的进入室内。再例如,如果透气度过低,则不利于室内外空气的交换,不利于室内消耗的氧气等的进入,容易使室内空气趋向于封闭。
在某些实施方案中,过滤装置为纱网。需要说明的是,过滤装置为纱网的情况下,所述的“纱网”优选是指过滤装置本身,而不包括含有纱网以及其他任何电器的装置。即,在此情况下,本发明的过滤装置不是含有纱网的净化器或空调等。优选地,过滤装置的孔径为2.4μm以下,优选2.3μm以下,更优选2.2μm以下,还优选2.1μm以下,例如2.0以下。过滤装置在风速0.3m/s时对PM2.5颗粒的过滤效率为90%以上,优选91%以上,更优选92%以上。优选地,过滤装置仅为一层纱网。纱网的材料不特别限定,从使用耐久性方面,优选有机复合材料。例如,通过微孔膜与玻璃纤维基层复合得到的材料。优选使用抗紫外线、抗老化能力的材料制作,从而正常清洗的情况下可以使用达5年以上。作为本发明过滤装置的纱网可使用本领域已知的产品,使用由山东米斐环保科技有限公司生产的防雾霾纱网等。
本发明的过滤装置还需要使空气进入室内的空气入口距地面的高度为100-250cm,优选100-200cm,更优选110-150cm。本发明发现空气入口的高度虽然对于室内外空气的交换没有影响,但是其对于作为有益因子的负离子含量的控制产生影响。在本发明所述高度范围内,非常有利于负离子如负氧离子的生成以及保持。
在某些实施方案中,空气入口为窗口或窗口的一部分。本发明的过滤装置密封地设置于窗口或窗口的一部分。可选地,本发明的过滤装置密封地设置于窗户或窗户的一部分。对于空气入口的大小并不特别限定,可根据实际需要而进行选择或调整。
步骤(1)为室外空气进入室内的步骤。虽然在没有步骤(1)的情况下,也可以进行本发明的其他步骤,例如,步骤(2),但是本发明发现在进行步骤(1)的情况下,大大地有利于特定区域内空气有益因子的提升,对于本领域技术人员而言这完全是预料之外的。
[空气调节步骤]
本发明的步骤(2)为空气调节步骤。具体地,在室内选择特定区域,其中特定区域距地面的高度为50-250cm,优选80-200cm,更优选80-150cm,且距离室内各墙面的水平距离为20cm以上,优选50cm。本发明发现特定区域的位置会影响其中空气内有益因子的调节。如果特定区域距离地面或墙面的距离过近,例如,小于20cm,则有益因子(例如,负离子)存在的时间缩短,不利于空气中有益因子的维持。
本发明中,特定区域为室内需要调节空气的区域,其可根据需要而自由设定。特定区域的大小不特别限定,优选为4m3以上,更优选6m3以上,进一步优选8m3以上,还优选10m3以上,例如15m3、20m3、40m3、甚至50m3
在某些实施方案中,特定区域为客厅内的特定区域。例如,客厅茶几附近上方的区域。在某些实施方案中,特定区域为卧室内的特定区域。例如,卧室内床上方的区域。在某些实施方案中,特定区域为工作区内的特定区域。需要说明的是,特定区域是根据需要而随时选定的区域,并且可在不同时间段时选择不的区域。
本发明中,在释放有益因子之前,优选调节特定区域内的空气组成,例如,氧含量为20.00%-23.00%。需要说明的是,空气中氧的正常含量为20.90%。在室内密封的情况下,随着时间的延长,室内空气的氧含量会逐渐下降至低于20%。本发明中,特定区域内的氧含量需要至少为正常空气中的氧含量。优选地,氧含量为21.00%以上。
本发明特定区域内的氧含量的控制是通过空气进入室内以及释放负离子等来进行,而不需要其他增氧手段,如制氧机等来进行。在释放有益因子之前,还优选调节特定区域内的湿度为35%-50%,优选35%-45%,更优选35%-40%。湿度越低越有利于优质空气的产生,但是湿度过低,例如,低于35%,例如30%,则人体感觉不适。另外,如果湿度过高,例如,高于50%,则同样会使人感觉不适,并且湿度过高还会影响空气中有益因子的产生。在释放有益因子之前,优选地还需要控制特定区域内空气中的颗粒数,例如需要控制PM2.5值为20以下,优选10以下,例如5以下。本发明发现PM2.5值越低,负离子的衰减期越长。
本发明中控制低PM2.5值仅仅是获得本发明的优质空气的手段之一,并非最终目的。本发明的最终目的在于保持特定区域内空气中有益因子,特别是负离子的含量达到规定的阈值以上,并保持较长的时间。即,在于保证人体能够有效地吸收所述负离子。这与现有技术采用负离子来降低PM2.5值的方法完全不同。现有技术中负离子的浓度可以在非常短的时间内达到很高的浓度,但是很快(通常在数秒内)会降低至极低,甚至完全消失。因此,现有技术中高浓度负离子仅在发射口20厘米以内可能会达到,当大于20厘米时负离子数量就会锐减。有的负离子空气净化器,在距离发射口40厘米处,就测不到负离子。
本发明中,为了确保特定区域内的负离子含量,需要测量特定区域内多个位点的负离子含量,取平均值,当平均值低于阈值时,开启负离子发生器以使所述平均值为阈值以上,并保持至少10分钟,优选至少20分钟,更优选至少30分钟,例如保持1小时以上。本发明中,上述阈值优选为1000个负离子/cm3以上,更优选1500个负离子/cm3以上,还优选2000个负离子/cm3以上,例如,2500个负离子/cm3
本发明中,负离子发生器的位置可为室内的任一位置,例如设置于墙壁、放置于桌边等。优选地,负离子发生器设置于天花板,开启负离子发生器时优选负离子从室内顶部以淋浴方式释放,这样的方式更有利于负离子的均匀分散。在某些实施方案中,负离子释放的高度优选略高于空气入口的高度。例如,高于空气入口最高高度10-30cm,并且空气入口与负离子释放的水平距离为50cm以上,优选100cm以上,更优选300cm以上。在某些实施方案中,负离子释放的高度小于或等于空气入口的最高高度,并且空气入口与负离子释放的水平距离为80cm以上,优选150cm以上,更优选350cm以上。
本发明中,负离子发生器可使用本领域已知的任何产品。虽然负离子发生器的功率与特定区域的空间大小相关,但是在相同空间的情况下,与现有技术相比,本发明可使用更小功率的发生器。
在某些实施方案中,实时测定特定区域内空气中多个位点的PM2.5值含量,并计算其平均值作为特定区域内的PM2.5值。当特定区域内的PM2.5值为10以下时,关闭空气出口;当PM2.5值为大于10时,开启空气出口且控制空气的排出速度为0.1-1m/s;当PM2.5值为50以上时关闭负离子发生器,需要首先降低空气中的PM2.5值至低于50,例如可通过开启空气出口且控制空气的排出速度为1-5m/s来降低PM2.5值,或者采用其他手段来首先降低PM2.5值,然后再进行空气的调节。
[使室内空气排出室内的步骤]
本发明的步骤(3)为使室内空气排出室内的步骤。需要说明的是,本发明的步骤(3)与现有技术的不同在于,空气出口的位置非常低,其最低位置距地面的高度为0-20cm,优选0-15cm,更优选0-10cm。本发明发现空气出口的位置越低,对于特定区域内空气质量的保持越有利。其原因推测可能在于污浊空气倾向于下沉,而清新、优质空气更倾向于上浮,通过将空气出口设置于室内的下方更有利于污浊空气的排出,并保持特定区域内的空气为高品质。
在某些实施方案中,空气入口与空气出口相对设置,从而更有利于空气的流通。优选地,空气出口为排气管道,且内部设置动力排气扇。更优选地,空气出口设置为可根据需要而调节动力排气扇的转速,进而可调节空气排出的流速。
在某些实施方案中,空气入口与空气出口的大小之比为5-20:1范围内,优选8-15:1,还优选10-14:1。
需要说明的是,虽然以上详细说明了本发明的步骤(1)-(3),但本发明还可包括除上述三个步骤之外的其他步骤。其他步骤可在上述三个步骤之间和/或之前,和/或之后。另外,三个步骤之间的顺序可以任意调整,并且可以同时进行。
另外,本发明的步骤(1)-(3)可通过中央控制器进行自动调节。中央控制器优选包括数据存储处理器,例如,CPU等。数据存储处理器可与空气过滤装置、空气出口以及负离子发生器通信连接,并根据处理后的信号来自动控制空气入口的大小,空气出口开启和关闭以及负离子发生器的开关,以及负离子产生的多少,并最终控制空气进出的流速。
实施例
1.试验场所:600cm×360cm面积,高度为255cm的室内空间。北向设置四扇窗户,其中一扇窗户开启,并改造为设置有一层纱网(购自山东米斐环保科技有限公司),纱网四周与窗户密封,纱网距地面的高度为150cm。
2.过滤纱网性能测定:
根据GB/T6165-2008进行测定,纱网的参数如下:
透气性实验:在127Pa下透气度为2.59m3/m2·min,偏差-6.18%,5.41%。
阻力实验:
速度(m/s) 0.05 0.1 0.2 0.3 0.4
阻力(Pa) 163 310 629 960 1264
过滤效率实验:样品在风速0.3m/s(相当于一级风时),对PM2.5颗粒的计重效率为92.26%。
纱网孔径测定:利用SEM测定其孔径为2.166μm。
3.空气排出步骤:
在与过滤纱网相对的一侧墙体下方距地面高度5cm处设置空气排出装置,其为贯穿墙体的排气管道且内部设置动力排气扇。控制排气扇的转速,从而使排气流速为0.5m/s。
4.室内空气参数测定:
使用米家PM2.5检测仪检测空气中PM2.5值。室外空气PM2.5为246,室内窗口内为24,检测地点山东淄博张店,检测日期为2018年3月23日。
在室内中间(面积为200cm×300cm)上方50cm的空间为经常活动的区域,选择该区域作为特定区域进行实验。在该特定区域的上方天花板上设置负离子发生器,其设置为能够从特定区域的上方以喷淋方式释放负离子。在该特定区域内选8个位点测定其负离子含量,分别为1245个负离子/cm3、1563个负离子/cm3、1654个负离子/cm3、1473个负离子/cm3、1456负离子/cm3、1576个负离子/cm3、1723个负离子/cm3、2321个负离子/cm3,其平均值为1626个负离子/cm3。特定区域内空气的PM2.5值为8。
在关闭上方负离子发生器后15分钟后,检测所述特定区域内的负离子平均含量为1521个负离子/cm3,PM2.5值为9。
在不背离本发明的范围或精神的情况下,可对本发明说明书的具体实施方式做多种改进和变化,这对本领域技术人员而言是显而易见的。由本发明的说明书得到的其他实施方式对技术人员而言是显而易见得的。本申请说明书和实施例仅是示例性的。

Claims (10)

1.一种调节室内空气的方法,其包括:
(1)使室外空气通过过滤装置由空气入口进入室内,其中所述过滤装置在127Pa下的透气度为2.00-10.00m3/m2·min,过滤装置的孔径为2.4μm以下,所述空气入口距地面的高度为100-250cm;
(2)在室内选择特定区域,其中所述特定区域距地面的高度为50-250cm,且距离室内各墙面的水平距离为20cm以上,测量所述特定区域内多个位点的负离子含量,取平均值,当所述平均值低于阈值时,开启负离子发生器以使所述平均值为阈值以上,并且所述平均值为阈值以上的状态保持10分钟以上;
(3)使室内低层空气通过空气出口排出室内,其中所述空气出口距地面的高度为0-20cm。
2.根据权利要求1所述的方法,其中所述空气入口为窗口,且所述过滤装置为纱网,其在风速0.3m/s时对PM2.5颗粒的过滤效率为90%以上。
3.根据权利要求2所述的方法,其中所述阈值为1000个负离子/cm3,且所述特定区域内的氧含量为20.00%-23.00%,湿度为35%-50%,且PM2.5值为20以下。
4.根据权利要求3所述的方法,其中开启所述负离子发生器时负离子从室内顶部以淋浴方式释放。
5.根据权利要求4所述的方法,其中所述负离子自释放后的保持时间为1min以上。
6.根据权利要求1所述的方法,其中当所述特定区域内的PM2.5值为10以下时,关闭所述空气出口;当PM2.5值大于10时,开启所述空气出口且控制空气的排出速度为0.1-1m/s;当PM2.5值为50以上时关闭所述负离子发生器,开启所述空气出口且控制空气的排出速度为1-5m/s。
7.根据权利要求1所述的方法,其中所述空气入口与所述空气出口相对设置。
8.根据权利要求1所述的方法,其中所述空气出口为排气管道,且内部设置动力排气扇。
9.根据权利要求1所述的方法,其中所述特定区域的体积为4m3以上。
10.根据权利要求1所述的方法,其中所述步骤(1)-(3)通过中央控制器进行自动调节,且中央控制器包括数据存储处理器,所述数据存储处理器与所述过滤装置、所述空气出口和所述负离子发生器通信连接,且中央控制器能够根据处理后的信号控制空气进出室内的流速或所述负离子发生器的负离子产生量。
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