CN109477650A - 空气净化帐篷 - Google Patents

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Abstract

公开了一种空气净化床帐，其具有悬挂在升高的平台上的由半透性材料制成的帐篷，从而对于在内部的用户形成包封。空气净化装置连接到帐篷顶部，让净化的空气进入包封并为用户形成局部的洁净空气区。由不断添加的洁净空气在包封中累积的正压力差迫使洁净的空气通过多个开口排出，主要通过围绕升高的平台的半透性材料中的折缝。如果裙边完全密封，半透性材料将以更高程度排出纯净空气，从而确保稳定且易于使用的操作。

Description

空气净化帐篷
技术领域
本发明一般地涉及室内空气净化器领域，更具体地说，涉及一种悬挂在平台上以为平台上的用户形成洁净空气区域的空气净化系统。
背景技术
长期以来，人们都知道空气净化器有助于缓解如花粉和宠物过敏、哮喘和尘埃敏感等呼吸系统健康问题。有害的PM2.5微粒，来自例如内燃机和燃煤的副产物，对身体具有更加潜变的和危险的影响。小颗粒通过肺血屏障并被带到我们身体的不同部位，它们在那里积聚。长期暴露于PM2.5对社区医院就诊人数以及由肺癌和呼吸系统疾病和心血管疾病导致的死亡率都有实际影响(颗粒物的健康影响，WHO，2013)。
最有效的空气净化器从室内空气中过滤掉这些PM2.5颗粒，防止它们到达呼吸系统。有几种不同类型的空气源颗粒过滤技术，其中包括机械过滤、静电过滤或者机械和静电过滤的组合。为了除去不需要的气体如挥发性有机化合物，物理吸附、光催化氧化、化学吸附和表面氧化是现有技术中已知的方法。
在现有技术中充分记载的机械过滤空气净化器通常包括过滤元件(例如HEPA无纺纤维过滤器)、用于驱动脏的室内空气通过过滤器的风扇或鼓风机以及用于容纳过滤器和风扇的外壳。当脏的空气通过过滤器时，空气源的颗粒被捕获在过滤纤维表面上，使颗粒减少的空气再次进入房间中。
过滤器的效率是通过在空气通过过滤器时计数过滤器两侧的上颗粒来计算的。然而，对于整个房间中的颗粒减少，该考虑的不只是过滤器效率。保持房间没有过多的颗粒物质有几种重要因素：举例来说，房间的大小、房间内颗粒物质来源的数量和类型、房间的通风空气交换率以及空气净化器的气流量。空气净化器应在一小时内处理房间的空气量若干次。这意味着对于具有高的空气流通交换率的大房间和具有高输出量的许多颗粒物质源，需要强风扇和大的过滤器表面来保持颗粒水平下降。
这些更大的空气净化器占用更多空间，具有高噪音水平和高能耗。因此，仅净化用户紧邻空间中的空气是有益的。现代人在床上度过一天的很大一部分时间，因此净化床表面正上方体积中的空气是有益的。
空气净化帐篷结构在现有技术中是已知的，其中空气处理装置连接到床周围的不可渗透的包封。在创建帐篷的一次行动中(US6,508,850，Kotliar，2003)，空气通过由过滤膜覆盖的开口被吸入帐篷中。所描述的解决方案需要放置在房间地板上的空气处理装置，并且需要将包封完全密封以便不吸入脏的室内空气。这需要花费大量精力来密封用户进入包封中的开口。此外，密封的包封可能是用于净化床周围空气的技术上可行的解决方案，但是对于普通家用电器消费者来说是麻烦和夸张的，并且可能不适合家庭和酒店内部。
因此，需要一种不太复杂的用于布置在床周围的洁净的空气区域包封。设计包封和空气处理装置以使其可以很容易地适应家庭和酒店内部也是有益的。
发明内容
本发明涉及一种空气净化帐篷，其至少在某种程度上减少了上述缺点。
根据本发明的空气净化帐篷包括：
帐篷，由半透性柔性材料制成，所述帐篷旨在悬挂在升高的平台上方，使得该材料包围平台并形成封闭的空间；
空气净化装置，布置在封闭的空间内，所述装置包括布置在包封外的空气入口，以及布置在所述包封内的空气出口；
其中来自帐篷外部的空气流过空气净化装置并进入封闭的空间中，使得该封闭的空间充满纯净的空气。
根据本发明的空气净化帐篷提供了一种在升高的平台上方的净化空气帐篷形式的空气净化系统。帐篷悬挂在平台上方，其侧面沿平台侧面形成裙边，从而形成包封。帐篷的顶部容纳空气净化装置，使其空气入口位于包封的外侧，且其净化空气出口位于包封内部，使得当空气净化装置启动时，包封被连续供给净化的空气。本发明的另一个方面是由半透性材料构成的帐篷，该材料允许空气在低的压力差下流过以防止压力在帐篷内升高。要求保护的空气净化帐篷非常容易悬挂在例如床上方，因为不需要复杂的帐篷安装。
洁净的空气允许从空气净化装置中进入到包封中。洁净的空气填充包封的体积并通过多个开口排出：首先向下穿过悬挂的帐篷侧面的折缝，但也穿过未完全密封的封闭入口开口周围的可能的孔。此外，由于包封连续地填充净化的空气并且包封的内部压力升高，半透性包封开始让空气进入房间中。多个开口和半透性包封材料确保了稳固且连续的空气净化性能，其对用户操作是不敏感的。开口可以不完全密封，并且包封侧面可以不密封地配合在平台周围。洁净的空气从空气净化装置向下移动到开口，确保用于一个或多个用户的洁净的呼吸空气。如果开口完全密封且包封侧面针对平台适当密封，则洁净的空气将充满包封。由于内部积聚了轻微的正气压，空气通过半透性包封排出，也为一个或多个用户确保洁净的呼吸空气。此外，包封内部的正压阻止污染的室内空气进入包封，除非通过所述空气净化装置。
在一个实施方式中，空气净化帐篷包括固定在空气净化装置中的悬挂装置，使得帐篷从空气净化装置向下延伸以包围平台。该实施方式是有利的，因为空气净化装置的负荷由悬挂装置直接支撑，这进一步简化了空气净化帐篷的结构。悬挂装置由，例如周围建筑物的天花板或墙壁中的一个或多个挂钩或支撑结构支撑。
在空气净化帐篷的一个实施方式中，空气净化装置包括上侧和下侧，并且所述空气入口布置在空气净化装置的上侧，使得空气进入入口并在空气净化装置中基本垂直向下流动和在装置的下侧离开空气净化装置。该实施方式提供了一种非常有效的空气净化装置，其具有小的总体尺寸。
在空气净化帐篷的一个实施方式中，该帐篷具有一个或多个用户可通过其进入包封的一个或多个开口。一个或多个开口可以封闭，使得用户和平台被半透性帐篷包围。
在空气净化帐篷的一个实施方式中，该空气净化装置包括过滤器、风扇或鼓风机以及用于保持它们的结构。
在空气净化帐篷的一个实施方式中，该过滤器布置在风扇或鼓风机的下游，以在空气进入封闭的空间之前提供空气的有效净化。
在空气净化帐篷的一个实施方式中，该过滤器包括用于吸附气态污染物的活性炭元件。
在空气净化帐篷的一个实施方式中，该空气净化装置包括用于使流过该空气净化装置的空气中的颗粒带电的颗粒充电元件，以及适于提高过滤器的颗粒捕集效率的过滤器。该实施方式进一步改善了空气净化，因为带电颗粒更有效地被收集在过滤器中。
在空气净化帐篷的一个实施方式中，该空气净化装置的空气过滤器被实施为颗粒过滤袋，其包围空气出口并且在包封的内部从所述空气净化装置延伸。过滤袋可以由在包封中悬挂的高效过滤介质袋制成。可以理解的是，过滤器可以设计成可以从包封内部更换而不需要拆卸整个系统的方式。
在空气净化帐篷的一个实施方式中，颗粒充电元件由布置在所述过滤器上游的离子发生器组成，所述离子发生器包括捕集电极和发射电极，所述捕集电极围绕通过该空气净化装置延伸的空气通道布置，和所述发射电极布置在所述通道的中心。该实施方式提供了对流过空气净化装置的空气中的颗粒非常有效的充电。
在空气净化帐篷的一个实施方式中，该空气净化装置包括用于为所述离子发生器和风扇供电的电池或工具。
在本发明的一个优选的实施方式中，半透性材料是天然的或合成的纤维织物，产生高质量蚊帐或床篷的相似物和功能。
在空气净化帐篷的一个实施方式中，该材料在速度10cm/s下具有在0.1-10帕斯卡的范围内的空气阻力值。
根据权利要求1所述的空气净化帐篷，其中围绕所述空气净化装置的帐篷的区域由与所述帐篷的其余部分相比较少可渗透的材料构成，以防止所述空气处理装置中洁净空气的短路。这是有利的，存在着因为洁净的空气在空气净化装置的区域中通过半透性材料循环而不是在封闭空间中继续向下朝向在平台上休息的用户的风险。由于空气净化装置优选地布置在帐篷的上部区域的顶部，因此在帐篷的上部区域中布置较少渗透性的材料以防止空气处理装置中可能的洁净空气的短路。
在本发明的一个实施方式中，包封的入口开口的封闭是通过开口每侧上的壁重叠的实施方式。可以理解的是，包封材料的固有摩擦力将使侧面不会滑动分开，就像传统的蚊帐一样。
在本发明的其他实施方式中，包封的入口开口可以用磁体、拉链、钩子和环形紧固带、弹出按钮(pop button)以及钮扣和扣眼封闭。
在本发明的一个实施方式中，可以升高帐篷的一部分或整个帐篷以便一个或多个用户可以进入包封中。
在本发明的一个优选实施方式中，包封用单个天花板吊钩和轻质立柱或管的结构悬挂在床上方，形成清晰的包封顶面和侧面。
在本发明的一个实施方式中，包封使用带子或绳索在包封顶面的几个角中悬挂。带子系在天花板或墙壁挂钩上。它们也可以系在固定在平台上的立柱结构，例如床柱上。
本发明的其他方面将部分地在下面的描述中阐述，并且部分地将从描述中显而易见，或者可以通过本发明的实践来学习。
附图说明
图1示出了平台、具有支持结构的帐篷和空气净化装置的二维示意性侧视图。
图2示出了与图1相同的示意图，其中添加气流通过包封的指示。
图3示出了图1中示意性示出的帐篷中空气净化装置的第二实施方式。
图4示出了平台、具有支持结构的帐篷和空气净化装置的三维示意图。
图5示出了平台、没有支持结构的帐篷和空气净化装置的三维示意图。
图6示出了平台、空气净化装置和帐篷的可选悬挂方法的三维示意图。
图7示出了空气净化装置的一个实施方式的示意性剖视图。
具体实施方式
图1以二维视图示出了本发明的实施例，其中预期的气流如图2所示。由半透性材料100制成的帐篷状遮篷(帐篷)1悬挂在平台2上方，材料围绕平台侧壁的边缘，使得两者一起形成封闭的空间7。材料中的折缝允许空气容易地在平台侧壁周围通过，这里示出在侧面10和11上，也示为图4中说明的帐篷实施方式中的24。帐篷状遮篷(帐篷)可以以不同的方式实施，例如在一个或多个位置悬挂的基本上平坦的柔性织物片。织物片向下延伸，使得它包围平台或床。帐篷的其他实施方式在图4、5和6中示出。帐篷的这些实施方式具有适合于相应的床或平台的更定制的设计。
在帐篷的一个优选的实施方式中，半透性材料由纤维编织的织物制成，且其密度使得空气在经受封闭的空间和帐篷周围空气之间的压力差时通过。由于空气净化装置布置成将空气从帐篷外部引导到封闭的空间，在使用期间在封闭空间内的压力比周围空气略高，从而防止帐篷周围的污染空气通过半透性材料或在平台或床周围的折缝中形成的开口进入封闭的空间。
遮篷可悬挂在空气净化装置3中，该空气净化装置3可包括风扇4、过滤器5和结构6，该结构6被布置成在空气净化装置内的预期位置中支撑空气净化装置的不同部件。风扇和过滤器的布置以及过滤器的类型可以是不同的。空气净化装置又通过合适的悬挂装置8悬挂，例如使用绳、线、链或任何合适的等同物连接到天花板挂钩上。在优选实施方式中，附接到遮篷的结构9(即环形刚性支撑件)将半透性材料保持在空气净化装置外，为用户提供更大的封闭空间。应该理解，可以通过在包封外部延伸或者在外壳内部下降的电缆向空气净化装置供应低压电力。
图2示出了根据本发明的帐篷的相同的实施方式。脏的室内空气进入空气净化装置的部分12，该部分位于包封的外部。净化后的空气通过空气净化装置排出到封闭的空间13。相对较低但稳定地将空气添加到包封中导致封闭空间中的正压力差，从而将封闭空气通过在平台的侧面(在图中示出的两个侧面15和16)周围形成的由半透性材料的折缝形成的多个开口推出到房间中。空气也通过半透性材料(由附图标记17和18表示的两个侧面)以及通过图4中所示的包封的未完全密封的开口25离开封闭的空间。
帐篷材料的半透性使得即使在平台侧面周围的出口和入口开口完全密封的情况下，洁净的空气也可以从包封中排出，从而确保在各种条件和用户操作中的稳定性能。此外，包封内部的正压阻止污染的室内空气进入外壳，除非通过所述空气净化装置。
图3示出了图1和图2中所示的帐篷的第二实施方式。在该实施方式中，空气净化装置35包括颗粒充电元件，例如高压离子发生器，以提高过滤效率。根据该实施方式的空气净化装置在图7中详细示出并且在下面的详细描述中进一步说明。在本发明的该实施方式中，所使用的过滤器类型是高效袋式过滤器36。
图4从三维视图示出了根据本发明的帐篷的实施例。在本发明的该实施方式中，将帐篷22保持在平台23上方的结构21可以是圆形的。该系统可以通过结构21和可以悬挂在天花板20中的空气净化装置19之间包封的顶表面27的帐篷材料中的张力来保持。
在本发明的所示实施方式中，可以通过半透性材料的一个或多个开口25进入封闭空间。可以通过向开口25的每个侧面26添加固定件来封闭该一个或多个开口。这些固定件可以由磁体、拉链、挂钩和环形紧固带、弹出按钮或钮扣和扣眼组成。在本发明的一个实施方式中，可以有足够的帐篷材料来简单地使开口侧面26充分地重叠，以使它们封闭开口。应该理解帐篷材料表面的摩擦力将使侧面保持就位。
在本发明的一个实施方式中，帐篷的顶面27可以由比包封的侧面较少可渗透的材料组成。这防止洁净的空气通过顶部表面排出，并减少否则将短路到空气净化装置中的洁净空气的量。
图5示出了本发明的一个实施方式的实施例，其中半透性帐篷28可以直接固定在空气净化装置29上。
图6示出了本发明的一个实施方式的实施例，其中半透性帐篷可以通过绳索或等效紧固件悬挂在多个固定点31、32、33、34中。固定点可以由天花板墙壁或类似床立柱的其他结构组成。空气净化装置30可以通过帐篷的顶面材料的张力而悬挂。
在图7中更详细地示出了空气净化装置的一个实施方式。空气净化装置70包括支撑结构71，该支撑结构71布置成支撑空气净化装置的不同部件。支撑结构设计为基本上圆形的壳体72。在支撑装置中具有用于面向上的顶侧73和用于面向下的底侧74。在顶侧布置有空气入口75。然后空气流过基本上圆形的通道75，该通道75垂直向下延伸到布置在封闭空间内的空气出口86。在通道76中布置风扇77以产生通过空气净化装置70的所需空气流。在风扇的下游，颗粒充电元件78布置成使流过空气净化装置的空气中的颗粒带电。然后带电颗粒收集在过滤器83中，过滤器83适于提高过滤器83的颗粒捕集效率。空气过滤器83被实施为包围空气出口并在包封内部从所述空气净化装置70延伸的颗粒过滤袋。
颗粒充电元件78由布置在所述过滤器上游的离子发生器组成，所述离子发生器包括捕集电极79和发射电极80。捕集(阳极)电极79布置在延伸通过空气净化装置的通道75周围，并且所述发射电极，即阴极离子发生器尖端，布置在所述通道的中心。
空气净化装置还包括：布置成防止无意的较大物品进入空气入口的空气入口格栅84，以及布置在风扇的入口格栅相对侧的出口安全格栅85。
此外，布置在空气出口周围的环形罩86布置成将洁净的空气引向用户的预期位置，即朝向平台。此外，凸缘87从壳体72延伸。凸缘旨在便于将帐篷配合空气净化装置。优选地，在帐篷中形成具有与壳体72的外部的尺寸和形状对应的形状和尺寸的开口，以使得容易在帐篷和壳体72之间提供期望的防漏密封。
本领域技术人员认识到，本发明决不限于附图中所示和上文所述的实施方式。相反，许多修改和变化可在所附权利要求的范围内。
例如，平台可以由具有板条或网状侧壁的婴儿床组成，其中半透性材料将以与床状平台所述相同的方式位于其边缘。
此外，空气净化器装置可以配备有可选的过滤方法，例如静电过滤、光催化氧化过滤、活性炭气体吸附以及催化化学吸附。
另外，通过研究附图、公开内容和所附权利要求，本领域技术人员在实践所要求保护的发明时可以理解和实现对所公开实施方式的变型。在权利要求中，词语“包括”不排除其他元件或步骤，并且不定冠词“一”或“一个”不排除多个。在相互不同的从属权利要求中叙述某些措施的仅有事实并不表示这些措施的组合不能用于获益。

Claims (24)

1.一种空气净化帐篷，其包括：
帐篷(1)，至少部分地由半透性柔性材料制成，所述帐篷旨在悬挂在平台(2)上方，使得所述材料包围所述平台并形成封闭的空间；
布置在所述帐篷中的空气净化装置(3，19，39，30，70)，所述装置包括布置在所述封闭的空间之外的空气入口(75)和布置在所述封闭的空间内的空气出口(86)；
其中来自所述帐篷的外部的空气流过所述空气净化装置并进入所述封闭的空间，使得所述封闭的空间充满纯净的空气。
2.根据权利要求1所述的空气净化帐篷，其中所述空气净化帐篷包括固定在所述空气净化装置中的悬挂装置(8)，使得所述帐篷从所述空气净化装置向下延伸以包围所述平台。
3.根据权利要求1或2所述的空气净化帐篷，其中所述空气净化装置(3，19，39，30，70)包括上侧(73)和下侧(74)，并且所述空气入口布置在所述空气净化装置的上侧，使得所述空气进入所述入口并在所述空气净化装置中基本上垂直向下流动和在所述装置的下侧离开所述空气净化装置。
4.根据前述权利要求中任一项所述的空气净化帐篷，其中所述帐篷具有一个或多个用户可通过其进入所述包围的一个或多个可封闭的开口(25)。
5.根据前述权利要求中任一项所述的空气净化帐篷，其中所述空气净化装置(3，19，39，30，70)包括过滤器(5，36，83)、风扇(4，77)或鼓风机，以及用于保持它们的结构(6，72)。
6.根据权利要求5所述的空气净化帐篷，其中所述过滤器(5，36，83)布置在所述风扇(4，77)或鼓风机的下游。
7.根据权利要求5或6所述的空气净化帐篷，其中所述过滤器(5，36，83)包括用于吸附气态污染物的活性炭元件。
8.根据前述权利要求中任一项所述的空气净化帐篷，其中所述空气净化装置(70)包括：颗粒充电元件(78)，用于使流过所述空气净化装置的所述空气中的颗粒带电，以及过滤器(83)，其适合于提高所述过滤器的颗粒捕集效率。
9.根据权利要求5或8所述的空气净化帐篷，其中所述空气净化装置的所述空气过滤器(83)被实施为颗粒过滤袋，所述颗粒过滤袋包围所述空气出口并且在所述封闭的空间的内部从所述空气净化装置延伸。
10.根据权利要求8所述的空气净化帐篷，其中所述颗粒充电元件(78)由布置在所述过滤器的上游的离子发生器组成，所述离子发生器包括捕集电极(79)和发射电极(80)，所述捕集电极布置在通过所述空气净化装置延伸的空气通道(76)周围，且所述发射电极布置在所述空气通道的中心。
11.根据权利要求8、9或10所述的空气净化帐篷，其中所述空气净化装置包括用于为所述离子发生器和风扇供电的电池或工具。
12.根据前述权利要求中任一项所述的空气净化帐篷，其中所述半透性材料由天然的或合成的纤维织物制成。
13.根据前述权利要求中任一项所述的空气净化帐篷，其中所述半透性材料被设计成使得允许空气穿过所述材料，并且所述材料在10cm/s速度下具有在0.1-10帕斯卡的范围内的空气阻力值。
14.根据前述权利要求中任一项所述的空气净化帐篷，其中围绕所述空气净化装置(3，19，39，30，70)的所述帐篷的区域由与所述帐篷的其余部分相比较少可渗透的材料构成，以防止所述空气净化帐篷中洁净空气的短路。
15.根据权利要求4所述的空气净化帐篷，其中所述一个或多个开口可以使用具有足够摩擦力而不会滑动分开的重叠帐篷侧边封闭。
16.根据权利要求4所述的空气净化帐篷，其中所述一个或多个开口在抬起所述帐篷时产生，且在所述帐篷降下时再次封闭。
17.根据权利要求4所述的空气净化帐篷，其中所述一个或多个开口可以使用附接到所述帐篷的磁体来封闭。
18.根据权利要求4所述的空气净化帐篷，其中所述一个或多个开口可以使用钩环紧固带来封闭。
19.根据权利要求4所述的空气净化帐篷，其中所述一个或多个开口可以使用拉链来封闭。
20.根据权利要求4所述的空气净化帐篷，其中所述一个或多个开口可以使用钮扣和扣眼来封闭。
21.根据权利要求4所述的空气净化帐篷，其中所述一个或多个开口可以使用弹出按钮来封闭。
22.根据权利要求1所述的空气净化帐篷，其中所述帐篷旨在悬挂在单个天花板吊钩中。
23.根据权利要求1所述的空气净化帐篷，其中所述帐篷旨在悬挂在多个天花板和墙壁挂钩中。
24.根据权利要求1所述的空气净化帐篷，其中所述帐篷旨在悬挂在固定到所述平台的多个立柱中。
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