CN117295478A - 用于提供洁净空气区，例如受控的个人呼吸区的改进装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种改进的装置，用于提供过滤空气的温度受控的层状空气流(TLA)以在护理点产生洁净空气区，例如受控的个人呼吸区。本发明装置的进气口和出气口的特定相对布置使得能够提供比现有技术装置更稳定的基于TLA的洁净空气区并且同时允许广泛的监测和报告特征。

Description

用于提供洁净空气区，例如受控的个人呼吸区的改进装置

技术领域

本发明涉及一种改进的空气处理装置，适于向洁净空气区提供洁净空气，例如产生受控的个人呼吸区，并涉及用于向洁净空气区提供洁净空气，例如产生受控的个人呼吸区的改进方法。

背景技术

温度控制的层状空气流(Temperature-controlled laminar air flow，缩写为TLA)涉及提供基本上层状的、向下定向的空气流。TLA中的下降空气流源于这样一个事实，即所提供的空气比环境空气稍冷(通常为0.1至3℃，例如0.3至1℃或0.5至0.8℃)。现有技术描述了如何在TLA装置的工作期间将空气流和温度小心地调节到一水平，该水平刚好抵消由例如在休息场所(例如床)中或上的需要护理的个体的身体对流产生的向上流动。因为下降的层状空气流在这种情况下只会在洁净空气区的边界处与环境空气很少地混合，如果仔细控制TLA可以有效地在护理点周围产生洁净空气区，例如为需要护理的休息个体产生受控的呼吸区，而不会留下气流感。

已经发现，在例如睡眠过程中以TLA形式供应洁净的空气流(从而例如根据上述产生个人呼吸区)可减轻特应性哮喘患者的症状(Boyle RJ,Pedroletti C,Wickman M等，Nocturnal temperature controlled laminar airflow for treating atopic asthma:arandomised controlled trial.Thorax 2012；67:215-221；Pedroletti C,Millinger E,Dahlén B等，Clinical effects of purified air administered to the breathingzone in allergic asthma:A double-blind randomized cross-over trial.Respir Med2009；103:1313-9；Schauer U,Bergmann K-C,Gerstlauer M等，Improved asthma controlin individual in need of cares with severe persistent allergic asthma after12months of nightly temperature-controlled laminar airflow(TLA):Anobservational study with retrospective comparisons.Eur Clin Respir J 2015；2:28531)以及其他过敏性疾病，如特应性湿疹(Brazier P等，(2016)BMJ Open Resp Res2016；3:e000117；Gore C,Gore RB,Fontanella S等，Temperature-controlled laminarairflow(TLA)device in the treatment of children with severe atopic eczema:Open-label,proof-of-concept study.Clin Exp Allergy.2018May；48(5):594-603)。

通过根据以上现有技术中描述的以由TLA供应的清洁空气的形式向清洁空气区提供清洁空气(例如，产生需要护理的休息个体的受控个人呼吸区)，一些装置能够减少75％以上，在某些情况下减少高达95％的暴露于住宅空气污染物，如过敏原和污染物。

WO2005/017419(A1)公开了一种用于产生洁净空气区的空气供应装置，其中供应的空气具有比环境空气低的温度，并且其中空气通过透气体供应，该透气体的外部具有通道，该通道是基本上是直线的，厚度基本上是均匀的，并且长度至少是它们宽度的四倍。

US7037188(B2)公开了系统，包括鼓风机单元，其产生经调节的空气流并将其输送到个人呼吸区。该系统被描述为依赖于靠近地面(即床下)和床上方的空气之间的温差(参见第[0093]、[0097]和[0098]节)。

US8956442(B2)公开了通过使用TLA空气处理系统减少暴露于空气中的细颗粒来改善人类和哺乳动物微血管功能的方法和装置。

WO2011/042801(A1)公开了使用TLA维持受控个人呼吸区的方法和装置。这些装置被描述为优选地具有在使用该装置的场所的地面附近的一个或多个进气口(参见第7页第17-18行和图3)。

WO2011/114186(A1)公开了通过使用TLA置换身体对流，从而减少在睡眠情况下或对应于睡眠情况下个人呼吸区内对过敏原和其他空气传播细颗粒的暴露的方法和装置。这些装置被描述为优选地具有在使用该装置的场所的地面附近的一个或多个进气口(参见第14页第28-29行和图3)。

WO2012/136728(A1)公开了依靠TLA空气处理治疗特应性皮炎的方法和装置。这些装置被描述为优选地具有在使用该装置的场所的地面附近的一个或多个进气口(参见第9页第19-20行和图3)。

虽然上述参考文献中公开的特定装置非常有效，但它们也相对较大，并且它们的运行涉及相对高的能量消耗以及相对高的噪音等级。

然而，更重要的是，上述参考文献中公开的所有特定装置的有效运行在一定程度上取决于装置相对于所产生的洁净空气区(例如需要护理的休息个体的受控的个人呼吸区)和周围环境的特定放置。因此，在上述参考文献和后来的研究中公开的特定现有技术装置的日益增长和持续的使用(参见例如Gore等,Effect of a novel temperature-controlled laminar airflow device on personal breathing zone aeroallergenexposure,Indoor Air 2015；25:36–44)表明这些特定装置在大量现实情况中容易表现出有限的效率。事实上，为了使现有技术的装置发挥最佳功能，从装置的出气口供应并缓慢下降到护理点的空气需要能够从各个方向自由离开护理点(例如，受控的个人呼吸区)，即只有当空气能够在所有方向上(即在由360°圆周覆盖的所有方向上(构成供应到在护理点的洁净空气区中的洁净TLA流的边界))不受阻碍地离开在护理点产生的洁净空气区，现有技术的装置才能最佳地发挥作用。

然而，在许多现实情况中，空气只能相对于在护理点(例如休息场所(例如床)，需要护理的个体在里面或上面休息)产生的洁净空气区(并从该洁净空气区排放)沿一个或两个大致方向真正自由地离开护理点。因此，在许多现实情况下，空气可以真正离开护理点的可能方向将仅覆盖圆周的一小部分(构成由供应到护理点的TLA流产生的洁净空气区)。因此，在许多情况下，真正的在护理点的自由排气仅可能垂直于护理点(例如休息场所(例如床))的一侧，并且在大多数情况下仅在一个方向上。在受控的个人呼吸区的情况下，这可以例如在休息场所(例如床)的脚端的方向上。在许多情况下，空气不能沿休息场所(例如床)的头端方向移动，并且在许多情况下也不能垂直于休息场所(例如床)的另一侧，因为休息场所(例如床)经常放置在至少一堵墙旁边，且在许多情况下放置在角落里。对于例如躺在床上的儿童来说，这种情况尤其典型。

在工作站(例如包括工作台)、手术室、外科手术室、器械台等产生洁净空气区的情况下，可以看到类似的在护理点的空间有限的排气情况。

这种关于空气离开护理点的可能的自由运动(排放)的限制会显着影响原本打算由装置在护理点产生的洁净区的大小和洁净度。

最后，持续的使用表明，在优化治疗依从性和促进用户执行标准维护程序(例如更换过滤器，而不会伴随着由于使用过的过滤器的材料溢出而对清洁区造成不必要污染的风险)方面，现有技术装置的设计仍可以进一步优化。

发明内容

本发明的总体目的是提供一种改进的空气处理装置，用于向护理点提供下降的温度控制的、洁净的和基本上层状的空气流(TLA)，该装置更稳定(即相比通过现有技术提供的那些装置)从而在护理点产生更好控制和更稳定的洁净空气区，例如需要护理的休息个体的个人呼吸区。

所述TLA产生的洁净空气区，例如需要护理的休息个体的个人呼吸区，除了包含在护理点的几何中心点的水平的护理点外，将通过其提供所述空气处理装置的出气口还包含所述空气处理装置的出气口与在护理点的几何中心点的水平的护理点之间的一定空间体积。

与现有技术的装置相比，本发明的装置允许提高TLA产生的洁净空气区(例如需要护理的休息个体的个人呼吸区)的洁净度，来自护理点的洁净空气区的改进的洁净空气分配和改进的排气显着提高在护理点产生的洁净空气区的稳定性，并显着减少在护理点产生的洁净空气区(如果受到干扰，例如在护理点休息的需要护理的人的移动)所需的恢复时间。此外，本发明的装置不依赖于放置在护理点的几何中心点的水平以下(例如地面水平)的进气口，因此，与现有技术的装置相反，本发明的装置不依赖于地面的热分层来实现高效运行。恰恰相反，本发明的装置依赖于空气供应，该空气供应至少部分从在护理点产生的洁净空气区(例如个人呼吸区)的紧邻处(在护理点的几何中心点的水平处或正上方)排放。在优选实施例中，从出气口供应的空气从在护理点产生的洁净空气区(例如个人呼吸区)的紧邻处(在护理点的几何中心点的水平处或正上方)排放。

根据本发明的装置的特征尤其在于：

-通过提供紧邻所述受控的洁净空气区(31)的、处于护理点(2)的几何中心点(37)的水平(35)或在护理点(2)的几何中心点(37)的水平(35)的正上方的一个或多个进气口(4)，从一个或多个出气口(10)提供的供应空气作为流向护理点(2)的TLA流从当使用所述装置(1)时尤其是在护理点(2)处产生的洁净空气区(31)的紧邻处连续排放，

-它们优选安装在墙上和/或安装在可以连接到例如床头板等的支架上，

-过滤器(7)位于过滤器隔室中，例如呈扁平过滤器的形式，并且可以很容易地更换，

-提供洁净空气供应的装置包括叶轮型装置，例如直列式涡轮叶轮(15)，

-他们依靠增强的降噪功能，例如使用具有多个腔的穿孔板(27)

-他们依赖于电机控制，例如正弦曲线

-他们依靠电机悬架，例如硅

-它们包括冷却散热器配置(29)，例如圆柱形的

-它们依赖于帕尔贴配置(28)，例如显示性能系数(COP)>1

-它们依靠自动启动/停止，例如通过使用红外摄像机(13)监控护理点是否有个体在场。

因此，本文公开的TLA装置与上述参考文献中公开的特定现有技术装置的不同之处在于，在现实情况中，空气从护理点(2)中更有效地置换/排放，因此本文公开的TLA装置的正确运行不太依赖于它们的特定放置；并且它们被设计成便于自助操作和维护并且可选地配备有传感器(13)和控制单元以提供自动操作和监测和报告设施。

附图说明

可以通过参考说明书的剩余部分和附图来实现对本发明的性质和优点的进一步理解。在下文中，参照附图更详细地解释本发明的优选实施例，其中：

图1显示了根据本发明的空气处理装置(1)的优选实施例和特定用途，包括尤其在护理点(2)产生的基于TLA的洁净空气区(31)。所示装置已经适于提供基本上层状下降的净化空气流(36)向下朝向所述护理点(2)，在护理点(2)的几何中心点(37)的水平(35)处的护理点(2)测量的净化空气流(36)的空气温度与环境空气(34)具有差异，所述净化空气流(36)的空气温度比在护理点(2)的中心点(37)的水平(35)处的环境空气(34)低0.1至3℃，所述装置包括：

-一个或多个进气口(4)，

-一个或多个出气口(10)，所述出气口(10)中的至少一个位于护理点(2)的几何中心点(37)的水平(35)上方并且适于排出所述基本上层状、向下的净化空气流(36)，

-一个或多个过滤器(7，图1中未显示)，

-风扇组件(5，图1中未显示)，

-空气温度调节系统，适于加热或冷却所述供应空气流，以及

-壳体(6)，

所述装置的进一步特征在于所述一个或多个进气口(4)中的至少一个紧邻通过在使用装置(1)时尤其是在护理点(2)处产生的所述受控的洁净空气区(31)，在护理点(2)的几何中心点(37)的水平(35)处或在该水平(35)正上方，并且与在护理点(2)的所述洁净空气区(31)的几何中心点(37)(在护理点(2)的几何中心点(37)的水平(35)处)的距离为R2，距离R2大于距离R1但小于距离R1的两倍，R1为从在护理点(2)处的所述洁净空气区(31)的相同几何中心点(37)到在护理点(2)的几何中心点(37)的水平(35)的所述洁净空气区(31)的“外边界”的距离。此外，在图1所示的实施例中，空气处理装置(1)已经适于通过从在所述护理点(2)休息的需要护理的个体(3)置换身体对流来在所述护理点(2)产生所述受控的洁净空气区(31)，从而为在所述护理点(2)休息的所述个体(3)产生受控的个人呼吸区形式的所述受控的洁净空气区(31)，并且在图1所示的实施例中，紧邻洁净空气区(31)放置的用于从洁净空气区(31)排放空气的进气口(4)在护理点正上方。

图2a和图2b显示了根据本发明的空气处理装置(1)的两个实施例，包括进气口(4)相对于尤其由根据本发明的装置在使用时产生的典型洁净空气区(31)的布置。因此，图2a和图2b中所示的实施例包括：

-一个或多个进气口(4)，

-一个或多个出气口(10)，适于排出基本上层状的、向下的净化空气流，

-一个或多个过滤器(7)，

-风扇组件(5)，

-空气温度调节系统，适于加热或冷却所述供应空气流，以及

-壳体(6)，

图3显示了根据本发明的空气处理装置的实施例，其包括释放机构，当处于未锁定的水平位置或接近水平位置时，该释放机构能够以仅过滤器(8)的清洁侧暴露在周围环境中的方式更换过滤器(7)。

图4a1、4a2、4b、4c和4d显示了根据本发明的空气处理装置(4a1、4a2、4c和4d)和现有技术的空气处理装置(4b)的不同实施例，以及它们如何可用于为在护理点休息的个体产生受控的个人呼吸区。图4e示出了进入根据本发明的装置的进气口(4)的空气流(38)的主要方向矢量的放大图。

图5显示了现有技术装置(AIR4，即WO2012/136728中描述的装置)与根据本发明的装置(AIR5)的性能比较，即当装置在使用中时，装置稳定保持尤其是在护理点(2)的几何中心点(37)的水平(35)的护理点(2)产生的受控的洁净空气区(31)的能力。所示数据是洁净空气区(31)距离在护理点(2)的几何中心点(37)的水平(35)处的几何中心点(37)的不同位置/距离的粒子洁净度的图形表示，并且是分别以床的形式放置在墙壁旁边的护理点(2)和以独立的床的形式的独立的护理点(2)的测量平均值。

具体实施方式

现在将在下文中参考附图更全面地描述本发明，尤其是其中示出了本发明的示例性实施例的图4a1和4a2。然而，本发明可以以不同的形式体现，例如如图4c、4d和4e所示，并且不应被解释为受限于本文阐述的具体实施例。相反，提供这些实施例是为了使本公开全面和完整，并将本发明的范围充分地传达给本领域技术人员。

本发明的TLA装置的特征在于它们包括：

-一个或多个进气口(4)，其紧邻由装置在使用时产生的尤其是在护理点(2)处的洁净空气区(31)，一个或多个进气口(4)处于护理点(2)的几何中心点(37)的水平(35)或在水平(35)的正上方，

-一个或多个出气口(10)，其位于在护理点(2)的洁净空气区(31)的水平上方，并适于排出基本上层状的、向下的空气流，

-一个或多个过滤器(7)

-风扇组件(5)，

-空气温度调节系统，其适于加热或冷却供应空气流，以及

-壳体(6)，

由根据本发明的装置产生的尤其在护理点(2)的洁净空气区(31)可以在多种情况下使用。因此，在例如工作站(例如工作台)、通风柜/通风橱、手术室或手术器械台的情况下提供洁净空气区(31)是关键的。

在优选的实施例中，本发明的TLA装置用于从需要休息的个体身上置换身体对流，并为在护理点(2)休息的所述个体产生洁净空气区(31)，例如受控的个人呼吸区。在此类实施例中，本发明的TLA装置的特征在于它们包括：

-一个或多个进气口(4)，其紧邻洁净空气区(31)，例如受控的个人呼吸区，洁净空气区(31)由装置在使用时在护理点(2)处产生，一个或多个进气口(4)在护理点(2)的几何中心点(37)的水平(35)之处或之上，

-一个或多个出气口(10)，其位于在护理点(2)的个人呼吸区的水平之上，并适于排出基本上层状的、向下的净化空气流(36)，

-一个或多个过滤器(7)

-风扇组件(5)，

-空气温度调节系统，其适于加热或冷却供应空气流，以及

-壳体(6)，

在本发明的上下文中，需要护理的个体应被理解为需要护理的任何种类的个体。也就是说，所述需要护理的个体可以是哺乳动物，例如人，或者任何其他动物，例如鸟类、爬行动物、两栖动物或无脊椎动物。

在本发明的上下文中，由根据本发明的空气处理装置在使用时产生的洁净空气区(31)应被理解为至少在护理点(2)处基本上没有混合的、被污染的环境空气。因此，从根据本发明的空气处理装置的出气口(10)供应的处理过的空气区域可以使空气悬浮微粒计数(即粒状物质颗粒≤2.5μm)在护理点(2)减少超过95％，例如减少高达99.5％，并且通常在使用时使空气悬浮微粒计数在护理点(2)减少至少超过75％。在某些优选实施例中，在使用时，从根据本发明的空气处理装置的出气口(10)供应的处理过的空气中去除环境空气中存在的95％以上的≥0.5μm的颗粒。在一个特别优选的实施例中，根据本发明的空气处理装置将根据现有技术装置报告的性能从其一个或多个出气口(10)供应空气，其产生洁净空气区(31)，例如个人呼吸区，其中猫过敏原浓度降低了30倍，对于>0.5μm的颗粒，总呼吸区颗粒物暴露降低了3000倍，对于>10μm的颗粒，总呼吸区颗粒物暴露降低了3700倍。因此，使用时可有效减少空气过敏原(例如宠物皮屑(主要<5μm)和屋尘螨(>10μm))暴露在护理点(2)。

如上所述，所述TLA产生的洁净空气区(31)(例如个人呼吸区)从所述空气处理装置的出气口(10)提供，其不仅包含在护理点(2)的几何中心点(37)的水平(35)处的护理点(2)，还包含所述空气处理装置的一个或多个出气口(10)和护理点(2)之间的一定空间体积。

在本发明的上下文中，由根据本发明的空气处理装置产生的基于TLA的洁净空气区(31)(例如个人呼吸区)占据的所述一定空间体积的“外边界”因此是被理解为“表面”，由所述空气处理装置的出气口(10)和护理点(2)的几何中心点(37)的水平(35)处的护理点(2)之间的空间中的离散点定义，在此处空气中的空气悬浮微粒计数(即粒状物质颗粒≤2.5μm)在使用时与环境空气相比至少减少75％。在某些优选实施例中，“外边界”应被理解为“表面”，由所述空气处理装置的出气口(10)和护理点(2)的几何中心点(37)的水平(35)处的护理点(2)之间的空间中的离散点定义，在此处使用时与环境空气相比至少95％的大于0.5μm的颗粒，例如多达99.5％的大于0.5μm的颗粒被去除。在一个特别优选的实施例中，它被理解为“表面”，由所述空气处理装置的出气口(10)和护理点(2)的几何中心点(37)的水平(35)处的护理点(2)之间的空间中的离散点定义，在此处使用时猫过敏原浓度降低了30倍，对于>0.5μm的颗粒，总呼吸区颗粒物暴露降低了3000倍，对于>10μm的颗粒，则降低了3700倍。

根据上文，由根据本发明的空气处理装置产生的所述基于TLA的洁净空气区(31)，例如个人呼吸区，在本发明的上下文中被理解为在使用时在所述空气处理装置的出气口(10)和护理点(2)的几何中心点(37)的水平(35)处的护理点(2)之间的一定空间体积中的空气与环境空气相比，空气悬浮微粒计数(即粒状物质颗粒≤2.5μm)的水平至少减少75％。在某些优选实施例中，应理解为在使用时在所述空气处理装置的出气口(10)和护理点(2)的几何中心点(37)的水平(35)处的护理点(2)之间的一定空间体积中的空气与环境空气相比，至少95％的大于0.5μm的颗粒被去除。在一个特别优选的实施例中，应理解为在使用时在所述空气处理装置的出气口(10)和护理点(2)的几何中心点(37)的水平(35)处的护理点(2)之间的一定空间体积中的空气中的猫过敏原浓度降低了30倍，对于>0.5μm的颗粒，总呼吸区颗粒物暴露降低了3000倍，对于>10μm的颗粒，则降低了3700倍。

根据上文，由根据本发明的空气处理装置在护理点(2)(例如个人呼吸区)产生的所述洁净空气区(31)的“外边界”在护理点(35)的水平处应理解为在使用时，从在护理点(2)的几何中心点(37)的水平(35)处的所述洁净空气区(31)的几何中心点(37)到在护理点(2)的几何中心点(37)的水平(35)处的另一个点的最短距离R1与环境空气相比，空气悬浮微粒计数(即粒状物质颗粒≤2.5μm)至少减少75％。在某些优选实施例中，应理解为在使用时，从在护理点(2)的几何中心点(37)的水平(35)处的所述洁净空气区(31)的几何中心点(37)到在护理点(2)的几何中心点(37)的水平(35)处的另一个点的最短距离R1与环境空气相比，至少95％的大于0.5μm的颗粒被去除。在一个特别优选的实施例中，应理解为在使用时，从在护理点(2)的几何中心点(37)的水平(35)处的所述洁净空气区(31)的几何中心点(37)到在护理点(2)的几何中心点(37)的水平(35)处的另一个点的最短距离R1处的猫过敏原浓度降低了30倍，对于>0.5μm的颗粒，总呼吸区颗粒物暴露降低了3000倍，对于>10μm的颗粒，则降低了3700倍。

在本发明的上下文中，尤其是在护理点(2)产生的基于TLA的洁净空气区(31)的尺寸，例如从在护理点(2)的几何中心点(37)的水平(35)处的几何中心点(37)到在护理点(2)的几何中心点(37)的水平(35)处的“外边界”的距离R1，无论整体还是部分，都优选以mm定义。

在本发明的上下文中，从在护理点(2)的几何中心点(37)的水平(35)处的几何中心点(37)到尤其是在护理点(2)产生的基于TLA的洁净空气区(31)的“外边界”的距离R1优选为150mm或更大，例如200mm，例如250mm，例如300mm，例如350mm，例如400mm，例如450mm，例如500mm，例如550mm，例如600mm，例如650mm，例如700mm，例如750mm。

在本发明的特别优选的实施例中，从在护理点(2)的几何中心点(37)的水平(35)处的几何中心点(37)到尤其是在护理点(2)产生的基于TLA的洁净空气区(31)的“外边界”的距离R1为300mm或更大，例如400mm，例如450mm，例如500mm，例如550mm，例如600mm，例如650mm，例如700mm，例如750mm。

在本发明的上下文中，由基于TLA的尤其是在护理点(2)产生的洁净空气区(31)的“表面”定义的“表面积”的大小，无论整体还是部分，优选以mm2定义。

在本发明的上下文中，由基于TLA的尤其是在护理点(2)产生的洁净空气区(31)的“表面”定义的“体积”，无论整体还是部分，优选以mm3定义。

由根据本发明的空气处理装置产生的基于TLA的洁净空气区(31)可以采取具有3维(例如x、y和z)“表面”的任何形式。

在本发明的优选实施例中，与空气处理装置的出气口(10)处的平面(也称为所述洁净空气区(31)的上底部)相比，由根据本发明的空气处理装置产生的基于TLA的洁净空气区(31)将在护理点(2)的几何中心点(37)的水平(35)(也称为所述洁净空气区(31)的下底部)处具有相对大的平面的形状，其整体“表面”将由切线相交的多个面进一步限定。

与根据本发明的空气处理装置产生的基于TLA的洁净空气区(31)相关的几何形状将包括但不限于：

部分球体：其中尤其是在护理点(2)处产生的基于TLA的洁净空气区(31)的“表面”上的各点与几何中心点(37)的距离R1基本相等，而无论其是否处于护理点(2)的几何中心点(37)的水平(35)。

部分椭圆体：其中尤其是在护理点(2)处产生的基于TLA的洁净空气区(31)的“表面”上的点可以说基本上对应于通过定向缩放使球体变形(或者更通俗地说，通过仿射变换)产生的点。在这种情况下，尤其是在护理点(2)处产生的基于TLA的洁净空气区(31)的“表面”上的高于护理点(2)的几何中心点(37)的水平(35)的点可能与几何中心点(37)存在一定距离，该距离大于或小于尤其是在护理点(2)处产生的基于TLA的洁净空气区(31)的“表面”上的在护理点(2)的几何中心点(37)的水平(35)处的点到几何中心点(37)的距离R1。

部分圆环(Tori)：其中尤其是在护理点(2)处产生的基于TLA的洁净空气区(31)的“表面”上的各点可以说基本上对应于通过在三维空间中围绕一轴线旋转一个圆(所述轴线与所述圆共面)产生的点。

圆柱体：其中尤其是在护理点(2)处产生的基于TLA的洁净空气区(31)的“表面”上的各点可以说基本上对应于连接两个相同或不同大小的平行的圆形底面的线产生的点。

圆锥：其中尤其是在护理点(2)处产生的基于TLA的洁净空气区(31)的“表面”上的各点可以说基本上对应于从圆形底面和终止于一个点的弯曲侧面产生的点。

棱锥：其中尤其是在护理点(2)处产生的基于TLA的洁净空气区(31)的“表面”上的各点可以说基本上对应于从多边形(例如三角形或正方形)底面和终止于一个点的三角形侧面产生的点。

棱柱：其中尤其是在护理点(2)处产生的基于TLA的洁净空气区(31)的“表面”上的各点可以说对应于两个全等和平行面产生的点，例如四棱柱、三棱柱、八棱柱或六棱柱形状。

上述任何形式的组合。

在根据本发明的优选实施例中，由根据本发明的空气处理装置产生的基于TLA的洁净空气区(31)可以采取具有基本上对应于部分球体或部分椭圆体的“表面”的形式。

在某些优选实施例中，例如部分球体或部分椭圆体，根据本发明的尤其是在护理点(2)产生的基于TLA的洁净空气区(31)的一个维度(例如x)与产生的基于TLA的洁净空气区(31)的其他两个维度(例如y和z)相比相对较小。此外，在某些优选实施例中，例如部分球体或部分椭圆体，根据本发明的尤其是在护理点(2)产生的基于TLA的洁净空气区(31)的一个维度(例如y)与其他两个维度(例如x和z)相比相对更大。

如上所述，本发明的装置在使用时允许改进的洁净TLA流、改进的洁净空气分配和改进的洁净空气从尤其是在护理点(2)产生的洁净空气区(31)置换/排放，导致洁净空气区(31)在护理点(2)的稳定性显着提高，并且洁净空气区(31)在护理点(2)所需恢复时间显着减少，如果受到干扰，例如需要护理的个体在护理点(2)休息时移动，即重新建立与环境空气相比至少减少了75％的空气悬浮微粒计数(即粒状物质颗粒≤2.5μm)水平。

因此，与现有技术的装置相比，根据本发明的装置的功能更少地依赖于装置相对于护理点(2)(例如受控的个人呼吸区)的特定放置。与现有技术装置可获得的依从性水平(例如治疗依从性(therapeutic compliance))相比，这对依从性水平(例如治疗依从性)和临床效果具有显着的积极影响，这可以通过根据本发明的装置获得。因此，与现有技术装置相比，当洁净空气连续供应到尤其是在护理点(2)产生的洁净空气区(31)时，本发明的装置在使用中不易表现出受限的效率(不能在所有方向上自由地离开护理点(例如个人呼吸区))，即当空气不能在所有方向上不受阻碍地远离护理点(即在所有方向上覆盖360°围绕圆周制作的区域组成护理点)时，根据本发明的装置也可以起作用。因此，本发明的装置还在以下情况下起作用：当装置在使用中时，连续供应到尤其是在护理点(2)产生的洁净空气区(31)的洁净空气只能在护理点(2)一侧的方向上自由移动(并从其排放)，例如需要护理的个体在其中或上面休息的休息场所(例如床)，和/或例如仅沿休息场所(例如床)的脚端方向。在以下情况下尤其如此：当装置在使用时连续供应以产生洁净空气区(31)的TLA流不能以其他方式沿休息场所(例如床)的头端方向离开护理点(2)，其中需要护理的个体在休息场所中或上面休息，和/或不能以其他方式沿休息场所(例如床)的一侧方向移动离开护理点(2)，例如，如果休息场所(例如床)至少放在一面墙旁边或角落里。此外，个体经常四处走动，当在休息场所中或上休息时，有时会将他们的头部定位，因此例如鼻子和嘴巴在使用装置时尤其是由护理点(2)产生的基于TLA的洁净空气区(31)的边界的附近，例如接近从在护理点(2)的几何中心点(37)的水平(35)处的洁净空气区(31)的几何中心点(37)到其“外边界”的距离R1。如果此时附近有一堵墙，在大多数情况下，当使用现有技术的TLA系统时，空气洁净度会受到干扰，而在根据本发明的装置的情况下，它实际上保持不受干扰。

上述内容意味着本发明的装置在为例如躺在床上的儿童提供洁净空气区(31)的情况下特别相关，因为洁净区(31)的大小和洁净度在使用时由装置在护理点(2)产生，在这种情况下比现有技术装置可能观察到的稳定得多，因为对象(例如个体)可以在洁净区(31，距几何中心点37距离R1内)中自由移动或四处走动而不危及洁净空气区(31)的空气洁净度。最后，与现有技术的装置相比，本发明的装置被设计成便于用户进行标准维护程序(例如过滤器更换)，例如不会伴随洁净区的材料从使用过的过滤器中溢出的不希望的污染风险。

此外，与大多数现有技术的装置相比，本发明的装置的功能不依赖于从地面进入空气以获得最佳性能，因此，与现有技术的装置相比，本发明的装置不取决于地面的热分层。恰恰相反，本发明的装置仅依赖于在使用时紧邻(尤其是在护理点(2)处产生的)洁净空气区(31)(在护理点(2)的几何中心点(37)的水平(35)处或正上方)排放的空气供应。

在本发明的上下文中，“紧邻”在护理点产生的洁净空气区的表述应理解为根据符合上述(洁净空气区的)定义的由相关空气处理装置产生的尤其是在护理点的洁净空气区(31)的尺寸来定义。因此，在本发明的上下文中，“紧邻”装置在使用时尤其是在护理点(2)产生的洁净空气区(31)应被理解为被定义为一个点，这个点在距离根据本发明的空气处理装置在使用时在护理点(2)处产生的洁净空气区(31)的几何中心点(37)(例如在护理点(2)的几何中心点(37)的水平(35))R2处，该距离大于R1但小于R1的两倍，其中R1是如上定义的从同一几何中心点(37)到由根据本发明的空气处理装置在使用时在护理点(2)产生的所述洁净空气区(31)(例如个人呼吸区)的“外边界”(即“表面”)(在护理点(2)的几何中心点(35)的水平(35)处)的距离。也就是说，当装置在使用中时，“紧邻”尤其是在护理点(2)产生的洁净空气区(31)应被理解为被定义为一个点，该点在距离由根据本发明的空气处理装置产生的尤其是在护理点(2)的洁净空气区(31)的几何中心点(37)(例如在护理点(2)的几何中心点(37)的水平(35))R2处，该距离大于R1但小于R1的两倍，其中R1是从在护理点(2)的几何中心点(37)的水平(35)的所述洁净空气区(31)的几何中心(37)到相比环境空气减少了75％的空气悬浮微粒计数水平(即粒状物质颗粒≤2.5μm)的另一点的最短距离。在某些优选实施例中，当装置在使用中时“紧邻”尤其是在护理点(2)产生的洁净空气区(31)应理解为距离R2，R2大于R1但小于R1的两倍，其中R1是从在护理点(2)的几何中心点(37)的水平(35)的所述洁净空气区(31)的几何中心(37)到相比环境空气至少95％的大于0.5μm的颗粒被去除的另一点的最短距离。在一个特别优选的实施例中，“紧邻”尤其是在护理点(2)处产生的洁净空气区(31)应理解为距离R2，R2大于R1但小于R1的两倍，其中R1是从在护理点(2)的几何中心点(37)的水平(35)的所述洁净空气区(31)的几何中心(37)到猫过敏原浓度降低了30倍，对于>0.5μm的颗粒总呼吸区颗粒物暴露降低了3000倍，对于>10μm的颗粒降低了3700倍的另一点的最短距离。

根据上文，“紧邻”当装置在使用中尤其是在护理点(2)处产生的洁净空气区(31)的表述在本发明的上下文中应理解为距离根据本发明的空气处理装置在使用时在护理点(2)产生的洁净空气区(31)的几何中心点(37)(例如在护理点(2)的几何中心点(37)的水平(35)处)R2的点，距离R2大于R1但小于R1的两倍，R1是从同一几何中心点(37)到由根据本发明的空气处理装置在使用时在护理点(2)产生的所述洁净空气区(31)(例如个人呼吸区)的“外边界”(即“表面”)(在护理点(2)的几何中心点(37)的水平(35)处)的距离，如上文所定义。

也就是说，“紧邻”尤其是在护理点(2)产生的洁净空气区(31)的表述在本发明的上下文中应理解为定义距离由根据本发明的空气处理装置产生的尤其在护理点(2)处的洁净空气区(31)的几何中心点(37)(例如在护理点(2)的几何中心点(37)的水平(35)处)R2，可定义为2*R1>R2>R1。

本发明的装置适于提供基本上层状下降的向下的净化空气流朝向或进入例如需要护理的用户或个体的受控个人呼吸区或另一个护理点(2)，在供应空气和环境空气之间的空气温度(在需要护理的个体的个人呼吸区水平或护理点(2)的几何中心点(37)的水平(35)处测量)具有差异，其中空气温度差异保持在0.1到3℃的范围内，例如0.3到1℃，或0.5到0.8℃，比个人呼吸区或护理点水平的环境空气低。

技术效果通过以下来实现：放置1)至少一个进气口(4)紧邻护理点(2)，例如受控个人呼吸区，即距离由根据本发明的空气处理装置产生的尤其在护理点(2)处的洁净空气区(31)的几何中心点(37)(例如在护理点(2)的几何中心点(37)的水平(35)处)R2，其可被定义为2*R1>R2>R1，和2)至少一个出气口(10)刚好在护理点(2)(例如受控的个人呼吸区)的几何中心点(37)的水平(35)上方。一个界定明确且更稳定的洁净空气区(其所需温度为比护理点(2)(例如受控的个人呼吸区)的几何中心点(37)的水平(35)处的环境空气冷0.1至3℃，例如0.3至1℃，或0.5至0.8℃)由此产生。因此，与现有技术的装置相比，根据本发明的装置允许改进的洁净空气流、改进的洁净空气分配和改进的从护理点(2)处的洁净空气区的排气，导致尤其是在护理点(2)产生的洁净空气区(31)的稳定性显着提高，并且如果受到干扰，例如，由于在护理点休息的需要护理的对象或个体移动，或者来自在护理点休息的需要护理的对象或个体的干扰，尤其是在护理点产生的洁净空气区(31)所需恢复时间显着减少。

上述效果将通过将一个或多个进气口(4)定位为紧邻由装置在护理点(2)产生的洁净空气区(31)(例如，受控的个人呼吸区)来获得，即距离由根据本发明的空气处理装置产生的尤其是在护理点(2)的洁净空气区(31)的几何中心点(37)(例如，在护理点(2)的几何中心点(37)的水平(35)处)R2，可以定义为2*R1>R2>R1，这是非常令人惊讶的，并且通过评估现有技术中可用的科学证据不可能事先预见到这一事实。

事实上，根据对现有技术中可用的科学证据的评估，可以合理地先验得出的唯一合理推论是将一个或多个进气口(4)设置为紧邻由装置在护理点(2)处产生的洁净空气区(31)，例如受控的个人呼吸区，即距离由根据本发明的空气处理装置产生的尤其在护理点(2)处的洁净空气区(31)的几何中心点(37)(例如在护理点(2)的几何中心点(37)的水平(35)处)R2，其可以被定义为2*R1>R2>R1，这会导致洁净空气区(31)的有害干扰。因此，本发明的关键发现是洁净空气区(31)(例如受控个人呼吸区)的完整性未被干扰——事实上还被加强了，如果将一个或多个进气口(4)放置为紧邻洁净空气区(31)，例如受控个人呼吸区，即距离由空气处理装置产生的尤其在护理点(2)处的洁净空气区(31)的几何中心点(37)(例如在护理点(2)的几何中心点(37)的水平(35)处)R2，其可被定义为2*R1>R2>R1，并且在优选实施例中以这样的方式使得它们处于护理点(2)的几何中心点(37)的水平(35)处或上方约5-30cm，并且进一步放置成使空气流(38)的主要方向矢量进入所述一个或多个进气口(4)中的至少一个，参考图4e，与从所述受控的洁净空气区(31)置换/排放的空气(39)的主要方向矢量成>＝90度且<＝270度的角度，这是非常令人惊讶的。也就是说，在优选实施例中，进气口(4)主要被放置成使得它们各自单独面对一定空间体积，与在装置运行期间空气从所述受控的洁净空气区(31)置换/排放(39)的空间体积相比，其中大部分的角度大于或等于90°且小于或等于270°，例如180°。

在根据本发明的装置中，至少部分供应空气通过进气口(4)(或者从紧邻尤其是在护理点(2)处产生的洁净空气区(31)处，或者在护理点(2)的几何中心点(37)的水平(35)处或正上方)从环境中排放。在优选实施例中，供应空气从紧邻尤其是在护理点(2)处产生的洁净空气区(31)处并且在该护理点(2)的几何中心点(37)的水平(35)正上方排放。

在本发明的上下文中，将一个或多个进气口(4)放置为紧邻尤其是在护理点(2)处产生的洁净空气区(31)处应被解释为意味着如果如上定义的R1等于300mm，则它们放置在距离球体的几何中心点(37)超过300mm但小于600mm的位置，该球体的护理点(2)处的中心位于护理点(2)的几何中心点(37)的水平(35)处。也就是说，在如上定义的R1为300mm的情况下，如上定义的R2将为600mm>R2>300mm。

在本发明的上下文中，将一个或多个进气口(4)放置为紧邻尤其是在护理点(2)处产生的洁净空气区(31)处应被解释为意味着如果如上定义的R1在300mm和500mm之间，则它们放置在距球体几何中心点(37)超过300mm至超过500mm的位置，该球体的护理点(2)处的中心位于护理点(2)的几何中心点(37)的水平(35)处。也就是说，如果如上定义的R1在大于300mm至大于500mm的范围内，则如上定义的R2将为1000mm>R2>300mm。

在本发明的上下文中，将一个或多个进气口(4)放置在由装置使用时产生的洁净空气区(31)(例如受控的个人呼吸区)的护理点(2)的几何中心点(37)的水平(35)处或正上方，应被解释为意味着它们被放置在球体的几何中心点(37)上方大约2-50cm，例如3-45cm，例如app.25cm，也就是3-45cm，比如4-40cm，例如app.30cm，也就是5-35cm，比如10-25cm，例如app.10-20cm，该球体的护理点(2)处的中心位于护理点(2)的几何中心点(37)的水平(35)处，并且定义洁净空气区，例如受控的个人呼吸区。在优选实施例中，一个或多个进气口(4)还放置成使得空气流的主要方向矢量(38)进入这些进气口(4)(参见图4e)发生在与从由装置产生的洁净空气区(31)置换/排放的空气流的主要方向矢量成>＝90°和<＝270°的角度的方向上，例如在图4a1和4a2所示的实施例的情况下，通过将一个或多个进气口(4)放置在装置的与装置的一个或多个出气口(10)所在的一侧相反的一侧，从而确保空气流(38)的主要方向矢量进入紧邻由装置(1)在使用时产生的所述受控的洁净空气区(31)的所述一个或多个进气口(4)中的至少一个，并与从所述受控的洁净空气区(31)置换/排放的空气(39)的主要方向矢量成>＝90°且<＝270°的角度。

非常令人惊讶地发现，如果进气口(4)根据上述构造/定位，则由根据本发明的空气处理装置产生的洁净空气区(31)的稳定性基本不受影响。因此，本领域技术人员不会将进气口(4)放置为紧邻基于TLA的洁净空气区，该位置必然被认为与尤其是在护理点(2)产生的洁净空气区(31)的洁净TLA流的大体或主要方向矢量相比是不对称的，因为进气口(4)的这种定位将预计会显着影响将洁净空气供应到洁净空气区(31)的流动方向。然而，一个或多个进气口(4)的这种有点不对称的定位和作为TLA流供应到洁净空气区(31)的密度稍高的冷空气(与环境空气相比)的组合显然都确保了可以维持护理点(2)的TLA洁净空气流的大体和主要方向矢量，同时有效地从护理点(2)排放/置换空气，否则这些空气将被困住，并且积聚在例如床头板或靠近墙壁的地方，从而可能对洁净空气区(31)产生湍流或其他干扰。不希望受理论的束缚，这一令人惊讶的发现背后的当前假设是，鼓气(blowing)可能对温度控制的层状空气(temperature-controlled laminar air，TLA)流产生干扰影响，不过即使在距相关TLA流一定距离处受到影响，吸力(或者更确切地说是空气的排放)的干扰影响并不太明显。这也可能是它被观察到的部分原因，对于根据本发明的装置，即使一个或多个进气口(4)被放置为紧邻在使用装置时产生的洁净空气区(31)，例如受控的个人呼吸区，如果它们的放置方式使空气流(38)的主要方向矢量进入进气口(4)，并与从紧邻装置的个人呼吸区置换/排放的空气的主要方向矢量成>＝90°且<＝270°的角度，参见图4e，则它们很难对洁净空气区(31)产生负面影响，例如，在图4a1、4a2、4c、4d和4e中通过放置一个或多个进气口(4)在与装置的一个或多个出气口(10)所在的一侧相反的一侧，从而确保空气流(38)的主要方向矢量(参见图4e)进入紧邻由装置(1)在使用时产生的所述受控的洁净空气区(31)的所述一个或多个进气口(4)中的至少一个，并与从所述受控的洁净空气区(31)置换/排放的空气的主要方向矢量成>＝90°且<＝270°的角度。

此外，发明人目前推测，根据本发明的装置的一个或多个进气口(4)和一个或多个出气口(10)的相对位置(包括它们相对于护理点的位置)事实上有效地稳定了尤其是在护理点产生的基于TLA的洁净空气区(31)，从某种意义上说，与现有技术装置相比，由根据本发明的空气处理装置产生的基于TLA的洁净空气区(31)的特性，尤其是稳定性，在一定程度上通过这些进气口(4)的放置和出气口(10)的放置来确定，因为进气口(4)被放置为紧邻洁净空气区(31)(例如受控个人呼吸区)。相比之下，由现有技术装置产生的基于TLA的洁净空气区(31)的特性/稳定性主要(如果不是主要地或单独地)由出气口(10)的放置决定。

除了在使用中更稳定之外，此特征还具有其他几个优点。一是由此产生的明确界定的洁净空气区(31)将由于来自护理点(2)的空气(而不是例如现有技术中的例如从地面吸入空气)再循环而在长时间的运行中越来越洁净。此外，与在地面水平处设置进气口相比，当进气口(4)放置在靠近所产生的洁净区(31)时，入口空气将较少与环境空气混合，这提高了空气清洁装置的整体效率(例如冷却时)和过滤器(7)的使用寿命。这反过来又增加了装置的免维护运行时间，因为过滤器(7)是装置中寿命最短的部分。另一个优点是，将装置产生的洁净空气区(31)的空气冷却到低于环境温度的任何给定温度所需的总功耗将随时间减少，因为再循环空气将连续冷却至工作期间所需的温度。

在根据本发明的装置中使用的过滤器(7)优选是高效颗粒空气过滤器，优选能够去除至少75％、至少85％或至少95％的0.5μm以上大小的颗粒的过滤器，或更高(如果在护理点需要)。在其他实施例中，可以使用适于过滤在护理点(2)不需要的颗粒或气体的任何合适的过滤介质或装置。包括例如玻璃纤维和/或聚合物纤维过滤器，或静电过滤器，或混合过滤器(即带电进入颗粒和/或过滤介质)，或辐射方法(即紫外线)，或化学和/或流体方法，或活性炭过滤器或其他过滤器类型的任何组合。

根据本发明的装置的日常运行可以通过将一个或多个过滤器(7)结合到过滤器隔室中而得到进一步改进，过滤器(7)可以通过拆卸装置前面的过滤器隔室而被插入或更换，见图3。

在进一步的实施方式中，本发明的TLA装置可以包括过滤隔室，其可以通过释放机构以使得过滤隔室中的过滤器(7)的最外侧面朝下的方式从装置上拆卸/分离，参见图3，隔室已从装置上拆卸/分离。当过滤器隔室处于水平位置且过滤器的最外侧朝下，而过滤器(8)的清洁面朝上时，这将能够更换过滤器隔室中的过滤器(7)。当更换过滤器(7)时，用户和护理点都将受到保护，免受过滤器隔室内收集的过敏原和灰尘的影响。然后可以将过滤器隔室放置在塑料袋中(优选地，如果适用，塑料袋已经包含替换过滤器)，其中用过的过滤器(7)可以利用机构从隔室中释放。然后可以将过滤器隔室从塑料袋中取出，仍处于垂直位置，并重新安装在装置上，新过滤器(7)放置在隔室中，这将最大限度地减少用户和护理点暴露于过敏原和灰尘。在本发明的一个特别优选的实施例中，在过滤器更换期间颗粒污染例如睡眠区域的可能性由此将显着降低。

根据本发明的TLA装置(1)的示例及其可能的使用在图1中示出，包括尤其是在护理点(2)产生的基于TLA的洁净空气区(31)。所示装置适于提供朝向所述护理点(2)的基本上层状下降的向下的净化空气流(36)，其与环境空气(34)的空气温度(在护理点(2)的几何中心点(37)的水平(35)处的护理点(2)处测量)差异在0.1到3℃的范围内，比在护理点(2)的几何中心点(37)的水平(35)处的环境空气(34)更冷，所述装置包括：

-一个或多个进气口(4)，

-一个或多个出气口(10)，所述出气口(10)中的至少一个位于护理点(2)的几何中心点(37)的水平(35)上方并且适于排出所述基本上层状的、向下的净化空气流(36)，

-一个或多个过滤器(7)，

-风扇组件(5)，

-空气温度调节系统，其适于加热或冷却所述供应空气流，以及

-壳体(6)，

所述装置的进一步特征在于，所述一个或多个进气口(4)中的至少一个紧邻由装置(1)在使用时尤其是在护理点(2)产生的所述受控的洁净空气区(31)，位于护理点(2)的几何中心点(37)的水平(35)处或正上方，并且到在护理点(2)的所述洁净空气区(31)的几何中心点(37)(在护理点(2)的几何中心点(37)的水平(35)处)的距离为R2，距离R2大于R1但小于R1的两倍，R1为从护理点(2)处的洁净空气区(31)的同一几何中心点(37)到在护理点(2)的几何中心点(37)的水平(35)处的洁净空气区(31)的“外边界”的距离。此外，在图1所示的实施例中，空气处理装置(1)已经适于通过从在所述护理点(2)休息的需要护理的个体置换身体对流来在所述护理点(2)产生所述受控的洁净空气区(31)，从而为在所述护理点(2)休息的所述个体产生受控个人呼吸区形式的所述受控的洁净空气区(31)，并且在图1所示的实施例中，紧邻洁净空气区(31)放置的用于从洁净空气区(31)排放空气的进气口(4)在护理点正上方。

从图1可以看出，TLA装置优选地设计用于竖直安装，并且该装置因此例如可以是壁挂式的。

在大多数实施例中，根据本发明的装置的一个或多个出气口(10)靠近或位于装置在使用时产生的洁净空气区(31)的顶部。

由于通过将至少一个进气口(4)放置在靠近装置在使用时(尤其是在护理点(2))产生的洁净空气区(31)(例如靠近个人呼吸区)，以及将一个或多个出气口(10)放置在护理点(2的几何中心点(37)的水平(35)上方)(例如个人呼吸区)所实现的技术效果，本发明的装置(即使放置在墙壁上或角落中)将仍然能够产生明确界定的洁净空气区(31)，其所需温度比护理点(2)的几何中心点(37)的水平(35)的环境空气冷0.1到3℃，例如0.3到1℃，或0.5到0.8℃。

同时，装置的位置非常靠近护理点(2)，例如用户/“需要护理的个体”的呼吸区，这对装置的功能造成了限制，因为它必须能够产生所需的界定明确的洁净空气区(31)，洁净空气区(31)所需温度比护理点(2)(例如个人呼吸区)的几何中心点(37)的水平(35)的环境空气冷0.1到3℃，例如0.3到1℃，或0.5到0.8℃，而不产生噪音，这与非常靠近护理点(2)(例如用户/“需要护理的人”)的位置不兼容。

根据本发明的装置的若干细节可有助于确保使用时的特定低噪音等级。例如，适用的过滤器(7)，例如能够去除至少75％、至少85％或至少95％的尺寸大于0.5μm的颗粒，与被产生的洁净空气区覆盖的面积相比可以提供相对大的过滤面积，例如过滤器具有的过滤介质面积至少是护理点(2)处被洁净空气区(31)覆盖的面积的两倍。过滤介质面积越大，过滤器(7)上的运行所需的空气流速度和压差就越低。因此，在所有其他条件相同的情况下，更大的过滤介质面积将有助于减少产生的噪音。在某些优选实施例中，洁净空气区(31)在护理点(2)覆盖的面积可以约为0.10m²而过滤介质面积可以约为2m²，即使得过滤器介质面积比由装置在使用时尤其是在护理点产生的洁净空气区(31)覆盖的面积大20倍。

此外，与该装置的鼓风机或风扇组件(5)相关的许多可能特征可用于提高其效率，并相应地降低其使用期间的污染噪音等级和能量消耗。

总体上，参考图2，根据本发明的TLA装置将包括：

-进气口(4)，空气流通过进气口被引导至风扇组件(5)，风扇组件(5)至少包括风扇(14)和外部风扇壳体(18)，

-所述外部风扇壳体的出口部分。

放置在根据本发明的TLA装置的外部风扇壳体(18)中的叶轮/风扇(14)通常包括：混流/涡轮风扇/叶轮(15)和用于驱动所述风扇/叶轮的电机(16)。所述电机(16)和混流风扇/叶轮(15)然后将工作以产生空气流到所述风扇组件的壳体的出口部分。

根据本发明的TLA装置的风扇组件通常还包括用于致动所述电机的驱动电路，该驱动电路连接到可编程控制单元。

根据本发明的风扇组件将优选地包括混流式或涡轮式叶轮(15)，其为封闭式叶轮结构形式，具有顶部、底部和内部叶轮室，叶轮室被叶轮刀片或叶片分隔成多个子室。这将允许风扇组件包括叶轮和叶轮壳体之间的有效气压密封件。在根据本发明的风扇组件的一个特别优选的实施例中，叶轮和叶轮壳体之间的气压密封件(24)将是迷宫型(labyrinth-type)空气密封的形式。

抑制高压空气(在叶轮出气口处)泄漏回吸入侧(叶轮入口)的有效气压密封显着增加了根据本发明的空气净化装置的效率，允许叶轮以每分钟较低转速(rpm’s)运行，从而降低装置在运行期间的噪音。

与先前的TLA装置相比，根据本发明的装置的特征尤其在于一个或多个进气口(4)紧邻通过装置在护理点(2)产生的洁净空气区(31)，例如受控的个人呼吸区，例如在护理点(2)的几何中心点(37)的水平(35)，而不是例如在地面水平。

如上所述，本领域技术人员对于将空气处理装置的进气口(4)放置为紧邻由装置在使用时产生的洁净空气区(31)会有些怀疑，因为进气口(4)的这种定位将先验地预期显着影响从装置的出气口(10)供应的洁净TLA空气流的大致和主要方向矢量。

例如与典型护理点(2)(例如床的个人呼吸区)的温度相比，通常预计地面水平的空气温度要低。因此，除上述之外，本领域技术人员还会推测，根据本发明的TLA装置的特征尤其在于在护理点(2)的几何中心点(37)的水平(35)处或正上方的进气口(4)在提供比先前已知装置更有效的空气冷却方面面临挑战。在某些优选实施例中，散热器(29)翅片堆可以仅覆盖3/4圆，覆盖总空气体积的分给供应空气的部分。总空气体积中绕过散热器的部分被指定用于冷却电子装置等。在涡轮叶轮或混流叶轮中，来自叶轮一部分的入口的空气流在叶轮出气口处的相应位置处离开叶轮。

这种设计提高了散热器的效率，从而降低了运行期间的能量消耗，从而降低了运行期间产生的噪音等级。因此，在叶轮的入口(吸入)侧安装散热器(26/29)优化了散热器上的空气流分布并降低了空气阻力，从而降低了叶轮的转速需求，从而降低了噪音等级。

为了进一步降低工作期间产生的噪音等级，根据本发明的空气处理装置的某些优选实施例利用了在风扇组件周围的不同位置插入安装有亥姆霍兹共振器的多个微穿孔板(27)，见图2。

这种微穿孔板的存在将显着降低工作期间产生的噪音等级，参见例如US20140271132A1(Tyler)。

在根据本发明的空气处理装置中可以使用许多可能的温度调节元件，包括温度调节系统的处理装置是本发明的特别优选的实施例，该温度调节系统包括热电帕尔贴模块(28)(thermoelectric Peltier module)。

热管和散热器都可以由金属制成，通常是合金或具有良好导热性的金属，例如选自氧化铝、铜、钢、黄铜等的金属。

现有技术的TLA装置的另一个缺点是已知装置只是半自动的并且不允许真正意义上的个性化操作。为了克服这个缺点，根据本发明的空气处理装置将优选地包括可编程控制单元。

在优选实施例中，根据本发明的空气处理装置还包括一个或多个传感器(或摄像机)(13)，其耦合到可编程控制单元，能够检测和监控环境空气温度、出气口空气温度、洁净空气区(31)的“表面”温度以及洁净空气区(31)中(例如在护理点(2))是否有个体。

根据本发明的TLA装置应输送温度仅略低于护理点(2)的几何中心点(37)的水平(35)的环境空气温度(0.1到3℃的范围内，例如0.3到1℃，或0.5到0.8℃)的洁净空气并以向下的速度流动，确保洁净空气的流动不会被视为通风空气流(draught)。

因此，根据本发明的空气处理装置可包括至少一个传感器或摄像机(13)，例如红外线传感器阵列和两个或更多个温度传感器，其耦合到可编程控制单元并且能够高精度地检测表面温度，例如在洁净空气区(31)的“表面”等护理点的精度为+/-0.1℃或更低。这种精度水平使得可以监测当装置在现实生活环境中开启时与其关闭时相比实际上是否在产生的洁净空气区(31)内实现温度均匀地降低。以这种方式，可以检查在现实环境中产生的洁净空气区(31)的功能，并且可以检测干扰TLA洁净区功能的干扰(例如来自风扇或窗户通风的空气流湍流)，如果可能的话进行抵消。即使这种区域完整性测试只能在系统未使用时执行，即在洁净空气区(31)中没有放置任何东西的情况下，它也将允许在使用点安装时检查装置的功能，而无需技术人员在场。

优选地，传感器或摄像机(13)，例如IR传感器阵列和两个或更多个温度传感器，能够额外地检测一个或多个出气口(10)处的空气温度。

一个或多个传感器或摄像机(13)的组合，例如IR传感器阵列和两个或多个温度传感器，它们通过与可编程控制单元的耦合，能够检测许多参数，例如有或没有对象，例如个体，即需要护理的最终用户/个体，在洁净空气区(31)，例如个人呼吸区，例如她或他的床，因此，当某个对象(例如个体)出现在护理点(2)时，将允许装置运行。这种自动启动/停止功能提高了整体依从性，例如治疗依从性(坚持治疗)，否则这在例如哮喘中是一个大问题，因为用户不需要启动和停止装置。同时，它将有助于降低整体能耗和过滤器更换频率。

在某些优选实施例中，根据本发明的空气处理装置将包含组件(例如WiFi装置或GSM模块)，允许将任何测量参数的实际测量结果报告给合格的医疗保健或技术服务专业人员，例如通过互联网。因此，例如，根据本发明的空气处理装置可以例如包括可编程控制单元，该可编程控制单元被编程为根据建议向技术服务专业人员、需要护理的个人和/或医疗保健提供者发送关于该装置是否正在运行的通知。因此，该装置可以被编程以提供其正确使用的文档，这在某些情况下可能是有利的，例如健康保险的情况下。类似地，该装置可以被编程为自动地向服务设施发送消息或者提示用户是否需要该装置的技术服务或者是否需要用户干预，例如过滤器更换。

本发明还涉及一种通过使用根据本发明的空气处理装置为需要护理的个体提供受控的个人呼吸区来减轻与暴露于颗粒过敏原有关的症状的方法。

图1显示了本发明的空气处理装置(1)的实施例及其使用。该装置可以例如如图所示安装在墙上(33)，或者可以安装在例如床的头端。

该装置包括一个或多个进气口(4)，其优选放置在或非常靠近在护理点(2)处产生的洁净空气区(31)(例如受控呼吸区)附近，过滤器、风扇组件和出气口(10/12)适于将基本上层状下降的向下的净化空气流朝向护理点(2)排出，例如进入用户或需要护理的个人的个人呼吸区(3)。

该装置优选地包括连接到可编程控制单元的一个或多个传感器(或摄像机)(13)，例如IR传感器阵列和两个或更多个温度传感器。这种组合确保该装置除了检测从一个或多个出气口(10)供应的空气与护理点(2)的几何中心点(37)的水平(35)处的环境空气温度之间的空气温度差之外，还能够检测一个或多个其他特征，例如需要护理的用户/个体(3)是否在距装置适当距离处(例如在个人呼吸区)。

IR传感器阵列和两个或更多温度传感器以及可编程控制单元的组合为真正的自动装置控制开辟了一条道路，这显着增加了方便的、没有问题的用户体验。例如，该装置能够检测护理点(2)处的对象，例如床上的用户，并据此自动打开或关闭。它还可以检测用户的睡眠模式(例如每晚翻身次数、睡眠不安等)。传感器/控制单元还能够直接检测尤其是在护理点(2)产生的洁净空气区(31)(例如个人呼吸区)的稳定性，因为IR传感器阵列的灵敏度是+/-0.1℃或更高。该装置能够执行安装检查，其中在安装装置时检查产生的洁净空气区(31)的稳定性。这种设施，即用户执行的安装测试，可以代替技术人员的安装拜访，例如，如果装置被移动到相对于护理点(2)的另一个位置，或者如果护理点被移动到房间的另一个位置。此外，可以连续对装置进行编程以控制它是否产生界定明确的洁净空气区(31)，例如受控的个人呼吸区，并且如果洁净空气区(31)(例如受控个人呼吸区)由于季节变化(冬季冷风，或夏季使用风扇/空调等)而不稳定，则向用户发出警告。警告，甚至报告，也可以通过GSM(全球移动通信系统或类似系统)模块从装置自动发送给用户或服务技术人员。提供互联网连接的WiFi或蓝牙装置可以补充或替代GSM模块。在任何一种情况下，此类通信设施都提供与普通手持装置(例如智能手机)的通信，从而可以避免在装置本身上显示。

一个或多个进气口(4)中的至少一个的位置在洁净空气区(31)内或附近，即邻近洁净空气区(31)(在使用装置时通过护理点(2)产生)，例如受控个人呼吸区，改善了受污染的空气在洁净区(31)内部和周围的排放。在洁净区循环的空气被有效地排放(“用过的空气”的排放)，从而形成一个明显更稳定的洁净空气区(31)。

在现有技术的TLA装置的情况下，例如WO 2011042801(Kristenson)所描述的装置，已经证明床的实际位置以及因此装置在房间中的实际位置对于它的功能是关键的。原因是墙壁和/或角落处的停滞空气区域扩展并限制了洁净区域的建立。本文所述的新型空气处理装置在很大程度上超越了这一限制。

与现有技术的装置相比，本发明的装置允许改进的洁净空气流、改进的洁净空气分布和改进的洁净空气从护理点(2)处的洁净空气区(31)排放，从而导致在护理点(2)的洁净空气区的稳定性显着提高，洁净空气区(31)在护理点(2)受到干扰(例如在护理点休息的需要护理的个人的移动)时所需恢复时间显着减少。

根据本发明的空气处理装置的另一个优点是它们显着更紧凑，并且适于容易地安装在墙壁(33)上或例如床头枕上。

图2a和图2b显示了根据本发明的空气处理装置(1)的两个实施例，包括进气口(4)相对于根据本发明的装置在使用时产生的典型的洁净空气区(31)的布置。因此，图2a和图2b中所示的实施例包括：

-一个或多个进气口(4)，

-一个或多个出气口(10)，适于排出基本上层状的、向下的净化空气流，

-一个或多个过滤器(7)，

-风扇组件(5)，

-空气温度调节系统，其适于加热或冷却所述供应空气流，以及

-壳体(6)，

根据本发明的装置的设计旨在最小化压降并相应地降低叶轮的必要旋转速度以及工作期间产生噪音和热量的其他来源。几个设计特征有助于实现这一点。将装置内空气流路径(20)的“空气弯曲”数量降至最低可降低总压降，从而降低噪音。通过相对较大的进气口和过滤区运行也可以降低噪音，从而保持较低的空气速度，并因此降压。专门设计的风扇组件(5)对于无噪音运行也很重要。在叶轮(27)附近使用微穿孔板有助于降低噪音。

通常，根据本发明的装置包括一个或多个传感器和/或摄像机(13)，例如IR传感器阵列，其耦合到可编程控制单元并且能够以+/-0.1℃的精度检测温差。合适的传感器可以是非接触式高精度红外传感器阵列，这可提供高达0.1℃的非接触式温度传感精度。

根据本发明的装置(1)中的空气流是由风扇(鼓风机)组件(5)的作用产生的。为了降低噪音和能耗，该装置配备了专门设计的风扇组件(5)。该组件的两个实施例如图2所示。组件中的空气流是由混流/涡轮叶轮(15)的旋转产生的。叶轮的旋转由电机(16)产生。电机(16)可以是直流无刷电机，或任何其他类型的电机，其速度可由装置的控制电路改变。

风扇/叶轮的运转产生一股空气流，通过进气口(4)进入组件，穿过叶轮(15)并向上进入壳体(25)。在所描绘的实施例中，风扇组件(5)还包括温度调节系统，其包含例如经由多个热管(30)连接到一组散热器(29)的热电帕尔贴模块(28)。温度调节系统可以直接安装在叶轮壳体(25)的顶部，以形成风扇组件的集成部分。

为了优化效率，从而降低运行期间产生的噪音，根据本发明的空气处理装置的风扇组件包括位于叶轮(15)和叶轮壳(25)之间的气压密封件(24)。

通过使用微穿孔板(27)可以进一步降低风扇组件产生的噪音，就像可以应用正弦波电机控制和叶轮调谐确保这在电机频率之外一样。

根据本发明的空气处理装置的气压密封件优选地基于无摩擦的迷宫型密封件。这种迷宫型密封件可以是单级迷宫，即包括装配到一个圆周槽中的一个圆周翅片的密封件，参见图2，或者可以是两级或更高级别的迷宫型密封件。

示例

示例1

利用统计计算和根据现有技术AIR4(即WO2012/136728)(见图4b)以及根据本发明的TLA装置AIR5(见图4a1和图4a2)之间的“洁净区”比较进行了激发测试。对护理点(2)进行了测量，在这种情况下是靠近墙壁放置的床，和独立式床，即独立式护理点(2)。下表中提到的AIR4(现有技术)和AIR5(根据本发明)的值，例如(两侧)是在靠近墙壁放置的床和独立式床的情况下的测量平均值。

更具体地说，测试是在两种不同的环境中进行的。

在第一个环境中，即所谓的激发测试，空气洁净度是在护理点(2)测量的，即在床上，对洁净区进行干扰，并从执行干扰的时间点开始的一分钟时间段内进行颗粒测量。此外，颗粒测量在洁净空气区的几何中心点(37)处进行，该几何中心点位于护理点(2)的中心(37)的床上受试者前额正上方的水平上。在这些测试中，护理点(即床)是独立的。

在第二个环境中，根据现有技术AIR4(即WO2012/136728)的TLA装置(见图4b)以及根据本发明的TLA装置AIR5(见图4a1和图4a2)在护理点(2)(即位于房间角落的床)进行了测试，并且在洁净区的几何中心点(37)进行了颗粒测量(再次在位于床中的护理点(2)的中心(37)的受试者的前额上方R＝+/-100mm、+/-200mm、相应的+/-300mm，并且在护理点(2)的几何中心点(37)的水平(35)正上方，并且当装置仍在运行时(即，当人仍然位于洁净空气区的几何中心点(37)时))。测试是根据标准ISO-14664-1:1999Clean rooms and associatedcontrolled environments–Part 1进行的。然后在护理点(2)(即放置在同一个房间对角的床)重复测试。

实际颗粒测量是在空气区激发的同时开始的。6秒后，读出>0.5μm的颗粒总数，即在上表中“Time”标题下表示为“6”的0-6秒收集的颗粒总数。粒子的下一个读数是在上表中“Time”标题下表示为“12”的6-12秒。对于所有测量，第一个测量值“6”用作参考值100％。因此，以下所有测量值均报告为与“6”处测量的参考值相比的百分比值。例如，对于系列1，参考值为19000(100％)，随后在“12”处的测量值计算为450/19000＝0,024或2％。

以上来自激发测试的数据和图5中的结果表明，根据本发明的装置AIR5能够在下保持>99.5％的洁净区，即使床靠近墙壁放置也是如此。根据现有技术的装置AIR4无法保持>99.5％，尤其是当靠近墙壁放置时更是如此。此外，数据表明，根据本发明的装置AIR5的总暴露量明显低于现有技术装置AIR4的总暴露量，即根据本发明的装置AIR5在1分钟内的总暴露量显着低于根据现有技术的装置AIR4在1分钟内的总暴露量，这与洁净区的激发有关。

图5中显示的结果是分别采用放置在墙壁旁边的床的护理点(2)和独立式床的独立式护理点(2)的形式的洁净空气区(31)在距几何中心点(37)(在护理点(2)的几何中心点(37)的水平(35))的不同位置处的平均颗粒洁净度(与测量时的环境空气洁净度相比)(测量平均值)的图形表示。该测试证明了根据本发明的TLA装置AIR5的功能(见图4a1和4a2)与护理点(例如床)是否位于角落无关，而根据现有技术的TLA装置AIR4(即WO2012/136728)的功能(参见图4b)相反，并且当护理点例如床位于角落时，根据现有技术的TLA装置AIR4不能产生类似水平的空气洁净度。

附图标记列表

1.空气处理装置

2.护理点

3.在护理点的对象，例如需要护理的个人/个体

4.进气口

5.风扇组件

6.装置壳体

7.过滤器

8.过滤器的清洁侧

10.出气口

12.出口空气

13.传感器或摄像机

14.风扇

15.涡轮或混流叶轮

16.电机

18.风扇组件壳体

19.保护驱动电路免受沿空气流路径通过的空气流的面板

20.空气流路径

21.叶轮室顶部，

22.叶轮室底部

23.叶轮刀片或叶片

24.气压密封件

25.叶轮壳体

26.部分圆柱形散热器

27.微穿孔板

28.帕尔贴模块

29.散热器

30.热管

31.洁净空气区

32.装有过滤器的壳体

33.墙

34.环境空气

35.护理点(2)的几何中心点(37)的水平

36.净化空气流

37.在护理点(2)的受控的洁净空气区(31)的几何中心点

38.空气流通过进气口(4)进入装置的主要方向矢量

39.从受控的洁净空气区(31)置换/排放的空气流的主要方向矢量

Claims (12)

1.一种空气处理装置(1)，用于尤其是在护理点(2)处产生受控的洁净空气区(31)，所述装置适于朝向所述护理点(2)提供基本上层状的、向下导向的净化空气流(36)，在所述护理点(2)的几何中心点(37)的水平(35)处的护理点(2)测量的所述净化空气流(36)的空气温度与环境空气(34)具有差异，在所述护理点(2)的所述几何中心点(37)的所述水平(35)处测量的所述净化空气流(36)的空气温度比所述环境空气(34)低0.1至3℃，所述装置包括：

-一个或多个进气口(4)，

-一个或多个出气口(10)，所述出气口(10)中的至少一个位于所述护理点(2)的所述几何中心点(37)的所述水平(35)上方，并且适于排出所述基本上层状的、向下导向的净化空气流(36)，

-一个或多个过滤器(7)，

-风扇组件(5)，

-空气温度调节系统，所述空气温度调节系统适于提供所述供应空气流的加热或冷却，以及

-壳体(6)，

所述装置的进一步特征在于，所述一个或多个进气口(4)中的至少一个紧邻由所述装置(1)在使用时尤其是在所述护理点(2)处产生的所述受控的洁净空气区(31)，并处于所述护理点(2)的所述几何中心点(37)的所述水平(35)或在所述护理点(2)的所述几何中心点(37)的所述水平(35)的正上方，且与在所述护理点(2)的所述几何中心点(37)的所述水平(35)的所述护理点(2)的所述洁净空气区(31)的所述几何中心点(37)的距离为R2，距离R2大于距离R1但小于距离R1的两倍，R1为从所述护理点(2)处的所述洁净空气区(31)的相同的所述几何中心点(37)到在所述护理点(2)的所述几何中心点(37)的所述水平(35)的所述洁净空气区(31)的外边界的距离。

2.根据权利要求1所述的空气处理装置(1)，其特征在于，所述空气处理装置(1)适于通过从在所述护理点(2)处休息的需要护理的个体置换身体对流而在所述护理点(2)产生所述受控的洁净空气区(31)，从而为在所述护理点(2)处休息的所述个体产生受控的个人呼吸区的形式的所述受控的洁净空气区(31)。

3.根据权利要求1或2所述的空气处理装置，其特征在于，所述一个或多个进气口(4)中的至少一个紧邻由所述装置(1)在使用时尤其是在所述护理点(2)处产生的所述受控的洁净空气区(31)，且距离在所述护理点(2)的所述几何中心点(37)的所述水平(35)的所述护理点(2)的所述洁净空气区域(31)的所述几何中心点(37)R2，距离R2与在所述护理点(2)的所述几何中心点(37)的所述水平(35)的所述护理点(2)的所述受控的洁净空气区(31)的所述几何中心点(37)相距大于300mm但小于600mm。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的空气处理装置，其特征在于，所述一个或多个进气口(4)中的至少一个紧邻由所述装置(1)在使用时尤其是在所述护理点(2)处产生的所述受控的洁净空气区(31)，并位于所述护理点(2)的所述几何中心点(37)的所述水平(35)上方5-50cm处。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的空气处理装置，其特征在于，进入紧邻由所述装置(1)在使用时产生的所述受控的洁净空气区(31)的所述一个或多个进气口(4)中的至少一个的空气流(38)的主要方向矢量与从紧邻所述装置的所述受控的洁净空气区(31)置换/排放的空气流(39)的主要方向矢量成>＝90°和<＝270°的角度。

6.根据权利要求1-5中任一项所述的空气处理装置，其特征在于，所述一个或多个过滤器(7)中的至少一个能够移除至少75％的尺寸等于或大于0.5μm的颗粒。

7.根据权利要求1-6中任一项所述的空气处理装置，其特征在于，所述装置的所述壳体(6)的部分可移除以允许所述至少一个过滤器(7)的插入或移除。

8.根据权利要求1-7中任一项所述的空气处理装置，其特征在于，所述装置被设计用于壁装。

9.根据权利要求1-8中任一项所述的空气处理装置，其特征在于，至少一个出气口(10)位于由所述装置产生的所述受控的洁净空气区域(31)的顶部处或靠近由所述装置产生的所述受控的洁净空气区域(31)的顶部。

10.根据权利要求1-9中任一项所述的空气处理装置，其特征在于，还包括一个或多个传感器或摄像机(13)，所述传感器或摄像机(13)呈高精度IR传感器阵列的形式，能够以+/-0.1℃或更低的精度检测温度差异，被耦合到可编程控制单元，并且能够检测在所述护理点(2)的所述几何中心点(37)的所述水平(35)的所述护理点(2)的表面温度。

11.根据权利要求1-10中任一项所述的空气处理装置，其特征在于，输送到在护理点(2)处的所述受控的洁净空气区(31)中的空气的温度为0.3至1℃，更优选比在所述护理点(2)的所述几何中心点(37)的所述水平(35)的所述受控的洁净空气区(31)周围的所述环境空气(34)冷0.5至0.8℃。

12.一种用于置换在护理点(2)休息的需要护理的个体的身体对流的方法，包括使用根据权利要求2-11中任一项所述的空气处理装置。