CN1178031C - 在房屋中提供清洁空气的方法及实现该方法所用的装置 - Google Patents

在房屋中提供清洁空气的方法及实现该方法所用的装置 Download PDF

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Abstract

本发明涉及在房屋中提供清洁空气的一种方法和装置，其中，将不纯净空气从房屋的下部接收或吸入一个空气处理装置(1)中并在其中进行清洁或净化。将被接收或吸入空气处理装置(1)的第一部分气流(DS1)进行冷却，而将被接收或吸入空气处理装置(1)的第二部分气流(DS2)加热。使第一部分气流(DS1)中的被冷却空气(KL)流过至少一个空气排放单元(15)中的至少一个容器体部件(17)而慢慢下沉且基本不与周围空气相互排斥，从而在空气排放单元(15)下面的房屋中确定了至少一个清洁空气区(RZ)。第二部分气流(DS2)中的被加热空气(VL)通过一个空气排放口(16)而在向上的方向中排放，这样，所述的被加热空气(VL)就在房屋中以较低的速度上升。

Description

在房屋中提供清洁空气的方法及实现该方法所用的装置
技术领域
本发明涉及一种在房屋中提供清洁或纯净空气的方法，其中，一个空气处理装置从房屋的下部接收不清洁或不纯净的空气且在该装置中进行清洁或净化。本发明还涉及实现该方法所用的一种装置。
背景技术
在公开文献SE.C2.500707中描述了一种将空气输送至房屋内的处理区中所用的装置。但是，该装置在房屋中没有产生特定的清洁空气区且同时将清洁空气输送至所述房屋的其余部分。
本发明的目的是解决上述问题。
发明内容
通过本发明的方法和装置就可在房屋中产生至少一个特定的清洁空气区域且同时向房屋的其余部分提供清洁空气。
附图说明
下面将参考附图而对本发明作进一步的描述，其中：
图1示意性地显示了具有本发明装置的房屋；
图2所示为一个侧视图，该图为本发明的装置的部分剖视图；
图3所示为形成为图1中的装置的一部分的一个空气排放单元或称为空气释放单元的剖视图；
图4示意性地显示了形成为图1中的所述装置的一部分的一个冷却装置。
具体实施方式
图1中显示了具有底盘2的一个空气处理装置1，该底盘2具有驱动轮3以在房屋中的地板4上移动空气处理装置1。在底盘2上布置的柱状件5包括一个垂直部件6，该垂直部件6的顶部改变为一个横向部件7。垂直部件6的下部具有两个空气入口8、9以使不纯净的空气OR从房屋中的地板水平处进入柱状件5中的空气通道10。
在空气通道10内，在距空气入口8、9最近的位置处布置有一个适当类型的空气清洁或净化装置11，例如两个过滤装置11a、11b以使进入的空气具有所需的纯度。在空气通道10中，在空气净化装置11之后布置有一个风扇装置12以将空气吸入并使其流过空气通道10，且进一步流过空气处理装置1。
将空气通道10分为至少一个第一通道分支10a和一个第二通道分支10b。被净化的空气RL的第一部分气流DS1流过通道分支10a，而被净化的空气RL的第二部分气流DS2流过通道分支10b。在第一通道分支10a中布置有一个冷却装置13以使第一部分气流DS1变冷，所述通道分支10a将被冷却的空气KL引导向位于横向部件7下侧的至少一个空气排放单元15。在第二通道分支10b中布置有一个加热装置14以对第二部分气流DS2进行加热，该第二通道分支10b用于将来自加热装置14的被加热空气VL引导向至少一个空气排放口16或用于排放被加热空气VL的相应装置。
如图1和图2中清楚显示的那样，空气排放单元15和空气排放口16以较大的距离布置在空气处理装置1的相反部分上，这样，被冷却空气和被加热空气可流入房屋内的不同部分中。因此，空气排放单元15排放被冷却空气KL而在空气处理装置1一侧上的所述空气排放单元15之下产生至少一个清洁或纯净空气区RZ。空气排放口16布置在空气处理装置1的相反一侧上，这样，该排放口16就向上朝着房屋的天花板区TR排放被加热的空气VL，天花板区TR与清洁空气区RZ相距较大的距离。
冷却装置13用于相对于应排放冷却空气KL的房屋的空气温度而将第一部分气流DS1降温至一定温度，使得所述的被冷却空气KL通过形成为空气排放单元15的一部分的一个容器体部件(cell bodymember)17慢慢下沉而产生清洁空气区RZ，这样，被冷却空气基本不与周围的不纯净空气相互排斥(co-eject)而使其进入清洁空气区RZ且最好在房屋内的空气中不产生显著的涡旋。
加热装置14用于相对于应排放被加热空气VL的房屋的空气温度而将第二部分气流DS2加热至一定温度，使得所述的被加热空气VL就朝着房屋的天花板区域TR慢慢上升而不会因此在所述房屋里的空气中引起明显的涡旋。
清洁或纯净空气区RZ可构成或限定例如躺在床19或类似物上的人员18的呼吸区A的部分，但所述的清洁空气区RZ也可以是需要清洁空气的另外区域，例如进行工作的工作区。
冷却装置13也可以是具有帕尔帖(Peltier)效应的一种热电装置，即，指的是在将电流输送至相互接触的两个金属时所产生的一种效应。在相互接触的表面上可实现降温。在图3中示意性地显示了具有冷却部件13a和放热或称为发热部件14a的一种热电装置。在这种情况下，冷却部件13a即为排放被冷却空气KL的冷却装置13，而放热部件14a是由排放被加热空气VL的加热装置14限定的。
可通过一个控制装置RC对冷却装置13进行控制，控制装置RC与发送器20相协作。发送器20布置在与呼吸区A或类似区域相同或基本相同的标高(level)上且最好位于所述区域之外的位置或点处。
控制装置RC与位于冷却装置13下游的空气通道分支10a中的发送器21相协作。该发送器21用于检测所述标高处的温度，且根据检测结果而将一个信号输送至控制装置RC。该控制装置依据在所述标高处的温度来控制冷却装置13。发送器21最好是一个设定点(set point)发送器，对于处理的空气，该发送器被设定或调节至一定的设定温度。
风扇装置12使所述处理的空气流过空气处理装置1，这样，空气流就克服了空气处理装置1中的阻力，但不使得气流压出或强制排出空气排放单元15。因此，这样就可保证从空气排放单元15排放的空气不产生明显的涡旋而不与来自周围环境的不纯净空气相互排斥。
空气排放单元15的容器体部件17最好具有一个多孔的外容器体层17a和一个多孔的内容器体层17b。外容器体层17a的硬度和孔的大小最好大于内容器体层17b的硬度和孔的大小，这样，所述的外容器体层17a就限定了一个容器体部件17的支撑部分，且使流经外容器体层17a的空气压力降小于空气流经内容器体层17b所产生的压力降。
在容器体部件17中最好布置一个空气导引装置22，相对于进入的处理的空气流来说，该导引装置22具有一个横向部件，该横向部件可相对于容器体部件17进行垂直调整。空气导引装置22用于相对于所述容器体部件17的各个部分而将空气导引入容器体部件17中。
利用一个卡口式固定(未显示)或通过另一个连接装置可将空气排放单元15安装到柱状件5的横向部件7上。
上述装置将按下述步骤运行：
在冷却装置13中将第一部分流体DS1冷却至一定温度，例如该温度比由与呼吸区A或类似区处于同一高度的发送器20所检测到的温度低1-3℃，使第一部分流体DS1流过空气排放单元15的容器体部件17，这样，使得被冷却空气KL的下沉速率变低。所述被冷却空气KL进行扩展或扩散而使外部区域RZY基本不与不纯净空气相互排斥，从而阻止不纯净空气与清洁空气区RZ相混合，特别是不与清洁空气区的中央部分RZZ相混合。因此，清洁空气区RZ的所述中央部分RZZ中的空气可与恰在空气清洁装置11之后或下游的清洁空气RL具有基本相同的纯度。这样，尽管所述清洁空气流过房屋中的不纯净空气，但清洁空气区RZ中的空气纯度变得与恰在空气清洁或净化装置11之后的空气具有基本相同的纯度。
清洁空气区RZ中的气流流速优选为100-300m3/h，空气排放单元15最好布置在呼吸区A或类似区之上的0.5-1.5m的高度处。空气排放单元15的容器体部件17最好设计成可使其排放或释放由薄层状部分气流组成的空气。在需要的情况下，可向限定清洁空气区RZ的第一部分气流DS1中的空气中添加湿气和/或气态药物。
还应提到：被加热的空气VL向上流动，这样，它就形成与天花板最接近的空气上层L1，该上空气层L1最好保持约为22℃。同时，从接近地板4的空气下层L2空气被吸入处理装置1，且空气温度低于空气上层L1的温度，所述空气下层L2的温度最好约为20℃。
使空气在不产生涡旋的情况下从空气上层L1以较低的速度下沉或下降至空气下层L2且最好穿过中间空气层L3，中间空气层L3的温度可能约为21℃。
由此，人们可利用在房屋中存在的一个控制分区而沿着天花板来扩散温暖(“较轻”)的空气，同时将较冷/不纯净的空气从地板的高度吸入到空气处理装置1中。这样，被净化的空气在房屋中慢慢下沉时，就产生了无涡旋的空气流。这种效果强化了自然的沉淀原理，其中，在假定所述房屋没有布置涡旋产生装置例如空气混合空气供应装置或类似物的情况下，房屋中的微粒朝着地板慢慢下沉或下降。
上述的方法和装置可在附后的权利要求范围内改变。上面没有描述的其他实施例可包括：空气净化装置11可通过除过滤之外的其他方式来净化空气，且可通过辐射或电离或通过提供湿气和/或药物而对其中的空气进行处理。约有一半被吸入空气处理装置1的空气作为被冷却空气KL被排放或释放出来，而约有一半作为热空气VL被排放或释放出来。冷却装置13可以是除热电装置之外的其他冷却装置。空气排放单元15也可具有除上述和上面所显示之外的其他形式，该单元可包括一个或多个容器体部件17和/或容器体层。且还可布置一个以上的空气排放单元15。呼吸区A或类似区可以是需要清洁空气的其他区域，且可取代空气或与空气相关联的气体而使用一种保护气。

Claims (39)

1.一种用于在房屋中提供清洁空气的方法，其中：将不纯净的空气从房屋的较低部分接收或吸入进入一个空气处理装置(1)中，并在该装置中进行清洁或净化，
其特征在于：
将被接收或吸入到空气处理装置(1)中的第一部分气流(DS1)冷却至一定温度，该温度低于在空气处理装置(1)的外部测量到的温度，而将被接收或吸入到所述空气处理装置(1)中的第二部分气流(DS2)进行加热，
使第一部分气流(DS1)中的被冷却空气(KL)以这样一种方式流动，即流过在至少一个空气排放单元(15)中的至少一个容器体部件(17)，被冷却空气的流速变低且由此基本上避免了与周围的不纯净空气的相互排斥，从而在空气排放单元(15)之下的房屋中限定出至少一个清洁空气区(RZ)，
通过一个空气排放口(16)将第二部分流体(DS2)中的被加热的空气(VL)向上排放，这样，所述被加热的空气(VL)在房屋中以较低的速度上升。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：使冷却空气(KL)以用于至少一个人(18)的呼吸区(A)的形式来限定清洁空气区(RZ)。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于：使冷却空气(KL)从呼吸区(A)中的人(18)处除去微粒和/或微小物质。
4.根据权利要求2或3所述的方法，其特征在于：在空气净化装置(11)中清洁或净化空气使得空气随后立即具有所需的纯度，使呼吸区(A)的中央部分(RZZ)中的被冷却空气(KL)的纯度与恰在空气净化装置(11)之后立即产生的清洁空气的纯度相同或基本相同。
5.根据权利要求2或3所述的方法，其特征在于：测量房屋中与呼吸区(A)处于同一高度上的空气的温度且控制一个冷却装置(13)以根据所述高度上的空气温度对空气进行冷却。
6.根据权利要求2或3所述的方法，其特征在于：将空气排放单元(15)布置在人(18)的呼吸区(A)之上0.5m至1.5m的高度处。
7.根据权利要求2或3所述的方法，其特征在于：向用于限定呼吸区(A)的被冷却空气(KL)中添加湿气和/或药物。
8.根据上述权利要求1所述的方法，其特征在于：使被加热空气(VL)向上流动，这样，该被加热空气在最接近天花板处限定了一个空气上层(L1)，所述空气上层(L1)保持在22℃的温度，从房屋中最接近地板(4)的空气下层(L2)中被吸入空气处理装置(1)中的空气的温度低于空气上层(L1)中的空气的温度，这样，所述空气下层(L2)保持在20℃的温度，从而使空气以较低的速度下降，所述空气在不产生涡旋的情况下从空气上层(L1)下沉穿过一个中间空气层(L3)而到达空气下层(L2)，所述下沉的空气不产生明显的涡旋。
9.根据上述权利要求1所述的方法，其特征在于：在一个冷却装置(13)中使所述的部分流体(DS1)中的空气(KL)冷却，所述的冷却装置(13)在运行过程中产生热，且通过由冷却装置(13)产生的热量来加热第二部分流体(DS2)中的空气(VL)。
10.根据上述权利要求1所述的方法，其特征在于：通过形成空气处理装置(1)的一部分的风扇装置(12)将房屋下部分中的不纯净空气(OR)吸入空气处理装置(1)中，且在空气处理装置(1)中通过过滤来净化所述的不纯净空气(OR)，并将所述净化的空气分为两个部分流体(DS1和DS2)，其中的流体(DS1)被冷却而另一个流体(DS2)被加热。
11.根据上述权利要求1所述的方法，其特征在于：在房屋中的一个位置处使空气排放单元(15)排放被冷却的空气(KL)，而在房屋中的另一个位置处排放被加热空气(VL)。
12.根据上述权利要求1所述的方法，其特征在于：将被冷却空气(KL)冷却至一定温度，该温度比房屋中清洁空气区(RZ)周围的空气温度低1至3℃。
13.根据上述权利要求1所述的方法，其特征在于：通过空气排放单元(15)以100-300m3/h的空气流量来排放被冷却的空气(KL)。
14.根据上述权利要求1所述的方法，其特征在于：使空气排放单元(15)的容器体部件(17)排放或释放由层状部分气流组成的被冷却空气(KL)并使气流相对于空气排放单元(15)向下和向下/向外流动。
15.根据上述权利要求1所述的方法，其特征在于：将不纯净空气(OR)从房屋中低于清洁空气区(RZ)部分高度处的吸入空气处理装置(1)中。
16.根据上述权利要求1所述的方法，其特征在于：在清洁空气区(RZ)旁边和上部的一个位置处排放被加热的空气(VL)。
17.根据上述权利要求1所述的方法，其特征在于：在空气处理装置(1)中通过过滤方式来净化不纯净空气(OR)。
18.根据上述权利要求1所述的方法，其特征在于：在空气处理装置(1)中通过辐射方式对空气进行处理。
19.根据上述权利要求1所述的方法，其特征在于：在空气处理装置(1)中通过电离方式对空气进行处理。
20.根据上述权利要求1所述的方法，其特征在于：在被吸入空气处理装置(1)的空气中有一半作为被冷却空气(KL)被排放出来，而有一半作为被加热空气(VL)被排放出来。
21.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：利用被加热空气(VL)产生工作区域形式的清洁空气区(RZ)。
22.用于在房屋中提供清洁空气的空气处理装置，
其中：所述空气处理装置(1)包括用于从房屋的下部吸收不纯净空气(OR)的装置(8，9)；
其中：空气处理装置(1)还包括一个空气净化装置(11)和至少一个空气排放单元(15)，空气净化装置(11)用于净化所述不纯净空气(OR)，所述空气排放单元(15)具有至少一个容器体部件(17)，该容器体部件(17)用于在房屋中向下释放或排放被冷却空气(KL)，
其特征在于：所述空气处理装置(1)还包括一个空气通道(10)，该空气通道(10)至少被部分分为至少第一和第二通道分支(10a，10b)用于被吸入空气排放装置(1)中的空气的第一和第二部分气流(DS1和DS2)；
在第一通道分支(10a)中布置有一个冷却装置(13)，用于对流过所述第一通道分支(10a)的第一部分流体(DS1)进行冷却；
所述第一通道分支(10a)与空气排放单元(15)相连通以将被冷却空气(KL)引导至该空气排放单元(15)；
在第二通道分支(10b)中布置有一个加热装置(14)，用于对流过所述第二通道分支(10b)的第二部分流体(DS2)进行加热；
所述第二通道分支(10b)与装置(16)相连通以释放或排放来自加热装置(14)的热空气(VL)；
用于排放热空气(VL)的所述装置(16)与空气排放单元(15)以较远的距离布置，这样，离开空气排放单元(15)的被冷却空气(KL)及离开所述装置(16)的热或温暖空气(VL)就被排放到房屋中的不同部分中；
相对于将排放被冷却空气(KL)的房屋中的空气的温度，冷却装置(13)将空气冷却至一定的温度，使得所述被冷却空气(KL)慢慢下沉而基本不与周围环境中的不纯净空气相互排斥以在空气排放单元(15)的下方限定一个清洁空气区(RZ)；
相对于将排放热空气(VL)的房屋中的空气的温度，加热装置(14)将空气加热至一定的温度，使得所述的热空气(VL)朝着房屋的天花板区(TR)慢慢上升。
23.根据权利要求22所述的空气处理装置，其特征在于：加热装置(14)是这样一种装置，即它利用由冷却装置(13)排放的热量来使第二通道分支(10b)中的空气加热。
24.根据权利要求22或23所述的空气处理装置，其特征在于：在该装置中布置有至少一个发送器(20)，以测量房屋中与由清洁空气区(RZ)限定的一个呼吸区(A)或类似区域处于相同或基本相同高度上的空气的温度，该装置中还布置有一个控制装置(RC)，以根据由发送器(20)在所述高度上测量到的温度来控制冷却装置(13)而对空气(KL)进行冷却。
25.根据权利要求24所述的空气处理装置，其特征在于：控制装置(RC)控制冷却装置(13)而将空气(KL)冷却至一定的温度，该温度比由发送器(20)在房屋中测量的空气温度低1-3℃。
26.根据权利要求22所述的空气处理装置，其特征在于：空气处理装置(1)用于以100-300m3/h的空气流量来排放被冷却的部分气流(KL)。
27.根据权利要求22所述的空气处理装置，其特征在于：空气排放单元(15)位于一个呼吸区(A)或类似区之上0.5-1.5m的高度或水平处。
28.根据权利要求22所述的空气处理装置，其特征在于：空气排放单元(15)的容器体部件(17)被设计成用来在向下的方向中排放或释放层状空气流。
29.根据权利要求22所述的空气处理装置，其中：空气排放单元(15)的容器体部件(17)具有基本为半球形的形状，其特征在于：所述容器体部件(17)具有一个多孔的外容器体层(17a)和一个多孔的内容器体层(17b)，所述外容器体层(17a)的硬度和孔尺寸均大于所述内容器体层(17b)的硬度和孔尺寸。
30.根据权利要求22所述的空气处理装置，其特征在于：该装置具有至少一个空气吸入件(8和/或9)，用于将不纯净的空气(OR)从房屋的地板高度处吸入冷却装置(13)中。
31.根据权利要求22所述的空气处理装置，其特征在于：用于净化不纯净空气(OR)的空气净化装置是一个过滤装置(11a和/或11b)。
32.根据权利要求22所述的空气处理装置，其特征在于：该装置通过辐射来处理空气。
33.根据权利要求22所述的空气处理装置，其特征在于：该装置对空气进行电离。
34.根据权利要求22所述的空气处理装置，其特征在于：该装置以用于一个人(18)的呼吸区(A)的形式产生清洁空气区(RZ)。
35.根据权利要求34所述的空气处理装置，其特征在于：向用于限定呼吸区(A)的被冷却空气(KL)中添加湿气和/或药物。
36.根据权利要求22所述的空气处理装置，其特征在于：该装置包括一个风扇装置(12)以使空气吸入且使其流过空气处理装置(1)。
37.根据权利要求22所述的空气处理装置，其特征在于：该装置包括一个柱状件(5)，该柱状件(5)具有一个垂直部件(6)和一个横向部件(7)；
柱状件(5)的垂直部件(6)包括冷却装置(13)、加热装置(14)、空气净化装置(11)和风扇装置(12)；
柱状件(5)的横向部件(7)包括空气排放单元(15)；
用于将空气吸入空气净化装置(11)、风扇装置(12)、冷却装置(13)和加热装置(14)的空气吸入开口(8和/或9)布置在垂直部件(6)的下部中；
用于排放热空气(VL)的所述装置为至少一个空气排放口(16)，所述空气排放口(16)布置在垂直部件(6)的顶部且相对于空气排放单元(15)而处于相对侧上。
38.根据权利要求22所述的空气处理装置，其特征在于：该装置是可移的以在房屋中移动。
39.根据权利要求22所述的空气处理装置，其特征在于：冷却装置(13)是具有帕尔帖效应的一种热电装置。
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