用於空間調節的裝置的製作方法

2023-05-26 17:33:31

本申請涉及用於空間調節的裝置。

背景技術：

供熱通風與空氣調節(hvac，即heating,ventilating,andairconditioning)是一種使室內環境舒適的技術。其目的是提供熱舒適性和可接受的室內空氣品質。hvac系統設計是基於熱力學、流體力學和傳熱學原理的機械工程的子學科。製冷有時被添加而縮寫為hvac&r或hvacr，或者排除通風而成為hacr(如在hacr額定斷路器的指定中)。hvac在室內設計中是重要的，其中使用來自戶外的新鮮空氣，調節室內的溫度和溼度來獲得安全、健康的建築條件。

通風(v)是改變或替換任何空間中的空氣來提供高室內空氣品質的過程，例如控制溫度、補充氧氣或去除溼氣、氣味、煙霧、熱、灰塵、空氣傳播的細菌和二氧化碳。通風被用於去除令人不愉快的氣味和過多的溼氣，引入外部空氣，保持內部建築空氣循環，並防止內部空氣不流動。通風包括與外部交換空氣以及建築內的空氣循環。它是保持建築內可接受室內空氣品質的最重要因素之一。用於建築通風的方法可分為機械式或強制式以及自然式。

空氣調節(ac)是將空間內空氣的性能改變為期望狀況的過程，這些性能主要是溫度和溼度。目的通常是將被調節的空氣分配到空間中，以改善熱舒適性(降低或升高溫度)以及空氣品質。

當前用於環境的單個空間的空調器通常被設置到空氣被調節的房間的天花板中或天花板上。在空調器中具有熱交換器或散熱器，熱交換介質在其中設置成在盤管中循環，盤管被將進入空氣均勻地分配到熱交換器中的薄片或鰭片覆蓋。熱交換器可以被設置到框架中，並且其通常由可拆卸的蓋板覆蓋，該蓋板可以被去除以清潔空調器。在一些安裝中使用過濾器，以防止熱交換器堵塞。在一些安裝中使用輔助過濾器，以確保再次進入空間的空氣品質。風扇或新鮮空氣的誘導作用被用於使進出空調器的空氣循環。

空調器需要周期性的專業清潔和維護，例如對熱交換器抽真空以確保房間或空間內的高衛生水平。另外，包括過濾器的空調器需要定期更換過濾器，空氣在與熱交換器進行調節之前被引導穿過所述過濾器。專業清潔對建築所有者而言是額外開銷，並且通常還導致經受這種專業清潔的房間需要在清潔期間被取消其正常使用。在設置特殊衛生要求的房間、例如醫院病房中，由於房間在專業清潔之後被徹底清潔而給建築所有者帶來了額外開銷。

技術實現要素：

本發明的目的是提供一種用於房間或空間中的空氣調節的裝置。該目的通過獨立權利要求的特徵來實現。在一實施例中，所述裝置包括：框架；蓋板，其設置有穿孔的或開槽的區域，穿孔的區域包括穿孔，每個穿孔具有直徑；以及熱交換器，其設置在所述框架內，並包括至少一個熱交換器盤管、薄片和設置在每個相鄰薄片之間的開口，每個開口具有一長度。開口長度和穿孔直徑的比率至少為2:1。

前述實施例提供了對已知現有技術的問題和缺點的解決方案。從以下說明書和權利要求書中，本發明的其他技術優點對於本領域技術人員而言變得顯而易見。實施本發明的眾多實施例僅實現了所呈現的優點的一部分。這些優點對實施的實施例都不是決定性的。任何需要的實施例在技術上可以與任何其他所需的實施例組合。這些實施例僅表示一些有利的實施例，並且它們不限制本發明的構思，所述構思也可以在進一步提出的權利要求書的框架內以其他方式實施。

附圖說明

附圖示出了本發明的實施例的示例，並且與上述大體描述和當前的詳細實施例一起作為示例幫助解釋本發明的原理。

圖1示出了根據一實施例的用於對房間進行空氣調節的裝置的示意圖，並示出了該裝置的蓋板的放大圖；

圖2示出了根據一實施例的用於對房間進行空氣調節的裝置在蓋板打開的情況下的示意圖，並示出了該裝置的熱交換器的放大圖；

圖3示出了根據一實施例被構造用於對房間進行空氣調節的裝置的橫截面的示意圖；

圖4示出了根據一實施例被構造用於對房間進行空氣調節的裝置的示意圖；和

圖5示出了包括根據一實施例被構造用於對房間進行空氣調節的裝置的房間。

具體實施方式

根據如圖1中所示的實施例，可用於例如通過加熱或冷卻空氣來調節諸如病房的房間或空間100中的空氣的裝置11包括框架120、蓋板110和熱交換器130。框架120可以基本上是一具有兩個較長側和兩個較短端側的矩形盒或殼體，這些側面限定了可供設置熱交換器130的內部空間115(如圖3中所示)或開口。框架120還可以具有四個等長側面的方形形式，或者其可以是具有一個連續側面的圓形。開口和設置在其中的熱交換器130被蓋板110覆蓋。框架120可以具有以與豎直方向偏離的角度設置的側面，以允許將調節後的空氣流10引導回空間100中。在蓋板110和框架120的側面之間可設置有間隙或開放空間。

根據一實施例，空氣的供應空氣流1在被引導到裝置11之前可以被預清潔或淨化，該供應空氣流1經由供應管道101被引導或傳導到裝置11中，該供應管道101通向裝置11的內部空間115，如圖3中所示那樣。在圖1和圖2中，為了清楚起見未示出供應管道101，但是應當理解的是，供應空氣流經由至少一個空氣供應管道101(其以合適的方式連接到裝置11中並通向裝置11的內部空間115中)被引導到設備11中，以將供應空氣流1引導並均勻地分配到該裝置中，以與空氣流2混合，該空氣流2從空間100進入該裝置11中並且在其經過熱交換器130時被調節。實際上，供應空氣流通過誘導(induction)使空氣流2吸入到裝置11的內部空間115中。與供應空氣流1混合的空氣流2作為被調節的清潔空氣流10回流到空間100中。根據一實施例，裝置11可以是一有源ac裝置，其旨在成為集成在一個組合中的供應空氣終端裝置和空氣調節裝置。

蓋板110包括設置到其中的穿孔或開槽區域111。穿孔區域111可以覆蓋所述蓋板110的整個或部分的表面區域。在圖1的實施例中，穿孔區域111被設置成在蓋板110的整個長度上縱向延伸，在蓋板110的側面處同樣沿縱向方向留下兩個未穿孔區域。穿孔區域111包括穿孔112，所述穿孔可以具有圓形形狀，如圖1中所示。穿孔112均勻分布地設置在穿孔區域110上。根據其他實施例，穿孔112可以具有不同於圓形的形狀，也可以使用例如方形或矩形。在圖1中的放大圖a'或區域a中可以更清楚地看到穿孔112。

每個穿孔112具有開口區域，該開口區域具有直徑d，該直徑是穿孔的兩個相對側面之間的測量值。在穿孔112是圓形的實施例中，直徑d是每個圓形穿孔的直徑。在穿孔112具有方形形狀的實施例中，直徑d是每個方形穿孔的兩個相對側邊之間的距離。在穿孔112具有矩形形狀的實施例中，直徑d是矩形穿孔的兩個相對側邊之間的最短距離。直徑d可以在1-3.5mm之間變化。例如，直徑可以是2.0mm。在一實施例中，直徑可以是1.1mm、1.8mm、2.2mm、或2.5mm。

蓋板110可以減少進入框架120內的灰塵和其他雜質的量，並從此防止灰塵或其他雜質循環返回到清潔房間100中。這可能由於穿孔112的選定直徑d。此外，蓋板110可以被打開或從框架120去除，以便能夠清潔和維護熱交換器130的內部和框架120。在一實施例中，蓋板110可拆卸地附接到框架120中，使得蓋板110可以被整個移走。在另一實施例(圖2)中，蓋板110從其一個邊緣(110a，110b)可樞轉地連接到框架120上，使得蓋板110可以在不完全移走蓋板的情況下被打開。樞轉連接可以包括鉸鏈或其他這樣的轉向接頭。另外地或替代地，在房間或空間100的正常日常清潔操作期間，即在不需要專門的清潔操作或人員的情況下，蓋板110可以利用常規清潔設備從裝置11的外部容易地清潔。因此，蓋板110可以被製造得更衛生。

通過選擇穿孔112的直徑d，使得前板120能夠顯著地減少或阻礙灰塵和其他顆粒伴隨空氣流2移動進入框架120的內部，裝置11可以被設置成去除進入裝置11的空氣流2中的雜質。如在說明書中稍後進一步討論的，熱交換器130的薄片具有更大的距離，以便減少灰塵和其他顆粒隨著空氣流2移動到框架120的內部。

熱交換器130(例如可以在圖2中看到)包括至少一個熱交換器盤管135，熱交換介質設置在該熱交換器盤管中以進行循環。在一實施例中，熱交換器130利用乾式傳熱，以消除或最小化裝置11內的冷凝風險，並因此避免為微生物生長創造有利條件，以及避免為保護盤管而使用過濾器。也可以利用其他傳熱類型。

熱交換器130還包括多個薄片131和設置在相鄰薄片131之間的開口132。如從圖2中的區域b的放大圖b'中可以看到的，每個開口132具有例如從一個薄片到下一個薄片測量的長度l。長度l可以在4-7mm之間變化。例如，長度l可以是5mm。在一實施例中，長度l可以是4.3mm、5.5mm、5.8mm、6.0mm或6.5mm。開口132的較大長度l減少了聚集到薄片131和其開口132上的灰塵和其他雜質的量。熱交換器130可以更衛生。可以減少維護的需要。

根據一實施例，熱交換器130可以可拆卸地附接到框架120中，以能夠清潔和維護熱交換器130和框架120的內部。在一實施例中，熱交換器130可拆卸地附接到框架120上，使得熱交換器130可以被整個移走。在另一實施例中，熱交換器130從熱交換器130的一個側面130a可樞轉地連接到框架120上，使得熱交換器可以被部分地從框架120內移走。側面130a在這裡可以例如表示熱交換器盤管135，其可以鉸接或以其他方式可樞轉地連接到框架120上。樞轉連接可以包括鉸鏈或其他這樣的轉向或樞轉接頭。在樞轉連接的情況下，通過從框架殼體移走樞轉部件可以將熱交換器130從框架120整個移走。

根據一實施例，開口132的長度l和穿孔112的直徑d可以被選擇為：1)確保清潔房間100的空氣調節，以及2)減少灰塵和其他雜質從房間或空間100循環進入裝置11並防止它們隨著被調節的空氣流2回到清潔房間或空間100中。根據一實施例，開口132的長度l與穿孔112的直徑d的比率可以為至少2:1。上述比例可以例如在2.5:1至3.0:1之間變化。在其他實施例中，該比率可以更大，例如3.3:1或3.8:1。在一實施例中，比率為2.5:1，在這種情況下，開口132的長度l可以為5.0mm，則穿孔112的直徑d可以為2.0mm。

在一試驗中示出，在防止灰塵進入框架120內部方面，根據包括具有小直徑(例如2mm)的穿孔112的蓋板110的實施例的裝置11可以比包括較大直徑的常規蓋板顯著地更有效率。在進行了幾天的除塵實驗中，裝置11的蓋板111和熱交換器132在面對房間100的表面111上聚集了比用作參考的常規板和常規熱交換器約多100％的灰塵，在該參考中，灰塵的聚集量以加入房間100中的受控灰塵的重量百分比來測量。在該試驗中，引入房間100中的灰塵的總量對應於在經過大約兩年期間的正常使用中聚集到房間中的灰塵量。此外，已發現在具有較大長度l(6mm)的開口132中收集的灰塵比在具有較小長度(3mm)的開口132中收集的灰塵更少。在6mm的薄片開口132中，灰塵主要聚集在薄片的端部(沿薄片的縱向方向)，而在3mm薄片開口中，灰塵被均勻地收集到開口的整個長度上(沿薄片的縱向方向)，因此使得常規熱交換器薄片更容易堵塞並且更難以清潔。

根據一實施例，為了進一步增強裝置11在房間和空間中使用的特性，裝置11可以具有抗菌性能。例如，框架120、蓋板110、熱交換器130或它們全部可以具有抗菌性能。在一實施例中，熱交換器130、框架120和/或蓋板110可以用抗菌表面處理(例如塗料或其他塗層)。這種表面處理的示例包括包銀或鍍銀，或用銅基塗料處理表面。上述部件也可以由抗菌材料製成。熱交換器盤管135可以由例如銅的抗菌材料製成。熱交換器盤管135也可以用諸如上述包銀或鍍銀或用銅基塗料塗覆的表面處理來處理。根據一實施例，裝置11還可以在使用中提供熱交換器130的增強的抗菌性能，因為灰塵聚集到常規熱交換器的大表面將損害抗菌表面的效果。

圖3是根據一實施例的圖1的裝置11的橫向視圖c，在圖3中示出了來自空間100的空氣流2如何通過誘導穿過蓋板110的穿孔區域111的穿孔112而被接收到裝置11中。此外，供應空氣流1通過空氣供應管道101被引導到裝置11的內部空間115中。供應空氣流1可以在其被引導到空氣供應管道101和裝置11中之前可被預清潔、預調節或以其他方式處理。通過小直徑穿孔112減少(或減小)了隨著空氣流2進入裝置11的內部空間115的灰塵和其他雜質的量。空氣流2穿過薄片131之間的開口132(圖3中未示出的)進入熱交換器，並且該空氣流在熱交換器130中進行調節，與供應空氣流1混合，然後混合流作為清潔空氣流10被引導回房間100，至少一部分灰塵和其他雜質已從該清潔空氣流10去除。開口132的適當長度l可防止灰塵和雜質粘附或聚集到熱交換器130上。

在如圖4中所示的一實施例中，根據本發明的裝置是風扇盤管空調器11'。裝置11'包括具有內部空間115'的框架120'，熱交換器130'和風扇150設置到該內部空間115'中。氣流2穿過包括穿孔區域111'的蓋板110'被接收到裝置11'中。在典型的風扇盤管空調器中，空氣流2通過在前面具有稀疏百葉窗的過濾器被引導到內部空間115中。在根據本發明的一實施例中，空氣流2僅通過蓋板110'的穿孔區域111'被引導到裝置11'中，即沒有採用過濾器和/或百葉窗，並且蓋板110'可以代替百葉窗和過濾器。供應空氣流1(其可以是被預過濾或以其他方式預處理的空氣)通過(未示出的)空氣供應管道從外部源被引導到裝置11'中。

空氣流在熱交換器130'中進行調節並在風扇150的幫助下被引導回到清潔室100中。風扇可以通過隔板或隔斷壁150與內部空間115'隔離，所述隔板或隔斷壁防止被調節的空氣在裝置11'內進行內部回流循環。可能與空氣流2一起移動到裝置11'中的灰塵和其他雜質被有效地收集在蓋板110'的外表面上(例如從房間100觀察)，該蓋板可拆卸地附接到框架120'，方式與前面結合本發明的第一實施例所解釋的方式相同。在裝置11'中，空氣流2通過機械通風從房間100接收並被引導回該房間。然而，與傳統的風扇-盤管裝置相反，由於在蓋板110'的被穿孔的區域111'中的穿孔的直徑d(類似於上面結合其他實施例所解釋的)，所以裝置11'中不需要使用任何過濾器或過濾設備，來確保空氣流2中可接受的清潔度的水平。此外，熱交換器130'的薄片的開口的長度l可以根據本申請而防止灰塵和雜質粘附和聚集到薄片和開口上。

框架120可以被安裝到房間100的天花板300中，要麼直接安裝到天花板結構而使得框架120完全或部分地嵌入天花板結構中，使得只有蓋板110可見，要麼框架120和蓋板110的一部分是可見的。替換地，裝置11可以被安裝成利用任何適當的安裝件140懸掛在天花板300或以其他方式從天花板300延伸，如圖3中所示。

根據一實施例，描述了設備11在空間(即房間100)內的布局和設置。該目的可以是在實施人工操作的房間100內產生清潔度和熱環境更一致的水平(圖5)，以及提供用於對空氣進行調節的裝置，所述空氣可被容易地清潔。房間100可以是醫院房間或病房、辦公空間或房間、酒店房間或需要空氣調節的任何其他空間。

在房間100中，至少一些用於處理空氣的裝置是根據本發明的裝置11、11'。裝置11、11'是空調器。裝置11可以被安裝到清潔室100的天花板300中，要麼通過將其整體或部分地嵌入天花板中，要麼通過將其安裝在天花板上以在對於清潔房間100的關鍵操作最方便的位置處掛在天花板或以其他方式從天花板向下延伸。該裝置也可以安裝在牆壁處或者安裝到牆壁中，或安裝在地板上。

在一實施例中，房間100是病房，並且關鍵的治療或其他操作在病床200處發生，病床是重要位置，人員和患者接收被調節的空氣流，以確保舒適性和可接受清潔度水平，例如空氣流具有合適溫度和速度以及具有儘可能少的汙染物(例如灰塵或纖維那樣的顆粒，或例如細菌或孢子的微生物源的汙染物)。清潔的(預清潔的或預過濾的或以其他方式預處理的)空氣的供應空氣流1可被引導到房間100中。如前所述，空氣流2通過由供應空氣流1和/或機械通風產生的誘導被接收在裝置11中，在設置在裝置11的框架120內的熱交換器130中進行調節，在裝置11的內部空間115內與供應空氣流1混合，並作為返回清潔空氣流10被引導回到清潔房間100中。一部分空氣以這種方式循環；而一部分20可以經由空氣出口12從清潔空間100移走，在圖5中這些空氣出口僅示出了一個。空氣出口12可以設置到天花板300中或設置在牆壁處，例如與天花板300靠近或相鄰。在一實施例中，替換地或另外地，也可以使用重力通風來實現空氣流2進入該裝置11。

利用如前面結合實施例所述的裝置11，可以確保防止大量的灰塵和其他雜質進入裝置11並回到房間100中，同時引導足夠的被調節的空氣流入所需區域中。

由於專業清潔和維護操作之間的延長時間，可以減少對昂貴的專業清潔或維護操作的需要。裝置11可以在用於潔淨房間100的正常清潔和維護操作期間被方便地清潔，例如每天一次或在每個患者之後進行。日常清潔可包括擦拭蓋板110以從面向潔淨房間100的蓋板110的表面去除聚集的灰塵和其他汙染物。周期性地，可通過移走蓋板120和熱交換器130來徹底清潔該裝置，但是這種專門的工作或專業清潔操作基於日常不是必要的。因此，可以以更長的時間間隔來執行昂貴的特殊作業。日常清潔可不需要任何特殊設備或者不需要從地板高度向上爬而執行，所以普通清潔人員就能夠完成作業。

在一實施例中，開口長度與穿孔直徑的比率在2.5:1-3.5:1之間。在其他實施例中，該比率可以是2:1、2.2:1、3.3:1、4.5:1或6.4:1。

在一實施例中，穿孔直徑為至少1.8mm，並且開口的長度為至少5mm。

在一實施例中，穿孔直徑為1.8-2.5mm。在其他實施例中，穿孔的直徑可以是1.1mm、2.0mm、2.2mm、3mm或3.5mm。

在一實施例中，開口的長度為4-7mm。在其他實施例中，開口的長度可以是4.2mm、4.5mm、5mm、5.8mm、6mm或6.5mm。

在一實施例中，蓋板可拆卸地附接到框架中。

在一實施例中，蓋板從蓋板的邊緣可樞轉地連接到框架上。

在一實施例中，熱交換器可拆卸地附接到框架中。

在一實施例中，熱交換器從熱交換器的側面可樞轉地連接到框架上。

在一實施例中，以下部件中的至少一個部件具有抗菌性能：框架、蓋板或熱交換器。

在另一實施例中，熱交換器盤管由銅製成或塗有抗菌塗料。

在一實施例中，空氣流從裝置外部的空間穿過蓋板被接收到該裝置中，並且氣流通過重力通風或強制通風或誘導被引導回到空間中。

在一實施例中，該裝置還包括風扇，並且空氣流從裝置外部的空間被接收到該裝置中，並且空氣流通過機械通風被引導回到空間中。

在一實施例中，另外地或替代地，還包括在框架內的內部空間，供應空氣流被誘導到該內部空間中。

在本發明的另一方案描述了一種房間，該房間包括任何上述實施例中所述的任一裝置，其中該裝置包括空調器。

對於本領域技術人員來說，顯然可以對設備和方法進行各種修改和變化。基於與所描述的設備和方法相關的說明和實踐，其他實施例和示例性實施方式對於本領域技術人員而言變得顯而易見。說明書和實施例的目的僅應認為是示例性的，所以以下權利要求書及它的等同部分表示實際的保護範圍。