高原建筑的室内空气处理系统的制作方法

文档序号:4721127
专利名称:高原建筑的室内空气处理系统的制作方法
技术领域
高原建筑的室内空气处理系统技术领域[0001]本实用新型涉及室内空气处理技术领域,具体涉及一种高原建筑的室内空气处理系统。
背景技术
[0002]众所周知,高海拨地区气候干燥、缺氧、气压低,尽管长期生活在高原的原住人民能够适应和顺应高原气候环境,但是,对于非原住人群而言,高原气候环境必然对人体健康产生影响,例如,诱发某些疾病或加重病情。[0003]现有技术中,房屋室内加湿一般都采用家用加湿器解决。目前家用加湿器市场的产品主要分为超声波型加湿器、直接蒸发型加湿器和热蒸发型加湿器三类。超声波加湿器采用超声波高频震荡,将水雾化为超微粒子,通过风动装置,将水雾扩散到空气中,使空气湿润并伴生丰富的负氧离子,能清新空气,增进健康。直接蒸发型加湿器则是加湿领域刚刚采用的新技术,纯净加湿器通过分子筛蒸发技术,除去水中的钙镁离子,彻底解决“白粉”问题。热蒸发型加湿器工作原理是将水在加热体中加热到100度,产生蒸气,用电机将蒸气送出。相比较而言,热蒸发型加湿器是技术最简单的加湿方式,缺点是能耗较大,不能干烧,安全系数较低、加热器上容易结垢。显然,采取上述加湿器均存在功能相对较小的缺陷,无法解决高原建筑气候特别干燥的问题。[0004]针对高海拔地区缺氧的问题,目前主要有两种供氧方式,一种是采用压缩氧气的方法,在给定压力下将预定量的气态氧气加压,装入氧气瓶等专用高压气体容器中,使用时可打开氧气瓶,通过吸管用鼻吸取氧气以缓解缺氧症状。其主要缺陷在于氧气瓶容量小,吸取不方便,且压力较大(常规充装的钢瓶内压力应在12 15Mp左右),危险性较高;另一种供氧方式是采取变压吸附制氧设备生产氧气,其方法是在房间附近安装制氧设备,采用变压吸附法PSA制氧,通过管道将氧气送到房间里,增加室内氧气浓度,但从该技术应用情况看,存在以下几方面的问题:一是前期投入成本大,不具有大面积推广的价值;二是耗电量大;三是制氧设备噪音大,影响正常休息;四是输送至房间的氧气浓度达到93%,具有一定的不安全性。[0005]有鉴于此,亟待针对高原地区缺氧、干燥等气候特点,另辟蹊径改善高原建筑室内的空气质量,以形成更加利于高原人群的生存环境,最大限度的保障高原人群的身体健康。实用新型内容[0006]针对上述缺陷,本实用新型解决的技术问题在于,提供一种高原建筑的室内空气处理系统,以有效改善室内空气质量,确保高原人群的身体健康。[0007]本实用新型提供的高原建筑的室内空气处理系统,包括:用于储存液氧的低温恒温容器、用于将所述低温恒温容器中的液氧汽化的汽化器、用于提供压缩空气的空气压缩装置和气体配比装置;所述气体配比装置的两个进气口分别与所述汽化器和所述空气压缩装置的出口连通,其出气口通过供氧输送管路与所述建筑的室内氧气入口连通。[0008]优选地,还包括第一电磁阀、氧浓度检测装置和控制装置;其中,所述第一电磁阀设置在所述室内氧气入口上游端的供氧输送管路上,所述氧浓度检测装置检测所述建筑的室内氧浓度,所述控制装置根据所述氧浓度检测装置检测获得的所述室内氧浓度输出控制信号至所述第一电磁阀,以调整所述第一电磁阀的开启状态。[0009]优选地,还包括连通所述建筑的室内、外的气压安全阀;所述低温恒温容器为杜瓦瓶,所述空气压缩装置为空压机。[0010]优选地,还包括分别设置在所述气体配比装置的两个进气口的上游端的第一稳压阀和第二稳压阀,以及设置在所述第一电磁阀的上游端的第三稳压阀。[0011]优选地,还包括设置在所述空气压缩装置的下游端的空气处理装置,以及设置在所述气体配比装置的出气口的下游端的富氧气体缓冲罐。[0012]优选地,还包括高压微雾加湿器,其进水口用于与水源连接,其出水口通过加湿输送管路与所述建筑的室内加湿入口连通。[0013]优选地,还包括第二电磁阀和湿度检测装置;其中,所述第二电磁阀设置在所述室内加湿入口上游端的加湿输送管路上,所述湿度检测装置检测所述建筑的室内湿度;且所述控制装置还根据所述室内湿度检测装置检测获得的所述室内湿度输出控制信号至所述第二电磁阀,以调整所述第二电磁阀的开启状态。[0014]优选地,还包括设置在所述第二电磁阀的上游端的第四稳压阀。[0015]优选地,还包括设置在所述高压微雾加湿器的进水口上游端的水处理装置。[0016]优选地,还包括设置于室内的富氧空气扩散器和加湿喷嘴,且所述富氧空气扩散器的扩散幅度与所述加湿喷嘴的喷射幅度交汇重叠。[0017]本实用新型充分利用了高纯度的液氧作为氧源,以每一栋建筑作为供气对象。具体地,经汽化的氧气与压缩空气通过气体配比装置混合配比后,再输送至每个室内空间(房间)。与现有技术相比,本方案具有如下有益效果:[0018]首先,将压缩空气与氧气配比应用,形成富氧空气,可有效解决高原缺氧问题。其次,由于本方案将压缩空气作为部分气源输送至室内,可以增加室内空气总压强;也就是说,同时采取提高室内空气总压强和提高氧气的体积分数两项措施来提高空气中的氧分压,有别于现有的单纯靠提高氧气的体积分数来实施富氧的方法,由此进一步解决了高原低气压对人类身体健康产生的影响。第三,采取液氧气化的方式提供氧源,利用低温恒温容器储存压力低、容量大、气体利用率高、不需要任何动能等特点,有效解决了集中供氧需求;同时,由于是液态氧气直接气化供应,避免了钢瓶氧气从充装、运输到使用过程中,因环节较多而可能造成的二次污染。第四,本方案以整栋建筑作为供氧增压加湿的对象,可避免因建氧气管道而对市政设施造成的破坏,施工相对容易,投资成本较低;另外,相比于管输纯氧而言,管输经配比后的富氧空气安全性高,对管输材料的要求较低,有利于降低项目实施成本和安装成本。第五,优选地,可以采用杜瓦瓶作为低温恒温容器,杜瓦瓶采用超级真空绝热的不锈钢压力容器,具有良好的绝热性,确保了最低蒸发率和系统的安全;同时,杜瓦瓶不需要任何动能,不仅不受停电停水的影响,可以全天候工作,还不会产生任何噪音,有利于人们休息。[0019]在本实用新型的优选方案中,在室内氧气入口上游端的供氧输送管路上设置有第一电磁阀,同时根据所述氧浓度检测装置检测获得的所述室内氧浓度,控制装置可输出控制信号至所述第一电磁阀,以调整所述第一电磁阀的开启状态。如此设置,可确保室内氧气达到舒适浓度,室内氧浓度过高时可调整第一电磁阀关闭或者小开度,室内氧浓度过低时可调整第一电磁阀打开或者大开度。[0020]在本实用新型的另一优选方案中,还包括高压微雾加湿器,其进水口用于与水源连接,其出水口通过加湿输送管路与所述建筑的室内加湿入口连通;具体地,利用高压柱塞泵将水压提高,将加压后的水经耐高压输送管线由专业喷嘴将其雾化,达到加湿效果。如此设置,与集中供氧和增压技术同时运用,不仅可有效解决高原建筑严重干燥的问题,还提高了供氧增压两项技术的实际使用效果,也就是说,使干燥的富氧空气变得湿润,增强人吸氧的舒适度,消除单纯吸氧带来的呼吸道不适,更好地解决了高原气候带给人类身体健康的不利影响。[0021 ] 在本实用新型的又一优选方案中,在室内加湿入口上游端的加湿输送管路上设置有第二电磁阀,同时根据室内湿度检测装置检测获得的室内湿度,控制装置还输出控制信号至第二电磁阀,以调整第二电磁阀的开启状态。如此设置,可确保室内湿度达到舒适浓度,具体可以根据需要设定所需室内湿度,从而自动实现随时调节湿度。


[0022]图1示出了第一实施例所述高原建筑的室内空气处理系统的结构框图;[0023]图2示出了第二实施例所述高原建筑的室内空气处理系统的结构框图;[0024]图3示出了第三实施例中所述富氧空气扩散器的扩散幅度与加湿喷嘴的喷射幅度交汇示意图。[0025]图中:[0026]低温恒温容器1、汽化器2、空气压缩装置3、气体配比装置4、第一进气口 41、第二进气口 42、出气口 43、室内氧气入口 51、室内加湿入口 52、第一电磁阀6、氧浓度检测装置7、控制装置8、第一稳压阀9、第二稳压阀10、第三稳压阀11、富氧气体缓冲罐12、空气处理装置13、气压安全阀14、高压微雾加湿器15、第二电磁阀16、湿度检测装置17、第四稳压阀18、水处理装置19、富氧空气扩散器20、加湿喷嘴21。
具体实施方式
[0027]基于高原地区的特殊气候环境,本实用新型的核心是有效利用液氧作为氧源提供一种室内空气处理系统,以便于高源人群能够处于优质空气质量的环境。下面结合说明书附图进行详细说明。[0028]不失一般性,本文将以一栋建筑的三个室内房间进行说明。应当理解,本实施方式提供的具体方案适用于具有不同房间的建筑,进行整体空气质量改善对象。[0029]实施例一:[0030]请参见图1,该图示出了第一实施例所述高原建筑的室内空气处理系统的结构框图。如图所示,该室内空气处理系统主要包括低温恒温容器1、汽化器2、空气压缩装置3和气体配比装置4。[0031]其中,低温恒温容器I作为氧源用于储存液氧,以满足低温液氧的贮存要求;优选采用较为成熟的杜瓦瓶技术,通过深冷法制造出高纯度的液氧,并将液氧分装至杜瓦瓶中,从而满足以每一栋楼为供氧对象,具体可根据建筑面积确定杜瓦瓶的容量及数量。采取液氧气化的方式提供氧源,利用低温恒温容器储存压力低、容量大、气体利用率高、不需要任何动能等特点,有效解决了集中供氧需求;同时,由于是液态氧气直接气化供应,避免了钢瓶氧气从充装、运输到使用过程中,因环节较多而可能造成的二次污染;并且杜瓦瓶不需要任何动能,不仅不受停电停水的影响,可以全天候工作,还不会产生任何噪音,有利于人们休息。[0032]其中,汽化器2用于将低温恒温容器I中的液氧汽化,转化为气态的氧气。具体来说,按加热方式和热交换介质的不同,现有汽化器有不同的分类,可根据实际需要进行选择。[0033]其中,空气压缩装置3用于提供压缩空气,以便于氧气进行配比混合。优选采用较为成熟的空压机,制造成本相对较低。其中,气体配比装置4具有两个进气口和一个出气口,第一进气口 41用于与汽化器2连通引入纯氧气,第二进气口 42用于与空气压缩装置3连通引用压缩空气,由内部配比调节可以将两种气体进行精确的配比,进而经出气口 43通过供氧输送管路与建筑物中房间的室内氧气入口 51连通。[0034]如此设置,将压缩空气与氧气配比应用,形成富氧空气,可有效解决高原缺氧问题。此外,由于本方案将压缩空气作为部分气源输送至室内,对于相对封闭的内部空间,可以增加室内空气总压强;也就是说,同时采取提高室内空气总压强和提高氧气的体积分数两项措施来提高空气中的氧分压,由此进一步解决了高原低气压对人类身体健康产生的影响。[0035]另外,本方案以整栋建筑作为供氧增压加湿的对象,可避免因建氧气管道而对市政设施造成的破坏,施工相对容易,投资成本较低;相比于管输纯氧而言,管输经配比后的富氧空气安全性高,对管输材料的要求较低,有利于降低项目实施成本和安装成本。[0036]为了进一步确保房间室内的氧气含量达到较为舒适的浓度,如图1所示,相应于每个房间,可以采用第一电磁阀、氧浓度检测装置和控制装置有效配合。其中,将第一电磁阀6设置在室内氧气入口 51上游端的供氧输送管路上,通过氧浓度检测装置7检测建筑的室内氧浓度,即相应房间内的氧气浓度;由此,根据氧浓度检测装置7检测获得的该室内氧浓度信号,控制装置8可输出控制信号至相应的第一电磁阀6,以调整第一电磁阀6的开启状态。工作过程中,室内氧浓度过高时,可调整第一电磁阀6关闭或者小开度,减小富氧空气的供给;室内氧浓度过低时,可调整第一电磁阀6打开或者大开度,增加富氧空气的供5口 O[0037]本方案中,采用电磁阀、氧浓度检测装置和控制装置配合实现氧气浓度的自动控制。当然也可以根据需要采用手动调节设计,即用于调节富氧空气进气量的阀装置可以选用手动阀,同样可以适应室内不同氧浓度的调整。[0038]需要说明的是,图中所示基于每个房间均设置有一控制装置8,该控制装置8除根据检测信号输出相应控制信号外,还可以具有设定功能,也就是说,根据不同使用者的耐受程度设定氧气浓度阈值,实际设计时只需要将操作输入面板安装在相应的房间内即可。当然,除操作输入面板外,该控制装置8可如图中所示单独设置,也可以集成设置于整栋建筑的中控室中,只要满足上述控制需要均在本申请请求保护的范围内。[0039]通常,气体配比装置4的精确配比的基础为输入气体压力及流量的相对稳定。进一步如图1所示,在该气体配比装置4的第一进气口 41的上游端设置有第一稳压阀9,用于控制纯氧气的气路压力,在该气体配比装置4的第二进气口 42的上游端设置有第二稳压阀10,用于控制压缩空气的气路压力,由此平衡控制两种气体的输入压差,确保混合前组分气体的压力绝对相同,从而通过流量调节即可达到预期的富氧空气比例含量,确定精确配比。此外,还可以在第一电磁阀6的上游端设置第三稳压阀11,由此控制进入室内的富氧空气压力恒定,以便根据室内氧浓度控制第一电磁阀6,获得理想的使用氧含量,将室内氧气浓度控制在一个对人体最适合的范围。[0040]当整栋建筑有多个房间需要氧气及室内压力调节的使用状况,富氧空气的实际使用量将实时变化,因而存在富氧空气供给不足的可能。为了避免该现象的出现,如图1所示,可以在气体配比装置4的出气口 43的下游端设置一富氧气体缓冲罐12,以贮存富氧气体,具体额定参量可以根据实际使用工况进行选定。此外,还可以在空气压缩装置3的下游端设置空气处理装置13,以有效除尘净化空气,提升输入室内空气的洁净度。[0041]另外,如图所示,该建筑每个房间均设置有一连通室内、外的气压安全阀14,这样,当室内压力出现异常时,该气压安全阀14可自动开启卸压,避免了室内人员未感知的情况下可能存在的不安全隐患。其中,气压安全阀14的开启设定压力应当高于室外气压,当然,不高于不同海拔高度下的富氧浓度上限对应的气压值。[0042]本实施例所述高原建筑的室内空气处理系统,可克服了高原地区缺氧、气压低等气候特点对人体健康产生的不良影响。在此基础上,本实施方式提供的第二实施例能够进一步改善干燥现象。[0043]具体请参见图2,该图示出了第二实施例所述高原建筑的室内空气处理系统的结构框图。[0044]本实施例与第一实施例的区别在于增设有室内加湿功能,以实现对高原建筑室内供氧、加湿、增压等多方面空气质量改善。其中,室内供氧及压力增压的构成及连接关系与第一实施例完全相同。为清楚示出两个实施例的区别联系,相同构件在图1和图2中采用相同标记进行标示。[0045]如图2所示,本实施例还包括高压微雾加湿器15,其进水口用于与水源(例如,自来水)连接,其出水口通过加湿输送管路与建筑的室内加湿入口 52连通。由于该高压微雾加湿器15是利用高压柱塞泵将水压提高,然后经加湿输送管路由专业喷嘴将其雾化,产生微雾颗粒,使其能够迅速从空气中吸收热量完成汽化并扩散,从而实现加湿、降温等目的。显然,加湿输送管路应当选用耐高压输送管道制成。将高压微雾加湿与供氧、增压技术同时使用,不仅可以增加室内湿度,也可使干燥的富氧空气变得湿润,增强人吸氧的舒适度,消除单纯吸氧带来的呼吸道不适。[0046]考虑到个人对于室内湿度程度的不同,同样需要针对每个房间进行湿度控制,可根据需要随时调节湿度。如图2所示,相应于每个房间,采用第二电磁阀、湿度检测装置和控制装置有效配合。其中,将第二电磁阀16设置在室内加湿入口 52上游端的加湿输送管路上,通过湿度检测装置17检测所述建筑的室内湿度,即相应房间内的湿度;由此,根据湿度检测装置17检测获得的该室内湿度信号,控制装置8还可输出控制信号至相应的第二电磁阀16,以调整第二电磁阀16的开启状态。工作过程中,室内湿度过高时,可调整第二电磁阀16关闭或者小开度;室内湿度过低时,可调整第二电磁阀16打开或者大开度。当然,如果需要手动调节室内湿度时,则也可以选用手动阀调节高压水的流量。[0047]另外,还可以在第二电磁阀16的上游端设置第四稳压阀18,由此控制进入室内的高压水压力恒定,以便根据室内湿度控制第二电磁阀16,获得理想的使用水量,将室内湿度控制在一个对人体最适合的范围。[0048]此外,为了进一步确保高压微雾加湿器15安全可靠运行,避免水源中杂质影响的高压微雾加湿器15正常运行,甚至堵塞加湿喷嘴,还可以在其进水口的上游端可设置水处理装置19,可避免水源杂质进入系统。[0049]特别地,在房间的室内进一步设置有富氧空气扩散器20,以利于富氧空气快速在室内均布。同时,可调整室内富氧空气扩散器加湿喷嘴位置,确保富氧空气与水雾充分混合,如图3所示,该富氧空气扩散器20的扩散幅度与加湿喷嘴21的喷射幅度交汇重叠,从而最大限度的提升加湿与供氧的有机结合。[0050]以上所述仅是本实用新型的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本实用新型原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。
权利要求1.一种高原建筑的室内空气处理系统,其特征在于,包括: 低温恒温容器,用于储存液氧; 汽化器,用于将所述低温恒温容器中的液氧汽化; 空气压缩装置,用于提供压缩空气; 气体配比装置,其两个进气口分别与所述汽化器和所述空气压缩装置的出口连通,其出气口通过供氧输送管路与所述建筑的室内氧气入口连通。
2.根据权利要求1所述的高原建筑的室内空气处理系统,其特征在于,还包括: 第一电磁阀,设置在所述室内氧气入口上游端的供氧输送管路上; 氧浓度检测装置,检测所述建筑的室内氧浓度; 控制装置,根据所述氧浓度检测装置检测获得的所述室内氧浓度输出控制信号至所述第一电磁阀,以调整所述第一电磁阀的开启状态。
3.根据权利要求2所述的高原建筑的室内空气处理系统,其特征在于,还包括连通所述建筑的室内、外的气压安全阀;所述低温恒温容器为杜瓦瓶,所述空气压缩装置为空压机。
4.根据权利要求3所述的高原建筑的室内空气处理系统,其特征在于,还包括分别设置在所述气体配比装置的两个进气口的上游端的第一稳压阀和第二稳压阀,以及设置在所述第一电磁阀的上游端的第三稳压阀。
5.根据权利要求4所述的高原建筑的室内空气处理系统,其特征在于,还包括设置在所述空气压缩装置的下游端的空气处理装置,以及设置在所述气体配比装置的出气口的下游端的富氧气体缓冲罐。
6.根据权利要求2至5中任一项所述的高原建筑的室内空气处理系统,其特征在于,还包括高压微雾加湿器,其进水口用于与水源连接,其出水口通过加湿输送管路与所述建筑的室内加湿入口连通。
7.根据权利要求6所述的高原建筑的室内空气处理系统,其特征在于,还包括: 第二电磁阀,设置在所述室内加湿入口上游端的加湿输送管路上;和 湿度检测装置,检测所述建筑的室内湿度;且 所述控制装置还根据所述室内湿度检测装置检测获得的所述室内湿度输出控制信号至所述第二电磁阀,以调整所述第二电磁阀的开启状态。
8.根据权利要求7所述的高原建筑的室内空气处理系统,其特征在于,还包括设置在所述第二电磁阀的上游端的第四稳压阀。
9.根据权利要求8所述的高原建筑的室内空气处理系统,其特征在于,还包括设置在所述高压微雾加湿器的进水口上游端的水处理装置。
10.根据权利要求1所述的高原建筑的室内空气处理系统,其特征在于,还包括设置于室内的富氧空气扩散器和加湿喷嘴,且所述富氧空气扩散器的扩散幅度与所述加湿喷嘴的喷射幅度交汇重叠。
专利摘要本实用新型公开一种高原建筑的室内空气处理系统,包括用于储存液氧的低温恒温容器、用于将所述低温恒温容器中的液氧汽化的汽化器、用于提供压缩空气的空气压缩装置和气体配比装置;所述气体配比装置的两个进气口分别与所述汽化器和所述空气压缩装置的出口连通,其出气口通过供氧输送管路与所述建筑的室内氧气入口连通。优选地,还包括高压微雾加湿器,其进水口用于与水源连接,其出水口通过加湿输送管路与所述建筑的室内加湿入口连通。本实用新型针对高原地区气候特点,以某一栋建筑或一个小区为实施对象,采用液氧作为氧源并结合高压微雾加温,对建筑室内进行供氧、加湿、增压等多方面空气质量改善,最大限度的提高高原人群的幸福指数。
文档编号F24F5/00GK203068710SQ201320074158
公开日2013年7月17日 申请日期2013年2月17日 优先权日2013年2月17日
发明者周山清 申请人:周山清
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