用来加在空气调节装置中的辅助装置的制作方法

专利名称：用来加在空气调节装置中的辅助装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种辅助装置，该辅助装置适合容纳于第一送风装置 和第一排风装置之间延伸的、并构成空气调节装置一部分的通风管道 内，该空气调节装置例如是空气清新系统、空气过滤系统、空气净化 系统等，通风管道包括送风部件和排风部件，通风管道的第一流动装 置与送风部件和排风部件连接以产生经过通风管道的主空气流，这样 整个主空气流就流动经过辅助装置。
背景技术：
这种辅助装置例如为下列已知的形式过滤装置、干燥装置、加 湿装置、冷却装置、加热装置或者类似的以所述方式加在空气调节装 置中的装置。
依照本发明的辅助装置包括多个空气调节模块的排列，这些模块 处于相关空气调节模块的工作状态，并且每个模块都允许一部分的空 气流流动通过，这些模块联合起来允许整个主流流动通过；以及
用于在工作状态和非工作状态(passive state )之间单独调节每个 空气调节模块的控制装置，在工作状态时相关的部分流通过，在非工 作状态时部分流基本上等于零或者以反方向流动。
包括空气调节模块的辅助装置具有组合结构。因此该装置可以毫 不困难地适应环境和随时间变化的要求。在设计阶段或者安装之后和 运行过程中，安装或者工作的空气调节模块的数量可以例如按照要求 进行选择。因此这些模块可以单独地由中央控制单元控制。在模块用 来加热或者冷却的情形下，考虑到规定的要求与空气排放温度或者送 风温度和排风温度之间的差有关，因此可以例如进行控制以使得流量， 即单位时间内流经的空气量满足规定的要求。应当清楚这仅是个一个 实例。特别在空气调节模块相同的情形下，该组合结构具有如下优点 可以将有故障或者必须进行维修的空气调节模块移走，并通过相对简 单的操作使用另一个模块替换。由于该组合结构，这种为此所必须的 技术措施非常有限。
如下本发明可以从理论上进行描述。
物理过程在最佳过程周围通常是不稳定的。为了不脱离最佳过程 窗口，设计者基于一定的安全边际进行计算。
通过最初确定最佳过程，并随后简单地增加多个以模块执行为形 式的这些过程直到达到所需的容量，本发明解决了这个问题。
换句话说所描述的模块化就是分别增加或者除去相等的最佳过 程模块以实现总的过程容量。
相对于现有技术，这是个改进，因为现有技术中为了实现新的容 量，只有现有过程窗口的另一个运行点得到调节。
因为在大多数情形下，过程窗口只表现一个单独的最佳值，所以 另一个运行点自动暗示过程的恶化。
依照本发明，每个工作过程总是保持在其最佳运行范围内。
另一个很重要的方面是依照本发明类型的辅助装置的加工只需要 堆叠并且能够供应有限数量、不同类型的空气调节模块。因此，还有 可能以非常快速并灵活的方式预见使用者的愿望。有可能考虑通过改 进外壳使得为空气调节装置的容量提出的要求改变成特别与有效通道 面积有关的设定要求，以及选择有关设定要求所需的模块数量。
辅助装置可以进行设计以实现宽范围的变化功能，例如空气过滤、 空气净化、空气干燥或者加湿、空气冷却或者加热、空气消毒和杀菌 等。
在另一个实施方式中，辅助装置具有特定特征，即每个空气调节 模块包括具有第三进风装置和第三排风装置的第二外壳；以及容纳 在该外壳中的UV处理腔，整个部分流流动经过该UV处理腔，其中 该UV处理腔容纳有UV辐射源，用于将部分流暴露于UV辐射以便 杀死该部分流中存在的微生物。如果uv处理腔内的空气速度变化，微生物暴露于uv辐射的时
间也发生变化。在这方面，杀菌的稳定度需要基本不变的空气速度。
该空气速度还影响基于另一个在uv处理腔内发生作用的物理机构的 杀菌。沿着uv源流动的空气还用来冷却该uv源。应当理解，当空 气速度改变时，uv源的温度也改变。由源发射的uv辐射强度被发 现依赖于温度。uv强度在确定温度处最大，在较低温度处下降，并 在较高温度处同样下降。已经被证实，对于UVGI灯来说，在被允许 的空气温度相应于室温时，大约1.5m/s的空气速度(使用的灯越多， 该空气速度会越高)产生最大的强度。由于假设该切入温度保持不变， 所以稳定的空气速度很重要。
不变的空气速度对于其他像冷却、热交换、加湿、除湿等的热力 学过程的效率也非常重要。已经描述过，通过本发明，借助于这些过 程的(速度)稳定性可以获得相当高的效率和相应较低的能耗。设计
者能够基于非常小的安全系数进行计算(边际设计时)。
光阵列和格栅具有固定的高度乘宽度的横截面。当在固定横截面
的情形下，供应空气的流量变化时，经过辅助装置的速度也正比的发 生变化。这在杀菌程度上具有双倍的效果。如上所述，使暴露于UV 辐射的微生物避免接受少于所需的UV辐射的辐射量是不可能的。UV 源变得更冷或者更热，并因此在不同于其最佳运行范围的范围内运行， 即最佳运行范围是发射的辐射强度最大的运行范围。
如描述的那样，光阵列和格栅具有不变、固定的横截面。因此不 可能控制或者调节空气流的速度。本发明以组合构造为基础，其中单 独的空气调节模块可以打开或者关闭，并且得到调节。因此，通过分 别使单独的空气调节模块工作和不工作，横截面的通道面积可以组合 方式逐步地增大或者减少尺寸。通过这种依照本发明教导的组合的、 可变的横截面，流动速度可得到调节。参照上边和UVGI灯的辐射输 出有关的讨论，可以得出，停留时间、所实现的杀菌程度、灯的冷却 以及辐射输出都可以进行控制，这和已知的具有固定横截面的装置形 成对比。通过关闭未使用(临时)的空气调节模块中的灯能够增加灯的寿命以及防止不必要的能耗。
所有有用的通流区域内的通道提供了极好的不同空气流速度下的 过程控制，该流通区域可基于组合的基础逐步地调节，而空气流速度 在宽的限制范围内变化。
模块的可调节性还具有很多其他的优点。辅助装置的控制软件因 此可以被设计以使得有用的横截面面积的有效通流面积也在流入空气 的温度和/或其相对湿度变化的情形下得到调节。通过使用这种软件， 关键的杀菌过程总是可以在最佳的条件下在连续的基础上进行。使用 这种软件，被供给的空气流量、被供给的空气温度以及该空气相对湿 度的波动都没有对杀菌程度有显著的影响，杀菌程度毕竟能表示依照
本发明的具有uv处理腔的装置的性能。因为可以在软件控制下关闭
灯，使得每次会有不同灯被关闭，所以通过关闭没有使用的灯能增加 灯的有效寿命。除了灯的寿命长外，也可以实现高的能量效率。
在重要的实施方式中，依照本发明的辅助装置具有特定的特征， 即每个空气调节模块内容纳有通过控制装置在打开和关闭位置之间可 控的阀。阀可以是任何适合的类型。运行可以通过电的方式、水力的 方式、机械方式或者气动的方式进行。在控制装置包括中央处理器， 而中央处理器控制程序控制的不同模块，并且在通过使用者运行的运 行装置进行控制的情形下，阀必须都是可以电的方式进行控制。在这 种实施方式中，例如手动的控制不认为适合作为首选。
关于所述的阀，组合结构可以具有其他的优点，例如经过每个工 作模块的流量总是具有预定值，因此主空气流，也就是经过工作模块 的部分空气流的总和可以正比于工作模块的数量。
辅助装置还可以具有特定特征，即由控制装置控制的第二流动装 置容纳于每个空气调节模块内以便将部分流设定到正、零或者负的的 期望值。
这些第二流动装置可以例如是风扇。也可以将模块与外部源连接 以使空气处于一定的过压。
在较大的组中，供给到模块的空气的突然增加会导致通过内部模块的空气流增加，以及通过外部模块的空气流降低。在这种情形下， 阀将堵塞大量空气流经的模块，这样空气流减少，而其他接收很少空 气的模块现在接收的空气量增加。
从来自申请人的国际专利申请WO-A-2005/039659,并且还通过 US-A-2004/0047776 、 WO-A陽02/078754 、 GB-A誦1382820 、 EP誦A画1239232 、 EP國A-0550366 、 DE-A-10209994 、 NL國A國7307984 、 EP-A-0915713、 WO-A-03/078571和GB-A-2377660中，借助于具有紫 外线辐射的照射杀死空气流内的微生物是本身已知的。
我们生活所处的空气包含细菌、病毒以及其他微生物，而这些微 生物在确定的条件下会导致人或者动物的疾病。在医院环境中，因为 这里发现空气中有相对大量的致病微生物的组合，并且有可能出现带 有传染病的患者以及非常易于感染的虛弱患者，所以感染的危险相当 大。在相对封闭的、人们当今工作的建筑物内，致病的生物体也可能 极易通过空气调节系统传播。另外，在例如爆发由病毒导致的传染病 之后或者在使用生物武器之后产生的非永久的环境下，空气消毒非常 重要。在这些情形下，有必要提供临时的指挥中心、应急医院以及其 他重要的带有消毒空气的住院区域，如果需要，这些消毒空气来自可 置换的空气调节系统。
使用短波长UV②的紫外线辐射，即波长在100-280nm范围内的 辐射对强制空气流进行杀菌是本身已知的。为此所通常使用的是那些 独立于或者安装在墙壁或者天花板上、并且使空间内的空气循环的设 备，这些设备的保护效应限于该空间。这种用于一个空间的"杀菌的空 气净化器，，在US-A-5330722和US-A-5612001中进行描述。这些独立 设备的发展已经着重于在产生尽可能高的空气输出时能更有效地杀死 微生物。通过在UV处理腔的上游使用具有低空气阻力的过滤器、在 UV处理腔内选择具有良好反射的内壁以及沿着UV灯产生紊乱的空 气流，已经获得了显著改善的性能。这方面可以参照本申请人的 WO國A-2005/039659。
空气调节装置循环、清新、干燥、加湿、加热和/或冷却建筑物内的空气。通过空气管道网络和空气分配系统，空气从建筑物内的不同 空间内输出，并输送到建筑物的不同空间内，其中，微生物可以有效 地移动通过建筑物并极易停滞于空气管道内。
经常应用以消除空气调节系统内的微生物的技术是混合不同类型 的空气过滤器。经常发现其上带有微生物的灰尘颗粒由这些过滤器捕
获，但是较小的微生物会通过这些过滤器。使用uv②辐射杀死较小的 微生物也已经应用在空气调节系统中。最初，uv灯简单地垂直于空
气管道的流动方向设置，因此在灯安装的位置处可能容易发生因弯曲 而导致的破裂。
通过在空气管道的纵向方向上设置一组灯可以改善灯的效率。依
照WO-A-92/20974,在管道纵向方向上设置的灯被螺旋导流板包围， 这些导流板以螺旋流动的方式传送灯周围的空气，因此被占用的路径 增加，暴露的时间也增加。穿孔并弯曲的板也设置在UV灯的下游以 实现越过管道横截面的空气流的更均匀分布，并因此限制了辐射效率 低的区域或者甚至死点。为了提高辐射效率，US-A-2002/0088945描 述了椭圆体形式的UV处理腔，该椭圆体紧紧地装配在空气管道内。 UV灯采用螺旋形式，其轴与椭圆体的轴重合。
虽然在24小时的时间范围内会出现相当大的时间段空气调节系 统不工作或者很少工作，但是在很多装置中UV灯持续地保持打开。 如果灯和例如形成空气加热的一部分的风扇一起打开，与持续地让灯 和风扇开着比较，频繁地打开和关闭灯会对灯的寿命带来更大的负面 影响。在WO-A-03/045451中，有效增加UV灯的寿命要求灯只在空 气调节系统不工作的较长时间段(40分钟)之后关闭。
在设计其为具有多个空间的建筑物的空气调节系统时，这些空间 和环境之间的压力差相当重要，其中患者可以隔离在这些空间内。必 须区分"过压"空间和"负压"空间。过压保护患者在例如手术室中不受 到环境的感染。负压保护环境不受到例如由患者传播的病毒的感染。
通常在非持久性的条件下，例如在爆发由病毒导致的传染病之后 或者在使用生物武器之后，隔离和消毒患者的能力也重要。在这些情形下，有必要提供临时指挥中心、应急医院以及其他重要的具有消毒
空气的住院区域，并且如果需要，有必要隔离他们。US-A-2004/047776 和WO-A-2004/011041描述了可置换的"空气净化装置"，这些装置可 以在所述类型的灾难情形下使用。
由于例如在本申请人的WO-A-2005/039659中描述的改进，在一 个空间内使用UV ( C )辐射处理空气的独立设备比杀死混入固定空气 调节系统的微生物的UV②系统更有效。这个原因在于固定系统的一般 大尺寸以及这些系统的空气管道横界面上的空气流的良好分配问题。 除了效率受限制的缺点外，目前空气调节系统的UV灯仍具有长的负 载周期，在系统所需的工作状态低的时间段内也具有长的负载周期。
在确定的实施方式中，本发明消除了现有技术中描述的缺点，并 且增加了多个用于沿UV灯的流动的控制装置，因此实现了杀死微生 物的UV(C)系统的更宽应用。在灾难情形下，在现有的临时空间内 隔离患者的过程中，通过灵活利用过压和负压情形能进一步提高适用 性。
特定的优点通过一个实施方式得以实现，该实施方式中，第二流 动装置包括具有等距倾斜叶片类型的风扇，这些叶片位于由电机驱动 的转子上，并且叶片内边缘基本上位于假想的圆柱体内，而叶片外边 缘至少或多或少地位于假想的截头圆锥体内，这些外边缘与至少或多 或少圆柱形的外围一起形成在流动方向上变宽的自由空间。因为由风 扇产生的流量可以在控制单元的影响下从零值调整到相对高的值，所 以这种风扇的使用赋予辅助装置良好的测量灵活性。所产生的噪音非 常低，这的确与性能有关，并且虽然由风扇产生的压力差稍微低于纯 粹的轴流式风扇产生的压力差，但是还是具有非常令人满意的值。这 种风扇本身可以在商业上从德国公司EBM-Pabst获得，其中模型说明 书为R3G133-AF07-14。
除了上述组合结构的一般优点外，依照本发明的装置具有下列和 使用UV辐射处理通流空气有关的优点。
辅助装置能消毒现有的、以固定方式设置的或者移动的空气调节装置的空气流，因此空气流中存在的微生物可以有效地得以消除。
尽管现有空气调节装置的空气管道的尺寸变化很大，但是依照本 发明的辅助装置可以通过相对小的投资就能被置于新的和现有的系统 中。
安装和维修可以简单地进行，并且费用与现有的系统相比相对低。 特别在安装之前或者之后消除了使用维修窗口的必要，所以维修基本 被简化。维修操作者直接接近模块。
作为组合特性的结果以及优化相互联系的不同参数的可能性，依 照本发明的辅助装置可具有高的能量效率。
辅助装置可以包括将uv灯打开和关闭的控制装置。除了在现有
的装置外，灯的有效寿命可因此得到显著地延长。显然这提供了如下
优点不必频繁替换灯。这意味着费用节省并且相关模块用于替换灯 而停止的阶段之间的时间更长。
可以简单的方式对沿灯的空气流进行调节，这样这些灯总是以最 佳温度运行。这个温度决定了由灯产生的UV辐射的强度以及灯的寿 命。另外，模块化使得有可能先打开灯，这样灯在阀打开之前达到适 当的温度。因此，能有效避免最前面的空气不是以最佳方式得到杀菌。
例如通过变更风扇的控制或者增加适当数量的暂时关闭的模块， 空气速度可以进一步得到调节，这样流经的空气具有更多的湿度，空 气待在UV处理腔的时间更长。尽管微生物周围的水不会受到UV辐 射的影响，但是为了确保这些微生物得到有效消除，这样的调整很重 要。
该装置可以进一步以简单的方式在所述过压和负压环境下应用。 这方面例如在患者必须得到暂时隔离的空间的情形下很重要。
依照本发明的辅助装置非常适合装入既固定又可置换的空气调节 装置中。
uv处理的辅助装置包括至少一个容纳于uv处理腔内的uv灯。
虽然不是必需的，但是如果需要每个空气调节模块可以设有所述的例 如风扇的第二流动装置。可电气地控制的阀可以用来关闭模块。关闭该阀和/或给风扇通电以使得经过模块的空气流达到零或者在某些条
件下空气流以相反方向流动后，相关模块的、由至少一个uv灯和可 选地存在的风扇组成的相关uv源可以关闭。
在空气调节装置低工作状态的阶段或者在微生物瞬间低负荷的情 形下，通过引导空气流只沿着有限数量的、工作的并且打开的模块流 动，装置的容量可以得到调节以适应这些情况。
通过使用处理器使空气调节模块按顺序工作，并使其工作一确定
的时间，辅助装置的uv灯的平均寿命得到延长，这样所有uv灯的
累积负载周期总是或多或少的相同。
在灯失效的情形下，通过关闭设置的阀或者通过使相关联的风扇 以相反方向旋转，相关模块可以有效地去激励，并且其他模块可以继 续以正常方式运行而不会出现整个空气流的泄漏，这在现有技术的设
计中非常有效。
在确定的实施方式中，依照本发明的辅助装置不会影响空气管道 内的流量。借助于"压力差控制"，模块内的风扇补偿了由模块本身的 空气阻力导致的压力损失。这种微处理器控制的系统使得整个模块上
的压力增加较小(l-5mbar)，这样就不会发生流经关闭阀的未处理空 气的泄漏。空气甚至可以小的流量沿相反方向流动。
当为了 "过压"空间应用时，该装置尽可能靠近入口点设置以"过 压"正4皮讨论的空间。
当为了 "负压"空间应用时，该装置设置在正被讨论的空间的出口 点的刚好下游，并且例如用于医疗领域时，推荐将依照本发明的辅助 装置设置在入口管道内以保护被隔离和虛弱的患者免受通常存在于空 气中的病原性细菌的影响。
将辅助装置使用在可移动的空气调节装置中是可行的，因为辅助 装置结合到管道系统的一部分内，该管道系统还可以简单的方式加入 可置换的空气调节装置中。
使用UV处理模块的辅助装置的实施方式优选包括调节UV辐射 源的调节装置，这样由该源发射的UV辐射强度处于该源的运行范围内。在该范围内，该强度不同于最大强度，其比最大强度小10%，优 选小5%。辅助装置的运行因此可得到优化。
该后一原理原则的重要实施方式具有特定特征，即调节装置适合 调节空气沿源流动的速度，从而冷却灯。
在特定的实施方式中，该后一辅助装置具有特定特征，即调节装 置受到温度测量装置的控制，温度测量装置测量UV处理腔出口温度 和入口温度之间的差值。因此，灯和空气之间的能量传递得以确定。 当这发生变化时，根据热力学的已知定律，这意味着空气速度大体上 已经变化(不考虑送风温度的变化)。因此，也可以基于单个基础推出 经过每个模块的空气流或者空气的速度。然后控制系统使用这个信息 来估算是否有太多或者太少的模块处于其工作状态。
可选择地，辅助装置可具有这样的特征，即调节装置由强度测量 装置控制，该强度测量装置测量UV辐射源发射的UV辐射强度。
依照本发明的另一方面，辅助装置具有特定特征，即至少一部分 受到UV辐射照射的表面设置有PTO (光催化氧化)涂层，该涂层例 如由Ti02 (二氧化钛)组成。因此令人不快的气味和烟可以有效地得 到消除。当受到紫外线辐射照射时，PTO材料具有将有机材料主要转 变成C02和H20的效果。
后一实施方式的实际变形具有特定的特征，即该装置包括风扇， 并且至少包括风扇的叶片表面的、受到UV辐射照射的风扇表面设有 PTO涂层。
依照本发明一个进一步重要的方面，辅助装置还包括至少一个单 独的风扇模块以及至少一个单独的阀模块，其中，每个空气调节模块、 每个风扇模块和每个阀模块都可以密封地成对地并以任何期望的排列 彼此连接，其中所有的模块都包括基本上相同的凸缘，并且这些彼此 叠靠设置的凸缘通过可分开并且可关闭的区域(range )可释放地彼此 连接，在关闭位置时，该区域遍及两个凸缘，并且将这些凸缘保持彼 此压靠。这使得模块可以组合的方式以任何期望的数量以及任何期望 的排列相互连接。通过这样的实施方式实现了高度的模块化，因此大体上任意数量的模块可以完全依照使用者的愿望以任何期望的构造彼 此连接。在这方面，重要的实施方式具有的特征是阀模块设置在空气 调节模块的入口侧和出口侧，这样在关闭两个阀模块的阀之后，空气 调节模块可以被移走而不需要关闭其他的模块或者整个空气供应系统 (安全的变化)。
在特定的实施方式中，辅助装置具有特定的特征，即uv处理腔 的内壁设有可反射的涂层，该涂层位于uv源的区域内并且进一步在 上游和下游延伸一段距离，该距离至少等于uv源在uv处理腔纵向
方向上的长度的40%。该实施方式实现了 UV处理腔内的UV辐射效
率的极大提高。因此通过uv处理腔的被uv辐射杀死的微生物的数
量增加。
该后一实施方式优选具有特定的特征，即涂层是漫反射的。 本发明还涉及一种空气调节装置，例如空气清新系统、空气过滤
系统、空气净化系统等，该装置包括上述特定类型的辅助装置。 现在适当地对几个参考文献的内容进行简要地讨论，表面研究时
这些参考文献表现的与本发明相似。但是如下边将要说明的简短分析
那样，这是靠不住的。
US-A-2003/0131734涉及一种空气净化器，其表现为UV源并且 在其外侧包括多个UV灯，这些灯具有加在其上的反射器。该美国说 明书的图l显示了入口侧(在空气流的方向上)上设置有抛物线的凸 偏转盖子，该盖子必须确保沿空气净化器的纵向方向流动的空气沿着 整个UV灯的长度流动。
图4例如显示了 UV源可以设置在通风管道的方式。
重要的是，注意到这篇文献没有涉及本发明申请中描述的"辅助装 置"，即必须加在现有的通风管道上的特定功能单元。该美国说明书只 显示并描述了多个UV源，从表面上看，这些UV源必须全部同时运 行并一起提供UV辐射强度，从而消除导致"令人不舒服的建筑综合症 状"的许多有机物。
还重要的是，注意到该美国说明书没有提及在某种意义上依照本发明的空气调节模块。毕竟依照本发明的核心是每个模块都引导总空 气流的一部分流。因为美国说明书没有提及任何空气流，更不用说有 效的部分流的分离，所以依照该文献的结构不会满足依照本发明的这 个定义。
美国说明书不可能有任何构成本发明必要基础的模块化。
US-A-6497753涉及一种静电空气净化器。这个净化器包括具有进 风装置和排风装置的外壳、风扇装置以及多个平行设置在空气流中的 静电过滤器单元。
虽然美国说明书在这方面不是非常清楚，但是有可能单独的过滤 器管受到静电过滤器的物理机构的限定。依照这个美国说明书的设备 的发明者显然没有选择具有特定优点的模块构造，本发明探索了这些 优点，并且这些优点在上面描述中得到证明。
US-A-2005/173352 —般涉及空气净化装置，其使用了过滤器、风 扇以及UV处理腔。这些装置是通常已知的，并在前面进行了全面的 讨论。本发明虽然没有涉及这样的装置，但是该说明书中毕竟完全缺 少依照本发明的必要的模块化。


本发明将基于多个随机的示例性实施方式的附图进行说明。附图
中
图l是辅助装置的透视图，辅助装置容纳于形成空气调节装置一 部分的通风管道内；
图2A显示了贯穿图1的辅助装置的纵截面； 图2B显示了图2A的细节II的放大图3A显示了贯穿另一个辅助装置的横截面，其中空气调节模块 被布置成3x5的矩阵排列；
图3B显示了贯穿另一个实施方式的横截面，其中圆形外壳内配 置数个模块；
图3C显示了可选择的排列，其中模块的外部形状部分地表现为 正六边形，并且这些模块设置成三排，分别为四个、三个以及四个模
17块；
图4是依照图2A的辅助装置中应用的空气调节模块的透视图； 图5A显示了贯穿依照图4的空气调节模块的纵截面； 图5B显示了图5A的细节V;以及
图6是依照图4和5的空气调节模块的顶视图，该模块去除了端
盖；
图7A是可以组合方式连接的空气调节模块的透视图； 图7B是依照图7A的空气调节模块的侧视图； 图7C是空气调节模块的断面透视图； 图7D是依照图7C的侧视图8A是与图7A—致的空气调节模块的视图，该模块以组合的方
式与风扇模块连接；
图8B显示了图8A的组合单元，与图7B —致、；
图8C是图8A的组合单元的视图，其与图7C—致；
图8D是图8A的组合单元的视图，其与图7D—致；
图9A是由空气调节模块、风扇模块以及阀模块装配而成的组合
单元的视图，其与图7A—致；
图9B是图9A的组合单元的视图，其与图7B—致； 图9C是图9A的组合单元的视图，其与图7D—致； 图10显示了可分开的环，所谓的"雅各布夹"；以及 图ll显示了依照本发明的辅助装置，其包括多个如图7的组合单元。
具体实施例方式
图1显示了以管道部件的形式设置在通风管道内的辅助装置1， 通风管道包括送风部件2和排风部件3，通风管道形空气调节装置(未 显示)的一部分。空气流动经过通风管道的送风部件2、 辅助装置l 和排风部件3。空气的流动方向由箭头4、 5表示。辅助装置l包括圆 头凸缘6、 7，辅助装置1利用圆头凸缘6、 7与管状部件2和3连接， 为了这个目的，管状部件2和3设置有各自相应的凸缘8、 9。凸缘6、8和7、 9都分别借助于螺栓和螺母10可释放地互相连接。按照上述 方式，辅助装置1可以管部件的形式形成包括管道部件2、 3的通风管 道的一部分。这是本发明的重要方面。以这种方式，辅助装置l毕竟 结合在现有的空气调节装置中。
辅助装置1包括外壳11,外壳11例如由板材料或者塑料制成， 并具有通常为矩形的横截面。入口漏斗12和出口漏斗13与外壳连接。 这些漏斗12、 13使管道部件2和3的横截面形状适合块状外壳11的 横截面形状。
外壳11的入口侧设置有巻边14,借助于螺栓和螺母15，巻边14 密封地连接到形成入口漏斗12 —部分的巻边16。
图2A显示了对应于外壳11的相对窄侧的纵截面。图2A显示了 该纵截面位置处设置有两个UV空气调节模块17、 18。虽然图中没有 示出，但是从图2A和依照图1的外壳11的比例中明显看出，这些 UV空气调节模块以2x3的矩阵模式设置。
空气调节模块是相同的，因此彼此之间可互换。图5A显示了与 图2A空气调节模块对应的纵截面，在这种情形下，该模块由参照数 字17表示。
图2A清楚显示了空气调节模块17、 18和其他四个模块设置在外 壳ll内的方式，因此该图特别重要。
能预见到这种讨论，现在请注意模块17的入口区域19、 20，模 块17配置有按照下边描述的方式在打开位置和关闭位置之间置换的 阀21、 22。在图2A中，阀21打开，而阀22关闭。这就是为什么空 气流4、5如箭头63所表示的只流动经过模块17而没有流动经过模块 18的原因。
还请注意过滤单元23的存在。过滤单元23清洁通流空气中比过 滤孔的尺寸大的颗粒。相对粗糙的灰尘过滤器可以用来捕获灰尘。对 于较小的颗粒和确定的微生物，可以结合使用灰尘过滤器和HEPA过 滤器。在这方面，曾经还参照本申请人申请的国际专利申请 WO-A-2005/039659以及该说明书引用的文献资料，其中该国际专利申请描述了这种过滤装置。模块17、 18的外壳30和其他四个模块必 须与外壳11的内侧基本上密封地相互作用。为了这个目的，该外壳 11在其内侧包括密封轮廓24，密封轮廓24在外壳30的整个外围上延 伸并通过可弹性压缩密封环25与外围延伸的环形座26密封地相互作 用。环形座26形成模块外壳30的较低部分27的一部分，模块外壳 30的中间部分被指定为28，上面部分#>指定为29。
图2A还显示了出口漏斗13与块状外壳11整体形成，这也清楚 地显示在图1中。
通过螺栓和螺母，入口漏斗12可被释放，由此在移除过滤单元 23之后，可以接触到外壳11的内部，用于为了维修的目的将模块拉 出，并为了使用另一个相同的模块替换的目的来替换该模块。如描述 的那样，每个模块周围的、沿外周延伸的密封件24、 25、 26确保了模 块上的压力差不会在模块外部产生侵入的回流，该压力差由下边将要 描述的风扇运行产生。
模块的构造将在下边参照图5A和5B进行进一步的讨论。
图3A、 3B和3C显示了作为示例的、模块可以采用的其他三种 可行模式的横截面。
依照图3A的、都表示为31的模块具有局部的矩形横截面，并按 照一模式容纳于外壳32内。参照数字33表示阀，每个阀具有阀轴38， 这些阀与依照图2A的阀21、 22对应。
图3B显示模块34可以具有圆形的外部形状，并能容纳于圆柱形 的外壳35内。
图3C显示模块36的外侧具有正六边形的形状，在该实施方式中， 模块36容纳于具有矩形横截面的外壳37内。需要注意，模块36还可 以用于依照图3B的具有六度对称的模式。
图4显示了模块17的透视图。
可以清楚地看出，通过绕着阀轴38(见图3)旋转而使阀21从其 拉伸打开的位置旋转到其关闭位置(与图2所示的关闭阀22相比)， 阀21与两个半圆形的密封环部件39、 40 (还参见图5A)密封地相互作用。在单个模块控制单元42的控制下，电致动器71提供驱动轮41 的旋转，正如其他模块的类似单元一样，该控制单元42连接或者可以 连接到中央控制单元。当相互替换阀21时，通过杆43，阀轴28以其 他已知的方式通过第二驱动轮44或者驱动臂旋转，因此阀21可以在 所述控制下在打开位置和关闭位置之间替换。如图2A和5A所清楚显示的那样，模块17还包括风扇，风扇包 括电机45和转子46。该轮包括多个等距倾斜设置的叶片49,叶片的 内边缘47基本上位于假想的圆柱体内，而叶片外边缘48至少或多或 少地位于假想的截头圆锥体内，或者具有相对于该主要形状的某个曲 率。这种结构确保了模块17的入口和出口之间的压力差方面具有良好 的输出，这种结构产生很少的噪音产物并能产生与例如轴流式风扇相 比来说高的流量，其描述为每单位时间内输送的空气量。标准的切向 风扇不具有这种组合的性能。外壳30上部的内侧上具有用于UV⑤辐射的良好标准(high measure)的漫反射。为此，部分29的内表面可以例如设置有由溅射 铝构成的涂层。在由这种能够反射的圆柱形壁围起的空间内，UV处 理腔50位于两个UV灯51、 52的UV源。其中，这些灯产生波长为 253.7nm的强ITS^)辐射，如公知的，该辐射具有强烈的杀死微生物的 效果。这些灯本身已知并且为通常使用的类型。它们插入插入式单元 53并通过电力供应单元64 (参见图4)提供动力。这种电力供应单元 由模块控制单元42控制。以这种方式，这些灯可以由电气控制以使得 由灯发射的UV (C)辐射在一定偏差内具有最佳的强度。为此，风扇 45、 46的电机45也受到控制，因此这些灯能尽可能长时间的运行在 使所发射的UV (C)辐射尽可能高的温度下。对于大多数的灯来说， 这个温度大约为4(TC。这个温度也依赖于流动空气的速度。对于确定 类型的灯来说，该空气可以优选具有大约1.5m/s的速度。这强行限制 了辅助装置1的流量变化的可能性。这正好就是目前的组合结构，该 结构使装置的输出有可能在宽的限制范围内变化，同时在相关参数值 的窄的限制范围内保持最佳的选择。图5B的详图V显示了外壳30的上部覆盖有用来固定灯51、 52 的固定环54。为此，环54包括突出物55、 56，突出物在位于灯51、 52的垂直支腿之间的过渡区57上接合，而由钢丝构成的夹紧弹簧58 在该区域57和相联的突出物55、 56之间提供压力接触。图6还显示了设置在外壳30较低部分27上的矩形支撑边缘59， 其支撑密封环25。四个连续的孔60设置在此处以通过螺钉固定密封 轮廓24。在灯51、 52的布置方面，如图6特别清楚地显示那样，这些灯可 以相对彼此旋转90度。这种布置方式确保UV处理腔50内的UV辐 射具有最大可能的平均强度。参照图4，进一步注意到两个彼此相对的对角设置并且每一个都 设有半圆形凹部61的突出物62。附图中没有示出在将模块滑入外壳 11的过程中，这些凹部61以旋转锁定的方式与外壳11内存在的导杆 相互作用，这确保了模块17在其前侧上的正确定位。在后侧的正确定 位由具有连续孔60的支撑边缘59提供，借助于孔可以确保将模块17固定在外壳11内。图7A显示一种适合在容纳有细长的UV灯的UV处理腔内消毒 空气的空气调节模块。模块101包括管104，管的端部上具有用于组合连接到其他模块 和/或连接到通风管道的凸缘。为此，可以使用雅各布夹，也就是可分 开的环109，这将参照图8、 9、 IO和11进行进一步的说明。管104支撑可释放的盖105，盖105容纳有闸板106、 107和电子 单元108。为此参见图7C。参见图7D，在该实施方式中，闸板通过 延伸到管104和盖105外部的电缆110与UV灯119连接。雅各布夹由参照数字109表示。图8显示了空气调节模块101和风扇模块102之间的组合连接。 图8C显示了风扇包括电机111和叶片112。现在请注意，位于作为UV处理腔的管104内的UV灯113辐射 该管104的内壁。管104的内壁优选是具有高反射系数的漫反射。在该实施方式中，管104的整个内表面采用漫反射形式。使用Ti02作 为涂层。包括叶片112的风扇表面受到UV辐射的照射，该表面也设 置有TK)2涂层。重要的是将漫反射层延伸一段距离，该距离比灯113 的物理长度大很多。这就是为什么整个内表面设置这种层的原因。由 于漫反射层具有相对长的长度，因此空气调节装置的效率也就是有害 微生物的消除得到极大改善。
图9显示了空气调节模块101、风扇模块102以及阀模块103的 组合连接。从图9D能特别明显地看出，阀体可在打开位置和关闭位 置之间替换，在打开位置时流动阻力可以忽略，在关闭位置时阀模块 103的通道关闭。阀体113的驱动由参照数字114表示。
图IO显示了较大比例的雅各布夹109。很清楚看出，该夹已经被 钻出分隔环，其两个半圆形部分利用铰链连接115互相连接。已知的 夹116i殳置在顶部，通过该夹116,分隔环109可以闭合以4更按照图7、 8和9的实例所显示的方式连接这些模块。
图ll最后显示了通过入口集管117和出口集管118，六个空气处 理模块101通过雅各布夹109以互相平行的关系连接，从而使得在任 何时候都工作的这些模块101允许整个空气流120通过。
为了附图的总体清楚，可以注意到电力供应以及电子单元108用 来控制风扇模块102和/或阀模块103的信号电缆没有被示出。
再请注意下列事实显示和描述的示范性的实施方式都涉及空气 调节模块，该空气调节模块适合通过过滤单元来过滤空气，并且通过 使空气流动经过在一段时间内受到某一最小强度的UV(C)辐射的模 块来消除微生物。但是，本发明不受限于这样的应用。依照本发明的 辅助装置还可以实现所描述功能以外的功能。这样的功能在上边的说 明书中得到描述。
还请注意下列事实 一个通风管道内可以容纳一个以上的依照本 发明的辅助装置。两个功能上相同的辅助装置可以例如一起实现所 寻求的量值位于设定阈值之上或者之下。不同的辅助装置还可以具有 不同的功能，例如过滤和干燥、冷却和消毒等。
权利要求
1、一种辅助装置，该辅助装置用于并适合容纳于第一送风装置和第一排风装置之间延伸的、并形成空气调节装置一部分的通风管道内，该空气调节装置例如是空气清新系统、空气过滤系统、空气净化系统等，通风管道包括送风部件和排风部件，通风管道的第一流动装置与送风部件和排风部件连接，用于形成经过通风管道的主空气流，这样整个主空气流流动经过辅助装置，其特征在于多个空气调节模块的排列，这些模块处于相关空气调节模块的工作状态，每个模块都允许部分空气流流动通过，并且这些模块联合起来允许整个主空气流流动通过；以及控制装置，其在工作状态和非工作状态之间独立地调节每个空气调节模块，在工作状态允许相关的部分流通过，在非工作状态部分流基本上等于零或者以反方向流动。
2、 如权利要求1所述的辅助装置，其中，每个空气调节模块包括 具有第三送风装置和第三排风装置的第二外壳；和 接纳于该外壳内的UV处理腔，整个部分流流动经过该UV处理腔，其中，UV处理腔内容纳UV辐射源，用于将部分流暴露于UV辐 射以便杀死该部分流中存在的微生物。
3、 如前述权利要求中任一项所述的辅助装置，其中，通过控制装 置在打开位置和关闭位置之间可控的阀容纳于每个空气调节模块中。
4、 如前述权利要求中任一项所述的辅助装置，其中，由控制装置 控制的第二流动装置容纳于每个空气调节模块中，用于将部分流设定成正、零或者负的期望值。
5、 如前述权利要求中任一项所述的辅助装置，其中，控制装置适 合在相关的第二流动装置损坏的情形下将空气调节模块从工作状态转 变成非工作状态。
6、 如权利要求2所述的辅助装置，其中，控制装置适合在相关的 UV辐射源损坏的情形下将空气调节模块从工作状态转变成非工作状态。
7、 如前述权利要求中任一项所述的辅助装置，其中，控制装置适 合记录每个空气调节模块的累积工作时间，并且将独立的模块打开和 关闭 一较长的时间段，使得所有的空气调节模块具有大约相等的累积 工作时间。
8、 如前述权利要求中任一项所述的辅助装置，其中，空气调节模 块基本上相同。
9、 如权利要求8所述的辅助装置，其中，第一外壳的内部尺寸结 合空气调节模块的外部形状选择成使得空气调节模块可以至少或多或 少最接近堆叠地容纳安装在第一外壳内。
10、 如前述权利要求中任一项所述的辅助装置，其中，送风部件、 第二送风装置以及排风部件、第二排风装置都设置有各自的第 一连接 装置和固定装置，第 一连接装置用于密封地连接到形成通风管道一部 分的互补的第二连接装置，固定装置用于可释放地将第一和第二连接 装置彼此紧固。
11、 如权利要求10所述的辅助装置，其中，第一和第二连接装置 包括基本上彼此密封地相互作用的凸缘。
12、 如权利要求ll所述的辅助装置，其中，固定装置包括夹子、 螺钉或者卡口装置。
13、 如权利要求4所述的辅助装置，其中，设置有压降测量装置， 以便测量每个空气调节模块上的压降；来自该压降测量装置的输出信号被输送到控制装置；并且 控制装置基于这些信号控制第二流动装置，使得每个空气调节模 块上的压降基本等于零。
14、 如权利要求4所述的辅助装置，其中，第二流动装置包括风 扇，该风扇是具有等距倾斜叶片的类型，这些叶片位于由电机驱动的 转子上，叶片的内边缘基本上位于假想的圆柱体上，并且叶片的外边 缘至少或多或少地位于假想的截头圆锥体上，这些外边缘与至少或多 或少圆柱形的外围 一 起形成在流动方向上变宽的自由空间。
15、 如权利要求3所述的辅助装置，该辅助装置包括用于调节 UV辐射源的调节装置，使得由该源发射的UV辐射强度处于源的运 行范围内，在该范围内，该强度比最大强度小10%，优选小5%。
16、 如权利要求15所述的辅助装置，其中，调节装置适合改变沿 源流动的空气速度，从而冷却灯。
17、 如权利要求16所述的辅助装置，其中，调节装置由温度测量 装置控制，该温度测量装置测量UV处理腔的出口温度和入口温度之 间的差值。
18、 如权利要求16所述的辅助装置，其中，调节装置由强度测量 装置控制，该强度测量装置测量中UV辐射源发射的UV辐射的强度。
19、 如前述权利要求中任一项所述的辅助装置，其中，至少一部 分受到UV辐射照射的表面设置有PTO (光催化氧化)涂层，该涂层 例如由Ti02 (二氧化钬)组成。
20、 如权利要求19所述的辅助装置，其中，该装置包括风扇，并 且至少包括风扇的叶片表面的、受到UV辐射照射的风扇表面设置有 PTO涂层。
21、 如前述权利要求中任一项所述的辅助装置，该辅助装置还包 括至少一个单独的风扇模块以及至少一个单独的阀模块，其中每个空 气调节模块、每个风扇模块以及每个阀模块都能成对的以任何期望的 排列彼此密封地连接，其中所有的模块包括基本上相同的凸缘，这些 彼此叠靠设置的凸缘通过可分开并且可关闭的区域彼此可释放地连 接，在处于关闭位置时，该区域遍及两个凸缘，并且使这些凸缘保持 彼此压靠，这样模块可以组合的方式、以任何期望的数量并且以任何 期望的排列相互连接。
22、 如权利要求21所述的辅助装置，其中，阀模块设置在空气调 节模块的入口侧和出口侧，这样在关闭两个岡模块的阀之后，空气调 节模块可被移除。
23、 如权利要求2所述的辅助装置，其中，UV处理腔的内壁设 置有反射涂层，该反射涂层位于UV源的区域中并进一步在上游和下游延伸一段距离，该距离至少等于UV源在uv处理腔纵向方向上长 度的40%。
24、 如权利要求23所述的辅助装置，其中，涂层是漫反射的。
25、 一种空气调节装置，例如空气清新系统、空气过滤系统、空 气净化系统等，其包括如前述权利要求中任一项所述的辅助装置。
全文摘要
一种辅助装置用来并适合容纳于构成空气调节装置一部分的通风管道内，通风管道的第一流动装置，例如风扇与空气调节装置连接以产生经过通风管道的主空气流，这样整个主空气流就流动经过辅助装置。该辅助装置具有多个空气调节模块的排列，这些模块处于相关空气调节模块的工作状态时，每个模块都允许部分空气流流动通过，并且这些模块联合起来允许整个主流流动通过。控制装置将每个空气调节模块在工作状态和非工作状态之间调节，工作状态时相关的部分流通过，非工作状态时部分流基本上等于零或者以反方向流动。
文档编号F24F3/16GK101321992SQ200680045434
公开日2008年12月10日 申请日期2006年10月12日 优先权日2005年10月12日
发明者赫尔曼努斯·格哈杜斯·玛丽亚·西尓德惠斯 申请人:赫尔曼努斯·格哈杜斯·玛丽亚·西尓德惠斯