СПОСОБ И УСТАНОВКА ДЛЯ УЛУЧШЕНИЯ КАЧЕСТВА ВОЗДУХА В ОГРАНИЧЕННОМ ПРОСТРАНСТВЕ Российский патент 2008 года по МПК F24F3/16 F24F5/00 

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение имеет отношение к способу и установке для улучшения качества воздуха в ограниченном пространстве, то есть к способу и установке для отсоса воздуха из ограниченного пространства, получения кислорода за пределами данного пространства и снабжения ограниченного пространства кислородом, пригодным для дыхания.

Уровень техники

Использование людьми кондиционеров на рабочем месте и в повседневной жизни привело к созданию комфортной температурной среды, и таким образом, вместе с развитием общества они получили широкое применение. Однако их использование в помещениях закрытого типа на протяжении длительного времени непрерывно снижает качество воздуха, что легко может привести к появлению и распространению в воздухе болезнетворных бактерий. Во время эпидемии "нетипичной пневмонии" в 2003 году для того чтобы предотвратить заражения воздушным путем, по требованию Министерства здравоохранения КНР были отключены все установки кондиционирования воздуха, в особенности центральные кондиционеры. В то же время, для того чтобы усилить вентиляцию, были открыты все окна и двери, причем все эти меры пришлось осуществлять путем принуждения, что свело на нет все преимущества, которые имели кондиционеры.

Современные многофункциональные обеззараживающие воздух установки убивают бактерии, очищают воздух от пыли и запахов и используются в помещениях, где существует высокая опасность подвергнуться заражению, как-то: операционные в больницах, причем осуществляются профессиональное обеззараживание и очистка воздуха. Однако стерилизаторы воздуха не обладают функциями охлаждения и нагревания воздуха и тем более не могут осуществлять обмен воздуха в помещении, в то же время из-за специального использования их себестоимость получается довольно высокой, и поэтому сложно создать для них такой же гигантский рынок, какой существует для кондиционеров.

Кроме того, в портативном генераторе кислорода, использующем метод напорной работы или метод адсорбции при переменном давлении (PSA = Pressure Swing Adsorption), в качестве исходного газа применяется воздух, который проходит стадии выкачивания, компрессии и при напорном режиме работы после снижения давления методом разделения из воздуха получают кислород и азот, причем продуцируется насыщенный свежий кислород, который можно использовать для дыхания. Данное оборудование не только приносит оздоровление человеку, но и имеет определенную эффективность при лечении заболеваний. Так как портативный генератор кислорода в настоящее время используется в интегрированной структуре внутри помещения, его шум воздействует на находящихся в нем людей, и в то же время при извлечении кислорода из воздуха внутри помещения в процессе разделения происходит вывод азота за пределы помещения, причем помещение фактически герметизировано, таким образом, качество воздуха внутри помещения снижается, и при условии, что генератор кислорода непрерывно выбрасывает азот за пределы помещения, качество воздуха становится еще хуже.

Поэтому в настоящее время требуется способ и установка, которые обладали бы низкой себестоимостью и могли бы в ограниченном пространстве вместе с кондиционером улучшать качество воздуха, продуцировать кислород для дыхания и не создавать шума.

Сущность изобретения

Задачей настоящего изобретения является создать установку для улучшения качества воздуха в ограниченном пространстве, которая должна не только улучшать качество воздуха в ограниченном пространстве, но и иметь низкую себестоимость.

Другой задачей настоящего изобретения является создать установку для улучшения качества воздуха в ограниченном пространстве, которая должна производить отсос воздуха из ограниченного пространства и продуцировать кислород вне этого пространства и таким образом снижать уровень шума внутри ограниченного пространства.

Еще одной задачей настоящего изобретения является создать установку для улучшения качества воздуха в ограниченном пространстве, которая может эффективно повышать содержание кислорода в воздухе ограниченного пространства и обеспечивать установленный безопасный предел.

Еще одной задачей настоящего изобретения является создание установки для улучшения качества воздуха в ограниченном пространстве, которая могла бы работать вместе с кондиционером, а также могла использоваться в комбинации с установкой обеззараживания и стерилизации воздуха.

Для решения вышеуказанных технических задач в изобретении используется способ улучшения качества воздуха в ограниченном пространстве, который включает следующие операции: отсос воздуха из ограниченного пространства - откачивание воздуха из ограниченного пространства, перемещение воздуха за пределы ограниченного пространства и использование его в качестве исходной воздушной среды для продуцирования кислорода; продуцирование кислорода за пределами ограниченного пространства - из перемещенной исходной воздушной среды, находящейся вне ограниченного пространства, извлекается кислород, а остаточные газы выводятся за пределы ограниченного пространства; подача кислорода в ограниченное пространство - продуцированный кислород подается в ограниченное пространство, причем подача кислорода производится через автоматический регулятор; дополнительная подача воздуха в ограниченное пространство - в процессе откачивания воздуха из ограниченного пространства внутрь данного пространства автоматически подается воздух извне.

Предпочтительно, чтобы процесс циркуляции воздуха в ограниченном пространстве проходил путем последовательного и непрерывного движения воздуха через стерилизатор и теплообменник для регулировки температуры и обеззараживания ограниченного пространства.

Предпочтительно, чтобы процесс подачи кислорода в ограниченное пространство осуществлялся через осушитель и трубки для подачи используемого людьми кислорода в ограниченное пространство.

Предпочтительно, чтобы процесс подачи кислорода в ограниченное пространство осуществлялся через распылитель и ионизатор, чтобы кислород поступал в ограниченное пространство после ионизации.

Предпочтительно, чтобы процесс дополнительной подачи воздуха в ограниченное пространство начинался при отрицательном давлении.

Предпочтительно, чтобы количество откачиваемого в процессе отсоса воздуха в ограниченном пространстве было больше 10:1, чем количество кислорода, полученного путем извлечения из воздуха, взятого в ограниченном пространстве и перемещенного в ограниченное пространство, а количество дополнительного воздуха, перемещенного в ограниченное пространство извне, равнялось разнице между воздухом, откачиваемым из ограниченного пространства, и количеством поданного кислорода, продуцированного в процессе подачи кислорода в ограниченное пространство.

Установка для улучшения качества воздуха внутри ограниченного пространства включает внутреннее устройство, которое расположено внутри ограниченного пространства и которое состоит из очистителя откачиваемого воздуха и автоматического регулятора подачи кислорода, причем в очистителе присутствует выпускное отверстие для газа и отверстие для забора воздуха из ограниченного пространства, а в регуляторе подачи кислорода существует переходное устройство для впуска кислорода и переходное устройство для выпуска кислорода; во внешнем устройстве присутствует отверстие для впуска воздуха и отверстие для выпуска кислорода, причем отверстие для впуска кислорода соединено с отверстием для выпуска воздуха из очистителя, а отверстие для выпуска кислорода соединено с переходным устройством для впуска кислорода в регулятор; в устройстве для подачи дополнительного воздуха размещены отверстие для впуска воздуха и отверстие для выпуска остаточных газов, причем отверстие для впуска воздуха расположено за пределами ограниченного пространства, а отверстие для выпуска остаточных газов - внутри ограниченного пространства.

Предпочтительно, чтобы очиститель откачиваемого воздуха, находящийся внутри ограниченного пространства, состоял из внешнего корпуса, в котором расположены разделительная решетка для впуска воздуха, сеть фильтров и фильтрующий элемент, которые размещены внутри корпуса.

Устройство для подачи дополнительного воздуха - это фильтр баланса воздуха, расположенный внутри ограниченного пространства и в месте, где поступает воздух извне.

Регулятор подачи кислорода состоит из механизма запуска контроля, электромагнитного клапана, медицинского осушителя, трубок и сигнализатора, которые показывает и контролирует плотность кислорода, используемого для дыхания.

Регулятор подачи кислорода также состоит из устройства для подачи кислорода, ионизатора и электромагнитного клапана, который соединен с устройством для подачи кислорода, причем в ионизаторе расположено карбоновое волокно.

Внешнее устройство состоит из внешнего корпуса, внутреннего футляра, а также системы продуцирования кислорода, устройства контроля температуры и автоматического регулятора, расположенных внутри внешнего корпуса.

Система продуцирования кислорода состоит из шумоглушителя на входе воздуха, компрессора, разделителя воды и воздуха, клапана контроля и тонкого фильтра, причем разделитель воды и воздуха соединен с клапаном контроля.

Устройство контроля температуры состоит из центробежного вентилятора-обогревателя и теплообменника с обогреваемой трубкой, причем теплообменник соединен с компрессором и разделителем воды и воздуха. А центробежный вентилятор-обогреватель расположен между внешним корпусом и внутренним футляром.

Внутреннее устройство также состоит из внутреннего блока кондиционирования и устройства для обеззараживания и стерилизации.

Внутренний блок кондиционирования состоит из внутреннего вентилятора для циркуляции воздуха и теплообменника.

Устройство для обеззараживания включает воздушный фильтр, генератор электрического поля высокого давления, мини-пылеуловитель, фотокатализатор с двумя лампами + Нимиген, ультрафиолетовый стерилизатор, а также ионизатор.

Вследствие того что в соответствии с предлагаемым в настоящем изобретении способом улучшения качества воздуха процесс отсоса воздуха из ограниченного пространства включает в себя также процесс подачи дополнительного воздуха из-за пределов ограниченного пространства, в установке по улучшению качества воздуха в ограниченном пространстве в соответствии с настоящим изобретением имеется устройство для подачи дополнительного воздуха в ограниченное пространство и устройство подачи кислорода медицинского применения в ограниченное пространство. В этой связи способ и установка в соответствии с настоящим изобретением могут содействовать циркуляции воздуха внутри ограниченного пространства и за его пределами, что позволяет чистому воздуху за пределами ограниченного пространства попасть внутрь данного пространства и обновить уже имеющийся воздух и в определенной степени повысить качество воздуха в ограниченном пространстве. Так как в данном изобретении применяется портативный генератор кислорода и продуцируемый им кислород подается в ограниченное пространство, причем генератор используется комплексно вместе с медицинским осушителем и трубками для дыхания, можно обеспечить подачу кислорода для дыхания людям, находящимся в ограниченном пространстве. К тому же генератор кислорода может использоваться вместе с кондиционером и стерилизатором воздуха.

Кроме того, в соответствии с данным изобретением предлагается отсос воздуха из ограниченного пространства и продуцирования кислорода вне данного пространства, что позволит снизить шум в ограниченном пространстве.

Краткое описание чертежей

На Фиг.1 показана схема циркуляции воздуха и кислорода в соответствии со способом улучшения качества воздуха в ограниченном пространстве согласно настоящему изобретению.

На Фиг.2 показана схема структуры установки по улучшению качества воздуха в ограниченном пространстве в соответствии с настоящим изобретением.

На Фиг.3 показана схема взаимодействий всех элементов установки по улучшению качества воздуха в ограниченном пространстве в соответствии с настоящим изобретением.

На Фиг.4 показаны взаимодействия всех элементов регулятора подачи кислорода устройства снабжения кислородом в соответствии с настоящим изобретением.

На Фиг.5 показана схема практического процесса движения воздуха и кислорода в соответствии со способом отсоса воздуха из ограниченного пространства и продуцирования кислорода вне данного пространства в соответствии с настоящим изобретением.

На Фиг.6 показана схема взаимодействий всех элементов устройства продуцирования кислорода в соответствии с настоящим изобретением.

На Фиг.7 показана структурная схема внутреннего устройства в соответствии с настоящим изобретением.

Примеры осуществления изобретения

Ниже будут подробно и последовательно рассмотрены со ссылками на прилагаемые чертежи способ и установка по улучшению качества воздуха в ограниченном пространстве в соответствии с настоящим изобретением.

Как показано на Фиг.1, в соответствии с настоящим изобретением способ улучшения качества воздуха в ограниченном пространстве заключается в том, что сначала в процессе отсоса воздуха из помещения происходит откачивание данного воздуха, его очистка и перемещение за пределы данного помещения для реализации процесса продуцирования кислорода; получение кислорода сопровождается возникновением остаточных газов, которые выводятся за пределы помещения, а затем произведенный кислород подается в помещение, и таким образом, в помещении можно использовать перемещенный кислород для дыхания. Так как во время отсоса воздуха образуется разница между давлением внутри помещения и давлением за его пределами, чистый воздуха поступает в помещение извне и ускоряет замену и обновление воздуха внутри помещения.

Как показано на Фиг.2 и Фиг.3, в соответствии с настоящим изобретением установка по улучшению качества воздуха внутри помещения включает: внутреннее устройство, внешнее устройство, главную трубку 138, электрический соединительный кабель 139. Внешнее устройство - это генератор кислорода 135. Внутренне устройство состоит из регулятора подачи кислорода 136 и очистителя по отсосу воздуха из помещения 137. Внешнее устройство соединяется с внутренним устройством с помощью соединительной трубки 137 и электрического кабеля 139.

Очиститель по отсосу воздуха 137 состоит из внешнего корпуса с разделительной решеткой для входа воздуха, сети фильтров, фильтрующего элемента, причем сеть фильтров и фильтрующий элемент размещены внутри внешнего корпуса. Очиститель для отсоса воздуха из помещения 137 имеет отверстия для впуска и выпуска воздуха, причем отверстие для впуска воздуха выходит прямо в ограниченное помещение для того, чтобы можно было перекачивать воздух из помещения, а выпускное отверстие через трубку соединено с впускным отверстием для воздуха генератора кислорода.

Генератор кислорода состоит из внешнего корпуса 13, внутреннего футляра 132, а также системы продуцирования кислорода, устройства для контроля за температурой и автоматического регулятора, которые расположены внутри внешнего корпуса 13.

Автоматический регулятор 20 является прибором с компьютерно-программным управлением 18, которое располагается во внутреннем футляре 132. Устройство для контроля за температурой состоит из датчика температуры 19, теплового вентилятора 116 и теплообменника с обогреваемой трубкой 115. Генератор кислорода состоит из шумоглушителя на впуске воздуха 16, компрессора 114, разделителя воздуха и воды 113, контрольного клапана 110, дополнительного резервуара с молекулярным ситом (ультрафильтром) 112, резервуара для хранения кислорода 17 с антибактериальным фильтром 15, отверстием для замера кислорода 14.

Регулятор подаваемого кислорода состоит из внешнего корпуса 121, механизма запуска регулятора (не показан на Фигуре), электромагнитного клапана 120, распылителя кислорода 123, ионизатора 122 и сигнализатора, который показывает и контролирует плотность кислорода 127; на внешнем корпусе 121 присутствует переходное устройство для перекачки кислорода 126, лампа, указывающая на плотность кислорода, 134, отверстие для выхода отрицательных ионов 133, а также автоматический регулятор пуска с подсоединенным к нему соединительным кабелем, причем данный автоматический регулятор является ручным выключателем 118, пульт дистанционного управления 119 или другие формы, как управление с помощью карты с интегральной схемой или управление с помощью опускания жетона.

Регулятор подаваемого кислорода 136, очиститель для отсоса воздуха из помещения 137, линия питания генератора кислорода 117 размещены внутри помещения, трубка 138 соединяет отверстие 12 выпуска кислорода из генератора и отверстие 136 впуска кислорода в регуляторе подачи кислорода. Электрический провод 139 соединяет механизм компьютерно-программного управления 18 генератора кислорода, механизм выключения в ручном режиме 118 регулятора подачи кислорода 136 и сигнализатор, который демонстрирует и контролирует плотность кислорода 127; провод питания 117 соединен с электропанелью 131 генератора кислорода, а последний соединен с механизмом компьютерно-программного управления 18. Отверстие для выпуска воздуха очистителя 137 отсоса воздуха из помещения через трубку подсоединено к отверстию 11 для впуска воздуха в генератор кислорода. Генератор кислорода 135 размещен внутри внешнего корпуса 13, а на внешнем корпусе 13 сделаны отверстие для выпуска кислорода 12, отверстие для впуска воздуха 11, отверстие для вентилятора (вход провода питания) и отверстие для выпуска остаточных газов. Отверстие для впуска воздуха 11 через шумоглушитель на впуске воздуха 16 соединено с отверстием впуска компрессора 114; отверстие выпуска компрессора 114 через теплообменник с обогреваемой трубкой 115 подключено к разделителю воды и воздуха 113, а последний соединен с контрольным клапаном 110. Один выход контрольного клапана 110 соединен с дополнительным резервуаром с молекулярным ситом (ультрафильтром) 112, а другой выход - с шумопоглотителем на выпуске остаточных газов 111. Отверстия входа и выхода дополнительного резервуара с молекулярным ситом (ультрафильтром) соединены с резервуаром для хранения кислорода 17, а последний через антибактериальный фильтр 15, отверстие замера кислорода 14 соединен с отверстием 12 выпуска кислорода из генератора кислорода. Механизм компьютерно-программного управления 18 расположен внутри футляра 132, его температурный датчик 19, компрессор 114, теплообменник с обогреваемой трубкой 115, шумопоглотителем на выпуске остаточных газов 111 также находятся во внутреннем футляре 132. Центральный вентилятор 116 плотно прикреплен к теплообменнику 115 и размещен между отверстием для выпуска остаточных газов на боковой стенке внутреннего футляра 132 и отверстием для выпуска остаточных газов внешнего корпуса 13.

Переходное устройство 136 для впуска кислорода регулятора 130 подачи кислорода подсоединено к электромагнитному клапану 120, который контролируется ручным выключателем контроля 118. Когда ручной выключатель контроля находится в положении "кислород", то через соединительный провод происходит пуск генератора кислорода 135. Выход электромагнитного клапана 120 соединен с переходным устройством 126 по перемещению кислорода регулятора подачи кислорода 136 и медицинским осушителем 125, а сбоку связан с сигнализатором, который показывает и контролирует плотность кислорода 127. Когда ручной выключатель находится в положении "отрицательные ионы", работает ионизатор 122, по-прежнему работает генератор кислорода 135, а электромагнитный клапан 120 открыт и переводит кислород на кислородный распылитель 123.

В соответствии с вышеизложенным способом улучшения качества воздуха в помещении и использованием предлагаемой в настоящем изобретении соответствующей установки осуществляется и завершается процесс отсоса воздуха путем использования очистителя 137 для отсоса воздуха из помещения, осуществляется и завершается процесс продуцирования кислорода путем использования генератора кислорода 135 вне помещения, осуществляется и завершается процесс перемещения кислорода в помещение путем использования регулятора 136 подачи кислорода в помещение. Ниже следует подробное пояснение принципов работы.

Принципы работы по улучшению качества воздуха в помещении: после подключения источника питания генератора кислорода 135 через регулятор пуска внутреннего устройства (запуск может осуществляться вручную 118, или с пульта дистанционного управления 119 - радиосигналом или инфракрасным сигналом или вручную, или с помощью интегральной карты или с помощью опускания жетона) включается генератор кислорода 135, причем последний через очиститель 137 по отсосу воздуха, расположенного внутри помещения, откачивает воздух из помещения и после очистки через фильтр подает воздух непосредственно в генератор кислорода 135; после разделения воздуха методом напорной работы кислород высокой плотности, проходя через антибактериальный фильтр 15, затем через отверстие замера кислорода 14, при постоянном объеме попадает во внутреннее устройство помещения 136. Полученный после разделения воздуха азот через шумопоглотитель на выпуске остаточных газов 111 перемещается во внутренний футляр 132, а затем вытесняется в атмосферу за пределами помещения с помощью вентилятора компрессора 114 и центрального обогревательного вентилятора 116. Что касается подаваемого на внутреннее устройство 136 и отвечающего всем стандартам медицинского использования кислорода, то когда ручной выключатель контроля находится в положении "кислород", он через электромагнитный клапан 120 направляется на переходное устройство 126 по выпуску кислорода во внутреннее устройство, причем часть кислорода после проверки на сигнализаторе, который показывает и контролирует плотность кислорода 127, также поступает на переходное устройство 126 для выпуска кислорода; когда данное устройство подсоединено к осушителю 125, можно подавать кислород через трубки для дыхания людям. Если данное устройство не подсоединено к осушителю, то кислород высокой плотности может непосредственно нагнетаться в помещение и улучшать качество воздуха. Когда ручной выключатель 118 находится в положении "отрицательные ионы", весь кислород, поступающий во внутреннее устройство через кислородную форсунку 124, ускоренно подается в ионизатор, где после ионизации распространяется внутри помещения, причем кислород, насыщенный отрицательными ионами, может очищать воздух в помещении, улучшать качество воздуха. В соответствии с установленными требованиями сигнализатор 127 показывает и контролирует плотность кислорода, используемого для дыхания путем высвечивания на световом табло (высвечивание диода, цифровой трубки или жидко-кристаллического экрана); когда плотность кислорода оказывается ниже минимально определенной величины, сигнализатор реагирует в световом и звуковом режиме.

В настоящем изобретении путем отбора воздуха в ограниченном пространстве с помощью очистителя 137 не только обеспечивается качество отсоса воздуха (воздух очищается, проходя через фильтр), но и в то же время в полной мере используется энергия компрессора генератора кислорода 135, чтобы откачивать воздух из ограниченного пространства, что способствует обновлению и смене воздуха в данном ограниченном пространстве.

В данном изобретении в генераторе кислорода 135 спроектирован теплообменник с обогревательной трубкой 115 и разделитель воздуха 113 таким образом, что перед тем, как воздух, сжатый компрессором 114, проходит через клапан контроля 110 и поступает в дополнительный резервуар с молекулярным ситом (ультрафильтром) 112, он нагревается и обезвоживается, что помогает процессу разделения при напорном режиме и повышает плотность кислорода. Тепловой центральный вентилятор 116 генератора кислорода и обогревательная трубка теплообменника 115 работают в соответствии с установленной температурой и под контролем механизма компьютерно-программного управления, что создает надежную, не подверженную внешнему воздействию рабочую среду для компрессора 114, размещенного во внутреннем футляре 132; минимальная рабочая температура в соответствии с настоящим изобретением составляет -40°С.

На Фиг.4 показана схема реализации соединения элементов в регуляторе подачи кислорода 136 в установке перемещения кислорода, причем регулятор подачи кислорода 136, размещенный во внутренней установке, использует патрубок впуска и выпуска 129, состоящий из многих самозакрывающихся переходных устройств, а также заглушку для отверстия, замеряющего объем газов 128. Можно также в соответствии с потребностями предоставить заглушку и осушитель 125, причем количество заглушек и патрубков впуска и выпуска с самозакрывающимися переходными устройствами можно рассчитать в зависимости от количества жилых помещений. В данной схеме используется беспроводной пульт дистанционного управления, с помощью которого можно включать генератор кислорода 135 за пределами помещения. После пуска генератора кислорода 135 с пульта дистанционного управления при помощи заглушек 128 можно осуществлять подачу кислорода в помещения, а если подсоединен осушитель 125 и дыхательные трубки, то можно подавать кислород для дыхания людей.

Кроме того, данное изобретение можно использовать в таком ограниченном пространстве, как, например, салон автомобиля, в этом случае принципы работы и структура установки аналогичны тем, что изложены выше в связи с работой генератора кислорода. Более подробное изложение см. в заявке на патент КНР №03260811.X от 8 августа 2003 года.

Устройство продуцирования кислорода в соответствии с настоящим изобретением можно использовать в комплекте с кондиционером, см. Фиг.5. Способ улучшения качества воздуха в ограниченном пространстве для другого примера осуществления настоящего изобретения включает процесс циркуляции воздуха в ограниченном пространстве, процесс стерилизации от бактерий, процесс понижения температуры и обезвоживания (нагревание воздуха), процесс охлаждения или нагревания с помощью кондиционера, находящегося за пределами помещения, процесс отсоса воздуха из ограниченного пространства, процесс продуцирования кислорода за пределами ограниченного пространства, процесс подачи кислорода в ограниченное пространство, а также процесс подачи дополнительного воздуха в ограниченное пространство.

Конкретными операциями являются:

Сначала в процессе циркуляции воздуха в ограниченном пространстве воздух постоянно и непрерывно движется в ограниченном пространстве и проходит через устройство стерилизации и таким образом заканчивается процесс обеззараживания воздуха. Пройдя стерилизацию, воздух продолжает циркулировать, проходит через теплообменник, таким образом заканчивается процесс снижения температуры и обезвоживания (нагревания) воздуха и реализуется контроль за температурой и обеззараживанием в ограниченном пространстве. В то же время из ограниченного пространства откачивается воздух, который проходит через очистительные фильтры и становится исходной воздушной средой для производства кислорода, таким образом завершается процесс отсоса воздуха из ограниченного пространства. Воздух, прошедший через фильтры, перемещается за пределы ограниченного пространства, где происходит продуцирование кислорода. Азот, образованный в результате разделения воздуха в процессе производства кислорода, выводится за пределы ограниченного пространства в атмосферу, а произведенный кислород подается в ограниченное пространство, после поступления которого завершается процесс подачи кислорода в ограниченное пространство. Кроме того, азот, который образовался в результате разделения воздуха, откачивается из ограниченного пространства и после продуцирования кислорода выводится в атмосферу, поэтому количество кислорода, подаваемого в ограниченное пространство, меньше, чем количество откачиваемого воздуха, так возникает разница между давлением воздуха внутри ограниченного пространства и давлением атмосферного воздуха; в это время через фильтр баланса воздуха из атмосферы в ограниченное пространство подается свежий воздух, что приводит к смене и обновлению воздуха, таким образом завершается процесс подачи дополнительного воздуха в ограниченное пространство, который эффективно улучшает качество воздуха в ограниченном пространстве.

Как показано на Фиг.6 и Фиг.7, установка для улучшения качества воздуха в ограниченном пространстве в соответствии с настоящим изобретением включает внешнее устройство 217, внутреннее устройство 232, фильтр баланса воздуха 233, а также соединительные трубки 23, 24, 25, 26, которые соединяют внешнее устройство 232 и внутреннее устройство 217, а также соединительные кабели 21, 22. Причем внешнее устройство 217 расположено вне пределов ограниченного пространства, а внутреннее устройство 232 расположено внутри ограниченного пространства, фильтр баланса воздуха 233 размещен в месте, где ограниченное пространство соединяется с воздухом извне, и является в данном изобретении установкой для дополнительной подачи воздуха.

Внешнее устройство 217 состоит из внешнего корпуса 2170 и расположенного внутри внешнего корпуса 2170 кондиционера, который производит охлажденный или теплый воздух 210, генератора кислорода 27 и регулятора. На внешнем корпусе 2170 размещен клапан для жидкости 29, клапан для воздуха 28, отверстие для впуска воздуха "а", переходное устройство выпуска кислорода "b" и устройство сопряжения электрических проводов "с" и "d". Кондиционер в режиме охлаждения и нагревания является достаточно разработанным в техническом плане продуктом и в данном описании не рассматривается. Регулятор состоит из регулятора 212 кондиционера 210 и регулятора 218 генератора кислорода 27, причем данный регулятор является комбинированным и может осуществлять единый контроль как за кондиционером 210, так и за генератором кислорода 27. Регулятор с помощью электрического провода подсоединен к устройству сопряжения "с" электрических проводов внешнего устройства.

Внутреннее устройство 232 состоит из внутреннего блока (на Фигуре не показан) кондиционера, антибактериального устройства 227, регулятора подачи кислорода, операционного регулятора 230 и очистителя 224, который осуществляет отсос воздуха. Кроме того, на внутреннем устройстве 232 расположены: устройство сопряжения "f" газовых трубок кондиционера, устройство сопряжения трубки для жидкости "g", отверстие для выпуска воздуха "m" и устройство сопряжения для впуска кислорода "е". Далее клапан для жидкости 29 и клапан для воздуха 28, расположенные на внешнем устройстве 217, через соответственно трубку для жидкости 24 и трубку для воздуха 25 подключены к устройству сопряжения "g" трубки для жидкости и к устройству сопряжения "f" газовой трубки внутреннего устройства 232, а устройство сопряжения "а" для впуска воздуха внешнего устройства 217 через соединительную трубку 23 подключено к устройству сопряжения "m" для выпуска воздуха внутреннего устройства 232.

Внутренний блок кондиционера, работающего в режиме охлаждения и нагревания, состоит из внутреннего вентилятора 226, осуществляющего циркуляцию воздуха, и теплообменника (испарителя) 231. Теплообменник 231 через трубку соединен соответственно с устройством сопряжения "g" трубки для жидкости и с устройством сопряжения "f" газовой трубки внутреннего устройства 232; так как кондиционер в режиме охлаждения и нагревания является достаточно разработанным в техническом плане продуктом, в настоящем описании он не рассматривается. Антибактериальное устройство (стерилизатор) 227 состоит из нескольких блоков, которые воздействуют на воздух, и включает воздушный фильтр 227а, генератор электрического поля высокого напряжения сотового типа 227b, мини-пылеуловитель 227с, фотокатализатор с двумя лампами + Нимиген 227d+227f, ультрафиолетовый стерилизатор 227е, а также ионизатор 227g. Антибактериальное устройство 227 и внутренний блок кондиционера вместе используют вентилятор 226 внутреннего устройства.

Регулятор подачи кислорода состоит из самозакрывающегося устройства сопряжения для выпуска кислорода 229 и впуска с заглушкой, а также осушителя 228 с трубкой для дыхания. Самозакрывающееся устройство сопряжения для выпуска кислорода 229 через кислородную трубку подсоединено к устройству сопряжения "е" для впуска кислорода внутреннего устройства 232, и его выпуск подключен к входу в осушитель 228.

В очистителе 224, обеспечивающем отсос воздуха, присутствуют отверстие для впуска воздуха и отверстие для выпуска воздуха. Отверстие для впуска воздуха подсоединяется к каналу циркуляции воздуха во внутреннем устройстве 232, отверстие для выпуска воздуха через трубку соединено с выпуском воздуха "m" из внутреннего устройства. Очиститель 224, обеспечивающий отбор воздуха, может включать внешний корпус с решеткой для впуска воздуха, сеть фильтров, фильтрующий элемент, причем сеть фильтров и фильтрующий элемент размещаются внутри внешнего корпуса.

Операционный регулятор 230 осуществляет единый контроль за кондиционером, антибактериальным устройством и генератором кислорода, находящимся за пределами ограниченного пространства, причем система кондиционирования включает кондиционер внешнего устройства и внутренний блок кондиционера 210 для внутреннего устройства. Операционный регулятор через контрольный кабель подключен к регуляторам 212, 218 внешнего устройства и обеспечивает их совместную работу, более того, он может отдельно управлять работой кондиционера, всей работой или частью работы антибактериального устройства, а также он может отдельно управлять работой генератора кислорода или одновременно управлять работой всех систем.

Фильтр баланса воздуха 233 установлен во внешней стенке ограниченного пространства, и его вход направлен вне помещения в атмосферу, а выход - в ограниченное пространство. Когда в ограниченном пространстве возникает отрицательное давление, открывается фильтр баланса воздуха и свежий воздух за пределами ограниченного пространства засасывается внутрь.

На основании описания вышеуказанных устройств в настоящем изобретении присутствует устройство продуцирования кислорода, с помощью которого при помощи вентилятора 226 внутреннего устройства 232 осуществляется процесс циркуляции воздуха внутри ограниченного пространства; при помощи антибактериального устройства 227, находящегося во внутреннем устройстве, осуществляется процесс обеззараживания; при помощи теплообменника (испарителя) 231 во внутреннем устройстве и кондиционера 210 во внешнем устройстве 217 осуществляется процесс снижения температуры и удаления влаги (или процесс нагревания); при помощи очистителя 224, через который происходит отсос воздуха, осуществляется процесс откачивания воздуха; при помощи генератора кислорода 27 внешнего устройства осуществляется процесс продуцирования кислорода вне пределов ограниченного пространства; при помощи регулятора подачи кислорода 229 и 230 во внутреннем устройстве осуществляется процесс перемещения кислорода в ограниченное пространство.

После подключения к электрической сети блока питания 234 внутреннего устройства 232 при помощи операционного регулятора 230 во внутреннем устройстве или пульта дистанционного управления внутреннего устройства 225 осуществляется включение всей системы или части системы. Когда включен режим "охлаждение", то, как показано на Фиг.6, охладитель из-за увеличения давления со стороны компрессора 216 через реверсивный клапан 213 поступает в конденсатор 214; работая во взаимодействии с вентилятором 215, находящимся вне помещения, охладитель вследствие охлаждения превращается в жидкость и через дроссельное устройство 211, клапан для жидкости 29 и трубку для жидкости 24 поступает в теплообменник (испаритель) 231 внутреннего устройства, где расширяется и поглощает теплоту; а воздух, который циркулировал в помещении вследствие работы внутреннего вентилятора 226, поступая в теплообменник (испаритель) 231, охлаждается, затем через выпускное отверстие подается в ограниченное пространство. Во время режима нагревания реверсивный клапан 213 работает в обратном направлении - охладитель под давлением от компрессора 216 кондиционера сначала поступает в теплообменник 231 внутреннего устройства, и в условиях циркулирования воздуха под воздействием внутреннего вентилятора охладитель, проходя через теплообменник 231 теряет теплоту, циркулирующий воздух нагревается, охладитель после превращения в охлажденную жидкость проходит в обратном направлении через дроссельное устройство 211 и расширяется, поглощая теплоту в конденсаторе 214 внешнего устройства.

С включением антибактериального устройства 227 внутренний вентилятор 226 начинает прогонять воздух, находящийся в ограниченном пространстве, через антибактериальное устройство, тем самым в воздухе, который прошел через фильтры генератора электрического поля высокого напряжения сотового типа 227b, ультрафиолетового стерилизатора 227е и ионизатора 227g, уничтожаются все бактерии.

Даже если не включать антибактериальное устройство, во время работы кондиционера циркулирующий воздух проходит через антибактериальное устройство и очищается.

Во время включения системы продуцирования кислорода работает компрессор 221 генератора кислорода 27; воздух, находящийся в ограниченном пространстве, откачивается очистителем 224, используемым для отсоса воздуха и расположенным во внутреннем устройстве 232, и после очистки через фильтры очистителя поступает в генератор кислорода 27, где после его разделения получается отвечающий медицинским стандартам кислород, который в режиме постоянного объема поступает в регулятор подачи кислорода внутреннего устройства, затем через самозакрывающееся устройство сопряжения распылителя 229 выпуска кислорода и осушитель 228 он подается в ограниченное пространство; например, если на выходе осушителя 228 присоединить трубку для дыхания, то люди могут дышать кислородом и таким образом оздоравливать свой организм.

В генераторе кислорода 27 расположены нагреватель 222 и устройство контроля за температурой, таким образом можно обеспечивать нормальную работу генератора кислорода в условиях низких температур до -40°С.

Кроме того, для предотвращения опасных ситуаций, например взрыва, который может возникнуть из-за смешивания воздуха, находящегося в ограниченном пространстве и поступающего в ограниченное пространство кислорода, в настоящем изобретении предусмотрено обеспечение определенного соотношения количества откачиваемого воздуха в результате процесса отсоса воздуха из ограниченного пространства и количества кислорода, произведенного вне пределов ограниченного пространства и поступающего в ограниченное пространство, которое равняется 10:1, а также сделано так, чтобы объем дополнительного воздуха, поступающего в процессе подачи воздуха извне в ограниченное пространство, равнялся разнице объема откачиваемого из ограниченного пространства воздуха и объема кислорода, подаваемого в ограниченное пространство; таким образом, можно не только повысить содержание кислорода в воздухе ограниченного пространства, но и обеспечить установленную безопасность внутри данного пространства.

Изобретение относится к способу улучшения качества воздуха в ограниченном пространстве и используемой для этого установки. В способе воздух, отсасываемый из ограниченного пространства и перемещаемый за пределы данного ограниченного пространства, служит исходной воздушной средой для производства кислорода, кислород выделяется из вышеуказанной исходной воздушной среды, а образовавшийся остаточный газ выводится за пределы ограниченного пространства, выделенный кислород подается обратно в ограниченное пространство, причем снабжение кислородом осуществляется через соответствующий автоматический регулятор, а когда происходит отсос воздуха из ограниченного пространства, в данное пространство дополнительно подается воздух извне. Установка состоит из внутреннего устройства, которое расположено внутри ограниченного пространства, внешнего устройства и установки для подачи воздуха. Можно подавать воздух в ограниченное пространство во время отбора воздуха, а также одновременно осуществлять циркуляцию, охлаждение (нагревание), осушение, и дезинфекцию воздуха в ограниченном пространстве. Технический результат - в ограниченном пространстве улучшается качество воздуха и обеспечивается установленный безопасный уровень содержания кислорода. 2 н. и 16 з п. ф-лы, 7 ил.

1. Способ улучшения качества воздуха в ограниченном пространстве, включающий в себя следующие операции:

из ограниченного пространства откачивается воздух, который перемещается за пределы ограниченного пространства и становится исходной воздушной средой для производства кислорода; из исходной воздушной среды, перекаченной за пределы ограниченного пространства, извлекается кислород, а возникший в результате разделения азот напрямую выводится за пределы ограниченного пространства; извлеченный из воздуха кислород перемещается через регулятор подачи кислорода в ограниченное пространство; причем в процессе отсоса воздуха из ограниченного пространства в ограниченное пространство автоматически подается дополнительный воздух извне.