通风单元、系统和方法技术方案

一种通风单元，用于使室内空间通风，并且包含空气清洁设备和机械限制器，机械限制器用于控制对由跨单元的压差而引起的流动的限制。存在对在该单元附近的内部和外部空气压力的确定以及对内部和外部空气质量参数的确定。根据所确定的空气压力和空气质量参数来控制空气清洁设备和机械限制器。这提供了无风扇并且因此低功率的通风单元，其依靠对跨单元的自然空气流动进行节流来提供流动控制，并且因此使能对空气质量的控制。空气清洁设备可以仅在流动进入内部空间时才操作，从而节省功率。

Ventilation units, systems and methods

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】通风单元、系统和方法
本专利技术涉及用于对室内空间进行通风的方法和装置。
技术介绍
通过提供舒适的相对湿度和温度(RH，T)条件以及清洁的室内空气，可以获得健康的室内气候。室内空气清洁器的使用可以帮助改善室内空气的清洁度，但不能代替利用室外空气通风的需求。通风可有效置换大量室内产生的污染物和气味，这些污染物和气味不能(轻松地)通过过滤进行清洁。此外，它还将室内产生的水汽和二氧化碳置换到室外。另外，由于总体室内空气污染水平通常高于室外空气污染水平，因此通风是降低室内空气污染水平的不引人注目、稳健且低成本的手段。大多数住宅和许多建筑物/办公室依靠自然通风，其中在整个房屋/建筑物中存在的室外和室内之间的局部空气压力差的影响下，室外空气进入“泄露的(leaky)”房屋/建筑物，并且室内空气离开“泄露的”房屋/建筑物。在室外空气压力超过室内空气压力的位置处传入的室外空气置换了等量的在室内空气压力超过室外空气压力的位置处到室外的室内空气。整个建筑物中局部空气压力差的幅度和符号变化，并且取决于室外风的速度和方向。尽管自然通风因其不引人注目而具有优势，但它也具有允许室外空气污染物进入房屋的缺点。这在遭受高室外空气污染水平的地方，特别成问题。此外，它的有效性取决于室外天气条件(风速/方向)和建筑物的相对“泄露度”。隔绝良好的低泄露建筑因遭受差的室内空气质量而声名狼藉，因为相关的自然通风水平通常太低。优选地，住宅中的自然通风应以室内总空气体积至少每两个小时交换一次的速率进行。最后，在与冬季和夏季极端(冷，热)的室外空气温度结合的自然通风水平较高时，自然通风会对室内舒适条件带来不利影响。静电空气(或其他气体)清洁设备可以用于从要提供给室内空间的空气中过滤污染物。静电空气清洁设备通常被实施为电晕放电设备。电晕放电设备施加高电压电位以使颗粒充电并且产生电晕放电，并且在收集器电极和相对电极之间也存在较大的电压，以收集由电晕放电充电的大部分颗粒。颗粒充电(particlecharging)是通过将电晕生成的离子吸附在空气携带颗粒上而获得的。由电晕生成的离子与周围气体分子之间的碰撞也将离子的动量传递给气体，从而引起空气的对应运动，以实现空气在所需空气流动方向上的整体运动。风扇也可用于提供对通过设备的气体流动的进一步控制。颗粒充电后，带电的颗粒从空气中沉淀到一组收集电极上。收集电极与一组沉淀电极一起形成平行板结构，其中每个收集电极板平行定位在两个沉淀电极板之间，从而在相邻板之间维持受控的、用作空气导管的间距。这种设备设计之所以受欢迎，是因为与使用机械纤维过滤器相比，可以以更低能耗实现从空气中捕获颗粒。这是由于当空气穿过静电颗粒过滤器中平行板之间的直的导管时，所引起的空气压力下降较低。而且，平行板结构可以容易地在洗碗机中清洗或用手清洗，并且因此在它们包含大量已捕获的颗粒时被再生。纤维颗粒过滤器不能被容易地再生，并且必须作为废物丢弃。可以通过HVAC(加热、通风、空调)系统而利用机械通风代替自然通风来解决自然通风的上述问题。HVAC系统能够以舒适的温度和湿度水平，从室外向室内空间提供足够量的经过滤的通风空气。然而，HVAC系统昂贵、笨重、嘈杂、耗能，并且需要管道系统来在整个建筑物内进行空气传输。类似地，风扇操作的静电颗粒沉淀过滤器或机械纤维颗粒过滤器也消耗大量的能量。因此，在温带气候下，通常优选依靠自然通风，但在存在高室外空气污染的情况下，依靠自然通风的室内空气质量成问题。US2007/0072541公开了一种自然通风系统，其中通风口被控制，以实现目标条件，诸如温度、室内和室外之间的温度差、压力、压力差或建筑物中的换气速率。
技术实现思路
本专利技术由权利要求限定。根据本专利技术的一个方面，提供了一种用于通过自然通风使室内空间通风的通风单元，包括：第一空气口，用于定位在室内空间外部；第二空气口，用于定位在室内空间内部；空气清洁设备，在第一空气口与第二空气口之间；机械限制器，用于控制对第一空气口和第二空气口之间的流动的限制，其中该流动是由第一空气口和第二空气口之间的压力差引起的；压力感测装置，用于确定在第一空气口和第二空气口附近的空气压力或空气压力差；第一空气质量确定系统，用于确定与室内空间外部的空间有关的空气质量参数；第二空气质量确定系统，用于确定与室内空间有关的空气质量参数；以及控制器，其中该控制器适于根据所确定的空气压力和空气质量参数来控制空气清洁设备和机械限制器。该通风单元依靠由外部空间和内部空间之间自然出现的压力差引起的自然空气流动，例如，取决于外部风向和风速。该单元避免了对笨重的机械HVAC系统的需求，但改善了纯被动自然通风系统的可控性。相反，它涉及对可以被视为“通风空气清洁设备”(VACD)的单元的使用。该单元可以例如被安装在墙壁或窗户中。该单元仍然依靠自然通风，其中传入空气流动和离开空气流动由在VACD位置处存在的室外与室内之间的空气压力差驱动。VACD不包括机械通风机，并且被设计为使得即使跨VACD的压差相对较小时，也可以维持较高的气流速率。因此，该单元特别适合用于隔绝良好的房屋，否则这些房屋经常会遭受通风水平不足。该单元例如能够清洁传入的通风空气以免受到颗粒污染，并且在极端的室外空气温度和/或相对湿度(RH)水平的情况下，可以例如将传入的通风空气的流动速率降低到最小的所需通风水平。另外，可以增加通风空气的流动速率，以响应所测量的高室内颗粒污染水平。因此，该单元提供了一种能量高效且不引人注目的方法，该方法能够主动响应于不断改变的室内和室外条件，从而为室内空间提供来自室外的受控量的至少被部分清洁的通风空气。通过机械限制器(诸如可调整的空气入口)来实现通过单元的自然气流的受控减少。空气质量参数例如包括温度和相对湿度。这些参数特别影响室内空间的使用者的舒适度。空气质量参数还可以包括颗粒污染水平。这对于控制过敏原或一般出于健康原因特别重要。该控制器可以适于：当与室内空间外部的空间有关的空气质量参数满足第一组室内空气质量要求时，实施最小流动限制和/或当与室内空间外部的空间有关的空气质量参数满足第二组室内空气质量要求时，实施最大流动限制。以该方式，流动被控制，以在内部空间中维持期望的空气质量。作为示例，如果存在高室内污染或如果室外空气质量好，则流动限制可以最小。如果室外空气质量差，则流动限制最大，除非内部空气质量同样差或更差。控制器可以适于实施对流动限制的控制，以提供落入设定范围内的室内空间的每小时换气次数。如果可以在最大值和最小值之间自由设置流动限制，则这种控制是可能的。设定范围例如可以是每小时0.25次至2.5次换气。空气清洁设备例如包括静电空气清洁设备，其包括：颗粒充电(particlecharging)部分；颗粒沉淀部分，包括平行电极板；电位的源，用于在沉淀部分中的相邻电极板之间施加电压；这本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于通过自然通风使室内空间通风的通风单元，包括：/n第一空气口(28)，用于定位在所述室内空间(24)外部(22)；/n第二空气口(30)，用于定位在所述室内空间(24)内部；/n空气清洁设备(32)，在所述第一空气口和所述第二空气口之间；/n机械限制器(34)，用于控制对所述第一空气口和所述第二空气口之间的流动的限制，其中所述流动是由所述第一空气口和所述第二空气口之间的压力差引起的；/n压力感测装置(46)，用于确定所述第一空气口和所述第二空气口附近的空气压力或空气压力差；/n第一空气质量确定系统(48)，用于确定与所述室内空间外部的空间有关的空气质量参数；/n第二空气质量确定系统(50)，用于确定与所述室内空间有关的空气质量参数；以及/n控制器(52)，/n其中所述控制器适于根据所确定的所述空气压力和空气质量参数，来控制所述空气清洁设备(32)和所述机械限制器(34)。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170815 EP 17186232.91.一种用于通过自然通风使室内空间通风的通风单元，包括：
第一空气口(28)，用于定位在所述室内空间(24)外部(22)；
第二空气口(30)，用于定位在所述室内空间(24)内部；
空气清洁设备(32)，在所述第一空气口和所述第二空气口之间；
机械限制器(34)，用于控制对所述第一空气口和所述第二空气口之间的流动的限制，其中所述流动是由所述第一空气口和所述第二空气口之间的压力差引起的；
压力感测装置(46)，用于确定所述第一空气口和所述第二空气口附近的空气压力或空气压力差；
第一空气质量确定系统(48)，用于确定与所述室内空间外部的空间有关的空气质量参数；
第二空气质量确定系统(50)，用于确定与所述室内空间有关的空气质量参数；以及
控制器(52)，
其中所述控制器适于根据所确定的所述空气压力和空气质量参数，来控制所述空气清洁设备(32)和所述机械限制器(34)。


2.根据权利要求1所述的单元，其中所述空气质量参数包括温度和相对湿度。


3.根据权利要求1或2所述的单元，其中所述空气质量参数包括颗粒污染水平。


4.根据前述权利要求中的任一项所述的单元，其中所述控制器适于：
当与所述室内空间外部的所述空间有关的所述空气质量参数满足第一组室内空气质量要求时，实施最小流动限制，和/或
当与所述室内空间外部的所述空间有关的所述空气质量参数满足第二组室内空气质量要求时，实施最大流动限制。


5.根据前述权利要求中的任一项所述的单元，其中所述控制器适于实施对所述流动限制的控制，以提供落入设定范围内的所述室内空间的每小时换气次数。


6.根据前述权利要求中任一项所述的单元，其中所述空气清洁设备(32)包括静电空气清洁设备，所述静电空气清洁设备包括：
颗粒充电部分(36)；
颗粒沉淀部分(38)，包括平行的电极板(40，42)；
电位的源，用于在所述沉淀部分中的相邻电极板之间施加电压(Vplate)。


7.根据权利要求6所述的单元，其中所述静电空气清洁设备包括用于测量流过所述电极板的电流的电流传感器(43)，并且其中所述控...

【专利技术属性】
技术研发人员：J·马拉，A·G·R·科尔伯，C·R·荣达，
申请(专利权)人：皇家飞利浦有限公司，
类型：发明
国别省市：荷兰;NL