[发明专利]通风单元、系统和方法

说明书

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。

技术领域

本发明涉及用于对室内空间进行通风的方法和装置。

背景技术

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(particle charging)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。