本发明涉及一种不使用机器间和空气进出管道的净化间。 在传统的净化间内，一个小机房被安装在紧靠主气密间的地方。一个空调器被置放在该机房内。在主气密间内的空气循环是垂直流动类型的，装有高性能过滤器的天花板和带有格栏的地板由空气进出管道互相连接。这样主气密间内的空气依靠空调器进行循环并由于通过过滤器而被净化。上述空调器可以选用任何类型，诸如单独使用鼓风机，既使用鼓风机又使用热交换器、以及除用上述二种装置外再加上湿润器等各种类型。
上述的传统净化间的弊病在于结构的复杂性。因为它需要安装与空调器相关的各种装置，并在配置管道上化费巨大的工作量和各种劳动，而且这种结构要耗费许多时间。这种净化间的整个空间要求包括机房所占的空间;所以整个尺寸往往不必要地增大了。
现在在多种工业部门中所使用的净化间，就其所要求的洁净度而言，从高水平至低水平其间变化很大。应用于从事半导体装置和微生物、细菌培养的高技术工业的净化间，要求达到一级这样的高洁净度。反之，应用于从事防尘服装清洁和食品包装工业的净化间则仅仅要求达到10，000级这样水平的洁净度，并不要求提供象高技术工业通常所要求的那样高的洁净度。应用于特殊工业部门以及要求提供高洁净度的净化间，其主要目的在于提高产品的质量，因此，只能忍受上述的传统净化间结构上固有的缺点。而对于应用于只要求低洁净度的普通工业中的净化间，传统结果是不合适的。近年来，发展一种能在小的空间内经济地和快速地建造并易于拆卸的净化间的好处已为人们所广泛承认。
本发明的一个目的是提供一种结构上去掉空气进出管道和机房，从而节省空间的净化间。本发明的另一目的是提供一种能容易地和快速地建造并拆卸的净化间。本发明的再一个目的是提供一种可按要求随意扩大和缩小的净化间。
本发明涉及一种被设计成使空气通过装有空调器和过滤器的循环通路进行循环，以保持主气密间内部空气清洁的净化间。这种净化间的特点是它具有至少一个空调装置，该空调装置被安装在房间的部分内墙后面的墙壳内。该空调装置有一厚度不大的外壳。在房间下部内侧，外壳上装有一进气口，在房间上部，外壳上装有一个带高性能过滤器的出气口。在外壳中还装有一鼓风机，该鼓风机要适于将受迫气流送至出气口。
本发明还涉及一种净化间，其特点是具有多个在地板表面上按一定间隔沿指定方向平行排列的门形框架，一个装在至少一个界于相邻框架的垂直构件之间的空间间隔内，并构成房间内墙一部分的空调装置;一个适于控制空调装置，安装在一个界于相邻垂直构件之间的空间间隔，但不是由空调装置所占据的空间间隔内的控制器;一些用于覆盖界于相邻框架的垂直构件之间的空间间隔，但不包括由空调装置所占据的空间和框架垂直构件内的空间的墙板，以及用于覆盖位于最外侧的框架的外面部分的墙板;一块用于覆盖由墙板围成的主气密间上端开口的天花板;一些用来密封主气密间内部的密封件;空调装置有一个厚度不大的外壳;在房间下部内侧，外壳上装有一进气口，在房间上部，外壳上装有一带有高性能过滤器的出气口;在外壳内还装有一个鼓风机，它要适于将受迫气流送至出气口;在薄薄的外壳内，控制器装有用来控制的机械部件。
下面参考附图对优选的实施例作详细描述，以对本发明作进一步揭示，因而可使本发明的特点得到更充分的理解。
图1是一个局部省略的透视图;
图2是一横剖面图;
图3是图1的沿剖切线Ⅲ-Ⅲ的剖视图;
图4是图2的沿剖切线Ⅳ-Ⅳ的剖视图;
图5是一个门形框架的装配图和拆卸图;
图6是门形框架上部的放大正视图;
图7是门形框架的水平部件的局部放大的俯视图;
图8是第一空调装置的带局部剖视的正视图;
图9是图8的沿剖切线Ⅸ-Ⅸ的剖视图;
图10是表示第一空调装置和框架之间连接状态的放大的正视图;
图11是第二空调装置的带局部剖视的正视图;
图12是表示处于直立状态的控制器的放大的纵剖面图;
图13是图12的沿剖切线ⅫⅠ-ⅫⅠ的剖视图;
图14是墙板连接部分的横剖视图;
图15是表示墙板连接部分下部的带局部剖视的正视图;
图16是图15的沿剖切线ⅩⅥ-ⅩⅥ的剖视图;
图17是图15的沿剖切线ⅩⅦ-ⅩⅦ的剖视图;
图18是图2的沿剖切线ⅩⅧ-ⅩⅧ的放大的剖视图;
图19是图2的沿剖切线ⅪⅩ-ⅪⅩ的放大的剖视图;
图20是局部拆卸状态的隔断墙的透视图;
图21是图20的沿剖切线ⅩⅪ-ⅩⅪ的放大的剖视图;
图22是图20的沿剖切线ⅩⅫ-ⅩⅫ的放大的剖视图;
图23是表示主气密间角部安装情况的放大的横剖视图;
图24是表示主气密间内部气流分布的说明图表;
图25是表示主气密间内部灰尘分布的说明图表;
图26是由一个空调装置运转所引起的空气循环处在三个水平面上测量所得到的主气密间内空气洁净度数值的说明图表;
图27是由两个空调装置运转所引起的空气循环处在三个水平面上测量所得到的主气密间内空气洁净度数值的说明图表;
图28是第一空调装置的另一式样的带局部剖视的正视图;
图29是图28所表示的装置的纵剖面图;以及
图30是表示空气出口的另一式样的剖视图。
如图1至图4所示，净化间包括一个主气密间1和一个紧接着主气密间外部构成的预备间2。在预备间2的中央有一气浴间2a。由图1可知，该气浴间2a置于位于其右方的前间2b和位于其左方的后间2c之间。经过一开在隔断墙3上的门4，房间1和房间2可以互相连通。
在主气密间1中，三个门形框架5沿房间进深方向（在图2中是垂直方向）按1000毫米的间隔平行分布。这些框架形成主气密间的主要构件。
如图5至图7所示，每个门形框架是通过将呈直角的垂直框架5a、5b形成的门的垂直构件和三个呈直角的水平框架5c1、5c2、5c3连接而成的水平部件5c，即门的水平构件，互相连接而构成的。门形框架5具有7000毫米的跨度（相对的垂直框架5a、5b之距离）和3000毫米的高度。在三个水平框架5c1、5c2、5c3中，处于中央位置的水平框架5c1以其两个相对的边缘，通过使用连接板5d、5d，角钢5e、5e和螺栓5f与位于外侧的水平框架5c2、5c3的各一个边缘相连接。外侧水平框架5C2，5C3的另一个边缘用螺栓5h与角钢5g相连接，5g则紧固到垂直框架5a、5b的上缘内侧，同时，5c2、5c3的这另一边缘的外侧又与连接板5i相固定，5i则紧固到垂直构件上并通过螺栓5h与连接板相固定。框架5的水平部件5c用分布在水平部件5c下面的槽钢构成的连续支撑构件6（图18、19）相互连接。该水平部件和连续支撑构件6用夹子（未示出）互相固定在一起。连续支撑构件6以其底面固定一具有M形截面的梁7（图1）。如图1至图4所进一步表明的，在由相邻框架5的垂直框架5a、5a和5b、5b所隔开的空间内（界于垂直框架之间的空间），一个第一空调装置A1被安装在图1所示的右边的垂直框架之间，而一个第二空调装置A2则被安装在图1所示的左边的垂直框架之间。一个用于控制两个空调装置A1、A2工作的控制器B被安装在位于第一空调装置A1同一边的垂直框架5a之间。该控制器B隔着垂直框架5a与第一空调装置A1并列并隔着主气密间的空间与第二空调装置A2相对。
如图8和9所示，第一空调装置A1有一个约2730毫米高、995毫米宽和250毫米厚的外壳8，该外壳8由玻璃纤维衬里。壳体8的前面（在图9中是左面）用下面板8a和上面板8b复盖。面板用螺钉8c固定在位置上。一个进气口8a1被安装在下面板8a的下部，而一个出气口8b1被安装在上面板8b上。在壳体8内，一个初级灰尘过滤器8d被安装在紧贴进气口8a1后面的位置上。一个冷却盘管8e被紧固在过滤器8d的后面，一个电热器8f被置于该冷却管的上面，而一个湿润器8g被安装在电热器8f的斜上方。再有，一个鼓风机8h被安装在电热器8f的上方，一些并列靠近的导向叶片被安装在鼓风机的出风口8h1处，从鼓风机8h送出的气流通过这些导向叶片被导至出气口8b1。鼓风机8h包括一个厚度不大的壳体，一些大面积的叶片和一个低转速马达以减少运转时发出的噪声。一个HEPA（高效透气）过滤器8j被固定在出气口8b1的后面。取下下面板8a，就可很方便地到达过滤器8d和鼓风机8h，以便更换和修理它们;而取下上面板8b，则可够到HEPA过滤器8j以便进行更换。对壳体8的安装方法作一说明，壳体8依靠一种紧固件（图中未示出）将其底面固定在地板表面上（图4），其侧面用固定板10和螺栓11固定到框架5的垂直框架5a上（图10）。
如图11所示，第二空调装置A2在主要特点上和第一空调装置A1实质上是一样的，所不同之处是没有安装第一空调装置A1所具有的热交换器8e、8f和湿润器8g。用来表示第二空调装置A2的部件的符号同用来表示第一空调装置A1的相同部件的符号是一样的。将第二空调装置固定到位置上的方法与已经描述过的第一空调装置的固定方法是相类似的。
如图1、2和图12、13所示，检制器B备有一个与空调装置A1、A2的壳体8同样大小的壳体12。凭籍组装在壳体12内的一些控制部件，控制器对空调装置A1、A2内的鼓风机8h、热交换器8e、8f，以及对气浴间2a提供必要的电控制。与空调装置A1和A2相类似，如图13所示，控制器B固定在位置上是通过用固定板10和螺栓11将外壳12的侧面固定到框架5的垂直框架5a上来实现的。在壳体12的正面，装有一块板12a，它以凸起的形式固定在位置上;而在壳体12的后面，装有一后盖12b，它以可以打开的方式固定在位置上。取下后盖12b，就可很方便地达到装在内部的机械装置以便于检视它们。
如图1至图4所示，主气密间1的内墙是由墙板13和空调装置A1与A2的前面所构成的。
下面将描述图1所示的主气密间1左面和右面的内墙的构造。所有的框架5的垂直框架之间的空隙，除了安装空调装置A1和A2以外，全部用墙板13复盖。如图10和图13至17所示，每一块墙板13由装饰性的钢板13a和粘结在该钢板整个背面的石青板13b所组成。墙板13用一增强框架13c加强，该增强框架由槽钢分布在板13b背面周边和中央两个水平面上所构成。在每个框架5的垂直框架前面，柱子14从地板表面9向上竖起。该柱子14各由一方型管构成。方型管的下端装有一金属固定件15（图15和16）。这些柱子通过将金属构件15用螺钉16固定到地板表面9上而在此地板上固定不动。墙板13组装到两个相邻的柱子之间。紧固到柱子14的相对两面和墙板13相对两面的侧面增强框架13c1用来将柱子14紧紧地箝制在位置上并保证墙板的侧面位置保持稳定。如图14、15和17所示，墙板13下端支撑在联合基座和支持构件20上的板上。支持构件20用螺母19固定到由分布在地板表面9上的座板17上竖起的支撑螺杆18上。每一块墙板13相应有两个这样的支撑螺杆18。各支撑构件20由槽钢构成，并以水平状态与支撑螺杆18紧固在一起。支撑构件20以其上部与墙板13的下增强框架13c2互相配合因而很适于支撑下增强框架（图17）。墙板13在其高度上的随意调节是依靠转动螺母19而使支撑构件20垂直这动来达到的。如图4和图18所示，墙板13的上端是用U形截面的长长的紧固件21支撑在位置上的。
如图2和19所示，复盖主气密间1外面的墙板和图3所示的形成内墙的墙板以及在图19中位于右面的墙板是用与支撑位于空调装置A1同一边的墙板的实质上同样的方法支撑在位置上的。位于左面的墙板13和预备间2的墙板22共同形成隔断墙3，用它将主气密间1和预备间2互相分开。如图19至22所示，墙板22的构造与墙板13实际上相同。墙板13和22通过增强框架13c和22c连接在一起，这两块墙板的侧面增强框架13c1和22c1用来将从地板9上竖起的柱子14紧紧地箝制在固定的位置上。将柱子14固定到地板表面9上的方法同已经描述过的固定柱子的方法实际上是相同的（图16）。如图22所示，墙板13、22的下端通过将下增强框架13c2连接到联合基座和固定在螺栓18上的支撑构件20上而支撑在一定位置上。22c2表示下增强框架。通过使用螺母19，可完成支撑构件20在水平上的随意调节。墙板13、22的上端依靠与夹持件21结构大致相同的夹持件23保持在一定位置（图18）。
在主气密间1内的天花板24是由玻璃纤维板制成。如图1、18及19所示，用来支承天花板24的保持梁25是由挂在长支撑件6上的其有M形截面的梁7所支撑的。
主气密间1的密闭方法如下。第一空调装置A1和墙板13之间的空隙，如图10所示，是通过用放在支持构件前面的弹性密封件27填充壳体8的侧面和柱子14之间的空隙而得到密封的。第二空调装置A2和墙板13之间的空隙用与上述完全一样的方法来密封，沿相邻的墙板13的连接线的空隙，如图13、14和图21所示，是通过将弹性密封构件27和支持件26填入这些空隙而得到密封的。向主气密间1的拐角部分，例如墙板13A开有窗户的地方所产生的空隙（图1）和墙板13相交接的地方，如图23所示，是通过将支持件26和弹性密封件27放入墙板侧面和墙板正面的边缘之间而得到密封的。28表示盖板。其他部分的密封与上面所述的完全相同。
还有，地板表面9和内墙下端之间的空隙，如图3和4、图12和图14至17所示，通过将氯乙烯密封板29置于整个地板表面9上，同时将密封板29的边缘粘结到内墙下面而得到密封。在此情况下，密封板29的边缘同时作为护壁板使用。如图18和19所示，天花板24的边缘同样地用弹性密封胶密封。
带有通向预备间2的入口门30的墙31具有和隔断墙3相同的结构。预备间2的其他的墙具有与隔断墙相对的主气密间1的外墙实际上相同的结构。
现在描述装配本发明的净化间的方法。
首先，三个框架5按照规定的间隔被安放在地板表面9上，这些框架的水平部件5c用连续支撑构件6相互连接。然后，如图2所示，柱子14沿框架5的垂直框架5a、5b按规定间隔竖起，并且其他柱子14也按规定间隔位于最外框架的垂直框架5a和5b之间。通过螺钉16，将这些柱子的下端固定在地板表面9上。在这之后，在垂直框架5a的一边，第一空调装置A1和控制器B被安装在上述的垂直框架之间。在另外的垂直框架5b的一边，第二空调装置A2被安装在垂直框架之间的空间并和控制器B相对。在这种情况下，空调装置A1和控制器B不允许直接靠在一起，而必须被放置在一个垂直框架5a的两侧。
支撑螺栓18和支撑构件20被安装在柱子14之间的地板表面9上。在柱子被紧固之后，将墙板13插入柱子之间，墙板即被组装在一起。墙板的下端被装在支撑构件20上，侧部的增强框架13c1被固定到柱子的相对的一面，而墙板的上端由夹持构件21、23支撑。接着，天花板24以悬挂的方式安装，而密封板29被置于地板表面9的整个表面上。密封板的边缘被粘结到内墙的下部。主气密间内部通过使用支持件26和弹性密封构件27而得到密封。预备间2的装配与主气密间1同时进行。
按上述方式装配的净化间在必要时可以与上述过程相反的程序进行拆卸。
现在，将本发明的净化间的操作描述如下。
当控制器B开始工作起动第一空调装置A1的鼓风机8h、热交换器8e和8f、以及湿润器8g和第二空调装置A2的鼓风机8h时，主气密间1内的空气通过进气口8a1被导入第一空调装置A1的壳体8，进而又按图1中箭头所示，通过过滤器8d、冷却盘管8e和电热器8f，被吸入鼓风机8h并成为受迫的气流而送出，经导向叶片8i被导向上方，通过HEPA过滤器8j，即成为洁净空气，通过出气口8b1，以水平方向吹出，进入房间内部。空气在通过第一空调装置的过程中，被冷却盘管8e冷却或被电热器8f加热。
同时，主气密间1内的空气，按图11箭头所指的方向，经进气口8a1被吹入第二空调装置A2的壳体8，由HEPA过滤器8j净化，并以水平方向经出气口8b1吹出进入房间内。
由第二空调装置A2吹出的空气，在主气密间1内，按图24所表示的气流分配情况流动。在主气密间1内的灰尘浓度分布由图25表示。数字32表示放在主气密间1内的办公桌，灰尘源由符号x表示。从图中可知，在房间内靠空调装置A1一边的气流呈停滞状态。在图25中，各个圆圈表示灰尘粒子，圆圈的半径越大，表示灰尘的颗粒越大。从图中可注意到，大的灰尘粒子悬浮在靠近灰尘源的地方。
主气密间1内部的洁净度，在地板以上1500毫米。1000毫米和500毫米三个不同的水平面上的各个点进行测量。其结果显示在图26和图27中。图26中的数值，是在主气密间内空气循环只是由一个空调装置运转所产生的情况下测得的。图27中的数值，是在空气循环是由两个空调装置运转所产生的情况下测得的。正如在这两个图表中所显示的，洁净度是在主气密间内的35个点进行测量的。这些测量点用圆圈“O”表示，用1-35的数字系列标明，并由附加的数字表示测得的各点的洁净度。符号x表示灰尘源。首先来说明图26。在该图表中，在测量点上所表示的洁净度是在主气密间内的空气循环仅是由空调装置A1运转而产生的情况下测得的。图26（ⅰ）表示在地板以上1500毫米处进行测量所得到的数据。从数据中可知，在测量点1处的洁净度为760级，而在测量点25处的洁净度为1100级，主气密间的平均洁净度为1190级。图26（ⅱ）表示在地板上1000毫米处进行测量所得到的数据，主气密间的平均洁净度为960级。图26（ⅲ）表示在地板上500毫米处进行测量所得到的数据，其平均洁净度为770级。例如，在测量点25，其最高洁净度是在地板以上500毫米处，为860级，其中间洁净度是在地板以上1000毫米处，为1070级，最低洁净度是在地板以上1500毫米处，为1100级。
现在说明图27。这一图表表示在主气密间内的空气循环是由两个空调装置A1和A2运转所产生的情况下测得的数据。图27（ⅰ）表示在地板以上1500毫米处进行测量所得的数据，其平均洁净度为970级。图27（ⅱ）和图27（ⅲ）表示在地板上1000毫米处和500毫米处进行测量所得到的数据，其平均洁净度为1120级和850级。
比较在地板上1500毫米处有两个空调装置运转情况下测得的数据和在同样高度仅有一个空调装置运转的情况下测得的数据，可以看出，例如在测量点25，前一情况的洁净度为770级，而后一情况为1100级。这一事实表明，洁净度随着空调装置数目的增加面提高。而且，通过在图2中用点划线表示的地方，即在垂直框架之间的空间并且对着空调装置A1的地方，再安装另一个像空调装置A2那样的空调装置A3，还可得到更高的洁净度。
被组装在净化间内的空调装置的数目，要根据主气密间的跨度（垂直框架5a和垂直框架5b之间的距离），要求的洁净度和产生灰尘的程度进行适当选择。在要求两个或两个以上空调装置的地方，空调装置A1和A2可以适当结合起来，在需要时，可安装湿润器8g。在不需要热交换器的地方，单装上空调装置A2就足够了。虽然，仅使用一个空调装置足以满足主气密间的主要目的，但通过使用两个这样的空调装置，可以提高主气密间的洁净度。因为使用两个位置相对的空调装置，在主气密间内的跨度大或净化间要求高洁净度的场合，可以提高其优越性。
如想要扩大主气密间1，可以通过将主气密间1按图2所表示的方位向上扩展。例如，当如图2所示的净化间要进行扩大时，可以简单地从预备间2一边的框架5数起的第三个框架（该框架在图2中位于最高处）离开1000毫米的距离处放置第四个框架来达到扩大的目的。当房间的扩大要求安装额外的一个或一个以上的空调装置时，这个或这些空调装置可被安装在第三和第四个框架之间的一个或两个空间内。
当密封板29被用来密封地板表面9和主气密间内墙之间的空隙时，通过简单而又快速的工作就可得到希望的密闭性并具有高度的可靠性。
参考图28和29，现对空调装置A1的另一典型形式进行说明。一个空调装置A4具有与空调装置A1基本相同的功能。在其壳体8前面板的中央部分（在图29的左面位置）装有单向摆动的门8K。在进气口8a1的背面上装有一初级灰尘过滤器8d，该进气口被制成可绕一个铰链（图中未示出）向前打开。铰链安装在进气口的下边。依靠出气口8b1的过滤器8j，出来的空气被净化。在壳体8内下方的一边（在图28中的左边）装有一湿润器8g，在另一边装有冷却盘管8e。电热器8f被置于湿润器8g的上面。如图28所示，湿润器8g和电热器8f以一隔断墙8m与冷却盘管8e隔开。一个位于电热器上方的开口8n，用一滑板8p开启或关闭。鼓风机8h被安装在电热器8f上方的位置上。机械部件8e至8h由装在壳体8内的操作板8q所控制。打开门8K，便可到达这些机械部件。这些机械部件可被个别取下以进行更换。湿润器8g、电热器8f和鼓风机8h可从壳体中朝前取出，而冷却盘管8e可以从自身壳体中向上取出。在本空调装置中，整个装置的工作寿命得到延长，因为具有各种工作寿命的机械部件可以有选择地时时予以更换。因而，可以很容易地对装置进行必要的维护。由于操作板8q取代了控制器B，净化间就不再须要使用控制器B。
如图30所示，在壳体8内，一个可取下的罩子8r装在出气口的前面，这样，从出气口8b1出来的气流的方向可以自由选择。沿罩子8r的后缘，装有一挂扣8r1，而在出气口的前上方装有一挂钩8s这样通过使用挂扣与挂钩抓紧，罩子8r就可被支撑在出气口处。一种替代方式是，罩子可以通过使其绕一装在出气口8b1下部的铰链而倾斜的方式支撑在出气口上。