專利名稱：動電空氣輸送—調節(jié)系統(tǒng)及氧化揮發(fā)性有機化合物的方法
技術領域：
本發(fā)明總體上涉及產生已從中除去顆粒物質的動電空氣流的離子發(fā)生器。
背景技術：
使用動電技術產生空氣流為本領域所公知，通過該技術將電能轉化為空氣的流動而不需要機械運動部件。在授予Lee(1988)的美國專利No.4,789,801中描述了一個這樣的系統(tǒng)，在此以如圖1的簡化形式進行描述并將該專利結合在此處作為參考。系統(tǒng)100包括第一(“發(fā)射”)電極組或導電表面112，其與第二(“接收”)電極組或導電表面122在空間上是對稱分開的。正如所示的那樣，發(fā)射組包括一個發(fā)射電極，但是Lee也描述了具有多個發(fā)射電極112的發(fā)射組110。
在這個例子中，發(fā)生器(例如，脈沖發(fā)生器)的正極端子與發(fā)射電極連接，發(fā)生器的負極端子與接收器連接。脈沖發(fā)生器140輸出一列高壓脈沖(例如，0至或許+5KV)，高壓脈沖將發(fā)射和接收電極112/122之間的空氣電離，產生從發(fā)射電極112到接收電極122的空氣流150。顆粒物質160夾帶在空氣流150中，也移向接收電極122。大部分顆粒物質160被靜電吸引到能收集顆粒物質160的接收電極122的表面，于是調節(jié)空氣流排出系統(tǒng)100。其它好處是，在電極之間的高壓場可以向周圍環(huán)境中釋放可以消除空氣流中所帶臭味的臭氧。
除了顆粒物質之外，在空氣中通常還存在揮發(fā)性有機化合物(VOCs)。VOCs是基于石油的化學物質，在很多房子中發(fā)現(xiàn)其濃度有所升高。數(shù)千種可能的VOCs從普通的家用產品中釋放出來。例如，VOCs可以通過合成香味劑(如在把皂、蠟燭、空氣清新劑、熏香和花香中存在的)、油漆、地毯、家具、膠、塑料、壓合木質產品(例如膠合板和刨花板)、甚至鮮花和其它物品釋放到空氣中。甲醛是一種會成為家庭特殊問題的VOC。甲醛會在建筑材料、填縫劑和粘合劑、油漆、家具等之中存在。當接觸甲醛時，人通常會經歷頭痛、極端的麻木或刺痛、頭腦迷糊或不能集中注意力、焦慮、消沉等。另外，甲醛是一種致敏物質，可以降低人對其它化學物質敏感度的閾值。加強通風可以稀釋放出的氣體；然而，在甲醛和/或其它VOCs的來源是有機物質例如霉菌的場合，氣體排放連續(xù)、持久。作為霉菌排出廢物的VOCs對人體健康的危害比在空氣中漂浮的霉菌孢子更大。
除了在敏感個體中產生副作用之外，VOCs還會產生明顯的臭味。例如，對許多城市水源的處理工藝包括添加作為消毒劑使用的二氧化氯。開啟水龍頭時，二氧化氯隨著水的流動擴散入空氣中。二氧化氯能夠與環(huán)境空氣中存在的VOCs結合生成具有令人厭惡的氣味的化合物。VOCs和二氧化氯的濃度越高，產生臭味的可能性就越高。臭味問題將持續(xù)到VOCs濃度降低為止。在封閉的很少通風的區(qū)域，例如洗衣間、地下室、浴室和儲藏室，這樣的化合物聚集起來，導致臭味比通風良好的區(qū)域更濃烈，停留時間更長。
一個解決VOC污染的辦法是清潔和凈化含有VOCs的空氣。在空氣凈化器中，用風扇可將空氣牽引穿過凈化器，并移動靠近或者通過一個或多個能吸收VOCs和臭味的碳過濾器。例如，使用高效顆粒捕集(HEPA)過濾器的裝置通常用強力風扇牽引大量的空氣穿過HEPA過濾器。HEPA過濾器收集大量的大顆粒物質(0.3μm及以上)并可以與吸收VOCs(和臭味)的碳過濾器連接，從穿過HEPA過濾器的空氣中除去VOCs。然而，這種空氣凈化器效力有限。HEPA過濾器收集小于0.3μm的顆粒物質有困難，并且，與HEPA過濾器連接的碳過濾器最終達到飽和并開始將VOCs和臭氣傾卸回環(huán)境中。
因此，希望通過使現(xiàn)有的動電技術能夠從空氣中除去VOCs來改進現(xiàn)有的動電技術。


附圖有助于解釋本發(fā)明實施方式進一步的細節(jié)，其中圖1是用于現(xiàn)有技術的空氣輸送—調節(jié)系統(tǒng)中的電極組件的示意圖；圖2A是根據(jù)本發(fā)明一個實施方式的空氣輸送—調節(jié)系統(tǒng)的外殼的透視圖；圖2B是圖2A中所示的外殼的透視圖，表示連接在同一框架上的第一和第二電極組的移出；圖2C是圖2A中所示的外殼的透視圖，表示連接在不同框架上的第一和第二電極的移出；圖3A是用于本發(fā)明系統(tǒng)的外殼的一個可選實施方式的透視圖，不帶基座；圖3B是圖3A中所示的外殼的頂視圖；圖3C是圖3A和圖3B中所示的外殼的部分透視圖，表示可移出的第二電極組；圖3D是圖3A中外殼的側視圖，包括基座；圖3E是圖3D中的外殼的透視圖，表示后板(入口板)的移出；圖4是外殼的又一個實施方式的透視圖，具有可以從外殼垂直移出UV燈的把手；圖5A是根據(jù)本發(fā)明的一個實施方式的空氣輸送—調節(jié)系統(tǒng)的剖面圖，包括一個UV燈和柵格；圖5B是根據(jù)本發(fā)明的一個可選實施方式的空氣輸送—調節(jié)系統(tǒng)的剖面圖；圖6是根據(jù)本發(fā)明的又一個實施方式的空氣輸送—調節(jié)系統(tǒng)的剖面圖；圖7是用于本發(fā)明實施方式的空氣輸送—調節(jié)系統(tǒng)的一個可選電極組件的示意圖；
圖8是根據(jù)本發(fā)明的使用圖7的電極組件的另一個實施方式的部分透視圖；圖9A是用于圖2A-8的空氣輸送—調節(jié)系統(tǒng)的電路的一個實施方式的部分電子模塊圖；圖9B是與圖9A的電路一起使用電路的部分電子模塊圖。
具體實施例方式
空氣輸送—調節(jié)系統(tǒng)的整體結構圖2A-2C描述了一種空氣輸送—調節(jié)系統(tǒng)的實施方式，該實施方式既未包括含有光催化物質的表面，也未包括具有光催化物質活化器。然而，這些實施方式包括了其它的方式，例如可移出的第二電極，這包括在如下所述的本發(fā)明的實施方式中。
圖2A-2C描述了一種空氣輸送—調節(jié)系統(tǒng)200，其外殼包括優(yōu)選后置的進風口或百葉窗204以及優(yōu)選前置的出風口206，以及底部基座208。如果需要，可以只提供一個通風口，它具有連通通風口和電極的空氣入口通道和空氣出口通道，既用作空氣入口又用作空氣出口。優(yōu)選地，外殼是獨立式的和/或垂直豎立的和/或伸長的。輸送外殼的內部是一個離子發(fā)生單元140，優(yōu)選使用ACDC電源供電，該電源可以使用一個可以方便地置于單元200頂部203的開關S1來接通或者激發(fā)。離子發(fā)生單元140是自持的，因為為了進行本發(fā)明的操作，除了環(huán)境空氣和外部操作電壓之外，不需要從外殼202之外輸送任何東西。
外殼202的上表面包括一個使用者可提起的把手部件244，它可以用來從外殼202移出電極組件109，以便清潔電極組件109。在所示的實施方式中，電極組件109包括第一發(fā)射電極112組110和第二接收電極122組120。提起部件244可以將第一組電極110和第二組電極120向上提，使電極從外殼的頂部抽出，如果需要的話，還可以從單元100抽出來清洗。如圖2B所示，可將電極組件109從單元100的頂部203沿著縱向軸或者伸長外殼202的方向垂直提出。這種設置可以使使用者很容易將電極拉出進行清潔。電極的底端與部件242連接，這樣電極在空間上保持固定和/或剛性的。在其它的實施方式中，電極的底端不需要與部件242相連。如下面進一步討論的，第一和第二電極組與離子發(fā)生器140的出口端相連。
在如圖2C所示的另一個實施方式中，第一組電極110和第二組電極120可以各自獨立地從外殼202移出。在這個實施方式中，一個第一用戶可提起把手部件244’可以用來將第一組電極110移出外殼202，一個第二用戶可提起把手部件244”可以用來將第二組電極120移出外殼202。因此，電極組110/120可以分別進行清潔，已證明這樣會有利，例如在第二組電極120比第一組電極110需要更頻繁的清潔的場合。可以將第一電極組110留在外殼內，而將第二電極組移出進行清潔，反之亦然。而且，第一組電極112的底端可以與一個第一較低支撐部件242’連接，第二組電極122的底端可以與一個第二較低支撐部件242”連接。較低支撐部件可以提供剛度，并保持固定的空間距離，并且可以進一步防止電極組110/120在頻繁插入和移出的過程中遭到破壞。在另一個實施方式中，電極組110/120不需要與低支撐部件連接。
在圖2A-2C所示的示例性的實施方式中，所示的第一組110包括單個電極112，所示的第二組120包括兩個電極122。然而，在其它的實施方式中，第一組110可以包括不止一個電極112，的第二組可以包括不止兩個電極122，正如在下面要討論的其余的圖中所示的那樣。
圖2A-2C所示的外殼202的通常形狀在橫剖面上是8字形的，盡管其它的形狀也在本發(fā)明的精神和范圍內。這樣的系統(tǒng)從頂?shù)降椎母叨瓤梢允抢绱蠹s1m，從左至右的寬度可以是大約15cm，從前到后的深度可以是大約10cm?？蛇x擇地，也可使用各種其它的尺寸和形狀。帶百葉窗的結構在經濟的外殼結構中提供充足的入風孔和出風孔。通風孔204和206之間除了其相對于第二電極的位置之外，不必有任何實質的區(qū)別。這些通風孔可以確保充足的環(huán)境空氣流被吸入或可用于系統(tǒng)200中，以及確保充足的含適量O3的離子化空氣流從系統(tǒng)200中流出。
當用S1使系統(tǒng)200通電時，離子發(fā)生器140輸出的高壓或高電勢在第一電極產生離子，這些離子被吸引到第二電極。離子在“IN”到“OUT”方向上的流動帶有離子化的空氣分子，因此，動電地產生離子化空氣的流出物。圖2A-2C中的“IN”符號表示帶有顆粒物質160的環(huán)境空氣的入口。“OUT”符號表示基本除去顆粒物質的凈化空氣出口，其中顆粒物質靜電吸附在第二電極的表面。在產生離子化空氣流的過程中，有益地產生了適量的臭氧(O3)。可以希望為外殼202的內表面提供靜電防護罩以減少可檢測到的電磁輻射。例如，可以在外殼202之內安裝金屬防護罩，或者將外殼202的部分內表面涂上金屬漆來減少這樣的輻射。
在一個實施方式中，外殼橫截面基本為卵形或橢圓形，側面帶有凹槽。因此剖面看起來有點象象8字。具有不同形狀的剖面，例如但不僅限于矩形、蛋形、淚滴形或圓形的外殼也落在本發(fā)明的范圍之內。外殼優(yōu)選具有細長的結構。外殼的形狀優(yōu)選具有容納電極組件的功能，這點在以后會變得很明顯。
如上面所提到的，外殼具有入口和出口。入口和出口均被翅片或百葉窗所覆蓋。每個翅片都是與下一個翅片相間隔的薄脊，從而當空氣流過外殼時，每個翅片產生最小的阻力。翅片是水平的，并取貫穿單元的直立外殼的方向。因此，在這個優(yōu)選的實施方式中，翅片基本垂直于電極的方向。排布入口和出口翅片的排列方式以給單元一種“看透”的外觀。于是，使用者可以從入口到出口看透該單元。使用者在外殼中看不到運動的部件，只看到一個凈化穿過其中的空氣的靜止的單元?？蛇x擇地，在另一個優(yōu)選實施方式中，翅片可與電極平行。在其它的實施方式中，翅片和電極的其它定位方式也是可能的。
使用空氣輸送—調節(jié)系統(tǒng)從空氣中除去VOCs和臭氣光催化是一項利用催化劑和催化劑的紫外(UV)輻射來分解或者氧化例如VOCs的有害化學物質從而從空氣流中除去污染物的技術。例如，一種這樣的催化劑是微孔氧化鈦陶瓷(二氧化鈦，TiO2)，可將一薄層這種催化劑涂覆在要置于空氣流中的表面上。二氧化鈦是一種帶隙能量為3.2eV的半導體光催化劑。當二氧化鈦用波長小于385nm的光子輻照時，使電子越過帶隙能量從價電子帶向導帶躍遷。得到的電子孔穴對有一定的壽命，使其可以參加化學反應?？墒褂肬V光源(或者具有小于385nm波長的在UV光譜之外的輻射源)來活化二氧化鈦陶瓷，當其受到照射時，可以氧化存在于空氣流中的VOCs，將這些化合物分解為水和二氧化碳。另外，用UV燈輻射空氣流可以基本上消除空氣流中的微生物。
在此處所述的電極組件的幾個實施方式中，空隙或驅動電極可以包括光催化涂層，或者可以用光催化材料包埋或者浸漬。使用光催化涂層可以促進非常接近空隙或驅動電極組的空氣的氧化。在其它的實施方式中，系統(tǒng)外殼的壁可以用光催化材料包埋或者浸漬，或者該壁可以包括光催化涂層。然而在另外的實施例中，可以將至少部分被光催化材料涂覆或者包埋的多孔結構，例如獨立的篩網或者柵格，安裝在鄰近UV光源的空氣流中。多孔結構未必一定是格子狀結構。例如，多孔結構可以是網狀結構，或者螺旋狀結構。另外，在一些其它的實施方式中，空氣流已經存在(例如，在爐管中)，可以將多孔結構放置在該空氣流中(例如，設置在爐管中)，而不是放置在由電極組件產生的空氣流中。UV光源應當設置在使多孔表面得到UV光輻射的位置。有很多不同的將光催化物質引入空氣流中的方式。
光催化涂層中可以使用各種類型的催化劑，如上所述，光催化涂層可以包含二氧化鈦陶瓷。在其它的實施方式中，光催化涂層可以包含一種可選擇的金屬氧化物，例如氧化鋅、氧化銅、氧化硅等。已知錳、銅、鈷、鉻、鐵和鎳的氧化物在氧化反應中具有活性。并且，可使用混合氧化物進行光催化。例如，在某些情況下，亞鉻酸銅(CuCrO4)具有至少與氧化銅(CuO)同樣的促進氧化反應的作用。有可以用于本發(fā)明的實施方式的涂層的適宜例子。更進一步，貴金屬對于氧化VOCs有效。例如，已知在鉑和鈀上能迅速發(fā)生氧化反應。在一些實施方式中，貴金屬作為涂層可以浸漬或者涂覆到表面上，例如，與其它物質一起使用(鉑和鈀的用量取決于存在的VOCs的濃度，但是相對于其涂覆的總表面積的百分之幾是有效的)。使用堿金屬光催化涂層氧化VOCs可能產生作為氧化副產物的一氧化碳(CO)。在本方面的一個實施方式中，一種貴金屬，例如鉑或鈀，以沉積、浸漬或者別的方式涂覆于堿金屬光催化涂層，或者包括堿金屬光催化劑的表面或者多孔結構上。例如現(xiàn)有技術中已知鍍鉑的鈦陶瓷可以增強CO的進一步氧化。本領域的普通技術人員能夠理解其它類型的光催化物質也在本發(fā)明的精神和范圍內。
圖3A-6表示根據(jù)本發(fā)明動電空氣輸送—調節(jié)系統(tǒng)的實施方式，其具有改善的消除或者破壞空氣流中的包括細菌、病菌、病毒等微生物的能力，以及改善的減少空氣流中的VOCs的能力。具體地說，圖3A-6表示各種優(yōu)選的臥式或者立式外殼302的實施方式，帶有位于外殼302的頂部表面303的用來控制系統(tǒng)300的操作控制部件。
圖3A是用于根據(jù)本發(fā)明的一個實施方式的系統(tǒng)的外殼302的透視圖。外殼302可以由輕質、廉價的材料制成，該材料并能夠經受長時間暴露于得自位于外殼302內的UV燈(在下文中描述)的UV-C級光。非“硬質”材料暴露于例如UV-C的光下時可能隨著時間的推移而退化，因此不適合使用。僅僅作為例子，外殼302可以用CYCLOLACABS樹脂(材料標號VW300(f2))來制造。該樹脂由通用電器塑料環(huán)球產品制造，由保險實驗室(UL)公司證明可與UV光一起使用。從其它適合UV的物質制造外殼302也落在本發(fā)明的保護范圍內。
在一個實施方式中，外殼302可以是卵形、橢圓形、淚滴形或者蛋形的一種。外殼302包括至少一個空氣入口304和至少一個空氣出口306。正如此處使用的，可以理解入口304相對于出口306是“上游”，出口306相對于入口304是“下游”。如大的空心箭頭所示，“上游”和“下游”描述空氣流入、穿過、流出系統(tǒng)300的整體流動。
覆蓋入口304和出口306的是翅片、百葉窗或者擋板305。翅片305優(yōu)選是伸長的或者直立的，因此，將它垂直定位來減小對進入和排出系統(tǒng)300的空氣流的阻力。優(yōu)選地，將翅片305定位成接近平行于至少第二收集電極組120。翅片305也可以平行于第一發(fā)射電極組110。這種結構有助于空氣流過系統(tǒng)300，并且能夠防止UV燈發(fā)出的UV光或者其它光催化劑離開外殼302。僅作為例子，如果從入口到出口的長邊上的寬度是8英寸，接收電極122(如圖5A所示)在空氣流動的方向上可以是11/4”寬，翅片305在空氣流動的方向上可以是3/4”或者1/2”寬。當然，其它的尺寸也落在本發(fā)明的尺寸和范圍之內。此外，非空氣動力學的其它翅片和外殼形狀也落在本發(fā)明的精神和范圍之內。
外殼302的橫截面可以是卵形、橢圓形、淚滴形和蛋形的一種以使入口304和出口306比殼體窄。從而當空氣流穿過例如圖5A所示的A-A截線時由于外殼302的寬度和橫截面積增加，空氣流變慢。于是空氣流中的微生物和VOCs有較長的停留時間，使微生物被作為殺菌裝置的UV燈殺死，使VOCs在由作為活化裝置的UV燈活化的光催化物質存在下反應和氧化。
圖3B說明系統(tǒng)300的操作控制。在外殼302的頂面303上有空氣流速控制盤314，增強按鈕316，功能盤318，以及超載/清潔燈319。空氣流速控制盤314有低、中和高三種設置，使用者可以從中選擇?？諝饬魉倥c連接離子發(fā)生器140的電極或者電極組之間的電壓之差成正比。低、中和高三種設置在第一和第二組之間產生不同的預先設定的電壓差。例如，“低”設置會產生最小的電壓差，而“高”設置將產生最大的電壓差。即，“低”設置將使系統(tǒng)300產生最慢的空氣流速，而“高”設置將使系統(tǒng)300產生最快的空氣流速。空氣流速由圖9A和9B中圖示的電子電路所產生的，按照以下所述的方法運行。
功能盤318使使用者能夠選擇“ON”、“ON/GP”或者“OFF”。單元300作為靜電空氣輸送—調節(jié)器，產生從入口304到出口306的空氣流，并且當功能盤選擇“ON”設置或者“ON/GP”設置時從空氣流中除去顆粒。當功能盤318設置在“ON”時，UV燈不運行或者說不發(fā)出UV光。將功能盤設置在“ON/GP”時激發(fā)UV燈390，其發(fā)出UV光，殺死空氣流中的微生物并照射光催化活性物質。被照射時光催化活性物質被活化并與空氣流中的VOCs反應。當功能盤設置在“OFF”時，系統(tǒng)300不開動。
在一些實施方式中，系統(tǒng)300還能產生少量的臭氧來減少房間中的臭氣。在臭氣是由于VOCs引起的場合(如上所述)，活化UV燈可以進一步減少臭氣。如果房間中的臭味很濃，或者使用者想臨時加快清除的速度，系統(tǒng)300可以有增強按鈕316。當按下增強按鈕316時，系統(tǒng)300可以臨時增加空氣流速至預先設定的最大流速，并產生增加量的臭氧。臭氧量的增加能比系統(tǒng)300設置在“HIGH”時更快地減少房間中的臭味。最大空氣流速也將增加系統(tǒng)300的顆粒捕獲速度。在一個優(yōu)選的實施方式中，按下增強按鈕可以連續(xù)5分鐘增加空氣流速和臭氧產生量。這個時間段可以更長些或者更短些。在預先設定的時間段(例如5分鐘)之末，系統(tǒng)300將回到先前通過控制盤314選定的流速。
過載/清潔燈319可以指示第二電極122是否需要清潔，或者第一和第二電極組之間是否有電弧產生。在一些實施方式中，過載/清潔燈319發(fā)出黃光或者紅光。若系統(tǒng)300連續(xù)運轉超過兩周并且第二電極組在這兩周的時間內沒有拿出去清潔，則燈319變黃。黃光通過如下所述的與功率設定電路922相連的兩周計時電路930(參見圖9B)來控制。燈319變黃之后，系統(tǒng)300可以繼續(xù)運轉，燈319只是一個指示器。有兩種方法可以重新設置或者關閉燈319使用者可以從系統(tǒng)300中移出并更換第二電極組120，和/或使用者可以將控制盤318轉向“OFF”位置，接著再將其轉回“ON”或者“ON/GP”位置。當完成這兩個步驟之一時，計時電路930重置并開始計算一個新的兩周的周期。
燈319變紅表示第一組110和第二組120之間發(fā)生了電弧，這由一個連接在圖9B中的IGBT開關926和收集振蕩器924之間的檢測電路932所檢測(如下所述)。當電弧產生時，系統(tǒng)300將自動關閉。系統(tǒng)300直到重新設置之后才能再啟動。為了重新設置系統(tǒng)300，系統(tǒng)300關閉之后，應當先將第二組120移出外殼302。接著清潔第二電極120并將其放回到外殼302中去。接著可以開啟系統(tǒng)300。如果沒有產生電弧，系統(tǒng)300運轉并產生空氣流。如果電極之間的電弧還在繼續(xù)，系統(tǒng)300將再次自動關閉，并且必須重新進行設置。
圖3C表示部分移出外殼302的第二電極122。在這個實施方式中，把手344附著在電極安裝支架345上。支架345確保第二電極122是固定的、平行的結構。另一個類似的支架345附著在主要位于底部(未示出)的第二電極122上。與第二電極122處于一條直線上的兩個支架345互相平行，并且與流過外殼302的空氣流同向。優(yōu)選地，支架345是不導電的表面。
連鎖桿318從把手344的底部伸出。當?shù)诙姌O122完全放入外殼302中時，把手344靠在外殼的頂面303之內。在這個位置，連鎖桿318伸進連鎖凹槽317，并激發(fā)與單元300的電路相連的開關。當把手344從外殼302中移出時，將連鎖桿318從連鎖凹槽317中拉出，開關打開電路。當開關處在打開的位置時，單元300不操作。這樣，如果在系統(tǒng)300運行時將第二電極122從外殼302中移出，連鎖桿318一從連鎖凹槽317中脫出，系統(tǒng)300就關閉。
圖3D表示安裝在臺子或者底座308上的外殼302。外殼302有入口304和出口304，底座308放在地面。底座308使外殼302處在垂直位置。外殼302與底座308通過軸來連接也在本發(fā)明的范圍之內。外殼302包括斜的頂面302和斜的底面307。這些表面從入口304到出口304向內傾斜，額外地提供了一種流線型的外觀和效果。
圖3E表示具有可移動的后板324的外殼302，可以使使用者很容易夠到并移出UV燈390，例如，當UV燈390壽命終止時。非必須地，移走后板324可以接近具有光催化物質涂層、鄰近UV燈390并處于空氣流中的網或者柵格392，以使例如當柵格392需要重新涂覆或者再生(例如通過在高溫下焙燒)時，可以從外殼392中移出柵格392。在工業(yè)應用中，已知現(xiàn)代的堿金屬氧化物光催化劑可以使用五、六年而性能并不降低。這個實施例中，后板324界定了空氣入口并且包括垂直的百葉窗。后板324具有沿著板324的整個長度位于每側上的連鎖突起326。連鎖突起326如圖示是“L”形的。每個突起326都在遠離板324的方向上向內延伸向外殼302，接著向下突出，與板324的邊緣平行?？蛇x擇地包括具有不同形狀的突起326落在本發(fā)明的精神和范圍之內。每個突起326獨立地、可移動地與外殼302內形成的凹槽328連鎖。后板324還具有設置在板324底部與凹槽230連鎖的偏心杠桿(未示出)。為了將板324移離外殼302，將杠桿326推離外殼302，使后板324垂直地向上滑動直到突起326脫離凹槽328。于是就將板324拉出外殼302。
板324可以包括一個安全裝置已在移出板324時關閉系統(tǒng)300，或者使系統(tǒng)300不可運轉。板324有一個后部伸出的突起(未示出)，當板324固定在外殼302上時，它與安全連鎖凹槽327嚙合。僅作為例子，當后板324固定在外殼302上時，后部突起壓下位于凹槽327內的安全開關。僅當板324內的后部突起完全插入安全連鎖凹槽327時，系統(tǒng)300開始運轉。當板324從外殼302移出時，后部伸出的突起從凹槽327中移出，切斷整個系統(tǒng)300的電源。例如，如果使用者在系統(tǒng)300運行時移動板324，UV燈390發(fā)出UV光，后部伸出的突起一從凹槽327中脫出，系統(tǒng)300就關閉。優(yōu)選當后板324從外殼324移動僅僅很短一段距離(例如，1/4”)系統(tǒng)300就關閉。這個安全開關與連鎖桿的操作類似。
圖4說明外殼302的另一個實施方式。在這個實施方式中，可以通過頂面303將UV燈390提離外殼302而將UV燈309從外殼302中移走。外殼302不一定有可移動后板324。取而代之的是一個固定在UV燈390上的把手448。當UV燈390在外殼302里面時，可使把手448凹陷在外殼302的頂面303中。將把手448垂直提出外殼302可以移出UV燈390。
UV燈390可以以與第二組電極120類似的方式位于外殼302內，以使當將UV燈垂直提出外殼302的頂面303時，向UV燈供電的電子電路斷開連接?？梢詫V燈安裝在具有可以與圖9A的電路連接的電路觸點的固定設備上，如果UV燈390和固定設備被拉出，電路觸點脫開。而且，當把手448從外殼302中提起時，一個切斷開關將系統(tǒng)400關閉。這個安全部件保證當UV燈390沒有安全地放在外殼302中時，系統(tǒng)400不會運轉，防止人直接看到UV燈309發(fā)出的UV光。將UV燈390重新插進外殼302中導致固定設備與電路觸點再次結合。在類似的但是較不方便的方式中，可以設計將UV燈從外殼302的底部移出。
UV燈390優(yōu)選是發(fā)出具有波長約為245nm的光和輻射(在結合的文獻中稱為UV輻射和UV光)的UV-C燈。該波長可以有效地減少或者破壞暴露于其中的細菌、病菌和病毒，有效地活化涂覆在至少一部分柵格392，或者可選擇地，涂覆在部分空隙電極或者外殼的部分內表面上的光催化物質。例如，UV燈390可以是Phillips型的TUV 15W/G15 T8，一種15W的直徑約25mm，長約43cm的管形燈泡。另一種合適的UV燈是Phillips TUV8W/G8 T6，一種8W的直徑約15mm，長約29cm的燈泡。也可代之以使用其它能發(fā)出需要的波長的燈來。
如前面所提到的，外殼302防止人看到設置在外殼302之內的UV燈390產生的UV光。圖5A和5B示出UV燈390在外殼302之內的優(yōu)選位置，并且顯示了UV燈390和電極組件109之間、UV燈390和入口304、出口306、以及入口和出口百葉窗之間的空間關系。
在一個實施方式中，外殼302的內表面501漫射或吸收UV燈390發(fā)出的UV光。UV燈390能發(fā)出一些可以直接照射到外殼302的內表面501上的UV光。僅僅作為例子，外殼302的內表面501可以由不光滑的涂料，或者無反光的涂料或顏料形成，這樣就吸收或者反射UV光，防止UV光從入口304或者出口306泄漏。
如上面所討論的，覆蓋入口304和出口306的翅片305也限制使用者看向外殼302內的視線。翅片305在入口304和出口306內是垂直取向的。每個翅片305的深度D優(yōu)選深得足以阻止人直接看向內表面501。在一個實施方式中，當看進出口306或者入口304時，從一端到另一端移動也不能直接看到內表面501。從翅片305之間看向外殼302內使人“看穿”系統(tǒng)500。也就是說，使用者可以從進風口304或者出風口306看進，從另一個口看出。應當理解的是，如果光具有可以觀看的非UV的波長，那么可以看來自外殼302內部的光線或者光輝。一般來說，當UV光580照射外殼302的內表面501時，UV光580從UV光譜遷移。光的波長從UV光譜變成合適的可見光譜。因此，從外殼302中發(fā)出的任何光都可以觀看。
設計外殼302以使空氣流中的微生物和VOCs的減少最優(yōu)化。UV光對微生物的作用依賴于這類微生物受到UV光580照射時間的長度。因此，可以將UV燈390設置在空氣流動最慢的外殼302的內部。同樣地，催化物質對VOCs的作用依賴于給予這些VOCs在催化物質存在下反應的時間的長度。如圖5A-6所示，在優(yōu)選的實施方式中，UV燈390沿著線A-A安裝在外殼302的內部。外殼302形成一個空氣從中穿過的固定的空間?？諝膺M入相對于外殼302沿著線A-A的部分具有較小的寬度和橫截面積的入口302。由于外殼302沿A-A線的寬度和橫截面積大于入口302的寬度和橫截面積，從入口304到線A-A，空氣流將減速。通過各UV燈390基本上沿著A-A線放置，當通過UV燈390發(fā)出的UV光580時，空氣具有最長的停留時間。同樣地，將柵格392幾乎放置在沿線A-A形成的平面內(或者與該平面形成一個小的角度)可以使柵格392表面積的絕大部分暴露在空氣流以及UV燈390發(fā)出的UV光580中，從而增強涂覆在柵格392上導致空氣流中的VOCs分解(或氧化)的催化物質的性能。然而，將UV燈放置在外殼302內的任何地方，優(yōu)選(但并不排除其它情形)在電極組件109的上游也在本發(fā)明的范圍之內。同樣地，柵格392也可以放置在外殼302內可使催化物質被UV燈發(fā)射的光活化的任何位置。在另一個實施方式中，可以在外殼壁本身上涂覆光催化物質，或者光催化物質可被裝填或者浸漬入外殼302的內表面。
殼體或外殼570基本上環(huán)繞著UV燈390。殼體570阻止UV光580直接照向入口304或者出口304。在一個優(yōu)選的實施方式中，面對UV燈390的殼體570的內表面是個非反射表面。僅作為例子，殼體570的內表面可以是粗糙表面，或者被漆上暗的、無光澤的顏色，例如烏澤的黑色。在一些實施方式中，還可以在殼體570的內表面涂覆光催化物質來代替柵格392或者外殼302被涂覆的內表面，或者除了柵格392或者外殼302被涂覆的內表面之外，另外在殼體570的內表面涂覆光催化物質。如圖5A和5B所示，UV燈390是個平行于外殼302的圓形燈管，在一個優(yōu)選的實施方式中，UV燈390基本上與覆蓋入口304和出口304的翅片長度相等或較短。UV燈390以360°向外發(fā)射UV光580。殼體570阻擋部分直接射向入口304和出口304的UV光580。如圖5A和5B所示，沒有可以使人看到UV燈390的通過入口304和出口304的直接視線?？蛇x擇地，殼體570可以具有內反射表面以將UV光580反射入空氣流中。
在圖5A所示的實施方式中，UV燈390沿著外殼302的邊設置，并靠近入口304?？諝馔ㄟ^入口304之后，立即受到UV燈390發(fā)射出的UV光580的照射。伸長的“U”型殼體570基本上封閉了UV燈390。殼體570有兩個框來支撐并將UV燈390與電源連接。柵格392設置在UV燈390附近，例如，是沿著與A-A線平行的平面設置的單片。在另一個實施方式中，柵格392可以沿著與A-A線斜交的平面設置在UV燈390附近，例如，沿著與A-A線平行的平面成45度角的平面。以這樣的方式設置柵格392可以使較大的表面積不僅直接受UV燈390的照射，而且暴露在空氣流中。在另外的一些實施方式中，將柵格392沿著與A-A線正交的平面設置。柵格392在外殼302內的排列可以變化并取決于例如用來涂覆柵格392的物質、UV燈390發(fā)出的UV光580的量、UV燈390的位置和排布、空氣流速，柵格392的尺寸，和/或外殼302的尺寸等。本領域普通技術人員可以理解柵格392多種不同的排列方式。
在一個如圖5B所示的實施方式中，殼體570包括兩個分開的表面。第一壁574a位于UV燈390和入口304之間，優(yōu)選是“U”形的，有一個對著UV燈390的凹面。第一壁574a的凹面優(yōu)選是非反射表面?？蛇x地，第一壁574a的凹面可將UV光580向外反射向通過的氣流。具有其它形狀的第一壁574a也在本發(fā)明的范圍內，例如但不限于平板形、“V”形和“C”形。在一個實施方式中，第一壁574a可以與可移動后板324整體成型，這樣當從外殼302中移出后板324時，也移動了第一壁574a，露出UV燈390。例如易于夠到UV燈390以移動或者安裝UV燈390。
第二壁574b是“V”形的，位于UV燈390和電極集成109之間，來阻止使用者通過出口304觀望并看到UV燈390發(fā)出的UV光580。第二壁574b可以有非反射的凹面?？蛇x擇地，第二壁574b可以有反射凹面向外將UV光580反射向正在通過的空氣流。具有其它形狀，例如(但并不局限于)板、“U”形或“C”形的第二壁574b也在本發(fā)明的范圍之內。在這樣的實施方式中，柵格392由位于相對兩側的兩個部分組成，并且鄰近UV燈390，這樣UV燈390發(fā)出的UV光580照射柵格392，活化涂覆在柵格392上的催化物質以使空氣流中引起VOCs的物質分解。
殼體570非必須地包括翅片572。翅片是分隔開的，優(yōu)選基本上垂直于流過的空氣流。一般說來，翅片572還可以阻止UV光580直接照向入口304和出口306。翅片572可以具有黑色的或者非反射的表面?？蛇x地，翅片572具有反射表面。反射表面能阻止殼體570的表面和翅片572吸收UV光580，將更多的UV光580導向流過的氣流和柵格392。殼體570還可以包括反射表面來將UV光導向翅片572，使流過的氣流和柵格392得到最大的照射。殼體570和翅片572將UV燈390發(fā)出的UV光580以基本垂直的方向導向流過外殼302的橫穿氣流。這防止UV光580直接射向入口304或出口306。
圖6圖示了系統(tǒng)600的另一個實施方式。圖6中所示的實施方式是個更小、更輕便，臺式的空氣輸送一調節(jié)器。空氣通過一個具有沿著其每側分布的多個豎直狹縫651的空氣室650(用標有“IN”的箭頭表示)進入外殼302中。在一個實施方式中，狹縫651沿著與空氣流進入外殼302的方向交叉的方向分開。狹縫651優(yōu)選用很小的距離隔開，并具有基本上與空氣室650的側壁同樣的高度。操作時，空氣通過進入空氣室650并經狹縫651排出而進入外殼302中?？諝馀c外殼302的內壁501接觸，繼續(xù)穿行通過外殼302流向出口304?？諝馐?51的后壁653是個實心壁；因此，系統(tǒng)600只需要位于UV燈390與電極組件109之間的單個表面570和出口306。表面570優(yōu)選是“U”形的，有一個向著UV燈390的反射凹面570a。反射表面570a將UV光580再次導向外殼302的內壁501，并使UV光580射向流經的氣流的散射最大。包括其它形狀的表面570，例如(但并不局限于)“V”形表面，或者具有朝向UV燈390的凹面570b也落在本發(fā)明的范圍之內。與前面的實施方式類似，在進入外殼302之后不久并到達電極組件109之前，空氣流過燈390并被UV光580照射。
另外，內壁501可以涂覆上光催化物質，從而當空氣與內表面501接觸時，VOCs被經過輻照的光催化物質氧化。在另外的實施方式中，如上所述的具有光催化物質涂層的柵格可以設置在靠近UV燈390的位置，例如，在內表面501和UV燈390之間。在另外的實施例中，形狀大概與內表面501符合并用光催化物質涂覆的板或其它表面與內表面可移動地相互連接或者位于接近內表面501的位置這樣空氣與板或其它表面接觸并且空氣中的VOCs與催化物質反應。
圖5A-6圖示了電極組件109的實施方式。電極組件109包括第一發(fā)射電極組110和第二接收電極組120，優(yōu)選設置在UV燈390的下游。正是電極組件109產生離子，導致空氣在第一發(fā)射電極組110和第二接收電極組120之間動電流過。第一組110包括兩個金屬絲狀的電極112，而第二組120包括三個“U”形電極122。每個“U”形電極包括一個前端和兩條尾邊。包括具有其它形狀的電極的第一組110和第二組120也落在本發(fā)明的范圍之內。例如，來自第二組120的電極122可以是淚滴形、“Z”形、“V”形等。而且，來自第一組110的電極112，除了可以是金屬絲狀外，還可以是淚滴形并且可以包括一個例如部分絕緣表面。另外，假如每個發(fā)射電極112與對應的鄰近接收電極對122是等距分布的，則可以使用任何數(shù)目的電極。另外，電極組件109可以包括空隙電極，拖曳電極和/或聚焦電極等。可以理解的是，在圖2A-6所示的系統(tǒng)中，可以使用無數(shù)不同的電極組件結構。
圖7圖示了用于根據(jù)本發(fā)明一個可選擇的實施方式的動電調節(jié)系統(tǒng)100的電極組件109。系統(tǒng)包括一個發(fā)射電極112的第一發(fā)射電極組120，接收電極122的第二接收電極組120以及經涂覆的驅動電極732的第三組730。在這個實施方式中，第一組110與高壓電源340的正端電連接，第二組120與高壓電源140的負端電連接。經涂覆的驅動電極732的第三組730接地，每個驅動電極732包括一個涂覆了光催化材料736的導電電極734。
在系統(tǒng)操作過程中，高壓電源140使發(fā)射電極112帶正電，接收電極122帶負電。例如，發(fā)射電極112上的電壓可以是+6KV，而接收電極122上的電壓可以是-10KV，在發(fā)射電極112和接收電極122之間形成16KV的電勢差。該電勢差產生高度集中在發(fā)射電極112周圍的高強電場。更具體地說，從發(fā)射電極112到接收電極122發(fā)生電暈放電，產生帶正電荷的離子。發(fā)射電極112附近的顆粒(例如，灰塵顆粒)通過離子帶上正電荷。帶正電荷的離子受到帶正電荷的發(fā)射電極112的排斥，被吸引至帶負電荷的接收電極122并沉積于其上。
此外，在驅動電極732和接收電極122之間產生電場，將帶正電荷的顆粒推向接收電極122。一般說來，在驅動電極732和接收電極122之間的電場越大，收集顆粒的效率就越高。一些光催化劑，例如氧化錳，是不導電的，而另一些，例如活性炭，則是導電的。當使用不導電的催化劑時，可以使用任何可行的方式涂覆驅動電極732，涂層起到覆蓋驅動電極732的絕緣層的作用，這樣可以在接收電極122和驅動電極732之間得到增加的電勢差而不產生電弧。然而，當使用導電的光催化劑時，在接收電極122和驅動電極732之間可能產生電弧(如美國專利申請10/774,579所述，該專利由Botvinnik于2004年2月9日提交，結合在此處作為參考)。
另外，光催化劑可以用來分解在驅動電極732和接收電極122之間流動的空氣中的VOCs。為了活化光催化劑，應當將活化裝置，例如，UV燈294，放在能夠使UV光580(或者其它具有小于385nm波長的放射線)照射驅動電極732，但使用者從外殼的入口或者出口窺視時并不能直接看到UV光580的位置。例如，如圖8所示的透視圖，在一個實施方式中，可以將UV燈890放在電極組件109下方，UV燈890的長邊沿著垂直于空氣流動方向的軸線放置。用于前面所述的實施方式時，UV燈890可以基本上被具有反射或非反射性的內表面的殼體870所包圍。殼體870可以包括或是反射或是非反射性的翅片872。UV燈890可以補充放置在氣流上游用于破壞微生物的第一UV或其它殺菌燈390，或者可選擇地，UV燈890代替上游的UV燈390，當空氣流過電極組件109時殺死微生物。
除了上面所描述的之外，可以用于驅動包括絕緣驅動電極732的動電系統(tǒng)的電勢還有其它的變化形式。例如，驅動電極732可以與正電荷電連接，而不是接地，以增加顆粒向電極122的偏轉。本領于普通技術人員可以理解電極組件109的很多構造。
用于空氣輸送—調節(jié)系統(tǒng)的電子電路圖9A和9B圖示了用于上述的空氣輸送—調節(jié)系統(tǒng)300的電模塊圖的一個優(yōu)選的實施例。圖9A圖示的是UV燈電路901的一個優(yōu)選的電模塊圖。電路901的主要組件是電磁干涉(EMI)過濾器910，電子鎮(zhèn)流器912，以及DC電源914。系統(tǒng)300具有插入普通電插線板上插口的電源線。(EMI)過濾器910與輸入110VAC線交叉放置，來減少和/或消除電子鎮(zhèn)流器912和DC電源914產生的高頻。電子鎮(zhèn)流器912與UV燈390電連接來調整或者控制通過UV燈390的電流。電組件例如EMI過濾器910和電子鎮(zhèn)流器912在現(xiàn)有技術中是眾所周知的，不需要進一步說明。DC電源914接收110VAC，輸出12VDC用于系統(tǒng)300的內部電路，并輸出160VDC用于變壓器916的初級端(參見圖9B)。
如圖9B所看到的，高壓脈沖發(fā)生器140連接在第一電極組110和第二電極組120之間。發(fā)生器140接收低輸入電壓，例如來自DC電源914的160VDC，并產生具有約20KHz重復速率，峰與峰之間至少5KV的高壓脈沖。優(yōu)選地，電壓倍增器918向第一組110輸出9KV，向第二組120輸出18KV。倍增器918產生更高或者更低電壓也在本發(fā)明的范圍之內。輸出的脈沖序列優(yōu)選具有10％的負荷循環(huán)，但也可具有其它的符負荷循環(huán)，包括100％的負荷循環(huán)。高壓脈沖變壓器140可以以很多方式實施，典型地包括一個低壓轉換振蕩器924，以20KHz的頻率操作，向電子開關輸出低壓脈沖。這樣的開關以絕緣門二極晶體管(IGBT)926表示。IGBT 926，或者其它合適的開關，將來自振蕩器924的低壓脈沖與升壓變壓器916的輸入線圈相連。變壓器916的次級線圈與向第一和第二電極組110/120輸出高壓脈沖的電壓倍增器918相連。一般來說，IGBT926與電子on/off開關一樣操作。這樣的變壓器在現(xiàn)有技術中是公知的，不需要進一步描述。
電壓倍增器918優(yōu)選包括控制變壓器140輸出電壓的形狀和/或負荷循環(huán)的電路。電壓倍增器918優(yōu)選還包括一個由增強計時器928控制的脈沖模式組件，可以臨時提供驟增輸出量的臭氧。
轉換振蕩器924接收來自空氣流調制電路920、動力調整電路922、以及增強計時器928的電子信號。系統(tǒng)300的空氣流速基本上通過空氣流調制電路920和動力調整電路922來控制?？諝饬髡{制電路920是一個“微時”選通電路。輸出在“低”空氣流信號和“高”空氣流信號之間調整的電子信號?？諝饬髡{制電路920在這兩種信號之間連續(xù)調整，優(yōu)選輸出“高”空氣流信號2.5秒，接著輸出“低”空氣流信號5秒。僅作為例子，“高”空氣流信號使電壓倍增器918向第一組110提供9KV而向第二組120提供18KV，“低”空氣流信號使電壓倍增器918向第一組110提供6KV而向第二組120提供12KV。正如下面所要描述的，第一和第二組之間的電壓差與系統(tǒng)300的空氣流速成比例。一般來說，通過“高”空氣流信號在第一和第二組之間產生較大的電壓差?？諝饬髡{制電路920在第一和第二組之間產生不同的電壓差也在本發(fā)明的范圍之內。包括高壓脈沖發(fā)生器140的各種電路和組件可以裝配在一個安裝在外殼302內部的印刷電路板上。
動力設置電路922是一個可以通過一個控制盤314(在下文中描述)設置為LOW，MED或HIGH設置的“宏時”電路。三種設置決定空氣流調制電路920產生的信號將驅動振蕩器924多長時間。當控制盤設置在HIGH時，由空氣流調制電路920輸出的在高和低空氣流信號之間調節(jié)的電子信號連續(xù)驅動連接器振蕩器924。當控制盤設置在MED時，由空氣流調制電路920輸出的電子信號周期性地先將振蕩器924驅動25秒鐘，然后將電壓降為0或者較低保持25秒鐘。這樣，當盤314設置在MED時流過系統(tǒng)300的空氣流速比控制盤314設置在HIGH時的流速要慢。當控制盤314設置為LOW時，由空氣流調制電路920輸出的電子信號周期性地先將振蕩器924驅動25秒鐘，然后將電壓降為0或者較低保持75秒鐘。HIGH，MED和LOW三種設置驅動振蕩器924更長或者更短時間也在本發(fā)明的范圍和精神之內。
按下增強按鈕316時，增強計時器928向轉換振蕩器發(fā)送一個信號。增強計時器928被激發(fā)時，命令系統(tǒng)300以最大空氣流速運行5分鐘。該最大空氣流速優(yōu)選產生比控制盤314設為HIGH時產生的空氣流速還高。
圖9B進一步圖示了一些優(yōu)選的系統(tǒng)300的定時和保持特征。系統(tǒng)300有一個兩周定時器930以及一個電弧檢測電路932，可以將系統(tǒng)300徹底關閉，或者提醒使用者清潔系統(tǒng)300。
為了解釋和描述的目的提供本發(fā)明優(yōu)選實施方式的以上描述。這并非旨在窮舉或者將本發(fā)明限制為所披露的精確形式。很多修改和變化對于本領域技術人員來說是顯而易見的?？梢詫ε兜膶嵤├鞒鲂薷暮妥兓槐畴x如以下權利要求所限定的本發(fā)明的目的和精神。選擇并描述實施例是為了更好地說明本發(fā)明的原則及其實際應用，從而使本領域普通技術人員能夠理解本發(fā)明，各種實施方式以及適合用于可預期的特別用途的各種修改。我們意欲通過以下的權利要求及其等同方式來限定本發(fā)明的范圍。
權利要求
1.一種空氣輸送一調節(jié)器，包括用于產生空氣流的離子發(fā)生器，該離子發(fā)生器包括一個或多個發(fā)射電極、一個或多個接收電極以及一個連接在一個或多個發(fā)射電極與一個或多個接收電極之間的電壓發(fā)生器；位于空氣流內的多孔結構，其一部分表面上涂覆有光催化物質；以及活化器，該活化器用于向多孔表面上發(fā)出輻射以使光催化物質活化。
2.根據(jù)權利要求1所述的空氣輸送—調節(jié)器，其中，該光催化物質包括金屬氧化物。
3.根據(jù)權利要求1所述的空氣輸送—調節(jié)器，其中，該活化器所發(fā)出的輻射波長小于385nm。
4.根據(jù)權利要求1所述的空氣輸送—調節(jié)器，其中，該多孔結構是柵格。
5.根據(jù)權利要求4所述的空氣輸送—調節(jié)器，其中，該柵格位于該離子發(fā)生器的上游或者下游。
6.一種空氣輸送—調節(jié)器，包括具有入口和出口的外殼；用于在所述的入口和出口之間產生空氣流的離子發(fā)生器，該離子發(fā)生器包括第一電極、第二電極以及連接在所述的第一電極和第二電極之間的電壓發(fā)生器；設置在該外殼內的表面，在該表面的一部分上涂覆有光催化物質；設置在該外殼內的活化器，該活化器用于向所述表面發(fā)出輻射以使所述光催化物質活化。
7.根據(jù)權利要求6所述的空氣輸送—調節(jié)器，其中，該光催化物質是二氧化鈦、氧化銅、氧化鋅和二氧化硅中的至少一種。
8.根據(jù)權利要求6所述的空氣輸送—調節(jié)器，其中，該活化器所發(fā)出的輻射在紫外光譜內。
9.根據(jù)權利要求6所述的空氣輸送—調節(jié)器，其中，所述表面是與該外殼連接的柵格。
10.根據(jù)權利要求9所述的空氣輸送—調節(jié)器，其中，所述柵格可移出地與該外殼連接。
11.根據(jù)權利要求6所述的空氣輸送—調節(jié)器，其中，所述表面是該外殼的內表面。
12.根據(jù)權利要求6所述的空氣輸送—調節(jié)器，還包括一個將輻射引離所述入口和出口的部件。
13.根據(jù)權利要求6所述的空氣輸送—調節(jié)器，其中，所述外殼還有一個內表面，該內表面是漫射表面并能減少該活化器所發(fā)出的輻射的反射。
14.一種用于減少空氣流中的揮發(fā)性有機化合物的空氣輸送—調節(jié)系統(tǒng)，包括具有入口和出口的外殼；設置在該外殼內用于在該入口和該出口之間產生所述空氣流的離子發(fā)生器，該離子發(fā)生器包括第一電極組和第二電極組；至少一個與該外殼可移出地連接的并設在所述空氣流中的多孔結構，所述至少一個多孔結構的一部分涂覆有光催化物質；設置在該外殼內的活化器，該活化器用于向所述多孔結構發(fā)出輻射以使該光催化物質活化；其中，在該第一電極組和該第二電極組之間的電勢可以產生所述空氣流。
15.根據(jù)權利要求14所述的空氣輸送—調節(jié)器，其中，該金屬氧化物包括一種選自錳、銅、鈷、鉻、鐵、鈦、鋅和鎳的金屬。
16.根據(jù)權利要求14所述的空氣輸送—調節(jié)器，其中，該光催化物質還包括鈀和鉑中的一種或兩種。
17.根據(jù)權利要求14所述的空氣輸送—調節(jié)器，其中，該活化器所發(fā)出的輻射在紫外光譜內。
18.一種空氣輸送—調節(jié)系統(tǒng)，包括具有入口和出口的外殼；在該入口和該出口之間產生空氣流的部件；降低該空氣流中揮發(fā)性有機化合物濃度的濃度降低部件，所述濃度降低部件設置在該外殼內。
19.根據(jù)權利要求18所述的系統(tǒng)，其中，所述產生氣流的部件包括一個發(fā)射電極組和一個接收電極組；該發(fā)射電極組和該接收電極組之間的電勢產生所述空氣流。
20.根據(jù)權利要求18所述的系統(tǒng)，其中，所述濃度降低部件包括一個引入部件和一個活化部件。
21.根據(jù)權利要求20所述的系統(tǒng)，其中，所述引入部件是柵格、所述外殼的內表面以及驅動電極組中的至少一個；所述引入部件的一部分包括光催化物質。
22.根據(jù)權利要求20所述的系統(tǒng)，其中，所述活化部件設置在該外殼內并被設置成使所述活化部件照射所述引入部件。
23.根據(jù)權利要求20所述的系統(tǒng)，其中，所述活化部件位于所述產生氣流部件的上游。
24.一種用于減少空氣流中的揮發(fā)性有機化合物的空氣輸送—調節(jié)系統(tǒng)，包括具有入口和出口的外殼；用于在該入口和該出口之間產生所述空氣流的部件，用于產生空氣流的所述部件位于該外殼內；用于將光催化物質引入至少一部分所述空氣流的部件；以及設置在該外殼內用于活化該光催化物質的部件，它被設置成使所述活化部件照射所述引入部件。
25.根據(jù)權利要求24所述的系統(tǒng)，其中，所述產生氣流部件包括發(fā)射電極組和接收電極組；所述發(fā)射電極組和所述接收電極組之間的電勢產生所述空氣流。
26.一種空氣輸送—調節(jié)器，包括包括入口和出口的外殼，該外殼還包括一個內表面，該內表面的一部分包括光催化物質；用于在該入口和該出口之間產生空氣流的離子發(fā)生器，該離子發(fā)生器包括第一電極組和第二電極組；設置在該外殼內的活化器，該活化器用于向該內表面的一部分發(fā)射輻射以使該光催化物質活化；其中，所述第一電極組和所述第二電極組之間的電勢產生空氣流。
27.根據(jù)權利要求26所述的空氣輸送—調節(jié)器，其中，該光催化物質包括金屬氧化物。
28.根據(jù)權利要求27所述的空氣輸送—調節(jié)器，其中，該金屬氧化物包括選自錳、銅、鈷、鉻、鐵、鈦、鋅和鎳的金屬。
29.根據(jù)權利要求26所述的空氣輸送—調節(jié)器，其中，該活化器所發(fā)出的輻射在紫外光譜中。
30.根據(jù)權利要求26所述的空氣輸送—調節(jié)器，其中，所述內表面的一部分位于該離子發(fā)生器的上游。
31.根據(jù)權利要求26所述的空氣輸送—調節(jié)器，其中，所述內表面的一部分位于該離子發(fā)生器的下游。
32.一種空氣輸送—調節(jié)器，包括包括入口和出口的外殼；用于在該入口和該出口之間產生空氣流的離子發(fā)生器，該離子發(fā)生器包括發(fā)射電極組、接收電極組以及驅動電極組，該驅動電極組的一部分具有光催化物質；設置在該外殼內的活化器，該活化器用于向該驅動電極組發(fā)射輻射以使該光催化物質活化；其中，該發(fā)射電極組和該接收電極組之間的電勢產生空氣流。
33.根據(jù)權利要求32所述的空氣輸送—調節(jié)器，其中，該光催化物質是二氧化鈦、氧化銅和氧化鋅中的至少一種。
34.根據(jù)權利要求32所述的空氣輸送—調節(jié)器，其中，該驅動電極組與該外殼可移出地連接。
35.根據(jù)權利要求32所述的空氣輸送—調節(jié)器，還包括一個將輻射引離該入口和該出口的部件。
36.根據(jù)權利要求32所述的空氣輸送—調節(jié)器，其中，該外殼還有一個內表面，該內表面是漫射表面，以最小化由該活化器發(fā)出的輻射的反射。
37.一種減少空氣流中的揮發(fā)性有機化合物的方法，包括在該外殼內設置發(fā)射電極組；設置接收電極組，從而將該發(fā)射電極組所產生的離子吸引至該接收電極組；在該發(fā)射電極組和該接收電極組之間產生電勢以產生空氣流；將具有光催化物質的表面設置在該發(fā)射電極組的上游，使該表面與部分空氣流接觸；以及照射該表面以使該光催化劑活化。
38.一種使用一個動電輸送—調節(jié)系統(tǒng)來減少空氣流中的揮發(fā)性有機化合物的方法，該系統(tǒng)包括外殼，在該外殼內設有通過發(fā)生器電連接的發(fā)射電極組和接收電極組、具有光催化物質的表面以及照射該光催化物質的活化器，該方法包括啟動所述發(fā)生器，使得在該發(fā)射電極和該接收電極之間存在電勢以產生空氣流；啟動所述活化器以使該光催化物質受到照射。
39.根據(jù)權利要求38所述的方法，其中，各步驟可以按任意順序或者同時進行。
40.一種使用一個動電輸送—調節(jié)系統(tǒng)來減少空氣流中的揮發(fā)性有機化合物的方法，該系統(tǒng)包括通過發(fā)生器電連接的一個或多個發(fā)射電極組以及一個或多個接收電極組、具有光催化物質的多孔結構以及用于照射該光催化物質的活化器，該方法包括啟動所述發(fā)生器，使得在所述一個或多個發(fā)射電極組和所述一個或多個接收電極組之間存在電勢以產生空氣流；以及啟動所述活化器以使該光催化物質受到照射。
41.根據(jù)權利要求40所述的方法，其中，各步驟可以按任意順序或者同時進行。
42.一種適于設置在爐管中以減少空氣流中的揮發(fā)性有機化合物的空氣調節(jié)器，包括至少一個設置在所述爐管中并位于該空氣流內的多孔結構，在所述至少一個多孔結構的一部分上涂覆有光催化物質；以及設置在該爐管中并用于向該多孔結構發(fā)射輻射的活化器。
全文摘要
根據(jù)本發(fā)明實施方式的系統(tǒng)可以包括一個具有帶入口和出口的外殼的空氣輸送一調節(jié)器。離子發(fā)生器設置在外殼內，離子發(fā)生器用于在入口和出口之間產生空氣流。離子發(fā)生器可以包括發(fā)射電極組和接收電極組，有一個電壓發(fā)生器與電極組電連接。還可以在外殼內設置具有光催化涂層的柵格，使得柵格在電極組的上游，并處在離子發(fā)生器產生的空氣流中。還可以在外殼內電極組的上游設置活化器，例如UV燈，其設置使得柵格被UV燈發(fā)出的UV光照射，活化光催化劑并使VOCs在光催化劑存在下分解。
文檔編號B01J19/08GK1721002SQ200410082280
公開日2006年1月18日 申請日期2004年12月11日 優(yōu)先權日2003年12月11日
發(fā)明者G·S·斯奈德, A·J·帕克, C·E·泰勒 申請人:高超明智公司