本公开整体涉及空气净化装置的领域。更具体地,本公开涉及基于h2o2生成的空气净化装置。
背景技术:
1、空气的净化有益于减小病原体(特别是空气传播的病原体)的传播。常见示例包括真菌、流感病毒和冠状病毒。在某些地方,空气的净化可能是强制性的,诸如在医疗设施、洁净室和微生物实验室中。
2、净化方法分成两大类别:过滤和化学中和。在化学中和的类别中,电晕放电净化器通过使空气穿过电晕放电来工作,该电晕放电是由电极之间的高电压差驱动的穿过空气的电流(放电)。放电产生化学或物理地攻击和灭活病原体的反应剂(分子、自由基和离子)。电流本身也可中和病原体。
3、电晕放电空气净化器大致分成单极和双极。单极电晕放电空气净化器仅包括一个电离电极,而在双极电晕放电空气净化器中,两个电极都进行电离并且保持相对于接地的电势差。
4、已经基于电晕放电过程开发了各种净化设备,诸如臭氧发生器、单极或双极离子发生器、过氧化氢(h2o2)发生器和静电过滤器。
技术实现思路
1、本发明旨在提供一种新颖的h2o2发生器(并且具体地是提供一种包括此类h2o2发生器的空气消毒装置),其中离子释放被消除或至少显著减小。
2、本公开还提供了一种空气消毒装置,其易于制造并且具有低维护要求。
3、根据当前公开的主题,提供了一种用于与被配置为产生气流的空调系统一起使用的空气消毒装置。在一些实施方案中,装置还可用作独立设备。空气消毒装置包括中空外壳,该中空外壳用于在空气入口和相对的空气出口之间传送气流,从而确定气流方向。空气消毒装置还包括形成非电离电极的滤网,该滤网沿着滤网纵向延伸轴线延伸。非电离电极在外壳中安装在空气入口和空气出口之间,使得滤网表面与气流方向相切。空气消毒装置还包括形成电离电极的线,该线在中空外壳中悬挂在空气入口和空气出口之间。线具有与滤网纵向延伸轴线对准的线轴线以便面向滤网表面。空气消毒装置还包括端子,该端子电连接到线和滤网以用于将其耦接到单极或脉冲双极高电压发生器的高电压输出和低电压输出,该单极或脉冲双极高电压发生器具有足够的电压以跨线和滤网之间的气流产生电晕放电区。滤网包括相对于气流方向定位在电晕放电区的下游的离子接收器。离子接收器的尺寸被设置成使得在电晕放电区中产生的离子被吸引到那里,从而防止离子释放到空气消毒装置的外部。值得注意的是,线面向滤网表面的特征可被理解为线和滤网被设置成使得线暴露于滤网的电磁影响,使得当产生足够的电压时,电流可通过空气在滤网和线之间流动。
4、除了上述特征之外,根据当前公开的主题的空气消毒装置可任选地包括以下特征(i)至(xxv)中的一者或多者,以任何技术上可能的组合或排列:
5、i.所述离子接收器的尺寸被设置成防止释放在所述电晕放电区中产生的所述离子的90%以上、优选地所述离子的95%以上、并且甚至更优选地所述离子的99%以上。
6、ii.所述离子接收器具有尺寸,使得从所述空气消毒装置释放的所述空气中的所述离子的浓度在距设备出口1米距离处小于每立方厘米1000个离子。
7、iii.所述滤网还包括相对于所述气流方向定位在所述电晕放电区的上游的上游滤网部分,其中所述上游滤网部分的所述尺寸至少与所述下游离子接收器的所述尺寸一样大。所述上游滤网部分可与所述下游离子接收器类似地定位。这可允许所述上游滤网部分从后到前使用所述在空气消毒装置的情况下(即,当所述空气出口面向所述空调气流输出时以及当所述空气入口面向所述空调气流输出时)收集离子。
8、iv.所述空气消毒装置没有能够连接到电压源的辅助电极。
9、v.所述空气消毒装置被进一步配置成使得所述空气入口和所述空气出口能够相对于来自所述空调系统的所述气流可逆地使用。
10、vi.所述空气消毒装置还包括容纳在所述放电区中的一个或多个聚焦电极。所述一个或多个聚焦电极也可容纳在所述装置的所述空气入口和/或出口中。所述一个或多个聚焦电极可不与电压源电连接。所述一个或多个聚焦电极可接地或连接到相对于所述电离电极的低电压电势。通过防止所述电晕放电区扩张超过所述空气消毒装置的物理尺寸,所述聚焦电极使得所述空气消毒装置能够在接地表面附近使用或者在具有极性与所述电离电极的极性相反的高静电电势的表面附近使用。
11、vii.所述一个或多个聚焦电极由导电材料制成。
12、viii.所述一个或多个聚焦电极被配置用于防止由于所述空气消毒装置外部的电影响而将离子(并且任选地电晕电流放电)释放到所述空气消毒装置的外部。在形成供电晕电流在所述装置外以及所述装置附近(例如,微型分体式空调器的线圈,当所述装置与这种微型分体式空调器一起使用时)的导电/半导电表面上放电的可能空气路径的情况下,所述聚焦电极将有效地阻挡这种选择。它防止在所述设备外形成导电路径。因此,所述放电区域保持在所述装置内而没有来自所述外部电力的影响。这提供了两个主要优点:限制了所述离子从所述装置的释放并且增加了所述设备的安全性。
13、ix.所述空气消毒装置包括uv光源,所述uv光源被配置用于分解由所述电晕放电生成的臭氧。所述uv光源可提供所述设备的消毒和空气净化能力的改进。uv光源可来自uva、uvb和uvc波长范围,具有或不具有接触的光催化表面。也可使用具有适当的光催化表面的可见光。
14、x.所述滤网形成围绕所述线的桶。
15、xi.所述滤网纵向延伸轴线与所述气流方向对准。
16、xii.所述装置还包括:(a)中空绝缘保持器,所述中空绝缘保持器用于悬挂所述线并且容纳穿过其中的线端部,和(b)中断屏障,所述中断屏障在所述线和所述中空绝缘保持器之间的连接部分处。如果所述装置中的任何表面在给定点处与所述线处于直接连接,则从所述给定点和所述滤网—有益的是提供也称为“湿气泄漏捕获器”的中断屏障,即以杯、漏斗或其他表面的形式。这是为了避免从所述线到所述滤网的可能电流泄漏路径的形成,所述电流泄漏路径可能由于灰尘和湿气沉积而随时间推移出现在所述装置中。
17、xiii.所述空气消毒装置还包括用于安装在管道式空调系统中的附接装置。
18、xiv.所述滤网形成片。
19、xv.所述滤网包括两个平行片,其中所述线安装在所述两个片之间。
20、xvi.所述滤网纵向延伸轴线横向于所述气流方向。
21、xvii.所述空气消毒装置包括用于安装到空调系统的连接装置。
22、xviii.所述空气消毒装置包括清洁机构,所述清洁机构被配置为擦拭所述电离电极。现有的基于电晕放电的设备具有以下缺点:这些发生器的操作是有问题的,因为需要周期性地清洁所述电晕放电系统的所有元件以去除包含在所述气流中的灰尘,包括清洁所述电离电极。
23、xix.所述清洁机构被进一步配置为擦拭所述非电离电极。
24、xx.所述清洁机构被进一步配置为擦拭所述一个或多个聚焦电极。
25、xxi.所述清洁机构包括擦拭器,所述擦拭器被配置为在所述外壳内移位以便引起对所述电离电极、非电离电极和聚焦电极中的任一者的同时擦拭。
26、xxii.所述清洁机构还包括平行于所述滤网纵向延伸轴线延伸的一个或多个轴,所述擦拭器耦接到所述一个或多个轴以便在所述外壳内被轴向引导。
27、xxiii.所述轴中的至少一者被配置为可轴向旋转并且在其外表面上包括螺纹,并且所述擦拭器包括与所述螺纹配合的螺母,使得所述轴的旋转引起所述擦拭器沿着所述轴的移位。
28、xxiv.所述清洁机构被配置为由马达驱动。
29、xxv.所述轴形成聚焦电极。
30、xxvi.所述空气消毒装置被配置为安装在空调系统气流输入上或空调系统气流输出上。
31、根据当前公开的主题,还提供了一种用于生成过氧化氢的方法,所述方法包括:提供中空外壳,所述中空外壳用于在空气入口和相对的空气出口之间将气流传送穿过其中,从而确定气流方向;提供滤网,所述滤网形成沿滤网纵向延伸轴线延伸的非电离电极,所述非电离电极在所述外壳中安装在所述空气入口和所述空气出口之间,使得滤网表面与所述气流方向相切;提供线,所述线形成电离电极,所述线在所述中空外壳中悬挂在所述空气入口和所述空气出口之间并且具有与所述滤网纵向延伸轴线对准的线轴线以便面向所述滤网表面;提供端子,所述端子电连接到所述线和所述滤网以用于将其耦接到高电压发生器的高电压输出和低电压输出,所述高电压发生器具有足够的电压以跨所述线和所述滤网之间的所述气流产生电晕放电区;其中所述滤网包括相对于所述气流方向定位在所述电晕放电区的下游的离子接收器,所述离子接收器的尺寸被设置成致使在所述电晕放电区中产生的离子被吸引,以便防止离子释放到所述空气消毒装置的外部;在所述电离电极和所述非电离电极之间产生电晕放电区;使包含水分子的气流穿过所述电晕放电区,由此致使所述水分子中的一些转化成过氧化氢。
32、附图的简要描述
33、为了更好地理解本文所公开的主题并且举例说明如何在实践中实施该主题,现在将参考附图仅通过非限制性示例来描述实施方案,在附图中:
34、图1是大体示出根据本公开的实施方案的空气消毒装置的图示。
35、图2示出了根据本公开的实施方案的空气消毒装置的示意图。
36、图3示出了根据本公开的实施方案的空气消毒装置的各种部件的分解图。
37、图4示出了根据本公开的实施方案的空气消毒装置的剖开视图。
38、图5示出了根据本公开的实施方案的空气消毒装置的示意图。
39、图6示出了根据本公开的实施方案的空气消毒装置的示意图。
1.一种用于与被配置为产生气流的空调系统一起使用的空气消毒装置,所述空气消毒装置包括:
2.根据权利要求1所述的空气消毒装置,其中所述下游滤网部分的尺寸被设置成防止释放在所述电晕放电区中产生的所述离子的90%以上、优选地所述离子的95%以上、更优选地所述离子的99%以上。
3.根据权利要求1所述的空气消毒装置,其中所述离子接收器的尺寸被设置成使得从所述空气消毒装置释放的所述空气中的所述离子的浓度在距设备出口1米距离处小于每立方厘米3000个离子。
4.根据前述权利要求中任一项所述的空气消毒装置,其中所述滤网还包括相对于所述气流方向定位在所述电晕放电区的上游的上游滤网部分,其中所述上游滤网部分的所述尺寸至少与所述离子接收器的所述尺寸一样大。
5.根据权利要求4所述的空气消毒装置,其特征在于,所述空气消毒装置没有能够连接到电压源的辅助电极。
6.根据权利要求5所述的空气消毒装置,所述空气消毒装置被进一步配置成使得所述空气入口和所述空气出口能够相对于来自所述空调系统的所述气流可逆地使用。
7.根据前述权利要求中任一项所述的空气消毒装置,所述空气消毒装置还包括一个或多个聚焦电极,所述一个或多个聚焦电极被容纳在所述电晕放电区中或容纳在所述装置的所述空气入口和/或出口中,并且没有与电压源的电连接,或者接地或连接到低电压电势。
8.根据权利要求7所述的空气消毒装置,其中所述一个或多个聚焦电极由导电材料制成。
9.根据权利要求7和8中任一项所述的空气消毒装置,其中所述一个或多个聚焦电极被配置用于防止由于所述装置外部的电影响而在所述空气消毒装置外部的所述表面上释放离子和电晕电流放电。
10.根据前述权利要求中任一项所述的空气消毒装置,所述空气消毒装置包括uv或可见光源,所述uv或可见光源被配置用于分解由所述电晕放电生成的臭氧。
11.根据前述权利要求中任一项所述的空气消毒装置,其中所述滤网形成围绕所述线的桶。
12.根据权利要求11所述的空气消毒装置,其中所述滤网纵向延伸轴线与所述气流方向对准。
13.根据前述权利要求中任一项所述的空气消毒装置,所述空气消毒装置还包括:
14.根据前述权利要求中任一项所述的空气消毒装置,所述空气消毒装置包括用于安装在管道式空调系统中的附接装置。
15.根据权利要求1至10中任一项所述的空气消毒装置,其中所述滤网形成片。
16.根据权利要求15所述的空气消毒装置,其中所述滤网包括两个平行片,所述线被安装在所述两个片之间。
17.根据权利要求15至16中任一项所述的空气消毒装置,其中所述滤网纵向延伸轴线横向于所述气流方向。
18.根据权利要求15至17所述的空气消毒装置,所述空气消毒装置包括用于安装到分体式空调系统上的连接装置。
19.根据前述权利要求中任一项所述的空气消毒装置,所述空气消毒装置包括清洁机构,所述清洁机构被配置为擦拭所述电离电极。
20.根据权利要求19所述的空气消毒装置,其中所述清洗机构被进一步配置为擦拭所述非电离电极。
21.根据从属于权利要求7至9的权利要求19和20中任一项所述的空气消毒装置,其中所述清洁机构被进一步配置为擦拭所述一个或多个聚焦电极。
22.根据权利要求19至21中任一项所述的空气消毒装置,其中所述清洁机构包括擦拭器,所述擦拭器被配置为在所述外壳内移位以便引起对所述电离电极、非电离电极和聚焦电极中的任一者的同时擦拭。
23.根据权利要求22所述的空气消毒装置,其中所述清洁机构还包括平行于所述滤网纵向延伸轴线延伸的一个或多个轴,所述擦拭器耦接到所述一个或多个轴以便在所述外壳内被轴向引导。
24.根据权利要求23所述的空气消毒装置,其中(a)所述轴被配置为能够轴向旋转并且在其外表面上包括螺纹,并且(b)所述擦拭器包括与所述螺纹配合的螺母,使得所述轴的旋转引起所述擦拭器沿着所述轴的移位。
25.根据权利要求19至24中任一项所述的空气消毒装置,其中所述清洁机构被配置为由马达驱动。
26.根据从属于权利要求7至9的权利要求23至25中任一项所述的空气消毒装置,其中所述轴形成聚焦电极。
27.一种用于生成过氧化氢的方法,所述方法包括:
