專利名稱：在離子風(fēng)設(shè)備中減少臭氧產(chǎn)物的方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般涉及離子發(fā)生器和離子風(fēng)設(shè)備，特別涉及一種在離子風(fēng)設(shè)備中用于減少臭氧產(chǎn)物的改進(jìn)方法和裝置。
美國(guó)食品和藥物管理局已經(jīng)確定室內(nèi)空氣中的臭氧在濃度超過(guò)50ppb(10億分率)時(shí)可能會(huì)對(duì)人造成損害。NIOSH也規(guī)定臭氧的室內(nèi)濃度超過(guò)100ppb時(shí)可能會(huì)對(duì)人造成損害。使用高壓電場(chǎng)以產(chǎn)生大氣的等離子體電暈放電和空氣離子的設(shè)備都易于產(chǎn)生該同素異形體，即臭氧。在大多數(shù)直流工作的離子風(fēng)系統(tǒng)中，在高壓電場(chǎng)的電壓及電流和臭氧濃度的水平之間有一個(gè)線性的關(guān)系。而且在電場(chǎng)的加速度和強(qiáng)度之間存在一個(gè)線性關(guān)系。一般地說(shuō)電壓越高、加速度越大。由于要求具有最大的加速度，必須采用一種方法以限制或減少不需要的臭氧產(chǎn)物。
一種可選擇的方法，它可以被稱作為鋸齒方法，通過(guò)使用電子電路來(lái)完成波形效果以產(chǎn)生非線性的鋸齒波驅(qū)動(dòng)電壓。典型的鋸齒波寬度可能也是例如4秒，它具有尾部，和大約1秒的影響最高電壓狀態(tài)的下降沿。在切換方法和斜率方法中，氣流的速度一般是從每分鐘300英尺的低速度狀態(tài)向每分鐘500英尺的高速度狀態(tài)變化。隨后的臭氧產(chǎn)物水平從3秒的17ppb向少于1秒的50ppb的高水平變化?？偲骄粞醍a(chǎn)物少于25ppb。這表示對(duì)同樣的陣列在每秒350英尺的穩(wěn)態(tài)下產(chǎn)生平均35ppb臭氧的運(yùn)行時(shí)的一個(gè)改進(jìn)。此外，每秒500英尺的氣流沖出明顯地改進(jìn)了離子風(fēng)設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)。
下一個(gè)可選擇的也產(chǎn)生波形效應(yīng)的方法可以被稱作選通方法，它是在定時(shí)的間隔上切換把正高壓到發(fā)射器或把負(fù)高壓切換到收集器(或同時(shí)切換正、負(fù)高壓)的選通電壓，例如20秒關(guān)閉，然后20秒在高壓狀態(tài)。最終，切換方法，不論是鋸齒方法還是選通方法都可以互相協(xié)同使用或與其他臭氧控制方法一起使用。
圖2是本發(fā)明的在發(fā)射器和收集器之間改變高壓電位的切換方法的示意圖；圖3是本發(fā)明的鋸齒方法的示意圖；以及圖4是本發(fā)明的選通方法的示意圖。
跨發(fā)射器/收集器陣列施加的差值電壓必須至少是6,500伏，以便影響任何真正的離子的移動(dòng)性和隨后的氣流。典型的配置包括施加一正高壓到發(fā)射器10，并施加一負(fù)高壓到收集器20以達(dá)到15,000伏的最大直流差值電壓。這些差動(dòng)電位可以翻轉(zhuǎn)。但是，當(dāng)這種做時(shí)，會(huì)在發(fā)射器源上非穩(wěn)定的等離子云封層，導(dǎo)致過(guò)多的電暈放電噪聲和臭氧產(chǎn)物。可選擇的是，該陣列可以通過(guò)單純的正或單純的負(fù)高壓激勵(lì)源來(lái)驅(qū)動(dòng)發(fā)射器10和具有高返地阻抗的(以減少負(fù)載電流和擊穿電弧)收集器20。該激勵(lì)電壓也可以采用美國(guó)專利4,789,801所教導(dǎo)的方法來(lái)調(diào)制以到達(dá)所要求的結(jié)果。
圖2是本發(fā)明的切換方法的示意圖。該方法將一脈沖高壓提供給發(fā)射器/收集器陣列，即一高壓激勵(lì)配置通過(guò)從低電平正高壓狀態(tài)HV1在預(yù)定的時(shí)間間期切換到高電平正高壓狀態(tài)HV2來(lái)驅(qū)動(dòng)該陣列，例如1秒鐘的HV1和3秒鐘的HV2。如果正電壓按比例適當(dāng)?shù)卦黾樱瑒t沒(méi)有必要包括負(fù)電壓基準(zhǔn)-HV以達(dá)到同樣的氣流水平。電壓極性也可以反轉(zhuǎn)而對(duì)氣流水平具有最小的影響。
圖3是本發(fā)明的鋸齒方法的示意圖。該方法將鋸齒性的高壓提供給發(fā)射器/收集器，即高壓激勵(lì)配置使用在可變時(shí)間間期上幅度變化的鋸齒波電壓來(lái)驅(qū)動(dòng)該陣列。為得到最小的臭氧產(chǎn)物來(lái)說(shuō)，接通狀態(tài)的低電平高電壓一般可能有5.5秒長(zhǎng)。相反地，為了得到最大要求的臭氧，該低電平高電壓可短到2.5秒。該鋸齒波上升時(shí)間典型地在1.5秒產(chǎn)生一個(gè)超過(guò)14000伏的差值電壓。真正的時(shí)間和幅度可以根據(jù)所要求的氣流和臭氧水平的效果來(lái)變化。
圖4是本發(fā)明的選通方法的示意圖。該方法將序列高壓提供給發(fā)射器/收集器陣旬，即將差動(dòng)高壓選通施加(或開(kāi)關(guān)接通/關(guān)閉)給該陣列的方法，用該方法時(shí)，把施加在該陣列上的差值電壓在預(yù)定的間隔上從零狀態(tài)轉(zhuǎn)換到最高狀態(tài)。該開(kāi)/關(guān)定時(shí)的狀態(tài)和差動(dòng)幅度可以根據(jù)效果來(lái)變化。例如，20秒開(kāi)到20秒關(guān)的時(shí)間和15000伏的差動(dòng)高壓電平對(duì)氣流和臭氧輸出將是最大的占空比和最高幅度。正如上文所述的切換和鋸齒方法，如果發(fā)射器陣列上的電壓成比例地增加，由于氣流和臭氧水平在同樣的環(huán)境條件將成比例地增加，因此沒(méi)有絕對(duì)必要在收集器陣列上使用負(fù)高壓。但是，施加給收集器陣列的負(fù)高壓通常用于改善污物收集、限制電路的成本并減少對(duì)位于陣列機(jī)箱附近的中性元件的電暈電弧。
權(quán)利要求
1.一種在離子風(fēng)設(shè)備中減少臭氧產(chǎn)物的方法，所述方法包括下列步驟提供一發(fā)射器；提供多個(gè)收集器；將所述收集器與所述發(fā)射器等距離地放置以形成一陣列；在所述發(fā)射器和所述收集器之間提供一高壓電位；以及隨時(shí)間改變所述高壓電位以產(chǎn)生氣流的波形效果并減少總的臭氧產(chǎn)物。
2.如權(quán)利要求1所述的在離子風(fēng)設(shè)備中減少臭氧產(chǎn)物的方法，其中所述隨時(shí)間改變所述高壓電位的步驟包括所述高壓電位從在第一時(shí)間段持續(xù)的較低的高壓電平切換到在第二時(shí)間段持續(xù)的較高的高壓電位。
3.如權(quán)利要求2所述的在離子風(fēng)設(shè)備中減少臭氧產(chǎn)物的方法，其中所述較低的高壓電平是大約+6KV，并且所述較高的高壓電位是大約+8.5KV。
4.如權(quán)利要求2所述的在離子風(fēng)設(shè)備中減少臭氧產(chǎn)物的方法，其中所述第一時(shí)間段大于所述第二時(shí)間段。
5.如權(quán)利要求4所述的在離子風(fēng)設(shè)備中減少臭氧產(chǎn)物的方法，其中所述第一時(shí)間段是大約3秒，所述第二時(shí)間段是大約1秒。
6.如權(quán)利要求1所述的在離子風(fēng)設(shè)備中減少臭氧產(chǎn)物的方法，其中所述隨時(shí)間改變所述高壓電位的步驟包括向所述發(fā)射器/收集器陣列提供一非線性鋸齒驅(qū)動(dòng)電壓。
7.如權(quán)利要求6所述的在離子風(fēng)設(shè)備中減少臭氧產(chǎn)物的方法，其中所述非線性鋸齒驅(qū)動(dòng)電壓具有大約4秒的脈沖寬度。
8.如權(quán)利要求6所述的在離子風(fēng)設(shè)備中減少臭氧產(chǎn)物的方法，其中所述非線性鋸齒電壓具有一尾部和影響最高電壓狀態(tài)大約1秒的下降沿。
9.如權(quán)利要求1所述的在離子風(fēng)設(shè)備中減少臭氧產(chǎn)物的方法，其中所述隨時(shí)間改變所述高壓電位的步驟包括給所述發(fā)射器/收集器陣列提供一選通電壓。
10.如權(quán)利要求9所述的在離子風(fēng)設(shè)備中減少臭氧產(chǎn)物的方法，其中所述選通電壓是在預(yù)定的時(shí)間間期內(nèi)從零狀態(tài)轉(zhuǎn)換到最高狀態(tài)。
全文摘要
一種在離子風(fēng)設(shè)備中限制臭氧產(chǎn)物的方法，通過(guò)在時(shí)間上以產(chǎn)生氣流的波形效應(yīng)改變跨發(fā)射器陣列(10)和收集器(20)上的高壓電位，可以在這樣的設(shè)備中實(shí)現(xiàn)高加速度的事件的同時(shí)限制臭氧產(chǎn)物。通過(guò)切換、鋸齒或選通方法將高壓電位向該陣列饋給可以實(shí)現(xiàn)該變化。
文檔編號(hào)A61L9/22GK1413167SQ00817723
公開(kāi)日2003年4月23日 申請(qǐng)日期2000年12月22日 優(yōu)先權(quán)日1999年12月24日
發(fā)明者吉姆·L·李 申請(qǐng)人:澤尼恩工業(yè)公司