本發(fā)明涉及改進(jìn)的空氣凈化的裝置和方法。

背景技術(shù)：

本發(fā)明人已經(jīng)在空氣處理領(lǐng)域工作了多年，特別是獲得了專(zhuān)利號(hào)為EP 1799330 B1的空氣凈化裝置和方法的歐洲專(zhuān)利，其內(nèi)容在此被引入作為參考。

該早期在先發(fā)明的凈化裝置包括非加熱型等離子過(guò)濾器、紫外線(xiàn)輻射發(fā)射裝置、臭氧催化裝置、烴發(fā)射器和氣流生成器，通過(guò)該氣流生成器可以生成氣流并將其引導(dǎo)通過(guò)和穿過(guò)非加熱型等離子過(guò)濾器、UV輻射發(fā)射裝置、臭氧催化裝置和烴發(fā)射器。

關(guān)于該在先發(fā)明的凈化裝置的凈化方法包括以下步驟：

a)將待凈化的氣流引導(dǎo)通過(guò)非加熱型等離子過(guò)濾器以產(chǎn)生自由基，通過(guò)該自由基中和待凈化的氣流中的污染物；

b)分解從非加熱型等離子過(guò)濾器輸出的氣流中的臭氧，并增加所述自由基的含量水平；及

c)將具有碳-碳雙鍵的烴引入氣流，以?xún)?yōu)先地與殘留臭氧反應(yīng)并引起自由基級(jí)聯(lián)，從而使得輸出的氣流變得適合人類(lèi)接觸。

該在先的發(fā)明尋求增加室內(nèi)環(huán)境中羥基的含量水平，這是因?yàn)樵谑彝饪諝庵辛u基充足，并已知可以有效降低空氣污染物(包括病原菌和病毒)含量水平。與此同時(shí)，需要考慮消除采用該方法已處理的空氣中的任何不期望的副產(chǎn)物，諸如臭氧或甲醛。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明尋求提供一種改進(jìn)的用于空氣凈化的裝置，雖然該在先發(fā)明的裝置可以有效地提供凈化的空氣并適合人類(lèi)接觸。本發(fā)明人尋求改進(jìn)其性能，例如，在凈化效率、能量利用和噪音含量水平方面。特別地，本發(fā)明人尋求實(shí)現(xiàn)具有最小臭氧和烴含量水平的活性自由基的有效輸出，以滿(mǎn)足最嚴(yán)苛的國(guó)際室內(nèi)空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。此研發(fā)工作已經(jīng)進(jìn)行并形成了本發(fā)明的基礎(chǔ)發(fā)現(xiàn)。

根據(jù)本發(fā)明，提供了一種用于空氣凈化的裝置，該空氣凈化裝置包括具有空氣入口、空氣出口和位于二者之間的空氣流動(dòng)通道的殼體，該殼體包括至少一個(gè)位于空氣入口下游的非加熱型等離子室；其中，等離子室相對(duì)于殼體的內(nèi)部尺寸的大小和位置被設(shè)定成：使得從空氣入口進(jìn)入殼體的一部分空氣從非加熱型等離子室中通過(guò)和穿過(guò)，并且從空氣入口進(jìn)入殼體的另一部分空氣從非加熱型等離子室的外表面的外部流過(guò)。

本發(fā)明的裝置可以是獨(dú)立式和/或便攜式單元；其可以被安裝在支架上或地面上。例如，其被優(yōu)選地配置為凈化室內(nèi)的空氣，而不是被配置為形成加熱、通風(fēng)和/或空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)的一部分。該裝置可以在任何期望的方向上使用，包括水平或垂直方向。該裝置殼體的大體形狀可以為圓柱形或矩形、棱柱形。

非加熱型等離子室的大小優(yōu)選地設(shè)定成使得其不延伸至殼體的全部或一部分內(nèi)壁，從而在等離子室的外表面和殼體內(nèi)壁之間限定至少一個(gè)槽道或通道。超出非加熱型等離子室，該槽道或通道沿殼體的長(zhǎng)度的方向繼續(xù)延伸，盡管其可能無(wú)法到達(dá)裝置的空氣出口處。非加熱型等離子室優(yōu)選地大致在殼體的寬度方向上居中布置。

在一個(gè)實(shí)施例中，非加熱型等離子室包括：由絕緣材料形成的環(huán)形體，該環(huán)形體的環(huán)壁部具有多個(gè)通孔；以及安裝在絕緣體的環(huán)壁部的相對(duì)面上的一對(duì)可透過(guò)空氣的電極。這樣的非加熱型等離子室在發(fā)明人的英國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)GB 2496888 A中進(jìn)行了描述，其內(nèi)容在此引入作為參考。

非加熱型等離子室優(yōu)選地采用電子控制，使得來(lái)自空氣凈化裝置的殘留臭氧排放處于限定的參數(shù)之內(nèi)，該參數(shù)與由該裝置排放的空氣體積有關(guān)，例如在25m3/hr的氣流中不小于5ppb(十億分之一)且不超過(guò)45ppb。在一個(gè)示例中，來(lái)自本發(fā)明的空氣凈化裝置的殘留臭氧排放在25m³/hr的氣流中大約為5ppb。

本發(fā)明在非常小的腔室內(nèi)是安全和有效的。輸出的氣流中減少了不期望的副產(chǎn)物。

在裝置使用時(shí)，空氣在其中流動(dòng)通過(guò)。例如，優(yōu)選地不使用分流器(諸如可樞轉(zhuǎn)安裝的柵門(mén))以引導(dǎo)部分空氣進(jìn)入旁路導(dǎo)管。優(yōu)選地，就空氣通過(guò)其中流動(dòng)而言，該裝置不適于與周?chē)h(huán)境隔離。

在發(fā)明人在先發(fā)明的裝置和方法中，生成氣流使得空氣流過(guò)非加熱型等離子室的外電極的表面，并隨后通過(guò)絕緣體和內(nèi)電極之間的空隙。所有的空氣均不從等離子室的外部流過(guò)：那里沒(méi)有單個(gè)的空氣流動(dòng)通道，也沒(méi)有多個(gè)空氣流動(dòng)通道以允許空氣流經(jīng)非加熱型等離子室的外表面和臭氧催化裝置的外表面。相反，在生成氣流的引導(dǎo)下，從非加熱型等離子過(guò)濾器中通過(guò)或穿過(guò)。在一個(gè)示例中，非加熱型等離子室在圓柱形空氣凈化裝置的完整直徑上延伸，且氣流被相應(yīng)地引導(dǎo)從非加熱型等離子室中通過(guò)。從而在該氣流中生成自由基，包括O·(氧基)和OH·(羥基)。這些自由基是強(qiáng)力的氧化劑且可以氧化烴、有機(jī)氣體和微粒，通常為PM2.5(尺寸達(dá)到2.5微米的顆粒物)及以下，諸如細(xì)菌、病毒、孢子、酵母霉菌、惡臭物和小的碳粒，其直接與心肺疾病相關(guān)。

本發(fā)明做出令人驚奇的發(fā)現(xiàn)，自由基可以在沒(méi)有流經(jīng)非加熱型等離子室外電極表面并隨后通過(guò)其絕緣體和內(nèi)電極之間的空隙的空氣中生成，只要該空氣大體流經(jīng)非加熱型等離子室附近。這是由于由非加熱型等離子室產(chǎn)生的等離子場(chǎng)被發(fā)現(xiàn)比等離子室本身的尺寸更大。因此，根據(jù)本發(fā)明，進(jìn)入用于空氣凈化的裝置中的空氣不必如其在先發(fā)明的裝置中那樣全部從非加熱型等離子室中通過(guò)且穿過(guò)。

根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，空氣凈化裝置的殼體內(nèi)的空氣流動(dòng)通道包括第一通道和第二通道，該第一通道用于輸送一部分空氣通過(guò)和穿過(guò)非加熱型等離子室，且該第二通道用于輸送另一部分空氣從等離子室外表面的外部流過(guò)。第一和第二通道兩者都可以在殼體的長(zhǎng)度的方向上沿著空氣流動(dòng)通道延伸，并超出非加熱型等離子室。

在第二通道中流動(dòng)的空氣流過(guò)并充分接近非加熱型等離子室的外表面，以生成自由基。優(yōu)選地，第一通道和第二通道可套裝以允許空氣在二者之間流動(dòng)。

空氣凈化裝置優(yōu)選地包括至少一個(gè)UV輻射發(fā)射裝置和/或至少一個(gè)臭氧催化裝置，這些裝置位于殼體內(nèi)，與非加熱型等離子室重合或部分重合，或位于非加熱型等離子室的下游。這些裝置用于控制從非加熱型等離子室輸出的氣流中的臭氧，并用于產(chǎn)生羥基自由基以加強(qiáng)更多氧化自由基(例如OH·(羥基)和OOH·(氫過(guò)氧自由基))的產(chǎn)生。優(yōu)選地，UV輻射發(fā)射裝置和臭氧催化裝置兩者均布置在殼體中，其中UV光入射到該臭氧催化裝置上。在一個(gè)實(shí)施例中，UV輻射發(fā)射裝置至少部分地被臭氧催化裝置包圍。UV輻射發(fā)射裝置可以設(shè)置在殼體的空氣流動(dòng)通道中，與非加熱型等離子室重合或部分重合，或位于非加熱型等離子室的下游，并且它可以大致上與臭氧催化裝置重合。在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，UV輻射發(fā)射裝置至少部分地位于非加熱型等離子室的環(huán)形截面內(nèi)，由此該區(qū)域中由等離子室所產(chǎn)生的等離子場(chǎng)引起輻射發(fā)射，而UV輻射發(fā)射裝置無(wú)需使用獨(dú)立電源。

UV輻射發(fā)射裝置優(yōu)選地位于殼體的第一通道內(nèi)。臭氧催化裝置優(yōu)選地設(shè)置成：使得第一通道中的空氣通過(guò)臭氧催化裝置，并且第二通道中的空氣從臭氧催化裝置的外表面流過(guò)。

在一個(gè)實(shí)施例中，第一通道的外表面由等離子室的外表面和臭氧催化裝置的外表面限定。優(yōu)選地，第二通道的內(nèi)表面由等離子室的外表面和臭氧催化裝置的外表面限定，并且第二通道的外表面由殼體的內(nèi)表面限定。在這方面，術(shù)語(yǔ)“內(nèi)”和“外”是指(例如，在軸向或?qū)挾确较蛏?裝置的表面到中心的距離。橋接件可以位于等離子室和臭氧催化裝置之間，以有助于支撐第一和第二通道。

優(yōu)選地，雖然并非必要的，等離子室、UV輻射發(fā)射裝置和臭氧催化裝置均沿殼體長(zhǎng)度方向大致上成一直線(xiàn)布置，其中臭氧催化裝置優(yōu)選地至少部分地包圍UV輻射發(fā)射裝置。在一個(gè)實(shí)施例中，等離子室、UV輻射發(fā)射裝置和臭氧催化裝置大致在殼體的寬度內(nèi)居中設(shè)置，其中限定至少一個(gè)槽道或通道用于保持空氣流動(dòng)通暢。UV輻射發(fā)射裝置可以至少部分地被非加熱型等離子室包圍。

在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，殼體是細(xì)長(zhǎng)的，并且第一和第二通道在殼體的長(zhǎng)度方向上延伸布置。第一通道可以被第二通道包圍。例如，第一通道可位于第二通道內(nèi)，從而形成內(nèi)通道和外通道。優(yōu)選地，UV輻射發(fā)射裝置和/或臭氧催化裝置是細(xì)長(zhǎng)的，并且它們也在殼體長(zhǎng)度方向上延伸布置。這有助于形成有效的第一和第二通道。這還有助于增加UV輻射發(fā)射裝置和臭氧催化裝置附近的空氣的停留時(shí)間，從而有助于去除副產(chǎn)物。

在一個(gè)實(shí)施例中，UV輻射發(fā)射裝置居中設(shè)置在等離子室內(nèi)，并無(wú)需任何電接觸就可以從等離子場(chǎng)直接得到電能。這個(gè)布置對(duì)于使臭氧催化裝置的長(zhǎng)度相較于其它實(shí)施例更小而言是非常有益的。

第一和第二通道可以或不延伸到殼體的空氣出口處，因?yàn)檫@些通道不到該空氣出口處就終止了，這樣以便于在空氣離開(kāi)殼體前，各氣流在殼體內(nèi)混合。雖然第一和第二通道有可能比以下情況要短：優(yōu)選地，第一和第二通道的長(zhǎng)度大于殼體長(zhǎng)度的一半，但它們可大致上沿著裝置的整個(gè)長(zhǎng)度延伸布置。在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，第一和第二通道各自具有沿它們長(zhǎng)度的大致上一致的尺寸。優(yōu)選地，第一通道具有在垂直于殼體長(zhǎng)度的方向上大致圓形的截面，并且第二通道具有在垂直于殼體長(zhǎng)度的方向上大致環(huán)形的截面，其中第一通道位于第二通道的環(huán)形截面內(nèi)。

作為示例，大約25-30％的進(jìn)入氣流被引導(dǎo)進(jìn)入第一通道，并且大約70-75％的進(jìn)入氣流被引導(dǎo)進(jìn)入第二通道?？蛇x地，對(duì)于大空氣流量模型，可以根據(jù)操作需要改變比率。

在一個(gè)實(shí)施例中，第二通道中大約33％的空氣在等離子室的外，接觸該等離子室的外表面。

在一個(gè)實(shí)施例中，等離子場(chǎng)通常以遞減的強(qiáng)度延伸到第二通道的內(nèi)、外表面之間的大約中間點(diǎn)。等離子場(chǎng)的延伸距離和等離子場(chǎng)的密度可以通過(guò)調(diào)節(jié)非加熱型等離子室的供電電源進(jìn)行控制。

在另一個(gè)實(shí)施例中，殼體進(jìn)一步包括在空氣流動(dòng)通道方向上延伸布置的護(hù)罩，該護(hù)罩的內(nèi)表面將非加熱型等離子室間隔開(kāi)，并朝向該非加熱型等離子室，使得從空氣入口進(jìn)入殼體的部分空氣從該護(hù)罩的外表面的外部流過(guò)，這部分空氣與從非加熱型等離子室的通過(guò)和穿過(guò)的部分空氣分開(kāi)，并與從非加熱型等離子室外表面的外部的經(jīng)過(guò)部分空氣分開(kāi)。護(hù)罩優(yōu)選地位于非加熱型等離子室和殼體的之間，并與其間隔開(kāi)。

殼體優(yōu)選地進(jìn)一步包括第三空氣通道，其用于輸送從護(hù)罩外表面外部的流過(guò)部分空氣。

護(hù)罩優(yōu)選地用于保護(hù)在第三空氣通道內(nèi)流動(dòng)的空氣免受非加熱型等離子室的電磁輻射。它還可提供阻擋紫外線(xiàn)(UV)輻射發(fā)射裝置發(fā)出的UV射線(xiàn)的不透光屏障。

護(hù)罩可用于形成靜電表面，作為靜電凈化裝置，其用于由于靠近等離子室而帶電的第一和第二通道中的顆粒沉積。在這個(gè)方面，護(hù)罩可以接地。

護(hù)罩優(yōu)選地不透空氣，以防止空氣從第一通道或第二通道流入第三空氣通道。

護(hù)罩的內(nèi)表面可涂覆有催化劑，例如二氧化鈦，以進(jìn)一步增強(qiáng)過(guò)量臭氧的分解，并利用入射UV光產(chǎn)生更大量羥基自由基。

在一個(gè)實(shí)施例中，第三空氣通道的內(nèi)表面由護(hù)罩的外表面限定，并且第三空氣通道的外表面由殼體的內(nèi)表面限定。優(yōu)選地，第二通道的內(nèi)表面由等離子室的外表面和臭氧催化裝置的外表面限定，并且第二通道的外表面由護(hù)罩的內(nèi)表面限定；并且優(yōu)選地，第一通道的外表面由等離子室的外表面和臭氧催化裝置的外表面限定。

在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，殼體是細(xì)長(zhǎng)的，并且第一、第二和第三空氣通道在殼體長(zhǎng)度方向上延伸，其中第一通道被第二通道包圍，并且第二通道被第三空氣通道包圍。

第一、第二和第三空氣通道可或可不延伸到殼體的空氣出口，因?yàn)檫@些通道不到該空氣出口就終止了，這樣以便于在空氣流出殼體前，各氣流在殼體內(nèi)混合。第一、第二和第三空氣通道的各氣流的混合使得來(lái)自第三空氣通道的氣流去稀釋來(lái)自第一和第二通道的氣流，從而有助于排出例如就臭氧含量而言空氣質(zhì)量合格的空氣。

雖然第一、第二和第三空氣通道有可能比以下情況要短：優(yōu)選地，第一、第二和第三空氣通道的長(zhǎng)度大于殼體長(zhǎng)度的一半，但它們可大致上沿著裝置的整個(gè)長(zhǎng)度延伸。在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，第一、第二和第三空氣通道各自具有沿它們長(zhǎng)度的大致上一致的尺寸。

流向殼體的空氣出口處的不同部分空氣，優(yōu)選地在位于或鄰近空氣出口處被混合在一起，以提供所期望的稀釋作用：在這個(gè)方面，來(lái)自第三空氣通道的未處理空氣稀釋來(lái)自第一和第二通道的已處理(已凈化)空氣。

優(yōu)選地，第一通道具有在垂直于殼體長(zhǎng)度的方向上大致圓形的截面，并且第二通道具有在垂直于殼體長(zhǎng)度的方向上大致環(huán)形的截面，其中第一通道位于第二通道的環(huán)形截面內(nèi)。優(yōu)選地，第三空氣通道具有在垂直于殼體長(zhǎng)度的方向上大致環(huán)形的截面，其中第一和第二通道位于第三空氣通道的環(huán)形截面內(nèi)。

在一個(gè)示例中，大約50％的進(jìn)入氣流被引導(dǎo)進(jìn)入第一和第二通道，并且大約50％的進(jìn)入氣流被引導(dǎo)進(jìn)入第三空氣通道。

護(hù)罩的長(zhǎng)度優(yōu)選地從至少非加熱型等離子室的基底延伸到遠(yuǎn)離非加熱型等離子室的至少臭氧催化裝置的端部和/或延伸到遠(yuǎn)離非加熱型等離子室的至少紫外線(xiàn)(UV)輻射發(fā)射裝置的端部。

本發(fā)明的空氣凈化裝置可以進(jìn)一步包括用于將烴輸送到空氣凈化的裝置的殼體的空氣出口附近的裝置。這個(gè)烴輸送裝置可具有空氣入口、空氣出口和位于二者之間的空氣流動(dòng)通道。烴輸送裝置優(yōu)選地利用進(jìn)入并離開(kāi)烴輸送裝置的未處理的氣流來(lái)輸送烴，該未處理空氣為并未在非加熱型等離子室的作用下得到凈化的空氣；作為示例，該未處理空氣不流經(jīng)該空氣凈化裝置的第一和第二通道。

在一個(gè)實(shí)施例中，烴輸送裝置位于第三空氣通道內(nèi)：該第三空氣通道可在烴輸送裝置的空氣入口和空氣出口之間提供空氣流動(dòng)通道。烴可以通過(guò)空氣流動(dòng)通道中的空氣流動(dòng)或通過(guò)虹吸效應(yīng)進(jìn)行輸送。

在另一個(gè)實(shí)施例中，烴輸送裝置的空氣流動(dòng)通道在烴輸送裝置的空氣入口和空氣出口處與空氣凈化裝置的空氣流動(dòng)通道流體連通，且該烴輸送裝置的空氣流動(dòng)通道可另外位于空氣凈化裝置殼體外部。

因此該空氣流動(dòng)通道可至少部分位于空氣凈化裝置殼體外部。該空氣流動(dòng)通道可僅僅在烴輸送裝置的空氣入口和空氣出口處與空氣凈化裝置的空氣流動(dòng)通道流體連通。烴輸送裝置的空氣入口優(yōu)選地從空氣凈化裝置殼體的空氣入口附近抽吸空氣，以便防止萜烯(例如)在釋放點(diǎn)發(fā)生聚合或氧化。

烴輸送裝置優(yōu)選地包括一種或多種烴(例如液態(tài)烴)的貯存器，其位于烴輸送裝置的空氣流動(dòng)通道中，使得進(jìn)入空氣在其流經(jīng)空氣流動(dòng)通道時(shí)將烴收集起來(lái)。該空氣中的烴被輸送到空氣凈化裝置的殼體的空氣出口附近，以與殘留臭氧發(fā)生反應(yīng)，從而控制空氣質(zhì)量。所得的氣流適合人體接觸，同時(shí)提供了在被處理的腔室/區(qū)域中生成氧化自由基的能力：烴可以與該裝置生成的臭氧相互作用，以引發(fā)該裝置外的自由基鏈?zhǔn)椒磻?yīng)。優(yōu)選地，當(dāng)距離空氣凈化裝置1米的地方進(jìn)行測(cè)定時(shí)，通過(guò)激光誘導(dǎo)熒光光譜分析法(LIFS)測(cè)定，已處理空氣中自由基的含量水平不少于10⁶/cc空氣。優(yōu)選地，已處理空氣中羥基自由基的濃度范圍是每cc空氣1x10⁶至6x10⁷。例如，已處理空氣中自由基的濃度范圍是每cc空氣4x10⁶至6x10⁶。

烴優(yōu)選地具有至少兩個(gè)碳-碳雙鍵。它優(yōu)選地是直鏈烯烴。在一個(gè)實(shí)施例中，烯烴是萜烯，其可以是月桂烯或芳樟醇，使得烴選自月桂烯、芳樟醇及其混合物之一。

在一個(gè)實(shí)施例中，烴輸送裝置被設(shè)計(jì)為大致上位于空氣凈化裝置的殼體外，以避免受到等離子室、UV輻射發(fā)射裝置和/或臭氧催化裝置的干擾。

在另一個(gè)實(shí)施例中，如上所述，烴輸送裝置被設(shè)計(jì)為位于空氣凈化裝置的殼體內(nèi)，并位于第三空氣通道內(nèi)而避免受到等離子室、UV輻射發(fā)射裝置和/或臭氧催化裝置的干擾，在該第三空氣通道內(nèi)，該烴輸送裝置受到護(hù)罩的保護(hù)。

應(yīng)注意到，烴輸送裝置可以是噴霧器或其它加壓容器，其裝配在空氣凈化裝置的空氣出口附近。

因此，烴輸送裝置可包括包含分散于水介質(zhì)中的一種或多種烴的加壓容器。

烴輸送裝置的壓力意味著：如果UV輻射發(fā)射裝置因某些原因出現(xiàn)故障，已處理空氣中的殘留臭氧含量水平處于適合人體接觸的可接受含量水平范圍內(nèi)。

優(yōu)選地，空氣凈化裝置包括氣流生成器，其可位于殼體的空氣入口處，位于等離子室的上游。該氣流生成器可與等離子室間隔開(kāi)；可以使用支架或另一種間隔結(jié)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)這個(gè)目的。

在設(shè)置有護(hù)罩的一個(gè)實(shí)施例中，護(hù)罩的長(zhǎng)度優(yōu)選地從至少氣流生成器延伸到遠(yuǎn)離非加熱型等離子室的至少臭氧催化裝置的端部和/或延伸到遠(yuǎn)離非加熱型等離子室的至少紫外線(xiàn)(UV)輻射發(fā)射裝置的端部。

空氣凈化裝置還包括空氣湍流產(chǎn)生裝置，其位于殼體內(nèi)在空氣出口處或朝向空氣出口，且位于非加熱型等離子室的下游。

優(yōu)選地，氣流生成器是風(fēng)扇。湍流產(chǎn)生裝置也可以是風(fēng)扇。例如，使用兩個(gè)風(fēng)扇(一個(gè)靠近殼體的空氣入口，一個(gè)靠近殼體的空氣出口)與在空氣入口處使用一個(gè)大風(fēng)扇相比較，有助于改進(jìn)空氣流動(dòng)且可以降低噪音含量水平。

在一個(gè)可選實(shí)施例中，空氣湍流產(chǎn)生裝置不是風(fēng)扇而是以下結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)的形狀和位置被設(shè)定成利用鄰近殼體的空氣出口的至少一個(gè)弧形或線(xiàn)形表面來(lái)終止殼體的空氣流動(dòng)通道的至少一部分，該弧形或線(xiàn)形表面用于混合且可重新引導(dǎo)空氣流經(jīng)該裝置。例如，可以橫向地或傾斜地重新引導(dǎo)空氣沿殼體長(zhǎng)度方向流動(dòng)。

該空氣湍流產(chǎn)生裝置可與具有第一通道和第二通道的裝置的實(shí)施例一起使用；它也可以與具有第一、第二和第三空氣通道的裝置的實(shí)施例一起使用。

空氣湍流產(chǎn)生裝置優(yōu)選地具有位于其基底上方的頂；其中基底形狀可以是圓形、方形、橢圓形或矩形?？諝馔牧鳟a(chǎn)生裝置的形狀可大致為圓錐形、喇叭形或角錐形。另外或可選地，空氣湍流產(chǎn)生裝置還可以是螺旋形或具有扭曲結(jié)構(gòu)。

空氣湍流產(chǎn)生裝置的一個(gè)作用是混合來(lái)自相應(yīng)空氣通道的氣流。另一個(gè)可能作用是防止來(lái)自UV輻射發(fā)射裝置的UV光從該裝置的外部可見(jiàn)。

本發(fā)明也提供了一種優(yōu)選使用本發(fā)明裝置來(lái)凈化空氣的方法，該方法包括以下步驟：

a)將待凈化的氣流引導(dǎo)通過(guò)并穿過(guò)非加熱型等離子室以產(chǎn)生自由基，通過(guò)該自由基氧化氣流中的污染物；

b)將待凈化的氣流引導(dǎo)至非加熱型等離子室的外部以產(chǎn)生自由基，通過(guò)該自由基氧化氣流中的污染物；

c)控制從非加熱型等離子室中輸出的氣流中的臭氧；及

d)將具有兩個(gè)或更多碳-碳雙鍵的烴引入氣流以與殘留臭氧反應(yīng)來(lái)控制空氣質(zhì)量，從而使得氣流適合人類(lèi)接觸。

該方法進(jìn)一步包括將氣流(其未被非加熱型等離子室的作用所凈化)引導(dǎo)至與由非加熱型等離子室的作用所凈化的氣流混合且稀釋該氣流。

非加熱型等離子室可連續(xù)地或按時(shí)間間隔操作。按時(shí)間間隔操作非加熱型等離子室來(lái)產(chǎn)生處理空氣的脈沖；處理空氣的這種脈沖(其每個(gè)產(chǎn)生自由基的級(jí)聯(lián))在凈化空氣方面是有效的，同時(shí)使用了較少的能量。

控制從非加熱型等離子室中輸出的氣流中的臭氧的步驟優(yōu)選地通過(guò)使氣流經(jīng)受UV輻射和/或通過(guò)將氣流暴露給催化劑以加速臭氧的分解來(lái)實(shí)現(xiàn)。

本發(fā)明也提供了空氣凈化裝置，其包括非加熱型等離子室、紫外線(xiàn)輻射發(fā)射裝置、臭氧催化裝置、烴輸送裝置和氣流生成器，通過(guò)該氣流生成器可以生成氣流并將其引導(dǎo)通過(guò)并穿過(guò)非加熱型等離子室；其中等離子室被設(shè)定尺寸和布置在空氣凈化裝置內(nèi)，使得一些氣流可引導(dǎo)通過(guò)空氣凈化裝置而不會(huì)通過(guò)并穿過(guò)非加熱型等離子室。

在一個(gè)實(shí)施例中，裝置進(jìn)一步包括至少一個(gè)護(hù)罩，其布置成使得一些氣流遠(yuǎn)離非加熱型等離子室，且使其從非加熱型等離子室產(chǎn)生的等離子屏蔽開(kāi)。

非加熱型等離子室優(yōu)選地與UV輻射發(fā)射裝置重合或部分地重合，或位于其上游，且烴輸送裝置具有烴發(fā)射器，其優(yōu)選地位于UV輻射發(fā)射裝置的下游。等離子室可位于臭氧催化裝置的上游，且烴發(fā)射器可位于臭氧催化裝置的下游。

本發(fā)明的裝置和方法提供了優(yōu)于現(xiàn)有技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)。作為示例，工作中的裝置產(chǎn)生較少的背壓，從而需要更少的能量以維持通過(guò)非加熱型等離子室的氣流。降低背壓也減少了噪音含量水平。

進(jìn)一步地，與現(xiàn)有技術(shù)相比，更大體積的空氣可通過(guò)該裝置，這是因?yàn)椴槐匾仁顾械倪M(jìn)入空氣都通過(guò)等離子室。這具有的益處在于空氣凈化裝置內(nèi)的空氣中不期望的副產(chǎn)物的濃度是較低的(即，存在稀釋作用)。在一個(gè)示例中，與發(fā)明者先前發(fā)明的裝置中使用16w的風(fēng)扇可使18m³/h的空氣從中通過(guò)相比，本發(fā)明的裝置使用4w的風(fēng)扇能使24m³/h的空氣從中通過(guò)。

也已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，本發(fā)明使得級(jí)聯(lián)反應(yīng)在裝置外部腔室中的空氣中更有效。例如，通過(guò)空氣凈化裝置的空氣進(jìn)一步投射進(jìn)入腔室中。

另外，烴輸送裝置可防止烴過(guò)早氧化，使得烴更能有效凈化空氣。將烴輸送裝置的空氣出口布置在殼體出口附近，有助于自由基級(jí)聯(lián)反應(yīng)，進(jìn)入被處理的腔室中。

與許多用于凈化空氣的裝置相比，本發(fā)明的不同之處在于：更大量的凈化空氣從裝置中無(wú)污染地排出，即在非加熱型等離子室中被處理并排放到露天中。

UV光催化的基本作用是來(lái)控制在正常工作中，由非加熱型等離子室的工作而產(chǎn)生的不期望的副產(chǎn)物，諸如甲醛。UV光催化對(duì)被處理腔室的整體凈化無(wú)顯著貢獻(xiàn)。

附圖說(shuō)明

現(xiàn)在將參照所附示意圖僅通過(guò)示例來(lái)描述本發(fā)明，其中：

圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的空氣凈化裝置的示意性截面?zhèn)纫晥D；

圖2示出了氧化過(guò)氧化氫化學(xué)過(guò)程；

圖3示出了根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例的空氣凈化裝置的示意性截面?zhèn)纫晥D；

圖4示出了沿圖3的線(xiàn)X-X的截面圖；

圖5示出了根據(jù)本發(fā)明的第三實(shí)施例的空氣凈化裝置的示意性截面?zhèn)纫晥D；及

圖6示出了根據(jù)本發(fā)明的第三實(shí)施例的空氣凈化裝置的部分的透視圖。

具體實(shí)施方式

參照?qǐng)D1，其示出了本發(fā)明的空氣凈化的裝置，包括殼體10，該殼體10具有空氣流動(dòng)通道12、進(jìn)入空氣流動(dòng)通道12的空氣入口14和從空氣流動(dòng)通道12離開(kāi)的空氣出口16、以及與空氣流動(dòng)通道12相鄰的隔室18。氣流生成器20、非加熱型等離子室22、紫外線(xiàn)(UV)輻射發(fā)射裝置24、臭氧催化裝置26和烴發(fā)射器28都位于空氣流動(dòng)通道12中。烴發(fā)射器構(gòu)成了烴輸送裝置52的一部分?？諝饬鲃?dòng)通道12具有第一(內(nèi))通道12a和第二(外)通道12b。

氣流生成器20鄰近空氣流動(dòng)通道12的空氣入口14設(shè)置。在該實(shí)施例中，氣流生成器20是由設(shè)置在殼體10的隔室18中的市電或電池組(未示出)提供動(dòng)力的電風(fēng)扇30。作為安全措施，格柵32橫穿空氣入口14設(shè)置，以防止操作時(shí)意外接觸風(fēng)扇30。

非加熱型等離子室22鄰近風(fēng)扇30設(shè)置，位于空氣入口14的下游。在一個(gè)實(shí)施例中，非加熱型等離子室22包括環(huán)形的陶瓷絕緣體，其沿周向均布有多個(gè)圓孔或縱向槽(軸向)。金屬電極片(其形成了陰極34和陽(yáng)極36)包裹在其圓周。因此，絕緣體優(yōu)選為多孔陶瓷材料環(huán)，其沿周向穿設(shè)多個(gè)內(nèi)、外電極。陰極34和陽(yáng)極36通過(guò)容納在殼體10的隔室18中的調(diào)頻電源單元(PSU)提供電力。

陰極34和陽(yáng)極36為網(wǎng)狀(三維多孔)導(dǎo)電元件，在這種情況下，其為陶瓷和不銹鋼復(fù)合材料。然而，可以使用任意剛性網(wǎng)狀導(dǎo)體或半導(dǎo)體材料。

絕緣體38可以是陶瓷。然而，此外絕緣體38可以是任何適合不同應(yīng)用和特定要求的合適材料。絕緣體38材料可以涂覆有催化材料。

UV輻射發(fā)射裝置24包括由容納在隔室18中的PSU 44(電源單元)提供電力的紫外光發(fā)射裝置。UV光發(fā)射裝置設(shè)置在空氣流動(dòng)通道12中，并位于非加熱型等離子過(guò)濾器22的下游，且與臭氧催化裝置26重合。UV光發(fā)射裝置可以包括一個(gè)或多個(gè)UV管或UVLED。

臭氧催化裝置26包括穿設(shè)于空氣流動(dòng)通道12中，并環(huán)繞UV輻射發(fā)射裝置24的網(wǎng)46。網(wǎng)46包括臭氧催化材料涂層，諸如鈦、鉛和錳的氧化物的混合物。

烴輸送裝置52包括一個(gè)烴發(fā)射器28，由設(shè)置在蒸發(fā)室50中的可反復(fù)充料的烴貯存器48供料，蒸發(fā)室50用于蒸發(fā)保存在貯存器48中的液態(tài)烴。液態(tài)烴優(yōu)選地容納在薄膜內(nèi)。烴輸送裝置具有空氣入口54、空氣出口56和設(shè)置在二者之間的空氣流動(dòng)通道58?？諝饬鲃?dòng)通道至少部分地位于空氣凈化裝置殼體的外部。烴貯存器和蒸發(fā)室沿空氣流動(dòng)通道設(shè)置，使得通過(guò)空氣流動(dòng)通道的空氣收集排放的氣態(tài)烴并將其輸送至烴發(fā)射器28。氣流生成器(風(fēng)扇30)有助于將含烴的空氣驅(qū)動(dòng)通過(guò)烴輸送裝置。

在此實(shí)施例中，烴輸送裝置中的空氣流動(dòng)通道僅僅在烴輸送裝置的空氣入口和空氣出口處與空氣凈化裝置的空氣流動(dòng)通道連通。這具有以下優(yōu)點(diǎn)：從烴輸送裝置的空氣入口54進(jìn)入烴輸送裝置的空氣流動(dòng)通道58的空氣基本上不含有由非加熱型等離子室產(chǎn)生的臭氧，這意味著由氣流收集的烴并未立即被臭氧和其它副產(chǎn)物氧化。因此，當(dāng)被烴發(fā)射器釋放時(shí)，烴有效地與將要離開(kāi)空氣凈化裝置的氣流中的殘留臭氧反應(yīng)并且控制該殘留臭氧。

烴輸送裝置的空氣入口優(yōu)選地從空氣凈化裝置的殼體的空氣入口附近抽取空氣。由氣流生成器產(chǎn)生的氣流在烴輸送裝置的空氣入口(具有正壓)與空氣出口(具有負(fù)壓)之間形成壓力差。此壓力差用于將烴驅(qū)動(dòng)通過(guò)烴輸送裝置，從而使得烴足夠恒定地輸送通過(guò)烴發(fā)射器。

烴貯存器48容納液態(tài)烴，例如，諸如萜烯的烯烴，并且更具體地為月桂烯或芳樟醇。

烴發(fā)射器28的出口位于殼體10的空氣流動(dòng)通道12的中心處或附近，且位于UV光發(fā)射裝置和臭氧催化裝置26的網(wǎng)46的下游。因此，烴發(fā)射器28的出口位于殼體10的空氣流動(dòng)通道12的空氣出口16附近。

優(yōu)選地，烴發(fā)射的速率與由空氣凈化裝置產(chǎn)生的臭氧的輸出量相匹配，使得在平衡狀態(tài)下，最少的剩余臭氧(5ppb至45ppb)與最少的烴反應(yīng)，以實(shí)現(xiàn)不小于10⁶/cc的羥基自由基數(shù)值。

可使用將揮發(fā)的烴供應(yīng)至烴發(fā)射器28的出口的任何其它合適的裝置，條件是烴源的供應(yīng)有不受非加熱型等離子室或UV催化的影響。

例如，烴輸送裝置可以為噴霧器或其它加壓容器，其設(shè)置在空氣凈化裝置的空氣出口附近。

在這方面，諸如萜烯(例如，芳樟醇)的烴可以與諸如表面活性劑或化學(xué)品的試劑混合，該試劑具有可使萜烯與水互溶，但不會(huì)與萜烯反應(yīng)的特性，不具有損害裝置的性能或安全性的特性。有許多符合這些要求的合適的商用表面活性劑。烴接著與預(yù)先被脫氣并去離子的水混合。

水介質(zhì)中的烴將使得能夠使用諸如噴霧器的加壓分配器。這些加壓分配器可以具有設(shè)計(jì)為與空氣凈化裝置的電子控制裝置共同工作的出口，以便精確地加入稀釋在水中的極少量的萜烯，達(dá)到有效性所需要的該極少量的萜烯(通常小于50毫克/天)難以利用諸如在早期裝置中使用的簡(jiǎn)易蒸發(fā)技術(shù)來(lái)控制。加壓分配器可以利用防止萜烯降解(如去離子水的脫氣一樣)的惰性氣體來(lái)加壓。

烴混合物可以從恰當(dāng)構(gòu)造的噴頭或其它符合高精確配量以產(chǎn)生通常小于0.5微米的微小水滴的系統(tǒng)中噴出。

去離子水用以避免與萜烯的反應(yīng)或者存儲(chǔ)和輸送系統(tǒng)的腐蝕，但具有對(duì)裝置的排放物增濕的優(yōu)點(diǎn)，這可促進(jìn)羥基自由基的輸出。

由于萜烯和表面活性劑混合物略微降低了噴霧中水滴的表面張力，因此，可以達(dá)到此目的。這樣做具有增加氣態(tài)臭氧在水滴中的溶解度的作用。臭氧在自然狀態(tài)下僅微溶于水中。當(dāng)臭氧氣體包圍微小水滴時(shí)，臭氧分子穿過(guò)充當(dāng)薄膜的水滴的表面張力，從而與水分子或萜烯發(fā)生反應(yīng)。當(dāng)與水反應(yīng)時(shí)，臭氧將會(huì)產(chǎn)生氧化過(guò)氧化氫(H₂O₃)，其具有高反應(yīng)性，并且隨后產(chǎn)生過(guò)氧化氫；臭氧與萜烯的反應(yīng)產(chǎn)生羥基和氫過(guò)氧自由基，這些自由基反過(guò)來(lái)與過(guò)氧化氫反應(yīng)以產(chǎn)生更多的羥基自由基。此反應(yīng)所釋放出的水分子也提供了氫和氧原子的來(lái)源，以便進(jìn)一步產(chǎn)生羥基和氫過(guò)氧自由基。

圖2示出了氧化過(guò)氧化氫的化學(xué)過(guò)程，其中包括從O₃形成H₂O₃和環(huán)-(HO₂)(HO₃)。

利用諸如噴霧器等加壓容器可以簡(jiǎn)化某些烴輸送過(guò)程，但這并不是普遍適用的，尤其是在裝置在一段較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)保持隔離的情況。

在殼體的空氣出口16處可以任選地設(shè)置有第二風(fēng)扇60或其它產(chǎn)生空氣湍流的裝置，諸如障礙物(例如，非機(jī)動(dòng)旋轉(zhuǎn)葉片)。這樣做是旨在提供已經(jīng)通過(guò)空氣凈化裝置的殼體的空氣，與正在輸送烴的空氣的更好的混合，從而使得凈化空氣具有可接受含量水平的臭氧和甲醛(例如)。

空氣凈化裝置可以通過(guò)市電單獨(dú)提供電力、通過(guò)可充電的電池組單獨(dú)提供電力、或者選擇性地通過(guò)兩種電源提供電力。

空氣凈化裝置可以是便攜裝置的形式?？蛇x地，空氣凈化裝置可以生產(chǎn)成較大的裝置，安裝之后保留在一個(gè)位置上。后述裝置更適于但不限于工業(yè)或商業(yè)裝置和建筑。

使用中，空氣凈化裝置位于待凈化的位置處。該裝置旨在凈化建筑物、腔室、封閉空間、線(xiàn)槽、管道、槽道或者其它封閉或大致封閉區(qū)域內(nèi)的空氣。該裝置應(yīng)調(diào)整為適合要處理的腔室尺寸，從而使得平衡狀態(tài)下的臭氧含量水平在任何其它部件故障的情況下應(yīng)該都不會(huì)上升到預(yù)設(shè)含量水平之上。

該裝置優(yōu)選地設(shè)計(jì)為每立方厘米空氣中發(fā)射不少于10⁶個(gè)羥基自由基。

使用中，對(duì)該裝置提供能量，并且風(fēng)扇30沿著殼體10的第一通道12a和第二通道12b產(chǎn)生空氣流。第一通道中的空氣流從非加熱型等離子室22中通過(guò)。第二通道中的空氣流從非加熱型等離子室22的外表面的外部流過(guò)。

非加熱型等離子室利用非加熱型等離子的特征使空氣的組成部分“等離子化”。一般來(lái)說(shuō)，包括空氣(主要為氧氣和氮?dú)?的元素的原子結(jié)構(gòu)中的外環(huán)電子通過(guò)由非熱等離子所產(chǎn)生的強(qiáng)電場(chǎng)(20-30KHz下通常為10Kv)“激發(fā)”。激發(fā)的電子通過(guò)碰撞釋放能量。然而，由于電子沒(méi)有實(shí)質(zhì)質(zhì)量以及隨之發(fā)生的電離不足，極少或沒(méi)有熱量排放出。釋放能量足以在空氣流中產(chǎn)生自由基，如O·和OH·。自由基為強(qiáng)力的氧化劑，并且將會(huì)氧化烴、有機(jī)氣體和通常為2.5pm及以下的顆粒，諸如細(xì)菌、病毒、孢子、酵母菌、惡臭物和碳粒。一般只有最惰性的元素或化合物會(huì)抵抗氧化。

因?yàn)榱銐毫Φ木壒剩S多氧化反應(yīng)的結(jié)果都是短暫的和作用于表面的，因此，通過(guò)在一些或全部非熱等離子的絕緣體材料上提供分子厚度的催化涂層，可以實(shí)現(xiàn)在非熱等離子內(nèi)的特定分子或化合物(例如神經(jīng)性毒氣劑)的氧化。

非加熱型等離子室22產(chǎn)生的副產(chǎn)物之一為臭氧，其夾帶在離開(kāi)非加熱型等離子室22的氣流中。臭氧的半衰期取決于大氣條件，且其自身是強(qiáng)力的氧化劑，在正常情況下，在它離開(kāi)非加熱型等離子室很久之后還會(huì)在空氣中持續(xù)反應(yīng)。初期控制過(guò)量的臭氧，通過(guò)等離子室電源40的參數(shù)、通過(guò)調(diào)節(jié)電壓/電流的輸入以及通過(guò)控制氣流生成器20來(lái)調(diào)節(jié)空氣的輸入來(lái)實(shí)現(xiàn)。

在第一通道中離開(kāi)非加熱型等離子室22的氣流，經(jīng)過(guò)被包圍在臭氧催化裝置26內(nèi)的UV輻射發(fā)射裝置24。在第二通道中離開(kāi)非加熱型等離子室22附近的氣流經(jīng)過(guò)臭氧催化裝置26的外表面。盡管在圖1的示意圖中未示出，但臭氧催化裝置優(yōu)選地靠近非加熱型等離子室或與其接觸以有助于形成第一和第二通道；在這方面，橋接件(諸如在圖6中所示的環(huán)形件)可布置在臭氧催化裝置和非加熱型等離子室之間以有助于形成第一和第二通道。第一通道和第二通道可套設(shè)，使得流動(dòng)空氣可在它們之間流過(guò)，這意味著第二通道中的氣流也受到UV輻射發(fā)射裝置和臭氧催化裝置的影響。

由UV光發(fā)射裝置以253.4-378納米波長(zhǎng)發(fā)射的紫外線(xiàn)輻射用于分解一些氣流中夾帶的臭氧。網(wǎng)46上的涂層用于催化該分解過(guò)程。

臭氧的破壞(光氧化)使氣流內(nèi)的自由基含量水平(具體地說(shuō)為羥基自由基OH)增加。這些射線(xiàn)也強(qiáng)烈地氧化了保留在氣流內(nèi)的污染物。

次級(jí)風(fēng)扇60在已處理空氣到達(dá)烴發(fā)射器28之前，向其提供能量和湍流。這旨在確保空氣良好的混合。

試驗(yàn)已經(jīng)顯示，在“等離子化”之后留在氣流中的羥基和其它自由基在光氧化過(guò)程期間大大地增大了自由基的生成速率。

利用UV輻射發(fā)射裝置24和臭氧催化裝置26來(lái)破壞所有來(lái)自等離子室22的氣流中夾帶的臭氧，這是不期望的。

第一通道和第二通道中的氣流離開(kāi)臭氧催化裝置26的區(qū)域，由次級(jí)風(fēng)扇60進(jìn)行混合，并沿空氣流動(dòng)通道12進(jìn)入到烴發(fā)射器28。烴發(fā)射器28將揮發(fā)掉的烴排放至氣流中，以控制剩余的殘留臭氧來(lái)達(dá)到期望含量水平。由于月桂烯自然生成，沒(méi)有已知毒性，所以推薦月桂烯，并且被廣泛應(yīng)用于“增強(qiáng)”香味和香氣。優(yōu)選使用芳樟醇。

芳樟醇在其分子結(jié)構(gòu)中包含兩個(gè)碳-碳雙鍵。

臭氧優(yōu)先與蒸發(fā)到氣流中的芳樟醇反應(yīng)。當(dāng)芳樟醇與臭氧反應(yīng)時(shí)，觸發(fā)“自由基級(jí)聯(lián)”。發(fā)生三十多個(gè)相關(guān)反應(yīng)，其中的很多反應(yīng)產(chǎn)生了一系列短半衰期的氧化劑，諸如氫過(guò)氧化物、超氧化物、羥基過(guò)氧化物、和氫氧基過(guò)氧化物。這些氧化劑中的每一個(gè)分解，釋放另外的自由基，其反過(guò)來(lái)又增強(qiáng)了這些氧化種類(lèi)的產(chǎn)生。在被處理腔室/區(qū)域中繼續(xù)這一過(guò)程，直到通過(guò)的臭氧與烴的碳-碳雙鍵反應(yīng)使臭氧在其排放和破壞之間達(dá)到平衡。

這些優(yōu)先反應(yīng)的產(chǎn)物具有零壓力，因而凝結(jié)于氣流中的任意顆粒的表面上。因此，一旦凈化氣流通過(guò)殼體10的空氣出口16離開(kāi)，則實(shí)現(xiàn)了環(huán)境空氣中污染物的凈化。

由于空氣凈化裝置在使用環(huán)境(例如腔室/區(qū)域)內(nèi)有效地循環(huán)空氣并對(duì)其進(jìn)行凈化，小顆粒由于非加熱型等離子室22的作用而除去，使得該裝置具有空氣過(guò)濾作用。

氣流生成器可進(jìn)行反吹，通過(guò)將氣流中夾帶的過(guò)量自由基抽吸回通過(guò)裝置而實(shí)現(xiàn)裝置內(nèi)部的凈化。因而，該裝置很大程度上可以自潔。

參照?qǐng)D3和圖4，在本發(fā)明的第二實(shí)施例中，空氣凈化裝置包括殼體10，其具有空氣流動(dòng)通道12、進(jìn)入空氣流動(dòng)通道12的空氣入口14和從空氣流動(dòng)通道12離開(kāi)的空氣出口。該裝置還具有類(lèi)似第一實(shí)施例的隔室和烴輸送裝置，但其在圖3或圖4中未示出。氣流生成器(例如，風(fēng)扇30)、非加熱型等離子室22、紫外線(xiàn)(UV)輻射發(fā)射裝置24、臭氧催化裝置26和烴發(fā)射器28都設(shè)置在空氣流動(dòng)通道12中。空氣流動(dòng)通道12具有第一(內(nèi))通道12a和第二(外)通道12b。

除非另有說(shuō)明，否則該裝置的第二實(shí)施例以與該裝置的第一實(shí)施例相同的方式操作。

在該第二實(shí)施例中，UV輻射發(fā)射裝置包括紫外光發(fā)射管，其至少部分設(shè)置在非加熱型等離子室的環(huán)形截面的中心區(qū)域內(nèi)。除了空氣凈化之外，在該環(huán)形環(huán)內(nèi)的等離子場(chǎng)還可用來(lái)激發(fā)在汞蒸汽管中提供的汞，來(lái)發(fā)射UV輻射。這意味著不需要用于UV輻射發(fā)射裝置的獨(dú)立電源。

參照?qǐng)D5，在本發(fā)明的第三實(shí)施例中，空氣凈化裝置包括殼體10，其具有空氣流動(dòng)通道12、進(jìn)入空氣流動(dòng)通道12的空氣入口14和從空氣流動(dòng)通道12離開(kāi)的空氣出口16。

除非另有說(shuō)明，否則該裝置的第三實(shí)施例以與該裝置的第一實(shí)施例相同的方式工作。盡管第三實(shí)施例的紫外線(xiàn)(UV)輻射發(fā)射裝置未布置在非加熱型等離子室內(nèi)，但根據(jù)第二實(shí)施例，第三實(shí)施例的紫外線(xiàn)(UV)輻射發(fā)射裝置布置在非加熱型等離子室內(nèi)是可能的。

氣流生成器(例如，風(fēng)扇30)、非加熱型等離子室22、紫外線(xiàn)(UV)輻射發(fā)射裝置24、臭氧催化裝置26和烴輸送裝置都位于流動(dòng)通道12中。流動(dòng)通道12具有第一(內(nèi))通道12a、第二(中)通道12b和第三(外)通道12c。

氣流生成器的直徑優(yōu)選地大于第一實(shí)施例中的直徑以使空氣能夠流進(jìn)所有的三個(gè)通道。氣流生成器在殼體的軸向上與非加熱型等離子室間隔開(kāi)。

護(hù)罩62設(shè)置在第二(中)通道12b和第三(外)通道12c之間。

護(hù)罩62在空氣流動(dòng)通道的方向上延伸布置，該護(hù)罩布置在非加熱型等離子室22的外壁和殼體10的內(nèi)壁之間，且將非加熱型等離子室22和殼體10間隔開(kāi)。

因此，從空氣入口14進(jìn)入殼體的部分空氣經(jīng)由第三通道12c由護(hù)罩外表面的外部流過(guò)，這部分空氣與經(jīng)由第一通道12a通過(guò)并穿過(guò)非加熱型等離子室的部分空氣分離，且與經(jīng)由第二通道12b流經(jīng)非加熱型等離子室外表面的外部的部分空氣分離。

空氣出口16處的流向殼體出口的空氣的不同部分在位于或鄰近空氣出口處被混合在一起，以提供稀釋作用：在這個(gè)方面，來(lái)自第三通道的未處理空氣稀釋來(lái)自第一和第二通道的已處理(已凈化)空氣。

在該實(shí)施例中，第三通道12c的內(nèi)表面由護(hù)罩62的外表面限定，且第三通道的外表面由殼體10的內(nèi)表面限定。同樣，第二通道12b的內(nèi)表面由非加熱型等離子室22的外表面和臭氧催化裝置26的外表面限定，且第二通道12b的外表面由護(hù)罩62的內(nèi)表面限定。

殼體是細(xì)長(zhǎng)的，且第一、第二和第三通道在殼體的長(zhǎng)度方向上延伸布置，其中第一通道12a被第二通道12b包圍，且第二通道被第三通道12c包圍。

護(hù)罩優(yōu)選地不透空氣，以防止空氣從第一通道12a或第二通道12b移動(dòng)進(jìn)入第三空氣通道12c。

優(yōu)選地護(hù)罩由金屬或金屬化塑料制成。其形狀可以為圓柱形。其優(yōu)選地具有從氣流生成器的區(qū)域至少延伸至遠(yuǎn)離非加熱型等離子室的臭氧催化裝置的端部和/或至少延伸至遠(yuǎn)離非加熱型等離子室的紫外線(xiàn)(UV)輻射發(fā)射裝置的端部的長(zhǎng)度。

護(hù)罩用于保護(hù)在第三通道12c中流動(dòng)的空氣免受來(lái)自非加熱型等離子室的電磁輻射。它還可提供阻擋來(lái)自紫外線(xiàn)(UV)輻射發(fā)射裝置24的UV射線(xiàn)的不透光屏障。

護(hù)罩的內(nèi)表面可涂覆有催化劑，例如二氧化鈦，以進(jìn)一步增強(qiáng)過(guò)量臭氧的分解，并利用入射UV光產(chǎn)生更大量羥基自由基。

護(hù)罩可用于形成靜電表面，能夠作為靜電凈化裝置，其用于由于靠近等離子室而帶電的第一和第二通道中的顆粒沉積。在這個(gè)方面，護(hù)罩可以接地。

烴輸送裝置位于第三通道12c中，以例如通過(guò)使用流動(dòng)通過(guò)第三通道的未處理氣流的沖力或使用虹吸作用力向烴發(fā)射器提供烴。

空氣流動(dòng)通道12在空氣出口16處由空氣湍流產(chǎn)生裝置64終止(至少部分地)。該空氣湍流產(chǎn)生裝置可以是錐形或喇叭形：其具有位于其基底上方的頂，該基底形狀可以是圓形、方形或矩形。

空氣湍流產(chǎn)生裝置的作用為，將來(lái)自第一、第二和第三通道的氣流混合，并且還改變這些氣流的方向以使得空氣可以從裝置傾斜地排出(如果期望的話(huà))?？諝馔牧鳟a(chǎn)生裝置還可以與不具有第三通道的發(fā)明實(shí)施例一起使用。

空氣湍流產(chǎn)生裝置64優(yōu)選地通過(guò)蓋66附接至紫外線(xiàn)(UV)輻射發(fā)射裝置24?？諝馔牧鳟a(chǎn)生裝置64可以被設(shè)計(jì)和布置成防止UV光由裝置使用者在外部可見(jiàn)。

參照?qǐng)D6，空氣凈化裝置包括殼體，該殼體具有空氣流動(dòng)通道12、進(jìn)入空氣流動(dòng)通道12的空氣入口和從空氣流動(dòng)通道12離開(kāi)的空氣出口16。請(qǐng)注意，為了清楚起見(jiàn)一些特征在圖6中省略了。

氣流生成器、非加熱型等離子室22、紫外線(xiàn)(UV)輻射發(fā)射裝置24和臭氧催化裝置26位于空氣流動(dòng)通道12中?？諝饬鲃?dòng)通道12具有第一(內(nèi))通道12a、第二(中)通道12b和第三(外)通道12c。第一(內(nèi))通道12a的外表面和第二(中)通道12b的內(nèi)表面由非加熱型等離子室的外表面和臭氧催化裝置的外表面限定；環(huán)形橋接件(作為示例)設(shè)置在非加熱型等離子室和臭氧催化裝置之間，以有助于形成第一(內(nèi))通道和第二(中)通道。護(hù)罩62設(shè)置在第二(中)通道12b和第三(外)通道12c之間。

上述實(shí)施例僅僅通過(guò)示例來(lái)給出，且在不偏離由所附權(quán)利要求書(shū)限定的本發(fā)明的范圍的情況下，修改對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員來(lái)說(shuō)是顯而易見(jiàn)的。