發(fā)明領(lǐng)域

本發(fā)明通常涉及凈化空氣的領(lǐng)域。

發(fā)明背景

不同類型的空氣凈化裝置經(jīng)常用于清潔空氣中的污染物。例如，固定裝置布置在其中周圍的空氣含有大量的顆粒的地理區(qū)域中的區(qū)域或建筑物中，該顆粒可能影響暴露于該顆粒的人和/或在該環(huán)境中進(jìn)行的過(guò)程。尤其是在較大的城市，其中，例如，交通擁堵有時(shí)可能嚴(yán)重地降低空氣質(zhì)量，人們常常覺(jué)得需要空氣凈化來(lái)保護(hù)自己免于吸入煙霧或其他形式的空氣污染物，或在產(chǎn)生在周圍的空氣中傳播的污染物的不同類型的工作或過(guò)程所位于的區(qū)域內(nèi)需要空氣凈化。

在例如食品工業(yè)、加工工業(yè)和醫(yī)院等所位于的這些區(qū)域內(nèi)，對(duì)空氣凈化的需要甚至更高，因?yàn)閼腋≡诳諝庵械念w粒(airbornparticles)可能對(duì)產(chǎn)品、過(guò)程或治療/手術(shù)后的患者等的最終結(jié)果產(chǎn)生嚴(yán)重影響。

一種常用類型的空氣凈化裝置是固定布置的裝置，該裝置包括電離器，該電離器在空氣被引導(dǎo)通過(guò)過(guò)濾器之前，對(duì)空氣中的顆粒充電，該過(guò)濾器適于從流經(jīng)過(guò)濾器的空氣中提取電離的顆粒。

盡管目前市場(chǎng)上有不同類型的空氣凈化裝置可用，但仍然需要改進(jìn)的凈化空氣的方法以及確保有害顆粒從空氣中提取以確保所期望的凈化的空氣凈化系統(tǒng)。

發(fā)明概述

本發(fā)明提供一種用于凈化用于吸入的空氣的方法以及用于凈化用于吸入空氣的系統(tǒng)，其至少在一定程度上滿足了上述界定的需要。這通過(guò)提供增加的凈化來(lái)實(shí)現(xiàn)，即減少用于吸入的空氣中的污染顆粒的量。

用于凈化吸入空氣的方法包括以下步驟：

借助于電離裝置，對(duì)懸浮在空氣中的顆粒電充電，

輸出帶電的懸浮在空氣中的顆粒，并且

通過(guò)過(guò)濾器過(guò)濾空氣，該過(guò)濾器被包括在由在場(chǎng)的使用者佩戴的呼吸面罩中，其中過(guò)濾器包括吸引帶電的懸浮在空氣中的顆粒中的至少一些的材料的過(guò)濾纖維。

所要求保護(hù)的方法是非常有利的，因?yàn)橐粋€(gè)或更多個(gè)電離裝置布置在例如建筑物中、在部分界定的空間內(nèi)，該一個(gè)或更多個(gè)電離裝置可選地靠近使用者以增加圍繞使用者的空氣中的電離顆粒的量?？拷褂谜咧車脑黾拥牧康碾婋x顆粒結(jié)合呼吸面罩中的過(guò)濾器將對(duì)通過(guò)呼吸面罩吸入的空氣提供非常高水平的凈化。

使用所要求保護(hù)的方法的空氣凈化提供了靈活的系統(tǒng)，因?yàn)榕c現(xiàn)有的固定的空氣凈化裝置相比，電離裝置與過(guò)濾器分開(kāi)布置，減少了大小和重量；因?yàn)槭褂谜叩靡嬗谒械奈氲目諝庖呀?jīng)經(jīng)過(guò)呼吸面罩中的過(guò)濾器的優(yōu)點(diǎn)，因此還提供了對(duì)吸入的空氣的非常高水平的凈化。所有吸入的空氣經(jīng)由呼吸面罩中的過(guò)濾器被引導(dǎo)(在呼吸面罩中，電離顆粒與空氣分離)的事實(shí)還增加了從空氣中提取的污染物的量。

呼吸面罩通常用于減少傳染性疾病的傳播，既保護(hù)面罩佩戴者免于被傳染，又保持佩戴者免于傳播懸浮在空氣中的顆粒。因此，所要求保護(hù)的方法和系統(tǒng)提供了卓越的組合,因?yàn)殡婋x裝置和面罩中的過(guò)濾器提供用于吸入的凈化空氣并且防止懸浮在空氣中的顆粒的傳播。

在該方法的一個(gè)實(shí)施方案中，過(guò)濾纖維由介電材料制成。介電材料的過(guò)濾纖維對(duì)于凈化具有電離顆粒的空氣非常有效，因?yàn)榻殡娎w維將吸引保留在過(guò)濾器中的電離顆粒。由于在過(guò)濾器中對(duì)顆粒的有效提取，因此過(guò)濾器可以設(shè)計(jì)成對(duì)經(jīng)過(guò)過(guò)濾器的空氣流具有有限的影響。這是非常重要的，因?yàn)閷?duì)經(jīng)過(guò)過(guò)濾器的空氣流的有限的影響對(duì)于能夠通過(guò)過(guò)濾器向使用者提供足夠的空氣并且確保使用者能夠適當(dāng)?shù)睾粑侵陵P(guān)重要的。

在該方法的一個(gè)實(shí)施方案中，過(guò)濾器包括預(yù)先充電的過(guò)濾纖維。由預(yù)先充電的過(guò)濾材料制成的過(guò)濾器對(duì)于凈化包括電離顆粒的空氣非常有效，因?yàn)轭A(yù)先充電的纖維將吸引電離顆粒并且防止它們被使用者吸入。

在該方法的一個(gè)實(shí)施方案中，過(guò)濾器包括非預(yù)先充電的介電過(guò)濾纖維。由介電的非預(yù)先充電纖維制成的過(guò)濾器已被證明在很長(zhǎng)時(shí)間段非常有效。與預(yù)先充電過(guò)濾材料相比，這是非常有益的，尤其是如果在使用過(guò)濾器之前可以儲(chǔ)存過(guò)濾器，因?yàn)槔匣^(guò)程在生產(chǎn)過(guò)濾器時(shí)立即開(kāi)始。

在該方法的一個(gè)實(shí)施方案中，電離裝置和用戶位于諸如房間的封閉空間內(nèi)。在封閉空間中使用所要求保護(hù)的方法和系統(tǒng)確保達(dá)到實(shí)現(xiàn)吸入空氣的期望的凈化所要求的期望水平的電離顆粒。

在該方法的一個(gè)實(shí)施方案中，電離裝置定位成在封閉空間中距使用者最大15m，并且優(yōu)選地定位成在封閉空間中距使用者最大10m。指定的距離增加了達(dá)到并且維持所期望的電離水平并且因此達(dá)到并且維持吸入空氣的所期望的凈化的可能性。

在該方法的一個(gè)實(shí)施方案中，電離裝置和使用者定位成距彼此最大距離為2米并且優(yōu)選地定位成距彼此最大距離少于1.5米。如果電離裝置與使用者之間的距離在界定的范圍內(nèi)，可以達(dá)到所期望的電離水平而不需封閉空間。這是非常有利的，因?yàn)楦鶕?jù)本實(shí)施方案的方法和系統(tǒng)可以在封閉空間外部使用，或布置在較小的工作站處。

在該方法的一個(gè)實(shí)施方案中，帶電的顆粒從電離裝置行進(jìn)到呼吸面罩所用的時(shí)間小于300s。

在該方法的一個(gè)實(shí)施方案中，經(jīng)過(guò)呼吸面罩的空氣中的帶電的懸浮在空氣中的顆粒的濃度為至少30000個(gè)離子/cm³。

在該方法的一個(gè)實(shí)施方案中，包括待由電離裝置電離的懸浮在空氣中的顆粒的空氣在封閉空間內(nèi)流通(circulating)。這是有利的，因?yàn)榱魍ù_保空氣中的顆粒將經(jīng)過(guò)電離裝置(在其中顆粒被電離)并且分布在封閉空間內(nèi)的整個(gè)體積內(nèi)，并且使用者經(jīng)歷吸入凈化的空氣的相同的可能性而與在封閉空間內(nèi)的位置無(wú)關(guān)。

在該方法的一個(gè)實(shí)施方案中，待由電離裝置電離的空氣從封閉空間外部抽取(draw)。如果封閉空間設(shè)置有用于將空氣從封閉空間外部供給到封閉空間的布置，則電離裝置優(yōu)選地被布置在流入封閉空間的空氣中或布置成靠近流入封閉空間的空氣，以確保在封閉空間中所期望的電離水平。

在該方法的一個(gè)實(shí)施方案中，電離器裝置在封閉空間中或靠近使用者的預(yù)期位置或?yàn)槭褂谜邷?zhǔn)備好的工作空間被固定地布置。

如上面所提到的，本發(fā)明還涉及用于凈化用于吸入的空氣的系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括：

電離裝置，其被布置成對(duì)懸浮在空氣中的顆粒充電，以及

由使用者佩戴的至少一個(gè)呼吸面罩，該呼吸面罩包括過(guò)濾器，該過(guò)濾器被布置成過(guò)濾待由使用者吸入的空氣，其中該過(guò)濾器包括適于吸引帶電的懸浮在空氣中的顆粒的材料的過(guò)濾纖維。

應(yīng)注意，本發(fā)明的實(shí)施方案涉及權(quán)利要求中敘述的特征的所有的可能的組合。此外，應(yīng)理解，對(duì)于該方法描述的各種實(shí)施方案都是與根據(jù)本發(fā)明的第二方面界定的系統(tǒng)可組合的。

附圖簡(jiǎn)述

現(xiàn)在將參考附圖在下面的實(shí)施方案的說(shuō)明性且非限制性的詳細(xì)描述中更詳細(xì)地描述本發(fā)明和其它方面。

圖1是在封閉空間中實(shí)施的根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)的示意圖。

圖2是布置在距使用者較短距離內(nèi)的電離裝置的示意圖。

圖3是在使用者身上的正確位置中的呼吸面罩的示意圖。

所有附圖是示意性的，不一定按比例的，并且通常僅公開(kāi)為了闡明實(shí)施方案而必需的部分，其中可以省略其它部分。貫穿本說(shuō)明書，相同的參考標(biāo)記是指相同的元件。

實(shí)施方案的詳細(xì)描述

參考圖1描述根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)的第一實(shí)施方案。圖1所示的系統(tǒng)旨在用于封閉空間內(nèi)，即基本上立方形的房間1內(nèi)。然而，房間的設(shè)計(jì)/形狀和大小可以以許多方式進(jìn)行修改，因?yàn)榭臻g的形狀/設(shè)計(jì)會(huì)影響系統(tǒng)的功能。根據(jù)房間的大小和設(shè)計(jì)，一個(gè)或更多個(gè)電離裝置10布置在房間內(nèi)。所示系統(tǒng)包括電離裝置10，該電離裝置10靠近封閉空間的拐角中的一個(gè)和天花板布置，但是只要電離裝置不被家具或其他設(shè)備覆蓋或阻擋(其干擾空氣流動(dòng)經(jīng)過(guò)電離裝置)，該位置可以是房間內(nèi)的任何地方。

電離裝置10電離圍繞裝置10的空氣中的懸浮在空氣中的顆粒(airborneparticles)。優(yōu)選地，封閉空間中的空氣至少在某種程度上在該空間內(nèi)流通，以改善整個(gè)空間內(nèi)的電離水平。在電離裝置10中，在一個(gè)或更多個(gè)導(dǎo)體(例如針或碳纖維刷)上施加高電壓以對(duì)靠近導(dǎo)體的懸浮在空氣中的顆粒電充電。該技術(shù)在本領(lǐng)域中是眾所周知的，并且通常被稱為用于顆粒的電離的“電暈放電(coronadischarging)”。

在圖1中，示出了佩戴呼吸面罩3的使用者2。呼吸面罩可以以許多不同的方式設(shè)計(jì)，但必須包含鼻子和口部覆蓋元件4，以確保所有吸入的空氣通過(guò)安裝在面罩中的過(guò)濾器5。元件通過(guò)圍繞使用者的頭部延伸的一個(gè)或更多個(gè)可調(diào)節(jié)的帶子7保持在使用者身上的正確位置。過(guò)濾器5布置成靠近鼻子和口部，以確保穿過(guò)過(guò)濾器的空氣流可以維持而不需要多于使用者所必需的限制的更多限制?？諝馔ㄟ^(guò)過(guò)濾器入口6被引至過(guò)濾器，并且過(guò)濾器區(qū)域必須足夠大以確保向用戶供給足夠的空氣。面罩3優(yōu)選地被設(shè)計(jì)成使使用者佩戴起來(lái)是舒適的并且由提供期望的強(qiáng)度、外觀和重量的材料制成。

安裝在面罩中的過(guò)濾器5由能夠約束通過(guò)過(guò)濾器的空氣中的電離顆粒、以減少由使用者吸入的顆粒的量的材料制成。取決于需要凈化的空氣中的顆粒的預(yù)期的類型，可以使用不同類型的過(guò)濾纖維。過(guò)濾器優(yōu)選地可移除地固定在呼吸面罩中，以使在過(guò)濾器的預(yù)期使用壽命過(guò)后用另一種類型的過(guò)濾器或新的過(guò)濾器替換該過(guò)濾器成為可能。

過(guò)濾器包括吸收帶電的懸浮在空氣中的顆粒的材料的過(guò)濾纖維?？梢允褂貌煌愋偷睦w維材料，諸如介電纖維、預(yù)先充電纖維或非預(yù)先充電纖維，每個(gè)具有不同特性和弱點(diǎn)。

參考圖2描述了根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)的第二實(shí)施方案。該系統(tǒng)包括相同的部件，電離裝置和呼吸面罩，并且根據(jù)相同的方法操作，但電離裝置被有區(qū)別地配置。在該實(shí)施方案中，電離裝置20位于距使用者近得多的距離內(nèi)，例如在靠近使用者的預(yù)期位置9的工作站8的表面上，如圖2所示。圖2中未示出的使用者正佩戴與上述相同類型的呼吸面罩3。在電離裝置20和面罩3中的過(guò)濾器之間的短距離消除了對(duì)封閉空間的需要，對(duì)封閉空間的需要是為了確保圍繞過(guò)濾器入口的電離顆粒達(dá)到期望水平。

本領(lǐng)域的技術(shù)人員意識(shí)到，本發(fā)明決不限于以上所描述的實(shí)施方案。相反，在所附權(quán)利要求的范圍內(nèi)，許多修改和變型是可能的。例如，在附圖中未示出的另外的實(shí)施方案中，將電離裝置布置在使用者身上，例如，該使用者將電離裝置攜帶在背部、胸部上，可選擇地，用帶子圍繞使用者的頸部懸掛。在該實(shí)施方案中，更進(jìn)一步地降低了電離裝置與過(guò)濾器入口之間的距離。該實(shí)施方案是有利的，因?yàn)榕c電離裝置固定布置的實(shí)施方案相比，使用者將能夠在較大的區(qū)域內(nèi)移動(dòng)。

另外，本領(lǐng)域技術(shù)人員通過(guò)研究附圖、本公開(kāi)及所附權(quán)利要求書在實(shí)踐所要求保護(hù)的發(fā)明時(shí)可以理解并實(shí)現(xiàn)所公開(kāi)實(shí)施方案的變型。在權(quán)利要求中，詞語(yǔ)“包括(comprising)”不排除其它元件或步驟，并且不定冠詞“一個(gè)(a)”或“一個(gè)(an)”不排除多個(gè)。某些措施在相互不同的從屬權(quán)利要求中敘述的單純事實(shí)并不表示這些措施的組合不可被有利地利用。