專利名稱：具有受照射成角度基板的光催化空氣凈化器系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本技術涉及利用靜電除塵器的空氣清潔器的改進清潔能力。具體而言，本公開內容涉及一種在靜電除塵器中的受照射成角度光催化基板，該基板向用戶屏蔽在光催化反應中使用的光。
背景技術：
空氣凈化器廣泛用于從空氣去除異物。異物可以包括灰塵、頭皮屑、花粉、污染物、 煙霧、V0C、臭氧等。此外，空氣清潔器可以用來循環(huán)房間空氣?？梢栽谠S多環(huán)境中(包括在家里和辦公室中)使用空氣清潔器。利用催化反應以去除污染物(比如揮發(fā)性有機化合物、臭氧和氣味)的空氣凈化器通過使用向設置于空氣凈化器上的基板施加的催化劑降解污染物來工作。在一些境況中，催化劑是光催化劑，并且經由光波來刺激。在其他反應中，催化劑無需附加刺激。利用催化反應的空氣凈化器較利用網狀或者碳過濾器的標準空氣凈化器而言具有許多優(yōu)點。使用催化反應的空氣凈化器可以過濾不能使用網狀或者碳過濾器來過濾的具體污染物粒子。因此，當與網狀或者碳過濾器結合使用時，比在未利用催化反應的空氣清潔器單元中更徹底地清潔空氣。已經在空氣凈化器產業(yè)中認識到需要如下空氣凈化器單元，這些單元利用更安全和更高效的催化反應。在催化反應中使用的催化反應中的許多催化反應是利用光刺激反應的光催化反應。然而，現(xiàn)有技術的使用催化反應的空氣凈化器具有許多弊端。在單元內使用的光可能對于用戶而言可見。這樣的可見光可能是令人討厭之物或者潛在健康危險。用戶經常不能防止在空氣凈化器內使用的光照射容納空氣凈化器的房間。光(比如紫外線波長)從空氣凈化器的無保障長期曝光可能導致潛在健康危險。此外，光從空氣清潔器的無保障曝光可能“漂白”周圍家具或者織物。另外，經由某些反應(比如經由光催化反應)的空氣凈化的效率依賴于單元內的光催化基板量和照射量。然而，在地板和桌面空氣凈化單元內的空間很有限。在減少催化基板表面積時，空氣清潔器可能未在最大容量工作。然而，現(xiàn)有技術未示范如下空氣凈化器，這些空氣凈化器利用表面積增加的催化基板而又保護用戶免受因使用這樣的空氣凈化器所致的任何有害副作用。

發(fā)明內容
根據(jù)一個實施例，描述一種光催化氧化組件。該光催化氧化組件包括光催化氧化(PCO)基板,包括第一外表面，第二外表面，多個空氣通路，具有在以不第一外表面正交的角度從第一外表面向第二外表面延伸的深度，以及光催化劑，設置于基板上；以及紫外線光源，設置成照射第二外表面。在一些實施例中，空氣通路的角度和深度足以阻止由UV光源生成的照射經過空氣通路可見。第一外表面可以與第二外表面相對設置?？諝馔钒▊缺?，并且光催化劑可以設置于側壁上?？諝馔返臋M截面可以基本上是六邊形。在基板中，非光催化劑可以設置于第一表面和空氣通路的從第一表面延伸的部分上。在一些實施例中，光催化劑設置于第二表面和空氣通路的從第二表面延伸的部分上。在一些實施例中，UV光源包括發(fā)光二極管(LED)。UV光源可以包括多個光源，分布和成角度成提供PCO基板的均勻照射。UV光可以可操作用于發(fā)射包括從320納米(nm)到400nm的波長的UV光。光催化氧化組件可以包括框，包括多個電接觸。在一些實施例中，PCO基板包括VOC元件。PCO基板可以由小球、網狀物、篩、布、紙、有孔基板或者其組合支撐。光催化劑可以包括臭氧分解元素。PCO基板可以包括氣味去除元件。PCO基板可以包括多個蛇形金屬片，多個蛇形金屬片用在相鄰金屬片之間的多個間隙 接合在一起以形成空氣通路。在一些實施例中，描述一種空氣清潔器，該空氣清潔器包括空氣通道；以及光催化氧化組件，設置于空氣通道中。空氣清潔器可以包括靜電除塵器，設置于光催化氧化組件上游的氣流中。光催化氧化組件可以跨越空氣通道。


相同參考標號代表所有附圖上的相同元件。應當注意，附圖未必按比例。從參照附圖對本發(fā)明優(yōu)選實施例的下文具體描述中更好地理解前述和其他目的、方面和優(yōu)點，附圖中圖I圖示了根據(jù)一個實施例的包括靜電除塵器的空氣清潔器；圖IA圖示了根據(jù)一個實施例的空氣清潔器控制；圖2圖示了根據(jù)一個實施例的空氣清潔器的分解圖；圖3圖示了根據(jù)一個實施例的包括電暈接線組件和收集組件的靜電除塵器的示意圖；圖4圖示了根據(jù)一個實施例的可拆卸電暈接線組件的分解圖；圖5圖示了根據(jù)一個實施例的光催化氧化(PCO)組件的分解圖；圖5A是在PCO組件中包括的PCO基板的分解圖；以及圖6圖示了根據(jù)一個實施例的靜電除塵器箱的具體視圖。
具體實施例方式圖I-圖6和下文描述描繪了具體實施例以向本領域技術人員教導如何實現(xiàn)和運用教導的最佳實施方式。出于教導這些原理的目的，已經簡化或者省略一些常規(guī)方面。本領域技術人員將理解落入本發(fā)明的范圍內的來自這些實施例的變化。本領域技術人員也將理解可以用各種方式組合下文描述的特征以形成多個變化。因而，教導不限于下文描述的具體實施例，但是僅由權利要求書及其等效含義限制。本教導提供具有改進的壽命和清潔特征、利用靜電除塵器的空氣凈化器(包括電暈接線組件)。空氣凈化器的基本結構包括靜電除塵器和電暈接線組件。靜電除塵器設置于空氣清潔器的氣流路徑中。電暈接線組件可釋放或者可拆卸地保持于靜電除塵器附近或者靜電除塵器內。如這里所用，術語“過濾(器)”指代從空氣提取或者去除雜質或者粒子。雜質或者粒子可以包括但不限于灰塵、污垢、碎屑、揮發(fā)性有機化合物、臭氧、二氧化碳、氡、一氧化碳、花粉、孢子、微生物、細菌等。雜質或者粒子可以是宏觀或者微觀的。圖I示出了根據(jù)一個實施例的空氣清潔器100。空氣清潔器100包括殼102，該殼可以包括設置于其中或者其上的空氣入口 104、遠程傳感器106、側壁108、控制面板110、夜燈112和空氣出口(未示出)。通過風扇組件148經過空氣入口 104汲取空氣流入物116。空氣入口 104由前面板格窗142覆蓋。吸入的空氣在空氣清潔器100內部基本上被清潔，并且清潔的空氣從空氣出口(未示出)排出。此外，功率繩118可以從殼102延伸。功率繩118可以包括GFCI插頭。設置于殼102上的夜燈112可以經過透明部分113可見。附件(比如刷128)可以與空氣清潔器100包括在一起以便輔助清潔和維護空氣清潔器100的一個或者多個部件。 空氣清潔器100還可以包括各種空氣過濾部件。例如，在一個實施例中，空氣清潔器包括預過濾器130、電暈接線組件132、收集組件134和光催化氧化組件136。電暈接線組件132與收集組件134的組合形成靜電除塵器箱150。過濾部件可以在各種插座中設置于殼102內。例如，預過濾器130可以容納于預過濾器插座144中。靜電除塵器箱150可以容納于靜電除塵器箱插座146中。靜電除塵器箱150可以包括用于容易插入和從殼102去除靜電除塵器箱150的柄140。一個或者多個旋鈕138允許靜電除塵器箱150固著到殼102中。在一些實施例中，靜電除塵器箱致動器154可以設置于電暈接線組件132上。在未致動與靜電除塵器箱致動器154對應的開關(未示出)時，可以禁用供給靜電除塵器150的功率。在一個實施例中，可以將旋鈕138旋轉90度，并且旋鈕138的部分可以向靜電除塵器箱插座146中延伸以將靜電除塵器150固著于其中。門(未示出)可以包圍過濾部件以完成殼102。當門就位時，它可以致動門安全開關152。在一些實施例中，未致動門安全開關152就不能激活空氣清潔器100。在各種實施例中，空氣清潔器100可以在形狀上是基本上矩形-立方形、基本上橢圓形、基本上立方形或者基本上圓柱形或者其組合。殼102的外部或者外面可以在形狀上是平面、圓形、曲線、弓形或者其組合?？諝馊肟?104可以在形狀上是平面、圓形、曲線、弓形或者其組合?？諝獬隹?未示出)可以在形狀上是平面、圓形、曲線、弓形或者其組合。在一個實施例中，在形狀上，空氣入口 104可以是是弓形并且空氣出口(未示出)可以是弓形。有利地，在一些實施例中，空氣清潔器100或者200可以在形狀上是基本上矩形-立方形(僅比寬度略高)。這樣的尺度不僅允許增加空氣清潔器100的穩(wěn)定性而且令人驚訝地允許如下靜電除塵器箱224(圖2)，該箱具有比利用靜電除塵器的常規(guī)桌面或者地板空氣清潔器更大的收集板表面積。圖IA圖示了根據(jù)一個實施例的空氣清潔器控制面板110的分解圖?？諝馇鍧嵠骺刂泼姘?10可以例如包括用于空氣電離器126、風扇122和/或夜燈120的按鈕?？刂泼姘?10還可以可選地包括指示器燈，這些燈通知用戶清潔預過濾器130、靜電除塵器箱150、光催化氧化組件136或者有選擇地啟用或者禁用UV LED組件。控制面板110還可以包括用于顯示風扇速度的指示器燈124。控制面板110可以有利地設置于殼102的外頂部上，由此允許用戶容易查看指示器。圖2示出了空氣清潔器200的分解圖。空氣清潔器200包括如下殼，該殼可以包括外頂部250、閉鎖組件254、內頂部殼256、前面板258、后面板260、空氣入口格窗210、空氣出口格窗212、底部內殼組件266、外底部組件268和繩卷夾板270。在一些實施例中，前面板258可以是可去除的或者可以包括門。前面板258可以包括可以由底部內殼組件266接收的突出部272。前面板258可以包括可以由內頂部殼256接收以完成殼的突出部274。前面板258可以由閉鎖組件254閉鎖(例如通過摩擦配合)。在一些實施例中，前面板258可以使用鉸鏈并且被閉鎖。前面板258例如通過用足夠能量在前面板258上向上推動以解開突出部272和276來打開。有利地，去除前面板258允許容易取用所有內部部件進行維護或者修理?？梢栽诳諝馇鍧嵠?00中提供高電壓功率供應模塊276。外頂部殼252可以包括用于接收用戶命令的控制面板疊加物280、用于指示器燈的LED透鏡282和用于從遙控器接收命令的紅外線(IR)透鏡284。 殼可以限定從空氣入口 206向空氣出口 208延伸的空氣通道204。空氣通道204可以在空氣入口 206與空氣出口 208之間基本上線性延伸。使進入空氣通道204的阻礙物或者闖入物最少。在一個實施例中，空氣入口 206與空氣出口 208基本上相反。空氣流入物214經過空氣入口 206進入空氣清潔器200。可以提供清潔刷以清潔空氣入口格窗210或者空氣出口格窗212。在一些實施例中，空氣清潔器200可以包括都設置于空氣通道204中的預過濾器222、靜電除塵器箱224 (包括收集組件和電暈接線組件)、光催化氧化組件230、風扇裝配面板232、風扇墊圈233和一個或者多個風扇234。在一個實施例中，氣流204在遇到預過濾器222之后遇到靜電除塵器箱224。在一個實施例中，氣流204在遇到靜電除塵器箱224之后遇到光催化氧化組件230。在一些實施例中，氣流204在遇到光催化氧化組件230之后遇到UV發(fā)光二極管(LED)組件(在圖5中示出)。在一些實施例中，氣流214不遇到UV LED組件。預過濾器222、靜電除塵器箱224 (包含收集組件和電暈接線組件)和光催化氧化組件230可以是獨立單元。預過濾器222、靜電除塵器箱224和光催化氧化組件230可以包括可去除地設置于空氣通道204中的單元。預過濾器222、靜電除塵器箱224和光催化氧化組件230可以包括裝配于空氣通道204中的可去除和不可去除單元的非限制組合。由于預過濾器222、靜電除塵器箱224和光催化氧化組件230的獨立性質，各自可以被獨立安裝和獨立去除。此外，可以通過選擇用于特定應用的各種清潔部件將空氣清潔器200組裝成各種配置。預過濾器222、靜電除塵器箱224和光催化氧化組件230中的每個部件可以在空氣清潔器200中由某一方式的插座、插槽、軌等接收并且可以被容易和快速插入和去除。在一個實施例中，在空氣通道204中的預過濾器插座242中接收預過濾器222。在一個實施例中，在靜電除塵器箱插座244中接收靜電除塵器箱224。在一個實施例中，在光催化氧化組件插座246中接收光催化氧化組件230。各種插座中的一個或者多個插座可以包括插入式插座。各種插座中的一個或者多個插座可以包括滑入式插座。各種插座中的一個或者多個插座可以包括固定地接收部件的插座。應當理解其他插座配置被設想并且在說明書和權利要求書的范圍內。各種插座可以保持它們的相應單元，從而它們可由消費者或者在需要技術人員的維修時更換。可以在靜電除塵器箱插座244中包括托盤296以在靜電除塵器箱224的例行清潔期間收集和匯合任何過量水。托盤296收集和保持水直至它蒸發(fā)，從而保護可以在空氣清潔器中的任何敏感電子電路和/或高電壓電源276。預過濾器222可以包括纖維、網狀物、布、紙、編制過濾器或者其組合。預過濾器222可以包括高效率粒子空氣(HEPA)過濾器(通常能夠去除直徑約為O. 3微米的粒子的99.7%)、過敏原空氣過濾器、靜電空氣過濾器、木炭過濾器、抗微生物過濾器或者本領域中已知的其他過濾介質。此外，可以用殺病菌劑、殺真菌劑、殺細菌劑、殺蟲劑等處理預過濾器222以便殺滅病菌、霉菌、細菌、病毒和其他風媒活組織(包括微生物)。預過濾器222可以具有長度L、高度H和寬度W。預過濾器222可以能夠過濾平均直徑至少為O. 1,0. 3,0. 5、 I. 0,5. O、10. O、100微米或者更大的雜質或者粒子(包括平均直徑為O. 001,0. 01,0. I、I. O毫米或者更大的雜質或者粒子)。靜電除塵器靜電除塵器箱224通過靜電吸引從氣流去除污垢和碎屑。靜電除塵器箱通過產生高電壓電場來操作?？諝庵械奈酃负退樾荚谒鼈冇蓺饬鲙腚妶鰰r變成電離的。靜電除塵器箱空氣清潔器中的帶電電極(比如負和正板或者正和接地板)吸引電離的污垢和碎屑。由于靜電除塵器箱包括氣流可以容易和快速穿過的電極或者板，所以僅需少量能量以生成氣流。因而，可以高效和有效地去除空氣中的異物。靜電除塵器箱可以包括用于電離空氣粒子的電暈接線或者電暈板。靜電除塵器箱224可以具有長度L、高度H和寬度W。靜電除塵器箱224可以能夠過濾平均直徑至少為O. 1,0. 3,0. 5、I. 0,5. O、10. O、100微米或者更大的雜質或者粒子(包括平均直徑為O. 001,0. 01,0. 1,1.0毫米或者更大的雜質或者粒子)。靜電除塵器箱224還可以包括一個或者多個高度可見旋鈕290。可以調節(jié)旋鈕290以便將靜電除塵器箱224鎖入空氣清潔器200中。靜電除塵器箱224可以包括柄294，該柄可以用來容易抓握靜電除塵器箱224用于安裝和從靜電除塵器容器246去除以便清潔或者更換。圖3示出了根據(jù)一個實施例的具有電暈接線組件302和收集組件304的靜電除塵器箱300。收集組件304包括一個或者多個收集組件電荷板308、一個或者多個收集組件接地板306和第一電壓源310。電暈接線組件302包括一個或者多個電暈電荷元件312、兩個或者更多電暈接地元件314和第二電壓源316。電暈接地元件314可以布置成基本上平行定向，并且電暈電荷元件312可以基本上居中于相鄰電暈接地元件314之間。電暈電荷元件312可以與相鄰電暈接地元件314基本上等距，并且電暈電荷元件312可以基本上橫向居中于相鄰電暈接地元件314上。根據(jù)一個實施例，在操作中，通過第一電壓源310在靜電收集組件304兩端施加第一電壓電勢\k,從而在一個或者多個收集組件電荷板308與一個或者多個收集組件接地板306之間產生一個或者多個第一電場。此外，通過第二電壓源316在電暈接線組件302兩端產生第二電壓電勢Vew,從而在一個或者多個電暈電荷元件312與兩個或者更多電暈接地元件314之間產生第二電場。因此，經過靜電除塵器箱300行進(在圖中從上向下)的氣流320在氣流320穿過電暈接線組件302時被第二電壓電勢Vcw電離。因而，在氣流320中夾帶的污垢和碎屑帶電(通常為正電荷)，并且?guī)щ姷奈酃负退樾急晃揭粋€或者多個收集組件接地板306。現(xiàn)在基本上無污垢和碎屑的氣流320退出靜電除塵器300并且以基本上清潔的狀態(tài)從靜電除塵器300排出。在一些實施例中，向靜電除塵器300提供足以電離和收集空氣粒子的電壓。在一些實施例中，供給靜電除塵器的電壓范圍從約8000伏特到約3000伏特。在一個優(yōu)選實施例中，供給靜電除塵器300的電壓從約3900伏特到約4000伏特。第二電壓源316可以提供與第一電壓源310相同或者不同的電壓電勢(即，Vca = Vcw或者Vca古VJ。在一個實施例中，第二電壓源316提供比第一電壓源310更高的電壓電勢(S卩，Vca > Vcw)。例如，第二電壓源316可以提供第一電壓源310的約兩倍電壓電平(比如在一個實施例中為約8，000伏特比對約4，000伏特)。然而，應當理解第二電壓電勢Vca可以包括其他電壓電平。應當理解電暈接線組件302可以由任何數(shù)目的電暈接地元件314和電暈電荷元件312形成。電暈接地元件314可以定位成與收集組件304的收集組件接地板306基本上共面對準，而電暈電荷元件312可以定位成與收集組件電荷板308基本上共面對準。每個電 暈電荷元件312可以基本上居中于兩個相對電暈接地元件314之間。電暈電荷元件312在一個實施例中可以關于電暈接地元件314基本上豎直居中于圖中以便優(yōu)化產生的電場。在操作中，電暈接線組件302在電暈電荷元件312與對應一對電暈接地元件314之間形成電場。圖中的虛線近似地代表這些電場，并且圖示電場線如何基本上垂直于氣流并且在電暈電荷元件312與對應電暈接地元件314之間基本上均勻。電暈接線組件302的電場可以在氣流行進經過收集組件304之前電離氣流。此外，通過第二電壓源316在電暈接線組件302上施加的第二電壓電勢Vew可以獨立于通過第一電壓源310在收集組件304上施加的第一電壓電勢Vca。因而，第二電壓電勢Vcw可以比第一電壓電勢Vca更大或者大得多。在一些實施例中，可以將收集組件電荷板308分組成收集組件電荷元件組322和322’。每組322和322’可以連接到具有電壓電勢Vca的第一電壓源31。電壓隔離器324和324’可以電隔離組322與組322’。在一些實施例中，電壓隔離器324和324’可以包括一個或者多個電阻器。電阻器可以是I兆歐姆或者更大?？刂破?26可以改變由第二電壓源316提供的V 。在一些實施例中，控制器326可以感測風扇速度328。控制器326可以請求用于更高風扇速度的更高Vcw。在一些實施例中，控制器326可以請求用于更低風扇速度的減少Vcw?？刂破?26可以使用脈寬調制(PWM)電路以確定風扇的占空比。占空比可以確定從第二電壓源316請求的電壓。電量接線組件圖4示出了根據(jù)一個實施例的電暈接線組件400。電暈接線組件400包括一個或者多個電暈電荷元件402、兩個或者更多電暈接地元件404、第一支撐構件406和第二支撐構件408。電暈接地元件404可以布置成基本上平行定向，并且電暈電荷元件402可以基本上居中于相鄰電暈接地元件404之間。電暈電荷元件402可以與相鄰電暈接地元件404基本上等距，并且電暈電荷元件402可以基本上橫向居中于相鄰電暈接地元件404上。第一支撐構件406包括用于接收電暈接地元件404和電暈電荷元件402的電暈電荷元件孔。例如，第一支撐構件406包括一個或者多個電暈電荷元件接收孔410和電暈接地元件接收孔412?？椎男螤羁梢耘c電暈接地元件404或者電暈電荷元件402基本上相同，并且可以是基本上圓形、橢圓形、矩形、方形等。第一支撐構件406的電暈電荷元件接收孔410還可以包括保持插槽420。電暈電荷元件402的遠端因此保持于保持插槽420中。第二支撐構件408包括用于接收電暈接地元件404和電暈電荷元件402的電暈電荷元件孔。例如，第二支撐構件408包括一個或者多個電暈電荷元件接收孔410和電暈接地元件接收孔412。孔的形狀可以與電暈接地元件404或者電暈電荷元件402基本上相同，并且可以是基本上圓形、橢圓形、矩形、方形等。取而代之，孔的形狀可以與電暈接地元件404或者電暈電荷元件402基本上不同，并且可以是基本上圓形、橢圓形、矩形、方形等。第一支撐構件406可以在第一支撐構件406的外平坦表面上包括用于向收集組件(未示出)傳導電流的一個或者多個電接觸414。第二支撐構件408可以在第二支撐構件408的外平坦表面上包括用于從空氣清潔器(未示出)傳導電流的一個或者多個電接觸416。第一支撐構件406可以在第一支撐構件406的外平坦表面上包括用于向收集組件(未示出)保持第一支撐構件的一個或者多個保持器件418。第二支撐構件408可以在第 二支撐構件408的外平坦表面上包括用于向收集組件(未示出)保持第二支撐構件408的一個或者多個保持器件420。保持器件418和/或420可以是突出物、突出部、鰭、耳狀物
坐寸ο保持器件418和420與收集組件(未示出)配合以便向收集組件保持電暈接線組件400(見圖6)。保持器件配合于收集組件(未示出)中，并且可以由任何方式的插槽、耳狀物、彈簧、緊固器、熱熔、焊接等保持于收集組件中。在一個實施例中，保持器件418和420為突出部并且可以插入到收集組件的對應接收插槽(在圖6中示出)中。第一支撐構件406可以包括上部422和下部424。第二支撐構件408可以包括上部426和下部428?？梢允褂冒ňo固器430的任何適當方式來組裝第一支撐構件的上部和下部(分別為422和424)以形成第一支撐構件408?？梢允褂冒ňo固器432的任何適當方式來組裝第二支撐構件的上部和下部(分別為426和428)以形成第二支撐構件408。第一支撐構件406可以容納電接觸條434，該條連接電暈接地元件404。電暈接地元件404可以經由緊固器430固著到第一支撐構件下殼424和電接觸條434。第二支撐構件408可以容納電接觸條436，該條經由電接觸416連接電暈電荷元件402。電暈接地元件404可以經由緊固器432固著到第二支撐構件上殼426。電暈電荷元件402的遠端可以經由電接觸條436中的保持插槽438固著到第二支撐構件上殼420。電接觸條436在一個實施例中由柔性電傳導材料或者至少部分由電傳導材料形成。例如，電接觸條436可以由金屬材料或者金屬合金形成。取而代之，電接觸條436可以由包括電傳導層(比如金屬鍍層)的柔性材料形成。然而，應當理解電接觸條436可以由任何適當材料形成，并且各種材料組成在說明書和權利要求書的范圍內。再次參照圖2，靜電除塵器箱224能夠生成臭氧作為電離副產物。電離將空氣中的穩(wěn)定(O2)分子變換成臭氧分子(O3)。隨后，臭氧分子的第三氧原子通過氧化它們發(fā)生接觸的化合物來進入與附近污染物的破壞反應。氧化可以在氧化反應期間向這些接觸的化合物添加氧分子。臭氧是強大氧化劑，因為它不是穩(wěn)定分子。臭氧分子通過釋放它們的第三氧原子來自發(fā)地回到穩(wěn)定分子狀態(tài)。然而，臭氧的自發(fā)分解未立即出現(xiàn)，并且大量臭氧可能在氣流中逗留一些時間。臭氧的主要優(yōu)點之一是它在它發(fā)起的反應中無選擇性。臭氧通過氧化有害揮發(fā)性有機化合物(VOC)來中和它們。臭氧還通過還原或者破壞病原體(微生物)或者通過細胞溶解或者氧化來破壞它們。臭氧的另一有益效果是空氣的臭氧處理可以去除一些異味。收集纟目件如圖3中所示，收集組件304可以讓至少一個電壓電勢施加于收集組件兩端從而產生一個或者多個電場。在一個實施例中，單個電壓電勢在整個收集組件內產生電場。在一些實施例中，組322和322’串聯(lián)。在替代實施例中，組322和322’并聯(lián)。優(yōu)選地，組322和322’并聯(lián)。分離的組阻止在收集組件電荷板與接地板之間的大電弧。在一些實施例中，個別組322和322’都具有相同電壓電勢。在一些實施例中，個 別組322和322’都具有不同電壓電勢。應當認識到讓一些電壓電勢等于其他電壓電勢、但是不同于其余電壓電勢可以是有益的。多種電壓電勢組合是可能的，并且可以根據(jù)單元的需要由本領域技術人員確定。如圖3中所示，收集組件304可以在任何個別收集組內包括在約2個與20個之間的收集組件電荷板308和在約2個與20個之間的收集組件接地板306。在一個優(yōu)選實施例中，收集組件304可以在單個收集組內包括約10個收集組件電荷板308和約10個收集組件接地板306。因而，收集組件304優(yōu)選地可以具有多達40個收集組件接地板306和40個收集組件電荷板308。一個收集組件電荷板308或者收集組件接地板306的一側的表面積約為O. 0204m2。在一個優(yōu)選實施例中，可以有約41個收集組件電荷板308或者收集組件接地板306 (例如，82個收集面)，這產生約I. 67m2 (82*0. 0204m2 = I. 67m2)的收集表面積。這一表面積令人驚訝地增加空氣清潔器的清潔效率，而無需針對性能的任何附加電流或者電壓要求。此外，在收集組件電荷板308與收集組件接地板306之間的高度必須高到足以允許充分電離空氣粒子而未增加單元內的壓強，并且不能如此接近以至于促使單元的不必要的電弧。在收集組件電荷板308與收集組件接地板306之間的距離可以范圍從約3mm到約5mm。優(yōu)選地，在收集組件電荷板308與收集組件接地板306之間的距離約為4mm。認識到這一距離允許最大氣流，而氣壓增加和在電荷與接地板之間的電弧最少。如圖2中所示，靜電除塵器箱224還可以包括一個或者多個旋鈕290。為了從空氣清潔器200去除靜電除塵器箱224，必須釋放兩個旋鈕290。旋鈕290可以由與靜電除塵器箱相同的材料(包括非傳導材料)制成。盡管單個旋鈕290可以足以向靜電除塵器插座244固著靜電除塵器箱224，但是多個旋鈕290增加靜電除塵器箱224在空氣清潔器200內的固著，并且保證在靜電除塵器箱224上的電接觸(未示出)與空氣清潔器200之間的恰當接觸。這樣，具有收集組件和電暈接線組件的靜電除塵器箱恰當和最高效地工作。圖6也示出了根據(jù)一個實施例的靜電除塵器箱600。靜電除塵器箱600可以包括電暈接線組件602和收集組件604。電暈接線組件602可以包括第一支撐構件606和第二支撐構件618。第一支撐構件606可以包括第一支撐構件上殼608和第一支撐構件下殼610。第二支撐構件618可以包括第二支撐構件上殼620和第二支撐構件下殼622。在一些實施例中，經由緊固器626固著第一支撐構件606或者第二支撐構件618的各種部分。在第一支撐構件606與第二支撐構件618之間固著電暈接線接地元件628和電暈接線630。收集組件604可以包括靜電除塵器箱框632。靜電除塵器箱600可以包括用于將靜電除塵器箱600固著到空氣清潔器殼(未示出)中的旋鈕642。此外，靜電除塵器600可以包括柄644以便容易插入和從空氣清潔器殼(未示出)去除靜電除塵器箱600。收集組件604優(yōu)選地可以具有多達約40個收集組件接地板640和約40個收集組件電荷板638。在一個優(yōu)選實施例中，收集組件540具有21個收集組件接地板640和約20個收集組件電荷板638。收集組件電荷板638和收集組件接地板640的增加數(shù)量的結果是I. 67m2的總面積。此外，在收集組件電荷板638與收集組件接地板640之間的高度必須足以允許充分電離空氣粒子而未增加單元內的壓強，并且不能如此接近以至于促使單元的不必要的電弧。在收集組件電荷板638與收集組件接地板640之間的距離可以范圍從約3mm到約5mm。優(yōu)選地，在收集組件電荷板638與收集組件接地板640之間的距離約為4mm。認識到這一距離允許最大收集表面積和氣流，而氣壓增加和在電極之間的電弧最少。因此，這里描述的靜電除塵器箱與現(xiàn)有技術的機型相比具有增加的粒子收集效率，因為空氣清潔器具有增加的表面積一在板尺度和板數(shù)目二者上?！?br> 如上文提到的那樣，靜電除塵器箱600可以包括電暈接線組件602和收集組件604。電暈接線組件602可以包括保持器器件612和624，這些器件在向收集組件604中的對應接收插槽634中插入時可以向收集組件604固著電暈接線組件602。保持器器件612從第一支撐構件606和第二支撐構件618的外側表面的中心偏移。因而，電暈接線組件602中的保持器器件612和收集組件604中的對應接收插槽634保證電暈接線組件602適當插入到收集組件中。當電暈接線組件602適當插入到收集組件602中時，電暈接線組件602的第一支撐構件608上的電接觸(未示出)接觸收集組件602上的電接觸652以將收集組件604接地。嘗試在錯誤定向插入保持器件612將不允許電暈接線組件602放入收集組件604中，因此在第一支撐構件608上的電接觸652之間的連接將不接觸收集組件604上的電接觸652，并且靜電除塵器600將不工作。靜電除塵器箱框632具有若干電接觸孔646、648和650，這些孔允許在靜電除塵器箱600與空氣清潔器中的高電壓電源(未示出)之間的電接觸。電接觸孔646、648和650可以僅用于電暈接線組件602、僅用于收集組件604或者用于收集組件604和電暈接線組件602 二者。“干燥模式”操作電路可以被配置成在清潔之后干燥靜電除塵器箱600。盡管在“干燥模式”中空氣清潔器風扇可以操作，但是未向靜電除塵器箱600供應功率(下文進一步討論)。泄水孔636和654允許來自收集組件電荷板638和收集組件接地板640的過量水從靜電除塵器箱600逃逸?？梢栽诳諝馇鍧嵠鳉ぶ邪ㄋA存器(未示出)作為靜電除塵器插座的一段用于收集和匯合任何過量水。水貯存器收集和保持水直至它蒸發(fā)，從而保護可以在空氣清潔器中的任何敏感電子電路和高電壓電源。光催化氧化組件如圖5中所示，光催化氧化組件500可以包括適于支撐光催化氧化組件基板504的光催化氧化組件框502。氣流528可以從光催化氧化組件基板504的第一外表面534向PCO基板504的第二外表面536行進經過多個空氣通路506。在一些實施例中，光催化氧化組件500可以包括金屬。光催化氧化組件500可以包括任何方式的所需過濾元件。在一個實施例中，PCO基板504可以例如包括纖維、網狀物、編制過濾器、紙、布、有孔材料或者有孔結構。如先前描述的那樣，光催化氧化組件500可以包括HEPA過濾器、過敏原空氣過濾器、靜電空氣過濾器、木炭過濾器或者抗微生物過濾器?？梢杂脷⒉【鷦⒄婢鷦?、殺細菌劑、殺蟲劑等處理光催化氧化組件500。光催化氧化組件500可以具有長度L、高度H和寬度W。光催化氧化組件500可以能夠過濾平均直徑至少為O. 1,0. 3,0. 5、I. 0,5. O、10. O、100微米或者更大的雜質或者粒子(包括平均直徑為O. 001,0. 01,0. I、I. O毫米或者更大的雜質或者粒子)。在某些實施例中，光催化氧化組件500可以包括氣味過濾、VOC和/或臭氧過濾元件中的一個或者多個元件。光催化氧化組件500可以將催化化合物用于生成和去除臭氧。光催化氧化組件500可以將催化化合物用于去除V0C。光催化氧化組件500包括過濾氣味、VOC或者臭氧的空氣通路506?？諝馔?06可以由散布有基本上平坦分割器片(這些片可以包括任何適當材料并且可以被形成為所需形狀和尺寸)的系列基本上蛇形片形成。在 一些實施例中，空氣通路506可以包括任何橫截面形狀(包括八邊形、六邊形、圓形、不規(guī)則形狀等)。在一個實施例中，PCO基板504例如由金屬基質(比如鋁基質)形成。鋁基質允許一些壓縮，其中鋁基質可以適應一些成形。在另一實施例中，PCO基板504由陶瓷/紙基質形成。陶瓷/紙基質有利地可以浸潰有比金屬基質更高濃度的去除成分。在一些實施例中，空氣通路506可以與氣流528平行(或者共線)。換而言之，空氣通路相對于水平氣流為零度。在一些實施例中，空氣通路可以從水平氣流在零與上至90度之間向下成角度。在一個優(yōu)選實施例中，空氣通路向下成15度角。令人驚訝的是，向下角度允許UV光穿透更遠并且阻止UVA為用戶可見。這樣，空氣清潔器單元比常規(guī)空氣清潔器在去除臭氧和VOC時更高效并且使用更安全。PCO基板504 (如比如三維基質)可以包括沉積于基板504上的PCO層。PCO層由例如UV LED組件(圖5)供應的UV光激活。PCO層可以與來自空氣的水蒸氣反應以釋放羥基團。光催化氧化利用紫外線或者近紫外線輻射以促使電子從金屬氧化物半導體的價帶進入導帶。VOC的分解通過與分子氧化物反應或者通過與在初始生成高度反應電子和整對之后形成的羥基團和超氧化物離子反應而發(fā)生。因此，催化劑層延長光催化氧化組件500的壽命。例如，光催化氧化組件500可以包括沉積于PCO基板504上的臭氧催化劑層。在這一實施例中，光催化氧化組件500可以去除氣流中的大量臭氧。光催化氧化組件500還可以包括沉積于基板504上的VOC分解層。因而，光催化氧化組件500通過催化作用過程去除氣流中的V0C。光催化氧化組件500還可以從氣流去除氣味。氣味去除可以通過催化作用或者吸附。由于光催化氧化組件500從氣流基本上去除臭氧、VOC和氣味，所以空氣清潔器可以去除可能引起氣味、刺激或者健康問題的污染物的很高比例。此外，從空氣基本上去除V0C，從而去除它們代表的健康風險。在一些實施例中，基板504的部分未被PCO層覆蓋。基板504的包括PCO層的部分可以由UV LED (532)照射。來自UV LED532的照射可以催化光催化氧化反應。臭氧分解催化劑層可以沉積于整個基板或者其部分之上。臭氧分解催化劑層可以沉積于光催化氧化組件500的整個基板的百分之10、20、30、40、50、60、70、80、90、95或者100之上。VOC分解催化劑層可以沉積于整個基板或者其部分之上。VOC分解催化劑層可以沉積于光催化氧化組件500的整個基板的百分之10、20、30、40、50、60、70、80、90、95或者100之上。PCO催化劑層可以沉積于整個基板的表面區(qū)域的部分之上。PCO催化劑層可以沉積于光催化氧化組件的整個基板的百分之10、20、30、40、50、60、70、80、90或95之上。在一個實施例中，PCO催化劑層可以沉積于基板的表面的百分之50之上?；宓谋砻娴氖Ｓ喟俜种?0可以包括VOC分解催化劑層?？梢酝瑫r或者依次涂敷催化劑層?？梢园慈魏雾樞蛲糠蟠呋瘎印Ｔ谝恍嵤├?，PCO催化劑是用于基板的表面區(qū)域的部分(例如表面區(qū)域的50%)的外側層。在一些實施例中，可以在VOC去除層(在PCO催化劑層之前涂敷VOC去除層)之前涂敷臭氧去除層。在一些實施例中，可以在涂敷臭氧去除層(在PCO催化劑層之前涂敷臭氧去除層)之前涂敷VOC去除層。例如光催化氧化組件500可以包括用于去除氣味的某一方式的碳、沸石或者高錳酸鉀過濾器或者過濾器部件。此外，光催化氧化組件500可以包括氣味發(fā)出元件。例如，光催化氧化組件500可以包括發(fā)出所需香味(或者其他氣味)的香包或者盒部分。因此，光催化氧化組件500可以包括機械過濾元件、氣味過濾元件和氣味發(fā)出元件中的一個或者多個元件。
此外，在一個實施例中，臭氧分解材料可以包括沉積于基板504上的金屬氧化物材料。臭氧與金屬氧化物反應并且在催化反應中分解。在一個實施例中，臭氧分解材料可以包括氧化錳(MnO2)。在另一實施例中，臭氧分解材料可以包括二氧化鈦(TiO2)。然而,應當理解臭氧分解材料可以包括任何方式的適當金屬氧化物(比如但不限于Al203、Si02、Ti02、Fe2O3和ZnO)。在另一實施例中，臭氧分解催化劑材料包括用于臭氧去除的兩個或者更多催化劑材料。在一些實施例中，光催化氧化組件500可以包括單個VOC去除材料。在另一實施例中，VOC催化材料包括用于VOC去除的兩個或者更多催化材料。光催化氧化組件500可以包括MnO2材料。然而，應當理解VOC去除材料可以包括任何方式的適當金屬氧化物(比如但不限于A1203、MnO2, SiO2, TiO2, Fe2O3和ZnO)。因此，光催化氧化組件500可以可選地包括從氣流同時去除臭氧、VCO和氣味的單個去除材料。例如，圖5A示出了 PCO基板504的分解圖。PCO基板504的空氣通路506可以包括第一催化劑(例如，PCO催化劑層546)。第一催化劑可以覆蓋側壁的包括空氣通路506的部分(例如，空氣通路506的表面積的約70% )。PCO基板504的空氣通路506還可以包括第二催化劑(例如，非PCO催化劑層544)。第二催化劑可以覆蓋側壁的包括空氣通路506的部分(例如，空氣通路506的表面積的約30% )?？諝馔?06與方向540共線。用于與基板506相遇的氣流528的主要行進方向可以與方向542共線。這樣，氣流528可以在方向542上向空氣通路506中行進并且在方向540上退出空氣通路506。方向540和542可以在角度538相交。例如，當空氣清潔器放置于地面上用于使用時，約15度的角度538足以阻止或者限制用戶在就坐或者站立位置看見UV光源。15度角度足以減少在空氣清潔器的正常操作期間查看UV光的角度。UV光組件如圖5中所示，UV LED組件530可以使用UV LED532在PCO元件504上輻射UV光。UV LED532可以包括多個UV LED。UV LED組件530中的一個或者多個可以設置于空氣清潔器中?？梢詢?yōu)化UV LED532和/或UV LED組件530的數(shù)量以向P⑶元件504提供照射548的正確強度。在一些實施例中，UV LED532可以提供在UV-A光譜中的光。UV照射可以由UV LED組件530供應，并且可以被配置成輻射可以存在于氣流內的多種侵染劑。這些劑能夠穿過預過濾器、靜電除塵器和光催化氧化組件500或者取而代之生成臭氧。一般而言，UV光波長視為具有約IOOnm到約400nm的波長。UV光視為超出可見光范圍以外。UV光波可以具有400-320nm、320-280nm或者280_100nm的波長并且通常分別稱為UV-A、UV-B和UV-C波。優(yōu)選地，UV光波是波長為400-320nm的UV-A0 UV光的劑量(以毫焦耳每平方厘米或者“mj/cm”為單位)是光強度(或者輻射)與曝光時間的乘積。以毫瓦特每平方厘米(yW/cm2)為單位測量強度并且以秒為單位測量時間。光源例如可以是適合于在所選UV光波長范圍中輻射光的大體上U形、35瓦特、高輸出、無臭氧燈泡(未示出)或者如圖5中所見系列LED UV燈532。在一些實施例中，可以運用單個線性燈泡或者多個線性或者成形燈泡。如果使用UV LED，則LED可以包括1、2、3、4、5、6或者更多UV LED?？梢源?lián)或者并聯(lián)配置燈。失去供給一個燈泡的功率可以足以或者可以不足以關停剩余燈。圖5也圖示了可以包括多個LED532的UV LED組件530。一個或者多個電路板(未示出)可以電連接到功率分布器550以向一個或者多個UV LED532提供電壓電勢Vuv。來 自UV LED組件530的UV照射548可以完全包含于光催化氧化組件殼框508內。UV光組件可以經由LED支撐件510固著到光催化氧化組件殼框508。LED支撐件510可以被成形為將UV光充分引到PCO基板504上。LED支撐件510可以具有用于有助于并且將UV光從UV光組件530引到PCO基板504上的成角度部分。在一些實施例中，UV LED組件530提供UV LED532的高密度分布。在一些實施例中，UV LED532可以包括低密度UV LED。高密度分布可以增加由UV LED532提供的照射的強度。在一些實施例中，UV LED532可以提供在UV-A光譜中的光。在替代實施例中，UV LED組件530提供UV LED532的稀疏或者低密度分布。在一些實施例中，UV LED 532可以包括高強度UV LED。稀疏分布可以提供所需UV照射強度而未使用大量UV LED 532。在一些實施例中，UV LED 532可以提供在UV-A光譜中的光。空氣路徑如圖2中所見，空氣入口 206可以包括基本上矩形入口，其中空氣流入物214行進經過格窗210并且經過預過濾器222，基本上線性進入空氣入口 206。基本上清潔的空氣流出物214’可以從空氣出口 208經過格窗210基本上線性向外行進?；旧锨鍧嵉目諝饬鞒鑫?14’可以基本上水平行進。格窗210或者212可以包括天窗、板條、桿、網格或者接線。格窗210或者212的天窗、板條、桿、網格或者接線可以持久或者可更換或者其組合。天窗、板條、桿、網格或者接線可以被固定或者固定的或者其組合，并且能夠經過空氣入口 206將氣流引入空氣通道204中并且引出空氣出口 208。流出空氣出口 208的氣流方向可以從空氣清潔器200離開180、160、140、120、90、60、45、30或者更少度。如圖2中所示，可以控制風扇234以產生和調節(jié)氣流。風扇234可以包括變速設置(包括低速、中速和高速)。風扇速度可以指引引向電暈接線組件304的電流量。例如，風扇速度越低，向電暈接線組件304發(fā)送的電流就越低?？梢越浻山涍^電源的脈寬調制信號限制供給電暈接線組件30的電流。表I示出了如風扇速度確定的向電暈接線組件30發(fā)送的功率參數(shù)的優(yōu)選例子。
權利要求
1.一種光催化氧化(PCO)組件，包括 PCO基板，包括 第一外表面， 第二外表面， 多個空氣通路，具有以不與所述第一外表面正交的角度從 所述第一外表面向所述第二外表面延伸的深度，以及 光催化劑，設置于所述基板上；以及 紫外線(UV)光源，設置成照射所述第二外表面。
2.根據(jù)權利要求I所述的PCO組件，其中所述空氣通路的所述角度和所述深度足以阻止由所述UV光源生成的照射經過所述空氣通路可見。
3.根據(jù)權利要求I所述的PCO組件，其中所述第一外表面與所述第二外表面相對設置。
4.根據(jù)權利要求I所述的PCO組件，其中所述空氣通路包括例壁，并且所述光催化劑設置于所述側壁上。
5.根據(jù)權利要求I所述的PCO組件，其中所述空氣通路的橫截面基本上是六邊形。
6.根據(jù)權利要求I所述的PCO組件，其中非光催化劑設置于所述第一表面和所述空氣通路的從所述第一表面延伸的部分上。
7.根據(jù)權利要求I所述的PCO組件，其中所述光催化劑設置于所述第二表面和所述空氣通路的從所述第二表面延伸的部分上。
8.根據(jù)權利要求I所述的PCO組件，其中所述UV光源包括發(fā)光二極管(LED)。
9.根據(jù)權利要求I所述的PCO組件，其中所述角度基本上約為15°。
10.根據(jù)權利要求I所述的PCO組件，多個光源，被分布和成角度成提供所述PCO基板的均勻照射。
11.根據(jù)權利要求I所述的PCO組件，還包括框，包括多個電接觸。
12.根據(jù)權利要求I所述的PCO組件，其中所述PCO基板包括揮發(fā)性有機化合物(VOC)元件。
13.根據(jù)權利要求I所述的PCO組件，其中所述PCO基板由小球、網狀物、篩、布、紙、有孔基板或者其組合支撐。
14.根據(jù)權利要求I所述的PCO組件，其中所述光催化劑包括臭氧分解元素。
15.根據(jù)權利要求I所述的PCO組件，其中所述PCO基板包括氣味去除元件。
16.根據(jù)權利要求I所述的PCO組件，其中所述UV光可操作用于發(fā)射包括從320納米(nm)到400nm的波長的UV光。
17.根據(jù)權利要求I所述的PCO組件，其中所述PCO基板包括多個蛇形金屬片，所述多個蛇形金屬片用在相鄰金屬片之間的多個間隙接合在一起以形成空氣通路。
18.—種空氣清潔器，包括 空氣通道，在所述空氣清潔器中；以及 PCO組件，包括 第一外表面， 第二外表面， 多個空氣通路，具有以不與所述第一外表面正交的角度從所述第一外表面向所述第二外表面延伸的深度，以及 光催化劑，設置于所述基板上；以及 紫外線(UV)光源，設置成照射所述第二外表面。
19.根據(jù)權利要求18所述的空氣清潔器，還包括靜電除塵器，設置于所述PCO組件上游的氣流中。
20.根據(jù)權利要求18所述的空氣清潔器，其中所述PCO組件跨越所述空氣通道?！?br> 全文摘要
本發(fā)明涉及一種具有受照射成角度基板的光催化空氣凈化器系統(tǒng)。描述一種光催化氧化(PCO)組件，該組件包括PCO基板，包括第一和第二外表面，以及多個空氣通路，具有以不與第一外表面正交的角度在第一外表面至第二外表面之間延伸的深度。光催化劑設置于基板上并且使用紫外線光源來刺激。還描述一種使用該PCO組件的空氣清潔器。
文檔編號B01D50/00GK102961964SQ20121032262
公開日2013年3月13日 申請日期2012年8月30日 優(yōu)先權日2011年8月31日
發(fā)明者J·R·伯倫 申請人:奧雷克控股公司