用于电化学抑制空气处理单元中的生物生长的系统技术方案

用于抑制真菌和其它生物体在例如空调、加湿器、除湿器和空气洗涤器的空气处理系统中生长的系统和方法。将一对电极与由空气处理系统的收集子系统所收集的液体接触。电极中的一个电极包括生物抑制导体。使电流在电极之间通过，使生物抑制导体被释放到所收集的液体中。使生物抑制导体被释放到所收集的液体中。使生物抑制导体被释放到所收集的液体中。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于电化学抑制空气处理单元中的生物生长的系统
[0001]本申请于2020年2月10日作为PCT国际专利申请提交，并要求2019年2月11日提交的美国临时专利申请No.62/803,878的优先权，其公开内容通过引用整体并入本文。

技术介绍

[0002]空气处理单元通常包括液体收集系统。在空调和除湿器的情况下，来自周围环境的湿气被凝结为空气处理的副产品，并且液体收集系统包括托盘或平底盘，该托盘或平底盘收集冷凝物并将冷凝物从空气处理单元中排出。在加湿器的情况下，将容纳在箱中的供应的液态水蒸发到周围空气中，在蒸发之前液态水被从箱中抽取出并通过一个或多个管道或其它导管和贮存器。
[0003]收集系统通常包括收集托盘或其它收集容器，该收集托盘或其它收集容器在空调和除湿器的情况下截留冷凝物，并在加湿器的情况下保持该液体供给。收集容器可以与排水管线流体连通，以允许多余的流体例如通过重力或借助于泵排出，并防止收集容器溢出。在一些示例中，排水管线可以是管道系统的一部分，例如建筑物的管道。
[0004]所收集的液体可以支持生物有机体的增殖，并且随着时间的推移，在收集容器中和/或出自收集容器的导管中可以发生生物生长和积聚。通常在空气处理单元冷凝收集器和水箱和导管中生长的生物体的示例包括霉菌和其它真菌，例如曲霉。曲霉和其它霉菌可以导致免疫受损的个体的感染，并且可能是健康危害。黑霉病和军团病是具有健康危害的细菌和霉菌的示例。此外，积聚最终可能导致收集系统中的堵塞或部分堵塞，或者以其它方式干涉收集系统排出过量液体的能力。如果从收集容器出来的受控流被充分阻挡，则收集容器可以溢出引起溢流。此外，浮动开关通常用于在排水管线堵塞时使系统停工。这些开关经常失效，并且在许多情况下，用户不在场来检测此停工。在温暖气候中缺乏冷却和除湿可能导致潮湿的表面上未经检查的霉菌生长造成较大的损坏。收集室的溢流可能会损坏空气处理单元本身，以及容纳该单元的结构，例如房屋或其它建筑物。
[0005]铜离子的存在可以抑制某些生物体的生长，特别是在水性环境中是这样。例如，有时与水接触的船体的外部设有含有铜的涂料。表面上的铜用于抑制船体上生物体(例如蜗牛、贻贝和藤壶)的生长。
[0006]还已知将含铜盐添加到空气处理收集容器中将抑制生物生长。然而，难以监测容器中的铜离子的浓度，这可能导致铜离子的浓度过高或具有无效的浓度。
[0007]据报道，其它金属和金属盐，例如衍生自锌、银和铝的金属盐，具有针对霉菌和某些细菌的生物抑制性质。涂银导管用于减少医疗器械中的感染。聚合物、碳和其它金属盐的混合物以及生物抑制剂可以用作电极或时间释放生物抑制剂。
[0008]需要改进用于降低液体收集容器中的生物生长和积聚的系统和方法以及空气处理系统的相关部件。

技术实现思路

[0009]一般而言，本公开涉及一种调节空气处理系统的水收集容器中生物物质的生长的
方法和系统。如本文所用，“水收集容器”或“收集容器”是设计成用于收集或保持水的空气处理系统的任何容器。例如，在空调和除湿器的情况下，“收集容器”可以指截留冷凝物的容器，而在加湿器的情况下，“收集容器”可以指保持用于加湿空气的液体供给的容器。空气处理系统可以与住宅或商业建筑物相关联。在某些示例中，系统和方法提供了能够构建生物抑制系统的一个或多个特征。监测特征可以例如指示在何时下层的生物抑制系统是可操作的或者何时可能需要维护以用于其持续操作。生物抑制系统可以作为内置于空气处理系统本身的整体的部件提供。或者，生物抑制系统可以提供为可以安装在现有的空气处理系统中的一种或多种独立部件。用于监测生物抑制系统的状态的特征可以被配置为可视指示器、声音指示器或其它，并且在至少一些示例中，可以这些特征是电子驱动和控制的。生物抑制系统的操作状态的变化可以表现为例如一个或多个指示灯的照明或停止照明、一个或多个指示灯的照明图案或颜色的变化、可听声(例如，警报、计算机生成的可见或可听见的口头警告等)的终止或产生、振动的产生等。
[0010]如本文所用，诸如“电导率”、“导电地”之类的术语和相关术语是指离子在水溶液中的运动，即离子传导/电导率。
[0011]根据本公开的某些方面，用于控制包括一个或多个冷凝物排水管线的空气处理系统中的生物物质的积聚的生物抑制系统包括：连接到一对间隔开的电极的电流源，其中电极中的一个或多个电极含有生物抑制离子或化学抑制剂，并且其中，电极中的两个电极被定位成暴露于存在于空气处理系统的液体收集子系统中的液体(例如，在空调系统和除湿系统中的冷凝物，或在加湿系统或所述系统的排出水出口中为蒸发所供给的水)。液体作为将电极彼此电气地桥接的电解质而存在，电流源提供以固定速率从电极进行离子或化学抑制剂的迁移所需的驱动力，从而使第一电极将生物抑制离子/化学物质释放到液体中。生物抑制离子然后进入液体并抑制某些生物在液体介质内生长。
[0012]来自电流源的电流连接到电极，并且当离子开始进入液体时，存在于液体收集子系统中的液体桥接第一电极和第二电极。在一些示例中，任一个电极可以连接到电流源的正侧或负侧，并且电流流动的方向可以周期性地反转，从而防止在电极上结垢。因此，应该理解的是，在一些示例中，两个电极都可以含有生物抑制材料，并且电极根据电流流动的方向在任何给定时间释放生物抑制材料。
[0013]因此，在至少一些示例中，当第一电极和第二电极至少部分地与包含在液体收集子系统中的液体接触并且电流源以与电流的量值成比例的预定速率释放离子时，本公开的生物抑制系统适于注入生物抑制离子和化学物质。
[0014]在一些示例中，生物抑制电极由金属或其它导电材料金属制成(例如，含碳、或聚合物和金属盐的混合物)。在一些示例中，生物抑制导体包括与具有生物抑制属性的现在或将来公知的生物抑制材料混合的铜、铝、锌、银中的一种或多种或另一种电导体(例如碳、或导电聚合物)。
[0015]在一些示例中，第二电极还包括金属或其它导电材料。所述金属或材料可能耐溶解。在一些示例中，第二电极可以由一种或多种不同类型的不锈钢制成。
[0016]在一些示例中，电流源适于提供流动通过一对电极的电流，使得生物抑制剂的离子液体中的浓度(例如，铜离子(Cu++)的浓度)在用于给定体积的冷凝物或正在被处理的液体的预定范围内。在一些示例中，预定范围为从约50ppb(十亿分之一)至约2,000ppb。在一
些示例中，预定范围为从约100ppb至约1,000ppb。在一些示例中，预定范围从约200ppb至约500ppb。
[0017]在一些示例中，电流源适于提供在一对电极之间的电流流动，该电流流动在一个方向上的平均电流的值较大。在一些示例中，电流源适于提供在一对电极之间的交流电流流动或脉冲电流流动。在一些示例中，电流源适于选择性地提供电极之间的沿一个方向比沿另一个方向更大的平均电流以及交流/脉冲电流。
[0018]在一些示例中，流过电极的电流量可以设定为基于在收集系统中被认为正在产生或存在的冷凝物或液体的估计的体积的值。在一些实施例中，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于抑制生物物质在空气处理系统中积聚的生物抑制系统，包括：电流源，所述电流源连接到至少一对间隔开的电极，其中，所述电极中的第一电极包括生物抑制导体，并且其中，所述电极中的两个电极都被定位成暴露于所述空气处理系统的液体收集子系统中存在的液体。2.根据权利要求1所述的生物抑制系统，其中，所述电极中的至少一对电极包括生物抑制导体。3.根据权利要求1所述的生物抑制系统，其中，电流被供应到电极，引起电解，所述电流导致所述生物抑制导体的离子被释放到所述液体收集子系统中存在的液体中。4.根据前述权利要求中任一项所述的生物抑制系统，其中，所述第一电极是阳极，并且所述第二电极是阴极，当在电极和存在于导电地桥接所述第一电极和所述第二电极的液体收集子系统中的液体之间提供电流时所述阳极是化学氧化的部位并且所述阴极是化学还原的部位。5.根据权利要求3所述的生物抑制系统，其中，两个电极适于根据所述电流的流动方向用作阴极或阳极。6.根据前述权利要求中任一项所述的生物抑制系统，其中，所述生物抑制导体包括金属、或包含碳或聚合物和金属盐的混合物。7.根据权利要求6所述的生物抑制系统，其中，所述生物抑制导体包括：i)铜、铝、锌、银和/或金属盐中的一种或多种；以及ii)生物抑制化学材料和导电材料和/或聚合物或碳粘合剂的混合物。8.根据前述权利要求中任一项所述的生物抑制系统，其中，所述第二电极包括耐氧化的金属。9.根据权利要求8所述的生物抑制系统，其中，所述第二电极包括不锈钢。10.根据前述权利要求中任一项所述的生物抑制系统，还包括用于调节所述电极之间的电流的电流调节器。11.根据权利要求10所述的生物抑制系统，其中，所述电流调节器适于调节所述电极之间的电流以在所述液体中保持预定的电导率。12.根据权利要求10所述的生物抑制系统，其中，所述电流调节器适于至少部分地基于所述电极之间已经产生的电流的持续时间来调节所述电极之间的电流。13.根据权利要求12所述的生物抑制系统，其中，所述电流调节器适于随时间减小所述电极之间的电流的量值。14.根据权利要求11所述的生物抑制系统，其中，所述预定电导率对应于所述液体中的生物抑制离子的预定浓度或预定浓度范围。15.根据权利要求14所述的生物抑制系统，其中，所述生物抑制离子的预定浓度或预定浓度范围为100ppb(十亿分之一)至2000ppb的范围。16.根据前述权利要求中任一项所述的生物抑制系统，其中所述空气处理系统包括空调、除湿器、加湿器和空气洗涤器中的一个或多个，并且其中，所述空气处理系统的所述液体收集子系统包括液体收集容器。17.根据权利要求16所述的生物抑制系统，其中，所述液体收集容器包括用于确定在固定时间段内产生的液体的体积的测量容器、托盘、平底盘、箱、或贮存器。
18.根据权利要求16所述的生物抑制系统，其中，所述液体收集容器包括冷凝物收集器。19.根据权利要求18所述的生物抑制系统，其中，所述冷凝物收集器包括托盘。20.根据权利要求15
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18中任一项所述的生物抑制系统，其中，所述液体收集容器限定定位于液体收集容器的侧壁或底壁中的排水口，并且其中，所述一对电极定位于所述液体收集容器的底壁的上方。21.根据权利要求10所述的生物抑制系统，其中，所述电流调节器适于至少部分地基于以下中的一个或多个在一段时间内调节所述电极之间的电流：i)收集在液体收集子系统中的液体的测量的体积或预测的体积；和ii)从液体收集子系统中排出的液体的测量的速率或预测的速率。22.根据前述权利要求中任一项所述的生物抑制系统，还包括指示器，所述指示器适于提供所述生物抑制系统的操作状态的一个或多个标记。23.根据权利要求22所述的生物抑制系统，其中，所述一个或多个标记包括光发射器的照明或停止照明。24.根据权利要求23所述的生物抑制系统，其中，所述一个或多个标记由所述电极中的一个或两个电极的检测到的失效或预测的失效触发。25.根据权利要求22
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24中任一项所述的生物抑制系统，还包括用于感测触发事件的一个或多个传感器，所述触发事件导致激活所述一个或多个标记。26.根据权利要求25所述的生物抑制系统，其中，所述一个或多个传感器包括电流表和电压表中的一个或多个。27.根据权利要求10或11所述的生物抑制系统，还包括电导率测量计，所述电导率测量计包括与所述液体接触的探针。28.根据权利要求27所述的生物抑制系统，还包括控制器，所述控制器被配置为基于所述电导率测量计提供的电导率测量值来向所述电流调节器提供控制信号。29.一种空气处理系统，包括：空气入口；空气出口；液体收集子系统，所述液体收集子系统包括收集容器，所述收集容器适于收集由所述空气处理系统的操作所使用或产生的水；以及生物抑制系统，所述生物抑制系统用于抑制生物物质在所述空气处理系统中积聚，所述生物抑制系统包括一对间隔开的电极，其中，所述电极中的第一电极包括生物抑制物质，其中，所述电极中的两个电极都被定位成暴露于所述液体收集子系统中存在的水，并且其中，所述第一电极适于在一对电极之间产生电流时将所述生物抑制物质释放到水中。30.根据权利要求29所述的空气处理系统，其中，所述一对电极定位在所述收集容器的壁上或与所述收集容器的壁间隔开。31.根据权利要求29所述的空气处理系统，其中，所述一对电极定位在由收集容器的壁限定的端口处。32.根据权利要求29所述的空气处理系统，其中，所述一对电极定位于所述液体收集子系统的导管中，所述导管与所述收集容器流体连通。
33.根据权利要求29
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【专利技术属性】
技术研发人员：路易，
申请(专利权)人：伊莱克崔西有限公司，
类型：发明
国别省市：