生成过氧化物的空气净化元件制造技术

本公开涉及生成过氧化物的空气净化元件。一种系统包括气流通路和空气净化元件。气流通路被构造为限制空气流并朝着空间引导该空气流。空气净化元件位于气流通路中并被构造为产生过氧化物以对流过气流通路的空气中的污染物进行氧化。空气净化元件包括过氧化物生成结构和基质，该基质包括被构造为对所产生的过氧化物进行活化的过氧化物活化催化剂。空气净化元件被构造为当由能量源提供激励时从气流通路内的空气中的水蒸气和氧气产生过氧化物，并且基质被构造为允许污染物接触被过氧化物活化催化剂活化的过氧化物。化催化剂活化的过氧化物。化催化剂活化的过氧化物。

【技术实现步骤摘要】
生成过氧化物的空气净化元件


[0001]本公开总体上涉及空气净化，并且更具体地，涉及用于对进入封闭空间的气流进行处理的生成过氧化物的空气净化元件。

技术介绍

[0002]被病原体和/或毒素污染的空气对人类健康构成了重大威胁，因为人们可能在吸入这种污染物后生病。因此，对这种空气进行消毒可以帮助减少这种污染物对人类健康的影响。然而，传统的消毒方法具有局限性。例如，传统的消毒剂可能包括不需要的物质。此外，过滤器会随着时间的推移而堵塞，并且在从空气中去除污染物时可能仅部分有效。
[0003]经活化的过氧化物可以破坏微生物(诸如细菌、病毒和真菌)，由微生物产生的毒素和无数化学试剂对人类使用仍保持安全。

技术实现思路

[0004]为了解决上述问题，根据本公开的一个方面，本文提供了一种系统。在这方面，该系统包括气流通路和空气净化元件。气流通路被构造为限制空气流并朝着空间引导该空气流。空气净化元件位于气流通路中，并被构造为产生过氧化物以对流过气流通路的空气中的污染物进行氧化。空气净化元件包括过氧化物生成结构和基质，该基质包括被构造为对所产生的过氧化物进行活化的过氧化物活化催化剂。空气净化元件被构造为当由能量源提供激励(energize)时从气流通路内的空气中的水蒸气和氧气产生过氧化物，并且基质被构造为允许污染物接触被过氧化物活化催化剂活化的过氧化物。
[0005]本公开的另一方面涉及一种飞行器。在这方面，飞行器包括机舱、气流通路以及空气净化元件。气流通路被构造为限制空气流并朝着机舱引导该空气流。空气净化元件位于气流通路中，并被构造为产生过氧化物以对流过气流通路的空气中的污染物进行氧化。空气净化元件包括过氧化物生成结构和基质。过氧化物生成结构被构造为从气流通路中的水蒸气和氧气产生过氧化物。过氧化物生成结构包括通过离子导电基质与第二电极隔开的第一电极，并被构造为当在第一电极和第二电极上施加电压时产生过氧化物。基质包括对所产生的过氧化物进行活化的过氧化物活化催化剂，并且被定位成允许污染物接触被过氧化物活化催化剂活化的过氧化物。
[0006]本公开的另一方面涉及一种经由空气净化元件对流过气流通路的空气中的污染物进行氧化的方法。在这方面，所述方法包括以下步骤：引导空气流通过空气净化元件。所述方法包括以下步骤：为空气净化元件的过氧化物生成结构提供激励，以从气流通路中的水蒸气和氧气产生过氧化物。所述方法还包括以下步骤：经由过氧化物活化催化剂对所产生的过氧化物中的至少一些过氧化物进行活化，以及使流过气流通路的空气与经活化的过氧化物接触，以对污染物进行氧化。
[0007]本公开的又一方面涉及一种可更换空气净化元件。可更换空气净化元件包括壳体、过氧化物生成结构以及基质。壳体被构造为能够移除地插入气流通路中，该气流通路限
制空气流并朝着空间引导该空气流。过氧化物生成结构位于壳体内并被构造为当由能量源提供激励时从气流通路内的空气中的水蒸气和氧气产生过氧化物。基质包括对所产生的过氧化物进行活化的过氧化物活化催化剂，并被构造为允许空气流中的污染物接触被过氧化物活化催化剂活化的过氧化物。
[0008]所讨论的特征、功能和优点可以在各种实施方式中独立提供或可以在其它实施方式中组合，参照以下描述和附图详细描述其另外的方面。
附图说明
[0009]图1示出了示例飞行器，并且例示了根据本公开从管道进入机舱的气流。
[0010]图2示出了根据本公开的具有位于气流通路中的空气净化元件的、飞行器的示例气流系统的示意图。
[0011]图3示出了根据本公开的示例空气净化元件的示意图。
[0012]图4示意性地示出了根据本公开的包括层状结构的示例空气净化元件。
[0013]图5示出了根据本公开的包括被构造为杆的过氧化物生成结构的示例空气净化元件。
[0014]图6示出了根据本公开的被构造为杆的示例过氧化物生成结构的截面图。
[0015]图7示出了根据本公开的被构造为多孔材料的中空纤维的示例空气净化元件。
[0016]图8示出了根据本公开的被构造为包括多个孔的中空纤维的示例空气净化元件。
[0017]图9示出了根据本公开的被构造为弯曲气流通道的空气净化元件。
[0018]图10示出了根据本公开的被构造为纹理气流通道的空气净化元件。
[0019]图11示出了根据本公开的被构造为产生涡流的通道的空气净化元件。
[0020]图12示出了根据本公开的个人呼吸装置中的空气净化元件。
[0021]图13示出了根据本公开的能够居住的固定结构中的空气净化元件。
[0022]图14示出了根据本公开的利用紫外光为过氧化物生成结构提供激励的示例空气净化元件。
[0023]图15是例示了根据本公开的经由空气净化元件对空气中的污染物进行氧化的示例方法的流程图。
具体实施方式
[0024]现在将参照附图解释所选择的示例，其中，相同的附图标记在各个附图中表示对应或相同的元件。所公开的示例的以下描述仅被提供用于说明而不是用于限制由所附权利要求及其等同物限定的公开内容的目的。
[0025]图1示出了飞行器100，其中示出了机舱10和气流通路12的放大图，气流通路12被构造为限制空气流14并朝着机舱10引导该空气流。在许多飞行器中，气流通路12中的输入至机舱10的空气流14的至少一部分从机舱10再循环。高效微粒(HEPA)过滤器等可以放置在气流通路12中，以捕集空气流14中的空气传播的病原体和其它微粒，空气流14在再循环之前被过滤。然而，HEPA过滤不能提供绝对的杀菌，因为该技术不能用于消灭病原体。另外，HEPA过滤器可能会堵塞。此外，HEPA过滤器不能从空气流14中过滤出气态污染物。因此，经活化的过氧化物有望用于对占用空间中的空气进行去污染。然而，在开发采用经活化的过
氧化物来处理空气中的污染物的有效且高效的系统和方法方面存在挑战。
[0026]因此，公开了涉及使用生成过氧化物的空气净化元件来灭活和破坏多种空气传播污染物(包括病原体和化学污染物)的示例。
[0027]图2示出了根据本公开的飞行器100中的气流通路12的示意图，其中空气净化元件16位于气流通路12中。如下文详细描述的，空气净化元件16被构造为产生过氧化物(例如，过氧化氢(H2O2))，以对流过气流通路12的空气14中的污染物进行氧化。空气净化元件16的位置是可选的，并且在16A处示出了空气净化元件的另选或另外位置。
[0028]通常，机舱10中的空气是来自外部环境的空气(诸如引擎引气)和从机舱10再循环的空气的混合物。如图所示，来自外部环境的空气流14A穿过空调组件18(在该空调组件处，空气流14A被压缩、冷却和膨胀)到达混合歧管20，在该混合歧管处，空气流14A与从机舱10再循环的空气流14B混合。从机舱10再循环的空气流14B从机舱10流出，穿过空气净化元件16和HEPA过滤器22。除了空气净化元件16之外或作为空气净化元件16的另选方本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种系统，所述系统包括：气流通路(12)，所述气流通路被构造为限制空气流(14)并朝着空间引导所述空气流(14)；以及空气净化元件(16)，所述空气净化元件位于所述气流通路(12)中，并被构造为产生过氧化物，以对流过所述气流通路(12)的空气中的污染物进行氧化，所述空气净化元件(16)包括：过氧化物生成结构(24)，所述过氧化物生成结构被构造为当由能量源提供激励时从所述气流通路(12)内的所述空气中的水蒸气和氧气产生所述过氧化物；以及基质(32)，所述基质包含过氧化物活化催化剂(34)，所述过氧化物活化催化剂被构造为对所产生的过氧化物进行活化，所述基质(32)被构造为允许所述污染物接触被所述过氧化物活化催化剂(34)活化的过氧化物。2.根据权利要求1所述的系统，其中，所述过氧化物生成结构(24)包括电催化剂以及通过离子导电基质(30)隔开的电极对(26、28)。3.根据权利要求1所述的系统，其中，所述系统包括飞行器(100)，并且所述空气净化元件(16)所位于的所述气流通路(12)被构造为向所述飞行器(100)的机舱(10)、个人呼吸装置(1200)和/或能够居住的固定结构(1300)提供空气。4.根据权利要求1所述的系统，其中，所述空气净化元件(16)包括用于气流的多个通道(40)，并且所述过氧化物生成结构(24)和所述过氧化物活化催化剂(34)位于所述多个通道(40)中的各个通道(40)中。5.根据权利要求1所述的系统，其中，所述空气净化元件(16)包括具有用于产生湍气流的纹理的表面(60)和/或所述空气净化元件(16)包括用于产生湍气流的弯曲气流通道(58)。6.根据权利要求1所述的系统，其中，所述空气净化元件(16)包括多孔材料(50)的中空纤维(48)；并且所述过氧化物生成结构(24)包括：第一电极(26)，所述第一电极位于所述中空纤维(48)的第一表面(S1)上；第二电极(28)，所述第二电极位于所述中空纤维(48)的第二表面(S2)上；以及离子导电基质(30)，所述离子导电基质在所述多孔材料(50)中位于所述第一电极(26)与所述第二电极(28)之间，其中，包含所述过氧化物活化催化剂(34)的所述基质(32)被布置在所述第二电极(28)的表面(S3)上。7.根据权利要求1所述的系统，其中，所述空气净...

【专利技术属性】
技术研发人员：P，
申请(专利权)人：波音公司，
类型：发明
国别省市：