空气净化装置、系统和方法制造方法及图纸

本公开涉及空气净化装置、系统和方法。用于除去氮氧化物和挥发性有机化合物(VOC)以及除去非VOC颗粒的空气过滤装置、系统和方法能够从大体积封闭环境中除去颗粒、含氮氧化物的化合物和挥发性有机化合物。系统在UV LED辅助光反应室上游加入HEPA过滤，所述光反应室包括具有沿管道隔开的空气流过的气流空间的多个挡板，多孔透过性氮氧化物吸附过滤器取向在UV辅助光反应室的下游，进一步过滤系统中的气流以除去含氮氧化物的化合物。以除去含氮氧化物的化合物。以除去含氮氧化物的化合物。

Air purification device, system and method

【技术实现步骤摘要】
空气净化装置、系统和方法


[0001]本公开大体上涉及空气过滤和净化空气。更具体而言，本公开涉及空气质量的感测以及从空气、优选从封闭环境(包括载具和封闭式地面运输环境)中的空气除去颗粒、挥发性有机化合物(VOC)和含氮氧化物的化合物。

技术介绍

[0002]挥发性有机化合物(VOC)是一类特征为在室温下具有通常由低沸点引起的高蒸气压的有机化学品。它们包括非甲烷烃类(NMHC)和含氧NMHC(例如，醇、醛和有机酸)。VOC来自泡沫、塑料、织物和其他制成品、尤其是新产品的排气，以及许多清洁产品中的溶剂。VOC也作为人类代谢过程的副产物产生。已在人类肺泡呼吸中鉴定出超过200种VOC。在一个挤满人的封闭环境、例如客机中，内源性产生的VOC占主导地位。
[0003]VOC无法通过典型的空气过滤方法(例如HEPA过滤)除去。降低机舱环境中VOC浓度的现有系统包括活性炭。
[0004]其他空气污染物可以包括各种颗粒，并且可以还包括可以污染空气供应的含氮氧化物的化合物，例如，在含氮化合物中由还原产生的副产物，特别是在封闭环境中，例如，由于排放来自香烟和其他烟草相关产品的排放物、电子烟的排放物、车辆燃料的燃烧等，它们可以迁移到、滞留在或以其他方式积聚在封闭和基本封闭环境内和附近的区域等。封闭和基本封闭的环境可以包括陆地交通建筑物、陆地和非陆地房间以及其他基本封闭的环境。
[0005]提供本文件的
技术介绍
和
部分以将本公开的各方面置于技术和操作语境中，以帮助本领域技术人员理解它们的范围和效用。除非如此明确指出，否则本文中的任何陈述都不能仅因为其包含在
技术介绍
部分中而被承认为现有技术。

技术实现思路

[0006]下面给出了本公开的简化概述，以为本领域技术人员提供基本的理解。该概述不是对本公开的广泛综述并且不旨在标识本公开各方面的关键/关键要素或描绘本公开的范围。本概述的唯一目的是以简化形式呈现本文公开的一些构思，作为稍后呈现的更详细的说明的前奏。
[0007]根据本方面，公开了空气过滤装置、系统和方法，其解决之前的与需要从封闭或基本封闭的环境中包含的空气中除去不同类型的污染物有关的问题。根据本方面，装置包括协同组合的过滤和污染物消除能力，以同时净化封闭或基本封闭环境中的环境空气。更具体地，本公开的装置、系统和方法从封闭环境中的环境空气中组合地过滤或以其他方式除去非挥发性有机化合物颗粒、挥发性有机化合物(VOC)和含氮氧化物的化合物。
[0008]根据本公开，“基本上封闭的环境”可以包括门定期打开的房间和建筑物、尽管入口和出口可能长时间保持开放但可能在一段时间内保留空气杂质的地下车库和地面车库、走廊、会议区、会议室、会议厅以及空间站等。如本文所用，术语“封闭环境”包括“基本上封闭的环境”。
[0009]根据在此描述和要求保护的本公开的一个或多个方面，空气过滤单元能够除去颗粒，包括由例如吸烟烟草产品、电子烟等产生的积聚的焦油和其他化合物；VOC；和来自封闭环境(包括空气可以引导通过管道的地方)中的空气的含氮氧化物的化合物。
[0010]根据本方面，提供了垂直于空气管道的纵轴的包含HEPA过滤器、VOC除去单元和含氮氧化物化合物除去单元的空气过滤单元，其可置于空气管道中或靠近空气管道，从而例如保护VOC除去单元中光催化氧化(PCO)元件的寿命。
[0011]另一方面公开了一种空气过滤单元，其包括空气管道(空气管道包括位于空气管道第一端部的空气入口和位于空气管道第二端部的空气出口)、取向为靠近或以其他方式引入空气入口的高效颗粒空气过滤器以及与空气入口连通的气流控制器。空气过滤单元还包括与气流控制器连通的二氧化碳传感器、与气流控制器连通的压力传感器。空气过滤单元包括位于高效颗粒空气(HEPA)过滤器下游的集成紫外光反应器。紫外光反应器包括多个挡板，各个挡板具有允许气流通过的多个气流空间，挡板设置在所述空气入口和空气出口之间的管道内的间隔位置处，所述挡板大体上与所述纵轴垂直。空气过滤单元还包括安装在各个挡板上的多个紫外发光二极管，设置在各对挡板之间的多孔透过性光催化氧化过滤模块，其位于大体上与所述纵轴垂直，使得空气流过所述光催化氧化过滤模块，其中，各个光催化氧化过滤模块包含一种或多种包含二氧化钛(TiO2)、掺铁二氧化钛(Fe
‑
TiO2)、掺碳二氧化钛(C
‑
TiO2)或其组合的催化剂，所述催化剂在被紫外光照射时有效地将挥发性有机化合物化学减少为非挥发性有机化合物，空气过滤单元还包括多孔透过性氮氧化物吸附过滤器，其例如可以是包括含氮氧化物化合物吸附剂的含氮氧化物化合物吸附室，吸附过滤器中的吸附剂配置在吸附床、堆栈等中。氮氧化物吸附过滤器设置在紫外光反应器的下游。术语“空气管道”和“管道”是等同术语，在本文中具有相同含义并且可以互换。
[0012]在另一方面，空气管道包含纵轴。
[0013]在另一方面，二氧化碳传感器与控制器连通。
[0014]在另一方面，二氧化碳传感器与空气入口连通。
[0015]在另一方面，二氧化碳传感器与空气入口和所述空气出口中的至少一个连通。
[0016]在另一方面，压力传感器与空气入口连通。
[0017]在另一方面，压力传感器与空气入口和空气出口中的至少一个连通。
[0018]在另一方面，压力传感器与控制器连通。
[0019]在另一方面，多孔透过性氮氧化物吸附过滤器包含固体含胺吸附剂。
[0020]在另一方面，多孔透过性氮氧化物吸附过滤器包含填充的固体吸附剂，填充的固体吸附剂包括以下至少一种：蜂窝状整体排列和粒状介质排列。
[0021]在另一方面，多孔透过性氮氧化物吸附过滤器包含填充的固体吸附剂，填充的固体吸附剂包含以下至少一种：含胺化合物、含金属有机化合物和沸石。
[0022]在另一方面，多孔透过性氮氧化物吸附过滤器取向为靠近空气出口。
[0023]在另一方面，空气过滤单元被配置为可从空气管道拆卸以进行更换。
[0024]在另一方面，空气过滤单元被配置为可更换的。
[0025]在另一方面，空气过滤单元的一个或多个部件被配置为可单独地从空气管道拆卸。
[0026]在另一方面，所述高效颗粒空气过滤器、所述紫外光反应器、所述光催化氧化过滤
模块和所述氮氧化物吸附过滤器中的一个或多个可以被配置为集成到所述空气过滤单元中作为被配置为可拆卸且可更换的分立元件。
[0027]在另一方面，空气过滤单元还包括一个或多个散热器，其中，所述一个或多个散热器被配置为设置在管道内，并且所述一个或多个散热器进一步适合于将热量从所述紫外发光二极管传导出去。
[0028]在另一方面，所述多个紫外发光二极管设置在各个挡板的外周周围和气流空间之间，所述多个紫外发光二极管配置为使相邻光催化氧化过滤模块的紫外照射最大化。
[0029]另一方面，所述多个紫外发光二极管安装在与空气入口和出口相邻的挡板内侧，所述多个紫外发光二极本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种空气过滤单元(10)，其包括：空气管道(14)，所述空气管道包括位于第一端部的空气入口(12)和位于第二端部的空气出口(18)；取向靠近所述空气入口的高效颗粒空气过滤器(200)；与所述空气入口连通的气流控制器(202)；与所述气流控制器连通的二氧化碳传感器(206)(206a)；与所述气流控制器连通的压力传感器(208)；紫外光反应器(10a)，所述紫外光反应器包括：多个挡板(18)，各自具有允许气流通过的多个气流空间，所述挡板设置在所述空气入口和空气出口之间的管道内的间隔位置处，所述挡板大体上与纵轴垂直；安装在各个挡板上的多个紫外发光二极管(24)；设置在各对挡板之间的多孔透过性光催化氧化过滤模块(30)，其大体上与纵轴垂直，使得空气流过所述光催化氧化过滤模块；设置在所述紫外光反应器的下游的多孔透过性氮氧化物吸附过滤器(210)；并且其中，各个光催化氧化过滤模块包含一种或多种包含二氧化钛(TiO2)、掺铁二氧化钛(Fe
‑
TiO2)、掺碳二氧化钛(C
‑
TiO2)或其组合的催化剂，所述催化剂在被紫外光照射时有效地将挥发性有机化合物化学减少为非挥发性有机化合物。2.如权利要求1所述的空气过滤单元，其中，所述二氧化碳传感器与所述空气入口和所述空气出口中的至少一个连通。3.如权利要求1所述的空气过滤单元，其中，所述压力传感器与所述空气入口和所述空气出口中的至少一个连通。4.如权利要求1所述的空气过滤单元，其中，所述多孔透过性氮氧化物吸附过滤器包含固体含胺吸附剂。5.如权利要求1所述的空气过滤单元，其中，所述高效颗粒空气过滤器、所述紫外光反应器、所述光催化氧化过滤模块和所述氮氧化物吸附过滤器中的一个或多个被配置为集成到所述空气过滤单元中作为被配置为可拆卸且可更换的分立元件。6.如权利要求1所述的空气过滤单元，其还包括配置为设置在所述管道内的一个或多个散热器，所述一个或多个散热器进一步适合于将热量从所述紫外发光二极管传导出去。7.如权利要求1所述的空气过滤单元，其中，所述光催化氧化过滤模块包含多个过滤器，各个过滤器包含粗泡沫、细泡沫、熔融石英纤维毡或其组合中的一种或多种，并且各个过滤器装载有包含纯二氧化钛(TiO2)、掺铁TiO2(Fe
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TiO2)、掺碳TiO2(C
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TiO2)或其组合中的一种或多种的催化剂。8.如权利要求1所述的空气过滤单元，其中，所述紫外光反应器包含四个挡板和三个光催化氧化过滤模块，并且所述光催化氧化过滤模块从空气入口到空气出口依次包含：1)R25
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CTR
–
TA
–
R25；2)CTR
–
TA

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