空气处理系统技术方案

一种空气处理系统包括旋风过滤器和静电过滤系统。该旋风过滤器能够包括：旋风室；旋风室入口，该旋风室入口被构造成接收包括悬浮颗粒的空气；以及旋风室出口，该旋风室出口被构造成朝向例如面罩或护面罩的呼吸接口输出处理过的空气。该旋风过滤器产生旋转气流，该旋转气流从该旋风过滤器中的该空气中去除至少一些颗粒。该静电过滤系统被配置成使该旋风室中的该颗粒以第一极性带电，以产生该颗粒对以相反的第二极性带电的颗粒去除系统的静电吸引，以从该旋风过滤器中去除额外颗粒。该空气处理系统还能够包括紫外线净化系统以递送紫外线辐射(例如UVC辐射)，从而杀死、破坏或以其他方式影响正被处理的该空气中的有机颗粒。他方式影响正被处理的该空气中的有机颗粒。他方式影响正被处理的该空气中的有机颗粒。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】空气处理系统
[0001]相关专利申请
[0002]本申请要求2020年12月10日提交的共同拥有的美国临时专利申请第63/123,523号的优先权，该美国临时专利申请的全部内容据此出于所有目的以引用方式并入。


[0003]本公开涉及空气处理系统，并且更具体地说，涉及用于提供用于呼吸的处理过的空气的空气处理系统。

技术介绍

[0004]用于过滤或净化呼吸空气的系统包括面罩以及从环境中过滤空气传播污染物的其他装置。许多面罩利用被动过滤器，例如布或纤维素过滤器。然而，这类被动过滤器通常提供有限的杀病毒性质。被动过滤器可能随着使用而堵塞，这会不断限制通过过滤器的气流。堵塞的过滤器还可能会给穿戴者带来健康风险，因为该过滤器可能含有病毒和/或细菌污染物。一些面罩允许更换被动过滤器，但这可能是困难的任务。被动过滤器的更换可能需要大量的更换过滤器，这可能是昂贵的，并且还可能需要频繁处置危险有机废物(用过的过滤器)。
[0005]需要一种有效去除污染物(例如有机和无机颗粒)以提供用于呼吸的处理过的空气的过滤系统。

技术实现思路

[0006]提供一种空气处理系统，所述空气处理系统用于从一定体积的空气中分离并去除大量颗粒，以产生用于呼吸的处理过的空气。在一些示例中，空气处理系统可例如经由面罩或护面罩将处理过的空气递送到人的呼吸系统或朝向人的呼吸系统递送。作为另一示例，空气处理系统可将处理过的空气递送到可由一个或多个人或动物占据的房间或其他环境。
[0007]如本文中所使用，“颗粒”是指悬浮在空气中的任何固体和/或液体颗粒，该固体和/或液体颗粒可包括有机和/或无机颗粒，例如灰尘、花粉、霉菌孢子、烟灰、烟、盐颗粒、液滴、细菌、病毒颗粒或任何其他类型的颗粒，并且可包括任何大小的颗粒，包括粗颗粒、细颗粒和/或超细颗粒。此外，如本文中所使用，“处理过的空气”意指由空气处理系统处理的空气，该处理可包括(a)从空气中分离并去除颗粒以及/或者(b)通过紫外线净化系统处理颗粒，如下文所描述。
[0008]在一些示例中，空气处理系统组合了用于从空气中分离并去除颗粒的多个部件和系统。例如，空气处理系统可包括与静电过滤系统组合的旋风过滤器，以用于从一定体积的空气中分离并去除颗粒。一般来说，旋风过滤器从空气中去除较大颗粒，而静电过滤系统利用静电吸引来去除较小颗粒。旋风过滤器可包括旋风室，该旋风室被构造成通过入口接收空气，并且在旋风室内产生旋转(旋风)流，该旋转流从空气中分离至少一些颗粒(尤其是较大颗粒)，所分离的颗粒可被转移到颗粒去除系统。例如，所分离的颗粒可落入旋风室底部
处的颗粒贮存器中。
[0009]静电过滤系统可提高旋风过滤器的性能，例如通过促进从旋风室中分离并去除颗粒，尤其是小颗粒(例如具有低于100微米、低于20微米或甚至低于10微米的直径，例如包括具有在2.5微米至10微米范围内的直径的颗粒)。尽管特定细菌和病毒具有低于约2微米的直径(例如许多病毒具有在20纳米至500纳米范围内的直径)，但旋风过滤器和静电过滤系统可有效地去除携带细菌和病毒的水滴和灰尘颗粒。
[0010]在一些示例中，静电过滤系统通过以下方式操作：(a)将具有第一极性的第一电荷(例如高电压负电荷)施加到旋风室的导电表面，从而使旋风室中的颗粒以第一电荷带电，以及(b)将具有与第一电荷相反极性的第二电荷施加到颗粒去除系统的导电表面(例如在旋风室底部处的颗粒贮存器的导电表面)。当空气进入旋风室时，旋风室的导电表面将第一极性(例如负电荷)施加在空气中的颗粒上，使得颗粒被静电排斥离开旋风室壁，并且被静电吸引并被拉向以相反的第二极性(例如正电荷)带电的颗粒去除系统(例如颗粒贮存器)。旋风室的入口和出口也可以第一极性带电以排斥带电颗粒，使得颗粒仅被静电吸引到颗粒去除系统(例如颗粒贮存器)。
[0011]在一些示例中，旋风室的内表面可衬有具有抗微生物/抗病毒特性的导电材料，例如银、铜或铜合金(例如黄铜或青铜)。在其他示例中，旋风室的内表面可衬有任何其他合适的导电材料，例如铅、锡、钼、锆、锌、不锈钢、镍、钴或钛。
[0012]另外，一些示例包括紫外线净化系统，该紫外线净化系统被配置成将紫外线辐射递送到所述旋风室以影响存在于所述旋风室中的有机颗粒。例如，紫外线净化系统可将紫外线C(UVC)辐射递送到旋风室以杀死、破坏或以其他方式改变旋风过滤器中的病毒和/或细菌颗粒。在一个示例中，UVC净化系统可将波长在200nm至280nm范围内的UVC辐射递送到旋风室中。旋风室可衬有高反射材料，例如银或不锈钢，以促进旋风室中UVC辐射的反射或散射。
[0013]此外，一些示例包括基于压力的控制系统，该基于压力的控制系统包括至少一个压力传感器和控制电子器件，以基于来自压力传感器的压力测量值来动态控制空气处理系统的操作，例如以减少功率消耗，并且从而延长电池寿命。空气处理系统可被配置成检测吸入事件和/或呼出事件，并且基于所检测到的吸入事件和/或呼出事件来选择性启用、停用或以其他方式控制静电过滤系统和/或紫外线净化系统的操作。例如，空气处理系统可被配置成仅在使用者主动使用空气处理系统进行呼吸时启用静电过滤系统和/或紫外线净化系统，例如通过在基于压力检测到使用者吸入事件时自动启用这种(这类)系统，以及在没有检测到吸入事件的限定时段之后停用这类系统。作为另一示例，空气处理系统可被配置成仅在每次呼吸的吸入阶段期间启用静电过滤系统和/或紫外线净化系统。
[0014]通过旋风过滤器(即通过旋风室)的气流可以任何合适的方式来供应，例如连续地、间歇地或以其他方式。例如，在一些示例中，旋风过滤器可被配置成经由面罩或护面罩将处理过的空气的加压流递送给使用者，例如使用鼓风机(例如风扇)或其他装置来提供通过旋风过滤器的连续或间歇的正压力空气流并递送给使用者。在其他示例中，通过旋风过滤器的空气流可通过使用者的呼吸来提供，例如在系统包括密封面罩的情况下。当使用者吸入时，形成负压，这将一定量的空气抽吸到旋风过滤器中，其中颗粒被去除以及/或者通过紫外线辐射(例如UVC辐射)进行处理，并且经由面罩将处理过的空气递送给使用者。
[0015]一个方面提供了一种空气处理系统，所述空气处理系统包括旋风过滤器和静电过滤系统。所述旋风过滤器包括：旋风室；入口，所述入口被构造成将包括颗粒的空气接收到所述旋风室中；出口，所述出口被构造成从所述旋风室输出处理过的空气，其中所述旋风过滤器被配置成促进所述旋风室内的旋转气流，以从所接收到的空气中去除所述颗粒的至少一部分；以及颗粒去除系统，所述颗粒去除系统被配置成接收由所述旋风过滤器从所接收到的空气中去除的颗粒。所述静电过滤系统包括静电过滤系统电子器件，所述静电过滤系统电子器件被配置成将具有第一极性的第一电荷施加到所述旋风室中的所述颗粒，并且将具有与所述第一极性相反的第二极性的第二电荷施加到所述颗粒去除系统，使得所述旋风室中的所述颗粒变为以所述第一极性带电，并且被静电吸引到所述颗粒去除系统。
[0016]在一个示例中，所述静电过滤系统本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种空气处理系统，所述空气处理系统包括：旋风过滤器，所述旋风过滤器包括：旋风室；入口，所述入口被构造成将包括颗粒的空气接收到所述旋风室中；出口，所述出口被构造成从所述旋风室输出处理过的空气；其中所述旋风过滤器被配置成促进所述旋风室内的旋转气流，以从所接收到的空气中去除所述颗粒的至少一部分；以及颗粒去除系统，所述颗粒去除系统被配置成接收由所述旋风过滤器从所接收到的空气中去除的颗粒；以及静电过滤系统，所述静电过滤系统包括静电过滤系统电子器件，所述静电过滤系统电子器件被配置成：将具有第一极性的第一电荷施加到所述旋风室中的所述颗粒；以及将具有与所述第一极性相反的第二极性的第二电荷施加到所述颗粒去除系统；使得所述旋风室中的所述颗粒变为以所述第一极性带电，并且被静电吸引到所述颗粒去除系统。2.根据权利要求1所述的空气处理系统，其中所述静电过滤系统电子器件被配置成：将具有所述第一极性的所述第一电荷施加到所述旋风室的至少一个导电表面，从而将所述第一电荷施加到所述旋风室中的所述颗粒；以及将具有与所述第一极性相反的所述第二极性的所述第二电荷施加到所述颗粒去除系统的至少一个导电表面。3.根据权利要求2所述的空气处理系统，其中所述旋风室的所述至少一个导电表面包含银或铜。4.根据权利要求1至3中任一项所述的空气处理系统，所述空气处理系统还包括：压力传感器，所述压力传感器被配置成监测空气压力；以及基于压力的控制电子器件，所述基于压力的控制电子器件被配置成根据所监测到的空气压力来动态控制所述静电过滤系统。5.根据权利要求4所述的空气处理系统，其中所述基于压力的控制电子器件被配置成基于所监测到的空气压力来动态控制以下中的至少一者：(a)到所述旋风室的至少一个导电表面的具有所述第一极性的第一电压或者(b)到所述颗粒去除系统的至少一个导电表面的具有所述第二极性的第二电压。6.根据权利要求4至5中任一项所述的空气处理系统，其中所述基于压力的控制电子器件被配置成：基于所监测到的空气压力来自动检测吸入事件，自动检测到的吸入事件包括吸入开始、吸入结束或吸入发生中的至少一者；以及基于所检测到的吸入事件来自动控制所述静电过滤系统。7.根据权利要求6所述的空气处理系统，其中所述基于压力的控制电子器件被配置成：基于所监测到的空气压力来自动检测吸入事件；响应于所检测到的吸入事件而自动启用所述静电过滤系统；自动检测非吸入时段，在所述非吸入时段期间，在限定的非吸入阈值持续时间内没有
检测到吸入事件；以及响应于所检测到的非吸入时段而自动停用所述静电过滤系统。8.根据权利要求4所述的空气处理系统，其中所述控制电子器件被配置成：基于所监测到的空气压力来检测使用者的吸入开始；根据所检测到的吸入开始来启用所述静电过滤系统；基于所监测到的空气压力来检测所述使用者的吸入结束；以及根据所检测到的吸入结束而停用所述静电过滤系统。9.根据权利要求1至8中任一项所述的空气处理系统，所述空气处理系统还包括紫外线净化系统，所述紫外线净化系统被配置成将紫外线辐射递送到所述旋风室以影响所接收到的空气中的颗粒中的至少一些颗粒。10.根据权利要求9所述的空气处理系统，其中所述紫外线净化系统被配置成将紫外线C(UVC)辐射递送到所述旋风室以影响所述旋风室中的有机颗粒。11.根据权利要求9至10中任一项所述的空气处理系统，所述空气处理系统还包括：压力传感器，所述压力传感器被配置成监测空气压力；以及基于压力的控制电子器件，所述基于压力的控制电子器件被配置成根据所监测到的空气压力来控制所述静电过滤系统或所述紫外线净化系统中的至少一者。12.根据权利要求11所述的空气处理系统，其中所述基于压力的控制电子器件被配置成基于所监测到的空气压力来动...

【专利技术属性】
技术研发人员：K，
申请(专利权)人：微芯片技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：