【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
1.本专利技术的领域总体上涉及用于过滤和除去空气中的颗粒、传染物和其他不想要的物质的系统和方法。
技术介绍
0、2.
技术介绍
1、众所周知的是，空气中的病原体可能导致传染病，并且空气中的颗粒可以在人类群体和非人类群体中具有严重的健康影响。例如，空气中的病原体和其他生物危害物质的传播可能导致大流行病(pandemic)或流行病(epidemic)，该大流行病或流行病可以通过群体迅速传播，导致这类群体中严重的健康问题或死亡，并造成严重且长期的经济损害，且甚至对国家安全构成威胁。这方面的一个例子是导致covid-19疾病的冠状病毒变种的传播，covid-19疾病于2019年开始在全球人类群体中流传，并持续到2022年。
2、不想要的颗粒的传播同样可以导致群体中健康问题的比率增加，带来同样的负面结果。例如，空气中致癌物质的传播可能导致群体中增加的癌症比率，这导致个体中严重的健康问题，从而造成长期的经济损害。
3、由于空气中不想要的颗粒或病原体，室内环境和其他封闭空间代表疾病或其他负面健康影响的提高的风险，因为这样的空间中的空气通常通过加热、通风和空气调节(“hvac”)以及其他系统进行再循环。在这些封闭环境中，空气可以再循环，而没有任何允许不想要的颗粒或病原体逸出到封闭空间之外的环境或大气中的方法，在封闭空间之外的环境或大气中，它可以被外部风带走。因此，当不想要的颗粒或病原体被引入这种封闭空间中时，它们可以以空气传播的方式(airborne fashion)逗留数小时、数天或甚至更久，对于占据封闭空间
4、在某些情况下，可以对空间进行通风，以便用未受污染的外部空气替换受污染的内部空气。然而，在许多情况下，这种通风不是可能的。例如，在其中存在许多内部封闭空间的大型建筑物中，对内部空间进行通风通常不是可行的。此外，个体在其中聚集的大多数封闭空间中，需要通过空气调节或加热来控制空气的温度。因此，通风在大多数应用中不是可行的。
5、不想要的颗粒或病原体的传统的颗粒过滤也是有问题的。例如，病毒病原体可以具有非常小的尺寸，并且因此很难通过简单地使用颗粒过滤器从使用量(a volume ofuse)中过滤出来。例如，sars-cov-2病毒体，导致冠状病毒疾病2019(也称为人类冠状病毒2019、hcov-19或hcov-190，导致covid-19大流行病的呼吸道疾病)的病毒的直径为约50纳米-20纳米。高效颗粒空气(hepa)过滤器已被提议用于从大量空气中除去sars-cov-2病毒体。然而，颗粒过滤器(例如，精细到足以从气体例如空气中除去病毒的hepa过滤器)的使用具有明显的缺点。hepa过滤器，作为物理阻挡过滤器(physical blocking filter)，对气流产生严重阻力，并因此需要大鼓风机来推动空气通过过滤器。这些鼓风机极其嘈杂，并且消耗大量电能。单单噪音因素可能致使这种系统不能用于大多数室内封闭空间。此外，sars-cov-2病毒体的尺寸处于hepa过滤器的范围的非常低端，这意味着可能需要多级hepa过滤，以便从一定体积的空气中除去病原体，例如sars-cov-2病毒体。这加剧了hepa过滤器的已知的问题(高噪音水平、大能耗)。hepa过滤器的另一个缺点是，由于为了过滤例如小的sars-cov-2病毒体而需要的非常小的开口，过滤器必须被频繁地更换，导致使用过的过滤器元件含有大量的活性病毒，这是一种生物危害，该生物危害必须根据法规要求来处理，对用户来说费用大且不方便。处置这种生物危害的用过的过滤器对hepa过滤器的使用产生额外的且过高的成本。
6、因此，本领域需要的是一种适于从一定体积的空气中除去不想要的颗粒和病原体的设备和/或方法，该设备和/或方法是节能的、不表现出导致注意力分散的大噪音、可以容易地以低成本制造、可以独立于其他系统操作、不造成生物危害废物且容易部署在各种各样的大封闭空间和小封闭空间中。
技术实现思路
0、专利技术简述
1、本专利技术包括一种方法和系统、或者装置，所述方法和系统、或者装置具有以下特征和/或步骤中的一个或更多个，这些特征和/或步骤单独地或以任何组合可以包括可专利的主题。如下文所描述的，本专利技术克服了现有技术的上述缺点。
2、在实施方案中，本专利技术的目前的方法和系统从一定体积的空气中连续地除去不想要的颗粒和病原体，以便减少疾病传播的威胁或这种空气中不想要的颗粒和病原体对人类和非人类个体群体两者的其他有害影响。本专利技术的目前的方法和系统尤其可用于其中空气中病毒或其它生物危害以空气中传输为特征的大流行病情况。在这种情况下，本专利技术的目前的方法和系统可操作为通过从一定体积的空气中除去目标病原体(例如，给定的病毒)来显著地降低病原体(例如病毒、细菌或其他可能导致疾病的生物物质)的空气中传输的速率，使得例如而不是通过限制的方式可以致使封闭环境诸如建筑物内部(其可能包含危险水平的空气中病原体)对于个体使用是安全的，而无需担心特定病原体和由此产生的疾病通过空气中传输而被传输。这种封闭环境可以是例如医院的房间、医生办公室、外科手术中心和其他医疗设施；教室；政府建筑物；公共建筑物；公众经常光顾的博物馆和其他建筑物；诸如飞机、火车、公共汽车、轮船、汽车以及类似物的运输形态(transportationmodalities)的内部；体育设施；家；酒店；以及其中人类个体或非人类个体有可能聚集的几乎任何封闭的环境。这些是本专利技术系统和方法的一些应用的非限制性示例。
3、在实施方案中，本专利技术的系统和方法可操作为从一定体积的气体诸如空气中除去不想要的物质。这样的不想要的物质可以包括灰尘、花粉、霉菌、细菌、病毒和任何其他类型的空气中颗粒，而不使用底物或其他类型的机械过滤物质。
4、本专利技术的目前的方法和系统通过以下克服了现有技术的缺点：从一定体积的空气中除去不想要的物质例如颗粒和病原体，而不使用机械过滤，诸如例如高效颗粒空气(hepa)过滤器或超低颗粒空气(ulpa)过滤器。本专利技术的系统不使用大的、嘈杂的空气鼓风机，诸如用于建立负压室或负压设施的大的、嘈杂的空气鼓风机。本专利技术的方法和系统的优点通过以下表征：1)通过系统的非常低的压降，这允许大体积的空气流动，因为本专利技术的系统不依赖于颗粒或病原体的物理阻挡；2)没有脏的或有毒的空气过滤器需要清洁或破坏；3)低得多的噪音；和4)比hepa、ulpa或负压系统更少的电能功耗要求，hepa、ulpa或负压系统必须抵抗较高的头压(head pressure)运行来使给定体积的空气移动。本专利技术的方法和系统通过以下来表征：由于系统的开放的气流(open-air flow)设计而造成压降小于现有技术系统的压降。
5、在实施方案中，该装置的方法和系统通常通过以下来操作：促动可以是连续体积的一定体积的气体(其可以是空气)通常但不一定通过其中设置了系统元件的外壳。以入口气体温度或入口空气温度为特征的进入体积的气体在接近或接触具有第一温度的第一表面时被促动本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种用于从连续体积的气体中除去不想要的物质的系统，包括：
2.根据权利要求1所述的系统，其中所述至少一个冷表面的温度在0℃和15℃之间。
3.根据权利要求1所述的系统，其中所述至少一个热表面的温度在40℃和70℃之间。
4.根据权利要求1所述的系统，其中所述至少一个收集储器包括用于中和病原体的催化物质。
5.根据权利要求1所述的系统，其中所述至少一个收集储器中的所述冷凝物被保持在56℃或更高的温度。
6.根据权利要求1所述的系统，其中所述至少一个冷表面还被定义为多于一个冷表面，并且其中所述至少一个热表面被定义为多于一个热表面，并且其中：
7.根据权利要求1所述的系统，还包括设置在所述入口和所述至少一个冷表面之间的离子发生器，所述离子发生器可操作以在所述连续体积的气体经过所述离子发生器时电离由所述连续体积的气体携带的不想要的物质。
8.根据权利要求1所述的系统，还包括设置在所述外壳内的至少一个紫外光源，所述至少一个紫外光源辐照所述连续体积的气体的至少一部分，使得连续体积的气体的所述部分接收至少1
9.根据权利要求1所述的系统，还包括与流体源连通的至少一个喷雾器，用于增加由所述连续体积的气体携带的水的体积。
10.根据权利要求1所述的系统，其中所述至少一个冷表面包括疏水涂层。
11.根据权利要求1所述的系统，其中所述至少一个热表面包括催化物质。
12.根据权利要求9所述的系统，其中所述喷雾器是雾化器。
13.根据权利要求10所述的系统，其中所述雾化器还被定义为超声波雾化器。
14.根据权利要求9所述的系统，其中所述流体源是与所述至少一个收集储器连通的闪蒸锅炉，使得来自所述至少一个收集储器的冷凝物连通到所述闪蒸锅炉，在所述闪蒸锅炉中，所述冷凝物被加热，使得所述冷凝物中的病原体被中和，并且其中所得到的经加热的冷凝物被连通到所述喷雾器，用于增加所述连续体积的气体中的水量。
15.根据权利要求1所述的系统，其中所述外壳包括多于一个可堆叠的级，所述可堆叠的级包括至少一个入口级和至少一个出口级，其中所述入口级接收连续体积的气体，靠近多于一个交替的冷表面和热表面传送所述连续体积的气体，并使所述连续体积的气体离开进入下一级中，下一级能够是中间级对的第一中间级、或出口级；并且其中：
16.根据权利要求15所述的系统，其中所述系统包括入口级和出口级。
17.根据权利要求15所述的系统，其中所述系统包括入口级、中间级对和出口级。
18.根据权利要求15所述的系统，其中所述系统包括入口级、多于一个中间级对和出口级。
19.根据权利要求1所述的系统，其中所述至少一个冷表面是热电模块的冷表面，并且其中所述至少一个热表面是热电模块的热表面。
20.根据权利要求19所述的系统，其中所述连续体积的气体被引导为在一对热电模块的所述冷表面之间传送，所述一对热电模块被布置成使得它们的冷表面是相对的，在它们之间形成开放容积体，所述空气经过所述开放容积体，使所述空气与所述冷表面进行热连通，使得所述空气的温度被降低，形成冷凝物。
21.根据权利要求19所述的系统，其中所述至少一个冷表面的温度在0℃和15℃之间。
22.根据权利要求19所述的系统，其中所述至少一个热表面的温度在40℃和70℃之间。
23.根据权利要求19所述的系统，其中所述至少一个收集储器包括用于中和病原体的催化物质。
24.根据权利要求19所述的系统，其中所述至少一个收集储器中的所述冷凝物被保持在56℃或更高的温度。
25.根据权利要求19所述的系统，还包括设置在所述入口和所述至少一个冷表面之间的离子发生器，所述离子发生器可操作以在所述连续体积的气体经过所述离子发生器时电离由所述连续体积的气体携带的不想要的物质。
26.根据权利要求19所述的系统，还包括设置在所述外壳内的至少一个紫外光源，所述至少一个紫外光源以足够的强度辐照所述连续体积的气体的至少一部分，以中和所述连续体积的气体中的病原体。
27.根据权利要求19所述的系统，还包括与流体源连通的至少一个喷雾器，用于增加由所述连续体积的气体携带的水的体积。
28.根据权利要求27所述的系统，其中所述喷雾器是雾化器。
29.根据权利要求28所述的系统，其中所述雾化器还被定义为超声波雾化器。
30.根据权利要求27所述的系统，其中所述流体源是与所述至少一个收集储器连通的闪蒸锅炉，使得来自...
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】
1.一种用于从连续体积的气体中除去不想要的物质的系统，包括：
2.根据权利要求1所述的系统，其中所述至少一个冷表面的温度在0℃和15℃之间。
3.根据权利要求1所述的系统，其中所述至少一个热表面的温度在40℃和70℃之间。
4.根据权利要求1所述的系统，其中所述至少一个收集储器包括用于中和病原体的催化物质。
5.根据权利要求1所述的系统，其中所述至少一个收集储器中的所述冷凝物被保持在56℃或更高的温度。
6.根据权利要求1所述的系统，其中所述至少一个冷表面还被定义为多于一个冷表面，并且其中所述至少一个热表面被定义为多于一个热表面，并且其中：
7.根据权利要求1所述的系统，还包括设置在所述入口和所述至少一个冷表面之间的离子发生器，所述离子发生器可操作以在所述连续体积的气体经过所述离子发生器时电离由所述连续体积的气体携带的不想要的物质。
8.根据权利要求1所述的系统，还包括设置在所述外壳内的至少一个紫外光源，所述至少一个紫外光源辐照所述连续体积的气体的至少一部分，使得连续体积的气体的所述部分接收至少10-20mj/cm2剂量。
9.根据权利要求1所述的系统，还包括与流体源连通的至少一个喷雾器，用于增加由所述连续体积的气体携带的水的体积。
10.根据权利要求1所述的系统，其中所述至少一个冷表面包括疏水涂层。
11.根据权利要求1所述的系统，其中所述至少一个热表面包括催化物质。
12.根据权利要求9所述的系统，其中所述喷雾器是雾化器。
13.根据权利要求10所述的系统，其中所述雾化器还被定义为超声波雾化器。
14.根据权利要求9所述的系统，其中所述流体源是与所述至少一个收集储器连通的闪蒸锅炉，使得来自所述至少一个收集储器的冷凝物连通到所述闪蒸锅炉，在所述闪蒸锅炉中，所述冷凝物被加热，使得所述冷凝物中的病原体被中和，并且其中所得到的经加热的冷凝物被连通到所述喷雾器，用于增加所述连续体积的气体中的水量。
15.根据权利要求1所述的系统，其中所述外壳包括多于一个可堆叠的级，所述可堆叠的级包括至少一个入口级和至少一个出口级，其中所述入口级接收连续体积的气体，靠近多于一个交替的冷表面和热表面传送所述连续体积的气体，并使所述连续体积的气体离开进入下一级中，下一级能够是中间级对的第一中间级、或出口级；并且其中：
16.根据权利要求15所述的系统，其中所述系统包括入口级和出口级。
17.根据权利要求15所述的系统，其中所述系统包括入口级、中间级对和出口级。
18.根据权利要求15所述的系统，其中所述系统包括入口级、多于一个中间级对和出口级。
19.根据权利要求1所述的系统，其中所述至少一个冷表面是热电模块的冷表面，并且其中所述至少一个热表面是热电模块的热表面。
20.根据权利要求19所述的系统，其中所述连续体积的气体被引导为在一对热电模块的所述冷表面之间传送，所述一对热电模块被布置成使得它们的冷表面是相对的，在它们之间形成开放容积体，所述空气经过所述开放容积体，使所述空气与所述冷表面进行热连通，使得所述空气的温度被降低，形成冷凝物。
21.根据权利要求19所述的系统，其中所述至少一个冷表面的温度在0℃和15℃之间。
22.根据权利要求19所述的系统，其中所述至少一个热表面的温度在40℃和70℃之间。
23.根据权利要求19所述的系统，其中所述至少一个收集储器包括用于中和病原体的催化物质。
24.根据权利要求19所述的系统，其中所述至少一个收集储器中的所述冷凝物被保持在56℃或更高的温度。
25.根据权利要求19所述的系统，还包括设置在所述入口和所述至少一个冷表面之间的离子发生器，所述离子发生器可操作以在所述连续体积的气体经过所述离子发生器时电离由所述连续体积的气体携带的不想要的物质。
26.根据权利要求19所述的系统，还包括设置在所述外壳内的至少一个紫外光源，所述至少一个紫外光源以足够的强度辐照所述连续体积的气体的至少一部分，以中和所述连续体积的气体中的病原体。
27.根据权利要求19所述的系统，还包括与流体源连通的至少一个喷雾器，用于增加由所述连续体积的气体携带的水的体积。
28.根据权利要求27所述的系统，其中所述喷雾器是雾化器。
29.根据权利要求28所述的系统，其中所述雾化器还被定义为超声波雾化器。
30.根据权利要求27所述的系统，其中所述流体源是与所述至少一个收集储器连通的闪蒸锅炉，使得来自所述至少一个收集储器的冷凝物连通到所述闪蒸锅炉，在所述闪蒸锅炉中，所述冷凝物被加热，使得所述冷凝物中的病原体被中和，并且其中所得到的经加热的冷凝物被连通到所述喷雾器，用于增加所述连续体积的气体中的水量。
31.根据权利要求19所述的系统，其中所述至少一个冷表面包括疏水涂层。
32.根据权利要求19所述的系统，其中所述至少一个热表面包括催化物质。
33.根据权利要求19所述的系统，其中所述收集储器的与所述冷凝物接触的表面的至少一部分包括催化物质。
34.根据权利要求33所述的系统，其中所述冷凝物从所述收集储器中泵出并喷雾到所述至少一个热表面上。
35.根据权利要求33所述的系统，其中所...
【专利技术属性】
技术研发人员：C·D·博伊德，B·R·菲斯，
申请(专利权)人：福斯国际公司，
类型：发明
国别省市：
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