CN109414711A - 使用静电除尘和光电离的气体清洁的***和方法 - Google Patents

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Abstract

一种气体清洁***包括接收气体的入口、与入口间隔开的出口、限定在入口和出口之间以将气体从入口引导到出口的气体通道、设置为朝向气体通道的一部分发射辐射的光电离器、以及第一电极模块。第一电极模块包括在气体通道内生成电晕放电的第一放电电极组件和收集来自气体通道中的气体的电离粒子的第一收集电极组件。

Description

使用静电除尘和光电离的气体清洁的***和方法
相关申请的交叉引用
本申请要求于2016年2月19日提交的序列号为No.62/297,270的美国临时申请的优先权，其全部公开内容通过引用整体并入在此。
技术领域
本公开一般涉及气体清洁***，并且更具体地，涉及使用静电除尘器和光电离的气体清洁***。
背景技术
诸如空气的气体有时包含由于健康原因、环境原因和其它原因而可能是不期望的灰尘、污染物、微生物、空气传播的分子污染物、挥发性有机化合物和其它污染物。至少一些通风***或过滤***包括气体穿过的一个或多个过滤器。过滤器可去除气体中的污染物，同时使气体穿过外部***。例如，安装在通风***内的过滤器从空气中收集灰尘，同时空气在整个住宅中循环。
静电除尘器(ESP)是一种形式的过滤器，其已用于至少一些公知的过滤或通风***中以从空气中去除污染物。ESP通过对空气中的包括一些污染物的粒子进行电离来操作。离子化的粒子随着其流到外部***而从空气中收集并去除。然而，对于高速的、大体积的气体，这些已知的ESP可能收集效率有限。为了增加电离粒子的数量，可以增加ESP的电压。除了电离粒子之外，增加的电压可能导致从气体中产生浓度提高的非期望的副产物(诸如臭氧)。
发明内容
在一个方面，气体清洁***包括接收气体的入口、与入口间隔开的出口、限定在入口和出口之间以将气体从入口引导到出口的气体通道、设置为朝向气体通道的一部分发射辐射的光电离器(photoionizer)、以及第一电极模块。第一电极模块包括在气体通道内生成电晕放电(corona discharge)的第一放电电极组件和收集来自气体通道中的气体的电离粒子的第一收集电极组件。
在另一方面，气体清洁***包括第一过滤器模块和第一光电离器。第一过滤器模块包括用于接收气体的入口、与入口间隔开的出口、限定在入口和出口之间以将气体从入口引导到出口的气体通道、以及设置在气体通道中的电极模块。电极模块包括在气体通道内生成电晕放电的放电电极组件和收集来自气体通道中的气体的电离粒子的收集电极组件。第一光电离器被设置为朝向第一过滤器模块气体通道的一部分发射辐射。
附图说明
图1是示例气体清洁***的框图。
图2是根据图1中所示***的示例单级气体清洁***的透视图。
图3是根据图1所示***的示例两级气体清洁***的透视图。
图4是用于从气体中去除污染物的示例模块化气体清洁***的框图。
图5是用于从气体中去除污染物的另一示例模块化气体清洁***的框图。
图6是可用于图1中所示***的示例除尘器的透视图。
图7是包括图6中所示的除尘器的示例测试***的示意图。
图8是描绘来自图6中所示的除尘器的测量的IV特性的图。
图9是示出图6中所示的除尘器的测量的粒子去除效率的图，其中软X射线光电离器以每分钟125英尺的流速开启和关闭。
图10是示出图6中所示的除尘器的预测和测量的粒子去除效率的图。
图11是使用图6中所示的除尘器对放置在实验室环境中的管道***中的粒子浓度进行实时控制的图。
图12是描绘以每分钟500英尺的流速去除实验室环境气溶胶的图6中所示的除尘器的效率的图。
具体实施方式
在此描述的***和方法通常涉及气体清洁***，并且更具体地，涉及使用静电除尘器和光电离的气体清洁***。
下面描述的气体清洁***包括放电电极、收集电极和光电离器。诸如空气的气体流过***的气体通道。放电电极生成对气体中的粒子(诸如污染物)进行电离的单极电晕放电。此外，光电离器发射使气体中的更多粒子电离的辐射。电离粒子由收集电极收集并从气体中去除，使得气体被清洁或净化以去除污染物。***还可以包括收集电离粒子的屏障，此外还防止光电离器的辐射离开***。控制器可以通信地耦接到光电离器和电耦接到放电和收集电极的电源，以响应于来自监测气体通道的传感器的传感器数据来选择性地调节***的操作。
图1是示例气体清洁***100的框图。***100被配置为从移动的气体中去除污染物。特别地，***100被配置为从空气中去除污染物。如在此所使用的，“污染物”是指分散在气体中的粒子。例如，污染物可包括灰尘、其它气体、碎片、污染物、病原体、气溶胶粒子、微生物(例如生物气溶胶)、细菌、挥发性有机化合物以及其它外来物质。***100可以以独立配置或与其它***(诸如通风或过滤***)组合使用。
在示例实施例中，***100包括入口102、出口104、放电电极的组件106、收集电极的组件108、电源110、光电离器112、屏障114、控制器116和传感器118。在其它实施例中，***100可以包括附加的、更少的或可替代的部件，包括本文其它地方描述的一些部件。***100可以形成在诸如可以安装在通风和过滤***中的管道的壳体(未示出)中，以代替传统的过滤器，诸如高效粒子捕集(HEPA)过滤器。
***100被配置为通过入口102接收气体并通过出口104排出气体。气体通道103限定在入口102和出口104之间。在气体通道103中流动的气体通常具有从入口102到出口104的单向流动。气体可以具有例如通过气体通道103在100英尺/分钟至1000英尺/分钟之间的流动速率或速度。在其它实施例中，气体可以具有不同的流动速度，诸如在0.1英尺/分钟至10英尺/分钟之间。在一些实施例中，***100可以被配置为将气体从入口102引导到出口104。在该实施例中，入口102、气体通道103和/或出口104可以包括一个或多个风扇、鼓风机和/或将气体从入口102引导到出口104的其它通风机(air mover)。在其它实施例中，外部***可以使气体穿过气体通道103。例如，***100可以定位在通风***的空气管道中。通风***的外部风扇可以引导气体通过气体通道103。
放电电极106和收集电极108放置在气体通道103内的入口102和出口104之间并且彼此间隔开。可以理解，***100可包括任何数量的放电电极106和收集电极108(包括一个)。在示例实施例中，放电电极106位于收集电极108的上游。在其它实施例中，放电电极106和收集电极108可以以不同的配置放置。在一个示例中，放电电极106和收集电极彼此平行或彼此相等。在另一个示例中，放电电极106和收集电极108可以以采用放电电极106和收集电极108的交替行的两级配置来放置。在示例实施例中，放电电极106放置在收集电极108上游约0英寸和约50英寸之间。在一些实施例中，一系列放电电极106位于收集电极108的上游。串联的每组一个或多个放电电极106可以在收集电极的上游间隔开不同的距离。
放电电极106和收集电极108电耦接到电源110以接收电力。更具体地，放电电极106从电源110接收电力以生成电晕放电。在一个示例中，放电电极106可以采用5千伏(kV)和15千伏之间的电压进行正或负充电。由放电电极106产生的电场使气体中的分子带电或电离，而不会引起电弧放电发生。在其它实施例中，可以将任何其它合适的电压(无论更大或更小)施加到放电电极106。放电电极106附近的气体中的污染物的一部分被电离。除了使分子电离之外，气体中的生物有机物质可以通过电晕放电和/或通过光电离而失活。在示例实施例中，电晕放电是单极的。可替代地，电晕放电可以是双极的(即，放电电极106包括带负电和带正电的电极)。
具有电离分子的气体向下游流到收集电极108。收集电极108被配置为在气体朝向出口104穿过时吸引或收集电离粒子。更特别地，收集电极108电接地以吸引电离分子。可替代地，收集电极108可以具有与施加到放电电极的电压带有相反极性的电压。在示例实施例中，收集的粒子保持物理和电耦接到收集电极108，同时气体继续朝向并通过出口104流动。因此，污染物的至少一部分从离开出口104的气体中去除，以用于循环和使用。
光电离器112被配置为横跨气体通道103的一部分发射或照射辐射。光电离器112可以发射例如软x射线辐射(即，在约0.13nm和0.41nm之间的波长)、硬X射线辐射(即，低于约0.13nm的波长)、紫外线辐射和/或极紫外线(ultraviolet)辐射。在至少一些实施例中，光电离器112被配置为发射具有在约0.13nm和150nm之间的波长的辐射。可以理解，光电离器112可被配置为发射不同波长的辐射和/或选择性地调节所发射的辐射的类型(例如，在紫外线和软X射线辐射之间)。光电离器112以预定距离放置在放电电极106和收集电极108的上游。在其它实施例中，光电离器112放置在不同的位置，诸如放电电极106和/或收集电极108的下游或邻近处。在某些实施例中，收集电极108可以由网状材料形成，其能够实现增加的辐射的传输以到达每个放电电极106。也就是说，如果收集电极108位于放电电极108和光电离器112之间，则网状收集电极108可以允许来自光电离器的更多发射的辐射穿过放电电极106。在其它实施例中，收集电极可以由固体材料制成。光电离器112被配置为向包括或靠近放电电极106和/或收集电极108的气体通道103的一部分发射辐射。光电离器112与放电电极106和/或收集电极108之间的距离可以根据特定光电离器112和所用的其它部件的特性以及***的尺寸而变化。通常选择光电离器112和放电电极106之间的距离以通过来自光电离器112的发射辐射基本上最大化放电电极106的覆盖范围。在示例实施例中，光电离器112和放电电极之间的距离可以在1英寸和100英寸之间。
由光电离器112产生的辐射使气体通过扩散充电而被电离。与从放电电极106直接充电不同，其中粒子接收能量并形成离子，扩散充电导致气体中的粒子碰撞并变得带电。来自辐射的施加电压可以在大约3.5千电子伏特(keV)和15keV之间。扩散充电产生双极离子(即带正电和带负电的离子)。采用光电离器112电离粒子使放电电极106能够以降低的阈值电压(“电晕起始电压”)产生电晕。
在至少一些实施例中，放电电极106和/或收集电极108可以涂覆有光催化材料(图1中未示出)。在一些实施例中，光催化材料是氧化钛或不同的半导体氧化物。在其它实施例中，光催化材料可包括金属氧化物，该金属氧化物包括二氧化钛、氧化锌、氧化铜、氧化钒、氧化铌、掺杂有金属的上述金属氧化物，诸如掺杂有铌和/或钒的二氧化钛。另外，可以使用其它非光催化材料，诸如碳、氧化石墨烯、还原氧化石墨烯、皱折的还原氧化石墨烯、石墨烯以及所有上述的组合。在至少一些实施例中，光催化剂可以是纳米结构的。纳米结构的光催化剂可以提供更高的表面积，以便辐射、催化和更好的电荷传输性质。当光电离器112在涂覆的电极处发射辐射时，辐射被光催化剂吸收。电子被促进到光催化剂的导电带，并且空穴形成在价带中。导电带中的电子和价带中的空穴使得电极能够与穿过的气体进行氧化还原反应，以从气体中去除可能未通过放电电极106和光电离器112的直接和扩散充电而被电离的气体化合物。光催化剂和光电离器112便于提高***100的降解效率，同时防止或减少由增加放电电极106的电压引起的***100产生的臭氧。
屏障114放置在放电电极106、收集电极108和光电离器112的下游。在示例实施例中，屏障114放置在出口104的附近。屏障114可以是放置在出口104上的过滤器，使得通过出口104排出的气体穿过屏障114。屏障114可以是任何形状、尺寸、材料和/或配置，以如在此所述起作用。在一些实施例中，屏障114的设计使得直线路径不可用于X射线逃逸。例如，屏障114可以是附接到出口的网格。在另一个示例中，屏障114可以是扩散屏障，该扩散屏障使得气体能够穿过出口104并防止辐射穿过出口104。屏障114可以使用任何合适的材料制成，包括例如任何金属、PVC、丙烯酸、塑料、玻璃或碳基材料。屏障114耦接到电源110和/或收集电极108。在示例实施例中，屏障114与收集电极108电接地。在其它实施例中，屏障114可以具有不同的施加电压。例如，，屏障114可以具有与施加到放电电极的电压相比带有相反极性的施加电压。屏障114被配置为收集已经穿过收集电极108的电离粒子(包括任何电离的污染物)。此外，屏障114被配置为阻挡由光电离器产生的辐射通过出口104离开气体通道103。屏障114被配置为吸收辐射的至少一部分。另外地或可替代地，屏障114被配置为朝向放电电极106和收集电极108反射辐射的至少一部分。
在示例实施例中，控制器116通信地耦接到电源110和光电离器112以操作***100。控制器116可以是用于执行如在此所述的任何合适的控制器，包括任何合适的模拟控制器、数字控制器，或模拟和数字控制器的组合。在一些实施例中，控制器116包括处理器120，该处理器120执行可以加载到存储器设备中的软件的指令。处理器120可以是一个或多个处理器的集合，或者可以包括多个处理器核，这取决于特定实施方式。此外，处理器120可以使用一个或多个异构处理器***来实施，其中主处理器与次处理器一起存在于单个芯片上。在另一个实施例中，处理器120可以是包含多个相同类型的处理器的同构处理器***。
在一些实施例中，控制器116包括存储器设备122。如在此所使用的，存储器设备120是能够临时存储和/或永久存储信息的任何有形硬件。存储器设备120可以是，例如但不限于，随机存取存储器和/或任何其它合适的易失性或非易失性存储设备。存储器设备120可以取决于特定实施方式采用各种形式，并且可以包含一个或多个部件或设备。例如，存储器设备120可以是硬盘驱动器、闪存、可重写光盘、可重写磁带和/或上述的一些组合。存储器设备120使用的介质也可以是可移动的。例如但不限于，可移动硬盘驱动器可以用于存储器设备122。
控制器116被配置为选择性地调节电源110的输出以采用放电电极106生成电晕放电。例如，控制器116可以调节提供给放电电极106的电压的大小。控制器116进一步被配置为选择性地调节光电离器112的输出(即，辐射)。例如，控制器116可以调节光电离器112的输出的波长、频率、强度和/或方向。
在至少一些实施例中，控制器116可以被配置为响应于来自传感器118的传感器数据而自动控制电源110和光电离器112。***100可以包括与控制器116通信的多于一个的传感器118，以提供来自***100的反馈。传感器118被配置为监测***100和气体以收集传感器数据。传感器数据可包括但不限于气体流速数据、电数据(例如，电压、电流和功率)、辐射数据、粒子密度数据和气体成分数据。在一些实施例中，传感器118是光学传感器。控制器116可以在通信耦接的显示器(未示出)上显示传感器数据，以便分析传感器数据或将传感器数据存储在存储器设备122中。此外，基于传感器数据，控制器116可以调节电源110和光电离器112的操作，以便于增加气体中污染物的收集。
***100进一步包括壳体130。在示例实施例中，入口102和出口104形成在壳体130的相对端处。壳体130包括限定气体通道103的内腔。放电电极106、收集电极108和屏障114放置在壳体130内。在至少一些实施例中，光电离器112和传感器118放置在壳体130上或壳体130内。在其它实施例中，光电离器112可以放置在壳体130的外部。在该实施例中，壳体130可以包括诸如窗口的开口，以便于将辐射从光电离器112传输到气体通道103。壳体130可以由配置为吸收或反射由光电离器112发射的辐射的材料形成，以防止辐射离开***100。壳体130可以被配置为模块化的，以便于改装和安装，此外如在此所述将多个壳体130安装在一起。
图2是用于从空气混合物中去除污染物的示例气体清洁***200的透视图。***200类似于图1中所示的***100，并且在没有相反表示的情况下，具有类似的部件和功能。在示例实施例中，***包括入口202、出口204、电极模块205、耦接到电极模块205的电源210、光电离器212、屏障214、控制器216和传感器218。
电极模块205包括多个放电电极206和多个收集电极208。在示例实施例中，电极模块包括三个放电电极206和四个收集电极208。在其它实施例中，电极模块可包括更多或更少的放电电极206和收集电极208。放电电极206放置在收集电极208的行的上游的行中。放电电极206的行被设置以使得每个放电电极206放置在两个收集电极208之间。尽管仅示出了一个电极模块205，但是可以理解，多个电极模块205可以彼此相邻地放置以覆盖气体通道和/或匹配由光电离器212发射的辐射的覆盖范围。
在示例实施例中，放电电极206是气体通道内的纵向延伸的圆柱形极。在其它实施例中，放电电极可以具有不同的几何形状(例如，板)和/或位置。圆柱形结构便于围绕每个放电电极的圆周进行基本上均匀的电晕放电。放电电极206彼此间隔开并与收集电极208间隔开以防止电弧放电。收集电极208是气体通道内的纵向延伸板。板结构具有延伸的表面区域，该表面区域使得收集电极208能够收集增加数量的电离粒子。在示例实施例中，收集电极包括光催化涂层209。将放电电极206和收集电极208放置在气体通道内便于增强***200的覆盖和效率。在一些实施例中，放电电极206是圆柱形线。放电电极206可以在表面上具有尖锐边缘以便于电晕。可替代地，放电电极206可以具有任何其它合适的形状。
光电离器212放置在电极模块205的上游并引导辐射朝向电极模块205。在一些实施例中，离子阱213可放置在光电离器112和气体通道之间以阻挡正离子或负离子，从而仅在气体通道内产生单极离子。例如，如果放电电极106产生带负电的电晕，则离子阱可以阻挡来自光电离器112的带正电的离子。屏障214放置在出口204处以防止辐射离开***200。
图3是用于从空气混合物中去除污染物的示例两级气体清洁***300的透视图。***300类似于图1和图2中所示的***100、200，并且在没有相反表示的情况下，具有类似的部件和功能。在示例实施例中，***300包括入口302、出口304、第一电极模块305、电源310、光电离器312、屏障314、控制器316、传感器318和第二电极模块323。
第二电极模块323放置在第一电极模块305的下游，并且被配置为收集第一电极模块未收集的污染物。类似于第一电极模块305，第二电极模块323包括多个放电电极324和多个收集电极326。在示例实施例中，放电电极324和收集电极326放置在交替的行中，使得一个放电电极324放置在两个收集电极326之间。在一些实施例中，光电离器312可以放置以朝向第二电极模块323发射辐射。在该实施例中，放电电极324和/或收集电极326可以包括光催化涂层。尽管***300被示出为两级气体清洁***，但是可以理解，***300可以包括不同数量的级和电极模块，诸如三个。
在至少一些实施例中，上述气体清洁***可以是模块化的，以便于安装各种大小、过滤要求、空气流量要求和/或其它***要求的气体清洁***。例如，气体清洁***的模块化设计使得***能够安装在不同大小和不同空气流速的空气管道中。
图4是用于从气体中去除污染物的模块化气体清洁***400的框图。***400包括多个过滤器模块401、光电离器412和壳体430。***400可以包括附加的、更少的或可替代的部件，包括本文其它地方描述的那些部件。
过滤器模块401是安装在壳体430内的模块化块。过滤器模块401中的每一个过滤器模块401包括***100、200和/或300中的一个***的至少一部分。在一个示例中，过滤器模块401包括放电电极、收集电极和屏障(均未示出)。模块化配置使得过滤器模块401能够安装到各种大小的壳体中并且匹配由光电离器412发射的辐射。
在示例实施例中，单个光电离器412被配置为朝向所有过滤器模块401发射辐射，以减少由***400使用的光电离器的数量。在其它实施例中，***400可以包括附加的光电离器以便于在每个过滤器模块401内引导足够的辐射来电离气体粒子。
尽管未示出，但可以理解，***400可进一步包括耦接到过滤器模块401的一个或多个电源和控制器，以提供电力并操作***400。可替代地，每个过滤器模块401可包括独立的电源和/或控制器。
图5是用于从气体中去除污染物的另一示例模块化气体清洁***500的框图。***500包括多个过滤器模块501和壳体530。每个过滤器模块501包括***100、200、300和400(分别在图1-4中示出)中的一个或多个，用于从流过壳体530的气体中去除污染物。在一些实施例中，壳体530是空气管道。
在示例实验中，构建了具有光电离器的除尘器。图6是可以与***100(图1中示出)一起使用的示例除尘器600的透视图。图7是包括除尘器600的示例测试***700的示意图。
关于图6和图7，***700包括空气入口702、雾化器704、除尘器600、传感器706、粒子计数器708、过滤器710和排气鼓风机712。在示例实验中，雾化器704被配置为为了实验目的，将雾化的氯化钾(KCl)混合物引入入口702和除尘器600之间的空气流中。传感器706耦接到粒子计数器708以收集与空气流相关联的数据，特别是粒子浓度。除尘器600包括充电级602(即放电电极)和收集级604(即收集电极)，以从空气流中去除粒子。当空气流离开除尘器600时，过滤器710被动地(即，没有向过滤器710提供动力)针对粒子过滤空气流。然后空气流经排气鼓风机712离开***700。
在使用和不使用光电离器的情况下测量示例实验中的除尘器600的电流-电压(IV)特性。图8是描绘所测量的IV特性的曲线图800。光电离器的使用导致电晕起始电压的显著变化和电晕起始电压附近的电流增强。在高于7.6kV的电压下，在示例实验中，由于所使用的电源的限制，电流饱和。此外，图800还示出了与电晕起始区域附近的IV值紧密匹配的除尘器600的预测IV曲线，但低估了较高电压下的电流。
再次参考图7，雾化器704使用KCl溶液的空气喷射雾化来产生雾化粒子，并且由粒子计数器708测量除尘器600的过滤效率。图9是在125英尺/分钟(fpm)的流动速度下，软X射线光电离器开启(SXC ON)和关闭(SXC OFF)的除尘器600的所测量的粒子去除效率的曲线图900。对于没有光电离器的静电除尘器***，0.2-1.0μm范围内的粒子去除效率约为50-60％。然而，使用光电离器增强除尘器600，粒子去除效率增加至约97-99％。
图10是除尘器600的预测和测量的粒子去除效率的曲线图1000。除尘器600的所预测的粒子去除效率相对于除尘器600的所测量的粒子去除效率是相对准确的。预测的去除效率高估了不具有光电离器的除尘器***的去除效率。病原体的去除效率被期望为遵循与粒子类似的趋势，因为雾化的病原体可被认为与粒子类似。
在示例实验中，还在HVAC操作条件下测量了除尘器600的性能。将具有管道***和鼓风扇的除尘器600放置在实验室环境中，并监测除尘器600在去除实验室环境气溶胶中的原位效率。图11是示出了放置在实验室环境中的管道***中的粒子浓度的实时控制的曲线图1100。实时控制能力取决于环境内的空气质量提供对除尘器600的调整。图12是描绘了除尘器600在以500fpm流动速度(过滤器的HVAC标准)去除实验室环境气溶胶时的效率的曲线图1200。
上述***便于使用静电除尘和光电离来增强从气体中去除污染物。在一个示例中，对于0.001-100微米范围内的所有粒度，***具有超过95％的收集效率。上述***进一步便于改装现有的通风和过滤***。通过将光电离与静电除尘相结合，上述***能够提高气体中污染物的收集效率，而不会产生增加的臭氧或其它不期望的副产物的浓度。在一个示例中，***出口处的臭氧浓度小于十亿分之50(ppb)。
本书面描述使用示例来公开本发明，包括最优模式，并且还使本领域技术人员能够实践本发明，包括制造和使用任何设备或***以及执行任何结合的方法。本发明的可专利范围由权利要求限定，并且可包括本领域技术人员可以想到的其它示例。如果这些其它示例具有与权利要求的字面语言没有区别的结构元件，或者如果它们包括与权利要求的字面语言无实质差别的等效结构元件，则这些其它示例意图在权利要求的范围内。

Claims (22)

1.一种气体清洁***，包括：
入口，其被配置为接收气体；
出口，其与所述入口间隔开；
气体通道，其被限定在所述入口和所述出口之间，以将所述气体从所述入口引导到所述出口；
光电离器，其被设置为朝向所述气体通道的一部分发射辐射；以及
第一电极模块，其包括：
第一放电电极组件，其被配置为在所述气体通道内生成电晕放电；以及
第一收集电极组件，其被配置为收集来自所述气体通道中的所述气体的电离粒子。
2.根据权利要求1所述的气体清洁***，其中，所述光电离器包括软X射线光电离器，所述软X射线光电离器被配置为发射在约0.13纳米和约0.41纳米之间波长的辐射。
3.根据权利要求1所述的气体清洁***，进一步包括：
传感器，其被配置为收集与所述气体通道中的所述气体相关联的传感器数据；
电源，其被电耦接到所述第一放电电极组件和所述第一收集电极组件；以及
控制器，其被通信地耦接到所述传感器、所述电源和所述光电离器，其中，所述控制器被配置为响应于所收集的传感器数据操作所述电源和所述光电离器。
4.根据权利要求1所述的气体清洁***，进一步包括位于所述出口处的屏障，所述屏障被配置为收集电离粒子以及防止由所述光电离器发射的辐射穿过所述出口。
5.根据权利要求1所述的气体清洁***，其中，所述第一收集电极组件包括光催化涂层，所述光催化涂层被配置为当所发射的辐射接触所述光催化涂层时使所述气体中的生物气溶胶失活。
6.根据权利要求1所述的气体清洁***，其中，所述光催化涂层包括二氧化钛。
7.根据权利要求1所述的气体清洁***，其中，所述光催化涂层包括纳米结构的光催化涂层。
8.根据权利要求1所述的气体清洁***，进一步包括位于所述光电离器和所述气体通道之间的离子阱。
9.根据权利要求1所述的气体清洁***，其中，所述离子阱被配置为采集单极性的离子。
10.根据权利要求1所述的气体清洁***，其中，所述第一收集电极组件包括多个平行板收集电极。
11.根据权利要求1所述的气体清洁***，其中，所述第一收集电极组件包括网状收集电极。
12.根据权利要求1所述的气体清洁***，其中，所述第一放电电极组件包括多个平行板放电电极。
13.根据权利要求1所述的气体清洁***，其中，所述第一放电电极组件包括多个圆柱形放电电极。
14.根据权利要求1所述的气体清洁***，进一步包括设置在所述第一电极模块和所述出口之间的第二电极模块，所述第二电极模块包括：
第二放电电极组件，其被配置为在所述气体通道内生成电晕放电；
第二收集电极组件，其被配置为收集来自所述气体通道中的所述气体的电离粒子。
15.根据权利要求1所述的气体清洁***，进一步包括通风机，所述鼓风机被配置为迫使所述气体流过所述气体通道。
16.一种气体清洁***，包括：
第一过滤器模块，其包括：
入口，其被配置为接收气体；
出口，其与所述入口间隔开；
气体通道，其被限定在所述入口和所述出口之间，以将所述气体从所述入口引导到所述出口；以及
电极模块，其被设置在所述气体通道中，所述电极模块包括：
放电电极组件，其被配置为在所述气体通道内生成电晕放电；以及
收集电极组件，其被配置为收集来自所述气体通道中的所述气体的电离粒子；以及
第一光电离器，其被设置为朝向所述第一过滤器模块气体通道的一部分发射辐射。
17.根据权利要求16所述的气体清洁***，进一步包括与所述第一过滤器模块相邻的第二过滤器模块，所述第二过滤器模块包括：
入口，其被配置为接收所述气体；
出口，其与所述入口间隔开；
气体通道，其被限定在所述入口和所述出口之间，以将所述气体从所述入口引导到所述出口；以及
电极模块，其被设置在所述气体通道中，所述电极模块包括：
放电电极组件，其被配置为在所述气体通道内生成电晕放电；以及
收集电极组件，其被配置为收集来自所述气体通道中的所述气体的电离粒子。
18.根据权利要求17所述的气体清洁***，其中，所述第一光电离器被设置为也朝向所述第二过滤器模块气体通道的一部分发射辐射。
19.根据权利要求17所述的气体清洁***，进一步包括第二光电离器，所述第二光电离器被设置为也朝向所述第二过滤器模块气体通道的一部分发射辐射。
20.根据权利要求17所述的气体清洁***，其中，所述第一光电离器被耦接到所述第一过滤器模块，并且所述第二光电离器被耦接到所述第二过滤器模块。
21.根据权利要求1所述的气体清洁***，其中，所述光电离器被配置为发射软x射线辐射、硬x射线辐射、紫外线辐射和极紫外线辐射中的至少一种。
22.根据权利要求6所述的气体清洁***，其中，所述光催化涂层包括掺杂的二氧化钛。
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