CN115942984A - 空气净化单元和用于对空气净化单元的电极进行涂覆的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种空气净化单元，所述空气净化单元具有至少一个能被待净化的空气穿流的电过滤模块(2、102)，所述电过滤模块具有至少一个第一电极(22、122)和至少一个第二电极(24、124)，待净化的空气从这些电极之间穿流并且在这些电极之间能通过加载由供电模块(7、107)提供的高电压而产生第一电场，其中所述至少一个第一电极(22、122)和所述至少一个第二电极(24、124)形成电离器(20)，并且其中沿着待净化的空气的流动方向(V)在所述电过滤模块(2、102)的后面布置了具有至少一个机械的过滤元件(30、103’)的机械的过滤模块(3、103)，其突出之处在于，在所述机械的过滤元件(30、103’)中或者在所述机械的过滤模块(3、103)中在所述机械的过滤元件(30、103’)之后设置了至少一个第三电极(26、126)，其中在所述至少一个第二电极(24、124)与所述至少一个第三电极(26、126)之间能够通过电压的加载来产生第二电场。

Description

空气净化单元和用于对空气净化单元的电极进行涂覆的方法
本专利申请要求德国专利申请2020年8月20目的DE 10 2020 121 872.9和2020年8月21目的DE 10 2020 121 987.3的优先权。
技术领域
本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分的空气净化单元。尤其本发明涉及一种用于可移动的空气净化装置中、固定的空气净化设备中或运输工具中并且尤其用于飞行器中的这样的空气净化单元。此外，本发明涉及一种用于对这样的空气净化单元的电极进行涂覆的方法。
背景技术
本发明的背景
存在多个不同结构类型的空气净化装置。简单的过滤***用所谓的HEPA过滤器来工作，以便有效地滤出具有直至大约0.3-0.1μm的尺寸的颗粒。此外，存在电过滤装置、所谓的空气电离器，其产生离子，所述离子积聚在最小颗粒上或者通过在电离过程的直接附近产生微氧化来破坏颗粒和气味。在此，经常使用所谓的电离管或者在特殊电极上产生电晕放电。在迄今为止常见的实施方式中，电离通过在空气流中被张紧的细金属丝来产生。有时也使用板总成或管***。然而，尤其板式电离器被设计为几米的板长度的结构尺寸和几厘米的板间距。由此，板式电离器目前不能安装到尤其民航机中的现有的空调***中，因为所述结构类型和板尺寸及板间距的相对尺寸不符合运输工具中、特别是飞行器中的狭窄的构造条件。此外，必须使用20kV至70kV的非常高的电压。带有金属丝的电离器具有以下缺点，即：其由于***原因仅仅在金属丝的直接附近通过在那里出现的场力线的变窄来产生有效的电离并且因此仅仅在低的空气速度的情况下才有效地发挥功能，这使得其对于在必需高的空气流量的运输工具中的使用来说不太合适。
现有技术
由US 4 056 372 A已知一种静电过滤器，其同样产生离子，所述离子附着在脏物上并且而后在阴极上沉积并且被收集。为此，存在许多改进方案，其中用多孔材料包围阴极，以防止附着的污物颗粒随后脱落(US 2016/0074877 A1)。US 5 330 559 A显示并且说明了这些改进方案的组合，根据该专利文件首先使空气电离(例如用电离管)并且而后在静电过滤器中收集颗粒，所述静电过滤器配备有呈金属格栅的形式的阴极。
由US 5 330 559 A已知一种具有板形过滤器或作为筒形的圆形过滤器的静电式空气净化装置。在此，空气首先通过电离装置来流动，所述电离装置具有多个彼此平行地布置的负的电极板和多个分别布置在两块电极板之间的正的电极丝。在这些电极之间存在6至20kV直流的高压。在所述电离装置的后面布置了过滤组件，该过滤组件由接地格栅(Massegitter)、沿着流动方向跟随的过滤介质、紧跟此后的半导体格栅、另一过滤介质和下游的接地格栅所组成，它们被组装成紧凑的空气净化单元。所述半导体格栅被连接到大约12至45kV直流电的负高压上并且两个接地格栅分别接地。在所述电离装置中，在空气中存在的粉尘颗粒被充正电，并且这些粉尘颗粒而后在所述过滤装置中沉积，其中通过被馈送负电压的半导体格栅和所述接地格栅产生具有高梯度的电场。因此，这种空气净化装置具有两个静电场发生器、也就是一方面所述电离装置连同沿着空气的流动方向布置在其后面的接地格栅以及而后所述处于过滤总成的内部的负的高压电极连同沿着流动方向布置在其后面的地电位格栅。所述接地格栅布置在机械的过滤元件的前面。
WO 2008/083 076 A2示出并且描述了一种两级过滤装置，其具有被安置在两个机械过滤器之间的电离器，其中所述中间的电离电极由电晕放电导线来形成。在第一过滤器之前或者在第二过滤器之后安置了另一电极，在所述另一电极与电晕放电导线之间分别建立静电场。附加地，还能够在电晕放电导线与相应的机械过滤器之间设置场电极。所述过滤总成也能够被构造为环形的筒形的过滤器。
US 8 167 984 B1示出并且描述了一种用于从空气流中去除颗粒的多级的静电附聚装置。多个静电装置沿着空气的流动方向彼此隔开地先后布置。这些静电装置中的每一个都具有多个沿着流动方向伸展的板状电极，使得空气从板状电极之间穿流。在每两个相邻的且先后布置的静电装置之间分别布置了机械过滤器。
US 2005/0109204 A1示出并且描述了一种配备有电过滤器的空气过滤单元，其中在机械的过滤介质的上游设置了离子发生器，该离子发生器具有拥有多排电晕放电导线的第一电极和被设置在机械的过滤单元之前的第二电极，并且其中沿着空气的流动方向在所述机械的过滤单元之后设置了处于地电位上的第三电极。在具有电晕放电导线的第一电极与地线之间加载10至15kV的电压。所述第二电极与第三电极之间的电压降产生使机械的过滤器中的纤维极化的电场，使得由此具有相反电荷的颗粒被过滤纤维静电吸引。
DE 3 502 148 C2示出并且描述了一种静电的空气净化器，其中空气首先被引导穿过预过滤器，在所述预过滤器的后面布置电晕放电装置。在所述电晕放电装置的后面布置了集尘装置，该集尘装置具有多个集尘电极，待净化的空气从所述集尘电极之间穿流。在所述集尘装置的后面设置了载有活性炭的除臭过滤器。
US 9 468 935 B2示出并且描述了一种具有电过滤模块的空气过滤***，该空气过滤***具有首先被空气穿流的第一电极格栅以及第二电极格栅、布置在该第二电极格栅后面的机械的过滤元件和在该机械的过滤元件后面布置的第三电极格栅。当所述第一电极格栅被连接到负高压上并且所述第三电极格栅被连接到正高压上时，所述第二电极格栅接地。
JP 6 290 891 B2示出并且描述了一种空气净化器，该空气净化器具有两个先后由待净化的空气穿流的级、即电离级和静电的集尘级。所述电离级具有多个接地的板状电极，在它们之间分别布置了由电晕放电线形成的放电电极。所述集尘级具有集尘过滤器，在该集尘过滤器的前面设置了一个具有多根并排布置的电晕放电导线的放电电极并且在该集尘过滤器的后面设置了接地电极。所述集尘级和电离级分别与自身的供电装置耦合。布置在所述机械的过滤元件后面的电极与所述集尘级的放电电极的独立于电离模块而设置的电晕放电导线格栅电协同作用。
US 4 056 372 A示出了电极板的布置，其中正的电极板和负的电极板彼此平行地交替地布置并且在所述板之间形成的间隙被空气穿流。在此，所述正的电极板在其沿着流动方向的前边缘和后边缘上设有作为放电电极的针尖。
发明内容
本发明的任务是，改进所述类型的具有至少一个可由待净化的空气穿流的电过滤模块的空气净化单元，使得该空气净化单元能以紧凑的结构纳入到现有的空调设备***中并且过滤出在小于0.1μm的颗粒尺寸之内的颗粒，以尤其用于持久有效地使用来防止生物的空气污染、例如病毒。此外，应该说明一种用于对其中所使用的电过滤模块的(一个或多个)电极进行涂覆的方法。
所述任务的针对空气净化单元的部分通过一种具有权利要求1的特征的空气净化单元来解决。
一种空气净化单元具有至少一个可由待净化的空气穿流的电过滤模块，该电过滤模块具有至少一个第一电极和至少一个第二电极，待净化的空气从这些电极之间穿流并且在这些电极之间通过加载由供电模块提供的高电压而能够产生第一电场，其中所述至少一个第一电极和所述至少一个第二电极形成电离器，并且其中沿着待净化的空气的流动方向在所述电过滤模块的后面布置了具有至少一个机械的过滤元件的机械的过滤模块。所述空气净化单元的突出之处在于，在所述机械的过滤元件中或在所述机械的过滤模块中在机械的过滤元件的后面设置了至少一个第三电极，其中在所述至少一个第二电极与所述至少一个第三电极之间通过电压的加载能够产生第二电场。所述在至少一个第一电极(阳极)与至少一个第二电极(阴极)之间加载的电压优选是直流电压，该直流电压处于3kV(3,000伏特)与10kV(10,000伏特)之间、优选处于5kV与10kV之间。所述至少一个第二电极、即阴极的电位处于加载在至少一个第一电极、即阳极上的相对于***地电位的高压例如1,000V的10％至20％的范围内、优选为15％。
优点
在此，所述按本发明的空气净化单元的电过滤模块形成两级的电过滤器，该电过滤器的具有至少一个第一电极(阳极)和至少一个第二电极(阴极)的第一级形成产生冷等离子体的电离器。冷等离子体也被称为非热的等离子体，其在电子温度和气体温度方面与例如在电弧中产生的常规的热的等离子体具有明显的差别。因此，冷等离子体中的电子温度能够为数万K，这相应于大于1eV的平均动能，而所述气体温度则相应于环境温度(例如室温)。这样的非热的等离子体尽管其低的气体温度也能够通过电子冲击来触发化学反应。
在按本发明的电过滤模块中，在所述形成电离级的第一电过滤级中在至少一个第一电极与至少一个第二电极之间建立电场，该电场在大气压力下在贯穿流过电极的空气中产生非热的等离子体。在此，源自于电离过程的电子如此被加速，使得它们触发碰撞电离过程。电子在与空气中所包含的其它气体原子或分子(例如生物的或化学的有害物质)碰撞时能将其能量传递到这些气体原子或分子上并且由此将它们毁坏。电子能量足以将有机分子中的共价键***。
所述第二电过滤级由至少一个第二电极和至少一个第三电极来形成。在所述第二电过滤级中，所述机械的过滤模块的至少一个机械的过滤元件被构造为颗粒过滤器或悬浮物过滤器、例如被构造为HEPA过滤器或至少部分地被集成到其中。
因此，在所述电过滤模块中用三个电极或电极组来产生两个不同的电场。在第一级、即电离级中在至少一个第一电极(阳极)与至少一个第二电极(阴极)之间产生的第一电场在穿流的空气中产生冷等离子体，所述冷等离子体引起生物的空气有害物质的灭杀或者灭活，而所述第二级则使包含在空气中的颗粒、例如被灭杀的或被灭活的生物的空气有害物质(病毒、细菌、真菌)朝机械的过滤元件的方向加速并且在那里沉积。因此，在所述第二电过滤级之内，在至少一个第二电极与至少一个第三电极之间建立第二电场，该第二电场使得来自电离器的先前带电的颗粒朝机械的过滤器的方向被加速并且在那里被收集在过滤材料中。本发明实现了一种有效的电离器，其能够以相对较低的高压来运行，以便在EMV敏感的环境中、尤其是在民航机中也发射较少的电磁干扰。
所述按本发明的空气净化单元的其它优选的且有利的设计特征是从属权利要求2至14的主题。
优选所述至少一个第一电极(阳极)和所述至少一个第二电极(阴极)被构造为板状电极。所述电离级的电极作为板状电极的设计方案能够在同时存在大空气流量的情况下实现所述电场的在板状电极的面向彼此的表面上延伸的大面积的伸展度。尤其当多个第一电极和多个第二电极在交替并排布置的情况下形成板状电极的叠组时，产生可由待净化的空气穿流的大的横截面。由此，以所述空气净化单元的紧凑结构实现了高的空气流量。可以优选如此选择彼此相邻的板状电极彼此间的间距(板间隙的宽度)，从而在两个相邻的板状电极之间构成至少650kV/m、优选高达900kV/m的电场强度。所述板状电极的高度、即相应的板间隙的高度以及所述电离级的板状电极对的数量、即板间隙的数量一起形成所述第一电过滤级的自由横截面，该自由横截面根据需要基于待净化的空气流的大小(以单位时间的体积单位)和空气的流速来确定。
优选如此测定所述板状电极的以及由此相应的板间隙的沿着流动方向的长度，从而在最大的流动速度的情况下在电离级中形成的自由电子不从所述板状电极之间的静电场中流出、而是在所述板状电极之间经历尽可能长的距离，以便在那里触发碰撞反应，这引起电离的效率的提高。空气的穿过电离器的优选的流动速度为最大1.75m/s。在给定流动速度的情况下，电子的优选的迁移距离优选为相应的板状电极的长度的最大20％(沿着流动方向测量)。
在一种特别优选的实施方式中，所述至少一个第一电极和/或至少一个第二电极的表面至少区域性地设有催化表面层，所述催化表面层具有优选呈氧化钛纳米颗粒、例如二氧化钛纳米颗粒的形式的氧化钛，其中这些纳米颗粒的直径优选小于50μm。优选不仅所述第一电极而且第二电极的表面都设有这种涂层，然而在本发明的一种变型实施方式中该涂层也能够仅仅被设置在电极对的两个电极之一的表面上、例如被设置在阴极的表面上。
这样的表面层使得在所述第一电极与第二电极之间产生的冷等离子体将挥发性的烃和烃化合物(所谓的VOC-挥发性有机化合物(volatile organic compounds))***并且分解成更短链的烃化合物并且就这样降解包含在空气中的VOC。有利的是，所述催化表面层由异丙氧基钛(C12H28O4Ti)与氧化钛纳米颗粒、例如二氧化钛(TiO2)来形成。
此外，本发明的一种能够与其他实施方式组合的实施方式是有利的，其中所述作为板状电极来构成的至少一个第一电极(阳极)沿着待净化的空气的流动方向比所述同样作为板状电极来构成的至少一个第二电极(阴极)短，其中所述至少一个第二电极在下游方向上并且/或者在上游方向上突出超过所述至少一个第一电极。
优选在本发明的一种能够与其他实施方式组合的实施方式中，所述至少一个第一电极、即阳极具有(优选中心的)板区段，该板区段设有至少一个基本上处于该板区段的板平面中的导电的针突起部，该针突起部在下游方向上并且/或者在上游方向上延伸超过第一电极的板区段的板边缘。在此，所述针突起部的顶角α优选在15°与45°的范围内、进一步优选在20°与40°的范围内并且特别优选为39°。有利的是，相应的针突起部与板状电极的相应的板区段一体式地构成并且因此由与板区段相同的材料制成。优选多个这样的针突起部并排地被设置在阳极的板区段的下游边缘上和/或上游边缘上。
在此特别有利的是，所述优选具有矩形的横截面的至少一个针突起部在两个彼此正交的平面中分别朝针尖变细。在这种变型方案中，所述板平面中的顶角优选在30°与45°的范围内，优选该顶角在这里也为39°。所述在垂直于板平面的平面中的顶角优选在15°与30°之间并且优选为20°。
优选所述至少一个针突起部的表面未设有催化表面层；因此，所述阳极的表面在此仅仅在板区段的区域内设有催化表面层。
根据本发明的一种能够与其他设计方案组合的有利的设计方案，所述至少一个优选作为格栅电极来构成的第三电极被连接到地电位上，并且不仅在所述至少一个第一电极上而且在所述至少一个第二电极上都加载着对地测量的正电压，其中所述至少一个第一电极上的正电压高于所述至少一个第二电极上的正电压。所述由至少一个第一电极和至少一个第二电极构成的第一电过滤级的电极对的至少一个阴极电极与所述机械的过滤元件之中或之后的负的(至少一个第三)电极之间的电位差在1.5kV与2.5kV之间，其中这个电压在第一电过滤级、即电离级中的电压的25％与35％之间的范围内。
根据本发明的另一种同样能够与其它设计方案组合的有利的设计方案，所述至少一个第三电极管形地构成并且布置在环筒形地构成的机械的过滤元件的管形的空气排出通道中。
还是根据本发明的另一种能够与其它设计方案组合的设计方案，在运行中在所述至少一个第一电极与所述至少一个第二电极之间加载可调节的直流电压，并且在运行中在所述至少一个第二电极与所述至少一个第三电极之间加载恒定的直流电压。因此，所述第一电过滤级中的电压水平可调节地实现并且由电子控制装置在考虑到测量参量比如阴离子量、臭氧含量和击穿探测的情况下动态地调节到最大电压值。
在本发明的所有实施方式中有利的是，沿着待净化的空气的流动方向在由至少一个第一电极和至少一个第二电极构成的总成的后面设置了用于监控空气的臭氧含量的至少一个传感器。优选借助于该传感器和控制及调节装置通过对于在第一电极与第二电极之间加载的电压的影响将从该电极总成中排出的空气的臭氧含量调节到在呼吸空气中的允许的臭氧值以下的最小值。
在所有实施方式中有利的是，所述机械的过滤模块、尤其是机械的过滤元件具有至少一个活性炭层或活性炭过滤元件。其中包含的活性炭能够吸附可能在电离级中产生的臭氧并且在将其转化成氧气之后再次将所述氧气释放。
也有利的是，作为补充方案或替代方案，沿着待净化的空气的流动方向在所述由至少一个第一电极和至少一个第二电极构成的总成的后面设置了用于对阴离子量进行监控的至少一个传感器。优选借助于这个传感器和所述控制及调节装置通过对于在第一电极与第二电极之间加载的电压的影响来调节所产生的冷等离子体的强度。
最后，在本发明的所有实施方式中有利的是，在所述至少一个第一电极与至少一个第二电极之间加载的电压的水平通过调节来动态地确定。在此，被设置用于实施所述调节的控制及调节装置检测在电极之间出现的电压击穿，方法是：持续地测量在所述电极上加载的电压(U)和在第一级(电离级)的电极之间流动的电流(I)并且在所述控制及调节装置中形成用于电流变化率dI/dt的数值。如果这个数值超过预先给定的阈值dImax/dt，则将所述电压(U)略微减小，直至所测得的电流变化率再次勉强低于预先给定的阈值。通过这种方式，所述电离级中的控制及调节装置在电极之间始终产生尽可能高的电场、即最大的电磁场，而不会出现实质数量的电压击穿并且因此不会在电离级的电极之间形成电弧。例如，每秒0.5次以内的电压击穿作为极限值被接受并且在此之上则调低电压。另一调节标准优选是在电离级的电极上加载的实际电压与预先给定的额定电压的比例。如果这个比例例如超过额定电压的+/-10％的数值，则所述调节进行干预。通过前述措施(单个地或一起)来防止在穿流的空气中产生热的等离子体并且确保在所述电离级中仅仅形成冷等离子体、即非热的等离子体。
优选在所述第二电过滤级的机械的过滤模块的空气入口与空气出口之间存在的压差也是用于所述控制及调节装置的输入参量。
最后，在所述按本发明的空气净化单元的所有实施方式中也还有利的是，所述电过滤模块被屏蔽装置包围并且与其形成电过滤单元，其中沿着待净化的空气的流动方向在所述电过滤模块之前和/或之后设置了至少一个可由空气穿流的屏蔽模块，所述屏蔽模块具有多个空气贯通元件，所述空气贯通元件分别确定被通道壁包围的空气贯通通道，其中所述可穿流的屏蔽模块具有至少一个蜂窝板，所述蜂窝板的各个蜂窝在其两个端部处是敞开的并且分别形成空气贯通通道之一，其中所述相应的通道壁是导电的或者具有导电的表面。这样的屏蔽装置如此屏蔽所述电过滤模块，从而没有电磁辐射能够向外射出，而在此从电过滤模块中穿过的空气流没有明显受到阻碍。这样的EMV屏蔽装置例如能够优选被设置在运输工具中、尤其是被设置在飞行器中。在此，特别有利的是以下实施方式，在所述实施方式中这样的可穿流的屏蔽模块不仅被设置在电过滤模块的空气进入侧上而且被设置在其空气排出侧上。
优选所述相应的蜂窝板作为基材由不导电的材料制成、优选由纸、纸板或塑料制成，所述基材的表面至少区域性地设有导电和/或导磁的材料。这样的蜂窝板特别轻并且因此优选适合用于飞行器中。
此外，本发明涉及一种具有按本发明的空气净化单元的空气净化***、尤其是一种运输工具内部空间-空气净化***并且涉及一种具有这样的空气净化***的尤其是用于运输工具或用在运输工具中的通风及空调***。
此外，本发明涉及一种具有至少一个这样的按本发明的空气净化单元的运输工具、尤其是飞行器。
最后，本发明也涉及一种用于向电极涂覆具有氧化钛、优选二氧化钛的催化表面层的方法，所述电极用于按本发明的空气净化单元的电过滤模块，所述方法具有以下步骤：
a)提供钛异丙醇在异丙醇中的溶液；
a’)提供由氧化钛纳米颗粒、尤其是二氧化钛纳米颗粒在异丙醇中构成的悬浮液并且向所述悬浮液加载超声波振动；
b)将在步骤a)中得到的溶液与在步骤a’)中得到的悬浮液混合成悬浮液-浸浴池；
c)将待涂覆的电极浸入到所述悬浮液-浸浴池中以预先给定的浸浴时间段；
d)从所述悬浮液-浸浴池中拉出经涂覆的电极；
e)在室温下将经涂覆的电极干燥以第一预先给定的干燥时间段；
f)以预先给定的第一加热温度梯度将经涂覆的电极加热直至提高的干燥温度；
g)在提高的干燥温度下将经涂覆的电极干燥以第二预先给定的干燥时间段；
h)以预先给定的第二加热温度梯度将经涂覆的电极加热直至初始焙烧温度；
i)在预先给定的焙烧温度下将经涂覆的电极焙烧以预先给定的焙烧时间段，并且
j)在室温下使经焙烧的经涂覆的电极冷却以预先给定的冷却时间段。
优选在步骤C)中，在浸入到悬浮液-浸浴池中之前，对所述待涂覆的电极进行脱脂和干燥并且将其加热到超过100℃的温度、优选加热到105℃。步骤c)中的预先给定的浸浴时间段优选为5分钟。在步骤c)中的这种浸入的期间和之前，优选向所述浸浴池加载超声波振动，以便如在步骤a’)中那样确保氧化钛纳米颗粒的均匀分布并且预防氧化钛纳米颗粒在悬浮液中附聚。在步骤d)中将经涂覆的电极从悬浮液-浸浴池中拉出来之后，优选设置步骤d’)，在该步骤中多余的悬浮液能够从电极上滴落；这个滴落时间段优选为10分钟。在步骤e)中用于使经涂覆的电极在室温下干燥的第一干燥时间段优选为12小时。在步骤f)中对于经涂覆的电极的加热优选以每分钟3℃的第一加热温度梯度来进行，直至在步骤g)中在随后的优选一小时的第二干燥时间段中达到100℃的干燥温度。在步骤h中，用于将经涂覆的电极加热到初始焙烧温度的第二加热温度梯度优选为每分钟3℃，直至达到优选500℃的初始焙烧温度。在步骤i)中的焙烧温度优选为650℃并且优选的焙烧持续时间为一小时。
特别有利的是，所述步骤c)至e)或c)至g)多次先后地优选用在其之间所设置的冷却步骤来实施。由此在所述电极表面上构建特别有效的催化层。
有利的是，在步骤a)中在进一步处理之前将二乙醇胺添加到由钛异丙醇和异丙醇构成的溶液中。作为载体物质，二乙醇胺特别是在添加(优选蒸馏)水的同时有助于悬浮液的稳定形成。
附图说明
下面参照附图来详细描述并且解释本发明的具有附加的设计细节和其他优点的优选的实施例。
其中：
图1示出了按本发明的空气净化单元的透视的分解图；
图2示出了第一电过滤级的透视的剖视图；
图3示出了所述第一电过滤级的作为板状电极来构成的第一及第二电极的沿着图2中的箭头III的方向、也就是沿着空气的流动方向的俯视图；
图4示出了图3的板状电极叠组的第一电极的沿着箭头IV的视向的截取部分；
图5示出了图3的板状电极叠组的沿着箭头V的视向的截取部分连同剖切地示出的第一和第二电极；
图6示出了具有按本发明的空气净化单元的运输工具内部空间-空气净化***的工艺过程的图表；
图7示出了设有用于电过滤模块的屏蔽装置的按本发明的空气净化单元的一种实例；并且
图8示出了按本发明的方法的流程图，用以对用于按本发明的空气净化单元的电极进行催化涂覆。
具体实施方式
图1示出了按本发明的具有上壳体10和下壳体12的空气净化单元1。所述下壳体12在其下侧面上具有空气入口11，其用于负载有害物质和有害颗粒的待净化的空气，所述空气沿着流动方向V穿过下壳体12和上壳体10以及包含在其中的过滤器来流动。
在所述下壳体12中布置了电过滤模块2的电离器20，所述电离器形成第一电过滤级21，所述第一电过滤级具有作为板状电极来构成的第一电极22(阳极)和作为板状电极来构成的第二电极24(阴极)(图2)。
在所述上壳体10中布置了机械的过滤模块3，其具有作为悬浮物过滤器31、例如作为HEPA过滤器来构成的机械的过滤元件30。所述机械的过滤模块3在所示出的实例中被设计为环筒形的过滤筒，其具有用于待净化的空气的径向外部的进入面32和作为内部的排气通道来构成的空气排出通道33，所述空气排出通道的周向面形成用于经净化的空气的排出面34。经净化的空气通过在上壳体10中的(未示出的)侧向开口再次向外流动，如通过箭头V象征性所示。取代构造为环筒形的过滤筒，所述机械的过滤模块3也能够不同地构造、例如被构造为箱形的过滤模块103，如在图7中示意性所示。
在形成所述空气排出通道33的排气通道的内部中布置了环筒形地设计的第三电极26，其形成电极面的导电的筒壁27是打孔的或者由网或格栅构成。所述第三电极26与电离器20的第二电极24一起形成第二电过滤级23。
在所述上壳体10中设置了用于监控电离功率的传感器4、5、例如用于监控阴离子量的传感器4和用于对电离器之后的空气的臭氧含量进行监控的传感器5。
在图2中以垂直剖面示出了所述电离器20的结构。所述作为板状电极来构成的第一电极22和所述同样作为板状电极来构成的第二电极24交替地彼此平行地并且彼此侧向间隔开地布置，其中在彼此相邻的电极之间分别形成板间隙25，该板间隙形成用于待净化的空气的空气流V的通道。多个交替相继地布置的第一电极22和第二电极24形成电过滤模块2的板叠组2’。所述板叠组2’的第一个电极和最后一个电极优选是形成阴极的第二电极24。
在所示出的实例中，沿着流动方向V在电离器20之后，在所述上壳体10中沿着流动方向V在机械的过滤器3之前布置了一系列UV光源6(优选UVC光源)。然而，这些附加的UV光源6的设置是可选的。
所述电离器20的作为板状电极来构成的第一和第二电极22、24通过未示出的导电连接与作为可调节的高压源来构成的且在图1中仅仅示意性示出的供电模块7连接，该供电模块向电离器20的第一和第二电极22、24加载例如3kV至10kV的高电压(直流电压)。所述第三电极26被连接到地电位上。在所述电离器20的第二电极24与被设置在机械的过滤器3的内部中的第三电极26之间加载恒定的、较低的例如1000V的直流电压。因此，不仅在所述第一电极22上而且在所述第二电极24上都加载对地测量的正电压，其中所述第一电极22上的这种正电压高于所述第二电极24上的正电压。
由此，尽管电压比在常规***中低，仍通过所述电离器20内部的电极22、24的相对电位而产生了强电场(典型地高达900kV/m)并且在整个电离器20与机械过滤器3内部的第三电极26之间产生了另一较弱的场，该场使电离器20中带电的粒子朝着机械过滤器3的方向加速并且由此在那里沉积。
如在图2和图4中可见，所述第一电极22(阳极)分别具有中心的板区段22’，在所述中心的板区段上构造了在下面还要描述的针突起部28(图4)。所述第一电极22的中心的板区段22沿着待净化的空气的流动方向(V)短于所述第二电极24的板，其中所述第二电极24的较长的板在上游方向上且在下游方向上分别突出超过相关的中心的板区段22’的上游的或者下游的板边缘22”’并且也突出超过相邻的第一电极22的针突起部28的尖端28’。
所述导电的针突起部28被设置在第一电极22的较短的板的相应的(沿着待净化的空气的流动方向)前面的棱边处并且在所示出的实例中也被设置在所述较短的板的后面的棱边处并且因此在下游方向上并且在所示出的实例中也在上游方向上延伸超过相应的板区段22’的板边缘、但是没有一直延伸至所述较长的板状第二电极24的相应的上游边缘24’或者下游边缘24”的高度。由此，最高的电场强度的点、也就是形成阳极的第一电极22的针突起部28的尖端28’与相邻的形成阴极的第二电极24的相应的板状电极面相对置。所述相应的针突起部28的长度例如为彼此相邻的第一电极22和第二电极24之间的板间距a的0.7倍。
在图3中，以沿着待净化的空气的流动方向V的俯视图示出了作为电离器来构成的第一电过滤级21的彼此交替地布置的第一电极22和第二电极24的板叠组2’。在这里可以看出，所述第一电极22分别在其整个高度上设有多个均匀地彼此隔开的针突起部28。板状电极(图4)的彼此相邻的针突起部28的侧向间距b例如是彼此相邻的第一电极22和第二电极24之间的板间距a的至少1.5倍。
在此可以清楚地看出，所述针突起部28被构造在沿着流动方向V较短的第一电极22上，并且所述第二电极24沿着流动方向V延伸超过针突起部28的尖端28’。
图4示出了沿着图3中的箭头IV的方向朝作为阳极来构成的第一电极22和位于其后面绝大部分被掩盖的并且作为阴极来构成的第二电极24看的视图。所述第一电极22具有中心的板区段22’，其沿着流动方向V测量的长度L1比所述第二电极24的沿着流动方向V测量的长度L2短。
从所述中心的板区段22’开始，不仅在上游的空气进入侧Q1上而且在下游的空气排出侧Q2上都延伸着多个导电的针突起部28，其与中心的板区段22’一体式地构成并且与所述中心的板区段一起形成相应的第一电极22。各个针突起部28相对于彼此侧向间隔开地布置，并且在所示出的实例中每个针突起部28在板平面中测量的顶角α为39°。所述针突起部28的相应的尖端28’与所述分别相邻的第二电极24的板状表面相对置并且没有一直延伸到其相应的边缘24’、24”’的长度、而是与其隔开，使得所述第一电极22的沿着流动方向V在针突起部28的相应的尖端28’之间测量的总长度L3小于所述第二电极24的长度L2。在此，所述针突起部28的相应的尖端28’之间的所测量的较短的第一电极22(长度L3)相对于所述第二电极24的较长的板(长度L2)沿着流动方向在两侧、也就是不仅在上游的空气进入侧Q1上而且在下游的空气排出侧Q2上都短了一个尺寸，该尺寸为两个相邻的板状电极22、24之间的侧向的板间距a的大约2.5至3倍。所述板间距a例如能够在7mm与14mm之间。
在图4中也可以看出，所述形成阳极的相应的第一电极22的中心的板区段22’设有催化表面层29，该催化表面层基本上在中心的板区段22’的整个表面上延伸，但是没有设置在针突起部28的表面上。
图5示出了所述板叠组2’的垂直于图4的图纸平面的剖面，其中可见，所述第一电极22在其两个大面积的表面中的每个表面上在其中心的板区段22’的区域中涂覆有催化表面层29，其中所述两个大面积的表面分别朝向第二电极24。这个催化表面层29优选如下面还要解释的那样由二氧化钛(TiO2)构成或者具有优选呈纳米颗粒的形式的二氧化钛。在所示出的实例中，所述相应的第二阴极电极24的大面积的表面也至少在面向第一电极22之一的大面积的表面上设有这样的表面层29’，尽管仅仅在所述第一阳极电极22上设置所述表面层29是足够的。
所述形成相应的第一电极的芯部22”的基材和所述形成相应的第二电极24的芯部24”的基材由导电材料、例如金属、优选钛构成。
在图5中也可见，所述相应的针突起部28在与图4中所示的板平面成直角的平面中也被削尖，其中在图5的平面中相应的顶角β因此与板平面成直角、在所示出的实例中为20°。
此外，在图5中可以看出，所述第一电极22与第二电极24之间的相应的板间距a在板叠组2’的整个宽度上是相同的并且分别确定板间隙25的宽度，所述板间隙25分别形成用于空气流的通道。
图6作为流动线路图示意性地示出了具有按本发明的空气净化单元101的空气净化***100的一种实例，所述空气净化***用于运输工具舱室110的实例中的内部空间。然而，所述按本发明的空气净化单元101同样也能够用作为可移动的空气净化***，以用于建筑物空间、例如用于住房、办公室或学校的教室的可移动的空气净化装置的形式，下面的解释类似地适用于此。
仅仅示意性地示出的运输工具舱室110、例如飞行器、火车车厢或公共汽车或客船的乘客舱也或者建筑物电梯的轿厢设有多条形成空气入口112’、113’的进气通道112、113和形成空气出口114’、115’的排气通道114、115。
来自所述运输工具舱室110的内部空间111的空气通过排气通道114、115和被连接到其上的排气通道***116被排出并且被输送给所述空气净化***100的原始空气入口117。
所述空气净化***100沿着待净化的空气的流动方向V在原始空气入口117的后面具有带至少一个过滤介质120’(图7)的机械的预过滤模块120，用所述过滤介质从空气中去除较粗的颗粒。在这里，作为过滤介质120’，例如能够设置机械的粗过滤器和/或高功率颗粒过滤器(HEPA过滤器)。此后，沿着待净化的空气的流动方向V跟随着所述按本发明的空气净化单元101，其具有优选被屏蔽装置130包围的电过滤模块102，该电过滤模块在结构上例如相应于在图1至5中示出的电过滤模块2。下面结合图7来描述的屏蔽装置130屏蔽所述电过滤模块102的周围环境以免受电磁脉冲并且形成EMV屏蔽装置130。
在所述预过滤模块120与所述带有电过滤模块102的空气净化单元101之间或者在所述带有电过滤模块102的空气净化单元101之后，作为空气输送装置129设置了轴流式鼓风机129’，其旋转的空气叶轮129”引起沿着流动方向V的空气流。
能够以沿着流动方向V布置在具有电过滤模块102的空气净化单元101之后的方式设置具有活性炭过滤床125’的吸附过滤模块125，在所述吸附过滤模块中尤其从空气中去除臭氧。也能够附加于活性炭过滤床125’或取代活性炭过滤床125’而在所述吸附过滤模块125中设置分子筛过滤器，所述分子筛过滤器同样能够从空气中去除化学物质并且将其积聚到分子筛过滤器的过滤表面上。如果所述在电过滤模块102所包含的机械的过滤模块103除了作为HEPA过滤器来构成的机械的过滤元件103’之外已经包含活性炭过滤床，那也能够省去所述吸附过滤模块125。
沿着流动方向V，在吸附过滤模块125之后能够可选地设置另一机械的过滤模块127，其被设计为悬浮物过滤器并且其具有过滤介质127’，该过滤介质将空气中仍然存在的悬浮物从空气中去除。所述另一机械的过滤模块127的过滤介质127’同样由HEPA过滤器来形成。
从所述另一过滤模块127中出来的经净化的空气而后从所述空气净化装置100的清洁空气出口118进入到与进气通道112、113相连接的进气通道总成119中并且作为进入的空气Z再次被导回到运输工具舱室110中。
所述吸附过滤模块125和另一机械的过滤模块127形成过滤单元128’，其在电过滤模块102的下游用于颗粒沉积并且/或者用于化学的空气污染物的沉积。这个过滤单元128’连同电过滤单元3和预过滤模块一起能够优选地形成一体式的过滤器总成128。
就可移动的空气净化装置而言，所述可移动的空气净化装置的直接通入到室内的清洁空气排出口相应于空气净化***的清洁空气出口，并且所述可移动的空气净化装置的用于待净化的空气的空气进入口相应于空气净化***的原始空气入口。
图7以分解图示例性地示意性示出了具有按本发明的空气净化单元101的空气净化***100的各个组件。这个空气净化***100在原始空气入口117的后面、即在来自运输工具舱室110的负载有害物质颗粒P的排出空气A进入之后具有所述带有过滤介质120’的机械的预过滤器120，借助该预过滤器已经将粗的颗粒从空气中去除。此后，沿着待净化的空气的流动方向V跟随着所述具有被屏蔽装置130包围的电过滤模块102的空气净化单元101、也就是所述由具有第一电极122和第二电极124的第一电过滤级121和具有机械的过滤模块103和第三电极126的第二电过滤级123所构成的单元。
如图1至5的实例中的电过滤模块2的第一电过滤级21一样，所述电过滤模块102的第一电过滤级121由板总成构成，所述板总成由交替地布置在板叠组2’中的板形的第一电极122和板形的第二电极124构成，其中所述第一电极122如在图1至5的实例中一样设有针突起部并且形成阳极，并且其中所述第二电极124形成阴极。在所述第一电极122和第二电极124上加载由供电模块107提供的并且可受控地或受调节地改变的高电压(直流电压)。因此，为了避免重复，参考关于图1至5的描述。为了避免重复，关于沿着空气的流动方向V被设置在第一电过滤级121之后的机械的过滤模块103和第二电过滤级123的配属于该机械的过滤模块的并且处于地电位M上的第三电极126的结构和设计方案，也参考关于图1至5的描述，其中所述机械的过滤模块103如在图1至5的实例中那样能够管筒形地来设计或作为替代方案也能够作为纵向穿流的方形块状的机械的过滤模块103来设计，如在图7中示出这一点一样。在这样的方形块状的过滤模块103中，所述第三电极如在图1至5的实例中那样例如作为格栅电极126’要么被设置在过滤模块103的内部中要么(如在图7中所示那样)被设置在该过滤模块的排出空气侧的表面的区域中。
所述作为高频屏蔽装置来构成的屏蔽装置130代表着EMP屏蔽装置并且具有将所述带有机械的过滤模块103的电过滤模块102、即第一电过滤级121和第二电过滤级123包围的并且对于高频辐射(HF)来说不可穿透的由导电材料或具有导电表面的材料制成的周向屏蔽壁132并且被导电地连接到电过滤模块102的地电位M上。在一种适合于较低的屏蔽要求的变型实施方式中，仅仅所述第一电过滤级121被屏蔽装置130包围。
在所述电过滤模块102的空气流入侧之前及空气流出侧之后分别设置了可由空气穿流的块状的屏蔽模块、也就是流入侧的屏蔽模块134和流出侧的屏蔽模块136，其分别HF密封地与所述周向屏蔽壁132连接。
所述相应的可由空气穿流的屏蔽模块134、136分别具有由导电材料或拥有导电表面的材料构成的框架134’、136’，所述框架与周向屏蔽壁132HF密封地连接并且所述框架同样被导电地连接到电过滤模块102的地电位M上。在所述相应的框架134’、136’中安置有蜂窝板135、137，所述蜂窝板的各个蜂窝135’、137’在其两个端部上是敞开的并且分别形成具有通道壁138’、139’的空气贯通通道138、139，如在相应的放大地示出的截取部分图示中可以看出的那样。所述各条空气贯通通道138、139的长度比它们相应的横截面大了很多倍，使得所述空气贯通通道138、139分别形成具有六边形横截面的管。
所述相应的蜂窝板135、137要么由导电材料、优选由铝或铝合金制成，要么作为基材由不导电材料、优选由纸、纸板或塑料制成，所述基材的表面至少区域性地设有、优选涂覆有导电材料。所述相应的蜂窝板135、137也导电地并且HF密封地与相关的屏蔽模块134、136的配设的框架134’、136’连接。
附加地，在所示出的实例中，在所述空气净化单元101的内部可选地设置UV过滤模块104，其在图7中仅仅示意性地作为UV光源140来示出。也能够在周界上并且沿着轴向方向分布地设置多个UV光源。所述UV过滤模块104连同其至少一个UV光源也能够被集成到电过滤模块102中。
也有利的是，从运输工具舱室的外部吸入的新鲜空气(环境空气)不是直接被导入到运输工具舱室中，而是与待过滤的舱室空气混合并且与该空气一起首先被引导穿过空气净化单元101，因为所述电过滤模块102由于电极的具有氧化钛的催化表面涂层而能够使可能在所吸入的新鲜空气中包含的挥发性的有机的烃和烃类化合物(所谓的VOC-挥发性有机化合物(volatile organic compounds))裂解并且分解成短链的烃化合物并且由此降解空气中所包含的VOC。
因此，例如在飞行器中为了形成舱室压力的目的，从所述飞行器的发动机的较高的压缩机级被导入到飞行器舱室中的环境空气在预过滤模块120之前或在空气净化单元101之前被导入到沿着流动方向V流动的空气流中并且与在那里流动的空气混合。因此，在而后被穿流的空气净化单元101中，通过所述电过滤模块102也从所输送的环境空气中去除烃。由此例如避免在运输工具、尤其是飞行器的稳定运行中所吸入的污物(颗粒或气体)在运输工具舱室中扩散。
所述在图7中示出的模块、即预过滤器120、带有电过滤模块102的空气净化单元101和可能的吸附过滤模块125和如果存在的话其它的过滤模块127能够优选被合并为一体式的过滤器总成128。
图8示出了按本发明的方法的流程图，用以对按本发明的空气净化单元的电极22、24、尤其是阳极22进行涂覆具有氧化钛纳米颗粒的催化表面层29、29’，如在图4和5的实例中所示的一样。
首先，在步骤200中制备被简称为TTIP并且也被称为四异丙氧基钛或四异丙醇钛的异丙氧基钛(C12H28O4Ti)在异丙醇(C3H8O)中的溶液，并且然后将其提供用于进一步处理(方法步骤a)。优选这种溶液是0.5摩尔的异丙氧基钛在异丙醇中的溶液。
特别有利的是，在步骤201中，在此将被简称为DEA的二乙醇胺(C4H11NO2)添加到这种溶液中，优选直至DEA与TTIP的摩尔比为4。随后，优选在步骤202中在室温(约20℃)下将该混合物搅拌预先给定的时间段、例如两小时，并且然后将其提供用于进一步处理。优选还能够在搅拌下将蒸馏水添加到所述混合物中。
此外，并行地或相继地制备并且提供由钛氧化物纳米颗粒在异丙醇(C3H8O)中构成的悬浮液(方法步骤a’)。为此，在步骤203中将氧化钛纳米颗粒、优选二氧化钛纳米颗粒在持续搅拌下例如以50g(克)纳米颗粒对1,000ml(毫升)异丙醇的比例加入到液态的异丙醇中。纳米颗粒的尺寸优选为最大50μm。
然后在步骤204中由超声波发生器220向这种悬浮液加载超声波振动以预先给定的时间段、例如一小时，以便实现纳米颗粒在悬浮液中的均匀分布并且防止其沉淀。
随后，在步骤205中，在搅拌下将在方法步骤a)中得到的由TTIP和异丙醇以及可能的DEA构成的溶液与在方法步骤a’)中得到的由氧化钛纳米颗粒在异丙醇中构成的悬浮液一起混合成悬浮液-浸浴池(方法步骤b)。
在步骤206中，将待涂覆的电极浸入到这种悬浮液-浸浴池中以预先给定的浸浴时间段(例如5分钟)(方法步骤c)，所述电极先前在步骤206’中经过脱脂、干燥并且被加热至105℃的温度并且对所述电极来说不应涂覆的区域(例如针突起部28)被遮盖。在此有利的是，由超声波发生器222向所述悬浮液-浸浴池加载超声波振动，用以防止纳米颗粒的附聚。
当在步骤207中从悬浮液-浸浴池中拉出所述电极(方法步骤d)之后，优选首先在步骤208中使仍然附着在被涂覆的电极上的悬浮液滴落以预先给定的滴落时间段(例如10分钟)(方法步骤d’)，并且此后在步骤209中在室温下将其干燥第一预先给定的干燥时间段、例如12小时(方法步骤e)。
此后，在步骤210中，以预先给定的优选3℃/min的第一加热温度梯度将经涂覆的电极一直加热到大约100℃的提高的干燥温度(方法步骤f)。
随后，在步骤211中，在提高的干燥温度下将所述经过加热的经过涂覆的电极干燥第二预先给定的优选一小时的干燥时间段(方法步骤g)。
此后，在步骤212中以预先给定的优选同样为3℃/min的第二加热温度梯度将如此经过干燥的经过涂覆的电极一直加热到大约500℃的初始焙烧温度(方法步骤h)，并且随后在步骤213中在预先给定的例如650℃的焙烧温度下将其焙烧预先给定的优选一小时的焙烧时间段(方法步骤i)。最后，在这个焙烧过程结束之后，在步骤214中在室温下使所述经过焙烧的电极冷却预先给定的比如12小时的冷却时间段(方法步骤j)。
为了获得尽可能持久的且长时间有效的催化涂层，将所述步骤206至209或206至211重复一次或多次，如通过虚线或者点划线在图7中象征性示出的那样。在所述按本发明的方法的一种变型方案中，四次重复、即五次浸浴过程已经证实是有利的。
权利要求、说明书和附图中的附图标记仅仅用于更好地理解本发明，而不应该限制保护范围。
附图标记列表：
1      空气净化单元
2      电过滤模块
2’     板叠组
3      机械的过滤模块
4      用于对阴离子量进行监控的传感器
5      用于对臭氧含量进行监控的传感器
6      UV光源
7      供电模块
10     上壳体
11     空气入口
12     下壳体
20     电离器
21     第一电过滤级
22     第一电极
22’    22的中心板区段
22”    22的芯部
23     第二电过滤级
24     第二电极
24’    24的空气进入侧的(上游的)边缘
24”    24的芯部
24”’   24的空气排出侧的(下游的)边缘
25     板间隙
26     第三电极
27     筒壁
28     针突起部
28’    28的尖端
29     22的催化表面层
29’    24的催化表面层
30     机械的过滤元件
31     悬浮物过滤器
32     径向外部的进入面
33     空气排出通道
34     排出面
100    运输工具内部空间-空气净化***
101    空气净化单元
102    电过滤模块
103    机械的过滤模块
103’   机械的过滤元件
104    UV过滤模块
107    供电模块
110    运输工具舱室
112    进气通道
112’   空气入口
113    进气通道
113’   空气入口
114    排气通道
115    排气通道
116    排气通道***
117    原始空气入口
118    清洁空气出口
119    进气通道总成
120    机械的预过滤模块
120’   过滤介质
121    第一电过滤级
122    第一电极
123    第二电过滤级
124    第二电极
125    吸附过滤模块
125’   活性炭过滤床
126    第三电极
126’   格栅电极
127    机械的过滤模块
127’   过滤介质
128    一体式的过滤器总成
128’   过滤单元
129    空气输送装置
129’   轴流式鼓风机
129”   空气叶轮
130    屏蔽装置
132    周向屏蔽壁
134    流入侧的屏蔽模块
134’   框架
135    蜂窝板
135’   蜂窝
136    流出侧的屏蔽模块
136’   框架
137    蜂窝板
137’   蜂窝
138    空气贯通通道
138’   通道壁
139    空气贯通通道
139’   通道壁
220    超声波发生器
222    超声波发生器
A      运输工具驾驶舱的排气
Q1     空气进入侧
Q2     空气排出侧
L1     22’的长度
L2     24的长度
L3     22的长度
M      地电位
P      有害物质颗粒
V      流动方向
Z      进入的空气
a      板间距
b      相邻的针突起部28的尖端28’之间的间距
α      顶角
β      顶角

Claims (15)

1.一种空气净化单元，其具有至少一个能被待净化的空气穿流的电过滤模块(2、102)，所述电过滤模块具有至少一个第一电极(22、122)和至少一个第二电极(24、124)，待净化的空气从这些电极之间穿流并且在这些电极之间能通过加载由供电模块(7、107)提供的高电压而产生第一电场，其中所述至少一个第一电极(22、122)和所述至少一个第二电极(24、124)形成电离器(20)，并且其中沿着待净化的空气的流动方向(V)在所述电过滤模块(2、102)的后面布置了具有至少一个机械的过滤元件(30、103’)的机械的过滤模块(3、103)，
其特征在于，
在所述机械的过滤元件(30、103’)中或者在所述机械的过滤模块(3、103)中在所述机械的过滤元件(30、103’)之后设置了至少一个第三电极(26、126)，其中在所述至少一个第二电极(24、124)与所述至少一个第三电极(26、126)之间能够通过电压的加载来产生第二电场。
2.根据权利要求1所述的空气净化单元，
其特征在于，
所述至少一个第一电极(22、122)和所述至少一个第二电极(24、124)被构造为板状电极。
3.根据前述权利要求中任一项所述的空气净化单元，
其特征在于，
所述至少一个第一电极(22、122)和/或所述至少一个第二电极(24、124)的表面至少区域性地设有具有氧化钛的催化表面层(29、29’)。
4.根据权利要求3所述的空气净化单元，
其特征在于，
作为板状电极来构成的所述至少一个第一电极(22、122)沿着待净化的空气的流动方向(V)短于同样作为板状电极来构成的所述至少一个第二电极(24、124)，其中所述至少一个第二电极(24、124)在下游方向上并且/或者在上游方向上突出超过所述至少一个第一电极(22、122)。
5.根据权利要求3或4所述的空气净化单元，
其特征在于，
所述至少一个第一电极(22、122)具有板区段(22’)，所述板区段设有至少一个基本上处于所述板区段(22’)的板平面内的导电的针突起部(28)，所述针突起部在下游方向上并且/或者在上游方向上延伸超过所述第一电极(22、122)的板区段(22’)的板边缘(22”’)。
6.根据权利要求5所述的空气净化单元，
其特征在于，
所述至少一个针突起部(28)在两个彼此正交的平面中分别朝针尖(28’)变细。
7.根据权利要求2和权利要求5或6所述的空气净化单元，
其特征在于，
所述至少一个针突起部(28)的表面未设有催化表面层(29)。
8.根据前述权利要求中任一项所述的空气净化单元，
其特征在于，
所述至少一个第三电极(26、126)被连接到地电位上，并且
不仅在所述至少一个第一电极(22、122)上而且在所述至少一个第二电极(24、124)上都加载对地测量的正电压，其中所述至少一个第一电极(22、122)上的正电压高于所述至少一个第二电极(24、124)上的正电压。
9.根据前述权利要求中任一项所述的空气净化单元，
其特征在于，
在运行中在所述至少一个第一电极(22、122)与所述至少一个第二电极(24、124)之间加载能调节的直流电压，并且
在运行中在所述至少一个第二电极(24、124)与所述至少一个第三电极(26、126)之间加载恒定的直流电压。
10.根据前述权利要求中任一项所述的空气净化单元，
其特征在于，
沿着待净化的空气的流动方向(V)在由所述至少一个第一电极(22、122)和所述至少一个第二电极(24、124)构成的总成的后面设置了用于对空气的臭氧含量进行监控的至少一个传感器(5)。
11.根据前述权利要求中任一项所述的空气净化单元，
其特征在于，
沿着待净化的空气的流动方向(V)在由所述至少一个第一电极(22、122)和所述至少一个第二电极(24、124)构成的总成的后面设置了用于对阴离子量进行监控的至少一个传感器(4)。
12.根据前述权利要求中任一项所述的空气净化单元，
其特征在于，
加载在所述至少一个第一电极(22、122)与所述至少一个第二电极(24、124)之间的电压的水平通过调节来动态地确定。
13.根据前述权利要求中任一项所述的空气净化单元，
其特征在于，
所述电过滤模块(2、102)被屏蔽装置(130)包围并且与所述屏蔽装置形成电过滤单元，其中沿着待净化的空气的流动方向(V)在所述电过滤模块(2、102)的前面和/或后面设置了至少一个能被空气穿流的屏蔽模块(134、136)，所述屏蔽模块具有多个空气贯通元件，所述空气贯通元件分别确定被通道壁包围的空气贯通通道(138、139)，其中能被穿流的所述屏蔽模块(134、136)具有至少一个蜂窝板(135、137)，所述蜂窝板的各个蜂窝(135’、137’)在其两个端部上是敞开的并且分别形成所述空气贯通通道(138、139)之一，其中相应的通道壁(138’、139’)是导电的或者具有导电的表面。
14.一种用于向根据权利要求3所述的电极涂覆具有氧化钛的催化表面层(29、29’)的方法，所述方法具有以下步骤
a)提供钛异丙醇在异丙醇中的溶液；
a’)提供由氧化钛纳米颗粒在异丙醇中构成的悬浮液并且向所述悬浮液加载超声波振动；
b)将在步骤a)中得到的溶液与在步骤a’)中得到的悬浮液混合成悬浮液-浸浴池;
c)将待涂覆的电极(22、24、122、124)浸入到所述悬浮液-浸浴池中以预先给定的浸浴时间段；
d)从所述悬浮液-浸浴池中拉出经涂覆的电极(22、24、122、124)；
e)在室温下将经涂覆的电极(22、24、122、124)干燥以第一预先给定的干燥时间段；
f)以预先给定的第一加热温度梯度将经涂覆的电极(22、24、122、124)加热直至提高的干燥温度；
g)在提高的干燥温度下将经涂覆的电极(22、24、122、124)干燥以第二预先给定的干燥时间段；
h)以预先给定的第二加热温度梯度将经涂覆的电极(22、24、122、124)加热直至初始焙烧温度；
i)在预先给定的焙烧温度下将经涂覆的电极(22、24、122、124)焙烧以预先给定的焙烧时间段，并且
j)在室温下使经焙烧的经涂覆的电极(22、24、122、124)冷却以预先给定的冷却时间段。
15.根据权利要求14所述的方法，
其特征在于，
在进一步处理之前，向步骤a)中由钛异丙醇和异丙醇构成的溶液添加二乙醇胺。
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