TW201531330A - 空氣汙染物去除裝置和方法 - Google Patents

空氣汙染物去除裝置和方法 Download PDF

Info

Publication number
TW201531330A
TW201531330A TW104105137A TW104105137A TW201531330A TW 201531330 A TW201531330 A TW 201531330A TW 104105137 A TW104105137 A TW 104105137A TW 104105137 A TW104105137 A TW 104105137A TW 201531330 A TW201531330 A TW 201531330A
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
air
passage
plasma unit
housing
thermal plasma
Prior art date
Application number
TW104105137A
Other languages
English (en)
Inventor
Alan Mole
Original Assignee
Tri Air Developments Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Tri Air Developments Ltd filed Critical Tri Air Developments Ltd
Publication of TW201531330A publication Critical patent/TW201531330A/zh

Links

Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L9/00—Disinfection, sterilisation or deodorisation of air
    • A61L9/16—Disinfection, sterilisation or deodorisation of air using physical phenomena
    • A61L9/22—Ionisation
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L9/00—Disinfection, sterilisation or deodorisation of air
    • A61L9/015—Disinfection, sterilisation or deodorisation of air using gaseous or vaporous substances, e.g. ozone
    • A61L9/04—Disinfection, sterilisation or deodorisation of air using gaseous or vaporous substances, e.g. ozone using substances evaporated in the air without heating
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L9/00—Disinfection, sterilisation or deodorisation of air
    • A61L9/015—Disinfection, sterilisation or deodorisation of air using gaseous or vaporous substances, e.g. ozone
    • A61L9/04—Disinfection, sterilisation or deodorisation of air using gaseous or vaporous substances, e.g. ozone using substances evaporated in the air without heating
    • A61L9/12—Apparatus, e.g. holders, therefor
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L9/00—Disinfection, sterilisation or deodorisation of air
    • A61L9/16—Disinfection, sterilisation or deodorisation of air using physical phenomena
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/32—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by electrical effects other than those provided for in group B01D61/00
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/32—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by electrical effects other than those provided for in group B01D61/00
    • B01D53/323—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by electrical effects other than those provided for in group B01D61/00 by electrostatic effects or by high-voltage electric fields
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/74—General processes for purification of waste gases; Apparatus or devices specially adapted therefor
    • B01D53/86—Catalytic processes
    • B01D53/8671—Removing components of defined structure not provided for in B01D53/8603 - B01D53/8668
    • B01D53/8675—Ozone
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05H—PLASMA TECHNIQUE; PRODUCTION OF ACCELERATED ELECTRICALLY-CHARGED PARTICLES OR OF NEUTRONS; PRODUCTION OR ACCELERATION OF NEUTRAL MOLECULAR OR ATOMIC BEAMS
    • H05H1/00—Generating plasma; Handling plasma
    • H05H1/24—Generating plasma
    • H05H1/2406—Generating plasma using dielectric barrier discharges, i.e. with a dielectric interposed between the electrodes
    • H05H1/2431—Generating plasma using dielectric barrier discharges, i.e. with a dielectric interposed between the electrodes using cylindrical electrodes, e.g. rotary drums
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05H—PLASMA TECHNIQUE; PRODUCTION OF ACCELERATED ELECTRICALLY-CHARGED PARTICLES OR OF NEUTRONS; PRODUCTION OR ACCELERATION OF NEUTRAL MOLECULAR OR ATOMIC BEAMS
    • H05H1/00—Generating plasma; Handling plasma
    • H05H1/24—Generating plasma
    • H05H1/2406—Generating plasma using dielectric barrier discharges, i.e. with a dielectric interposed between the electrodes
    • H05H1/2439—Surface discharges, e.g. air flow control
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L2209/00—Aspects relating to disinfection, sterilisation or deodorisation of air
    • A61L2209/10—Apparatus features
    • A61L2209/11—Apparatus for controlling air treatment
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2255/00—Catalysts
    • B01D2255/80—Type of catalytic reaction
    • B01D2255/802—Photocatalytic
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2257/00—Components to be removed
    • B01D2257/10—Single element gases other than halogens
    • B01D2257/106—Ozone
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2257/00—Components to be removed
    • B01D2257/70—Organic compounds not provided for in groups B01D2257/00 - B01D2257/602
    • B01D2257/702—Hydrocarbons
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2257/00—Components to be removed
    • B01D2257/90—Odorous compounds not provided for in groups B01D2257/00 - B01D2257/708
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2257/00—Components to be removed
    • B01D2257/91—Bacteria; Microorganisms
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2258/00—Sources of waste gases
    • B01D2258/06—Polluted air
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2259/00—Type of treatment
    • B01D2259/80—Employing electric, magnetic, electromagnetic or wave energy, or particle radiation
    • B01D2259/804—UV light
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2259/00—Type of treatment
    • B01D2259/80—Employing electric, magnetic, electromagnetic or wave energy, or particle radiation
    • B01D2259/818—Employing electrical discharges or the generation of a plasma

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Epidemiology (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Disinfection, Sterilisation Or Deodorisation Of Air (AREA)
  • Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)

Abstract

一種空氣汙染物去除裝置，包括一殼體(10)，具有一空氣入流口(14)、一空氣出流口(16)、以及一位於兩者之間的空氣流通道(12)，該殼體包括至少一非熱力電漿單元(22)，其中該非熱力電漿單元的尺寸和位置配合該殼體的內部尺寸，使得一部分從該空氣入流口進入該殼體的空氣可通過並穿越該非熱力電漿單元，而一部分從該空氣入流口進入該殼體的空氣可經過該非熱力電漿單元的外表面之外。亦揭露一種空氣汙染物去除方法。

Description

空氣淨化裝置和方法
本發明關於一種改良的空氣汙染物去除裝置與方法。
本案發明人多年來致力於空氣處理領域上，尤其取得一種空氣汙染物去除裝置與方法的歐洲專利，專利號為EP 1799330 B1，其內容併入本案中做為參考資料。
較早的空氣汙染物去除裝置包括一非熱力電漿過濾器、一紫外線放射裝置、一臭氧催化裝置、一碳氫化合物放射器、以及一空氣流產生器。該空氣流產生器產生一空氣流，使其穿越或通過該非熱力電漿過濾器、該紫外線放射裝置、該臭氧催化裝置、以及該碳氫化合物放射器。
與此較早空氣汙染物去除裝置相關的方法包括下列步驟：a)引導一空氣流經過一非熱力電漿過濾器以進行去汙動作，因而產生自由基，藉以中和該空氣流中的汙染物；b)分解該非熱力電漿過濾器所輸出的該空氣流中的臭氧，並增加該自由基的量；以及c)引入一具有碳碳雙鍵的碳氫化合物至該空氣流中，以期與殘留的臭氧反應，並形成一自由基串(free radical cascade)，該空氣流因而變得適合與人體接觸。
此較早的空氣汙染物去除裝置企圖增加室內環境中羥基的量，因為羥基在戶外空氣中含量豐富，且已知可有效降低空氣中汙染物(包括病菌和病毒)的量。同時，需要考量將不想要的方法副產物，例如臭氧或甲醛，從處理後的空氣中除去。
本發明目的在於提供一種改良的空氣汙染物去除裝置。雖然先前裝置以可有效提供經過去除汙染物且適合與人體接觸的空氣，但本案發明人仍企圖改善其效能，例如改善去除汙染物的效率、能源利用率、以及噪音程度。本案發明人特別想達到儘量減少臭氧與碳氫化合物量的活性自由基的有效輸出，以符合最嚴格的國際室內空氣品質標準。此研發工作得到的發現構成了本發明的基礎。
根據本發明，提供一種空氣汙染物去除裝置，其包括一殼體，具有一空氣入流口、一空氣出流口、以及一位於兩者之間的空氣流通道。該殼體包括至少一非熱力電漿單元，位於該空氣入流口的下游；其中該電漿單元的尺寸和位置配合該殼體的內部尺寸，使得一部分從該空氣入流口進入該殼體的空氣可通過並穿越該電漿單元，而一部分從該空氣入流口進入該殼體的空氣可經過該電漿單元的外表面之外。
本發明裝置可為一個獨立裝置及/或一可攜式單元。其可安裝於一架上或一表面上。其構造較佳可用以去除例如房間內的空氣污染物，更優於構成加熱、通風、及/或空調系統的一部分。本裝置可用於任何所欲的方向，包括水平或垂直位向。裝置的殼體可具有一般圓柱或長方體的形狀。
該非熱力電漿單元較佳的尺寸為不超出該殼體的全部或一 些內表面牆，藉以在該電漿單元的外表面與該殼體的內表面牆間界定出至少一通道或路徑。在該非熱力電漿單元外，該通道或路徑以該殼體長度的方向延續，但不能抵達該裝置的空氣出流口。該非熱力電漿單元較佳位於該殼體寬度方向的基本上中心的位置。
在一實施例中，該非熱力電漿單元包括：一介電材料環， 由一其中具有隙縫的材料的連續壁所形成；以及一對環狀透氣電極，安裝於該介電壁的相對側。此一非熱力電漿單元在本案發明人的英國專利申請號GB2496888 A中已有說明，其內容併入本案中做為參考資料。
該電漿單元較佳透過電性控制方式，使空氣汙染物去除裝 置所排放的殘留臭氧量落在一個與該裝置所排放空氣體積相關的特定參數間，例如在25立方米/小時的空氣流中不小於5ppb(parts-per-billion；每十億中的份數)，不大於45ppb。
本發明安全，而且只需要很小的空間即可產生作用。已減 少輸出中非所欲的副產物。
在本案裝置使用期間，使空氣流經其中。例如，較佳不使 用如樞接式門(pivotally-mounted gate)等分流器(flow diverter)來把一部分空氣導入一旁管(by-pass duct)。較佳者，為使空氣流經其中，該裝置不宜與周圍環境隔離。
在本案發明人的先前裝置與方法中，產生空氣流流經過該 電漿單元的外電極表面，接著流經介電物與內電極中的空隙。不宜有空氣部分通過該電漿單元的外表面之外：沒有單空氣流通道，也沒有多空氣流 通道，允許空氣通過該非熱力電漿單元外表面上方與該臭氧催化裝置外表面上方。取而代之的是將產生的空氣流引導通過或穿越該非熱力電漿單元。在一實例中，該電漿單元延伸穿越一圓柱狀空氣汙染物去除裝置的整個直徑，因此該空氣流被引導通過該電漿單元。因此於該空氣流中產生的自由基包括O‧(氧基)與OH‧(羥基)。這些自由基為強力的氧化劑，會氧化碳氫化合物、有機氣體與典型上PM 2.5(尤其是尺寸最大2.5微米者)或以下的粒子，例如直接與心肺疾病相關的細菌、病毒、孢子、酵母菌、惡臭物和小碳粒。
本案發明人得到驚人的發現，在不流過該電漿單元的外電 極表面上與之後的介電物與內電極中的空隙的空氣內可產生自由基，只要此空氣流在該電漿單元的附近左右。此係因為已發現該電漿單元所產生的電漿場比該電漿單元本身的尺寸大。因此，根據本發明，流入空氣汙染物去除裝置內的空氣不一定要如先前裝置般經過並穿越該電漿單元。
根據本發明的一較佳實施例，該空氣汙染物去除裝置殼體 中的空氣流通道包括第一空氣通道與第二空氣通道，該第一空氣通道適合承載通過與穿越該電漿單元的空氣部分，而第二空氣通道適合承載通過該電漿單元外表面之外的空氣部分。該第一與第二空氣通道都可以順著空氣流通道，沿該殼體長度方向延伸至該非熱力電漿單元外。
在第二空氣通道中流動的空氣充分靠近該電漿單元外表面 通過，以使自由基在其中產生。較佳者，該第一空氣通道與該第二空氣通道具穿透性，以允許空氣在其間移動。
該空氣汙染物去除裝置較佳包括至少一紫外線放射裝置及/ 或至少一臭氧催化裝置，位於該殼體之內，和該電漿單元重合或部分重合，或位於該電漿單元下游。這些裝置的作用為控制該非熱力電漿單元所輸出空氣流中的臭氧，並產生羥基以促進更多如OH‧(羥基)與OOH‧(過氧羥基)等氧化基的產生。較佳一紫外線放射裝置與一臭氧催化裝置同時存在該殼體中，該紫外光入射至該臭氧催化裝置上。在一實施例中，該紫外線放射裝置至少有一部分被該臭氧催化裝置包圍。該紫外線放射裝置可位於該殼體的空氣流通道中，和該電漿單元重合或部分重合，或位於該電漿單元下游，且基本上可與該臭氧催化裝置重合。在一較佳實施例中，該紫外線放射裝置至少有一部分位於一非熱力電漿單元的環中，使該電漿單元在此區域產生的電漿場造成該輻射光，故該紫外線放射裝置不需要分離的電源。
該紫外線放射裝置較佳位於該殼體的第一空氣通道內。該 臭氧催化裝置的位置較佳使該第一空氣通道中的空氣適合穿經過該臭氧催化裝置，且使該第二空氣通道中的空氣適合通過該臭氧催化裝置外表面上。
在一實施例中，該第一空氣通道的外表面係以該電漿單元 的外表面與該臭氧催化裝置的外表面加以界定，而該第二空氣通道的外表面係以該殼體的內表面加以界定。關於此，“內”與“外”等詞係指該等表面與該裝置中心的距離，例如在軸向或寬度方向。於該電漿單元與該臭氧催化裝置之間可設置一橋接件，有助於第一和第二空氣通道的形成。
較佳者，該電漿單元、該紫外線放射裝置、以及該臭氧催 化裝置都位於一沿該殼體長度方向的基本上直線上，雖然並非必須，但較 佳使該臭氧催化裝置圍繞至少部分該紫外線放射裝置。在一實施例中，該電漿單元、該紫外線放射裝置、以及該臭氧催化裝置基本上位於該殼體寬度方向的中心位置，至少界定出一個管道或通路，不要阻礙空氣流動。該紫外線放射裝置可至少有一部分被該非熱力電漿單元包圍。
在一較佳實施例中，該殼體為長形，該第一與第二空氣通 道沿該殼體長度方向延伸。該第一空氣通道可被該第二空氣通道包圍。例如，該第一空氣通道可位於該第二空氣通道內，藉以形成內外通道。較佳該紫外線放射裝置及/或該臭氧催化裝置為長條型，其亦沿該殼體長度方向延伸。此有助於有效第一與第二空氣通道的形成。此亦有助於增加空氣停留在該紫外線放射裝置與該臭氧催化裝置附近的時間，有助於副產物的移除。
在一較佳實施例中，該紫外線放射裝置係位於該電漿單元 的中心位置，直接從該電漿場衍生出電力，而不需任何電性接觸。此配置比起其他實施例而言，可充分縮短該臭氧催化裝置的長度。
該第一與第二空氣通道可以或可以不用延伸至該殼體的空 氣出流口，因為這些通道的末端非空氣出流口，可以幫助殼體中的個別空氣流在空氣離開殼體之前進行混合。該第一與第二空氣通道可基本上沿該裝置的整個長度延伸，雖然也可以比較短。較佳者，該第一與第二空氣通道具有的長度大於殼體長度的一半。在一較佳實施例中，該第一與第二空氣通道分別具有基本上一致的長度方向尺寸。較佳者，該第一空氣通道在垂直於該殼體長度的方向上具有一基本上圓形截面，而該第二空氣通道在垂直於該殼體長度的方向上具有一基本上環形截面，且該第一空氣通道位 於該第二空氣通道環之內。
藉由舉例，約25~30%的輸入空氣流被導入該第一空氣通 道，而約70~75%的輸入空氣流被導入該第二空氣通道。或者，亦可為了高氣流模型而根據實際需求改變比例。
在一實施例中，約有33%在第二空氣通道內的空氣可與該 電漿單元接觸，在該電漿單元的表面處。
在一實施例中，該電漿場一般延伸至大約該第二空氣通道 內外表面間的中點時強度即消失。該電漿場的延伸距離和該電漿場的密度可透過該電漿單元電力供應的調整加以控制。
在另一實施例中，該殼體更包括一沿該空氣流通道方向延 伸的遮蔽物，該遮蔽物的內表面與該非熱力電漿單元間隔，並面向該非熱力電漿單元，以使一部分從該空氣入流口進入該殼體的空氣適合通過該遮蔽物外表面之外，此部分空氣與一部分適合穿經與通過該非熱力電漿單元的空氣、以及一部分適合通過該非熱力電漿單元外表面之外的空氣分離。 此遮蔽物較佳位於該非熱力電漿單元與該殼體壁之間，並與其保持間隔。
該殼體較佳另外包括第三空氣通道，其適合承載通過該遮 蔽物外表面之外的空氣部分。
該遮蔽物較佳適用於遮蔽從該非熱力電漿單元電磁放射出 且流經該第三空氣通道的空氣。其可提供對該紫外線放射裝置所放射出的紫外線的遮光屏蔽。
該遮蔽物可用以形成一靜電表面，用作一靜電汙染物去除 裝置，用於該第一與第二空氣通道中受鄰近該電漿單元充電粒子的沉積。 就此而言，該遮蔽物可接地。
該遮蔽物較佳不透氣，以避免空氣從第一空氣通道或第二 空氣通道移入第三空氣通道。
該遮蔽物的內表面可塗佈一觸媒，例如二氧化鈦，以進一 步增進過量臭氧的裂解，並利用入射的紫外光產生較大產量的羥基。
在一實施例中，該第三空氣通道的內表面係由該遮蔽物的 外表面所界定，而該第三空氣通道的外表面係由該殼體的內表面所界定。 較佳者，該第二空氣通道的內表面係由該非熱力電漿單元的外表面與該臭氧催化裝置的外表面所界定，而該第二空氣通道的外表面係由該遮蔽物的內表面所界定。較佳者，該第一空氣通道的內表面係由該電漿單元的外表面與該臭氧催化裝置的外表面所界定。
在一較佳實施例中，該殼體為長形，該第一、第二與第三 空氣通道沿該殼體長度方向延伸，該第一空氣通道可被該第二空氣通道包圍，該第二空氣通道可被該第三空氣通道包圍。
該第一、第二與第三空氣通道可以或可以不用延伸至該殼 體的空氣出流口，因為這些通道的末端非空氣出流口，可以幫助殼體中的個別空氣流在空氣離開殼體之前進行混合。該第一、第二與第三空氣通道個別空氣流的混合使得來自該第三空氣通道的空氣流可稀釋來自該第一與第二空氣通道的空氣流，因此有助於放出例如就臭氧含量而言具有可接受空氣品質的空氣。
該第一、第二與第三空氣通道可基本上沿該裝置的整個長 度延伸，雖然也可以比較短。較佳者，該第一、第二與第三空氣通道具有 的長度大於殼體長度的一半。在一較佳實施例中，該第一、第二與第三空氣通道分別具有基本上一致的長度方向尺寸。
流向該殼體出口的空氣出流口處的空氣的不同部分較佳適 合在空氣出流口處或附近混合在一起，以提供所欲的稀釋效果。就此而言，來自第三空氣通道的未經處理空氣稀釋了來自該第一與第二空氣通道的處理後(去除汙染物)空氣。
較佳者，該第一空氣通道在垂直於該殼體長度的方向上具 有一基本上圓形截面，而該第二空氣通道在垂直於該殼體長度的方向上具有一基本上環形截面，且該第一空氣通道位於該第二空氣通道環之內。較佳者，該第三空氣通道在垂直於該殼體長度的方向上具有一基本上環形截面，且該第一與第二空氣通道位於該第三空氣通道環之內。
在一實例中，約50%輸入的空氣流被導入該第一與第二空 氣通道，而約50%輸入的空氣流被導入該第三空氣通道。
該遮蔽物較佳具有的長度係由該非熱力電漿單元的至少基 底處，延伸至位於該非熱力電漿單元遠端的臭氧催化裝置的至少末端處，及/或位於該非熱力電漿單元遠端的紫外線放射裝置的至少末端處。
本發明空氣汙染物去除裝置可進一步包括一傳遞該空氣汙 染物去除裝置的殼體的空氣出流口附近的碳氫化合物的裝置。此碳氫化合物傳遞裝置可具有一空氣入流口、一空氣出流口、以及一位於其間的空氣流通道。該碳氫化合物傳遞裝置較佳適用於利用進入與離開該碳氫化合物傳遞裝置的未處理空氣流傳遞碳氫化合物。此未經處理的空氣為未經該非熱力電漿單元作用以去除汙染物的空氣。舉例而言，此未經處理的空氣不 經過該空氣汙染物去除裝置的第一與第二空氣通道。
在一實施例中，該碳氫化合物傳遞裝置位於該第三空氣通 道中，該第三空氣通道可提供該碳氫化合物傳遞裝置的空氣入流口與空氣出流口間的空氣流通道。該等碳氫化合物可以空氣流通道中吹氣的方式或利用虹吸效應的方式傳送。
在另一實施例中，該碳氫化合物傳遞裝置的空氣流通道與 位於該碳氫化合物傳遞裝置的空氣入流口與空氣出流口處的該空氣汙染物去除裝置的空氣流通道呈流體相通，或者該碳氫化合物傳遞裝置的空氣流通道位於該空氣汙染物去除裝置的該殼體之外。
該空氣流通道因此可至少部分位於該空氣汙染物去除裝置 的該殼體之外。此空氣流通道可只與該空氣汙染物去除裝置的空氣流通道在該碳氫化合物傳遞裝置的空氣入流口與空氣出流口處流體相通。該碳氫化合物傳遞裝置的空氣入流口較佳適於將空氣自該空氣汙染物去除裝置的殼體的空氣入流口附近抽出，以預防(例如)萜烯在釋出點的聚合或氧化。
該碳氫化合物傳遞裝置較佳包括一位於該空氣汙染物去除 裝置的空氣流通道中的一或多碳氫化合物(例如一液態碳氫化合物)的貯存庫，使得輸入的空氣在流經該空氣流通道適合於帶走碳氫化合物。在此空氣中的該等碳氫化合物於該空氣出流口附近的該空氣汙染物去除裝置的殼體內傳送，以與殘留的臭氧反應，以控制空氣品質。所得到的空氣流適合和人體接觸，同時在處理空間/區域中提供產生氧化自由基的能力。該碳氫化合物可與裝置所產生的臭氧反應，以啟動裝置外基團的鏈鎖反應。雷射激發螢光光譜(Laser Induced Fluorescence Spectroscopy(LIFS))在離該空氣 汙染物去除裝置一公尺處所測得的被處理空氣中的基團量較佳不少於106/cc。被處理空氣中的羥基濃度較佳在每立方公分空氣中1 x 106到6 x 107的範圍內。例如，被處理空氣中的自由基濃度在每立方公分空氣中4 x 106到6 x 106的範圍內。
該碳氫化合物較佳具有至少兩個碳碳雙鍵。其較佳為直鏈 烯烴。該烯烴之一較佳實例為萜烯，其可為香葉烯(myrcene)或芳樟醇(linalool)，所以該碳氫化合物較佳選自香葉烯(myrcene)、芳樟醇(linalool)及其混合物。
在一實施例中，該碳氫化合物傳遞裝置係設計在基本上位 於該空氣汙染物去除裝置的殼體外，並透過位於受遮蔽物保護的該第三空氣通道內而避免該電漿單元、該紫外線放射裝置及/或該臭氧催化裝置的干擾。
在另一實施例中，該碳氫化合物傳遞裝置係設計在基本上 位於該空氣汙染物去除裝置的殼體內，並透過位於受遮蔽物保護的該第三空氣通道內而避免該電漿單元、該紫外線放射裝置及/或該臭氧催化裝置的干擾。
請注意該碳氫化合物傳遞裝置另外亦可為一氣膠(aerosol)或其他加壓容器，嵌置於該空氣汙染物去除裝置的空氣出流口近處。
因此，該碳氫化合物傳遞裝置可包括一加壓容器，容置一或多種分布在一水溶液介質中的碳氫化合物。
一碳氫化合物傳遞裝置的存在代表如果該紫外線放射裝置因任何原因失效，還是可以使被處理空氣中的殘留臭氧量處在與入體接觸 的可接受程度。
較佳者，該碳氫化合物傳遞裝置包括一空氣流產生器，其 可位於該殼體的空氣入流口，位於該電漿單元的上游。此空氣流產生器可與該電漿單元保持一間隔。可使用一支架或其他間隔物構造來達成此目的。
在提供一遮蔽物的實施例中，該遮蔽物較佳具有一長度延 伸自至少該空氣流產生器至位於該非熱力電漿單元遠端的臭氧催化裝置的至少末端處，及/或位於該非熱力電漿單元遠端的紫外線放射裝置的至少末端處。
該空氣汙染物去除裝置亦可包括一空氣擾流製造裝置，位 於處於或朝向該殼體空氣出流口處的該殼體內，於該電漿單元下游。
較佳者，該空氣流產生器為一風扇。該空氣擾流製造裝置 亦可為一風扇。兩風扇(舉例而言)的使用，一靠近該殼體的空氣入流口，一靠近殼體的空氣出流口，有助於改善空氣流，且相對於在空氣入流口處使用大的單一風扇之下，可降低噪音量。
在另一替代實施例中，該空氣擾流製造裝置不是風扇，而 是一個形狀和位置可終止至少一部分該殼體的空氣流通道的結構，具有至少一靠近該殼體空氣流出口的彎曲或線性表面，該表面適於混合並視情況重新導引通過該裝置的空氣。沿該殼體長度方向流動的空氣可重新導為例如橫向或斜向。
該空氣擾流製造裝置可與該具有第一空氣通道與第二空氣 通道的裝置實施例一起使用，亦可與該具有第一、第二與第三空氣通道的 裝置實施例一起使用。
該空氣擾流製造裝置的形狀較佳具有一頂點，位於其基底的上游。該基底的形狀可為圓形、正方形、橢圓形或長方形。該空氣擾流製造裝置的形狀可為基本上圓錐形、喇叭形、或金字塔形。此外，或者可替代地，該空氣擾流製造裝置可為螺旋形或具有一扭轉的結構。
該空氣擾流製造裝置的一效應為混合來自個別空氣通道的空氣流。另一個可能的效應為防止來自該紫外線放射裝置的紫外光在裝置外被看到。
本發明亦提供一種去除空氣污染物的方法，較佳使用本發明的裝置，該方法包括下列步驟：a)導引一欲去除汙染物的空氣流經過並穿越一非熱力電漿單元，以產生自由基，藉以氧化該空氣流中的汙染物；b)導引一欲去除汙染物的空氣流在一非熱力電漿單元外部，以產生自由基，藉以氧化該空氣流中的汙染物；c)控制由該非熱力電漿單元輸出的該空氣流中的臭氧；以及d)引入一具有兩個或以上碳碳雙鍵的碳氫化合物至該空氣流中，以期與殘留的臭氧反應，以控制空氣品質，使該空氣流因而變得適合與人體接觸。
該方法可另外包括導引一未經一非熱力電漿單元作用以去除汙染物的空氣流，與經過該非熱力電漿單元作用而去除汙染物的空氣流混合並加以稀釋。
該控制由該非熱力電漿單元輸出的該空氣流中的臭氧的步 驟較佳藉由使該空氣流接受紫外光照射，及/或藉由使該空氣流暴露在一觸媒下以加速臭氧裂解的方式而達成。
本發明亦提供一種空氣汙染物去除裝置，包括一非熱力電 漿單元、一紫外線放射裝置、一臭氧催化裝置、一碳氫化合物傳遞裝置、以及一空氣流產生器，藉以產生一空氣流，使其穿越或通過該非熱力電漿單元。該電漿單元在該空氣汙染物去除裝置內的尺寸和位置使得一部分所產生的空氣流可被導引通過該空氣汙染物去除裝置，而不經過與穿越該非熱力電漿單元。
在一實施例中，該裝置更包括至少一遮蔽物，其位置使得 一些產生的空氣流遠離該非熱力電漿單元，並被遮蔽於該非熱力電漿單元的電漿之外。
該非熱力電漿單元較佳和該紫外線放射裝置重合或部分重 合，或位於該紫外線放射裝置上游。該碳氫化合物傳遞裝置具有一碳氫化合物放射器，較佳位於該紫外線放射裝置下游。該電漿單元可在該臭氧催化裝置上游，而該碳氫化合物放射器可在該臭氧催化裝置下游。
本發明的裝置和方法提供優於習知技術的優點。舉例而 言，工作中的裝置製造比較小的背壓(back-pressure)，因此需要較少的能量來保持流經該單元中的空氣流。此背壓的降低也減少了噪音的程度。
另外，和習知技術不同的是可以有更大體積的空氣通過該 裝置，因為它不需要強迫所有的輸入空氣都通過該電漿單元。此好處為在該空氣汙染物去除裝置內的體積量的空氣中的非所欲副產物濃度降低了(亦即有稀釋效果)。在一實例中，本發明裝置允許一個4瓦風扇下24立方公尺/ 小時的空氣通過其中，相較之下，本案發明人的先前裝置中為一16瓦風扇下18立方公尺/小時的空氣。
亦發現本發明所致的串連反應(cascade reaction)對該裝置外 的空間內的空氣更具效用。例如，通過該空氣汙染物去除裝置的空氣進一步被投入該空間中。
此外，該碳氫化合物傳遞裝置保護該碳氫化合物不致過早 氧化，使該碳氫化合物在去除空氣汙染物上更有效力。將該碳氫化合物傳遞裝置的空氣出流口設置在靠近該殼體出口處有助於自由串連反應的形成，其溢入被處理空間中。
已存在很多裝置用以去除空氣汙染物。本發明差異之處在 於有更大部分的去除汙染物動作係藉由該裝置的反應性排放而進行，亦即在被處理空間的開放空氣中。
該紫外光催化的主要作用為非所欲副產物的控制，如正常 運作下的該電漿單元作用產生的甲醛。該紫外光催化並未明顯對被處理空間的整體汙染物去除做出貢獻。
10‧‧‧殼體
12、58‧‧‧空氣流通道
12a‧‧‧第一通道
12b‧‧‧第二通道
12c‧‧‧第三通道
14、54‧‧‧空氣入流口
16、56‧‧‧空氣出流口
18‧‧‧隔室
20‧‧‧空氣流產生器
22‧‧‧非熱力電漿單元
24‧‧‧紫外線放射裝置
26‧‧‧臭氧催化裝置
28‧‧‧碳氫化合物放射器
30‧‧‧電風扇
32、46‧‧‧格網
34‧‧‧陰極
36‧‧‧陽極
38‧‧‧介電物
40、44‧‧‧電源供應單元
48‧‧‧碳氫化合物貯存庫
50‧‧‧蒸發器室
52‧‧‧碳氫化合物傳遞裝置
60‧‧‧二次風扇
62‧‧‧遮蔽物
64‧‧‧空氣擾流製造裝置
66‧‧‧覆蓋物
本發明將於以下透過僅僅為舉例的方式，並參考所附示意圖進行說明，其中：圖1 顯示根據本發明第一實施例的一空氣汙染物去除裝置的側剖面示意圖；圖2 顯示一臭氧過氧化化學；圖3 顯示根據本發明第二實施例的一空氣汙染物去除裝置的側 剖面示意圖；圖4 顯示沿圖3的X-X線所取的截面圖；圖5 顯示根據本發明第三實施例的一空氣汙染物去除裝置的側剖面示意圖；以及圖6 顯示根據本發明第三實施例的空氣汙染物去除裝置的部分立體圖。
請參閱圖1，其顯示一空氣汙染物去除裝置，包括一殼體10，具有一空氣流通道12、進入該空氣流通道12的一空氣入流口14、以及自該空氣流通道12離開的一空氣出流口16、以及鄰近該空氣流通道12的一隔室18。一空氣流產生器20、一非熱力電漿單元22、一紫外線放射裝置24、一臭氧催化裝置26、以及一碳氫化合物放射器28位於該空氣流通道12中。該放射器形成一部分的碳氫化合物傳遞裝置52。該空氣流通道12具有第一(內)通道12a與第二(外)通道12b。
該空氣流產生器20係提供於該空氣流通道12的空氣入流口14附近。在此實施例中，該空氣流產生器20為一電風扇30，由市電或提供於該殼體10的隔室18中的電池包(未示出)提供電力。為安全性考量，提供一格網32跨越該空氣入流口14，以避免操作時意外接觸該風扇30。
該非熱力電漿單元22的位置鄰近該風扇30，位於該空氣入流口14下游。在一實施例中，該電漿單元22包括一環狀陶瓷介電環，在圓周上具有一串圓形孔或縱槽。將形成陰極34與陽極36的金屬電極片包在其周圍。因此，較佳者，該介電物為一穿孔的陶瓷材料環，內、外繞著周圍 嵌有多孔環電極。該陰極34與陽極36係以容置於該殼體10的隔室18中的可調整電源供應單元(PSU)40提供電力。
該陰極34與陽極36包括網狀(三度空間孔狀)的導體元件， 在本例中為陶瓷與不銹鋼的組成物。然而，任何剛性的網狀導體或半導體材料都可使用。
該介電物38可為陶瓷。然而，同樣的，該介電物38可為任 何適合的材料，以符合多樣的應用與特定的需求。該介電物38可塗覆上一觸媒材料。
該紫外線放射裝置24包括一紫外光放射裝置，由一容置於 該殼體10的隔室18中的PSU 44(電源供應單元)提供電力。該紫外光放射裝置位於該通道12內，該非熱力電漿單元22下游，並與該臭氧催化裝置26重合(coincident)。該紫外光放射裝置可包括一或多個紫外燈管或紫外光發光二極體。
該臭氧催化裝置26包括一格網46，跨越該通道12並圍繞該 紫外線放射裝置24。該格網46包括一臭氧催化材料塗層，例如鈦、鉛與錳的氧化物的混合物。
該碳氫化合物傳遞裝置52包括一碳氫化合物放射器28，其 接收來自一蒸發器室50附近的可充放碳氫化合物貯存庫48的供料，用以使貯存庫48中所存放的液態碳氫化合物氣化。該液態碳氫化合物較佳被保存在一膜內。該碳氫化合物傳遞裝置具有一空氣入流口54、一空氣出流口56、以及位於其間的一空氣流通道58。該空氣流通道至少部分位於該空氣汙染物去除裝置的該殼體之外。該碳氫化合物貯存庫與該蒸發器室沿該空 氣流通道設置，使得流經該空氣流通道的空氣帶走被排放出的氣態碳氫化合物，並將之傳送至該碳氫化合物放射器28。該空氣流產生器(風扇30)有助於驅動該含碳氫化合物的空氣經過該碳氫化合物傳遞裝置。
在此實施例中，該碳氫化合物傳遞裝置的空氣流通道僅與 位於該碳氫化合物傳遞裝置的空氣入流口與空氣出流口處的該空氣汙染物去除裝置的空氣流通道呈流體相通。此具有的優點為從該空氣入流口54進入該空氣流通道58的空氣基本上沒有該電漿單元產生的臭氧，代表該流動空氣帶走的碳氫化合物未立即被臭氧與其他副產物氧化。因此，當被該碳氫化合物放射器釋出時，該碳氫化合物有效與即將離開該空氣汙染物去除裝置的該空氣流中的殘留臭氧反應，並加以控制。
該碳氫化合物傳遞裝置的空氣入流口較佳適於將空氣自該 空氣汙染物去除裝置的殼體的空氣入流口附近抽出。該空氣流產生器所產出的空氣流造成該碳氫化合物傳遞裝置該空氣入流口(具有一正壓)與空氣出流口(具有一負壓)間的壓力差。此壓力差作用以驅動該含碳氫化合物的空氣經過該碳氫化合物傳遞裝置，使該碳氫化合物充分穩定地傳遞經過該碳氫化合物放射器。
該碳氫化合物貯存庫48容置一液態碳氫化合物，例如一烯烴，如萜烯，更特定為香葉烯(myrcene)或芳樟醇(linalool)。
該碳氫化合物放射器28的出流口位在殼體10的通道12中心處或附近，並未於該紫外光放射裝置與該臭氧催化裝置26的格網46下游。該碳氫化合物放射器28的出流口因此位於殼體10的通道12的出流口16附近。
較佳者，該碳氫化合物的放射速率符合該空氣汙染物去除 裝置所產出臭氧的輸出，使得在平衡狀態下，最少的剩餘臭氧(5-45ppb)和最少的碳氫化合物反應，以達成不小於106/cc的羥基量。
如果該碳氫化合物源提供有未受該電漿單元或紫外光觸媒 影響的空氣進料，則任何適合的供給揮發後碳氫化合物至該碳氫化合物放射器28的出流口的方式都可使用。
例如，該碳氫化合物傳遞裝置亦可為一氣膠(aerosol)或其 他加壓容器，嵌置於該空氣汙染物去除裝置的空氣出流口近處。
在此方面，該碳氫化合物，如萜烯(例如芳樟醇)，可與一 如界面活性劑或一化學品等試劑混合，其具有可使該萜烯與水互溶，但不會與萜烯反應的特性，而不具有對裝置的功效或安全性有所妥協的特性。 有很多市售的適合界面活性劑符合這些要求。該碳氫化合物接著與較佳經過除氣與去離子的水混合。
所得水溶液介質中的碳氫化合物使得可使用加壓的分裝 器，如氣膠容器。此加壓的分裝器可具有出流口，經設計以與該空氣汙染物去除裝置的電子控制共同工作，用以精確地加入稀釋於水中的極少量萜烯。此有效的極少量萜烯，典型上小於50毫克/天，很難藉由如先前裝置所用的簡單蒸發技術來控制。此分裝容器可以鈍器加壓，其可避免萜烯變質，如去離子水除氣般。
該碳氫化合物的混合物可從一適當構形的噴頭或其它可以 高準確劑量產生典型上小於0.5微米微水滴的其他系統噴出。
去離子水用以避免與該萜烯反應或該儲存與傳遞系統的腐 蝕，且具有使該裝置放射物潮濕的優點，可促進羥基輸出。
由於該萜烯與界面活性劑混合物稍微降低了噴霧中水滴的 表面張力，因此可達到此目的。此具有增加氣態臭氧在水滴中的溶解度的效果。該臭氧在自然狀態下於水中的溶解度很有限。當臭氧氣體包圍一微水滴時，臭氧分子移經做為一膜的表面張力水滴，以與水分子或萜烯反應。在水存在下，臭氧會產生氧化過氧化氫(peroxone,H2O3)，其具高反應性，然後產生過氧化氫。臭氧與萜烯的反應產生羥基與過氧羥基(hydroperoxyl)等基團，其反過來和過氧化氫反應而產生更多的羥基。此反應所釋出的水分子亦提供氫和氧原子的來源，以進一步產生羥基與過氧羥基基團。
圖2繪示氧化過氧化氫化學(peroxone chemistry)，包括從O3 形成H2O3與環-(HO2)(HO3)。
利用一如氣膠之加壓容器可以簡化某些應用的該碳氫化合 物傳遞過程，但並不一體適用，尤其是裝置保持隔離一段沿伸時間的情況下。
在殼體的空氣出流口16處可視情況提供有二次風扇60或其 它製造空氣擾流的方式，如障礙物(例如一非馬達轉動葉片)。此旨在提供更好的通過該空氣汙染物去除裝置殼體的空氣與傳送碳氫化合物的空氣的混合，致使去除空氣汙染物後的空氣具有可接受量的臭氧與甲醛(舉例而言)。
該空氣汙染物去除裝置可單獨由市電提供電力、單獨由可 充電電池包提供電力、或可由這兩種電源選擇性提供能量。
該空氣汙染物去除裝置可做成可攜式裝置的形式。或者， 該空氣汙染物去除裝置可做成一個大的，安裝之後傾向留在一個位置上的裝置。後者的裝置更適合(但不限於)工業或商業上的安裝與設備。
在使用時，該空氣汙染物去除裝置設置在欲去除空氣汙染 物處。此裝置要用來去除建築物、室內、封閉空間、線槽(trunking)、管路、通道或其它封閉或基本上封閉區域的空氣汙染物。該裝置應調整為適合欲處理空間的尺寸，使平衡時的臭氧量在任何其他零件失效的情況下應該都不會上升到預設量之上。
該裝置較佳經設計以放射每立方公分空氣中不少於106/cc 的羥基。
在使用時，提供能量予該裝置，該風扇30沿該殼體10的第 一通道12a與第二通道12b產生一外界空氣流。該第一通道中的空氣流一開始通過該非熱力電漿單元22。該第二通道中的空氣流一開始通過該非熱力電漿單元22的外表面之外。
該電漿單元利用非熱力電漿(non-thermal plasma)的特性使 空氣組成分“電漿化”。以一般的說法來說，包含空氣(主要為氧與氮)元素的原子結構中的外圈電子被該非熱力電漿所產生的強電場(典型上20-30KHz下10Kv)“激發”。活化的電子透過碰撞釋放出能量。然而，由於電子沒有實質質量，極少或沒有熱放射出，因此不會有離子化發生。釋放的能量足以在空氣流中產生基團，如O‧與OH‧。該等基團為強力的氧化劑，會氧化碳氫化合物、有機氣體與典型上PM 2.5與以下的粒子，例如細菌、病毒、孢子、酵母菌、惡臭物和碳粒。一般只有最鈍性的元素或化合 物可以抵抗氧化。
由於零蒸氣壓，很多氧化反應的產出物都是暫態和表面作 用，藉由在一些或所有該非熱力電漿的介電材料上提供分子濃稠觸媒塗佈，可達成在該非熱力電漿中的特定分子或化合物(例如鈍氣試劑)的氧化。
該非熱力電漿單元22產生臭氧作為副產物之一。其會在離 開該非熱力電漿單元22的空氣流中。臭氧的半衰期視大氣條件而定，因為其本身為一強力的氧化劑，在正常狀況下會持續在空氣中反應，長達其離開該電漿核心之後。過量臭氧的初始控制係由電漿單元電源供應器40的規格，藉由調節伏特數/電流輸入以及藉由控制該空氣流產生器20以調節空氣輸入所執行。
離開該非熱力電漿單元22，在該第一空氣通道內的的空氣 流經過該紫外線放射裝置24上，在該臭氧催化裝置26的包圍內。離開該非熱力電漿單元22附近，在該第二空氣通道內的空氣流經過該臭氧催化裝置26的外表面上。雖然圖1的示意圖未示出，該臭氧催化裝置較佳靠近或接觸該非熱力電漿單元，以助於該第一與第二通道的形成。在此方面，可在該臭氧催化裝置與該非熱力電漿單元間設置一橋接片(如圖6所示的環形片)以助於該第一與第二通道的形成。該第一與第二通道可透氣，使得流動的空氣可穿透其間，代表第二通道中的空氣流也可接受到該紫外線放射裝置與該臭氧催化裝置的效用。
該紫外線放射裝置以253.4-378奈米波長放射的紫外線作 用以使該空氣流中搭載的一些臭氧裂解。在該格網46上的塗層作用以催化 此裂解。
臭氧的解構(光氧化)增加了該空氣流中的基團量，尤其是羥基OH‧的量。這些基團有效地氧化留存在該空氣流中的汙染物。
該二次風扇60提供能量與擾動予抵達該碳氫化合物放射器28之前的該被處理空氣。此確保空氣的良好混合。
經試驗顯示“電漿化”之後殘留在空氣流中的羥基和其他基團明顯增進了光氧化過程中自由基的產生速率。
利用該紫外線放射裝置24與該臭氧催化裝置26摧毀所有來自該電漿單元22的空氣流中搭載的臭氧並不是想要的。
第一通道與第二通道中的空氣流離開該臭氧催化裝置26區域，被該二次風扇60混合，並沿通道12通到該碳氫化合物放射器28。該碳氫化合物放射器排放氣化的碳氫化合物到該空氣流中，以控制留存的殘餘臭氧，使達到所欲量。香葉烯(myrcene)是推薦的，因為它係自然發生，無已知毒性，且廣泛用於“延伸”香氣與香味。然而，以芳樟醇(linalool)為佳。
芳樟醇在其分子結構中包括兩個碳碳雙鍵：
臭氧優先與氣化入該空氣流中的芳樟醇反應。當芳樟醇與臭氧反應時，觸發一“自由基串連”(free radical cascade)。超過三十種互相關連的反應發生，其中很多產生一系列短半衰期氧化劑，如過氧化氫、超氧化物(super oxides)、過氧化氫氧(hydroxy peroxides)、以及羥基過氧化物(hydroxyl peroxides)。每一此等氧化劑均裂解而進一步釋放出自由基， 其反過來促進這些氧化物種的產生。此程序在被處理空間/區域內透過與該碳氫化合物的碳碳雙鍵反應持續進行到達成臭氧排出與解構間的平衡為止。
這些優先反應的產物具有零蒸氣壓，因此凝結在該氣流中 或表面的任何剩餘粒子上。結果，一旦去除汙染物後的空氣流經過該殼體10的出流口16離開之際，大氣空氣內的汙染物的去除汙染物動作即發生。
由於該空氣汙染物去除裝置在一環境內(例如空間/區域)有 效循環與重複去除汙染物，可因使用該非熱力電漿單元22而去小粒子，因此該裝置具有過濾空氣的效果。
該空氣流產生器可反向驅動，使該裝置內部可藉由透過該 裝置抽出該空氣流所搭載的過量自由基而進行汙染物去除。因此，該裝置可以大致自我清潔。
參閱圖3與4，在本發明的第二實施例中，一空氣汙染物去 除裝置，包括一殼體10，具有一流動通道12、進入該流動通道12的一空氣入流口14、以及自該流動通道12離開的一空氣出流口16。該裝置亦具有根據第一實施例但未顯示於圖3或4之一隔室與一碳氫化合物傳遞裝置。一空氣流產生器(如風扇30)、一非熱力電漿單元22、一紫外線放射裝置24、一臭氧催化裝置26、以及一碳氫化合物放射器28位於該通道12中。該流動通道12具有第一(內)通道12a與第二(外)通道12b。
除非另有說明，否則本發明的裝置第二實施例以與該第一 實施例相同的方法運作。
在第二實施例中，該紫外線放射裝置包括一紫外光放射 管，至少部分位於該非熱力電漿單元環狀環的中央區域。此環狀環中的該電漿場除了去除空氣污染物之外，另可用以激發水銀蒸氣管所提供的水銀，以放射出紫外線。此代表該紫外線放射裝置不需要分離的電源。
參閱圖5，在第三實施例中，一空氣汙染物去除裝置包括 一殼體10，具有一流動通道12、進入該流動通道12的一空氣入流口14、以及自該流動通道12離開的一空氣出流口16。
除非另有說明，否則本發明的裝置第三實施例以與該第一 實施例相同的方法運作。雖然該第三實施例的紫外線放射裝置並不位於該非熱力電漿單元內，該第三實施例的紫外線放射裝置亦可如第二實施例般位於該非熱力電漿單元內。
一空氣流產生器(如風扇30)一非熱力電漿單元22、一紫外 線放射裝置24、一臭氧催化裝置26、以及一碳氫化合物傳遞裝置位於該流動通道12中。該流動通道12具有第一(內)通道12a、第二(中)通道12b與第三(外)通道12c。
該空氣流產生器的直徑較佳大於第一實施例中者，使空氣 可流入所有此三通道。該空氣流產生器與該非熱力電漿單元在殼體縱向上保持間隔。
於該第二(中)通道12b與該第三(外)通道12c間提供一遮蔽物 62。
該遮蔽物62沿該流動通道的方向延伸，該遮蔽物62位於該 非熱力電漿單元22與該殼體10的壁之間，並與其保持間隔。
結果，一部分從該空氣入流口14進入該殼體的空氣適合經 由第三通道12c穿經與通過該遮蔽物外表面之外，此部分空氣與一部分適合經由第一通道12a穿經與通過該非熱力電漿單元的空氣、以及一部分適合經由第二通道12b通過該非熱力電漿單元外表面之外的空氣分離。
在空氣出流口16處流向殼體出口的空氣的不同部分適合在 空氣出流口16處或其附近混合在一起，以提供稀釋效果。在此方面，來自第三通道的未經處理空氣稀釋了來自第一與第二通道的已處理(去除汙染物)空氣。
在此實施例中，該第三通道12的內表面係由該遮蔽物62的 外表面所界定，而該第三通道的外表面係由該殼體10的內表面所界定。同時，該第二通道2b的內表面係由該非熱力電漿單元22的外表面與該臭氧催化裝置26的外表面所界定，而該第二通道12b的外表面係由該遮蔽物62的內表面所界定。
該殼體為長形，該第一、第二與第三通道沿該殼體長度方 向延伸，該第一通道12a可被該第二通道12b包圍，該第二通道12b可被該第三通道12c包圍。
該遮蔽物較佳不透氣，以避免空氣從第一通道12a或第二 通道12b移入第三通道12c。
該遮蔽物較佳由金屬或金屬化塑膠所製。其形狀可為圓柱 形。該遮蔽物較佳具有的長度係由該空氣流產生器區域，延伸至位於該非熱力電漿單元遠端的臭氧催化裝置的至少末端處，及/或位於該非熱力電漿單元遠端的紫外線放射裝置的至少末端處。
該遮蔽物較佳遮蔽從該非熱力電漿單元中電磁排放出而在 第三通道12c中流動的空氣。亦可提供一防光阻隔給來自該紫外線放射裝置24的紫外線。
該遮蔽物的內表面可塗佈一觸媒，例如二氧化鈦，以進一 步增進過量臭氧的裂解，並利用入射的紫外光產生更大產量的羥基。
該遮蔽物可用以形成一靜電表面，用作一靜電汙染物去除 裝置，用於該第一與第二通道中受鄰近該電漿單元充電粒子的沉積。就此而言，該遮蔽物可接地。
一碳氫化合物傳遞裝置位於該第三通道12c中，以利用流 經該第三通道的未經處理空氣流的力量或例如利用虹吸效應，提供碳氫化合物給碳氫化合物放射器。
該流動通道12，在該空氣出流口16處，以一空氣擾流製造 裝置64為最末端(至少部分)。此空氣擾流製造裝置可為圓錐形或喇叭形。 其具有一頂點，位於其基底的上游，該基底的形狀可為圓形、正方形或長方形。
該空氣擾流製造裝置的效應為混合來自第一、第二與第三 通道的空氣流，如果需要的話亦可改變這些空氣流的方向，使該空氣可從裝置斜向放射出。該空氣擾流製造裝置亦可與沒有該第三通道的本發明諸實施例一起使用。
該空氣擾流製造裝置64較佳藉由一覆蓋物66附在該紫外線 放射裝置24上。該空氣擾流製造裝置64可特別設計或配置以避免紫外光在外部被裝置的使用者看到。
參閱圖6，該空氣汙染物去除裝置包括該殼體10，具有該 流動通道12、進入該流動通道12的該空氣入流口14、以及自該流動通道12離開的該空氣出流口16。請注意為了清晰，某些樣貌在圖6中被省略。
該空氣流產生器(如風扇30)、該非熱力電漿單元22、該紫 外線放射裝置24、以及該臭氧催化裝置26位於該流動通道12中。該流動通道12具有第一(內)通道12a、第二(中)通道12b與第三(外)通道12c。該第一(內)通道12a的外表面與該第二(中)通道12b的內表面係以該非熱力電漿單元的外表面與該臭氧催化裝置的外表面界定。於該於該電漿單元與該臭氧催化裝置間設置一環形橋接件(舉例)，有助於第一和第二空氣通道的形成電漿單元與該臭氧催化裝置之間可設置一橋接件，有助於第一(內)和第二(中)通道的形成。遮蔽物62提供於第二(中)通道12b與第三(外)通道12c間。
上述實施例僅以舉例的方式說明，對於熟習此技藝之人士而言可做明顯的修改而不脫如所附本發明申請專利範圍所定義的保護範圍。
10‧‧‧殼體
12a‧‧‧第一通道
14、54‧‧‧空氣入流口
18‧‧‧隔室
22‧‧‧非熱力電漿單元
26‧‧‧臭氧催化裝置
30‧‧‧電風扇
34‧‧‧陰極
38‧‧‧介電物
48‧‧‧可充放碳氫化合物貯存庫
52‧‧‧碳氫化合物傳遞裝置
12、58‧‧‧空氣流通道
12b‧‧‧第二通道
16、56‧‧‧空氣出流口
20‧‧‧空氣流產生器
24‧‧‧紫外線放射裝置
28‧‧‧碳氫化合物放射器
32、46‧‧‧格網
36‧‧‧陽極
40、44‧‧‧電源供應單元
50‧‧‧蒸發器室
60‧‧‧二次風扇

Claims (22)

  1. 一種空氣汙染物去除裝置，包括一殼體，具有一空氣入流口、一空氣出流口、以及一位於兩者之間的空氣流通道，該殼體包括至少一非熱力電漿單元，位於該空氣入流口的下游，其中該非熱力電漿單元的尺寸和位置配合該殼體的內部尺寸，使得一部分從該空氣入流口進入該殼體的空氣可通過並穿越該非熱力電漿單元，而一部分從該空氣入流口進入該殼體的空氣可經過該非熱力電漿單元的外表面之外。
  2. 如專利請求項第1項所述的空氣汙染物去除裝置，進一步包括至少一紫外線放射裝置及/或至少一臭氧催化裝置，位於該殼體之內，和該電漿單元重合或部分重合，或位於該非熱力電漿單元下游。
  3. 如專利請求項第1或2項所述的空氣汙染物去除裝置，其中該空氣汙染物去除裝置殼體中的空氣流通道包括第一空氣通道與第二空氣通道，該第一空氣通道適合承載通過與穿越該非熱力電漿單元的空氣部分，而第二空氣通道適合承載通過該非熱力電漿單元外表面之外的空氣部分。
  4. 如專利請求項第3項所述的空氣汙染物去除裝置，其中該第一空氣通道與第二空氣通道具穿透性，以允許空氣在其間移動。
  5. 如專利請求項第3或4項所述的空氣汙染物去除裝置，其中該紫外線放射裝置位於該殼體的第一空氣通道內。
  6. 如專利請求項第3至5項中任一項所述的空氣汙染物去除裝置，其中該臭氧催化裝置的位置使該第一空氣通道中的空氣適合穿經過該臭氧催化裝置，且使該第二空氣通道中的空氣適合通過該臭氧催化裝置外表面上。
  7. 如專利請求項第3至6項中任一項所述的空氣汙染物去除裝置，其中該第一空氣通道的外表面係以該非熱力電漿單元的外表面與該臭氧催化裝置的外表面加以界定，而該第二空氣通道的外表面係以該殼體的內表面加以界定。
  8. 如專利請求項第3至7項中任一項所述的空氣汙染物去除裝置，其中該殼體為長形，該第一與第二空氣通道沿該殼體長度方向延伸，該第一空氣通道被該第二空氣通道包圍。
  9. 如前述專利請求項中任一項所述的空氣汙染物去除裝置，更包括一傳遞該空氣汙染物去除裝置的殼體的空氣出流口附近的碳氫化合物的裝置，該碳氫化合物傳遞裝置具有一空氣入流口、一空氣出流口、以及一位於其間的空氣流通道。
  10. 如專利請求項第9項所述的空氣汙染物去除裝置，其中該碳氫化合物傳遞裝置包括一位於該碳氫化合物傳遞裝置的空氣流通道中的一或多種碳氫化合物的貯存庫，使得輸入的空氣在流經該空氣流通道時適合於帶走碳氫化合物，且在此空氣中的該等碳氫化合物於該殼體的該空氣出流口附近的該空氣汙染物去除裝置的殼體內傳送。
  11. 如專利請求項第10項所述的空氣汙染物去除裝置，其中該碳氫化合物係選自包括香葉烯(myrcene)、芳樟醇(linalool)及其混合物的群組。
  12. 如專利請求項第9到11項中任一項所述的空氣汙染物去除裝置，其中該碳氫化合物傳遞裝置包括一加壓容器，容置一或多種分布在一水溶液介質中的碳氫化合物。
  13. 如前述專利請求項中任一項所述的空氣汙染物去除裝置，其中該殼體更包括一遮蔽物，沿該空氣流通道方向延伸，該遮蔽物的內表面與該非熱力電漿單元間隔，並面向該非熱力電漿單元，以使一部分從該空氣入流口進入該殼體的空氣適合通過該遮蔽物外表面之外，此部分空氣與一部分適合穿經與通過該非熱力電漿單元的空氣分離、並與一部分適合通過該非熱力電漿單元外表面之外的空氣分離。此遮蔽物較佳位於該非熱力電漿單元與該殼體壁之間，並與其保持間隔。
  14. 如專利請求項第13項所述的空氣汙染物去除裝置，其中該殼體另外包括第三空氣通道，其適合承載通過該遮蔽物外表面之外的空氣部分。
  15. 如專利請求項第14項所述的空氣汙染物去除裝置，其中該遮蔽物適用於遮蔽從該非熱力電漿單元電磁放射出且流經該第三空氣通道的空氣。
  16. 如專利請求項第14或15項所述的空氣汙染物去除裝置，其中該殼體為長條形，該第一、第二與第三空氣通道沿該殼體長度方 向延伸，該第一空氣通道被該第二空氣通道包圍，該第二空氣通道被該第三空氣通道包圍。
  17. 如前述專利請求項中任一項所述的空氣汙染物去除裝置，更包括一空氣流產生器，位於該殼體的空氣入流口處，位於該非熱力電漿單元的上游。
  18. 如前述專利請求項中任一項所述的空氣汙染物去除裝置，更包括一空氣擾流製造裝置，位於處於或朝向該殼體空氣出流口處的該殼體內，於該非熱力電漿單元下游。
  19. 如專利請求項第18項所述的空氣汙染物去除裝置，其中該空氣擾流製造裝置的形狀和位置可終止至少一部分該殼體的空氣流通道，具有至少一靠近該殼體空氣流出口的彎曲或線性表面，該表面適於混合並視情況重新導引通過該裝置的空氣。
  20. 一種去除空氣污染物的方法，包括下列步驟：a)導引一欲去除汙染物的空氣流經過並穿越一非熱力電漿單元，以產生自由基，藉以氧化該空氣流中的汙染物；b)導引一欲去除汙染物的空氣流在一非熱力電漿單元外部，以產生自由基，藉以氧化該空氣流中的汙染物；c)控制由該非熱力電漿單元輸出的該空氣流中的臭氧；以及d)引入一具有兩個或以上碳碳雙鍵的碳氫化合物至該空氣流中，以期與殘留的臭氧反應，以控制空氣品質，使該空氣流因而變得適合與人體接觸。
  21. 如專利請求項第20項所述的空氣汙染物去除方法，其中該方法更包括導引一未經一非熱力電漿單元作用以去除汙染物的空氣流，與經過該非熱力電漿單元作用而去除汙染物的空氣流混合並加以稀釋。
  22. 如專利請求項第20或21項所述的空氣汙染物去除方法，使用如專利請求項第1到19項中任一項所述的裝置。
TW104105137A 2014-02-14 2015-02-13 空氣汙染物去除裝置和方法 TW201531330A (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
GBGB1402624.9A GB201402624D0 (en) 2014-02-14 2014-02-14 Air decontamination device and method
GB1502175.1A GB2525280B (en) 2014-02-14 2015-02-10 Air decontamination device & method

Publications (1)

Publication Number Publication Date
TW201531330A true TW201531330A (zh) 2015-08-16

Family

ID=50440169

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW104105137A TW201531330A (zh) 2014-02-14 2015-02-13 空氣汙染物去除裝置和方法

Country Status (6)

Country Link
US (1) US20170056543A1 (zh)
EP (1) EP3104899A1 (zh)
CN (1) CN106132446A (zh)
GB (2) GB201402624D0 (zh)
TW (1) TW201531330A (zh)
WO (1) WO2015121633A1 (zh)

Families Citing this family (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105148702A (zh) * 2015-10-15 2015-12-16 苏州韵蓝环保科技有限公司 一种等离子光触媒废气净化器
KR101790129B1 (ko) 2015-11-05 2017-10-26 유한회사 실버엘리베이터코리아 엘리베이터 스마트 공기살균기
CN106669380A (zh) * 2015-11-11 2017-05-17 苏州超等环保科技有限公司 双通道等离子废气处理设备
US10980911B2 (en) 2016-01-21 2021-04-20 Global Plasma Solutions, Inc. Flexible ion generator device
US9908081B2 (en) * 2016-05-17 2018-03-06 IONaer International Arizona, LLC Air ionization methods
US11331622B2 (en) 2016-05-17 2022-05-17 IONaer International Arizona, LLC Air ionization systems and components
CN105903321B (zh) * 2016-06-13 2018-06-08 山东大学 一种低能耗低温等离子气体反应装置
US11695259B2 (en) 2016-08-08 2023-07-04 Global Plasma Solutions, Inc. Modular ion generator device
US11283245B2 (en) 2016-08-08 2022-03-22 Global Plasma Solutions, Inc. Modular ion generator device
CN111683735B (zh) * 2018-01-27 2022-12-23 丽萨·索兰基 从气流中除去极性分子的装置
CN111954544A (zh) 2018-02-12 2020-11-17 环球等离子解决方案公司 自清洁离子发生器装置
US11103881B2 (en) * 2018-08-02 2021-08-31 Faurecia Interior Systems, Inc. Air vent
US11581709B2 (en) 2019-06-07 2023-02-14 Global Plasma Solutions, Inc. Self-cleaning ion generator device
DE102020207798B4 (de) 2020-06-24 2023-11-09 Bernd Pfeil Vorrichtung und Verfahren zur Desinfektion von Luft
CN111928362A (zh) * 2020-07-13 2020-11-13 香港环境科技研究院有限公司 具备杀灭新型冠状病毒功能的***、装置及空气消毒器
ES2784164A1 (es) * 2020-07-15 2020-09-22 Boncompte Marc Casas Dispositivo para desinfección y purificación de aire y superficies.
IT202100008903A1 (it) * 2021-04-09 2022-10-09 Jonix S P A Apparecchiatura di sanificazione dell'aria e relativo metodo di funzionamento
IT202100018020A1 (it) * 2021-07-08 2023-01-08 Ri El Co Impianti S R L Sanificatore per ambienti
CN114191950A (zh) * 2022-01-07 2022-03-18 河海大学 一种放电等离子体甲醛快速清除装置

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11221489A (ja) * 1998-02-09 1999-08-17 Kinki:Kk 低温弱電離プラズマと静電フィルターを併用した空気清浄 ユニット
TWI264313B (en) * 2002-08-07 2006-10-21 Access Business Group Int Llc Nonthermal plasma air treatment system
CN100333801C (zh) * 2003-03-21 2007-08-29 欧阳杰 空气净化装置及其控制方法
JP2007500055A (ja) * 2003-05-08 2007-01-11 エコ−アールエックス， インコーポレイテッド 気体状の流体から汚染物質を浄化および除去するためのシステム
CN201049090Y (zh) * 2007-02-02 2008-04-23 上海福缘电子有限公司 具有高浓度负离子辐射的空气净化器
EP2164609B1 (en) * 2007-06-22 2018-08-29 Carrier Corporation A method and system for using an ozone generating device for air purification
WO2009002295A1 (en) * 2007-06-22 2008-12-31 Carrier Corporation Purification of a fluid using ozone with an adsorbent and/or a particle filter
CN101590275A (zh) * 2008-05-29 2009-12-02 北京道顺国际技术开发有限责任公司 立式转轮调湿的等离子体室内空气净化装置
GB2468865B (en) * 2009-03-24 2014-04-16 Tri Air Developments Ltd Improved air decontamination device

Also Published As

Publication number Publication date
US20170056543A1 (en) 2017-03-02
CN106132446A (zh) 2016-11-16
GB2525280A (en) 2015-10-21
GB201402624D0 (en) 2014-04-02
GB201502175D0 (en) 2015-03-25
GB2525280B (en) 2017-06-07
WO2015121633A1 (en) 2015-08-20
EP3104899A1 (en) 2016-12-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TW201531330A (zh) 空氣汙染物去除裝置和方法
JP4195905B2 (ja) 空気汚染除去機器及び方法
ES2544591T3 (es) Dispositivo de descontaminación del aire
US8968576B2 (en) Nebulizing treatment method
US20070253860A1 (en) Process and device for sterilising ambient air
US20060153749A1 (en) Device for purifying used air containing harmful substances
JP6122383B2 (ja) 気体媒体の処理のための装置および方法、ならびに、気体媒体、液体、固体、表面またはそれらの任意の組合せの処理のための装置の使用
WO2020262478A1 (ja) 気体処理方法、気体処理装置
WO2020095835A1 (ja) 気体処理装置
JP2021146231A (ja) ガス供給装置
EP3998088A1 (en) Gas treating apparatus and gas treating method
Xu et al. Applications of high frequency discharge electrodeless lamps in photolysis of air pollution prevention
Lu et al. Study on effects of nano-photocatalysis and non-thermal plasma on the removal of indoor HCHO