[发明专利]用于输送和调节空气以降低挥发性有机化合物和臭氧的系统和方法

说明书

背景技术

挥发性有机化合物是石油基的化学品，它们经常在许多住房内具有 高的水平。数千种可能的挥发性有机化合物从普通家庭产品中排出气 体，例如合成香料(例如在肥皂、蜡烛、空气清新剂、薰香和花香中)、 涂料、地毯、家具、胶合剂、塑料、压制木制品(例如胶合板和碎料板) 和甚至鲜花。甲醛是挥发性有机化合物(VOC)中的一个例子，其可能 是室内的特别的问题，因为它在许多建筑材料中，例如添缝剂和粘合剂、 涂料、家具等。甲醛是减感物质，它降低了识别或感受到其他潜在的有 害化学品的能力。长期暴露于甲醛经常导致头疼、四肢麻木或麻刺感、 头晕目眩、注意力不能集中、焦虑和压抑。排出气体可以通过改进空气 流动来稀释；然而，在甲醛或其他挥发性有机化合物的来源是例如霉菌 的有机物质时，排出气体可能是连续和持久的。作为霉菌的废物而排出 气体的挥发性有机化合物可能比通过空气飘动的霉菌孢子对人的健康 更危险。

除产生以上所述的不希望的副作用外，VOC可能产生明显和有害的 气味。例如，用于许多城市水源的处理过程利用二氧化氯作为消毒剂。 当龙头打开且水流动时，悬浮在水中的二氧化氯可能扩散到空气中。空 气传播的二氧化氯又可能与环境空气内的排出气体的挥发性有机化合 物结合而生产有害气味。这些化合物经常聚集在封闭区域内，例如聚集 在通风不良的洗衣间、地下室、浴室和壁橱内。缺乏通风经常导致这些 导致气味的化合物的浓度。此外，产生这些有害气味的潜在性直接与室 内的VOC水平和从水扩散的二氧化氯的量有关。因此，任何VOC水平 的降低将导致降低这些有害气味的产生的相应风险。

在增加空气流动、稀释和可能地降低对于挥发性有机化合物的暴露 的努力中，开发了许多合并了风扇、叶轮和动电技术的设备。例如，如 在图1A中示出，已知的空气输送系统100包括壳体102，壳体102具 有流体连接到至少一个空气出口106的至少一个空气入口104。在壳体 102内，旋转风扇或叶轮风扇108邻近过滤器110布置。风扇108和过 滤器110沿空气流动路径A-A流体连接。特别地，风扇108将环境空气 通过空气入口104抽吸到壳体102内。环境空气一旦处于壳体102内， 则被风扇108加速且引导向过滤器110。当空气沿空气流动路径A-A移 动时，过滤器110的多孔结构112去除了悬浮在空气内的大的空气传播 微粒114。然而，多孔结构112不能去除小到足以通过过滤器孔的微粒、 化合物和化学品，例如挥发性有机化合物和臭氧。因此，这些挥发性有 机化合物和臭氧保留在空气流动路径A-A和通过空气出口106离开了壳 体102后的环境空气内。

在去除或至少降低在空气流动路径A-A和环境空气内的挥发性有 机化合物的水平的努力中，一些空气输送系统以高效微粒捕获器 (HEPA)过滤器和碳过滤器代替了过滤器110。HEPA过滤器可以直接 从环境空气和空气流动路径A-A收集显著量的大微粒物质(0.3μm及 以上)，且碳过滤器可以直接从环境空气和空气流动路径A-A吸收挥发 性有机化合物和相关的讨厌气味。然而，HEPA过滤器当试图收集小于 0.3μm的微粒物质或空气传播的微粒114时具有有限的有效性。此外， HEPA和碳过滤器最终将饱和且要求替换以防止将过度的挥发性有机化 合物和气味放回到环境空气和空气流动路径A-A内。

图1B图示了另一个已知的空气输送系统100，它包括已知的动电 空气输送系统120。类似于在图1A中示出的系统，动电空气输送系统 120支承在壳体102内，壳体102具有流体连接到至少一个空气出口106 的至少一个空气入口104。动电空气输送系统120包括至少一个间隔开 的且与至少一个收集器阵列124相对的发射器阵列122。动电空气输送 系统120进一步包括电源126，电源的正极终端128和负极终端130分 别电耦合或连接到发射器阵列122和收集器阵列124。由电源126提供 的高压电荷将阵列122、124充电，阵列122、124又将壳体102内的环 境空气和空气传播的微粒114电离。