用于氣體清潔的裝置制造方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明提出了一種用于氣體清潔的裝置，該裝置在任何相對(duì)濕度下都具有高的氣體清潔效率。該裝置包括用于氣體流動(dòng)的通道(10)；針對(duì)氣體流動(dòng)可透過(guò)的親水性載體(12)，其至少一部分被定位在用于氣體流動(dòng)的所述通道內(nèi)，并且被配置用于容納接觸在用于氣體流動(dòng)的所述通道中的氣體的試劑；用于將液體布置至所述載體的單元(14)；以及與用于布置液體的所述單元相關(guān)聯(lián)的控制器(16)，被配置用于控制用于布置的單元以將溶解試劑的水溶液布置至載體；并且之后控制用于布置的單元以在氣體的濕度低于第一濕度閾值的情況下布置液體，或者在氣體的濕度高于第二濕度閾值的情況下停止布置液體。
【專(zhuān)利說(shuō)明】用于氣體清潔的裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及氣體清潔的領(lǐng)域。

【背景技術(shù)】
[0002] 室內(nèi)空氣污染是已知的并且持久的影響人們的健康和幸福的問(wèn)題。一個(gè)具體問(wèn)題 是具有甲醛氣體的室內(nèi)空氣污染。例如，由于包含尿素-甲醛樹(shù)脂的低成本建筑和裝飾材 料的廣泛的、無(wú)管制的使用，在許多地方室內(nèi)空氣遭受甲醛污染。與室外空氣足夠的通風(fēng)對(duì) 移除甲醛污染是良好的補(bǔ)救。但是與經(jīng)過(guò)濾的和受溫度調(diào)節(jié)的室外空氣的機(jī)械通風(fēng)在大部 分依靠自然通風(fēng)的公共住宅和公寓中只是很少遇到。在室外空氣被污染的情況下自然通風(fēng) 變得不太理想。此外，總之在室外溫度不舒服時(shí)人們傾向于使自然通風(fēng)水平減到最小。
[0003] 通過(guò)化學(xué)浸漬的過(guò)濾器的使用甲醛可以從空氣中被移除。這些過(guò)濾器包括特定的 經(jīng)浸漬的試劑，這些試劑展示出與諸如甲醛之類(lèi)的目標(biāo)氣態(tài)污染物的特定的化學(xué)的或物理 的相互作用，以便從空氣中移除甲醛?？紤]其它的諸如酸性氣體（例如，HN0 x、S02、有機(jī)酸） 或堿性氣體（例如，NH3、胺）之類(lèi)的目標(biāo)氣態(tài)污染物，對(duì)應(yīng)的堿性或酸性試劑分別可以被使 用以用于從空氣中移除這些目標(biāo)氣態(tài)污染物。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 借助于經(jīng)浸漬的試劑的空氣清潔方案的缺點(diǎn)在于清潔效率在相對(duì)濕度RH低 于（< )40% -50%時(shí)顯著降低并且在RH彡30%時(shí)基本上變?yōu)榱?。在冬天室?nèi)濕度 RH彡30% -40%不是罕見(jiàn)的。隨著RH減小而降低空氣清潔效率的原因在于試劑的吸收活 性和/或化學(xué)活性需要試劑包括一定的最小量的經(jīng)結(jié)合的結(jié)合水，而來(lái)自空氣的經(jīng)結(jié)合的 結(jié)合水的量隨著RH減小而減小。
[0005] 為了解決這個(gè)問(wèn)題，可以使用加濕器來(lái)增加室內(nèi)RH。這增加了由試劑吸收的水的 量并且因此還增加了它們吸收空氣中的特定的氣態(tài)污染物和/或與空氣中的特定的氣態(tài) 污染物反應(yīng)的能力。在試劑被溶解在水中并且含水的試劑溶液被帶入到與被污染的空氣接 觸時(shí)，試劑還展示出對(duì)特定的氣態(tài)目標(biāo)污染物的高的吸收效率。在目標(biāo)氣態(tài)污染物在純水 中也展示出高的溶解度時(shí)這種吸收是特別有效的。加濕器通常通過(guò)噴霧器或蒸發(fā)器來(lái)實(shí) 現(xiàn)。
[0006] 然而，噴霧器的使用可能造成整個(gè)房間的細(xì)小的白色灰塵的沉積，而包括潤(rùn)濕芯 或墊的蒸發(fā)器的使用被在芯/墊中/上的結(jié)垢所妨礙，結(jié)垢很快降低其效力并且最終幾乎 使其效力無(wú)效。此外，在被用于空氣加濕的水中的微生物物種的不期望的生長(zhǎng)是反復(fù)出現(xiàn) 的問(wèn)題，從而要求特別注意和/或殺菌劑的應(yīng)用以便維護(hù)衛(wèi)生。在單個(gè)再循環(huán)類(lèi)型的室內(nèi) 空氣處理設(shè)備中空氣清潔和空氣加濕的組合已經(jīng)被嘗試過(guò)，例如在一些由像亞都（YADU)、 文塔（Venta)和夏普（Sharp)那樣的公司銷(xiāo)售的空氣處理產(chǎn)品中。但是在通過(guò)設(shè)備的超過(guò) 100m 3/hr的氣流下，關(guān)于它們的一通（one-pass)加濕效率并且關(guān)于它們對(duì)像甲醛那樣的氣 體的一通空氣清潔效率兩者，它們的性能是相對(duì)差的。原因是這些設(shè)備的高度重實(shí)效的結(jié) 構(gòu)以及其中不宜的處理?xiàng)l件。這些設(shè)備的另一個(gè)缺點(diǎn)是在空氣清潔期間它們總是給空氣增 加水分，甚至當(dāng)在空氣的相對(duì)濕度高于40-60%的情況下這不再是所期望時(shí)也是如此。
[0007] 至今，仍沒(méi)有使空氣清潔高效，例如，橫跨寬濕度范圍（如全范圍0 % 彡冊(cè)彡100%)關(guān)于甲醛，在高達(dá)200-3001113/111'的氣流下獲得超過(guò)80%的一通效率、并且 可選地，還能夠在其相對(duì)濕度低時(shí)同時(shí)加濕空氣，而在其相對(duì)濕度高時(shí)不引起空氣的相對(duì) 濕度的進(jìn)一步上升的小型的空氣處理設(shè)備存在。
[0008] 鑒于現(xiàn)有技術(shù)的上述缺點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)高效的氣體清潔而不論氣體的濕度將是有利的。
[0009] 根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供一種用于氣體清潔的裝置，該裝置包括：
[0010] --用于氣體流動(dòng)的通道（10);
[0011] -針對(duì)氣體流動(dòng)可透過(guò)的親水性載體（12)，其至少一部分被定位在用于氣體流 動(dòng)的所述通道內(nèi)并且被配置用于容納接觸在用于氣體流動(dòng)的所述通道中的氣體的試劑；
[0012] -用于將液體布置至所述載體的單元（14);以及
[0013] --控制器（16)，其與用于布置的所述單元相關(guān)聯(lián)被配置用于：
[0014] 控制用于布置的單元以將溶解試劑的水溶液布置至載體；并且之后
[0015] 控制用于布置的單元以在進(jìn)入所述載體的氣體的濕度低于第一濕度閾值的情況 下布置液體，或者在進(jìn)入所述載體的氣體的濕度高于第二濕度閾值的情況下停止布置液 體。
[0016] 在該方面，用于氣體清潔的裝置可以在載體上布置能夠從氣體中吸收目標(biāo)氣態(tài)污 染物的特定化學(xué)試劑的水溶液，由此從氣體中移除目標(biāo)氣態(tài)污染物并且因此清潔氣體。對(duì) 于具有低濕度的氣體，裝置將液體布置至載體并且因此提供水分給氣體，由此增加氣體的 濕度并且同時(shí)以良好的效率從目標(biāo)氣態(tài)污染物清潔氣體。對(duì)于具有高濕度的氣體，在液體 的布置已經(jīng)停止并且在載體中所有殘留的水已經(jīng)蒸發(fā)之后至氣體的更多的水分的添加將 停止。然而，在未吸濕結(jié)合至試劑的載體中所有殘留的水已經(jīng)蒸發(fā)之后能夠從氣體中吸收 目標(biāo)氣態(tài)污染物的吸濕試劑保留在載體中時(shí)，因此以高的效率進(jìn)行氣體清潔仍然是可能 的。在該方面，在低的和高的氣體濕度的條件下用于氣體清潔的裝置都能獲得良好的清潔 效率，而只在氣體中低的濕度的條件下被啟用以附加地使氣體加濕。
[0017] 根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，裝置設(shè)置有用戶(hù)界面（UI)，通過(guò)該界面用戶(hù)可以手動(dòng)設(shè)置 第一濕度閾值和/或第二濕度閾值。
[0018] 根據(jù)一實(shí)施例，用于氣體清潔的裝置進(jìn)一步包括用于啟動(dòng)通過(guò)所述通道的氣體流 動(dòng)的單元。
[0019] 在該實(shí)施例中，通過(guò)裝置的體積氣體流量增加，因此提高氣體清潔速率。
[0020] 在一實(shí)施例中，用于氣體清潔的裝置進(jìn)一步包括：與所述控制器相關(guān)聯(lián)的濕度傳 感器，該濕度傳感器被至少部分地布置在用于氣體流動(dòng)的通道內(nèi)。在一實(shí)施例中，濕度傳感 器被定位在載體的上游側(cè)上，在該上游側(cè)通過(guò)通道的氣體流動(dòng)進(jìn)入載體。
[0021] 在該實(shí)施例中，進(jìn)入載體的氣體的濕度可以被準(zhǔn)確地測(cè)量，因此無(wú)論布置液體是 否可以根據(jù)進(jìn)入載體的氣體的測(cè)量的濕度被準(zhǔn)確地確定。該確定另外或替代地可以基于比 較分別在載體的氣體上游和下游中的諸如甲醛之類(lèi)的氣態(tài)污染物的濃度。也就是說(shuō)，如果 這些濃度之間的差異是可以忽略的，那么載體上的試劑必須通過(guò)再次布置液體（例如試劑 的溶液）來(lái)更新。
[0022] 在一實(shí)施例中，濕度傳感器測(cè)量進(jìn)入載體的氣體的相對(duì)濕度，并且第一濕度閾值 和第二濕度閾值被選擇為介于40%和60%之間的相對(duì)濕度值。
[0023] 在該實(shí)施例中，給定了針對(duì)第一相對(duì)濕度閾值和第二相對(duì)濕度閾值的范圍并且該 范圍確保了進(jìn)入載體的氣體的濕度不會(huì)變得過(guò)高。
[0024] 在一實(shí)施例中，用于氣體清潔的裝置包括：
[0025] --與控制器相關(guān)聯(lián)的計(jì)時(shí)器；
[0026] 控制器被配置成在自從溶解試劑的水溶液的最后布置以來(lái)一段時(shí)間過(guò)去之后，觸 發(fā)用于布置的單元以在一定時(shí)段內(nèi)恢復(fù)溶解試劑的水溶液的布置。
[0027] 由于這種配置，確保了還在其中氣體的濕度是高的條件下載體中的試劑被周期性 地沖走并且被新鮮試劑代替。這再生了載體的氣體清潔功能并且防止了氣體清潔效率由于 載體中的試劑的逐漸失活而逐漸惡化。
[0028] 在一實(shí)施例中，用于布置的單元的溶解試劑的水溶液的布置速率不小于載體上的 液體的蒸發(fā)的速率。
[0029] 在該實(shí)施例中，確保了定位在通道中的載體利用剩余的液體保持潤(rùn)濕，由此允許 從載體連續(xù)排出液體并且因此允許連續(xù)沖洗和再生載體中的試劑，由此提高了氣體清潔效 率。
[0030] 在一實(shí)施例中，用于布置的單元包括：
[0031] --用于容納溶液的容器；
[0032] --與容器液體連通的歧管，其中歧管的至少一部分被定位在載體上方，歧管具 有至少一個(gè)孔以用于使得溶液能夠從歧管布置到載體上。
[0033] 該實(shí)施例提出了針對(duì)用于布置溶解試劑的水溶液的單元的一個(gè)特定的結(jié)構(gòu)。
[0034] 根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，用于布置液體的單元進(jìn)一步包括：
[0035] --收集器，被定位在載體下方并且與容器液體連通。
[0036] 在該實(shí)施例中，溶解試劑的剩余溶液可以從載體被排入到收集器中，剩余溶液從 收集器可以被運(yùn)輸至容器。這允許溶解試劑的溶液的連續(xù)再循環(huán)并且因此允許加濕速率和 氣體清潔效率的最大化。
[0037] 在一實(shí)施例中，在氣體的濕度低于第一濕度閾值的情況下控制器控制用于布置的 單元保持布置水或溶解試劑的水溶液。在進(jìn)入載體的氣體具有低于第一濕度閾值的RH的 情況下，用于布置的單元被控制以便確保定位在用于氣體流動(dòng)的通道中的載體基本上保持 潤(rùn)濕，由此通過(guò)使?jié)櫇竦妮d體中的氣體與載體中和載體上的溶液接觸使得能夠進(jìn)行氣體清 潔。
[0038] 在一實(shí)施例中，載體具有可透氣的波紋結(jié)構(gòu)，其包括：
[0039] --交替堆疊的波狀層和平面層，堆疊的鄰近的波狀層和平面層引起多個(gè)通道的 形成，通過(guò)這多個(gè)通道發(fā)生氣體流動(dòng)，這些通道沿水平方向延伸通過(guò)載體，通道直徑介于 0. 5mm與2mm之間。
[0040] 該實(shí)施例提出了針對(duì)載體的一個(gè)特定的結(jié)構(gòu)。由波狀層和平面層形成的通道造成 了載體中的氣體與通道壁中和通道壁上的試劑之間的大的接觸面積，因此允許高的氣體清 潔效率。
[0041] 根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，所述波狀層和/或所述平面層包括親水性纖維片材，該親水性 纖維片材的重量在20-100克/m2的范圍內(nèi)。
[0042] 該實(shí)施例提出了載體的更有利的結(jié)構(gòu)，其中溶解的試劑或沉淀的試劑現(xiàn)在可以借 助毛細(xì)作用力被保留在載體中。
[0043] 在一實(shí)施例中，載體通過(guò)堅(jiān)直定位的支撐板被分隔成不同部分。這對(duì)于將載體的 一部分中的潤(rùn)濕或干燥引起的尺寸變化（諸如收縮）與載體的其它部分中的相似的尺寸變 化分開(kāi)是有用的，由此避免了在載體中的隨機(jī)位置處附加的氣體通道的形成，這些附加通 道可以充當(dāng)其中很少或沒(méi)有氣體清潔發(fā)生的用于氣體的大的旁路。
[0044] 在一個(gè)實(shí)施例中，鄰近的支撐板之間的水平間隔落在介于40mm與80mm之間的范 圍內(nèi)。
[0045] 在該實(shí)施例中，通過(guò)限制由支撐板分隔的載體的部分的寬度，親水性纖維片材的 由干燥引起的收縮所形成的開(kāi)口的尺寸保持是有限的。因此，高的清潔效率保持是確保的。
[0046] 本發(fā)明的這些和其它特征將在實(shí)施例部分中詳細(xì)地進(jìn)行描述。

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0047] 通過(guò)借助附圖閱讀以下非限制性實(shí)施例的描述，本發(fā)明的特征、方面和優(yōu)點(diǎn)將變 得明顯。
[0048] 圖1示出了本發(fā)明的實(shí)施例中用于氣體清潔的裝置的示意圖；
[0049] 圖2示出了被用于該用于氣體清潔的裝置的載體實(shí)施例的層結(jié)構(gòu)。
[0050] 其中相同的或相似的附圖標(biāo)記指的是相同的或相似的部件。

【具體實(shí)施方式】
[0051] 本發(fā)明提出了一種用于氣體清潔的裝置，包括：
[0052] --用于氣體流動(dòng)的通道；
[0053] --針對(duì)氣體流動(dòng)可透過(guò)的親水性載體，該載體的至少一部分被定位在用于氣體 流動(dòng)的所述通道內(nèi)并且被配置用于容納接觸用于氣體流動(dòng)的所述通道中的氣體的試劑；
[0054] --用于將液體布置至所述載體的單元；以及
[0055] --控制器，該控制器與用于布置液體的所述單元相關(guān)聯(lián)，被配置用于：
[0056] 控制用于布置的單元以將溶解試劑的水溶液布置至載體；并且之后
[0057] 控制用于布置的單元以在氣體的濕度低于第一濕度閾值的情況下布置液體，或者 在氣體的濕度高于第二濕度閾值的情況下停止布置液體。
[0058] 圖1示出了本發(fā)明的實(shí)施例中用于氣體清潔的裝置的示意圖。它是用于氣體清潔 的裝置的剖視圖，其包括：
[0059] --用于氣體流動(dòng)的通道10 ;
[0060] -針對(duì)氣體流動(dòng)可透過(guò)的親水性載體12,其定位在通道10內(nèi)并且被配置用于 容納接觸在通道10中的氣體的試劑；
[0061] --用于將液體布置至載體12的單元14。單元14被控制以將溶解試劑的水溶液 布置至載體12。優(yōu)選地，如圖1中示出的，為了再循環(huán)試劑的溶液，單元14包括用于容納試 劑的溶液的容器140、與容器140液體連通的歧管142,其中歧管142的至少一部分被定位 在載體12上方并且具有至少一個(gè)孔以用于使得溶液能夠從歧管142布置到載體12上、以 及定位在載體12下方并且與容器140液體連通的收集器144。仍?xún)?yōu)選地，容器140和歧管 142通過(guò)泵146和止回閥14以液體連通的方式被連接；
[0062] -用于啟動(dòng)通過(guò)通道10的氣體流動(dòng)的單元18。優(yōu)選地，如圖1中示出的，單元 18由風(fēng)機(jī)葉片和驅(qū)動(dòng)葉片旋轉(zhuǎn)的馬達(dá)來(lái)實(shí)現(xiàn)。風(fēng)機(jī)葉片被堅(jiān)直定位在通道10中。
[0063] 用于氣體清潔的裝置進(jìn)一步包括與單元14相關(guān)聯(lián)并且能夠控制單元14的控制器 16;與控制器16相關(guān)聯(lián)并且至少部分地被布置在用于氣體流動(dòng)的通道中的濕度傳感器20。 圖1沒(méi)有示出這兩個(gè)部件。
[0064] 接著，將闡明用于氣體清潔的裝置的操作程序。
[0065] 首先，控制器16控制用于布置的單元14以將溶解試劑的水溶液布置至載體12。 [0066] 具體地說(shuō)，溶液中的諸如酸（檸檬酸、亞磷酸、磷酸等）之類(lèi)的溶解試劑通過(guò)酸堿 相互作用與諸如nh3和有機(jī)胺之類(lèi)的氣態(tài)堿性污染物特別結(jié)合。相似地，溶液中的諸如碳酸 鹽和/或碳酸氫鹽物種（K2C03、KHC03、Na2C0 3、NaHC03)之類(lèi)的試劑通過(guò)酸堿相互作用與諸如 S02、ΗΝ0χ、和有機(jī)酸之類(lèi)的氣態(tài)酸性污染物特別結(jié)合。諸如三羥甲基氨基甲烷、尿素和鏈烷 醇胺之類(lèi)的試劑物種通過(guò)化學(xué)縮合反應(yīng)吸收低分子量的諸如甲醛之類(lèi)的醛氣體。因此，可 以根據(jù)待從氣體中被移除的氣態(tài)污染物的類(lèi)型來(lái)選擇適當(dāng)?shù)脑噭?。替代地，試劑可以是?別針對(duì)酸性污染物氣體、堿性污染物氣體和醛污染物氣體的試劑的混合物。用于從甲醛和 酸性氣體清潔氣體的試劑溶液的一種組成是鏈烷醇胺、堿性試劑和濕潤(rùn)劑（保濕劑）的混 合物。
[0067] 其中：
[0068] 鏈烷醇胺是三羥甲基氨基甲烷。
[0069] 堿性試劑是K2C03和KHC03的混合物。
[0070] 潤(rùn)濕劑是甲酸鉀（KHC02)。
[0071] 在一實(shí)施例中，容器140容納試劑的水溶液。當(dāng)制備試劑的溶液時(shí)，顧客可以在容 器140中將固體試劑與自來(lái)水混合，由此使得試劑能夠變?yōu)槿芙庠谧詠?lái)水中并且形成試劑 的水溶液。在該過(guò)程中，來(lái)自試劑的離子在水中可以與自來(lái)水中的某些離子發(fā)生反應(yīng)并且 生成不溶物種，例如那些由HCCV與水硬離子Ca 2+和Mg2+的反應(yīng)生成的物種。這些不溶物種 沉淀在容器140之內(nèi)而不是在歧管142中或者在載體12上，并且通過(guò)洗滌容器140可以從 容器140被容易地清潔。通過(guò)在容器140至歧管142的出口處配置過(guò)濾器，防止了沉淀的 物種隨著水流到達(dá)歧管142和載體12。因此，歧管142和載體12于是將不會(huì)變得被沉淀的 物種污染，并且確保了裝置的持久性能及其清潔效率。
[0072] 在圖1中示出的實(shí)施例中，在向載體提供溶液期間，泵146可以將容器140中的溶 液經(jīng)由止回閥144泵送至歧管142。然后，歧管142中的試劑的溶液通過(guò)諸如小開(kāi)口之類(lèi)的 孔排出，并且滴落到載體12上，由此將試劑的溶液布置至載體。
[0073] 在試劑的溶液已經(jīng)被布置的同時(shí)或之后，單元18啟動(dòng)通過(guò)通道10的氣體流動(dòng)。在 圖1示出的實(shí)施例中，馬達(dá)旋轉(zhuǎn)風(fēng)機(jī)葉片以形成水平的氣體流動(dòng)，即垂直于文件頁(yè)面的平 面。應(yīng)當(dāng)注意的是，氣體流動(dòng)的方向是不受限的并且它還可以是垂直的。此外，自然通風(fēng)或 外部通風(fēng)也可以被用于形成通過(guò)通道10的氣體流動(dòng)，并且在那些情況下用于氣體清潔的 裝置不必包含單元18。
[0074] 濕度傳感器20測(cè)量流過(guò)通道10的氣體的濕度，并且將測(cè)量結(jié)果輸送至控制器16。 在一實(shí)施例中，濕度傳感器20被定位在載體12的上游側(cè)上，氣體在該上游側(cè)進(jìn)入載體12， 并且未經(jīng)清潔的氣體的濕度可以被準(zhǔn)確地測(cè)量。在另一個(gè)實(shí)施例中，濕度傳感器20還可以 被定位在裝置的外部殼體上，以測(cè)量環(huán)境中氣體的濕度。還應(yīng)當(dāng)注意的是，裝置不必包含濕 度傳感器20。作為替代，裝置可以經(jīng)由例如接口接收來(lái)自外部濕度傳感器的濕度測(cè)量結(jié)果。
[0075] 然后，控制器16比較氣體的濕度和濕度閾值。優(yōu)選地，濕度是氣體的相對(duì)濕度，并 且濕度閾值被選擇為介于40%與60%之間的相對(duì)濕度值。為了更具體，濕度閾值還可以根 據(jù)由用于能夠高效地與氣體中的氣態(tài)目標(biāo)污染物發(fā)生反應(yīng)的試劑所要求的最小相對(duì)濕度 來(lái)選擇。
[0076] 當(dāng)控制器16確定進(jìn)入載體的氣體的濕度低于第一濕度閾值時(shí)，控制器16啟動(dòng)用 于布置的單元14以將液體布置至載體12。液體然后被灌溉到載體12上，由此使得液體能 夠變?yōu)橥ㄟ^(guò)重力和/或毛細(xì)作用力被拉入到載體中，這最終利用先前布置的試劑潤(rùn)濕了整 個(gè)載體12。這種操作模式可以被稱(chēng)為"潤(rùn)濕模式"操作，并且它可以?xún)?yōu)選地由以下兩個(gè)實(shí)施 例來(lái)實(shí)現(xiàn)：
[0077] 實(shí)施例I :
[0078] 由單元14提供至載體12的液體還是展示出與氣態(tài)目標(biāo)污染物的物理或化學(xué)反 應(yīng)的試劑的水溶液，而溶劑可以是水。當(dāng)具有低濕度的氣體通過(guò)由試劑溶液潤(rùn)濕的載體12 時(shí)，氣體通過(guò)從潤(rùn)濕的載體表面的水蒸發(fā)而變得加濕。在水中可溶的氣態(tài)污染物將至少部 分地溶解在被包括在載體中和載體上的試劑溶液中。然后，溶解的氣態(tài)污染物通過(guò)化學(xué)反 應(yīng)或物理相互作用可以變得被溶液中的試劑強(qiáng)有力地結(jié)合，由此使得能夠從氣體中移除氣 態(tài)污染物。
[0079] 實(shí)施例II :
[0080] 單元14設(shè)置有自來(lái)水的入口，并且由控制器16控制以將水布置至載體12。水加 入到先前布置的試劑的溶液中。當(dāng)具有低濕度的氣體進(jìn)入載體時(shí)，氣體變?yōu)橛扇芤杭訚?。?水中可溶的氣態(tài)污染物將至少部分地溶解在被容納在載體中的含水的試劑溶液中。通過(guò)在 含水的試劑溶液中與試劑發(fā)生反應(yīng)氣態(tài)污染物由此變得從氣體中被移除。
[0081] 除了與試劑發(fā)生反應(yīng)之外，污染物氣體還至少部分地溶解在溶液中，這也有助于 氣體清潔。
[0082] 在這些實(shí)施例中，用于氣體清潔的裝置不僅清潔氣體而且加濕氣體。
[0083] 當(dāng)控制器16確定進(jìn)入載體的氣體的濕度高于第二濕度閾值時(shí)，控制器14觸發(fā)用 于布置的單元14以停止將液體布置至載體12。保持流過(guò)可透過(guò)的載體12的低濕度氣體然 后將借助到流動(dòng)的氣體中的水蒸發(fā)快速地干燥載體12。任何最初布置的水中的溶解試劑將 在干燥過(guò)程期間沉淀在載體表面上并且沉淀到載體表面中并且由此被保留在載體中。因?yàn)?通過(guò)載體的氣體具有高于第二濕度閾值的足夠高的濕度，因此被保留在載體中的試劑保持 足夠的水合以與氣體中的目標(biāo)氣態(tài)污染物特別反應(yīng)。試劑與目標(biāo)氣態(tài)污染物之間的反應(yīng)導(dǎo) 致氣體清潔。這種操作模式，其中沒(méi)有液體被布置至載體12而氣體在其在載體中的停留時(shí) 間期間仍然正被清潔，可以被稱(chēng)為"干燥模式操作"。
[0084] 通常，在已經(jīng)與一定量的氣態(tài)污染物發(fā)生反應(yīng)之后，可用的活性試劑變?yōu)椴糠直?消耗。這導(dǎo)致裝置14的整體氣體清潔效率的逐漸降低。在上述"潤(rùn)濕模式"中的實(shí)施例I 中，單元14將試劑的溶液連續(xù)布置到載體上，因此在載體12上活性新鮮試劑總是可用的。 然而，在"潤(rùn)濕模式"和"干燥模式"的實(shí)施例II中，由于單元14已經(jīng)停止布置試劑的溶液， 載體上的試劑12可能最終失去其反應(yīng)性并且清潔效率變得減小。
[0085] 為了解決這個(gè)問(wèn)題，在一實(shí)施例中，用于氣體清潔的裝置進(jìn)一步包括與控制器16 相關(guān)聯(lián)的計(jì)時(shí)器22?？刂破?6被配置成在自溶解試劑的水溶液的布置的最后停止以來(lái)一 段時(shí)間過(guò)去之后，觸發(fā)用于布置的單元14以將試劑的溶液布置至載體12。這段時(shí)間可以通 過(guò)預(yù)先進(jìn)行實(shí)驗(yàn)以確定試劑保持其活性多長(zhǎng)時(shí)間來(lái)確定。
[0086] 在將液體試劑溶液布置至載體的一定時(shí)段之后，控制器16觸發(fā)單元14以停止布 置試劑的溶液。該限定的液體試劑布置至載體（即暫時(shí)用液體試劑沖洗載體的行為）的時(shí) 期可以通過(guò)預(yù)先進(jìn)行實(shí)驗(yàn)以確定用新鮮的活性液體試劑徹底沖洗載體需要多長(zhǎng)時(shí)間來(lái)確 定。
[0087] 優(yōu)選地，在上述"潤(rùn)濕模式"中、或者在"干燥模式"的上述沖洗操作中，單元14的 布置試劑的溶液的速率超過(guò)液體從載體12的蒸發(fā)的速率。這確保了剩余的液體試劑在載 體中的存在并且因此確保了從載體12的連續(xù)液體排出，并且因此確保了載體12上和載體 12中試劑的連續(xù)交換。
[0088] 收集器144可以收集從載體12排出的具有降低的活性的液體試劑，并且將其輸送 回至容器140以用于再循環(huán)試劑。
[0089] 顧客可以周期性地或者通過(guò)來(lái)自指示器的試劑溶液已經(jīng)失去其活性的大部分或 全部的指示最終丟棄容器140中的試劑的溶液。在丟棄來(lái)自容器140中的使用過(guò)的試劑的 溶液之后，容器可以被重新填充新鮮的試劑的溶液。載體12永不需要更換，這對(duì)顧客來(lái)說(shuō) 相當(dāng)方便。
[0090] 親水性載體12可以由各種材料制成并且可以被制成各種結(jié)構(gòu)。本公開(kāi)內(nèi)容給出 了一個(gè)示例。如在圖2中示出的，載體12包括交替堆疊的波狀層A和平面層B，堆疊的鄰 近的波狀層A和平面層B引起多個(gè)通道C的形成，通過(guò)通道C發(fā)生氣體流動(dòng)。載體的各部 分的優(yōu)選尺寸被標(biāo)注在圖2中，并且單位是_。在由單元18啟動(dòng)的氣體流動(dòng)是水平的情 況下，通道C沿水平方向延伸通過(guò)載體12。優(yōu)選地，如在圖2中示出的，波狀層A和平面層 B是堅(jiān)直定向的。在這種情況下，從載體12上方的歧管142滴下的液體可以經(jīng)由重力和毛 細(xì)管作用的效應(yīng)自然并且均勻地遍布波狀層A和平面層B并且通過(guò)波狀層A和平面層B散 布，因此遍布通道C的所有壁并且通過(guò)這些壁散布。
[0091] 優(yōu)選地，通道直徑介于0. 5_與2_之間。在該范圍內(nèi)，保證了高的清潔效率和伴 隨通過(guò)載體中的通道的氣體流動(dòng)的僅僅低的壓力降的存在。
[0092] 優(yōu)選地，波狀層A和/或平面層B包括親水性纖維片材，并且親水性纖維片材的重 量在20-100克/m 2的范圍內(nèi)。適當(dāng)?shù)挠H水性纖維片材的示例是卷縐紙。
[0093] 在最初完全潤(rùn)濕的親水性纖維片材暴露于氣體流動(dòng)時(shí)、在沒(méi)有連續(xù)的液體布置 時(shí)，干燥發(fā)生。在實(shí)施例中，在液體試劑被布置之后，單元14可以在氣體的濕度是高的時(shí)或 者在通過(guò)用新鮮試劑液體周期沖洗載體而已再生載體中的試劑之后停止布置液體試劑。然 后允許在載體上和在載體中的水蒸發(fā)，從而使得載體12干燥。在載體干燥時(shí)親水性纖維片 材傾向于在所有方向上收縮幾個(gè)百分比，在片材僅僅容納有限量的試劑時(shí)尤其如此。收縮 可能導(dǎo)致在載體12中的隨機(jī)位置處額外的（大的）開(kāi)口的形成，通過(guò)這些開(kāi)口氣體可以選 出而沒(méi)有被適當(dāng)?shù)乇┞队谳d體中的試劑。為了克服這個(gè)問(wèn)題，載體12由堅(jiān)直定位的支撐板 100分隔成多個(gè)部分中，并且支撐板100被用于將在載體12的一個(gè)分隔部分中的收縮與在 載體12的其它的分隔部分中的收縮分開(kāi)，由此防止過(guò)大的開(kāi)口的形成。因此，確保了整體 的清潔效率。
[0094] 在再一個(gè)實(shí)施例中，由鄰近的支撐板100分隔的載體12的一部分的水平寬度落在 介于40mm與80mm之間的范圍內(nèi)。
[0095] 在該實(shí)施例中，通過(guò)限制由支撐板100分隔的載體12的一部分的寬度，由親水性 纖維片材的收縮形成的開(kāi)口的尺寸保持是有限的。因此，確保了清潔效率。
[0096] 從實(shí)踐本公開(kāi)內(nèi)容的觀點(diǎn)來(lái)看，控制器16可以由與泵146連接的MCU實(shí)現(xiàn)?？刂?器16控制泵146并且確定是否泵送試劑的溶液，并且因此控制單元14以將試劑的溶液布 置至載體12或停止將試劑的溶液布置至載體12。
[〇〇97] 通過(guò)研究說(shuō)明書(shū)、附圖和所附的權(quán)利要求書(shū)，那些普通的本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理 解并且實(shí)現(xiàn)對(duì)公開(kāi)的實(shí)施例的修改。所有這些不脫離本發(fā)明的精神的修改旨在被包括在所 附權(quán)利要求書(shū)的范圍之內(nèi)。詞語(yǔ)"包括"不排除在權(quán)利要求或說(shuō)明書(shū)中未列出的元件或步 驟的存在。在元件之前的詞語(yǔ)"一"或"一個(gè)"不排除多個(gè)這樣的元件的存在。在本發(fā)明的 實(shí)踐中，在權(quán)利要求中的幾個(gè)技術(shù)特征可以由一個(gè)部件來(lái)體現(xiàn)。在權(quán)利要求中，置于括號(hào)之 間的任何附圖標(biāo)記不應(yīng)被解釋為限制權(quán)利要求。
【權(quán)利要求】
1. 一種用于氣體清潔的裝置，包括： -用于氣體流動(dòng)的通道（10); -針對(duì)氣體流動(dòng)可透過(guò)的親水性載體（12)，所述載體的至少一部分被定位在用于氣 體流動(dòng)的所述通道內(nèi)并且被配置用于容納接觸在用于氣體流動(dòng)的所述通道中的氣體的試 劑； -用于將液體布置至所述載體的單元（14);以及 -控制器（16)，所述控制器與用于布置的所述單元相關(guān)聯(lián)，被配置用于： 控制用于布置的所述單元以將溶解試劑的水溶液布置至所述載體；并且之后 控制用于布置的所述單元以在進(jìn)入所述載體的所述氣體的濕度低于第一濕度閾值的 情況下布置液體，或者在進(jìn)入所述載體的所述氣體的濕度高于第二濕度閾值的情況下停止 布置液體。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于氣體清潔的裝置，進(jìn)一步包括： -用于啟動(dòng)通過(guò)所述通道的氣體流動(dòng)的單元（18)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的用于氣體清潔的裝置，進(jìn)一步包括： -與所述控制器相關(guān)聯(lián)的濕度傳感器，所述濕度傳感器至少部分地被布置在用于氣體 流動(dòng)的所述通道內(nèi)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的用于氣體清潔的裝置，其中所述濕度傳感器被定位在所述載 體的上游側(cè)上，通過(guò)所述通道的所述氣體流動(dòng)在所述上游側(cè)進(jìn)入所述載體。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的用于氣體清潔的裝置，其中所述濕度傳感器測(cè)量進(jìn)入所述載 體的所述氣體的相對(duì)濕度，并且所述第一濕度閾值和所述第二濕度閾值被選擇為介于40% 與60%之間的相對(duì)濕度值。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的用于氣體清潔的裝置，進(jìn)一步包括： -與所述控制器相關(guān)聯(lián)的計(jì)時(shí)器； 所述控制器被配置成在自所述溶解試劑的所述水溶液的最后布置以來(lái)一段時(shí)間過(guò)去 之后，觸發(fā)用于布置的所述單元以在一定時(shí)段內(nèi)恢復(fù)所述溶解試劑的所述水溶液的布置。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的用于氣體清潔的裝置，其中用于布置的所述單元的所述溶解 試劑的所述水溶液的布置速率不小于所述載體上的所述液體的蒸發(fā)的速率。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于氣體清潔的裝置，其中用于布置的所述單元包括： -用于容納所述溶液的容器（140); -與所述容器液體連通的歧管（142)，其中所述歧管的至少一部分被定位在所述載體 上方，所述歧管具有至少一個(gè)孔以用于使得所述溶液能夠從所述歧管布置到所述載體上。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的用于氣體清潔的裝置，其中用于布置的所述單元進(jìn)一步包 括： -收集器（144)，所述收集器被定位在所述載體下方并且與所述容器液體連通。
10. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于氣體清潔的裝置，其中所述控制器用于控制用于布置 的所述單元以在所述氣體的所述濕度低于所述第一濕度閾值的情況下保持布置水或者所 述溶解試劑的所述水溶液。
【文檔編號(hào)】B01D47/06GK104067060SQ201380006311
【公開(kāi)日】2014年9月24日 申請(qǐng)日期:2013年2月22日 優(yōu)先權(quán)日:2012年2月28日
【發(fā)明者】J·馬拉 申請(qǐng)人:皇家飛利浦有限公司