空气净化装置的制作方法

专利名称：空气净化装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及包括净化装置的空气过滤装置和移动隔离装置。
背景技术：
净化装置通常被设计为过滤、照射和/或收集空气中刺激物或传染物，例如细菌、病毒、霉菌和其它微生物。例如，由于工业事故、火灾、感染的个体或化学或生物恐怖袭击，这样的刺激物或传染物可能对空气造成污染。净化装置通常包括室，用于将污染的空气暴露于紫外(UV)射线中，随后经过过滤器。过滤器可以是高效微粒捕捉(HEPA)过滤器。
在现有技术中的紫外射线通常不能充分地穿透过滤器，从而杀死收集到的生物物质(biological agent)。很多生物物质，例如霉菌和细菌，以及所收集到的病毒，可能变成污染源或感染源。由于一些致命病毒和细菌能够在过滤器中存活较长的时间，清理被污染的过滤器可能会释放很多污染物，净化单元可能被污染。例如，它们能够感染置换过滤器或者进行净化装置维护的人。它们还可以变成感染在室内使用该装置的人的感染源。
在很多这样的装置中，单独的紫外射线不能进行足够的净化，原因在于，污染空气并不暴露于射线中足够长的时间杀死生物物质。高能紫外射线，例如波长范围在2250-3020埃的紫外杀菌射线(UVGI)，已经被用于照射过滤器，但是，单独的UVGI可能仍然不足以消灭捕捉到过滤器中的生物物质，原因在于，在现有技术中的结构中，生物物质不能暴露于UVGI射线中足够长的时间，另外，UVGI射线不能充分地穿透过滤器。
Pick等人(Pick)的美国专利第5,330,722号中提供了一种UV灯，用于将过滤器的表面暴露在UV射线中，UV灯和过滤器可相对彼此移动。UV灯仅暴露至过滤器的一部分任意给定的时间。这种设计不能有效地对可通过部分过滤器的物质(agent)进行杀菌，该过滤器相对于UV灯移动。尽管Pick建议提供还能够产生可通过过滤器的杀菌等级臭氧的UV灯，但是，臭氧和UV仍不能消灭通过过滤器没有暴露在UV灯中的部分。由于通过过滤器的物质返回空气，所以，对空气的过滤是不充分的。
为了改善过滤器的杀菌效果，过滤器还涂覆有杀菌物质。例如，在Berman等人的美国专利第5,766,455号中，过滤器涂覆有金属氧化催化剂，可被UV光激发，以降解化学和生物物质。由于这样需要用金属氧化催化剂浆改进过滤器，过滤器的成本增加，需要额外的质量控制步骤，以检查过滤器的动力性，例如捕获的微粒和最大空气流的大小，是否已经被改变。
医院、实验室以及工厂中的隔离房间、隔离室和隔离区域可以过滤被污染的或可能被污染的空气，并将经过过滤的空气排出到安全区域。如上所述，过滤器可能变成传染的危险源，从而不得不被收集并处理。移动隔离装置是已知的，能够使医院中的隔离区域扩展，例如，便于安排病人。然而，移动隔离装置将大量的空气吸入该单元中，可能会造成病人被进一步感染。由于细菌和菌类的抗生素抗性品系可能出现在医院中，这些隔离装置对于免疫或呼吸损坏的病人可能是危险的。
因此，需要改进的过滤和净化装置和隔离装置，举例来说，以更好地处理(address)工业和医学应用中的典型污染环境，以及对付由抗生素抗性品系和恐怖行动造成的日益危险的威胁。

发明内容
根据本发明的一个实施例，披露了一种净化装置，包括壳体，所述壳体限定进气口、出气口以及使空气从所述进气口流到所述出气口的通道。固定过滤器沿着所述通道设置在所述壳体中。所述过滤器具有用于接收沿着所述通道流动的空气的上游侧和用于使空气从所述过滤器排出到所述通道外的下游侧。至少一个第一固定的紫外(“UV”)灯被设置以直接照射所述过滤器的下游侧，至少一个第二固定紫外灯被设置以直接照射所述过滤器的下游侧。臭氧发生器在所述过滤器附近。通过提供对过滤器的上游侧和下游侧的直接UV照射，UV辐射对于过滤器具有更大的总穿透力，使得能杀死挡在过滤器中或通过过滤器的生物物质。相信，过滤器减慢了生物物质的运动，给予UV辐射更多的时间来作用于生物物质上。另外，在过滤器附近设置臭氧发生器使得臭氧能充满过滤器，在过滤器中也设置了另一用于杀死生物物质的机构(mechanism)。过滤器包括紫外透射材料，便于辐射穿透过滤器。从而过滤器变为增强的杀灭区。与现有技术中相同，可对过滤器消毒，而不是使其成为污染源。
鼓风机可沿着所述通道设置在所述壳体内，用于在工作中使空气沿着所述通道流动。第一紫外灯和所述第二紫外灯可分别完全照射过滤器的上游侧和下游侧。这可进一步提高UV辐射对过滤器上和过滤器内的有效性。
至少一个空气取样口可通过净化装置壳体的壁设置，以提供从所述壳体外部到所述通道的连通。因此，净化装置附近的空气可通过取样装置吸入口中，用于检测空气，从而识别污染物。
至少一个预滤器可沿通道设置在第一紫外灯下游，使得在工作期间，空气在流经过滤器之前流经至少一个预滤器。预滤器可提供气体以及生物和化学污染物的过滤，这取决于预滤器类型。可根据对污染空气的测试选择预滤器。可根据空气取样结果选择预滤器的类型。
反射器也可设置在第一和第二紫外灯上游和下游，以反射远离过滤器指向过滤器的UV辐射。这提高了过滤器上的UV辐射的强度，提高了其有效性。过滤器可以是V-bank过滤器，且第一和第二紫外灯可部分位于由过滤器限定的V形区域内，以进一步提高UV灯对过滤器的照射。
根据本实施例的一方面，披露了一种净化空气的方法，包括使空气流经过滤器，其中所述过滤器具有用于接收待过滤的空气的上游侧和用于使空气排出所述过滤器的下游侧。所述方法还包括在空气流经过滤器时用紫外光照射过滤器的整个上游侧和下游侧，以及在空气流经过滤器时用臭氧充满过滤器。
根据本发明的另一实施例，披露了一种净化装置，包括壳体，所述壳体限定进气口、出气口以及使空气从所述进气口流到所述出气口的通道。过滤器沿着所述通道设置在所述壳体中，以过滤沿通道流动的空气。所述过滤器包括多个横向交叉壁，所述横向交叉壁限定至少一个用于接收沿通道流动的空气的朝向上游室和使空气退出过滤器到通道的朝向下游侧。至少一个紫外灯设置在过滤器上游，朝向至少一个室，以完全而直接地照射至少一个室。鼓风机可沿通道设置在壳体内，用于在工作期间使空气沿通道流动。
至少一个反射器可设置在所述至少一个紫外灯的上游，用于将所述至少一个紫外灯发射的紫外灯反射到所述至少一个室上。所述至少一个紫外灯可至少部分地位于由所述室限定的区域内。过滤器的下游侧也限定至少一个朝向下游的开口室，且可在过滤器下游设置朝向所述至少一个室的至少一个第二紫外灯，用于完全而直接地照射所述至少一个室。至少一个第二反射器可设置在至少一个第二紫外灯下游，以将至少一个紫外灯发射的紫外光反射到至少一个面向下游的室上。至少一个第二紫外灯也可位于由所述朝向下游的室限定的第二区域内。过滤器可包括多个横向交叉壁，所述横向交叉壁限定多个朝向上游的V形室和朝向下游的V形室。
根据本发明的一方面，披露了一种净化空气的方法，包括使空气流经过滤器，其中所述过滤器具有至少一个用于接收待过滤的空气的朝向上游的室。所述方法还包括在空气流经过滤器时用紫外光完全而直接地照射至少一个面向上游的室。过滤器还可包括至少一个面向下游的开口室，所述方法还可包括在空气流经过滤器时用紫外光完全而直接地照射至少一个面向下游的室。所述方法还可包括在空气流经过滤器时用臭氧充满过滤器。
根据本发明的另一实施例，披露了一种净化装置，包括壳体，所述壳体限定进气口、出气口以及使空气从所述进气口流到所述出气口的通道。过滤器沿着所述通道设置在所述壳体中，以过滤沿通道流动的空气。所述过滤器具有上游侧，所述上游侧限定至少一个朝向上游的室，所述室用于接收沿通道流动的空气；下游侧，用于使空气退出过滤器到通道。至少一个紫外灯设置在过滤器上游，至少部分位于由所述室限定的区域内，以照射所述室。
根据本发明的另一实施例，披露了一种净化装置，包括壳体，所述壳体限定进气口、出气口以及使空气从所述进气口流到所述出气口的通道。过滤器沿着所述通道设置在所述壳体中，以过滤沿通道流动的空气。至少一个紫外灯被设置以照射过滤器的上游侧。臭氧发生器也邻近过滤器设置。臭氧发生器可以是至少一个紫外灯的至少一个。壳体具有外壁，所述外壁限定通过所述壁的空气取样口，使所述壳体的外部和所述通道之间可以连通。鼓风机可沿着所述通道设置在所述壳体内，以将空气从所述入口移动到所述出口。鼓风机可以位于过滤器的下游。所述口可以是空气取样口，且空气可从壳体外部通过口吸到通道。取样管或微粒收集器可设置在口中，以收集空气。可选择的预滤器可沿通道设置在过滤器上游。可选择的过滤器可根据空气取样结果进行选择。
根据本发明的一方面，披露了一种利用净化装置净化空气的方法，包括使空气沿通道流经过滤器。所述通道包括过滤器和待过滤的空气。过滤器的上游侧暴露于紫外辐射，且过滤器暴露于臭氧。所述方法还包括经由所述装置收集空气样本。空气样本可以是装置外部的空气。预滤器可根据取样结果进行选择，且设置在净化装置中的过滤器的上游。
根据本发明的另一实施例，披露了一种隔离装置，包括框架和安装在框架上用于部分地封闭空间的隔板。空气传导装置连接至隔板。所述空气传导装置具有暴露于封闭空间的进气口和暴露于装置外部的出气口，用于在工作期间在部分封闭的空间和所述装置外部之间传导空气。再循环口提供从空气传导装置到封闭空间附近的位置的连通，所述再循环口举例来说可提供到空间内或空间下面的连通。折流板可设置在空气传导装置内，用于在操作期间使从所述进气口通过所述空气传导装置流到所述出气口的空气的至少部分偏转到所述再循环口外。过滤器也可设置在空气传导装置内。也可设置紫外灯和臭氧发生器。床的至少一部分可容纳在部分封闭的空间内。根据相关实施例，隔离装置可以是隔离轮椅。
根据本发明的另一实施例，披露了一种净化房间的方法，包括产生遍及房间的具有杀菌浓度的臭氧，使房间中的空气从过滤器的上游侧到所述过滤器的下游侧流经所述过滤器，并用杀菌等级的紫外光照射过滤器的上游侧和下游侧。
根据本发明的另一实施例，披露了一种净化房间的方法，包括将空气从所述房间吸引通过过滤器，所述过滤器包括用于接收空气的上游侧和用于将空气排出过滤器的下游侧，且当空气流经过滤器时，用紫外灯照射过滤器的整个上游侧。当空气流经过滤器时，也用紫外灯照射过滤器的整个下游侧，且用臭氧充满过滤器。已过滤的空气输出房间，以在房间内产生负压。房间举例来说可以是牢房。
根据本发明的另一实施例，披露了一种净化房间的方法，包括使房间外部的空气流经过滤器，所述过滤器具有用于接收空气的上游侧和将空气排出过滤器的下游侧。当空气流经过滤器时，用紫外灯照射过滤器的整个上游侧和下游侧，并用臭氧充满过滤器。已过滤的空气输入房间，以在房间内产生正压。


图1是根据本发明的一个实施例的净化装置的截面示意图；图2是图1的净化装置的顶部截面示意图；图3是可用于操纵图1的净化装置的控制面板的实例；图4是根据本发明的另一实施例的优选过滤器装置的示意图，所述过滤器装置可用于图1的净化装置中；图5是图4的过滤器装置的另一实施例的示意图，包括上游臭氧发生器；图6是图4的过滤器装置的一个实施例的示意图，带有下游臭氧发生器；图7是可用于控制图1的净化装置的操作的控制电路；图8是连接到高效气体吸收器(HEGA)模块的图1的净化装置的截面图；图9是图1的净化装置的壳体的部分的截面示意图，示出取样端口；图10是连接到导管的图1的净化装置的截面示意图；图11是正压应用中的图1的净化装置的截面示意图；图12是负压应用中的图1的净化装置的截面示意图；图13是根据本发明的另一实施例的牢房中的净化装置；图14a和图14b分别示出根据本发明的另一实施例的与图1相同的净化装置的顶视图和侧视图，带有隔离组件；图15是根据本发明的另一实施例的移动隔离装置的截面示意图；图16是图15的移动隔离装置的截面示意图，空气传导单元和框架被去除；
图17是沿线13-13的图15的移动隔离装置的截面示意图；图18是移动隔离装置的正视图；以及图19是根据本发明的另一实施例的轮椅隔离装置的截面示意图。
具体实施例方式
图1是根据本发明的一个实施例的包含过滤器12的净化装置10的截面示意图。图2是图1的净化装置10的顶部截面示意图。净化装置10包括壳体14，所述壳体14具有顶壁16、底壁18、两个侧壁20和22、前壁24和后壁26。进气口28和出气口30限定在壳体14中，在此实例中在前壁24和后壁26中。另外，进气口28和/或出气口30可限定在其它壁中。壳体14和壳体内的结构限定了进气口28和出气口30之间的空气通道A。除了下面将进一步描述的进气口28、出气口30、和可选空气取样气门72之外，壳体14优选是气密的。壳体14的壁优选是钢制成的。为了便于打开，应去除或铰接至少一个壁，以便能维护壳体14内部的元件。
在本实施例中，鼓风机32沿空气通道A固定在壳体14内部，以将空气拉进进气口28的通道A和将空气排出出气口30。鼓风机32是用于推动或拉动空气的装置。鼓风机32的实例包括但不限于风扇和离心鼓风机。鼓风机32可通过例如托架和螺栓或机器螺钉等标准紧固件固定到壳体14。鼓风机32优选具有多种速度。优选地，鼓风机32的操作分别由壳体表面上的开关或刻度盘34或手工操作的控制装置控制，如图3中所示。鼓风机32也可位于与出气口30相连的壳体14外部，以沿通道A吸入空气。
过滤器12沿通道A固定在壳体14内，以使从进气口28流到出气口30的空气必须通过过滤器12。鼓风机32可位于过滤器12上游或下游，以推动或拉动空气通过过滤器。由于清洁的(已过滤的)空气使得鼓风机32在操作期间造成较少磨损，所以拉动空气通过过滤器是优选的。优选地，过滤器12以防止过滤器周围空气泄漏的方式固定，且允许在替换期间去除过滤器。例如，过滤器可紧密地固定在壳体14内。如果过滤器12没有紧密地固定在壳体14内，则可通过焊接或固定到壳体内部并延伸到过滤器12的法兰减少过滤器周围的泄漏。受压夹具或拉力螺钉38可用于将过滤器12固定在合适位置，同时举例来说允许容易地去除。
一个或多个紫外(“UV”)灯50固定到壳体14(或壳体14内的支撑结构)。UV灯50设置为直接照射过滤器12的上游侧12a，所述上游侧12a接收将沿空气通道A过滤的空气。优选地，照射过滤器12的整个上游侧。一个或多个紫外灯54也优选固定到壳体14(或壳体14内的支撑结构)，设置为照射过滤器12的下游侧12b。已过滤的空气从下游侧12b离开过滤器12。
反射器56a优选设置在各个UV灯50a上游，以向上游侧反射在远离过滤器12的上游侧12a的方向上发射的UV光线。类似地，反射器56b优选设置在各个UV灯54上游，以向过滤器12的下游侧12b反射UV光线。优选地，为每个UV灯50、54设置一个反射器56a、56b。
紫外灯50、54优选在过滤器表面12a、12b处提供杀菌等级的紫外杀菌射线(“UVGI”)52。对于空气/表面消毒，UVGI在从约2250到约3020埃的范围内。
通过反射器56将杀菌射线(UVGI)52集中于过滤器12的表面上提高了过滤器12中的UVGI的杀菌效果。杀菌UV灯的实例包括但不限于PerkinElmer Model GX018T5VH/Ultra-V，Perkin Elmer Optoelectronices，Salem，MA，USA。紫外灯50、54和/或反射器56也可由净化装置10的壳体支撑。
优选地，过滤器12是高效过滤器。在本发明中，高效过滤器可以捕获0.3微米的颗粒的至少90％。更优选地，高效过滤器12是以每分钟1000立方英尺(“CFM”)(每分钟28.32立方米)挡住0.3微米的颗粒的99.97％的高效颗粒阻止过滤器。最优选地，过滤器12是能以600-2400CFM(每分钟16.99-67.96立方米)过滤0.1微米的颗粒的99.99％的超高效颗粒阻止过滤器。过滤器12也优选是耐火的。优选地，耐火材料是例如玻璃纤维网等对紫外(“UV”)光线半透明的玻璃纤维。从而便于UV光线传输到过滤器12中并通过过滤器12。进入并通过玻璃纤维网的UV光线照射挡在过滤器12的滤网内部的病原体。在本发明的实施例中使用的过滤器12不需要涂覆有光促进催化剂，尽管根据需要也可使用这样的催化剂。
图4是根据本发明的一个实施例的优选过滤器12的截面示意图。在本实施例中，12是包括多个横向交叉壁12c的V-bank过滤器。过滤器12支撑在带有顶壁、底壁和两个侧壁的过滤器壳36中。优选地，朝向滤网的过滤器壳36的表面41反射UV光线。例如，表面41可以由铝制成。气流48进入空气过滤器12的上游侧44，并离开过滤器12的下游侧46。横向交叉壁12c限定朝向光面(open faced)室12d的上游。朝向光面室12e的下游由壁12c和罩36的滤壁限定。光面室12d、12e也可由滤壁或具有其它构造的壁限定。
在本实例中，光面室12d、12e限定横向延伸的V形区域。每个V形区域可遍布约为30°的弧形区B。例如，V形区域的深度D可为约113/8英寸(0.23米)。相信，过滤器12使污染物运动缓慢，为生物物质被UV照射和臭氧(如果在过滤器中提供了的话)杀拉动死提供了更多时间。
例如，V-bank过滤器可以是可从Camfil Farr，Inc.，Riverdale，NJ得到的几种Camfil Farr Filtra 2000(TM)过滤器。在对本文中提供的Camfil FarrFiltra 2000(TM)过滤器的描述中，信息由Camfil Farr，Inc.的说明书提供。下面描述的Camfil Farr Filtra 2000(TM)过滤器包括在丙烯酸类树脂粘合剂(binder)中的微玻璃纤维。所述过滤器褶深度为27.5毫米。
可在气流为700 CFM(每分钟19.82立方米)的净化装置10中使用的Camfil Farr Filtra 2000(TM)Model No.FA 1565-01-01，举例来说，在根据IEST操作规程建议评价时，对0.3微米的颗粒具有99.99％的效率。其具有900CFM(每分钟25.48平方米)的额定检查(check)气流。额定气流的阻力为1.0英寸w.g。介质面积为174平方英尺(16.16平方米)。过滤器的尺寸为24英寸×24英寸×11.50英寸(长×高×深)(0.61米×0.61米×0.29米)。
举例来说，Camfil Farr Filtra 2000(TM)Model No.FA 1560-01-01可用于气流为2,000CFM(每分钟56.63立方米)的净化装置10中。这种型号的过滤器额定气流为2400CFM(每分钟67.96立方米)。过滤器的尺寸和气流阻力与上述额定气流为900CFM(每分钟25.48平方米)的Camfil Farr Filtra2000(TM)Model No.FA 1565-01-01过滤器相同。介质面积为431平方英尺(40.04平方米)。
也可使用Camfil Farr 2000(TM)Model Nos.FA 1565-02-01和FA1560-02-01，这些型号是对0.3微米的颗粒具有99.999％的效率和对0.1微米的颗粒具有99.99％的效率的ULPA过滤器。这些型号与上述型号的尺寸和气流阻力相同。FA1565-02-01具有与上述1560-01-01相同的介质面积，具有693CFM(每分钟19.62立方米)，且可用于气流为700CFM(每分钟19.82立方米)的净化装置10中。FA1565-02-01具有与上述1560-01-01相同的介质面积，具有1848CFM(每分钟52.33立方米)，且举例来说可用于气流为2000CFM(每分钟56.63立方米)的净化装置10中。
V-bank高效过滤器的另一实例是可从Total Filtration Solutions Inc.，Grand Island，NY得到的Flanders Model SF2K-5-G2-CG。
过滤器12上游的UV灯50和过滤器12下游的UV灯54在图3中示出。优选地，UV灯50和54设置为在工作期间分别完全并连续地照射过滤器12上游侧12a和下游侧12b的网格面。UV灯50、54优选至少部分设置在由V-bank过滤器12的横向交叉壁12c限定的朝向上游的室12d和朝向下游的室12e内。所示出的反射器56a、56b也位于室12d、12e外部，但是靠近UV灯50、54。
上游UV灯50也可以是臭氧发生灯。气流48拉动臭氧58通过过滤器12，增加了通过过滤器的杀菌效果。然后，整个过滤器12可在其整个深度上形成杀菌带。另外，臭氧便于分解(breakdown)有气味物质和某些毒性气体，还净化通过过滤器12的空气。下游灯54也可以是臭氧发生器。可接受的臭氧发生UV灯的实例是由Perkin Elmer Optoelectronics(Salem，MA01970USA)制造的型号GX018T5L/Ultra-V。
可选地，臭氧发生器不必是UV灯50。例如电晕放电线等很多类型的臭氧发生器是已知的，并易于得到。一个或多个臭氧发生器59可在过滤器12上游固定到过滤器12的过滤器壳36或固定到净化装置10的壳体14，以便过滤器12在工作期间饱和有臭氧的杀菌浓度，如图5所示。尽管臭氧发生器59优选位于过滤器12上游，但其也可设置在下游，如图6所示。
对UV灯50和54以及臭氧发生器50和/或59进行最佳放置以在照射的过滤器12上或其中提供杀菌效果需要有关于灯50和54的UV光强度和由臭氧发生器50产生的臭氧率的知识。以下式子提供了以给定距离计算UV灯和臭氧发生器的教导。
暴露于254毫微米(“nm”)波长的UV照射的存活微生物群体用特征对数衰减方程表示In[S(t)]＝-KUVIUVt其中，KUV＝标准衰减率常数，(cm2/microW-s)
IUV＝UV照射强度，(microW/cm2)t＝暴露时间，(sec)标准衰减率常数k定义了微生物对紫外照射的敏感性。这个常数对每种微生物是唯一的。下表表明紫外照射对所选择的微生物存活的影响。
表1

暴露于臭氧的存活微生物群体用特征对数衰减方程表示In[S(t)]＝-Ko3Io3t其中，Ko3＝标准衰减率常数，(1/mg-s)Io3＝臭氧浓度，(mg/l)t＝暴露时间，(sec)标准衰减率常数k定义了微生物对紫外照射的敏感性。与在紫外照射的使用中相同，臭氧存活常数对每种微生物是唯一的。下表表明臭氧对所选择的微生物存活的影响。
表2

可确定距臭氧发生器54给定距离的臭氧的杀菌浓度，且可将臭氧发生器54设置在距过滤器18所述距离的范围内。为了核实(verify)臭氧发生器54的位置，可用臭氧检测器测量过滤器12表面处的臭氧浓度。多速鼓风机32可设定为足以用臭氧的杀菌等级饱和过滤器12的空气流速，同时仍提供气流的高CFM，以快速改变(turn over)正在净化的区域中的空气速度。优选范围从约600到约2000CFM(每分钟16.99-67.96立方米)。
包括臭氧发生器50、59的本发明的实施例也可具有位于过滤器12下游的UV灯54，用于产生具有便于分解臭氧的波长的UV辐射55。可使用在UV“C”光谱中的紫外辐射。举例来说，255.3毫微米是用以分解臭氧的有效波长。因此，在过滤器12内可以杀菌浓度产生充分的臭氧，同时使用通过出口30的净化空气释放OSHA可接受等级的臭氧(小于0.1ppm)。
用进行进一步净化和减少气味的臭氧充满污染的房间或空间(通常已被抽空)也是理想的。臭氧发生器50和/或一个或多个另外的臭氧发生器59沿空气通道A支撑在壳体中，且可用于产生从装置10排出，通过出口30，进入室或空间的臭氧。在此情形下，如果UV灯54发射在分解臭氧的范围内的辐射，则它们不能被打开。与控制UV灯50的装置相同，用于分解臭氧的UV灯54可由单独的开关或其它的手动控制装置控制，从而可分别控制UV灯54的操作。
另外，臭氧检测器57可设置在装置10上，用于监控空气中的臭氧等级。例如，臭氧检测器57可支撑在壳体14外部上，紧邻进气口28。臭氧检测器57可与控制电路相连，如下面参看图7描述的，如果臭氧等级超过预定等级，则关掉臭氧发生器54的电源。如果装置10释放净化的空气并追踪占有的区域中的臭氧，则用于关掉的优选臭氧等级是OSHA可接受的0.1ppm臭氧等级。用于触发臭氧发生的关掉的最优选的等级是0.05ppm臭氧，特别是所述装置用在医院环境中时。臭氧检测器57也可用于保持房间或区域中的臭氧的理想等级。例如，如果臭氧检测器57检测的臭氧等级降到理想等级以下，则对臭氧发生器54和/或59的供电可再次打开。臭氧检测器57可以是从Applied Ozone Systems(Auburne，California)可得到的OS-1X低浓度臭氧开关，举例来说象臭氧等级“自动调温器”一样工作。
也可设置计时器55，以设定臭氧发生器50和/或59工作的时间量。计时器55在图3和图7中示意性地示出。
图3是可用于操纵净化装置10的控制面板61的实例的示意图，图7是可用于控制净化装置10的操作的控制电路62的实例。手工操作的控制装置34、63、64、和65举例来说可以是按钮、开关或刻度盘，被设置以分别控制鼓风机32、装置10的主电源、臭氧发生器59和UV灯50、54。各个控制装置34、63、64和65可连接到控制器66，所述控制器66可以是例如微处理器或继电器盘等处理器，如图7中所示。如果控制器66是微控制器，则可设置存储器67以储存程序，从而至少部分基于由控制装置提供的输入和其它可选输入控制净化装置10的操作，如下所述。如果控制器66是继电器盘，则继电器盘充当控制面板61中的控制装置和下面讨论的其它可选输入之间的接口，且净化装置10的各个部件被控制。各个控制装置也可设置在用于UV灯50、UV灯54的控制面板61中。
可选输入可包括计时器55和/或臭氧检测器57(如果提供的话)，如图7中所示。控制器66具有分别到UV灯50、UV灯54、臭氧发生器59、鼓风机32、和主电源(未示出)的输出73a、73b、73c、73d、73e。
净化装置10上的控制也可远程控制。例如，操作者可以选择利用遥控装置69a来控制净化装置10的操作，所述遥控装置69a举例来说可以是手持控制装置或计算机终端，通过导线电连接到控制器66。也可使用无线遥控装置69b。无线遥控装置69b可包括无线电频率(“rf”)发射器69c，且rf接收器70可以连接到控制器66。任一选择都使操作者能从另一安装的房间或其它位置控制净化装置10的操作。如果没有提供遥控器，则举例来说，可对净化装置10操作的时间长度、产生臭氧的时间长度、对操作开始的延迟进行设置或编程，以为操作者提供离开装置10附近的时间。
通过从臭氧发生器50和/或59产生臭氧而不操作鼓风机32，可在净化装置10工作后对其自身的任一元件进行净化。然后，将净化装置10充满臭氧，沿空气通道A净化所述装置的部件。另一用于所述装置的自我净化的控制装置64a可控制鼓风机32、臭氧发生器50和/或59、以及UV灯54(如果UV灯54的操作可造成臭氧分解)。控制器66可被编程或硬连线，以根据打开臭氧发生器50和/或59、关闭鼓风机32、和关闭UV灯54，响应控制器64a的启动(actuation)。
净化装置10可具有连接到UV灯50上游的壳体14的预滤器60。预滤器60可去除气体。其也可提供对较大颗粒的初步过滤，例如便于过滤器12随后进行过滤和杀菌。使用预滤器也有助于保护上游的UV灯50上不会聚集污染物。预滤器可支撑在框住(frame)进气口28的套筒(sleeve)42中，和/或固定在进气口的下游和UV灯50的壳体内。图1中示出两种选择，对预滤器60的选择可取决于空气中污染物的类型。
所述预滤器可包括活性炭，其中活性炭具有大的表面面积，且具有用于捕捉并保持气体和气味的小孔。活性炭预滤器易于在市场上买到。活性炭预滤器举例来说可从Fedders Corporation，Liberty Corner，NJ获得。
可使用的另一市场上可买到的预滤器可包括沸石，其中沸石是三维多孔的结晶固体，具有轮廓分明的结构，其规则的框架中包含铝、硅、和氧。沸石热结合到聚酯，以形成过滤器介质。挥发性有机化合物和气体被捕获在空的多孔腔中。沸石特别用于去除氨和氨化合物气味，例如宠物气味和尿味。
其它市场上可买到的预滤器和预滤器材料举例来说包括Biosponge、PurePleat 40、MicroSponge Air Filters(TM)、和静电过滤器。其它类型的预滤器在本领域中是已知的，且也易于得到。可用作预滤器的其它供应商举例来说包括Flanders Precisionaire，St.Peterburg，Florida和www.dustless.com。预滤器60的尺寸举例来说可以是24英寸×12英寸×2米(长×高×深)(0.61米×0.30米×0.05米)。
根据本发明的另一实施例，高效气体吸收器(“HEGA”)模块71可作为预滤器连接到净化装置10，如图8中所示。HEGA模块71举例来说可用作用于吸收核、生物、或化学(NBC)气体的气相净化剂。HEGA模块71具有进气口71a和出气口71b。出气口71b可在进气口28前面连接到导管适配器68，所述管道适配器68可连接到净化装置10的外表面。鼓风机32的操作将空气拉入HEGA模块71的进气口71a，通过HEGA模块71，离开HEGA模块71的出气口71b，进入净化装置10的进气口28。可选地，导管71c可放置在净化装置10的导管适配器68和HEGA模块71的第二出气口71b之间。HEGA模块对于气态污染物是非常有效的预滤器。HEGA模块71也可与出口导管适配器86相连，除了或者代替将HEGA模块连接到入口导管适配器68之外，所述出口导管适配器86连接到装置10的外表面，框住装置的出口30，以吸收穿过净化装置10的气体。
可以使用的HEGA过滤器的实例是填充有用于Warefare/NuclearCarbon的AZM/TEDA的RS12，可从Riley Equipment Co，Houston，Texas得到。AZM/TEDA是活性四碳(tetra-charcoal)和取决于所考虑的特定污染物的添加剂的合成物，这是由Riley Equipment Co.提供的。HEGA过滤器举例来说也可从Fedders Corporation，Liberty Corner，NJ获得。
一个或多个取样端口72可穿过净化装置10的壳体14的壁设置，以便能对被拉动通过装置10的空气取样，以识别污染物和确定污染程度是否充分减小，如图1和图2所示。图9是壳体14的部分的部分截面示意图，更详细地示出空气取样口72。可具有开口端的端口72可设置有皮碗74，以在未使用时关闭端口。空气取样管78和/或微粒收集器80可插入取样端口72中，如图9所示。端口72设计为容纳标准取样管78和标准微粒收集器80。适配器85可连接到端口72，以在去除皮碗74后容纳取样管78或微粒收集器80。
优选地，一系列空气取样口72在壳体之上，以使净化装置10的操作者可同时检测多种危险气体和微粒。在净化装置10的操作期间，由鼓风机32产生的真空83使得装置10外部的空气拉动通过取样管78和微粒收集器80进入装置10的空气通道A。
如上所述，鼓风机32优选设置在过滤器12下游，以拉动空气通过过滤器12。在过滤器12下游和出气口30上游的壳体14之上的空气取样口72受益于此优选构造种的更强的真空。鼓风机32可以位于过滤器12上游，并吹动下游的空气，通过过滤器12，且也经过空气取样口72。
空气取样管78通常设计为检测一种特定的化学物质。操作者通常首先分开(break)玻璃管78的两端以允许空气流过所述管，然后将所述管插入空气取样口72上的适配器84的开口端。由很多不同类型的市场上可买到的比色取样管。另一类型的空气取样管是Sorbant空气取样管，其将空气中的可疑物质吸入例如碳等材料中。可将具有可疑污染物的管供给实验室，冲洗(flush)和分析含量，从而识别空气传播的污染物。
微粒收集器80对灰尘和微粒取样。对微粒收集器80中的污染物的定量评价需要计算吸入的空气量。例如，在本领域中已知的是，可使用转子量计。在通过吸入通过收集器的足量空气而产生的集中的样本中可检测到低浓度的污染物的浓度，然后使用转子量计确定流速。如本领域中已知的，微粒收集器80使用溶解的特定材料且允许实验室测量捕捉(captured)的污染物。
空气取样技术是众所周知的，且如本领域中已知的，很多类型的管、取样器、和空气取样设备在市场上可买到。空气取样举例来说可通过互联网从Occupational Safety and Health Administration(OSHA)、EnvironmentalProtection Agency(EPA)、和National Institute for Occupational Safety andHealth(NIOSH)得到。
本发明的净化装置10的实施例尤其适用于工业和医学污染物，这些污染物可包括化学事故、生物事故和放射性事故。本发明的实施例的净化装置10也可用在化学恐怖袭击、生物恐怖袭击和放射性恐怖袭击之后。在恐怖袭击后检测什么存在于和什么不存在于污染物的场所是非常重要的。一些生物和化学试剂在非常低的浓度下是致命的。因此，在恐怖袭击以及工业和医学污染后，在确定净化的最佳方法中，包括预滤器的选择、是否使用臭氧、以及为获得充分的净化所需要的补救时间，具有有助于分析污染场所的空气的取样端口72可能是有用的。
常常以区域中的空气已经通过净化装置10或“空气变化”的次数给予充分的补救时间。例如，象房间中的灰尘或花粉等讨厌的东西需要房间中的整个空气量的2到4次空气变化。通常，污染物越致命，则需要的空气变化就越多。毒素，包括但不限于石棉、特定气体、和大多数传染性物质，可能需要4-8次空气变化。极度危险的或致命的试剂，例如天花、炭疽热、二氧化氯等，举例来说可能需要8-12次空气变化。
净化装置10也可连接到导管，用于连接到待净化的房间，例如，如图10中所示。导管88和90经由导管适配器68、86连接到净化装置10。优选地，导管适配器68、86分别在净化装置10和导管88和90之间提供了气体密封。
净化的空气可通过导管88吸入装置10中，且净化的空气或装满臭氧的空气可通过导管90从装置10排出。导管88和90的使用允许操作净化装置10而不将装置的操作者暴露于空气或正在产生的臭氧中。下面将更详细地描述使用净化装置10净化房间。
在用于制造例如硅芯片等的精密器件或用于产生其中人们是安全的同时附近继续进行净化的非污染区的“清洁的房间”中，防止污染的空气流入房间是重要的。如图11中所示的净化装置10的操作产生了基本没有污染空气的房间或限定的空间。净化装置10净化污染的空气，并将净化的空气连续推进限定空间102，以使例如房间或走廊中的限定空间中的空气压力增加。由于限定空间102中的空气压力大于其周围环境中的空气压力，所以空气仅流出限定空间102。因此，实质上没有污染的空气能流入限定空间102。
当使污染物局限于房间或限定的空间时，在净化中防止污染物扩散是必需的。如果污染的房间中的空气压力保持在低于房间外部的空气压力的水平，则空气将仅流入污染的方法，且污染的空气将不会流出房间。处于负压下的净化装置10的操作在图12和图13中示出。在图12中，净化装置10将污染的空气连续吸出限定空间104，以使例如房间或走廊等限定空间中的压力减少。仅能流出污染空间的污染空气必许经过用于净化污染的空气的净化装置10。
图13示出设计为在牢房107中使用的净化装置105，所述牢房107中有可能具有传染性疾病的囚犯。这里，所述牢房107包括侧壁107a、底面107b、天花板107c和敞开的前部107d，其中前部107d具有允许气流进入牢房的栅栏107e。本实施例示出将空气吸入牢房107，且在过滤后将牢房的空气经由导管13移动到另一位置。所述装置105可另外具有带有防干扰螺钉的防干扰壳体109，所述壳体109用于包含装置的内容，包括过滤器12。优选地，进气口111具有直径小于3/16英寸(4.76毫米)的孔。如果净化装置105具有臭氧发生器，且能将臭氧排出到监狱外部，则臭氧检测器是不必要的。可选地，如果将空气放入监狱或监狱管道系统，则臭氧检测器57是优选的。所述装置15在牢房107中产生低压区，将空气通过栅栏107e吸入牢房107，且使通过栅栏流出牢房的空气最少(或防止空气流出牢房)。从而可减少具有空气传播的传染性疾病的囚犯造成牢房107外部的人感染的风险。
净化装置10的另一实施例在图14a和14b中示出，其中净化装置10包括两个隔离屏障(isolation barrier)92和94，连接到包含进气口28的净化装置10的侧24，例如用于包含局部污染。优选地，隔板具有重量轻的第一框架96和连接到侧24顶部的第二框架98。第一壁100从第一框架96悬挂，第二壁(未示出)从第二框架98悬挂。隔离屏障92、94同净化装置10的侧24相结合来部分封闭空间C，以使流入净化装置11的污染物流最大，且使泄漏到周围区域中的污染物量最小。通过将隔离屏障92、94放置在实验室或医院中有限的化学溢出物周围，可迅速使净化装置10包含化学溢出物。鼓风机34的高压将包括来自化学溢出物的烟雾化学燃料吸入装置10，防止烟雾化学燃料从装置10消散。
根据本发明的另一实施例，净化装置10的杀菌过滤器装置结合有如美国专利第6,162,118号中描述的可移动隔离装置(称之为‘118专利)，此专利结合于此作为参考，如图15-19中所示。在图15-19中，与先前实施例中相同的元件标号也相同。
如上所述，根据此实施例的用于传染病人的移动隔离装置106可在由装置106限定的部分封闭的空间108中提供负压密封度。将负压施加给部分封闭的空间108，以使空气流入有病人的部分封闭的空间，并防止或减少传染物从此空间漏出。
如上所述，通过以杀菌UV52照射过滤器的上游44和下游46侧，并可选地以具有杀菌等级的臭氧渗透过滤器12，而在过滤器12中提供杀菌带，本发明的本实施例的优选构造改进了‘118专利中的移动隔离装置。另外，在优选构造中，设置了再循环口110或导管，用来使净化的空气112的其中一些返回到封闭空间108中。例如，可使净化的空气的约50％到约75％再循环。净化的空气112返回以在封闭空间108中再循环减少了进入医院或其它位置(其中设置有隔离装置)中的封闭空间的空气量，使病人暴露于另外的传染物最小。由于处于隔离的很多病人具有低下的免疫力或具有呼吸并发症，所以使净化的空气再循环到病人可对病人提供重要的保护。尽管优选的是提供作为杀菌带的过滤器12和再循环口110，但是本发明的任一方面都可有利地应用于移动隔离装置中。过滤的空气的再循环也可用于不移动净化和隔离装置中。
隔离装置106具有用于气流的空气传导装置114。所述装置114具有带有内壁118、外壁120、两个侧壁122和124的主导管116。主导管116的底部126连接到支撑车轮130或横条上的空气传导装置的框架128。
主导管116的顶部连接到悬伸的导管132，所述导管132悬挂在内壁118前面。悬伸的导管132具有第二内壁134、第二外壁136、两个侧壁138和140、前部142和后部144。悬伸的导管132具有进气口146，且主导管116具有出气口148，从而空气可从进气口146通过悬伸的导管132流入主导管116，并再出气口148处离开主导管116。优选地，空气传导装置114除了进气口146和出气口148外是气密的。可选地，悬伸的隔板壁可代替悬伸的导管132，且可将进气口146放在靠近顶部的主导管116的内壁118中。另外，进气口146可以是悬伸的管状框架150，沿所述框架底部具有多个孔152，其中所述框架限定了部分封闭的空间108的顶缘。
悬伸的框架150可在壁顶部连接到主导管116的侧壁122和124。框架150可沿悬伸的导管132的前部142和第二侧138和140延伸，且为导管132提供支撑。在本发明的优选实施例中，框架50包括管状组件，以使隔离装置的重量最小。所述隔离装置因而容易从一个位置移动到另一位置。在一个本发明的这样的实施例中，有多个孔152穿过其的管状组件150用于形成框架150的顶部。当设置了这样的管状组件150时，可将主导管116连接到管状组件，从而空气可在部分封闭的空间和穿过管孔152的外部位置、管状组件和主导管116之间传导。如果足够的孔152设置在管状组件中，则隔板的部分可省略，因为流入管孔152的空气防止携带疾病的对象离开部分封闭的空间。
至少一个半透明壁由悬挂的导管173支撑，以部分限定部分封闭的空间108。优选地，一对平行的半透明壁154、156从悬伸的导管132或悬挂的隔板的每侧悬挂。内壁156优选比外壁154要短。如图15中所示，内壁156具有长度Y，外壁具有较长的长度X。如果存在悬伸的支撑框架150，则半透明壁154和156可从支撑框架150的侧面悬挂。在本实例中，部分封闭的空间108由主导管116的内壁118、悬伸的导管132或隔板的第二内壁134、和两个半透明壁154和156限定。优选地，透明壁154和156是柔性的。然后，医疗专业人员将较长的外壁156移开，以接近处于部分封闭的空间中的病人，而较短的内壁154仍提供医生和病人之间的隔板。
如上所述，鼓风机32连接在主导管116内，以将空气拉入进气口146和将空气推出出气口148。过滤器12固定在壳体内，使得从进气口146流到出气口148的空气在鼓风机操作期间必须经过过滤器12。过滤器举例来说可以是V-bank过滤器，如参看图3描述的。如上所述，优选提供UV灯50、54，且灯50是臭氧发生器，或可提供另一臭氧发生器。
移动隔离装置106也可具有在UV灯50上游连接到空气传导装置114的预滤器60。预滤器60可放置在框住进气口146的套筒中或固定在进气口146下游和UV灯50上游的壳体内。如上所述，对预滤器的选择取决于已知的或料想空气中有的污染物类型。可选地，可将多于一个的预滤器插入空气传导装置中。如上所述，预滤器优选是ULPA预滤器。
鼓风机32将已过滤的空气112吹出出气口148。出气口148可以不在朝向部分封闭的空间108的主导管116的内壁118中。隔离装置106的适当工作要求在部分封闭的空间108中有负压，从而空气优选离开所述装置到外部位置。如上所述，可在靠近封闭空间108的主导管116的内壁118中设置再循环口110，以将离开导管116的已过滤空气112的部分返回部分封闭的空间108，如图16中所示。再循环口110可将空气供给部分封闭的空间108中或之下。
病人可由完全或部分位于部分封闭的空间108中的床162支撑，如图16中所示。病人也可坐在椅子164中，从而病人完全或部分位于空间108中，如图19中所示。椅子164设置为使得坐在椅子164上的病人至少部分位于部分封闭的空间108中。椅子与连接到空气传导装置114的框架128相连，并由框架128支撑，从而所述装置也起轮椅的作用。椅子164也可由内壁118支撑。优选地，所述椅子能在不用时靠着内壁118或支撑框架128折叠。折叠椅子是公知的且被广泛使用。可将可充电电池设置为对过滤系统供电。可设置逆变器，以将由电池提供的DC电压(例如12伏)转变成AC(例如，117伏，周期为60)。从而可便于医院中具有高度传染性的病人移动。
在图15-19的实施例中，为了充分防止传染病的传播，过滤器12和鼓风机32的尺寸优选制造为使其移动至少约600CFM(每分钟16.99立方米)。在一个实例中，经过病人并离开部分封闭空间108的空气速度约为每分钟175英尺(53.34米)。相信，这种量级的气流足以防止传染物扩散到含有病人的部分封闭空间108外部。
权利要求
1.一种净化装置，包括壳体，其用于限定进气口、出气口以及使空气从所述进气口流到所述出气口的通道；固定过滤器，其沿着所述通道设置在所述壳体中，所述过滤器具有用于接收沿着所述通道流动的空气的上游侧和用于使空气从所述过滤器排出到所述通道外的下游侧；至少一个第一固定紫外灯，被设置成直接照射所述过滤器的上游侧；至少一个第二固定紫外灯，被设置成直接照射所述过滤器的下游侧；以及在所述过滤器附近的臭氧发生器。
2.根据权利要求1所述的净化装置，还包括鼓风机，其沿着所述通道位于所述壳体内，用于在工作中使空气沿着所述通道流动。
3.根据权利要求1所述的净化装置，其中，所述第一紫外灯和所述第二紫外灯分别完全照射所述过滤器的上游侧和下游侧。
4.根据权利要求1所述的净化装置，还包括位于所述过滤器下游的第二臭氧发生器。
5.根据权利要求4所述的净化装置，还包括人工操纵的控制装置，其支撑在所述壳体的外表面上；所述控制装置连接至所述第二臭氧发生器，用于控制所述第二臭氧发生器的操作。
6.根据权利要求4所述的净化装置，还包括计时器，其连接至所述第二臭氧发生器，用于控制所述第二臭氧发生器的操作。
7.根据权利要求1所述的净化装置，还包括人工操纵的控制装置，其支撑在所述壳体的外表面上；所述控制装置连接至所述臭氧发生器，用于控制所述臭氧发生器的操作。
8.根据权利要求1所述的净化装置，还包括至少一个预滤器，沿着所述通道设置在所述第一紫外灯的上游，使得在操作中，空气在通过所述过滤器之前通过所述至少一个预滤器。
9.根据权利要求1所述的净化装置，其中所述臭氧发生器是紫外灯。
10.根据权利要求1所述的净化装置，还包括至少一个反射器，用于将来自至少一个紫外灯的光反射到所述过滤器的表面上。
11.根据权利要求10所述的净化装置，还包括至少一个第一反射器，其用于将来自所述至少一个紫外灯的光反射到所述过滤器的上游侧上；以及至少一个第二反射器，其用于将来自所述至少一个第二紫外灯的光引导到所述过滤器的下游侧上。
12.根据权利要求1所述的净化装置，其中所述过滤器包括多个横向交叉壁，所述横向交叉壁形成至少一个朝向上游的V形区域和至少一个朝向下游的V形区域；每个朝向上游的V形区域在工作期间被至少一个第一紫外灯直接完全照射；以及每个朝向下游的V形区域在工作期间被至少一个第二紫外灯直接完全照射。
13.根据权利要求1所述的净化装置，其中所述壳体具有外壁，所述外壁用于限定至少一个通过所述外壁的空气取样口，以提供从所述壳体外部到所述通道的连通。
14.根据权利要求1所述的净化装置，还包括靠近所述进气口固定到所述壳体的进气管适配器。
15.根据权利要求1所述的净化装置，还包括靠近所述出气口固定到所述壳体的排气管适配器。
16.根据权利要求1所述的净化装置，其中所述过滤器在工作期间除去0.3微米大小的微粒的至少99.97％。
17.根据权利要求16所述的净化装置，其中所述过滤器在工作期间除去0.1微米大小的微粒的至少99.99％。
18.根据权利要求1所述的净化装置，其中所述过滤器包括紫外透射材料。
19.根据权利要求1所述的净化装置，其中所述过滤器包括耐火材料。
20.根据权利要求1所述的净化装置，其中，在工作期间，所述第二紫外灯发射能够分解(break down)臭氧的射线。
21.根据权利要求20所述的净化装置，还包括人工操纵的控制装置，其支撑在所述壳体的外部上；所述控制装置连接至所述第二紫外灯，用于控制所述第二紫外灯的操作。
22.根据权利要求21所述的净化装置，还包括人工操纵的控制装置，其支撑在所述壳体的外部上；所述控制装置连接至所述臭氧发生器、所述鼓风机以及所述第二紫外灯，以便启动开关(actuation switch)就打开所述臭氧发生器、关闭所述鼓风机、以及关闭所述第二UV灯。
23.根据权利要求1所述的净化装置，还包括臭氧检测器，其位于所述进气口附近；所述臭氧检测器连接至所述臭氧发生器，用于控制所述臭氧发生器的操作。
24.根据权利要求1所述的净化装置，还包括连接至所述进气口的高效气体吸收器。
25.一种净化空气的方法，包括使空气从过滤器的上游侧到下游侧流经所述过滤器；当所述空气流经所述过滤器时，用紫外光照射所述过滤器的整个上游侧；当所述空气流经所述过滤器时，用紫外光照射所述过滤器的整个下游侧；以及当所述空气流经所述过滤器时，用臭氧充满所述过滤器。
26.根据权利要求25所述的方法，其中所述方法通过一装置实施，所述方法还包括远程控制所述装置的操作。
27.根据权利要求25所述的方法，其中所述方法通过一装置实施，所述方法还包括根据一程序操纵所述装置。
28.一种净化装置，包括壳体，其限定入口、出口以及使空气从所述入口流到所述出口的通道；过滤器，其沿着所述通道设置，以过滤沿着所述通道流动的空气，所述过滤器包括多个横向交叉壁，所述横向交叉壁限定至少一个用于沿着通道接收空气的朝向上游的室以及一个用于使空气从所述过滤器排出到所述通道外的下游侧；以及至少一个紫外灯，位于所述过滤器的上游，朝向所述至少一个室，用于完全而直接地照射所述至少一个室。
29.根据权利要求28所述的净化装置，还包括鼓风机，其沿着所述通道设置在所述壳体内，在工作期间使空气沿着所述通道流动。
30.根据权利要求28所述的净化装置，还包括至少一个反射器，其位于所述至少一个紫外灯的上游，用于将所述至少一个紫外灯发射的紫外灯反射到所述至少一个室上。
31.根据权利要求30所述的净化装置，其中所述至少一个紫外灯至少部分位于所述室限定的区域内。
32.根据权利要求28所述的净化装置，其中所述过滤器的下游侧限定至少一个朝向下游的室，所述装置还包括至少一个第二紫外灯，其位于所述过滤器的下游，朝向所述至少一个朝向下游的室，用于完全而直接地照射所述至少一个朝向下游的室。
33.根据权利要求32所述的净化装置，还包括至少一个第二反射器，其位于所述至少一个第二紫外灯的下游，用于将所述至少一个第二紫外灯反射的紫外光反射到所述至少一个朝向下游的室上。
34.根据权利要求33所述的净化装置，其中所述至少一个第二紫外灯位于由所述朝向下游的室限定的第二区域内。
35.根据权利要求34所述的净化装置，其中所述过滤器包括多个横向交叉壁；所述多个壁限定多个朝向上游和下游的V形室；多个第一紫外灯分别朝向每个朝向上游的室，用于完全而直接地照射每个V形区域；在每个第一紫外灯的上游分别设置第一反射器，用于朝着各个朝向上游的V形区域反射每个紫外灯发射的紫外光；多个第二紫外灯，朝向每个朝向下游的V形区域，用于完全而直接地照射每个V形区域；以及在每个第二紫外灯的下游分别设置第二反射器，用于朝着各个朝向上游的V形区域反射每个紫外灯发射的紫外光。
36.根据权利要求35所述的净化装置，其中每个紫外灯至少部分位于各个V形区域内。
37.根据权利要求28所述的净化装置，还包括臭氧发射器，其位于所述过滤器附近。
38.根据权利要求28所述的净化装置，还包括预滤器，其沿着所述通道设置在所述过滤器的上游。
39.根据权利要求28所述的净化装置，其中所述过滤器在工作期间除去0.3微米大小的微粒的至少99.97％。
40.根据权利要求28所述的净化装置，其中所述过滤器包括紫外透射材料。
41.根据权利要求28所述的净化装置，其中所述过滤器是耐火的。
42.根据权利要求28所述的净化装置，其中所述壳体的外壁限定通过所述壁的空气取样口，使所述壳体的外部和所述通道之间可以连通。
43.一种净化空气的方法，包括使空气流经过滤器，所述过滤器具有至少一个朝向上游室，用于接收待被过滤的空气；以及当所述空气流经所述过滤器时，用紫外光完全而直接地照射所述至少一个上游设备室。
44.根据权利要求43所述的方法，其中所述室还包括至少一个朝向下游室，所述方法还包括当所述空气流经所述过滤器时，用紫外光完全而直接地照射所述至少一个朝向下游室。
45.根据权利要求44所述的方法，还包括当所述空气流经所述过滤器时，用臭氧充满所述过滤器。
46.一种净化装置，包括壳体，用于限定入口、出口以及用于使空气从所述入口流到所述出口的通道；过滤器，其沿着所述通道设置，用于过滤沿着所述通道流动的空气，所述过滤器具有上游侧，限定至少一个朝向上游室，以沿着所述通道接收空气；以及下游侧，使空气从所述过滤器退出到所述通道；至少一个紫外灯，其位于所述过滤器的上游，至少部分地位于由所述室限定的区域内，用于照射所述室。
47.根据权利要求46所述的净化装置，还包括鼓风机，用于使空气沿着所述通道流动。
48.一种净化装置，包括壳体，用于限定入口、出口以及用于使空气从所述入口流到所述出口的通道；以及过滤器，其沿着所述通道设置，用于过滤沿着所述通道流动的空气，至少一个紫外灯，其用于照射所述室的上游侧；以及至少一个臭氧发生器，其位于所述过滤器附近；以及所述壳体的外壁限定一个通过所述壁的空气取样口，使所述壳体外部和所述通道之间能够连通。
49.根据权利要求48所述的净化装置，还包括鼓风机，其沿着所述通道设置在所述壳体内，将空气从所述入口移动到所述出口。
50.根据权利要求49所述的净化装置，其中所述鼓风机在所述过滤器的下游。
51.根据权利要求48所述的净化装置，其中所述口是空气取样口；以及空气从所述壳体的外部通过所述口吸到所述通道。
52.根据权利要求51所述的净化装置，还包括取样管，其容纳在所述空气取样口内，用于收集所述壳体外部的空气。
53.根据权利要求51所述的净化装置，还包括微粒收集器，其容纳在所述口内，用于收集所述壳体外部的空气中的微粒。
54.根据权利要求48所述的净化装置，还包括可选择的预滤器，其沿着所述通道设置在所述过滤器的上游。
55.根据权利要求54所述的净化装置，其中根据空气取样结果选择所述可选择的预滤器。
56.根据权利要求48所述的净化装置，其中所述至少一个紫外灯中的至少一个和所述至少一个臭氧发生器是相同的。
57.根据权利要求56所述的净化装置，其中所述过滤器包括多个横向交叉壁，其限定至少一个朝向上游的V形区域和至少一个朝向下游的V形区域；所述至少一个第一紫外灯包括朝向每个朝向上游V形区域的相应紫外灯；以及所述装置还包括朝向每个朝向上游V形区域的相应紫外灯。
58.一种使用净化装置净化空气的方法，所述方法包括使空气沿着通道流经所述装置，所述通道包括过滤器；过滤所述空气；将所述过滤器的上游侧暴露于紫外辐射；将所述过滤器暴露于臭氧；经由所述装置收集空气样本。
59.根据权利要求58所述的方法，其中所述净化装置包括一个限定有空气取样口的壁，所述空气取样口提供了所述壁的外部和所述通道之间的连通，所述方法包括使所述装置外部的空气通过所述空气取样口向所述通道吸引，以收集所述样本。
60.根据权利要求59所述的方法，还包括通过容纳在所述空气取样口中的取样管收集空气样本。
61.根据权利要求59所述的方法，包括用容纳在所述口中的微粒收集器收集来自所述空气的微粒。
62.根据权利要求58所述的方法，还包括根据取样结果选择预滤器；以及将所述预滤器设置在所述净化装置中的所述过滤器的上游。
63.一种隔离装置，包括框架；隔板，其与所述框架相连，用于部分地封闭空间；空气传导装置，其连接至所述隔板，所述空气传导装置具有暴露于所述封闭空间的进气口和暴露于所述装置外部的出气口，用于在所述部分封闭的空间和所述装置外部之间传导空气；以及再循环口，其用于提供从所述空气传导装置到所述封闭空间附近的位置的连通，从而将已过滤的空气提供给所述封闭空间。
64.根据权利要求63所述的隔离装置，还包括鼓风机，其位于所述空气传导装置内，用于使空气从所述进气口经过所述空气传导装置流到所述出气口。
65.根据权利要求63所述的隔离装置，还包括折流板，其位于所述空气传导装置内，用于在操作期间使从所述进气口通过所述空气传导装置流到所述出气口的空气的至少部分偏转到所述再循环口外。
66.根据权利要求65所述的隔离装置，其中，将从所述进气口通过所述空气传导装置流到所述出气口的空气中的50％至75％偏转到所述再循环口外。
67.根据权利要求63所述的隔离装置，还包括过滤器，其位于所述空气传导装置内，所述过滤器具有用于接收流经所述单元的空气的上游侧和用于排出流经所述过滤器的空气的下游侧；第一固定紫外灯，其由所述空气传导装置支撑，位于所述过滤器的上游，用于照射所述过滤器的上游侧；以及第二固定紫外灯，其由所述空气传导装置支撑，用于照射所述过滤器的下游侧。
68.根据权利要求67所述的隔离装置，还包括在所述过滤器附近的臭氧发生器。
69.根据权利要求63所述的隔离装置，还包括床，其中，所述床的至少部分在所述部分封闭的空间中。
70.根据权利要求63所述的隔离装置，其中所述框架是可移动的。
71.一种隔离轮椅，包括可移动的框架；隔板，其装配在所述框架上，用于至少部分地封闭空间；座位，其连接至在所述部分封闭空间下部或其中的可移动框架；空气传导装置，其连接至所述隔板，所述空气传导装置具有暴露于所述封闭空间的进气口和暴露于所述装置外部的出气口，用于在所述部分封闭的空间和所述装置外部之间引导空气；以及再循环口，其将所述空气传导装置连接至所述封闭空间附近的位置，以提供已过滤的空气给所述封闭空间。
72.根据权利要求71所述的隔离轮椅，还包括鼓风机，其用过于使空气从所述进气口通过所述空气传导装置流到所述出气口。
73.根据权利要求71所述的隔离轮椅，还包括折流板，其设置在所述空气传导装置内，用于在操作期间使从所述进气口通过所述空气传导装置流到所述出气口的空气的至少部分偏转到所述再循环口外。
74.根据权利要求71所述的隔离轮椅，其中将从所述进气口通过所述空气传导装置流到所述出气口的空气中的50％至75％偏转到所述再循环口外。
75.根据权利要求71所述的隔离轮椅，还包括过滤器，其位于所述空气传导装置内，所述过滤器具有用于接收待过滤的空气的上游侧和用于使空气排出所述过滤器的下游侧；第一固定紫外灯，其位于所述空气传导装置内，用于照射所述过滤器的上游侧；以及第二固定紫外灯，其位于所述空气传导装置内，用于照射所述过滤器的下游侧。
76.根据权利要求71所述的隔离轮椅，还包括在所述过滤器附近的臭氧发生器。
77.一种用于净化房间的方法，包括产生遍及所述房间的具有杀菌浓度的臭氧；使所述房间中的空气从过滤器的上游侧到所述过滤器的下游侧流经所述过滤器；以及用杀菌等级的紫外光照射所述过滤器的上游侧和下游侧。
78.一种用于净化房间的方法，包括将空气从所述房间吸引通过过滤器，所述过滤器包括用于接收所述空气的上游侧和用于将所述空气排出所述过滤器的下游侧；当所述空气流经所述过滤器时，用紫外灯照射所述过滤器的整个上游侧；当所述空气流经所述过滤器时，用紫外灯照射过滤器的整个下游侧；当所述空气流经所述过滤器时，用臭氧充满所述过滤器；以及将所述已过滤的空气从所述房间输出，以在所述房间内产生负压。
79.根据权利要求78所述的方法，其中所述房间是牢房，所述方法包括通过所述过滤器从所述牢房吸引空气。
80.一种用于净化房间的方法，包括使所述房间外部的空气流经过滤器，所述过滤器包括用于接收所述空气的上游侧和用于将所述空气排出所述过滤器的下游侧；当所述空气流经所述过滤器时，用紫外灯照射所述过滤器的整个上游侧；当所述空气流经所述过滤器时，用紫外灯照射所述过滤器的整个下游侧；当所述空气流经所述过滤器时，用臭氧充满所述过滤器；以及将所述已过滤的空气输入所述房间，以在所述房间内产生正压。
全文摘要
本发明提供了一种空气净化装置，在其一个实例中，包括过滤器，其上游侧和下游侧直接暴露于紫外(UV)射线。还提供臭氧充满过滤器。还可以设置反射器以将在远离反射器发射的UV射线朝向过滤器反射UV射线。例如，过滤器可以是V－bank过滤器。还可以提供空气取样口和预滤器。例如，在工业和医学污染以及恐怖分子生物、化学、和放射性袭击后，可以用空气净化单元净化空气。还披露了移动隔离装置以及净化房间的方法。
文档编号A61L9/20GK1655832SQ03811607
公开日2005年8月17日 申请日期2003年5月16日 优先权日2002年5月20日
发明者西奥多·A·M·阿尔茨, 保罗·J·希雷斯, 詹姆士·A·汤姆森, 杰罗姆·申塔格 申请人:西奥多·A·M·阿尔茨