自清洁离子发生器装置的制作方法

相关申请的交叉引用

本专利申请/专利要求于2018年2月12日提交的、名称为“自清洁离子发生器装置(selfcleaningiongeneratordevice)”的待审美国临时专利申请no.62/629,295的优先权的权益，通过引用将该临时申请的全部内容并入本文。

本发明总体上涉及空气处理的领域，并且更特别地涉及使用具有自清洁机制的电离对空气进行处理，该自清洁机制用于清洁电离装置的发射部分，而不必从具有细轮廓的管道或风管以及环绕电极和清洁组件的防护格栅中移除该装置。

背景技术：

空气和其他流体通常经过处理和输送用于各种应用。例如，在加热、通风和空调(hvac)应用中，可以对空气进行加热、冷却、加湿、除湿、过滤或其他处理，以输送到住宅、商业或其他空间。

需要用于这些和其他应用的处理和输送空气的改进的系统和方法。本发明主要针对的是提供满足这些需求的改进系统和方法。

技术实现要素：

根据本发明的实施例，自清洁离子发生器装置包括第一部分，其具有延伸到外边缘的基部，以及从外边缘向上延伸并且在拐角处相交的第一对相对的侧壁和第二对相对的侧壁，从而在其中形成腔。第二部分包括延伸到外边缘的基部，该第二部分选择性地固定到第一部分，从而形成壳体。至少一个离子发射装置从壳体延伸，并且至少一个清洁设备用于清洁该至少一个离子发射装置。

根据本发明的另一实施例，自清洁离子发生器装置包括格栅，该格栅围绕至少一个离子发射装置和至少一个清洁设备。

根据本发明的又一实施例，至少一个清洁设备由被罩设在腔内的电机提供动力。

根据本发明的又一实施例，包括至少一个离子发射装置的自清洁离子发生器装置具有顶部和底部，其中顶部在壳体上方延伸，并且底部设置在壳体的腔内。

根据本发明的又一实施例，自清洁离子发生器装置包括至少两个发射部分，所述至少两个发射部分间隔开并且从壳体延伸。

根据本发明的又一实施例，自清洁离子发生器装置包括设置在至少一个清洁设备上的至少一个清洁头，用于清洁至少一个离子发射装置。

根据本发明的又一实施例，包括至少一个离子发射装置的自清洁离子发发生器装置包括具有多个刷毛的离子发射装置。

附图说明

在本文中参照各个附图对本发明进行说明和描述，其中相同的附图标记分别表示相同的方法步骤和/或系统部件，并且其中：

图1是自清洁离子发生器装置的透视图；

图2是自清洁离子发生器装置的内部视图；

图3是自清洁离子发生器装置的透视图；

图4是自清洁离子发生器装置的另一内部视图；

图5是自清洁离子发生器装置的透视图；

图6是自清洁离子发生器装置的透视图；

图7是自清洁离子发生器装置的内部视图；以及

图8是自清洁离子发生器装置的分解视图。

具体实施方式

通过参考以下结合了形成本公开一部分的附图的对本发明的详细描述，可以更容易地理解本发明。应当理解，本发明不限于在本文中描述和/或示出的特定装置、方法、条件或参数，并且在本文中使用的术语仅用于通过示例性方式描述特定实施例的目的，而非旨在限制所要求保护的发明。在本说明书中标识的任何以及所有专利和其他出版物通过如完全阐述的方式引用并入本文。

同样，如在包括所附权利要求的说明书中使用的，单数形式“一”和“该”包括复数形式，并且对特定数值的引用至少包括该特定值，除非上下文明确另有规定。在本文中范围可以表示为“大约”或“近似”一个特定值和/或至“大约”或“近似”另一个特定值。当表示这样的范围时，另一个实施例包括一个特定值和/或至另一个特定值。类似地，当通过使用先行词“大约”将值表示为近似值时，应当理解的是，特定值形成另一个实施例。

现在具体参考附图，自清洁离子发生器装置在图1、2、3、5和6中示出，并且通常以附图标记10示出。装置10包括具有第一部分14和第二部分16的壳体12。第一部分14可以是矩形的，并且选择性地固定到第二部分16，该第二部分也可以是矩形的。第一部分14包含延伸到外边缘的基部18以及从外边缘向上延伸的第一对相对的侧壁20和第二对相对的侧壁22。第一对相对的侧壁20和第二对相对的侧壁22在拐角处相交，从而在其中形成腔24。

第二部分16具有延伸到外边缘的基部26。边沿28从基部26向上延伸，并且围绕基部26的外围延伸。边沿28从基部26的外边缘偏移预先确定的距离。换句话说，边沿28从基部26向上延伸，并且不与基部26的外边缘接合，而是设置为与基部26上的外边缘相距一定的距离。

至少一个圆柱形孔30与第一部分14的基部18接合并且从基部18向上延伸。如图2和4所示，与每个拐角相邻设置圆柱形孔30并且圆柱形孔从第一部分14的基部18向上延伸。额外的圆柱形孔16可以设置在基部18的中心部分附近并且从其向上延伸。圆柱形孔30延伸到预先确定的高度，并且如所示延伸到与第一对相对的侧壁20和第二对相对的侧壁22的高度基本上类似的高度。

对应孔32定位在第二部分16上，该孔从基部26的顶侧延伸至底侧。当第二部分16放置在第一部分14顶部之上时，该孔32在圆柱形孔30上方，用于插入例如螺钉、螺栓等的紧固装置34，以将第一部分14选择性地固定到第二部分16，如图8所示。

如图2、4、7和8所示，至少一个离子发射器装置36定位在腔25内，并且电耦合且通信地耦合到电路板38。如所示，装置10包含两个间隔开的离子发射器装置36。电路板38包含在腔24内，并且与第一部分14接合。电路板38可以包括用于向装置10提供动力的电源。电源提供电力来为离子发射器装置36提供动力，并且因此产生离子。离子发射器装置36包含发射部分，该发射部分是能够发射离子的任何元件，例如针或刷子。如图所示，离子发射器装置36包含顶部和底部。当第一部分14和第二部分16处于组合配置时，离子发射器装置36的顶部从装置10向外延伸，并且具体地从第一部分14和第二部分16的侧壁向外延伸。顶部包含用于发射离子的发射部分。离子发射器装置36的底部设置在腔24内，并且电耦合到电路板38，该电路板电耦合到电源。替代地，离子发射器装置36的底部可以直接电耦合到电源。

离子发射器装置36的发射部分可以是针或刷子。针包含在一端变窄到一点的细长部分。换句话说，针具有底部和顶部。底部的宽度大于顶部的宽度，其中顶部限定了用于允许离子从其发射的点。替代地，发射部分可以包含具有多个刷毛的刷子，该多个刷毛远离刷子向外延伸。刷子及其刷毛可以由任何导电的材料制成，并且刷子与其刷毛和高压导线或电极的组合在本文中可以统称为电极。在一个实施例中，刷子的刷毛由嵌入了导电材料的热塑性聚合物组成，该导电材料允许聚合物导电。例如，刷子的刷毛可以由聚丙烯或聚乙烯组成，并用碳浸透。通常，刷子的刷毛可以包含大约20至大约80wt％的聚丙烯共聚物或聚乙烯共聚物、大约5至大约40wt％的滑石粉、以及大约5至40wt％de炭黑。然而，任何其他电阻性、电感性、电抗性或导电的塑料或非金属材料可以用于刷子的刷毛。刷子是可更换的，允许容易地分离，并且可以插入和保留新的刷毛。

清洁组件42定位在装置10内。如图8所示，清洁组件42包括电机44、驱动齿轮46、第一从动齿轮48、第二从动齿轮50、第一清洁设备52、第二清洁设备54。电机44优选是使驱动齿轮46转动的直流步进电机。驱动齿轮46与第一从动齿轮48和第二从动齿轮54接合。驱动齿轮46的齿与第一从动齿轮48和第二从动齿轮54相互连接。当驱动齿轮46转动时，它使第一从动齿轮48和第二从动齿轮50转动。第一从动齿轮48和第二从动齿轮50设置在驱动齿轮46的相对侧上。第一清洁设备与第一从动齿轮48接合。第二清洁设备54与第二从动齿轮50接合。

第一清洁设备52包含从第一从动齿轮48向外延伸的细长部分56。第二清洁设备54包含从第二从动齿轮50向外延伸的细长部分56。清洁部分58设置在第一清洁设备和第二清洁设备(52、54)上。清洁部分58从细长部分56向外延伸，使得它能够接触相应的离子发射器装置36的顶部。

第一部分14和第二部分16的上部侧壁可以包含至少一个孔60，并且如图1所示，上端可以包含至少两个孔60。上部侧壁是第一对相对的侧壁20或第二对相对的侧壁22的一个侧壁。孔60从上部侧壁的内侧延伸到外侧。离子发射装置36延伸通过孔60，其中顶部在孔60上方延伸，并且底部在孔60下方延伸。

如图4所示，第一高压导线与离子发射装置36中的一个接合，并且第二高压导线与另一个离子发射装置36接合，用于提供电能以从离子发射器装置36的顶部产生离子。

两个间隔开的开口62设置在第一部分14的上部侧壁内。如图2、4、7和8所示，开口包含形成在上部侧壁内的u形部分，该u形部分在一侧敞开。当第二部分16与第一部分14接合时，基部26用于封闭敞开侧。如图2和8所示，第一弓形部分64在第一部分14上的开口62上方向上延伸。第一弓形部分64与u形开口62的底部相邻并且从开口62向上延伸。一对第二弓形部分66设置在第二部分16上。如图2所示，第二弓形部分66设置为与第二部分16的上边缘相邻。当第一部分14和第二部分16选择性地固定时，第一弓形部分64和第二弓形部分66形成从开口62向上延伸的圆形套环。当选择性地固定时，圆形套环是空心的，并且完全环绕开口62并从上部侧壁向上垂直延伸。如图2所示，由第一弓形部分64和第二弓形部分66的接合形成的圆形套环环绕清洁组件42的细长部分56。如图2所示，电机44、驱动齿轮46、第一从动齿轮48和第二从动齿轮50定位在装置10的腔24内。细长部分56的第一部分也定位在腔24内，但是延伸通过开口62并在由第一弓形部分64和第二弓形部分66的接合形成的圆形套环的上边缘上方延伸。

清洁头68设置在清洁部分58上，用于接触和清洁离子发射器装置36的发射部分。优选地，清洁头68是可移除的和可更换的。清洁头68可以包含可以清洁离子发射器装置36的发射部分的任何装置，例如刷子、布、泡沫垫等。

电路板38的电路还可以包括用于在预定时间对电机44定时以进行接合或激活的定时电路。驱动齿轮46由电机44提供动力并且可操作地连接到以预定间隔激活电机44的定时电路。仅作为示例，驱动齿轮46可以在每12至24小时之间激活，从而使第一从动齿轮48和第二从动齿轮50转动，这使第一清洁设备52和第二清洁设备54转动以清洁离子发射器装置36的发射部分。在激活清洁设备(52、54)的同时，装置10停止产生离子，从而防止任何疏松颗粒粘附到清洁头68上。

格栅70设置在装置10的一侧。格栅70具有第一侧72和第二侧74。格栅70的第一侧72设置在上部侧壁的外侧。第一侧72具有彼此间隔开并沿着侧壁的外侧的表面延伸的第一端部和第二端部。格栅70的第一表面部分沿着侧壁的长度延伸，并且表面部分的第一侧与第一端部的一端接合。第一表面部分的第二侧与第二端部的一端接合。优选地，第一端部和第二端部是实心的，并且第一表面部分具有从第一表面部分的内侧延伸到外侧的多个纵向延伸的槽80，从而允许空气流过第一表面部分。

第二表面部分从第二部分16的基部26的一侧的上边缘延伸。第二表面部分与第一表面部分构造相同，具有从第二表面部分的内侧延伸到外侧的多个纵向延伸的槽80，从而允许空气流过第二表面部分。当第一部分14与第二部分16彼此接合时，第二表面部分的第一端与第一端部的一端接合，并且第二表面部分的第二端与第二端部的一端接合。当格栅70的第一侧72与第二侧74彼此接合时，格栅70是矩形形状并且封闭离子发射器装置36以及第一清洁设备52和第二清洁设备54。格栅70的顶侧是敞开的。格栅70足够宽以允许清洁部分58围绕细长部分56进行完全的旋转。

在本发明的替代实施例中，装置10包括报警功能，该报警功能包括报警接触部，该报警接触部通信地耦合到建筑管理系统，如果装置10未产生离子，则该报警功能向建筑管理系统发送信号。然后，建筑管理系统发送警报，通知用户装置10未产生离子。测试按钮76也可以位于装置10上，以在预防性维护期间检查电机状态，并且可以点亮灯78，例如发光二极管(led)灯，指示正在进行清洁测试。灯，例如led灯被点亮并且指示正在向装置10供电。

装置10可以产生近似等量的正离子和负离子，而与气流速度或其他例如湿度或温度的条件无关。在示例形式中，装置10产生浓度为至少大约2亿ion/cc的正离子和负离子，并且在不使用外部转换器的情况下在24vac、110vac或200vac至240vac下运行。在替代实施例中，该装置仅产生负离子、或仅产生正离子、或产生数量不等的负离子和正离子。装置10可选地利用纳米电子部件，从而允许该装置非常紧凑，需要小于10瓦特/离子发生器模块。底部12可以包含从其延伸的端子，用于连接24vac、110-240vac和中性输入。

装置10可以定位并固定在管道或空气处理器单元的壳体内的适当位置，例如风管，使得发射部分通常垂直于气流穿过装置10的方向排列，以防止带正电荷的离子与带负电荷的离子重新组合。装置10可以包括具有居中定位的孔的附接装置82，用于容纳一附接装置，从而允许将该装置固定在适当位置。装置10可以安装在包括有风管单元和无风管单元的可变制冷剂流量havc系统内的管道中。

根据本发明的系统和方法，通过将双极电离输送给管道内的气流来对空气进行处理可以用于各种目的。例如，双极电离应用到例如空气处理器壳体或风管的hvac管道内的气流可以用于减少在气流被导向的处理过的空气的空间中的过敏原、病原体、气味、气体、挥发性有机化合物、细菌、病毒、霉菌、皮屑、真菌、尘螨、动物和烟味、和/或静电。生活和工作空间中的空气电离可以减少与建筑有关的疾病并且改善室内空气质量；此外，通过实现更大程度的空气再循环，能够减少需要与处理过的室内空气混合的外部空气的量，从而降低加热和制冷成本。

在使用期间，一旦向装置10供电，装置10就在所有系统上启动内部检查。在初始化并且检查已经确认所有系统都可以运行之后，led灯78将闪烁“接通”，证明装置已通电。装置10还包含测试按钮76，当按下时，启动装置10的清洁循环，使电机44接合，从而使驱动齿轮46转动，并且使第一清洁设备和第二清洁设备(52、54)转动并清洁离子发射器装置36的发射部分。

尽管在本文中已经参照其中的优选实施例及其特定示例对本发明进行说明和描述，但是对于本领域普通技术人员而言将显而易见的是，其他实施例和示例可以执行相似的功能和/或实现相似的结果。所有这些等效实施例和示例都在本发明的精神和范围内，并且旨在由所附权利要求书覆盖。