[发明专利]使用臭氧和雾化流体的净化系统

说明书

相关申请

本申请是非临时申请，要求2011年1月24日提交的申请号为61/435,596的美国临时申请的优先权权益，通过引用将其内容并入本文。

技术领域

本发明涉及室内和室外环境的净化、消毒和除臭。更具体地，本发明提供了一种通过使用臭氧来降解有异味物质并且通过气味中和剂、消毒剂或两者的作用来实现进一步净化的系统，所述气味中和剂和消毒剂也可以用于抑制存在于被处理环境空间内的臭氧水平。

背景技术

据估算人们将大约90%的时间在室内度过。向空气中释放气体或颗粒物的室内污染源是导致室内空气质量差的主要原因。通风不足由于未能向空间内输送足够的室外空气以稀释来自室内来源的排放物并且无法净化任何受限空间中的室内空气污染物而提高了室内污染物水平。

气味问题源于多种来源：细菌、霉菌、烟草、吸烟、来自化学品的烟雾、烹饪、壁炉和宠物等。来自霉菌和真菌的污染是难闻气味的另一个主要来源。

美国国家环境保护局给出了用于减少室内空气污染物的三种主要策略：源头控制、通风和空气净化。源头控制被认定为最有效并消除污染源或减少其排放。令人遗憾的是并非所有的污染源都能轻易识别并有效减少。例如在动物设施内，因为会有大量排泄出的有害物质，所以使用源头控制例如为了给动物设施除臭而进行吸收并不经济。通风因为能够将外界空气带入室内而是有效的。使用通风的限制主要集中在用于加热或冷却输入空气的成本。因此，用于减少室内空气污染物的最实用的方法是依赖于使用空气净化的应用。一种这样的应用是借助于使用臭氧技术。

臭氧在大气中自然产生并且是一种强效氧化剂。在通过臭氧分解氧化物质时，臭氧破坏物质分子的共价键。臭氧能够氧化有机物例如细菌和霉菌，给空气消毒并驱散气味和毒烟。

臭氧由于放电或紫外线(UV)辐射而由氧气生成。通过裂解双原子的氧分子形成单线态氧原子而生成臭氧分子。为商业应用而制备的臭氧是通过电晕放电、UV辐射和电解而生成。

用于空气处理的臭氧通常以气态形式引导。臭氧由包含三个原子而不是两个原子的氧分子构成。臭氧中多出的原子已知是寻找有机物依附并由此氧化的松散自由基。由于臭氧在发生氧化后还原为氧气，因此臭氧已知是友好的氧化剂。臭氧是一种在室内各处传播并氧化大多数有机物的氧化气体，并且在此过程期间臭氧中和大多数气味和某些气体。

Masaoka等人(Masaoka等人于1982年在《应用与环境微生物学》(Applied and Environmental Microbiology)第43卷第3期第509-513页发表的“无菌室的臭氧净化(Ozone decontamination of bioclean rooms”)一文中)公开了利用臭氧净化医院无菌室的应用。这一篇参考文献指出已经证实以40ppm的浓度保持三天时间的臭氧是测试菌的优良净化剂。跟常规的甲醛处理投药方式相比，臭氧应用看起来使用更加简单，带入的用后产物更少(臭氧一旦处于空气中即被转化为无毒的氧气)，并且减少了由医院工作人员吸入的消毒剂。

Pan等人(Pan等人于1995年在Exp.Anim.第44卷第3期第255-259页发表的“通过臭氧给实验室动物设施除臭(Deodorization of laboratory animal facilities by ozone)”一文中)公开了臭氧处理装置在动物设施内除氨的效率。这一篇参考文献中介绍的装置引入室内空气并允许其跟通过放电生成的少量臭氧气体反应，发出异味的物质由此通过臭氧的氧化效应而被降解。但是，这一篇参考文献看起来并未提及关联机构，因此雾化的气味中和剂要进一步针对以下的两种气味进行处理：a)通过臭氧应用而未能消除的气味，以及b)通过臭氧应用而新引入的气味。

通过超声波振荡引起液体雾化同样是已知的。应用范围涉及从用作装饰元素的喷泉到用于医疗用途的加湿器和喷雾器例如哮喘治疗中的吸入设备。

Barreras等人(Barreras等人于2002年在《流体实验》(Experiments in Fluids)第33卷第405-413页发表的“瞬态高频超声波水雾化(Transient high-frequency ultrasonic water atomization)”一文中)给出了流体物理性质和通过超声波频率生成的浮质中的颗粒直径之间的关系。这一篇参考文献介绍了一种使生成的浮质流不必拆卸物理障碍例如花粉过滤器就能够渗透车辆空调系统中所有部件的装置。