專利名稱：空氣凈化裝置和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及空氣凈化系統(tǒng)和相關(guān)的方法，更準(zhǔn)確地說是一種通過所空氣中的污染物置于復(fù)合電場中來增強(qiáng)過濾的空氣凈化系統(tǒng)。
所研究的該類型空氣凈化系統(tǒng)包括一個(gè)產(chǎn)生高壓(HV)直流和/或高頻(HF)交流的固定輸出電源發(fā)生器。該電源發(fā)生器產(chǎn)生的高壓和高頻輸出供給獨(dú)立的電極。在大型裝置中，諸電極安裝在一個(gè)處在混合箱和冷卻蛇管之間的空氣處理風(fēng)道中。運(yùn)行時(shí)，該高壓和高頻輸出在該電極組件處產(chǎn)生一個(gè)復(fù)合電場。在初級和次級空氣循環(huán)期間，通過由該系統(tǒng)調(diào)節(jié)空間的所有空氣都經(jīng)過這個(gè)復(fù)合電場。亞微米的顆粒往往會相互碰撞和粘附近并較迅速地增加它們的質(zhì)量。然后它們更易于由通過回路返回的系統(tǒng)氣流攜裹以在過濾器中便被捕獲或從建筑物中排出。因此該系統(tǒng)增強(qiáng)了過濾并提高了清除空氣中顆粒和氣體能力，從而減少了調(diào)節(jié)空間中的污染物。
結(jié)果，這種類型的空氣凈化系統(tǒng)通過減少對大量外部空氣的需求，而節(jié)省能源投資，通過降低加熱和冷卻設(shè)備的要求而節(jié)省初始投資，在調(diào)節(jié)空間的日常凈化過程中及該空氣處理設(shè)備的清理和保養(yǎng)過程中節(jié)省費(fèi)用。這種類型的空氣凈化系統(tǒng)還控制某些污染物，諸如令人討厭的灰塵、煙霧和氣味，因此它把新鮮、清潔的空氣還給我們生活、工作和呼吸的室內(nèi)環(huán)境中，從而增加了人的效率。
這些系統(tǒng)在調(diào)節(jié)空間中有效地運(yùn)轉(zhuǎn)而沒有噪聲。這些系統(tǒng)在看不見的地方，因而使任何人都難以立即發(fā)覺系統(tǒng)凈化工作的中斷。為了處理這一問題，本電源發(fā)生器裝有一個(gè)指示器，如發(fā)光二極管，以使指示該發(fā)生器本身是否接通和通電工作。
但是在這種類型的空氣凈化系統(tǒng)中，污染物置于作為凈化過程部分的一個(gè)復(fù)合電場中，許多環(huán)境條件、系統(tǒng)參數(shù)和污染物種類影響該系統(tǒng)的效率和效力。因而，盡管能發(fā)覺該固定輸出電源發(fā)生器的失效，但不易快速檢測該系統(tǒng)其它元件的有效工作和相應(yīng)的環(huán)境條件。因此，可能使得該空氣凈化系統(tǒng)效率低；而這一點(diǎn)僅能通過空氣的逐漸再污染而發(fā)現(xiàn)。在此期間，該空間恢復(fù)到空氣凈化系統(tǒng)應(yīng)用前所處的狀態(tài)。此外，由于這種類型的空氣凈化系統(tǒng)在把污染物降低到最佳水平之前，需要很長的一段時(shí)間，特別是大型設(shè)備中，該系統(tǒng)部分的任何故障或工作條件的改變可能會產(chǎn)生不純的空氣質(zhì)量狀態(tài)，要完全清除該狀態(tài)得用幾小時(shí)或幾天，即使在注意到并排除這種故障后也是如此。
還已經(jīng)確定，電場特性的某些結(jié)合比從空氣中清除某種類型污染物的其他工作干得更好。因此，對于具體的應(yīng)用，最好能夠預(yù)選電場特性并且相互之間獨(dú)立以使空氣凈化率最大。一旦做了選擇，那么最好是保持這種特性。
每一種最佳電場特性都應(yīng)該保持，即使電極網(wǎng)組件本身受到污染或者電極網(wǎng)組件被置于會影響電極和相關(guān)電場電特性的條件下。
本發(fā)明的目的之一在于提供一種自動(dòng)調(diào)節(jié)的空氣凈在系統(tǒng)和方法，該方法把空氣污染物置于一種復(fù)合電場中，其特性如相互獨(dú)立預(yù)選的直流電壓和交流電壓與頻率，以便提供影響各種類型污染物的最佳條件。
本發(fā)明的另一目的在于提供一種具有自動(dòng)調(diào)節(jié)電特性能力的空氣凈化系統(tǒng)，其特征在于能相互獨(dú)立地施加到網(wǎng)上的直流電壓和交流電壓與頻率。
本發(fā)明的目的還在于提供一種維護(hù)比較便宜的自動(dòng)調(diào)節(jié)空氣凈化系統(tǒng)。
本發(fā)明的其他目的和優(yōu)點(diǎn)將部分地在以下的描述中陳述，部分地從描述中或是顯而易見的或者可以通過本發(fā)明的實(shí)施學(xué)到。
根據(jù)本發(fā)明的目的，正如這里體現(xiàn)和概括描述的那樣，本發(fā)明的空氣凈化系統(tǒng)包括一個(gè)連接到交流輸入電壓上時(shí)產(chǎn)生預(yù)定電壓輸出的電源；響應(yīng)該電源的輸出以便產(chǎn)生千伏和千赫范圍內(nèi)的預(yù)定電壓和頻率的可變高直流電壓和高頻電路裝置；一個(gè)電氣連接到高壓和高頻電路裝置上并布置在流動(dòng)空氣的通道內(nèi)以便把要凈化的空氣置于一個(gè)預(yù)定定電壓和頻率的電場中的導(dǎo)電閥組件，該閥組件構(gòu)成該高壓和高頻電路裝置的電負(fù)載；及用來相互獨(dú)立地改變該直流電壓和交流電壓與頻率的裝置。
另一方面，如這里體現(xiàn)和概括描述的那樣，本發(fā)明的方法包括使要凈化的空氣流經(jīng)一個(gè)導(dǎo)電網(wǎng)組件；增加輸入電壓的幅值以便把千伏范圍內(nèi)的高壓和千赫范圍內(nèi)的高頻施加到該網(wǎng)組件上使流經(jīng)該網(wǎng)的空氣置于一個(gè)復(fù)合電場中；相互獨(dú)立地調(diào)節(jié)直流電壓和交流電壓與頻率的量值；檢測該網(wǎng)組件的電壓量值和頻率；及根據(jù)檢測到的電壓至少控制施加電壓的一個(gè)電場特性。
組成和構(gòu)成該說明書部分的


了本發(fā)明的兩個(gè)實(shí)施例，并且與描述一起用來解釋本發(fā)明的原理。
圖1表示與凈化區(qū)域有關(guān)的一種空氣凈化系統(tǒng)各個(gè)零件布置的一種，以及空氣中污染物的示意表示；圖2是能夠相互獨(dú)立地維持預(yù)選電特性的自動(dòng)調(diào)系統(tǒng)簡略方框圖；圖3A是用于該系統(tǒng)的直流電源的方框圖；圖3B是一種可調(diào)節(jié)高壓模塊范例的方框圖；圖3C是可調(diào)節(jié)高頻模塊的方框圖；圖4是該系統(tǒng)的模似裝置的方框圖；圖5是該系統(tǒng)的數(shù)字/微處理裝置的方框圖，及圖6是電感傳裝置的圖示。
現(xiàn)在將詳細(xì)參照本發(fā)明的最佳實(shí)施例，其中一個(gè)實(shí)施例在附圖中表示。
參照圖1，本發(fā)明空氣凈化系統(tǒng)最好包括一種使被調(diào)節(jié)或凈化的空氣流動(dòng)的裝置。如這里具體化的那樣，包括一個(gè)供氣扇12的風(fēng)道10使空氣進(jìn)入通常稱為14的空間內(nèi)。包括16之類污染物的流動(dòng)空氣沿著一個(gè)通道流動(dòng)并通過通道20循環(huán)，在通道20處一部分空氣通過出口22排出而另一部分空氣進(jìn)入風(fēng)道10的混合部分24，與通過進(jìn)口26的外部空氣混合。在流動(dòng)空氣的通道中有一個(gè)網(wǎng)組件29。盡管與具有一個(gè)風(fēng)道的調(diào)節(jié)空間聯(lián)系起來說明和描述空氣凈化，應(yīng)該理解的是被調(diào)節(jié)的凈化空氣可以單次通過調(diào)節(jié)空間或直接排入大氣，象排氣管或空氣清洗系統(tǒng)那樣。
本發(fā)明包括一個(gè)網(wǎng)組件，它布置在要處理的空氣通道內(nèi)并電氣連接到一個(gè)系統(tǒng)上的網(wǎng)組件，由直流和交流輸入產(chǎn)生一個(gè)復(fù)合電場。如這里具體化的那樣，網(wǎng)組件29包括一種高壓電極30和一種高頻電極32。這兩種電極30和32可以包括活動(dòng)格柵或選定的嚙合面積以便控制處理程度。應(yīng)該理解這些電極也可以呈導(dǎo)線網(wǎng)狀，導(dǎo)電桿狀、編織狀或其他幾何形狀的其他類型的導(dǎo)體。
如圖所示，本發(fā)明的系統(tǒng)也可以包括一個(gè)安裝在電極30和32的上游風(fēng)道10內(nèi)的空氣過濾器34，以及安裝在電極30和32的下游風(fēng)道內(nèi)的冷卻或加熱蛇管33?？諝膺^濾器也可以安裝在該系統(tǒng)中電極30和32的下游而在排入空間14之前。
參照圖1，當(dāng)空氣通過電極30和32處產(chǎn)生的復(fù)合電場時(shí)，較小的顆粒在電極32和蛇管33之間如所示的那樣開始迅速聚結(jié)或凝結(jié)。當(dāng)這些小顆粒通過被調(diào)節(jié)的空間到通道20處的回風(fēng)道時(shí)，變得越來越大，例如象聚集塊42和44表示的那樣。在一種情況下，已經(jīng)表明，當(dāng)從調(diào)節(jié)區(qū)域除去了所含的94%的顆粒質(zhì)量時(shí)，大顆粒質(zhì)量增加367%。然后這些大顆粒聚集塊(如42和44)或者通過開口22排出或者與通過進(jìn)口26進(jìn)入混合箱24中的臟的、未處理的外部空氣混合并易于被濾材或高效過濾器34收集。對于大多數(shù)應(yīng)用場合，這樣的過濾器可以具有大約為55%的效率值。在某些特別的應(yīng)用中，如數(shù)據(jù)處理中心、Casino′s和醫(yī)藥設(shè)施，過濾器34可能要求的效率在80%左右或更高。濾后的空氣仍含有許許多多細(xì)小的顆粒，然后它們通過電極30和32，又開始凈化循環(huán)，大大地減少調(diào)節(jié)空間空氣中的灰塵、煙霧、氣體和氣味。
參照圖2，本發(fā)明的空氣凈化系統(tǒng)(標(biāo)記為40)具有一個(gè)直流電源50、一個(gè)交流電輸入52及一個(gè)輸出54，該輸出連到一個(gè)具有輸出58的可變高壓(HV)直流電路56上和一個(gè)具有輸出62的可變高頻(HF)交流電路60上。網(wǎng)組件29包括如前所述的高壓(HV)電極30和高頻(HFF)電極32，它分別連接到電路56和60的輸出58和62上。高壓(HV)傳感器64具有一個(gè)連接到高壓(HV)電極30上的輸入66；而交流高頻(HF)電壓和頻率傳感器68和68具有連接到高頻(HF)電極32上的輸入70和70′。高壓傳感器64的輸出72連接到高壓控制電路74上；而交流高頻電壓和頻率傳感器68和68′的輸出76和76′連接到控制電路78和78′上。高壓控制電路74具有一個(gè)連接到可變高壓直流電路56輸入上的輸出80；而高頻控制電路78和78′具有連接到可變高頻電路60的兩個(gè)輸入上的兩個(gè)輸出82和82′。高壓(HV)參數(shù)選擇電路88具有一個(gè)連接到控制電路74上的輸出90。高頻(HF)參數(shù)選擇電路84和84′具有連接到控制電路78和78′上的輸出86和86′。
盡管圖2表示一種包括具有相互獨(dú)立參數(shù)選擇的即可進(jìn)行高頻電路自動(dòng)調(diào)節(jié)和高壓電路的自動(dòng)調(diào)節(jié)的系統(tǒng)，對于某些應(yīng)用，能夠便利地使用帶有高壓電路自動(dòng)調(diào)節(jié)而不帶有高頻電路自動(dòng)調(diào)節(jié)或與此相反。
一旦獲得設(shè)定點(diǎn)，對一種具體污染物或幾種污染物確定復(fù)合電場的最佳特性，最好能保持這一狀態(tài)，然而象溫度、濕度及污染物的濃度或類型之類的環(huán)境因素可能改變，導(dǎo)致該復(fù)合電場的效力減小。本發(fā)明的目的是補(bǔ)償這些環(huán)境因素并因此保持最佳效率。
本發(fā)明的系統(tǒng)包括一個(gè)具有輸出的電源，該電源接到一個(gè)交流輸入上時(shí)用來產(chǎn)生具有預(yù)定幅值的直流電壓。如這里具體化的那樣并參照圖3A，電源50具有一個(gè)輸入變壓器51以便設(shè)定適當(dāng)?shù)慕涣麟妷褐?。電?0還包括整流器53和穩(wěn)壓器55以便產(chǎn)生用于高壓、高頻和控制電路的適當(dāng)直流值。
根據(jù)本發(fā)明，一個(gè)可變高壓電路與用于產(chǎn)生千伏范圍內(nèi)的可變直流高壓的電源電氣耦合。如這里具體化和圖3B中所示的那樣，高壓電路56具有一個(gè)振蕩器57、一個(gè)變壓器59和一個(gè)倍壓器與整流器61。作為一個(gè)主信號源的振蕩器產(chǎn)生一個(gè)由該變壓器變換成適當(dāng)交流值的電壓。該倍壓器使用變壓器的輸出，使該值變化適當(dāng)?shù)谋稊?shù)，并把交流變成直流電壓。這一電壓在直流千伏的范圍內(nèi)并施加到高壓電極30上。
根據(jù)本發(fā)明，一個(gè)可變高頻電路與用于產(chǎn)生千赫范圍內(nèi)高頻輸出的電源電氣耦合。如此處具體化的那樣并參照圖3C，高頻電路60具有一個(gè)振蕩器67和一個(gè)能夠在射頻頻率范圍內(nèi)工作的變壓器63。作為一個(gè)主信號源的振蕩器產(chǎn)生一個(gè)電壓。這個(gè)電壓與把該電壓升高到適當(dāng)交流值的變壓器耦合。這一電壓在幾百伏特有效值(RMS)的范圍內(nèi)而頻率在千赫的范圍內(nèi)。這一電壓施加到高頻電極32上。
因此，可變高頻電路60和可變高壓電路56具有類似的元件和功能。應(yīng)該注意到該變壓器的次級線圈和由該網(wǎng)組件29顯現(xiàn)的電容性負(fù)載形成一個(gè)調(diào)諧電路，該電路的阻抗取決于頻率。如果把電路60的工作頻率調(diào)節(jié)得接近于共振頻率，在對應(yīng)變壓器63的初級線圈中的電流較低。然而，當(dāng)該工作頻率離開共振頻率時(shí)，該電流迅速增大。因此，電路66的輸出電壓取決于對應(yīng)振蕩器67的工作頻率。當(dāng)對應(yīng)電路60正好在共振頻率處工作時(shí)，62上的輸出電壓達(dá)到峰值，并且當(dāng)該振蕩器頻率遠(yuǎn)離共振頻率時(shí)該電壓將減小。提供一個(gè)電流限制調(diào)節(jié)器(無圖示)以便在偏離設(shè)計(jì)條件時(shí)把電流限制在一個(gè)可接收的最大值上。這種偏離可能在起動(dòng)期間或不適當(dāng)調(diào)節(jié)頻率時(shí)發(fā)生。
如前所述，導(dǎo)電網(wǎng)組件29由線58電氣連接到高壓電路56上，由線62電氣連接到高頻電路60上，且布置在流動(dòng)空氣的通道中以便把要凈化的空氣置于施加了預(yù)定高壓和高頻的復(fù)合電場中。網(wǎng)組件29構(gòu)成高壓電路56和高頻電路60上的一個(gè)電容性負(fù)載。
根據(jù)本發(fā)明，一個(gè)實(shí)施例具有一個(gè)耦合到網(wǎng)組件上的高壓傳感器以便輸出一個(gè)電壓，該電壓具有幅值對應(yīng)于由高壓電路施加在該網(wǎng)組件上電壓的電壓，還具有高頻電壓和頻率傳感器以便輸出一個(gè)電壓，該電壓幅值對應(yīng)于網(wǎng)組件高頻電極有效(RMS)電壓和頻率(的幅值電壓)。如這里具體化的那樣，電壓傳感器64連接到高壓(HV)網(wǎng)30上，高頻電壓和頻率傳感器68和68′分別連接到高頻網(wǎng)32上。
本發(fā)明的系統(tǒng)包括一個(gè)把可變直流高壓電路連接到高壓電壓傳感器上的電壓控制電路。用這種方法，能夠保持該網(wǎng)處理復(fù)合電場的預(yù)定值不變。如這里具體化的那樣并參照圖4，描述根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)模擬系統(tǒng)。高壓控制電路在線80上產(chǎn)生一個(gè)輸出電壓以便控制高壓電路56中振蕩57的頻率。
傳感器64的輸出是一個(gè)與高壓電極30上的電壓值或正比的電壓值。高壓控制電路74把這個(gè)在線72上的電壓與在線90上的參為電壓值比較。高壓控制電路74在線80上的輸出是個(gè)偏差信號，它表示了網(wǎng)30上的實(shí)際電極電壓與期望的電極電壓之間的差值。高壓控制電路74在線80上的輸出是給圖3B中所示的高壓直流電路56的一個(gè)輸入。輸入到高壓電路56的偏差電壓量值將調(diào)節(jié)振蕩器57的輸出電壓值，該輸出出電壓值將確定施加到高壓電極30上的電壓值的。這樣，高壓電極電壓將保持在期望值上。
本發(fā)明的系統(tǒng)還包括把可變交流高頻電路60連接到高頻傳感器68和68′上的高頻控制電路78和78′，以便根據(jù)傳感器68和68′的輸出電壓頻率和幅值分別改變施加到網(wǎng)組件29的電極32上的電壓頻率和幅值，以保持復(fù)合電場的預(yù)定頻率和幅值不變。
高頻電壓和頻率傳感器68和68′與網(wǎng)組件耦合以便輸出一個(gè)電壓，該電壓幅值對應(yīng)于高頻電路60施加在網(wǎng)組件上的頻率和幅值。如圖4中所示，高頻幅值傳感器68的輸出是一個(gè)與高頻電極32上的電壓幅值成正比的電壓值。由高頻幅值控制電路78將在線76上的這一電壓值(設(shè)定點(diǎn))比較。高頻幅值控制電路78在線82上的輸出是一個(gè)偏差信號，它表示實(shí)際電極電壓幅值與期望的電極電壓幅值之間的差值。
高頻頻率傳感器68′的輸出是一個(gè)與高頻電極32上的電壓頻率成正比的電壓值。由高頻頻率控制電路78′將線76′上的這個(gè)電壓值與參考電壓值(設(shè)定點(diǎn))相比較。高頻頻率控制電路78′在線82′上的輸出是一個(gè)偏差信號，它表示實(shí)際電極電壓頻率與期望電極電壓頻率之間的差值。
再參照圖2和4，高頻幅值參數(shù)選擇電路84具有一個(gè)用于連接對應(yīng)于參考或設(shè)定點(diǎn)電壓的輸出電壓的輸出86以便與來自電極32的高頻電壓傳感器68的對應(yīng)檢測電壓相比較。高頻頻率參數(shù)選擇電路84′具有一個(gè)用于連接對應(yīng)于參考或設(shè)定點(diǎn)電壓的輸出電壓的輸出86′以便與電極32的高頻頻率傳感器68′的對應(yīng)檢測電壓相比較。參數(shù)選擇電路84和86上提供一個(gè)設(shè)定點(diǎn)以便為電極32的交流電壓設(shè)置期望的幅值設(shè)定點(diǎn)而電路84′在86′上提供一個(gè)設(shè)定點(diǎn)以便設(shè)置電極32的交流電壓所期望的頻率。高壓參數(shù)選擇電路88有一個(gè)用于連接對應(yīng)于參考或設(shè)定點(diǎn)電壓的輸出電壓的輸出90以便與高壓傳感器64的對應(yīng)檢測電壓相比較。參數(shù)選擇電路88、84和84′的設(shè)定點(diǎn)是可以獨(dú)立調(diào)節(jié)的。電路88、84和84′能夠提供手動(dòng)可調(diào)節(jié)設(shè)定點(diǎn)。
可以使用幾種裝置來選擇高頻和高壓設(shè)定點(diǎn)。例如，可以使用微處理機(jī)。另一種概念應(yīng)當(dāng)包括在氣流中使用檢測某些污染物存在的檢測裝置，然后調(diào)節(jié)電源使該裝置的效率對這些具體污染物的有一種都最大。例如，還能夠隨著通道內(nèi)的氣流速率調(diào)節(jié)電壓值。
參考圖5，本發(fā)明系統(tǒng)的一個(gè)數(shù)字裝置包括電氣耦合到高壓電極30上的一個(gè)高壓傳感器及電氣耦合到高頻電極32上的一個(gè)幅值傳感器68和一個(gè)頻率傳感器68′。一個(gè)高壓模塊56和一個(gè)高頻模塊60分別連接到電極30和32上以便以類似于前述實(shí)施例的方式向這兩個(gè)電極提供可變直流電壓和可變交流電壓。該系統(tǒng)還包括連接到傳感器64輸出的模/數(shù)變換器100和連接到傳感器68和68′輸出的模/數(shù)變換器102。數(shù)/模變換器104具有一個(gè)連接到高壓模塊56輸入上的輸出。微處理機(jī)108具有一個(gè)連接到模/數(shù)變換器100上的輸入和一個(gè)連接到數(shù)/模變換器104上的輸出。微處理機(jī)110具有一個(gè)連接到模/數(shù)變換器102上的輸入和一個(gè)連接到數(shù)/模變換器016上的輸出。
參考圖5，高壓和高頻電極安裝在氣流中以便產(chǎn)生一個(gè)復(fù)合電場。該復(fù)合電場由傳感器64、68和68′探測。模/數(shù)變換器100和102分別產(chǎn)生一個(gè)數(shù)字信號。模/數(shù)變換器100的數(shù)字信號正比于高電極36上的電壓直流值，而模/數(shù)變換器102上的數(shù)字信號正比于高頻電極32上的信號的交流頻率和幅值。每個(gè)數(shù)字信號施加到微處理機(jī)108和110的各自輸入端。對應(yīng)的微處理機(jī)使用儲存在也與各自的微處理機(jī)接口的存儲裝置114和116(隨機(jī)存取存儲器和只讀存儲器)中的指令處理這兩個(gè)數(shù)字輸入信號。每個(gè)微處理機(jī)把信息輸出給各自的顯示電路117和118、接口電路(RS-232等)120和122以及兩個(gè)分開的數(shù)/模變換器104和106。數(shù)/模變換器104連接到高壓模塊56上，該模塊是一個(gè)能產(chǎn)生千伏范圍內(nèi)直流電壓的高壓發(fā)生器。這個(gè)數(shù)/模變換器104的輸出將控制該高壓直流發(fā)生器產(chǎn)生的電壓量值，發(fā)生器的輸出連接高壓電極30上。數(shù)/模變換器106的輸出將控制由高壓交流發(fā)生器產(chǎn)生的交流電壓的頻率和幅值，該高壓交流發(fā)生器連接到高頻電極32上。
圖6表示用于檢測與電極30和32有關(guān)的復(fù)合電磁場幅值和頻率的另外一種裝置。在這個(gè)實(shí)施例中，布置在由網(wǎng)組件29的電極30和32產(chǎn)生的復(fù)合電場中的電感傳感器130代替?zhèn)鞲衅?4、68和68′。該電感傳感器將檢測由該電場產(chǎn)生的電力線。這些電力線與網(wǎng)組件29產(chǎn)生的電場強(qiáng)度和頻率成正比。這些電力線將在電感該傳感器線圈中感應(yīng)出電壓，該電感傳感器線圈可以連接到任何熟知的放大器和信號處理器上以便探測該電場的有效值(RMS)、頻率和峰值電強(qiáng)度。然后這些信號輸出到用于一個(gè)模似系統(tǒng)的一個(gè)比較器或用于數(shù)字系統(tǒng)的模/數(shù)變換器。盡管聯(lián)系圖4表示和描述了三個(gè)獨(dú)立的傳感器，但人們應(yīng)當(dāng)懂得可以使用信號電感傳感器線圈分別探測用于高壓電路的直流電壓效應(yīng)及用于高頻電路的交流幅值和頻率效應(yīng)。
顯而易見，對于熟悉本專業(yè)的技術(shù)人員來說，在本發(fā)明的空氣凈化系統(tǒng)中能夠進(jìn)行各種改進(jìn)和變更而不脫離附屬權(quán)利要求書的精神和范圍。因此，申請人認(rèn)為本發(fā)明覆蓋各種改進(jìn)和變更，只要這些改進(jìn)和變更在附屬權(quán)利要求書和其等價(jià)物的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種空氣凈化系統(tǒng)，包括一個(gè)具有當(dāng)連接到交流輸入電壓上時(shí)產(chǎn)生具有預(yù)定幅值電壓的輸出的電源；一個(gè)與電源電氣耦合以便產(chǎn)生千伏范圍內(nèi)高壓直流輸出的高壓電路；一個(gè)與電源電氣耦合以便產(chǎn)生頻率在千赫范圍內(nèi)而幅值在幾百伏有效值(RMS)范圍內(nèi)的高頻輸出的高頻電路；一個(gè)電氣連接到該高壓電路和高頻電路上并布置在流動(dòng)空氣的通道內(nèi)以便把要凈化的空氣置于具有預(yù)定高壓和高頻的一個(gè)復(fù)合電場中的導(dǎo)電組件，該組件構(gòu)成高壓和高頻電路上的負(fù)載；一個(gè)與該組件耦合以便輸出具有對應(yīng)于由高頻電路施加在該導(dǎo)電組件上電壓的幅值信號的第一傳感器電路；一個(gè)與該組件耦合以便輸出具有對應(yīng)由該高頻電路施加在該導(dǎo)電組件上頻率的幅值信號的第二傳感器電路；一個(gè)與該組件耦合以便輸出具有對應(yīng)該高壓電路施加在該導(dǎo)電組件上電壓幅值的信號的第三傳感器電路；一個(gè)把高頻電路連接到第一傳感器電路的第一控制電路，以便根據(jù)第一傳感器電路的輸出電壓改變對該導(dǎo)電組件的高頻輸出幅值而保持該復(fù)合電場的預(yù)定高頻幅值分量不變；一個(gè)把高頻電路連接到第二傳感器電路上的第二控制電路，以便根據(jù)第二傳感器電路的輸出電壓改變對該導(dǎo)電組件的高頻輸出頻率而保持該復(fù)合電場的預(yù)定頻率不變；一個(gè)把該高壓電路連接到第三傳感器電路上的第三控制電路，以便根據(jù)第三傳感器電路的輸出電壓改變對該導(dǎo)電組件的高壓輸出而保持預(yù)定的復(fù)合電場電壓不變；以及連接到第一、第二和第三控制電路上的選擇裝置，以便相互獨(dú)立地選擇由該高壓電路施加在該導(dǎo)電組件上的預(yù)定電壓值和由該高頻電路施加在該導(dǎo)電組件上的預(yù)定頻率與幅值。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的空氣凈化系統(tǒng)，其中高頻電路包括一個(gè)具有一個(gè)初級線圈和一個(gè)次級線圈的變壓器，該次級線圈連接到該網(wǎng)組件上；及一個(gè)用來控制初級線圈中電流流動(dòng)以便確定對該導(dǎo)電組件的輸出電壓頻率的振蕩電路。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的空氣凈化系統(tǒng)，其中高壓電路包括一個(gè)連接到該控制電路的輸出上以便控制該高壓電路的輸出電壓值的電壓控制振蕩器。
4.根據(jù)權(quán)利要求2的空氣凈化系統(tǒng)，其中該系統(tǒng)包括一個(gè)連接到第一和第二控制電路輸出上以便控制高頻輸出電壓數(shù)值和頻率的電壓控制振蕩器。
5.根據(jù)權(quán)利要求3的空氣凈化系統(tǒng)，其中該系統(tǒng)包括一個(gè)連接到第三控制電路上以便控制該高壓電路的輸出電壓值的電壓控制振蕩器。
6.根據(jù)權(quán)利要求1的空氣凈化系統(tǒng)，其中該電源包括一個(gè)連接到交流輸入電壓上時(shí)產(chǎn)生直流電壓的整流器。
7.一種空氣凈化系統(tǒng)，包括一個(gè)具有連接到交流輸入電壓上時(shí)產(chǎn)生具有預(yù)定值電壓的輸出端的電源；一個(gè)與該電源電氣耦合以便產(chǎn)生千伏范圍內(nèi)的高壓輸出的高壓電路；一個(gè)電氣連接到該高壓電路上并布置在流動(dòng)空氣的通道內(nèi)以便把要凈化的空氣置于具有預(yù)定幅值的電場中的導(dǎo)電組件，該組件構(gòu)成該高壓電路上的負(fù)載；一個(gè)與該組件耦合以便輸出具有對應(yīng)于該高壓電路上導(dǎo)電組件負(fù)載幅值的電壓的電壓傳感器電路；及一個(gè)把該高壓電路連接到該傳感器電路上的控制電路，以便根據(jù)該傳感器電路的輸出幅值改變對該組件的高壓輸出而保持該復(fù)合電場的預(yù)定值。
8.根據(jù)權(quán)利要求7的空氣凈化系統(tǒng)，其中高壓電路包括一個(gè)具有輸出連接到該組件上的倍壓電路；一個(gè)具有一個(gè)初線線圈和一個(gè)次級線圈而次級線圈連接到該倍壓器輸入上的變壓器；及一個(gè)對應(yīng)于該倍壓器的輸出電壓的量級用于控制該變壓器初級線圈中電流流動(dòng)的振蕩器電路。
9.根據(jù)權(quán)利要求8的空氣凈化系統(tǒng)，其中該振蕩器電路包括一個(gè)連接到該控制電路的輸出上以便控制該高壓電路的輸出電壓值的電壓控制器振蕩器。
10.根據(jù)權(quán)利要求7的空氣凈化系統(tǒng)，其中該電源包括一個(gè)接到交流輸入電壓上時(shí)產(chǎn)生直流電壓的整流器。
11.一種空氣凈化系統(tǒng)包括一個(gè)具有輸出以便接到交流輸入電壓上時(shí)產(chǎn)生具有預(yù)定幅值電壓的電源；一個(gè)電氣耦合到該電源上以便產(chǎn)生千赫范圍內(nèi)的高頻輸出和幾百伏的效值(RMS)范圍內(nèi)的幅值的高頻電路；一個(gè)電氣連接到該高頻電路上并布置在流動(dòng)空氣的通道內(nèi)把要凈化的空氣置于具有預(yù)定頻率和幅值的電場中的導(dǎo)電組件；一個(gè)與該導(dǎo)電組件耦合的第一傳感器電路，以便對應(yīng)于由該高頻電路施加在該導(dǎo)電組件上的電壓輸出一個(gè)電壓幅值；一個(gè)與該導(dǎo)電組件耦合的第二傳感器電路，以便對應(yīng)于由該高頻電路施加在該導(dǎo)電組件上的頻率輸出一個(gè)電壓幅值；一個(gè)把該高頻電路連接到第一傳感器電路上的第一控制電路，以便根據(jù)該第一傳感器電路的輸出電壓值改變對該導(dǎo)電組件的高頻輸出的幅值以保持該復(fù)合電場的預(yù)定幅值不變；一個(gè)把該高頻電路連接到第二傳感器電路上的第二傳感器電路上的第二控制電路，以便根據(jù)該第二傳感器電路的輸出電壓值改變對該導(dǎo)電組件的高頻輸出的頻率以保持該復(fù)合電場的預(yù)定頻率不變；一個(gè)連接到第一和第二控制電路上的選擇裝置，以便選擇由該高頻電路施加在該導(dǎo)電組件上的預(yù)定頻率和幅值。
12.根據(jù)權(quán)利要求11的空氣凈化系統(tǒng)，其中該高頻電路包括一個(gè)具有一個(gè)初級線圈和一個(gè)邊級線圈的變壓器，該次級線圈連接到該導(dǎo)電組件上；及一個(gè)用來控制該初級線圈中電流流動(dòng)的振蕩器電路，以便確定對該導(dǎo)電組件的輸出電壓頻率。
13.根據(jù)權(quán)利要求12的空氣凈化系統(tǒng)，其中一個(gè)電壓控制振蕩器連接到第一和第二控制電路的輸出上來控制該高頻電路的輸出電壓值和頻率。
14.根據(jù)權(quán)利要求1的空氣凈化系統(tǒng)，其中該電源包括接到一個(gè)交流輸入電壓上的產(chǎn)生直流電壓的整流器。
15.一種凈化空氣的方法，包括流動(dòng)空氣通過一個(gè)導(dǎo)電組件，以便把要凈化的空氣置于具有預(yù)定量值和頻率的一個(gè)復(fù)合電場中；把千赫范圍內(nèi)的高頻交流電壓施加到該導(dǎo)電組件上；把該網(wǎng)上的電壓分成預(yù)定部分；對應(yīng)于被劃分的電壓產(chǎn)生控制電壓；及根據(jù)該控制電壓改變施加到該導(dǎo)電組件上的電壓以便保持該電場的預(yù)定頻率不變。
16.一種凈化空氣的方法，包括流動(dòng)空氣通過一個(gè)導(dǎo)電組件，以便把空氣置于具有預(yù)定量值的一個(gè)復(fù)合電場中；對該導(dǎo)電組件施加千伏范圍內(nèi)的高壓；把該導(dǎo)電組件的電壓劃分成預(yù)定部分；根據(jù)劃分后的電壓產(chǎn)生控制電壓值；及根據(jù)該控制電壓值改變對該導(dǎo)電組件的施加電壓以便保持該電場的預(yù)定量值不變。
全文摘要
一種空氣凈化系統(tǒng)，該系統(tǒng)把空氣置于分別由千伏范圍內(nèi)的直流電壓和千赫范圍內(nèi)的交流頻率產(chǎn)生的復(fù)合電場中，該直流電壓和交流頻率施加到風(fēng)道中的網(wǎng)組件上。直流幅值和交流頻率自動(dòng)調(diào)節(jié)到選擇后的參數(shù)，并能夠相互獨(dú)立地選擇參數(shù)。
文檔編號B01D49/00GK1108580SQ9410294
公開日1995年9月20日 申請日期1994年3月18日 優(yōu)先權(quán)日1994年3月18日
發(fā)明者阿諾·C·克羅杰, 克德·J·羅尼基, 湯姆斯·M·史麥利 申請人:Crs工業(yè)股份有限公司