CN114728091A - 使用电离进行空气净化和处理的空气净化装置和方法 - Google Patents

Abstract

公开了使用电离进行空气净化和处理的空气净化装置和方法。在一些实施例中，离子发生器装置包括模块化电极和连接到模块化电极的外壳。模块化电极包括细长导管主体，该导管主体包括功率接收端和与功率接收端相对的导管连接端；以及围绕导管主体的周边占据不同径向位置的多个离子发生元件，离子发生元件响应于所施加的交流电生成负离子或正离子。功率接收端上的第一电连接器可连接到另一个导管主体的导管连接端上的第二电连接器，使得多个导管主体可以串联连接在一起。外壳连接到模块化电极的导管主体之一的功率接收端。

Description

使用电离进行空气净化和处理的空气净化装置和方法

技术领域

本公开的主题一般而言涉及空气净化和处理的材料、设备和方法，更特别地，涉及使用电离进行空气净化和处理的空气净化装置和方法。

背景技术

冷等离子体发生器(CPG)产生充满高电荷离子的电场。这个电场被称为等离子场。在等离子体场内产生的离子可以充当通过场的空气的天然洗涤剂。空气中的微粒，诸如灰尘、霉菌、花粉、细菌、病毒和其它有害病原体，穿过等离子体场，并且等离子体场内的高电荷离子包围这些微粒并破坏它们的分子结构。当离子与病原体和空气传播的病毒结合并改变它们的分子结构时，病原体和空气传播的病毒就会被破坏，通常是通过夺走它们重要的氢分子。在引起气味的分子的情况下，这些分子通常在穿过等离子体场时通过氧化分解成大气气体。在一些情况下，当在等离子体场中时，类似微粒聚集在一起，从而使它们更大，然后更容易用空气过滤器捕获。

在空气净化系统中使用电离来生成正离子和负离子的一般概念可以追溯到1960年代，多年来已经开发了不同的离子发生器。但是，这些常规的离子发生器中的许多都是“一体适用(one size fits all)”的设计，其中空气净化系统必须围绕离子发生器进行设计。但是，这并不总是可能的，因此最终结果可能不是最佳的。此外，这些常规的离子发生器使用多个电极，这增加了离子发生器的复杂性、效能和功耗。因此，需要相对简单、更高效且使用更少能量的改进的离子发生器。

发明内容

在一个方面，提供了一种用于离子发生器的模块化电极。如本文进一步描述的，模块化电极可以从单个电极架构生成正离子和负离子，从而简化空气净化装置和相关联系统的设计。模块化电极还可以与一个或多个附加的模块化电极耦合，以提供任何期望长度的离子发生电极。简而言之，用于离子发生器装置的模块化电极包括细长导管主体，该导管主体包括功率接收端和与功率接收端相对的导管连接端，以及多个离子发生元件，它们围绕导管主体的周边占据不同径向位置，离子发生元件生成负离子或正离子。

在一些实施例中，模块化电极的功率接收端包括第一电连接器，并且导管连接端包括具有与第一电连接器对应的形状的第二电连接器。在一些情况下，功率接收端的第一电连接器可连接到另一个导管主体的导管连接端上的第二电连接器。因此，在一些实施例中，可以通过将一个导管主体的第一电连接器连接到另一个导管主体的第二电连接器来将多个导管主体串联连接在一起。连接的导管主体中的每一个可以具有与其它导管主体相同或不同的长度。此外，每个导管主体可以由绝缘材料制成。

在一些实施例中，本文所述的模块化电极包括连接到导管连接端的端盖。此外，在一些实施例中，模块化电极可以包括具有与所连接的导管主体中的最后一个导管主体的第二连接器串联连接的第一电连接器的端盖。

本文所述的导管主体还可以包括多个脊，其中每个脊定位在相邻离子发生元件之间。

离子发生元件围绕导管主体的周边占据不同径向位置。在一些实施例中，例如，导管主体的周边包括沿着导管主体的长度平行延伸的第一表面和相对的第二表面。多个离子发生元件可以沿着导管主体的第一表面和相对的第二表面的长度定位。因而，离子发生元件沿着导管主体的周边呈现出180度的径向间隔。离子发生元件可以沿着导管主体的周边呈现出任何期望的径向间距。当用交流电激励时，多个离子发生元件可以在流体流(诸如空气)中生成正离子和负离子。元件生成正离子和负离子可以取决于交流电的正循环和负循环。

在另一方面，离子发生器装置包括本文所述的模块化电极，以及连接到模块化电极的导管主体的功率接收端的外壳。电子电路系统可以定位在外壳中，并且可以被配置为将交流电输送到导管主体和离子发生元件。

在一些实施例中，外壳可以由半透明材料制成，并且可选地，一个或多个发光二极管(LED)灯可以定位在外壳内部，当离子发生器装置正在操作时，一个或多个LED灯照亮外壳。

在一些情况下，本文所述的外壳可以包括紧固件。在一些情况下，紧固件可以是固定法兰，并且固定法兰可以定位在外壳的与导管主体连接的同一侧。在一些情况下，固定法兰提供对离子发生器装置的模块化电极部分已插入其中的导管或气室的密封。此外，在一些实施例中，固定法兰包括将外壳固定到导管或气室的凸片。

在另一方面，净化空气的方法包括提供本文所述的离子发生器装置；将导管主体中的两个或更多个连接在一起；以及将连接的导管主体定位在待净化的空气源中。在一些情况下，该方法还可以包括利用沿着导管主体的长度定位的多个离子发生元件生成负离子或正离子。此外，该方法还可以包括使待净化的空气通过离子发生元件。

在一些实施例中，本文所述的方法可以包括将离子发生器装置的外壳紧固到加热、通风和空调(HVAC)管道或气室。

附图说明

已经如此概括地描述了本公开的主题，现在将参考附图，附图不一定按比例绘制，其中：

图1、图2、图3和图4图示了本公开的使用电离的空气净化装置的模块化电极的示例的各种透视图；

图5A和图5B图示了两个模块化电极被连接在一起的示例的透视图；

图6图示了本公开的使用电离的空气净化装置的电子电路的示例的示意图；

图7和图8图示了本公开的空气净化装置的离子发生器装置的示例的透视图；

图9图示了图7和图8中所示的离子发生器装置的侧视图；

图10图示了图7和图8中所示的连接到HVAC管道的离子发生器装置的侧视图；

图11图示了使用本公开的使用电离的空气净化装置净化空气的方法的流程图的示例；

图12A和图12B分别图示了本公开的空气净化装置的离子发生器装置的另一个示例的侧视图和分解图；以及

图13A、图13B、图13C和图13D图示了图12A和图12B中所示的离子发生器装置的模块化电极的示例的各种视图。

具体实施方式

现在将在下文中参考附图更全面地描述本公开的主题，附图中示出了本公开的主题的一些但不是所有实施例。相同的数字通篇指代相同的元素。本公开的主题可以以许多不同的形式实施，并且不应被解释为限于本文所阐述的实施例；相反，提供这些实施例是为了使本公开满足适用的法律要求。实际上，本公开的主题所属领域的技术人员在受益于前述描述和相关联附图中所给出的教导的情况下，将想到本文阐述的本公开主题的许多修改和其它实施例。因此，应该理解的是，本公开的主题不限于所公开的具体实施例，并且修改和其它实施例旨在包括在所附权利要求的范围内。

在一些实施例中，本公开的主题提供了使用电离进行空气净化和处理的空气净化装置和方法。在一些实施例中，提供了一种离子发生器装置，其可以产生充满高电荷离子的电场，也称为等离子体场。在一些实施例中，当空气与离子发生器接触时，从作为水分包含在空气中的水分子生成O2-(H2O)x负离子和H+(H2O)y正离子，其中x和y是正整数。这些正离子和负离子与空气中的微粒(诸如灰尘、霉菌和花粉)发生反应，并引起团聚，从而产生比较小的原始微粒更容易被空气过滤器捕获的更大微粒。

此外，这些正离子和负离子可以与空气中的细菌、病毒和其它病原体发生反应并杀死它们。例如，当O2-(H2O)x负离子和H+(H2O)y正离子附着到空气传播的病原体表面时，会在病原体的表面上生成自由基羟基(OH·)和过氧化氢(H2O2)，并且自由基羟基和过氧化氢从病原体表面提取关键的氢原子，从而杀死它们。

此外，O2-(H2O)x负离子和H+(H2O)y正离子与空气中的各种引起气味的小分子发生反应，并且对这些引起气味的小分子进行化学氧化，从而有效地对空气进行除臭。

第I节—模块化电极

在一个方面，本文描述了一种用于离子发生器的模块化电极。例如，图1、图2、图3和图4示出了模块化电极1的示例性实施例的各种透视图。在一些实施例中，本文所述的模块化电极1包括细长导管主体5和多个离子发生元件20。模块化电极1也可以被称为“刀片”或“刺针(Stinger)”。

导管主体，诸如导管主体5，可以由不与本公开的目的不一致的任何材料制成。在一些实施例中，导管主体5可以由绝缘材料制成，诸如塑料或树脂。示例性塑料包括聚烯烃，诸如聚丙烯或聚乙烯、乙烯基聚合物，诸如PVC和ABS、丙烯酸酯基聚合物等。导管主体5可以以本领域技术人员已知的任何方式制成，诸如通过注塑成型。替代地，导管主体5可以经由一种或多种添加剂制造技术(additive manufacturing technique)制造，诸如粘合剂喷射。

本文所述的导管主体5可以具有允许空气通过并接触由离子发生元件产生的等离子体场的任何形状，诸如空气动力学形状。在一些实施例中，导管主体5具有刀片状形状，如图1、图2、图3和图4中所示。在其它情况下，导管主体5可以具有椭圆形、圆形、正方形、矩形、三角形、五边形、六边形等的横截面形状。另外，导管主体5可以包括沿着导管主体5的长度平行延伸的第一表面18A和相对的第二表面18B，如图4中所示。

在一些实施例中，导管主体5包括功率接收端10和与功率接收端10相对的导管连接端11，如图1、图2、图3和图4中所示。功率接收端10可以包括第一电连接器，并且导管连接端11可以包括第二电连接器，该第二电连接器具有与第一电连接器对应的形状或凹槽。例如，在一些实施例中，功率接收端10可以是公式插头，并且导管连接端11可以是可以插入功率接收端10插头的母式插座。但是，插头插座式连接器只是示例性的，也可以考虑其它类型的连接器。

图5A和图5B示出了插头插座式连接，其中功率接收端10的第一电连接器包括一个或多个导电刀片、插脚或导线13，并且导管连接端11的第二电连接器包括一个或多个导电插座14。因此，本文所述的多个导管主体5可以通过将一个导管主体5的功率接收端10的第一电连接器与另一个导管主体5的导管连接端11上的第二电连接器连接来连接在一起，例如图7、图8、图9和图10中所示。在一些实施例中，可以通过将一个导管主体5的第一电连接器连接到另一个导管主体5的第二电连接器来将多个导管主体5串联连接在一起。

本文所述的导管主体5可以包括将一个导管主体5紧固到另一个导管主体5的紧固件组件。在一些情况下，紧固件组件包括与本文所述的第一电连接器和第二电连接器不同的第二插头和插座组件。一般而言，包括紧固件组件的部件由非导电材料制成，诸如包括导管主体5本身的相同材料。在一些实施例中，紧固件组件的部件一体地形成在导管主体上。在一些情况下，导管主体5可以包括紧固件组件，该紧固件组件具有在功率接收端10或导管连接端11之一上的插头，以及定位在功率接收端10或导管连接端11中的另一个上的互补形状的插座。

图1至图5B图示了模块化电极1的示例性基于插头和插座的紧固件组件，其中两个紧固件插脚15从导管主体5的功率接收端10向外延伸。两个互补形状的紧固件插脚接收插座16定位在导管主体5的导管连接端11上。

在一个示例中，功率接收端10包括一个导电刀片、插脚或两侧是两个紧固件插脚15的导线13(参见图5B)。以互补的方式，导管连接端11包括一个导电插座14，其两侧是两个接收插座16(参见图5B)。如图5A和图5B中所示，紧固件插脚15可以插入到接收插座16中，以将两个导管主体5连接在一起。紧固件插脚15可以通过摩擦配合保持在接收插座16中，或者在一些实施例中，紧固件插脚15可以包括锁定突起17，并且接收插座16可以对应地包括锁定突起接收棘爪或卡扣(未示出)。在这些实施例中，当第一导管主体5的两个紧固件插脚15的两个锁定突起17与第二导管主体5的两个接收插座16的两个锁定突起接收棘爪或卡扣接合时，两个导管主体5被保持在一起。

在其它实施例中，模块化电极1的紧固件组件可以包括除插头和插座以外的机构。例如，在一些实施例中，紧固件组件可以包括闩锁和卡扣组件(未示出)，其中两个弹性闩锁臂定位在导管主体5的功率接收端10和导管连接端11之一的相对侧上，并且两个互补形状的闩锁接收抓扣定位在导管主体5的功率接收端10和导管连接端11中的另一个上。两个或更多个导管主体5可以通过使一个导管主体5的功率接收端10与另一个导管主体5的导管连接端11接触，使得一个导管主体5的弹性闩锁臂接合并闩锁到另一个导管主体5的闩锁接收抓扣上来连接在一起。

模块化电极1的导管主体5可以具有不与本公开的目的不一致的任何长度。在多个导管主体5串联连接在一起的情况下，连接的导管主体5中的每一个可以具有与其它导管主体5相同或不同的长度。因此，以这种方式，通过将任意数量的导管主体5连接在一起以形成具有期望长度的模块化电极1，可以定制模块化电极1的长度以适合任何应用。

在一些实施例中，本文所述的模块化电极1可以包括端盖。本文所述的端盖可以包括紧固件组件、第一电连接器，或紧固件组件和第一电连接器两者。端盖可以连接到本文所述的导管主体5的导管连接端。在多个导管主体5串联连接的实施例中，端盖可以连接到串联中最后一个导管主体5的导管连接端上的第二连接器。端盖可以提供一个或多个优点，诸如防止碎屑进入模块化电极1的端接导管主体5的导管连接端上的第二电连接器插座和/或紧固件组件插座。此外，在一些实施例中，端盖上的第一电连接器可以完成定位在导管主体5中的电路。

本文所述的导管主体还可以包括多个接收空间和多个脊。例如如图1至图4中所示，多个脊21定位在两个不同接收空间之间的导管主体5的表面上。如下面更详细解释的，每个接收空间具有定位在其中的离子发生元件20。因此，每个接收空间可以被识别为定位在图1至图4中所示的每个离子发生元件20的位置。脊21将每个离子发生元件20彼此分开，从而隔离和防止离子发生元件20之间的相互作用。

本文所述的模块化电极1包括多个离子发生元件20。离子发生元件20在围绕导管主体5的周边的不同位置处径向间隔开。例如，如图1至图4中所示，多个离子发生元件20可以占据围绕导管主体5的周边的不同径向位置。特别地如图4中所示，多个离子发生元件20可以沿着导管主体5的第一表面18A和相对的第二表面18B的长度定位。但是，这种配置是示例性的，并且在其它实施例中，离子发生元件20可以在不同的位置和图案处彼此径向间隔开。例如，虽然图1至图4示出了离子发生元件20沿着导管主体5的长度以直线占据不同径向位置的实施例，但在其它实施例中，离子发生元件20可以沿着导管主体5的每侧的长度交错布置。在一些情况下，离子发生元件20可以以沿着导管主体5的长度延伸的螺旋形径向间隔开。在一些实施例中，离子发生元件20从导管主体5向外突出以将离子发生元件20插入到空气流中。

离子发生元件20在激励时能够生成负离子或正离子。在一些实施例中，每个离子发生元件20在用交流电激励时可以生成负离子或正离子。交流电可以不是与本公开的目的不一致的任何输入电压。例如，交流电可以是12V、120V或208-240V。在一些较不优选的实施例中，可以使用直流电来激励离子发生元件20，诸如12V或24V直流电。

本文所述的离子发生元件20可以由能够在空气流中生成具有负离子和/或正离子的等离子体场的任何导电材料制成。示例性材料包括钢(不锈钢或非不锈钢)、铜、铝、钨、导电碳纤维、碳掺杂聚烯烃(诸如聚丙烯)和其它导电金属和材料。此外，离子发生元件20可以具有任何期望的形态和/或架构以在空气流中生成离子。离子发生元件20可以呈现例如针或针状架构。在一些实施例中，离子发生元件20是针束。

在一些实施例中，多个离子发生元件20产生等量的负离子和正离子。在其它实施例中，多个离子发生元件20产生不等量的负离子和正离子，诸如在一些情况下负离子多于正离子，或者在其它情况下正离子多于负离子。此外，在一些实施例中，多个离子发生元件20可以仅产生负离子，或仅产生正离子。在一些情况下，可以通过使用不同的交流电脉冲波形来控制负离子与正离子的比例。

本文所述的模块化电极1还可以包括布线穿过导管主体5，将多个离子发生元件20连接到外部电源。图6示出了连接到在下文第II节中更详细描述的外壳的模块化电极1的电子电路系统40的示例的示意图。

本公开的模块化电极1相对于其它离子发生电极的一个优点是在负离子和/或正离子的生成期间几乎不产生臭氧。

第II节—离子发生器装置

在另一方面，本文描述了本公开的离子发生器装置。在一些实施例中，离子发生器装置包括上文第I节中描述的模块化电极和外壳。

离子发生器装置30的示例性实施例在图7、图8和图9中示出，离子发生器装置30包括连接到模块化电极1的导管主体5的功率接收端10的外壳31。特别地在图7、图8和图9中所示的是具有以本文第I节中描述的方式连接在一起的两个导管主体5(例如，导管主体5A、5B)的模块化电极1，但是离子发生器装置30不限于两个导管主体5。在其它实施例中，离子发生器装置30可以仅具有一个导管主体5，或者在其它实施例中，离子发生器装置可以包括多个导管主体5，诸如3个、4个、5个、6个、7个、8个、9个、10个或更多个。

在一些实施例中，可移除盖32固定到外壳31的一侧，诸如顶侧。可以使用不与本公开的目的不一致的任何机构来固定可移除盖32，诸如螺纹或闩锁机构。在一个特定实施例中，可移除盖32可以使用其中可移除盖32被插入到外壳31中的盖接收开口中的转动和锁定机构固定到外壳31，并且可移除盖32被稍微转动以接合可移除盖32中的锁定机构与外壳31中的盖接收开口中的对应特征。可选的垫圈(未示出)可以定位在盖32和外壳31之间以提供防水密封。

外壳31可以由与导管主体5相同或不同的材料制成。在一些实施例中，外壳31可以由塑料或树脂制成，诸如聚烯烃、聚乙烯、聚丙烯酸酯或不与本公开的目的不一致的任何其它合适的材料。

在一些实施例中，外壳31包括在其中用于接收某些电子器件(例如，图6中所示的电子电路系统40)的空间(未示出)，各种电子部件被定位在其中。如图6中所示，电子电路系统40可以被配置为向一个或多个导管主体5和离子发生元件20输送电力。如例如在第I节中描述的，电子电路系统40可以被配置为将12V、120V或208-240V的交流电输送到离子发生元件20。

在一些实施例中，外壳31是半透明的。可选的发光二极管(LED)可以定位在外壳中作为电子电路系统40的一部分，并且LED可以在打开时照亮外壳31。图6示出了示出包括LED的一个实施例的示例性示意图。在一些实施例中，外壳31是不透明的并且可移除盖32由半透明材料制成。在这个实施例中，当LED被照亮时，可移除盖32显示照明。在一些情况下，不同颜色的LED定位在外壳31中，并且每种颜色指示离子发生器装置30的状态。例如，红色可以指示离子发生器装置30当前没有操作，并且绿色可以指示离子发生器装置30当前正在操作。但是，该示例仅是示例性的，并且可以使用任何颜色组合来指示任何特定操作。

本文所述的外壳31在一些情况下可以包括紧固组件。例如，如图7、图8和图9中所示，紧固组件可以包括固定法兰33，该固定法兰33定位在外壳31的与导管主体5连接的同一侧。各种连接凸片34可以围绕固定法兰33的周边定位，并且连接凸片34可以包括紧固件接收孔，螺钉、螺栓、铆钉或其它紧固件可以插入在其中并连接到导管或气室以将离子发生器装置30固定到其表面。

例如，如图7、图8和图9中所示，电路主体5A的功率接收端10连接到外壳31的固定端35。虽然在图7、图8和图9中未明确示出，但外壳31的固定端35可以包括第二电连接器，该第二电连接器在设计上与导管主体5A的导管连接端11上的第二电连接器相同。因此，模块化电极1的导管主体5A可以以与如第I节中描述的两个导管主体5连接在一起的相同方式连接到外壳31。因此，如果导管主体5损坏或需要在本文描述的离子发生器装置30中更换，那么可以将导管主体5从外壳上拔下并且可以插入新的导管主体5。

此外，模块化电极1的一个或多个导管主体5可以连接在一起以形成任何长度的模块化电极1，诸如图7、图8和图9中所示的导管主体5A和5B。这允许通过允许用户采用特定应用所需的确切长度的模块化电极1来提供满足各种不同需要或应用的需要的离子发生器装置30的灵活性。

图10示出了安装在HVAC管道41中的离子发生器装置30的示例性实施例，其中HVAC管道41被示为横截面框。如图所示，模块化电极1已插入到HVAC管道41中的开口中，使得模块化电极1定位在HVAC管道41内的空气的空气流中。外壳31定位在HVAC管道41的外表面上，并且固定法兰33靠在HVAC管道41的外表面上并形成气密密封。同样，虽然图10描绘了具有两个导管主体5A、5B连接在一起的模块化电极1的离子发生器装置30，但是离子发生器装置30可以包括具有根据特定应用的需要连接在一起的任意数量的导管主体5的模块化电极1。

第III节—净化空气的方法

在另一方面，图11示出了利用离子发生器装置(例如，离子发生器装置30)净化空气的方法50的示例。方法50可以包括但不限于以下步骤。

在步骤51处，提供模块化离子发生器装置。在一个示例中，提供了如在第II节中的图7至图10中描述的离子发生器装置30，其包括如在第I节中的图1至图5B中描述的一个或多个模块化电极1。

在步骤52处，导管主体中的两个或更多个连接在一起以形成期望长度的模块化电极。在一个示例中，导管主体5中的两个或更多个连接在一起以形成期望长度的模块化电极1，如图1至图10中所述。

在步骤53处，包括模块化电极的离子发生器装置定位在待净化的空气源中。例如，包括由连接的导管主体5形成的模块化电极1的离子发生器装置30定位在待净化的空气源中。

在一些实施例中，定位连接的导管主体5的方法50的步骤53包括将离子发生器装置30的外壳31紧固到HVAC管道41或气室，如图10中所示。

在一些实施例中，本文所述的方法50还可以包括利用沿着导管主体5的长度定位的多个离子发生元件生成负离子或正离子。此外，本文所述的方法50还可以包括使待净化的空气通过离子发生元件20。当空气通过时，离子发生元件20、空气中的微粒、分子和病原体穿过由离子发生元件20生成的等离子体场，并与负离子和/或正离子反应。在一些情况下，这些微粒聚集在一起以形成然后更容易被空气过滤器捕获的较大的微粒，或者微粒变得太大而不能在空气中传播，并从空气中沉淀出来。引起气味的分子会被氧化，从而消除或降低它们引起气味的能力。负离子和正离子与空气传播的病原体表面发生反应，提取关键的氢原子或氧化关键的细胞或病毒成分，从而杀死病原体。

第IV节—模块化电极

现在参考图12A和图12B，它们分别是本公开的空气净化装置的离子发生器装置60的另一个示例的侧视图和分解图。在一个示例中，离子发生器装置60包括耦合到模块化电极62的外壳61，该模块化电极62由导管主体63(例如，导管主体63A、63B)的布置形成。另外，导管主体63中的每一个保持离子发生元件64的布置。

图12B示出了包括外壳61和模块化电极62的离子发生器装置60的各种部件。参考零件列表70，离子发生器装置60的导管主体63可以包括但不限于保持离子发生元件64的布置的Stinger PCB 73、Stinger外壳77、连接器71和端盖81。保持在离子发生器装置60的外壳61中的部件可以包括但不限于光管72、PCB子板74、驱动器PCB 75、标签76、耦合器78、覆盖物79、底板80和变压器86。另外，离子发生器装置60包括多个螺钉82、83、84、85。

现在参考图13A、图13B、图13C和图13D，它们是图12A和图12B中所示的离子发生器装置60的模块化电极62的示例的各种视图。例如，图13A示出了Stinger PCB 73的透视图，并且图13B示出了模块化电极62的Stinger PCB 73的平面图。图13C示出了图13B的细节A和细节B。图13D示出了模块化电极62的Stinger PCB 73的平面图、侧视图和端视图。

现在再次参考图12A至图13D，离子发生器装置60的设计通常包括增强特征以提供良好的刚性。另外，离子发生器装置60的设计提供了高频空气滤清器叶片，其可以包括但不限于以下物理属性：

(1)导管主体63由围绕单个电路板(例如，Stinger PCB 73)组装的相同塑料零件(例如，Stinger外壳77)的两半组成，该电路板由二十二(22)个碳纤维刷(例如，离子发生元件64)和一个板对板连接器(例如，连接器71)组成；

(2)电路板(例如，Stinger PCB 73)和连接器组合可以卡入到两个相同的塑料半部(Stinger外壳77)中，使碳刷(例如，离子发生元件64)突出用于操作的最佳距离；

(3)离子发生器装置60薄，具有流线型的主体，其减少了阻力并在碳纤维刷(例如，离子发生元件64)上提供附加的气流；

(4)离子发生器装置60被设计为不使用难以组装到电路板的笨重且昂贵的机械连接器，从而提高了可靠性和功能性并降低了组装的成本；

(5)离子发生器装置60提供同时包括配合表面的公和母(雌雄同体)连接。然后通过每端两个螺钉固定该连接；

(6)离子发生器装置60允许将多个导管主体63组装在一起而几乎没有弯曲；

(7)离子发生器装置60提供了高频单元，其提供了紧凑的占地面积、易于组装和高可靠性；以及

(8)离子发生器装置60提供了小型、低外形的单元，该单元能够通过使用3英尺高压电缆进行集成组装以及远程组装。

按照长期存在的专利法惯例，术语“一(a)”、“一个(an)”和“该(the)”在本申请中，包括权利要求中使用时是指“一个或多个”。因此，例如，对“一个主题”的引用包括多个主题，除非上下文清楚地意指相反(例如，多个主题)，以此类推。

贯穿本说明书和权利要求，术语“包括(comprise)”、“包括(comprises)”和“包括(comprising)”以非排他的意义使用，除非上下文另有要求。同样，术语“包含”及其语法变体旨在是非限制性的，使得列表中的项目的引用不排除可以替换或添加到所列项目的其它类似项目。

对于本说明书和所附权利要求的目的，除非另有说明，所有表示说明书和权利要求中使用的量、尺寸、维度、比例、形状、配方、参数、百分比、数量、特性和其它数值的数字应被理解为在所有情况下都被术语“约”修饰，即使术语“约”可能没有明确地与值、量或范围一起出现。因而，除非有相反的说明，否则以下说明书和所附权利要求中阐述的数值参数不是并且不必是精确的，而是可以是近似的和/或根据期望更大或更小，从而反映公差、转换因子、四舍五入、测量误差等，以及本领域技术人员已知的其它因素，具体取决于通过本公开的主题寻求获得的期望性质。例如，当提及值时，术语“约”可以意指涵盖从指定量的以下变化，在一些实施例中±100％，在一些实施例中±50％，在一些实施例中±20％，在一些实施例中±10％，在一些实施例中±5％，在一些实施例中±1％，在一些实施例中±0.5％，并且在一些实施例中±0.1％，因为这样的变化适合于执行所公开的方法或采用所公开的组合物。

另外，当与一个或多个数字或数字范围结合使用时，术语“约”应该被理解为指所有此类数字，包括范围内的所有数字，并通过扩展所阐述数值上下边界来修改该范围。通过端点对数值范围的叙述包括所有数字，例如，整个整数，包括其分数，包含在该范围内(例如，对1到5的叙述包括1、2、3、4和5，以及其分数，例如1.5、2.25、3.75、4.1等)以及该范围内的任何范围。

虽然为了清楚理解的目的已经通过说明和示例的方式对前述主题进行了一些详细的描述，但是本领域技术人员将理解，可以在所附权利要求的范围内实践某些改变和修改。

Claims (24)

1.一种用于离子发生器装置的模块化电极，包括：

细长导管主体，包括：

功率接收端，以及

与所述功率接收端相对的导管连接端；以及

围绕所述导管主体的周边占据不同径向位置的多个离子发生元件，所述离子发生元件生成负离子或正离子。

2.如权利要求1所述的模块化电极，其中所述功率接收端包括第一电连接器，以及所述导管连接端包括具有与第一电连接器对应的形状的第二电连接器。

3.如权利要求2所述的模块化电极，其中所述功率接收端的第一电连接器可连接到另一个导管主体的导管连接端上的第二电连接器。

4.如权利要求1所述的模块化电极，其中所述离子发生元件的径向位置间隔至少90度。

5.如权利要求3所述的模块化电极，其中通过将一个导管主体的第一电连接器连接到另一个导管主体的第二电连接器而将多个导管主体串联连接在一起。

6.如权利要求5所述的模块化电极，其中所连接的导管主体中的每个具有与其它导管主体相同或不同的长度。

7.如权利要求5所述的模块化电极，还包括具有与最后一个导管主体的第二连接器串联连接的第一电连接器的端盖。

8.如权利要求1所述的模块化电极，还包括连接到导管连接端的端盖。

9.如权利要求1所述的模块化电极，还包括多个脊，其中每个脊定位在相邻的离子发生元件之间。

10.如权利要求1所述的模块化电极，其中所述导管主体由绝缘材料制成。

11.如权利要求1所述的模块化电极，其中所述导管主体还包括沿着所述导管主体的长度平行延伸的第一表面和相对的第二表面。

12.如权利要求11所述的模块化电极，其中所述多个离子发生元件沿着所述导管主体的第一表面和相对的第二表面的长度定位。

13.如权利要求1所述的模块化电极，其中所述离子发生元件包括成束的针状架构。

14.如权利要求1所述的模块化电极，其中所述多个离子发生元件在用交流电激励时生成正离子和负离子。

15.一种离子发生器装置，包括：

根据权利要求1-14中的任一项所述的模块化电极；

连接到所述模块化电极的导管主体的功率接收端的外壳。

16.如权利要求15所述的离子发生器装置，还包括定位在所述外壳中的电子电路系统，所述电子电路系统被配置为向所述导管主体和所述离子发生元件输送电力。

17.如权利要求15所述的离子发生器装置，其中所述外壳包括紧固组件。

18.如权利要求17所述的离子发生器装置，其中所述紧固组件是固定法兰，所述固定法兰定位在所述外壳的与连接所述导管主体的位置的同一侧。

19.如权利要求17所述的离子发生器装置，其中所述外壳是半透明的。

20.如权利要求19所述的离子发生器装置，其中所述外壳包括定位在内部的一个或多个LED灯，当所述离子发生器装置操作时，所述一个或多个LED灯照亮所述外壳。

21.一种净化空气的方法，包括：

提供根据权利要求15-20中的任一项所述的离子发生器装置；

将导管主体中的两个或更多个连接在一起；以及

将所连接的导管主体定位在待净化的空气源中。

22.如权利要求21所述的方法，还包括利用沿着所述导管主体的长度定位的所述多个离子发生元件生成负离子或正离子。

23.如权利要求22所述的方法，还包括使待净化的空气通过所述离子发生元件。

24.如权利要求21所述的方法，还包括将所述离子发生器装置的外壳紧固到HVAC管道或气室。

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