TW202241529A - 微波強化空氣消毒系統 - Google Patents

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Abstract

一種微波強化空氣消毒(MEAD)裝置包括一外殼及一耦接至該外殼的微波發生器。該微波發生器經組態以產生微波能量。該MEAD裝置進一步包括一設置於該外殼中的多組件過濾器。該多組件過濾器經組態以收集來自氣流的污染物。來自該氣流的該等污染物的至少一部分將經由該微波能量以直接方式或間接方式中的至少一者破壞。

Description

微波強化空氣消毒系統
本揭露的實施例係關於空氣消毒系統，且特定而言係關於微波強化空氣消毒系統。
空氣可包括污染物。污染物可包括顆粒物、地面臭氧、碳、一氧化物、二氧化硫、二氧化氮及鉛。其他污染物包括可引起傳染病的微生物(例如，活體及非活體)及媒介物。
無
本文中描述的實施例係關於微波強化空氣消毒(microwave enhanced air disinfection，MEAD)系統。
安全可呼吸的空氣係基本的人類需求。室內空氣安全現在係全世界政府、企業營運者及消費者面臨的最重要的問題之一。即使在嚴重急性呼吸道症候群冠狀病毒2 (severe acute respiratory syndrome coronavirus 2，SARS-CoV-2) (例如，冠狀病毒病2019 (COVID-19)、新型冠狀病毒)危機開始之前，室內空氣品質也被公認為新興的全球衛生問題。世界衛生組織估計每八個人中就有一個死於可歸因於不良室內空氣的因素。然而，因為大多數此等死亡發生在發展中國家，所以在COVID-19廣氾流行病以前，室內空氣安全尚未成為全球關注的焦點。
空氣可包括許多污染物，污染物包括顆粒物(例如，粒子)、地面臭氧、碳、一氧化物、二氧化硫、二氧化氮、鉛、微生物(例如，活體及非活體生物)、病毒、過敏原及媒介物。空氣中的污染物可危害人類健康，危害環境，且導致財產損失。
微生物(例如，微觀生物)生活在世界各地的幾乎每個棲息地。病原體(例如，傳染性媒介物、引起疾病的物質、活體及非活體生物等)包括傳染性微生物及媒介物，諸如病毒(例如，無套膜病毒、有套膜病毒)、細菌、原蟲、普里昂蛋白、類病毒及真菌。例如，一些病原細菌引起諸如瘟疫、結核病及炭疽的疾病。在另一實例中，一些寄生原蟲引起諸如瘧疾、昏睡病、痢疾及弓蟲病的疾病。在另一實例中，一些真菌引起諸如癬菌病、念珠菌病或組織胞漿菌病的疾病。一些病原病毒引起流行性感冒病毒(例如，流感)、黃熱病、COVID-19等。
COVID-19及諸如流行性感冒及普通感冒的其他疾病已被證明容易藉由經空氣傳播的病原體傳播。一些病原體經由咳嗽、打噴嚏及說話所產生的小液滴傳播。液滴行進穿過空氣及一些污染物表面。人們可能因與空氣中的液滴接觸或因觸碰污染表面然後觸碰他們的臉(例如，眼睛、鼻子及/或嘴)而受到感染。在一些情況下，感染者在表現出症狀之前及在表現出症狀時可能傳播病原體。
一些病原體(例如，流行性感冒病毒)以週期性爆發的方式在世界各地傳播，從而導致數百萬例危重病及數十萬人死亡。一些病原體具有疫苗或特殊抗病毒療法，而其他病原體沒有。引起疾病的病原體跨大的區域傳播廣泛流行病(例如，COVID-19)，從而在短時間段內影響大量的人。
習知地，使空氣週期性地循環通過室內區域(例如，建築物中的一或多個房間)。習知的空氣循環系統包括過濾器以截留正在循環的空氣中的一些粒子。週期性地更換此等習知過濾器。不會對氣流造成很多限制的習知過濾器比對氣流造成更多限制的習知過濾器截留的粒子少。當過濾器隨著時間流逝截留愈來愈多的粒子時，過濾器對氣流造成愈來愈多的限制。對氣流的增加的限制可損害空氣處理系統(例如，造成冷卻線圈凍結)，降低使用者舒適度(例如，提供更少的氣流)，減少空氣循環等。習知過濾器不從空氣去除一些污染物。
習知方法僅為部分的解決方案。習知過濾器捕獲但不破壞污染物(例如，因此污染物不再構成威脅)，且需要頻繁更換，從而添加成本且產生處置危險。習知過濾器可用於捕獲小粒子(例如，大小小於30nm)。像COVID-19的病毒的大小很小(例如，顯著小於30nm)且常見於大小亦很小(例如，大小小於30nm)的液滴及粒子中且可逃離甚至最穩健的習知過濾系統。此外，當截留的水分液滴乾燥並破裂時，碎片可逃離過濾器且構成顯著的額外傳染風險。一些習知的過濾系統基本上很慢，在單次污染之後常常需要幾個小時來清潔房間大小的空間。因此，習知方法不適合於現實世界應用。因為當今沒有可用的有效手段來中和經空氣傳播的COVID-19，所以全世界政府已被迫實施政策來減輕疾病的傳播，從而造成毀滅性的經濟損失且讓企業及消費者瘋狂地尋求解決方案。因而，對可有效地破壞像COVID-19的經空氣傳播的污染物的空氣淨化產品存在即刻的且未滿足的需求。
本文中揭示的裝置、系統及方法提供MEAD系統。MEAD系統包括外殼(例如，裝置外殼、管道)、耦接至外殼的微波發生器及設置於外殼中的多組件過濾器。在一些實施例中，多組件過濾器包括離散層(例如，金屬氧化物層、分子篩層及/或高效率微粒空氣(high-efficiency particulate air，HEPA)過濾器)。在一些實施例中，多組件過濾器包括各自執行不同功能的兩種或兩種以上過濾材料的異質混合物(例如，經組態以從氣流去除活體及非活體微生物的金屬氧化物與經組態以從氣流去除揮發性有機化合物(volatile organic compound，VOC)的沸石等混合)。
微波發生器產生微波能量。多組件過濾器收集來自氣流的污染物。污染物的至少一部分係經由微波能量以直接方式或間接方式中的至少一者破壞。在一些實施例中，由微波能量加熱多組件過濾器的至少一部分以破壞(例如，氧化、破壞、破壞其細胞結構)來自氣流的污染物(例如，經由微波能量直接破壞的污染物)。在一些實施例中，經由多組件過濾器活化多組件過濾器的至少一部分(例如，沸石、金屬氧化物)以破壞(例如，破壞微生物、氧化VOC等)來自氣流的污染物(例如，經由微波能量間接破壞的污染物)。在一些實施例中，多組件過濾器(例如，沸石、金屬氧化物)的一或多種性質可去除(例如，破壞)污染物(例如，在有或沒有氣流的情況下)。在一些實施例中，微波能量對反應進行催化(例如，其中溫度低於用於產生反應的習知溫度，提供更低的反應溫度，直接及/或間接破壞污染物)。在一些實施例中，由一或多種反應破壞污染物(例如，大體上同時的反應，其經由加熱多組件過濾器的活化部分進行破壞)。多組件過濾器的已加熱部分上的污染物被破壞並除氣。
外殼接收氣流(例如，經由耦接至外殼的風扇)。氣流冷卻微波發生器且多組件過濾器從氣流去除污染物。在一些實施例中，第一風扇(例如，通風扇)用以提供穿過外殼的氣流且第二風扇(例如，冷卻扇)經組態以冷卻微波發生器(例如，磁控管)。在一些實施例中，在多組件過濾器的加熱期間關閉第一風扇(例如，通風扇)。第二風扇(例如，冷卻扇)可設置於微波外殼(例如，其裝有微波發生器)中。
本文中揭示的系統、裝置及方法相比習知解決方案具有優點。MEAD系統與習知系統相比去除更多的污染物，去除更小的污染物且破壞污染物，習知系統截留更少的污染物，不截留那麼小的污染物且不破壞污染物。這允許MEAD系統改良人類健康，改良室內環境，且與習知系統相比造成更少的財產損失。MEAD系統藉由經由微波能量加熱多組件過濾器、藉由經由微波能量活化多組件過濾器的一或多個部分(例如，金屬氧化物、沸石等)等等來破壞污染物。該技術已被證明能在90秒內殺死常用來模擬COVID-19及其他危險病原體的氣溶膠化生物製劑(像大腸桿菌(Escherichia coli，E. coli)、大腸桿菌病毒MS2及枯草桿菌)，這比習知系統快得多(例如，快20至50倍)。這允許MEAD系統提供室內空氣的即時淨化。由MEAD系統破壞污染物避免了習知系統的頻繁更換且避免了由習知系統中需要更換的過濾器造成的空氣限制。這亦允許MEAD系統具有比一些習知系統中的過濾器薄的過濾器，從而允許MEAD系統對氣流具有更少的限制。MEAD系統對氣流的減少的限制減少了對空氣處理系統的損害，增加空氣循環，且增加使用者舒適度。MEAD系統可經由微波發生器間歇式地產生微波能量，從而降低能量消耗。
第1A圖至第1B圖係示出根據某些實施例的MEAD系統100A至100B (下文中為MEAD系統100) (例如，MEAD裝置)的方塊圖。
MEAD系統100包括外殼110。在一些實施例中，MEAD系統100係裝置且外殼110係裝置外殼，其中MEAD系統100的組件包括在外殼110中且/或附接至外殼110。在一些實施例中，外殼110係或包括通風系統的管道，且MEAD系統100的組件包括在外殼110中且/或附接至外殼110。在一些實施例中，MEAD系統100具有彼此耦接(例如，電耦接、流體耦接等)而不附接至外殼110且/或設置於外殼110中的一或多個組件。
MEAD系統100包括耦接至外殼110的至少一個微波發生器120 (例如，具有磁控管的微波發生器、固態微波發生器、固態數位電源等)。在一些實施例中，微波發生器120設置於外殼110中。在一些實施例中，微波發生器120附接至外殼110。微波發生器120產生傳輸至外殼110中的微波能量。在一些實施例中，MEAD系統100包括微波反射罩(例如，外殼110係微波反射罩，微波反射罩設置於外殼中，等等)。在一些實施例中，微波反射罩包括入口微波絲網及出口微波絲網。在一些實施例中，入口微波絲網及/或出口微波絲網係多組件過濾器130的部分。微波反射罩防止微波能量離開MEAD系統100。在一些實施例中，微波發生器120間歇式地(例如，基於排程，基於感測器資料，基於指令、間歇式微波能量操作等)產生微波能量。在一些實施例中，微波發生器120連續地產生微波能量(例如，連續操作)。
MEAD系統100包括設置於外殼110中(或至少部分地設置於外殼110中)的多組件過濾器130。氣流穿過多組件過濾器130且多組件過濾器130截留來自氣流的污染物。多組件過濾器130的至少一部分經組態以由微波發生器120所產生的微波能量加熱及/或活化以去除(例如，氧化、破壞、除氣等)來自氣流的污染物(例如，截留在多組件過濾器130中的污染物)。污染物被加熱、破壞及/或除氣。
在一些實施例中，多組件過濾器130由一或多種過濾材料(例如，過濾基質)製成。在一些實施例中，多組件過濾器130包括經組態以吸收包括污染物的水分的乾燥劑材料(例如，乾燥材料、親水性乾燥材料)。乾燥劑材料從氣流去除水分液滴(例如，氣溶膠、水蒸氣等)。水分液滴可攜帶病原體(例如，病毒、活病毒)。在一些實施例中，水蒸氣含有大多數病毒(例如，活病毒)。乾燥劑材料可包括矽膠、聚丙烯酸酯、聚丙烯酸鈉、超吸收性聚合體(super-absorbent polymer，SAP)、陰離子聚電解質、鉀SAP、鋰SAP、銨SAP、超吸收性奈米纖維(super-absorbent nanofiber，SAN)、聚乙烯醇(poly(vinyl alcohol)，PVA) (聚合物基質)、與PVA組合的SAP、水凝膠、黏土-聚合物水凝膠、黏土、聚環氧乙烷(polyethylene oxide，PEO)、聚丙烯酸鈉(sodium polyacrylate，PAAS)、金屬離子、幾丁聚醣、幾丁聚醣/聚丙烯酸鈉聚電解質複合水凝膠(chitosan/sodium polyacrylates polyelectrolyte complex hydrogel，CPG)、表氯醇(epichlorohydrin，ECH)、活性炭、硫酸鈣、氯化鈣、分子篩(例如，沸石)、乾燥劑塗層(例如，在纖維上、在纖維過濾器上、在HEPA過濾器上等)、粉末、沸石及/或其他乾燥劑或親水性材料。在一些實施例中，乾燥劑材料係材料上的塗層。例如，乾燥劑材料可被噴灑為纖維上的樹脂。在一些實施例中，乾燥劑材料係纖維過濾器(例如，高效率微粒空氣(high-efficiency particulate air，HEPA)過濾器、具有乾燥劑材料塗層的纖維過濾器、具有乾燥劑材料塗層的HEPA過濾器等)的塗層。在一些實施例中，乾燥劑材料設置於罩(例如，穿孔罩、袋子、類似於麵粉袋的罩等)中。在一些實施例中，乾燥劑材料具有抗微生物特徵。在一些實施例中，乾燥劑材料收集污染物，且經由熱量、微波能量及/或乾燥劑材料的材料性質中的一或多者破壞污染物。
習知地，乾燥劑材料可快速飽和且失去功效。MEAD系統100使用微波能量來週期性地使材料(例如，乾燥劑材料、多組件過濾器130等)乾燥且使材料再生。微波能量藉由致使水分變成蒸汽以離開MEAD系統100來使乾燥劑材料再生。微波能量致使水分變成蒸汽且破壞來自水分的污染物而不直接加熱乾燥劑材料。
在一些實施例中，乾燥劑材料包括直徑約1-8毫米(millimeter，mm) (例如，直徑為2-5 mm、3-5 mm或4-8 mm)的(例如，矽膠、聚丙烯酸酯等的)球形珠粒。在一些實施例中，乾燥劑材料包括(例如，直徑約100至500微米的)粉末。在一些實施例中，乾燥劑材料包括不同大小的材料(例如，粉末、珠粒、丸粒等中的兩者或兩者以上)。在一些實施例中，乾燥劑材料形成為彼此黏附(例如，膠合在一起)的形狀(例如，囊、丸粒等)或置於半透膜中。在一些實施例中，乾燥劑材料置於結構(例如，蜂巢結構)中。結構可由陶瓷、氧化鋁網等製成。結構可經塗佈。在一些實例中，結構形成凹穴(例如，六角形、五角形、矩形等)且乾燥劑材料(例如，呈丸、囊、丸粒、珠粒、粉末等的形式)置於結構的凹穴中。結構可均勻地傳導熱量通過乾燥劑材料。
在一些實施例中，多組件過濾器130的乾燥劑材料(例如，矽膠、聚丙烯酸酯、珠粒、粉末)不吸收微波能量。收集在乾燥劑材料中的水分吸收微波能量。微波能量可致使水分變成蒸汽(例如，使水分蒸發)且破壞水分中的污染物(例如，微體、病毒、病原體等)而不影響乾燥劑材料(例如，矽膠、聚丙烯酸酯等)的有效性(例如，水分吸收性質)。在一些實施例中，乾燥劑材料及收集在乾燥劑材料中的水分均吸收微波能量(例如，均由微波能量加熱)。
在一些實施例中，多組件過濾器130包括經組態以吸收微波能量以破壞第一污染物的第一碳化矽(SiC)層、經組態以對反應進行催化以破壞第二污染物的沸石及金屬氧化物層、經組態以吸收包括第三污染物(例如，第三污染物將回應於微波能量致使水分變成蒸汽而被破壞)的水分的乾燥劑材料層(例如，矽膠、聚丙烯酸酯、SAP等)、及/或經組態以吸收微波能量以破壞第四污染物的第二SiC層。在一些實施例中，沸石及金屬氧化物層以及乾燥劑材料層設置於(例如，夾在)第一SiC層與第二SiC層(例如，熱接受材料)之間。在一些實施例中，存在離散層、混合層、或離散層及混合層的混合物。在一些實施例中，纖維過濾器(例如，HEPA過濾器、具有乾燥劑材料塗層的纖維過濾器、具有乾燥劑材料塗層的HEPA過濾器等)設置為氣流在離開外殼110之前所穿過的多組件過濾器130的最後一層。在一些實施例中，穿過多組件過濾器130的氣流首先穿過第一碳化矽層，然後穿過沸石層，然後穿過乾燥劑材料(例如，矽膠、聚丙烯酸酯等)層，然後穿過第二碳化矽層，然後穿過HEPA過濾器。在一些實施例中，在經由風扇140提供氣流的同時由微波發生器120產生微波能量提供了多次機會來破壞污染物。第一碳化矽層由微波能量加熱且可破壞污染物，乾燥劑(例如，矽膠、聚丙烯酸酯等)層中的水分被加熱(例如，加熱至大於第一碳化矽層的溫度的溫度)且可破壞污染物，並且第二碳化矽層由微波能量加熱且可破壞污染物。當污染物流過不同層時，污染物可由該等層中的任一者破壞(例如，若污染物未由第一層中的一者破壞，則污染物可由後面的層中的一者破壞)。
在一些實施例中，多組件過濾器130中的一或多種材料(例如，沸石及/或其他材料)塗有金屬氧化物以在微波能量下對MEAD系統100中的反應進行催化。塗有金屬氧化物的沸石可提供催化作用。
在一些實施例中，多組件過濾器130包括用以收集VOC的沸石層、碳化矽加熱泡沫基質層及/或乾燥劑材料層。MEAD系統100可在一段時間(例如，預定的小時數)內經由多組件過濾器130 (例如，乾燥劑材料)捕獲水分，產生加熱所收集水分(例如，將所收集水分加熱至300℉，這會殺死微體、病原體、病毒等)以產生蒸汽的微波能量，獲取(例如，由蒸汽產生的)濕氣量的讀數，且從MEAD系統釋放濕氣。當釋放濕氣時，濕氣可含有已破壞的污染物(例如，死的微體)。多組件過濾器130的沸石可收集VOC，使VOC碎裂成更小的VOC，且使碎裂的更小的VOC氧化。在一些實施例中，穿過MEAD系統100的氣流攜帶離開MEAD系統100 (例如，來自乾燥劑材料)的已加熱水分(例如，蒸汽、濕氣、死的微體等)。
在一些實施例中，多組件過濾器130包括可捕獲污染物(例如，水分液滴、粉塵等)的一或多種材料且材料中的一或多者可吸收熱量以破壞污染物中的一或多者。在一些實施例中，多組件過濾器130係多層過濾器。多組件過濾器130可包括預過濾器(例如，第一層、塗層碳化矽、碳化矽塗層等)，預過濾器可捕獲污染物且可由微波能量加熱以破壞污染物。預過濾器可耦接(例如，膠合、黏附、塗層噴灑至其上等)背襯層。背襯層可為高溫能力過濾器(例如，在加熱之後可再使用的過濾器)。預過濾器可不捕獲細的粉塵且可提供MERV 6-8過濾等級效能。背襯層可提供MERV 10-12效能以捕獲細的粉塵。包括耦接至背襯層的預過濾器的多組件過濾器130可滿足至少MERV 13效能。針對不同應用(例如，不同MERV等級要求、通風系統501的不同壓降能力)，可使用不同背襯層。預過濾器針對不同應用可保持相同。
背襯層在高溫下可為穩定的(例如，在曝露於高溫後可繼續使用，在曝露於高溫後維持相同的MERV等級，在曝露於高溫後維持相同的結構及功能性質)。在一些實施例中，背襯層在高達至少攝氏80度下為穩定的。在一些實施例中，背襯層在高達至少攝氏90度下為穩定的。在一些實施例中，背襯層在高達至少攝氏100度下為穩定的。在一些實施例中，背襯層在攝氏100度以上為穩定的。在一些實施例中，背襯層在攝氏150度以上為穩定的。在一些實施例中，背襯層回應於重複地曝露於微波能量為穩定的。
多組件過濾器130可為多層(例如，2層)過濾器，其包括經組態以吸收微波能量的預過濾器(例如，碳化矽塗層、活性層)及一或多個背襯層。預過濾器(例如，塗層)可執行水分收集及微生物破壞。
在一些實施例中，預過濾器(例如，塗層)與第一背襯層一起使用以提供至少MERV 8效能。在一些實施例中，預過濾器與第二背襯層一起使用以提供至少MERV 13效能。背襯層可過濾微粒(例如，粉塵)。
在一些實施例中，預過濾器係應用於背襯層的塗層。在一些實施例中，預過濾器係海綿狀的開放式材料(例如，約1吋厚，具有噴灑於開放式材料上的碳化矽及/或其他材料)。預過濾器可具有高達 MERV 8過濾等級效能。為達成MERV 13，可結合預過濾器使用背襯層。在一些實施例中，預過濾器經折疊以形成支撐MERV 13布料(例如，MERV 13背襯層)的摺式過濾器。
在一些實施例中，多組件過濾器130包括金屬絲網(例如，小孔線網)以防止壓降損壞多組件過濾器130。預過濾器可包括具有塗層(例如，碳化矽)的金屬絲網。
在一些實施例中，多組件過濾器130提供MERV 8至HEPA過濾等級，且具有高達約攝氏100度的高溫能力。
在一些實施例中，MEAD系統100包括結合多組件過濾器130使用的入口微波絲網及出口微波絲網(例如，用以阻止微波漏洩的格柵)。入口微波絲網可設置成接近多組件過濾器130的入口側且出口絲網可設置成接近多組件過濾器的出口側。每個微波絲網可為形成孔的保護篩網。微波絲網中的孔的大小及間距可反射微波能量以將微波能量維持在多組件過濾器130內(例如，以防止微波漏洩)，同時允許氣流穿過多組件過濾器130。在一些實施例中，入口微波絲網整合至多組件過濾器130中。在一些實施例中，入口微波絲網塗有微波吸收材料(例如，碳化矽)，因此入口微波絲網回應於接收到微波能量而加熱以破壞污染物。在一些實施例中，多組件過濾器130包括：包括塗有微波吸收材料(例如，碳化矽)的入口微波絲網的預過濾器、耦接至預過濾器的背襯層、及出口微波絲網，其中背襯層設置於預過濾器與出口微波絲網之間。
在一些實施例中，MEAD系統100包括：感測器160，其經組態以提供感測器資料(例如，濕度資料、電阻資料、電壓資料、成像資料、重量資料等)；及控制器150，其基於感測器資料判定乾燥劑材料將被再生且致使微波發生器120產生微波能量以使乾燥劑材料再生。在一些實施例中，當乾燥劑材料從大體上乾燥的狀態變為大體上飽和的狀態時，乾燥劑材料的電阻、電壓、顏色、濕度、重量等改變。
在一些實施例中，控制器150從一或多個感測器160 (例如，在MEAD系統100的入口處，在MEAD系統100的出口處，在MEAD系統100內，等等)接收感測器資料，感測器資料指示以下各者的濕度及/或溫度：進入MEAD系統100的氣流；MEAD系統100內部(例如，在有及/或沒有微波能量正在產生的情況下)；及/或離開MEAD系統100的氣流(例如，在有及/或沒有微波能量正在產生的情況下)。在一些實施例中，控制器150基於感測器資料、基於入口濕度與出口濕度相比的差異來判定MEAD系統100保留多少水分。回應於MEAD系統100所保留的水分量滿足臨限值，控制器150可致使微波發生器120產生微波能量。
在一些實施例中，週期性地(例如，每小時幾分鐘，基於感測器資料，等等)使乾燥劑材料再生(例如，藉由微波能量，藉由熱量，等等)以使乾燥劑材料脫水(例如，恢復至正常，使空氣中的氣溶膠及/或水分脫水，分解微體)。
在一些實施例中，多組件過濾器130由兩種或兩種以上過濾材料製成，其中過濾材料中的每一者具有不同功能。在一些實施例中，多組件過濾器130具有兩個或兩個以上層，其中層中的每一者由不同過濾材料製成。在一些實施例中，代替離散過濾層或除了離散過濾層之外，多組件過濾器130使用一或多個異質結構。在一些實施例中，多組件過濾器130係各自具有不同功能的兩種或兩種以上過濾材料的異質混合物(例如，異質結構)。在一些實施例中，多組件過濾器130包括以下各者中的一或多者：預過濾器、微波吸收材料、金屬氧化物(例如，氧化銅、氧化鋅、氧化鈦等)、金屬碳化物(例如，碳化矽等)、沸石、分子篩、沒有有機黏結劑的材料、具有無機黏結劑的材料、HEPA過濾器及/或類似者。在一些實施例中，金屬氧化物層定位成最靠近微波能量(例如，被加熱及/或活化最多)，HEPA過濾器層定位成離微波能量最遠(例如，被加熱及/或活化最少，不被加熱及/或活化)，且沸石層位於金屬氧化物層與HEPA過濾器層之間。在一些實施例中，金屬層用以去除並破壞活體及非活體微生物，分子篩(例如，沸石層)用以去除VOC，且HEPA過濾器層用以去除剩餘的污染物。
在一些實施例中，多組件過濾器130小於約4吋深(例如，自氣流進入多組件過濾器之處至氣流離開多組件過濾器以離開MEAD系統100之處，小於4吋)。在一些實施例中，多組件過濾器小於約3吋深。在一些實施例中，多組件過濾器小於約2吋深。在一些實施例中，多組件過濾器約2至4吋深。在一些實施例中，多組件過濾器的長度為12至16吋(例如，波導的長度為12至16吋)。
在一些實施例中，風扇140提供穿過MEAD系統100的氣流(例如，MEAD系統100具有耦接至外殼110的風扇140)。在一些實施例中，MEAD系統100具有設置於外殼110內的風扇140。在一些實施例中，風扇140提供進入外殼110的氣流以便由多組件過濾器130過濾且同一風扇140提供冷卻微波發生器120的氣流。在一些實施例中，風扇140 (例如，在多組件過濾器130的加熱期間關閉的通風扇)提供進入外殼110的氣流且第二風扇(例如，設置於微波發生器120的外殼中的冷卻扇)提供冷卻微波發生器120 (例如，磁控管)的氣流。在一些實施例中，MEAD系統100不具有風扇(例如，由在MEAD系統100外部的組件，諸如由採暖通風和空氣調節(heating ventilation and air conditioning，HVAC)系統的鼓風機提供氣流)來提供穿過外殼110的氣流(例如，MEAD系統100可具有位於微波發生器120的外殼中的風扇以冷卻微波發生器120)。在一些實施例中，風扇140 (例如，吸入式風扇)將氣流拉入外殼110中且致使氣流穿過風扇140離開外殼110 (例如，氣流穿過多組件過濾器130，然後穿過風扇140)。在一些實施例中，風扇140將氣流推入MEAD系統100中且致使氣流穿過外殼110離開MEAD系統100 (例如，氣流然後穿過風扇140，然後穿過多組件過濾器130)。在一些實施例中，風扇140經組態以使操作在推動氣流與拉動氣流之間切換(例如，以在多組件過濾器130中鬆開污染物)。在一些實施例中，MEAD系統100包括壓力感測器以量測跨多組件過濾器130的壓降。回應於控制器150基於來自壓力感測器的壓力資料判定壓降滿足臨限壓降，控制器150可導致一或多個校正動作(例如，致使風扇140增大氣流，致使風扇140在推動與拉動之間對氣流進行交替，提供警報來清洗或更換MEAD系統100的一部分，等等)。
在一些實施例中，風扇140係拉動空氣穿過MEAD系統100的靜音風扇。在一些實施例中，多組件過濾器130包括在排放前去除所有小粒子的約99.97%的HEPA過濾器。在一些實施例中，多組件過濾器130包括有效地收集氣溶膠、臭味及其他違反的過濾基質。在一些實施例中，過濾器與對微波能量起反應且被活化(例如，加熱至足夠高的溫度)以破壞諸如病毒及VOC的污染物的材料組合(例如，經由無機黏結劑)。微波發生器120 (例如，具有波導及/或磁控管)用以跨多組件過濾器130的過濾材料分佈微波能量。在一些實施例中，污染物(例如，病毒氣溶膠及VOC)收集在多組件過濾器130 (例如，過濾介質)上，多組件過濾器130可由微波能量(例如，微波)以週期性循環加熱及/或活化，因此微波系統並非連續地操作。在一些實施例中，MEAD系統100操作交替的吸附-微波再生循環(例如，多組件過濾器130吸附污染物，然後微波發生器120產生微波能量以破壞多組件過濾器130上的污染物以使多組件過濾器130再生)。
在一些實施例中，MEAD系統100包括設置於外殼110中或耦接至外殼110的控制器150。在一些實施例中，微波發生器120包括控制器150。控制器150包括處理裝置、記憶體、感測器、無線組件、使用者介面及/或類似者中的一或多者。在一些實施例中，控制器150包括第6圖的電腦系統600的組件中的一或多者。在一些實施例中，控制器基於排程、使用者輸入、感測器資料等中的一或多者來致動(例如，開啟、關閉、調整風扇速度、調整微波能量產生等)微波發生器120及/或風扇140。
在一些實施例中，MEAD系統100包括耦接至外殼110或在外殼110內的一或多個感測器160。在一些實施例中，一或多個感測器160設置於氣流中，在多組件過濾器130的一或多個部分之後(例如，在氣流已至少部分地過濾之後)。當污染物截留在多組件過濾器130中且由加熱及/或活化多組件過濾器130的微波能量破壞時，污染物被除氣。在一些實施例中，一或多個感測器160經定位以提供與已除氣的污染物相關聯的感測器資料。
在一些實施例中，風扇140設置於外殼110的第一遠端處，且微波發生器120設置於外殼110的第二遠端處(例如，參見第1A圖)。風扇140可將氣流經由外殼110拉入MEAD系統中(例如，氣流經由風扇140離開)且/或風扇140可提供經由風扇140進入MEAD系統的氣流(例如，氣流經由外殼110離開)。
在一些實施例中，MEAD系統100包括入口102 (例如，大的氣流入口)及出口104 (例如，大的氣流出口)，入口102及出口104大體上彼此成一條直線(例如，入口及出口沿著共同軸線設置，中心軸線大體上穿過入口的中心及出口的中心，參見第1B圖，等等)。一或多個組件(例如，引擎106)可設置於入口102與出口104之間(例如，彼此成一條直線的入口及出口之間)。引擎106可包括微波發生器120、多組件過濾器130、風扇140、控制器150、一或多個感測器160等中的一或多者。
在一些實施例中，感測器160包括設置成接近MEAD系統100的入口(例如，入口102、外殼110)的感測器160A、設置成接近除氣(例如，多組件過濾器130、多組件過濾器130的一部分等，該部分達到比多組件過濾器130的其他部分高的溫度以觸發燃燒)的感測器160B、及定位成接近MEAD系統100的出口(例如，出口104、風扇140)的感測器160C。控制器150可從感測器160接收感測器資料且基於感測器資料或來自不同感測器160的感測器資料之間的差異導致校正動作。在一些實例中，回應於基於感測器資料(例如，除氣感測器資料)判定臨限量的污染物或某種類型的污染物處於氣流中，控制器150可致使MEAD系統100繼續操作(例如，產生微波能量及氣流，增大提供給微波發生器120的功率，增大氣流，等等)。回應於基於來自感測器160B的感測器資料判定臨限量的污染物或某些類型的污染物不處於氣流中，控制器150可致使MEAD系統100停止或減緩操作(例如，減小至微波發生器120的功率，經由風扇140減小氣流，停止產生微波能量及/或氣流，等等)。
在一些實例中，回應於基於來自感測器160A的感測器資料(例如，入口感測器資料)及來自感測器160C的感測器資料(例如，出口感測器資料160C)判定超過臨限差值的差值，控制器可致使MEAD系統100繼續操作(例如，產生微波能量及氣流)。回應於基於來自感測器160A及160C的感測器資料判定未滿足臨限差值，控制器150可致使MEAD系統100停止或減緩操作(例如，減小至微波發生器120的功率，經由風扇140減小氣流，停止產生微波能量及/或氣流，等等)。
在一些實施例中，控制器150可致使風扇140反轉氣流(例如，入口102用作出口且出口104用作入口)。回應於反轉氣流，控制器150可使用來自感測器160C的感測器資料作為入口感測器資料且可使用來自感測器160A的感測器資料作為出口感測器資料。
在一些實施例中，控制器150可致使MEAD系統100連續地操作(例如，回應於被開啟，經由微波發生器120產生微波能量且經由風扇140產生氣流)。在一些實施例中，控制器150可致使MEAD系統100間歇式地操作(例如，基於定時器，基於排程，基於感測器資料，等等)。
在一些實施例中，一或多個MEAD系統100經由網路與遠離一或多個MEAD系統100的處理裝置(例如，伺服器裝置、另一MEAD系統100、用戶端裝置、閘道裝置)通信。處理裝置可從一或多個MEAD系統100接收感測器資料且向一或多個MEAD系統100提供指令(例如，控制一或多個MEAD系統100，引導其操作)。在一些實例中，回應於接收到指示某種污染物(例如，流行性感冒等)的感測器資料，處理裝置可致使多個MEAD系統100 (例如，處於區域中，處於空間中，處於建築物中)執行操作(例如，至微波發生器120的增大的功率、增大的氣流，更頻繁的操作等)。在一些實例中，處理裝置基於感測器資料控制位於共同空間中的MEAD系統100。處理裝置可致使一個MEAD系統100具有第一操作(例如，更高的氣流、至微波發生器120的更高的功率)且致使同一空間中的其他MEAD系統100具有第二操作(例如，不操作、更低的氣流，至微波發生器120的更低的功率)，因此在不使所有MEAD系統100過度工作的情況下破壞污染物。處理裝置可對哪個MEAD系統100具有第一操作進行交替以減少單個MEAD系統100上的耗損。
在一些實施例中，MEAD系統100使用與COVID-19 (例如，破壞來自氣流的COVID-19)相關的一或多個產品(例如，多組件過濾器130、微波發生器120等)及/或一或多種方法(例如，使用微波發生器120所產生的微波能量來破壞截留在多組件過濾器130中的污染物，控制器150使用來自感測器160的感測器資料來控制風扇140及/或微波發生器120破壞污染物)，該COVID-19經適用的美國食品藥物管理局(Food and Drug Administration，FDA)及/或美國環境保護署，Environmental Protection Agency EPA)批准以供COVID-19使用。
在一些實施例中，微波發生器120經由一或多個波導(例如，槽式波導天線)向多組件過濾器130提供微波能量(例如，射頻微波能量)以淨化含有污染物(例如，有害物質、有機蒸氣等)的氣流(例如，空氣流)，且多組件過濾器130被再生而不從MEAD系統100實體去除。
多組件過濾器130可從穿過多組件過濾器130的污染氣流吸附污染物(例如，有機物)以淨化氣流。多組件過濾器130的飽和(例如，由污染物)可能最終會發生。習知地，更換過濾器或去除過濾器以便經由蒸汽進行脫附。MEAD系統100藉由提供微波能量(例如，經由微波發生器120向諸如槽式波導天線的波導提供，同時經由微波反射腔室將微波能量維持在MEAD系統100中)在原位執行多組件過濾器130的脫附。
多組件過濾器130係微波能量(例如，微波)的良好吸收體。然後經由氣流(例如，吹掃氣體、操作風扇140)去除脫附的揮發物，脫附的揮發物可能不處於它們在吸附發生時所處的相同化學形式。MEAD系統100執行脫附(例如，再生)而不去除多組件過濾器130以便再生。
量子射頻(radiofrequency，RF)物理學包括與微波及RF區中的電磁輻射物質的共振相互作用的現象，因為原子及分子可吸收且因此輻射各種波長的電磁波。電子的旋轉及振動頻率表示頻率範圍。電磁頻譜常常分成超音波區、微波區及光學區。在一些實施例中，微波區為300百萬赫(megahertz，MHz)至300十億赫(gigahertz，GHz)且涵蓋用於某種通信設備的頻率。
術語微波或微波能量可應用於廣泛範圍的射頻能量，特別是關於約915 MHz及約2450 MHz的常見加熱及/或活化頻率。約915 MHz用於工業加熱應用中，且約2450 MHz係常見的家用微波爐的頻率。在一些實施例中，MEAD系統100使用的微波能量(例如，微波)係選自約500至5000 MHz的範圍的射頻能量。
微波降低了化學反應的有效活化能，因為微波可藉由激發一組特定原子的電子在微觀尺度上局部作用，這與會升高整體溫度的正常全域加熱形成對照。極性分子使用微觀相互作用，極性分子的電子受到局部激發，從而引起高化學活性。與此類極性分子相鄰的非極性分子亦受到影響但程度有所降低。實例為常見家用微波爐中極性水分子的加熱，其中容器具有微波可穿過的非極性材料且保持相對冷。在此意義上，微波在應用於化學反應速率時常被稱為一種催化形式。
MEAD系統100提供經濟上可行的裝置以用於不純空氣的微波清潔。MEAD系統100包含用於吸附雜質的多組件過濾器130，藉由使用微波發生器120及一或多個波導(例如，槽式天線)利用微波範圍內的射頻能量在原位再生多組件過濾器130。外殼110形成微波空腔，微波空腔經設計以將離開波導的微波反射至包含多組件過濾器130的中心區段中。
微波(例如，微波能量)係一種適用於增強化學反應的形式多樣的能量，因為該能量由非極性分子藉由振動吸收來局部應用且不會產生電漿條件。藉由自由基機制進行的反應可增強為更高速率(例如，其初始平衡熱力學可能不適宜)。
多組件過濾器130可為極佳的微波能量吸收體且可包括廣泛範圍的極性雜質，該等極性雜質容易與射頻能量相互作用(例如，在電子振動模式下)。
多組件過濾器130可在環境溫度及壓力條件下使用。在一些實施例中，多組件過濾器130包括金屬碳化物(例如，碳化矽)作為微波吸收基板以增強催化過程。
多組件過濾器130的分子的微波激發(常被稱為微波催化)會激發已吸附在多組件過濾器130的內部孔表面上的成分(諸如雜質或污染物，包括有機物)且產生高反應性條件。來自諸如吹掃氣體(例如，氣流)的載體介質的另外分子經由化學吸附、吸收、吸附或擴散而非常接近多組件過濾器130的表面的表面邊界層或在該表面邊界層內，且與此等成分的額外化學反應可發生。
脫附過程潛在地產生廣泛範圍的化合物，因為微波激發了多組件過濾器130的表面，且吹掃氣體分子可能與來自脫附成分的各種分解產物發生反應。可收集來自吹掃氣體的所收集分子的凝聚。
在一些實施例中，多組件過濾器130包括具有中空空間的陶瓷過濾元件，中空空間包括穿孔管(例如，居中的穿孔不銹鋼管)。穿孔管與陶瓷過濾器之間的空間可包括從氣流去除雜質的丸粒化過濾材料。多組件過濾器130可在外殼110的內部體積中居中位於中心線處，外殼110朝向中心線反射微波。一或多個波導可設置於外殼110中以朝向包括多組件過濾器130的外殼110的內部體積的各部分引導微波。氣流進入外殼110 (例如，經由外殼110的入口，經由外殼110的開放端)，行進穿過多組件過濾器130，被淨化，且離開外殼110 (例如，經由外殼的出口)。
當多組件過濾器130飽和(例如，如經由諸如總碳氫分析儀的感測器160的雜質量測結果所示)時，微波發生器120可經操作(例如，由控制器150)以使微波發生器120再生。
在一些實施例中，微波發生器120提供約850 MHz至約2450 GHz的微波能量(例如，微波)。MEAD系統100可操作連續的吸附(例如，沒有微波能量的氣流)及脫附(例如，有或沒有氣流的微波能量)循環。在一些實施例中，在約1000瓦特下採用微波能量。
在一些實施例中，MEAD系統100具有帶有入口區及出口區的細長結構微波空腔，該細長結構微波空腔經組態以將微波發射至經設計用於氣體流的空腔居中腔室(例如，圓柱形腔室)上，其中固定的多組件過濾器130在該腔室中居中。波導(例如，可位於外殼110的內部體積中的微波槽式天線)可用於輻射該空腔。
外殼110的入口區及出口區可為用於氣流的連接件，其用於淨化空氣及使多組件過濾器130再生兩者。多組件過濾器130可包括利用約2450 MHz的微波量測的至少兩個穿透深度。所採用的頻率可影響多組件過濾器130的厚度，因為微波的床穿透可為頻率相依的且進一步取決於多組件過濾器130的質量。對於2450 MHz的微波，多組件過濾器130的穿透厚度(例如，其中RF能量的強度已減小了e -1)可為大約1吋。
波導(例如，選自50至5000 MHz的頻率範圍的微波槽式天線)可能能夠進行靈活的操作(例如，連續源、脈衝源、循環源、週期性源及其組合)。槽的大小及間距以及波導(例如，天線)的大小可隨微波頻率而變。
在一些實施例中，MEAD系統100用以對空氣消毒(例如，MEAD系統100用作空氣淨化裝置、空氣消毒裝置等)。在一些實施例中，MEAD系統100用以偵測空氣中的某一類型或數量的污染物(例如，MEAD系統100用作污染物偵測裝置)。少量氣流可穿過MEAD系統100且來自一或多個感測器160 (例如，入口感測器、除氣感測器、出口感測器)的感測器資料可用以判定是否存在某一類型或數量的污染物。控制器150可將感測器資料(例如，或感測器資料之間的差異，諸如入口感測器資料與出口感測器資料之間的差異)與臨限值及/或參考資料(例如，感測器資料的資料庫、查找表等)進行比較以判定空氣中是否存在某一類型或數量的污染物。回應於判定空氣中存在某一類型或數量的污染物，控制器150可導致校正動作(例如，提供警報，致使一或多個其他MEAD系統100具有特定操作來對空氣消毒，等等)。
第2A圖至第2D圖示出根據某些實施例的MEAD系統200的多組件過濾器230。第2A圖至第2D圖的具有與第1A圖及/或第1B圖中的組件類似的參考數字的組件可具有類似或相同的結構及/或功能性。第2A圖至第2D圖的多組件過濾器230可包括第1A圖及/或第1B圖的多組件過濾器130的相同結構及/或功能性中的至少一些。第2A圖至第2D圖的MEAD系統200可包括第1A圖及/或第1B圖的MEAD系統100的相同結構及/或功能性中的至少一些。
在一些實施例中，MEAD系統200向室內空間(例如，建築物、辦公室、家、工廠、醫療設施、餐廳等)提供氣流(例如，潔淨空氣、已消毒空氣)。MEAD系統200可位於室內空間內部(例如，作為獨立裝置)。在一些實施例中，MEAD系統200經組態以可卸除式地置於諸如地板、桌子、架子、家具等表面上。在一些實施例中，MEAD系統200位於向及/或從室內空間提供氣流的管道、管路、HVAC系統等內部。在一些實施例中，MEAD系統200整合至HVAC單元(例如，爐子、空氣調節器、屋頂單元(roof top unit，RTU)、熱泵等)中。在一些實施例中，MEAD系統200係對HVAC單元的改裝。
MEAD系統200從內部空間接收氣流242 (例如，進氣、污染空氣)且將氣流242 (例如，出氣、潔淨空氣)提供回至內部空間中。在一些實施例中，進入MEAD系統200的氣流242 (例如，污染空氣)包括頭髮、纖維、病原體、水分液滴、粒子、VOC、其他氣體中的一或多者。氣流242 (例如，污染空氣)流過多組件過濾器230。多組件過濾器230包括多極組件(例如，兩個或兩個以上過濾層232的線性堆疊、過濾材料的異質混合物等)。在一些實施例中，過濾層232A (例如，第一過濾層)去除(例如，破壞、除氣)諸如頭髮、纖維、較大水分液滴、較大粒子等大的污染物。過濾層232B (例如，第二過濾層)去除(例如，破壞、除氣)諸如病原體、較小水分液滴、較小粒子、VOC、氣體(例如，氣體污染物)等較小污染物。過濾層232C去除(例如，破壞、除氣)諸如病原體、較小水分液滴及較小粒子的剩餘污染物。在一些實施例中，當應用微波能量222時，多組件過濾器230的第一部分(例如，第一過濾層、過濾層232A、金屬氧化物、微波吸收層、泡沫圓柱形碳化矽過濾器等)變熱(例如，極熱)及/或經活化且將截留的污染物氧化。多組件過濾器230的第二部分(例如，第二過濾層、過濾層232B、分子篩、沸石層)亦變熱及/或經活化且破壞吸附的污染物。在一些實施例中，陷在多組件過濾器230的第三部分(例如，第三過濾層、過濾層232C、HEPA過濾器、高溫圓柱形HEPA過濾器)中的任何有機材料亦受熱及/或經活化且將污染物氧化。微波能量222破壞污染物且保持過濾層潔淨。在一些實施例中，多組件過濾器230的一或多個部分(例如，第三過濾層、過濾層232C、HEPA過濾器)不吸收微波能量222。
在一些實施例中，多組件過濾器230為圓柱形(例如，參見第3A圖至第3B圖)。在一些實施例中，多組件過濾器230係扁平的(例如，參見第4A圖至第4B圖)。在一些實施例中，調整過濾層232 (例如，HEPA過濾器在第一個、最後一個或中間)的次序。在一些實施例中，基於多組件過濾器230的設計及組成(例如，過濾材料的類型、過濾層232的深度、過濾層232的次序等)在深度方向上控制微波能量222的分佈。因為微波能量222清潔多組件過濾器230，所以可使用更薄的過濾層及更好的過濾介質。
參考第2A圖，多組件過濾器230A包括過濾層232A-C。將微波能量222的第一部分提供至過濾層232A中，將微波能量222的第二部分(例如，其少於第一部分)提供至過濾層232B中，且將微波能量222的第三部分(例如，其少於第二部分)提供至過濾層232C中。氣流242在過濾層232A處進入多組件過濾器230A，穿過過濾層232B，且在過濾層232C處離開多組件過濾器230A。
參考第2B圖，多組件過濾器230B包括過濾層232A (例如，預過濾器、可卸除式過濾器)、接收微波能量222的過濾層232B (例如，金屬氧化物)及過濾層232C (例如，HEPA過濾器)。風扇240 (例如，第1A圖及/或第1B圖的風扇140)致使氣流242穿過多組件過濾器230B。在一些實施例中，風扇240從外殼110的外部拉動氣流242，穿過過濾層232A，然後穿過過濾層232B，然後穿過過濾層232C，然後穿過風扇240，且然後致使氣流242離開外殼110。在一些實施例中，過濾層232A (例如，預過濾器)具有比過濾層232B (例如，微波吸收過濾層、金屬氧化物)小的深度(例如，氣流242流過的距離)，且過濾層232B具有比過濾層232C (例如，HEPA過濾器)小的深度。
MEAD系統200係微波活化的過濾系統，其收集並破壞多種污染物，諸如多種微生物及VOC。MEAD系統200 (例如，多組件過濾器230)經由對細胞結構的微波能量效應、多組件過濾器230中材料的抗微生物性質的活化及/或會殺死微生物的加熱來破壞污染物。微波施用器(例如，微波發生器、磁控管及/或波導)控制微波能量向多組件過濾器230的分佈。
參考第2C圖，多組件過濾器230C (例如，多層過濾器)包括過濾層232A (例如，金屬氧化物、用絕緣及高溫介質浸漬的金屬氧化物，其用於VOC破壞)、過濾層232B (例如，沸石層、分子篩、微波反應性及傳遞性層，其導致加熱及/或氧化反應)及過濾層232C (例如，HEPA過濾層，其用於捕獲下至不到2.5微米的塵粒)。
參考第2D圖，多組件過濾器230D包括過濾層232A (例如，金屬氧化物、扁平的微波反應性過濾器)及過濾層232B (例如，HEPA過濾層)。多組件過濾器230D設置於微波反射罩210 (例如，第1A圖及/或第1B圖的外殼110)中。在一些實施例中，微波發生器220 (例如，第1A圖及/或第1B圖的微波發生器120)耦接至微波反射罩210 (例如，至少部分地設置於微波反射罩210內、設置成接近微波反射罩210)。在一些實施例中，微波發生器220耦接至或包括一或多個磁控管。
微波發生器220耦接至(例如，附接至、流體耦接至)波導224 (例如，槽式矩形波導、圓形槽式漏失波導、圓柱形槽式波導、石英管等)。波導224在引導微波能量222中提供均勻性。波導224提供微波能量222的低反射率。波導224係中空的以接收由微波發生器220產生的微波能量222。波導224朝向多組件過濾器230D引導微波能量222以加熱及/或活化多組件過濾器230的至少一部分 (例如，過濾層232A)以去除來自氣流242的污染物(例如，對多組件過濾器230D所截留的來自氣流242的污染物進行破壞、氧化、除氣等)。
在一些實施例中，微波發生器220、磁控管及/或波導224係針對多組件過濾器230的組態(例如，波導224的平坦形狀、圓柱形形狀及/或其他形狀)定製的。在一些實施例中，微波能量222 (例如，微波)經由MEAD系統200的一或多個組件(例如，微波反射罩210)包含在單元中(例如，沒有漏洩，沒有安全問題)。在一些實施例中，一或多個感測器160及控制器150用以偵測漏洩且提供校正動作(例如，補救、關閉、警報等)。在一些實施例中，控制器150提供軟體警報。在一些實施例中，控制器150允許從行動裝置控制MEAD系統200且向行動裝置提供警報(例如，通知)。在一些實施例中，MEAD系統200整合至智能家用環境中及/或更大的HVAC系統中。
微波能量222導致氧化反應及/或其他反應(例如，藉由加熱多組件過濾器230以破壞截留的污染物)，這會提供排氣。感測器160及控制器150用以進行以下各者中的一或多者：判定進入的氣流中的污染物(例如，潛在的危險但不可見的病原體)的組成，確認污染物的破壞，判定MEAD系統的效率，提供關於室內空氣安全及品質的其他使用者資訊，提供關於MEAD系統200的有效性的資訊，等等。
在一些實施例中，感測器160及控制器150用以提供操作模式(例如，總是開啟或開/關、開/關的頻率)。MEAD系統200提供長效過濾器。在一些實施例中，MEAD系統200經由MEAD系統200的上部分接收氣流242 (例如，吸入空氣)且經由MEAD系統200的一或多個側部分或下部分提供氣流242 (例如，潔淨空氣)。在一些實施例中，MEAD系統200具有經設計用於在微波環境中的超靜音操作的馬達(例如，風扇240)。在一些實施例中，MEAD系統200具有反射微波能量222以便更好地均勻分佈的腔室(例如，由外殼110形成的內部體積)。
在一些實施例中，從多個MEAD系統200 (例如，跨地理位置的幾千或幾百萬個MEAD系統200)收集即時資料以追蹤感染或污染波，偵測污染源，等等。在一些實施例中，伺服器裝置使用來自多個MEAD系統200的所收集資料(例如，除氣分析)來判定地區(例如，本地、全國等)型式。
在一些實施例中，MEAD系統200不包括碳質材料(例如，活性碳、炭、煙灰、熱裂解碳、碳黑、活性炭等)。在一些實施例中，MEAD系統200中的任何碳質材料經定位成不接收微波能量222或接收少於臨限量的微波能量222。在一些實施例中，微波反射罩位於微波能量222 (例如，波導224等)與碳質材料之間。在一些實施例中，碳質材料離微波能量222 (例如，波導224等)最遠或為離微波能量222最遠的過濾層之一。在一些實施例中，多組件過濾器230用以收集有害物質(例如，污染物)。在一些實施例中，多組件過濾器230經由微波能量222再生(例如，破壞污染物)。在一些實施例中，多組件過濾器230為管狀設計，其中槽式波導位於多組件過濾器230的中心處，其中微波反射層圍繞多組件過濾器230 (例如，參見第3A圖至第3B圖)。在一些實施例中，多組件過濾器230為使用槽式波導來定位的水平過濾器，其中微波反射層圍繞多組件過濾器230 (例如，參見第4A圖至第4B圖)。
第3A圖至第3B圖係根據某些實施例的MEAD系統300 (例如，第1A圖及/或第1B圖的MEAD系統100)的橫截面圖。第3A圖至第3B圖的具有與第1圖至第2D圖中的一或多者中的組件類似的參考數字的組件可具有相同結構及/或功能性中的至少一些。第3A圖係MEAD系統300的橫截面圖且第3B圖係MEAD系統300的寬度方向上的橫截面圖。
在一些實施例中，MEAD系統300為裝置(例如，獨立裝置、可安裝於系統中的裝置、可安裝於管道系統中的裝置等)。在一些實施例中，MEAD系統300為大體上圓柱形。
在一些實施例中，MEAD系統300包括選路通過MEAD系統300的中心部分(例如，沿著MEAD系統300的縱向軸線、沿著外殼310的縱向軸線)的波導324。在一些實施例中，MEAD系統300為圓柱形且有槽的。
MEAD系統300的第一遠端可包括設置於耦接至外殼310的漏斗344內的風扇340。MEAD系統的第二遠端包括耦接至外殼310的微波發生器320。
在一些實施例中，微波發生器320經由磁控管326耦接至波導324。在一些實施例中，磁控管326具有經組態以配合在波導324的內徑(內圓周)內的外部周邊(例如，外圓周)。外殼310設置於波導324周圍。多組件過濾器330設置於外殼310與波導324之間。在一些實施例中，多組件過濾器330係大體上中空的圓柱體。在一些實施例中，多組件過濾器330包括兩個或兩個以上過濾層332 (例如，過濾層332A-B)。在一些實施例中，過濾層332彼此接觸。在一些實施例中，過濾層332係間隔開的。在一些實施例中，過濾層332A為管狀微波反射性過濾介質。在一些實施例中，過濾層332B為具有微波反射性篩選的管狀HEPA過濾器。
微波發生器320產生微波能量322，微波能量322由磁控管326通道化至波導324中，波導324朝向多組件過濾器330引導微波能量322。風扇340提供進入外殼310以冷卻微波發生器320且穿過多組件過濾器330、然後穿過外殼310的氣流342。在一些實施例中，風扇340 (例如，在多組件過濾器330的加熱期間關閉的通風扇)提供進入外殼310的氣流且第二風扇(例如，設置於微波發生器320的外殼中的冷卻扇)提供冷卻微波發生器320 (例如，磁控管)的氣流。來自氣流342的污染物被截留在多組件過濾器330上且微波能量322致使多組件過濾器330加熱及/或活化以破壞污染物。在一些實施例中，微波能量322係以360度的型式(例如，圍繞波導324的圓柱形周邊)應用的。
第4A圖至第4B圖係根據某些實施例的MEAD系統400 (例如，第1A圖及/或第1B圖的MEAD系統100)的橫截面圖。第4A圖至第4B圖的具有與第1圖至第3B圖中的一或多者中的組件類似的參考數字的組件可具有相同結構及/或功能性中的至少一些。第4A圖係MEAD系統400的橫截面圖且第4B圖係MEAD系統400的寬度方向上的橫截面圖。
在一些實施例中，MEAD系統400為裝置(例如，獨立裝置、可安裝於系統中的裝置、可安裝於管道系統中的裝置等)。在一些實施例中，MEAD系統400為大體上長方柱(例如，外殼410的相對側大體上平行)。
在一些實施例中，MEAD系統400包括選路通過MEAD系統400(例如，平行於MEAD系統400的縱向軸線、平行於外殼410的縱向軸線)的波導424。在一些實施例中，波導424為中空的長方柱且有槽的(例如，具有朝向多組件過濾器的槽)。
在一些實施例中，MEAD系統400的第一遠端包括風扇440 (例如，設置於耦接至外殼410的漏斗內)。MEAD系統的第二遠端包括耦接至外殼410的微波發生器420。
在一些實施例中，微波發生器420經由磁控管426耦接至波導424。在一些實施例中，磁控管426具有經組態以配合在波導424的內徑內的外部周邊。外殼410設置於波導424周圍。多組件過濾器430設置於外殼410與波導424之間。在一些實施例中，多組件過濾器430為大體上扁平的且位於波導424的一側與外殼410之間。在一些實施例中，多組件過濾器430包括兩個或兩個以上過濾層432 (例如，過濾層432A-B)。在一些實施例中，過濾層432彼此接觸。在一些實施例中，過濾層432係間隔開的。
微波發生器420產生微波能量422，微波能量422由磁控管426通道化至波導424中，波導424朝向多組件過濾器430引導微波能量422。風扇440可提供進入外殼410以冷卻微波發生器420且穿過多組件過濾器430、然後穿過外殼410的氣流442。在一些實施例中，風扇440 (例如，在多組件過濾器430的加熱期間關閉的通風扇)提供進入外殼410的氣流且第二風扇(例如，設置於微波發生器420的外殼中的冷卻扇)提供冷卻微波發生器420 (例如，磁控管)的氣流。來自氣流442的污染物被截留在多組件過濾器430上且微波能量422致使多組件過濾器430加熱及/或活化以破壞污染物。
第5A圖至第5I圖示出根據某些實施例的MEAD系統500A-I。第5A圖至第5I圖的具有與第1圖至第4B圖中的一或多者中的組件類似的參考數字的組件可具有相同結構及/或功能性中的至少一些。
參考第5A圖，MEAD系統500A具有外殼510，外殼510裝有微波發生器、多組件過濾器、風扇、控制器、感測器、波導及/或磁控管中的一或多者。在一些實施例中，氣流542經由接近外殼510的下表面的一或多個開口進入外殼510。在一些實施例中，外殼510在外殼510的前側上形成開口且氣流542經由開口離開外殼510。在一些實施例中，外殼510包括使用者介面(例如，發光二極體(light emitting diode，LED)、觸控式螢幕、按鈕及/或類似者)。在一些實施例中，MEAD系統500A藉由即使在微波發生器不產生微波能量時仍運行風扇來用作冷卻裝置(例如，對流冷卻)以令使用者舒適。在一些實施例中，MEAD系統500A具有使用者介面，使用者介面包括致動氣流(例如，處於不同的流率，諸如高、中及低)的選項。
參考第5B圖，MEAD系統500B可類似於MEAD系統500A，但代替經由形成於外殼510的前部中的開口將氣流542引導出去，MEAD系統500B經由形成於外殼510的上表面中的開口將氣流542引導出去。
在一些實施例中，MEAD系統500A及/或500B的第一組表面形成用於接收進入外殼510的氣流的開口(例如，穿孔的、有槽的等等)，且MEAD系統500A及/或500B的第二組表面形成用於提供離開外殼510的氣流的開口。
參考第5C圖，一或多個MEAD系統500C可結合通風系統501定位(例如，在通風系統501內部、接近通風系統501)。通風系統501可為建築物通風系統、車輛通風系統等。通風系統501可包括通風單元502 (例如，HVAC單元、建築物通風單元、車輛通風單元等)。通風系統501可包括耦接至通風單元502的管道504。管道504可包括出風管道、回風管道、外部空氣管道、管路及/或類似者中的一或多者。通風系統501可包括一或多個通風口505。通風口505可用以控制氣流方向，控制氣流速率，控制氣流量，平衡空氣等。通風口505可包括格柵(例如，進氣口、排氣口)、調風器(例如，具有可調擋板，提供進入房間的氣流，控制氣流方向，等等)、擴散器(例如，包括擋板，提供進入房間的氣流)等中的一或多者。
在一些實施例中，MEAD系統500C設置於HVAC單元502內的氣流內部(例如，在熱交換器及/或冷卻線圈之前或之後)。藉由將MEAD系統500C設置在熱交換器及/或冷卻線圈之前，MEAD系統500C可防止污染物損壞或弄髒熱交換器及/或冷卻線圈。藉由將MEAD系統500C定位在熱交換器及/或冷卻線圈之後，MEAD系統500C的微波發生器被操作的次數較少(例如，HVAC單元502的其他組件去除來自氣流的污染物中的一些)。
在一些實施例中，HVAC單元502提供穿過MEAD系統500C的氣流(例如，MEAD系統500C可不包括風扇)。
在一些實施例中，通風系統501中的一或多個MEAD系統500C對通風系統501提供最小的壓降。在一些實施例中，通風系統501中的一或多個MEAD系統500C對通風系統501提供約0水規吋(in wg)至約0.5水規吋的總壓降。在一些實施例中，通風系統501中的一或多個MEAD系統500C對通風系統501提供小於約2 in wg的總壓降。在一些實施例中，通風系統501中的一或多個MEAD系統500C對通風系統501提供約1 in wg至約2 in wg的總壓降。在一些實施例中，通風系統501中的一或多個MEAD系統500C對通風系統501提供小於約1 in wg的總壓降。在一些實施例中，通風系統501中的一或多個MEAD系統500C對通風系統501提供小於約0.5 in wg的總壓降。在一些實施例中，通風系統501中的一或多個MEAD系統500C對通風系統501提供小於約0.25 in wg的總壓降。
在一些實施例中，MEAD系統500C被設計為濾箱以更換在通風系統501 (例如，HVAC系統)的加熱/冷卻線圈之前的工廠過濾器。參考第5D圖，MEAD系統500C可不具有風扇且可與通風系統501的控制系統(例如，HVAC控制系統)介接。
在一些實施例中，MEAD系統500C經組態以破壞過敏原及/或病原體，同時使通風系統501中的壓降最小化(例如，具有剝離功能性，而不捕獲所有其他類型的粒子)。在一些實施例中，MEAD系統500C使用乾燥劑過濾器(例如，沒有HEPA過濾器)。在一些實施例中，MEAD系統500C使用乾燥劑過濾器及/或沸石過濾器。在一些實施例中，MEAD系統500C經組態以去除(例如，破壞、除氣)病原體、較小水分液滴、較小粒子、VOC、氣體(例如，氣體污染物)等中的一或多者。在一些實施例中，MEAD系統500C經組態以破壞污染物(例如，經由微波能量及/或MEAD系統500C的過濾器的材料性質等)。
在一些實施例中，通風系統501包括多個MEAD系統500C (例如，代替單個集中式MEAD系統500C)，其中每個MEAD系統500C位於管道504、通風口505的對應分佈點中或位於房間中。在一些實施例中，通風系統501中的每個MEAD系統500C具有微波能量發生器。MEAD系統500C受到控制(例如，由處理裝置)，使得不會超過臨限量的能量(例如，電流)。在一些實施例中，MEAD系統500C受到控制，使得一次僅操作一個MEAD系統500C的一個微波能量發生器。
在一些實施例中，一或多個MEAD系統500C設置於通風系統501的管道504內部。在一些實施例中，MEAD系統500C及壓力平衡裝置(例如，擋板、百葉窗、通風口505、管道504等)管理穿過通風系統501的氣流。在一些實施例中，一或多個MEAD系統500C設置於通風系統501的回風管道內部(例如，在諸如爐過濾器的回風管道過濾器之後，以破壞來自房間的污染物)。在一些實施例中，一或多個MEAD系統500C設置於通風系統501的出風管道內部(例如，以破壞來自通風單元502、外部空氣等的污染物)。
在一些實施例中，MEAD系統500C結合通風口505設置。在一些實例中，MEAD系統500C設置於通風口505與管道504之間。在一些實例中，通風口設置於管道504與MEAD系統500C之間。在一些實例中，通風口設置於通風口505中。
參考第5D圖，第5D圖係MEAD系統500D的部分橫截面。MEAD系統500D包括外殼510、附接至外殼510的漏斗544 (例如，排氣漏斗)、設置於漏斗544內的風扇540 (例如，排氣扇)、耦接(例如，附接)至外殼510的微波發生器520 (例如，微波磁控管單元)。在外殼510內部，MEAD系統500D包括波導524 (例如，漏失波導)、過濾層532A (例如，碳化矽(SiC)層)、過濾層532A的保護網格536 (例如，SiC保護網格)、過濾層532B (例如，HEPA過濾器)及過濾層532B的穿孔罩534 (例如，HEPA過濾器穿孔罩)。
在一些實施例中，氣流542經由漏斗544進入外殼510且在穿過過濾層532B之後離開外殼510 (例如，經由外殼510的圓柱形外表面區域)。在一些實施例中，氣流542經由外殼510的側壁(例如，外殼510的圓柱形外表面區域，其接近過濾層532B)進入外殼510且經由漏斗544離開外殼510。在一些實施例中，氣流542在經由漏斗544進入外殼與經由外殼510的側壁進入外殼之間交替。在一些實施例中，HEPA過濾器更靠近外殼510 (例如，係外過濾層)且SiC層更靠近波導524 (例如，係內過濾層)。在一些實施例中，HEPA過濾器更靠近波導524 (例如，係內過濾層)且SiC層更靠近外殼510 (例如，係外過濾層)。
第5E圖係根據某些實施例的包括MEAD系統500E的通風系統501的圖。
在一些實施例中，通風系統501包括通風單元502。通風單元502可包括可變冷媒體積(variable refrigerant volume，VRV)單元、熱泵、爐子、屋頂單元(roof-top unit，RTU)、一拖多型空調機、空氣調節器等。通風單元502可包括風扇以提供通過通風口505、管道504、MEAD系統500E及通風單元502的氣流542。在一些實施例中，空氣調節器提供氣流542且通風單元502包括加熱氣流542的加熱組件、冷卻氣流542的冷卻組件、控制(例如，增大或減小)氣流542的流率組件(例如，擋板)等中的一或多者。
通風系統501可包括一或多個通風口505 (例如，擴散器、格柵、調風器等)。通風口505A可為通風系統501的進氣口(例如，回風口)且通風口505B可為通風系統501的出口(例如，出風口)。通風系統501可包括管道504，管道504連接通風單元502、通風口505及MEAD系統500E。例如，第一段管道504可連接通風口505A與MEAD系統500E，第二段管道504可連接MEAD系統5003與通風單元502，且第三段管道可連接通風單元502與通風口505B。在一些實施例中，使用MEAD系統500E來代替濾箱。
通風系統501可包括控制器550。控制器550可與MEAD系統500E及一或多個感測器560耦接(例如，經由有線通信、經由無線通信)。一或多個感測器560可設置於管道504、通風單元502、MEAD系統500E、通風口505、通風系統501所供給的房間等中的一或多者中。
控制器550可包括無線模組552以與區域網絡570通信。控制器550可經由區域網絡570與一或多個用戶端裝置572、恆溫器574及/或類似者通信。
區域網絡570可為計算網路，其提供各組件(例如，MEAD系統、控制器550、用戶端裝置572、恆溫器574等)之間的一或多個通信通道。在一些實例中，區域網絡570係同級間網路，其不依靠預先存在的網路基礎結構(例如，存取點、交換機、路由器)，且控制器550更換網路連接基礎結構以在各組件之間選路發送通信。區域網絡570可為無線網路，其係自組態的且使得各組件能夠促成區域網絡570並動態地與區域網絡570 (例如，隨意無線網路)連接及斷開。在一些實例中，區域網絡570係計算網路，其包括使得各組件能夠與其他組件通信的網路連接基礎結構。區域網絡570可存取或不可存取公用網路(例如，網際網路)。例如，存取點或裝置可充當存取點以使得各組件能夠彼此通信而無需提供網際網路存取。在一些實施例中，區域網絡570包括更大網路或提供對更大網路的存取，更大網路諸如以下各者中的一或多者：公用網路，其給各組件提供對彼此的存取(例如，其他公開可用的計算裝置)；或私用網路，其給各組件提供對彼此的存取(例如，其他私下可用的計算裝置)。在一些實施例中，區域網絡570包括一或多個以下各者或提供對一或多個以下各者的存取：廣域網路(Wide Area Network，WAN)、區域網絡(Local Area Network，LAN)、有線網路(例如，乙太網路)、無線網路(例如，802.11網路或Wi-Fi®網路)、蜂巢式網路(例如，長期演進(Long Term Evolution，LTE)網路)、雷達單元、發射天線、接收天線、微波發射器、微波接收器、聲納裝置、光達裝置、路由器、集線器、交換機、伺服器電腦、雲端計算網路及/或其組合。在一些實施例中，區域網絡570係基於任何有線或無線通信技術且可將第一組件直接或間接(例如，涉及諸如中間組件的中間裝置)連接至第二組件。無線通信技術可包括Bluetooth®、Wi-Fi®、紅外、超音波或其他技術。有線通信可包括通用串列匯流排(universal serial bus，USB)、乙太網、RS 232或其他有線連接。區域網路570可為兩個組件之間的單獨連接或可包括多個連接。
在一些實施例中，用戶端裝置572包括諸如個人電腦(Personal Computer，PC)、膝上型電腦、行動電話、智能電話、平板電腦、筆記型電腦、閘道裝置等計算裝置。用戶端裝置572包括允許使用者對資料(例如，MEAD系統的設定、與MEAD系統相關聯的校正動作等)進行產生、檢視或編輯中的一或多者的作業系統。
在一些實施例中，控制器550包括一或多個計算裝置，諸如伺服器、路由器電腦、伺服器電腦、個人電腦、主機電腦、膝上型電腦、平板電腦、桌上型電腦、圖形處理單元(Graphics Processing Unit，GPU)、加速器特殊應用積體電路(Application-Specific Integrated Circuit，ASIC) (例如，張量處理單元(Tensor Processing Unit，TPU))等。在一些實施例中，控制器550係輸入/輸出(input/output，I/O)子卡。控制器550可判定以下各者中的一或多者：壓力資料、溫度資料、二氧化碳(CO 2)資料、相對濕度資料、VOC資料、直徑約2.5微米或更小的顆粒物(PM2.5)、直徑約10微米或更小的顆粒物(PM10)及/或類似者。控制器550可從一或多個感測器560接收感測器資料且可致使感測器資料及/或警報被顯示(例如，經由用戶端裝置572)。在一些實施例中，控制器550經由區域網絡570 (例如，從用戶端裝置572，從恆溫器574)接收設定點(例如，顆粒物設定點等)且致使MEAD系統500E滿足設定點(例如，滿足顆粒物設定點等)。
在一些實施例中，MEAD系統500E設置於管道504內。在一些實施例中，MEAD系統500E耦接至管道504，因此穿過管道504的氣流542會穿過MEAD系統500E。
第5F圖係MEAD系統500F的橫截面圖。MEAD系統500F可包括多組件過濾器130，多組件過濾器130的一個尺寸(例如，寬度)大於另一尺寸(例如，高度)。例如，管道504可為約4英尺寬乘以12吋高，且MEAD系統500F可具有類似的尺寸。MEAD系統500F可包括多個波導424以向多組件過濾器130提供微波能量(例如，以將熱量大體上相等地分佈在更長的寬度上)。在一些實施例中，第一波導424設置成接近MEAD系統500F的左側且第二波導424設置成接近MEAD系統500F的右側。在一些實施例中，MEAD系統500F包括多個波導424，該等波導424包括設置成接近MEAD系統500F的左側的波導424、設置成接近MEAD系統500F的右側的波導424、設置成接近MEAD系統500F的上側的波導424及/或設置成接近MEAD系統500F的下側的波導424。
MEAD系統500F可設置於外殼內或管道內。MEAD系統500F可包括接近MEAD系統500F的左側的第一波導424及接近MEAD系統500F的右側的第二波導424。波導424可至少部分地設置於MEAD系統500F的外殼或管道內，或者可設置於MEAD系統500F的外殼或管道外部。每個波導424可經由磁控管426耦接至微波發生器420。在一些實施例中，每個波導424具有單獨的微波發生器420及磁控管426。在一些實施例中，波導424可具有共同的微波發生器420。
第5G圖係根據某些實施例的包括MEAD系統500G (例如，MEAD系統500F)的通風系統501的一部分的橫截面圖。通風系統501可包括一或多段管道504。MEAD系統500G可耦接至管道504(例如，穿過管道504的氣流會穿過MEAD系統500G)或可設置於管道中。MEAD系統包括多組件過濾器130及一或多個波導424。磁控管426及微波發生器420耦接至每個波導424以經由波導424向多組件過濾器130提供微波能量。
在一些實施例中，波導424位於多組件過濾器130的中間(例如，參見第3A圖至第3B圖)。在一些實施例中，波導424位於多組件過濾器130的側方(例如，參見第4A圖至第4B圖、第5F圖至第5G圖)。在一些實施例中，波導424位於多組件過濾器130的側方且多組件過濾器130係傾斜的(例如，參見第5G圖)以便不垂直於氣流。藉由使多組件過濾器130傾斜，可增大多組件過濾器130的過濾面積，這可增加多組件過濾器130的壽命。一或多個波導424可設置成接近MEAD 424的管道及/或外殼的側壁以減少氣流的阻塞。
第5H圖係MEAD系統500F的橫截面圖。MEAD系統500F可類似於第5F圖至第5G圖的MEAD系統500F-G。MEAD系統500H可包括多組件過濾器130及向多組件過濾器130提供微波能量的波導424。在一些實施例中，波導424設置成接近外殼410及/或管道504的中心軸線。波導424可經由磁控管426耦接至微波發生器420。
MEAD系統500H可包括介面590。介面590可用以針對MEAD系統500H進行控制、排程、接收資訊、提供資訊等。外殼可耦接至介面590及其他組件(例如，微波發生器、微波磁控管、電容器、冷卻扇等)。
MEAD系統500H可包括主動能量分佈器580A及/或被動能量分佈器580B。主動能量分佈器580A及/或被動能量分佈器580B可對經由波導424提供的微波進行調整(例如，反射、移動、分解、隨機化、導致在不同方向上反彈)(例如，分解微波場)。這減少或阻止了經由波導424提供的微波的消除。
主動能量分佈器580A可為機械裝置，諸如攪拌器(例如，使槳葉移動的馬達)。主動能量分佈器580A可具有經組態以經致動(例如，旋轉)以對經由波導424提供的微波進行反射(例如，移動、導致反彈、分解)的一或多個葉片。
被動能量分佈器580B可包括設置於MEAD系統500H的外殼410及/或管道504的內側壁上的一或多個特徵(例如，突起部、凹陷部、反射體、凸塊、鰭片、壓痕、凹坑等)。特徵可不均勻地分佈。特徵可設置於絲網582A與多組件過濾器130之間。特徵可設置於絲網582A與絲網582B之間。
第5I圖係根據某些實施例的包括MEAD系統500I (例如，MEAD系統500H)的通風系統500I的一部分的橫截面圖。通風系統500I可包括一或多段管道504。MEAD系統500I可耦接至管道504(例如，穿過管道504的氣流會穿過MEAD系統500I)或可設置於管道504中。MEAD系統包括多組件過濾器130及波導424。磁控管426及微波發生器420耦接至波導424以經由波導424向多組件過濾器130提供微波能量。
在一些實施例中，波導424位於多組件過濾器130的中間(例如，參見第3A圖至第3B圖)。MEAD系統500I可包括主動能量分佈器580A及/或被動能量分佈器580B以對經由波導424提供的微波進行調整(例如，反射、移動、分解、隨機化、導致在不同方向上反彈)(例如，分解微波場)。
在一些實施例中，波導424及多組件過濾器130設置於絲網582A與絲網582B之間。絲網582A-B可為金屬(例如，銅、鋁、鋼等)微波圍阻網格。絲網582A及絲網582B可防止微波能量離開MEAD系統500I。絲網582A-B可形成孔以允許氣流542穿過絲網582A-B。孔可為圓形、三角形、矩形、六角形等。孔(例如，六角形孔)可具有為微波能量的波長的一半或三分之一(例如，λ/2、λ/3)的最大高度。在一些實施例中，針對2.4 MHz的微波波長，孔將具有為四分之一吋或八分之一吋的最大高度。
絲網582A可設置成接近(例如，直接接觸)波導424。絲網582A及/或絲網582B可為大體上垂直的、彎曲的、傾斜的等。絲網582A可為大體上垂直的且絲網582B可為彎曲的(例如，形成半圓)，使得絲網582B的頂部及底部邊緣更靠近絲網582A且絲網582B的中部離絲網582A更遠。
氣流可穿過管道504，然後穿過絲網582B，然後穿過多組件過濾器130，然後穿過波導424，然後穿過絲網582A，且然後穿過管道504。在波導424及絲網582A之前具有多組件過濾器130可防止粒子(例如，纖維、污染物)堆積在在波導424及絲網582A上。絲網582B可收集粒子(例如，纖維、污染物)且可週期性地更換及/或清潔。在一些實施例中，絲網582B耦接至多組件過濾器130。
第6圖係示出根據某些實施例的電腦系統600的方塊圖。在一些實施例中，電腦系統600係MEAD系統的控制器(MEAD系統100的控制器150)。在一些實施例中，處理器602係MEAD系統的控制器(MEAD系統100的控制器150)。
在一些實施例中，電腦系統600 (例如，經由網路，諸如區域網絡(Local Area Network，LAN)、內部網路、外聯網或網際網路)連接至其他電腦系統。在一些實施例中，電腦系統600在主從環境中作為伺服器或用戶端電腦操作，或者在同級間或分散式網路環境中作為同級電腦操作。在一些實施例中，電腦系統600由以下各者提供：個人電腦(personal computer，PC)、平板PC、機上盒(Set-Top Box，STB)、個人數位助理(Personal Digital Assistant，PDA)、蜂巢式電話、web設備、伺服器、網路路由器、交換機或橋接器，或能夠執行指令集(循序或其他)的任何裝置，指令集規定該裝置將要進行的動作。此外，術語「電腦」應包括單獨或聯合地執行指令集(或多個指令集)以執行本文中描述的方法中的任何一或多者的電腦的任何集合。
在另一態樣中，電腦系統600包括處理裝置602、揮發性記憶體604 (例如，隨機存取記憶體(Random Access Memory，RAM))、非揮發性記憶體606 (例如，唯讀記憶體(Read-Only Memory，ROM)或電可抹除可程式化ROM (Electrically-Erasable Programmable ROM，EEPROM))及資料儲存裝置616，上述裝置經由匯流排608彼此通信。
在一些實施例中，處理裝置602由一或多個處理器提供，處理器諸如：通用處理器(諸如像複雜指令集計算(Complex Instruction Set Computing，CISC)微處理器、精簡指令集計算(Reduced Instruction Set Computing，RISC)微處理器、極長指令字(Very Long Instruction Word，VLIW)微處理器、實施其他類型的指令集的微處理器或實施各種類型的指令集的組合的微處理器)或專用處理器(諸如像特殊應用積體電路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、現場可程式化閘陣列(Field Programmable Gate Array，FPGA)、數位信號處理器(Digital Signal Processor，DSP)或網路處理器)。
在一些實施例中，電腦系統600進一步包括網路介面裝置622 (例如，耦接至網路674)。在一些實施例中，電腦系統600亦包括視訊顯示單元610 (例如，LCD)、文數字輸入裝置612 (例如，鍵盤)、游標控制裝置614 (例如，滑鼠)及信號產生裝置620。
在一些實施例中，資料儲存裝置616包括非暫時性電腦可讀儲存媒體624，其上儲存有對本文中描述的方法或功能中的任何一或多者進行編碼的指令626，指令626包括用於實施本文中描述的方法的指令。
在一些實施例中，指令626在其由電腦系統600執行期間亦完全或部分駐留於揮發性記憶體604內及/或處理裝置602內，因此，在一些實施例中，揮發性記憶體604及處理裝置602亦構成機器可讀儲存媒體。
雖然電腦可讀儲存媒體624在說明性實例中展示為單個媒體，但術語「電腦可讀儲存媒體」應包括儲存一或多個可執行指令集的單個媒體或多個媒體(例如，集中式或分散式資料庫，及/或相關聯的快取記憶體及伺服器)。術語「電腦可讀儲存媒體」應亦包括能夠儲存或編碼供電腦執行的指令集的任何有形媒體，該指令集致使電腦執行本文中描述的方法中的任何一或多者。術語「電腦可讀儲存媒體」應包括但不限於固態記憶體、光學媒體及磁性媒體。
在一些實施例中，本文中描述的方法、組件及特徵由離散的硬體組件實施或整合於諸如ASIC、FPGA、DSP或類似裝置的其他硬體組件的功能性中。在一些實施例中，方法、組件及特徵由韌體模組或硬體裝置內的功能電路實施。在一些實施例中，方法、組件及特徵實施於硬體裝置及電腦程式組件的任何組合中，或電腦程式中。
除非另外特別陳述，否則諸如「產生」、「提供」、「致使」、「去除」、「判定」、「發射」、「接收」等術語係指由電腦系統執行或實施的動作及方法，電腦系統操縱在電腦系統暫存器及記憶體內表示為實體(電子)數量的資料且將其變換成在電腦系統記憶體或暫存器或其他此類資訊存儲、傳輸或顯示裝置中類似地表示為實體數量的其他資料。在一些實施例中，如本文中所使用的術語「第一」、「第二」、「第三」、「第四」等意謂作為區分不同元件的標籤且不具有根據其數字表示的任何序數意義。
本文中描述的實例亦與用於執行本文中描述的方法的設備有關。在一些實施例中，此設備經特別建構以用於執行本文中描述的方法，或包括通用電腦系統，該通用電腦系統由儲存於電腦系統中的電腦程式選擇性地程式化。此種電腦程式儲存於電腦可讀有形儲存媒體中。
本文中描述的方法及說明性實例中的一些並非固有地與任何特定電腦或其他設備有關。在一些實施例中，根據本文中描述的教示使用各種通用系統。在一些實施例中，更專用的設備經建構以執行本文中描述的方法及/或其單獨的功能、常式、副常式或操作中的每一者。在以上描述中陳述了用於多種此等系統的結構的實例。
以上描述意欲為說明性的而非限制性的。儘管已參考特定說明性實例及實施方案來描述本揭露，但是應意識到，本揭露不限於所描述的實例及實施方案。因此，本揭露的範疇應當參考以下申請專利範圍以及申請專利範圍享有權利的等同物的全部範疇來判定。
前面的描述陳述了眾多特定細節，諸如特定系統、組件、方法等的實例，以便提供對本揭露的若干實施例的良好理解。然而，熟習此項技術者將顯而易知，可在沒有此等特定細節的情況下實施本揭露的至少一些實施例。在其他情況下，未詳細描述或以簡單的方塊圖格式呈現了熟知的組件或方法以避免不必要地模糊本揭露。因此，陳述的特定細節僅為例示性的。特定實施方案可從此等例示性細節發生變化且仍被視為在本揭露的範疇內。
如本文中所使用的術語「之上」、「之下」、「之間」、「設置於……上」及「上」係指一個材料層或組件相對於其他層或組件的相對位置。例如，設置於另一層上、之上或之下的一個層可與另一層直接接觸或可具有一或多個介入層。例如，設置於兩個層之間的一個層可與兩個層直接接觸或可具有一或多個介入層。類似地，除非另外明確陳述，否則設置於兩個特徵之間的一個特徵可與相鄰特徵直接接觸或可具有一或多個介入層。
單詞「實例」或「例示性」在本文中用於意謂充當實例、例子或說明。在本文中描述為「實例」或「例示性」的任何態樣或設計不一定被解釋為相比其他態樣或設計係較佳的或有利的。實情為，使用單詞「實例」或「例示性」意欲以具體方式呈現概念。
在本說明書全篇中對「一個實施例」、「一實施例」或「一些實施例」的參考意謂結合該實施例描述的特定特徵、結構或特性包括於至少一個實施例中。因此，片語「在一個實施例中」、「在一實施例中」或「在一些實施例中」在本說明書全篇中各個地方的出現不一定係指同一實施例。另外，術語「或」意欲意謂包含性「或」而非排他性「或」。亦即，除非另外規定，或者從上下文中顯而易見，否則「X包括A或B」意欲意謂自然包含性排列中的任一者。亦即，若X包括A；X包括B；或者X包括A及B兩者，則在前述情況中的任一者下都滿足「X包括A或B」。另外，如本申請案及附隨申請專利範圍中所使用的冠詞「一」一般應理解為意謂「一或多個」，除非另外規定或從上下文中顯而易見係針對單數形式。此外，如本文中所使用的術語「第一」、「第二」、「第三」、「第四」等意謂作為區分不同元件的標籤且可能不一定具有根據其數字表示的任何序數意義。當術語「約」、「大體上」或「大約」在本文中使用時，此意欲意謂所呈現的標稱值精確在± 10%以內。
儘管按特定次序展示並描述了本文中的方法的操作，但是可更改每種方法的操作次序，使得某些操作可按相反次序執行，使得某些操作可至少部分地與其他操作同時執行。在另一實施例中，離散操作的指令或子操作可為間歇方式及/或交替方式。
應理解，以上描述意欲為說明性的而非限制性的。在閱讀並理解以上描述後，許多其他實施例將為熟習此項技術者所顯而易知。因此，本揭示內容之範疇應該參考隨附申請專利範圍連同此申請專利範圍享有的等價物之全部範疇來判定。
100A,100B,300,400,500A,500B,500C,500D,500E,500F,500G,500H,500I:MEAD系統 102:入口 104:出口 106:引擎 110,310,410,510:外殼 120,220,320,420,520:微波發生器 130,230A,230B,230C,330,430,530:多組件過濾器 140,240,340,440,540:風扇 150,550:控制器 160,160A,160B,160C,560:感測器 210:微波反射罩 222,322,422:微波能量 224,324,424,524:波導 232A,232B,232C,332A,332B,432A,432B,532A,532B:過濾層 242,342,442,542:氣流 326,426:磁控管 344,544:漏斗 501:通風系統 502:通風單元 504:管道 505,505A,505B:通風口 534:穿孔罩 536:保護網格 552:無線模組 570:區域網路 572A,572B:用戶端裝置 574:恆溫器 580A:主動能量分佈器 580B:被動能量分佈器 590:介面 582A,582B:絲網 600:電腦系統 602:處理裝置 604:揮發性記憶體 606:非揮發性記憶體 608:匯流排 610:視訊顯示單元 612:文數字輸入裝置 614:游標控制裝置 620:信號產生裝置 622:網路介面裝置 624:電腦可讀儲存媒體 626:指令 674:網路
在隨附圖式的各圖中以舉例而非限制的方式示出本揭露，其中相似的參考指示類似的元件。應注意，本揭露中對「一」或「一個」實施例的不同參考不一定參考同一實施例，且此類參考意謂至少一個。
第1A圖至第1B圖係示出根據某些實施例的微波強化空氣消毒(microwave enhanced air disinfection，MEAD)系統的方塊圖。
第2A圖至第2D圖示出根據某些實施例的MEAD系統的多組件過濾器。
第3A圖至第3B圖係根據某些實施例的MEAD系統的橫截面圖。
第4A圖至第4B圖係根據某些實施例的MEAD系統的橫截面圖。
第5A圖至第5I圖示出根據某些實施例的MEAD系統。
第6圖係示出根據某些實施例的電腦系統的方塊圖。
國內寄存資訊(請依寄存機構、日期、號碼順序註記) 無 國外寄存資訊(請依寄存國家、機構、日期、號碼順序註記) 無
100A:MEAD系統
110:外殼
120:微波發生器
130:多組件過濾器
140:風扇
150:控制器

Claims (24)

  1. 一種微波強化空氣消毒(MEAD)裝置，其包含： 一外殼； 一微波發生器，該微波發生器耦接至該外殼，其中該微波發生器經組態以產生微波能量； 一多組件過濾器，該多組件過濾器設置於該外殼中，其中該多組件過濾器經組態以收集來自氣流的污染物，且其中來自該氣流的該等污染物的至少一部分係經由該微波能量以直接方式或間接方式中的至少一者破壞。
  2. 如請求項1所述之MEAD裝置，其進一步包含： 一波導，該波導至少部分地設置於該外殼中，其中該波導經組態以從該微波發生器接收該微波能量，其中該波導經組態以朝向該多組件過濾器引導該微波能量。
  3. 如請求項2所述之MEAD裝置，其進一步包含： 一磁控管，該磁控管耦接至該微波發生器，其中該磁控管至少部分地設置於該波導內，且其中該磁控管經組態以將來自該微波發生器的該微波能量引導至該波導中。
  4. 如請求項1所述之MEAD裝置，其中該多組件過濾器包含： 一微波吸收層，該微波吸收層經組態以收集來自該氣流的該等污染物的一第一子集，其中該微波吸收層經組態以由該微波能量活化以破壞來自該氣流的該等污染物的該第一子集；及 一高效率微粒空氣(HEPA)過濾器，該HEPA過濾器經組態以收集來自該氣流的該等污染物的一第二子集。
  5. 如請求項4所述之MEAD裝置，其中該多組件過濾器包含： 一分子篩，該分子篩設置於該微波吸收層及該HEPA過濾器之間以收集來自該氣流的該等污染物的至少一第三子集。
  6. 如請求項5所述之MEAD裝置，其中該微波吸收層包含金屬氧化物或碳化矽(SiC)，且其中該分子篩包含沸石。
  7. 如請求項1所述之MEAD裝置，其中該多組件過濾器包含兩種或兩種以上過濾材料的一異質混合物，其中該兩種或兩種以上過濾材料中的每一者執行一不同功能。
  8. 如請求項1所述之MEAD裝置，其中該多組件過濾器具有四吋或更小的一厚度。
  9. 如請求項1所述之MEAD裝置，其中： 該多組件過濾器包含一乾燥劑材料，該乾燥劑材料經組態以吸收包括該等污染物的該至少一部分的水分；且 該微波能量藉由致使該水分變成蒸汽以離開該MEAD裝置來使該乾燥劑材料再生。
  10. 如請求項9所述之MEAD裝置，其中該微波能量致使該水分變成該蒸汽且破壞該等污染物的該至少一部分而不直接加熱該乾燥劑材料。
  11. 如請求項9所述之MEAD系統，其進一步包含： 一或多個感測器，該一或多個感測器經組態以提供感測器資料；及 一控制器，該控制器經組態以： 基於該感測器資料判定該乾燥劑材料將被再生；且 致使該微波發生器產生該微波能量以使該乾燥劑材料再生。
  12. 如請求項1所述之MEAD系統，其中該多組件過濾器包含： 一第一碳化矽(SiC)層，該第一SiC層經組態以吸收該微波能量以破壞該等污染物的至少一第一部分； 一沸石及金屬氧化物層，該沸石及金屬氧化物層經組態以對一反應進行催化以破壞該等污染物的至少一第二部分； 一乾燥劑材料層，該乾燥劑材料層經組態以吸收包含該等污染物的至少一第三部分的水分，其中該等污染物的該至少一第三部分將回應於該微波能量致使該水分變成蒸汽而被破壞；及 一第二SiC層，該第二SiC層經組態以吸收該微波能量以破壞該等污染物的至少一第四部分。
  13. 如請求項12所述之MEAD系統，其中該沸石及金屬氧化物層以及該乾燥劑材料層設置於該第一SiC層與該第二SiC層之間。
  14. 如請求項1所述之MEAD系統，其進一步包含一主動能量分佈器或一被動能量分佈器中的至少一者，該主動能量分佈器或該被動能量分佈器經組態以在該MEAD系統內反射該微波能量。
  15. 如請求項2所述之MEAD系統，其進一步包含一第一絲網及一第二絲網，其中該多組件過濾器及該波導設置於該第一絲網與該第二絲網之間，其中該氣流將流過該第一絲網及該第二絲網，且其中該第一絲網及該第二絲網將防止該微波能量離開該MEAD系統。
  16. 如請求項15所述之MEAD系統，其中該第二絲網及該第一絲網形成高度約0.125吋至0.25吋的開口。
  17. 如請求項15所述之MEAD系統，其中該第二絲網及該第一絲網形成六角形的開口。
  18. 一種微波強化空氣消毒(MEAD)系統，其包含： 一外殼，該外殼經組態以接收氣流； 一微波發生器，該微波發生器耦接至該外殼，其中該微波發生器經組態以間歇式地產生微波能量；及 一過濾器，該過濾器設置於該外殼中，其中該過濾器經組態以收集來自該氣流的污染物，且其中來自該氣流的該等污染物的至少一第一部分係經由該微波能量以直接方式或間接方式中的至少一者破壞。
  19. 如請求項18所述之MEAD系統，其中該過濾器包含一微波吸收層，該微波吸收層耦接至一背襯層，其中該微波吸收層經組態以收集該等污染物的要破壞的該第一部分，且其中該背襯層經組態以收集該等污染物的一第二部分，其中該背襯層經組態以經由該微波能量加熱至約攝氏80度至約攝氏150度。
  20. 如請求項19所述之MEAD系統，其中： 該微波吸收層包含一塗有微波吸收材料的入口微波絲網； 該背襯層設置於該微波吸收層與一出口微波絲網之間；且 該入口微波絲網及該出口微波絲網經組態以防止微波能量漏洩。
  21. 如請求項18所述之MEAD系統，其進一步包含： 一波導，該波導至少部分地設置於該外殼中，其中該波導經組態以從該微波發生器接收該微波能量，且其中該波導經組態以朝向該過濾器引導該微波能量；及 一磁控管，該磁控管耦接至該微波發生器，其中該磁控管至少部分地設置於該波導內，且其中該磁控管經組態以將來自該微波發生器的該微波能量引導至該波導中。
  22. 如請求項18所述之MEAD系統，其中該MEAD系統設置於一通風系統內且該MEAD系統在該通風系統中提供小於約0.5水規吋的壓降。
  23. 一種微波強化空氣消毒(MEAD)裝置，其包含： 一外殼； 一微波發生器，該微波發生器耦接至該外殼，其中該微波發生器經組態以產生微波能量； 一圓柱形槽式波導，該圓柱形槽式波導設置於該外殼中，其中該圓柱形槽式波導經組態以引導該微波能量；及 一多組件過濾器，該多組件過濾器設置於該圓柱形槽式波導周圍，其中該多組件過濾器設置於該外殼中，其中該多組件過濾器經組態以收集來自氣流的污染物，且其中來自該氣流的該等污染物的至少一部分係經由該微波能量以直接方式或間接方式中的至少一者破壞。
  24. 如請求項23所述之MEAD裝置，其進一步包含： 一磁控管，該磁控管耦接至該微波發生器，其中該磁控管至少部分地設置於該圓柱形槽式波導內，且其中該磁控管經組態以將來自該微波發生器的該微波能量引導至該圓柱形槽式波導中，其中該多組件過濾器包含： 一微波吸收層，該微波吸收層經組態以收集來自該氣流的該等污染物的一第一子集，其中該微波吸收層經組態以由該微波能量活化以破壞來自該氣流的該等污染物的該第一子集，其中該微波吸收層經組態以藉由氧化該等污染物的該第一子集來破壞該等污染物的該第一子集；及 一高效率微粒空氣(HEPA)過濾器，該HEPA過濾器經組態以收集來自該氣流的該等污染物的一第二子集。
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WO2024003107A1 (en) * 2022-06-29 2024-01-04 Fundació Institut Català De Nanociència I Nanotecnologia (Icn2) Fluid disinfection method, fluid disinfection device and metal filter for disinfecting pathogens of a fluid flow

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5468356A (en) * 1991-08-23 1995-11-21 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Large scale purification of contaminated air
CN100455456C (zh) * 2000-03-09 2009-01-28 马里·德哈波特·林赛 用于机动车车厢的便携式空气净化器
SE525033C2 (sv) * 2003-04-30 2004-11-16 Mikael Nutsos Ledande luftreningsfilter och aggregat innefattande sådant filter
US20070126649A1 (en) * 2005-12-02 2007-06-07 Cha Chang Y Microwave based air purifier
KR101378172B1 (ko) * 2013-06-26 2014-03-27 이연수 마이크로 웨이브를 이용한 공기정화 장치
US10060639B2 (en) * 2015-06-11 2018-08-28 Lunatech, Llc Air analyzer and treatment apparatus

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