TWI816237B - 用於將生物氣溶膠去活化的設備及方法 - Google Patents

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Abstract

一種用於將生物氣溶膠去活化的設備，包含：一殼體結構，其具有形成一管腔的管腔壁，該管腔具有一管腔輸入口及一管腔輸出口；一通風機，其配置以使一氣流通過該管腔；一紫外光光源，位於該管腔的一清潔區段中，其配置以沿著該清潔區段的長度使用紫外光照射所有通過該管腔的空氣；一輸出消音器，其配置以降低自該管腔輸出口輸出的該氣流的噪音；以及該管腔的一下游轉向區段，位於該管腔之該清潔區段的下游處，其配置以改變該氣流的方向，從而使該管腔輸出口處不會檢測到該管腔之該清潔區段中的紫外光。

Description

用於將生物氣溶膠去活化的設備及方法
本發明主要涉及空氣淨化機領域，尤其涉及針對空氣進行滅菌之設備及對應之方法。本發明涉及一種設備及方法，用於殺死細菌或真菌孢子，並且將在空氣中氣溶膠化的病毒去活化(即，將生物氣溶膠去活化)，以防止疾病透過氣溶膠傳播。
傳染性氣溶膠即空氣中帶有病原體的水滴或其他粒子的集合體。氣溶膠粒子可能沉積在人體身上或由人體吸入而致病。傳染性氣溶膠由感染者產生或來自感染者。如果病原體能在環境中存活一段時間，並且病原體引發感染的目標組織可接觸到氣溶膠時，則可能發生氣溶膠傳播。例如，曾對嚴重急性呼吸道症候群冠狀病毒及諾羅病毒的氣溶膠傳播進行評估，並且，結核桿菌、流行性感冒，以及伊波拉病毒的氣溶膠傳播亦曾列入討論。
空氣淨化機或空氣清淨機是一種裝置，可去除房間內的空氣中的污染物以改善室內空氣品質。商業級空氣淨化機可製造為獨立裝置，亦能夠固定於醫療、工業及商業中的空調裝置(AHU)或暖通空調(HVAC)裝置上。常見的空氣淨化機通常使用過濾系統，使空氣通過過濾器，以物理方式捕捉生物氣溶膠及粒子。紫外光光源可用於將過濾器所捕捉的生物氣溶膠去活化。以過濾器為基礎的空氣淨化機，其缺點在於過濾器需要定期清潔，而使空氣通過過濾器亦會消耗大量能源、減緩空氣流動，並且在超過特定空氣流動速度時即產生巨大噪音。此類裝置不適合安靜且有效地將房間的空氣中可能存在的生物氣溶膠去活化。
在US20180361007中揭露一種以電池運作的紫外光殺菌照射裝置，該裝置適於安裝在空氣配送管線中，用於減少通過空氣配送管線的空氣中的污染物。該電池供電裝置透過永久磁鐵、固定夾或凸緣安裝於管線中。該裝置需安裝於靠近管線排氣口處，以便更換電池，這導致了難以防止從管線排氣口外部可看見該裝置所發出的至少一部分紫外光。由於該裝置在管線完成安裝後才被設置於管線中，因此更難以得知將該裝置固定於管線中的哪個位置才能夠確保通過管線的所有空氣都受到紫外光照射。此類裝置不適合安靜、安全及/或有效地將房間的空氣中可能存在的生物氣溶膠去活化。
例如，在電影產業中，即需要一種裝置及對應方法，能夠以無噪音的方式淨化大量空氣，例如片場內的空氣，同時防止紫外光洩漏到裝置外部。
為了解決先前技術的上述一或多個缺陷，本發明中描述的實施例涉及：一種用於將生物氣溶膠去活化的設備，包含：一殼體，其具有形成一管腔的管腔壁，該管腔具有一管腔輸入口及一管腔輸出口；一通風機，其配置以使一氣流通過該管腔；一紫外光光源，位於該管腔的一清潔區段中，其配置以沿著該清潔區段的長度使用紫外光照射所有通過該管腔的空氣；一輸出消音器，其配置以降低自該管腔輸出口輸出的該氣流的噪音；以及該管腔的一下游轉向區段，位於該管腔之該清潔區段的下游處，其配置以改變該氣流的方向，從而使該管腔輸出口處不會檢測到該管腔之該清潔區段中的紫外光。
根據本發明的實施例，該輸出消音器包含一聲阻尼材料，其在該管腔之該清潔區段的下游處襯設於該管腔的一輸出消音器區段的該管腔壁。
根據本發明的實施例，該通風機配置以使該氣流的流量介於200cfm至1600cfm之間，該管腔的該清潔區段及該紫外光光源配置以使任何穿過清潔區段26的粒子接收每平方公分的粒子表面40至160微瓦特‧秒的能量，並且，該輸出消音器配置以使該設備所產生的噪音介於18dB至35dB之間。這些特徵即可殺死在該氣流中氣溶膠化的99.9999%至99.99%的細菌、真菌孢子或病毒，或將其去活化。
根據本發明的實施例，該管腔的該下游轉向區段包含一第一肘管區段，其在該管腔的該清潔區段與該管腔輸出口之間將該氣流的方向改變180度。
根據本發明的實施例，該輸出消音器包含一聲阻尼材料，其在該第一肘管區段與該管腔輸出口之間襯設於該管腔的一輸出消音器區段的該管腔壁。
根據本發明的實施例，該設備包含：一可撓性輸出空氣導管，其具有一第一空氣導管輸入口及一第一空氣導管輸出口；該第一空氣導管輸入口連接至該管腔輸出口，使該氣流從該第一空氣導管輸出口輸出。
根據本發明的實施例，該設備包含一輸入消音器，該輸入消音器配置以降低自該管腔輸入口輸入的該氣流的噪音。
根據本發明的實施例，該管腔的一上游轉向區段位於該管腔之該清潔區段的上游處，其配置以改變該氣流的方向，從而使該管腔輸入口處不會檢測到該管腔之該清潔區段中的紫外光。
根據本發明的實施例，該管腔的該上游轉向區段包含一第二肘管區段，其在該管腔輸入口與該管腔的該清潔區段之間將該氣流的方向改變180度。
根據本發明的實施例，該通風機配置於該管腔之該上游轉向區段的上游處。
根據本發明的實施例，該設備包含一輸入消音器，其配置以降低自該管腔輸入口輸入的該氣流的噪音，該輸入消音器包含一聲阻尼材料，該聲阻尼材料在該上游轉向區段與該管腔輸入口之間襯設於該管腔的一輸入消音器區段的該管腔壁。
根據本發明的實施例，該設備包含：一可撓性輸入空氣導管，其具有一第二空氣導管輸入口及一第二空氣導管輸出口；該第二空氣導管輸出口連接至該管腔輸入口，使該氣流從該第二空氣導管輸入口輸入。
根據本發明的實施例，該通風機配置於該管腔之該清潔區段的上游處。
根據本發明的實施例，該通風機配置於一消音殼體中。
根據本發明的實施例，該紫外光光源包含：至少一紫外光燈泡，其配置於該管腔之該清潔區段的一第一管壁部上；以及一反射紫外光的材料，其配置於該管腔之該清潔區段的一第二管壁部上。
根據本發明的實施例，該管腔之該清潔區段的該管腔壁形成並列的扁平矩形管壁，該等矩形管壁平行於管腔的一軸線，從而使該清潔區段的任何徑向剖面皆呈多邊形，每個矩形管壁皆具有可反射紫外光的表面，並且，該等矩形管壁的至少其中一個裝載有一紫外光燈管。
根據本發明的實施例，在該管腔的該清潔區段中的該管腔壁的至少一部分包含一管壁開口，該管壁開口具有一活動蓋，該活動蓋具有一關閉位置A及一開啟位置B，其中：當該蓋處於關閉位置A時，該紫外光不會經由該管壁開口離開該管腔；當該蓋處於開啟位置B時，該紫外光經由該管壁開口離開該管腔。
本發明的其他實施例涉及一種用於將生物氣溶膠去活化的方法，該方法包含：設置一殼體，其具有形成一管腔的管腔壁，該管腔具有一管腔輸入口及一管腔輸出口；使用一通風機使一氣流通過該管腔；在該管腔的一清潔區段中，沿著該清潔區段的長度使用紫外光照射所有通過該管腔的空氣；使用一輸出消音器降低自該管腔輸出口輸出的該氣流的噪音；以及在該管腔之該清潔區段的下游處設置該管腔的一下游轉向區段，該下游轉向區段配置以改變該氣流的方向，從而使該管腔輸出口處不會檢測到該管腔之該清潔區段中的紫外光。
根據本發明的實施例，該方法包含：將該通風機配置為使該氣流的流量介於200cfm至1600cfm之間；將該管腔的該清潔區段及該紫外光光源配置為使任何穿過清潔區段26的粒子接收每平方公分的粒子表面40至160微瓦特‧秒的能量；以及將該輸出消音器配置為使該方法所產生的噪音介於18dB至35dB之間。這些特徵即可殺死在該氣流中氣溶膠化的99.9999%至99.99%的細菌、真菌孢子或病毒，或將其去活化。
根據本發明的實施例，該方法包含：使用一輸入消音器降低自該管腔輸入口輸入的該氣流的噪音；以及在該管腔之該清潔區段的上游處設置該管腔的一上游轉向區段，該上游轉向區段用於改變該氣流的方向，從而使該管腔輸入口處不會檢測到該管腔之該清潔區段中的紫外光。
儘管上文中已列舉數項特定優點，惟對於所列舉之優點，各實施例皆可包含其中的一些、完全不包含或完全包含。此外，對於所屬技術領域中具有通常知識者而言，經閱讀以下圖式及說明後，其他技術優點亦將變得顯而易見。
10:設備
12:殼體
14:管腔壁
16:管腔
18:管腔輸入口
20:管腔輸出口
22:通風機
23:氣流
24:光源
25:紫外光
26:清潔區段
28:輸出消音器
30:聲阻尼材料
32:輸出消音器區段
34:下游轉向區段、第一肘管區段
34’:替代的轉向區段
36:可撓性輸出空氣導管
38:第一空氣導管輸入口
40:第一空氣導管輸出口
42:輸入消音器、輸入消音器區段
44:上游轉向區段、第二肘管區段
44’:替代的轉向區段
46:聲阻尼材料
48:可撓性輸入空氣導管
50:第二空氣導管輸入口
52:第二空氣導管輸出口
54:消音殼體
56:可反射紫外光的材料
60:矩形管壁
62:軸線
70:管壁開口
72:活動蓋
74:運動檢測器
80:天花板
82:房間
84:地板
100:方法
102:殼體設置步驟
104:空氣流通步驟
106:紫外光照射步驟
108:輸出降噪步驟
110:下游轉向區段設置步驟
112:輸入降噪步驟
114:上游轉向區段設置步驟
A:關閉位置
B:開啟位置
為更完整理解本發明及其優點，故結合所附圖式並提供以下說明，其中，相同的符號即表示相同的部件。除有特別規定之外，本發明之圖式皆非依實際比例繪製。
圖1表示根據本發明之實施例的設備。
圖2表示根據本發明之實施例的替代的轉向區段。
圖3表示根據本發明之實施例的設備的清潔區段。
圖4表示根據本發明之實施例的設備的清潔區段。
圖5表示根據本發明之實施例的設備。
圖6表示圖5之設備的運作方式。
圖7表示根據本發明之實施例的方法。
首先應當理解，儘管下文中已針對示例性實施例加以說明，惟無論目前是否已知悉，本發明的技術皆可使用任意數量之技術據以實施。本發明的技術不應受限於下文中所示之示例性實施方式、圖式以及技術。此外，所附圖式不一定依實際比例繪製。
圖1表示根據本發明之實施例的設備10，用於將空氣中的生物氣溶膠去活化。設備10包含殼體12，殼體12具有形成管腔16的管腔壁14，管腔16具有管腔輸入口18及管腔輸出口20。設備10進一步包含：通風機22，其配置以使氣流23通過管腔16；以及紫外光25的光源24，其位於管腔16的區段26中，區段26在下文中將稱為該管腔的「清潔區段」，光源24配置以沿著清潔區段26的長度使用紫外光照射所有通過管腔16的空氣。管腔16之清潔區段26的實施例於下文中詳述，例如，參閱圖3及圖4。
根據本發明的實施例，設備10進一步包含：輸出消音器28，其配置以降低自管腔輸出口20輸出的氣流23的噪音；以及管腔16的下游轉向區段34，其配置於管腔16之清潔區段26的下游處，並配置以改變氣流23的方向，從而使管腔輸出口20處不會檢測到清潔區段26中發出的紫外光。根據本發明，如果自清潔區段26輸出的紫外光輻射中只有0.3%或更少在管腔開口處被檢測到，則視為在管腔開口處未檢測到清潔區段26中發出的紫外光。例如，自清潔區段26輸出的紫外光輻射為4500微瓦特/平方公分，而管腔輸出口20處的紫外光輸出為10微瓦特/平方公分或更少。根據本發明的實施例，自清潔區段26輸出的紫外光輻射中僅有0.3%或更少自管腔輸出口20輸出。
根據本發明的實施例，管腔16的下游轉向區段34包含第一肘管區段34，其在管腔16的清潔區段26與管腔輸出口20之間將氣流23的方向改變180度。如圖所示的轉向區段34僅包含彎曲區段，但其亦可包含與一個或多個彎曲區段組合的一個或多個直線區段。除了下文中所描述的清潔區段26之外，管腔16的內壁不反射紫外光，以防止紫外光自設備10中反射出來。根據本發明的實施例，在肘管區段具有非反射性內壁的情況下，自清潔區段26輸出的紫外光輻射中僅有0.05%或更少自管腔輸出口20輸出。
輸出消音器28包含例如聲阻尼材料30，其在管腔16之清潔區段26的下游處，例如，在肘管區段34與管腔輸出口20之間，襯設於管腔16的輸出消音器區段32的管腔壁14。聲阻尼材料30可包含泡棉、毛氈或任何合適之材料。根據本發明的實施例，在使用具有非反射性內壁的肘管區段和消音器的情況下，自清潔區段26輸出的紫外光輻射中有0%自管腔輸出口20輸出。
本發明人已注意到，諸如圖1所示之設備10等設備，可透過殺死在氣流23中氣溶膠化的99.9999%至99.99%的細菌、真菌孢子或病毒或將其去活化，來淨化空氣，其中，氣流23的流量介於200cfm(立方英尺/分鐘)至1600cfm之間，同時使自輸出消音器28輸出產生的噪音介於18dB至35dB之間(較佳地介於18dB至25dB之間)。根據本發明的實施例，紫外光光源的功率，可使任何穿過清潔區段26的粒子接收每平方公分的粒子表面40至160微瓦特‧秒的能量。根據本發明的實施例，當空氣的流動速度越低，則空氣中的每個分子在清潔區段滯留的時間越長，因此接收到更高劑量的紫外光輻射。根據本發明的實施例，若要將99.99%再增加一個小數9，則所需的紫外光劑量為兩倍。因此，若要達到 99.9999%，則需要將紫外光劑量加倍兩次(即透過增加紫外光功率或降低空氣流動速度)。根據本發明的實施例，空氣中的分子於清潔區段滯留的最短時間介於0.08秒(其紫外光強度為44000微瓦特/平方公分)至0.25秒(其紫外光強度為20000微瓦特/平方公分)之間。
根據本發明的實施例，襯設於管腔壁14的聲阻尼材料30可包含例如類似於槍管中所配置的凹陷、凹槽或突起，從而使氣流23圍繞著管腔16的縱向軸線旋轉。
設備10亦可選擇性地包含可撓性輸出空氣導管36，其具有第一空氣導管輸入口38及第一空氣導管輸出口40。第一空氣導管輸入口38可連接至管腔輸出口20，使氣流23從第一空氣導管輸出口40輸出。例如，可撓性輸出空氣導管36可將設備所輸出的氣流23導向較佳的方向。可撓性輸出空氣導管36亦可是可延伸的。當需要以不含生物氣溶膠的空氣(即不含氣溶膠化的細菌、病毒或真菌孢子的空氣)對房間或片場的特定部分進行空氣浴時，可撓性輸出空氣導管36特別有用。根據本發明的實施例(圖未標示)，輸出消音器28或額外的輸出消音器可配置在可撓性輸出空氣導管36的輸出端。
在管腔16之清潔區段26的上游處亦可設置管腔16的上游轉向區段44。這類上游轉向區段可接著配置以用於改變氣流23的方向，從而使管腔輸入口18處不會檢測到管腔16之清潔區段26中發出的紫外光。根據本發明的實施例，這類上游轉向區段44可包含第二肘管區段44，其在管腔輸入口18與管腔16的清潔區段26之間將氣流23的方向改變180度。
設備10亦可選擇性地包含輸入消音器42，其配置以降低進入管腔16的輸入口18的氣流23的噪音。輸入消音器42可包含聲阻尼材料46，其在上游轉向區段44與管腔輸入口18之間襯設於管腔16的輸入消音器區段42的管腔壁。根據本發明的實施例，在使用轉向區段44的情況下，自清潔區段26輸出的紫外光輻射中僅有0.3%或更少自開口18向上游方向輸出。根據本發明的實施例，在轉向區段具有非反射性內壁的情況下，自清潔區段26輸出的紫外光輻射中僅有0.05%或更少自開口18輸出。根據本發明的實施例，在使用具有非反射性內壁的轉向區段和輸入消音器的情況下，自清潔區段26輸出的紫外光輻射中有0%自開口18輸出。
根據本發明的實施例，設備10也包含：可撓性輸入空氣導管48，其具有第二空氣導管輸入口50及第二空氣導管輸出口52；第二空氣導管輸出口52連接至管腔輸入口18，使氣流23從第二空氣導管輸入口50輸入。可撓性空氣導管48亦可是可延伸的。當需要從房間或片場的特定部分快速去除空氣，並以不含生物氣溶膠的空氣替代所去除的空氣時，可撓性空氣導管48特別有用。根據本發明的實施例(圖未標示)，輸入消音器42或額外的輸入消音器可配置在可撓性空氣導管48的輸入端。
根據本發明的實施例，通風機22配置於管腔16之上游轉向區段44的上游處。
根據本發明的實施例，通風機22配置於管腔16之清潔區段26的上游處。根據本發明的實施例，通風機22包含風扇，其配置於管腔16內。根據一實施例，通風機22是由電動馬達提供動力。根據一實施例，通風機22包含無扇葉風扇。根據一實施例，通風機22可使氣流23沿著管腔16的軸線旋轉；管腔16的管腔壁14配置為有利於氣流23旋轉，例如，配置有類似於槍管中的凹槽。根據本發明的實施例，通風機22配置於消音殼體54中。
圖2表示替代的轉向區段34'、44'，其可用於替代上述轉向區段34或44中的任一者。轉向區段34'、44'包含由S形彎曲部分隔開的兩段直線部分，該S形彎曲部分首先以+90度改變氣流的方向，接著再以-90度改變氣流的方向。如同轉向區段34、44，轉向區段34'、44'配置於管腔開口與清潔區段26之間，用於改變氣流23的方向至少一次，從而使清潔區段26中發出的紫外光不能沿直線從開口離開。較佳地，轉向區段可配置以使得管腔開口處不會檢測到清潔區段26中發出的紫外光。較佳地，轉向區段的內壁不反射紫外光。根據本發明的實施例，例如可使用聲阻尼、不反射紫外光的材料，將其襯設於轉向區段的至少一部分。
圖3表示清潔區段26的一實施例，其中，管腔16具有圓形剖面，並且，紫外光光源24包含至少一紫外光燈泡或燈管，其配置於管腔16之清潔區段26的一第一管壁部上。可反射紫外光的材料56可配置於管腔16之清潔區段26的第二管壁部上。根據本發明的實施例，該第一管壁部及該第二管壁部的結合，可於管腔16的清潔區段26形成完整的管腔壁。光源24配置以使得區段26中不存在任何陰影區，從而使穿過區段26的空氣中的任何分子皆受到紫外光照射。
圖4表示清潔區段26具有多邊形剖面的另一個實施例，其中，清潔區段26的管腔壁形成並列的扁平矩形管壁60，矩形管壁60沿著管腔16的軸線62延伸。根據本發明的實施例，每個矩形管壁60皆具有可反射紫外光的材料56，並且，該等矩形管壁60的至少其中一個裝載了紫外光燈管光源24。如圖所示為五邊形剖面，但亦可為n邊形，其中，n介於3至8之間。在圖3的實施例中，光源24配置以使得區段26中不存在任何陰影區，從而使穿過區段26的空氣中的任何分子皆受到紫外光照射。這可使紫外光沿著清潔區段26照射所有穿過管腔16的空氣。根據本發明的一實施例，區段26的任一表面皆會接收4500微瓦特/平方公分或更高的紫外光輻射。
圖5表示根據本發明的實施例的設備10，其中，除以上詳述之特徵外，在清潔區段26中的管腔壁的至少一部分還包含具有活動蓋72的管壁開口70，活動蓋72具有關閉位置A及開啟位置B。根據本實施例，活動蓋72配置為使得：當處於關閉位置A時，自光源24(圖5中未標示)發出的紫外光25不會經由管壁開口70離開管腔16；並且，當處於開啟位置B時，紫外光25會經由管壁開口70離開管腔16。根據一實施例，當活動蓋72處於開啟位置B時停用通風機22。根據一實施例，可透過遠端的方式將活動蓋72操作在其關閉位置及開啟位置之間。根據一實施例，設備10包含運動檢測器74，其配置為如果運動檢測器74檢測到運動，則會切斷紫外光光源24的電源。根據一實施例，設備10包含計時器，該計時器可使設備10在預設時間內，於活動蓋72處於開啟位置的情況下運作。圖5中僅標示一個活動蓋72，但亦可使用圍繞著開口70對稱配置的兩個或多個活動蓋72。根據本發明的實施例，活動蓋72的類型可為照相機快門類型。
根據本發明的實施例，活動蓋72可由僅阻擋紫外光但不阻擋其他波長光的材料製成，活動蓋72的內表面中的至少一部分塗佈有一種材料，該種材料在受到紫外光激發時會發出非紫外光。例如，活動蓋72可由玻璃製成，並且可在其(面向管腔內部的)內表面塗佈有在受到紫外光激發時發出可見光的螢光材料，例如磷。根據本實施例，當受到光源24所發出的紫外光激發時，活動蓋72內側的磷塗層會通過活動蓋72朝設備10的外部發出可見光，由此，活動蓋72即作為可見光光源運作，當其處於關閉位置並且當紫外光光源24啟動時，該可見光為設備10的外部提供照明。
如圖6所示，根據一實施例，殼體12配置為安裝於房間82的牆壁或天花板80，並且，活動蓋72配置為當活動蓋72處於開啟位置時，紫外光25會照射房間82內與設備10/殼體12相對之地板84或牆壁的一部分。在以活動蓋72作為光源運作的上述實施例中，殼體12亦配置為當活動蓋72處於關閉位置時(圖6中未標示)，參考符號25即表示由活動蓋72之塗層所產生的可見光，並且，該可見光為房間82內與設備10/殼體12相對之地板84或牆壁的一部分提供照明。
房間82可為牙醫診所、會議室、學校教室等。當上述房間有人員使用時，設備10可徹底並安靜地將生物氣溶膠去活化，但是當上述房間未被使用時，使用者可例如按下按鈕，使活動蓋72向外開啟以進行UVC曝光，並且直接照射在燈光下方的表面上。根據本實施例的設備10具有清潔空氣、接著在受控條件下清潔表面的雙重目的。例如，在牙醫診所內，即使在清潔過程中從患者口腔濺出水滴，空氣仍可保持清潔。接著，當程序完成後，可將房間淨空5分鐘，開啟設備10以紫外光25對房間進行曝光並對表面進行消毒。
圖7表示根據本發明之實施例的方法100，用於將空氣中的生物氣溶膠去活化，方法100包含：殼體設置步驟102：設置殼體12，其具有形成管腔16的管腔壁14，管腔16具有管腔輸入口18及管腔輸出口20；空氣流通步驟104：使用通風機22使氣流23通過管腔16；紫外光照射步驟106：在管腔16的清潔區段26中，沿著清潔區段26的長度使用紫外光照射所有通過管腔16的空氣；輸出降噪步驟108：使用輸出消音器28降低自管腔輸出口20輸出的氣流23的噪音；以及下游轉向區段設置步驟110：在管腔16之清潔區段26的下游處設置管腔16的下游轉向區段34，下游轉向區段34配置以改變氣流23的方向，從而使管腔輸出口20處不會檢測到管腔16之清潔區段26中的紫外光。
根據本發明的實施例，方法100進一步包含：輸入降噪步驟112：使用輸入消音器42降低自管腔輸入口18輸入的氣流23的噪音；以及上游轉向區段設置步驟114：在管腔16之清潔區段26的上游處設置管腔16的上游轉向區段44，上游轉向區段44用於改變氣流23的方向，從而使管腔輸入口18處不會檢測到管腔16之清潔區段26中的紫外光。
根據本發明的實施例，上述方法包含通風機及紫外光光源之組合，用於殺死在氣流23氣溶膠化的99.99%至99.9999%的細菌、真菌孢子或病毒，或將其去活化(即，將空氣中的生物氣溶膠去活化)，其中，氣流23的流量介於200cfm至1600cfm之間，同時使設備10所產生的噪音介於18dB至35dB之間。
本文中所述之系統、設備以及方法，在未脫離本發明概念之範圍的情況下，皆可加以修改、擴充或精簡化。本發明的系統及設備中之組件皆可整合或分離。此外，本發明的系統及設備的運作亦可透過較多、較少或其他組件予以執行。本發明的方法可包含較多、較少或其他步驟。此外，各步驟亦可以任何合適之順序予以執行。本文中所使用之「每個(each)」，表示集合中的每個成員，或集合之子集合中的每個成員。
為協助智慧財產局以及任何閱覽本申請案中所發佈之任何專利者解讀本案之申請專利範圍，申請人謹此告知，除非特定請求項中已明確使用「手段，用於......」或「步驟，用於......」等詞彙，否則本文中所附之任何請求項或請求項特徵，皆非以援引於本案申請日時已存在之美國專利法(35 U.S.C.)第112條第6項為其意旨。
10:設備
12:殼體
14:管腔壁
16:管腔
18:管腔輸入口
20:管腔輸出口
22:通風機
23:氣流
24:光源
25:紫外光
26:清潔區段
28:輸出消音器
30:聲阻尼材料
32:輸出消音器區段
34:下游轉向區段、第一肘管區段
36:可撓性輸出空氣導管
38:第一空氣導管輸入口
40:第一空氣導管輸出口
42:輸入消音器、輸入消音器區段
44:上游轉向區段、第二肘管區段
46:聲阻尼材料
48:可撓性輸入空氣導管
50:第二空氣導管輸入口
52:第二空氣導管輸出口
54:消音殼體

Claims (20)

  1. 一種用於將生物氣溶膠去活化的設備，包含： 一殼體，其具有形成一管腔的管腔壁，該管腔具有一管腔輸入口及一管腔輸出口； 一通風機，其配置以使一氣流通過該管腔； 一紫外光光源，位於該管腔的一清潔區段中，其配置以沿著該清潔區段的長度使用紫外光照射所有通過該管腔的空氣； 一輸出消音器，其配置以降低自該管腔輸出口輸出的該氣流的噪音；以及 該管腔的一下游轉向區段，位於該管腔之該清潔區段的下游處，其配置以改變該氣流的方向，從而使該管腔輸出口處不會檢測到該管腔之該清潔區段中的紫外光。
  2. 如請求項1所述之設備，其中，該輸出消音器包含一聲阻尼材料，其在該管腔之該清潔區段的下游處襯設於該管腔的一輸出消音器區段的該管腔壁。
  3. 如請求項1所述之設備，其中，該通風機配置以使該氣流的流量介於200cfm至1600cfm之間，該管腔的該清潔區段及該紫外光光源配置以使任何穿過該清潔區段的粒子接收每平方公分的粒子表面40至160微瓦特‧秒的能量，並且，該輸出消音器配置以使該設備所產生的噪音介於18dB至35dB之間。
  4. 如請求項1所述之設備，其中，該管腔的該下游轉向區段包含一第一肘管區段，其在該管腔的該清潔區段與該管腔輸出口之間將該氣流的方向改變180度。
  5. 如請求項4所述之設備，其中，該輸出消音器包含一聲阻尼材料，其在該第一肘管區段與該管腔輸出口之間襯設於該管腔的一輸出消音器區段的該管腔壁。
  6. 如請求項5所述之設備，進一步包含：一可撓性輸出空氣導管，其具有一第一空氣導管輸入口及一第一空氣導管輸出口；該第一空氣導管輸入口連接至該管腔輸出口，使該氣流從該第一空氣導管輸出口輸出。
  7. 如請求項1所述之設備，進一步包含一輸入消音器，該輸入消音器配置以降低自該管腔輸入口輸入的該氣流的噪音。
  8. 如請求項1所述之設備，其中，該管腔的一上游轉向區段位於該管腔之該清潔區段的上游處，其配置以改變該氣流的方向，從而使該管腔輸入口處不會檢測到該管腔之該清潔區段中的紫外光。
  9. 如請求項8所述之設備，其中，該管腔的該上游轉向區段包含一第二肘管區段，其在該管腔輸入口與該管腔的該清潔區段之間將該氣流的方向改變180度。
  10. 如請求項9所述之設備，其中，該通風機配置於該管腔之該上游轉向區段的上游處。
  11. 如請求項9所述之設備，進一步包含一輸入消音器，其配置以降低自該管腔輸入口輸入的該氣流的噪音，該輸入消音器包含一聲阻尼材料，該聲阻尼材料在該上游轉向區段與該管腔輸入口之間襯設於該管腔的一輸入消音器區段的該管腔壁。
  12. 如請求項11所述之設備，進一步包含：一可撓性輸入空氣導管，其具有一第二空氣導管輸入口及一第二空氣導管輸出口；該第二空氣導管輸出口連接至該管腔輸入口，使該氣流從該第二空氣導管輸入口輸入。
  13. 如請求項1所述之設備，其中，該通風機配置於該管腔之該清潔區段的上游處。
  14. 如請求項13所述之設備，其中，該通風機配置於一消音殼體中。
  15. 如請求項1所述之設備，其中，該紫外光光源包含：至少一紫外光燈泡，其配置於該管腔之該清潔區段的一第一管壁部上；以及一反射紫外光的材料，其配置於該管腔之該清潔區段的一第二管壁部上。
  16. 如請求項1所述之設備，其中，在該管腔的該清潔區段中的該管腔壁的至少一部分包含一管壁開口，該管壁開口具有一活動蓋，該活動蓋具有一關閉位置及一開啟位置，其中： 當該活動蓋處於該關閉位置時，該紫外光不會經由該管壁開口離開該管腔，並且， 當該活動蓋處於該開啟位置時，該紫外光經由該管壁開口離開該管腔。
  17. 如請求項16所述之設備，其中，該活動蓋由可見光可穿透而紫外光不可穿透的材料製成，並且，該活動蓋包含塗佈有一種材料的一內表面，該種材料在暴露於紫外光時會發出可見光。
  18. 一種用於將生物氣溶膠去活化的方法，包含： 設置一殼體，該殼體具有形成一管腔的管腔壁，該管腔具有一管腔輸入口及一管腔輸出口； 使用一通風機使一氣流通過該管腔； 在該管腔的一清潔區段中，沿著該清潔區段的長度使用紫外光照射所有通過該管腔的空氣； 使用一輸出消音器降低自該管腔輸出口輸出的該氣流的噪音；以及 在該管腔之該清潔區段的下游處設置該管腔的一下游轉向區段，該下游轉向區段配置以改變該氣流的方向，從而使該管腔輸出口處不會檢測到該管腔之該清潔區段中的紫外光。
  19. 如請求項18所述之方法，進一步包含：將該通風機配置為使該氣流的流量介於200cfm至1600cfm之間；將該管腔的該清潔區段及紫外光光源配置為使任何穿過該清潔區段的粒子接收每平方公分的粒子表面40至160微瓦特‧秒能量；以及將該輸出消音器使該方法所產生的噪音介於18dB至35dB之間。
  20. 如請求項18所述之方法，進一步包含：使用一輸入消音器降低自該管腔輸入口輸入的該氣流的噪音；以及在該管腔之該清潔區段的上游處設置該管腔的一上游轉向區段，該上游轉向區段用於改變該氣流的方向，從而使該管腔輸入口處不會檢測到該管腔之該清潔區段中的紫外光。
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