[发明专利]处理空气和材料中的杂质的装置和方法

说明书

政府利益

本发明分别在DOD合同W911QY-07-C-0005号和W911QY-07-CO117号下由政府支持完成。如在相应合同中所提供的，美国政府对本发明具有一定权利。

发明背景

发明领域

本发明通常涉及用于诸如通过从空气中除去一种或多种杂质来处理空气的材料、装置、组件和方法。

一方面，本发明涉及用于处理已经暴露于封闭空间内的材料的气氛以从所述气氛中除去杂质的方法和组件。这种杂质去除可包括例如用以消毒、去污、除臭、调节和/或干燥气氛的处理中的一项或多项。所述方法和组件可使用紫外光来产生臭氧，臭氧与紫外光协同作用来破坏空气中的杂质，且随后使用催化分解器来破坏臭氧，以使得正被破坏的臭氧不与被净化的敏感材料或表面接触。一方面，本发明使用完整的臭氧熔断器以帮助确保处理过的气氛不含超过所希望极限的臭氧水平。另一方面，所述系统可用可定期逆转空气流向以将臭氧直接引入气氛中来使在封闭空间中的材料实现所希望的臭氧配量的控制序列操作。在本发明的一些实施方案中，所述控制序列可恢复初始流向以从气氛中除去臭氧以及其他污染物。

相关技术论述

设计并使用了各种各样的运动设备来保护人体不受损伤。设备部件相对较大、笨重、形状奇怪、装有皮带且难以洗涤和干燥。踢足球时，比赛者穿戴护胫和护踝以保护下肢。在打曲棍球时，比赛者穿戴膝垫、护胸、肘垫、手套、钢盔和曲棍球裤。在打橄榄球时，比赛者穿戴肩垫、腿垫、臀垫、钢盔、护颈、肘垫和手套。自行车运动员和轮滑运动员使用钢盔。许多运动需要通用或专用的鞋子，诸如夹板鞋、运动鞋、钉鞋、冰鞋、轮滑鞋等。工人可以穿戴类似的设备。

保护设备可以直接接触皮肤或头部表面穿戴。不管设备是直接接触人体还是由衣服或一块布隔开，汗液都会渗入材料，诸如衬垫、弹性材料、皮带、泡沫体及其他材料。如果不适当地干燥或净化，渗入汗液的设备会变成生长可以传播疾病、产生气味和/或破坏设备或使设备变色的细菌、霉菌（mold）、霉菌（mildew）、真菌及其他微生物的部位。设备和袋、仓或其他储存容器可变得恶臭。来自设备的气味可自容器散发或经容器散发且使得相应房间如车辆乘坐室令人不愉快。仅仅吹入空气使其穿过设备来干燥设备会从蒸发的汗液和水分更加广泛地释放气味到房间、房屋或其他隔室中。希望有用于快速且方便地干燥、除臭和/或清洁设备和/或其周围空气或气氛的装置和/或方法。

市场上的已知产品已经考虑了该要求。Dhaemers的美国专利6,134,806描述了一种便携式运动设备袋，其具有用软管与鼓风机连接的空气分配器和可操作来移动压缩空气和臭氧到空气分配器中的臭氧发生器。该空气分配器移动空气和臭氧到袋子中以干燥容纳在袋子中的运动设备、破坏袋子中的细菌、霉菌和真菌。臭氧直接接触运动设备，这可造成严重的问题，因为臭氧可以破坏许多设备材料，诸如当臭氧以足够高从而杀死不合需要的微生物的浓度存在于空气中时。在与受污染的空气充分混合时，臭氧可更有效且高效地氧化污染物。并且，臭氧为肺部剌激剂且可从设备袋泄漏，且诸如在使用者打开运动设备袋时被其危险地吸入。这些安全问题可足以严重到要批准供选的方法。

Dhaemers的美国专利5,369,892描述了一种以具有用于收容制品的内部干燥腔室的橱柜形式的干燥器，这些制品经受被加热的循环空气以自制品中除去水分。在干燥腔室内的紫外光灯破坏在干燥腔室中的空气中和空调盘管中的污染物。Liang的美国专利5,152,077指出了类似构造，其由于受污染的材料必须在紫外光源的定向瞄准线中以便清洁而受到限制。仅包层就可限制在材料和紫外光之间的曝光。在橱柜中循环的空气不能被除臭。

需要方便、高效、成本有效且高效的方法和装置来使空气和设备干燥、除臭和/或清洁，尤其是不破坏设备。

许多其他类型的产品可受益于被干燥、清洁和除臭，诸如在家使用的玩具或者在包括卫生保健设施、日常护理中心和/或学校的商业或组织结构设置中的产品。在玩具和毛绒动物中使用的材料使得难以将它们快速且方便地净化。许多玩具需要用消毒剂个别擦拭来净化其表面。可使用消毒剂和擦布来净化玩具。这些净化程序费时且繁重。

需要用于快速、安全和/或有效地使各种产品干燥、除臭和/或清洁而对产品产生极小的物理或化学影响的方法和装置。