CN101443125A - 用于空气净化装置的模块化框架 - Google Patents

Abstract

本申请描述了一种用于空气净化装置中的模块化框架。在本发明的一个方面中，多个框架构件被布置成相联的叠堆以便形成用于空气净化装置的部件的壳体。所述框架构件被布置成限定出流动通道并对接收所述流体物质流的所述空气净化装置的部件进行支承，流体物质流会通过所述流动通道。在本发明的另一方面中，多根杆被布置成穿过所述框架构件叠堆。所述杆中的第一根杆用作处在第一电位下的电功率源且所述杆中的第二根杆用作处在第二电位下的电功率源。电连接器被设置成将处在所述空气净化装置的选定部件上的电极电联接至与其相关联的杆。在使用静电过滤器的装置中，被连接至所述杆的电极可包括所述静电过滤器的电极。在包括离子发生器或等离子体室的装置中，被连接至所述杆的电极可包括放电和/或接收器电极。

Description

用于空气净化装置的模块化框架

对相关申请的交叉参考

本申请要求于2006年5月15日提交的美国临时申请No.：60/800,657和于2006年5月31日提交的美国专利申请No.：11/445,087的优先权，上面两个美国专利文献都在此作为参考被引用。

技术领域

本发明主要涉及适用于空气净化装置中的模块化框架。

背景技术

目前已经开发出了许多种技术来对空气进行净化和/或过滤。一种这样的技术是静电过滤器。通常情况下，静电过滤器包括被置于一对电极之间的多孔介电材料。流体物质流(例如空气)被布置成通过该介电材料。在活性静电过滤器中，相当大的电位差被施加在电极上以便导致在介电材料中产生静电场，所述静电场足以导致通过过滤器的空气物质流内的颗粒被粘附到该介电体上。

最近开发出的技术是离子增强静电过滤器技术。离子增强静电过滤器预期将离子源置于静电过滤器前面从而将电荷施加到由通过过滤器的空气所载运的颗粒中的一些颗粒上的方式。由该离子发生器施加到颗粒上的电荷倾向于有助于将它们收集在介电体内。

本申请的受让人所拥有的美国专利No.5,474,600中披露了一种用于对空气进行生物净化和过滤的设备。总体而言，该’600专利披露了一种系统，在所述系统中使用被串联地布置的过程静电过滤器(courseelectrostatic filter)1、圆柱形或多边形离子发生器5和精细静电过滤器10。在所述实施例中的一些实施例中，施加相反电荷的一对离子发生器被串联地布置在所述过程过滤器与所述精细静电过滤器之间。该系统被布置成使被载运在空气物质流中的生物物体(例如微生物和病毒)失活(即杀死所述生物物体)并且从该物质流中过滤出颗粒。

这种类型的空气净化和过滤系统的商用实施例已经成功地应用于MIR空间站中和医院中来对空气进行净化、过滤和去污。图8示意性地示出了这种系统的一个代表性商用实施例。如该图所示，系统20包括静电预过滤器22、与负等离子体发生器26串联布置的正等离子体发生器24和被布置在所述负等离子体发生器26下游的一系列的四个静电过滤器28。每个直流等离子体发生器24、26包括被并联布置的多个圆柱形等离子体柱(例如6个单元)。在多个实施例中，可能希望改变各个部件(例如过滤器和等离子体发生器)的本质、数量和布置和/或将部件(如催化剂装置)加到系统中。示例性地，美国临时申请No.60/751,497(所述专利申请在此作为参考被引用)描述了多种不同的反应器设计。尽管所述系统的运行很顺利，但仍需要继续努力来提供经过改进的和/或更为成本有效的净化和/或过滤装置设计以便可满足各种应用场合的需要。

发明内容

为了实现本发明的前述和其它目的，本文描述了用于空气净化装置中的模块化框架。多个框架构件被布置成相联的叠堆以便形成用于空气净化装置的部件的壳体。所述框架构件被布置成限定出流动通道并对接收所述流体物质流的所述空气净化装置的部件进行支承，流体物质流会通过所述流动通道。

在本发明的一个方面中，多根杆被布置成穿过所述框架构件叠堆。所述杆中的第一根杆用作处在第一电位下的电功率源(例如汇流条)且所述杆中的第二根杆用作处在第二电位下的电功率源。电连接器被设置成将处在所述空气净化装置的选定部件上的电极电联接至与其相关联的杆。在使用静电过滤器的装置中，被连接至所述杆的电极可包括所述静电过滤器的电极。在包括离子发生器或等离子体室的装置中，被连接至所述杆的电极可包括放电和/或接收器电极。

在需要时，可使用两根以上的杆作为处于不同电位下的电功率源。在需要在不同于所述静电过滤器的不同电位下操作离子发生器或等离子体发生器或其它部件的实施例中，这种使用两根以上的杆的方式尤为有利。

在本发明的另一方面中，所述框架构件由多根轨道形成，每根轨道包括内壁、从所述内壁向内延伸的搁架和从所述搁架延伸出来的保持构件。所述保持构件的高度小于所述内壁的高度。利用这种布置，可通过相邻框架构件的保持构件将位于第一框架构件的搁架上的部件保持在适当位置处。

在一些实施例中，所述框架构件包括一个或多个密封结构，所述一个或多个密封结构被布置成与相邻框架构件上的配合结构进行接合以便在所述流体流通道与周围环境之间提供流体密封。所述框架构件还可分别包括适用于将所述框架构件紧固到相邻的框架构件上的至少一个闩锁机构。

在一些实施例中，所述轨道中的至少一些轨道包括内壁和外壁以及将所述内壁与所述外壁联接起来的横梁构件。在这种实施例中，对齐杆可被可选地布置成穿过所述横向构件中相应的开口。

在一些实施例中，使所述框架构件实现标准化从而使所述框架构件具有大体上相同的尺寸和形状。在其它实施例中，可对所述框架构件进行特征化而使其具有多种标准化构型，所述多种标准化构型能够良好地装配在一起。

附图说明

通过以下描述并结合附图将易于理解本发明及其进一步的目的和优点，其中：

图1(a)是根据本发明的一个实施例的模块化反应器的示意性侧剖视图；

图1(b)是根据本发明的另一实施例的模块化反应器的示意性侧剖视图；

图2是适用于支承图1(a)和图1(b)所示的模块化反应器的部件的多个叠置的模块化框架构件的部分分解透视图；

图3是从内部观察到的图2所示模块化框架构件的一对叠置的侧部轨道部段的剖面透视图，且电连接器卡夹被置于上部的侧部轨道上；

图4是从内部观察到的图2所示模块化框架构件的一对叠置的端部轨道部段的剖面透视图；

图5是从外部观察到的图4所示模块化框架构件的一对叠置的侧部轨道部段的透视图，且突出显示的卡夹被用来紧固相邻的框架构件；

图6(a)和图6(b)是示出了图1(a)和图1(b)所示实施例中所使用的杆/电总线的透视图；

图7是示出了杆和电连接器卡夹的其它可选实施例的示意性透视图；和

图8是不包括模块化框架的现有等离子体反应器设计的示意性侧视图。

在附图中，使用相似的附图标记表示相似的结构元件。此外，应该意识到：图中所示的内容是示意性的且所述附图并未按比例进行绘制。

具体实施方式

本发明主要涉及适用于空气(或其它气态流体)净化装置中的模块化框架。

首先参见图1(a)，下面将结合该图对根据本发明的第一实施例的等离子体反应器进行描述。在图示的第一实施例中，等离子体反应器100包括静电预过滤器110、等离子体发生器113、一系列的三个活性静电过滤器116和作为催化转换器来运转的催化剂装置130。这些部件被串联地布置从而使得进入反应器100的气态流体(例如空气)首先通过预过滤器110且随后在被排出反应器之前顺序地通过等离子体发生器113、静电过滤器116和催化剂装置130。这些反应器部件中的每个反应器部件由框架135支承，所述框架包括多个叠置的框架构件102。每个框架构件102呈出封闭环的形式，所述封闭环确定出大的中心开口的界限，所述开口限定出流动通道的一部分，被过滤的流体物质流会通过所述流动通道。

图2-图7示出了代表性框架构件102。如图2所示，每个框架102呈现出封闭环的形式。框架周部的几何形状可发生多种变化。在所示实施例中，该框架具有大体上方形的覆盖区域，尽管如此，角部在某种程度上可以是圆的。然而，该框架的周部几何形状可呈现出任何适当形状，且在多种应用场合中可对所述周部几何形状进行定制以便与现有的标准化或者预想的空气处理系统的尺寸相配合，所述反应器可与该空气处理系统整合在一起。示例性地，还可采用大体上呈矩形、六边形、环形、椭圆形、多边形或者其它形状的周部形状。

在所示实施例中，框架构件102包括四根轨道，所述四根轨道包括两根端部轨道103和两根侧部轨道104。各个轨道可具有相同或不同的构造。在所示实施例中，侧部轨道具有相似构造且端部轨道具有相似构造，尽管如此，所述侧部和端部轨道可具有不同构造。可根据需要设置附加的轨道，从而使得该框架可具有任何所需的覆盖区域几何形状(例如三角形、多边形等)。在所示实施例中，所述轨道大体上是直的。然而，这并非是必须的且轨道可具有任何长度方向的几何形状以便适于满足特定应用场合的需要(例如是弯曲的从而使得该反应器可装配在剖面呈圆形的导管内，等等)。

在图3所示的实施例中，框架构件102的每根侧部轨道包括外壁201和内壁203，所述外壁与内壁通过横向构件或横梁205进行联接。搁架207从内壁203向内延伸且凸缘(保持构件)209从搁架上悬垂下来。凸缘209的高度小于内壁和外壁的高度，从而使得当框架进行叠置时，在凸缘与相邻的叠置框架构件的搁架之间存在间隙214，从而将搁架暴露出来(参见例如图1(a)).

如图4最佳示出地，端部轨道具有单个壁部301、从壁部301向内延伸的搁架307和凸缘309，所述凸缘309以与凸缘209从侧壁上的搁架207悬垂下来的方式相同的方式从搁架307上悬垂下来。因此，凸缘309的高度小于壁部301的高度，从而使得当框架被叠置时，在凸缘尖端与相邻框架构件的搁架之间存在间隙314，所述间隙314与间隙214的高度相匹配。

利用这种布置，可通过与相交叠的框架构件的凸缘协同作用的搁架将选定的内部反应器部件有效地保持在适当位置处。在一些情况下，被保持在适当位置处的部件可被制成一定尺寸以便具有略大于该间隙的厚度，从而使得凸缘209、309将该部件稳固地夹持在适当位置处。然而在其它布置中，该部件可比间隙略薄(或具有与其相同的标称厚度)，从而用所述凸缘来大体上保持该部件(或大体上防止该部件移动)，而不必施加稳固性夹持力。下面将对框架构件的布置进行更为详细地描述。

每个框架构件102包括适用于将框架紧固到相邻框架上的闩锁机构。该闩锁机构可呈现出任何适当形式。示例性地，在图5所示的实施例中，每个框架构件包括多个卡夹267，每个卡夹被布置成与位于第二框架构件上的对齐的闩锁269相接合，所述第二框架构件被叠置在最初的框架构件的第一侧上(例如，第二框架构件位于第一框架构件上方)。参见例如图2和图5。每个框架构件还包括多个闩锁。每个闩锁通常与其中一个卡夹对齐(例如位于其中一个卡夹下方)且被布置成与位于第三框架构件上的卡夹相接合，所述第三框架构件被叠置在最初的框架构件的第二侧上(例如，第三框架构件位于第一框架构件下方)。闩锁机构可用来将框架构件紧固地搭扣在一起以便形成框架叠堆。卡夹267具有凸部266，当相邻的框架构件被叠置在一起时，所述凸部搭扣在闩锁268上的闩锁条268上。该卡夹被构成为悬臂式卡夹且由某种程度上柔性的材料(如塑料)制成，从而使得可通过对卡夹进行施压而使凸部266移动而脱开闩锁条268来达到释放凸部的目的。

在图2所示的实施例中，位于框架的两个相对端部处的端部轨道103分别包括一对隔开的卡夹267，所述一对隔开的卡夹被布置成与相邻框架上相应的闩锁269进行接合。然而，应该意识到：被设置在框架上的闩锁机构的数量及其相应定位还可发生多种变化.此外，尽管在所示实施例中使用了卡夹和闩锁型闩锁机构，但应该意识到：可利用多种不同的闩锁机构来实现相同的功能。

框架构件102还具有密封结构290，所述密封结构被布置成在相邻的叠置框架构件之间提供良好的流体密封。图3是其中一条侧部轨道的剖视图。每条侧部轨道具有一对密封缘边291，且所述密封缘边中的第一密封缘边被设置在内壁203的顶部处且另一条密封缘边被设置在外壁201的顶部处。密封缘边291被制成一定尺寸以便与位于相邻框架构件的壁部的底表面上的相应的密封沟槽292进行配合，从而在框架构件之间提供流体密封。内壁203还具有内壁伸出部294，所述内壁伸出部从内壁203的顶表面向上伸出以便延长内壁的内周。沿内壁的下部内表面形成了相应的狭槽295。狭槽295与内壁伸出部294相配合从而形成另一密封表面。

端部轨道103也具有密封结构，如图4最佳示出地，壁部301具有密封缘边391，所述密封缘边与在相邻框架构件的壁部的底表面中形成的相应的沟槽392进行结合从而提供良好的流体密封。尽管所述密封结构运行良好，但应该意识到：还可使用多种其它可选的密封结构来大体上防止出现泄漏到反应器内或泄漏到反应器外的情况。

可使用多种材料来形成框架构件。该框架构件优选由易于模制成型的不导电材料制成。因此，该框架构件可有助于将反应器内的各个带电部件电隔离开来。示例性地，塑料材料如丙烯腈-丁二烯-苯乙烯塑料、聚碳酸酯或聚丙烯有着优良的适用性，尽管如此，还可使用多种其它材料，这包括各种陶瓷和其它介电材料。

如图6最佳示出地，侧部轨道102还具有处于横梁构件205中的对齐孔245。对齐孔245被布置成接收杆248。该杆248是导电的且正如下面将要更详细地进行描述地那样，所述杆可用作用于反应器100内的电部件的电源总线。在一些实施例中，杆248被布置成延伸达框架叠堆的整个长度。在图6所示的实施例中，杆的端部是带螺纹的，从而使得螺母242可被紧固到杆上。在所示实施例中，使用一对螺母242来将电连接器251紧固到杆248上。利用绝缘的盖螺母243来封盖杆的每端从而使外部装置与导电杆彼此绝缘。当杆248为带螺纹的杆时，它们还可起到帮助将框架构件保持在一起(或者起到将框架构件保持在一起)的螺栓的作用。即，它们可被用来帮助闩锁机构将框架叠堆保持在一起或被用来代替闩锁机构。

可设置任何数量的杆。在所示实施例中，提供了总计四根杆。然而，应该意识到：杆的实际数量可产生变化以便满足特定设计的需求。在一些实施例中，(且特别是利用其它电连接方案的实施例)，杆可被完全去除。

图6(a)是示出了处在被安装在框架叠堆中之前的状态的杆的分解透视图。图6(b)示出了被安装在最低的框架构件上的杆。从两幅图中可以看出，侧部轨道103的外壁具有被布置成接收电连接器251的小孔口253。孔口253可选地可由易碎的冲孔(punch out)元件制成，当需要使用时，可使所述易碎的冲孔元件破裂而使其从侧部轨道脱出。

如前文中所述，反应器100具有多个部件，所述多个部件包括多个静电过滤器。每个静电过滤器116包括多孔正电极162和多孔负电极165，所述正电极与负电极通过适当的多孔介电材料168分开。电极162、165是多孔的，从而使得通过反应器的空气可通过电极。相对较高的电位差被施加在该介电材料上。示例性地，优选采用4-40,000伏特或更高的电位差。通常情况下，所需的是(但并非必需)产生具有至少1000V/cm的强度的场。在一些设计中，静电过滤器电极之间的电位差与等离子体发生器中的放电电极与接收器电极之间的电位差相同。然而，这并不是必需的，且通常可能希望对于过滤器电极而言采用更高的电位差。示例性地，图1(a)和图1(b)的实施例中示出了这种布置。

电极可由多种不同材料制成。示例性地，金属、导电聚合物或其它导电材料可被用来制成电极。在一个特定实施例中，美国专利No.6,805,732中所述的金属化的开孔泡沫被用来制成电极。美国临时申请No.60/751,497中描述了其它适当的电极，这包括多种进行了绝缘处理的电极。介电体168也可由多种不同材料制成。同样在上述两个专利申请中还描述了多种适当的介电材料。在所示实施例中，电极162、165呈现出电极板的形式，所述电极板可被制成一定尺寸以便填充相关联的框架构件102内的开口并被置于构件102的搁架上。从图1(a)和图1(b)中可易于看到这一点。结合介于相关联框架构件的搁架207、307与相邻框架构件的凸缘209、309之间的立柱距离(间隙214、314)来选择该板的相对厚度(至少是在周部区域中的厚度)。利用这种布置，使得搁架和凸缘有效地运行从而将电极保持在适当位置处。在一些实施例中，间隙214、314的高度可略小于电极厚度，从而使得凸缘209、309将电极稳固地夹持在适当位置处。在其它实施例中，间隙的高度可略大于电极厚度(或在标称意义上与所述电极厚度相等)，从而使得凸缘209、309在不施加夹持压力的情况下就可大体上防止板的移动。

介电体169被制成一定尺寸，从而使得其大体上填充在一对电极之间的开口中。在所示实施例中，介电体并未延伸到框架构件的搁架上，而使被制成一定尺寸从而与凸缘209、309的内侧邻接或近似邻接。介电体的厚度可在某种程度上发生变化，但其厚度通常将被制成一定尺寸以便在不被压缩或几乎不被压缩的情况下填充在介于与其相关联的电极之间的间隙中。这是因为，介电体的压缩通常由于降低了所述介电体的空隙率而倾向于部分地降低了介电体的效率。然而，在一些实施方式中，可能希望将压缩力施加到介电体上且所述布置非常适于通过简单地选择介电体的适当自由厚度来施加这种压缩力。

在图1(a)所示的实施例中，设置了一系列的三个静电过滤器，而图1(b)的实施例中则示出了四个静电过滤器.可以看到，中间电极165(a)用作相邻两个静电过滤器的电极。尽管这具有成本优点且改进了系统的紧实性，但这并不是必需的。应该意识到：可易于通过简单地将附加的电极和介电层加到叠堆上或从叠堆中减去附加的电极和介电层来调节静电过滤器叠堆的尺寸。本文所述的模块化框架使得非常易于组装这种变型。

预过滤器110通常旨在捕获大颗粒。预过滤器可以是任何类型的过滤器，这包括静电过滤器和简单的可更换的机械过滤器。在图1(a)所示的实施例中，使用的是静电预过滤器。然而，在其它实施例中，可使用简单的可更换的机械非织毡型预过滤器或其它类型的预过滤器。当需要时，可设置一个以上的预过滤器。示例性地，在图1(b)所示的实施例中，使用了两个静电过滤器的叠堆。在其它实施例中，静电预过滤器可与机械过滤器或类似过滤器串联地被设置。当使用静电预过滤器时，可以与上面结合主静电过滤器所述的方式相同的方式将所述静电预过滤器保持在适当位置处。当使用机械预过滤器或其它预过滤器时，可能希望将缘边或板或其它机械结构包括在该预过滤器上，所述缘边或板或其它机械结构被制成一定尺寸以便置靠在相关联的框架构件110的搁架上，同时与相邻框架构件的凸缘接合和/或被所述凸缘保持以便将该预过滤器保持在适当位置处。

可利用相同或相似的方案将反应器100内的其它部件保持在适当位置处。有时，旨在与搁架接合的部件所具有的结构(例如底板、缘边、凸片等)可比间隙214更薄。如果这种差别过大，则可能希望消除其中一些导致产生的溢出物。可通过多种方式实现这种消除。例如，垫圈、隔板、凸片或缘边结构可被施加到基底结构的周部部分上以便提供为了与相邻框架构件上的凸缘209、309接合所需的厚度。这些结构可与基底结构一体成形、被附接到所述基底结构上或者作为独立部件被提供。示例性地，图1(a)所示的等离子体发生器113包括底板171，所述底板171可呈现出印刷电路板的形式。该印刷电路板的覆盖区域被制成一定尺寸从而使其置靠在相关联的框架构件的搁架上。然而，其厚度小于间隙214的高度。因此，隔板或垫圈181被施加到底板上以便填充该间隙。同样地，可调节隔板的厚度以便对组装框架时由凸缘209、309施加的夹持力(如果存在的话)进行控制。在一些实施例中，隔板被粘附到底板171上，而在其它实施例中，隔板可以是独立式隔板。该隔板可呈现出任何适当形式，例如环、条带、楔形件等。

等离子体发生器可呈现出多种不同形式。示例性地，美国专利No.5,474,600和共同待审的美国临时申请No.60/751,497中描述了适当的等离子体发生器。这些申请中所述的等离子体发生器使用了多个等离子体室，所述多个等离子体室沿空气流的方向通常是细长的，且放电电极与空气流大体上平行地且与室壁大体上共轴地进行延伸。这些类型的等离子体室在本文中通常被称作共轴等离子体室。

如图1(a)和图1(b)示意性示出地，图中示出了单个室来代表每个等离子体发生器。然而，在使用共轴等离子体室的大多数实施方式中，所希望的是为每个等离子体发生器提供被并联布置的多个等离子体室。每个等离子体发生器所使用的等离子体室的数量将取决于多种因素，所述多种因素包括发生器的尺寸以及设计出的等离子体发生器旨在容纳的空气流的量。示例性地，代表性等离子体发生器可包括被并联布置的12个相邻的等离子体室，且每个等离子体室具有六边形剖面且带有共轴针型放电电极。然而，室的剖面形状可以是多种其它适当形状(例如圆形、椭圆形、八边形或其它多边形形状)中的任何形状。在一种特定实施方式中，室壁是圆柱形的且具有处在0.5cm至10cm范围内的内径(例如为5cm)。放电电极172与室共轴地被设置。在另一种特定实施方式中，室壁是六边形的且具有处在0.5cm至10cm范围内的最小室宽度(例如为5cm)。

在如图1(a)所示的实施例中，示出了单个等离子体发生器(所述单个等离子体发生器将具有多个并联的等离子体室)。该单个等离子体发生器可以是正等离子体发生器或负等离子体发生器。在所示实施例中，示出了负等离子体发生器。在图1(b)所示的实施例中，设置了一对等离子体发生器(即，正等离子体发生器和负等离子体发生器)。

从图1(a)和图1(b)中可以看出，等离子体发生器的长度远大于单个框架构件102的高度。在所示实施例中，接收器电极174(所述接收器电极还被用作相邻静电预过滤器的电极)正如上面结合静电过滤器电极所述的方式那样被夹持在适当位置处。等离子体发生器的其余部分的高度被布置成延伸达与三个叠置的框架构件102的高度相等的长度。底板171被保持在框架构件的搁架上的适当位置处，所述框架构件是位于接收器电极174所置靠的框架构件上方的第三个框架构件。还设置了中间支承构件176来帮助支承等离子体室177。支承构件被制成一定尺寸以便置靠在相关联框架构件102的搁架上且包括周部缘边178，所述周部缘边可与相邻框架构件的凸缘209、309接合。支承构件可由导电材料(如金属)制成或具有被置于其上的导体以便为等离子体室壁提供所需导电性，所述导体优选被用作附加的接收器电极。如果等离子体室的尺寸是适宜的，则可设置多个隔开的支承构件，且每个制成构件置靠在相关联框架构件的搁架上。当然，等离子体发生器的相对长度可产生多种变化且可使用适当数量的等离子体构件以便在等离子体发生器的区域中限定出通道。

尽管所述共轴等离子体室的运行非常良好且可在最适度的成本下构造出所述等离子体室，但应该意识到：可采用多种其它离子发生技术来产生所需等离子体或离子化区域。例如，在多个实施例中，可使用射频、微波、紫外或其它直流离子发生器来代替共轴等离子体室。在其它应用场合中，将会希望将不同类型的离子/等离子体发生器组合在同一反应器中。例如，可希望将紫外离子发生器与所述共轴直流离子发生器组合在一起。这些装置可都易于通过所述模块化框架叠堆而以适当方式被保持在适当位置处。

图1(a)所示的反应器100还具有催化剂块130.在临时申请No.60/751,497中详细描述了催化剂的一些应用。与等离子体室相似地，催化剂可被适当的支承构件承载，所述适当的支承构件被设计成由框架构件102保持在适当位置处。

应该意识到：所述的框架叠堆方案是非常模块化的且特别适于支承具有多种不同构型和/或设计的反应器。即，可易于通过简单地增加所需数量的框架构件而将部件添加到反应器构型上、从该反应器构型中减去该部件或改变该反应器构型的该部件。

如上面所述，杆248用作汇流条，所述汇流条被布置成将电功率供应给反应器100的多个电部件，例如静电过滤器和等离子体发生器中使用的电极。如果在静电过滤器中的电极与等离子体发生器中使用的接收器和放电电极之间使用了相同的电位差，则可仅设置两根杆，或可仅使更大量(例如4根)杆中的两根杆处于电活性状态而作为汇流条。在需要更多不同电源电位的实施例中，可添加附加的杆或将附加的杆制成汇流条。

可使用多种机构以便将杆电连接至其相关联的部件。示例性地，图3和图4示出了一个这种电连接器259。此处可以看到，连接器259包括第一平的部段351，所述第一平的部段被布置成位于相关联框架构件的横梁构件205上。第一平的部段351具有适用于接收杆的孔352。一对弹簧加载的翼片354从该第一平的部段351向上延伸且被布置成压靠在杆248上并与所述杆接合从而与所述杆形成良好的电连接。第二平的部段356被布置成置靠在相关联框架构件的搁架209上。这两个平的部段通过弯曲部分相连，所述弯曲部分装配在内壁203中的凹部370内且被制成弯曲形式以便在其从横梁205向搁架209呈阶梯状延伸的同时大体上沿所述内壁进行延伸。第二平的部段356具有一对弹簧臂358，所述一对弹簧臂沿搁架向上且向外张开。当电极或其它部件被置于该搁架上时，该电极或其它部件使弹簧臂变平。所述臂中的弹簧力确保了在连接器259与电部件或其它部件之间实现良好的电连接。

在一些实施例中，凹部370被设置在邻近每个对齐孔245的位置处。在其它实施例中，在内壁中的与每个对齐孔相邻的位置处形成了易碎穿孔部分。在组装过程中可去除该穿孔部分以便形成凹部。利用这种布置，该凹部仅需要被形成于邻近所述杆的位置处，所述杆被电连接至相邻部件。

利用所述布置，可通过简单的将连接器259插置在适当的杆上而将置靠在搁架上的每个部件电连接至其中一根杆汇流条。这可用来为静电过滤器上的电极、等离子体发生器/离子发生器上的接收器和放电电极、催化剂电极和/或反应器的任何其它部件提供动力。图1(a)和图1(b)示出了在杆248与多个反应器部件中的电极之间形成电连接的连接器。杆248(a)是用于电晕放电装置的正电源。因而，所述杆被保持在适用于等离子体发生器的接收器电极中的正电位下。因此，可以看到，连接器259仅将杆248(a)电联接至接收器电极174和支承构件176(所述支承构件对室壁进行充电)。杆248(b)被保持在相对于该电晕放电装置而言为负或者更低的电位下。在所示实施例中，其被保持在地电位下且被连接至等离子体发生器上的底板171(且进一步被连接至放电电极172)。杆248(c)(图中示出了位于杆248(a)左侧的分解形式的杆248(c))用作静电过滤器的正汇流条。因而，其被保持在比杆248(a)更高的正电位下。杆248(d)被保持作为静电过滤器的负汇流条。因此，其可被保持在负电位或地电位下。

所述杆还可用来电连接反应器内的其它部件。例如，临时申请no.60/751,497描述了使用经过绝缘处理的电极的方式，所述经过绝缘处理的电极具有导电表面，所述导电表面被用来防止相反的电荷积聚在电极绝缘装置的表面上。在一些实施方式中，可能希望将导电表面和其中一根对齐条电连接在一起，且上述适当导体可用作连接导电表面的电路的一部分。

接下来参见图7，现在将对模块化框架的另一实施例进行描述。在该实施例中，该框架具有侧壁401，所述侧壁具有搁架407。该侧壁还具有伸出部411，所述伸出部中具有垂直狭缝413。狭缝413接收变平的杆汇流条415。电连接器417具有位于从搁架407延伸出来的平台423上的平的部段421。该平的部段具有一对弹簧臂426，所述一对弹簧臂被布置成与被安装在搁架上的部件进行接合。连接器还具有卡夹428，所述卡夹装配在该前伸部中的凹部中并且在伸出部的边缘上扣入狭缝内，所述连接器在所述狭缝处与汇流条415接合。在该布置中，搁架上并未设置凸缘。取而代之的方式是，位于搁架上的部件的边缘厚度被布置成使得搁架本身即限制了部件的移动。

尽管仅对本发明的多个实施例进行了详细描述，但应该意识到：可在不偏离本发明的精神或范围的情况下以多种其它形式来实施本发明。对于该模块化框架而言，主要是在等离子体反应器型空气净化装置的背景下来描述该模块化框架的。然而，同样的模块化框架可用于包括离子增强的静电过滤器的多种不同的空气净化/过滤/处理系统、挥发性有机化合物(VOCs)处理系统、基于催化剂的净化系统等系统中。

已经对框架构件的多个特定实施例作出了描述。然而，应该意识到：轨道的构造和框架构件(例如闩锁机构、密封结构等)的各种特征还可产生许多变化。因此，本发明的实施例被认为是示例性而非限制性的且本发明不限于本文提供的细节，而是可在所附权利要求书的范围和等效方式内作出变化。

Claims (19)

1、一种空气净化装置，所述空气净化装置被布置成对被载运在通过该装置的流体物质流中的气溶胶颗粒进行处理，所述空气净化装置包括：

被布置成接收所述流体物质流的离子发生器，所述离子发生器包括放电电极和接收器电极；

至少一个静电过滤器，所述至少一个静电过滤器位于所述离子发生器下游从而使所述流体物质流在通过所述离子发生器之后通过所述静电过滤器，所述静电过滤器包括第一电极和第二电极；

被布置成叠堆的多个框架构件，所述框架构件被布置成限定出流动通道并对接收所述流体物质流的所述空气净化装置的部件进行支承，所述流体物质流会通过所述流动通道；

穿过所述框架构件叠堆的多根杆，其中所述杆中的第一根杆用作处在第一电位下的电功率源且所述杆中的第二根杆用作处在第二电位下的电功率源；和

多个电连接器，每个所述电连接器将所述电极中的相关联的一个电极电联接至相关联的杆。

2、根据权利要求1所述的空气净化装置，其中每个框架构件包括多根轨道且所述轨道中的至少一些轨道包括：

内壁；和

从所述内壁向内延伸的搁架。

3、一种空气净化装置，所述空气净化装置被布置成对被载运在通过该装置的流体物质流中的气溶胶颗粒进行处理，所述空气净化装置包括：

被布置成接收所述流体物质流的离子发生器，所述离子发生器包括放电电极和接收器电极；

至少一个静电过滤器，所述至少一个静电过滤器位于所述离子发生器下游从而使所述流体物质流在通过所述离子发生器之后通过所述静电过滤器，所述静电过滤器包括第一电极和第二电极；

被布置成叠堆的多个框架构件，所述框架构件被布置成限定出流动通道并对接收所述流体物质流的所述空气净化装置的部件进行支承，所述流体物质流会通过所述流动通道，其中所述框架构件中的每个框架构件包括多条相连的轨道，其中所述轨道中的至少一些轨道包括：

内壁，和

从所述内壁向内延伸的搁架，所述搁架被布置成对所述空气净化装置的相关联的部件进行支承。

4、根据权利要求3所述的空气净化装置，进一步包括：

穿过所述框架构件叠堆的多根杆，其中所述杆中的第一根杆用作处在第一电位下的电功率源且所述杆中的第二根杆用作处在第二电位下的电功率源；和

多个电连接器，每个所述电连接器将所述电极中的相关联的一个电极电联接至相关联的杆。

5、根据权利要求2至4中任一项所述的空气净化装置，其中所述轨道中的至少一些轨道进一步包括从所述搁架延伸出来的保持构件，所述保持构件的高度小于所述内壁的高度，从而使得可通过相邻框架构件的保持构件将位于第一框架构件的搁架上的部件保持在适当位置处。

6、根据权利要求2、4或5中任一项所述的空气净化装置，其中所述轨道中的至少一些轨道进一步包括：

外壁；和

将所述内壁与所述外壁联接起来的横梁构件，其中所述杆穿过所述横向构件中相应的开口。

7、根据权利要求1和3至6中任一项所述的空气净化装置，其中设置至少三根杆且其中所述杆中的第三根杆用作处在第三电位下的电功率源。

8、根据权利要求7所述的空气净化装置，其中设置至少四根杆且其中所述杆中的第四根杆用作处在第四电位下的电功率源。

9、根据前述权利要求中任一项所述的空气净化装置，其中所述框架构件中的至少一些框架构件进一步包括：

适用于将所述框架构件紧固到相邻的框架构件上的至少一个闩锁机构；和

被布置成与相邻框架构件上的配合结构进行接合以便在所述流体流通道与周围环境之间提供流体密封的至少一个密封结构。

10、根据权利要求1至8中任一项所述的空气净化装置，其中每个框架构件进一步包括：

适用于将所述框架构件紧固到相邻的框架构件上的至少一个闩锁机构；和

多个密封结构，每个密封结构被布置成与相关联的相邻框架构件上的配合结构进行接合以便在所述流体流通道与周围环境之间提供流体密封。

11、一种构成了根据前述权利要求中任一项所述的空气净化装置的模块化等离子体反应器，其中所述离子发生器是等离子体发生器，所述等离子体发生器被布置成接收所述流体物质流且使被载运在所述流体物质流中的物体颗粒经受冷的等离子体的作用，所述冷的等离子体具有足以对通过其中的所述颗粒中的至少一些颗粒进行处理的高浓度反应性物质。

12、一种模块化等离子体反应器，所述模块化等离子体反应器被布置成对被载运在通过该装置的流体物质流中的气溶胶颗粒进行处理，所述等离子体反应器包括：

等离子体发生器，所述等离子体发生器被布置成接收所述流体物质流且使被载运在所述流体物质流中的颗粒经受冷的等离子体的作用，所述冷的等离子体具有足以对通过其中的所述颗粒中的至少一些颗粒进行处理的高浓度反应性物质，所述等离子体发生器包括放电电极和接收器电极；

至少一个静电过滤器，所述至少一个静电过滤器位于所述等离子体发生器下游从而使所述流体物质流在通过所述等离子体发生器之后通过所述静电过滤器，所述静电过滤器包括第一电极和第二电极；

被布置成叠堆的多个框架构件，所述框架构件被布置成限定出流动通道并对接收所述流体物质流的所述空气净化装置的部件进行支承，所述流体物质流会通过所述流动通道，其中所述框架构件中的每个框架构件包括：

多根轨道，其中所述轨道中的至少一些轨道包括内壁、从所述内壁向内延伸的搁架、从所述搁架延伸出来的保持构件，所述保持构件的高度小于所述内壁的高度，从而使得可通过相邻框架构件的保持构件将位于第一框架构件的搁架上的部件保持在适当位置处，其中所述静电过滤器的电极中的每个电极置靠在与第一相关联的框架构件相关联的搁架上且通过与第二相关联的框架构件相关联的保持构件将所述静电过滤器的电极中的每个电极至少部分地保持在适当位置处，

适用于将所述框架构件紧固到相邻的框架构件上的至少一个闩锁机构，和

被布置成与相邻框架构件上的配合结构进行接合以便在所述流体流通道与周围环境之间提供流体密封的至少一个密封结构；

穿过所述框架构件叠堆的多根杆，其中所述杆中的第一根杆用作处在第一电位下的电功率源且所述杆中的第二根杆用作处在第二电位下的电功率源；和

多个电连接器，每个所述电连接器将所述电极中的相关联的一个电极电联接至相关联的杆。

13、根据权利要求11或12所述的等离子体发生器，进一步包括位于所述第一等离子体发生器下游的第二等离子体发生器。

14、根据前述权利要求中任一项所述的空气净化装置，其中所述离子发生器和所述静电过滤器在不同电位差下运行。

15、根据前述权利要求中任一项所述的空气净化装置，其中每个静电过滤器进一步包括介电层，所述介电层通过其相关联的第一和第二电极被保持在适当位置处，且所述介电层被制成一定尺寸以使其在不置靠在所述框架构件搁架中的任何框架构件搁架上的情况下装配在相关联框架构件的内部部分内。

16、根据前述权利要求中任一项所述的空气净化装置，其中所述框架构件分别具有大体上相同的尺寸和形状。

17、根据前述权利要求中任一项所述的空气净化装置，其中每个框架构件包括四根轨道，所述四根轨道限定出大体上呈矩形的覆盖区域。

18、根据前述权利要求中任一项所述的空气净化装置，进一步包括位于所述等离子体发生器上游的预过滤器部件。

19、根据前述权利要求中任一项所述的空气净化装置，进一步包括位于所述至少一个静电过滤器下游的催化剂部件。

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