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用于管理细颗粒浓度的设备和方法与流程

2022-03-05 10:21:51 来源:中国专利 TAG:


1.本公开涉及一种用于管理细颗粒浓度的设备,更具体地,涉及一种通过使电场力作用在目标区域上来管理细颗粒浓度的设备。


背景技术:

2.近来,由于制造业的发展和工业废物的增加,存在空气中有有害成分的风险。尤其是在风中飘扬的细粉尘或超细粉尘即使戴了口罩也不能被充分滤除,这可能使例如儿童和老人等的弱势群体患上严重的呼吸系统疾病。
3.在相关技术中,空气循环收集方法吸入含有细粉尘的环境空气并进行无差别处理,但其能效低。此外,净化后的清洁空气与污染空气混合在一起,且只有相同的空气在同一个地方得到净化。使用高密度过滤器时,细粉尘去除率提高,但压力损失大。
4.相关技术中,反应物喷洒方法包括浇水法和人工降雨法。浇水法即使喷洒大量的水,其提供的超细粉尘减少效果也比较差。另外,相关技术中的人工降雨法需要高降雨量才能达到去除细粉尘的效果。在本公开中,提供了一种克服这些问题并降低空气中有害物质浓度的方法。


技术实现要素:

5.技术问题
6.本公开旨在提供一种用于有效管理大区域的空气质量的设备和方法。
7.此外,本公开旨在提供一种用于降低空气中预定尺寸的颗粒或更小颗粒的浓度的设备和方法。
8.本公开所要解决的技术问题不限于上述技术问题,本领域技术人员通过本公开和附图将清楚地理解其他未提及的技术问题。
9.技术方案
10.根据本发明的一个方面,可以提供一种通过向目标区域供应电荷来管理目标区域的细颗粒浓度的设备,该设备包括:容器,被配置为储存液体;至少一个喷嘴,被配置为输出液体;泵,被配置为将液体从容器供应到至少一个喷嘴;电源,被配置为向该设备供电;以及控制器,被配置为使用电源将电荷通过至少一个喷嘴供应到目标区域;其中控制器被配置为使用电源向至少一个喷嘴施加大于等于参考值的电压,并向由所供应的电荷使其带电的细颗粒提供电场力(electric force),其中提供给细颗粒的电场力是由供应给目标区域的电荷所形成的电场提供的,其中目标区域中的细颗粒通过所供应的电荷而带有与所供应电荷相同的极性。
11.根据本发明的另一方面,可以提供一种通过向目标区域供应电荷来管理目标区域的细颗粒浓度的设备,该设备包括:容器,被配置为储存液体;至少一个喷嘴,被配置为输出所述液体;泵,被配置为将液体从容器供应到至少一个喷嘴;电源,被配置为向该设备供电;控制器,被配置为使用电源将带电物质通过至少一个喷嘴供应到目标区域;以及颗粒分散
单元,被配置为向带电物质提供非电场力,其中控制器被配置为通过使用电源向至少一个喷嘴施加大于等于第一参考值的电压,使得经由至少一个喷嘴输出带电液滴。
12.根据本发明的又一方面,可以提供一种通过使用电荷供应设备来管理目标区域中的细颗粒浓度的方法,其中该设备包括:容器,被配置为储存液体;至少一个喷嘴,被配置为输出所述液体;泵,被配置为将液体从容器供应到至少一个喷嘴;电源,被配置为供电;以及控制器,被配置为使用电源将电荷通过至少一个喷嘴供应到目标区域,该方法包括:由控制器使用电源向至少一个喷嘴施加大于等于第一参考值的电压;由控制器使用泵向至少一个喷嘴供应液体;由控制器使用电源和泵经由至少一个喷嘴产生带电液滴并将电荷供应至目标区域;以及由控制器通过在目标区域中形成空间电荷而使目标区域中的细颗粒带电并且向细颗粒提供至少部分包括远离设备的分量的电场力,所述细颗粒由供应给目标区域的电荷而带有与所供应的电荷相同的极性。
13.根据本发明的又一方面,可以提供一种通过使用电荷供应设备来管理目标区域中的细颗粒浓度的方法,其中该设备包括:容器,被配置为储存液体;至少一个喷嘴,被配置为输出液体;泵,被配置为将液体从容器供应到至少一个喷嘴;电源,被配置为供电;控制器,被配置为使用电源将带电物质通过至少一个喷嘴供应到目标区域;以及颗粒分散单元,被配置为向带电物质提供非电场力,该方法包括:由控制器使用电源向至少一个喷嘴施加电压;由控制器使用泵将液体供应给至少一个喷嘴;由控制器通过使用电源和泵,通过至少一个喷嘴生成带电液滴并将电荷供应至目标区域;以及由控制器使用颗粒分散单元向位于产生液体的喷嘴一端附近的带电物质提供远离该一端的非电场力。
14.本公开中的技术方案可以不限于以上所述,通过本公开和附图,本领域技术人员将可以清楚地理解其他未提及的技术方案。
15.有益效果
16.根据本公开,可以提供用于有效管理大区域的空气质量的设备和方法。
17.根据本公开,可以提供一种管理室外空气质量的设备和方法。
18.根据本公开,可以提供一种以环境友好方式管理空气质量的设备和方法。
19.根据本公开,可以提供一种用于降低空气中预定尺寸的颗粒或更小的颗粒的浓度的设备和方法。
20.本公开的效果不限于上述效果,本领域技术人员从本公开和附图中应该清楚地理解在此没有描述的其他效果。
附图说明
21.图1是示出根据本公开的降低颗粒浓度的操作的图。
22.图2是示出根据本公开的降低颗粒浓度的操作的图。
23.图3是示出根据本公开的降低颗粒浓度的操作的图。
24.图4是示出根据本公开的降低颗粒浓度的操作的图。
25.图5是示出根据本公开的降低颗粒浓度的操作的图。
26.图6是示例性地示出了根据本公开实施例的设备的图。
27.图7是示出可以在本公开中使用的喷嘴的一些示例的图。
28.图8是示例性地示出喷嘴的端部的图。
29.图9是示出根据实施例的喷嘴阵列的图。
30.图10是示出根据实施例的喷嘴阵列的图。
31.图11是示出喷嘴阵列的实施例的图。
32.图12是示出喷嘴阵列的实施例的图。
33.图13是示出根据实施例的设备的概念图。
34.图14是示出用于降低空气中的细颗粒浓度的方法的实施例的流程图。
35.图15是示出用于降低空气中的细颗粒浓度的方法的实施例的流程图。
36.图16是示出根据另一实施例的用于降低细颗粒浓度的方法的图。
37.图17是示出根据本公开实施例的用于控制学习设备的方法的图。
38.图18是示出根据实施例的用于降低细颗粒浓度的方法的流程图。
39.图19是示出根据实施例的用于降低细颗粒浓度的方法的流程图。
40.图20是示出管理用于降低空气中的细颗粒浓度的设备的方法的实施例的流程图。
41.图21是示出管理用于降低空气中的细颗粒浓度的设备的方法的实施例的流程图。
42.图22是示出用于管理喷嘴附近空气中的空间电荷密度的方法的实施例的流程图。
43.图23是示出用于随时间控制设备的方法的图。
44.图24是示出在第一时间点t1和第二时间点t2施加到设备的喷嘴的电压和从喷嘴输出的电流的实施例的图。
45.图25是示出在第一时间点t1和第二时间点t2施加到设备的喷嘴的电压和从喷嘴输出的电流的实施例的图。
46.图26是示出用于空气中的细颗粒浓度的方法的图。
47.图27是示出根据本公开实施例的用于减少细颗粒的系统的图。
48.图28是示出根据本公开实施例的用于减少细颗粒的系统的图。
49.图29是示出根据本公开实施例的用于降低细颗粒浓度的系统的操作的图。
50.图30是示出根据本公开实施例的用于降低细颗粒浓度的系统的操作的图。
51.图31是示出根据本公开实施例的用于降低细颗粒浓度的系统的操作的图。
52.图32是示出根据本公开实施例的用于降低细颗粒浓度的系统的操作的图。
53.图33是示出根据本公开实施例的用于减少细颗粒的系统的图。
54.图34是示出根据本公开实施例的用于降低细颗粒浓度的系统的图。
55.图35是示出用于降低室内细颗粒浓度的系统的实施例的图。
56.图36是示出根据本公开的管理用于降低细颗粒浓度的设备的方法的实施例的流程图。
57.图37是示出根据本公开的管理用于降低细颗粒浓度的设备的方法的实施例的流程图。
58.图38是示出根据本公开的管理用于降低细颗粒浓度的设备的方法的实施例的流程图。
59.图39是示出用于降低细颗粒浓度的方法的实施例的图。
60.图40是示出用于降低细颗粒浓度的方法的实施例的图。
61.图41是示出用于管理细颗粒浓度的方法的实施例的图。
62.图42是示出用于管理细颗粒浓度的方法的实施例的图。
63.图43是示出用于管理细颗粒浓度的方法的实施例的图。
64.图44是示出根据实施例的设备的一些构成要素的图。
65.图45是示出使用根据本公开实施例的设备的细颗粒浓度降低实验的图。
66.图46是示出细颗粒浓度变化的实验的图。
67.图47是示出细颗粒浓度变化的另一实验的图。
68.图48是示出针对每个细颗粒尺寸细颗粒浓度变化的实验的图。
69.图49是示出细颗粒浓度随传感器位置和施加到喷嘴的电压而变化的实验的图。
具体实施方式
70.通过以下结合附图的描述,本公开的上述目的、特征和优点将更加明显。本公开可以以各种方式修改并通过各种实施例来实施,从而在附图中示出并且将详细描述具体实施例。
71.在附图中,为了清楚起见夸大了层和区域的厚度。此外,应当理解,当一个元件或层被称为在另一个元件或层上时,它可以直接设置在另一个元件或层上,或者可以通过中间层或元件设置在另一个元件上。在整个公开中,相同的附图标记原则上表示相同的元件。另外,在各实施方式的附图中,对同一范围内具有相同功能的元件使用相同的附图标记进行描述。
72.当确定与本公开相关的已知功能或配置的详细描述可能使本公开的主旨不清楚时,将省略其详细描述。另外,用于描述本公开的数字(例如,第一、第二等)仅是用于区分一个元件与其他元件的标识符号。
73.此外,以下描述中使用的用于元件的“模块”和“单元”等词语只是考虑到准备本公开的容易性而给出或混合使用,其本身不具有相互区分的含义或作用。
74.根据实施例的方法可以实现为可由各种计算机装置执行并且记录在计算机可读介质上的程序指令。计算机可读介质可以单独包括程序指令、数据文件、数据结构等或包括其组合。记录在介质上的程序指令可以是为本公开特别设计和配置的,或者可以是计算机软件领域的技术人员公知的以及可用的。计算机可读记录介质的示例包括:诸如硬盘、软盘和磁带之类的磁介质;诸如cd-rom和dvd的光学介质;如光磁盘(floptical disk)的磁光介质;以及例如rom、ram和闪存的专门用于存储和执行程序指令的硬件设备。程序指令的示例可以包括由编译器生成的机械语言代码,以及可由计算机使用解释器等执行的高级语言代码。上述硬件设备可以被配置为充当一个或多个软件模块以执行实施例的操作,反之亦然。
75.1、概述
76.1.1目的
77.在本公开中,将结合一些实施例描述使用电场来降低目标区域的漂浮在空气中的颗粒的浓度的方法、设备和系统。下面将结合一些实施例描述通过释放带电颗粒来降低目标区域中目标颗粒的浓度的方法、设备和系统。
78.当细颗粒漂浮在大的目标区域的空气中时,可能很难用化学或物理方法去除细颗粒。例如,当预定尺寸(例如,pm 2.5)或更小的细粉尘以预定浓度或更高浓度分布在目标区域中时,通过浇水处理净化超细粉尘的效果是非常小的。当目标区域较大时,使用过滤器的净化效率可能会显著降低。下面将结合一些实施例来描述可以用于包括在此例示的情况在
内的各种环境的广域空气质量管理的方法、设备和系统。
79.1.2操作概述
80.本公开中描述的用于降低目标区域的漂浮在空气中的颗粒密度的方法、设备和系统,利用静电现象将颗粒从目标区域强行移出,从而获得所需的密度降低效果。在此,将描述这种降低颗粒浓度的操作的示例。
81.本公开中描述的降低颗粒浓度的操作可以包括将带电的细小液滴释放到目标区域以降低目标区域(或目标空间)中目标颗粒的分布浓度。降低颗粒浓度的操作可以包括通过将带电的细小液滴释放到目标区域而在目标区域中形成电场。降低颗粒浓度的操作可以包括维持目标区域中的电场,使得具有与液滴相同电荷的目标颗粒被推出目标区域之外。
82.图1至图5是示出根据本公开的降低颗粒浓度的操作的图。参照图1至图5,本公开中描述的降低颗粒浓度的操作可以由用于形成电场的设备100来执行。
83.参照图1,本公开中描述的降低颗粒浓度的操作可包括由设备100供应带电物质cs。设备100可释放或产生带电物质cs。可以使用各种方法来执行设备100对带电物质cs的供应。
84.例如,设备100可以使带电液滴飞溅或喷洒带电液滴。设备100可以使用静电排斥或物理力将带电液滴喷洒到其外部。例如,设备100可以使用电喷雾或静电喷雾产生带电液滴。
85.又例如,设备100可以使用诸如电晕放电电极的放电装置来供应带电物质cs。设备100可以诸如电晕放电电极的放电装置来产生带电液滴。
86.由设备100产生的液滴可以生成为具有预定范围内的尺寸。例如,可以产生平均直径在几十纳米到几百纳米之间的液滴。
87.由设备100产生的液滴可以是指在与从设备100的喷嘴释放的液体本体分离之后具有液滴形式的液体。由设备100产生的液滴的尺寸可以是指紧接在生成液滴之后的尺寸。换言之,设备100产生的液滴可在其生成后立即具有平均为数μm的直径。由于蒸发,由设备100产生的液滴的尺寸可能会发生变化。例如,设备100产生的液滴的直径可以从大约几微米减小到几纳米。
88.设备100可以向大气供应带电物质cs。根据实施例,设备100可以将带电液滴释放到大气中。设备100可以在液体和外部之间的界面处释放带电液滴。液体与外部之间的界面可以是液体与设备100外部空间相接的界面。液体与外部之间的界面可以是液体与设备100中设置的腔室内部之间的界面。
89.供应给设备100的带电物质cs可以是电荷、离子或者包含从设备供应的电荷或离子的液体或固体物质。例如,带电物质cs可以是带负电或带正电的离子。或者,供应给设备100的带电物质cs可以包括获取由设备供应的电荷并将其转移到细颗粒fp的电荷转移物质。
90.根据实施例,设备100可以输出带电液滴。
91.设备100产生的液滴可以处于带电状态。带电液滴可以是指具有负电荷或正电荷的液滴。带电液滴可以是指含有带负电物质或带正电物质的液滴。带电液滴可以是指含有带负电物质或带正电物质的溶液的液滴。
92.设备100产生的液滴可以是包含带电物质和液体(或溶剂)的液滴。液滴可以是含
有带电离子和溶剂的液滴。液滴可以带负电和/或带正电。液滴可包含带负电的离子和/或带正电的离子。液滴可同时含有负电荷和正电荷,但可以含有更多的负电荷或正电荷。
93.设备产生的液滴可能会分裂(爆炸)。例如,由于蒸发,含有带电物质和溶剂的液滴的尺寸(或体积或质量)可能会减小。随着液滴尺寸的减小,电场力可能大于液滴的表面张力。随着液滴尺寸的减小,静电排斥力抵消了液滴的表面张力,从而使液滴发生裂变。当液滴受到裂变时,会产生许多更小的液滴。
94.本公开中描述的降低颗粒浓度的操作可以包括由设备100通过带电物质cs直接或间接地将电荷转移到漂浮在空气中的细颗粒fp。
95.根据实施例,设备100可以至少部分地通过带电液滴将电荷转移到空气中的电荷转移物质或细颗粒fp。液滴可以通过电荷转移物质间接地向细颗粒fp提供电荷。液滴可以直接向细颗粒fp提供电荷。液滴或电荷的间接或直接转移可能会很复杂。
96.设备100可以通过带电液滴使目标区域tr中的至少一些细颗粒fp带电,从而细颗粒fp具有负电荷或正电荷。例如,当从设备100释放的液滴带负电时,液滴直接或间接地将负电荷转移到细颗粒fp。例如,液滴可以与细颗粒fp接触以直接转移负电荷,或者可以与细颗粒fp接触以将电荷转移至电荷转移物质用于转移负电荷。
97.细颗粒fp可以通过从设备100供应的带电物质cs(例如,带电液滴或者从带电液滴接收了电荷的电荷转移成分)接收负电荷或正电荷而带电。
98.电荷转移物质可以是指携带电子或电荷的物质。电荷转移物质可以是指接收包含在释放的液滴中的电荷并将电荷直接或间接转移到细颗粒fp的物质。根据实施例,电荷转移物质可以是构成目标区域tr中的空气的气体物质。或者,电荷转移物质可以是获得液滴的物质或包含在液滴中的带电物质。电荷转移物质可以不由设备100提供。或者,电荷转移物质可以由设备100单独提供。电荷转移物质可以指包括在目标区域tr中的物质、颗粒、分子或离子。例如,电荷转移物质可以是漂浮在目标区域中的预定物质的分子(例如,氧分子)。
99.目标区域tr可以是指其中要降低细颗粒fp的分布浓度的区域或空间。目标区域tr可以表示3d空间。目标区域tr可以是由物理边界定义的空间。目标区域tr可以是由虚拟边界定义的空间。目标区域tr可以是被定义为具有以设备为中心的预定几何形状的区域。例如,目标区域tr可以是具有预定半径的半球形状的区域或变形的半球形状的区域,两者均以设备为中心。
100.细颗粒fp的分布浓度可以是指单位体积的空气中所含的细颗粒fp的质量。或者,细颗粒fp的分布浓度可以是指单位体积的空气中所含的细颗粒fp的体积。细颗粒fp的分布浓度可以由指示细颗粒fp包含在预定体积中的程度的另外参数代替。
101.根据实施例,在本公开中描述的用于降低细颗粒浓度的操作可以包括通过设备100以电喷雾的形式喷洒液滴。在下文中,将参照图2描述通过电喷雾来喷洒液滴。
102.参照图2,当液体被供应到根据实施例的设备100的喷嘴并且向该喷嘴施加电压时,静电排斥作用在喷嘴端的液体上。换言之,当对喷嘴施加电压时,在喷嘴内的液体(或液体中包含的物质)中发生极化,并且与极化程度成比例地在极化的物质之间产生排斥。例如,当对喷嘴施加负(-)电压时,液体中的离子会发生极化,因此正( )离子通过吸引力接近喷嘴表面,而负(-)离子则通过排斥沿远离喷嘴表面的方向移动。随着这种排斥的增强,含
有负(-)离子的液体可能会以液滴的形式分离。
103.当电压施加到喷嘴时,静电排斥在喷嘴端形成泰勒锥。当对喷嘴施加电压时,当预定水平或更高水平的排斥作用在喷嘴端的极化液体上时,从端部分离的液体形成液滴。分离的液滴被电场加速,从而形成射流。
104.参考图2,当喷嘴释放的液滴体积因蒸发而减少时,通过裂变(库伦破裂)产生许多子液滴或细小液滴fd。换句话说,随着液滴尺寸的减小,当液滴达到瑞利极限时,液滴就会发生库仑破裂。液滴经受裂变并形成细小液滴fd的喷雾。
105.液滴或细小液滴fd可以至少部分地将电荷转移到空气中的电荷转移物质或细颗粒fp。例如,液滴可以至少部分地将负电荷转移到空气中的电荷转移物质,例如空气中的氧分子。氧分子可以从液滴接收负电荷并且可以至少部分地将负电荷转移到空气中的细颗粒fp。或者,液滴或子液滴可以直接将负电荷转移到细颗粒fp。
106.同时,参考图2描述的电喷雾仅为示例,本公开不限于此。本公开可以不是使用电喷雾而使用另一种形式的电荷释放方法来实现。
107.根据实施例,该设备可以以静电喷雾的形式释放液滴。例如,与如上通过电排斥力释放液滴的示例所描述的电喷雾不同,其中通过诸如物理力的非电场力形成液滴的静电喷雾可以产生液滴。即使在使用静电喷雾的情况下,也会在喷嘴上施加高压以使液体带电,并且可通过超声波引起的振动或通过喷射气体形成液滴。
108.根据另一个实施例,设备100可以以不同于液滴的另一种形式释放具有电荷的物质。从设备100释放的物质只要能形成带电荷的电场即可,其不一定必须以细小液滴的形式释放。从设备100释放的物质可以是液滴以外的形式,其具有电荷,将电荷转移到分布在空间中的细颗粒fp,并影响细颗粒fp。例如,从设备100释放的物质可以是释放的电荷或带电荷的离子。
109.本公开中描述的降低颗粒浓度的操作可以包括由设备100向目标区域tr输出电流。设备fp可以通过上述液滴向目标区域tr输出电流。设备100输出电流可能意味着从设备100释放负电荷或正电荷。例如,设备100输出电流可能意味着从设备100释放的液滴被释放为具有负电荷或正电荷。
110.根据实施例,设备100可以通过使用图2所示的电喷雾将电流输出到目标区域tr。设备100可以通过电喷雾输出带负电或带正电的液滴,从而输出正( )值或负(-)值的电流。
111.本公开中描述的降低颗粒浓度的操作可包括至少部分地使目标区域tr中的细颗粒fp带电。目标区域tr中的细颗粒fp可以直接或间接地获取至少一些从设备释放的电荷。
112.细颗粒fp可以理解为涵盖小尺寸颗粒的术语。细颗粒fp可以表示要去除的特定类型的颗粒。细颗粒fp可以指漂浮在目标区域tr的空气中的灰尘颗粒。细颗粒fp可以指总粉尘(tsp,总悬浮颗粒)、细粉尘(pm,颗粒物质)和/或超细粉尘(pm 2.5或更低)。细颗粒fp可以理解为预定尺寸或更小的超细粉尘(例如,pm 2.5,或直径为2.5μm或更小的粉尘)。细颗粒fp可以理解为漂浮物质,其是目标区域tr中的有害物质并且旨在降低其浓度。
113.细颗粒fp可以包含离子成分、碳成分和金属成分中的一种或多种。例如,细颗粒fp可以包含诸如氯离子(cl-)、硝酸根(no
3-)、铵(nh4 )、硫酸根(so42-)或钠离子(na )的离子成分。细颗粒fp可以包含金属成分,例如铬(cr)、铍(be)、砷(as)、镉(cd)、铁(fe)、锌(zn)或钛(ti)。
114.细颗粒fp可以与带电物质、电荷转移物质或细小液滴接触或结合。细颗粒fp可以从带电物质、电荷转移物质或细小液滴接收电荷。
115.设备100可以对细颗粒fp充电。细颗粒fp可以通过场充电机制或扩散充电机制带电。换句话说,细颗粒fp可以通过场充电机制带电,其中由电场移动的带电颗粒遇到细粉尘并使细粉尘带电。或者,细颗粒fp可以通过扩散充电机制带电,其中细粉尘通过带电颗粒的随机运动带电。
116.参照图3,本公开中描述的降低颗粒浓度的操作可以包括由设备100在目标区域tr中形成空间电荷或电场。
117.设备100可通过连续或重复释放具有电荷的液滴,在目标区域tr中形成空间电荷。设备100可以释放具有电荷的液滴并且可以在目标区域tr中形成电荷密度不均匀的空间电荷。电荷密度可以指体积电荷密度,即每单位体积存在的电荷量(c/m3)。空间电荷可以影响细颗粒fp从设备100移动。例如,设备100可以不断地释放电荷以形成空间电荷,在设备附近该空间电荷的电荷密度高,并且电荷密度随着远离设备而降低。由设备100形成的空间电荷可以在目标区域tr中形成电场。
118.设备100可以通过连续地或重复地释放具有电荷的液滴,以在目标区域tr中形成电场。例如,设备100可以沿从地面gnd到设备的方向形成电场。例如,设备100可以以连续产生负电荷或正电荷并且在产生的电荷和地面gnd之间形成电场的方式来操作。设备100可以通过释放具有负电荷的液滴,沿从地面gnd到设备的方向形成电场。
119.例如,设备100可以不断地释放电荷以形成在设备附近强度高并且随着远离设备强度变低的电场。设备100可以通过释放电荷来形成空间电荷,从而形成电场。
120.设备100可以调整在目标区域tr中形成的电场的强度、方向、特性或分布范围。例如,设备100可以调节释放到外部的液滴的量,以及通过液滴释放的电流(或电荷),使得在适当的范围内形成适当强度的电场。作为具体示例,设备100通过调节施加到释放液滴的喷嘴的电压来调节释放到空气中的电流,从而调节电场的特性。
121.或者,设备100可调节目标区域tr中分布的空间电荷的范围、密度或强度。该设备可以调节释放到外部的液滴量和通过液滴释放的电流。例如,设备100可以通过调节施加到喷嘴的电压来调节目标区域tr中分布的空间电荷的特性。
122.参照图4,在本公开中描述的降低颗粒浓度的操作还可以包括降低目标区域tr中的细颗粒fp的浓度。降低颗粒浓度的操作可以包括在目标区域tr中形成电场(或空间电荷),并且将目标区域tr中的细颗粒fp的浓度降低至少某个比率。
123.降低颗粒浓度的操作可以包括由设备100通过直接或间接参与带电细颗粒fp的移动来降低目标区域tr中的细颗粒fp的密度。例如,设备100可以通过在目标区域tr中形成和保持电场来降低细颗粒fp的密度。为了保持电场,设备100可以连续地或重复地释放液滴。
124.降低颗粒浓度的操作可以包括通过保持目标区域tr中的电场来降低目标区域tr中细颗粒fp的浓度。保持电场可以包括保持在目标区域tr中形成预定强度或更强的电场的状态。保持电场可以指通过释放带电颗粒来保持目标区域tr中存在电荷密度的梯度的状态。设备100可以通过连续地或重复地释放液滴来保持目标区域tr中的电场。
125.由于设备100保持目标区域tr中的电场,所以目标区域tr中的细颗粒fp的密度会随着时间而降低。由于设备100保持目标区域tr中的电场,目标区域tr中的细颗粒fp的密度
可以保持在预定水平或更低。
126.设备100可以调节电场的保持状态。为了降低目标区域tr中细颗粒fp的密度,设备100可以将电场保持超过预定时间段。例如,设备100可以根据目标区域tr中细颗粒fp的浓度来调节电场的保持时间段。设备100可以考虑外部条件来控制电场的保持状态。例如,设备100可以考虑环境条件(例如目标区域tr的温度、湿度或海拔高度)来调节电场的保持时间段或保持周期。
127.降低颗粒浓度的操作可以包括由设备100将目标区域tr中的至少一些带电细颗粒fp推出目标区域tr。例如,设备100可以通过向目标区域tr连续输出负电荷或正电荷来形成电场,使得带负电电荷或带正电电荷的细颗粒fp通过排斥力被推出。
128.作为一个具体的例子,当设备100通过连续或重复释放带负电的液滴形成电场时,至少一些带电细颗粒fp沿着通过从设备100释放的负电荷所形成的电场移出目标区域tr。设备100可以通过连续输出负电荷或正电荷而在远离设备的方向上移动带负电或带正电的细颗粒fp。
129.由设备100形成的电场(或空间电荷)会影响细颗粒fp的移动特性。例如,所形成的电场的强度可能会影响细颗粒fp的移动速度。电场强度可能会随着远离设备而减弱。在此,带电细颗粒fp可以在电场或空间电荷的影响下移动,并且在电场强度强(或空间电荷密度高)的设备附近处移动地比在该远离设备的位置更快。换句话说,靠近设备的细颗粒fp可以以比远离设备的细颗粒fp更快的移动速度被推出。作为另一个例子,所形成的电场的方向可能影响细颗粒fp的移动方向。
130.参照图5,本公开中描述的降低颗粒浓度的操作还可以包括去除漂浮的细颗粒fp。降低颗粒浓度的操作可以包括由设备100通过向目标区域tr释放电荷来保持空间电荷的分布,并且通过空间电荷至少部分地去除漂浮在目标区域tr中的细颗粒fp。
131.作为一个具体示例,设备100可以通过释放带电液滴而将在目标区域tr中形成空间电荷的状态保持超过预定时间段。因此,目标区域tr中的带电细颗粒fp可能受到由设备100形成的空间电荷所引起的电场力的影响。带电细颗粒fp可以通过设备100的电场力或通过重力移动。
132.带电细颗粒fp可以被推出目标区域tr。带电细颗粒fp可以移出目标区域tr或向地面gnd或目标物体(例如,目标区域中建筑物的外墙)移动。带电细颗粒fp可以到达地面gnd或目标物体,可以接地,因此可能失去电荷。细颗粒fp可以与地面gnd或目标物体接触并且可能进入电中性状态。在减少细颗粒的操作中,地面gnd或与地面gnd连接的目标物体可以作为主要的损耗通道。
133.关于降低颗粒浓度的操作,将以下情况作为示例进行描述:从设备释放的电流使细颗粒fp带电,并且在目标区域tr中形成的电场的影响下、通过从设备释放的电流将带电细颗粒fp推出目标区域tr。然而,本公开中描述的降低颗粒浓度的操作不限于此。
134.本公开中描述的降低颗粒浓度的操作可以以如下各种形式来实现:其中通过释放电流来保持目标区域tr中的电场并且目标区域tr中的细颗粒fp至少部分地在电场的影响下移动。以下,已经针对执行上述降低颗粒浓度操作的设备、系统和方法详细描述了一些实施例。
135.2.降低细颗粒浓度的设备
136.2.1定义
137.在此,作为本公开的实施例,将描述用于降低细颗粒浓度的设备。根据实施例,设备可以通过输出负电荷或正电荷在设备附近形成电场,以降低目标区域的细颗粒浓度。
138.该设备可执行上述减少细粉尘的操作。该设备可以在目标区域输出负电荷或正电荷,可以在目标区域形成电场,并且可以降低目标区域中细粉尘的浓度。
139.2.2设备配置
140.2.2.1用于降低细颗粒浓度的设备的配置
141.根据本公开,提供了一种用于降低细颗粒浓度的设备100。
142.图6是示例性地示出根据本公开实施例的设备的图。参照图6,根据实施例的设备可包括液体储存单元110、液体供应单元120、液体排放单元130、通信单元140、传感器单元150、电源单元160和控制单元170。
143.液体储存单元110可以储存液体。液体储存单元110可储存从外部供应的液体或预先储存的液体。液体储存单元110可以防止液体离开或改变质量。
144.液体储存单元110可包括储存液体的储存容器。液体储存单元110可以包括从外部接收液体的流入软管和/或向液体排放单元130供应液体的流出软管。
145.可以提供液体储存单元110以防止液体质量变化或防止由液体引起的变质。例如,液体储存单元110可被涂覆图层(例如,防腐涂层)以防止液体质量变化并防止液体储存容器变质。此外,例如,液体储存单元110可以包括绝热材料、耐热材料、保温材料或防火材料,使得液体不会随着外部环境而改变质量。液体储存单元110可包括形成在液体储存容器外部的陶瓷绝热材料。
146.液体储存单元110可储存具有导电性的液体。液体储存单元110可以储存包括特定成分的液体。储存在液体储存单元110中的液体可以包括一种或多种类型的离子。根据实施例,储存在液体储存单元110中的液体可包括离子成分。必要时,可以向液体储存单元110中储存的液体添加离子成分。液体可包括负离子成分或正离子成分。液体储存单元110可储存粘度为参考值或更高的液体。例如,储存在液体储存单元110中的液体可以是蒸馏水、生活用水、工业用水或地下水。
147.液体储存单元110可连接至液体排放单元130。液体储存单元110可通过流出软管连接至液体排放单元130,并可将液体供应至液体排放单元130。液体储存单元110可以通过液体供应单元将液体供应到液体排放单元130。液体储存单元110可以以事先储存液体的筒(cartridge)、要储存液体的筒、或要储存从外部供应的液体的液体储存容器的形式来实现。
148.液体供应单元120可以引起液体的运动。液体供应单元120可以使用液压马达、气动马达或机械马达来使液体流动。液体供应单元120可以将液体从一个位置传送到另一位置。例如,液体供应单元120可以以预定流率移动液体。液体供应单元120可以以预定的流率或流速传送液体。液体供应单元120可以提供液体的行进路径。例如,除了如上所述通过消耗额外的电力来引起液体的移动之外,液体供应单元120可以提供路径使得液体通过重力或毛细力流动。作为具体示例,液体供应单元120可以包括液体容器和出口,该出口形成为使得储存在容器中的液体能够通过大气压力或重力从容器释放预定量。
149.液体供应单元120可包括泵模块。泵模块的示例可包括注射泵、液压泵和气动泵。
150.根据实施例,液体供应单元120可以将储存在液体储存单元110中的液体供应到液体排放单元130。液体供应单元120可以在控制单元的控制下以预定的流率将储存在液体储存单元中的液体供应到液体排放单元130。液体供应单元120可以以几μl/min至几百μl/min的流率供应液体。例如,液体供应单元120可以以20μl/min或更慢的速率供应液体。
151.液体排放单元130可以输出液体。液体排放单元130可以释放通过液体供应单元从液体储存单元供应的液体。液体排放单元130可以连接到电源单元。液体排放单元130可以从电源单元接收电力。高电压可以通过电源单元施加到液体排放单元130。当施加高电压时,液体排放单元130可以将带电的液滴释放到外部。
152.液体排放单元130可包括至少一个用于喷射液体的喷嘴。液体排放单元130可包括用于喷洒液滴的至少一个喷嘴。液体排放单元130可包括被施加高电压的至少一个喷嘴。液体排放单元130可以包括至少一个喷嘴,该喷嘴被设置成当施加高电压时,位于液体排放单元130中的液体经受电喷雾。电源单元可以向喷嘴施加高电压。喷嘴可由玻璃、熔融石英或诸如不锈钢的金属形成。
153.喷嘴可具有便于电喷雾或静电喷雾的形状。喷嘴可以形成为具有从几十到几百μl范围内的内径并且具有几百μm或更大的外径。例如,可以使用外径为0.3mm、内径为0.1mm的喷嘴。
154.喷嘴可具有外表面和内表面。喷嘴可具有端面。喷嘴可具有朝向末端变窄的锥形尖端形状。喷嘴的外表面可以设置为圆柱形或朝向端部变窄的锥形。喷嘴的内表面可以设置为圆柱形或锥形。
155.喷嘴的每个表面可以是亲水的或疏水的。喷嘴的每个表面可以由亲水性或疏水性物质形成,或者可以涂覆有亲水性或疏水性物质。喷嘴的表面可以具有不同的特性。例如,喷嘴的外表面和端面可以是疏水的,而喷嘴的内表面可以是亲水的。
156.图7是示出可以在本公开中使用的喷嘴的一些示例的图。
157.参考图7(a),喷嘴可以具有圆柱形的外表面和圆柱形的内表面。参考图7(b),喷嘴可以具有圆柱形的内表面和锥形的外表面。参考图7(c),喷嘴可以具有圆锥形的外表面和圆锥形的内表面。参考图7(d),喷嘴可以具有线性喷嘴,例如狭缝形喷嘴。喷嘴可以具有复杂的形状,即图7(a)至7(d)所示形状的组合。例如,喷嘴的外表面可以是多棱柱形状和锥形的组合,而内表面可以是圆柱形状。
158.参考图7(a)至7(d),喷嘴可以具有端部。根据喷嘴的形状,喷嘴的端部可以形成为钝的或尖锐的。图7(a)所示的圆柱形喷嘴可以有一个钝端。如图7(c)所示的锥形喷嘴可以有一个尖端。
159.在本公开中描述的设备所使用的喷嘴可以具有内径和外径。这里,喷嘴的外径和内径之间的比率可以根据喷嘴的长度方向而变化。例如,在图7(b)或7(c)所示的喷嘴的情况下,外径与内径之比可以沿朝末端的方向减小。
160.在喷嘴的端部,喷嘴端部的形状可以根据外径与内径之比而变化。例如,外径与内径之比高的喷嘴可以具有钝端。另外,例如,其端部的外径与内径之比低的喷嘴可以具有窄的端面。
161.图8是示例性地示出喷嘴的端面的图。图8(a)和8(b)是沿喷嘴长度方向观察的平面图。
162.图8(a)是示出具有钝端面的喷嘴的图。如图8(a)所示,具有钝端面的喷嘴的外径r2与内径r1之比可以具有相对大的值。例如,外径r2与内径r1之比可以是1.5比2。
163.图8(b)是示出具有窄端面的喷嘴的图。如图8(b)所示,喷嘴可以具有外径朝向端部减小的锥形形状。例如,喷嘴端面处的外径r4可以小于与喷嘴端面间隔开的位置处的外径r5。如图8(b)所示,喷嘴的外径r4与内径r3之比可以具有相对大的值。例如,具有窄端面的外径r4与内径r3之比可为1.001至1.01。
164.液体排放单元130可以包括多个喷嘴。液体排放单元130可以包括由多个喷嘴构成的喷嘴阵列。喷嘴阵列可以包括彼此平行布置的多个喷嘴。喷嘴阵列可以包括布置在不同方向上的多个喷嘴。例如,多个喷嘴可以径向布置。多个喷嘴可以布置在不同的方向上,使得由从各个喷嘴释放的电流引起的相互影响最小化。
165.图9是示出根据实施例的喷嘴阵列1000的图。
166.参照图9,根据实施例的喷嘴阵列1000可以包括基座和位于基座中的多个喷嘴。喷嘴阵列1000可以包括固定在底座中的多个喷嘴1030。喷嘴阵列1000可以包括喷嘴固定在其中的多个通孔,并且可以包括形成在各个通孔中的喷嘴1030。多个喷嘴可以定位成在它们之间具有预定间隔d。可以考虑施加到喷嘴的电压来确定喷嘴之间的间隔d。
167.图10(a)和10(b)是示出根据一些实施例的喷嘴阵列1001和1002的图。参照图10,喷嘴阵列1001可以以包括多个喷嘴1031和控制电极1051的基板的形式提供。多个喷嘴1031可以形成为具有预定间隔d。可以考虑施加到喷嘴的电压来确定喷嘴之间的间隔d。
168.控制电极可以位于基板1011和1012的一个表面上。控制电极可以位于其上释放液体的表面上。控制电极可以位于基板1011和1012的相对表面上,例如,上表面和下表面。控制电极可以设置成不连接到喷嘴上。
169.可以向控制电极或形成在各个基板1011和1012处的多个喷嘴1031和1032施加高电压。当向控制电极或多个喷嘴1031和1032施加高电压时,使通孔末端释放的液体带电。特别地,通过改变施加到每个分离的控制电极的电压,可以控制液体释放的方向。
170.参考图10(a),可以在喷嘴阵列的一个表面上形成控制电极表面1051。参考图10(b),在喷嘴阵列的一个表面上,可以在通孔附近形成控制电极图案1052。
171.根据实施例,可以以印刷电路板(pcb)的形式提供喷嘴阵列。喷嘴阵列可以包括通过通孔工艺形成的通孔,并且可以以其中在通孔附近图案化电极的印刷电路板的形式提供喷嘴阵列。
172.在基板上图案化的电极可以用于多个喷嘴的图案控制。例如,在基板包括在其上图案化的多个电极的情况下,设备100可以通过改变施加到每个电极的电压来控制每个喷嘴的电喷雾输出或电喷雾的方向。作为另一示例,多个电极可被分到一个嘴组或多个喷嘴组并被控制。设备100可以通过调节施加到与各个组对应的电极的电压值来控制每组的电喷雾操作。
173.当带电液滴通过喷嘴阵列的所有排放孔同时连续释放时,排放孔附近的空间电荷密度增加,用于输出目标电流值的电压也增加,从而导致不想要的附带现象。例如,由于所需电压的增加,可能会发生意外的电晕放电。当带电液滴通过喷嘴阵列的所有排放孔以相同方向释放时,可能会出现类似的问题。为了防止这种情况,可以分别控制喷嘴阵列中包括的多组喷嘴。例如,设备100可以依次或交替地向各组喷嘴施加电压,以消除由放电孔附近
(例如喷嘴或通孔的一端)的空间电荷引起的电压升高效应。或者,设备100可以通过改变各组喷嘴释放带电液滴的方向来管理排放孔附近的喷嘴电压。
174.图11(a)和11(b)是示出在基板上图案化的电极的一些实施例的图。
175.参照图11(a),可以在基板上形成多个通孔和线性控制电极。线性(即,条形)控制电极可以形成为对应于通孔列或行。线性控制电极可以形成为围绕通孔列或行。一个线性控制电极可用于控制由多个喷嘴构成的一组喷嘴中的电喷雾。设备100可以通过单独控制线性控制电极来单独控制通孔组的电喷射。
176.根据实施例,喷嘴阵列可以包括第一电极le1、第二电极le2、第三电极le3和第四电极le4。第一至第四电极le1、le2、lg3和le4可以形成为分别围绕第一至第四喷嘴组lg1、lg2、lg3和lg4。
177.设备100可以向第一电极到第四电极le1、le2、lg3和le4施加不同的电压。设备100可以将电压依次施加到第一电极到第四电极le1、le2、lg3和le4。设备100可以重复执行以下操作:向第一电极le1和第三电极lg3施加第一电压,向第二电极le2和第四电极le4施加第二电压,向第一电极le1和第三电极lg3施加第二电压,以及向第二电极le2和第四电极le4施加第一电压。
178.参照图11(b),喷嘴阵列可以包括基板1012、多个喷嘴1032和具有同心圆形状的多个控制电极1032。多个控制电极1032可以形成为具有相同间隔的多个环的形状。环形电极可以形成为围绕排列成圆形的多个通孔的形状。每个单独的环形电极可用于控制包括排列成圆形的多个通孔的通孔组中的电喷雾。
179.根据实施例,喷嘴阵列可以包括第一环形电极re1、第二环形电极re2和第三环形电极re3。第一至第三电极re1、re2和re3可以形成为分别围绕第一组至第三组通孔rg1、rg2和rg3。
180.设备100可以单独地控制第一环形电极到第三环形电极re1、re2和re3,并且可以单独地控制第一组到第三组通孔rg1、rg2和rg3中的电喷雾操作。设备100可以依次向第一环形电极re1、第二环形电极re2和第三环形电极re3施加电压。设备100可分别向第一环形电极re1、第二环环形电极re2和第三环环形电极re3施加第一电压、第二电压和第三电压,以确定是否释放细液滴或调节释放方向。设备100可以重复执行以下操作:向第一环形电极re1和第三环形电极re3施加第一电压,向第二环形电极re2施加第二电压,向第一环形电极re1和第三环形电极re3施加第二电压,以及向第二环形电极re2施加第一电压。
181.同时,已经参考图11(a)和11(b)的平面图描述了喷嘴阵列,但是包括在喷嘴阵列中的各组喷嘴或各个控制电极形成的表面可以彼此不同。例如,包括在第一组喷嘴中的每个喷嘴的端部和包括在第二组喷嘴中的每个喷嘴的端部可具有从喷嘴阵列的基部突出的不同高度。或者,第一电极和第二电极可具有从喷嘴阵列的基部突出的不同高度。可替换地,第一电极和包括在第一组喷嘴中的每个喷嘴的与第一电极对应的端部从喷嘴阵列的基部突出的高度可以不同。
182.在图9至图11中已经将用于通过电喷雾产生液滴的喷嘴阵列作为参考进行了描述,但这仅仅是示例并且本公开不限于此。喷嘴阵列还可以包括液滴产生设备(例如,喷气单元或振动单元),并且可以通过静电喷雾产生液滴。
183.根据实施例,液体储存单元110和液体排放单元130可以彼此集成在一起。例如,根
据实施例的设备可以以使用筒喷洒带电液滴的形式实现,筒包括用于在其中储存液体的液体储存容器和连接到液体储存容器的喷嘴。
184.通信单元140可以以有线或无线方式与外部设备通信。通信单元130可以执行双向通信或单向通信。例如,通信单元140可以通过局域网(lan)、无线局域网(wlan)、wi-fi、zigbee、wigig或蓝牙与外部设备通信。通信单元140可以包括有线通信模块或无线通信模块。
185.通信单元140可以从外部设备获取信息或者可以向外部设备传送信息。例如,通信单元140可以从外部设备获取控制命令并且可以将其传送到控制单元或相应的单元。或者,通信单元140可以将传感器单元获取的设备信息和状态信息传送到外部设备。通信单元140可以与诸如用户终端、控制设备、控制服务器的外部设备或其他设备或以上全部进行通信。例如,通信单元140可以与外部服务器通信并且可以获取包括关于目标区域的天气信息的环境信息。
186.传感器单元150可以获取信息。传感器单元150可以获取包括测量参数的测量值的环境信息。例如,传感器单元150可以获取关于设备内部的状态信息、设备的操作信息、或者关于设备外部的环境信息,或者以上全部。
187.例如,传感器单元150可以获取构成设备的元件的状态信息,设备元件例如是液体储存单元110、液体供应单元120、液体排放单元130、通信单元140、喷气单元和电源单元160。例如,传感器单元可以获取状态信息,例如储存在液体储存单元110中的液体的温度、液体的量、液体供应单元120的操作状态、液体排出单元130的液体排放效率(例如,是否发生喷嘴堵塞)、设备内部的温度、液体排出单元130的温度或液体储存单元110的温度。
188.根据实施例,在设备包括喷气单元的情况下,传感器单元150可以获取状态信息,例如从喷气单元输出的气体的强度和温度。
189.作为另一示例,传感器单元150可以获取环境信息,诸如温度信息、湿度信息、关于气流(例如,风速)的信息或关于空气质量(例如,细粉尘浓度)的信息。环境信息可以是传感器单元150测量或从外部获取的信息。例如,传感器单元150可以从外部测量中心接收环境信息。
190.作为另一示例,传感器单元150可以获取与设备的操作相关的操作信息。传感器单元150可以获取用于根据控制命令确定设备是否适当地操作的操作信息。例如,传感器单元150可以获取从设备输出的电流、施加到设备喷嘴的电压、设备附近的电荷密度、设备附近的电场强度、或设备附近的细颗粒浓度。
191.根据实施例,在设备包括颗粒分散单元的情况下,传感器单元150可以获取操作信息,例如其中颗粒被颗粒分散单元分散的区域中的电荷密度,或电场强度。
192.针对特定参数(例如,环境信息),传感器单元150可以获取在传感器单元150所在的设备附近所测量的环境值、指示目标区域平均数的平均值或表示特定位置的值得特定位置值。
193.传感器单元150可以包括获取信息的传感器模块。或者,传感器单元150可以从包括传感器模块的外部设备获取测量值并直接获取信息。
194.传感器模块可以位于设备内部或暴露在设备外部。例如,获取设备的状态信息或操作信息的传感器模块可以固定在设备内部。此外,例如,获取设备外部的环境信息或操作
信息的传感器模块可以暴露在设备外部。
195.通过传感器单元150获取的信息可以用于控制设备。例如,状态信息或环境信息可用于确定操作命令。在产生异常操作的信息时,操作信息可用于产生用户通知。当通过传感器单元150获得的信息被充分积累时,执行设备的历史控制。稍后将结合控制单元的操作详细描述设备的控制。
196.电源单元160可以提供设备操作所需的电力。电源单元160可以向构成设备的每个元件供电。电源单元可以向液体排放单元、液体供应单元、液体储存单元、通信单元、传感器单元和/或控制单元供电。电源单元160可以提供dc或ac电力。电源单元160可以以不同的形式向每个单元供电。
197.电源单元160可以向设备的元件、例如液体排放单元130施加高电压。例如,电源单元160可以通过连接器向液体排放单元130施加高电压。电源单元160可以向喷嘴施加高电压,使得通过液体排放单元130排放的液体以带电液滴的形式喷射。电源单元160可以施加强度足以导致在喷嘴处发生电喷雾的电压。电源单元160可以向喷嘴施加相对于地面gnd具有大电位差的电压。电源单元160可以向喷嘴施加相对于地gnd的正电压或负电压。例如,电源单元160可以向单位喷嘴施加-1kv或更低的高电压。
198.虽然未在图6中示出,但是该设备还可包括喷气单元。喷气单元可将气体喷洒到液体排放单元130喷射液滴的位置。
199.喷气单元可以通过向从液体排放单元130喷射的液滴释放气体来加速液滴的蒸发。喷气单元可以加速液滴的蒸发并且因此可以使得液滴的裂变能够更稳定地发生。喷气单元可以加速液滴的蒸发,从而可以使空间电荷稳定地分布在目标区域中。
200.喷气单元向喷射液滴的排放孔喷射气体并将排放孔附近的带电颗粒推出,从而局部降低排放孔附近的空间电荷的密度。喷气单元可以降低排放孔附近的空间电荷密度,因此可以执行稍后将描述的颗粒分散单元的功能。
201.喷气单元可通过向释放液体的排放孔喷射气体来加速液滴的产生。喷气单元可以向释放液体的排放孔喷射气体,从而物理力作用以将液滴与液体分离。喷气单元可以向液体或产生的液滴释放气体,从而产生更小尺寸的液滴。
202.喷气单元可以提供液滴的前进路径。喷气单元可以向释放液体的排放孔喷射气体,并且可以促使释放的液滴或颗粒沿特定方向移动。
203.喷气单元可包括空气喷嘴和气泵。根据实施例,气泵可以与供应液体的泵集成。喷气单元可包括引入气体的入口。喷气单元可包括用于调节气体喷射的流量调节器。
204.喷气单元可包括多个空气喷嘴。多个空气喷嘴可以彼此平行地设置,或者可以面向不同的方向设置。根据一个实施例,多个空气喷嘴可以被设置为面对液体排放单元130在其中释放液滴的区域。根据实施例,喷气单元可以设置在上述液体排放单元130中。喷气单元可以与上述液体排放单元130集成在一起。
205.必要时,喷气单元还可以包括加热模块。加热模块可以包括加热装置,例如电加热线圈、感应加热线圈或热电元件。根据实施例,喷气单元可以包括空气喷嘴、气泵和加热模块,并且可以喷洒加热的气体。
206.喷气单元可以喷洒反应性低的气体。例如,喷气单元可以喷洒氮气、氩气或压缩空气。喷气单元可以喷洒惰性气体。
207.喷气单元可以喷洒包括电荷转移物质的气体。喷气单元可以释放包括电荷转移物质的气体,该电荷转移物质从液滴中包括的带电物质获得电荷。例如,喷气单元可以释放包含氧(o2)成分的气体。
208.图12(a)是示出喷嘴阵列的实施例的图。
209.参照图12(a),喷嘴阵列1003还可以包括喷气孔1073。喷气孔1073可以设置为与喷嘴具有同轴结构。喷气孔1073可以形成在喷嘴和喷嘴之间。喷气孔1073可以设置为在喷嘴附近形成的单独的通孔。喷气孔1073与喷嘴并排形成,使得从喷嘴喷洒的带电液滴被推出。多个喷气孔1073可以从一个气泵接收气体。
210.虽然未在图6中示出,但该设备还可包括颗粒分散单元。颗粒分散单元可通过调节喷射带电液滴的排放孔附近的空间电荷密度来调节施加到喷嘴的电压。
211.例如,颗粒分散单元可以通过使非电场力作用在其中液体排放单元130排出带电液滴的区域上,来分散排出液滴的喷嘴端附近的带电颗粒。颗粒分散单元可以通过分散喷嘴端附近的带电颗粒来降低喷嘴端附近的空间电荷的密度。通过降低喷嘴末端附近的空间电荷的密度,颗粒分散单元可以降低要施加到喷嘴以释放通过喷嘴的参考电流的参考电压。颗粒分散单元可以降低参考电压,使得施加到喷嘴端的电压保持在适当的范围内。
212.例如,施加到喷嘴端的电压可以保持在10kv到15kv范围内。施加到喷嘴端部的电压的适当范围可以根据喷嘴端部的形状而变化。根据喷嘴端部的形状,从喷嘴发生诸如电晕放电的直接放电的电压值可能变化,因此,施加到喷嘴端部的电压的适当范围可以变化。例如,在喷嘴包括尖锐边缘的情况下,电压的适当范围可以具有下限和上限。
213.作为具体示例,要施加到设备100的喷嘴以通过来自喷嘴的带电液滴释放1ma的参考电流的参考电压可以根据喷嘴的排放孔附近的空间电荷密度而变化。例如,在设备100开始运行的时间点,用于在排放孔附近几乎没有空间电荷的状态下释放1ma的参考电流的参考电压可以是8kv。在设备连续操作超过预定时间段后,排放孔附近的空间电荷密度可能较高,参考电压可以为9kv或更高。颗粒分散单元将排放孔附近的带电颗粒推出,使得排放孔附近的空间电荷密度降低,参考电压降低到低于9kv的值,例如降低至8.5kv。
214.颗粒分散单元可以通过降低参考电压来将参考电压保持在适当的范围内。颗粒分散单元可以通过将参考电压保持在适当的范围内来提高设备100的能量效率。颗粒分散单元可以防止在喷嘴端部发生不必要的物质排放或产生。颗粒分散单元可以提高设备的稳定性和安全性。
215.颗粒分散单元可以以上述喷气单元的形式实现。
216.虽然未在图6中示出,但该设备还可包括加热单元。
217.加热单元可加热从设备100的元件或从设备100释放的液体或气体。加热单元可用于对设备的单元中的一个或多个进行加热。例如,加热单元可以加热液体储存单元、液体排放单元130或喷气单元的一部分。
218.例如,加热单元可以位于液体储存单元附近。加热单元可以围绕液体储存单元的液体储存容器,并且可以加热液体储存容器和储存在液体储存容器中的液体。加热单元可以位于液体排放单元130的喷嘴附近,并且可以加热喷嘴和通过喷嘴的液体。加热单元可以位于喷气单元的空气喷嘴附近,并且可以加热空气喷嘴和通过空气喷嘴的气体。加热单元可以加热释放液滴的区域。例如,加热单元可以加热喷洒到释放液滴的区域的气体,从而加
热释放液滴的区域。
219.加热单元可包括加热装置,例如电加热线圈、感应加热线圈或热电元件。
220.图12(b)是示出喷嘴阵列1004的实施例的图。
221.参照图12(b),喷嘴阵列1004还可以包括加热模块1094。加热模块1094可以放置在喷嘴附近。加热模块1094可以放置在喷嘴和喷嘴之间。加热模块1094可以放置成围绕多个喷嘴。加热模块1094可以形成为与喷嘴具有同轴结构。加热模块1094可以以线圈的形式提供。加热模块1094可以以围绕喷气孔的线圈的形式设置并且可以被放置以加热喷射的气体。加热模块1094可以以围绕喷嘴的线圈的形式设置,并且可以加热喷洒的液体。
222.虽然图6未显示,但设备100可以包括接口单元。
223.接口单元可以被实现为连接外部空气和液体排放单元130的空间。接口单元可以提供至少部分地与外部隔绝的空间,使得外部环境的变化对由设备释放的液滴引起的空间电荷的形成所造成的影响最小。
224.接口单元可以提供从液体排放单元130释放的液滴所需的环境。例如,接口单元可以提供温度或湿度以使液滴的蒸发或裂变充分发生。
225.接口单元可以包括反应空间,例如腔室。腔室可以包括用于减弱外部环境影响的部件,例如绝热材料、绝缘材料、耐热材料、防水材料或拒水材料。接口单元可以包括用于阻挡外部影响的盖子。盖子可以根据设备100的操作状态打开或关闭。
226.接口单元可形成为与液体排放单元130连接。接口单元可形成为与喷气单元、颗粒分散单元或加热单元连接。
227.控制单元可以控制设备或每个单元或两者的操作。控制单元可以产生控制命令,并且可以控制设备的每个单元。控制单元可以通过通信单元获取控制命令,并且可以使用获取的控制命令来控制与其对应的单元。
228.控制单元可以控制液体储存单元、液体供应单元、液体排放单元130、通信单元、传感器单元、电源单元或其他设备元件或全部这些的操作。例如,控制单元可以控制液体供应单元的液体供应操作的开启/关闭。可以控制液体供应单元每小时供应的液体量。此外,例如,控制单元可以控制传感器单元的信息获取操作。
229.控制单元可以控制供电单元的供电操作。控制单元可以控制电源单元输出的电压或电流。控制单元可以通过电源单元向特定元件施加电压。例如,控制单元可以控制通过电源单元施加到液体排放单元130的电压。控制单元可以通过电源单元执行控制,使得在液体排放单元130处发生电喷雾。控制单元可以通过电源单元控制从液体排放单元130输出的电流。
230.控制单元可以使用电源单元向喷嘴施加高电压,以便从喷嘴释放带电液滴。控制单元可以使用电源单元向喷嘴施加高电压,从而在喷嘴处发生电喷雾。控制单元可以使用电源单元向喷嘴施加高电压,使得空气中的细颗粒至少部分地从带电液滴获取负电荷并带电。控制单元可以使用电源单元向喷嘴施加高电压,从而带电细颗粒由从设备释放的负电荷所形成的电场推出。
231.控制单元可以通过电源单元向设备的某些元件施加高电压。例如,控制单元可以通过电源单元向喷嘴施加等于或低于参考值或者大于等于参考值的电压。例如,控制单元可以执行控制使得电源单元向单位喷嘴施加2kv或更高的电压。控制单元可以执行控制使
得电源单元向单位喷嘴施加20kv或更低的电压。控制单元可以执行控制使得电源单元向喷嘴阵列施加20kv或更低的平均电压。
232.虽然图6未显示,但设备100可以包括输出单元。输出单元可以包括用于输出设备的操作信息或状态信息的输出装置。输出单元可以包括诸如显示器和led灯泡之类的视觉信息显示装置,或诸如扬声器之类的音频信息显示装置。
233.同时,参考图6-12描述的设备和元件仅是示例,因此可以省略参考图6至图12描述的元件,图6至图12中未示出的元件也可以包括在设备100中。
234.根据本公开的实施例的设备可以包括液体排放单元,该液体排放单元包括线性电极。例如,设备可以包括线性导体位于其表面上的基板。该设备可以包括具有形成在其表面上的带状线的基板。线性电极位于设备表面上。
235.该设备可以将液体供应到基板表面,并且可以向位于基板表面上的电极施加高电压,使得在基板上的电极处发生电喷雾。
236.图44是示出根据实施例的设备的一些组成元素的图。图44(a)是根据实施例的设备的液体排放模块200的横截面图。图44(b)是根据实施例的设备的液体排放模块200的平面图。在下文中,将参考图44(a)和44(b)给出描述。
237.根据实施例的设备可以包括基板形式的液体排放模块,用于产生带电液滴。参照图44,根据实施例的液体排放模块200可以包括形成在基板201上的电极203,以及设置在电极上方的第一子基板205和第二子基板207。
238.基板201可以以平板的形式提供。基板201可以具有多层结构。基板201可以是印刷电路板(pcb)。在基板201中,可以设置有垂直于基板表面方向贯穿基板的孔(通孔),或者形成在基板表面上或表面中的带状线。
239.电极203可以位于基板201的一个表面(具体地,上表面)上。参照图44(b),液体排放模块200可以包括形成在基板201的一个表面上的多个电极203。参照图44(b),多个电极203可以位于基板201上并且可以在一个方向上延伸。电极203可以布置成彼此间隔预定距离。优选地,电极203布置成彼此间隔开1mm至10mm。多个电极203可以彼此平行布置。电极203可以是设置在印刷电路板上的带状线或微带。
240.液体排放模块200还可以包括设置为至少部分地覆盖电极203的第一子基板205。第一子基板205可以与电极203和/或基板201间隔开预定距离放置。第一子基板205可以与基板201间隔开预定距离放置,并且可以提供用于液体lq在电极203和/或基板201与第一子基板205之间流动的空间。
241.参照图44,可以放置第一子基板205以覆盖电极203。如图44所示,第一子基板205可以被放置成使得各个电极203的端部被暴露。第一子基板205可以被放置成使得多个电极203的相应端部被暴露。
242.液体排放模块200还可以包括放置在第一子基板205上方的第二子基板207。可以将第二子基板207放置成覆盖第一子基板205。可以将第二子基板207放置成与第一子基板205间隔开预定距离。可以将第二子基板207放置成与第一子基板205间隔开预定距离以使得在第一子基板205和第二子基板207之间形成用于供应空气的空间。
243.液体排放模块200可以获取储存在液体储存容器中的液体lq,并且可以将所获取的液体lq供应到基板201的表面。液体lq可以供应到基板201上的形成有电极203的一个表
面。液体lq可以流入基板201和第一子基板205之间的空间。由于毛细作用,液体lq可以在基板201和第一子基板205之间的区域中扩散。
244.该设备可以向电极203施加高电压。该设备可以向电极203施加高电压并且可以将液体(例如,水)供应到电极203所在的基板201,以引起电喷雾。当液体被供应到基板201并且高电压被施加到电极203时,由电极203(具体地,电极203的端部)形成的电场产生带电液滴。当向基板201供应液体并且向电极203施加高电压时,在电极203的暴露部分(未被子基板覆盖的部分)处产生带电液滴。
245.液体排放模块200可以连接到气泵,并且可以获取通过气泵供应的空气。通过气泵供应的空气可以被供应到形成在第一子基板205和第二子基板207之间的空间(例如,空气流动路径)中。空气可以被引入到第一子基板205和第二子基板207的一侧,并且可以排放到第一子基板205和第二子基板207的另一侧。空气可以沿电极203被暴露的方向排放。
246.第一子基板205和第二子基板207可以连接到气泵并且可以通过形成在第一子基板205和第二子基板207之间的空间释放空气,从而执行将在后面描述的颗粒分散单元的功能。该设备可以通过第一子基板205和第二子基板207之间的空间将空气释放到电极203暴露的区域。该设备可以通过第一子基板205和第二子基板207之间的空间释放空气,因此可以向带电物质提供非电场力。该设备可以通过第一子基板205和第二子基板207之间的空间释放空气,可以在远离电极203的方向上向带电物质提供外力,从而可以降低电极203附近的空间电荷密度。换句话说,该设备可以释放空气并且可以降低电极203附近空间电荷的电荷密度,从而提高电极203产生带电液滴的效率。
247.图13是示出根据实施例的设备的概念图。
248.参照图13,根据实施例的设备可包括控制模块171、电源161、传感器模块151、通信模块141、液体供应泵121、气泵181、液体储存容器111和喷嘴阵列131。
249.控制模块171可以从电源模块161接收电力。控制模块171可以控制电源模块161。控制模块171可以连接到传感器模块151或通信模块141或两者。控制模块171可以控制液体供应泵121和气泵181。控制模块171可以控制液体供应泵121将储存在液体储存容器中的液体供应到喷嘴阵列131。控制模块171可以控制气泵181向喷嘴阵列131供气。
250.电源模块161可以向控制模块171供电。供电模块161可以向喷嘴阵列131供电。电源模块161可以向包括在喷嘴阵列131中的各个喷嘴施加高电压。
251.液体供应泵121可以将储存在液体储存容器111中的液体提供给喷嘴阵列131。气泵181可以通过形成在喷嘴阵列131中的空气喷嘴释放气体。
252.同时,虽然在上述图中未示出,但液体排放单元或喷嘴阵列还可以包括保护盖以确保安全。在设备的细颗粒浓度降低操作期间,由于高电压施加到液体排放单元或喷嘴阵列中包括的喷嘴,用于降低细颗粒浓度的设备还可包括用于覆盖喷嘴顶部的保护盖,以防止出现短路或异物流入等情况。
253.2.2.2实施例
254.2.2.2.1第一实施例
255.根据本公开的实施例,可以提供一种用于通过向目标区域供应电荷来管理目标区域的细颗粒浓度的设备,该设备包括:容器,被配置为储存液体;至少一个喷嘴,被配置为输出液体;泵,被配置为将液体从容器供应到至少一个喷嘴;电源,被配置为向设备供电;以及
控制器,被配置为使用电源通过至少一个喷嘴将电荷供应到目标区域。在此,本公开中描述的设备的细节可以应用到该设备。
256.设备可以向目标区域供应电荷。控制器可以通过使用电源向至少一个喷嘴施加电压来向目标区域供应电荷。
257.设备可以向目标区域供应负电荷。控制器可以使用电源向至少一个喷嘴施加负电压。例如,控制器可以使用电源向目标区域供应负电荷,并且控制器可以通过使用电源向至少一个喷嘴施加负电压而通过至少一个喷嘴释放带负电的液滴。
258.控制器可以使用电源向至少一个喷嘴施加等于或大于第一参考值的电压。第一参考值可以是阈值,该阈值被确定为使得足够的电流能够通过提供给喷嘴的液体释放到目标区域。
259.控制器可以使用电源向至少一个喷嘴施加等于或大于考虑预定有效半径值确定的第一参考值的功率。预定有效半径可以是与在参考时间段内细颗粒浓度降低参考比率的点的距离。换言之,设备可以根据预定有效半径进行操作。可以考虑设备的操作时间、细颗粒浓度的目标降低比率、施加到喷嘴的电压或通过喷嘴输出的电流或其全部来确定有效半径。
260.例如,当有效半径为第一半径时,设备在参考时间段内输出第一电流,使得距设备第一半径距离处的细颗粒浓度在参考时间段内降低参考比率。当有效半径为大于第一半径的第二半径时,设备在参考时间段内输出高于第一电流的第二电流,使得距设备第二半径距离处的细颗粒浓度在参考时间段内降低参考比率。
261.此外,例如,当有效半径为第一半径时,设备在第一时间段内输出第一电流,使得距设备第一半径距离处的细颗粒浓度降低参考比率。当有效半径为大于第一半径的第二半径时,设备在比第一时间段长的第二时间段内输出第一电流,使得距设备第二半径距离处的细颗粒浓度降低参考比例。
262.控制器可以使用电源向至少一个喷嘴施加大于等于第一参考值的电压,该第一参考值被确定为通过至少一个喷嘴输出范围从100μa到10ma的电流。
263.控制器可以通过使用电源向至少一个喷嘴施加小于等于第二参考值的电压。可以将第二参考值确定为防止电荷从喷嘴排出。可以将第二参考值确定为防止从喷嘴发生直接放电,例如电晕放电。可以将第二参考值确定为使得从喷嘴直接排出的电流量不超过通过从喷嘴释放的液体输出的电流量。
264.在设备包括多个喷嘴的情况下,控制器可以同时向多个喷嘴施加大于等于第一参考值的电压。或者,控制器可以将在超过第一参考值的一个范围内选择的多个电压值分别施加到多个喷嘴。
265.设备可以形成空间电荷。控制器可以通过使用电源向至少一个喷嘴施加电压来向目标区域供应电荷,并且可以在目标区域中形成空间电荷。控制器可以通过使用电源形成空间电荷,空间电荷在目标区域中形成电场。
266.设备可以在目标区域中形成负空间电荷。控制器可通过使用电源通过至少一个喷嘴向目标区域供应负电荷而在目标区域中形成负空间电荷。
267.设备可以使目标区域中的细颗粒带电。目标区域中的细颗粒可以通过所供应的电荷而带有与所供应的电荷相同的极性的电。当设备输出负电荷时,目标区域内的细颗粒就
会带有负电。
268.该设备可以向细颗粒提供电场力。该设备可以使目标区域中的细颗粒带电,并且可以向带电细颗粒提供电场力。控制器可以通过使用电源向至少一个喷嘴施加电压来向目标区域供应电荷,并且可以通过所供应的电荷向目标区域中的细颗粒提供远离设备的方向上的电场力。
269.提供给带电细颗粒的电场力可以由供应给至少一部分目标区域的电荷形成的电场来提供。该设备可以在目标区域中形成负空间电荷,并且提供给细颗粒的电场力可以由至少一部分负空间电荷引起的电场来提供。
270.控制器可以通过向细颗粒提供预定方向上的电场力来向细颗粒提供电力。控制器可以通过使用电源向目标区域中的细颗粒提供包括指向地面的分量的电场力。例如,控制器可以通过向目标区域供应带电物质持续超过预定时间段来将空间电荷保持超过预定时间段,从而通过接收电场力并沿地面方向移动来去除带电细颗粒。
271.提供给细课粒的电场力可以包括垂直于地面的第一方向分量。提供给细颗粒的电场力可以包括指向地面的第一方向分量。提供给细颗粒的电场力可以包括平行于地面的第二方向分量。提供给细颗粒的电场力可以包括平行于地面并且在远离设备的方向上的第二方向分量。
272.2.2.2.2第二实施例
273.根据本公开的另一实施例,可以提供一种用于通过向目标区域供应电荷来管理目标区域的细颗粒浓度的设备,该设备包括:容器,被配置为储存液体;至少一个喷嘴,被配置为输出液体;泵,被配置为将液体从容器供应到至少一个喷嘴;电源,被配置为向设备供电;控制器,被配置为使用电源将带电物质通过至少一个喷嘴供应到目标区域;以及颗粒分散单元,被配置为向带电物质提供非电场力。
274.对于设备,可以选择性地应用贯穿本公开描述的设备的细节。
275.通过使用电源向至少一个喷嘴施加大于等于第一参考值的电压,控制器可以经由至少一个喷嘴输出带电液滴。
276.控制器可以使用电源通过至少一个喷嘴供应带电物质来在目标区域中形成空间电荷。控制器可以通过使用电源向至少一个喷嘴施加电压并通过至少一个喷嘴输出带电液体,来向目标区域供应电荷,并且可以在目标区域中形成空间电荷。
277.颗粒分散单元可以被配置为通过向带电物质喷洒电中性物质来提供非电场力。对于颗粒分散单元,可以应用本公开中描述的颗粒分散单元或喷气单元的细节。
278.颗粒分散单元可以包括至少一个用于喷洒气体的空气喷嘴,并且可以沿远离喷嘴的方向向带电物质喷洒气体。
279.至少一个喷嘴可以包括释放带电液滴的一端。释放液滴的一端可以是指输出喷嘴中的液体的排出孔所在的一端。
280.这里,控制器可以通过使用颗粒分散单元,向该一端附近的带电物质提供远离该一端的方向上的非电场力,使得在该一端附近的空间电荷密度至少部分减少。该一端附近可以是指距喷嘴的该端部预定距离内的区域。该一端附近可以是指这样的区域:在该区域分布着使得能够将有意义大小的电场力作用于位于喷嘴中的液体的空间电荷。该一端附近可以是指距喷嘴端部10cm以内的区域。
281.控制器可以管理靠近该一端的空间电荷的密度,使其不超过阈值,以便通过靠近喷嘴一端的所形成的空间电荷作用在位于该一端的液体上的电场力减少。控制器可以向分布在喷嘴一端附近的带电物质提供包括远离喷嘴一端的分量的非电场力,使得施加到喷嘴以通过喷嘴输出参考电流所需的电压不超过参考电压。
282.例如,当设备释放电流时,喷嘴排放孔附近的空间电荷的密度可能会增加。当排放孔附近的空间电荷的密度增加时,在施加在喷嘴上的电压恒定(即进行恒压控制时)时经由喷嘴输出的电流由于通过空间电荷作用在喷嘴端液体上的电场力而减少。或者,当执行恒定电流控制以使通过喷嘴输出的电流恒定时,施加到喷嘴的电压增加。当向喷嘴施加大于等于预定电平的电压时,可能引起诸如通过喷嘴发生直接排放的问题。为了尽量减少这种问题,该设备通过向喷嘴端喷洒气体来施加非电场力,从而减少空间电荷作用在喷嘴端的液体上的电场力。
283.2.3设备操作
284.根据本公开,提供了一种通过使用设备来降低细颗粒浓度的方法,或者控制用于降低细颗粒浓度的设备的方法。在下文中,将参考一些实施例描述用于控制设备的方法、用于降低细颗粒浓度的方法以及有效操作设备以降低细颗粒浓度的方法。
285.在与以下实施例相关的流程图中,所示步骤的顺序不是绝对的,并且步骤的位置可以根据一个方面而改变。
286.2.3.1概述:用于降低细颗粒浓度的方法
287.设备100可以执行用于降低空气中的细颗粒浓度的方法。设备或设备的控制单元可以通过使用这些单元来执行用于降低目标区域的空气中的细颗粒浓度的方法。
288.图14是示出用于降低空气中的细颗粒浓度的方法的实施例的流程图。
289.参照图14,用于降低空气中细颗粒浓度的方法可以包括:在步骤s101向喷嘴施加高电压并且在步骤s103向喷嘴供应液体。
290.用于降低空气中细颗粒浓度的方法可以由本公开描述的设备执行。例如,用于降低空气中细颗粒浓度的方法可以由包括电源单元、液体储存单元、液体供应单元、液体排放单元和控制单元的设备来执行。
291.在步骤s101向喷嘴施加高电压可以包括向喷嘴施加大于等于预定值的电压。例如,在步骤s101向喷嘴施加高电压可以包括由控制单元使用电源单元施加足以在喷嘴处发生电喷雾的电压。在步骤s101向喷嘴施加高电压可以包括向喷嘴施加小于等于预定值的电压。例如,在步骤s101向喷嘴施加高电压可以包括由控制单元使用电源单元施加在以下范围内的电压:在该范围内的电压不会使得喷嘴的放电(例如,诸如电晕放电的直接放电)发生。
292.在步骤s101向喷嘴施加高电压可以包括由控制单元使用电源单元向喷嘴施加高电压,使得带电液滴从喷嘴释放。在步骤s101向喷嘴施加高电压可以包括由控制单元使用电源单元向喷嘴施加高电压,使得在喷嘴处发生电喷雾。在步骤s101向喷嘴施加高电压可以包括由控制单元使用电源单元向喷嘴施加高压,以使得具有负电荷的液滴从喷嘴中释放并且负电荷被至少为部分转移到空气中的细颗粒上。在步骤s101向喷嘴施加高电压可以包括由控制单元使用电源单元向喷嘴施加高压,使得通过至少部分地从带电液滴获取负电荷而使空气中的细颗粒带电。在步骤s101向喷嘴施加高压可以包括由控制单元使用电源单元
向喷嘴施加高电压,使得由设备释放的负电荷所形成的电场将带电细颗粒推出。
293.例如,在步骤s101向喷嘴施加高电压可以包括由控制模块通过电源向喷嘴阵列中包括的多个喷嘴施加大于等于参考值的高电压,以使得带电液滴从多个喷嘴中释放出来。
294.在步骤s103向喷嘴供应液体可以包括供应具有导电性的液体。在步骤s103向喷嘴供应液体可以包括由控制单元通过液体供应单元将储存在液体储存单元中的液体以预定流率提供至液体排放单元。在步骤s103向喷嘴供应液体可以包括由控制单元通过液体供应单元将储存在液体储存单元中的液体提供给液体排放单元,以使得每单位时间内从喷嘴中释放固定体积的液体。
295.例如,在步骤s103向喷嘴供应液体可以包括由控制模块通过泵将储存在储液容器中的液体以预定流率供应至喷嘴阵列。
296.该设备还可以包括喷气单元。这里,用于降低空气中细颗粒浓度的方法还可以包括释放气体。气体的释放可以包括由控制单元通过喷气单元将喷气到液滴被排放的区域。气体的释放可以包括由控制单元通过喷气单元将气体喷射到喷射液滴的区域。气体的释放可包括由控制单元通过喷气单元沿第一方向喷射气体,以便为喷射的液滴提供行进路径。第一方向可以是远离出现液滴的位置的方向。气体的释放可以包括由控制单元通过喷气单元将气体释放到喷射液滴的区域,从而加速喷射的液滴的蒸发或裂变或两者。
297.该设备还可以包括加热单元。在此,用于降低空气中细颗粒浓度的方法还可以包括加热液体。液体的加热可包括由控制单元通过加热单元加热喷嘴。液体的加热可包括由控制单元通过加热单元将释放液体的喷嘴加热至预定温度或更高。液体的加热可包括由控制单元通过加热单元将释放液体的喷嘴加热至预定温度或更高。液体的加热可以包括由控制单元通过加热单元加热释放液体的喷嘴,从而加速喷射液滴的蒸发和/或裂变。液体的加热可包括由控制单元通过加热单元加热其中储存有液体的储存容器或喷射液体的空间。
298.该设备还可以包括加热单元和喷气单元。这里,用于降低空气中细颗粒浓度的方法还可以包括释放被加热的气体。被加热气体的释放可包括由控制单元通过加热单元加热释放气体的喷气喷嘴(例如,空气喷嘴),并通过喷气单元将加热到参考温度或更高的气体释放。
299.同时,在步骤s101向喷嘴施加高电压和在步骤s103向喷嘴供应液体的顺序可以改变。然而,为了确保施加到喷嘴的电压的稳定性或通过喷嘴输出的电流的稳定性,该设备可以在向喷嘴施加电压之后向喷嘴提供液体。
300.图15是示出用于降低空气中的细颗粒浓度的方法的实施例的流程图。
301.根据一个实施例,用于降低细颗粒浓度的方法可以包括:在步骤s201输出带电液滴,在步骤s203形成空间电荷,以及在步骤s205使空气中的细颗粒带电。
302.用于降低细颗粒浓度的方法可以通过本公开中描述的设备来执行。例如,用于降低空气中细颗粒浓度的方法可以由包括电源单元、液体储存单元、液体供应单元、液体排放单元和控制单元的设备来执行。
303.在步骤s201输出带电液滴可以包括由控制单元通过液体供应单元将储存在液体储存单元中的液体提供给液体排放单元,并通过经由电源单元向液体排放单元施加高电压来输出带电液滴。在步骤s201输出带电液滴可以包括由控制单元向喷嘴施加高电压,使得从喷嘴释放预定量的电流(每小时的电荷量)。例如,控制单元可以通过喷嘴或喷嘴阵列输
出大于等于0.1ma的电流。例如,控制单元可以向喷嘴或喷嘴阵列施加高电压,使得每秒通过喷嘴或喷嘴阵列释放4.16*10^18个电荷(即输出0.67ma的电流)。
304.在步骤s203形成空间电荷可以包括由控制单元使用液体排放单元、通过释放带电液滴而在目标区域形成空间电荷分布。在步骤s203形成空间电荷可以包括由控制单元通过持续释放带负电荷的液滴超过预定时间段来在目标区域中形成空间电荷分布。在步骤s203形成空间电荷可以包括由控制单元使用液体排放单元、通过释放带电液滴来形成空间电荷分布,从而在目标区域中形成电场。
305.在步骤s205使空气中的细颗粒带电可以包括由控制单元使用液体排放单元、通过释放带电液滴使目标区域中的细颗粒至少部分带电。在步骤s205使空气中的细颗粒带电可以包括通过控制单元持续释放带负电的液滴超过预定时间段,并使漂浮在目标区域的空气中的细颗粒带至少一些负电。例如,当目标区域中的细颗粒(例如,pm 2.5或更小的超细粉尘)的浓度为35μg/m3时,设备可以输出带电液滴一小时或更长时间。
306.用于降低细颗粒浓度的方法还可以包括辅助空间电荷的形成(或保持)。辅助空间电荷的形成还可以包括通过控制单元辅助空间电荷的形成,使得包括在带电液滴中的电荷被充分分散以在目标区域中形成足够密度的空间电荷。
307.辅助空间电荷的形成可以包括控制单元使用喷气单元或加热单元,通过从液体排放单元释放的液滴来辅助空间电荷的形成。辅助空间电荷的形成还可以包括由控制单元通过喷气单元向释放液滴的区域喷射气体。辅助空间电荷的形成还可以包括由控制单元通过喷气单元或加热单元或两者将加热的气体喷射到其中液滴被释放的区域。辅助空间电荷的形成还可以包括由控制单元通过加热单元加热喷洒液体的喷嘴。
308.虽然图15未显示,但是用于降低细颗粒浓度的方法还可以包括:降低目标区域的细颗粒浓度和/或去除目标区域中的细颗粒。用于降低细颗粒浓度的方法可以包括保持在目标区域中形成的空间电荷。可以使用由设备形成的空间电荷或使用由空间电荷形成的电场来执行设备去除目标区域中的细颗粒或降低目标区域的细颗粒浓度的操作。
309.用于降低细颗粒浓度的方法可包括通过设备向带电细颗粒提供电场力,同时保持形成空间电荷的状态。用于降低微粒浓度的方法可以包括:通过设备形成空间电荷,保持形成空间电荷的状态,以及向带电细颗粒提供在远离设备的方向(例如,远离释放来自设备的带电物质的排放孔的方向)的电场力,从而降低目标区域的细颗粒浓度。用于降低细颗粒浓度的方法可以包括通过设备保持空间电荷来向目标区域中的带电细颗粒提供电场力,并通过设备使细颗粒基于至少一部分电场力朝向地面或结构移动,并粘附在地面或结构上,从而至少部分地去除目标区域中的细颗粒。
310.根据实施例,用于降低细颗粒浓度的方法可以包括考虑目标区域的特性向喷嘴施加电力。例如,考虑到目标区域的大小、半径(例如,以设备为中心的半球形目标区域的半径)、宽度或高度,控制单元可以控制通过电源单元施加到液体排放单元的电压值或通过电源单元从液体排放单元输出的电流值。作为具体示例,当目标区域具有第一半径时,控制单元执行控制使得通过电源单元从液体排放单元输出的电流值变为第一电流值。当目标区域具有大于第一半径的第二半径时,控制单元执行控制使得通过电源单元从液体排放单元输出的电流值变成第二电流值。
311.图16是示出用于降低空气中的细颗粒浓度的方法的实施例的流程图。用于降低空
气中细颗粒浓度的方法可以通过本公开中描述的设备来执行,例如,该设备包括电源单元、液体储存单元、液体供应单元、液体排放单元和控制单元。
312.根据实施例,提供了一种用于降低预定目标区域的细颗粒浓度的方法。根据实施例,用于降低细颗粒浓度的方法可以包括:在步骤s301向喷嘴施加考虑目标区域的特性而确定的电压,并且在步骤s303向喷嘴供应液体。
313.在步骤s303向喷嘴供应液体可以以类似于上述关于图15描述的实施例中的方式实现。
314.在步骤s301考虑目标区域的特性向喷嘴施加高电压可以包括考虑目标区域的大小向喷嘴施加电压。施加到喷嘴的电压可以基于以设备的位置为中心确定的目标区域的半径来确定。施加到喷嘴的电压可以基于设备的目标区域的半径和将细颗粒减少到参考浓度所花费的时间来确定。施加到喷嘴的电压可以根据设备的目标区域的半径来确定,和/或根据基于目标区域的半径和将细颗粒减少到参考浓度所花费的时间而确定的参考电流来确定。
315.例如,目标区域的半径(或有效半径)r可以与输出功率呈正相关。可以与输出功率的对数值成比例地确定目标区域的半径r。(可以根据输出功率确定通过喷嘴输出的电流或施加到喷嘴的电压。输出功率可以表示为施加到喷嘴的电压与通过喷嘴输出的电流的乘积。)目标区域的半径r可以与设备操作的时间t具有正相关。换句话说,
316.作为一个具体的例子,当目标区域的半径r为50m时,可以根据设备的输出来确定设备的操作时间。例如,当目标区域的半径r为50m且设备的输出功率为300w时,与设备相距50m的半径处的细颗粒浓度降低50%所花费的时间(即设备的操作时间)可以确定为2小时30分钟。或者,当目标区域的半径r为50m且设备的输出功率为1kw时,与设备相距50m的半径处的细颗粒浓度降低50%所花费的时间可确定为是1小时30分钟。当目标区域的半径r为50m且设备的输出功率为10kw时,与设备相距50m的半径处的细颗粒浓度降低50%所花费的时间可以确定为少于1小时,例如50分钟。
317.再举一个具体的例子,当设备的操作时间为2小时时,可以根据设备的输出确定设备的有效半径r。例如,当设备的运行时间为2小时且设备的输出功率为300w时,要降低细颗粒浓度的目标区域的半径r(或设备到细颗粒浓度降低50%的点的距离)可确定为50m或更小,例如约45m。当设备的操作时间为2小时且设备的输出功率为1kw时,可将要降低细颗粒浓度的目标区域的半径r确定为50m或更大,例如,约52m。当设备的操作时间为2小时且设备的输出功率为10kw时,可将要降低细颗粒浓度的目标区域的半径r确定为60m或更大,例如,约65m。
318.当目标区域被预先确定为以设备为中心半径为r的区域时,施加到喷嘴的电压可以是根据半径确定的值。当目标区域的半径改变时,施加到喷嘴的电压可能改变。例如,在具有第一半径的第一目标区域中、在第一时间段内施加到喷嘴以将细颗粒浓度降低第一比率的第一电压可以低于在具有大于第一半径的第二半径的第二目标区域中、在第一时间段期间用于将细颗粒浓度降低第一比率的第二电压。
319.图16(b)是示出根据另一实施例的用于降低细颗粒浓度的方法的图。根据实施例,用于降低细颗粒浓度的方法可以包括:在步骤s401向喷嘴供应液体并且在步骤s403通过喷嘴输出电流,该电流是考虑目标区域的特性而确定的。
320.在步骤s401向喷嘴供应液体可以与上述类似地实现。在向喷嘴供应液体之前,可以预先向喷嘴施加预定电平的电压。或者,也可以在向喷嘴供应液体之前,对喷嘴端部提供非电场力。
321.在步骤s403考虑预定目标区域的特性通过喷嘴输出电流可以包括由控制单元输出基于目标区域的预设半径r确定的喷嘴电流(从喷嘴每小时释放的电荷量)。喷嘴电流可以确定为在参考时间段内需要从设备输出的电流值,使得半径为r的目标区域中的细颗粒浓度在参考时间段内通过设备的喷嘴(或喷嘴阵列)降低参考比率。
322.当设备在参考时间段内连续输出恒定电流以将目标区域中的细颗粒浓度降低参考比率时,可以根据目标区域的半径确定不同的喷嘴电流。例如,用于在第一时间段期间将具有第一半径的第一目标区域中的细颗粒浓度降低第一比率的第一电流可以低于用于在第一时间段期间将具有大于第一半径的第二半径的第二目标区域中的细颗粒浓度降低第一比率的第二电流。
323.参考电流可以是参考时间段内从喷嘴输出的平均电流。换言之,该设备不必连续输出恒定电流值,而是可以输出波动电流同时将平均电流值维持在参考电流范围内。
324.换句话说,可以考虑喷嘴的数量(当设备包括喷嘴阵列时)、半径r(或与其对应的尺寸或体积参数)、细粉尘浓度的目标减少率和/或参考时间段t,来确定施加到喷嘴的电压v或通过喷嘴输出的电流i。
325.在步骤s301考虑目标区域的特性向喷嘴施加电压或在步骤s403考虑目标区域的特性输出电流可以包括考虑目标区域的细颗粒浓度、目标区域的温度或目标区域的湿度,向喷嘴施加电压或输出电流。
326.例如,控制单元可以向喷嘴施加与目标区域的细颗粒浓度成比例地确定的电压,或者可以通过喷嘴输出与目标区域的细颗粒浓度正相关确定的电流。另外,例如,控制单元可以向喷嘴施加与目标区域的湿度成比例地确定的电压,或者可以通过喷嘴输出与目标区域的湿度成比例地确定的电流。
327.图17是示出用于降低空气中的细颗粒浓度的方法的实施例的流程图。用于降低空气中细颗粒浓度的方法可以通过本公开中描述的设备来执行,例如,该设备包括电源单元、液体储存单元、液体供应单元、液体排放单元和控制单元。
328.参照图17,根据本实施例的用于降低细颗粒浓度的方法可以包括:在步骤s501向喷嘴施加高电压,在步骤s502向喷嘴供应液体,以及在步骤503将目标区域的细颗粒浓度降低参考比率。
329.在步骤s503将细颗粒浓度降低参考比率可以包括由控制单元连续或重复地释放带电液滴,使得目标区域的细颗粒浓度从第一浓度降低到第二浓度,即从第一浓度降低参考比率。在步骤s503中将细颗粒浓度降低参考比率可以包括由控制单元连续或重复地释放带电液滴,使得目标区域的细颗粒浓度降低至参考浓度,即从初始浓度降低参考比率。
330.在步骤s503将目标区域的细颗粒浓度降低参考比率可以包括通过控制单元向喷嘴施加电压使得目标区域的细颗粒浓度降低参考比率。可以确定施加到喷嘴的电压,使得当从设备启动的时间点起经过了预定参考时间段时,目标区域的细颗粒浓度降低参考比率。
331.在步骤s503将目标区域的细颗粒浓度降低参考比率可以包括通过控制单元,使用
传感器单元获取目标区域的细颗粒浓度,并在目标区域的细颗粒浓度未降低参考比率时保持施加到喷嘴的高电压。
332.目标区域的细颗粒浓度可以指目标区域中的平均细颗粒浓度。目标区域的细颗粒浓度可以指在目标区域中的特定点处采样的细颗粒浓度。
333.图18是示出根据实施例的用于降低细颗粒浓度的方法的流程图。
334.参照图18,用于降低细颗粒浓度的方法可以包括:在步骤s601,当目标区域的细颗粒浓度为第一浓度时操作设备,并且在步骤s603当目标区域的细颗粒浓度为第二浓度时停止设备的操作。
335.在步骤s601当目标区域的细颗粒浓度为第一浓度时操作设备可以包括获取目标区域的细颗粒浓度。在步骤s601当目标区域的细颗粒浓度为第一浓度时操作设备可以包括确定细颗粒浓度是否大于等于第一浓度。在步骤s601当目标区域的细颗粒浓度为第一浓度时操作设备可以包括获取目标区域的细颗粒浓度,并且当细颗粒浓度大于等于第一浓度时开始设备的细颗粒管理操作。
336.在步骤s603当目标区域的细颗粒浓度为第二浓度时停止设备的操作可以包括在保持设备的操作的同时获取目标区域的细颗粒浓度。在步骤s603当目标区域的细颗粒浓度为第二浓度时停止设备的操作可以包括确定细颗粒浓度是否小于等于第二浓度。在步骤s603当目标区域的细颗粒浓度为第二浓度时停止设备的操作可以包括当细颗粒浓度小于等于第二浓度时停止设备的细颗粒管理操作。第二浓度可以是从第一浓度减少预定比率或预定值的值。
337.图19是示出用于降低空气中的细颗粒浓度的方法的实施例的流程图。根据实施例,用于降低细颗粒浓度的方法可以包括:在步骤s701向喷嘴供应液体,并在步骤s703通过喷嘴输出预定范围内的电流。
338.用于降低空气中细颗粒浓度的方法可以由本发明所描述的设备执行,例如该设备包括电源单元、液体储存单元、液体供应单元、液体排放单元和控制单元。
339.在步骤s701向喷嘴供应液体可以与上述类似地实现。在向喷嘴供应液体之前,可以预先向喷嘴施加预定水平的电压。或者,在向喷嘴供给液体之前,也可以向喷嘴端部提供非电场力。
340.在步骤s703通过喷嘴输出预定范围内的电流可以包括由控制单元使用液体供应单元和/或电源单元通过喷嘴输出参考电流。参考电流可以是参考范围内的值。参考范围可以考虑目标区域的大小或电流输出的时间来确定。在设备包括喷嘴阵列的情况下,可以考虑喷嘴阵列中包括的喷嘴的数量来确定施加到各个喷嘴的电流。
341.例如,电流的预定范围可以在几十μa到几百ma之间。例如,电流的预定范围可以是从100μa到10ma的范围。电流的预定范围可以是500μa至2ma的范围。在设备包括喷嘴阵列的情况下,控制单元可以控制电源,使得通过来自喷嘴阵列的带电液滴输出的电流在预定范围内。
342.作为一个具体的例子,在设备包括单个喷嘴的情况下,电流的预定范围可以确定为从1ua到1ma的范围。或者,在设备包括喷嘴阵列的情况下,电流的预定范围可以确定为10ua至10ma的范围。
343.2.3.2设备管理操作
344.根据实施例,可以提供一种管理用于如下设备的方法,该设备用于执行降低空气中细颗粒浓度的方法。
345.本公开中描述的用于降低空气中细颗粒浓度的设备可以执行用于管理设备的状态或用于管理设备的细颗粒浓度降低操作的方法。下面描述的用于管理设备的方法可以由本公开中描述的设备执行,例如该设备包括电源单元、液体储存单元、液体供应单元、液体排放单元和控制单元。
346.用于管理设备的方法可以使用具有以下模式的设备来执行:其中通过释放带电液滴在目标区域中形成空间电荷的细颗粒减少模式;以及其中喷嘴被清洁的喷嘴清洁模式。
347.根据实施例,在细颗粒减少模式下,设备可以以低流率输出带电液滴以在目标区域中形成电场。在喷嘴清洁模式下,设备可以通过以高于细颗粒减少模式下流率的流率输出液滴来清洁喷嘴的内表面。
348.本公开中描述的设备可以包括喷嘴,并且可以通过向喷嘴施加高电压来从喷嘴释放带电液滴。在此,由于施加到喷嘴的高电压,包含在液体中的特定成分可能附着到喷嘴的内表面。例如,当向喷嘴施加负(-)电压时,正( )离子成分可能附着到喷嘴的内表面。为了去除这种附着在喷嘴内表面的物质,可以提供一种管理喷嘴的方法。
349.图20是示出管理用于降低空气中的细颗粒浓度的设备的方法的实施例的流程图。
350.参照图20,管理设备的方法可以包括:在步骤s801向喷嘴施加第一电压,在步骤s803以第一流速向喷嘴供应液体,以及在步骤s805以高于所述第一流速的第二流速向喷嘴供应液体。
351.在步骤s801向喷嘴施加第一电压可以包括由控制单元通过电源根据细颗粒减少模式向喷嘴提供第一电压。在步骤s801向喷嘴施加第一电压可以包括由控制单元施加足以在喷嘴处产生带电液滴的电压。第一电压可以是用于使喷嘴的排放孔中发生电喷雾的电压。可以与关于用于降低细颗粒浓度的方法描述的向喷嘴施加电压的实施例类似地实现向喷嘴施加第一电压。
352.在步骤s803以第一流速向喷嘴供应液体可以包括由控制单元根据细颗粒减少模式通过电源以第一流速向喷嘴供应液体。例如,以第一流速向喷嘴供应液体可以包括由控制单元通过电源以每分钟几μl至几ml的流速向喷嘴供应液体。
353.在步骤s803以高于第一流速的第二流速向喷嘴供应液体可以包括由控制单元根据喷嘴清洁模式通过液体供应单元或泵以第二流速向喷嘴供应液体。以高于第一流速的第二流速向喷嘴供应液体可包括由控制单元通过液体供应单元或泵以第二流速向喷嘴供应液体以去除沉积在或附着在喷嘴的异物。例如,以第二流速供应液体可以包括由控制单元通过液体供应单元或泵以每小时几十ml或更高的流速供应液体。
354.同时,在步骤s803中以第一流速向喷嘴供应液体可以包括以第一流率向喷嘴供应液体,以及以高于第一流率的第二流率向喷嘴供应液体。
355.当从设备输出的电流值小于等于预定值时,或者当从设备每单位时间释放的液体量小于等于预定量时,可以进入喷嘴清洁模式。
356.在细颗粒减少模式下,该设备可以输出带电液滴以在目标区域形成电场。在喷嘴清洁模式中,该设备可以通过输出较小的电流以比细颗粒减少模式的流速高(或比细颗粒减少模式的流率高)的流速来清洁喷嘴的内表面。
357.用于管理设备的方法还可以包括向喷嘴施加低于第一电压的第二电压。用于管理设备的方法还可以包括停止向喷嘴施加电压。
358.以高于第一流速的第二流速供应液体可包括由控制单元通过液体供应单元和电源以高于第一流速的第二流速向喷嘴供应液体,同时将低于第一电压的第二电压施加到喷嘴上。以高于第一流速的第二流速供应液体可以包括通过控制单元停止向喷嘴施加电力,并且以高于第一流速的第二流速供应液体。
359.同时,该设备可以在保持目标区域中形成电场或空间电荷的同时管理喷嘴。换句话说,当在喷嘴清洁模式下操作时,该设备可以向喷嘴施加电压,从而通过喷嘴输出足够的电流。用于管理喷嘴的方法可包括仅增加供应到喷嘴的液体的流速,同时保持从设备输出的电流(或每小时输出的电荷量),从而在执行设备的细颗粒减少功能的同时管理喷嘴。
360.根据另一实施例,设备可包括喷嘴清洁模式,其中通过从其输出液滴的喷嘴输出气体来清洁喷嘴的内表面。
361.本公开所述的设备可以包括用于输出气体的气泵。根据情况,气泵可以连接到输出气体的空气喷嘴或释放液体的喷嘴。该设备可以通过气泵向释放液体的喷嘴提供气体,以清洁使液体通过的喷嘴的内表面。
362.管理设备的方法可以包括:向喷嘴施加第一电压,以第一流速(或第二流率)向喷嘴提供第一液体,以及以第二流速(或第二流率)向喷嘴提供第二液体。第二流速可以高于第一流速(或者第二流率高于第一流率)。
363.可以与上述实施例类似地实现向喷嘴施加第一电压。
364.以第一流速向喷嘴提供第一液体可以包括以第一流速向喷嘴供应液体物质。可以包括在向喷嘴施加第一电压的同时向喷嘴供应液体物质。以第一流速向喷嘴提供第一液体可以类似于上述以第一流速向喷嘴供应液体来实现。
365.以第二流速向喷嘴提供第二液体可以包括向喷嘴提供气体。以第二流速向喷嘴提供第二液体可以包括由控制单元根据喷嘴清洁模式通过液体供应单元或泵以第二流速向喷嘴供应气体。以第二流速向喷嘴提供第二液体还可以包括在向喷嘴施加第一电压的同时向喷嘴提供第二液体。
366.例如,管理设备的方法还可以包括向喷嘴施加低于第一电压的第二电压。管理设备的方法还可以包括停止向喷嘴施加电压。这里,以第二流速向喷嘴提供第二液体还可以包括在向喷嘴施加低于第一电压的第二电压的同时向喷嘴提供第二液体。以第二流速向喷嘴提供第二液体还可以包括在不向喷嘴施加电压的同时向喷嘴提供第二液体。
367.虽然以上描述了通过增加流速去除喷嘴处异物的方法和使用空气清洁喷嘴的方法,但是本公开不限于此。例如,在喷嘴清洁模式中,控制单元可以通过加热喷嘴、通过改变供应到喷嘴的液体的性质、或者可以改变施加到喷嘴的电压的性质来清洁或管理喷嘴。
368.管理设备的方法可以包括获取设备的状态信息或操作状态信息,并将其传送给管理设备。该设备通常可以位于与该管理设备(或管理服务器)相距很远的地方。因此,为了让用户或管理者识别设备的内部状态或设备的细颗粒减少操作状态是否是正常状态,需要向管理设备传送信息。
369.管理设备可以实现为外部控制设备或外部控制服务器。管理设备可以随时间获取并存储设备的状态信息以进行管理。
370.图21是示出管理用于降低空气中的细颗粒浓度的设备的方法的实施例的流程图。管理设备的方法可以由包括传感器单元和通信单元的设备执行。
371.参照图21,管理设备的方法可以包括:在步骤s901由设备获取状态信息,并在步骤s903将状态信息传送给管理设备。
372.在步骤s901设备获取状态信息可以包括控制单元通过感测单元获取构成设备的单元的状态信息。状态信息可以包括关于构成设备的模块是否正常运行、或关于细颗粒减少操作是否正常执行的信息。
373.在步骤s903由设备向管理设备传送状态信息可以包括由控制单元通过通信单元将获取的状态信息传送到外部管理设备。将状态信息传送到管理设备可以包括由控制单元基于获取的状态信息生成用户指南,并将生成的指南输出到管理设备。
374.代替将状态信息输出到外部管理设备,设备可以通过设备中设置的输出单元输出状态信息。
375.2.3.3电荷密度管理操作
376.随着设备通过不断释放电荷来形成空间电荷,设备喷嘴附近的空间电荷密度可能会增加。当喷嘴附近的空间电荷密度增加时,响应于向喷嘴施加相同的电压,通过喷嘴受到电喷雾的液滴减少。或者,当喷嘴附近的空间电荷密度增加时,为通过喷嘴输出相同电流而施加的电压增加。在这种情况下,可能存在空间电荷不能充分覆盖目标区域、或设备的效率降低、或从喷嘴发生放电的问题。
377.针对该问题,提供了一种用于管理喷嘴附近的空间电荷密度、施加到喷嘴的电压或从喷嘴释放的电流量的方法。
378.本公开中描述的用于降低空气中的细颗粒浓度的设备可以执行管理喷嘴附近的空间电荷密度的操作。下面描述的方法可以由本公开中描述的设备来执行,例如包括电源单元、液体储存单元、液体供应单元、液体排放单元和控制单元的设备。
379.根据实施例,用于管理喷嘴附近的空间电荷密度的方法可包括管理喷嘴的排放孔附近的电荷密度,使得施加到喷嘴以输出大于等于参考值的电流的电压不超过阈值。
380.图22是示出用于管理喷嘴附近空气中的空间电荷密度的方法的实施例的流程图。管理电压的方法可以由包括颗粒分散单元(或喷气单元)的设备执行。
381.参照图22,管理喷嘴附近空间电荷密度的方法可以包括:在步骤s1001向喷嘴施加高电压,在步骤s1003向喷嘴供应液体,以及在步骤s1005使颗粒分散。在步骤s1001向喷嘴施加高电压和在步骤s1001向喷嘴供应液体可以与上述实施例中的那些类似地实现。
382.在步骤s1005使颗粒分散可以包括由控制单元使用颗粒分散单元通过施加非电场力使带电颗粒分散。带电颗粒可包括从喷嘴释放的液滴、由液滴裂变产生的子液滴或由液滴产生的电荷。使颗粒分散可包括由控制单元使用颗粒分散单元通过沿远离喷嘴排放孔的方向施加非电场力来分散带电颗粒。使颗粒分散可包括由控制单元使用颗粒分散单元通过在排放孔附近施加非电场力,使得喷嘴的排放孔附近的电荷密度降低。非电场力可以是指对设备释放的电荷没有电或磁影响的物理力。在排放孔附近,通过颗粒分散单元作用在带电物质上的非电场力可以大于作用在带电物质上的电场力。换言之,空间电荷的排斥力和颗粒分散单元的物理力可作用在位于排放孔附近的带电物质上。这里,在排放孔附近,颗粒分散单元作用在带电物质上的物理力的大小可以大于空间电荷作用在带电物质上的排斥
力的大小。
383.在步骤s1005使颗粒分散可以包括由控制单元使用喷气单元向通过其释放液滴的喷嘴的释放孔喷射气体。在步骤s1005使颗粒分散可以包括由控制单元使用喷气单元在远离喷嘴的排放孔的方向上喷射气体。使颗粒分散可包括由控制单元使用空气喷嘴喷射气体,该空气喷嘴被放置在平行于从其释放液滴的喷嘴的方向上。
384.2.3.4时序控制操作
385.根据实施例,在用于管理细颗粒浓度的方法中,当操作设备超过预定时间段时,可以提供随时间执行不同控制的方法以有效地管理细颗粒浓度。下面的方法可以通过本公开中描述的设备(例如,包括液体排放单元、液体供应单元、电源单元和控制单元的设备)来执行,并且喷射带电的细小液滴。
386.本公开所述的设备可以通过释放带电液滴而在目标区域形成空间电荷,并可以使目标区域中的细颗粒带电,以使带电细颗粒在空间电荷或由空间电荷引起电场的影响下被推出。设备的操作或效果可以随时间顺序实现。换句话说,设备可能会随着时间的推移而不同地运行。设备可能会随着时间的推移而受到不同的控制。
387.图23是图示用于随时间控制设备的方法的图。
388.图23(a)简单地示出了紧接在设备操作(运行)开始之后的时间点或在设备操作开始之后经过短时间的时间点的设备及其周围环境。
389.参照图23(a),设备可以通过向喷嘴施加第一电压v1来产生带负电的细小液滴fd。设备可以将带电物质cs供应到其中分布了细颗粒fp的目标区域。
390.参照图23(a),在设备运行的时间点附近,从设备释放的电荷总量很小,因此设备附近或目标区域中的空间电荷密度可能非常低。
391.图23(b)仅示出了在设备已经操作了预定时间段的时间点(例如,在操作设备之后经过了几秒的时间点)处的设备及其周围环境。
392.参照图23(b),该设备可以通过向喷嘴施加第二电压v2来产生带负电的细小液滴fd。
393.参照图23(b),在运行了设备之后,当经过预定时间段或更长时间时,可以通过从设备释放的电荷在设备附近和目标区域中形成空间电荷。在此,空间电荷的密度分布可以通过从设备释放的电荷来保持。所形成的空间电荷在设备附近可能具有高密度,并且随着远离设备密度可能降低。此外,在运行了设备之后,当经过预定时间段或更长时间时,目标区域的细颗粒至少部分带电。细颗粒可通过与带电物质(液滴、子液滴或电荷转移物质)碰撞而带电。
394.图23(c)简单地示出了在设备已经充分运行的时间点(例如,在运行设备之后经过了几十分钟的时间点)处的设备及其周围环境。
395.参照图23(c),该设备可以通过向喷嘴施加第三电压v3来产生带负电的细小液滴fd。
396.参照图23(c),当设备将电荷供应了足够时间时,可以保持在设备附近形成的空间电荷,并且可以在所保持的空间电荷的影响下推出目标区域中的细颗粒。
397.在下文中,将参考图23(a)至23(c)来描述用于管理细颗粒浓度的方法。。
398.图24是示出根据实施例的用于管理细颗粒浓度的方法的图。参照图24,用于管理
细颗粒浓度的方法可以包括:在步骤s1101执行第一喷洒,在第一喷洒中,在第一时间点向喷嘴施加第一电压并且喷洒带电液滴,以及在步骤s1103执行第二喷洒,在第二喷洒中,在第二时间点向喷嘴施加电压并喷洒电液滴。
399.在第一时间点的设备及其周围环境可以处于参考图23(a)描述的状态。在第二时间点的设备及其周围环境可以处于参考图23(b)描述的状态。
400.在步骤s1101执行其中在第一时间点向喷嘴施加第一电压并且喷洒带电液滴的第一喷洒可以包括由控制单元使用电源单元向喷嘴施加高电压,以使得在喷嘴端发生电喷雾。在步骤s1101执行其中在第一时间点向喷嘴施加第一电压并且喷洒带电液滴的第一喷洒可以包括由控制单元使用电源单元向喷嘴施加第一电压,以使得从喷嘴每单位释放的电荷量(即,喷嘴电流)变成大于等于第一电流。在步骤s1101执行第一喷洒可以包括喷洒带电液滴,使得每小时从喷嘴释放的电荷量变为第一电荷量。
401.在步骤s1103执行其中在第二时间点向喷嘴施加第二电压并且喷洒带电液滴的第二喷洒可以包括由控制单元使用电源单元在比第一时间点晚的第二时间点向喷嘴施加小于第一电压的第二电压。
402.在步骤s1103执行其中在第二时间点向喷嘴施加第二电压并且喷洒带电液滴的第二喷洒可以包括由控制单元使用电源单元在比第一时间点晚的第二时间点向喷嘴施加高于第一电压的第二电压。执行第二喷洒可以包括向喷嘴施加高于第一电压的第二电压,使得在第二时间点通过喷嘴输出的电流不低于第一电流(即在第一时间点通过喷嘴输出的电流)。
403.在步骤s1103执行其中在第二时间点向喷嘴施加第二电压并且喷洒带电液滴的第二喷洒可以包括向喷嘴施加第二电压,使得在比第一时间点晚的第二时间点,克服了基于由设备在液滴排放孔附近释放的至少一些电荷形成的空间电荷而导致的电势,并且喷洒带电液滴。第二电压可以高于第一电压,使得每小时从喷嘴释放的电荷量(即喷嘴电流)在第一时间点和第二时间点相同。
404.在步骤s1103执行其中在第二时间点向喷嘴施加第二电压并且喷洒带电液滴的第二喷洒可以包括由控制单元使用电源单元执行第二喷洒,使得在比第一时间点晚的第二时间点,输出比在第一时间点从喷嘴输出的第一电流低的第二电流。
405.在步骤s1103执行其中在第二时间点向喷嘴施加第二电压并且喷洒带电液滴的第二喷洒可以包括由控制单元使用液体排放单元执行第二喷洒,使得在在比第一时间点晚的第二时间点,第二喷洒产生的液滴比第一喷洒产生的液滴移动地更快。
406.根据实施例,用于管理细颗粒浓度的方法可以包括:执行第一喷洒,其中在第一时间段将第一电压施加到喷嘴并且喷洒带电液滴,以及执行第二喷洒,其中在比第一时间段晚的第二时间段内将第二电压施加到喷嘴并且喷洒带电液滴。
407.在第一时间段内执行第一喷洒可包括释放第一电荷量。在第一时间段内执行第一喷洒可以包括释放带电液滴,使得在第一时间段内通过喷嘴每单位时间释放的平均电荷量变为第一电荷量。
408.在第二时间段内执行第二喷洒可包括释放大于第一电荷量的第二电荷量。在第二时间段内执行第二喷洒可以包括释放带电液滴,使得在第一时间段内通过喷嘴每单位时间释放的平均释放电荷量变为大于第一电荷量(即,第一时间段期间的平均释放电荷量)的第
二电荷。
409.图25是示出在第一时间点t1和第二时间点t2施加到设备的喷嘴的电压和从喷嘴输出的电流的实施例的图。
410.参照图25,控制设备的方法可以包括:在第一时间点和第二时间点通过喷嘴释放第一电流i1,在第一时间点向喷嘴施加第一电压v1;并且在第二时间点向喷嘴施加第二电压v2。
411.控制设备的方法可以包括增加在第二时间点施加到喷嘴的电压,使电压高于第一时间点的电压,从而恒定地保持在第一时间点和第二时间点通过喷嘴输出的电流。控制设备的方法可以包括在第二时间点向喷嘴施加比第一时间点更高的电压,以克服从设备释放的电荷量随着喷嘴附近电荷密度的增加而减少的问题,并输出恒定电流。
412.图26是示出在第一时间点t1和第二时间点t2施加到设备的喷嘴的电压和从喷嘴输出的电流的实施例的图。
413.参照图26,用于控制设备的方法可以包括:在第一时间点和第二时间点向喷嘴施加第一电压v1,在第一时间点通过喷嘴释放第一电流i1,以及在第二时间点通过喷嘴释放第二电流i2。
414.控制设备的方法可以包括在第二时间点输出比第一时间点低的电流,以恒定地保持在第一时间点和第二时间点向喷嘴施加的电压。用于控制设备的方法可以包括执行管理以使得施加到喷嘴的电压不超过参考值,但是保持电压值使得通过设备输出的电流量最大化。
415.2.3.5反馈控制操作
416.根据实施例,一种控制用于管理空气中的细颗粒浓度的设备的方法可以包括基于在操作期间获取的信息执行反馈控制,例如通过使用所获取的信息执行用于改变控制状态的反馈控制。下面描述的用于控制设备的方法可以由本公开中描述的设备来执行,例如,包括控制单元、液体储存单元、液体供应单元、液体排放单元、电源单元、传感器单元和喷气单元的设备。
417.图27是示出用于管理空气中的细颗粒浓度的方法的图。参照图27,管理空气中的细颗粒浓度的方法可以包括:在步骤s1201根据第一控制条件控制设备,在步骤s1203获取信息,以及在步骤s1205根据第二控制条件控制设备。
418.在步骤s1201根据第一控制条件控制设备可以包括由控制单元向设备的喷嘴施加第一电压。在步骤s1201根据第一控制条件控制设备可以包括由控制单元通过设备的喷嘴输出第一电流。在步骤s1201根据第一控制条件控制设备可以包括由控制单元通过喷气单元以第一速度喷洒气体。在步骤s1201根据第一控制条件控制设备可以包括由控制单元通过液体供应单元以第一流速释放液体。
419.在步骤s1203获取信息可以包括由控制单元使用传感器单元获取构成设备的单元的状态信息。例如,在步骤s1203获取信息可以包括获取喷嘴的温度、施加到喷嘴的电压、液体储存容器中储存的液体量、液体的温度或提供给设备的功率。
420.在步骤s1203获取信息可以包括由控制单元使用传感器单元获取与对设备的操作相关的操作信息。例如,在步骤s1203获取信息可以包括获取喷嘴释放的电流、喷嘴排放孔附近的电荷密度、目标区域的电场强度、目标区域的电荷密度,或目标区域的细颗粒浓度。
421.在步骤s1203获取信息可以包括由控制单元获取关于特定区域的环境的环境信息。例如,在步骤s1203获取信息可以包括获取目标区域的温度、湿度、风速、气流、天气或大气压力。
422.在步骤s1203获取信息可以包括由控制单元使用通信单元从外部设备获取信息。例如,在步骤s1203获取信息可以包括由控制单元使用通信单元从外部传感器设备或外部服务器获取环境信息。
423.在步骤s1205基于获取的信息控制设备可以包括由控制单元基于获取的信息控制设备。
424.在步骤s1205基于获取的信息控制设备可以包括由控制单元考虑获取的状态信息或操作信息通知外部设备。控制单元可以通过通信单元将状态信息或操作信息传送到外部服务器或外部控制设备。当获取的状态信息或操作信息超出正常范围时,控制单元将状态信息传送到外部设备。
425.例如,控制单元可以获取指示储存在液体储存单元中的液体小于等于预定量的状态信息,并且可以将指示储存的液体不足的通知输出到外部设备。或者,当没有适当地向设备供电时,当施加到喷嘴的电压超出适当范围时,或者当从喷嘴输出的电流超出适当范围时,控制单元将指示设备状态的通知输出到外部设备。
426.在步骤s1205基于获取的信息控制设备可以包括由控制单元考虑获取的操作信息根据第二条件改变操作状态。当获取的操作信息与估计的操作信息不同时,控制单元根据不同于第一条件的第二控制条件来控制设备。
427.例如,根据第二条件控制设备可以包括当从喷嘴输出的电流值低于估计值时,由控制单元增加施加到喷嘴的电压使其高于根据第一控制条件的电压。根据第二条件控制设备可以包括当目标区域的电荷密度低于估计的电荷密度时,由控制单元增加通过喷嘴输出的电流使其高于根据第一控制条件的电流。
428.控制单元可以将操作信息发送到外部控制设备,并且可以根据基于操作信息产生的第二控制命令来控制设备。例如,控制单元将所获取的喷嘴电流值传送到外部控制设备。外部控制设备将获取的喷嘴电流值与估计的喷嘴电流值进行比较,并产生第二控制指令。设备从外部控制设备获取第二控制指令,并根据第二控制指令进行操作。
429.在步骤s1205基于获取的信息控制设备可以包括由控制单元考虑获取的环境信息根据第二控制条件来控制设备。控制单元可以根据考虑所获取的环境信息确定的、不同于第一控制条件的第二控制条件来控制设备。
430.例如,控制单元可以考虑目标区域的湿度通过改变控制条件来控制设备,例如供应到喷嘴的液体的流率、施加到喷嘴的电压或每小时释放的气体量。当目标区域的湿度大于等于参考值时由控制单元根据第二控制条件控制设备可以包括由控制单元降低供应到喷嘴的液体的流率,使其低于第一控制条件中的流率,增加施加到喷嘴的电压使其高于第一条件下的电压,或增加每小时释放的气体量,使其大于第一条件下释放的气体量。
431.作为具体示例,控制单元可以根据环境信息控制电源单元。例如,控制单元可以考虑目标区域的温度信息、湿度信息或细颗粒浓度来控制电源单元。作为具体示例,当目标区域的细颗粒浓度为第一值时,控制单元控制电源单元使得通过液体排放单元输出第一电流。当目标区域的细颗粒浓度是高于第一值的第二值时,控制单元控制电源单元使得通过
液体排放单元输出高于第一电流的第二电流。
432.同时,在设备包括输出单元的情况下,控制设备还可以包括由控制单元通过输出单元输出获取的状态信息。输出信息可以包括由控制单元通过显示屏或扬声器以视觉信息或音频信息的形式输出该设备的状态信息、操作信息或环境信息。
433.同时,在步骤s1203获取信息可以包括:在第一时间点获取第一信息,在第二时间点获取第二信息。其中,在步骤s1205根据第二控制条件控制设备可以包括控制单元根据将在第一时间点获取的第一信息与在第二个时间点获取的第二信息进行比较而确定的第二控制条件对设备进行控制。
434.例如,在步骤s1203获取信息可以包括:在第一时间点获取目标区域的空间电荷密度作为第一值,以及在第二时间点获取目标区域的空间电荷密度作为第二值。这里,当第二值低于第一值时,在步骤s1205根据控制条件控制设备可以包括由控制单元向喷嘴施加比根据第一控制条件施加到喷嘴的第一电压高的第二电压。
435.控制设备的方法可以包括基于获取的信息执行历史控制。当充分确保随时间的测量值时,可以进行历史控制。控制单元可以使用通过传感器单元或通信单元获取的测量值的时间序列变化来执行历史控制。
436.例如,控制单元可以通过传感器单元或通信单元随时间变化获取外部湿度信息。控制单元可以使用随时间变化的湿度信息和随时间变化的控制信息来执行历史控制。例如,控制单元可以基于累积的每小时湿度信息和随时间变化的控制信息,获取预定湿度变化模式和控制操作(例如,从用户或外部控制设备获取的控制命令)之间的关系。基于湿度变化模式和控制操作之间的关系,控制单元可以根据测量的湿度值执行控制操作。
437.2.3.6实施例
438.2.3.6.1第三实施例
439.根据本公开的实施例,作为通过使用电荷供应设备来管理目标区域的细颗粒浓度的方法,可以提供一种通过使用包括以下的设备来管理目标区域的细颗粒浓度的方法:液体储存单元(例如,容器),被配置为储存液体;液体排放单元(例如,至少一个喷嘴),被配置为输出液体;液体供应单元(例如,泵),被配置为将液体从容器供应至至少一个喷嘴;电源,被配置为供电;以及控制单元(例如,设备的控制器),被配置为使用电源通过至少一个喷嘴向目标区域供应电荷。以下方法可以由本公开中描述的各种设备来执行。
440.图39是示出用于降低微颗粒浓度的方法的实施例的图。参照图39,根据实施例的方法可以包括:在步骤s1501向喷嘴施加大于等于第一参考值的电压,在步骤s1503向喷嘴供应液体,在步骤s1505通过喷嘴产生带电液滴并且将电荷供应至目标区域,以及在步骤s1507使目标区域的细颗粒带电并向带电的细颗粒提供电场力。
441.图39示出了顺序执行步骤作为参考,但这只是为了描述方便,并且步骤的顺序可以改变。
442.在步骤s1501向喷嘴施加大于等于第一参考值的电压可以包括通过控制器使用电源向至少一个喷嘴施加大于等于第一参考值的电压。控制器可以使用电源向至少一个喷嘴施加负电压。关于通过控制器使用电源向至少一个喷嘴施加电压,可以类似地应用在第一实施例中描述的细节和贯穿本公开描述的细节。
443.在步骤s1503向喷嘴供应液体可以包括由控制器使用泵向至少一个喷嘴供应液
体。在向至少一个喷嘴施加电压之后可以向至少一个喷嘴供应液体。例如,控制设备的方法可以包括在向喷嘴施加电压之后供应液体,以提高通过至少一个喷嘴输出的电流的稳定性和施加到喷嘴的电压的稳定性。
444.在步骤s1505通过喷嘴产生带电液滴并且将电荷供应至目标区域可以包括由控制器使用电源和泵通过至少一个喷嘴产生带电液滴将电荷供应至目标区域。关于将电荷供应至目标区域,可以类似地应用在上述第一实施例中描述的细节和贯穿本公开描述的细节。
445.在步骤s1505通过喷嘴产生带电液滴并且将电荷供应至目标区域可以包括通过控制器使用电源向至少一个喷嘴施加电压,通过释放带电液滴使其通过至少一个喷嘴来产生带电液滴,并通过带电液滴向目标区域供应电荷。
446.在步骤s1505通过喷嘴产生带电液滴并且将电荷供应至目标区域可以包括由控制器使用电源向目标区域供应电荷,并形成与供应给目标区域的电荷具有相同极性的空间电荷。
447.控制器可通过使用电源通过至少一个喷嘴向目标区域供应负电荷,来在目标区域中形成负空间电荷。
448.在步骤s1507中使目标区域的细颗粒带电并向带电的细颗粒提供电场力可以包括由控制器通过在目标区域中形成空间电荷来使目标区域的细颗粒带电,并且提供至少部分包括指向远离设备方向的分量的电场力,该细颗粒由于供应给目标区域的电荷而与所供应的电荷具有相同极性。
449.由控制器向细颗粒提供电场力可以包括通过在目标区域中形成空间电荷而在地面和目标区域中的设备之间形成电场,并通过形成的电场向细颗粒提供电场力。
450.提供给细颗粒的电场力可由至少一部分负空间电荷引起的电场提供。
451.关于向带电细颗粒提供电场力,可以类似地应用在以上第一实施例中描述的细节和贯穿本公开内容中描述的细节。
452.例如,控制器可以使用电源向目标区域中的细颗粒提供包括指向地面的分量的电场力。控制器可以通过向细颗粒提供预定方向上的电场力来向细颗粒提供电力。提供给细颗粒的电场力可包括垂直于地面的第一方向分量或平行于地面的第二方向分量或两者。
453.根据实施例,用于降低细颗粒浓度的方法还可以包括:通过控制器将带电物质供应到目标区域超过预定时间段,使得空间电荷保持超过预定时间段,以使得带电颗粒通过接收电力并沿地面方向移动来去除。
454.将空间电荷保持超过预定时间段可以包括由控制器使用电源,通过经由至少一个喷嘴连续或重复地产生带电液滴来向目标区域供应电荷。
455.保持空间电荷的时间段可以根据设备的目标区域或设备的有效半径来确定。例如,保持空间电荷的时间段可以基于设备输出的电流和设备的有效半径来确定。
456.作为具体示例,当设备的有效半径为第一半径并且从设备输出的电流为第一电流时,可以在第一时间段期间保持空间电荷。这里,当设备的有效半径是小于第一半径的第二半径并且从设备输出的电流是第一电流时,可以在比第一时间段短的第二时间段期间保持空间电荷。
457.作为另一个具体示例,当设备的有效半径为第一半径并且从设备输出的电流为第一电流时,可以在第一时间段期间保持空间电荷。这里,当设备的有效半径为第二半径并且
从设备输出的电流为低于第一电流的第二电流时,可以在比第一时间段短的第二时间段期间保持空间电荷。
458.2.3.6.2实施例四
459.根据本公开的实施例,作为通过使用电荷供应设备来管理目标区域的细颗粒浓度的方法,可以提供一种通过使用包括以下的设备来管理目标区域的细颗粒浓度的方法:被配置为储存液体的容器、被配置为输出液体的至少一个喷嘴、被配置为将液体从容器供应到至少一个喷嘴的泵、被配置为供电的电源、被配置为使用电源将带电物质通过至少一个喷嘴供应到目标区域的控制器,以及被配置为向带电物质提供非电场力的颗粒分散单元。
460.下面描述的方法可以由根据本公开中描述的各种实施例的设备来执行。对于以下方法,可以应用根据本公开中描述的各种实施例的细节。
461.图40是示出用于降低细颗粒浓度的方法的实施例的图。参照图40,根据实施例的方法可以包括:在步骤s1601向喷嘴施加电压,在步骤s1603向喷嘴供应液体,在步骤s1605产生带电液滴并向目标区域供应电荷,以及在步骤s1607向带电物质提供非电场力。
462.在图40中,为了描述方便,将步骤依次列出,但这并不限制本公开,步骤的顺序是可以改变的。
463.在s1601向喷嘴施加电压可以包括由控制器使用电源向至少一个喷嘴施加电压。控制器可以使用电源向至少一个喷嘴施加大于等于第一参考值的电压,并且可以向目标区域中由所供应的电荷使其带电的细颗粒提供在远离设备的方向上的电场力。
464.提供给细颗粒的电场力可以由供应给目标区域的至少一部分的电荷形成的电场提供。目标区域中的细颗粒可以通过所供应的电荷而具有与所供应的电荷相同的极性。
465.在步骤s1603向喷嘴供应液体可以包括由控制器使用泵向至少一个喷嘴供应液体。
466.在步骤s1605产生带电液滴并向目标区域供应电荷可以包括由控制器使用电源和泵通过至少一个喷嘴产生带电液滴,并将电荷通过带电液滴供应给目标区域。由控制器向目标区域供应电荷可以包括由控制器通过向目标区域供应电荷来形成空间电荷,该空间电荷在目标区域中形成电场。
467.对于在步骤s1601向喷嘴施加电压,在步骤s1603向喷嘴供应液体,以及在步骤s1605产生带电液滴并向目标区域供应电荷,可以选择性地应用第一至第三实施例中描述的细节以及贯穿本公开描述的细节。
468.在步骤s1607向带电物质提供非电场力可以包括由控制器使用颗粒分散单元向定位在靠近喷嘴产生液滴的一端的带电物质提供在远离喷嘴一端的方向上的非电场力。对于在步骤s1607向带电物质提供非电场力,可以选择性地应用在第二实施例中描述的细节和贯穿本公开描述的细节。
469.在步骤s1607向带电物质施加非电场力还可以包括通过喷洒电中性物质,向带电物质提供非电场力。颗粒分散单元可以包括用于喷洒电中性气体的空气喷嘴,并且在步骤s1607向带电物质提供非电场力可以包括通过控制器使用空气喷嘴向带电物质提供包括远离喷嘴方向的分量的物理力。
470.控制器提供非电场力还可以包括:由控制器向带电物质提供包括远离一端的分量的非电场力,以降低空间电荷在靠近该一端处的分布密度。控制器提供非电场力可以包括:
控制器向靠近该一端的带电物质提供非电场力,以减少靠近该一端的空间电荷作用在喷嘴端液体上的电场力。
471.2.3.6.3第五实施例
472.根据本公开的实施例,作为使用向目标区域供应电荷的设备来管理细颗粒浓度的方法,可以提供一种使用包括以下的设备来管理细颗粒浓度的方法:被配置为储存液体的容器;被配置为输出液体的至少一个喷嘴;被配置为将液体从容器供应到至少一个喷嘴的泵;被配置为供电的电源;以及控制器,被配置为使用电源向至少一个喷嘴施加电压,通过至少一个喷嘴输出带电液体以向目标区域供应电荷,并向目标区域中由于所供应的电荷而带电的细颗粒提供在远离设备的方向上的第一电场力。
473.下面描述的方法可以由根据本公开中描述的各种实施例的设备来执行。对于以下方法,可以应用根据本公开中描述的各种实施例的细节。
474.图41是示出用于管理细颗粒浓度的方法的实施例的图。参照图41,根据实施例的方法可以包括:在步骤s1701向喷嘴供应容器中储存的液体,在步骤s1703通过在第一时间点向喷嘴施加第一电压来将带电物质供应到目标区域,以及在步骤s1705通过在第二时间点向喷嘴施加第二电压来向目标区域供应带电物质。
475.在步骤s1701向喷嘴供应容器中储存的液体可以包括通过控制器使用泵将储存在容器中的液体供应到至少一个喷嘴。
476.在步骤s1703通过在第一时间点向喷嘴施加第一电压来将带电物质供应到目标区域可以包括通过在第一时间点使用电源将第一电压施加到至少一个喷嘴,以经由至少一个喷嘴向目标区域供应带电物质。
477.控制器在第一时间点向目标区域供应带电物质还可以包括由控制器使用电源,通过向目标区域供应带电物质而在目标区域中形成空间电荷。
478.所形成的空间电荷在目标区域中形成电场,从而向目标区域中的细颗粒提供第一电场力。
479.通过使用电源向至少一个喷嘴施加负电压,控制器可以通过至少一个喷嘴释放带负电荷的液滴。控制器可以通过使用电源向至少一个喷嘴施加负电压而在目标区域中形成负空间电荷。
480.在步骤s1705通过在第二时间点向喷嘴施加第二电压来向目标区域供应带电物质可以包括由控制器在迟于第一时间点的第二时间点、通过向至少一个喷嘴施加第二电压,经由至少一个喷嘴向目标区域供应带电物质。
481.由控制器在第二时间点向目标区域供应带电物质可以包括由控制器保持通过向至少一个喷嘴施加第二电压并且通过向目标区域供应带电物质而形成的空间电荷,同时考虑由所形成的空间电荷而作用于至少一个喷嘴中的液体上的第二电场力。
482.第一电压和第二电压可以被确定为高于第一参考电压并且低于第二参考电压,第一参考电压被确定为使得大于等于第一电流的电流通过至少一个喷嘴被释放,第二参考电压被确定为使得从至少一个喷嘴直接释放的电荷量不超过通过液体输出的电荷量。
483.根据实施例,由控制器在第一时间点向至少一个喷嘴施加第一电压可以包括向至少一个喷嘴施加第一电压,使得在第一时间点通过至少一个喷嘴释放第一电流。
484.在上述实施例中,控制器在第二时间点向至少一个喷嘴施加第二电压可以包括由
控制器向至少一个喷嘴施加高于第一电压的第二电压,使得在第二时间点消除作用在液体上的第二电场力,并且通过至少一个喷嘴释放不低于第一电流的第二电流。
485.第一电流可以根据设备的有效半径来确定。有效半径可以是设备距如下点的距离,在该点处,当控制器在参考时间段期间通过第一电流经由至少一个喷嘴释放带电物质时细颗粒浓度降低参考比率或更小。换言之,第一电流可被确定为为了在设备在参考时间段期间输出恒定电流时将在预定有效半径内的细颗粒浓度降低参考比率而要输出的电流值。
486.根据实施例,由控制器在第一时间点向至少一个喷嘴施加第一电压可以包括向至少一个喷嘴施加第一电压,使得在第一时间点通过至少一个喷嘴释放第一电流。
487.在上述实施例中,控制器在第二时间点向至少一个喷嘴施加第二电压可以包括由控制器向至少一个喷嘴施加等于第一电压的第一电压,使得对应于在第二时间点作用于液体的第二电场力,通过至少一个喷嘴释放低于第一电流的第二电流。
488.根据本公开的实施例,可以提供一种用于管理细颗粒浓度的设备。
489.例如,作为通过使用向区域供应电荷的设备来管理细颗粒浓度的设备,可以提供一种包括如下的设备:被配置为储存液体的容器;被配置为输出液体的至少一个喷嘴;被配置为将液体从容器供应到至少一个喷嘴的泵;被配置为供电的电源;以及控制器,被配置为使用电源向至少一个喷嘴施加电压,通过至少一个喷嘴输出带电液体以向目标区域供应电荷,并向目标区域中的由所供应的电荷使其带电的细颗粒提供在远离设备的方向上的第一电场力。
490.控制器可以使用泵将储存在容器中的液体供应到至少一个喷嘴。
491.通过在第一时间点使用电源向至少一个喷嘴施加第一电压,控制器可以通过至少一个喷嘴向目标区域供应带电物质。
492.通过在比第一时间点晚的第二时间点向至少一个喷嘴施加第二电压,控制器可以通过至少一个喷嘴向目标区域供应带电物质。
493.控制器在第一时间点向目标区域供应带电物质还可以包括由控制器使用电源通过向目标区域供应带电物质在目标区域中形成空间电荷。由控制器在第二时间点向目标区域供应带电物质可以包括由控制器保持通过向至少一个喷嘴施加第二电压并且通过向目标区域供应带电物质而形成的空间电荷,同时考虑由所形成的空间电荷而作用于至少一个喷嘴中的液体上的第二电场力。
494.所形成的空间电荷在目标区域中形成电场,从而向目标区域中的细颗粒提供第一电场力。
495.2.3.6.4实施例六
496.根据本公开的实施例,作为通过使用向目标区域供应电荷的设备来管理细颗粒浓度的方法,可以提供一种通过使用包括以下的设备来管理细颗粒浓度的方法:被配置为储存液体的容器;被配置为输出液体的至少一个喷嘴;被配置为将液体从容器供应到至少一个喷嘴的泵;被配置为供电的电源;以及控制器,被配置为使用电源将电压施加到至少一个喷嘴,通过至少一个喷嘴输出带电液体以向目标区域供应电荷,并向目标区域中的由所供应的电荷使其带电的细颗粒提供在远离设备的方向上的第一电场力。
497.下面描述的方法可以由根据本公开中描述的各种实施例的设备来执行。对于以下
方法,可以应用根据本公开中描述的各种实施例的细节。
498.根据实施例,用于管理细颗粒浓度的方法可以包括:通过喷嘴向目标区域输出第一电流,并通过喷嘴向目标区域输出高于第一电流的第二电流。
499.这里,输出第一电流可以包括在第一时间点输出第一电流,输出第二电流可以包括在比第一时间点晚的第二时间点输出第二电流。或者,输出第一电流可以包括在第一时间段内输出第一电流,输出第二电流可以包括在第一时间段之后的第二时间段内输出第二电流。下面将结合一些实施例对包括在预定时间段或时间点输出第一电流和/或第二电流的方法进行描述。
500.图42是示出用于管理细颗粒浓度的方法的实施例的图。参照图42,根据实施例的方法可以包括:在步骤s1801向喷嘴供应容器中储存的液体,在步骤s1803在第一时间段内通过喷嘴向目标区域输出第一电流,以及在步骤s1805在第二时间段内通过喷嘴向目标区域输出第二电流。
501.在步骤s1801向喷嘴供应容器中储存的液体可以包括通过控制器使用泵将储存在容器中的液体供应到至少一个喷嘴。在向喷嘴供应液体之前,可以预先向喷嘴施加预定水平的电压。或者,也可以在向喷嘴供给液体之前,对喷嘴端提供非电场力。
502.在步骤s1803在第一时间段内通过喷嘴向目标区域输出第一电流可以包括由控制器使用电源在第一时间段内通过至少一个喷嘴输出第一电流。
503.在步骤s1803在第一时间段内通过喷嘴向目标区域输出第一电流可以包括在第一时间段内每单位时间输出第一电荷量。在步骤s1803在第一时间段内通过喷嘴向目标区域输出第一电流可以包括由控制器使用电源,通过经由至少一个喷嘴供应带电物质在目标区域中形成空间电荷。.
504.所形成的空间电荷在目标区域中形成电场,从而向目标区域中的细颗粒提供第一电场力。
505.在步骤s1805在第二时间段内通过喷嘴向目标区域输出第一电流可以包括:由控制器使用电源在晚于第一个时间段的第二时间段内通过至少一个喷嘴每单位时间输出第二电流。
506.在第二时间段释放第二电流可以包括通过输出与第一电流不同的第二电流来保持目标区域中的空间电荷,同时考虑由所形成的空间电荷而作用于供应至至少一个喷嘴的液体上的电场力。
507.根据实施例,控制器在第一时间段内通过至少一个喷嘴输出第一电流还可以包括:控制器通过向至少一个喷嘴施加第一电压,从至少一个喷嘴输出高于第一参考电流的第一电流。
508.在上述实施例中,控制器在第二时间段内通过至少一个喷嘴输出第二电流还可以包括:由控制器通过至少一个喷嘴输出高于第一参考电流的第二电流,使得从至少一个喷嘴直接排出的电荷量不超过通过液体输出的电荷量。
509.根据实施例,控制器在第一时间段内通过至少一个喷嘴输出第一电流可以包括由控制器通过至少一个喷嘴输出第一电流,使得在第一时间段将第一电压施加到至少一个喷嘴。
510.在上述实施例中,控制器在第二时间段内通过至少一个喷嘴输出第二电流还可以
包括:由控制器在第二时间段向所述至少一个喷嘴施加高于第一电压的第二电压,使得作用在液体上的第二电场力被抵消,并且输出不低于第一电流的第二电流。
511.第一电流可以根据设备的有效半径确定。有效半径可以是设备距如下点的距离,在该点处,当控制器在参考时间段期间通过第一电流经由至少一个喷嘴释放带电物质时细颗粒浓度降低参考比率或更小。
512.根据实施例,控制器在第一时间段内通过至少一个喷嘴输出第一电流可以包括通过将第一电压施加到至少一个喷嘴,在第一时间段内通过至少一个喷组释放第一电流。
513.在上述实施例中,控制器在第二时间段内通过至少一个喷嘴输出第二电流可以包括:对应于作用在液体上的第二电场力,控制器通过将第一电压施加到至少一个喷嘴而在第二时间段内通过至少一个喷嘴输出低于第一电流的第二电流。
514.通过向至少一个喷嘴施加负电压,控制器可以通过至少一个喷嘴释放带负电荷的液滴。控制器可通过向至少一个喷嘴施加负电压而通过至少一个喷嘴释放负电荷。控制器可通过向至少一个喷嘴施加负电压而在目标区域中形成负空间电荷。
515.根据本公开的实施例,可以提供一种使用向目标区域供应电荷的设备来管理细颗粒浓度的设备。
516.该设备可以包括:被配置为储存液体的容器;被配置为输出液体的至少一个喷嘴;被配置为将液体从容器供应到至少一个喷嘴的泵。
517.被配置为供电的电源;控制器,被配置为使用电源向至少一个喷嘴施加电压,通过至少一个喷嘴输出带电液体以向目标区域供应电荷,并向目标区域中通过所供应的电荷带电的细颗粒提供在远离设备的方向上第一电场力。
518.控制器可以使用泵将储存在容器中的液体供应到至少一个喷嘴,可以使用电源在第一时间段内通过至少一个喷嘴输出第一电流,并且可以使用电源在迟于第一时间段的第二时间段内通过至少一个喷嘴每单位时间输出第二电流。
519.控制器在第一时间段内每单位时间输出第一电荷量可以包括由控制器使用电源,通过经由至少一个喷嘴供应带电物质而在目标区域中形成空间电荷。
520.控制器在第二时间段内释放第二电流可以包括通过输出不同于第一电流的第二电流来保持目标区域中的空间电荷,同时考虑到由形成的空间电荷产生的作用于供应给至少一个喷嘴的液体的电场力。
521.所形成的空间电荷在目标区域中形成电场,从而向目标区域中的细颗粒提供第一电场力。
522.在特定时间段内输出特定电流可以意味着在特定时间段内输出特定平均电流以及在特定时间段内恒定地输出为特定值的电流。本公开中描述的时间段可以是指足够短的时间段。例如,第一时间段或第二时间段可以是在第一或第二时间段测量输出电流所需的最短时间。
523.可以基于时间点而不是时间段来应用第六实施例中描述的用于管理细颗粒浓度的方法。
524.例如,根据实施例的方法可以包括:将储存在容器中的液体供应到喷嘴,在第一时间点通过喷嘴向目标区域输出第一电流,以及在第二时间点通过喷嘴向目标区域输出第一电流。
525.将储存在容器中的液体供应到喷嘴可以与上述类似地实现。
526.在第一时间点通过喷嘴向目标区域输出第一电流可以与在步骤s1803在第一时间段通过喷嘴向目标区域输出第一电流类似地实现。在第一时间点通过喷嘴向目标区域输出第一电流还可包括通过在第一时间点向喷嘴施加第一电压,来通过喷嘴输出第一电流。
527.在第二时间点通过喷嘴向目标区域输出第一电流可以与在步骤s1805在第二时间段通过喷嘴向目标区域输出第二电流类似地实现。在第二时间点通过喷嘴向目标区域输出第二电流还可以包括通过在晚于第一时间点的第二时间点向喷嘴施加第二电压,来通过喷嘴输出第一电流。
528.在第一时间点输出的第一电流输出和/或在第二时间点输出的第二电流可以高于第一参考电流或低于第一参考电流。例如,第一电流和/或第二电流可以被确定为大于等于下限值(即,第一参考电流,其是考虑目标区域和设备的操作时间而确定的)。另外,例如,第一电流和/或第二电流可以被确定为等于或低于上限值(即,第二参考电流),以防止通过喷嘴直接排放。施加到喷嘴以输出第一电流的第一电压和/或施加到喷嘴以输出第二电流的第二电压可以根据上述上限值和/或下限值确定。
529.在上述实施例中,在特定时间点输出电流可以是指在特定时间点输出瞬时电流。特定时间点的输出的电流的值可以通过在特定时间点在设备的喷嘴附近测量的电流值获取。
530.2.3.6.5第七实施例
531.根据本公开的实施例,作为通过使用向目标区域供应电荷的设备来管理细颗粒浓度的方法,可以提供一种通过使用包括以下的设备来管理细颗粒浓度的方法:被配置为储存液体的容器;被配置为输出液体的至少一个喷嘴;被配置为将液体从容器供应到至少一个喷嘴的泵;被配置为供电的电源;以及控制器,被配置为使用电源将电压施加到至少一个喷嘴,通过至少一个喷嘴输出带电液体以向目标区域供应电荷,并向目标区域中的由所供应的电荷使其带电的细颗粒提供在远离设备的方向上的第一电场力。
532.下面描述的方法可以由根据本公开中描述的各种实施例的设备来执行。对于以下方法,可以应用根据本公开中描述的各种实施例的细节。
533.图43是示出用于管理细颗粒浓度的方法的实施例的图。参照图43,根据该实施例的方法可以包括:在步骤s1901向喷嘴供应容器中储存的液体,在步骤s1903通过向目标区域供应带电物质在目标区域中形成空间电荷的分布,以及在步骤s1905通过向目标区域供应带电物质,在第一时间段内保持该空间电荷在目标区域中的分布。
534.在步骤s1901向喷嘴供应容器中储存的液体可以包括通过控制器使用泵将储存在容器中的液体供应到至少一个喷嘴。对于在步骤s1901向喷嘴供应容器中储存的液体,可以类似地应用上述实施例的细节。
535.在步骤s1903中通过向目标区域供应带电物质在目标区域中形成空间电荷的分布可以包括由控制器使用电源,通过向至少一个喷嘴施加电压并且通过至少一个喷嘴将带电物质供应到目标区域,在目标区域中形成空间电荷的分布。
536.控制器可以通过向至少一个喷嘴施加负电压而通过至少一个喷嘴向目标区域提供负电荷,并且可以在目标区域中形成包括负电荷的空间电荷。
537.在步骤s1905通过向目标区域供应带电物质在第一时间段内保持该空间电荷在目
标区域中的分布可以包括由控制器使用电源,通过向至少一个喷嘴施加电压并且通过至少一个喷嘴将带电物质供应到目标区域,来在第一时间段内保持目标区域中空间电荷的分布。
538.由控制器在第二时间点向目标区域供应带电物质可以包括由控制器保持通过向至少一个喷嘴施加第二电压并且通过向目标区域供应带电物质而形成的空间电荷,同时考虑由所形成的空间电荷导致的作用于至少一个喷嘴中的液体上的第二电场力。
539.所形成的空间电荷在目标区域中形成电场,从而向目标区域中的细颗粒提供第一电场力。第一电场力可以是指由设备形成的空间电荷向目标区域中的带电细颗粒提供的电场力。第一电场力可以在远离设备的方向上作用于细颗粒。
540.根据实施例,在目标区域中形成空间电荷的分布可以包括由控制器使用电源,通过向至少一个喷嘴施加第一电压并通过经由至少一个喷嘴输出带电液滴,在目标区域中形成空间电荷。
541.在上述实施例中,控制器保持目标区域中空间电荷的分布可以包括由控制器使用电源通过向至少一个喷嘴施加高于第一电压的第二电压并通过至少一个喷嘴输出带电液滴来保持目标区域中的空间电荷,同时考虑到由所形成的空间电荷作用在至少一个喷嘴中的液体上的第二电场力。
542.第二电场力可以是指设备在目标区域中形成的空间电荷(特别是设备喷嘴附近的空间电荷)提供给喷嘴内的液体(与喷嘴分离前的液体)或者液体中的带电成分的电场力。例如,当设备向目标区域提供负电荷时,在目标区域中形成负空间电荷。在此,第二电场力可以是在目标区域中形成的负空间电荷作用在喷嘴中的带负电的物质上的排斥力。
543.根据实施例,由控制器在目标区域中形成空间电荷的分布可以包括:由控制器使用电源,通过经由至少一个喷嘴输出第一电流,在目标区域中形成空间电荷。
544.在上述实施例中,由控制器保持目标区域中空间电荷的分布可以包括:对应于由所形成的空间电荷作用于至少一个喷嘴中的液体的第二电场力,由控制器使用电源,通过经由至少一个喷嘴输出低于第一电流的第一电流,来形成目标区域中的空间电荷。
545.第一时间段可以根据设备的有效半径来确定。有效半径可以是设备距如下点的距离,在该点处,当控制器在参考时间段期间经由至少一个喷嘴通过第一电流释放带电物质时细颗粒浓度降低参考比率或更小。
546.根据本公开的实施例,可以提供一种通过使用向目标区域供应电荷的设备来管理细颗粒浓度的设备,该设备包括:被配置为储存液体的容器;被配置为输出液体的至少一个喷嘴;被配置为将液体从容器供应到至少一个喷嘴的泵;被配置为供电的电源;以及控制器,被配置为使用电源将电压施加到至少一个喷嘴,通过至少一个喷嘴向目标区域供应电荷,并向目标区域中的由所供应的电荷使其带电的细颗粒提供在远离设备的方向上的第一电场力。
547.控制器可以通过使用泵将储存在容器中的液体供应到至少一个喷嘴,可以通过使用电源向至少一个喷嘴施加电压而通过至少一个喷嘴向目标区域供应带电物质,并可以在目标区域形成空间电荷的分布。
548.控制器可以向至少一个喷嘴施加电压,可以通过至少一个喷嘴向目标区域供应带电物质,并且可以在第一时间段期间保持目标区域中空间电荷的分布。
549.根据本公开,提供了一种用于降低属于各种环境的目标区域中的细颗粒浓度的方法和设备。在这种情况下,用于降低细颗粒浓度的设备可以与其他设备(例如,用于降低细颗粒浓度的设备、控制设备和其他功能设备)协同工作。
550.2.3.7实验实例
551.图45是示出使用根据本公开实施例使用设备进行的细颗粒浓度降低实验的图。
552.参照图45,可以通过以下装置测试根据实施例的设备的细颗粒减少功能:长、宽和高各为150cm的测试室;位于测试室中心的喷嘴300,通过接收施加到喷嘴300的高电压产生带电物质;以及传感器s1至s8,附接在腔室的侧壁并获取细颗粒的浓度(数量浓度)。
553.参照图45,在根据实施例的实验示例中,喷嘴300可以位于腔室中的中心区域。第一至第四传感器s1至s4位于腔室的任一内表面,并且第五至第八传感器s5至s8位于腔室内表面中面向第一至第四传感器s1至s4所在内表面的内表面处。细颗粒是通过如图45所示设计的测试室中的烟雾发生器产生的,并且通过各传感器根据腔室内的实验条件获取随时间检测的细颗粒浓度,从而检查设备的细颗粒减少功能。
554.作为实验示例,在腔室中产生细颗粒之后不向喷嘴施加电压时,可以观察到每个传感器检测到的细颗粒浓度随时间的变化。
555.图46是示出细颗粒浓度变化的实验例的图。图46示出了当未向喷嘴300施加电压时由第一至第四传感器s1至s4获取的细颗粒的数量浓度。在图46中,x轴表示时间,单位为秒(sec),y轴表示细颗粒的数量浓度,单位为数量/cm3。
556.图46(a)示出了相对于每种尺寸(pm0.5、pm1.0、pm2.5、pm4.0和pm10.0)的细颗粒,第一传感器s1获取的随时间变化的细颗粒的数量浓度。图46(b)示出了相对于每种尺寸的细颗粒的数量浓度,第二传感器s2获取的随时间变化的细颗粒的数量浓度。图46(c)示出了相对于每种尺寸的细颗粒,第三传感器s3获取的随时间变化的细颗粒的数量浓度。图46(d)示出了相对于每种尺寸的细颗粒,第四传感器s4获取的随时间变化的细颗粒的数量浓度。
557.参照图46,发现即使未向喷嘴300施加电压时,所有尺寸的细颗粒的浓度也会随着时间的推移而降低。参照图46,发现即使当未向喷嘴300施加电压时,细颗粒的浓度也随时间指数级降低。
558.参照图46,当未向喷嘴300施加电压时随时间变化的细颗粒浓度可以近似为以下等式。
[0559][0560]
根据上述等式,可以得到t
off
为约1626秒(约27.1分钟)。
[0561]
作为另一个实验示例,在腔室中产生细颗粒之后,高电压被施加到喷嘴300并且可以观察到由每个传感器检测到的细颗粒浓度随时间的变化。
[0562]
图47是示出细颗粒浓度变化的另一实验例的图。图47示出了当电压(例如,图47实验中的24kv)施加到喷嘴300时由第一至第四传感器s1至s4获取的细颗粒的数量浓度。在图47的每个图中,x轴表示时间,其单位为秒(sec),y轴表示细颗粒的数量浓度,其单位为数量/cm3。
[0563]
图47(a)至47(d)分别示出了当电压被施加到喷嘴300时、相对于每种尺寸(pm0.5、pm1.0、pm2.5、pm4.0和pm10.0)的细颗粒,由第一至第四传感器s1至s4获取的随时间变化的
细颗粒的数量浓度。
[0564]
参照图47,发现当电压施加到喷嘴300时,每种尺寸的细颗粒的浓度随时间呈指数降低。
[0565]
参照图47,当电压被施加到喷嘴300时、随时间的细颗粒浓度可近似为以下等式。
[0566][0567]
根据上面的等式,可以得到t
on
为约170.4秒(约3.17分钟)。
[0568]
基于根据图46和47的实验结果,发现当向喷嘴施加电压时细颗粒浓度的降低速率明显快于未向喷嘴施加电压时的降低速率。因此,发现根据本公开的设备即使在低功率的情况下也可以迅速降低空间中的细颗粒浓度。
[0569]
比较根据图46和图47的实验结果,可以估计当高电压施加到喷嘴时电场对细颗粒浓度的影响。
[0570]
在分析细颗粒浓度的变化时,可以考虑影响细颗粒浓度变化的各种因素。例如,每个传感器测量的细颗粒浓度可能因作用在细颗粒上重力、对流或扩散的影响而改变。
[0571]
在此,如上面参考图46所描述的,当未向喷嘴300施加电压时,细颗粒浓度可以解释为由于作用在细颗粒上的重力、对流或扩散而降低。即,t
off
可以是细颗粒浓度因自然界中作用于细颗粒的各种影响而降低的时间段。
[0572]
如上参考图47所,除了作用在细颗粒上的重力、对流或扩散的影响之外,当向喷嘴300施加电压时细颗粒浓度可能进一步受到由施加在喷嘴上的电压引起的电场而作用在细颗粒上的电场力的影响。即,t
on
可以是细颗粒浓度因电场力和作用于细颗粒上的自然界中的各种影响而降低的时间段。
[0573]
同时,在分析细颗粒浓度变化时,重力对细颗粒(尤其是pm 2.5或更小的颗粒)的影响,可以忽略不计。具体地,参考下式,对于pm 1.0的颗粒,由于重力造成的tg可以计算为363分钟,对于pm 2.5粒子,由于重力造成的tg可以计算为64分钟。因此,在估计电场对细粉尘浓度的影响时,可以忽略重力的影响。
[0574][0575]
这里,可以将t
on
和t
off
的组合平均值作为电场的影响。通过1/t
on
=1/te 1/t
off
,计算te=t
on
×
t
off
/(t
off-t
on
)=3.17分钟。
[0576]
图48是示出了针对每种细颗粒尺寸的细颗粒浓度变化的实验实例的图。图48示出了当向喷嘴300施加电压(v_on)和当未向喷嘴300施加电压(t_off)时、每种细颗粒尺寸(pm 0.5、pm 1.0、pm 2.5和pm 4.0)的细颗粒浓度的衰减时间。可以通过获得通过每个传感器获得的数量浓度随时间的变化,并通过使用数量浓度随时间的变化的指数函数拟合来计算细颗粒浓度的衰减时间。细颗粒浓度的衰减时间可以根据从各个传感器获得的数量浓度随时间的变化获得的衰减时间的平均值来计算。
[0577]
参照图48,发现当向喷嘴300施加电压时的细颗粒衰减时间(v_on)明显短于未向喷嘴300施加电压时(v_off)的细颗粒衰减时间。参照图48,发现当向喷嘴300施加电压(v_on)时,细颗粒尺寸对细颗粒衰减时间的影响是微不足道的。即,发现当向喷嘴300施加电压(v_on)时,细颗粒衰减时间通过与细颗粒尺寸无关的机制而缩短。参照图48,发现当未向喷
嘴300施加电压时(v_off),颗粒尺寸会影响细颗粒衰减时间。参照图48,发现一般来说,细颗粒尺寸越大,细颗粒浓度的衰减时间越短。
[0578]
关于电场对细颗粒的影响,由电场引起的细颗粒的移动速度可以与电场强度成正比,并且可以与颗粒半径r成反比或负相关。
[0579]
这里,在场充电的情况下,n可以与颗粒半径r的平方成正比。即,场充电对细颗粒移动速度的影响可以与颗粒半径r具有正相关或可以与其成正比。
[0580]
在扩散充电的情况下,n可以与颗粒半径r成正比。即,可以与颗粒半径r无关地确定通过扩散充电引起的颗粒的移动速度分量。
[0581]
参考上述细节和图48,当向喷嘴施加电压(v_on)时,颗粒尺寸对颗粒浓度衰减时间的影响是微不足道的,因此可以解释为当向喷嘴施加电压(v_on)时用于降低细颗粒浓度的主要机制是由于扩散充电带来的电场的影响。
[0582]
另外,参考上述等式和图48,当未向喷嘴300施加电压时(v_off),颗粒浓度衰减时间受到颗粒尺寸的影响,因此可以解释为当未向喷嘴施加电压时(v_off)用于降低细颗粒浓度的主要机制是由于场充电带来的电场的影响。
[0583]
同时,在上述实施例中,第五至第八传感器s5至s8获取的值与第一至第四传感器s1~s4获取的值没有明显差异,因此省略了根据第五至第八传感器s5到s8的结果。
[0584]
图49是示出细颗粒浓度随传感器位置和施加到喷嘴的电压而变化的实验的图。图49示出了根据从各个传感器s1至s8获取的细颗粒浓度的细颗粒浓度衰减时间。图49中的指标线分别表示针对未向喷嘴施加电压的情况(v_off)和向喷嘴施加电压的情况(v_on),根据从相应的传感器s1到s8获取的细颗粒浓度的细颗粒浓度衰减时间。
[0585]
参照图49,发现根据通过第一至第四传感器s1至s4获取的细颗粒浓度的细颗粒浓度衰减时间显示出与根据通过第五至第八传感器s5到s8获取的细颗粒浓度的细颗粒浓度衰减时间相似的方面。另外,参考图49,发现在所有传感器中,在向喷嘴施加电压的情况下(v_on)的细颗粒浓度衰减时间比未向喷嘴施加电压的情况(v_off)下的细颗粒浓度衰减时间短。
[0586]
2.4用于降低室外细颗粒浓度的系统
[0587]
2.4.1室外安装
[0588]
根据本公开的实施例,降低细颗粒浓度的操作可用于降低室外空间中的细颗粒浓度。
[0589]
在本公开中,室外空间可以指具有与大气基本相同的环境条件的空间。如果温度、湿度或风的影响方式与大气中的相同,则本公开中描述的室外空间可以被理解为与室外空间相对应,即使对于部分被结构物(例如墙壁或天花板)包围的空间,也可以理解为与室外空间相对应。
[0590]
本公开中描述的降低细颗粒浓度的操作可以由安装在室外空间中的设备执行。安装在室外空间中的设备可以降低室外目标区域中的细颗粒浓度。例如,本公开中描述的设备可以安装在公寓大楼、操场、户外剧院、学校、工业园区、公园等中以降低细颗粒浓度。
[0591]
2.4.2单机系统
[0592]
图28是示出根据本公开的实施例的用于减少细颗粒的系统的图。参照图28,根据实施例的用于减少细颗粒的系统可以包括第一设备、第二设备、服务器和用户设备。
[0593]
第一设备可以是本公开中描述的用于降低细颗粒浓度的设备。第一设备可以是用于降低目标区域的细颗粒浓度的设备。
[0594]
第一设备可以与服务器通信。第一设备可以从服务器接收控制命令并且可以基于接收到的控制信息进行操作。第一设备可以从服务器接收环境信息。第一设备可以从服务器接收根据环境信息确定的控制信息,并且可以基于控制信息进行操作。第一设备可以向服务器发送设备信息。第一设备可以向服务器发送设备信息。例如,第一设备可以向服务器发送状态信息或操作信息。
[0595]
第一设备可以直接与第二设备通信。第一设备可以从第二设备获取信息(例如,环境信息),并且可以基于获取的信息进行操作。
[0596]
第一设备可以具有传感器单元,并可以获取状态信息、操作信息或环境信息。
[0597]
第二设备可以是执行与第一设备不同的功能的设备。第二设备可以是安装在第一设备的目标区域中或靠近目标区域的设备。例如,第二设备可以是获取第一设备对应的目标区域中的环境信息或设备附近的环境信息的传感器设备。
[0598]
第二设备可以包括传感器单元,并且可以获取关于目标区域的环境信息或设备附近的环境信息。例如,第二设备可以获取关于目标区域的电荷密度、湿度、温度或天气信息。或者,第二设备可以获取第一设备附近的电荷密度、湿度或温度信息。
[0599]
第二设备可以向第一设备、用户设备或服务器发送环境信息。第二设备可以响应于第一设备或服务器的请求传送环境信息。
[0600]
用于降低细颗粒浓度的系统可以包括多个传感器设备(即,图28中的第二设备)。
[0601]
例如,用于降低细颗粒浓度的系统可以包括:位于与第一设备相距第一距离处的第一传感器设备;位于与第一设备相距第二距离处的第二传感器设备。或者,该系统可以包括:位于距地面第一距离处的第一传感器设备,以及位于距地面第二距离处的第二传感器设备。该系统可以包括获取第一信息的第一传感设备,获取第二信息的第二传感设备。例如,第一传感器设备可以获取距第一设备第一距离处的空间电荷密度或细颗粒浓度。第二传感器设备可以获取距第一设备第二距离处的空间电荷密度或细颗粒浓度。根据实施例,第一信息和第二信息可以彼此不同。例如,第一传感器设备可以获取地面处的电荷密度或细颗粒浓度。第二传感器设备可以获取距地面几十米处的天气信息,例如温度、湿度、大气压力、或风。
[0602]
服务器可以管理第一设备的细颗粒浓度降低操作。服务器可以存储程序或数据,并且可以与外部设备进行通信。服务器可以是云服务器。服务器可以与图27中未示出的设备进行通信。
[0603]
服务器可以存储设备信息。
[0604]
服务器可以存储用于标识第一设备的第一设备标识信息。服务器可以存储用于识别安装第一设备的位置的第一位置信息。服务器可以存储关于第一设备的安装环境特征的第一安装环境信息。例如,服务器可以存储指示第一设备的安装位置是室内空间还是室外空间、或者第一设备安装的位置是住宅小区还是工业园区的第一安装环境信息。
[0605]
服务器可以与第一设备、第二设备和/或用户设备通信。服务器可以在用户设备和第一设备之间和/或在用户设备和第二设备之间进行调解。服务器可以存储从第一设备或第二设备获取的信息,或者可以将该信息传送给用户设备。
[0606]
例如,服务器可以从第一设备获取设备的状态信息或操作信息。服务器可以将从第一设备获取的状态信息或操作信息传送给用户设备。服务器可以将基于从第一设备接收到的状态信息或操作信息生成的引导消息传送到用户设备。
[0607]
又例如,服务器可以从第二设备获取第一设备的目标区域或附近的环境信息。服务器可以将获取的环境信息传送给用户设备。服务器可以将基于获取的环境信息而生成的引导消息传送到用户设备。
[0608]
又例如,服务器可以从用户设备获取第一设备和/或第二设备的控制信息或控制命令。服务器可以将从用户设备获取的控制信息或控制命令传送给第一设备或第二设备。服务器可以基于从用户设备获取的控制信息或控制命令来识别目的地,并且可以将控制信息或控制命令传送到所识别的目的地。
[0609]
再例如,服务器可以从第一设备获取状态信息或操作信息。服务器可以将基于获取的信息生成的控制信息或控制命令传送给第二设备。服务器可以从第二设备获取环境信息。服务器可以向第一设备传送基于环境信息生成的控制信息或控制命令。
[0610]
服务器可以通过控制用于降低细颗粒浓度的系统来管理目标区域的细颗粒浓度。服务器可以生成用于控制设备的控制命令或作为控制命令基础的控制信息。
[0611]
服务器可以存储用于管理细颗粒浓度的程序、应用、网络应用或网页(以下称为应用)。服务器可以通过应用生成控制信息或控制命令。服务器可以通过应用程序生成用于使第一设备进行细颗粒浓度降低操作、设备管理操作、电荷密度管理操作、时序控制操作或反馈控制操作或所有这些的控制命令信息或控制命令。
[0612]
服务器可以生成用于控制第一设备或第二设备的控制信息或控制命令。服务器可以基于从第一设备、第二设备或用户设备获取的信息生成控制信息或控制命令。
[0613]
服务器可以基于从第一设备获取的信息生成用于控制第一设备的控制信息或控制命令。例如,服务器可以从第一设备获取该设备的状态信息或者操作信息,并且可以根据获取的信息生成控制信息或者控制命令。例如,服务器可以获取设备喷嘴喷出液体量的状态信息,并且当喷出液体量低于参考值时,可以生成用于第一设备的控制命令以启动喷嘴清洗模式。.
[0614]
服务器可以基于从第二设备获取的信息生成用于控制第一设备的控制信息或控制命令。例如,服务器可以从第二设备获取目标区域的电荷密度,当电荷密度小于等于参考值时,服务器可以生成向第一设备的喷嘴施加高于默认值的电压的控制命令。
[0615]
服务器可以获取控制信息,并可以基于控制信息生成控制命令。例如,服务器可以从用户设备获取第一设备的第一控制信息,并基于第一控制信息生成第一控制命令。服务器可以从用户设备获取第一目标区域的控制信息,并且可以生成用于控制与第一目标区域对应的第一设备的第一控制命令。作为一个具体的例子,服务器可以获取包括目标区域的目标细颗粒浓度降低水平的控制信息,并且可以基于该控制信息生成包括用于控制设备的控制值(例如,喷嘴施加电压,或气体释放量)的控制命令。
[0616]
服务器可以向第一设备或第二设备传送控制信息或控制命令。
[0617]
例如,服务器可以向第一设备传送控制信息,以便第一设备基于控制信息生成控制命令并根据控制命令进行操作。或者,服务器可以向第一设备传送控制信息,以便第一设备根据控制命令进行操作。
[0618]
又例如,服务器可以向第二设备传送控制信息,以便第二设备基于控制信息生成控制命令并根据控制命令进行操作。或者,服务器可以向第一设备传送控制信息,以便第二设备根据控制命令进行操作。例如,服务器可以向第二设备传递控制命令,用于控制以便第二设备获取目标区域的环境信息。
[0619]
服务器可以存储获取的信息。服务器可以存储从第一设备或第二设备获取的信息、服务器生成的控制信息、服务器生成的控制命令、从用户设备获取的控制信息和/或从用户设备获取的控制命令。
[0620]
服务器可以存储从第一设备或第二设备获取的信息。
[0621]
服务器可以存储从第一设备获取的第一设备的状态信息或操作信息。服务器可以存储从第二设备获取的环境信息。服务器可以将从第一设备或第二设备获取的信息连同获取该信息的时间点一起存储。例如,服务器可以将从第二设备获取的关于目标区域的温度信息与第二设备测量温度的时间点或服务器从第二信息获取温度信息的时间点一起存储。
[0622]
服务器可以存储服务器生成的控制信息、服务器生成的控制命令、从用户设备获取的控制信息或从用户设备获取的控制命令。例如,服务器可以将针对第一设备的第一控制信息和第一控制命令连同关于第一设备的信息一起存储。
[0623]
服务器可以匹配不同类型的信息、存储和管理得到的信息。
[0624]
服务器可以链接并存储从各个设备获取的多条信息。
[0625]
例如,服务器可以链接并存储从第一设备获取的信息和从第一区域获取的环境信息。服务器可以链接并存储从设备获取的第一设备的喷嘴状态信息和从第二设备获取的目标区域的电荷密度信息。
[0626]
服务器可以链接和存储从设备获取的信息和控制命令。
[0627]
例如,服务器可以链接并存储从第一设备获得的信息和用于第一设备的第一控制命令(或第一控制信息)。作为一个具体的例子,服务器可以将从第一设备获取的第一状态信息和基于第一状态信息的至少一部分生成的第一控制命令进行链接和存储。
[0628]
又例如,服务器可以链接并存储从第一设备或第二设备获取的环境信息和控制命令。服务器可以链接并存储从第一设备所在的目标区域获取的第一环境信息和基于第一环境信息的至少一部分生成的第一控制命令。
[0629]
服务器可以使用匹配的信息向第一设备提供控制命令。
[0630]
服务器可以通过使用其中链接并存储第一信息和第二信息的数据库,基于第一信息估计第二信息。通过使用基于第一信息随时间的变化模式存储第二信息随时间的变化模式的数据库,服务器可以基于第一信息随时间的变化来估计第二信息随时间的变化。服务器可以通过使用逻辑算法或神经网络模型来估计第二信息。
[0631]
通过使用其中将从第一设备获取的信息和对第一设备的控制命令(例如,从用户设备获取的对第一设备的控制命令)链接并存储的数据库,服务器可以基于从第一设备获取的信息生成控制命令。
[0632]
通过使用其中将从第二设备获取的环境信息和对第一设备的控制命令(例如,从用户设备获取的对第一设备的控制命令)链接并存储的数据库,服务器可以基于从第二设备获取的信息生成控制命令。
[0633]
服务器可以基于从第一设备或第二设备获取的第一信息来估计第二信息,并且可
以根据第二信息生成控制命令。例如,服务器可以基于从第一设备或第二设备获取的环境信息(例如,湿度信息)估计该设备的操作信息(例如,输出电流量),并且可以根据估计的操作信息生成控制命令(例如,喷嘴电压的控制命令)。
[0634]
与此同时,图28作为参考示出了其中服务器作为单独的物理设备被提供的情况,但是服务器可以被包括在第一设备中。例如,第一设备可以包括服务器,并且可以执行服务器的上述操作。换言之,第一设备可以执行服务器设备的上述操作,例如存储从第一设备和/或第二设备获取的信息、通过与用户设备通信向用户设备传送信息、从用户设备获取控制信息,生成或管理用于第一设备的操作的控制命令,并控制第一设备的操作。
[0635]
用户设备可以获取用户输入,并且可以通过与服务器或用于降低细颗粒浓度的系统的每个设备进行通信来管理目标区域的细颗粒浓度。
[0636]
用户设备可以运行用于管理细颗粒浓度的程序、应用、网络应用或网页(在下文中,称为应用)。用户设备可以通过应用向用户提供从第一设备或第二设备获取的信息,并且可以获取用户输入信息。
[0637]
用户设备可以包括显示单元和/或输入单元。用户设备可以通过显示单元向用户提供从第一设备、第二设备和/或服务器获取的信息。用户设备可以通过输入单元从用户获取与第一设备或第二设备的操作相关的信息。
[0638]
用户设备可以提供用户界面。用户设备可以通过用户界面获取用户输入,并且可以向用户提供从第一设备、第二设备或服务器获取的信息。
[0639]
用户设备可以与服务器设备、第一设备和/或第二设备通信。用户设备可以通过与第一设备、第二设备和/或服务器通信来获取设备的状态信息、设备的操作信息或目标区域的环境信息。
[0640]
用户设备可以生成控制命令。用户设备可以获取控制信息,并且可以基于控制信息生成控制命令。例如,用户设备可以通过用户界面从用户处获取第一设备的喷嘴输出电流值或第一设备的目标区域的半径r值,并可以基于获取的值生成控制命令,例如,包括喷嘴施加电压的控制命令。
[0641]
用户设备可以将生成的控制命令传送给服务器、第一设备或第二设备。
[0642]
图29是示出根据本公开实施例的用于减少细颗粒的系统的图。
[0643]
参照图29,用于减少细颗粒的系统,用于减少细颗粒的系统可以包括用于管理细颗粒浓度的设备100。设备100可通过释放带负电的液滴在设备附近形成负空间电荷。
[0644]
参照图29,设备100可以安装在物体或结构ob上。可以考虑由设备100形成的空间电荷和由此产生的电场的形式来确定设备的安装位置。可以安装设备100,使得其中设备形成空间电荷的区域覆盖需要降低细颗粒浓度的区域。例如,该设备可以安装在建筑物的屋顶或室外结构上。在设备安装在结构ob上的情况下,必要时可以使用绝缘材料。稍后将在“设备安装方法”部分更详细地描述设备的安装方法。
[0645]
设备100可具有有效半径r。有效半径可表示设备100的目标区域tr的半径。有效半径可表示其中细颗粒浓度可以通过设备在参考时间段内降低参考比率的区域的半径。
[0646]
该设备可以具有圆顶形状的目标区域tr。目标区域tr可以表示其中细颗粒浓度颗可以通过设备在参考时间段内降低参考比率的区域。目标区域tr可以根据设备离地面的高度h和有效半径r来确定。设备的目标区域tr的形状可以根据环境因素而改变。例如,如果目
标区域有风,则目标区域具有沿风向倾斜的圆顶形状。
[0647]
设备可以安装在与地面相距预定距离h的位置。可以考虑设备的操作效率来确定设备离地面的高度h或有效半径r。该设备安装的位置可以与地面相距有效半径r的预定比例。例如,该设备可以安装在与地面相隔高度h的位置,该高度h的值介于有效半径r的1/2到2倍之间。例如,有效半径为30m的设备可以安装在与地面间隔50m的位置处。
[0648]
参照图29,根据实施例的用于减少细颗粒的系统可以包括安装在目标区域中的传感器设备sd。传感器设备sd可以安装在目标区域tr内的位置处。例如,传感器设备sd可以安装在与设备(或设备安装在其上的结构)所在的点间隔开有效半径r的位置处。作为另一示例,传感器设备sd可以位于设备附近。
[0649]
传感器设备可以获取关于目标区域tr的环境信息。例如,传感器设备可以获取包括以下任一项的环境信息:温度、湿度、大气压力、气流(例如,风速)、空气质量(例如,细粉尘浓度)、以及目标区域中的空间电荷密度。传感器设备可以获取在安装传感器设备的位置处的环境信息。传感器设备可以获取环境信息,并且可以将其传送到用于降低细颗粒浓度的设备、服务器或用户设备。
[0650]
同时,用于减少细颗粒的系统可以包括多个传感器设备。例如,用于减少细颗粒的系统可以包括:第一传感器设备,安装在与设备100间隔第一距离的位置处并获取第一信息;第二传感器设备,安装在与设备100相隔第二距离的位置处并获取第二信息。第一信息和第二信息可以至少部分地彼此不同。
[0651]
第一传感器设备可以安装在与地面gnd间隔第一距离的位置处。第二传感器设备可以安装在与地面gnd间隔第二距离的位置处。在此,第一距离或第二距离可以基本上等于设备安装的高度h。
[0652]
例如,第一传感器设备可以获取在与设备100间隔开设备的有效半径r的位置处的空间电荷密度或细颗粒浓度。第二传感器设备可以获取设备100附近的空间电荷密度。作为另一个例子,第一传感器设备可以获取地面gnd上的电荷密度和细颗粒浓度,第二传感器设备可以获取距离地面几十米(例如,在h和2h之间)的位置处的天气信息,例如温度、湿度、大气压力或风。
[0653]
根据本实施例的用于减少细颗粒的系统可以包括图29所示的减少细颗粒的设备和传感器设备。另外,虽然未在图28中示出,用于减少细颗粒的系统还可以包括服务器设备和用户设备,并且可以如以上参照图27所描述的那样操作。
[0654]
图29至图32是示出根据本公开实施例的用于降低细颗粒浓度的系统的操作的图。参照图29至32,用于降低细颗粒浓度的系统可以降低目标区域tr中的细颗粒浓度。
[0655]
参照图29至32,用于降低细颗粒浓度的系统可包括安装在距地面gnd预定高度h处的设备100和传感器设备sd。设备100可具有有效半径r。设备100可安装在预定高度h处。除非另有特别说明,否则参照图29至图32描述的用于降低细颗粒浓度的系统可以与参照图28描述的用于降低细颗粒浓度的系统类似地配置和操作。
[0656]
参照图30,设备100可以提供带电物质cs。例如,设备100可以释放带负电的液滴。设备100可以通过释放带负电的液滴将带电物质cs提供到大气中。
[0657]
设备100可以输出预定范围内的电流。设备100可以操作使得通过喷嘴(或喷嘴阵列)每小时输出的电荷量在预定范围内。例如,设备100可以通过喷嘴输出范围从100μa到
10ma的电流。该设备可以输出第一电流。
[0658]
当目标区域tr中的细颗粒fp的浓度是第一浓度时,设备100可以开始释放带电物质。第一浓度可以是细颗粒fp的初始浓度。
[0659]
参照图30,传感器设备sd可以获取环境信息。例如,传感器设备sd可以获取温度、湿度、大气压力、风速、风向、细颗粒的浓度或电荷密度。传感器设备sd可响应于设备100开始操作而开始获取环境信息。根据实施例,传感器设备sd可以获取环境信息并且可以将其传送到服务器或设备100。
[0660]
根据实施例,设备100可以基于从传感器设备sd获取的环境信息开始操作。例如,当从传感器设备sd获取关于细颗粒浓度超过参考值的信息时,开始释放带电液滴。
[0661]
设备100可以基于从传感器设备sd获取的环境信息进行操作。例如,设备100可以根据基于从传感器设备sd获取的环境信息(例如湿度、温度、大气温度、大气压力或风速)而确定的物理量(例如施加到喷嘴的电压、提供给喷嘴的液体的流率(或流速)、或每小时释放的气体量)来操作。作为具体示例,当从传感器设备sd获取的湿度信息高于参考值时,设备100向喷嘴施加高于默认值的电压。
[0662]
参照图31,用于降低细颗粒浓度的系统可以在目标区域tr中形成空间电荷。
[0663]
参照图31,设备100可以连续或重复地输出带电液滴。设备100可以通过连续或重复地输出带电液滴而在目标区域tr中形成空间电荷。设备100可以在设备附近(例如喷嘴的排放孔附近)形成具有最高电荷密度的空间电荷,并且电荷密度随着远离设备100而减小。
[0664]
形成的空间电荷可以形成电场。根据一个示例,由设备100形成的电场的等势线epl和电场力线efl可以如图30所示形成。参照图30,由设备100形成的电场力线可以从地面沿设备的方向形成。
[0665]
设备100可以通过连续或重复地输出带电液滴来至少部分地使目标区域tr中的细颗粒fd带电。例如,在由设备形成的空间电荷的影响下,目标区域tr中的细颗粒fd可能带负电。细颗粒的带电可能是由于被电场移动的电子与细颗粒碰撞时带电(场带电)或由于电荷随机运动带电(扩散带电)。
[0666]
设备100可以向目标区域提供足够量的电子以使细颗粒带电。设备100可以向目标区域供应数量为细颗粒数量的数万至数十万倍的电子。设备供应的电子数量可以根据设备的有效半径和/或电源来确定。
[0667]
在此,以pm 2.5以下的超细粉尘为35μg/m3的情况为例进行说明。设备100可以向目标区域tr供应数量为细颗粒数量的100,000倍或更多的电子。在pm 2.5以下的超细粉尘为35μg/m3的情况下,每1cm3超细粉尘为2.67个。这里,当设备的供电功率为1kw时,供应286,000个带电颗粒。其中,附着在细尘上的电荷可计算为638个。239个电子附着在每个细粉尘颗粒上,因此细粉尘带负电。例如,当设备保持单位时间输出286,000个带电颗粒的运行状态1小时时,距设备30m半径内的目标区域的细颗粒浓度降低90%或更多。换句话说,有效半径为30m的设备可以在pm 2.5以下的超细粉尘为35μg/m3的环境中以1kw的供电功率运行。
[0668]
传感器设备sd可以根据设备的操作获取环境信息。例如,设备100可以根据设备的操作获取目标区域中的一个位置处的电荷密度值。传感器设备sd可以根据设备的操作获取目标区域中该位置处的电荷密度值的变化。传感器设备sd可以获取设备的电荷密度值,并且可以将其传送到服务器或设备100。
[0669]
设备100可以基于从传感器设备sd获取的环境信息来改变操作状态。例如,当传感器设备sd测量的电荷密度值低于或高于估计值时,设备100增加或减少输出电流。
[0670]
参照图32,用于降低细颗粒浓度的系统可以向目标区域tr中的细颗粒fp提供电力。
[0671]
参照图32,设备100可以通过连续或重复地释放带电液滴来将目标区域tr中的空间电荷分布保持在预定水平或更高水平。用于降低细颗粒浓度的系统可以在目标区域tr中形成空间电荷,并且可以通过空间电荷向带电的细颗粒fp提供电场力,从而使细颗粒fp移动。用于降低细颗粒浓度的系统可以在目标区域tr中形成电场,并且可以通过该电场向带电的细颗粒fp提供电场力。
[0672]
设备100可以至少部分地将目标区域tr中的细颗粒fp推出。设备可以保持目标区域tr中的空间电荷,使得细颗粒fp接收电力并远离设备100移动。设备100可以在足以在空间电荷的影响下使目标区域tr中的细颗粒fp被充分推出且足以使目标区域tr中的细颗粒fp的浓度降低到参考值或更低的时间段内,连续或重复地输出带电液滴。
[0673]
例如,当空间电荷和电场由设备100保持时,目标区域中的带电细颗粒fd可以在远离设备100的方向上接收电场力。细颗粒fp可以在电场力的影响下接收指向地面的电场力分量。细颗粒fp可以在电场力的影响下在远离设备的方向上移动。细颗粒fp可以在电场力的影响下移动出目标区域。例如,细颗粒fp可以沿着由设备100形成的电场的电力线efl、在远离目标设备的方向上移动。随着细颗粒fp在远离设备的方向上移动,可以降低目标区域tr中的细颗粒浓度。
[0674]
参照图32,传感器设备sd可以根据设备的操作获取关于目标区域tr的环境信息。传感器设备sd可以根据设备的操作获取环境信息的变化。
[0675]
传感器设备sd可以获取目标区域中的电荷密度。例如,传感器设备sd可以获取目标区域的细颗粒浓度。传感器设备sd可以将环境信息或环境信息的变化传送到设备100、服务器或用户设备。
[0676]
设备100可以基于从传感器设备sd获取的信息来改变操作状态。当从传感器设备sd获取的细颗粒fp的浓度小于等于参考值时,设备100停止操作或减小输出电流值。或者,当从传感器设备sd获取的细颗粒fp的浓度大于等于参考值时,设备100增加输出电流的量。
[0677]
参照图33,用于降低细颗粒浓度的系统可以去除目标区域tr中的细颗粒fp。
[0678]
参照图33,设备100可以通过连续或重复地释放带电液滴来保持在目标区域tr中形成空间电荷分布和电场的状态。设备100可以在足够的时间段内保持形成电场的状态,使得带电颗粒沿地面方向移动、与地面接触、失去电荷并沉降。
[0679]
例如,随着由设备100形成的空间电荷和电场被保持,目标区域tr中的细颗粒fp在电场力的影响下可以向地面gnd移动。当空间电荷和电场保持足够长的时间时,细颗粒fd沿着电力线efl移动,与地面gnd接触,并失去电荷。随着细颗粒fd附着到地面,目标区域tr中的细颗粒fp的浓度会降低。
[0680]
参照图33,传感器设备sd可以获取环境信息,例如,目标区域tr中的细颗粒浓度或细颗粒浓度的变化。参照图32,传感器设备sd可以获取细颗粒的浓度,并且可以将其传送到设备100、服务器或用户设备。
[0681]
设备100可以根据从传感器设备sd获取的环境信息来改变操作状态。例如,当从传
感器设备sd获取的细颗粒浓度小于等于参考值时,设备100停止操作或减小输出电流值。当从传感器设备sd获取的细颗粒fp浓度从参考值或更低增加到参考值或更高时,设备100重新开始释放电流或增加释放电流。
[0682]
2.4.3多设备系统
[0683]
根据实施例,用于减少细颗粒的系统可以包括用于降低细颗粒浓度的多个设备。
[0684]
图34是示出根据本公开的实施例的用于减少细颗粒的系统的图。
[0685]
参照图34,根据实施例的用于减少细颗粒的系统可以包括第一设备、第二设备、第三设备、服务器和用户设备。在下文中,第一设备和第二设备可以与上面参照图28描述的第一设备类似地操作。用户设备和服务器也可以与上面参照图28描述的用户设备和服务器类似地操作。第三设备可以与上面参考图28描述的第二设备类似地操作。
[0686]
第一设备和第二设备可以是本公开中描述的用于降低目标区域的细颗粒浓度的设备。第一设备可以是用于降低第一目标区域的细颗粒浓度的设备。第二设备可以是用于降低第二目标区域的细颗粒浓度的设备。第一目标区域和第二目标区域可以至少部分地彼此不同。第一设备和/或第二设备可以具有各自的传感器单元,并且可以获取状态信息、操作信息或环境信息。
[0687]
第三设备可以是功能至少部分地不同于第一设备或第二设备的功能的设备。例如,第三设备可以是具有一个或多个传感器单元的传感器设备。第三设备可以是获取环境信息并将其传送到第一设备、第二设备、服务器和/或用户设备的传感器设备。
[0688]
例如,第三设备可以是获取第一设备对应的第一目标区域的第一环境信息和/或获取第二设备对应的第二目标区域的第二环境信息的传感器设备。第三设备可以获取关于第一设备和/或第二设备附近的环境信息。例如,第三设备可以获取关于第一目标区域和/或第二目标区域的电荷密度、湿度、温度或天气信息。或者,第三设备可以获取关于第一设备和/或第二设备附近的电荷密度、湿度或温度信息。
[0689]
第三设备可以向第一设备、第二设备和/或服务器发送环境信息。第三设备可以响应于第一设备、第二设备和/或服务器的请求而传送环境信息。
[0690]
同时,图34仅示出了一个第三设备,但是用于减少细颗粒的系统可以包括多个第三设备,例如多个传感器设备。
[0691]
例如,用于降低细颗粒浓度的系统可以包括:与第一设备的第一目标区域对应的第一传感器设备,以及与第二设备的第二目标区域对应的第二传感器设备。第一传感器设备可以获取关于第一目标区域的环境信息。第二传感器设备可以获取关于第二目标区域的环境信息。每个传感器设备可以位于其对应区域中的点处,或者可以位于对应设备附近。
[0692]
又如,用于降低细颗粒浓度的系统可以包括:与第一设备对应且与第一设备相距第一距离的第一传感器设备;与第一设备对应且与第一设备相距第二距离的第二传感器设备;与第二设备对应且与第二设备相距第三距离的第三传感器设备;以及与第二设备对应且与第二设备相距第四距离的第四传感器设备。与用于降低细颗粒浓度的各个设备相对应的传感器设备可以与上面参照图27描述的那些传感器设备类似地操作。
[0693]
服务器可以管理第一设备和第二设备的细颗粒浓度降低操作。服务器可以存储程序或数据,并且可以与外部设备进行通信。服务器可以是云服务器。服务器可以与图33中未示出的设备进行通信。
[0694]
服务器可以与第一设备、第二设备、第三设备和/或用户设备进行通信。服务器可以在用户设备与第一设备、第二设备和/或第三设备之间进行调解。
[0695]
服务器可以存储设备信息。
[0696]
服务器可以存储用于标识第一设备的第一设备标识信息、用于标识第一设备安装位置的第一位置信息和/或关于第一设备的安装环境特征的第一安装环境信息。例如,服务器可以存储指示第一设备的安装位置是室内空间还是室外空间、或者第一设备安装的位置是住宅小区还是工业园区的第一安装环境信息。服务器可以存储第二设备的第二设备标识信息、第二位置信息或第二安装环境信息。
[0697]
服务器可以将从第一设备获取的信息存储到第三设备,或者可以将该信息传送到用户设备。
[0698]
例如,服务器可以从第一设备获取第一状态信息或者第一操作信息,并且可以将其存储或者传送给用户设备。例如,服务器可以从设备获取第一设备中存储的液体量,并将其存储或传送到用户设备。服务器可以将从第一设备获取的信息与第一设备的标识信息一起存储,也可以将从第一设备获取的信息与第一设备的标识信息一起传输给用户设备。或者,服务器可以从第二设备获取第二状态信息或第二操作信息,并将其存储或传送给用户设备。
[0699]
又例如,服务器可以从第三设备获取第一目标区域的第一环境信息或第二目标区域的第二环境信息。或者,服务器可以从第三设备获取在第一设备附近获取的第一环境信息或在第二目标区域附近获取的第二环境信息。服务器可以存储第二环境信息或将其传送给用户设备。
[0700]
根据实施例,在用于降低细颗粒浓度的系统包括多个传感器设备的情况下,服务器可以从第一传感器设备获取第一环境信息,可以从第二传感器设备获取第二环境信息,并且可以存储获取的环境信息或将其传送到用户设备。服务器可以将第一设备的第一环境信息和标识信息传送给用户设备。服务器可以从第一传感器设备获取第一环境信息,并将第一环境信息传送给第一设备或第二设备。
[0701]
服务器可以将基于所获取的环境信息生成的引导消息传送到用户设备。服务器可以向用户设备传送包括所获取的环境信息和相应设备的标识信息的引导消息。
[0702]
服务器可以控制包括用于降低细颗粒浓度的多个设备的系统,从而管理多个目标区域的细颗粒浓度。服务器可以生成用于控制多个设备的控制命令或作为控制命令基础的控制信息,并且可以将其传送给每个设备。
[0703]
服务器可以存储用于管理细颗粒浓度的程序、应用、网络应用或网页(以下称为应用)。服务器可以通过应用生成控制信息或控制命令。
[0704]
服务器可以生成用于控制第一设备的第一控制命令或第一控制信息。服务器可以基于从第一设备获取的第一状态信息或第一操作信息生成第一控制信息或第一控制命令。例如,服务器可以获取第一设备输出的电流值,并将该电流值与参考电流进行比较,以生成用于施加比现有值高或低的电流值的第一控制命令。服务器可以生成用于控制第二设备的第二控制命令或第二控制信息。
[0705]
服务器可以基于从第一设备获取的第一信息生成用于控制第二设备的第二控制命令。服务器可以从第一设备获取第一设备的状态信息,并且可以生成第二控制命令。例
如,服务器可以从第一设备获取输出电流值,当第一设备输出的电流值低于参考值时,服务器生成使第二设备的输出电流值高于参考电流值的第二控制命令,并将第二控制指令传送至第二设备。当第一设备因故障而无法产生合适的输出电流时,通过增加第二设备的输出来降低与第一设备对应的第一对应区域的细颗粒浓度。
[0706]
服务器可以基于从第三设备获取的环境信息生成用于控制第一设备和/或第二设备的控制命令。服务器可以从第三设备获取关于第一目标区域的第一环境信息,并且可以基于第一环境信息生成第一控制命令。
[0707]
在用于降低细颗粒浓度的系统包括多个传感器设备的情况下,服务器可以基于从第一传感器设备获取的第一环境信息生成第一控制命令,并且可以基于从第二传感器设备获取的第二环境信息生成第二控制命令。例如,服务器可以生成用于第一设备的第一控制命令以将根据从第一传感器设备获取的第一湿度值确定的第一电流用作喷嘴电流。服务器可以生成用于第二设备的第二控制命令,以将根据从第二传感器设备获取的高于第一湿度值的第二湿度值而确定的第二电流用作喷嘴电流。
[0708]
或者,服务器可将第一环境信息和第二环境信息一起考虑,生成第一控制命令和第二控制命令。例如,通过使用从第一传感器设备获取的湿度值和从第二传感器设备获取的传感器值的平均值作为参考湿度值,服务器可以生成并传输第一控制命令和第二控制命令,用于第一设备和第二设备向喷嘴施加根据参考湿度值确定的喷嘴电压。
[0709]
服务器可以获取控制信息,并可以基于控制信息生成控制命令。例如,服务器可以从用户设备获取第一设备或第二设备的控制信息,并根据该控制信息生成用于控制该设备的控制命令。服务器可以从用户设备获取与第一设备对应的第一控制信息,并可以生成第一控制命令。或者,服务器可以获取第一目标区域的第一控制信息(例如,包括对于第一目标区域的细颗粒浓度的目标降低率的第一控制信息),并可以生成用于控制第一设备的第一控制命令。或者,服务器可以获取包括第一目标区域和第二目标区域的第三区域的控制信息(例如,包括第三目标区域的细颗粒浓度的目标降低率的第一控制信息),并且可以生成用于控制第一设备的第一控制命令和用于控制第二设备的第二控制命令。
[0710]
服务器可以从用户设备获取对第一设备、第二设备和/或第三设备的控制信息或控制命令。例如,服务器可以从用户设备获取对第一设备的第一控制命令。服务器可以从用户设备获取对第二设备的第二控制命令。服务器可以向第一设备传送第一控制命令,并且可以向第二设备传送第二命令。服务器可以将从第一设备到第三设备获取的信息传送到用户设备,并且响应于此,可以从用户设备获取控制信息或控制命令。
[0711]
服务器可以存储获取的信息。服务器可以存储从第一设备到第三设备获取的信息、服务器生成的控制信息、服务器生成的控制命令、从用户设备获取的控制信息、或者从用户设备获取的控制命令、或所有上述这些。
[0712]
服务器可以将获取的信息与标识信息一起存储。服务器可以将从第一设备获取的信息与第一设备的标识信息一起存储,并且可以将从第二设备获取的信息与第二设备的标识信息一起存储。或者,服务器可以将从第一传感器设备获取的信息与第一设备的标识信息一起存储,也可以将从第二传感器设备获取的信息与第二设备的标识信息一起存储。
[0713]
服务器可以将获取的信息与时间信息一起存储。例如,服务器可以将在第一时间点从第一设备获取的第一信息连同关于第一时间点的信息一起存储,并且可以将在第二时
间点从第一设备获取的信息连同关于第二时间点的信息一起存储。
[0714]
服务器可以匹配不同类型的信息,存储和管理得到的信息。服务器可以链接并存储从各个设备获取的多条信息。
[0715]
服务器可以匹配和管理环境信息和控制命令。例如,服务器可以将从第三设备(或第一传感器设备)获取的第一环境信息和用户设备对应于第一环境信息生成的第一控制信息或第一控制命令进行匹配和存储。服务器可以将从第三设备(或第二传感器设备)获取的第二环境信息和用户设备对应于第二环境信息生成的第二控制信息或第二控制命令进行匹配和存储。
[0716]
服务器可以匹配和管理控制命令和信息。服务器可以将第一设备的第一状态信息、第一操作信息或第一目标区域的第一环境信息与从用户获取的第一控制命令进行匹配和存储。服务器可以将第二设备的第二状态信息、第二操作信息或第二目标区域的第二环境信息与从用户获取的第二控制命令进行匹配和存储。
[0717]
服务器可以使用匹配的信息向第一设备提供控制命令。服务器可以通过使用其中链接并存储有第一信息和第二信息的数据库,基于第一信息来估计第二信息。除非另有说明,可以应用参考图27描述的细节。
[0718]
通过使用其中链接并存储有从第一设备获取的信息和针对第一设备的第一控制命令(例如,从用户设备获取的针对第一设备的控制命令)的第一数据库,服务器可以基于从第一设备获取的信息生成控制命令。通过使用其中链接并存储有从第二设备获取的信息和针对第二设备的第二控制命令(例如,从用户设备获取的针对第二设备的控制命令)的第二数据库,服务器可以基于从第二设备获取的信息生成控制命令。
[0719]
通过使用其中链接存储有从第三设备获取的环境信息和针对第一设备的第一控制命令(例如,从用户设备获取的针对你第一设备的第一控制命令)的第一数据库,服务器可以基于从第一设备获取的信息生成第一控制命令。或者,通过使用其中链接存储有从第三设备获取的环境信息和针对第二设备的第二控制命令(例如,从用户设备获取的针对第二设备的第二控制命令)的第二数据库,服务器可以基于从第二设备获取的信息生成第二控制命令。
[0720]
服务器可以基于从第一设备、第二设备或第三设备获取的第一信息来估计第二信息,并且可以根据第二信息生成控制命令。例如,服务器可以基于从第一设备到第三设备获取的环境信息(例如湿度信息)来估计该设备的操作信息(例如,输出电流量),并且可以根据估计的操作信息生成控制命令(例如,喷嘴电压的控制命令)。
[0721]
服务器可以使用将从第一设备获取的信息(或从第一传感器设备获取的信息)和从第二设备获取的信息(或从第二传感器设备获取的信息)整合在一起的数据库。例如,通过使用其中从第一设备获取的第一细颗粒浓度和从用户设备获取的与第一细颗粒浓度相对应的第一控制命令被匹配和存储、从第二设备获取的第二细颗粒浓度和从用户设备获取的与第二细颗粒浓度对应的第二控制命令被匹配和存储的数据库,服务器可以生成针对第一设备或第二设备的控制命令。
[0722]
同时,图34作为参考示出了服务器作为单独的物理设备提供的情况。然而,根据实施例,在用于降低细颗粒浓度的系统包括用于降低细颗粒浓度的多个设备的情况下,用于降低细颗粒浓度的设备中的任何一个都可以用作包括服务器的集线器设备,用于降低细颗
粒浓度的设备也可以用作外设。
[0723]
例如,参照图34,第一设备可以是包括服务器的集线器细颗粒浓度管理设备,第二设备可以是与第一设备通信的外围微粒浓度管理设备。例如,第一设备可以包括服务器,并且可以执行服务器的上述操作。换句话说,第一设备可以执行服务器设备的上述操作,例如存储从第一设备、第二设备和/或第三设备获取的信息,通过与用户设备通信将信息传送给用户设备,从用户设备获取控制信息,生成或管理用于第一设备和/或第二设备的操作的控制命令,以及控制第一设备和/或第二设备的操作。这里,第二设备可以与第一设备进行通信,可以将状态信息作为第一信息进行传送,并且可以从第一设备获取控制命令进行操作。
[0724]
用户设备可以获取用户输入,并且可以通过与服务器或用于降低细颗粒浓度的系统的每个设备进行通信来管理多个目标区域的细颗粒浓度。
[0725]
用户设备可以运行用于管理细颗粒浓度的程序、应用、网络应用或网页。用户设备分别管理第一目标区域和第二目标区域的细颗粒浓度。
[0726]
用户设备可以包括显示单元和/或输入单元。用户设备可以通过显示单元向用户提供从第一设备、第二设备、第三设备和/或服务器获取的信息。用户设备可以通过输入单元从用户获取与第一设备、第二设备或第三设备的操作相关的信息。
[0727]
用户设备可以与服务器、第一设备、第二设备和/或第三设备进行通信。用户设备可以与服务器通信,可以获取第一设备的第一状态信息、第一设备的第一操作信息或第一目标区域的第一环境信息。用户设备可以获取关于第一设备或第二设备的信息,并且可以将基于获取的信息生成的第一控制命令或第二控制命令传送到服务器设备。
[0728]
用户设备可以考虑到关于第一设备的第一状态信息生成针对第二设备的第二控制命令。例如,当储存在第一设备中的液体量或输出电流小于等于参考值时,用户设备可以生成控制命令,用于使施加到第二设备的喷嘴的电压或从第二设备输出的电流高于参考值。
[0729]
用户设备可以考虑第一设备和第二设备的位置生成第一控制命令和/或第二控制命令。用户设备可以考虑第一设备和第二设备之间的距离生成第一控制命令和/或第二控制命令。例如,用户设备可以针对根据设备之间的距离确定的输出电流量,生成第一控制命令或第二控制命令(例如,确定为使得输出电流量与设备之间的距离具有正相关)。
[0730]
服务器或用户设备可以生成控制命令来控制第一设备和第二设备的操作。服务器或用户设备可以相互结合地控制第一设备和第二设备。
[0731]
服务器或用户设备可以控制第一设备和第二设备,使得第一设备和第二设备依次释放带电颗粒。服务器或用户设备可以控制第一设备和第二设备,使得第一设备和第二设备交替释放带电颗粒。
[0732]
用于降低细颗粒浓度的系统可以包括安装在室外空间的多个设备。在下文中,将描述用于减少细颗粒的系统,该系统包括多个设备。
[0733]
图35是示出根据本公开实施例的用于降低细颗粒浓度的系统的图。参照图35,根据实施例的用于降低细颗粒浓度的系统可以使用多个设备来管理系统目标区域(或总目标区域trt)中的细颗粒浓度。
[0734]
参照图35,根据实施例的用于降低细颗粒浓度的系统可以包括用于释放带电物质cs的第一设备101和第二设备102。第一设备101和第二设备102可以通过释放带负电荷的液
滴在设备附近形成负空间电荷。参照图34,用于减少细颗粒的系统可以包括作为用于降低细颗粒浓度的多个设备中的两个相邻设备的第一设备101和第二设备101,这些设备彼此间隔开。
[0735]
第一设备101或第二设备102可以包括传感器单元。根据实施例,第一设备101可以包括第一传感器单元,第二设备102可以包括第二传感器单元。
[0736]
第一设备101和/或第二设备102可以与参照图28描述的设备100类似地安装和使用。第一设备101和/或第二设备102可以与上面参照图29至图32描述的设备100类似地操作。下文中,除非另有具体说明,否则将应用参照图28至图32在上文中描述的细节。
[0737]
参照图35,第一设备101和/或第二设备102可以安装在预定结构上。第一设备101和/或第二设备102的安装位置可以考虑各个设备形成的空间电荷、空间电荷形成的电场的形式以及周围地形来确定。第一设备101和第二设备102的安装位置可以考虑待降低其细颗粒浓度的系统目标区域trt、第一设备101的有效半径r1和第二设备102的有效半径r2来确定。
[0738]
参照图35,第一设备和第二设备可以安装在与地面间隔开预定距离的位置处。第一设备可以安装在与地面间隔开第一距离h1的位置处,第二设备可以安装在与地面间隔开第二距离h2的位置处。第一距离和第二距离可以相同。或者,第一距离和第二距离可以根据周围地形具有预定差。
[0739]
用于降低细颗粒浓度的系统可以通过使用用于降低第一目标区域的细颗粒浓度的第一设备101和用于降低第二目标区域的细颗粒浓度的第二设备102来管理系统目标区域trt的细颗粒浓度。
[0740]
第一设备101可以降低第一目标区域tr1的细颗粒浓度。第二设备102可以降低第二目标区域tr2的细颗粒浓度。第一设备101和第二设备102可以降低系统目标区域trt的细颗粒浓度。系统目标区域trt可以是通过用于降低细颗粒浓度的系统降低细颗粒浓度的目标区域,该系统包括多个用于降低细颗粒浓度的设备。
[0741]
第一设备101可以是具有第一有效半径r1的设备。第二设备102可以是具有第二有效半径r2的设备。用于降低细颗粒浓度的系统可以具有总有效半径rt作为有效半径,该系统包括第一设备101和第二设备102。总有效半径rt可以被确定为小于第一有效半径r1和第二有效半径r2之和。
[0742]
第一设备101和第二设备102可以被安装为彼此间隔开第一距离d12。例如,第一距离d12可以被确定为小于第一有效半径tr1和第二有效半径tr2之和。例如,当第一有效半径tr1和第二有效半径tr2分别为30m时,第一距离d12被确定为50m。第一设备101的第一有效区域tr1和第二设备102的第二有效区域tr1可以至少部分重叠。
[0743]
可以考虑整个系统的效率来确定第一设备101和第二设备102的有效半径和/或第一设备与第二设备之间的距离d12。
[0744]
根据实施例,第一设备101和第二设备102消耗的功率可以小于如下用于降低细颗粒浓度的设备所消耗的功率:该用于降低细颗粒浓度的设备使用第一半径r1和第二半径r2之和作为半径。当打算使用单个设备来降低大区域的细颗粒浓度时,外部结构的干扰可能会很严重,并且以设备为中心形成圆顶状的目标区域,导致产生天空中的无用区域。因此,为了最小化不必要的功耗,可以在系统目标区域trt中适当地布置多个用于降低细颗粒浓
度的设备。
[0745]
参照图35,根据实施例的用于减少细颗粒的系统可以包括安装在目标区域中的传感器设备sd。传感器设备sd可以安装在系统目标区域trt内的位置处。例如,传感器设备sd可以安装在与第一设备(或设备安装在其上的结构)所在的点间隔开第一有效半径r1的位置处。传感器设备sd可以位于第一设备101附近。传感器设备sd可以位于第一设备101和第二设备102之间。例如,传感器设备sd可以位于第一设备101和第二设备102之间的中间点处。
[0746]
传感器设备可以获取系统目标区域trt、第一目标区域tr1或第二目标区域tr2的环境信息。例如,传感器设备可以获得包括以下任一项的环境信息:温度、湿度、大气压力、气流(例如,风速)、空气质量(例如,细粉尘浓度)、以及系统目标区域trt、第一目标区域tr1或第二目标区域tr2中的空间电荷密度。传感器设备可以获取环境信息,并且可以将其传送到第一设备101、第二设备102、服务器或用户设备。
[0747]
同时,用于降低细颗粒浓度的系统可以包括多个传感器设备。例如,用于减少细颗粒的系统可以包括:第一传感器设备,安装在与第一设备101间隔第一距离的位置处,并获取第一信息;第二传感器设备,安装在与第一设备101间隔第二距离的位置处,并获取第二信息。可选地,该用于减少细颗粒的系统可以包括:第一传感器设备,获取第一设备101对应的第一目标区域tr1的环境信息;以及第二传感器设备,获取与第二设备102对应的第二目标区域tr1的环境信息。
[0748]
图34所示的用于降低细颗粒浓度的系统可以类似于参考图33至33所描述的用于降低细颗粒浓度的系统操作。用于降低细颗粒浓度的系统可以通过在系统目标区域trt内供应带电物质cs来形成空间电荷。用于降低细颗粒浓度的系统可以操作用于降低细颗粒浓度的多个设备足够长的时间段,以使得位于系统目标区域trt中的细颗粒fp通过空间电荷带电,被空间电荷形成的电场推出,并与地面接触从而最终被移除。此外,该系统可以通过使用传感器设备来管理细颗粒浓度降低操作的状态和环境。
[0749]
2.5降低室内细颗粒浓度的系统
[0750]
2.5.1室内安装
[0751]
根据本公开的实施例,降低细颗粒浓度的操作可用于降低室内空间中的细颗粒浓度。
[0752]
本公开中描述的室内空间可以指具有与大气部分不同的环境的空间。本公开中所描述的室内空间不仅仅指具有天花板、地板和四个侧部并与外部相区别的室内空间,可以理解具有至少一些开放的边并与外部相通的半室内空间也对应于本发明所述的室内空间。
[0753]
本公开中描述的降低细颗粒浓度的操作可以由安装在室内空间中的设备执行。安装在室内空间的设备可以降低室内目标区域中的细颗粒浓度。例如,本公开中描述的设备可以安装在住宅、百货公司、大型购物中心、体育场馆、室内剧院、图书馆等中以降低细颗粒浓度。
[0754]
2.5.2单机系统
[0755]
图36是示出用于降低室内细颗粒浓度的系统的实施例的图。
[0756]
参照图36,用于降低细颗粒浓度的系统可以包括用于降低细颗粒浓度的设备100和传感器设备sd。在用于降低室内细颗粒浓度的系统中,降低细颗粒浓度的设备100的目标
区域可以是单位室内空间。
[0757]
用于降低细颗粒浓度的设备100可以安装在室内空间中。为方便起见,图36示出了设备安装在靠近天花板的位置的情况作为示例,但本公开不限于此。设备100可以位于人们主要经过的区域。例如,设备100可以安装在空中或室内空间的地板上。或者,设备100可以位于室内空气流通过的管道中。
[0758]
用于降低细颗粒浓度的设备100可以向室内空间供应带电物质cs。设备100可通过释放带电液滴将带电物质cs供应到室内空间。设备100可以通过供应带电物质cs来使室内空间中的细颗粒fp带电。设备100可以供应带电物质cs以促使带电细颗粒fp移动到室内空间中的特定位置并被收集。设备100可以供应带电物质cs以形成空间电荷,并且可以提供电场力使得通过空间电荷,带电颗粒fp粘附到目标位置、失去电荷并被去除。
[0759]
传感器设备sd可以获取室内空间的环境信息。传感器设备sd可以获取室内空间的温度、湿度、电荷密度或细颗粒浓度。传感器设备sd和用于管理细颗粒浓度的设备100可以彼此集成在一起。
[0760]
参照图36,用于降低细颗粒浓度的系统还可以包括中央控制设备300。中央控制设备300可以控制安装在空间中的设备100、传感器设备sd和其他空气质量管理设备的操作。例如,中央控制设备300可以控制设备100的操作和空调设施、空调/加热设备、鼓风机或换气扇的操作。中央控制设备300可以使设备100的操作与另一空气质量管理设备的操作相配合。例如,中央控制设备300可以在设备100运行的同时停止鼓风机的操作。
[0761]
根据实施例,用于降低细颗粒浓度的系统可以包括集尘模块。集尘模块可以收集由设备100使其带电的细颗粒fp。集尘模块可以安装在室内空间中。集尘模块可以安装在建筑物内部设置的空调系统的管道中。集尘模块可具有与从设备100释放的电荷相反的电特性。例如,当设备100供应负电荷时,集尘模块具有正( )电荷。或者,可以向集尘模块施加正( )电压。然而,这并用于不限制本发明,集尘模块可以具有接地的集尘器。
[0762]
根据实施例,用于降低细颗粒浓度的系统还可以包括空气质量管理设备。空气质量管理设备可以是控制室内空气的湿度、温度或风向的设备。中央控制设备300可以控制空气质量管理设备以提高用于降低细颗粒浓度的设备的运行效率。
[0763]
根据实施例,空气质量管理设备可以是具有过滤器的空气净化器。空气质量管理设备可以吸入空间中的空气并且可以排出已经通过过滤器的空气。这里,空气质量管理设备可以具有与集尘模块类似的集尘器,并且可以收集由用于降低细颗粒浓度的设备使其带电的细颗粒。
[0764]
图36所示的用于降低细颗粒浓度的系统可以类似于图30至33所描述的用于降低细颗粒浓度的系统的操作。图36所示的用于降低细颗粒浓度的系统可以将带电物质cs供应到室内区域并且可以使位于室内空间中的细颗粒带电。用于降低细颗粒浓度的系统可以通过对带电细颗粒施加电效应来降低漂浮在室内空间中的细颗粒的浓度。
[0765]
同时,参考图36,已经针对作为参考的具有四个侧壁、天花板和地板的室内空间描述了室内细颗粒浓度降低操作,但是本公开中描述的室内细颗粒浓度降低操作可以应用于部分开放的室内空间,即半室内空间。
[0766]
例如,细颗粒浓度降低操作可应用于具有开放式天花板的室内空间。此外,例如,细颗粒浓度降低操作可应用于侧壁的至少一侧敞开的室内空间。
[0767]
在此,用于降低细颗粒浓度的系统可以包括至少一个用于降低细颗粒浓度的设备,其中该设备位于靠近非开口侧的位置。用于降低细颗粒浓度的系统可以包括用于降低细颗粒浓度的设备,其中该设备靠近非开口侧,使室内空间中的细颗粒带电,并通过形成空间电荷来提供电场力,使得带电细颗粒附着在室内空间的某些结构上或被推出室内空间。
[0768]
可选地,用于降低细颗粒浓度的系统可以包括至少一个用于降低细颗粒浓度的设备,其中该设备靠近开口侧。用于降低细颗粒浓度的系统可以包括用于降低细颗粒浓度的设备,其中该设备靠近开口侧,使室内空间中的细颗粒带电,并通过形成空间电荷来提供电场力,使得带电细颗粒粘附在室内空间的某些结构上或被推出室内空间。
[0769]
3.设备使用方法
[0770]
在此,将描述使用在本公开中描述的用于降低细颗粒浓度的设备的方法。
[0771]
3.1设备安装方法
[0772]
图36是示出根据本公开的安装用于降低细颗粒浓度的设备的方法的实施例的流程图。
[0773]
参照图36,根据实施例的安装用于降低细颗粒浓度的设备的方法可以包括:在步骤s1301安装用于安装该设备的结构,以及在步骤s1303将设备安装在所安装的结构上。
[0774]
步骤s1301安装用于安装该设备的结构可以包括确定设备的安装位置。确定设备的安装位置可以包括确定设备安装的位置距地面的高度。例如,可以基于设备的有效半径确定设备的安装位置。
[0775]
在步骤s1301安装用于安装设备的结构可以包括提供具有电或磁稳定性的结构。考虑到本公开中描述的设备释放带电物质以降低细颗粒浓度,安装设备的环境或结构可被提供为具有电或磁稳定特性。例如,可以提供该结构以具有至少部分绝缘的部分。或者,该结构可由至少部分非磁的材料制成。
[0776]
根据实施例,在步骤s1301安装用于安装设备的结构可以包括在与地表面间隔开第一距离的第一位置处安装用于安装减少细粉尘的设备的结构。
[0777]
根据实施例,其上安装设备的结构可具有第一端子和与用于减少细粉尘的设备接触的第二端子。该结构可以包括在第一端子和第二端子之间的至少部分电绝缘的部分。该结构可以通过第一端子电接地。该结构可以经由第一端子与地表面接触。该结构可以经由第一端子固定到建筑物中的其他物体上。在设备与第二端子之间在该结构和设备相遇的位置,可以设置绝缘部分。第一端子和第二端子可以彼此间隔开预定距离。
[0778]
将设备安装在结构上可以包括安装设备使得设备的第一侧与结构相接触。该设备可包括液体储存容器所在的第一侧和喷嘴所在的第二侧。在此,将设备安装在结构上可以包括安装设备使得液体储存容器所在的第一侧与结构接触。
[0779]
例如,当该设备安装在结构上以建立室外细颗粒浓度的系统时,该设备可以安装在建筑物中,使得液体储存容器所在的第一侧相对靠近建筑物。喷嘴所在的第二侧相对远离建筑物。
[0780]
又例如,当该设备安装在结构上以建立室内细颗粒浓度的系统时,该设备可以安装在室内空间中的位置,使得液体储存容器所在的第一侧定位在相对靠近内壁的位置,并且喷嘴所在的第二侧定位在相对远离内壁的位置。
[0781]
将设备安装在结构上可以包括将设备定位成使得设备的喷嘴面向垂直于地面的
方向。将设备安装在结构上可以包括将设备定位成使得设备的喷嘴面向平行于地面的方向。在设备包括多个喷嘴的情况下,该设备可以定位成使得多个喷嘴中的至少一个喷嘴在垂直于地面或平行于地面的方向上。
[0782]
将设备安装在结构上可以包括将设备安装成使得设备靠近结构的第一端子和第二端子中的第二端子。将设备安装在结构上可以包括将设备安装成使得设备安装在结构的面向与地表面接触的第一端子的第二端子处。
[0783]
将设备安装在结构上可以包括将设备安装成使得设备从结构突出。将设备安装在结构上可以包括将设备安装成使得设备沿一个方向(例如垂直于侧面的方向)突出到结构(例如,目标建筑物)的侧壁。
[0784]
将设备安装在结构上可以包括将设备安装在多个结构上。例如,安装设备可包括将设备安装在多个结构上或多个结构之间,使得设备由多个结构支撑。
[0785]
根据实施例,用于降低细颗粒浓度的方法还可以包括将液体路径连接到设备。用于降低细颗粒浓度的设备可以使用预先储存液体的筒或直接液体供应方法来操作。当设备使用直接液体供应方法操作时,安装用于降低细颗粒浓度的设备的方法还可以包括将设置为至少部分地穿过结构的液体路径连接到设备。
[0786]
3.2设备管理方法
[0787]
图38是示出根据本公开的管理用于降低细颗粒浓度的设备的方法的实施例的流程图。
[0788]
参照图38,根据本实施例的管理用于降低细颗粒浓度的设备的方法可以包括:在步骤s1301安装设备,在步骤s1303从设备获取状态信息,以及在步骤s1305基于状态信息至少部分地改变设备配置。
[0789]
安装设备可以与上面参照图37描述的类似地实现。安装设备可以包括在第一状态下安装设备。安装设备可以包括将具有第一液体容量的第一液体储存容器插入到设备中。安装设备可包括将具有第一容量液体的第一筒插入设备中。安装设备可以包括将液体管连接到设备并且通过液体路径将液体供应到设备的喷嘴。
[0790]
从设备获取状态信息可以包括获取设备的液体供应状态。从设备获取状态信息可以包括获取包括在设备的筒中的液体量。从设备获取状态信息可以包括获取供应到设备的喷嘴的液体量。
[0791]
基于状态信息至少部分地改变设备配置可以包括改变喷嘴的液体供应状态。例如,基于状态信息至少部分地改变设备配置可以包括当包含在第一筒中的液体量小于等于第一容量的预定比率时将第一筒改变为第二筒。或者,基于状态信息至少部分地改变设备配置可以包括将液体供应到第一液体储存容器。或者,基于状态信息至少部分地改变设备配置可包括更换设备的喷嘴或喷嘴阵列。
[0792]
尽管已经描述和示出了实施例,但是本领域技术人员根据以上描述可以进行各种修改和变化。例如,尽管所描述的技术以与所描述的方法不同的顺序执行,和/或所描述的系统、结构、装置和电路的元件以与所描述的方法不同的形式耦合或组合,或者被替换或用其他元素或等效物代替,也可以获得适当的结果。
[0793]
因此,权利要求的其他实施方式、实施例和等效物也在所附权利要求的范围内。
再多了解一些

本文用于企业家、创业者技术爱好者查询,结果仅供参考。

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