用于对由气候控制系统调节的空气进行消毒的方法和系统与流程

1.本发明总体上涉及一种气候控制系统。更具体地，本发明涉及用于对由气候控制系统调节的空气进行消毒的方法和系统。


背景技术：

2.气候控制系统可以包括例如加热、通风和空调(hvac)系统和/或运输制冷系统(trs)。hvac系统通常用于控制车辆的乘客空间(例如，乘客公共汽车、拖拉机的车厢等)和/或住宅hvac应用和商业hvac应用内的气候。trs通常用于控制运输单元(例如卡车、集装箱(例如平板车上的集装箱、联运集装箱等)、箱式车、半牵引车、公共汽车或其他类似的运输单元)的货舱内的环境条件(例如温度、湿度、空气质量等)。trs可以维持货舱的环境条件，以维护货物(例如农产品、冷冻食品、药品等)。
3.在新型冠状病毒肺炎大流行期间，社会对某些快速传播的微生物(如病毒和病原体)的脆弱性暴露出来。使用hvac和trs系统(商业、工业和住宅)的运营商在应对病原体传播方面面临不同的挑战，例如，更复杂的建筑和空间设计，人口数量和人口密度的增加，全球人口流动的增加和全球范围内人们的相互联系的普遍增加，以及与适应这些并发症和增加相关的技术。运营商转向政策、程序和操作，并使用技术来推荐适当的补救方法。然而，由于人们距离很近，在交通车辆或住宅或商业建筑的封闭空间内，或与他人有多种互动，这些情况会促进传染病和病原体的传播，如covid-19。因此，合理的卫生解决方案可以促进人们对各种形式的运输、住房和商业的信心，这对公众健康和安全都是有益的。


技术实现要素：

4.本发明涉及用于对由气候控制系统调节的空气进行消毒的方法和系统。
5.本文所述的实施例可以提供用于气候控制应用的有效的空气消毒解决方案。因此，在气候控制应用中可以有效地减少挥发性有机化合物和微生物，包括例如病毒、病原体和细菌。
6.应当理解，本文所述的实施例可以应用于运输气候控制应用以及住宅hvac应用和商业hvac应用。
7.在一个实施例中，提供了一种空气消毒单元。所述空气消毒单元包括壳体；基材，所述基材设置在所述壳体的内部空间中，所述基材包括在沿着通过所述空气消毒单元的气流的流动路径延伸的至少一个表面上的至少一个光催化涂层；光源，所述光源设置在所述壳体的内部空间内，使得由所述光源产生的光激活所述至少一个光催化涂层以净化所述气流。所述基材包括用于允许气流通过其中的通道，其中限定所述通道的基材结构包括光催化涂层，并且限定所述通道的基材结构被配置为使得气流中的微生物以低气流速率被捕获在所述至少一个光催化涂层上。低气流速率是每小时小于20空气变化的气流速率。
8.在另一个实施例中，提供了一种气候控制系统。气候控制系统包括加热和/或制冷系统和空气消毒系统。空气消毒系统包括空气消毒单元。所述空气消毒单元包括壳体；基
材，所述基材设置在所述壳体的内部空间中，所述基材包括在沿着通过所述空气消毒单元的气流的流动路径延伸的至少一个表面上的至少一个光催化涂层；光源，所述光源设置在所述壳体的内部空间内，使得由所述光源产生的光激活所述至少一个光催化涂层以净化所述气流。所述基材包括用于允许气流通过其中的通道，其中限定所述通道的基材结构包括光催化涂层，并且限定所述通道的基材结构被配置为使得气流中的微生物以低气流速率被捕获在所述至少一个光催化涂层上。低气流速率是每小时小于20空气变化的气流速率。
9.还提供了一种用于对空气进行消毒的方法。该方法包括提供气流通过空气消毒单元，所述空气消毒单元包括壳体；基材，所述基材设置在所述壳体的内部空间中，所述基材包括在沿着通过所述空气消毒单元的气流的流动路径延伸的至少一个表面上的至少一个光催化涂层；光源，所述光源设置在所述壳体的内部空间内，使得由所述光源产生的光激活所述至少一个光催化涂层以净化所述气流；和通过使用所述光源照射所述至少一个光催化涂层来激活所述至少一个光催化涂层以对所述气流进行消毒。所述基材包括用于允许气流通过其中的通道，其中限定所述通道的基材结构包括光催化涂层，并且限定所述通道的基材结构被配置为使得气流中的微生物以低气流速率被捕获在所述至少一个光催化涂层上。低气流速率是每小时小于20空气变化的气流速率。
附图说明
10.参考形成本公开的一部分的附图，并且其示出了可以实践本说明书中描述的系统和方法的实施例。
11.图1a示出了根据一个实施例的包括运输气候控制系统的公共运输车辆的透视图。
12.图1b示出了根据一个实施例的具有apu的车辆的透视图。
13.图1c示出了根据一个实施例的附接到拖拉机的气候控制运输单元的透视图。
14.图1d示出了根据一个实施例的包括气候控制系统的建筑物的透视图。
15.图2示出了根据一个实施例的包括空气消毒系统和运输气候控制系统的公共运输车辆的框图示意。
16.图3示出了根据一个实施例的具有离心风扇的hvacr系统的空气处理单元的局部剖开透视图。
17.图4是根据一个实施例的空气消毒单元的示意图。
18.图5是根据一个实施例的用于空气消毒单元的基材的示意图。
19.图6是根据另一实施例的用于空气消毒单元的基材的示意图。
20.图7是根据另一实施例的用于空气消毒单元的基材的示意图。
21.图8a和8b是根据另一实施例的用于空气消毒单元的基材的示意图。
22.图9a是根据另一实施例的用于空气消毒单元的基材的示意图。
23.图9b是根据另一实施例的用于空气消毒单元的基材的示意图。
24.图10a、10b、10c是根据另一实施例的用于空气消毒单元的基材的示意图。
25.图11a和11b是根据另一实施例的用于空气消毒单元的基材的示意图。
26.图12是根据另一实施例的用于空气消毒单元的基材的示意图。
27.图13是根据另一实施例的用于空气消毒单元的基材的示意图。
28.图14是根据另一实施例的用于空气消毒单元的基材的示意图。
29.图15是根据另一实施例的用于空气消毒单元的基材的示意图。
30.图16是根据另一实施例的空气消毒单元的示意图。
31.图17是根据一个实施例的用于对空气进行消毒的方法的框图。
32.贯穿全文，相同的参考数字表示相同的部分。
具体实施方式
33.本发明涉及用于对由气候控制系统调节的空气进行消毒的方法和系统。
34.应当理解，本文所述的实施例可以应用于运输气候控制应用以及住宅hvac应用和商业hvac应用。
35.本文参考附图描述本公开的特定实施例；然而，应当理解，所公开的实施例仅仅是本公开的示例，其可以以各种形式实施。没有详细描述公知的功能或构造，以避免在不必要的细节上使本公开模糊。因此，本文公开的特定结构和功能细节不应被解释为限制性的，而仅仅是作为权利要求的基础，并且作为教导本领域技术人员以实际上任何适当的详细结构来不同地采用本公开的代表性基础。
36.如在本公开中使用的，挥发性有机化合物(voc)包括在室温下具有高蒸汽压(例如，处于气态)的有机化学品。挥发性有机化合物可以作为气体从各种各样的固体或液体中排放。示例可包括，例如，油漆和涂料、脱漆剂、清洁用品、杀虫剂、建筑材料和家具、办公设备(例如复印机和打印机)、修正液和无碳复印纸、图形和工艺材料(包括胶水和粘合剂)、永久标记和照相溶液。微生物是包括细菌、病毒、真菌和原生动物的微生物，其中引起疾病的微生物被称为病原体。病毒体包括整个病毒颗粒，包括蛋白质外壳和核酸内核。
37.气候控制系统通常用于控制例如住宅建筑、商业建筑、运输单元等的内部空间的一个或多个环境条件，例如但不限于温度、湿度、空气质量或其组合。运输单元的示例包括但不限于卡车、集装箱(例如平板车上的集装箱、联运集装箱、海运集装箱、铁路集装箱等)、箱式车、半牵引车、公共运输车辆(例如，客运巴士、客运火车等)或其他类似的运输单元。气候受控运输单元可用于运输易腐烂物品，例如药品、农产品、冷冻食品和肉制品，和/或可用于为公共运输车辆的乘客空间中的乘客提供气候舒适。气候控制系统还可以用于住宅hvac应用和商业hvac应用，以控制住宅或商业建筑的一个或多个环境条件，例如但不限于温度、湿度、空气质量或其组合，以为住宅和/或商业建筑中的居住者提供气候舒适。气候控制系统可以包括蒸汽压缩机型气候受控系统、蓄热器型系统、或可以使用工作流体(例如，制冷剂等)、冷板技术等的任何其他合适的气候受控系统。
38.气候控制系统可以包括气候控制单元(ccu)，以控制气候受控空间的一个或多个环境条件(例如，温度、湿度、空气质量等)。ccu可以包括但不限于气候控制回路(包括例如被配置为压缩工作流体(例如，制冷剂)的压缩机、冷凝器、膨胀阀和蒸发器)，以及一个或多个风扇或鼓风机，以控制气候受控空间内的空气与气候受控空间外的环境空气之间的热交换。
39.图1a、1b和1c示出了各种运输气候控制系统。应当理解，本文描述的实施例不限于以下提供的示例，而是可以应用于任何类型的运输单元(例如，卡车、集装箱(诸如平板车上的集装箱、联运集装箱、海运集装箱等)，箱式汽车，半牵引车，客运巴士或其他类似的运输单元等，以及用于住宅hvac应用和商业hvac应用。关于hvac应用，图1d示出了采用本文所述
实施例的用于建筑物的气候控制系统。
40.图1a是根据一个实施例的包括气候控制系统的公共运输车辆1的透视图。在图1a所示的实施例中，车辆1是可将(一个或多个)乘客(未示出)运送到一个或多个目的地的公共交通巴士。在其他实施例中，车辆1可以是校车、铁路车辆、地铁或载有乘客的其他商用车辆。在下文中，术语“公共运输车辆”应用于表示所有此类车辆，而不应解释为将应用范围仅限于公共交通巴士。
41.图1a示出车辆1包括框架2、由框架2支撑的乘客舱3、车轮4和舱5。框架2包括位于车辆1的一侧上的门6。如图1a所示，第一门6位于车辆1的前端附近，第二门6朝向车辆1的后端定位在框架2上。每个门6可在打开位置和关闭位置之间移动，以选择性地允许进入乘客舱3。
42.车辆1还包括安装在车辆1的车顶8上附接到框架2的气候控制单元7。气候控制单元7是运输气候控制系统(未示出)的一部分，该运输气候控制系统被配置为在乘客舱3内提供气候控制。在一些实施例中，气候控制单元7可包括具有一个或多个风扇/鼓风机的气候控制回路(未示出)，以在乘客舱3内提供气候经调节的空气。气候控制单元7可以与空气消毒系统(见图2)相结合，该空气消毒系统被配置成净化乘客舱3内的空气。尽管气候控制单元7被示为安装在车顶(roof)8上的车顶部(rooftop)，但应当理解，在其他实施例中，气候控制单元7可以位于车辆1的其他侧(例如，安装到车辆1的后端)。
43.舱5位于车辆1的后端附近，可包括联接到框架2以驱动车轮4的动力系统(未示出)。在一些实施例中，舱5可以位于车辆1上的其他位置(例如，邻近前端等)。
44.图1b示出了根据一个实施例的车辆10。车辆10是用于将存储在货厢(例如，集装箱、拖车等)中的货物运输到一个或多个目的地的半牵引车。在下文中，术语“车辆”应用于表示所有此类牵引车和卡车，而不应解释为将本发明的应用仅限于牵引车-拖车组合中的牵引车。在一些实施例中，车辆10可以是例如直卡车(straight truck)、面包车等。
45.车辆10包括主电源20、限定睡眠部分30和驱动部分35的舱25、辅助动力单元(apu)40、以及多个车辆附件组件45(例如，电子通信设备、座舱灯、主和/或次hvac系统、主和/或次hvac风扇、用于车辆10的窗户/挡风玻璃的遮阳板、舱附件等)。可以通过驾驶员侧门(未示出)和乘客侧门32进入舱25。舱25可包括主hvac系统(未示出)和次hvac系统(未示出)，主hvac系统可被配置为在驱动部分35内并潜在地在整个舱25内提供经调节的空气，次hvac系统用于在舱25的睡眠部分30内提供经调节的空气。在一些实施例中，次hvac系统可以与空气消毒系统(参见图2)相结合，该空气消毒系统被配置为净化舱25的睡眠部分30内的空气。舱25还可以包括多个舱附件(未示出)。舱附件的示例可包括例如冰箱、电视机、视频游戏机、微波炉、设备充电站、连续气道正压(cpap)机、咖啡机、用于向睡眠部分30提供经调节的空气的次hvac系统。
46.主电源20可以提供足够的电力来操作(例如，驱动)车辆10以及多个车辆附件组件45和舱附件组件47中的任何一个。主电源20还可以向主hvac系统和次hvac系统提供电力。在一些实施例中，主电源可以是原动机，例如内燃机(例如，柴油发动机等)。
47.apu40可以包括多个能量存储元件，每个能量存储元件耦合到多个转换器中的一个。转换器可以将由apu40产生的电力(例如，ac或dc电力)提供给一个或多个车辆附件组件、舱附件组件、主hvac系统和次hvac系统。次hvac系统可以向车辆舱的睡眠部分(例如，图
1b中所示的舱25的睡眠部分30)提供经调节的空气。能量存储元件可以是例如电池组、燃料电池等。在一些实施例中，apu40可以由车辆的占用者(例如，驾驶员或乘客)打开或关闭。例如，当车辆的主电源关闭时，占用者可以打开apu40以提供存储在能量存储元件中的动力。应当理解，本文所述的实施例还可以与原动机驱动的apu一起使用。在一些实施例中，apu40可以包括车辆电气系统。
48.图1c示出了附接到牵引车110的气候受控运输单元105的一个实施例。气候受控运输单元105包括用于运输单元125的气候控制系统100。牵引车120附接到运输单元125并被配置为牵引运输单元125。图1c中所示的运输单元125是拖车。应当理解的是，本文所述的实施例不限于牵引车和拖车单元，而是可以应用于任何类型的运输单元(例如，平板车上的集装箱、联运集装箱等)、卡车、箱式车或其他类似的运输单元。运输单元125可包括一个或多个门(未示出)，所述门可在打开位置和关闭位置之间移动，以选择性地允许进入气候受控空间150。
49.气候控制系统100包括气候控制单元(ccu)110，其在运输单元125的气候受控空间150内提供环境控制(例如，温度、湿度、空气质量等)。气候控制系统100还包括气候控制器170和一个或多个传感器(未示出)，所述一个或多个传感器被配置为测量气候控制系统100的一个或多个参数并且将参数数据传送给气候控制器170。
50.ccu110设置在运输单元125的前壁130上。应理解，在其他实施例中，ccu110可以设置在例如运输单元125的车顶或另一壁上。ccu110包括用于调节要在气候受控空间150内提供的空气的气候控制回路(未示出)。ccu110还可以包括为气候控制系统100的组件(例如，压缩机、一个或多个风扇和鼓风机、一个或多个传感器、一个或多个电磁阀等)供电的动力系统。ccu110可以与空气消毒系统(参见图2)相结合，该空气消毒系统被配置为净化气候受控空间150内的空气。
51.可编程气候控制器170可以包括单个集成控制单元160，或者可以包括气候控制器元件160、165的分布式网络。给定网络中分布式控制元件的数量可以取决于本文描述的原理的特定应用。气候控制器170被配置为控制气候控制系统100的操作。
52.图1d是根据一个实施例的包括气候控制系统的建筑物1000的透视图。在图1d所示的实施例中，建筑物1000是具有全天进出的多个占用者的商业办公大楼。在其他实施例中，建筑物1000可以是住宅楼、医院、疗养院、制造建筑、杂货店、零售店、教堂或其他宗教建筑物等，并且不应解释为将本技术的范围仅限制在所述的建筑物上。
53.图1d示出了建筑物1000包括框架1002和多个办公室1004。框架1002包括门1006，其允许进出建筑物1000。建筑物1000还包括附接到建筑物1000的屋顶1008上的框架1002的气候控制单元1007。气候控制单元1007是气候控制系统1030的一部分，其被配置为向多个办公室1004和建筑物1000提供气候控制。在一些实施例中，气候控制单元1007可以包括具有一个或多个风扇/鼓风机的气候控制回路(未示出)，以在多个办公室1004和建筑物1000内提供气候经调节的空气。气候控制单元1007可以与空气消毒系统(参见图2和图3)相结合，该空气消毒系统被配置为净化多个办公室1004和建筑物1000内的空气。虽然气候控制单元1007被示出为屋顶1008上的屋顶单元，但是应当理解，在其他实施例中，气候控制单元1007可以位于建筑物1000的其他位置(例如，安装在建筑物1000下方或与其相邻的地面上)。
54.图2示出了根据一个实施例的包括空气消毒系统210和运输气候控制系统230的公共运输车辆200的框图示意。公共运输车辆200可以是例如图1a中所示的公共运输车辆1。公共运输车辆200包括用于运输在公共运输车辆200中旅行的一个或多个乘客的气候受控空间202。公共运输车辆200可以是例如公共交通巴士(例如，校车、城市公共汽车等)、铁路车辆、地铁车辆或载客的其他公共运输车辆。
55.应当理解，本文关于图2描述的实施例不限于公共运输车辆，并且可以与其他运输单元一起使用，包括例如图1b中所示的车辆10、图1c中所示的气候受控运输单元105等。还将理解的是，本文关于图2描述的实施例也可以应用于非运输应用，例如图1d中所示的建筑物1000(例如，住宅hvac应用、商业hvac应用等)。
56.公共运输车辆200还包括两个空气输送管道205。气候受控空间202可以是用于乘客在公共运输车辆200中走动的乘客舱。气候受控空间202可以可选地包括一个或多个污染传感器224，其被配置为监测气候受控空间202内的空气质量(例如，污染)。一个或多个污染传感器224可以包括一个或多个室内空气质量(iaq)传感器和/或一个或多个污染物传感器。在一些实施例中，一个或多个iaq传感器可以测量例如气候受控空间202内的co2、总挥发性有机化合物、颗粒物、温度、湿度等。在一些实施例中，一个或多个污染物传感器可以测量和识别空气中特定种类的污染物。
57.空气输送管道205与气候受控空间202和运输气候控制系统230的气候控制单元235两者气流连通。空气输送管道205被配置为将由气候控制单元235产生的气候受控空气配送到气候受控空间202中。每个空气输送管道205可以包括多个开口(未示出)，以在气候受控空间202内基本均匀地分配气候受控空气。虽然公共运输车辆200包括两个空气输送管道205，但是应当理解，空气输送管道205的数量可以根据公共运输车辆200的需求而变化。例如，在另一实施例中，公共运输车辆200可以仅包括单个空气输送管道205。在一些实施例中，公共运输车辆200还可以包括一个或多个新鲜空气阻尼器(未示出)，其可以在气候控制单元235的蒸发器盘管240下游提供新鲜空气(例如，公共运输车辆200外部的环境空气)。应当理解，公共运输车辆200还可以包括一个或多个门和/或窗(未示出)，其也可以将新鲜空气引入气候受控空间202中。
58.空气消毒系统210包括过滤器215和空气消毒单元220。过滤器215可以包括过滤介质，该过滤介质被配置为从通过过滤器215的气流中捕获污染物(例如，灰尘颗粒等)。在一些实施例中，过滤介质可以是织物过滤介质。在一些实施例中，过滤器215可以具有多层结构。在一些实施例中，可以将抗微生物涂层施加到过滤器215。在一些实施例中，过滤器215可以是可更换的过滤器。应当理解，可以被过滤器215捕获的颗粒的尺寸可以例如基于最小效率报告值(merv)等级而变化。在一些实施例中，过滤器215可以是merv 7过滤器。在一些实施例中，过滤器215可以是静电过滤器。
59.空气消毒单元220被配置为净化和/或消毒已经首先通过过滤器215并且正在通过运输气候控制系统230的气候控制单元235的气流。特别地，空气消毒单元220可以氧化和/或分解通过其中的气流中的有机污染物，例如voc和空气传播的病毒和细菌的微生物。空气消毒单元220包括具有允许气流通过其中的通道的基材，其中基材的基材结构限定了通道，所述通道可以包括光催化催化剂涂层，例如光催化氧化(pco)空气净化器，所述光催化催化剂涂层可以产生羟基自由基、h2o2、离子、超氧化物离子等，其可以氧化和/或分解穿过其中
的气流中的任何voc和/或微生物。特别地，pco空气净化器包括光活化催化剂，其被配置为与有机污染物反应以将其氧化和/或分解为无毒物质。提供限定所述通道的所述基材结构，使得微生物被进一步捕获在光催化涂层上，即使在低气流速率下，使得光催化涂层的暴露于来自光源的光的表面区域能够进一步氧化和/或分解污染物。
60.在一些实施例中，pco空气净化器可以是基于石墨烯的pco空气净化器(gpco)，其使用石墨烯增强的氧化钛催化剂以在催化剂的表面上产生局部羟基自由基和超氧化物离子，当有机污染物与空气消毒剂220接触时，所述局部羟基自由基和超氧化物离子可以氧化和/或分解有机污染物。在一些实施例中，gpco空气净化器可以使用紫外光(uv)来激发和活化催化剂(例如，石墨烯增强的氧化钛催化剂)以开始化学反应。石墨烯的使用可以增加施加氧化钛的表面积的量，并且因此产生更多的表面积供紫外光照射，从而增加产生的羟基自由基和/或超氧化物离子的量。在一些实施例中，紫外光可以使用一个或多个发光二极管(led)、一个或多个汞灯等产生。在一些实施例中，紫外光可产生约390纳米的光(例如，当使用一个或多个led时，所产生的紫外光可在约395纳米处达到峰值)。使用led的优点在于，它们可以比其他类型的光源，例如汞灯泡，更安全，如果汞从灯泡中泄漏出来或以其他方式从灯泡中去除，汞灯泡可能变得危险。另一个优点是gpco空气净化器不捕获或存储与石墨烯增强的氧化钛催化剂接触的任何化合物。因此，石墨烯增强的氧化钛催化剂不会被负载或消耗，并且不需要定期更换或维护。
61.在一些实施例中，空气消毒单元220的pco(或gpco)空气净化器可以包括多个led面板。在一些实施例中，每个led面板可以包括多个led电路。例如，在一个实施例中，每个led面板可以包括四个led电路。在一些实施例中，空气消毒单元220的多个led面板中的每一个可以被独立地控制(例如，打开或关闭)，使得并非所有led面板同时打开。在一些实施例中，空气消毒单元220可以是需要例如约24vdc或更小以操作的低电压装置。
62.在一些实施例中，空气消毒单元220可以包括例如紫外光杀菌辐射(uvgi)空气净化器、双极离子发生器、干燥过氧化氢发生器、臭氧发生器等。
63.应当理解，在空气消毒单元220排放例如羟基的实施例中，某些种类的污染物(例如，诸如氯、氟等的卤素)当与羟基反应时(例如，当被氧化时)可能变得更有毒或更危险。因此，可以存在这样的实施例，当(一个或多个污染传感器224的)一个或多个污染物传感器监测到某些种类的污染物的水平时，可以关闭空气消毒单元220。
64.空气消毒单元220可以可选地包括一个或多个操作传感器222，其可以监测空气消毒单元220的操作以确保空气消毒单元220正常操作。在一些实施例中，一个或多个操作传感器222被配置为监测空气消毒单元220的一个或多个操作参数。在一些实施例中，一个或多个操作传感器222可以包括一个或多个电流传感器，其被配置为监测由多个led面板中的每一个和/或多个led电路中的每一个汲取的电流。在一些实施例中，一个或多个操作传感器222可以包括一个或多个功率传感器，其被配置为监测由多个led面板中的每一个和/或多个led电路中的每一个所汲取的功率。在一些实施例中，一个或多个操作传感器222可以包括被配置为监测紫外光的强度的一个或多个紫外光传感器。在一些实施例中，一个或多个操作传感器222可以包括被配置为监测多个led面板中的每一个和/或多个led电路中的每一个的亮度的一个或多个流明传感器。在一些实施例中，一个或多个操作传感器222可以被替换或与例如一个或多个污染传感器224结合使用。
65.在一些实施例中，运输气候控制系统230和空气消毒系统210被配置成使得通过蒸发器盘管240的空气流的大部分(如果不是全部)也必须通过空气消毒单元220。在一些实施例中，这可以通过将空气消毒单元220直接安装到蒸发器盘管240以使得空气消毒单元220覆盖整个蒸发器盘管240来实现。在这些实施例中，大部分(如果不是全部)气流可以在经过蒸发器盘管240之前首先经过空气消毒单元220，或者在经过空气消毒单元220之前首先经过蒸发器盘管240。在一些实施例中，空气消毒单元220可以位于乘用车200的其他位置处，诸如空气输送管道205中的任何位置处。在这些实施例中，空气消毒单元220还可以被配置成使得引导至气候受控空间202的气流的大部分(如果不是全部)通过空气消毒单元220。
66.应当理解，公共运输车辆200可以在气候受控空间202内具有高气流速率。申请人已经发现，从典型的pco空气净化器排放的羟基、h2o2、离子等由于行程的长度和高气流速率，可能不能存活足够长的时间以从例如蒸发器盘管240通过空气输送管道205行进到空气运动风扇/鼓风机245，并进入气候受控空间202。通过提供空气消毒单元220覆盖整个蒸发器盘管240的实施例，空气消毒系统210可以要求通过蒸发器盘管240的所有气流首先被引导通过空气消毒单元220，以确保进入气候受控空间的所有经调节的空气在其通过空气消毒单元220时被净化。因此，由空气消毒单元220排放的任何羟基、h2o2、离子等不需要或不打算行进到和进入气候受控空间202以攻击在气候受控空间202中提供的空气中的任何挥发性和/或有机化合物。这可以防止任何有害和/或任何有机化合物或臭氧被空气消毒系统210排放到气候受控空间202中。
67.运输气候控制系统230包括气候控制单元235、控制器255和多个气候控制传感器(未示出)。在一些实施例中，运输气候控制系统230还可以包括人机界面(hmi)，其被配置为允许用户手动地与运输气候控制系统230通信和/或向运输气候控制系统提供指令；远程信息处理单元，其被配置为将运输气候控制系统230无线连接到远离公共运输车辆200的(一个或多个)用户和/或(一个或多个)远程服务器。气候控制单元235包括蒸发器盘管240和多个空气运动风扇/鼓风机245。气候控制单元235还可以包括气候控制回路(未示出)，其包括例如构造成压缩工作流体(例如，制冷剂)的压缩机、冷凝器盘管、蒸发器盘管240和膨胀阀。气候控制回路可包括本领域已知的用于调节要被引导至气候受控空间的空气的其它组件(例如，一个或多个阀、接收器箱、节能器、工作流体管线等)。气候控制单元235还可以包括一个或多个冷凝器风扇，其被配置成将与冷凝器盘管成热交换关系的空气从气候控制单元235引导到公共运输车辆200外部的环境中。气候控制传感器可以设置在整个公共运输车辆200中，并监测一个或多个气候控制参数。例如，气候控制传感器可以包括：返回空气温度传感器，其监测从气候受控空间202返回到气候控制单元235的空气的温度；供应空气温度传感器，其监测由ccu235供应到气候受控空间122的空气的温度；湿度传感器，其监测在气候受控空间202内的湿度；环境温度传感器，其监测在公共交通车辆200外的温度；压缩机吸入压力传感器，其监测在压缩机的吸入端口处或附近的压力；压缩机排放压力传感器，其监测压缩机的排放端口处或附近的压力；等等。
68.空气运动风扇/鼓风机245可以是例如蒸发器风扇或鼓风机，其被配置为在经过蒸发器盘管240进入空气输送管道205时引导已经经历热交换的经调节的空气。应当理解，空气运动风扇/鼓风机245的数量可以基于运输气候控制系统230的需要而变化。例如，在一些实施例中，气候控制单元235可以仅包括单个空气运动风扇/鼓风机245。在一些实施例中，
空气运动风扇/鼓风机245可以在多个非零速度(例如，低速、中速和高速)下操作。在一些实施例中，低速可以在空气运动风扇/鼓风机245的最大速度的约30-63％的范围内。在一些实施例中，中速可以在空气运动风扇/鼓风机245的最大速度的约55-75％的范围内。在一些实施例中，高速可以在空气运动风扇/鼓风机245的最大速度的约65-88％的范围内。在一些实施例中，空气运动风扇/鼓风机245可以是沿着非零速度的梯度范围操作的变速空气运动风扇/鼓风机。在一些实施例中，空气运动风扇/鼓风机245可以是需要例如约24vdc或更小以操作的低电压装置。
69.控制器255被配置为控制运输气候控制系统230的操作并且还可以控制空气消毒系统210的操作。特别地，控制器255与空气运动风扇/鼓风机245、压缩机、一个或多个冷凝器风扇、一个或多个阀等电连通。因此，控制器255可以通过控制空气运动风扇/鼓风机245、压缩机、一个或多个冷凝器风扇、阀等的操作来控制运输气候控制系统的操作。也就是说，控制器255可以控制空气运动风扇/鼓风机245、压缩机、一个或多个冷凝器风扇、一个或多个阀等是打开还是关闭。控制器255还可以控制空气运动风扇/鼓风机245、压缩机、一个或多个冷凝器风扇等的速度。此外，控制器255可以控制一个或多个阀的开度大小。控制器255被配置为从一个或多个气候控制传感器接收气候控制参数数据。应当理解，控制器255可以使用气候控制参数数据来控制运输气候控制系统230和空气消毒系统210的操作。
70.在一些实施例中，控制器255还可以控制空气消毒单元220的操作。特别地，控制器255与空气消毒单元220电连通。因此，控制器255可以根据需要打开或关闭空气消毒单元220，并且控制被引导至空气消毒单元220的功率量。在一些实施例中，当空气消毒单元220处于操作中时，控制器255可以选择性地打开和关闭或限制提供给空气消毒单元220的各个led面板的功率。例如，在一些实施例中，当空气消毒单元220处于操作中时，控制器255可以选择性地关闭或限制被引导至一定数量的led面板的功率，以便降低空气消毒单元220的净化能力。当空气消毒单元220处于操作中时，控制器255可以选择性地关闭或减少至一定数量的led面板的功率，以便减少空气消毒单元220在例如公共运输车辆200可能被轻载的时段期间的能量消耗、气候受控空间的污染风险较低等。此外，控制器255可以旋转多个led面板中的哪一个打开和关闭或者具有减小的功率，以实现空气消毒单元220的均匀老化。在一些实施例中，控制器255被配置为从一个或多个操作传感器222接收操作参数数据。
71.在一些实施例中，控制器255可以在多种操作模式下控制运输气候控制系统230和空气消毒系统210。这些操作模式例如可以包括：连续冷却模式，由此压缩机连续操作以向气候受控空间202提供冷却；起-停冷却模式，由此压缩机周期性地打开和关闭，同时向气候受控空间202提供冷却；用于向气候受控空间202提供加热的加热模式；用于对蒸发器盘管240进行除霜的除霜模式；用于通过以高速操作空气运动风扇/鼓风机245来净化气候受控空间202中的空气的空气消毒模式等。
72.在一些实施例中，控制器255可以与公共运输车辆200、运输气候控制系统230的hmi、运输气候控制系统230的远程信息处理单元等通信。在一些实施例中，当打开公共运输车辆时，控制器255可以接收来自公共运输车辆200的通信信号。例如，控制器可以接收来自公共运输车辆200的信号，该信号表明公共运输车辆200的点火开关已被接通。
73.图2示出了根据一个实施例的箭头以说明如何引导气流通过公共运输车辆200。特别地，气候受控空间中的空气行进到气候控制单元235中并穿过过滤器215。穿过过滤器215
的气流然后被引导通过空气消毒单元220以被净化，然后经过蒸发器盘管240以被调节。空气运动风扇/鼓风机245然后引导经净化和调节的气流经过蒸发器盘管并进入空气输送管道205。空气输送管道205然后将经净化和调节的空气返回到气候受控空间202中。
74.图3示出了根据一个实施例的具有离心风扇350的hvacr系统的空气处理单元300(空气处理器)的局部剖开的透视图。hvacr系统可用于住宅应用或商业应用的hvac系统，例如图1d中所示的建筑物1000。
75.单元300包括外壳或壳体360。在一个实施例中，外壳360可以是大体上矩形的机柜，其具有限定进气开口370的第一端壁(以允许空气流入外壳360的内部空间)和限定离心风扇350的出气开口的第二端壁(未示出，以允许空气经由空气出口(与出气开口重叠)流出外壳360)。在图3中，外壳360的侧壁被切掉，并且示出了外壳360的内部空间。
76.单元300还包括初级过滤器310和次级过滤器。在一个实施例中，初级过滤器310和次级过滤器220可以是一个过滤器。应当理解，初级过滤器310和/或次级过滤器220可以是多孔装置，其被配置为从穿过装置的气流中去除杂质或固体颗粒。
77.单元300还包括组件(例如，盘管)330。在一个实施例中，组件330可以是设置在空气从外壳360的进气开口370流到出气开口(也是风扇350的空气出口)的流动路径中的空调蒸发器盘管。应当理解，组件330可以是不同类型的，因为工作流体可以是例如制冷剂、水等。例如，当工作流体是制冷剂时，组件330可以是用于冷却的蒸发器盘管、和/或可以是用于加热的冷凝器盘管。例如，当工作流体是水时，组件330可以是使冷却水通过以进行冷却的管，并且可以是使热水通过以进行加热的管。
78.单元300还包括空气消毒单元320。空气消毒单元320被配置为净化和/或消毒已经首先通过过滤器310并且正在通过组件330的气流。特别地，空气消毒单元320可以氧化和/或分解通过其中的气流中的有机污染物，例如voc和空气传播的病毒和细菌的微生物。空气消毒单元320包括具有允许气流通过其中的通道的基材，其中基材的基材结构限定了通道，所述通道可以包括光催化催化剂涂层，例如光催化氧化(pco)空气净化器，所述光催化催化剂涂层可以产生羟基自由基、h2o2、离子、超氧化物离子等，其可以氧化和/或分解穿过其中的气流中的任何voc和/或微生物。提供限定所述通道的所述基材结构，使得微生物被进一步捕获在光催化涂层上，即使在低气流速率下，使得光催化涂层的暴露于来自光源的光的表面区域能够进一步氧化和/或分解污染物。
79.在一些实施例中，空气消毒单元320可以是基于石墨烯的pco空气净化器(gpco)，其使用石墨烯增强的氧化钛催化剂来在催化剂的表面上产生局部羟基自由基和超氧化物离子，当有机污染物与空气消毒剂320接触时，所述局部羟基自由基和超氧化物离子可以氧化和/或分解有机污染物。在一些实施例中，gpco空气净化器可以使用紫外光(uv)来激发和活化催化剂(例如，石墨烯增强的氧化钛催化剂)以开始化学反应。在一些实施例中，紫外光可以使用一个或多个发光二极管(led)、一个或多个汞灯等产生。在一些实施例中，紫外光可产生约390纳米的光(例如，当使用一个或多个led时，所产生的紫外光可在约395纳米处达到峰值)。
80.在一些实施例中，空气消毒单元320的gpco空气净化器可以包括多个led面板。在一些实施例中，每个led面板可以包括多个led电路。例如，在一个实施例中，每个led面板可以包括四个led电路。在一些实施例中，空气消毒单元320的多个led面板中的每一个可以被
独立地控制(例如，打开或关闭)，使得并非所有led面板同时打开。在一些实施例中，空气消毒单元320可以是需要例如约24vdc或更小以操作的低电压装置。
81.在一些实施例中，hvacr系统和空气消毒单元320被配置为使得通过组件330的空气流的大部分(如果不是全部)也必须通过空气消毒单元320。在一些实施例中，这可以通过将空气消毒单元320直接安装在组件330附近，使得空气消毒单元320覆盖整个组件330来实现。在这些实施例中，大部分(如果不是全部)气流可以在经过组件330之后经过空气消毒单元320或者在经过空气消毒单元320之前首先经过组件330。
82.单元300还包括风扇(或鼓风机)350。在一个实施例中，风扇350可以是具有电驱动马达(未示出)以驱动风扇350(例如，以驱动风扇350的轴，以旋转风扇350的叶轮)的离心风扇。应当理解，离心风扇是一种机械装置，用于使空气或其他气体沿与从风扇的入口进入的空气成一定角度(例如垂直)的方向朝向风扇的出口移动。离心风扇通常包含管道式壳体，用于沿特定方向或穿过散热器引导排出的空气。离心风扇可以通过旋转的叶轮来提高气流的速度和体积。
83.在一些实施例中，空气消毒单元320可以位于空气处理单元的其它位置处，在该位置处，大部分(如果不是全部)气流流过空气消毒单元320。例如，风扇(或鼓风机)350可以设置在入口370附近并且使气流通过空气消毒单元320。
84.如上所述，空气消毒单元220、320在宽范围的气流速率(例如，在每小时1至100空气变化(ach)之间)表现出对挥发性有机化合物(voc)的良好性能。然而，申请人发现，当在高气流速率下，例如50ach或更高，pco和/或gpco空气净化器表现出良好的抗微生物性能，例如噬菌体ms2病毒、金黄色葡萄球菌细菌，在低气流速率下，pco和/或gpco空气净化器的抗微生物性能下降。由于低气流速率通常存在于住宅和商业建筑中，并且运输单元(例如，公共运输车辆200)的气流速率可以例如通过降低风扇(或鼓风机)速度而降低到低气流速率，空气消毒单元220、320的抗微生物性能需要改进，使得空气消毒单元220、320能够在很宽的气流速率范围内净化和/或消毒气流，并且最优选地，在小于40ach的低气流速率下净化和/或消毒气流,优选小于30ach，最优选在5至20ach之间。
85.图4示出了未修改的空气消毒单元420的示意图，该空气消毒单元可以用于如上面关于空气消毒单元220、320所讨论的任何系统中。空气消毒单元420包括壳体480、设置在壳体480的内部空间中的基材485、以及设置在壳体480的内部空间中的光源490。壳体480可包括用于接收来自气候受控空间和/或过滤器的气流的入口482以及用于将调节的净化和/或消毒的气流排出和/或返回到气候受控空间中的出口(未示出)。应当理解，入口482可以是设置在空气消毒单元420的前表面上的洞或孔，或者可以是用于接收气流的前表面整体。
86.基材485在沿着通过空气消毒单元420的气流的流动路径延伸的至少一个表面上包括至少一个光催化涂层。例如，在不意图限制范围的情况下，基材485可以具有蜂窝结构，其中该蜂窝结构包括多个单元格，所述多个单元格限定用于允许气流通过其中的通道，所述通道沿着通过空气消毒单元420的气流的流动路径延伸。多个单元格可包括覆盖有光催化催化剂的六边形管。将光源490设置在基材结构上游的壳体的内部空间内，使得由光源产生的光激活至少一个光催化涂层以净化和/或消毒气流。光源490可以使用紫外(uv)光激发和活化催化剂以开始化学反应。
87.如上所述，虽然空气消毒单元和未修改的空气消毒单元420的现有设计在宽范围
的气流速率下表现出对挥发性有机化合物(voc)的良好性能，但未发现空气消毒单元420在低气流速率下对某些有机化合物具有良好的抗微生物性能，例如，小于40ach，优选小于30ach，并且最优选在5和20ach之间。
88.具体地，不希望受理论的束缚，应当理解，通过空气消毒单元减少有机污染物(例如，voc和微生物)可以通过三种现象的组合发生：污染物向催化剂的转向；污染物通过催化剂的保留；和污染物的氧化。有机污染物分子向催化剂表面的转向可以通过这些气体分子的布朗运动发生。有机污染物分子通过催化剂的保留是通过吸附发生的，石墨烯显着增强该吸附。通过光催化过程产生的活性氧(主要是羟基自由基oh和超氧化物阴离子o
2-)发生有机污染物的氧化，其中羟基倾向于保持靠近催化剂表面。
89.当气流速率降低时，更少的通过空气消毒单元。气流中voc的净化和/或消毒主要不受气流速率降低的影响，至少因为，对于voc，每次通过可能具有提高的效率，因为voc气体分子在管道内花费更多的时间，voc气体分子通过布朗运动被引导至催化剂表面，在那里它们将被吸附。然而，气流中微生物的净化和/或消毒可能受到低气流速率的影响，至少是因为与其他有机分子(例如voc)的大小相比的微生物的大小。例如，voc气体分子例如甲醛分子的尺寸为约0.25纳米，而微生物例如病原体诸如ms2病毒(其是小病毒)的尺寸为27纳米。换句话说，作为病原体的微生物的尺寸是voc气体分子的100倍，体积比为1,000,000：1。此外，当人们认为形成整个病毒颗粒的病毒粒子很少被单独发现并且它们通常在尺寸为1μm或更大的雾化颗粒中被发现时，携带微生物的雾化颗粒的体积可以是voc分子的体积的640亿(或更多)倍。因此，空气消毒单元不具有布朗运动的好处，以将具有微生物的雾化颗粒引导到催化剂的表面以用于微生物的还原和/或氧化，而是相反，空气消毒单元仅依靠通过空气消毒单元的次数来减少微生物。因此，空气消毒单元的抗微生物效率随着气流速率的降低而降低。
90.根据本公开的实施例的空气消毒单元的以下设计，通过具有限定用于允许气流通过其中的通道的基材结构并且包括光催化涂层，被设计成使得空气消毒单元即使在低气流速率下能够捕获和减少和/或氧化微生物，其中，限定通道的基材结构被配置为使得所述气流中的微生物即使在低气流速率下也被捕获在所述光催化涂层上。为了更清楚地讨论具有改进的抗微生物效率的各种实施例的特征，下面仅讨论空气消毒单元(例如空气消毒单元420)中使用的基材的结构。应当理解的是，基材的各种实施例可以用于空气消毒单元220、320、420中的任何一个以及如上面关于空气消毒单元220、320所讨论的任何系统，其中关于空气消毒单元未讨论的任何特征因此可包括与空气消毒单元220、320、420相同或相似的特征。
91.图5示出了根据一个实施例的基材的示意图。基材585具有蜂窝结构，该蜂窝结构包括限定沿着气流的流动路径延伸的通道的多个单元格。限定通道的多个单元格可包括用光催化催化剂覆盖的六边形管。蜂窝结构可以是金属基材，并且可以包括诸如铝、铜、钢、不锈钢、钢、其合金或其组合的金属，或者陶瓷或塑料基材，或者可用于光催化氧化基材的类似材料。至少一种光催化涂层可包括光催化催化剂，其可产生可氧化和/或分解任何voc和微生物的羟基自由基、h2o2、离子、超氧化物离子等。在一些实施例中，至少一个光催化涂层是石墨烯增强的氧化钛催化剂，以在催化剂的表面上产生局部羟基自由基和超氧化物离子，当它们与基材585接触时，所述局部羟基自由基和超氧化物离子可以氧化和/或分解voc
和微生物。
92.如图5所示，所述多个单元格具有这样的结构，其中六边形管道具有入口端585a和出口端585b。六边形管道的入口端585a的单元格直径大于出口端585b处的单元格直径。例如，在出口端585b处的单元格可以具有入口端585a处的单元格直径大小的1/4、1/3、1/2、3/4等的单元格直径。也就是说，六边形管道沿着通道从入口端585a到出口端585b逐渐变细。鉴于这种结构，应当理解，至少部分地由于限制气流的管道的变窄/变细，限定通道的基材结构即使在低气流速率下(例如，小于40ach，优选小于30ach，最优选在5和20ach之间)，具有雾化颗粒的高沉积率和保留率，例如捕获颗粒(包括光催化涂层催化剂上的微生物)。通过具有这些特征，具有包括微生物的雾化颗粒的光催化涂层催化剂的表面积增加，使得光催化涂层催化剂例如由于表面积增加而可以进一步氧化和/或分解微生物，增加对光源的暴露以进一步活化光催化涂层催化剂并中和病毒体。
93.应当理解的是，虽然相对于六边形管道已经讨论了多个单元格，但是应当理解的是，所述管道以具有各种几何形状，例如圆形、三角形、矩形、梯形、八边形等。
94.图6示出了根据另一实施例的基材的示意图。基材685具有蜂窝结构，该蜂窝结构包括限定沿着气流的流动路径延伸的通道的多个单元格。限定通道的多个单元格可包括用光催化催化剂覆盖的六边形管道。蜂窝结构可以是金属基材，并且可以包括诸如铝、铜、钢、不锈钢、钢、其合金或其组合的金属，或者陶瓷或塑料基材，或者可用于光催化氧化基材的类似材料。至少一种光催化涂层可包括光催化催化剂，其可产生可氧化和/或分解任何voc和微生物的羟基自由基、h2o2、离子、超氧化物离子等。在一些实施例中，至少一个光催化涂层是石墨烯增强的氧化钛催化剂，以在催化剂的表面上产生局部羟基自由基和超氧化物离子，当它们与基材685接触时，所述局部羟基自由基和超氧化物离子可以氧化和/或分解voc和微生物。
95.如图6所示，所述多个单元格具有这样的结构，其中六边形管道具有入口端685a和出口端685b。在六边形管道的入口端685a处的第一多个单元格具有单元格，该单元格的单元格直径大于相同单元格在出口端685b处的单元格直径。例如，在出口端685b处的单元格可以具有相同单元格在入口端685a处的直径大小的1/4、1/3、1/2、3/4等的单元格直径。在入口端685a处的第二多个单元格具有小于相同单元格在出口端685b处的直径的单元格直径。例如，在入口端685a处的单元格可以具有在出口端685b处的单元格的直径大小的1/4、1/3、1/2、3/4等的单元格直径。也就是说，第一多个单元格具有逐渐变细使得通道从入口端685a到出口端685b变窄的六边形管道，而第二多个单元格具有逐渐变细使得通道从入口端685a到出口端685b变宽的六边形管道。鉴于这种结构，应当理解，至少部分地由于管道的渐缩，限定通道的基材结构即使在低气流速率下，例如，小于40ach，优选小于30ach，最优选在5和20ach之间，具有高沉积速率和包括光催化涂层催化剂上的微生物的雾化颗粒的保留率。通过具有这些特征，具有包括微生物的雾化颗粒的光催化涂层催化剂的表面积增加，使得光催化涂层催化剂例如由于表面积增加而可以进一步氧化和/或分解微生物，增加对光源的暴露以进一步活化光催化涂层催化剂并中和病毒体。
96.图7示出了根据另一实施例的基材的示意图。基材785具有蜂窝结构，该蜂窝结构包括限定沿着气流的流动路径延伸的通道的多个单元格。限定通道的多个单元格可包括用光催化催化剂覆盖的六边形管。蜂窝结构可以是金属基材，并且可以包括诸如铝、铜、钢、不
锈钢、钢、其合金或其组合的金属，或者陶瓷或塑料基材，或者可用于光催化氧化基材的类似材料。至少一种光催化涂层可包括光催化催化剂，其可产生可氧化和/或分解任何voc和微生物的羟基自由基、h2o2、离子、超氧化物离子等。在一些实施例中，至少一个光催化涂层是石墨烯增强的氧化钛催化剂，以在催化剂的表面上产生局部羟基自由基和超氧化物离子，当它们与基材785接触时，所述局部羟基自由基和超氧化物离子可以氧化和/或分解voc和微生物。
97.如图7所示，所述多个单元格具有这样的结构，其中六边形管道具有入口端785a和出口端785b。六边形管道相对于入口端785a和出口端785b处的单元格成角度，例如以一定角度偏移。应当理解的是，六边形管道在x或y方向上的角度可以在30度和60度之间。鉴于这种结构，应当理解，至少部分地由于管道的倾斜/偏移，限定通道的基材结构即使在低气流速率下，例如，小于40ach，优选小于30ach，最优选在5和20ach之间，具有高沉积速率和包括光催化涂层催化剂上的微生物的雾化颗粒的保留率。通过具有这些特征，具有包括微生物的雾化颗粒的光催化涂层催化剂的表面积增加，使得光催化涂层催化剂例如由于表面积增加而可以进一步氧化和/或分解微生物，增加对光源的暴露以进一步活化光催化涂层催化剂并中和病毒体。
98.图8a和8b示出了根据另一实施例的基材的示意图。如图8a所示，基材885具有蜂窝结构，该蜂窝结构包括限定沿着气流的流动路径延伸的通道的多个单元格。限定通道的多个单元格可包括用光催化催化剂覆盖的六边形管道。蜂窝结构可以是金属基材，并且可以包括诸如铝、铜、钢、不锈钢、钢、其合金或其组合的金属，或者陶瓷或塑料基材，或者可用于光催化氧化基材的类似材料。至少一种光催化涂层可包括光催化催化剂，其可产生可氧化和/或分解任何voc和微生物的羟基自由基、h2o2、离子、超氧化物离子等。在一些实施例中，至少一个光催化涂层是石墨烯增强的氧化钛催化剂，以在催化剂的表面上产生局部羟基自由基和超氧化物离子，当它们与基材885接触时，所述局部羟基自由基和超氧化物离子可以氧化和/或分解voc和微生物。
99.如图8a所示，所述多个单元格具有这样的结构，其中六边形管道具有入口端885a和出口端885b。如图8b所示，六边形管道通过在基材的中心点附近会聚而在入口端885a和出口端885b之间渐缩，然后朝向出口端885b发散，使得六边形管道在基材的中心点附近具有比入口端885a和出口端885b处的单元格直径更小的单元格直径。鉴于这种结构，应当理解，至少部分地由于限制气流的基材的中心附近管道的会聚，限定通道的基材结构即使在低气流速率下，例如小于40ach，优选小于30ach，最优选在5和20ach之间，具有在光催化涂层催化剂上的包括微生物的雾化颗粒的高沉积速率和保留率。通过具有这些特征，具有包括微生物的雾化颗粒的光催化涂层催化剂的表面积增加，使得光催化涂层催化剂例如由于表面积增加而可以进一步氧化和/或分解微生物，增加对光源的暴露以进一步活化光催化涂层催化剂并中和病毒体。应当理解，六边形管道的会聚可以在基材的中心发生，但也可以沿着气流的流动方向沿着通道的其他点或部分发生，以具有类似的效果。
100.图9a和9b示出了根据另一实施例的基材的示意图。如图9a和9b所示，基材985具有蜂窝结构，该蜂窝结构包括限定沿着气流的流动路径延伸的通道的多个单元格。限定通道的多个单元格可包括用光催化催化剂覆盖的六边形管道。蜂窝结构可以是金属基材，并且可以包括诸如铝、铜、钢、不锈钢、钢、其合金或其组合的金属，或者陶瓷或塑料基材，或者可
用于光催化氧化基材的类似材料。至少一种光催化涂层可包括光催化催化剂，其可产生可氧化和/或分解任何voc和微生物的羟基自由基、h2o2、离子、超氧化物离子等。在一些实施例中，至少一个光催化涂层是石墨烯增强的氧化钛催化剂，以在催化剂的表面上产生局部羟基自由基和超氧化物离子，当它们与基材985接触时，所述局部羟基自由基和超氧化物离子可以氧化和/或分解voc和微生物。
101.如图9a和9b所示，所述多个单元格具有这样的结构，其中六边形管道具有入口端985a和出口端985b。多个单元格中的每个单元格包括多个单元以形成每个单元格，其中多个单元中的每个单元限定沿着气流的流动路径延伸的通道。例如，图9a示出了单元格具有六边形形状，并且六个单元组合以形成单元格。类似地，图9b示出了具有八边形形状的单元格，其中四个单元组合以形成单元格。鉴于这种结构，应当理解，至少部分地由于形成每个单元格的多个单元，这增加了催化剂表面的接触表面积，基材结构即使在低气流速率，例如小于40ach，优选小于30ach，并且最优选在5至20ach之间，具有在光催化涂层催化剂上的包括微生物的雾化颗粒的高沉积速率和保留率。通过具有这些特征，具有包括微生物的雾化颗粒的光催化涂层催化剂的表面积增加，使得光催化涂层催化剂例如由于表面积增加而可以进一步氧化和/或分解微生物，增加对光源的暴露以进一步活化光催化涂层催化剂并中和病毒体。
102.图10a、10b、10c示出了根据另一实施例的基材的示意图。如图10a所示，基材1085具有蜂窝结构，该蜂窝结构包括限定沿着气流的流动路径延伸的通道的多个单元格。限定通道的多个单元格可包括用光催化催化剂覆盖的六边形管道。蜂窝结构可以是金属基材，并且可以包括诸如铝、铜、钢、不锈钢、钢、其合金或其组合的金属，或者陶瓷或塑料基材，或者可用于光催化氧化基材的类似材料。至少一种光催化涂层可包括光催化催化剂，其可产生可氧化和/或分解任何voc和微生物的羟基自由基、h2o2、离子、超氧化物离子等。在一些实施例中，至少一个光催化涂层是石墨烯增强的氧化钛催化剂，以在催化剂的表面上产生局部羟基自由基和超氧化物离子，当它们与基材1085接触时，所述局部羟基自由基和超氧化物离子可以氧化和/或分解voc和微生物。
103.如图10a所示，所述多个单元格具有这样的结构，其中六边形管道具有入口端1085a和出口端1085b。如图10b和图10c所示，六边形管道包括第一多个单元格和第二多个单元格，其中第一多个单元格和第二多个单元格两者的单元格在距入口端1085a的前表面一定深度处呈阶梯状。鉴于这样的结构，应当理解，至少部分地由于管道在入口端处的阶梯状深度，基材结构增加了暴露于光源的表面积。因此，由于暴露于光源的具有包括微生物的雾化颗粒的催化剂的表面积增加，光催化涂层催化剂例如由于表面积增加而可以进一步氧化和/或分解微生物，增加对光源的暴露以进一步活化光催化涂层催化剂并中和病毒体。可以理解的是，单元格的阶梯深度可以出现在入口端以及出口端处或其组合处，其具有类似的效果和改进。
104.图11a和11b示出了根据另一实施例的基材的示意图。基材1185具有蜂窝结构，该蜂窝结构包括限定沿着气流的流动路径延伸的通道的多个单元格。限定通道的多个单元格可包括用光催化催化剂覆盖的六边形管道。蜂窝结构可以是金属基材，并且可以包括诸如铝、铜、钢、不锈钢、钢、其合金或其组合的金属，或者陶瓷或塑料基材，或者可用于光催化氧化基材的类似材料。至少一种光催化涂层可包括光催化催化剂，其可产生可氧化和/或分解
任何voc和微生物的羟基自由基、h2o2、离子、超氧化物离子等。在一些实施例中，至少一个光催化涂层是石墨烯增强的氧化钛催化剂，以在催化剂的表面上产生局部羟基自由基和超氧化物离子，当它们与基材1185接触时，所述局部羟基自由基和超氧化物离子可以氧化和/或分解voc和微生物。
105.如图11a和11b所示，所述多个单元格具有这样的结构，其中六边形管道具有入口端1185a和出口端1185b。六边形管道的入口端1185a的单元格直径大于出口端1185b处的单元格直径。例如，在出口端1185b处的单元格可以具有入口端585a处的单元格直径大小的1/4、1/3、1/2、3/4等的单元格直径。虽然类似于图5中所示的基材的设计，六边形管道从入口端585a到出口端585b逐渐变细，但是在该实施例中，渐缩以阶梯状渐变的方式发生，其中每个台阶具有比前面台阶更小的直径。虽然无意限制范围，但每个阶梯状渐变可以是50％、60％、70％、80％或90％先前部分的单元格直径，并且可以具有相等或不同的长度。鉴于这样的结构，应当理解，至少部分地由于限制气流的管道和阶梯部分的变窄/变细，基材结构即使在低气流速率下，例如小于40ach，优选小于30ach，最优选在5和20ach之间，具有光催化涂层催化剂上的包括微生物的雾化颗粒的高沉积速率和保留率。通过具有这些特征，具有包括微生物的雾化颗粒的光催化涂层催化剂的表面积增加，使得光催化涂层催化剂例如由于表面积增加而可以进一步氧化和/或分解微生物，增加对光源的暴露以进一步活化光催化涂层催化剂并中和病毒体。
106.图12示出了根据另一实施例的基材的示意图。基材1285具有板结构，该板结构包括限定沿着气流的流动路径延伸的通道的多个开口狭槽1286和导流板1287。至少一个光催化涂层位于至少导流板的至少一个表面上，但也可以设置在入口端处的基材的前表面上。板结构可以是金属基材，并且可以包括诸如铝、铜、钢、不锈钢、钢、其合金或其组合的金属，或者陶瓷或塑料基材，或者可用于光催化氧化基材的类似材料。至少一种光催化涂层可包括光催化催化剂，其可产生可氧化和/或分解任何voc和微生物的羟基自由基、h2o2、离子、超氧化物离子等。在一些实施例中，至少一个光催化涂层是石墨烯增强的氧化钛催化剂，以在催化剂的表面上产生局部羟基自由基和超氧化物离子，当它们与基材1285接触时，所述局部羟基自由基和超氧化物离子可以氧化和/或分解voc和微生物。
107.如图12所示，板基材1285具有入口端1285a和出口端1285b。板基材1285的入口端1285a包括狭槽开口1286，其中每个导流板1287设置在出口端1285b处的相应狭槽开口1286处，它们一起限定通道。应当理解，当气流流过狭槽开口1286时，气流被具有用于捕获气流中的微生物的至少一个光催化涂层的导流板1287偏转。鉴于这种结构，应当理解，至少部分地由于通过导流板1287的气流的偏转，基材结构即使在低气流速率下，例如，小于40ach，优选小于30ach，最优选在5和20ach之间，具有在光催化涂层催化剂上的包括微生物的雾化颗粒的高沉积速率和保留率。通过具有这些特征，具有包括微生物的雾化颗粒的光催化涂层催化剂的表面积增加，使得光催化涂层催化剂例如由于表面积增加而可以进一步氧化和/或分解微生物，增加对光源的暴露以进一步活化光催化涂层催化剂并中和病毒体。
108.应当理解，图12示出了导流板1287是板形导流板，其成角度以偏转气流并增加与催化剂表面区域的接触。在一个实施例中，板形导流板是可调节的，因为可以控制板形导流板1287以例如使用控制器255来调节狭槽开口1286的打开角度或程度。例如，可以使用螺线管或齿轮传动马达来调节板形导流板，以基于气流速率来控制板形导流板的角度，例如，在
低气流速率下，板形导流板可以成角度以减小狭槽开口的打开尺寸，例如，相对于板基材在10度和30度之间，并且随着气流速率的增加，板形导流板可以成角度以增加狭槽开口的打开尺寸，例如，相对于板基材在60度和80度之间。
109.图13示出了根据另一实施例的基材的示意图。图13的实施例类似于图12的实施例，但是其包括多个板。具体地，基材1385包括多个板结构，所述板结构包括限定沿着气流的流动路径延伸的通道的多个开口狭槽1386和导流板1387。至少一个光催化涂层位于至少导流板的至少一个表面上，但也可以设置在入口端处的基材的前表面上。板结构可以是金属基材，并且可以包括诸如铝、铜、钢、不锈钢、钢、其合金或其组合的金属，或者陶瓷或塑料基材，或者可用于光催化氧化基材的类似材料。至少一种光催化涂层可包括光催化催化剂，其可产生可氧化和/或分解任何voc和微生物的羟基自由基、h2o2、离子、超氧化物离子等。在一些实施例中，至少一个光催化涂层是石墨烯增强的氧化钛催化剂，以在催化剂的表面上产生局部羟基自由基和超氧化物离子，当它们与基材1385接触时，所述局部羟基自由基和超氧化物离子可以氧化和/或分解voc和微生物。
110.如图13所示，基材1285具有入口端1285a和出口端1285b。每个板1388包括狭槽开口1386，其中每个导流板1387设置在相应的狭槽开口1386处。板1388可以串联布置，使得气流串联流过第一板1388的狭槽开口1386，然后随后流过其余的板，其中气流由具有至少一个用于捕获气流中的微生物的光催化涂层的导流板1387偏转。鉴于这种结构，应当理解，至少部分地由于导流板1387的气流偏转，基材结构即使在低气流速率下，例如，小于40ach，优选小于30ach，最优选在5和20ach之间，具有在光催化涂层催化剂上的包括微生物的雾化颗粒的高沉积速率和保留率。通过具有这些特征，具有包括微生物的雾化颗粒的光催化涂层催化剂的表面积增加，使得光催化涂层催化剂例如由于表面积增加而可以进一步氧化和/或分解微生物，增加对光源的暴露以进一步活化光催化涂层催化剂并中和病毒体。应当理解，虽然关于串联的板1388讨论了基材1385，但是可以设想板1388的不同布置，例如，板1388可以串联交错以在板1388之间提供较少的流动限制。
111.图14示出了根据另一实施例的基材的示意图。基材1485具有板结构，该板结构包括限定沿着气流的流动路径延伸的通道的多个开口狭槽1486和导流板1487。至少一个光催化涂层位于至少导流板的至少一个表面上，但也可以设置在入口端处的基材的前表面上。板结构可以是金属基材，并且可以包括诸如铝、铜、钢、不锈钢、钢、其合金或其组合的金属，或者陶瓷或塑料基材，或者可用于光催化氧化基材的类似材料。至少一种光催化涂层可包括光催化催化剂，其可产生可氧化和/或分解任何voc和微生物的羟基自由基、h2o2、离子、超氧化物离子等。在一些实施例中，至少一个光催化涂层是石墨烯增强的氧化钛催化剂，以在催化剂的表面上产生局部羟基自由基和超氧化物离子，当它们与基材1485接触时，所述局部羟基自由基和超氧化物离子可以氧化和/或分解voc和微生物。
112.如图14所示，板基材1485具有入口端1485a和出口端1485b。板基材1485的入口端1485a包括狭槽开口1486，其中每个导流板1487设置在出口端1485b处的相应狭槽开口1486处，它们一起限定通道。导流板1487具有半圆形设计，例如勺形设计，其被设计成当气流流过狭槽开口1486时使气流至少部分地在相应的导流板1487的背面上偏转。因此，导流板1487在导流板1487的前侧上以及在后侧上包括至少一个光催化涂层，使得至少一个光催化涂层可以捕获气流中的微生物。鉴于这样的结构，应当理解，至少部分地由于通过导流板
1287的气流的偏转和具有至少一个光催化涂层的附加表面，基材结构即使在低气流速率下，例如，小于40ach，优选小于30ach，最优选在5和20ach之间，具有在光催化涂层催化剂上的包括微生物的雾化颗粒的高沉积速率和保留率。通过具有这些特征，具有包括微生物的雾化颗粒的光催化涂层催化剂的表面积增加，使得光催化涂层催化剂例如由于表面积增加而可以进一步氧化和/或分解微生物，增加对光源的暴露以进一步活化光催化涂层催化剂并中和病毒体。应当理解的是，该设计还允许一种照明装置，在该照明装置种，暴露于光源的表面积增加，这增加了用于中和病毒体的活性氧种类的产量。
113.图15示出了根据另一实施例的基材的示意图。基材1585具有板结构，该板结构包括限定沿着气流的流动路径延伸的通道的多个开口狭槽1586和导流板1587。至少一个光催化涂层位于至少导流板的至少一个表面上，但也可以设置在入口端处的基材的前表面上。板结构可以是金属基材，并且可以包括诸如铝、铜、钢、不锈钢、钢、其合金或其组合的金属，或者陶瓷或塑料基材，或者可用于光催化氧化基材的类似材料。至少一种光催化涂层可包括光催化催化剂，其可产生可氧化和/或分解任何voc和微生物的羟基自由基、h2o2、离子、超氧化物离子等。在一些实施例中，至少一个光催化涂层是石墨烯增强的氧化钛催化剂，以在催化剂的表面上产生局部羟基自由基和超氧化物离子，当它们与基材1585接触时，所述局部羟基自由基和超氧化物离子可以氧化和/或分解voc和微生物。
114.如图15所示，板基材1585具有入口端1585a和出口端1585b。板基材1585的入口端1585a包括狭槽开口1586，其中每个导流板1587设置在出口端1585b处的相应狭槽开口1586处，它们一起限定通道。导流板1587具有四分之一圆的设计，例如半勺形设计，其被设计成当气流流过狭槽开口1586时至少部分地在对应的导流板1587的背面上偏转气流。因此，导流板1587在导流板1587的前侧上以及在后侧上包括至少一个光催化涂层，使得至少一个光催化涂层捕获气流中的微生物。鉴于这样的结构，应当理解，至少部分地由于通过导流板1587的气流的偏转和具有至少一个光催化涂层的附加表面，基材结构即使在低气流速率下，例如，小于40ach，优选小于30ach，最优选在5和20ach之间，具有在光催化涂层催化剂上的包括微生物的雾化颗粒的高沉积速率和保留率。通过具有这些特征，具有包括微生物的雾化颗粒的光催化涂层催化剂的表面积增加，使得光催化涂层催化剂例如由于表面积增加而可以进一步氧化和/或分解微生物，增加对光源的暴露以进一步活化光催化涂层催化剂并中和病毒体。应当理解的是，该设计还允许一种照明装置，在该照明装置种，暴露于光源的表面积增加，这增加了用于中和病毒体的活性氧种类的产量。
115.图16示出了空气消毒单元1620的实施例的示意图，该空气消毒单元1620可用于如上面关于空气消毒单元220、320、420所讨论的任何系统中。空气消毒单元1620包括壳体1680、设置在壳体1680的内部空间中的基材1685、以及设置在壳体1680的内部空间中的至少两个光源1690。壳体1680可以包括用于接收来自气候受控空间和/或过滤器的气流的入口1680a，以及用于将调节的净化和/或消毒的气流排出和/或返回到气候受控空间中的出口1680b。应当理解，入口1680a和/或出口1680b可以是设置在空气消毒单元1620的正面上的允许气流进入和/或离开的孔或洞，或者可以是空气消毒单元1620的正面和/或背面的整体。
116.基材1685在沿着通过空气消毒单元1620的气流的流动路径延伸的至少一个表面上包括至少一个光催化涂层。例如，在不意图限制范围的情况下，基材1685可以具有蜂窝结
构，其中蜂窝结构包括多个单元格，所述多个单元格限定沿着气流通过空气消毒单元1620的流动路径延伸的通道或板结构，其中板结构包括限定通道的导流板，所述通道沿着气流通过空气消毒单元1620的流动路径延伸。
117.将至少两个光源1690设置在壳体的内部空间内，使得由光源产生的光激活至少一个光催化涂层以净化和/或消毒气流，例如，以与气流相同的方向进行照射。光源1690可以使用紫外(uv)光以激发和活化催化剂(例如，石墨烯增强的氧化钛催化剂)以开始化学反应。石墨烯的使用可以增加施加氧化钛的表面积的量，并且因此产生更多的表面积供紫外光照射，从而增加产生的羟基自由基和/或超氧化物离子的量。在一些实施例中，紫外光可以使用一个或多个发光二极管(led)、一个或多个汞灯等产生。在一些实施例中，紫外光可产生约390纳米的光(例如，当使用一个或多个led时，所产生的紫外光可在约395纳米处达到峰值)。通过在入口端和出口端处照射基材，增加了基材的曝光表面积，这增加了用于中和病毒体的活性氧种类的产量。应当理解的是，虽然所讨论的光源1690是设置在基材的入口端和出口端处，但是应当理解，光源可以包括定位在壳体中的多个离散光源，以根据需要增加曝光的表面积。例如，在板基材的情况下，光源可以设置在导流板的上方和/或下方，以使曝光的表面积最大化，和/或对于蜂窝状基材的每个单元格或对于板基材的每个导流板可以提供一个光源。
118.应当理解的是，虽然以上已经作为单独的基材或在不同的空气消毒单元中讨论了基材的不同设计，但是应当理解，讨论并不旨在限制本公开的范围，而是相反地，可以根据需要组合或修改基材和/或空气消毒单元的各种特征，以进一步增加暴露于光源的表面积，从而进一步增加空气消毒单元的抗微生物性能。
119.下面参照图17描述空气消毒单元的操作。
120.图17示出了根据一个实施例的用于对任何气候控制系统(如上面在图1a-3讨论的)中的空气进行消毒的方法1700的流程图。
121.该方法1700在1710处开始，由此提供气流通过空气消毒单元。空气消毒单元包括：壳体；基材，所述基材设置在所述壳体的内部空间中，所述基材包括在沿着通过所述空气消毒单元的气流的流动路径延伸的至少一个表面上的至少一个光催化涂层；以及光源，所述光源设置在所述壳体的内部空间内。所述基材包括用于允许气流通过其中的通道，其中限定所述通道的基材结构包括光催化涂层，并且限定所述通道的基材结构被配置为使得气流中的微生物以低气流速率被捕获在所述至少一个光催化涂层上。例如，基材结构可以包括蜂窝结构，该蜂窝结构包括限定通道的多个单元格，其中限定通道的多个单元格包括用光催化催化剂覆盖的六边形管道，或者包括限定通道的开口狭槽和导流板的板结构，其中至少所述导流板被所述光催化催化剂覆盖。鉴于这样的结构设计，即使在低气流速率下，例如，小于40ach，优选小于30ach，最优选在5和20ach之间，气流中的微生物被更有效地捕获，例如高沉积速率和保留率。方法1700前进到1720。
122.在1720处，通过使用光源照射至少一个光催化涂层来激活至少一个光催化涂层以净化气流。由于具有包括微生物的雾化颗粒的催化剂的表面积增加，因此催化剂例如由于表面积增加，可以进一步氧化和/或分解微生物，增加对光源的暴露以进一步活化光催化涂层催化剂并中和病毒体。
123.应当理解，控制器(例如，图1c和2中所示的气候控制器170、255)可用于控制气候
控制系统并且还控制空气消毒单元的操作。特别地，控制器可以通过控制空气运动风扇/鼓风机、压缩机、一个或多个冷凝器风扇、阀等的操作来控制气候控制系统的操作。也就是说，控制器可以控制空气运动风扇/鼓风机、压缩机、一个或多个冷凝器风扇、一个或多个阀等是打开还是关闭。控制器还可以控制空气运动风扇/鼓风机、压缩机、一个或多个冷凝器风扇等的速度。此外，控制器可以控制所述一个或多个阀的开度大小。控制器被配置为从一个或多个气候控制传感器接收气候控制参数数据。应当理解，控制器可以使用气候控制参数数据来控制气候控制系统和空气消毒单元的操作。
124.控制器还可以与空气消毒单元电连通。因此，控制器可以根据需要打开或关闭空气消毒单元，并且控制被引导至空气消毒单元的功率量。在一些实施例中，当空气消毒单元处于操作中时，控制器可以选择性地打开和关闭或限制提供给空气消毒单元的各个led面板的功率。例如，在一些实施例中，当空气消毒单元处于操作中时，控制器可以选择性地关闭或限制被引导至特定数量的led面板的功率，以便降低空气消毒单元的净化能力。当空气消毒单元处于操作中时，控制器可以选择性地关闭或减少至一定数量的led面板的功率，以便减少空气消毒单元在例如公共运输车辆可能被轻载的时段期间的能量消耗、气候受控空间的污染风险较低等。此外，控制器可以旋转多个led面板中的哪一个打开和关闭或者具有减小的功率，以实现空气消毒单元的均匀老化。在一些实施例中，控制器被配置为从一个或多个操作传感器接收操作参数数据。
125.在一个实施例中，控制器可以接收关于流过气候控制系统的气流速率的数据。因此，如果气流速率处于低气流速率，例如在5ach和20ach之间，则控制器可以控制基材结构的操作(如果可用)。例如，当基材结构包括具有开口狭槽和导流板的板结构时，控制器可以基于气流速率控制导流板的角度。应当理解，导流板的角度的控制还可以基于其他操作参数数据，例如，基于气流中的低占有率或低感测的voc和/或微生物。
126.结果
127.测试了基材的几种不同设计，以测试基材上捕获的颗粒的量。具体地，将具有没有任何修改的蜂窝设计的基材(图4)与包括板形导流板设计(图12)、勺式导流板设计(图14)和半勺式导流板设计(图15)的板基材设计进行比较。
128.如上所述，应当理解，voc气体分子例如甲醛分子的尺寸为约0.25纳米，而病原体例如ms2病毒(其是小病毒)的尺寸为27纳米。换句话说，微生物的尺寸是voc气体分子的100倍，体积比为1,000,000：1。此外，当人们认为病毒体很少被单独发现并且它们通常存在于尺寸为1μm或更大的雾化颗粒中被发现时，携带微生物的雾化颗粒的体积可以是voc分子的体积的640亿倍(或更多)倍。
129.因此，用不同尺寸的颗粒直径测试不同的基材设计，以测试具有至少一种光催化涂层的基材的捕集效率，如下表所示：
130.表格1
131.以500fpm的入口流速、0pa的出口压力和1e-7kg/s的水质量流速下测试不同的基材设计。从下表中可以看出，随着颗粒直径的增加，板基材设计导致了更大比例的捕集质量。因此，由于更大比例的具有微生物的雾化颗粒被捕获在光催化涂层的表面上，因此这种板基材的抗微生物性能优于未改性的蜂窝基材设计。
132.表格2 基线隔板勺半勺案例12％4％3％3％案例25％17％16％7％案例349％100％98％77％案例460％100％99％84％
133.方面注意，方面1-14中的任一个可以与方面15和/或16组合。
134.方面1、一种空气消毒单元，包括：壳体；基材，所述基材设置在所述壳体的内部空间中，所述基材包括在沿着通过所述空气消毒单元的气流的流动路径延伸的至少一个表面上的至少一个光催化涂层；光源，所述光源设置在所述壳体的所述内部空间内，使得由所述光源产生的光激活所述至少一个光催化涂层以净化所述气流，其中，所述基材包括用于允许气流通过其中的通道，其中限定所述通道的基材结构包括光催化涂层，并且限定所述通道的基材结构被配置为使得所述气流中的微生物以低气流速率被捕获在所述至少一个光催化涂层上，其中，所述低气流速率是每小时小于20空气变化的气流速率。
135.方面2、根据方面1所述的空气消毒单元，其中所述至少一个光催化涂层是石墨烯增强的光催化氧化涂层，所述石墨烯增强的光催化氧化涂层包括石墨烯增强的氧化钛催化剂。
136.方面3、根据方面1和2中任一项所述的空气消毒单元，其中所述光源包括第一光源和第二光源，其中，所述第一光源设置在所述壳体的所述内部空间中以在所述基材结构的上游产生光，并且所述第二光源设置在所述壳体的所述内部空间中以在所述基材结构的下游产生光。
137.方面4、根据方面1-3中任一项所述的空气消毒单元，其中所述基材包括蜂窝单元格结构，所述蜂窝单元格结构包括基材结构，所述基材结构包括多个单元格，其中所述多个单元格中的每个单元格限定沿着所述气流的所述流动路径延伸的通道。
138.方面5、根据方面4所述的空气消毒单元，其中所述多个单元格各自具有入口端和出口端，其中所述入口端的单元格直径大于所述出口端的单元格直径，以限制通过所述空气消毒单元的流动。
139.方面6、根据方面4所述的空气消毒单元，其中所述多个单元中的每一个包括形成所述多个单元格中的每一个的多个单元，其中，所述多个单元中的每一个限定具有沿着所
述气流的所述流动路径延伸的表面的通道。
140.方面7、根据方面4所述的空气消毒单元，其中所述多个单元格各自具有入口端和出口端，其中所述多个单元格包括第一组单元格和第二组单元格，其中，所述第一组单元格具有所述入口端，所述入口端的单元格直径大于所述出口端的的单元格直径，并且所述第二组单元格具有所述入口端，所述入口端的所述单元格直径小于所述出口端的所述单元格直径。
141.方面8、根据方面4所述的空气消毒单元，其中所述多个单元格各自具有入口端和出口端，其中，沿着所述气流的所述流动路径的每个单元格的至少一部分的直径小于沿着所述通道的所述单元格的另一部分的直径。
142.方面9、根据方面1-8中任一项所述的空气消毒单元，其中所述基材包括至少一个板，其中所述至少一个板包括所述基材结构，所述基材结构包括限定所述通道的多个开口狭槽和导流板，其中，沿着所述气流的所述流动路径在开口狭槽的下游为每个所述开口狭槽设置导流板。
143.方面10、根据方面9所述的空气消毒单元，其中所述基材包括串联设置的多个所述至少一个板，其中所述多个所述至少一个板沿着所述气流的所述流动路径以交错排列设置。
144.方面11、根据方面9所述的空气消毒单元，其中所述导流板的形状选自成角度的板设计、弯曲的半圆形设计或弯曲的四分之一圆形设计。
145.方面12、根据方面11所述的空气消毒单元，其中所述导流板的角度是可调节的。
146.方面13、根据方面9所述的空气消毒单元，其中所述至少一个光催化涂层设置在所述导流板的前面上。
147.方面14、根据方面13所述的空气消毒单元，其中所述至少一个光催化涂层还设置在所述导流板的背面上。
148.方面15、一种气候控制系统，包括：加热和/或制冷系统；和空气消毒系统，其中，所述空气消毒系统包括空气消毒单元，所述空气消毒单元包括壳体；基材，所述基材设置在所述壳体的内部空间中，所述基材包括在沿着通过所述空气消毒单元的气流的流动路径延伸的至少一个表面上的至少一个光催化涂层；以及光源，所述光源设置在所述壳体的所述内部空间内，使得由所述光源产生的光激活所述至少一个光催化涂层以净化所述气流，其中，所述基材包括用于允许气流通过其中的通道，其中限定所述通道的基材结构包括光催化涂层，并且限定所述通道的基材结构被配置为使得所述气流中的微生物以低气流速率被捕获在所述至少一个光催化涂层上，和其中，所述低气流速率是每小时小于20空气变化的气流速率。
149.方面16、一种用于消毒空气的方法，包括：提供气流通过空气消毒单元，所述空气消毒单元包括壳体；基材，所述基材设置在所述壳体的内部空间中，所述基材包括在沿着通过所述空气消毒单元的气流的流动路径延伸的至少一个表面上的至少一个光催化涂层；光源，所述光源设置在所述壳体的内部空间内，使得由所述光源产生的光激活所述至少一个光催化涂层以净化所述气流，其中，所述基材包括用于允许气流通过其中的通道，其中限定所述通道的基材结构包括光催化涂层，并且限定所述通道的基材结构被配置为使得所述气流中的微生物以低气流速率被捕获在所述至少一个光催化涂层上，其中，所述低气流速率
是每小时小于20空气变化的气流速率；以及通过使用所述光源照射所述至少一个光催化涂层来激活所述至少一个光催化涂层以对所述气流进行消毒。
150.在本说明书中使用的术语旨在描述特定实施例，而不旨在进行限制。除非另外明确指出，否则术语“一”，“一个”和“该”也包括复数形式。当在本说明书中使用术语“包括”和/或“包含”时指定存在所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件，但不排除存在或增加一个或多个其他更多特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件。
151.关于前面的描述，应当理解，可以在不脱离本公开的范围的情况下，特别是在所采用的建筑材料以及部件的形状、尺寸和布置方面进行详细的改变。例如，虽然上面关于空气消毒单元与用于运输单元或hvac应用的气候控制系统一起使用讨论了空气消毒单元，但是应当理解，空气消毒单元可以是独立的单元。本说明书和所描述的实施例仅是示例性的，本公开的真实范围和精神由所附权利要求指示。

技术特征：
1.一种空气消毒单元，其特征在于，包括：壳体；基材，所述基材设置在所述壳体的内部空间中，所述基材包括在沿着通过所述空气消毒单元的气流的流动路径延伸的至少一个表面上的至少一个光催化涂层；光源，所述光源设置在所述壳体的所述内部空间内，使得由所述光源产生的光激活所述至少一个光催化涂层以净化所述气流，其中，所述基材包括用于允许气流通过其中的通道，其中限定所述通道的基材结构包括光催化涂层，并且限定所述通道的基材结构被配置为使得所述气流中的微生物以低气流速率被捕获在所述至少一个光催化涂层上，其中，所述低气流速率是每小时小于20空气变化的气流速率。2.根据权利要求1所述的空气消毒单元，其特征在于，所述至少一个光催化涂层是石墨烯增强的光催化氧化涂层，所述石墨烯增强的光催化氧化涂层包括石墨烯增强的氧化钛催化剂。3.根据权利要求1和2中任一项所述的空气消毒单元，其特征在于，所述光源包括第一光源和第二光源，其中，所述第一光源设置在所述壳体的所述内部空间中以在所述基材结构的上游产生光，并且所述第二光源设置在所述壳体的所述内部空间中以在所述基材结构的下游产生光。4.根据权利要求1-3中任一项所述的空气消毒单元，其特征在于，所述基材包括蜂窝单元格结构，所述蜂窝单元格结构包括基材结构，所述基材结构包括多个单元格，其中所述多个单元格中的每个单元格限定沿着所述气流的所述流动路径延伸的通道。5.根据权利要求4所述的空气消毒单元，其特征在于，所述多个单元格各自具有入口端和出口端，其中所述入口端的单元格直径大于所述出口端的单元格直径，以限制通过所述空气消毒单元的流动。6.根据权利要求4所述的空气消毒单元，其特征在于，所述多个单元中的每一个包括形成所述多个单元格中的每一个的多个单元，其中，所述多个单元中的每一个限定具有沿着所述气流的所述流动路径延伸的表面的通道。7.根据权利要求4所述的空气消毒单元，其特征在于，所述多个单元格各自具有入口端和出口端，其中所述多个单元格包括第一组单元格和第二组单元格，其中，所述第一组单元格具有所述入口端，所述入口端的单元格直径大于所述出口端的的单元格直径，并且所述第二组单元格具有所述入口端，所述入口端的所述单元格直径小于所述出口端的所述单元格直径。8.根据权利要求4所述的空气消毒单元，其特征在于，所述多个单元格各自具有入口端和出口端，其中，沿着所述气流的所述流动路径的每个单元格的至少一部分的直径小于沿着所述通道的所述单元格的另一部分的直径。9.根据权利要求1-8中任一项所述的空气消毒单元，其特征在于，所述基材包括至少一个板，其中所述至少一个板包括所述基材结构，所述基材结构包括限定所述通道的多个开口狭槽和导流板，其中，沿着所述气流的所述流动路径在开口狭槽的下游为每个所述开口狭槽设置导流板。10.根据权利要求9所述的空气消毒单元，其特征在于，所述基材包括串联设置的多个
所述至少一个板，其中，所述多个所述至少一个板沿着所述气流的所述流动路径以交错排列设置。11.根据权利要求9所述的空气消毒单元，其特征在于，所述导流板的形状选自成角度的板设计、弯曲的半圆形设计或弯曲的四分之一圆形设计。12.根据权利要求11所述的空气消毒单元，其特征在于，所述导流板的角度是可调节的。13.根据权利要求9所述的空气消毒单元，其特征在于，所述至少一个光催化涂层设置在所述导流板的前面上。14.根据权利要求13所述的空气消毒单元，其特征在于，所述至少一个光催化涂层也设置在所述导流板的背面上。15.根据权利要求4所述的空气消毒单元，其特征在于，所述多个单元格各自具有入口端和出口端，其中所述出口端与所述入口端成角度偏移。16.一种气候控制系统，其特征在于，包括：加热和/或制冷系统；和空气消毒系统，其中，所述空气消毒系统包括空气消毒单元，所述空气消毒单元包括壳体；基材，所述基材设置在所述壳体的内部空间中，所述基材包括在沿着通过所述空气消毒单元的气流的流动路径延伸的至少一个表面上的至少一个光催化涂层；以及光源，所述光源设置在所述壳体的所述内部空间内，使得由所述光源产生的光激活所述至少一个光催化涂层以净化所述气流，其中，所述基材包括用于允许气流通过其中的通道，其中限定所述通道的基材结构包括光催化涂层，并且限定所述通道的基材结构被配置为使得所述气流中的微生物以低气流速率被捕获在所述至少一个光催化涂层上，和其中，所述低气流速率是每小时小于20空气变化的气流速率。17.一种用于消毒空气的方法，其特征在于，包括：提供气流通过空气消毒单元，所述空气消毒单元包括壳体；基材，所述基材设置在所述壳体的内部空间中，所述基材包括在沿着通过所述空气消毒单元的气流的流动路径延伸的至少一个表面上的至少一个光催化涂层；光源，所述光源设置在所述壳体的内部空间内，使得由所述光源产生的光激活所述至少一个光催化涂层以净化所述气流，其中，所述基材包括用于允许气流通过其中的通道，其中限定所述通道的基材结构包括光催化涂层，并且限定所述通道的基材结构被配置为使得所述气流中的微生物以低气流速率被捕获在所述至少一个光催化涂层上，其中，所述低气流速率是每小时小于20空气变化的气流速率；以及通过使用所述光源照射所述至少一个光催化涂层来激活所述至少一个光催化涂层以对所述气流进行消毒。

技术总结
本发明公开了一种空气消毒单元，其包括壳体、基材和光源。基材设置在壳体的内部空间中，并且包括在沿着通过空气消毒单元的气流的流动路径延伸的至少一个表面上的至少一个光催化涂层。光源设置在壳体的内部空间内，使得由光源产生的光激活至少一个光催化涂层以净化气流。此外，基材包括用于允许气流通过其中的通道，其中限定通道的基材结构包括光催化涂层，并且限定通道的基材结构被配置为使得气流中的微生物以低气流速率被捕获在至少一个光催化涂层上，其中低气流速率是每小时小于20空气变化的气流速率。气变化的气流速率。


技术研发人员：A
受保护的技术使用者：冷王有限责任公司
技术研发日：2023.01.03
技术公布日：2023/7/6