增強(qiáng)的光催化單元的制作方法
【專利摘要】根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，用于對空氣進(jìn)行電離的裝置包括，第一反射器以及第一靶。第一反射器接收直接UV能量(來自UV發(fā)射器)，并將其反射以形成反射的UV能量。第一靶具有內(nèi)表面，該內(nèi)表面也接收直接UV能量(來自UV發(fā)射器)。第一靶還具有外表面，該外表面接收來自第一反射器的反射的UV能量。第一靶的表面涂覆有光催化涂層。第一靶還可具有位于這些表面之間的通道。
【專利說明】增強(qiáng)的光催化單元
[0001] 相關(guān)申請
[0002] 本申請要求于2010年9月7日提交的美國臨時(shí)專利申請第61/380, 462號的優(yōu)先 權(quán)，并且本申請是美國專利申請?zhí)柕?3/115, 546號的部分繼續(xù)申請，這兩個(gè)申請通過引證 將其全部內(nèi)容結(jié)合于此。
[0003] 聯(lián)邦贊助研究或研發(fā)
[0004] 無內(nèi)容。
[0005] [微縮平片/版權(quán)參考]
[0006] 無內(nèi)容。

【背景技術(shù)】
[0007] 本發(fā)明一般地涉及用于產(chǎn)生增強(qiáng)的殺菌分子電離云的方法和裝置。
[0008] 光催化單元可以用來在穿過這些單元的氣流中產(chǎn)生殺菌分子（例如離子群）。這 些單元可以被定位成用于電離隨后將被引入目標(biāo)環(huán)境（例如封閉的空間或房間中）的空 氣。由單元產(chǎn)生的分子對于可在房間中由空氣傳播的或可存在于房間中物體或墻壁表面上 的各種細(xì)菌、霉菌或病毒具有殺菌效果。
[0009] 典型地，此類單元可以由靶（target)構(gòu)成，該靶包括或涂覆有光催化涂層并且包 圍著廣譜紫外線（"uv"）發(fā)射器。該組合可以產(chǎn)生殺菌分子的離子云。可以利用二氧化鈦 以及其他元素涂覆靶。當(dāng)氣流過或流至靶上時(shí)，撞擊二氧化鈦的UV能量會(huì)引起催化反應(yīng)， 該催化反應(yīng)會(huì)在氣流中產(chǎn)生預(yù)期的殺菌分子的云。這些分子，一旦接觸任何細(xì)菌、霉菌或病 毒即可將其殺死。
[0010] 光催化單元的有效性可取決于殺菌分子的濃度。此外，期望具有比氧化劑濃度更 高的離子群。相應(yīng)地，期望改進(jìn)的光催化單元設(shè)計(jì)，以改進(jìn)形成離子群的效率。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0011] 根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，用于對空氣進(jìn)行電離的裝置包括第一反射器和第一 靶。第一反射器接收直接UV能量（來自UV發(fā)射器）并且將其反射以形成反射的UV能量。 第一靶具有內(nèi)表面，該內(nèi)表面也接收直接UV能量（來自UV發(fā)射器）。第一靶還具有外表 面，該外表面接收來自第一反射器的反射的UV能量。第一靶的表面涂覆有光催化涂層。第 一靶還具有位于這些表面之間的通道。這些通道可以將來自UV發(fā)射器的直接UV能量傳送 至第一反射器。在一個(gè)實(shí)施例中，第一反射器是鏡面反射器，或者可以具有曲率。第一靶也 可以具有曲率。第一反射器的曲率可以小于第一靶的曲率。靶可具有圓柱形、波紋狀，或箔 片部分的形狀。該裝置還可以具有第二反射器，該第二反射器的某些或全部特征與第一反 射器類似。該裝置還可以具有第二靶，該第二靶的某些或全部特征與第一靶類似。在這種 情況下，第一靶和第二靶可以由它們的前緣之間的間隙和/或它們的后緣之間的間隙分隔 開。還可以的是，前緣相接觸，以及后緣相接觸。
[0012] 根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，用于對空氣進(jìn)行電離的裝置具有第一反射器和靶。第 一反射器接收來自第一 UV發(fā)射器的直接UV能量，并且反射該UV能量。第一反射器可為鏡 面反射器，并且可以是拋物線狀的。靶具有第一表面，該第一表面也接收來自第一 UV發(fā)射 器的直接UV能量以及來自第一反射器的反射的UV能量。此外，靶具有第二表面，該第二表 面接收來自第二UV發(fā)射器的直接UV能量。這些表面涂覆有光催化涂層。該裝置還可具有 第二反射器，該第二反射器接收來自第二UV發(fā)射器的直接UV能量，并且朝向靶的第二表面 反射該UV能量。
[0013] 根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，一種用于對空氣進(jìn)行電離的方法，包括：在第一靶的內(nèi) 表面處，接收來自UV發(fā)射器的UV能量；在第一靶的內(nèi)表面上的光催化涂層處響應(yīng)地產(chǎn)生離 子；在第一反射器處，反射來自UV發(fā)射器的UV能量，以形成反射的UV能量；在第一靶的外 表面處，接收來自第一反射器的反射的UV能量；以及，在第一靶的外表面上的光催化涂層 處響應(yīng)地產(chǎn)生離子。該方法還包括以下步驟的一個(gè)或多個(gè)：通過第一靶中的多個(gè)通道，傳送 來自UV發(fā)射器的UV能量并朝向第一反射器傳送該能量；使氣流經(jīng)過第一祀的內(nèi)表面和外 表面，以攜帶離子遠(yuǎn)離第一靶；在第二靶的內(nèi)表面處，接收來自UV發(fā)射器的UV能量；在第 二靶的內(nèi)表面上的光催化涂層處響應(yīng)地產(chǎn)生離子；在第二反射器處，反射來自UV發(fā)射器的 UV能量以形成反射的UV能量；在第二靶的外表面處，接收來自第二反射器的反射的UV能 量；在第二靶的外表面上的光催化涂層處響應(yīng)地產(chǎn)生離子；通過第一靶中的多個(gè)通道，傳 送來自UV發(fā)射器的UV能量并朝向第一反射器傳送該能量；通過第二靶中的多個(gè)通道，傳送 來自UV發(fā)射器的UV能量并朝向第二反射器傳送該能量；使氣流經(jīng)過第一靶內(nèi)表面和外表 面，以攜帶離子遠(yuǎn)離第一靶；以及，使氣流經(jīng)過第二靶的內(nèi)表面和外表面，以攜帶離子遠(yuǎn)離 第二靶。
[0014] 根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，一種用于對空氣進(jìn)行電離的方法，包括：在靶的第一表 面處，接收來自第一 UV發(fā)射器的紫外線（"UV"）能量；在靶的第一表面上的光催化涂層處 響應(yīng)地產(chǎn)生離子；在第一反射器處，反射來自第一 UV發(fā)射器的UV能量，以形成反射的UV能 量；在靶的第一表面處，接收來自第一反射器的反射的UV能量；以及，在靶的第一表面上的 光催化涂層處響應(yīng)地產(chǎn)生離子。該方法還可包括以下步驟的一個(gè)或多個(gè)：使氣流經(jīng)過靶的 第一表面，以攜帶離子遠(yuǎn)離靶；在靶的第二表面處，接收來自第二UV發(fā)射器的UV能量；在 靶的第二表面上的光催化涂層處響應(yīng)地產(chǎn)生離子；在第二反射器處，反射來自第二UV發(fā)射 器的UV能量，以形成反射的UV能量；在靶的第二表面處，接收來自第二反射器的反射的UV 能量；在靶的第二表面上的光催化涂層處響應(yīng)地產(chǎn)生離子；以及，使氣流經(jīng)過靶的第一表 面和第二表面，以攜帶離子遠(yuǎn)離靶。
[0015] 根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，一種用于對空氣進(jìn)行電離的裝置，具有第一箔片靶部 分和第二箔片靶部分。每個(gè)箔片靶部分均具有通道和用于接收來自UV發(fā)射器的直接UV能 量的內(nèi)表面。內(nèi)表面涂覆有光催化涂層。這些箔片靶部分的前緣可以相接觸或由間隙分隔 開。類似地，這些箔片靶部分的后緣可以相接觸或由間隙分隔開。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0016] 圖1示出了根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的光催化單元的立體圖。
[0017] 圖2示出了根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的光催化單元的側(cè)面立視圖。
[0018] 圖3示出了根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的沿著線3-3截取的圖2的光催化單元的截面 圖。
[0019] 圖4示出了曲線圖，描繪了根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的具有和不具有UV反射器的光 催化單元的性能差異。
[0020] 圖5至11示出了根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的用于對空氣進(jìn)行電離的多個(gè)裝置。
[0021] 圖12示出了根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的用于對空氣進(jìn)行電離的方法的流程圖。
[0022] 圖13示出了根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的用于對空氣進(jìn)行電離的方法的流程圖。
[0023] 結(jié)合附圖閱讀時(shí)，能夠更好地理解上述
【發(fā)明內(nèi)容】
，以及以下對本發(fā)明具體實(shí)施方 式的詳細(xì)說明。為說明目的，附圖中示出了某些實(shí)施例。不過，應(yīng)該理解的是，權(quán)利要求不 限于附圖中示出的設(shè)置以及機(jī)構(gòu)。此外，圖中示出的外觀，是能夠被采用以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的所述 功能的多種裝飾性外觀中的一個(gè)。

【具體實(shí)施方式】
[0024] 以下詳細(xì)說明是實(shí)施本發(fā)明示例實(shí)施例的最佳當(dāng)前預(yù)期模式。該說明不應(yīng)被認(rèn)為 具有限制意義，而是僅為說明本發(fā)明一般原理的目的而做出的。以下說明的各種創(chuàng)造性特 征，能夠彼此獨(dú)立地使用或與其他特征組合使用。
[0025] 概括地，本發(fā)明的實(shí)施例一般地提供了一種光催化單元，在該光催化單元中可以 設(shè)置一個(gè)或多個(gè)反射器，用于反射UV能量，并且增加以大入射角撞擊單元中的靶的發(fā)射的 UV能量的比例。
[0026] 參照圖1至圖3,光催化單元10可包括電子箱12、光管指示器14、電源線16、腔室 18、蜂窩靶20、UV反射器（22-U22-2以及22-3)以及UV發(fā)射器或燈24。蜂窩靶20可涂 覆有二氧化鈦。
[0027] 氣流穿過蜂窩靶，同時(shí)可通過燈24將UV能量施加至靶20。在UV能量存在的條件 下，會(huì)發(fā)生光催化反應(yīng)。該反應(yīng)在空氣中產(chǎn)生殺菌分子。
[0028] 參照圖3,可以說明UV反射器22-1的效力。如果反射器22-1不存在，所發(fā)射的 射線26可以在沒有撞擊二氧化鈦的情況下穿過蜂窩靶20。但是，當(dāng)存在反射器22-1中的 一個(gè)時(shí)，UV能量的示意性的所發(fā)射的射線28-1會(huì)撞擊在UV反射器22-1上。射線28-1會(huì) 被反射，變?yōu)榉瓷涞纳渚€28-2?？梢钥吹剑瓷涞纳渚€28-2可撞擊在蜂窩靶20的表面上。 可以看到，假設(shè)的未反射的射線26 (其會(huì)沿著與射線28-1的路徑平行的路徑）在沒有撞擊 在蜂窩靶20上的情況下可以穿過靶20。因此，在射線28-1的路徑中存在反射器22-1可 以避免來自射線28-1的UV能量損失。與蜂窩靶20的尺寸相比，反射器22-1可以相對小。 該小尺寸（約為靶20尺寸的10% )可以允許最小的氣流阻礙。盡管反射器22-1的尺寸相 對較小，但這些反射器是有效的，因?yàn)樗鼈儗?shí)際上能夠反射在幾乎正交于（例如，在±5° 的正交性內(nèi)）蜂窩靶20的外部堅(jiān)直平面的方向上發(fā)射的所有的（通常會(huì)損失的）UV能量。 因此，UV能量可以穿過蜂窩靶20,而不接觸二氧化鈦表面。但通過將UV射線反射至相對側(cè) 的靶矩陣上，所述能量可以被捕捉和利用，以便增加預(yù)期的電離分子的云中的總離子數(shù)。也 就是說，由任意入射的UV射線產(chǎn)生的離子數(shù)量，與UV射線路徑和給定射線撞擊在其上的二 氧化鈦表面之間的入射角Θ的正弦值成比例，如以下三角函數(shù)關(guān)系：
[0029] 在Θ = 90。時(shí)，Sin( Θ ) = 1聚集最大能量
[0030] 在Θ = 0°時(shí)，Sin( Θ ) = 〇聚集最小能量
[0031] 反射器22-3可以介于燈24與腔室18的壁之間。撞擊反射器22-3的UV能量可 以被反射至蜂窩靶20上。因此，反射器22-3的存在可以避免UV能量的損失，否則這些UV 能量可能或被腔室18的壁吸收或散射。類似地，反射器22-2可以放置在腔室18的角落中， 以將UV能量反射至蜂窩靶20上。
[0032] 反射器22-1、22_2,和/或22-3可以由能夠有效反射具有UV范圍內(nèi)（例如，約 184-255納米）波長的能量的材料構(gòu)成。雖然軟金屬（例如金或銀）表面可以作為可見光 的有效反射器，但它們的粒度大，使得它們比具有小粒度的金屬（例如硬金屬）表面更不適 合。因此，硬金屬（例如鉻和不銹鋼）以及不易氧化的其他金屬可以作為有效的UV反射器， 并且對于用作光催化單元中的UV反射器，可以是特別地有效。具有約90%或更高的UV反 射率的材料，可適于用在反射器22-U22-2和/或22-3中。較低的反射率產(chǎn)生較低的有效 性。為獲得所需的反射等級，可能有必要微拋光或拋光所選材料的反射表面。
[0033] 反射器22的反射表面可以是導(dǎo)電性的和/或接地的。具體地，表面涂層（添加以 用于氧化保護(hù)）如玻璃，透明塑料，或透明陽極氧化（例如，非導(dǎo)電的）可以降低光催化單 元的任何性能增強(qiáng)作用。
[0034] 此外,UV反射器22的反射表面會(huì)產(chǎn)生表面鏡面反射。鏡面反射可以是，例如光的 鏡樣（mirror-like)反射，在該鏡樣反射中，單一入射光線被反射至相應(yīng)單一出射方向。鏡 面反射不同于漫反射，在漫反射中，單一入射光線反射至寬范圍的方向。漫反射可降低光催 化單元的性能增強(qiáng)作用。
[0035] 在光催化單元10的一個(gè)實(shí)施例中，反射器22-1，22-2和22-3可以是鍍鉻塑料。鍍 鉻塑料可以是相對低成本的材料，而具有針對UV能量的相對較高程度的反射率。可以采用 所謂軟鉻，例如在汽車的鍍鉻表面上看到的、能產(chǎn)生鏡樣光潔度的鍍層。
[0036] 可以注意到，可以存在不是矩形的其他單元形狀的設(shè)計(jì)。例如，單元10可以是圓 形，管形，或具有其他復(fù)雜性狀。對于這些非矩形形狀的單元，最佳的反射器設(shè)計(jì)可以是曲 線的或其他非平面形狀的。
[0037] 參見圖5，示出了根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的用于對空氣進(jìn)行電離的裝置500。裝置 500包括UV發(fā)射器510,靶520,以及反射器530。
[0038] UV發(fā)射器510可以發(fā)射直接UV能量（例如，184-255納米波長）。UV發(fā)射器510 可以是燈（例如，熒光燈，LED，激光氣體放電等）。靶520可具有內(nèi)表面522和外表面524。 內(nèi)表面522可以設(shè)置成用于面向或用于接收來自UV發(fā)射器510的直接UV能量。
[0039] 反射器530可以接收來自UV發(fā)射器510的直接UV能量。靶520可以具有位于內(nèi) 表面和外表面522, 524之間的通道。作為示例，通道可以是狹縫（例如1/2"(英寸）長） 或孔（例如1/4"(英寸）直徑）。該狹縫可以水平設(shè)置（如所示），或者橫向設(shè)置（例如從 前緣朝向后緣）。每個(gè)通道之間可以具有間距（例如，水平設(shè)置的為1/2"(英寸），或者橫 向設(shè)置的為3/4"(英寸））。這些通道可以成排。例如，這些排可以彼此分隔開1/2"(英 寸）。這些通道可以具有厚度，例如，鎳幣（nickel)的厚度。
[0040] 直接UV能量可以穿過這些通道，并且朝向反射器530。反射器會(huì)反射該UV能量， 并且靶520的外表面524可以設(shè)置成用于接收該反射的UV能量。反射器530可以包括鏡 面反射器，并且可以鏡面地反射UV能量。鏡面反射器可以接地。
[0041] 靶520的內(nèi)表面和外表面522, 524可以涂覆有光催化涂層，例如，包括Ti02的涂 層，該涂層有助于響應(yīng)于接收的UV能量（直接的和反射的）而產(chǎn)生離子。
[0042] 參照圖6，示出了根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的用于對空氣進(jìn)行電離的裝置600。裝置 600在很多方面可以類似于裝置500。裝置600可以包括UV發(fā)射器610,第一祀620,第一 反射器630,第二靶640,以及第二反射器650。第二靶640可以與第一靶620相對。第二反 射器650可以與第一反射器630相對。
[0043] 靶620、640都可具有涂覆有光催化涂層的內(nèi)表面和外表面，以有助于響應(yīng)于接收 UV能量，而產(chǎn)生離子。反射器630、650都包括鏡面反射器。祀620、640的內(nèi)表面可以接收 來自UV發(fā)射器610的直接UV能量。反射器630、650也可以接收來自UV發(fā)射器510的直 接UV能量。例如，直接UV能量可穿過靶620、640中的通道，到達(dá)反射器630、650。來自反 射器630、650的反射的UV能量可以在靶620、640的外表面處被接收。
[0044] 靶620、640的內(nèi)表面和外表面可以涂覆有光催化涂層比如，例如包括Ti02的涂 層，該涂層有助于響應(yīng)于接收UV能量（直接的和反射的）而產(chǎn)生離子。
[0045] 靶620、640中的一個(gè)或兩者具有曲率。例如，靶620、640可以具有圓柱形狀的部 分。反射器630、650中的一個(gè)或兩者也可以具有曲率。祀620、640的曲率可以大于反射器 630、650的曲率。
[0046] 靶620、640每個(gè)都具有前緣和后緣。前緣可以在來自后緣的氣流的上游。第一靶 620的前緣與第二靶640的前緣可以由前緣間隙分隔開（如所示）?？蛇x地，前緣可以連接 或相鄰。類似地，第一靶620的后緣和第二靶640的后緣可以由后緣間隙分隔開，或者后緣 可以連接或相鄰。
[0047] 參照圖6-8,描繪了不同的靶形狀和反射器形狀。靶可以具有圓柱形部分（例如圖 6中的靶620、640)。靶可以具有波紋狀部分（例如圖7中的靶720、740)。例如，波紋狀部 分可具有兩個(gè)波峰和兩個(gè)或三個(gè)波谷。靶可以具有箔片部分（例如圖8中的靶820、840)。 其他靶形狀變型也是可能的。第一靶和第二靶的形狀可以彼此不同。
[0048] 靶可以具有圓柱形部分（例如圖6中的靶620, 640)。靶可以具有波紋狀部分（例 如圖7中的靶720、740)。靶可以具有箔片部分（例如圖8中的靶820、840)。其他靶形狀 變型也是可能的。第一靶和第二靶的形狀可以彼此不同。
[0049] 反射器可以是曲線的（例如圖6中的反射器630、650)，或平面的（例如圖7中的 反射器730、750,或者圖8中的反射器830、850)。其他反射器形狀變型也是可能的。第一 反射器和第二反射器的形狀可以彼此不同。
[0050] 參照圖10,裝置1000可以具有第一 UV發(fā)射器1010,第二UV發(fā)射器1012,靶1020， 第一反射器1040,以及第二反射器1050。靶可以具有第一表面，該第一表面設(shè)置成用來接 收來自第一 UV發(fā)射器的直接UV能量。靶還可具有第二表面，該第二表面設(shè)置成用來接收 來自第二UV發(fā)射器的UV能量。靶的表面可以涂覆有光催化涂層。
[0051 ] 第一反射器，可以接收來自第一 UV發(fā)射器的直接UV能量，并且將該能量朝向靶的 第一表面反射。第二反射器可以接收來自第二UV發(fā)射器的直接UV能量，并且將該能量朝 向靶的第二表面反射。反射器可以是鏡面反射器，并且可以接地。反射器可以為拋物線形 的（見圖11)。拋物線形反射器有助于沿垂直于靶1020的方向反射UV能量。
[0052] 圖12示出了根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的用于對空氣進(jìn)行電離的方法的流程圖 1200。流程圖1200可以，例如，利用裝置比如圖5-8中示出的那些裝置實(shí)現(xiàn)。此外，流程圖 1200能夠以不同順序?qū)崿F(xiàn)，或者根據(jù)設(shè)計(jì)或喜好省略部分步驟。
[0053] 在步驟1202,在第一靶和/或第二靶的內(nèi)表面處接收來自UV發(fā)射器的UV能量。 在步驟1204,在該靶的內(nèi)表面上的光催化涂層處，響應(yīng)地產(chǎn)生離子。在步驟1206,通過靶中 的多個(gè)通道，從UV發(fā)射器并朝向第一反射器和/或第二反射器傳送UV能量。在步驟1208， 在反射器處反射來自UV發(fā)射器的UV能量，以形成反射的UV能量。在步驟1210,在靶的外 表面處接收來自反射器的反射的UV能量。在步驟1212,在靶的外表面上的光催化涂層處， 響應(yīng)地產(chǎn)生離子。在步驟1214,氣流經(jīng)過靶的內(nèi)表面和外表面，以攜帶離子遠(yuǎn)離靶。
[0054] 圖13示出了根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的用于對空氣進(jìn)行電離的方法的流程圖 1300。流程圖1300可以，例如，利用比如圖10和11中所示的那些裝置實(shí)現(xiàn)。此外，可以以 不同順序執(zhí)行流程圖1300,或者根據(jù)設(shè)計(jì)和喜好省略部分步驟。
[0055] 在步驟1302,在靶的第一表面和/第二表面處接收來自第一 UV發(fā)射器和/或第二 UV發(fā)射器的UV能量。在步驟1304,在靶表面上的光催化涂層處，響應(yīng)地產(chǎn)生離子。在步驟 1306,在第一反射器和/或第二反射器處，來自UV發(fā)射器的UV能量被反射，以形成反射的 UV能量。在步驟1308,在靶的表面處接收來自反射器的反射的UV能量。在步驟1310,在靶 表面上的光催化涂層處，響應(yīng)地產(chǎn)生離子。在步驟1312,氣流經(jīng)過靶表面，以攜帶離子遠(yuǎn)離 靶。
[0056] 圖9A和9B示出了根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的用于對空氣進(jìn)行電離的裝置900。在 某些方面，裝置900可以類似于圖8中所示的裝置800。裝置900可以包括UV發(fā)射器910， 第一箔片靶部分920,以及第二箔片靶部分940。箔片靶部分920、940中的一個(gè)或每個(gè)可 以具有內(nèi)表面，該內(nèi)表面設(shè)置成用于接收來自UV發(fā)射器910的直接UV能量。箔片靶部分 920、940中的一個(gè)或每個(gè)可以具有多個(gè)通道，并且可以在內(nèi)表面上涂覆有光催化涂層。箔片 部分的前緣可以接觸（例如相鄰，連接，整體形成），或者通過前緣間隙分隔開。箔片部分的 后緣可以相鄰，或者通過后緣間隙分隔開。裝置900還可以具有一個(gè)或多個(gè)反射器930,該 一個(gè)或多個(gè)反射器設(shè)置在第一箔片靶部分或第二箔片靶部分的內(nèi)表面上或靠近該內(nèi)表面。 該反射器930還可以與其他反射器（例如圖5-8中所示的反射器）結(jié)合使用。
[0057] 湍流（turbulence)可易于破壞離子群。箔片形狀的靶會(huì)有助于減少當(dāng)氣流經(jīng)過 時(shí)的湍流。其他減少湍流的技術(shù)可包括在祀前緣的上游使用氣體整流器（straightener, 矯直器）。此外，較高的氣流速度對于高效地產(chǎn)生離子群（而非氧化劑）是有用的。箔片設(shè) 計(jì)可以加速氣流，以提高該過程的效率。
[0058] 雖然已經(jīng)參照特定實(shí)施例說明了本發(fā)明，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以理解的是，在 不背離本發(fā)明范圍的前提下，可以做出各種改變，并且可以替換等同物。此外，在不背離本 發(fā)明范圍的前提下，可以對本發(fā)明的教導(dǎo)做出一些修改，以適應(yīng)具體情況或材料。因此，本 發(fā)明不應(yīng)被限制于公開的具體實(shí)施例，而是本發(fā)明將包括落在所附權(quán)利要求范圍內(nèi)的所有 實(shí)施例。
【權(quán)利要求】
1. 一種用于對空氣進(jìn)行電離的裝置，所述裝置包括： 第一反射器，所述第一反射器被設(shè)置成用于： 接收來自UV發(fā)射器的直接UV能量，并且 反射所述直接UV能量，以形成反射的UV能量； 第一靶，所述第一靶包括： 內(nèi)表面，所述內(nèi)表面被設(shè)置成用于接收來自所述UV發(fā)射器的直接UV能量， 外表面，所述外表面被設(shè)置成用于接收來自所述第一反射器的所述反射的UV能量；以 及 光催化涂層，所述光催化涂層位于所述第一靶的所述內(nèi)表面和所述外表面上。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中，所述第一反射器包括鏡面反射器。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中，所述第一靶包括位于所述第一靶的內(nèi)表面和外 表面之間的多個(gè)通道；并且 其中，所述第一靶的所述多個(gè)通道被設(shè)置成用于將來自所述UV發(fā)射器的直接UV能量 傳送至所述第一反射器。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的裝置，其中，所述第一靶包括曲率。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的裝置，其中，所述第一反射器包括曲率。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的裝置，其中，所述第一靶的曲率大于所述第一反射器的曲率。
7. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的裝置，其中，所述第一靶包括第一圓柱形部分。
8. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的裝置，其中，所述第一靶包括第一波紋狀部分。
9. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的裝置，其中，所述第一靶包括第一箔片部分。
10. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，進(jìn)一步包括： 第二反射器，所述第二反射器與所述第一反射器相對并且所述第二反射器被設(shè)置成用 于： 接收來自所述UV發(fā)射器的直接UV能量，并且 鏡面地反射所述直接UV能量，以形成反射的UV能量； 第二靶，所述第二靶與所述第一靶相對并且所述第二靶包括： 內(nèi)表面，所述內(nèi)表面被設(shè)置成用于接收來自所述UV發(fā)射器的直接UV能量， 外表面，所述外表面被設(shè)置成用于接收來自所述第二反射器的所述反射的UV能量；以 及 光催化涂層，所述光催化涂層位于所述第二靶的所述內(nèi)表面和所述外表面上。
11. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的裝置，其中，所述第一反射器和所述第二反射器包括鏡面 反射器。
12. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的裝置，其中，所述第一靶包括位于所述第一靶的內(nèi)表面和 外表面之間的多個(gè)通道； 其中，所述第二靶包括位于所述第二靶的內(nèi)表面和外表面之間的多個(gè)通道； 其中，所述第一靶的多個(gè)通道被設(shè)置成用于將來自所述UV發(fā)射器的直接UV能量傳送 至所述第一反射器；并且 其中，所述第二靶的多個(gè)通道被設(shè)置成用于將來自所述UV發(fā)射器的直接UV能量傳送 至所述第二反射器。
13. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的裝置，其中，所述第一靶包括曲率；并且其中，所述第二靶 包括曲率。
14. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的裝置，其中，所述第一反射器包括曲率；并且其中，所述第 二反射器包括曲率。
15. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的裝置，其中，所述第一靶的曲率大于所述第一反射器的曲 率；并且 其中，所述第二靶的曲率大于所述第二反射器的曲率。
16. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的裝置，其中，所述第一靶的前緣和所述第二靶的前緣被前 緣間隙分隔開；并且 其中，所述第一靶的后緣和所述第二靶的后緣被后緣間隙分隔開。
17. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的裝置，其中，所述第一靶的前緣與所述第二靶的前緣接觸； 并且 其中，所述第一靶的后緣與所述第二靶的后緣接觸。
18. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的裝置，其中，所述第一靶包括第一圓柱形部分；并且 其中，所述第二靶包括第二圓柱形部分。
19. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的裝置，其中，所述第一靶包括第一波紋狀部分；并且 其中，所述第二靶包括第二波紋狀部分。
20. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的裝置，其中，所述第一靶包括第一箔片部分；并且 其中，所述第二靶包括第二箔片部分。
21. -種用于對空氣進(jìn)行電離的裝置，所述裝置包括： 第一反射器，所述第一反射器被設(shè)置成用于： 接收來自第一 UV發(fā)射器的直接紫外線（"UV"）能量，并且 反射來自所述第一 UV發(fā)射器的直接UV能量，以形成反射的UV能量； 靶，包括： 第一表面，所述第一表面被設(shè)置成用于： 接收來自所述第一 UV發(fā)射器的直接UV能量，并且 接收來自所述第一反射器的所述反射的UV能量；和 第二表面，所述第二表面被設(shè)置成用于接收來自第二UV發(fā)射器的直接UV能量；以及 光催化涂層，所述光催化涂層位于所述靶的所述第一表面和所述第二表面上。
22. 根據(jù)權(quán)利要求21所述的裝置，其中，所述第一反射器包括鏡面反射器。
23. 根據(jù)權(quán)利要求21所述的裝置，其中，所述第一反射器包括拋物線形反射器。
24. 根據(jù)權(quán)利要求21所述的裝置，進(jìn)一步包括： 第二反射器，所述第二反射器被設(shè)置成用于： 接收來自所述第二UV發(fā)射器的直接UV能量，和 反射來自所述第二UV發(fā)射器的所述直接UV能量，以形成反射的UV能量；并且 其中，所述靶的所述第二表面被設(shè)置成用于接收來自所述第二UV反射器的所述反射 的UV能量。
25. 根據(jù)權(quán)利要求24所述的裝置，其中，所述第一反射器和所述第二反射器包括鏡面 反射器。
26. 根據(jù)權(quán)利要求24所述的裝置，其中，所述第一反射器和所述第二反射器包括拋物 線形反射器。
27. -種用于對空氣進(jìn)行電離的方法，所述方法包括： 在第一靶的內(nèi)表面處，接收來自UV發(fā)射器的紫外線（"UV"）能量； 在所述第一靶的所述內(nèi)表面上的光催化涂層處，響應(yīng)地產(chǎn)生離子； 在第一反射器處，反射來自所述UV發(fā)射器的UV能量，以形成反射的UV能量； 在所述第一靶的外表面處，接收來自所述第一反射器的所述反射的UV能量；以及 在所述第一靶的所述外表面上的光催化涂層處，響應(yīng)地產(chǎn)生離子。
28. 根據(jù)權(quán)利要求27所述的方法，進(jìn)一步包括，通過所述第一靶中的多個(gè)通道，傳送來 自所述UV發(fā)射器的UV能量，并朝向所述第一反射器傳送所述能量。
29. 根據(jù)權(quán)利要求28所述的方法，進(jìn)一步包括，使氣流經(jīng)過所述第一靶的所述內(nèi)表面 和所述外表面，以攜帶所述離子遠(yuǎn)離所述第一靶。
30. 根據(jù)權(quán)利要求27所述的方法，進(jìn)一步包括： 在第二靶的內(nèi)表面處，接收來自UV發(fā)射器的UV能量； 在所述第二靶的內(nèi)表面上的光催化涂層處，響應(yīng)地產(chǎn)生離子； 在第二反射器處，反射來自所述UV發(fā)射器的UV能量，以形成反射的UV能量； 在所述第二靶的外表面處，接收來自所述第二反射器的反射的UV能量；以及 在所述第二靶的所述外表面上的光催化涂層處，響應(yīng)地產(chǎn)生離子。
31. 根據(jù)權(quán)利要求30所述的方法，進(jìn)一步包括： 通過所述第一靶中的多個(gè)通道，傳送來自所述UV發(fā)射器的UV能量并朝向所述第一反 射器傳送所述能量；以及 通過所述第二靶中的多個(gè)通道，傳送來自所述UV發(fā)射器的UV能量并朝向所述第二反 射器傳送所述能量。
32. 根據(jù)權(quán)利要求31所述的方法，進(jìn)一步包括： 使氣流經(jīng)過所述第一靶的內(nèi)表面和外表面，以攜帶所述離子遠(yuǎn)離所述第一靶；以及 使所述氣流經(jīng)過所述第二靶的內(nèi)表面和外表面，以攜帶所述離子遠(yuǎn)離所述第二靶。
33. -種用于對空氣進(jìn)行電離的方法，所述方法包括： 在靶的第一表面處，接收來自第一 UV發(fā)射器的紫外線（"UV"）能量； 在所述靶的所述第一表面上的光催化涂層處，響應(yīng)地產(chǎn)生離子； 在第一反射器處，反射來自所述第一 UV發(fā)射器的UV能量，以形成反射的UV能量； 在所述靶的所述第一表面處，接收來自所述第一反射器的反射的UV能量；以及 在所述靶的所述第一表面上的所述光催化涂層處，響應(yīng)地產(chǎn)生離子。
34. 根據(jù)權(quán)利要求33所述的方法，進(jìn)一步包括，使氣流經(jīng)過所述靶的所述第一表面，以 攜帶所述離子遠(yuǎn)離所述靶。
35. 根據(jù)權(quán)利要求33所述的方法，進(jìn)一步包括： 在所述靶的第二表面處，接收來自第二UV發(fā)射器的UV能量； 在所述靶的所述第二表面上的光催化涂層處，響應(yīng)地產(chǎn)生離子； 在第二反射器處，反射來自所述第二UV發(fā)射器的UV能量，以形反射的UV能量； 在所述靶的所述第二表面處，接收來自所述第二反射器的反射的UV能量；以及 在所述靶的所述第二表面上的所述光催化涂層處，響應(yīng)地產(chǎn)生離子。
36. 根據(jù)權(quán)利要求35所述的方法，進(jìn)一步包括，使氣流經(jīng)過所述靶的所述第一表面和 所述第二表面，以攜帶所述離子遠(yuǎn)離所述靶。
37. 根據(jù)權(quán)利要求35所述的方法，進(jìn)一步包括，使氣流經(jīng)過所述靶的所述第一表面和 所述第二表面，以攜帶所述離子遠(yuǎn)離所述靶。
38. -種用于對空氣進(jìn)行電離的裝置，所述裝置包括： 第一箔片靶部分，所述第一箔片靶部分包括被設(shè)置成用于接收來自UV發(fā)射器的直接 紫外線（"UV"）能量的內(nèi)表面，其中，所述第一箔片靶具有多個(gè)通道； 第二箔片靶部分，所述第二箔片靶部分包括被設(shè)置成用于接收來自UV發(fā)射器的直接 UV能量的內(nèi)表面，其中，所述第二箔片靶具有多個(gè)通道；以及 光催化涂層，所述光催化涂層位于所述第一箔片靶部分內(nèi)表面和所述第二箔片靶部分 的內(nèi)表面上。
39. 根據(jù)權(quán)利要求38所述的裝置，其中，所述第一箔片靶的前緣與所述第二箔片靶前 緣接觸；并且 其中，所述第一箔片靶的后緣與所述第二箔片靶的后緣接觸。
40. 根據(jù)權(quán)利要求38所述的裝置，其中，所述第一箔片靶的前緣和所述第二箔片靶部 分的前緣被一間隙分隔開；并且 其中，所述第一箔片靶的后緣和所述第二箔片靶的后緣被一間隙分隔開。
41. 一種用于對空氣進(jìn)行電離的裝置，所述裝置包括： 第一靶，所述第一靶包括： 內(nèi)表面，所述內(nèi)表面被設(shè)置成用于接收來自UV發(fā)射器的紫外線（"UV"）能量， 外表面， 多個(gè)通道，位于所述內(nèi)表面和所述外表面之間，以及 光催化涂層，位于所述多個(gè)通道上； 第一反射器，所述第一反射器被設(shè)置成用于朝向所述第一靶的所述光催化涂層反射來 自所述UV發(fā)射器的UV能量，其中，所述第一反射器為鏡面UV反射器；并且 其中，所述第一靶被設(shè)置成用于： 通過所述內(nèi)表面并且在所述光催化涂層處，接收來自所述UV發(fā)射器以及所述第一反 射器的UV能量， 響應(yīng)于接收的UV能量，產(chǎn)生離子， 使氣流從所述內(nèi)表面經(jīng)過，并且穿過所述多個(gè)通道，以攜帶所述離子遠(yuǎn)離所述外表面。
【文檔編號】H01T23/00GK104066455SQ201280054355
【公開日】2014年9月24日 申請日期:2012年9月6日 優(yōu)先權(quán)日:2011年9月6日
【發(fā)明者】W·韋斯頓·沃倫, 戴維·E·圖普曼 申請人:皮爾吉姆有限責(zé)任公司