装置时，所述第一数量的离子大于所述第二数量的离子。
[0092]根据以上任一种装置，其中所述多个通道进一步被布置成:
[0093]以第一入射角接收所述直接UV能量，
[0094]以第二入射角接收所述镜面反射的UV能量，以及
[0095]其中，所述第二入射角大于所述第一入射角。
[0096]一种用于电离空气的装置，所述装置包括:
[0097]第一反射器，配置成反射来自UV发射器的紫外线(“UV”)能量，其中所述第一反射器是镜面UV反射器；以及
[0098]第一靶，具有包含二氧化钛的光催化涂层，并且所述第一靶被布置成:
[0099]接收直接来自所述UV发射器的直接UV能量，
[0100]接收由所述第一反射器反射的镜面反射的UV能量，
[0101]响应于所述直接UV能量和所述镜面反射的UV能量产生离子，以及
[0102]将所述离子发射至空气流中，导引所述空气流以将所述离子输送至外部环境中。
[0103]根据以上任一种装置，其中:
[0104]所述多个通道中的每一个包括进口和出口，并且
[0105]对于各自的通道，所述进口的尺寸与所述出口的尺寸相同。
[0106]根据以上任一种装置，其中所述光催化涂层包含二氧化钛。
[0107]参照以下附图、说明书以及权利要求书，本发明的这些及其它特征、方面以及益处将变得更好理解。
【附图说明】
[0108]图1为根据本发明一个实施方式的典型的光催化元件的透视图，其中典型的“蜂窝矩阵”显示为“靶”；
[0109]图2为图1的光催化元件的侧面立视图；
[0110]图3为图2的光催化元件沿线3-3的剖视图；以及
[0111]图4为在具有和没有根据本发明的UV反射器时，示出图1的光催化元件性能差异的比较图。
【具体实施方式】
[0112]以下的详细描述是目前预期最好的实施本发明示例性实施方式的模式。因为通过所附权利要求最好地限定了本发明的范围，所以该描述不应被认为具有限制意义，其仅是用于描述本发明一般原理的目的而做出的。
[0113]以下描述的各种创造性特征，每一个都能够彼此独立地使用或与其它特征组合使用。
[0114]概括地，本发明的实施方式一般提供光催化元件，其中可以配置反射器以反射UV能量并且增加以高入射角撞击元件中二氧化钛的所发射的UV能量的比例。
[0115]现在参照附图，可以看到，光催化元件10的示例性实施方式可以包括电子箱12 ;光管指示器14 ；电源线16 ;室18 ;蜂窝靶20 ；UV反射器22_1、22_2和22_3 ；以及UV发射器或灯24。蜂窝靶20可以涂覆有二氧化钛。
[0116]操作中，空气可以横穿蜂窝靶20，而通过灯24可以将UV能量施加到靶20上。在UV能量的存在下可以发生光催化反应。该反应可在空气中产生杀菌性分子。
[0117]现在特别地参照图3，可以说明UV反射器22-1的功效。如果反射器22_1不存在，发射射线26可以穿过蜂窝靶20而不撞击二氧化钛。然而，存在反射器22-1中的一个时，说明性的UV能量发射射线28-1会撞击UV反射器22-1。射线28_1可以被反射成为反射射线28-2。可以看到，反射射线28-2会撞击在蜂窝靶20的表面上。可以看到，假设的未反射的射线26可沿着平行于射线28-1的路径穿过该蜂窝靶20而不撞击该靶20。因此，射线28-1的路径中存在的反射器22-1可以导致避免来自射线28-1的UV能量的损失。相对于蜂窝靶20的尺寸，反射器22-1可以相对较小。该小尺寸(约为靶20尺寸的10% )可以允许最小的空气流动阻碍。尽管反射器22-1的尺寸相对较小，但由于它们实际上能够反射几乎垂直(即，在±5°内的相互垂直)于蜂窝靶20的外部垂直平面的方向发射出的所有(通常损失的)UV能量，所以反射器22-1是有效的。因此，UV能量能够通过蜂窝靶而不接触T12表面。但通过将UV射线“反射”到靶矩阵的“相对侧” 一一那么能量就可以被捕获和利用，从而在所需的离子化分子云中增加总离子数。也就是说，由任何入射的UV射线产生的离子数目与该UV射线路径和给定射线撞击的1102表面间的入射角(Θ)的正弦值成比例。
[0118]在Θ = 90度Sin (90) = I 聚集最大能量
[0119]在Θ = 0度Sin(O) = O 聚集最小能量
[0120]反射器22-3可以介于灯24和室18的壁之间。撞击反射器22_3的UV能量可以被反射到蜂窝靶20上。从而，反射器22-3的存在可以导致避免否则可能会被室18的壁吸收或散射的UV能量的损失。类似地，可以将反射器22-2置于室18的转角以将UV能量反射到蜂窝靶20上。
[0121]反射器22-1、22_2和/或22-3可以由有效反射具有UV范围内波长(S卩，约184纳米[nm]至约255nm)的能量的材料来构建。虽然软金属(如金和银)的表面可以是可见光的有效反射体，但它们的大晶粒尺寸使得它们相对于具有小晶粒尺寸的金属表面(即，硬质金属)而言更加不适合。因此，硬质金属如铬和不锈钢以及不易氧化的其它金属可以是有效的UV反射体，并且可以特别有效地在光催化元件10中用作UV反射器。具有约90%以上的UV反射率的材料可适用于反射器22-1、22-1和22-3中。较低的反射率产生较低的有效性。为了获得所需反射水平，可能需要“微抛光或微擦亮”所选择材料的反射面以获得以下22]-24]段中所限定的规格。
[0122]有利地，反射器22的反射面应该具有导电性。具体地，外表面涂层(用于防氧化而添加)如玻璃、透明塑料、透明阳极氧化(clear anodizat1n) ( g卩，不导电)可以(显著地)降低光催化元件的任何性能增强作用。
[0123]UV反射器22的反射面产生表面镜面反射也是重要的。(镜面反射是光的“镜样的反射”一一其中单一的入射光线被反射至单一的出射方向)镜面反射不同于将入射光线反射为宽范围方向的“漫”反射。漫反射可降低光催化元件10的性能增强作用。
[0124]在光催化元件10的示例性实施方式中，反射器22-1、22_2和22_3可以是镀铬塑料。镀铬塑料可以是具有所需高程度的UV能量反射率的所需低成本材料。可以有利地采用所谓的“软铬”，如在汽车的镀铬表面上看到的用于产生镜样光洁度(miiror-like finish)的镀层。
[0125]可以注意到，可以存在不是矩形的其它元件形状设计。例如，元件10可以是圆形、管形或可具有其它复杂形状。对于这些非矩形形状的元件，最佳的反射器设计可以是弯曲的或其它非平面形状。
[0126]当然，应该理解的是，前文涉及本发明的示例性实施方式，在不背离以下权利要求书中阐明的本发明的精神和范围的条件下，可以做出改变。
【主权项】
1.一种用于电离空气的装置，所述装置包括: 第一革E，包括: 内侧部，布置成接收来自UV发射器的紫外线(“UV”)能量， 外侧部， 在所述内侧部和所述外侧部之间连续延伸的多个通道，以及 在所述多个通道上的光催化涂层，其中所述光催化涂层包含二氧化钛； 第一反射器，配置成朝向所述第一靶的所述光催化涂层反射来自所述UV发射器的UV能量，其中所述第一反射器是镜面UV反射器；并且其中所述第一靶被布置成: 通过所述内侧部并在所述光催化涂层上接收来自所述UV发射器的UV能量和来自所述第一反射器的UV能量，其中接收自所述第一反射器的镜面反射的UV光路的入射角大于直接接收自所述UV发射器的UV光路的入射角， 响应于接收的UV能量电离空气，以及 使空气流从所述内侧部流通并通过所述多个通道以将离子化空气带离所述外侧部。
2.根据权利要求1所述的装置，其中所述第一反射器的反射面是导电性的。
3.根据权利要求1所述的装置，其中所述第一反射器包含微抛光的不锈钢。
4.根据权利要求1所述的装置，其中所述第一反射器包含不易氧化材料。
5.根据权利要求1所述的装置，其中所述第一反射器包含在185nm和254nm的UV波长下具有约90%以上的UV反射率的材料。
6.根据权利要求1所述的装置，其中所述第一靶包括蜂窝矩阵。
7.根据权利要求1所述的装置，进一步包括: 与所述第一靶相对的第二靶，其中所述第二靶包括: 内侧部，布置成接收来自UV发射器的紫外线(“UV”)能量， 外侧部， 在所述内侧部和所述外侧部之间的多个通道，以及 在所述多个通道上的光催化涂层，其中所述光催化涂层包含二氧化钛； 其中所述第一反射器进一步被配置成朝向所述第二靶的所述光催化涂层反射来自所述UV发射器的UV能量；并且其中所述第二靶被配置成: 通过所述内侧部并在所述光催化涂层上接收来自所述UV发射器和所述第一反射器的UV能量，其中接收自所述第一反射器的镜面反射的UV光路的入射角大于直接接收自所述UV发射器的UV光路的入射角， 响应于接收的UV能量电离空气， 使空气流从所述外侧部流通并通过所述多个通道以将离子化空气带离所述内侧部。
8.根据权利要求7所述的装置，其中所述第二靶包括蜂窝矩阵。
9.一种包括用于电离空气的室的装置，所述装置包括: 第一靶，包括: 邻接所述室的内部区域的第一侧部， 邻接所述室的外部区域的第二侧部， 在所述第一靶的所述第一侧部和所述第二侧部之间连续延伸的多个通道，其中所述多个通道中的每一个包括进口和出口，其中对于各自的通道，所述进口的尺寸与所述出口的尺寸相同，以及 在所述多个通道上的光催化涂层，其中所述光催化涂层包含二氧化钛； 第一反射器，配置成朝向所述第一靶的所述光催化涂层反射来自UV发射器的UV能量，其中所述第一反射器是镜面UV反射器；以及 其中所述光催化涂层被布置为接收直接来自所述UV发射器的UV能量和来自所述第一反射器的反射的UV能量。
10.根据权利要求9所述的装置，进一步包括布置在所述室的内部转角中的至少一个转角反射器，其中所述至少一个转角反射器是镜面UV反射器。
【专利摘要】本申请提供增强的光催化元件。具体地，本发明涉及一种用于电离空气的装置，所述装置包括：第一靶，包括：内侧部，布置成接收来自UV发射器的紫外线(“UV”)能量，外侧部，在所述内侧部和所述外侧部之间连续延伸的多个通道，以及在所述多个通道上的光催化涂层，其中所述光催化涂层包含二氧化钛；第一反射器，配置成朝向所述第一靶的所述光催化涂层反射来自所述UV发射器的UV能量，其中所述第一反射器是镜面UV反射器。
【IPC分类】A61L2-14, A61L9-22, B01D53-86, B01J19-12
【公开号】CN104784733
【申请号】CN201510125585
【发明人】戴维·E·图普曼
【申请人】皮尔吉姆有限责任公司
【公开日】2015年7月22日
【申请日】2011年9月7日
【公告号】CA2839428A1, CN103261101A, CN103261101B, EP2625145A1, EP2625145A4, US8585979, US20120058006, US20140050610, WO2012033818A1