JP2014532256A - 強化された光触媒セル - Google Patents

Abstract

本発明の一実施形態によれば、空気をイオン化する装置は、第１の反射器および第１のターゲットを含む。第１の反射器は、（ＵＶエミッタから）直接的なＵＶエネルギーを受け取り、そして反射されたＵＶエネルギーを形成するためにそれを反射する。第１のターゲットは、これもまた（ＵＶエミッタから）直接的なＵＶエネルギーを受け取る内面を有する。第１のターゲットはまた、第１の反射器から反射されたＵＶエネルギーを受け取る外面を有する。第１のターゲットの両面は、光触媒コーティングで被覆される。第１のターゲットは、両面間に通路を有してもよい。【選択図】図１

Description

［関連出願］
この出願は、２０１０年９月７日に出願された米国仮特許出願番号第６１／３８０，４６２号の利益を請求し、そして米国特許出願番号第１３／１１５，５４６号の一部継続出願である。そしてその両方は、それらの全体において参照によって本明細書に組み込まれる。

本発明は、一般に、殺菌分子の強化されたイオン化された雲（ｃｌｏｕｄ）を生成する方法および装置に関する。

光触媒セルは、セルを通過する気流に殺菌分子（例えばクラスタイオン）を生成するために使用されてよい。セルは、それからターゲット環境（例えば閉鎖空間または部屋）に導かれてよい空気をイオン化するために配置されてよい。セルから現れる分子は、部屋において空気伝染してよいかまたは部屋の壁または対象物の表面上にあってよいさまざまな細菌、カビまたはウイルスに対する殺菌効果を有してよい。

概して、この種のセルは、光触媒コーティングを含むかまたはそれによって覆われて、広帯域紫外線スペクトル（「ＵＶ」）エミッタを囲むターゲットによって作られてよい。この組み合わせは、殺菌分子のイオン化された雲をもたらすことができる。ターゲットは、他の要素と同様に二酸化チタンによって覆われてよい。空気がターゲットを通過するかまたはそれを通るにつれて、二酸化チタンを叩くＵＶエネルギーは、気流の中に殺菌分子の所望の雲をもたらしてよい触媒反応に結果としてなる場合がある。これらの分子は、任意の細菌、カビまたはウイルスとの接触に応じてそれらを殺してよい。

光触媒セルの効果は、殺菌分子の濃度に依存してよい。さらに、オキシダイザと比較して、クラスタイオンのより高い濃度を有することは、望ましい場合がある。したがって、改良された光触媒セルの設計がクラスタイオン生成の効率を改善することは、望ましい場合がある。

本発明の一実施形態によれば、空気をイオン化する装置は、第１の反射器および第１のターゲットを含む。第１の反射器は、（ＵＶエミッタから）直接的なＵＶエネルギーを受け取り、そして反射されたＵＶエネルギーを形成するためにそれを反射する。第１のターゲットは、これもまた（ＵＶエミッタから）直接的なＵＶエネルギーを受け取る内面を有する。第１のターゲットはまた、第１の反射器から反射されたＵＶエネルギーを受け取る外面を有する。第１のターゲットの両面は、光触媒コーティングで被覆される。第１のターゲットは、両面間に通路を有してもよい。これらの通路は、ＵＶエミッタから第１の反射器まで直接的なＵＶエネルギーを通過させてよい。一実施形態において、第１の反射器は、鏡面反射器であるか、または湾曲を有してよい。第１のターゲットも、湾曲を有してよい。第１の反射器の湾曲は、第１のターゲットの湾曲よりも小さくてよい。ターゲットは、円筒形部分、波形部分、または箔部分を有してよい。装置は、いくつかのまたはすべての点で第１の反射器と類似する第２の反射器を有してもよい。装置は、いくつかのまたはすべての点で第１のターゲットと類似する第２のターゲットを有してもよい。この場合、第１および第２のターゲットは、それらの前縁間の隙間および／またはそれらの後縁間の隙間によって切り離されてよい。前縁どうしが接触することも、そして後縁どうしが接触することも、可能である。

本発明の一実施形態によれば、空気をイオン化する装置は、第１の反射器およびターゲットを有する。第１の反射器は、第１のＵＶエミッタから直接的なＵＶエネルギーを受け取り、そしてこのＵＶエネルギーを反射する。第１の反射器は、鏡面反射器でもよく、そして放物線状でもよい。ターゲットは、第１の反射器から反射されたＵＶエネルギーと同様に、これもまた第１のＵＶエミッタから直接的なＵＶエネルギーを受け取る第１の面を有する。さらに、ターゲットは、第２のＵＶエミッタから直接的なＵＶエネルギーを受け取る第２の面を有する。これらの面は、光触媒コーティングで被覆される。装置は、第２のＵＶエミッタから直接的なＵＶエネルギーを受け取り、そしてこのＵＶエネルギーをターゲットの第２の面の方へ反射する第２の反射器を有してもよい。

本発明の一実施形態によれば、空気をイオン化する方法は、第１のターゲットの内面で、ＵＶエミッタからのＵＶエネルギーを受け取るステップ、第１のターゲットの内面上の光触媒コーティングで反応してイオンを生成するステップ、反射されたＵＶエネルギーを形成するために、第１の反射器で、ＵＶエミッタからのＵＶエネルギーを反射するステップ、第１のターゲットの外面で、第１の反射器から反射されたＵＶエネルギーを受け取るステップ、および、第１のターゲットの外面上の光触媒コーティングで反応してイオンを生成するステップ、を含む。方法は、第１のターゲットの複数の通路を通って、ＵＶエネルギーをＵＶエミッタから第１の反射器の方へ通過させるステップ、第１のターゲットからイオンを運び去るために、気流を第１のターゲットの内面および外面上を通過させるステップ、第２のターゲットの内面で、ＵＶエミッタからＵＶエネルギーを受け取るステップ、第２のターゲットの内面上の光触媒コーティングで反応してイオンを生成するステップ、反射されたＵＶエネルギーを形成するために、第２の反射器で、ＵＶエミッタからのＵＶエネルギーを反射するステップ、第２のターゲットの外面で、第２の反射器から反射されたＵＶエネルギーを受け取るステップ、第２のターゲットの外面上の光触媒コーティングで反応してイオンを生成するステップ、第１のターゲットの複数の通路を通って、ＵＶエネルギーをＵＶエミッタから第１の反射器の方へ通過させるステップ、第２のターゲットの複数の通路を通って、ＵＶエネルギーをＵＶエミッタから第２の反射器の方へ通過させるステップ、第１のターゲットからイオンを運び去るために、気流を第１のターゲットの内面および外面上を通過させるステップ、および、第２のターゲットからイオンを運び去るために、気流を第２のターゲットの内面および外面上を通過させるステップ、のうちの１つ以上をさらに含んでもよい。

本発明の一実施形態によれば、空気をイオン化する方法は、ターゲットの第１の面で、第１のＵＶエミッタから紫外線（「ＵＶ」）エネルギーを受け取るステップ、ターゲットの第１の面上の光触媒コーティングで反応してイオンを生成するステップ、反射されたＵＶエネルギーを形成するために、第１の反射器で、第１のＵＶエミッタからのＵＶエネルギーを反射するステップ、ターゲットの第１の面で、第１の反射器から反射されたＵＶエネルギーを受け取るステップ、および、ターゲットの第１の面上の光触媒コーティングで反応してイオンを生成するステップ、を含む。方法は、ターゲットからイオンを運び去るために、気流をターゲットの第１の面上を通過させるステップ、ターゲットの第２の面で、第２のＵＶエミッタからＵＶエネルギーを受け取るステップ、ターゲットの第２の面上の光触媒コーティングで反応してイオンを生成するステップ、反射されたＵＶエネルギーを形成するために、第２の反射器で、第２のＵＶエミッタからのＵＶエネルギーを反射するステップ、ターゲットの第２の面で、第２の反射器から反射されたＵＶエネルギーを受け取るステップ、ターゲットの第２の面上の光触媒コーティングで反応してイオンを生成するステップ、および、ターゲットからイオンを運び去るために、気流をターゲットの第１および第２の面上を通過させるステップ、のうちの１つ以上をさらに含んでもよい。

本発明の一実施形態によれば、空気をイオン化する装置は、第１の箔ターゲット部および第２の箔ターゲット部を有する。箔ターゲット部の各々は、通路を有し、そしてＵＶエミッタから直接的なＵＶエネルギーを受け取る内面を有する。内面は、光触媒コーティングで被覆される。両箔ターゲット部の前縁は、接触していてよく、または隙間によって切り離されてよい。同様に、両箔ターゲット部の後縁は、接触していてよく、または隙間によって切り離されてよい。

図１は、本発明の一実施形態による光触媒セルの斜視図を示す。 図２は、本発明の一実施形態による光触媒セルの側面図を示す。 図３は、本発明の一実施形態による図２の３−３線に沿ってとられた光触媒セルの断面図を示す。 図４は、本発明の一実施形態による、ＵＶ反射器を有する光触媒セルの性能およびＵＶ反射器を有しない光触媒セルの性能の違いを示しているグラフを示す。 図５は、本発明の実施形態による空気をイオン化する装置を示す。 図６は、本発明の実施形態による空気をイオン化する装置を示す。 図７は、本発明の実施形態による空気をイオン化する装置を示す。 図８は、本発明の実施形態による空気をイオン化する装置を示す。 図９は、本発明の実施形態による空気をイオン化する装置を示す。 図１０は、本発明の実施形態による空気をイオン化する装置を示す。 図１１は、本発明の実施形態による空気をイオン化する装置を示す。 図１２は、本発明の一実施形態による空気をイオン化する方法のフローチャートを示す。 図１３は、本発明の一実施形態によれる空気をイオン化する方法のフローチャートを示す。

前述の概要は、本発明の特定の実施形態の以下の詳細な説明と同様に、添付図面に関連して読まれるときによりよく理解される。説明の目的のために、特定の実施形態は、図面に示される。しかしながら、請求項は、添付図面に示される配置および手段に制限されないことを理解すべきである。さらに、図面に示される外観は、システムの定まった機能を達成するために使用されることができる多くの装飾的な外観のうちの１つである。

以下の詳細な説明は、本発明の例示的実施形態を実行する目下最善の考察されたモードである。説明は、限定的な意味にとられないで、単に本発明の一般的原理を示すためだけに作られる。互いに独立して、または他の特徴と組み合わせて使用可能なさまざまな発明的特徴は、以下に記載される。

概して、本発明の実施形態は、ＵＶエネルギーを反射するために、そして高い入射角でセル内のターゲットを叩く発せられたＵＶエネルギーの一部を増加させるために、１つ以上の反射器が配置されてよい光触媒セルを一般に提供する。

図１〜図３を参照すると、光触媒セル１０は、エレクトロニクス・ボックス１２、光パイプ・インジケータ１４、電源コード１６、チャンバ１８、ハニカムターゲット２０、ＵＶ反射器（２２−１、２２−２、２２−３）、およびＵＶエミッタまたはランプ２４を含んでよい。ハニカムターゲット２０は、二酸化チタンで被覆されていてよい。

ＵＶエネルギーがランプ２４によってターゲット２０に適用されてよい一方、気流は、ハニカムターゲット２０を横切ってよい。光触媒反応は、ＵＶエネルギーがある場合に起こってよい。反応は、空気中で殺菌分子を生成してよい。

図３を参照すると、ＵＶ反射器２２−１の有効性は、示されてよい。反射器２２−１が存在しない場合、発せられた光線２６は、二酸化チタンに衝突せずにハニカムターゲット２０を通過するかもしれない。しかしながら、反射器２２−１のうちの１つが存在するとき、ＵＶエネルギーの図示する発せられた光線２８−１は、ＵＶ反射器２２−１に衝突してよい。光線２８−１は、反射光２８−２になるために反射されてよい。反射光２８−２がハニカムターゲット２０の表面に衝突してよいことは、分かってよい。仮定の反射されない光線２６（光線２８−１の経路と平行な経路をたどるかもしれない）がターゲット２０に衝突しないでハニカムターゲット２０を通過するかもしれないことは、分かってよい。このように、光線２８−１の経路における反射器２２−１の存在は、光線２８−１からのＵＶエネルギーの喪失の回避に結果としてなる場合がある。反射器２２−１は、ハニカムターゲット２０のサイズに比べて比較的小さくてよい。小さいサイズ（ターゲット２０のサイズの約１０％）は、最小の気流障害を許容してよい。それらの比較的小さいサイズにもかかわらず、それらがハニカムターゲット２０の外側の垂直面にほぼ直交（例えば、直交の±５°の範囲内）する方向に発せられる（通常失う）ＵＶエネルギーの全てを実質的に反射してよいので、反射器２２−１は、効果的でもよい。それ故、ＵＶエネルギーは、二酸化チタン面を触れることなくハニカムターゲット２０を通過しよてい。しかし、対向する側のターゲットマトリックス上へ紫外線を反射することによって、そのエネルギーは、捕えられることができ、そして、イオン化された分子の所望の雲の範囲内で全体のイオン数を増すように利用されることができる。換言すれば、以下の三角法の関係によって示すように、いかなる入射する紫外線によっても生成されるイオンの数は、紫外線経路と、所与の光線が衝突する二酸化チタン面との間の入射角θのサインに比例する。

反射器２２−３は、ランプ２４とチャンバ１８の壁との間に配置されてよい。反射器２２−３を叩くＵＶエネルギーは、ハニカムターゲット２０上へ反射されてよい。したがって、反射器２２−３の存在は、さもなければチャンバ１８の壁によって吸収されるかまたは拡散されるかもしれないＵＶエネルギーの喪失の回避に、結果としてなる場合がある。同様に、ハニカムターゲット２０上へＵＶエネルギーを反射するために、反射器２２−２は、チャンバ１８の隅に置かれてよい。

反射器２２−１、２２−２および／または２２−３は、ＵＶ範囲（例えば、約１８４〜２５５ナノメートル）の波長を有するエネルギーの反射のために効果的である材料から作られてよい。金および銀の表面のような軟らかい金属が可視光のための有効な反射器でよいとはいえ、それらの大きい粒径は、小さい粒径を有する金属表面（例えば、硬質合金）よりも適切でなくてよい。したがって、クロムおよびステンレス鋼のような硬質合金、そして直ちに酸化しない他の金属は、有効なＵＶ反射器であってよく、特に光触媒セルにおけるＵＶ反射器としての使用に効果的でもよい。約９０％以上のＵＶ反射率を有する材料は、反射器２２−１、２２−１および／または２２−３の使用に適していてよい。より低い反射率は、より低い効果を生じる。必要な反射のレベルを達成するために、選択された材料反射面をマイクロ研磨剤で磨くかまたはバフをかけてもよい。

反射器２２の反射面は、導電性でよくおよび／または接地されてよい。具体的には、ガラス、透明プラスチックまたはクリアな陽極酸化（例えば、非導電性）のような表面コーティング（酸化保護のために加えられる）は、光触媒セルのいかなる機能強化も減少させる場合がある。

また、ＵＶ反射器２２の反射面は、表層鏡面反射を生じてよい。鏡面反射は、例えば、単一の入射する光線が対応する単一の出射方向に反射される鏡状の光反射でよい。鏡面反射は、単一の入射する光線が広い範囲の方向に反射される拡散反射とは別である。拡散反射は、光触媒セルの機能強化を減少させてよい。

光触媒セル１０の実施形態において、反射器２２−１、２２−２、２２−３は、クロムメッキしたプラスチックでもよい。クロムメッキしたプラスチックは、ＵＶエネルギーのための比較的高い反射率の程度を有する比較的低コストの材料であってよい。いわゆる軟性クロム（例えば、自動車のクロムメッキした表面に見られる鏡状の仕上げを生じるために用いる表面被覆）は、使用されてよい。

矩形でない他のセル形状の設計があってよい点に注意されてよい。例えば、セル１０は、円形でよく、管状でよく、またはその他の複雑な形状を有してよい。これらの非矩形の形状のセルにとって、最適な反射器の設計は、湾曲していてよいか、またはその他の非平坦な形状でもよい。

図５を参照すると、本発明の一実施形態による空気をイオン化する装置５００は、示される。装置５００は、ＵＶエミッタ５１０、ターゲット５２０および反射器５３０を含む。

ＵＶエミッタ５１０は、直接的なＵＶエネルギー（例えば、１８４〜２５５ナノメートルの波長）を発してよい。ＵＶエミッタ５１０は、ランプ（例えば、蛍光、ＬＥＤ、レーザーガス放電など）でよい。ターゲット５２０は、内面５２２および外面５２４を有してよい。内面５２２は、ＵＶエミッタ５１０に面するように、またはＵＶエミッタ５１０から直接的なＵＶエネルギーを受け取るように配置されてよい。

反射器５３０は、ＵＶエミッタ５１０からの直接的なＵＶエネルギーを受け取ってよい。ターゲット５２０は、内面５２２と外面５２４との間に通路を有してよい。例えば、通路は、スリット（例えば１／２インチの長さ）でよいか、または孔（例えば１／４インチの直径）でよい。この種のスリットは、（図示のように）水平に配置されてよく、または横断方向に（例えば、先縁から後縁へ向けて）配置されてよい。各通路間には、距離（例えば、水平配置用の１／２インチまたは横断配置用の３／４インチ）があってよい。通路は、列になってよい。例えば、列は、１／２インチだけ互いに切り離されていてよい。通路は、厚み（例えばニッケルの厚み）を有してよい。

直接的なＵＶエネルギーは、これらの通路を通って反射器５３０へ向けて通過してよい。反射器は、この直接的なＵＶエネルギーを反射してよい。そして、ターゲット５２０の外面５２４は、この反射されたＵＶエネルギーを受け取るように配置されてよい。反射器５３０は、鏡面反射器を含んでよく、ＵＶエネルギーを鏡面的に反射してよい。鏡面反射器は、接地されてよい。

ターゲット５２０の内面５２２および外面５２４は、光触媒コーティング（例えば、ＵＶエネルギー（直接のおよび反射した）を受け取るのに応じてイオンの生成を容易にするＴｉＯ_２を含むコーティング）で被覆されてよい。

図６を参照すると、本発明の一実施形態による空気をイオン化する装置６００は、示される。装置６００は、多くの点で、装置５００と類似していてよい。装置６００は、ＵＶエミッタ６１０、第１のターゲット６２０、第１の反射器６３０、第２のターゲット６４０、および第２の反射器６５０を含んでよい。第２のターゲット６４０は、第１のターゲット６２０の反対側にあってよい。第２の反射器６５０は、第１の反射器６３０の反対側にあってよい。

両方のターゲット６２０、６４０は、ＵＶエネルギーを受け取るのに応じてイオンの生成を容易にするために光触媒コーティングで被覆された内面および外面を有してよい。両方の反射器６３０、６５０は、鏡面反射器を含んでよい。ターゲット６２０、６４０の内面は、ＵＶエミッタ６１０からの直接的なＵＶエネルギーを受け取ってよい。反射器６３０、６５０は、ＵＶエミッタ５１０からの直接的なＵＶエネルギーを受け取ってもよい。例えば、直接的なＵＶエネルギーは、反射器６３０、６５０に到達するために、ターゲット６２０、６４０の通路を通過してよい。反射器６３０、６５０からの反射されたＵＶエネルギーは、ターゲット６２０、６４０の外面で受け取られてよい。

ターゲット６２０、６４０の内面および外面は、光触媒コーティング（例えば、ＵＶエネルギー（直接のおよび反射した）を受け取るのに応じてイオンの生成を容易にするＴｉＯ_２を含むコーティング）で被覆されてよい。

ターゲット６２０、６４０の一方または両方は、湾曲を有してよい。例えば、ターゲット６２０、６４０は、円筒形部分の形状を有してよい。反射器６３０、６５０の一方または両方は、湾曲を有してよい。ターゲット６２０、６４０の湾曲は、反射器６３０、６５０の湾曲よりも大きくてよい。

ターゲット６２０、６４０は、各々、前縁および後縁を有してよい。前縁は、後縁から気流の上流にあってよい。第１のターゲット６２０の前縁は、（図示するような）前縁の隙間によって、第２のターゲット６４０の前縁から切り離されてよい。あるいは、前縁は、接続されてよいかまたは当接していてよい。同様に、第１のターゲット６２０の後縁は、後縁の隙間によって、第２のターゲット６４０の後縁から切り離されてよい。あるいは、後縁は、接続されてよいかまたは当接していてよい。

図６〜図８を参照すると、異なるターゲットおよび反射器の形状は、示される。ターゲットは、円筒形部分（例えば、図６のターゲット６２０、６４０）を有してよい。ターゲットは、波形部分（例えば、図７のターゲット７２０、７４０）を有してよい。例えば、波形部分は、２つの山および２つまたは３つの谷を有してよい。ターゲットは、箔部分（例えば、図８のターゲット８２０、８４０）を有してよい。他のターゲット形状の変化も、可能である。第１および第２のターゲットの形状は、互いに異なってもよい。

ターゲットは、円筒形部分（例えば、図６のターゲット６２０、６４０）を有してよい。ターゲットは、波形部分（例えば、図７のターゲット７２０、７４０）を有してよい。ターゲットは、箔部分（例えば、図８のターゲット８２０、８４０）を有してよい。他のターゲット形状の変化も、可能である。第１および第２のターゲットの形状は、互いに異なってもよい。

反射器は、湾曲していてよく（例えば、図６の反射器６３０、６５０）、または平坦でよい（例えば、図７の反射器７３０、７５０または図８の反射器８３０、８５０）。他の反射器形状の変化も、可能である。第１および第２の反射器の形状は、互いに異なってもよい。

図１０を参照すると、装置１０００は、第１のＵＶエミッタ１０１０、第２のＵＶエミッタ１０１２、ターゲット１０２０、第１の反射器１０４０、および第２の反射器１０５０を有してよい。ターゲットは、第１のＵＶエミッタから直接的なＵＶエネルギーを受け取るように配置される第１の表面を有してよい。ターゲットはまた、第２のＵＶエミッタから直接的なＵＶエネルギーを受け取るように配置される第２の表面を有してよい。ターゲットの両表面は、光触媒コーティングで被覆されてよい。

第１の反射器は、第１のＵＶエミッタから直接的なＵＶエネルギーを受け取ってよく、そしてそれをターゲットの第１の表面の方へ反射してよい。第２の反射器は、第２のＵＶエミッタから直接的なＵＶエネルギーを受け取ってよく、そしてそれをターゲットの第２の表面の方へ反射してよい。反射器は、鏡面反射器でよく、接地されてよい。反射器は、放物線状であってよい（図１１参照）。放物線状の反射器は、ターゲット１０２０に直交する方向にＵＶエネルギーを反射するために有用でもよい。

図１２は、本発明の一実施形態による、空気をイオン化する方法のフローチャート１２００を示す。フローチャート１２００は、例えば、装置（例えば図５〜図８に示すもの）で実行可能でもよい。さらに、フローチャート１２００は、異なる順序において実行可能でよい。または、いくらかのステップは、設計または選択にしたがって省略されてよい。

ステップ１２０２で、ＵＶエネルギーは、第１のおよび／または第２のターゲットの内面でＵＶエミッタから受け取られる。ステップ１２０４で、イオンは、ターゲットの内面上の光触媒コーティングで反応して生成される。ステップ１２０６で、ターゲット内の複数の通路を通って、ＵＶエネルギーは、ＵＶエミッタから第１のおよび／または第２の反射器の方へ通過する。ステップ１２０８で、反射されたＵＶエネルギーを形成するために、ＵＶエミッタからのＵＶエネルギーは、反射器で反射される。ステップ１２１０で、反射器から反射されたＵＶエネルギーは、ターゲットの外面で受け取られる。ステップ１２１２で、イオンは、ターゲットの外面上の光触媒コーティングで反応して生成される。ステップ１２１４で、ターゲットからイオンを運び去るために、気流は、ターゲットの内面および外面を通過する。

図１３は、本発明の一実施形態による、空気をイオン化する方法のフローチャート１３００を示す。フローチャート１３００は、例えば、装置（例えば図１０、図１１に示すもの）で実行可能でもよい。さらに、フローチャート１３００は、異なる順序において実行可能でよい。または、いくらかのステップは、設計または選択にしたがって省略されてよい。

ステップ１３０２で、ＵＶエネルギーは、ターゲットの第１のおよび／または第２の面で第１のおよび／または第２のＵＶエミッタから受け取られる。ステップ１３０４で、イオンは、ターゲットの面上の光触媒コーティングで反応して生成される。ステップ１３０６で、反射されたＵＶエネルギーを形成するために、ＵＶエミッタからのＵＶエネルギーは、第１のおよび／または第２の反射器で反射される。ステップ１３０８で、反射器から反射されたＵＶエネルギーは、ターゲットの面で受け取られる。ステップ１３１０で、イオンは、ターゲットの面上の光触媒コーティングで反応して生成される。ステップ１３１２で、ターゲットからイオンを運び去るために、気流は、ターゲットの面上を通過する。

図９Ａ、図９Ｂは、本発明の一実施形態による、空気をイオン化する装置９００を示す。装置９００は、いくつかの点で、図８に示す装置８００に類似していてもよい。装置９００は、ＵＶエミッタ９１０、第１の箔ターゲット部９２０、および第２の箔ターゲット部９４０を含んでよい。箔ターゲット部９２０、９４０のうちの１つまたは各々は、ＵＶエミッタ９１０から直接的なＵＶエネルギーを受け取るように配置される内面を有してよい。箔ターゲット部９２０、９４０のうちの１つまたは各々は、複数の通路を有してよく、内面上の光触媒コーティングで被覆されてよい。箔部分の前縁は、接触して（例えば、当接して、接続して、統合して）いてよく、または、前縁の隙間によって切り離されていてよい。箔部分の後縁は、当接してよく、または、後縁の隙間によって切り離されていてよい。装置９００は、第１のまたは第２の箔ターゲット部の内面上にまたはその近くに配置される１つ以上の反射器９３０を有してもよい。この種の反射器９３０は、他の反射器（例えば図５〜図８に示すもの）と組み合わせて使用されてもよい。

乱気流は、クラスタイオンを破壊する傾向があってよい。箔形状のターゲットは、気流が通過するにつれて乱気流を減らすために役立ってよい。他の乱気流減少技術は、ターゲットの前縁から上流での空気整流装置の使用を含んでよい。さらに、より高い気流速度は、オキシダイザでなくクラスタイオンの効率的生成に役立ってよい。箔の設計は、このプロセスの効率を改善するために気流を加速させてよい。

本発明が特定の実施形態に関して記載されたとはいえ、さまざまな変化がなされてよく、そして本発明の範囲内において等価物が置換されてよいことは、当業者によって理解される。加えて、多くの変更態様は、本発明の範囲内において本発明の教示に対して特定の状況または材料を適応させるためになされてよい。したがって、本発明が開示される特定の実施形態に制限されなくて、しかし本発明が添付の請求の範囲の範囲内におけるすべての実施形態を含むことは、意図される。

Claims (41)

1. 空気をイオン化する装置であって、
   第１の反射器であって、
   ＵＶエミッタから直接的なＵＶエネルギーを受け取り、そして、
   反射されたＵＶエネルギーを形成するために、前記直接的なＵＶエネルギーを反射する、
   ように配置される第１の反射器、
   第１のターゲットであって、
   前記ＵＶエミッタから直接的なＵＶエネルギーを受け取るように配置される内面、
   前記第１の反射器から反射されたＵＶエネルギーを受け取るように配置される外面、
   を含む第１のターゲット、および、
   前記第１のターゲットの前記内面および外面上の光触媒コーティング、
   を含む、装置。
2. 前記第１の反射器は、鏡面反射器を含む、請求項１に記載の装置。
3. 前記第１のターゲットは、その内面と外面との間に複数の通路を備え、
   前記第１のターゲットの前記複数の通路は、前記ＵＶエミッタから前記第１の反射器まで直接的なＵＶエネルギーを通過させるように配置される、請求項１に記載の装置。
4. 前記第１のターゲットは、湾曲を含む、請求項３に記載の装置。
5. 前記第１の反射器は、湾曲を含む、請求項４に記載の装置。
6. 前記第１のターゲットの前記湾曲は、前記第１の反射器の前記湾曲よりも大きい、請求項５に記載の装置。
7. 前記第１のターゲットは、第１の円筒形部分を含む、請求項３に記載の装置。
8. 前記第１のターゲットは、第１の波形部分を含む、請求項３に記載の装置。
9. 前記第１のターゲットは、第１の箔部分を含む、請求項３に記載の装置。
10. 前記第１の反射器の反対側の第２の反射器であって、
    前記ＵＶエミッタから直接的なＵＶエネルギーを受け取り、そして、
    反射されたＵＶエネルギーを形成するために、前記直接的なＵＶエネルギーを鏡面的に反射する、
    ように配置される第２の反射器、
    前記第１のターゲットの反対側の第２のターゲットであって、
    前記ＵＶエミッタから直接的なＵＶエネルギーを受け取るように配置される内面、
    前記第２の反射器から反射されたＵＶエネルギーを受け取るように配置される外面、
    を含む第２のターゲット、および、
    前記第２のターゲットの前記内面および外面上の光触媒コーティング、
    をさらに含む、請求項１に記載の装置。
11. 前記第１の反射器および前記第２の反射器は、鏡面反射器を含む、請求項１０に記載の装置。
12. 前記第１のターゲットは、その内面と外面との間に複数の通路を備え、
    前記第２のターゲットは、その内面と外面との間に複数の通路を備え、
    前記第１のターゲットの前記複数の通路は、前記ＵＶエミッタから前記第１の反射器まで直接的なＵＶエネルギーを通過させるように配置され、そして、
    前記第２のターゲットの前記複数の通路は、前記ＵＶエミッタから前記第２の反射器まで直接的なＵＶエネルギーを通過させるように配置される、請求項１０に記載の装置。
13. 前記第１のターゲットは、湾曲を含み、そして、
    前記第２のターゲットは、湾曲を含む、請求項１２に記載の装置。
14. 前記第１の反射器は、湾曲を含み、そして、
    前記第２の反射器は、湾曲を含む、請求項１３に記載の装置。
15. 前記第１のターゲットの前記湾曲は、前記第１の反射器の前記湾曲よりも大きく、そして、
    前記第２のターゲットの前記湾曲は、前記第２の反射器の前記湾曲よりも大きい、請求項１４に記載の装置。
16. 前記第１のターゲットの前縁および前記第２のターゲットの前縁は、前縁の隙間によって切り離され、そして、
    前記第１のターゲットの後縁および前記第２のターゲットの後縁は、後縁の隙間によって切り離される、請求項１３に記載の装置。
17. 前記第１のターゲットの前縁および前記第２のターゲットの前縁は、接触し、そして、
    前記第１のターゲットの後縁および前記第２のターゲットの後縁は、接触する、請求項１３に記載の装置。
18. 前記第１のターゲットは、第１の円筒形部分を含み、そして、
    前記第２のターゲットは、第２の円筒形部分を含む、請求項１４に記載の装置。
19. 前記第１のターゲットは、第１の波形部分を含み、そして、
    前記第２のターゲットは、第２の波形部分を含む、請求項１３に記載の装置。
20. 前記第１のターゲットは、第１の箔部分を含み、そして、
    前記第２のターゲットは、第２の箔部分を含む、請求項１３に記載の装置。
21. 空気をイオン化する装置であって、
    第１の反射器であって、
    第１のＵＶエミッタから直接的な紫外線（「ＵＶ」）エネルギーを受け取り、そして、
    反射されたＵＶエネルギーを形成するために、前記第１のＵＶエミッタからの前記直接的なＵＶエネルギーを反射する、
    ように配置される第１の反射器、
    ターゲットであって、
    前記第１のＵＶエミッタから直接的なＵＶエネルギーを受け取り、そして、前記第１の反射器からの前記反射されたＵＶエネルギーを受け取る、ように配置される第１の面、および、
    第２のＵＶエミッタから直接的なＵＶエネルギーを受け取るように配置される第２の面、
    を含むターゲット、および、
    前記ターゲットの前記第１および第２の面上の光触媒コーティング、
    を含む、装置。
22. 前記第１の反射器は、鏡面反射器を含む、請求項２１に記載の装置。
23. 前記第１の反射器は、放物線状の反射器を含む、請求項２１に記載の装置。
24. 第２の反射器であって、
    前記第２のＵＶエミッタから直接的なＵＶエネルギーを受け取り、そして、
    反射されたＵＶエネルギーを形成するために、前記第２のＵＶエミッタからの前記直接的なＵＶエネルギーを反射する、
    ように配置される第２の反射器、をさらに含み、そして、
    前記ターゲットの前記第２の面は、前記第２のＵＶ反射器から反射されたＵＶエネルギーを受け取るように配置される、請求項２１に記載の装置。
25. 前記第１および第２の反射器は、鏡面反射器を含む、請求項２４に記載の装置。
26. 前記第１および第２の反射器は、放物線状の反射器を含む、請求項２４に記載の装置。
27. 空気をイオン化する方法であって、
    第１のターゲットの内面で、ＵＶエミッタからの紫外線（「ＵＶ」）エネルギーを受け取るステップ、
    前記第１のターゲットの前記内面上の光触媒コーティングで反応してイオンを生成するステップ、
    反射されたＵＶエネルギーを形成するために、第１の反射器で、前記ＵＶエミッタからのＵＶエネルギーを反射するステップ、
    前記第１のターゲットの外面で、前記第１の反射器から反射されたＵＶエネルギーを受け取るステップ、および、
    前記第１のターゲットの前記外面上の光触媒コーティングで反応してイオンを生成するステップ、
    を含む、方法。
28. 前記第１のターゲットの複数の通路を通って、ＵＶエネルギーを前記ＵＶエミッタから前記第１の反射器の方へ通過させるステップ、をさらに含む、請求項２７に記載の方法。
29. 前記第１のターゲットから前記イオンを運び去るために、気流を前記第１のターゲットの前記内面および外面上を通過させるステップ、をさらに含む、請求項２８に記載の方法。
30. 第２のターゲットの内面で、ＵＶエミッタからＵＶエネルギーを受け取るステップ、
    前記第２のターゲットの前記内面上の光触媒コーティングで反応してイオンを生成するステップ、
    反射されたＵＶエネルギーを形成するために、第２の反射器で、前記ＵＶエミッタからのＵＶエネルギーを反射するステップ、
    前記第２のターゲットの外面で、前記第２の反射器から反射されたＵＶエネルギーを受け取るステップ、および、
    前記第２のターゲットの前記外面上の光触媒コーティングで反応してイオンを生成するステップ、
    をさらに含む、請求項２７に記載の方法。
31. 前記第１のターゲットの複数の通路を通って、ＵＶエネルギーを前記ＵＶエミッタから前記第１の反射器の方へ通過させるステップ、および、
    前記第２のターゲットの複数の通路を通って、ＵＶエネルギーを前記ＵＶエミッタから前記第２の反射器の方へ通過させるステップ、
    をさらに含む、請求項３０に記載の方法。
32. 前記第１のターゲットから前記イオンを運び去るために、気流を前記第１のターゲットの前記内面および外面上を通過させるステップ、および、
    前記第２のターゲットから前記イオンを運び去るために、気流を前記第２のターゲットの前記内面および外面上を通過させるステップ、
    をさらに含む、請求項３１に記載の方法。
33. 空気をイオン化する方法であって、
    ターゲットの第１の面で、第１のＵＶエミッタから紫外線（「ＵＶ」）エネルギーを受け取るステップ、
    前記ターゲットの前記第１の面上の光触媒コーティングで反応してイオンを生成するステップ、
    反射されたＵＶエネルギーを形成するために、第１の反射器で、前記第１のＵＶエミッタからのＵＶエネルギーを反射するステップ、
    前記ターゲットの前記第１の面で、前記第１の反射器から反射されたＵＶエネルギーを受け取るステップ、および、
    前記ターゲットの前記第１の面上の光触媒コーティングで反応してイオンを生成するステップ、
    を含む、方法。
34. 前記ターゲットから前記イオンを運び去るために、気流を前記ターゲットの前記第１の面上を通過させるステップ、をさらに含む、請求項３１に記載の方法。
35. 前記ターゲットの第２の面で、第２のＵＶエミッタからＵＶエネルギーを受け取るステップ、
    前記ターゲットの前記第２の面上の光触媒コーティングで反応してイオンを生成するステップ、
    反射されたＵＶエネルギーを形成するために、第２の反射器で、前記第２のＵＶエミッタからのＵＶエネルギーを反射するステップ、
    前記ターゲットの前記第２の面で、前記第２の反射器から反射されたＵＶエネルギーを受け取るステップ、および、
    前記ターゲットの前記第２の面上の光触媒コーティングで反応してイオンを生成するステップ、
    をさらに含む、請求項３３に記載の方法。
36. 前記ターゲットから前記イオンを運び去るために、気流を前記ターゲットの前記第１および第２の面上を通過させるステップをさらに含む、請求項３５に記載の方法。
37. 前記ターゲットから前記イオンを運び去るために、気流を前記ターゲットの前記第１および第２の面上を通過させるステップをさらに含む、請求項３５に記載の方法。
38. 空気をイオン化する装置であって、
    ＵＶエミッタから直接的な紫外線（「ＵＶ」）エネルギーを受け取るように配置される内面を含む第１の箔ターゲット部であって、複数の通路を有する第１の箔ターゲット部、
    ＵＶエミッタから直接的な紫外線（「ＵＶ」）エネルギーを受け取るように配置される内面を含む第２の箔ターゲット部であって、複数の通路を有する第２の箔ターゲット部、および、
    前記第１の箔ターゲット部および前記第２の箔ターゲット部の前記内面上の光触媒コーティング、
    を含む、装置。
39. 前記第１の箔ターゲットの前縁および前記第２の箔ターゲットの前縁は、接触し、そして、
    前記第１の箔ターゲットの後縁および前記第２の箔ターゲットの後縁は、接触する、請求項３８に記載の装置。
40. 隙間が前記第１の箔ターゲットの前縁を前記第２の箔ターゲットの前縁から切り離し、そして、
    隙間が前記第１の箔ターゲットの後縁を前記第２の箔ターゲットの後縁から切り離す、請求項３８に記載の装置。
41. 空気をイオン化する装置であって、
    第１のターゲットであって、
    ＵＶエミッタから紫外線（「ＵＶ」）エネルギーを受け取るように配置される内面、
    外面、
    前記内面と前記外面との間の複数の通路、および、
    前記複数の通路上の光触媒コーティング、
    を含む第１のターゲット、
    前記ＵＶエミッタからのＵＶエネルギーを前記第１のターゲットの前記光触媒コーティングの方へ反射するように構成される第１の反射器であって、鏡ＵＶ反射器である第１の反射器、
    を含み、そして、
    前記第１のターゲットは、
    前記内面を通してかつ前記光触媒コーティングで、前記ＵＶエミッタおよび前記第１の反射器からＵＶエネルギーを受け取り、
    受け取ったＵＶエネルギーに応じてイオンを生成し、
    前記外面から前記イオンを運び去るために、気流を前記内面から前記複数の通路を通って通過させる、
    ように構成される、
    装置。

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