TW202128567A

TW202128567A - 水處理系統

Info

Publication number: TW202128567A
Application number: TW109125813A
Authority: TW
Inventors: 子奇吳; 約書亞Ｂ泰勒; 丹尼爾Ｌ舒倫克; 傑佛瑞Ａ舒瑪特
Original assignee: 美商通路實業集團國際公司
Priority date: 2019-07-31
Filing date: 2020-07-30
Publication date: 2021-08-01
Also published as: US11365134B2; US20220380230A1; WO2021021972A1; US20210032127A1; US11834353B2; KR20220038069A; CN114269690A; EP3990396A1; JP2022542296A

Abstract

一種用於水消毒的UV反應器。此UV反應器可包含冷卻室，其中來自UV源的熱可輸送到通過UV反應器的水。UV反應器可包含驅動電路，其可操作來判定UV源的狀態資訊，例如健康。此UV反應器可包含氣體排放路徑，其可操作來實質地避免氣體在水處理室內的積聚。

Description

水處理系統

本揭示內容相關於一種水處理系統，尤其是指向一種使用點(point-of use)水處理系統，可供住宅或商業應用。

習用的水處理系統通常用來處理供人攝入的水。這類處理系統可經配置，用以從水中移除病原、化學污染及濁度。許多習用的處理方法可廣泛地分類成為：使用物理處理及/或化學處理的固體分離，或使用加熱、輻射或化學添加劑的殺菌法。例如，習用的水處理系統經常包含碳過濾作用、非碳過濾作用、蒸餾、臭氧處理、逆滲透、離子交換元件、氯化元件、通氣元件、先進氧化處理元件、凝聚元件、沉澱元件或紫外輻射元件。

習用的使用點(point-of-use)水處理系統係經設計，可供利用於單一水出口，例如洗槽或飲水機。習用的水處理系統係連接到加壓的水供應器，以便在配水時處理水。某些應用中，水處理系統係位在靠近水槽的枱面。在枱面應用中，水處理系統經常連接到水龍頭的末端，以致從水龍頭流出的水，在其被配給前，能夠被引導通過水處理系統。

某些習用的使用點水處理系統中，可使用紫外光(UV)能量，實質地消毒流體。一般相信，曝照在UV光下，將會破壞性地改變細胞內的基因(DNA)物質，因而降低潛在病原微生物的族群數量，如細菌、病毒、黴菌、藻類及相似之類等。典型地，水流過UV消毒系統內的UV燈，藉此，水中微生物係曝露於足以實質抑制微生物的UV能量劑量之下。典型的水消毒系統及裝置發射大約254nm的紫外光，一般認為其可穿透微生物的細胞膜，通過細胞體，抵達DNA並改變微生物的遺傳物質。

某些例子中，習用UV消毒系統內提供的UV燈在操作時生成熱。這種熱有時對UV燈的操作壽命不利。為了消散這種熱，習用的UV消毒系統利用配合周圍空氣的對流式冷卻。可以提供一金屬散熱器，其幫助熱輸送到周圍空氣。這類冷卻系統可能不有效，特別是在空氣流動很小的受限空間內，例如當系統安裝在洗槽下方的櫥櫃內時。

提供一種用於消毒水的UV反應器。在一實施例中，此UV反應器可包含冷卻室，其中來自UV光源的熱可被輸送到通過UV反應器的水。在一實施例中，UV反應器可包含驅動電路，其可操作來判定UV光源的狀態資訊，例如健康。在一實施例中，UV反應器可包含氣體排放路徑，其可操作來實質地避免氣體在水處理室內的積聚。

在一實施例中，提供一種可供處理水的UV反應器，且其包含可操作以接收水的水入口，及用於從UV反應器排出水的水出口。此UV反應器可包含水處理室，其具有第一端及第二端，有一縱軸延伸於其間，其中水處室具有與水入口流體連通的室入口，以接收待去污的水，且其中水處理室包含複數個室出口，其可操作以實質非平行於水處理室縱軸地引導水。此UV反應器可包含UV源，係經配置以提供UV能量到水處理室，UV能量係實質平行縱軸地被引導。

在一實施例中，此UV反應器可包含冷卻室，其係流體連通到水處理室的複數個室出口。此冷卻室可與UV源熱連通，以幫助熱能從UV源輸送到與室出口連通的水。冷卻室可建構成引導水到水出口。

在一實施例中，此UV反應器可包含水處理室，其具有界定在第一及第二端面之間的內部側表面。水處理室可具有從第一端面延伸到第二端面的縱軸。水處室可具有與水入口流體連通的室入口，以接收待去污的水，以及複數個室出口，其可操作以實質地非平行於該水處理室縱軸地引導水。複數個室出口可藉由靠近該第二端面的內部側表面來提供，以致在使用時，實質避免空氣在該第二端面附近匯聚。此UV反應器可包含UV源，其經配置以提供UV能量到水處理室，UV能量係實質平行縱軸地被引導。

在一實施例中，此UV反應器可包含水處理室，其具有界定在第一及第二端面之間的內部側表面，其中水處理室具有有從該第一端面延伸到該第二端面的縱軸。水處室可具有與水入口形成流體連通以接收待去污的水的室入口，以及與水出口形成流體連通的室出口。UV反應器可包含層流元件，其經安置以界定第一端面，此層流表面可操作以調節層流元件的水下游，以使水以實質層狀方式流動。層流元件包含複數條流動路徑，其中複數條流動路徑的第一流動路徑大於複數條流動路徑的第二流動路徑，及相較於第二流動路徑係較接近水處理室的內部側表面。

在一實施例中，此UV反應器可包含UV源，其經配置以提供UV能量到水處理室，以及一UV透射窗，其經安置以便在UV源及水處理室之間形成至少一部分的障蔽。UV透射窗可包含水室側邊及UV源側邊，且其可經安置以幫助UV光從UV源透射到水處理室。UV透射窗的UV源側邊可包含一塗層，其實質地促成UV能量從UV源通過該UV透射窗的單向通行。

在一實施例中，提供一用於UV反應器的驅動電路，且其包含電源，係可操作地供應電力到UV源。驅動電路可包含一感測器，係可操作地耦合到UV源，其中感測器經配置以感測被提供到UV源的電力特性。驅動電路可包含一控制單元，其可操作地導引電力流動至UV源，用以正向偏壓UV源及反向偏壓UV源。控制單元可經配置，以便根據所取得的相關於一正向偏壓狀態及一反向偏壓狀態之至少一者的感測器輸出，來判定關於UV源的健康資訊。

在一實施例中，提供一種水處理系統，作為使用點系統，其經配置以接收來自可攜式源頭的水。當水從水處理系統來分配時，因來自此源頭的線路壓力，使水移動通過系統。此系統內可以沒有泵浦。來自可攜式源頭的水可以進入水處理系統，然後通過碳濾器。離開碳濾器之後，水可以進入一或更多依照本文所述實施例的UV反應器。

在一實施例中，UV反應器可包含一或更多以下所述者：反應器主體，其具有反射材料(擴散性或鏡面式，如PTFE或不鏽鋼)；出口端蓋，其具有型樣化的出口通道；UV透射窗或石英窗，其允許UV能量傳到反應器主體；一或更多O環或替代的密封特徵，提供面水熱耦合器(如不鏽鋼環)與端蓋之間的密封；此面水熱耦合器係可以操作成一透鏡架(如提供支撐給予UV透射窗且可操作以便於利用水來冷卻UV LED)；散熱器(例如，UV LED背支架，其直接接觸UV LED所用的印刷電路板組合，且其可為用來熱傳導的鋁或銅)；印刷電路板組合，可能係金屬包層印刷電路板，其具有可用於熱傳導的鋁或銅的金屬核；頂蓋，對散熱器及UV反應器的一或更多元件提供支持；一或更多O環或替代的密封特徵，提供UV透射窗與面水熱耦合器之間的密封；反應器主體支架，其可操作成入口端蓋；一或更多螺釘，用來提供鎖緊；以及層流元件或檔板(安置在反應器主體的底部，且可操作來提供流動型樣變化)。

在一實施例中，提供一種UV反應器，其包含最佳化的UV LED反應器液壓結構。LED型樣可達到消毒，且可以經由水冷路徑進行LED冷却。在一實施例中，UV反應器可以比習用的UV反應器更加緊密，且可以消耗較少的電力，同時達到類似的消毒目標。UV反應器對於ON/OFF循環限制可能是不敏感的，但是可以立即開啟用於操作(例如，在回應於偵測到水流動時)。相較於習用的低壓(LP)水銀燈，UV反應器也可具有較長的使用壽命，且可以不含水銀。UV反應器可包含LED，其不具有從前表面朝向被消毒的水來發射的熱，因而降低反應器材料的曝曬作用(solarization)。

在本發明實施例詳細解說之前，要瞭解的是，本發明並不侷限於下文所敍述或圖式所圖解之詳細操作或元件的詳細結構及排列。本發明可由各種其他實施例加以實施及執行，或以未在本文中明確揭示之可替代方式加以施行。又，應該瞭解的是，在本文中所使用之片語及專業用語係為了描述之目的而提供，而不應被視為一種限制。「包含」及「包括」及其變異型之使用旨在涵蓋該詞之後所列出的項目及其等效者，以及額外的項目及其等效者。又，在各種實施例的描述中可使用列舉。除非另有明確聲明，列舉之使用不應解釋成將本發明限制於任何具體元件排列順序或數目。使用列舉也不應解釋為將任何可能與所列舉的步驟及元件結合、或結合到其中的額外步驟或元件排除於本發明範圍之外。

符號英文中文

1:Example 例子

2:Example 例子

100:Water treatment system 水處理系統

102:Upper portion 上部

103:Rear portion 後部

104:Side portion 側部

105:Base portion 底座部

110:Base assembly 底座組合

112:Water inlet tube 進水管

114:Water outlet tube 出水管

120:Removable cover 可拆式外罩

130:Treatment assembly 處理組合

132:Lift off tank cover 掀離槽罩

132:Closure assembly 封閉組合

134:Treatment vessel 處理容器

136:Handle assembly 握把組合

138:Opening 開口

150:Preliminary filter 初始濾器

170:Filter assembly 濾器組合

200:UV reactor UV反應器

200’:UV reactor UV反應器

201:Reactor body 反應器主體

201’:Reactor body 反應器主體

202:End cap 端蓋

202’:End cap 端蓋

203:Second seal 第二密封

204:Seal 密封

205:UV transmissive window UV透射窗

205’:UV transmissive window UV透射窗

206:Water facing thermal coupler 面水熱耦合器

207:Source-based thermal coupler 源基熱耦合器

208:UV light source assembly UV光源組合

209:Support cap 支撐蓋

209’:Support cap 支撐蓋

210:First seal 第一密封

210’:First seal 第一密封

211:Reactor body support 反應器主體支架

211’:Reactor body support 反應器主體支架

212:Seal 密封

213:Opening 開口

213’:Opening 開口

214:Fastener 緊固件

216:Laminar flow element 層流元件

216’:Laminar flow element 層流元件

217’:Alignment feature 對準特徵

221:Thermal path 熱路徑

222:Aperture 穿孔

223:Connector 連接器

223’:Connector 連接器

230:UV reactor outlet UV反應器出口

230’:UV reactor outlet UV反應器出口

232:UV reactor inlet UV反應器入口

232’:UV reactor inlet UV反應器入口

233:Space 空間

233’:Hose barb connector 軟管倒鉤接頭

234:UV light source UV光源

235:Chamber outlet configuration 室出口配置

235’:Chamber outlet configuration 室出口配置

236:Thermal exchange region 熱交換區

237:Thermal contact region 熱接觸區

238:Water flow path 水流動路徑

238’:Water flow path 水流動路徑

239:UV light path UV光路徑

239’:UV light path UV光路徑

240:Longitudinal axis 縱軸

241:Heat flow path 熱流動路徑

242:Convection cooling pathway 對流冷卻路徑

245:Water treatment chamber 水處理室

245’:Water treatment chamber 水處理室

246:Chamber outlet 室出口

247:Line 直線

247’:Line 直線

248:Keepout region 阻隔區

248’:Keepout region 阻隔區

249:Keepout region 阻隔區

249’:Keepout region 阻隔區

250:Gas flow path 氣體流動路徑

251’:Lower surface 下表面

252’:Lower surface 下表面

253’:Upper surface 上表面

260:Laminar flow path 層流路徑

261:Opening 開口

262:Engaged position 接合位置

263:Projection 突部

263’:Projection 突部

264:Extension 延長部

265:Laminar flow keepout region 層流阻隔區

266:Flow director or deflector 流引導器或偏轉器

266A’:Flow director or deflector 流引導器或偏轉器

266B’:Flow director or deflector 流引導器或偏轉器

267:Flange 凸緣

268:First concentric path 第一同心路徑

269:Second concentric path 第二同心路徑

270:Reflective material 反射材料

270:Anti-reflective coating 抗反射塗層

272:UV light source configuration UV光源配置

273:PCB assembly PCB組合

273’:PCB assembly PCB組合

274:Reflector 反射器

275:Reflector 反射器

276:1/2 radius 1/2半徑

280:UV light source circuitry UV光源電路

281:Source control circuitry 源控制電路

282:Sensor circuitry 感測器電路

283:First polarity control circuit 第一極性控制電路

284:Second polarity control circuit 第二極性控制電路

285:Power source 電源

290:Interior surface 內表面

291:First end 第一端

292:Second end 第二端

293:Sidewall 側壁

294:Curved wall 弧壁

294’:Curved wall 弧壁

296:Turbulent flow region 亂流區

296’:Turbulent flow region 亂流區

298:Deflector flow path 導流路徑

310:Cover 外罩

311:Lens 透鏡

312:Internal component 內部元件

313:Frame assembly 框架組合

314:Display unit 顯示單元

315:Display 顯示器

316:Sensor unit 感測器單元

318:Control system 控制系統

360:UV reactor fluid passageway UV反應器水流道

362:Treatment assembly connector 處理組合連接器

364:Treated water outlet 已處理水出口

385:Water inlet 水入口

390:Wireless communication circuitry 無線通訊電路

406:Water facing thermal coupler 面水熱耦合器

406’:Water facing thermal coupler 面水熱耦合器

407:Source-based thermal coupler 源基熱耦合器

408:UV light source assembly UV光源組合

434:UV light source UV光源

451:Recessed surface 凹陷表面

454:Thermal pad 導熱墊

455:Anode pad 陽極墊

456:Cathode pad 陰極墊

457:Copper layer 銅層

458:Dielectric layer 介電層

459:Metal layer 金屬層

460:Solder mask 阻焊層

1000:Method 方法

第一圖顯示依照一實施例的UV反應器的透視圖。

第二圖顯示第一圖之UV反應器的分解視圖。

第三圖顯示第一圖之UV反應器的頂視圖。

第四圖顯示依照第三圖中所界定橫斷線的UV反應器橫斷面視圖。

第五圖顯示第四圖之UV反應器的放大及部分的橫斷面視圖。

第六圖顯示依照一實施例的UV反應器的橫斷面視圖。

第七圖顯示依照一實施例的UV反應器的橫斷面視圖。

第八圖顯示依照一實施例的UV反應器的橫斷面視圖。

第九圖顯示依照一實施例的UV反應器的橫斷面視圖。

第十A及十B圖顯示依照一實施例之UV反應器的橫斷面及側視圖。

第十一圖顯示依照一實施例的UV反應器的橫斷面視圖。

第十二圖顯示依照一實施例的UV反應器的放大及部分的橫斷面視圖。

第十三圖顯示依照一實施例的UV反應器的溫度曲線。

第十四圖顯示依照一實施例的UV反應器的一替代實施例的橫斷面及部分放大視圖。

第十五圖顯示依照第十四圖之印刷電路板組合與熱耦合器的透視、分解及頂視圖。

第十六圖顯示第十五圖之印刷電路板的放大部分透視圖。

第十七圖顯示第十五圖之印刷電路板的放大部分頂視圖。

第十八圖顯示依照第十四圖之一實施例的熱路徑的代表性示意圖。

第十九圖顯示依照一實施例之UV反應器內的UV強度。

第二十圖顯示依照一實施例之UV反應器內的水流動路徑及流速。

第二十一圖顯示依照一實施例之UV反應器內的水流動路徑。

第二十二圖繪出依照一實施例之UV反應器的端蓋的出口通道與收集槽。

第二十三圖繪出依照一實施例之UV反應器的端蓋的出口通道與收集槽。

第二十四圖繪出依照一實施例之UV反應器的端蓋的出口通道與收集槽。

第二十五圖繪出依照多個實施例之UV反應器的端蓋的出口通道與收集槽。

第二十六圖顯示依照第二十五圖之實施例之相關於性能之阻隔區的圖。

第二十七圖繪出依照一實施例之UV反應器的端蓋的出口通道與收集槽。

第二十八圖顯示依照一實施例流經處於垂直位置的UV反應器的氣體。

第二十九圖顯示依照一實施例流經處於水平位置的UV反應器的氣體。

第三十圖顯示依照一實施例之層流元件的底視圖。

第三十一圖繪出第三十圖之層流元件的透視圖。

第三十二圖顯示第三十圖之層流元件的另一透視圖。

第三十三圖繪出第三十圖之層流元件的頂視圖。

第三十四圖顯示依照第三十三圖之橫斷線的層流元件的橫斷面視圖。

第三十五圖顯示依照一實施例的UV反應器的部分放大橫斷面視圖。

第三十六圖顯示依照一實施例的UV反應器的層流及亂流區。

第三十七A圖繪出依照一實施例層流元件的頂視圖。

第三十七B圖繪出依照一實施例層流元件的頂視圖。

第三十七C圖繪出依照一實施例層流元件的頂視圖。

第三十七D圖繪出依照一實施例層流元件的頂視圖。

第三十八圖顯示依照一實施例的UV反應器的部分放大橫斷面視圖。

第三十九圖顯示依照一實施例的UV反應器的部分放大橫斷面視圖。

第四十圖顯示依照一實施例的印刷電路板組合。

第四十一圖顯示依照一實施例之具有反射器的第四十一圖之印刷電路板組合。

第四十二圖顯示依照一實施例之具有反射器的第四十一圖之印刷電路板組合。

第四十三圖顯示依照一實施例之具有反射器的第四十一圖之印刷電路板組合。

第四十四圖顯示依照一實施例之具有反射器的第四十一圖之印刷電路板組合。

第四十五圖繪出依照一實施例之印刷電路板組合的頂視圖。

第四十六圖顯示依照一實施例之印刷電路板組合上的UV光源位置相對於反應器性能的圖表。

第四十七圖顯示依照一實施例之反應器直徑相對於反應器性能。

第四十八圖顯示依照一實施例之反應器長度相對於反應器性質。

第四十九圖顯示依照一實施例相對於性能之UV反應器直徑與長度的比率。

第五十圖繪出依照一實施例之UV反應器所用的UV光源控制電路。

第五十一圖顯示依照一實施例之電力供應控制方法學。

第五十二圖繪出依照一實施例之用於UV反應器的控制方法。

第五十三圖顯示依照一實施例之多數UV反應器多種串接或並接的排列。

第五十四圖繪出依照一實施例之水處理系統的透視圖，其具有與此系統顯示為分離的外蓋。

第五十五圖顯示第五十四圖之水處理系統的分解視圖。

第五十六圖繪出第五十四圖之水處理系統的另一分解視圖，其中UV反應器顯示於系統內。

第五十七圖顯示依照一實施例的UV反應器的透視圖。

第五十八圖顯示第五十七圖中的UV反應器的側視圖。

第五十九圖顯示第五十七圖中的UV反應器的側視圖。

第六十圖顯示第五十七圖中的UV反應器的分解視圖。

第六十一圖顯示第五十七圖中的UV反應器的分解視圖。

第六十二圖顯示第五十七圖中的UV反應器的頂視圖。

第六十三圖顯示第五十七圖中的UV反應器的頂視圖，其中未繪示數個元件以顯示出依照一實施例的端蓋。

第六十四圖顯示第六十二圖中的UV反應器的橫斷面視圖。

第六十五圖顯示第六十三圖中的UV反應器的橫斷面視圖。

第六十六圖顯示第六十二圖中的UV反應器的橫斷面視圖。

第六十七圖顯示第六十六圖橫斷面視圖的放大視圖。

第六十八圖顯示依照本案一實施例之密封。

I.UV反應器

第一~五圖示出依照一實施例的UV反應器200。本文討論的UV反應器200包含用於接收水的UV反應器入口232，及可供排出已施加UV光的消毒後水的UV反應器出口230。可配置UV反應器200，為了進行水的消毒，引導UV光到達經由反應器入口232接收到的水。

所示實施例中，UV反應器200可操作以將UV光源生出的熱輸送到流經UV反應器200的水。以此方式，相對於單獨依賴對流熱輸送到周圍環境空氣，UV反應器200可利用有效方式將UV光源生出的熱消散。在一實施例中，熱耦合器可與UV反應器200內部的UV光源進行熱連通。UV光源可為LED光源，其在操作期間生熱。這種熱可以輸送到熱耦合器，且最終地經由熱耦合器到達正在處理中的水，或正從UV反應器200排出的水，或此兩者。換句話說，熱耦合器可操作以便將熱從UV光源消散到流經反應器的水中，藉此冷卻UV光源。

第一~五圖所示實施例中的UV反應器200，包含 UV反應器入口232及UV反應器出口230。UV反應器200可包含一或更多下述元件：

‧反應器主體201；

‧端蓋202，具有與UV反應器出口230進行流體連通的至少一出口；

‧UV透射窗205；

‧面水熱耦合器206；

‧第一密封210，至少係安置在面水熱耦合器206及端蓋202之間，以實質地避免穿越面水熱耦合器206及端蓋202之間之密封界面的滲漏；

‧第二密封203，係安置在面水熱耦合器206及UV透射窗205之間，以實質地避免穿越第二密封203及UV透射窗205之間之密封界面的滲漏；

‧UV光源組合208，具有一或更多本文所述的UV光源；

‧源基熱耦合器207，可操作以將熱從UV光源輸送到面水熱耦合器206，如本文所述，其可與UV光源組合208分離或整合在一起；

‧支撐蓋209，經由安置與端蓋202形成界面連接，並使源基熱耦合器207、第一及第二密封210、203、UV透射窗205及面水熱耦合器206保持在位置上；

‧反應器主體支架211，可操作以持住反應器主體201，進而幫助形成水處理室245，且可操作以配合密封204、212 以密不透漏的方式耦合至端蓋202；

‧層流元件216，係可安置在水處理室245內，以在內部生成水的層流；以及

‧緊固件214，可操作以與支撐蓋209、端蓋202及反應器主體支架211形成界面連接，以便在從UV反應器入口232到UV反應器出口230之水處理室245內維持防水密封。

使用時，UV反應器200係如此地配置，以致水進入UV反應器入口232，其在所示實施例中由反應器主體支架211界定。在進入水處理室245之前，水可以流過一或更多的由層流元件216所提供的流動路徑。

水處理室245可由反應器主體201的內表面290(如內側表面)來界定，其從水處理室245的第一端291大致延伸到水處理室245的第二端292，其間延伸有縱軸240。如第四圖實施例所繪示的，內表面290可以不全部地界定水處理室245的內側表面。例如，端蓋202、反應器主體支架211及層流元件216的一或更多部分可以界定一或更多部分的水處理室245內側表面。在更加具體的實例中，所示實施例中鄰近UV透射窗205的端蓋202一部分界定了水處理室245的一內側表面部分。

反應器主體201可包含分別靠近水處理室245第一及第二端291、292的第一及第二開口。所示實施例中的反應器主體201可為中空柱，其中第一及第二端相對應於反應器主體 201的底部及頂部，如第四圖所示，且反應器主體201的縱軸相對應於縱軸240。雖然反應器主體201係顯示成圓柱，但應瞭解本案並未如此地限制。反應器主體201可為任意種類的柱體，如弧形柱(例如圓柱)或多邊形柱，或弧形與直線的結合來形成柱狀結構。中空柱壁的厚度可有變化，或實質均勻。例如，此厚度沿著縱軸240從第一到第二端係有變化的或實質均勻的。反應器主體201的內表面290可為柱壁的一部分，其界定了水處理室245的至少一部分。

一實施例中，反應器主體201可全部由UV反射材料製成，例如聚四氟乙烯(PTFE)或膨體PTFE(ePTFE)或不鏽鋼，幫助水處理室245內來自光源之UV光的內部反射。PTFE係以商名Teflon來販售。替代地，反應器主體201可包含兩種或更多種不同材料，其中一種可為UV反射材料。例如，UV反射材料可形成內表面290，作為反應器主體201基板上的塗層，基板在使用時支撐受壓的塗層。

水處理室245內藉由反應器主體201的UV光反射，可以幫助維持水處理室245內的UV光強度並實質地阻隔UV光防止透漏到水處理室245外部。

應注意到，UV反應器200係顯示為在大致直立垂直位置下的操作，其中水從底部流到頂部，但UV反應器200並未限制在這種方式的操作。例如，UV反應器200可安置於水平位置，可能性地將UV反應器出口230面朝上(例如，使氣體能從水處理室245驅離)。

所示實施例中，UV光源組合208係靠近水處理室第二端292置放。UV光源組合208可包含UV LED印刷電路板組合(PCBA)，且可以經由配置，引導UV光經由UV透射窗205(其可由石英形成)進入水處理室245。如本文所述，UV光源組合208可包含PCB組合273及UV光源配置272，其包含複數個UV光源234。在一實施例中，UV光源234可為UV LED。UV光源組合208可包含一連接器223，其可操作來促成介於電力供應器及UV光源組合208電路之間的外部連接。

在使用時，於水處理室245內將UV反應器200係如第四圖所示垂直設置，水朝UV光源234向上流動，然後經由至少一個出口通道(其至少部分地由端蓋202來界定)流出水處理室245。此至少一個出口通道係與UV反應器出口230形成流體耦合，用以將已處理的水從UV反應器200排出。此至少一個出口通道包含複數個室出口246，其將更詳細地描述於第二十一~二十七圖的圖式實施例中。複數個室出口246係流體式耦合至熱交換區236，其在本文中係描述成溝槽或冷卻室，於此處，水在經由UV反應器出口230離開之前，將熱能從面水熱耦合器206熱傳導離開。

在一實施例中，複數個室出口246可至少部分地由水處理室245內表面290中複數個別穿孔來界定，以致流經水處理室245的水係經由複數穿孔，以相對於水處理室245縱軸240 的徑向方式排放。替代地，複數個室出口246可由第二端292表面上的一或更多穿孔界定，以致於水從處理室245以實質平行於縱軸240的方向排放(至少在起初時)。

所示實施例中，複數個室出口246可由端蓋202上所提供的個別通道及UV透射窗205的面室表面的一部分界定。UV透射窗205面室表面的另一部分可以界定水處理室245的第二端，以致界定每一室出口246內表面的UV透射窗205的面室表面的該部分係與第二端292齊平或平行地安置。依此方式，可以實質避免UV透射窗205面室表面之界定第二端292的部分上的氣體積聚。例如，在UV透射窗205之面室表面實質平坦，且其形成第二端292及室出口246內表面兩者的情況下，如果氣體遇到第二端292，則氣體將沿著UV透射窗205面室表面被推向出口通道或室出口246。

所示實施例中，一條由複數個室出口246所界定的流動路徑可在端蓋202的第二端292附近形成。複數個室出口246可通往與端蓋202所提供的UV反應器出口230形成流體連通的收集槽或熱交換區236。收集槽或熱交換區236可圍繞端蓋202的內圓周延伸，如第二十及二十二圖的圖式實施例所示。

如第一~五圖的圖式實施例所示，UV光源組合208係熱耦合至源基熱耦合器207，其可為鋁或銅板。源基熱耦合器207可操作成散熱器，從UV光源組合208將熱能引出，並幫助此熱能輸送到一或更多其他介質，例如，最終地抵達流經 UV反應器出口230的水及/或周圍空氣。

所示實施例中，支撐蓋209包含複數穿孔222，其將源基熱耦合器207曝露至周圍空氣。穿孔222可界定複數個別熱路徑221，用於供源基熱耦合器207散熱，例如藉由對流將熱輸送到周圍空氣。支撐蓋209也可經由一或更多穿孔222提供到UV光源組合208的電連接途徑。

UV光源組合208可熱耦合到源基熱耦合器207，如本文所述，其可熱耦合到面水熱耦合器206。例如，源基熱耦合器207可為UV光源組合208所用的鋁背板，且面水熱耦合器206可為金屬環(如不鏽鋼)，其接觸到源基熱耦合器207及流經熱交換區236的水。這樣可能允許流經收集槽或熱交換區236的水冷卻面水熱耦合器206，藉此冷卻源基熱耦合器207。

如本文所述，UV反應器200可包含層流元件216，其經安置以形成水處理室245的第一端。在一實施例中，層流元件216可為隔板，以促進形成從第一端到第二端的層流。層流元件216可包含複數流體路徑，其將UV反應器入口232所接收的流體傳送到水處理室245。UV反應器200可包含流引導器或偏轉器266，其可選擇地與層流元件216整合，以在水處理室245相對側上的層流元件216之複數流體路徑附近，促進水亂流的形成。

所示實施例中，UV光源組合208可以相對於UV透射窗205來安置，如此使得UV光源組合208及UV透射窗205之間存有一空間233。例如，面水熱耦合器206可安放在UV透射窗205及UV光源組合208的部分之間，以便形成空間233。

依照本案的UV反應器的一替代實施例係如第五十七~六十八圖所示，其統指為200’。UV反應器200’與UV反應器200在數個方面係相似的，但有如本文所述的一或更多例外。應瞭解到，配合UV反應器200’描述的一或更多元件、特徵、及功能可合併到UV反應器200中，且相似地，配合UV反應器200描述的一或更多元件、特徵、及功能可合併到UV反應器200’中。也要瞭解到，在一可替代的實施例中，可以缺少配合UV反應器200’及UV反應器200描述的一或更多元件、特徵、及功能。

第五十七~六十一圖的圖示實施例中的UV反應器200’包含UV反應器入口232及UV反應器出口230。UV反應器200’可包含一或更多下述元件：

‧反應器主體201’；

‧端蓋202’，具有與UV反應器出口230’進行流體連通的至少一出口；

‧UV透射窗205’；

‧第一密封210’，至少係安置在面水熱耦合器406及端蓋202’之間，以實質地避免穿越面水熱耦合器406及端蓋202’之間密封界面的滲漏；

‧第二密封203’，係安置在面水熱耦合器406及UV透射窗 205’之間，以實質地避免穿越第二密封203’及UV透射窗205’之間密封界面的滲漏；

‧UV光源組合408，具有一或更多本文所述的UV光源434；

‧源基熱耦合器，係與UV光源組合408整合在一起且可操作將熱從UV光源輸送到面水熱耦合器406’；

‧支撐蓋209’，經安置且配置成與端蓋202’形成界面連接，並可操作以將UV光源組合408，第一及第二密封210’、203’，UV透射窗205’及面水熱耦合器406’保持在位置上；

‧反應器主體支架211’，可操作以持住反應器主體201’，進而幫助形成水處理室245’；

‧層流元件216’，係可安置在水處理室245’內，以在內部生成水的層流；以及

‧緊固件214’，可操作以與支撐蓋209’、端蓋202’及反應器主體支架211’形成界面連接，以便在從UV反應器入口232’到UV反應器出口230’之間的水處理室245’內維持防水密封。

所示實施中，反應器主體支架211’及端蓋202’係以實質永久且密而不漏的方式結合在一起。例如，反應器主體支架211’及端蓋202’可以摩擦焊接在一起，形成密封204’。在反應器主體支架211’及端蓋202’之間的這類型連結可以提供密而不漏的連結，不需要使用可拆式密封，例如，配合UV反應器200之反應器主體211及端蓋202所提供的密封204、212。

類似於UV反應器200，UV反應器200’可經配置，以使水進入UV反應器入口232’，其至少部分地由反應器主體支架211’界定。UV反應器入口232’可包含一軟管倒鉤接頭233’，其耦合到反應器支架211’(如透過摩擦焊接)，以界定至少一部分的UV反應器232’，進而幫助水進入UV反應器200’，並通過水處理室245’。在進入水處理室245’之前，水可以流過一或更多的由層流元件216’來提供的流動路徑。水可經由UV反應器出口230’從UV反應器200’排出，UV反應器出口230’可包括軟管倒鉤接頭235’，其耦合到端蓋202’(如透過摩擦焊接)，以界定UV反應器出口230’的至少一部分。

所示實施例中，UV反應器入口232’及UV反應器出口230’經由配置，以橫越UV反應器200’縱軸240’的方向來引導水。這種配置能夠使UV反應器200’的垂直輪廓縮減。應注意到，這類關於UV反應器232’及UV反應器出口230’的水路方向可以彼此互異，並以相對於縱軸240’的角度θ表示，這可以幫助水處理系統(如本文所述的水處理系統100)中水供應以及水出口連結到UV反應器200’之路由及安裝。例如，水處理系統的外罩配置可以使水供應連結以第一角度連接到UV反應器232’，以及排水連結以第二角度連接UV反應器出口230’，其中第一及第二角度係以第六十二圖所示的角度θ分離。

水處理室245’可以與UV反應器200的水處理室245類似的方式界定，其包含反應器主體201’的內表面290’，其從水處理室245’的第一端291’大致延伸到第二端292’，且縱軸240’延伸於其間。UV反應器200’的內表面290’可以與內表面290類似的方式配置，如此內表面290’可以不全部地界定水處理室245’的內側表面。端蓋202’、反應器主體支架211’及層流元件216’的一或更多部分可以界定水處理室245’內側表面的一或更多部分。

反應器主體201’可包含分別靠近水處理室245’之第一及第二端291’、292’的第一及第二開口。例如，類似於反應器主體201，反應器主體201’可為中空柱，其中第一及第二端相對應於反應器主體201的底部及頂部，如第六十四~六十六圖所示。然而，反應器主體201’可為任何類型的柱體，不限於如所示實施例的柱狀結構。例如，反應器主體201’的橫斷面形狀可根據應用而變。又如另一例子，反應器主體201’可包含多於一條的縱軸，以致反應器主體201’可包含具有不共線的縱軸之多個區段。

反應器主體201’可由類似於配合反應器主體201所述之材料構成的一或更多材料來建構。例如，反應器主體201’可全部由UV反射材料來製成，例如聚四氟乙烯(PTFE)、或膨體PTFE(ePTFE)。反應器主體201’的水處理室245’內的UV光反射可幫助維持其內部UV光強度，並實質地阻隔UV光從水處理室245’向外透出。

所示實施例中，UV光源組合408可靠近水處理室245’的第二端292’安置。UV光源組合408可包含UV LED印刷電路板(PCB)組合273’，且可經由配置來引導UV光通過UV透射窗205’(可由石英製成)進入水處理室245’。如本文所述，UV光源組合408可包含PCB組合273及UV光源排列，其包含可為UV LED的複數個UV光源434。UV光源組合408可包含連接器223’，其經配置而能夠將電力供應到UV光源組合408的電路中。

在使用時，在UV反應器200’垂直安放下的水處理室245’內(如第六十四~六十六圖所示)，水朝向UV光源組合408的PCB組合273’的UV光源434向上流動，然後經由至少一個出口路徑(其至少部分地由端蓋202’界定)流出水處理室245’。此至少一個出口路徑可與UV反應器出口230’形成流體耦合，用以將已處理的水從UV反應器200’排出。此至少一個出口路徑包含複數個室出口246’，其更詳細地描述於第六十~六十一圖及六十三~六十七圖中。複數個室出口246可流體式耦合至熱交換區236’，其在本文中係描述成溝槽或冷卻室，於此處，水在經由UV反應器出口230’離開之前，將熱能從面水熱耦合器206熱傳導離開。

複數個室出口246’可與配合UV反應器200描述的複數個室出口246類似地配置。例如，複數個室出口246’可至少部分地由水處理室245內表面290中的複數個別穿孔界定，使水以相對於水處理室245’縱軸240’的徑向方式排放。更具體地，複數個室出口246’可由端蓋202’中所提供的個別通道及UV透射窗205’之面室表面的一部分來界定。複數個室出口246’可與配合複數個室出口246’所述般不同地配置。

類似於反應器200，反應器200’的所示實施例中，一條由複數個室出口246’所界定的流動路徑可以在端蓋202’的第二端292’附近形成。複數個室出口246’可通往與UV反應器出口230’形成流體連通的由端蓋202’所提供的收集槽或熱交換區236’。收集槽或熱交換區236’可圍繞端蓋202’的內圓周的一部份或全部延伸，如第二十四、二十五、二十七及六十三圖的圖示實施例所示。

如第五十七~六十八圖的圖示實施例所示，UV光源組合408可熱耦合到面水熱耦合器406，其可為金屬，例如不鏽鋼、鋁或銅。面水熱耦合器406可以操作成散熱器，從UV光源組合408吸收熱能，並幫助將此能量輸送到一或更多介質，例如，最後抵達正在流經UV反應器出口230的水。UV光源組合408可包含熱傳導元件或源基熱耦合器407，其直接耦合或接觸到面水熱耦合器406。源基熱耦合器407可以熱耦合到UV光源組合408的一或更多UV光源。

UV光源組合408可包含整體式源基熱耦合器407，如本文所述的，其可熱耦合到面水熱耦合器406。例如，源基熱耦合器407及面水熱耦合器406可以彼此接觸，以致流經熱交換區236’的水可以從UV光源組合408來吸收熱。這樣可能允許流經收集槽或熱交換區236’的水冷卻面水熱耦合器406，藉此冷卻源基熱耦合器407及UV光源組合408的一或更多UV光源。

所示實施例中，UV反應器200’可包含層流元件216’，其經由安置來形成水處理室245’的第一端。在一實施例中，層流元件216’可為隔板，幫助形成從第一端290’到第二端292’的層流。層流元件216’可包含複數條流動路徑，其將UV反應器入口232’所接收到的流體傳送到水處理室245’。UV反應器200’可包含流引導器或偏轉器266，其可選擇地整合到層流元件216，以在水處理室245’相對側上之層流元件216’的複數條流動路徑附近，幫助形成水亂流。流引導器或偏轉器266’可以實質複製於層流元件216’的每一側邊上，以致於無論層流元件216的安裝位置為何，偏轉器266’設置成在水處理室245’相對側上之層流元件216’的複數條流動路徑附近，幫助形成水亂流。對應於水處理室245’的側邊上的複製的偏轉器266’，其對於層流元件216’的上游水亂流生成，可以是實質地不可操作的。

所示實施例中，UV光源組合408係與UV透射窗205’間隔開來。如本文所述，第一密封210’係可配置成墊片，其可操作以充填於UV光源組合408與UV透射窗205’之間的空間的至少一部分的或大部份。藉由充填此空間，(否則其會包含空氣或其他氣體)，第一密封210’可降低此空間內的空氣量或其他氣體量。此空間內減少空氣可以實質地避免此空間內冷凝的發生。冷凝可能對於UV光源造成過早失效，或使UV透射衰退(或喪失)，或上述的任何組合。因此，冷凝可負面地影響或減弱消毒性能。在此空間內減少空氣及實質地避免此空間內冷凝發生可以避免或減少過早失效、UV透射衰退、或消毒性能下降(或其任意組合)的可能性。

如本文所述，第一密封210’可包含複數個開口213’，其對應於UV光源組合408的複數個UV光源(如UV LED)的每一者，允許UV光源發出的光，經由UV透射窗205’，進入水處理室245’。第一密封210’可包含對準特徵217’，其可操作地以將第一密封210’角度上對準UV光源組合408及設置在UV光源組合408上之UV光源，使光線可以受到引導而從UV光源組合408到達UV透射窗205’，並進入水處理室245’。

所示實施例中，第一密封210’係由以矽酮為基的材料來製成。然而應瞭解，本案並未如此地限制。第一密封210’可由任何類型的材料或其組合來製成。例如，第一密封210’可由第一材料與第二材料(相異於第一材料)來形成。

II.水處理室材料

第六~九圖所示的水處理室245可以依照多種方式利用多種材料來建構。形成水處理室245的材料可提供具有 UV反射性的表面。水處理室245全部的內表面可對UV光具反射性，或內表面的一部分可對UV光具反射性。

可安置UV反射表面，以朝向待淨化的水反射回UV輻射，以增強水樣品內的UV輻射程度，或更有效地利用UV輻射源所生成的UV輻射。可採用提供水處理系統中所用的UV反射率目標程度的組成物。所示實施例中，可以提供適合直接接觸到待淨化水的組成物。

例如，如第六圖的圖示實施例所示，水處理室245可包含反應器主體201，及由擴散反射性材料(如PTFE)構成的層流元件216(其提供了至少80~90%的反射率)。擴散反射性材料可以幫助從表面反射光或其他波或微粒，以致入射到此表面的射線，係以許多角度(而非像鏡面反射那樣僅以單一角度)散射。

如另一例子，如第七圖的圖示實施例所示，水處理室245可包含反應器主體201及層流元件216，其由鏡面反射基料來組成，例如不鏽鋼。例如，反應器主體201可由不鏽鋼管製成，其切割成一長度並去毛邊。可抛光反應器主體201，其相較於未抛光，可以提供較大反射率。在一實施例中，反應器主體201可以是由軋製板所形成的管子。在一實施例中，層流元件係由沖壓及/或模切的不鏽鋼板原料，以提供依照一實施例的指定形狀及構造。

鏡面反射材料可建構成從其表面提供反射波(例如UV)光的似鏡反射。每條入射光線可以以與入射光線對表面法線相同的角度反射，但是係在入射及反射光線所形成之平面中表面法線的相對側上。其通常結果是，此表面所反射的影像係以似鏡(鏡面)方式再現。

第八圖的圖示實施例中的水處理室245可部分地由石英、可能為純石英、及不鏽鋼來製成。例如，反應器主體201可由石英管構成，且層流元件216可由不鏽鋼製成。在所示實施例中使用石英管可實質地取得相關於UV光源組合208及UV光源234所提供的UV光的全內反射。

在一可替代的實施例中，界定水處理室245內表面的元件之一或兩個可具有塗層，以幫助水處理室245內的UV光反射。例如，在第九圖的圖示實施例中，反應器主體201可以是具有金屬塗層的石英(如具有氧化鋁塗層的石英)。在元件之一或兩者上可設置的塗層以界定水處理室245的內表面。額外地，或可替代地，元件之一或兩者上的塗層可安置在與界定水處理室245內表面一部分的一表面相對的元件的一表面上。例如，所示實施例中用於反應器主體201的具有金屬塗層的石英可在其外表面上進行塗覆，使石英管內表面直接接觸到水處理室245內的水。在界定水處理室245內表面的至少一部分的元件上施加塗層可以是在元件內部，例如在元件係由兩個或更多個積層材料形成的情況下，其一者或更多者係可在一側邊或兩側邊上進行塗覆。

在第九圖所示的實施例中，層流元件216可由不鏽鋼形成，類似於配合第七及八圖所述得實施例。要瞭解，反應器主體201及層流元件216並不需要是相同材料。反應器主體201及層流元件216之一者可由另一種材料或材料組合來形成。

第三十九圖所示實施例中，層流元件216繪示有設置或塗覆在層流元件的基板元件上的反射材料271。例如，層流元件216的基板可為非反射性聚合物，且反射材料271可為黏合到基板材料上的反射性材料，例如膨體PTFE(例如膨體PTFE膜)，或PTFE。反射性材料可為擴散性的或鏡面性的。如本文所述，層流元件216可全部地由反射材料構成，而不是由黏合在基板材料上的反射材料271所形成。

在一實施例中，形成水處理室245內表面至少一部分的UV透射窗可經由配置以允許UV光進入水處理室245，但在水處理室245中內部地反射此光。例如，UV透射窗205可經配置以允許UV光實質上以一個方向通過，使UV光能從UV光源組合208經由UV透射窗205進入水處理室245，但是從水處理室245內部被引導朝向UV透射窗205的UV光則會被反射回到水處理室245內部。在一實施例中，如第三十八圖繪示的UV透射窗205包含抗反射塗層270，其位在鄰近空間233的側邊上(例如UV透射窗的空氣側)。抗反射塗層270可增加UV光輸出，允許有效UV光使用，以及降低虛反射。在一實施例中，如果峰值UV波長為λ，則抗反射塗層270(或AR層)的厚度可為奇整數倍的λ/4(例如，若UV為265nm，則AR層厚度可為66.25nm的奇數倍)。在一實施例中，針對材料選擇，此抗反射塗層270可具有遵守n_AR=

(n_空氣．n_石英)的材料折射率，例如n_AR=1.18-1.25(如F：Al₂O₃摻雜氟化物的氧化鋁)。

在水處理室245組合中設置有反射元件下，在水處理室245內的UV光強度可以有效地維持在顯著的程度(如具有vs.不具有AR塗層有>5%效率改良)。

第五十七~六十一圖所示的實施例中的UV反應器200’的水處理室245’可用類似於UV反應器200的水處理室245的方式建構。例如，UV反應器200’可包含水處理室245’，其具有對UV光係反射性的內表面，以反射從UV光源組合408接收的UV輻射。這類UV輻射的反射可以增強對於存在於水處理室245內的水的UV輻射程度，促進UV光源所生之UV輻射更有效率的利用。應注意到，雖然UV輻射或光係實質上為人類視覺不可見的，但在本文中UV輻射係描述成UV光。

可依多種方式來提供水處理室245’的反射率。例如，如本文所述，界定水處理室245’內表面的材料可對於UV光係反射性的。如本文所述，這類材料的例子包含PTFE及不鏽鋼。額外地，或替代地，水處理室245’可包含石英管，幫助UV光在水處理室245’內的反射。額外地，或替代地，可以塗覆水處理室245’的表面，以幫助UV光於其內部的反射。

UV反應器200’的層流元件216’可依類似於配合層流元件216所述的結構建構。例如，層流元件216’可為不鏽鋼。如另一例子，層流材料216’可由多於一種的材料來構成，其包含基板元件及反射材料，例如黏合在基板材料上的PTFE。

UV反應器200’的UV透射窗205’也可依類似於本文所述的UV反應器200的相對應元件來建構，其包含例如具有抗反射塗層的石英結構。

III.UV反應器結構

如本文所述，根據目標用途情況，例如特定用途情況的流動目標及用量目標，UV反應器200可依照多種方式來建構。

在一實施例中，UV反應器200係經建構以承受目標壓力，例如被認為係極端靜水存活率臨界值(如300psi)的目標壓力。在一實施例中，UV反應器200可經配置而以一或更多方式來承受目標壓力，其包含提供具斜壁及/或弧端的反應主體支架211，在壓力低於目標壓力時，實質地避免失效點。

第十圖所示實施例中，反應器主體支架211的側壁293從水處理室245的第二端292到第一端291沿著縱軸240(或相較於的UV反應器入口232及UV反應器出口230的水流方向上)傾斜。如圖示實施例所示，這種傾斜呈現於反應器主體支架211的側壁293的內表面實質平行於UV反應器200的縱軸240，且側壁293的外表面係遠離此縱軸並遠離第一端291。例如，側壁293的內表面可沿著其從第一端291到第二端292長度設置在半徑R_inner。側壁外表面可在第一端291附近設置在半徑R_outer，且在第二端292附近設置在半徑R_outer+傾斜量(taper)。傾斜量及R_outer及R_inner數值之間的差異可根據目標壓力而變。

所示實施例的反應器主體支架211可包含弧壁294，其介於水處理室245的第一端291及UV反應器入口232之間。弧壁294的曲率可以在壓力低於目標壓力時避免反應器主體支架211上的顯著壓力。

額外地，或可替代地，考量到目標設計限制，UV反應器200的一或更多態樣係可變地。例如，反應器直徑、長度及直徑對長度比例可依照一或更多目標設計限制(例如消毒性能及目標流速)來做變動。

在一實施例中，下述公式代表水處理室245的幾何：

V=π．R ²．h R係反應器半徑，h係反應器高度，V係反應器空隙容量。可以依照下述計算平均微粒滯留時間t：

其中Q係目標流率(如公升/分)，且V還是反應器空隙容量。UV光強度分布係遵守下述朗伯(Lambert)吸收法則：

I(x,y,z)=I ₀．e ^-αr(x,y,z)其中I(x,y,z)係3D空間中位置(x,y,z)上的光強度，α係光減弱係數，且r(x,y,z)係(x,y,z)到光源的距離。

整體UV劑量及消毒效能可透過總UV通量(fluence)來判定：

其中

係微粒在3D空間中游動距離Δr的平均光強度，且

係在微粒游動距離Δr的平均微粒速度，距離Δr可界定如下：

依照本案一實施例中，為了實質最大化UV劑量(通量)，觀察到下述整體關係：

因此，增加半徑R及h傾向於增加滯留時間，然而，增加R及h也傾向於降低反應器內的平均UV強度。又，增大流率Q傾向於減少滯留時間，且因而降低整體UV通量。

在約0~0.9加侖/分的固定流率及約150mm的反應器總長之下，最佳化反應器直徑經考量係>50mm。為了維持反應器系統有小的實體佔用面積，來決定50mm直徑，相對於已確定的流率及UV劑量限制可能係最小的。如第四十七圖的圖表所示，這樣在不明顯犠牲UV劑量之下產生小的實體佔用面積。

在固定的反應器直徑50mm下，已判斷出反應器長度如第四十八圖圖表所示會影響性能。

應注意到，如果隔板上或層流元件216上沒有反射材料(如PTFE)，那麼，當總長度小於75mm時，消毒性能明顯地下降。在一實施例中，UV反應器的長度係設定成100mm以避免額外消毒效率損失，同時維持最小可能佔用面積。

已判斷出反應器直徑及反應器長度的比例有如第四十九圖圖表所示的消毒性能關係(對數減少值)。

當反應器直徑/長度比例的上限係約四、二時，可如下述般擬合兩個乙狀函數(sigmoid function)：

針對沒有反射隔板的反應器：

LRV=1-exp(-1.343．θ ^1.492)

針對具有反射隔板的反應器：

LRV=1-exp(-2.050．θ ^1.342)

其中θ係反應器直徑與長度的比例。

就等值尺寸來說，單一的較大反應器被認為比結合個別小反應器產生較好性能，即單一50x100mm柱狀反應器表現優於5個串接或並接的10x100mm柱狀反應器單元。然而，這類單一大型反應器可能在某些用途可能不是可被接受的配置，因此可使用彼此配合而在串接或並接或其組合下的多個個別的反應器。串接及並接配置的例子可見於第五十三圖。應注意到，UV反應器200可彼此串接及並接排列，且此種串接或並接配置(或其組合)，可以根據某一應用的流量及劑量規格來提供。串接配置可提供增量的UV劑量(如總系統劑量=單一反應器劑乘以單一反應器數量)，對照下，並接配置可產生增加的流量。

IV.水流動路徑及UV光路徑

如本文所述，UV反應器200、200’可經配置，利用流經UV反應器200、200’的水作為實質對水消毒的UV光源之冷卻介質。在第十一圖及六十四~六十六圖的圖示實施例中，水流動路徑238、238’顯示成從UV反應器入口232、232’到UV反應器出口230、230’，其中UV光路徑239、239’係在水處理室245、245’內。

層流元件216、216’係設在UV反應器200、200’之流動路徑內，以在層流元件216、216’的下游及在水處理室245、245’內形成實質的水層流。這種在水處理室245、245’內的水層流係實質對準UV光路徑239、239’，以對流經水處理室245、245’的水有效地投射UV光。相關於UV光路徑239、239’的UV光強度進一步詳細地顯示在第十九圖的圖示實施例中，其中UV強度係顯示為無單位形式，這是對數運算後判定的。藉由將強度應用為10的指數(例如10^A，其中A為第十九圖所示的UV強度值)，可將第十九圖中所示的UV強度轉換成為mJ/cm^2。應注意到，在一實施例中，層流元件216、216’可提供水到水處理室245、245’，以致層流元件216、216’的一或更多流體出口可以形成水處理室245、245’的流體入口。

如第十九圖的圖示實施例所示，UV光路徑239、239’及其強度依UV光源234的數量及相對於UV透射窗205、205’及UV光源組合208、408的位置而變化。

例如，UV光源234可放置在靠近反應器主體201、201’半徑的中間(或在中間的20%範圍內)。換句話說，UV光源可實質地安放在反應器主體201、201’半徑的1/2半徑上。此位在反應器主體201、201’半徑的1/2半徑上在第四十五圖的圖示實施例中指定為276。

在一實施例中，UV光源234可以圍繞半徑276均勻地安置(例如均勻隔開的型樣)。在一實施例中，這種配置可提供最佳化的消毒配置。在一實施例中，改變UV光源234相對於半徑276的位置可能會影響性能，如第四十六圖的圖表所示。X軸上所顯示的百分比係相對於半徑276，其如前文所述在一實施例中係界定為反應器主體201、201’半徑的1/2。從第四十六圖圖表可看到的，將UV光源直接放置到UV光源組合208的中央相較於設置在反應器主體201、201’的1/2半徑位置並沒有明顯改善消毒性能。

在一實施例中，UV光源組合208可包含一或更多反射器274、275，其經配置以將來自UV光源配置272的光朝向水處理室245、245’反射。例如，在第四十一圖所示實施中，反射器274係薄板形式，被安置在面對水處理室的一側邊上的 PCB組合273上，其設有相對應於每個UV光源234的穿孔，以避免UV光源234受到阻擋，並允許UV光源234指引UV光朝向水處理室245、245’。反射器274可由反射性材料來形成，類似於配合反應器主體201、201’之內容所述者，並包含例如PTFE或抛光後的鋁。

相關於反射器274額外或替代地，UV光源組合208、208’、208”可包含反射器275，其經安置以將光線從UV光源234引導到水處理室245、245’。反射器275可為錐形或抛物線形，且可圍繞一或更多UV光源234。例如，第四十三圖的圖示實施例中的反射器275’係安置在UV光源配置272之全部UV光源234周圍；替代地，如第四十四及四十二圖的圖示實施例所示，可以有數個反射器275、275’”(其彼此連接或分開)，分別與UV光源配置272的每個UV光源234相關聯。

在一實施例中，可針對UV光源234來對於反射器進行刻痕，其中每個UV光源234可為平坦的反射薄板，也可為錐形/抛物線形收集器，或為UV光源配置272(例如LED陣列)的單一較大的錐形/抛物線形收集器。

所示實施例中，UV反應器200、200’包含偏轉器266，設置在水處理室245、245’上游的水流動路徑238、238’上，以便在流經層流元件216、216’之前，於亂流區296、296’內生成亂流。在本文所討論的一實施例中，偏轉器266、266A’、266B’可包含突部263、263’，其可操作地直接安置在流經UV 室入口232、232’之水的流動路徑中，以亂流方式促進水流改變方向，且一或更多的通氣孔係安置在突部263、263’周圍，以亂流方式幫助水進入亂流區296、296’。亂流區296、296’可以部分地藉由弧狀壁294、294’來界定，以進一步地增強亂流區296及296’內的亂流。

藉由在層流元件216、216’直接上游的亂流區296、296’內提供水亂流，水更加均勻地分散到層流元件216、216’的流動路徑上。其結果是，水處理室245、245’內流動的水的流速更加均勻。換句話說，語沒有偏轉器266、266A’、266B’及亂流區296、296’的情況相比，流經垂直於UV反應器200、200’縱軸240、240’的平面及在水處理室245、245’內的水的流速係更加均勻。通過UV反應器200的水的流速(m/s)及流動路徑係顯示在第二十圖的圖示實施例中，其中水處理室245內的水流動路徑及流速分別為層狀且實質均勻的。通過UV反應器200’的水的流速及流動路徑可以是類似的。

在一實施例中，層流元件216、216’可以避免水處理室245、245’內的高流速區，尤其是靠近UV透射窗205、205’的地方。這類高流速區會減少流經此區之水內的任何微生物的曝照時間。換句話說，當流體接近UV透射窗205、205’時，相較於沒有層流元件216、216’，層流元件216、216’可降低經過水處理室245、245’的流速。接近或靠近UV透射窗205、205’時，水處理室245、245’內的UV能量強度可大於水處理室245、 245’其他區域內的UV能量強度，如第十九圖所示，其中圖式所示的強度值係如本文所述可轉換成的mJ/cm^2。利用層流元件216、216’來降低經過水處理室245、245’的流速，相較於沒有層流元件216、216’，流經UV透射窗205、205’附近的水可藉此吸收較大的UV能量曝照，以便延長(有可能地最大化)對於流經水處理室245、245’及在UV透射窗205附近之水內所承載的微生物的UV曝照。於此意義下，層流元件216、216’可視為是流動限制器，以降低流經水處理室245、245’的水的流速。在第二十圖所示實施例中，在水處理室245、245’內，層流元件216、216’可能會將1.2~1.6m/s入口速度降低成0.6~1.0m/s。在一實施例中，層流元件216、216’可經配置以作為流動限制器，而無提供關於促成通過水處理室245、235’的層流之明顯的功能。在一實施例中，層流元件216、216’可操作以根據提供實質均勻的經過水處理室245、245’的流動及限制經過水處理室245、245’的流動來增強消毒性能。

依照第三十~三十四及三十七圖所示的實施例中的一實施例更詳細地顯示層流元件216。如本文所述，層流元件216包含整合於其中的偏轉器266。在一替代實施例中，偏轉器266可與層流元件216分開。所示實施例中的層流元件216包含一突部263，其安置在流經UV反應器入口232之水的流動路徑內。依此方式，突部236可操作以相對於UV反應器200之縱軸240徑向上偏轉水。偏轉器266也可包含複數條導流路徑 298，其由從層流元件的表面延伸到UV反應器入口232的延長部264界定。複數條導流路徑298可排列成圍繞突部263的環狀配置，以致水係相對於縱軸240在徑向上引導且受到擾亂。延長部264的長度及其間之間距以及突部263的尺寸與角度都可影響亂流區296內所生的亂流程度及經過偏轉器266的流率。

第三十四圖所示實施例中的層流元件216包含凸緣267，其可操作地座落在住反應器主體支架211的緣部，並藉由反應器主體201維持不動。換句話說，凸緣267可以夾在反應器主體支架211緣部與反應器主體201之間。

層流元件216可包含層流路徑260，其由穿過層流元件216的複數個開口261來界定。層流元件216可包含依照本文一或更多實施例界定的層流阻隔區265，其中沒有層流路徑260。所示實施例中，層流阻隔區265可避免水經由層流阻隔區265直接流入水處理室245。所示實施例中的層流阻隔區265與UV反應器200的縱軸240相交，並大致對準水處理室245中央區。因為流經縱軸245附近之水處理室245的水(包含靠近層流阻隔區265者)，相較於流經較接近水處理室245內部側面的水，有較少的阻力，所以，藉由避免水直接流經層流阻隔區265，經過水處理室245的水的流率可以更加均勻地分布，如第二十圖的圖示實施例所示。層流阻隔區265的直徑可以大於UV反應器232的直徑，以便實質地避免經由UV反應器入口232的水直接進入水處理室245。

在第三十七A~D圖的圖示實施例中，配合層流阻隔區265顯示層流路徑260的多種配置。層流路徑260可包含複數個開口261。第三十七A圖中的圖示實施例中，在層流阻隔區265周圍提供第一及第二同心路徑268、269。開口261在第一同心路徑268及第二同心路徑269上可均勻地分布，以形成層流路徑260。位置離層流元件216的中心或者層流阻隔區265較遠的第二同心路徑269上的開口261可以大於第一同心路徑268上的開口261(其位置較接近層流元件216的中心或層流阻隔區265)。類似地，相較於其他路徑，較遠離層流元件216中心或層流阻隔區265的每個額外的同心路徑可包含較大的開口261。離層流元件216中心或層流阻隔區265越遠開口261越大可幫助提供更加均勻的經過層流元件216的流率及更加均勻的經過水處理室245的流率(除了提供層流之外)。要瞭解到，開口261可如本文所述有不同的尺寸，然而在一替代實施例中，開口261可有相同的尺寸。

層流元件216內開口261的間距、尺寸及數量可隨不同應用而變動，此取決於例如水處理室245內的目標流率及目標均勻度的因素。相較於第三十七A圖，針對層流路徑260’、260”、260”’的同心路徑之間的不同間距的例子係顯示於第三十七B~D圖實施例。為了討論的緣故，同心路徑在第三十七B~D圖中並無標號，但要瞭解，同心路徑可以如第三十七A圖所示者來界定。

在一實施例中，為了使水流垂直於隔板表面而配合相對應安置的UV反應器入口232與偏轉器266納層流元件216(如隔板)可以提供一種雙區反應器，其中水處理室245及亂流區296相對應於這兩區。亂流區(或區域)296幫助快速「噴射流」的降速，且水處理室245可以提供用於均勻的UV曝照及消毒的擬層流區。

為了降低層流元件216上的整體系統壓力降，開口261的隔板開口總面積可以大於UV反應器入口232的橫斷面面積。

其中A _inlet係入口的橫斷面面積，a_i係隔板上個別開口面積，且N係隔板上的開口數。

所示實施例中，層流路徑260的開口261型樣可以是圍繞層流元件216中心的同心的，同時離中心越遠則越大。可替代地，開口261可為均勻的尺寸。在一實施例中，開口261的型樣可以均勻分布，或其中心對準層流元件中心。於層流阻隔區265內在來自偏轉器266(如入口隔板)之垂直流的位置上方不設置開口。這個阻隔區可大於UV反應器入口232的直徑。

如本文所述，層流元件216’可以經由配置，而實質地類似於配合層流元件216來描述的一或更多實施例，但其中添加了設置在層流元件216相對側邊上的偏轉器266A、B。偏轉器266A、B分別係類似於配合層流元件216描述之偏轉器266。也應注意到，層流元件216’可包含類似於層流元件216者的部件，包含例如開口261及凸緣267的各種配置。第六十四~六十六圖所示實施例中的成對的偏轉器266A’、266B’使層流元件216’可被安裝，而不用去管哪一邊係面對水流上游。依此方式，可以避免相關於層流元件216’定位的錯誤安裝。

現在參照第十二圖及第六十三~六十六圖，水路徑238、238’包含流經複數個室出口246、246’(其被安排在室出口配置235、235’中)而進入熱交換區236、236’及接著到達UV出口230、230’的水。如本文所述，熱交換區236、236’可以是環狀的，並圍繞著水處理室245、245’的第二端292、292’。

熱交換區236、236’可提供直接接觸面水熱耦合器206、406的水流動路徑238、238’，面水熱耦合器206、406則熱耦合到源側熱耦合器207、407。如本文所討論，源側熱耦合器207、407係經配置以幫助來自UV光源234的熱流動到面水熱耦合器206、406，且最後抵達流經熱交換區236、236’的水。在第十二圖的圖示實施例中，熱流動路徑指定為241，並以箭頭顯示，從UV光源234引導到熱交換區236。可選用地，如本文所述，源側熱耦合器207、407可安置成與經由熱路徑221與周圍空氣形成熱連通，使得來自UV光源234的熱可以透過對流而消散到周圍空氣中。

在一實施例中，熱流動路徑241係如下述前進：複數個UV光源234的後側或背部；UV光源組合208的熱元件(如金屬包層)；導熱膏(或墊子或黏劑)；源側熱耦合器207(如PCB組合背板[例如鋁或銅或熱塑膠])；面水熱耦合器206，例如可供UV透射窗206使用的支架環，其可為不鏽鋼或「無鉛」黃銅，可供直接與水接觸而沒有大量有毒物質浸入水中；以及熱交換區236，其亦描述為水出口收集槽。

可選用地，可以經由在所示實施例中指定為242的對流冷卻路徑消散來自複數個UV光源234的熱。依照一實施例，針對熱的對流冷卻路徑242係如下述前進：複數個UV光源234的後側或背部；UV光源組合208的熱元件(如金屬包層)；導熱膏(或墊子或黏劑)；源側熱耦合器207；及經由熱路徑221的空氣或環境。

依照一實施例，配置有水流動路徑238、熱流動路徑241及對流冷卻路徑的UV反應器200的熱曲線係顯示於第十二圖的圖示實施例中。

第十四~十八圖所示的一或更多替代實施例中，更詳細地顯示出UV光源組合408，及其經配置以致源基熱耦合器207係成為一整體，如同設於UV光源組合408內的源基熱耦合器407。所示實施例中的源基熱耦合器407包含銅層457，其可為熱傳導層，可操作以將熱從複數個UV光源434傳導到面水熱耦合器406。應瞭解到，銅層457可由任何種類的材料或多種材料形成，其可操作來提供熱傳導層，以幫助江熱從UV光源 434傳導到面水熱耦合器406。

所示實施例中，水路徑238’、UV透射窗405以及面水熱耦合器406，在許多方面，係類似於水路徑238、UV透射窗205以及面水熱耦合器206般設置。

第十四~十七圖所示實施例中，UV光源組合408包含複數層體，其包含阻焊層460、銅層457、介電層458、及金屬層459。UV光源組合408也可包含複數個UV光源434，類似於UV光源234。銅層457，其可包含用來供應電力到UV光源434的跡線，可提供熱傳導態樣，並形成UV光源組合408的源基熱耦合器407的至少一部分。銅層457可提供一基板，其上方可焊接或安裝一或更多的UV光源434。

所示實施例中的面水熱耦合器406可熱耦合到UV光源組合408的銅層457。例如，如果面水熱耦合器406係一環，則銅層457可在相對應於面水熱耦合器406的環的區域內裸露出來，以便在其間形成用於熱輸送的足夠熱界面。換句話說，在銅層457相對應於面水熱耦合器406環的那個區域內可以沒有阻焊層460。

如第十七圖的圖示實施例所示，複數個UV光源434可以經由導熱墊454(其作為銅層457的一部分)而熱耦合到銅層457。用於供電到UV光源434的陽極墊455與陰極墊456也可形成銅層457的一部分，且陽極墊455與陰極墊456之一者或兩者係可與導熱墊454電性隔離。導熱墊454可以電及熱連接到銅層457與面水熱耦合器406接界的區域。依此方式，由UV光源434所生成的熱可以經由銅層457輸送到面水熱耦合器406。

依照第十四~十七圖實施例的熱及水流動路徑係進一步詳細圖示於第十八圖的實施例中，其中為了揭露的目的，阻焊層460係加以隱藏。導熱墊454係設置成與UV光源434熱連通，並透過銅層457，經由實線顯示的熱路徑，將熱能傳導到面水熱耦合器406。經過導熱墊454的熱能也被傳送到金屬層459，且最後經由虛線顯示的熱路徑到達面水熱耦合器406。在一實施例中，可選用地，可透過金屬層459，經由對流(其顯示為結合虛線與波狀虛線的熱路徑)，將熱能消散到周圍空氣。

在依照本案的一實施例中，可以使用UV光源組合408的前側來達成冷卻，而不是使用額外的鋁背襯散熱器，例如第一~五圖實施例中的源基熱耦合器207。在一實施例中，前側冷卻可使用銅層457，或具有至少4盎斯的銅之頂層同跡線，來達成目標冷卻效果。阻焊層460或阻焊劑可以策略性地放置在PCB組合上，以確保其沒有位在頂層銅跡線與冷卻環或面水熱耦合器406之間。

在一實施例中，導熱膏係安置在銅跡線及面水熱耦合器406之間，以便確保其間的有效熱連通。在一實施例中，為了增強熱傳導力及熱消散，可在面水熱耦合器406及UV光源組合408之間插入石墨材料，其也可塗覆在面水熱耦合器406的水接觸側邊之上。

所示實施例中，可以經由三條路徑達成冷却：

1)UV光源434->導熱墊454->銅層454->面水熱耦合器406->水路徑238’；

2)UV光源434->導熱墊454->介電458->金屬層459金屬核心->面水熱耦合器406->水路徑238’；及

3)UV光源434->導熱墊454->介電458->金屬層459或金屬核心->空氣/環境(可選用)。

值得注意的是，在第一~五圖所示實施例中，雖然UV透射窗205顯示成界面連接到面水熱耦合器206的連續表面，但是本案並不侷限於此。例如，在第十四圖所示實施例中，UV透射窗405係凹陷在面水熱耦合器406之內，以致UV透射窗405係界面連接到凹陷表面451及相鄰的臺階。

V.室出口及熱交換區

依照一實施例的UV反應器200、200’包含複數個室出口246、246’，其依照室出口配置235、235’排列，這可以根據應用而變動。可藉由水處理室245、245’的內側表面中的穿孔至少部分地界定室出口246、246’。在一實施例中，穿孔直接地安置在水處理室245、245’的第二端292、292’旁，其中內側表面沒有任何部分係介於穿孔與第二端292、292’之間，這在第一~五圖所示實施例中，係相對應於UV透射窗205、205’的面水側。依此方式，提供水流動路徑238、238’，使水在垂直於UV反應器200、200’的縱軸240、240’的徑向路徑中，經由穿孔進入室出口246、246’。這條流動路徑可以見於第二十一及六十四~六十六圖的圖示實施例中，其中流經水處理室245、245’的水，經由複數個室出口246、246’其中一者，進入熱交換區236、236’，並流經UV反應器出口230、230’。

室出口246、246’的數量及配置可隨不同應用而變。例如，在第二十一、二十二、六十三及六十四~六十六圖的圖示實施例中，室出口246、246’可設置在水處理室245、245’的第二端292、292’外圍旁，且依照室出口配置235、235’在其周圍均勻地隔開。在一實施例中，複數個室出口246、246’可圍繞縱軸240、240’在徑向上均勻地分布。然而，本案並未侷限於此。複數個室出口246、246’可依照任何方式來安放，其包含不均勻間隔的型樣，及本文所討論的截止區。

在一實施例中，複數個室出口246、246’的總橫斷面積可以大於UV反應器入口232、232’的橫斷面積，以避免明顯的壓力降，及可能性地最小化壓力降。

總橫斷面積可定義如下：

其中A _outlet係出口的橫斷面積，a _i係室出口246、246’的個別開口面積及N係室出口246、246’的數量。

在第二十四及六十三圖所示的一實施例中，用於室出口246、246’的阻隔區249、249’可設置在UV反應器出口 230、230’近端，且其係由相對於直線247、247’的β角所界定，直線247、247’與縱軸240、240’以及UV反應器230、230’相交。所示實施例中，阻隔區249、249’相對於直線247、247’係對稱的；但是，要瞭解本案並未侷限於此，即，阻隔區249、249’相對於直線247、247’可以不對稱地界定。在一實施例中，阻隔區249、249’可幫助控制流經熱交換區236、236’的水，藉此對於UV反應器200、200’的熱傳導性能有所影響。

在第二十五及六十三圖的實施例中，用於室出口246、246’的阻隔區248、248可設置在UV反應器出口230、230’遠端，並由相對於直線247、247’的α角來定義。阻隔區248、248’可相對於直線247、247’為對稱或不對稱。類似於阻隔區249、249’，阻隔區248、248’可幫助控制流經熱交換區236、236’的水的流動，藉此對於UV反應器200、200’的熱傳導性能有所影響。在第二十七圖及第六十三圖所示的實施例中，β角可實質上相同於α角，使阻隔區248、248’、249、249’係相對一條垂直於直線247、247’並相交於反應器200、200’的縱軸240、240’的直線(未示)為對稱。

應注意到，與UV反應器出口230、230’相對的阻隔區248、248’可適用於一或更多室出口246、246’以及熱交換區236、236’。例如，在阻隔區238、238’有30度的α的情況中，則這個阻隔區248、248’中可以沒有室出口，並且熱交換區236、236’中沒有可供阻隔區248、248’使用的流道。換句話說，如第二十四及二十五圖的圖示實施例所示，收集槽或熱交換區236、236’並不需要包圍水處理室245、245’。為增強性能，阻隔區248、248’可以封閉熱交換區236、236’。併入一或更多這類阻隔區時有數個相關標準：1)室出口246、246’的總面積可以大於或等於UV反應器入口232、232’的橫斷面積，以避免限制流動並且避免壓力損失；2)槽或熱交換區236、236’可以提供足夠的表面來接觸面水熱耦合器206、206’，以提供充足的冷卻效果；及3)為了更佳的消毒，可以增加(可能最大化)槽部分阻擋區域或阻隔區249、249’。

在一實施例中，已判定最高有五條通道可以被阻擋而不會明顯地影響消毒性能以及UV光源組合248、248’的冷卻。利用這種配置之下，30度的α產生大約8%的消毒效率改善，如第二十六圖所示。在第六十三圖所示實施例中，阻隔區248’大約60度，且阻隔區249’大約30度。就阻隔區248、248’高於180度而言，已判定依照一實施例的室出口246、246’的總面積變成明顯的流動限制，且性能開始明顯衰退。

應注意到，取代相關於熱交換區236、236’的阻隔區248、248’，可以界定部分的阻隔區，其中熱交換區236、236’的水流路徑相對於阻隔區外的熱交換區236、236’之部分係受限的。一實施例中，部分阻隔區內的熱交換區236、236’的深度可以小於部分阻隔區外的熱交換區236、236’的深度。深度可以對應到面水熱耦合器206、206’及熱交換區236、236’底部 (例如槽底)之間的距離。例如，部分阻隔區內的深度可以較小，以致熱交換區236、236’並沒有包含水處理室245、245’，但仍然提供一條流動路徑，其在熱交換區236、236’內潛在地形成一條完整的圓圈或封閉的迴路。

在第二十二~二十七圖及第六十三~六十六圖的圖示實施例中，如本文所述的，複數個室出口246、246’係至少部分地藉由水處理室245、245’內側表面上的穿孔來界定。穿孔可由端蓋202、202’內的通道以及UV穿透窗205、205’的表面來界定。端蓋202中的通道係繪示於第二十二~二十七及第六十三~六十六圖的圖示實施例中。替代地，複數個室出口246、246’的一或更多者至少部分地可由位在水處理室245、245’之第一端292、292’中的穿孔來界定。

如第五圖及第六十四圖的圖示實施例所示，熱交換區236、236’係由端蓋202、202’、UV穿透窗205、205’及面水熱耦合器206、206’內的槽來界定。熱交換區236、236’本身可以視為是一個收集槽，離開複數個室出口246、246’的水可以經由此槽來收集，並朝UV反應器出口230、230’流動。為了輸送熱能，熱交換區236、236’可經配置以將水直接地接觸到熱接觸區237、237’上的面水熱耦合器206、206’。此熱能在水經由UV反應器出口230、230’離開UV反應器200、200’時，可以隨著水離開。

在一實施例中，可安置複數個室出口246、246’，以致室出口246、246’與水處理室245、245’第二端292、292’(例如UV穿透窗205、205’的接觸表面)之間沒有額外的空間。這樣可能幫助在水處理室245、245’內積聚的氣體經由複數個室出口246、246’排放，或減少水處理室245、245’及/或UV反應器200、200’其他部位(如水出口230、230’與收集槽)內的氣泡收集。依照一實施例的氣體流動路徑250係繪示於第二十八圖。如圖所示，積聚在第二端292或UV透射窗205諸水接觸表面之一者上的氣體，可流經複數個室出口246，進入熱交換區236(例如收集槽)，且最終地流經UV反應器出口230。UV反應器200’所提供的氣體流動路徑可以類似於配合UV反應器200來描述的氣體流動路徑250。

一實施例中，包圍整個UV穿透窗205、205’的複數個室出口246、246’將流體引導到熱交換區236、236’(如收集槽)，並將流體均勻地分散以供均勻的UV光曝照。UV穿透窗205、205’的水接觸表面，可以作為每一室出口246、246’的壁面，如此室出口246、246’係由端蓋202、202內的通道’及UV透射窗205、205’來界定。額外或替代地，面水熱耦合器206、206’可界定室出口246、246’的至少一部分(如壁面)。

所示實施例中，面水熱耦合器206、206’(如不鏽鋼冷卻環)係作為UV反應器200、200’之熱交換區236、236’(如反應器出口槽)的壁面。

第六十七圖所示實施例，更詳細地顯示水進入室出口246’並到熱交換區236’中的水流路徑238。所示實施例中的室出口246’係包含下表面252’，其界定一個不與熱交換區236’相交的平面(但應瞭解到可不同地配置室出口246’)。所示實施例中的熱交換區236’包含下表面251’，其界定一個不與室出口246’的下表面252’共面的平面，並位在水流動路徑238方向上下表面252’的上方。所示實施例中的端蓋202’包含複數個臺階，其界定室出口246’的壁面，且具有上表面253’，其設有凹陷區，可操作來接收UV透射窗205’。臺階配合上表面253’可幫助維持UV透射窗205’的位置。

UV透射窗205、205’可包含平滑表面加工(本有的或經由加工效力所致)，且UV透射窗205、205’可允許水中的氣泡輕易逃離其表面，並流經室出口246、246’。這種氣體排放可能部分歸因於相對應於UV透射窗205、205’表面的室出口246、246’壁面。應注意到，無論UV反應器200、200’是處於垂直或水平位置，由於有壓力及天然浮力，氣泡都可流出UV反應器。垂直配置的氣體流動路徑250係圖解於第二十八圖，水平配置的氣體流動路徑250係圖解於第二十九圖。

在第二十八圖所示實施例中，顯示有第二端292(例如，UV透射窗205的水接觸表面)、UV反應器出口230的上表面、及面水熱耦合器206的水接觸表面(例如，收集槽的上表面)的相對高度。在級聯關係下，h_槽>=h_出口>=h_石英，特別是因為有級聯高度與水內氣體的天然浮力，促進氣體經由氣體流動路徑的排放。在一實施例中，靠近不鏽鋼環或面水熱耦合器的氣泡積聚，因為在這個位置出現的氣體可能對於冷卻性能實質上沒有影響，或可能最小量地抑制冷卻性能，所以可能被認為是可接受的。靠近UV透射窗的水接觸面的氣泡積聚則可能干擾UV LED所發射的UV輻射。這可包含UV能量的阻隔或重新導向，在UV水室內產生有最小的UV強度之處，並因而減低整體消毒性能。也應注意到，由面水熱耦合器(如冷卻環或不鏽鋼環)所造成的高流速及溫度上升，可引起氣泡容積的不穩定性，使氣體積聚的可能性很小。

在第二十九圖所示實施例中，UV反應器200處於水平位置的情況下，反應器主體201內側表面、熱交換區236、及UV反應器230的相對高度係顯示成h_出口>=h_槽>=h_反應器_主體。因為水中氣體有天然浮力的關係，所以氣體可以較輕易地從水處理室245排出，且可避免水積聚。

VI.驅動器及健康監測電路

依照一實施例的UV光源電路係顯示於第五十圖並統指為280。UV光源電路可包含電源285，其可以電力連接到外部電源(其本身可在水處系統外部)。電源285可為DC電源，能夠供應電力到UV光源電路280的源控制電路281。

源控制電路281可根據應用而變，且可包含用於複數個UV光源234的恆流或恆壓驅動器。在一實施例中，UV光源234可為LED，其串接成為UV光源配置272(如一陣列)。雖然 UV光源控制電路係配合提供電力到UV光源234來進行描述，但要瞭解，UV光源電路280可佩合本文所述的任何UV光源來提供，包含UV反應200’的UV光源434。

依照本文所述的一或更多實施例，源控制電路281可控制輸送到UV光源配置272的電力。範例提供於第五十一圖的實施例中並指定為1及2。在第一個例子(1)中，輸送到UV光源配置272的電力大致是穩定的(無論是經由恆壓或恆流供應器)。例如在這個例子中，某一實施例的源控制電路281可以在100%額定電流的恆定電流之下驅動UV光源配置。

在第二個例子(2)中，電力輸送可以在低及高電力量之間進行脈衝寬度調變。高電力狀態的持續期間t2及低電力狀態的持續期間t1可以不同，且根據感測器回饋動態變化或根據設計限制預先判定。低電力狀態可以小於作為基線的UV LED的額定電流(如額定電流的90%)，且高電力狀態在額定電流方面可以過供電給UV LED，(如額定電流的110%)。在一實施例中，低電力狀態可視為是恆定DC偏壓電流。應注意到，可以較高的脈衝重複頻率(PRF)為目標，以便延長UV LED壽命。例如，PRF可如下述來判定：

其中停留時間(ResidenceTime)對應目標流率除以反應器空隙容積。在一實施例中，在每分鐘約0.7加侖的流率下，估算的停留時間約4.5秒，導致約200Hz的PRF。

在一實施例中，源控制電路280可操作以判定UV光源配置272的健康狀態，例如關於UV光源234狀態的資訊。源控制電路280可包含感測器電路282，其能夠偵測一或更多相關於電路操作的電力特性(如電流及/或電壓)。此一或更多的電力特性可能有關於UV光源234的健康。一實施例中，源控制電路280可包含第一及第二極性控制電路283、284，其可操作以控制被施加到UV光源234的電壓的極性。雖然在所示實施例中UV光源234係二極體，且因而通常並不在反偏壓方向進行傳導，但是，感測器電路282可以偵測到在反偏壓狀況下的至少某些漏電流。這種漏電流可以是UV光源234健康的指標，單獨地或配合其他測量值，例如先前漏電流測值、在順偏壓條件下最新電流及/或電壓的測值，或在順偏壓條件下一或更多先前的電流及/或電壓的測值，或上述任何組合。

第五十二圖實施例中顯示一種供電給UV光源234的方法，其包含偵測UV光源配置272的健康狀態，並統指為1000。如本文所述，此方法可包含判定流量計是否指出水在流動，或一計時器是否過期。步驟1002。如果都沒有，則源控制電路280可維持空轉。

如果流量計指出水在流動，則源控制電路280可採取數個步驟來供電到UV光源234以進行消毒。步驟1008。例如，源控制電路280可依照與第五十一圖有關所述的供電方法學其中一種供電到UV光源234，其包含例如在恆定電流下進行。源控制電路280可以監測來自流量計的感測器輸出，以判定水是否正在流動經過系統，以便判定UV光源234是否應該維持有電。步驟1018。如流量計指出沒有水流動，則源控制電路280可中斷供電到UV光源234，返回等待流動偵測器或計時器指示可採取的動作。步驟1002。

如果沒有水流經系統且計時器已過期(例如，設定每日檢查的健康檢查計時器)，源控制電路280可設定極性控制電路進行順偏壓漏電試驗。步驟1004。源控制電路280可用正恆定電壓(例如，針對串接的六個LED大約30V或更少[每個LED約5V])來進行順偏壓漏電試驗。步驟1010。在順偏壓漏電試驗期間，感測器電路282可對流經UV光源234的電流進行採樣。步驟1020。

一實施例中，源控制電路280可指揮極性控制電路進行反偏壓漏電試驗，且利用負恆定電壓(如針對串接配置的六個LED大約-30V或更少[每個LED約-5V])來驅動UV光源234。步驟1006及1012。在反偏壓漏電試驗期間，感測器電路282可對流經UV光源234的電流進行採樣。步驟1022。源控制電路280可以判定順向及反向電流是否在範圍內(如在一臨界值的範圍內或之上或之下，或其組合)，且如果是，持續等待下一次計時器的歷時，或水流經系統。步驟1024及1002。如果否，則源控制電路280可幫助通知使用者系統健康並不在目標操作參數內，且建議進行維修。步驟1014。

在一實施例中，在消毒處理期間，使用恆定電流來驅動UV LED。為了偵測UV LED的故障衰退，可施加並記錄順向及反向電壓。當利用反向電壓來驅動UV LED時，可使用漏電流的μA水平讀數來偵測UV LED衰退降。可以設定臨界值，在低於此臨界值(或高於此臨界值，或在某一範圍之外時)，系統可以警告使用者系統消毒效率係受損，且系統需要維修。

VII.水處理系統概論

依照本案一實施例的水處理系統100係顯示在第五十四~五十六圖，其代號一般為100。所示實施例中的水處理系統100包含處理組合130及底座組合110。水處理系統100可包含可拆式外罩120，其經配置以界面式連接到底座組合110，將處理組合130的一或多個方面或全部加以遮蔽。在一實施例中，可拆式外罩120可遮住處理組合130，以在將水處理系統放置在工作枱上或在日常使用時可看見系統時，為水處理系統100提供美感。

可拆式外罩120可提供分離式美學外殼結構，用以更新或改變水處理系統100的形狀、材料及顏色。例如在一應用中，可拆式外罩120可由另一可拆式外罩120(其在形狀、材料或顏色等有一或更多不同的態樣)來取代。

在一實施例中，水處理系統100可包含UV消毒能力。水處理系統100可包含UV消毒組合或UV反應器200、200’，如本文所述的，其提供這類UV消毒能力。在一實施例中，UV反應器200、200’可包含長壽/永久LED反應器組合，其實質無需日常維修或更換耗材燈，並且安置在底座組合110內的永久安裝位置上。

第五十四~五十六圖所示的實施例中的處理組合130可以一種方式從底座組合110移除，以在接近此水處理系統100只限於一或更多側邊或部位(例如上部102、後部103、側部104、或底座部105或上述組合)的空間內操作時，便於水處理系統100的儲放或安放。例如，一個介於上部102與另一物體(如上櫃)之間的空間可能小到足以限制對上部102接取(access)，或限制水處理系統100的一或更多元件(如處理組合130)之垂直位移。在一實施例中，水處理系統100可視為含有「扁的」高寬比，其在工作枱上安裝的情況中保留可用工作空間，並在工作枱下方設置的情況中實質地最小化儲放空間的佔用。

在所示實施例中，如本文將更詳細地來描述的，處理組合130可相對於底座組合110的底座部105或下部進行樞轉或斜置，致使處理組合130的上部與底座組合110分離，同時處理組合130的下部維持接觸到底座組合110。換句話說，可接取的濾槽或處理組合130可自底座組合110(其可能永久性地安裝在工件枱或水槽的上或下方)脫離。在工作枱下方安裝的情況之中，處理組合130可從底座組合110脫離，以促使從處理組合130中抽出耗材濾器，而無需擾動將底座組合110連接到水源的管線以及與使用點水龍頭出口流體式連通的已處理水出口。在一實施例中，處理組合130或水槽組合可以從鎖定位置(其中處理組合130係嵌套於底座組合110或框架組合中)解除，致使處理組合130係相對於底座組合110進行樞轉。在樞轉位置時，處理組合130可配置成以傾倒的方式安全地放置，也稱為安全「放置」位置)，幫助手部安置的管理並滿足舉高參數(其可供舉高並攜帶此處理組合130到一水槽，用以開啟並更換濾器)。換句話說，處理組合130可以從與底座組合110接合的位置樞轉到樞轉位置(於此處，此處理組合仍維持實質穩定)。可防止處理組合130在樞轉位置上進一步地樞轉，如此使得處理組合130不會從底座組合110掉出，或鬆散地脫離。這種結構的一個例子係更詳細地描述在由Lautzenheiser等人在2019年4月26日提申的名稱為「WATER TREATMENT SYSTEM」之美國專利申請案第62/839,145號，以及由Lautzenheiser等人於2020年4月24日提申的名稱為「WATER TREATMENT SYSTEM」之美國專利申請案第16/857,253號，其全部揭示內容合併於本文作為參考。

要瞭解，本案並不侷限於傾斜配置，以供處理組合130自底座組合110上移出，且處理組合130與底座組合110可不同地配置，以供處理組合130自底座組合110上移出。

在一實施例中，可拆式外罩120可在與底座組合110所安置的一表面實質平行方向上，安裝到底座組合110上及自底座組合110脫離。依此方式，在水處理系統係位在如本文所述的空間受限位置(其可能限制沿著水處理系統100的一或更多側邊或部位來接近水處理系統100)上的同時，可拆式外罩120可便於對處理組合130的接取。

水處理系統100係可加以操作，以便經由進水管112接收來自源頭(例如經由配置在壓力下供水的冷水服務管線)的未處理水。水處理系統100也可操作用以處理從源頭接收到的未處理水，並將已處理水輸送到出水管114，其可以耦接到水龍頭，以將已處理水輸送到使用點。在一實施例中，進出水管路或管線的水連結，係放置或設置在單元下方安裝人員可接取的空間中。於安裝期間，連接器可提供旋轉能力，以對準系統部件。

在一實施例中，處理組合130可包含封閉組合132或掀離槽罩，其能允許無工具式接取處理容器134(如所述的壓力容器或可拆的槽)，並露出處理容器134的表面以供清潔(例如，允許接取以進行簡單清潔)。

處理組合130可包含水入口，其可操作而經由底座組合進入道來接收來自進水管112的水。處理組合130的水入口可包含與其耦接的單向閥或止回閥(例如，與處理容器134的水入口共線地安置)，以便在其運輸到維修位置(例如，經常係水收集容器或更常見的係廚房水槽)期間，實質地避免留在處理組合130中的水的滲漏。

處理組合130的封閉組合132可包含握把組合136，其可操作以將處理組合130固定在由底座組合110所提供的口袋裡。握把組合136從脫離位置到接合位置的操作，可在底座組合110及處理組合130之間形成防水連結，致使它們得以對抗水連結的傾向。例如，回應於握把組合136的操作，處理組合130及底座組合110可以接合，且接合在一個位置上，以致作為結構系統在壓力下，使處理組合130的頂部與底部避免膨脹，且使入口與出口避免滲漏。

某些實施例中，握把組合136可操作以移動到接合位置262，在此地，握把組合136相對於處理組合130的上表面而轉動或折疊平坦。處理組合130及底座組合110可加以建構，以致於只有在定位正確且在處理組合130及底座組合110之間形成防水連結時，握把組合136才可被安置到接合位置(例如平放)。

所示實施例中的處理組合130包含封閉組合132，其可操作來密封容器134的開口138。容器134可以是圍牆結構，其大小及形狀可收容初始濾器150(也稱為前期濾器)及濾器組合170。如前文所述，容器134可包含開口138，其尺寸足以允許安放前期濾器(如初始濾器150)，或濾器組合170，或此兩者。開口138也有足以允許利用習知清潔方法來清潔容器134的內部空間的尺寸。

所示實施例中，處理組合130的初始濾器，也稱為前期濾器，可以濾除經由處理組合入口所接收的未處理水中的微粒。流經初始濾器的水可傳送到下游濾器，例如濾器組合，其可操作來進一步地處理已通過初始濾器的水。在一實施例中，初始濾器可經由配置用以濾除那些在濾器組合上游沒被移除的微粒(它們可能會明顯地降低濾器組合的壽命)。例如，濾器組合可建構成用以濾除那些相對於目標流率被認為是細微或小型的微粒，且初始濾器可被建構用來濾除那些在大流率下被認為是較大的(如30~500微米)的微粒。如果沒有初始濾器，這類較大的微粒可能會阻塞或降低濾器組合的有效過濾及其有效壽命。

濾器組合的過濾媒介可包含碳塊濾器，其可操作來吸收或過濾(或此兩者)水中所含的微粒與污染，以致從過濾媒介排出的水被視為是已經過濾的，且已準備好在下游由UV反應器200來消毒。

如本文所述，依照一實施例的底座組合110包含上部102、後部103、側部104及底座部105。底座組合110可操作而以可拆式耦合至處理組合130，例如，藉由在水供應器連接器與處理組合耦合之間、及在處理組合出口及底座組合110之處理組合連接器之間幫助形成防水密封。在一實施例中，底座組合110可包含主體，其提供可拆裝的結構，以維持住並連接處理組合130。

所示實施例中的底座組合110包含外罩310，其可以從底座組合110的框架組合313移除，以將底座組合110的內部元件312曝露出來，包含例如感測器單元316(例如流動感測器)及控制系統318。框架組合313可提供水處理系統100的結構核心，提供一個平台來安置一組組合件，它們可以模組化，且其可促進處理水以供消耗的一或更多態樣。這種配置使水處理系統100能夠持續性地演化，(例如改變水處理系統元件，如顯示器或控制單元)，同時保持實質相同的形狀因子。因此，可以更新水處理系統100以保持最新狀態。

底座組合110可包含顯示單元314，其具有顯示器315，可提供相關於水處理系統100操作的視覺回饋給予使用者。所示實施例中，外罩310將顯示器315與顯示單元314隱藏起來。替代地，顯示器315及外罩310可經建構，以致顯示器315係部分地或全部地被外罩310隱藏。

在顯示器315與水處理系統100的一外部區域之間可以光學耦合一透鏡311，以允許相關於顯示器315與外部區域的光學通訊。例如，透鏡311或光學元件可為半透光的或透明的，幫助從顯示器315提供視覺提示或資訊給予使用者。所示實施例中的外罩310可提供為水處理系統提供美學外觀，其隨不同應用而變。光學元件的位置與形狀可依照應用而變。

底座組合110包含一基座或底座部105，其可操作以穩定化某一水平表面(例如工作枱)上的或櫉櫃中的底座組合110。底座部105可建構具有一外緣，其接觸此水平表面，同時以一種與水平表面隔開的關係來支撐住框架組合313，如此一來，若在此水平表面上出現水或其他元件，框架組合313係可維持隔離於水上或其他元件上。底座部105可包含一或更多接取點，其可操作來收容進水管112及出水管114，分別用來連接水供應入口與已處理水出口。

所示實施例中的控制系統318可包含被配置來控制水處理系統100之操作的電路，其包含控制顯示單元314來提供視覺回饋給使用者，且包含接收從感測器單元316取得的感測器資訊。如本文所述，控制系統318也可操作來控制UV反應器200的操作，以消毒從處理系統130排出的水，並將已處理的水排放到已處理水的出口364。從UV反應器200、200’排出的水可流經感測器單元316到達已處理水出口364(其與出水管114係流體連通)。

在所示實施例中，底座組合110的內部元件，例如安裝在框架組合313上的濕及電單元組合可以用後外罩組合(如外罩310)來遮蓋，其可提供美學外觀及感覺，潛在性地保護內部元件，並容納光導結構，其提供系統健康指示，作為顯示單元314的延伸。

底座部105(例如底座基座部)可以被固定到單元主體組合，來提供美觀的管路管理，和穩定的結構或保護性的收容，來促成所想要的定位手段。

如本文所述，底座組合110的內部元件可包含顯示單元314、控制系統318、感測器單元316及UV反應器200、200’。所示實施例中，UV反應器200、200’包含水入口232、232’，其與UV反應器流道360流體式連通，以接收從處理組合130排出的水。UV反應器200、200’可以操作以將UV光能供應到經由水入口232、232’接收的水，以便消毒此水。已消毒的水可以經由UV反應器出口230、230’(其與感測器單元316的水入口385流體連通)排出或輸出。

在所示實施例中，元件包含RFID通訊器或無線通訊電路390，其能與底座組合110外部的一或更多元件進行無線通訊。例如，無線通訊電路390可與設置在濾器組合內的RFID元件(如RFID標籤)通訊。

在一實施例中，水處理系統100的內部元件可包含電與控制系統，其圍繞著框架組合313的水路徑系統來排列。電與控制系統可包含顯示單元314，其被固定在框架組合313上靠近水處理系統100的前端，使得當水處理系統100在安裝位置上時，顯示單元314的資訊特徵係可讓使用者看到。在所示實施例中，顯示單元可經由可拆式栓鏈連接到控制系統318。

在一實施例中，無線通訊電路390可包含RFID天線，其在安裝位置中附接至框架組合313靠近處理組合130，且藉由可拆式栓鏈來連接到控制系統318(或主電子零件)。

此電及控制系統並未限制於配合水處理系統100的實施例來描述的系統；應瞭解到，獨立於其他系統元件，可視需要以其他技術系統來更新、替換或取代電控制系統。

底座組合110的水路徑元件(例如感測器316及UV反應器200、200’)可安排及固定至框架組合313。

在所示實施例中，藉由被固定在框架組合313上的頂部元件(如處理組合連接器)，可自處理組合130接納此水路徑，放置頂部元件以對準並結構性地支撐機械作用力，以連接並密封在流動與壓力條件下的水道。處理組合連接器362可以流體式耦合到UV反應器流道360，透過UV反應器入口232，將水傳輸到UV反應器200，其顯示UV反應器入口232係被設置在UV反應器200上部附近，並流體式傳送水到UV反應器200的下部。UV反應器200係可操作以接收來自控制系統318的電力與控制，以操作消毒程序。UV反應器200可以透過UV反應器出口230將已消毒的水排放到感測器單元316，以供輸送到使用點。

所示實施例中的感測器單元316可操作以便經由水入口385來接收從UV反應器200、200’排出的水，並將水排放到出口(作為水處理系統100的出口)。換句話說，在所示實施例中，感測器單元316係整合到水處理系統100的出口連結，並形成水路徑的末端。可替代地，感測器單元316可排放水到另一個流道元件，以致水最終地從水處理系統被排放到與使用點流體式連通的出口。

感測器單元316可監測並量測水流。此外，或替代地，感測器單元316可測量水溫。

一實施例中的控制系統318，在無線通訊電路390、顯示單元314、及任何感測器(如感測器單元316)之間已建立到控制系統318連結後，可以直接地插入或連接到UV反應器200、200’。可透過控制系統318下方的連接面板來形成到UV反應器200、200’的連結。連接面板也可提供用於無線通訊電路390、顯示單元314及任何感測器的連接器。安置在控制系統318下方的連接面板可以幫助隱藏連結而不會被不經意地看到，來改善整體組合美觀，並實質地屏蔽電子零件而不受到任何不經意的水的噴濺。

控制系統318可經由配置以藉由從一分離的電力供應器連結通過外殼或外罩310的連接來接收電力，這也可經由配置以依照設計限制調節並分配電力到水處理系統100的其他系統。

所示實施例中的控制系統318可經配置，以接收感測器與系統操作輸入，並產出資料(如資料流)，可供使用者及/或其他系統元件來使用。控制系統318可操作以與外部裝置(例如智慧型手機)無線式通訊。由控制系統318產生的資料可被用於使用者監測、服務診斷、數位智慧型手機應用程式、或系統操作元件的各種程控反應、或上述的任何組合。

在一實施例中，可藉由控制系統318的電路或控制面板提供與遠方關注方或裝置來往的無線通訊能力。

方向性術語，如「垂直」、「水平」、「頂」、「底」、「上」、「下」、「內」、「向內」、「外」及「向外」，係根據圖式所示實施例的定向，用來輔助描述本發明。方向性術語的使用不應解釋成限制本發明於任何特定的定向。

上述說明係本發明現有實施例的說明。在不背離後附權利請求項所界定的精神及較寬廣觀點(其係依照包含均等論之專利法原理來解釋)之下，可做出各種變更及改變。本揭示內容係基於說明目的而提出，且不應解釋成本發明全部實施例的徹底詳盡描述，或將權利請求項的範圍限制於配合這些實施例來說明或描述的特定元件。例如，且非限制性地，已描述的本發明的任何個別元件可由提供實質相似功能或提供充分操作的可替代元件來取代。這包含例如目前已知的可替代元件，如所屬技術領域中具通常知識者目前可能已知的，以及未來可發展的可替代元件，如所屬技術領域中具通常知識者根據發展可能認可為可替代的。又，所揭示的實施例包含複數個共同描述且可能合作來提供優點集合的特徵。除所提出的權利請求項中另有聲明之外，本發明並不只侷限在那些包含全部這些特徵或提供全部所述優點的實施例。任何以單數，如使用冠詞「一」、「此」、或「該」，來指稱所請求元件，不應被解釋為將此元件限制為單數。以「X、Y及Z之至少一者」來指稱所請求的元件意指包含X、Y或Z個別之任一者，及X、Y及Z的任何組合，如X、Y、Z；X、Y；X、Z；及Y、Z。