TWI623713B - 空氣處理系統 - Google Patents

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TWI623713B TW102104299A TW102104299A TWI623713B TW I623713 B TWI623713 B TW I623713B TW 102104299 A TW102104299 A TW 102104299A TW 102104299 A TW102104299 A TW 102104299A TW I623713 B TWI623713 B TW I623713B
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Abstract

本發明揭示一種空氣處理系統，其可包含一外殼，該外殼包含至少一壁，該至少一壁界定具有鄰近該至少一壁之一上游部分之一通風口之一噴嘴通道。該空氣處理系統亦可包含一光催化反應腔，該光催化反應腔包含複數個光催化介質及一光源，該光源經安置以照亮該光催化介質之至少一部分用於產生一光催化反應，該光催化反應產生複數個羥自由基。該空氣處理系統亦可包含一鼓風機，該鼓風機與該光催化反應腔流體耦合用於傳送空氣穿過該光催化反應腔及引導該空氣穿過該通風口及沿著該至少一壁之至少一部分引導該空氣。

Description

空氣處理系統 相關申請案之交互參考
本申請案主張2012年2月3日申請之名為「Consumer Airocide Product」之美國臨時專利申請案第61/594,575號之權利，其完整揭示內容以引用的方式併入本文中。
本揭示內容大致係關於空氣處理系統且更特定言之係關於光催化空氣處理系統。
風扇通常可用於多種環境中及用於多種目的。舉例而言，風扇通常可用於提供局部化空氣移動或流通以改進使用者舒適度等。舉例而言，台扇、窗扇及吊扇通常用於引致另外停滯空氣的移動。形成此空氣移動可導致對流冷卻，或微風感，其可允許風扇使用者體驗涼爽感或效果。此外，此等風扇通常可用於使房間內溫度正常化。舉例而言，鄰近加熱或冷卻源(諸如加熱/空調熱交換器或通風口)的房間區域可能經歷與距離該加熱或冷卻源更遠之房間之其他區域不同的溫度。風扇提供的空氣流通可導致房間之不同區域之間之空氣移動及混合，其可能導致房間的總體溫度正常化，藉此提供更舒適或所要的效果。
根據一實施方案，一種設備可包含一外殼，該外殼包含至少一壁，該至少一壁界定具有鄰近該至少一壁之上游部分之通風口之噴嘴通道。設備亦可包含光催化反應腔，該光催化反應腔包含複數個光催 化介質及光源，該光源經安置以照亮光催化介質之至少一部分以產生光催化反應，該光催化反應產生複數個羥自由基。設備可進一步包含鼓風機，該鼓風機與光催化反應腔流體耦合以傳送空氣穿過光催化反應腔及引導空氣穿過通風口及沿著至少一壁之至少一部分引導空氣。
可包含下列特徵之一者或多者。噴嘴通道可包含鄰近通風口之柯恩達(Coanda)表面。至少一壁之第一部分可相對於通風口下游之噴嘴通道之軸向外偏離。至少一壁之第二部分可相對於壁之第一部分下游之噴嘴通道之軸遠離壁之第一部分向外偏離。
外殼可包含界定噴嘴通道之至少兩個大致相對壁。各壁可包含鄰近各壁之上游部分之通風口。噴嘴通道可具有大致四邊形截面。
外殼可界定至少部分圍繞噴嘴通道之外殼內部。光催化反應腔及鼓風機可至少部分安置在外殼內部內。外殼可進一步界定流體耦合鼓風機、光催化反應腔及通風口之通道。
光催化反應腔可包含可移除反應腔匣。複數個光催化介質及光源可至少部分包含在反應腔匣內。光催化介質可包含塗佈包含光催化物質之微孔奈米粒子薄膜之介質基板。光催化物質可包含TiO2且光源可發射具有小於大約400 nm之波長之紫外光。光催化物質可包含ZnO及WO3之至少一者且光源可發射可見光譜中之光。
鼓風機可經組態以推動空氣穿過光催化反應腔。鼓風機可經組態以牽引空氣穿過光催化反應腔。
根據另一實施方案，一種設備可包含界定噴嘴通道之外殼，該噴嘴通道具有鄰近噴嘴通道之上游部分之至少一柯恩達排氣口。設備亦可包含光催化反應腔匣，該光催化反應腔匣至少部分安置在由外殼界定且與外殼可移除地耦合之內部內。光催化反應腔匣可包含光催化反應腔，該光催化反應腔包含複數個光催化介質及光源，該光源經安置以照亮光催化介質之至少一部分用於從光催化介質之光催化反應產 生複數個羥自由基。設備可進一步包含鼓風機，該鼓風機至少部分安置在內部內，該內部由外殼界定且與光催化反應腔匣及至少一柯恩達排氣口耦合用於傳送空氣穿過光催化反應腔及向外穿過至少一柯恩達排氣口。
可包含下列特徵之一者或多者。光催化介質可包含塗佈光催化物質之微孔奈米粒子薄膜的基板。光催化介質可包含TiO2光催化物質，且光源包含發射具有小於大約400 nm之波長之光之UV光源。光催化介質可包含ZnO及WO3光催化物質之一者且光源發射可見光譜中之光。
外殼可包含具有大致矩形截面之噴嘴通道之四個壁。設備可包含與界定噴嘴通道之兩個大致相對壁相關之至少兩個大致相對柯恩達排氣口。設備可包含兩個光催化反應器匣。一光催化反應腔匣可與兩個大致相對柯恩達排氣口之各者相關聯。
根據另一實施方案，設備可包含外殼，該外殼包含界定具有大致矩形截面之噴嘴通道之四個壁。兩個相對壁可包含鄰近噴嘴通道之上游部分之各自柯恩達排氣口。設備亦可包含至少部分安置在由外殼界定且與外殼可移除地耦合之內部內之光催化反應腔匣。光催化反應腔匣可包含光催化反應腔，該光催化反應腔包含複數個光催化介質及光源，該光源被安置以照亮光催化反應介質之至少一部分用於從光催化介質之光催化反應中產生複數個羥自由基。設備亦可包含鼓風機，該鼓風機至少部分安置在內部內，該內部由外殼界定且與光催化反應腔匣及至少一柯恩達排氣口流體耦合用於傳送空氣穿過光催化反應腔及向外穿過至少一柯恩達排氣口。
一或多個實施方案之細節在下文附圖及描述中說明。將從描述、附圖及申請專利範圍中瞭解其他特徵及優點。
10‧‧‧空氣處理設備
12‧‧‧外殼
14‧‧‧噴嘴通道
16‧‧‧壁
18‧‧‧壁
20‧‧‧壁
22‧‧‧壁
24‧‧‧通風口
26‧‧‧通風口
28‧‧‧柯恩達表面
30‧‧‧柯恩達表面
32‧‧‧壁部分
34‧‧‧壁部分
36‧‧‧外殼內部
38‧‧‧外殼內部
40‧‧‧光催化反應腔
42‧‧‧光催化反應腔
44‧‧‧鼓風機
46‧‧‧通道
48‧‧‧通道
50‧‧‧可移除反應腔匣
52‧‧‧光源
54‧‧‧連接特徵
56‧‧‧光催化介質
58‧‧‧彈簧閂鎖
60‧‧‧控制系統
62‧‧‧格柵
圖1係根據本揭示內容之例示性實施例之空氣處理設備之正透視圖。
圖2係根據本揭示內容之例示性實施例之空氣處理設備之外殼之截面圖。
圖3示意描繪根據本揭示內容之例示性實施例之穿過空氣處理設備之噴嘴通道之空氣流。
圖4示意描繪根據本揭示內容之例示性實施例之空氣處理設備之部分透明圖。
圖5係根據本揭示內容之例示性實施例之空氣處理設備之截面圖。
圖6係根據本揭示內容之例示性實施例之可結合空氣處理設備使用之反應腔匣之透視圖。
圖7係根據本揭示內容之例示性實施例之可結合空氣處理設備使用之反應腔匣之部分透明透視圖。
圖8係根據本揭示內容之例示性實施例之可結合空氣處理設備使用之反應腔匣之詳細端透視圖。
圖9係根據本揭示內容之例示性實施例之可結合空氣處理設備使用之反應腔匣之截面圖。
圖10係根據本揭示內容之例示性實施例之包含與外殼耦合之兩個反應腔匣之空氣處理設備之透視圖。
圖11示意描繪根據本揭示內容之例示性實施例之空氣處理設備。
圖12示意描繪根據本揭示內容之例示性實施例之包含可移除格柵部分之空氣處理設備。
圖13描繪根據本揭示內容之例示性實施例之空氣處理設備之水平實施方案。
圖14描繪根據本揭示內容之例示性實施例之空氣處理設備之垂 直實施方案。
根據不同實施例，可提供一種空氣處理設備，其可能能夠被提供為相對緊湊的系統。空氣處理設備可透過將細菌、黴菌、真菌、孢子、黴菌毒素、病毒、變應原、其他類似有機微生物或介質殺滅及/或礦化及/或將揮發性有機化合物(VOC)氧化而提供相對高效的空氣處理。因而，根據本揭示內容之一些實施例之空氣處理設備可促進使用空氣處理設備之空間(例如，諸如房間或房間之一部分)中之空氣品質之改良。
在一些實施例中，空氣處理設備可免除使用暴露之風扇組態。舉例而言，空氣處理設備可大致使用噴嘴或管道組態，其中可例如藉由在空氣處理設備之至少下游區域中形成相對低壓區而引致穿過噴嘴或管道之空氣流。在一些實施例中，所引致之穿過噴嘴之空氣流可增大空氣處理設備之總體空氣流。增大穿過空氣處理設備之噴嘴之總空氣流可舉例而言增大遍及使用空氣處理設備之空間(例如，房間或其他空間)之經處理空氣之分佈。此外，由空氣處理設備提供之增大之總體空氣流可將空氣處理之好處與空氣流通效應結合。在一些此等實施例中，空氣處理設備不僅可以清潔空氣，而且空氣處理設備亦可提供氣候調節或修改好處。
在一實施例中，空氣處理設備可大致包含外殼，該外殼包含至少一壁，該至少一壁界定具有鄰近至少一壁之上游部分之通風口之噴嘴通道。空氣處理設備亦可包含光催化反應腔，該光催化反應腔包含複數個光催化介質及光源，該光源經安置以照亮光催化介質之至少一部分用於產生光催化反應，該光催化反應產生複數個羥自由基。設備可進一步包含鼓風機，該鼓風機與光催化反應腔流體耦合用於傳送空氣穿過光催化反應腔及引導空氣穿過通風口及沿著至少一壁之至少一 部分引導空氣。
舉例而言及參考圖1及圖2，闡釋性空氣處理設備10可大致包含外殼12，該外殼12可大致界定延伸穿過外殼12之至少一部分之噴嘴通道14。噴嘴通道14可由外殼12之至少一壁(例如，壁16)界定。如圖1至圖3所示，在一實施例中，外殼12可大致界定具有大致四邊形截面(例如，所示之實施例中之矩形截面)之噴嘴通道14。在此一實施例中，外殼12可大致包含界定大致矩形截面噴嘴通道14之四個壁(例如，壁16、18、20、22)。但是，應瞭解噴嘴通道可包含其他截面(例如，圓形、橢圓形及/或其他多邊形或半多邊形截面)。因而，界定噴嘴通道之壁之數量可變化。舉例而言，在包含圓形橢圓形截面噴嘴通道之實施例中，噴嘴通道可由單個壁界定。
界定噴嘴通道14之至少一壁(例如，所示之實施例中之壁16、18、20、22之一者或多者)可包含鄰近壁16、18之上游部分之通風口(例如，如圖2所示，分別與壁16、18相關之通風口24、26)。如上文大致所述，鼓風機(將在下文中更詳細描述)可形成空氣流，該空氣流可被引導穿過通風口24、26及沿著壁16、18之至少一部分被引導。在一實施例中，噴嘴通道14可包含鄰近各自通風口24、26之柯恩達表面(例如，柯恩達表面28、30)。在一實施例中，柯恩達表面28、30之一者或多者可形成通風口24、26之下游部分之至少一部分。即，界定通風口24、26之壁16、18之下游部分可包含柯恩達表面28、30。在一實施例中，鄰近界定噴嘴通道之外殼壁中所包含之通風口之柯恩達表面之組合可大致被稱作柯恩達排氣口。
如大致所知，柯恩達表面可大致包含具有至少部分翼型形狀之表面，其可導致離開通風口之空氣之柯恩達效應流，藉此空氣可能易於被吸引至或「黏」至界定通風口下游之噴嘴通道之柯恩達表面及/或壁。如例如圖2所示，在一實施例中，當離開通風口24、26之空氣 流可能易於順著允許空氣流沿著壁16、18在下游方向上被引導之柯恩達表面28、30時，柯恩達表面28、30可允許通風口24、26大致與所示之實施例之各自壁16、18齊平及/或形成為所示實施例之各自壁16、18中之狹縫。
在另一實施例中，通風口可具有除柯恩達排氣口以外之配置。舉例而言，在一實施例中，界定通風口之壁之上游部分(相對於穿過噴嘴通道之空氣流之方向)可在下游壁部分上方突出，使得通風口開口可在下游壁部分上方延伸且可大致沿著壁之下游部分引導離開通風口之空氣。其他組態可類似地使用，藉此通風口可沿著壁引導從通風口離開之空氣。舉例而言，可提供一或多個離散通風口或噴嘴，其等可至少部分突出至噴嘴通道中。此等突出通風口或噴嘴可大致在下游方向上引導離開通風口或噴嘴之空氣流穿過噴嘴通道。
雖然所描繪之空氣處理設備10之實施例大致將通風口24、26描繪為大致沿著各自壁16、18之上游寬度延伸之連續開口，但是應瞭解可等同利用其他組態。舉例而言，通風口之一者或多者可延伸小於壁之整個寬度。類似地，界定噴嘴通道之各壁可具有一或多個離散通風口。可同等使用各種額外/替代組態。
根據所描繪之實施例，空氣處理設備10之外殼12可包含界定噴嘴通道14之至少一部分之兩個相對壁(例如，壁16、18)。此外，大致相對壁16、18之各者可包含鄰近各壁16、18之上游部分(及因此鄰近噴嘴通道14之上游部分)之各自通風口24、26。此外，在一實施例中，通風口24、26之各者可組態為柯恩達排氣口，其具有鄰近通風口24、26之下游部分之各自柯恩達表面28、30。在其他實施例中，界定噴嘴通道之更大或更小數量之壁可具有通風口。舉例而言，在噴嘴通道可具有大致矩形截面之實施例中，界定噴嘴通道之四個壁之各者可包含通風口。在其他實施例中，僅界定噴嘴通道之單個壁可包含通風 口。
在一實施例中，空氣處理設備外殼界定之噴嘴通道及在相對於噴嘴通道之下游方向上引導空氣流(例如，其可包含來自鼓風機之排氣流)之通風口的組合可在噴嘴通道之下游部分中及/或在相對於空氣處理設備之外殼之下游位置上形成低壓區域。亦參考圖3，下游低壓區域可導致空氣處理設備上游之額外空氣被牽引至噴嘴通道中且穿過噴嘴通道之下游端排出。藉由經由噴嘴通道之上游進氣口夾帶空氣，空氣處理設備可能能夠形成比鼓風機所提供之空氣流更大之空氣流穿過噴嘴通道。即，穿過空氣處理設備之空氣流可能大於穿過鼓風機之空氣流。在一些實施例中，此一設計可形成更高離開空氣流(cfm)且因此可更好地分佈離開空氣處理設備之「經清潔」空氣。
在一實施例中，噴嘴通道之組態可至少部分促進下游低壓區域之形成及因此經由噴嘴通道之上游進氣口之空氣夾帶。舉例而言，在一實施例中，若噴嘴通道至少位於通風口之下游之位置，則界定噴嘴通道之至少一壁之第一部分可相對於軸向外偏離。舉例而言，如例如圖2所示，壁16、18可相對於噴嘴通道4之軸成角度使得壁16、18相對於彼此及相對於噴嘴通道14之軸偏離。如所瞭解，在一些實施例中，壁16、18之偏離配置可促進通風口24、26下游之低壓區域之形成。
此外，在一些實施例中，至少一壁之第二部分可相對於壁之第一部分下游之噴嘴通道之軸向外遠離壁之第一部分偏離。舉例而言，如所示，噴嘴通道14可至少部分由外殼壁部分32、34進一步界定。在一些實施例中，壁部分32、34可包含各自壁16、18之下游延伸部。如所示，壁部分32、34可定向為相對於壁16、18之向外偏離角度。即，由壁部分32、34相對於噴嘴通道14之軸形成之角度可大於由壁16、18相對於噴嘴通道14之軸形成之角度。在一些實施例中，壁部分32、34之另一偏離定向可進一步促進相對於通風口24、26之下游位置上之低 壓區域之形成及藉此增大來自噴嘴通道14之上游進氣口外之空氣夾帶。
亦參考圖4至圖5，且如圖2所示，在一實施例中，外殼12可界定外殼內部(例如，外殼內部36、38)，其可至少部分圍繞噴嘴通道14。如所示，且如下文更詳細所述，光催化反應腔(例如，可能與各自通風口24、26相關聯之光催化反應腔40、42)及鼓風機(例如，鼓風機44)可至少部分安置在外殼內部36、38之一者或多者內。雖然所示實施例描繪兩個光催化反應腔(例如，光催化反應腔40、42)，但是不同實施例可使用一個或多於一個光催化反應腔。此外，雖然空氣處理設備10展示為包含單個鼓風機(例如，鼓風機44)，但是在不同實施例中，一個或多於一個鼓風機可用於提供穿過光催化反應腔及向外穿過一或多個通風口之空氣流。
在一實施例中，鼓風機44可經流體耦合以傳送空氣穿過光催化反應腔及引導空氣穿過通風口及沿著至少一壁之至少一部分引導空氣。在此方面，在一些實施例中，外殼12可進一步界定流體耦合鼓風機、光催化反應腔及通風口之通道(例如，通道46、48)。舉例而言，在一實施例中，由鼓風機44產生之空氣流可導致空氣被引導穿過光催化反應腔40、42及經由通道46、48被引導出通風口24、26。雖然圖4中僅描繪單個鼓風機，但是應瞭解在一些實施例中可使用多個鼓風機(例如，與各光催化反應腔相關聯之單個鼓風機)。此外，在一些實施例中，(該等)鼓風機可與光催化反應腔流體耦合以推動空氣穿過光催化反應腔及/或牽引空氣穿過光催化反應腔。鼓風機44可包含用於傳送空氣之任意適當風扇或鼓風機，包含但不限於軸向風扇、徑向鼓風機、離心空氣泵、葉輪等。
如上所述，空氣處理設備可包含光催化反應腔(例如，闡釋性實施例中之光催化反應腔40、42)，該光催化反應腔可包含複數個光催 化介質及光源，該光源經安置以照亮光催化介質之至少一部分用於產生光催化反應，該光催化反應產生複數個羥自由基。光催化反應腔40、42可促進用於將細菌、黴菌、真菌、孢子、黴菌毒素、病毒、變應原、其他類似有機微生物或介質殺滅及/或礦化及將揮發性有機化合物(VOC)氧化之光催化氧化空氣處理。
根據本揭示內容，光催化反應腔可包含光催化介質及光源。當被光源照亮時，光催化介質之至少一部分可產生可產生複數個羥自由基之光催化反應。光催化反應所產生之羥自由基(OH-)可大致實質表面約束(即，可沿著光催化介質之表面存在)且因此可大致不離開光催化反應腔。在一些實施例中，光催化反應所產生之羥自由基可大致100%表面約束在光催化介質上。由於羥自由基可實質表面約束在光催化介質上，故光催化氧化可能實質安全，例如對於在易腐壞產品、固定裝置以及人類周圍及/或結合其等使用。此可舉例而言，與使用臭氧之系統對比，該使用臭氧之系統可形成可能攻擊被處理房間中的任意有機物(例如，亦包含人類免疫系統)之「自由」浮動羥自由基(OH-)。此外，在一些實施例中，由本文空氣處理系統所提供之光催化氧化可能能夠將可能為甚至HEPA過濾器都無法移除之大小之小粒子，諸如病毒及VOC殺滅、礦化及/或氧化。
此外，在一些實施例中，本揭示內容之光催化反應腔可自行清潔。舉例而言，在一些實施例中，將細菌、黴菌、真菌、孢子、黴菌毒素、病毒、變應原、其他類似有機微生物或介質殺滅及/或礦化及將揮發性有機化合物(VOC)氧化之反應副產物可大致包含二氧化碳及/或水蒸汽。此等反應副產物可透過介質釋放。因而，反應副產物大致不會堆積在光催化介質上。因此，在一些實施例中，更換光催化介質之需要或頻率可減小及/或免除。
在一些實施例中，光催化介質可包含塗佈包含光催化物質之微 孔奈米粒子薄膜之介質基板。此介質基板不與光催化物質反應且因此引致光催化物質在各介質基板上形成為奈米粒子結構而非僅緊密填充層。根據不同實例，介質基板可包含玻璃型材料、硼矽酸鹽玻璃、陶瓷材料、金屬材料、塑膠等。在此方面，通常可與施加至其上之光催化物質反應之材料可預塗佈使其等在用光催化物質塗佈其等之前不與光催化物質反應之另一物質。此外，可提供具有不同形狀及組態之介質基板，例如，其可提供相對較高表面積，同時允許充分空氣流穿過光催化反應腔。舉例而言，可提供具有圓柱形、球形、管形、環形、多面體或其他適當形狀之介質基板。
根據一實施例，光催化物質可包含TiO2且光源可發射具有小於大約400 nm之波長之紫外光。在其他實施例中，光催化物質可包含ZnO及WO3之至少一者且光源可發射可見光譜中之光。發射激發波長之光之任意適當光源可結合本揭示內容使用，包含但不限於螢光光源、白熾光源、LED光源等。可使用不同的額外/替代光催化物質，其等在用適當波長之光照亮時可生成可能能夠將細菌、黴菌、真菌、孢子、黴菌毒素、病毒、變應原、其他類似有機微生物或介質殺滅及/或礦化及將揮發性有機化合物(VOC)氧化之羥自由基。
在一些實施例中，光催化介質可包含單種光催化物質(例如，TiO2、ZnO、WO3)，及/或可包含光催化物質之組合。此外，在一些實施例中，光催化介質可包含一或多種增強物質。增強物質可舉例而言增大光催化反應之反應速率，其可增加可產生及/或可用於氧化反應之羥自由基之數量。
如上文大致所述，在一些實施例中，介質物質可塗佈包含光催化物質之微孔奈米粒子薄膜。光催化物質可塗佈在介質基板上以根據任意適當技術提供微孔奈米粒子薄膜，所述技術之實例可揭示於Anderson等人之1991年4月9日發佈之美國專利第5,006,248號； Anderson等人之1991年7月30日發佈之美國專利第5,035,784號；及Anderson等人之1993年7月13日發佈之美國專利第5,227,342號，其等之完整揭示內容皆以引用的方式併入本文中。
在一實施例中，將光催化物質提供為介質基板上之微孔奈米粒子薄膜可顯著增加可用於將在塗佈光催化物質之介質基板暴露於激發光(舉例而言，在塗佈TiO2之介質之情況中，例如大致具有小於大約400 nm之波長之紫外光，或在塗佈ZnO及/或WO3之介質之情況中之可見光)時被作為光催化反應之部分產生之羥自由基(OH-)殺滅、礦化及/或氧化之細菌、黴菌、真菌、孢子、黴菌毒素、病毒、變應原、其他類似有機微生物或介質及VOC之反應位置之數量。藉由顯著增加可用反應位置之數量及增大發生之此等氧化反應之數量，藉由將細菌、黴菌、真菌、孢子、黴菌毒素、病毒、變應原、其他類似有機微生物及/或介質及VOC殺滅、礦化及/或氧化而處理空氣之效能可大大改良。
此外/作為增加反應位置之數量之替代，在一些實施例中，提供光催化物質作為介質基板上之微孔奈米粒子薄膜形成光催化物質與介質基板之間之相對耐久及/或永久接合。光催化物質與介質基板之間之接合可至少部分因結合光催化物質之產生使用之摻雜劑(例如，在一些實施例中，其可包含上述US專利之一者或多者中所描述之技術)而達成，其可防止及/或減小光催化物質(例如，TiO2、ZnO、WO3等)遷移及結塊(例如，在塗佈過程期間)。光催化物質通常無法從介質基板上層離。這在一些實例中提供比例如可能經歷層離且可能需要更換之使用光催化氧化技術之其他TiO2塗佈過濾器及/或裝置大的優勢。
在一實施例中及亦參考圖6至圖10，光催化反應腔可包含可移除反應腔匣。舉例而言，複數個光催化介質之至少一部分及光源可至少部分塗佈在反應腔匣內。舉例而言，光催化反應腔40可包含可移除反應腔匣50。光源52可至少部分安置在可移除反應腔匣50內。雖然光源 52圖解說明為螢光管形光源，但是此描繪僅旨在用於闡釋之目的，因為可適當使用其他適當的光源組態。可移除反應腔匣50亦可提供一或多個連接特徵54，例如，其可提供可移除反應腔匣(例如，包含光源52)與與空氣處理設備10相關之一或多個電源供應器及/或控制電路之間之電連接及/或機械連接。如圖9所示，光源52之至少一部分可至少部分被複數個光催化介質56之至少一部分圍繞。
在一實施例中，可移除反應腔匣50可經組態以與外殼12可釋放地耦合。舉例而言，可移除反應腔匣50之至少一部分可接收在外殼12之外殼內部36、38內。此外，可移除反應腔匣50可經由一或多個彈簧閂鎖58或其他適當固持特徵(例如，卡扣配合、螺釘、夾子等)與外殼12可釋放地耦合。在一實施例中，可移除反應腔匣50與外殼12之可釋放耦合可促進使用者移除及/或更換可移除反應腔匣50。舉例而言，在一實施例中，可能需要定期(例如，一年一次、數年一次或其他適當間隔)更換光源及光催化介質之一者或多者以維持光催化反應之有用空氣處理效能。可移除反應腔匣50可允許光催化介質及光源兩者之容易更換，其兩者可能包含在可移除反應腔匣50內。
亦參考圖11，空氣處理設備10可包含一或多個控制系統(例如，控制系統60)。控制系統60可耦合用於控制鼓風機44及可移除反應腔匣50(例如，包含在可移除反應腔匣50內之光源52)之一者或多者之操作，及/或提供其他控制功能性。舉例而言，如上所述，在一些實施例中，可能需要按週期間隔更換可移除反應腔匣。在一實施例中，更換循環(例如，匣更換之間之時間)可取決於不同因素而變化，諸如光源類型、使用頻率以及其他因素。舉例而言，在不同例示性實施例中，可移除反應腔匣50可具有一年更換循環，兩年更換循環、五年更換循環或其他適當更換循環。在更換循環可為12個月循環之例示性實施例中，控制系統60可監控使用感測器/計時器(例如，其可包含與可 移除反應腔匣50相關之感測器及/或可與控制系統60及/或可移除反應腔匣50相關之使用計時器)。在偵測到操作11個月(及/或另一適當間隔)時，控制系統60可啟動指示燈提醒使用者是時候訂購更換的可移除反應腔匣(即，其可包含光源及光催化介質)。在更換可移除反應腔匣時，使用計時器可開始量測新可移除反應腔匣之使用且可累計空氣處理設備操作之時間。
在一些實施例中，鼓風機44可能能夠按多種速度(例如，高速及低速)操作，其可提供相對空氣流。在一實施例中，鼓風機44之速度可經由控制系統60控制。舉例而言，控制系統60可允許空氣處理設備10之使用者在不同鼓風機速度之間手動選擇。此外，在一實施例中，控制系統60可提供自動鼓風機速度控制。回應於接收自動鼓風機速度控制之輸入(例如，經由適當使用者介面)，控制系統60可按第一鼓風機速度(舉例而言，高鼓風機速度)操作鼓風機44直至房間內之所要預設條件(舉例而言，環境亮度級、房間內溫度等)。回應於偵測預設條件，控制系統60可自動切換至按第二鼓風機速度(例如，低鼓風機速度)操作鼓風機44。在預設條件可為控制系統60所量測之暗度級(例如，亮度級)之實施例中，由控制系統60提供之自動鼓風機速度控制可允許空氣處理設備10在夜間以相對安靜之噪音級(例如，如可能由較低鼓風機速度提供)操作。
以類似於基於預設條件之鼓風機速度之自動控制之方式，控制系統60可類似地控制任意指示燈/LED之照度級及/或使用者介面照度級。舉例而言，在偵測低於預設臨限之環境亮度級時，控制系統60可將任意指示燈/LED之照度級及/或使用者介面照度級減小至預定「夜間」照度級。照度級之減小可舉例而言藉此減少夜間產生之光污染。相應地，回應於偵測高於預設臨限之環境亮度級，控制系統60可將任意指示燈/LED之照度級及/或使用者介面照度級增大至預定「日間」 照度級。
在一實施例中，控制系統60可進一步提供一或多個安全特徵。舉例而言，控制系統60可經組態以提供超溫關閉。舉例而言，空氣處理設備10可包含過熱感測器(例如，熱開關，其可與鼓風機44、光源52/可移除反應腔匣50及/或控制系統60相關)。高於預設臨限溫度之溫度可指示舉例而言鼓風機44及/或光源52之故障或失效。回應於(經由過熱感測器)偵測高於預設臨限溫度之溫度(例如，超溫條件)，過熱感測器及/或控制系統60可關閉空氣處理設備10(例如，及/或鼓風機44及光源52)。在一實施例中，除關閉空氣處理設備10外，控制系統60可回應於偵測超溫條件而啟動警告指示燈。在一些實施例中，空氣處理設備10可保持關閉直至所偵測之溫度降至低於預設安全操作溫度及/或直至由使用者手動重設。
繼續參考圖10，及亦參考圖12，在一實施例中，空氣處理設備10可提供至可移除反應腔匣50之容易接達。舉例而言，格柵62可移除地附接至外殼12，例如經由卡扣配合、彈簧夾或其他適當可移除附接機構。(諸)可移除反應腔匣50及閂鎖可用從外殼12上移除格柵62而接達。因而，在格柵62脫離外殼12的情況下，可移除反應腔匣50可被移除/更換，且格柵62隨後可再附接至外殼12。此外，在一實施例中，格柵62亦可保護、裝飾性地覆蓋及/或提供至外殼內部36、38中之進氣(如圖2中箭頭所示)之過濾，該等外殼內部36、38可與鼓風機44及/或光催化反應腔40、42/可移除反應腔匣50之空氣進氣口流體耦合。
在一些實施例中，可提供具有相對緊湊設計之空氣處理設備10。相對緊湊設計可舉例而言允許空氣處理設備10之簡單安裝。此外，相對緊湊設計亦可使控制處理設備10相對容易地從一個位置移動至另一位置。空氣處理設備可適當地用於多個位置，包含但不限於臥 室、浴室、廚房、客廳、書房、餐廳、家庭房等。舉例而言，空氣處理設備10可適當地定位在書桌、化妝台、櫥櫃、桌子、儲存倉等之頂部。此外，空氣處理設備10可結合支架使用或其可安裝至牆壁及/或天花板。
在此方面及亦參考圖13至圖14，空氣處理設備可適當地放置及/或安裝為水平組態(如圖13所示)及/或垂直組態(如圖14所示)。
已描述許多實施方案。但是，應瞭解可進行各種修改。因此，其他實施方案在下列申請專利範圍之範疇內。

Claims (18)

  1. 一種空氣處理設備，其包括：一外殼，其包含至少一壁，該至少一壁界定具有鄰近該至少一壁之一上游部分之一通風口之一噴嘴通道，其中該噴嘴通道包含鄰近該通風口之一柯恩達表面，並且其中該通風口在該噴嘴通道之一下游方向上引導空氣，其中該至少一壁之一第一部分相對於該通風口下游之該噴嘴通道之一軸向外偏離；一光催化反應腔，其包含複數個光催化介質及一光源，該光源經安置以照亮該光催化介質之至少一部分用於產生一光催化反應，該光催化反應產生複數個羥自由基；及一鼓風機，其與該光催化反應腔流體耦合用於傳送空氣穿過該光催化反應腔及引導該空氣穿過該通風口及沿著該至少一壁之至少一部分引導該空氣。
  2. 如請求項1之空氣處理設備，其中該至少一壁之一第二部分相對於該壁之該第一部分下游之該噴嘴通道之該軸遠離該壁之該第一部分向外偏離。
  3. 如請求項1之空氣處理設備，其中該外殼包含界定該噴嘴通道之至少兩個大致相對壁，各壁包含鄰近各壁之上游部分之一通風口。
  4. 如請求項3之空氣處理設備，其中該噴嘴通道具有一大致四邊形截面。
  5. 如請求項1之空氣處理設備，其中該外殼界定至少部分圍繞該噴嘴通道之一外殼內部，該光催化反應腔及該鼓風機至少部分安置在該外殼內部內。
  6. 如請求項5之空氣處理設備，其中該外殼進一步界定流體耦合該 鼓風機、該光催化反應腔及該通風口之一通道。
  7. 如請求項5之空氣處理設備，其中該光催化反應腔包含一可移除反應腔匣，該複數個光催化介質及該光源至少部分包含在該反應腔匣內。
  8. 如請求項1之空氣處理設備，其中該光催化介質包含塗佈包含一光催化物質之一微孔奈米粒子薄膜之一介質基板。
  9. 如請求項8之空氣處理設備，其中該光催化物質包含TiO2且該光發射具有小於大約400nm之一波長之紫外光。
  10. 如請求項8之空氣處理設備，其中該光催化物質包含ZnO及WO3之至少一者且該光源發射可見光譜中之光。
  11. 如請求項1之空氣處理設備，其中該鼓風機經組態以推動該空氣穿過該光催化反應腔。
  12. 如請求項1之空氣處理設備，其中該鼓風機經組態以牽引該空氣穿過該光催化反應腔。
  13. 一種空氣處理設備，其包括：一外殼，其界定一噴嘴通道，該噴嘴通道具有鄰近該噴嘴通道之一上游部分之至少一柯恩達排氣口，其中該至少一柯恩達排氣口在該噴嘴通道之一下游方向上引導空氣，其中該外殼包含界定具有一大致矩形截面之該噴嘴通道之四個壁，且包含與界定該噴嘴通道之兩個大致相對壁相關之至少兩個大致相對柯恩達排氣口；一光催化反應腔匣，其至少部分安置在由該外殼界定且與該外殼可移除地耦合之一內部內，該光催化反應腔匣包含一光催化反應腔，該光催化反應腔包含複數個光催化介質及一光源，該光源經安置以照亮光催化介質之至少一部分用於從該光催化介質之一光催化反應產生複數個羥自由基； 一鼓風機，其至少部分安置在該內部內，該內部由該外殼界定且與該光催化反應腔匣及該至少一柯恩達排氣口流體耦合用於傳送空氣穿過該光催化反應腔及向外穿過該至少一柯恩達排氣口。
  14. 如請求項13之空氣處理設備，其中該光催化介質包含塗佈一光催化物質之一微孔奈米粒子薄膜之一基板。
  15. 如請求項14之空氣處理設備，其中該光催化介質包含TiO2、光催化物質且該光源包含發射具有小於大約400nm之一波長之光之一UV光源。
  16. 如請求項14之空氣處理設備，其中該光催化介質包含ZnO及WO3催化物質之一者，且該光源發射該可見光譜中之光。
  17. 如請求項13之空氣處理設備，其包含兩個光催化反應腔匣、與該兩個大致相對柯恩達排氣口之各者相關聯之一光催化反應腔匣。
  18. 一種空氣處理設備，其包括：一外殼，其包含界定具有一大致矩形截面之一噴嘴通道之四個壁，兩個相對壁具有鄰近該噴嘴通道之一上游部分之一各自柯恩達排氣口；一光催化反應腔匣，其至少部分安置在一內部內，該內部由該外殼界定且與該外殼可移除地耦合，該光催化反應腔匣包含一光催化反應腔，該光催化反應腔包含複數個光催化介質及一光源，該光源經安置以照亮光催化介質之至少一部分用於從該光催化介質之一光催化反應產生複數個羥自由基；一鼓風機，其至少部分安置在該內部內，該內部由該外殼界定且與該光催化反應腔匣及該至少一柯恩達排氣口流體耦合用於傳送空氣穿過該光催化反應腔及向外穿過該至少一柯恩達排氣口。
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