專利名稱：流體處理的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及流體的處理，更為具體地說，涉及用于流體處理的一種設(shè)備和一種方法。
流體的處理可以采取任何適當?shù)姆绞?，諸如用以除去不希望有的污染物的凈化處理、消毒、氧化和/或臭氧處理。
本發(fā)明適于處理各種形式的流體，諸如各種氣體，包括含有液態(tài)和/或固態(tài)物質(zhì)的氣體；各種液體，包括含有氣體、固體和/或液態(tài)物質(zhì)的液體，諸如各種泥漿和污水。實際上，這種處理可以用于任何能夠流動的物料或物料混合物。發(fā)明背景雖然本發(fā)明可以具有各種各樣的用途，一種特定的用途就是用來對被污染的液體，例如水進行殺菌處理。
眾所周知，使用波長為254毫微米和185毫微米的紫外輻射線可以殺菌或者處理被污染的液體，特別是水。這兩種波長可以用同一輻射源同時產(chǎn)生。
185毫微米波長的輻射據(jù)知可以產(chǎn)生氧化效應，包括從包含氧氣的氣體中形成臭氧。當臭氧化的氣體送入液體時，臭氧會通過氧化作用破壞或至少降解各種有機物質(zhì)。
254毫微米波長的輻射被稱作是一種殺菌性的波長，可破壞包含在液體中的有機體。
已經(jīng)有多種關(guān)于利用上述這兩種波長的紫外輻射效應的建議。這些建議示范性地披露于美國專利第4,189,363號(Beitzel)、第4,273,660號(Beitzel)、第4,179,616號(Coviello)、第4,141,830號(Last)和第4,230,571號(Dadd)之中。
一般，先有技術(shù)的各項建議包括一周圍有一內(nèi)腔環(huán)繞的紫外線光源。一外腔環(huán)繞內(nèi)腔并由一允許紫外線輻射透過的壁板與之隔離開來，以致紫外線光源的輻射可以穿過內(nèi)。腔而達到外腔?？諝饣蚱渌鯕怏w流過內(nèi)腔，以便用輻射線把氧氣轉(zhuǎn)變?yōu)槌粞酢８患粞醯臍怏w隨后送入穿過外腔的水流在外腔內(nèi)此水流受到內(nèi)腔放出的輻射線的照射。這股水流隨著其穿過外腔而既受到臭氧的作用，也受到紫外線光源的作用。
先有技術(shù)中各項建議的結(jié)構(gòu)中，內(nèi)腔圍繞紫外線光源，而外腔圍繞內(nèi)腔，這是有缺點的。在這種配置下，紫外線光源不是很靠近受污染液體所穿過的外腔。因而，作用在外腔中液體上面的紫外線輻射的效果會受到削弱。
為了保持紫外線光源與外腔之間足夠接近以便不致導致第二腔室中的紫外線輻射受到削弱而不起作用，必須限制內(nèi)腔的徑向尺寸。不過，這種限制會有不利之處，因為它減少了空氣或其它含氧氣體受到紫外線的照射以產(chǎn)生臭氧的機會。這會使氣體在接受內(nèi)腔中紫外線輻射時，因照射時間不足而導致未使充分數(shù)量的氧氣轉(zhuǎn)換為臭氧。發(fā)明的公開本發(fā)明試圖提供一種新穎而有用的處理流體的設(shè)備和方法。
本發(fā)明還提供一種處理流體的設(shè)備和方法，其中紫外線輻射與置于紫外線輻射中氣體的接觸得到加強。
本發(fā)明的幾項實施例還試圖克服或至少減少或至少在某種程度上減少上面提到的先有技術(shù)的不足之處。
按照本發(fā)明的一個方面，提供了處理流體的設(shè)備，它包括構(gòu)成流體流動通路的裝置；沿著流體流動通路傳送流體的裝置；構(gòu)成圍繞流體流動通路的腔室的裝置；用于把紫外線輻射透射進腔室內(nèi)部的紫外線輻射源，紫外線輻射源設(shè)置在腔室內(nèi)部；以及用于傳送氣體通過腔室的裝置。
在一種配置中，待處理的流體可以是沿著流體流動通路經(jīng)過的流體。
在另一種配置中，待處理的流體可以是穿過腔室的流體。
最好是，構(gòu)成流體流動通路的裝置允許紫外線輻射進入通路。這種裝置可以是允許紫外線輻射透過的管子。
紫外線輻射源可以產(chǎn)生用于殺菌的紫外線輻射或者用于離解氧氣的紫外線輻射。不過，紫外線輻射源最好可產(chǎn)生起離解氧氣和殺菌作用的紫外線輻射。最好，紫外線輻射源可產(chǎn)生185毫微米波長和254毫微米波長的輻射線。
被傳送通過腔室的氣體可以是一種包含分子氧的氣體，將此氣體置于紫外線輻射中照射就可產(chǎn)生臭氧和原子氧。
設(shè)備可以進一步包括用于在氣體受到紫外線的照射之后將其送入流動流體中的裝置。這種裝置最好可將氣體送入流經(jīng)流體流動通路的流動流體之中。在一種配置中，被送入流體中的氣體與流體一起流經(jīng)流體流動通路在通路里面接受紫外線的照射。
除了提供殺菌作用之外，254毫微米的波長還具有離解臭氧產(chǎn)生原子氧的作用，原子氧本身又可產(chǎn)生氧。因而，在流體流經(jīng)的通路中接受紫外線照射的流體可以得到兩方面的處理，即接受紫外線的照射以及與臭氧和氧原子接觸而進行消毒。另外，在流體中的臭氧離解成為原子氧會產(chǎn)生氧，這在許多應用中是非常有益的。
雖然含氧氣體可以具有包括空氣在內(nèi)的任何適當形式，但采用氧氣比較合適，它可提供充分的氧分子以產(chǎn)生大量的臭氧和氧原子以用于處理過程。
最好是，被送入腔室的氣體在腔室中時保持一定的壓力。這樣可有利于提高氧在腔室中的濃度，從而有利于增大在腔室中產(chǎn)生的臭氧和原子氧的數(shù)量。
腔室可以是氣密的，以便對送入腔室中的氣體加壓。
最好配置一入口控制裝置，諸如一閥門或調(diào)節(jié)器，以便調(diào)節(jié)被送入腔室的氣體。最好配置一出口控制裝置，諸如一閥門或調(diào)節(jié)器，用于調(diào)節(jié)離開腔室并被送入流體流動通路的氣體。
紫外線輻射源可以是紫外線燈。最好紫外線光源包括多個布置在腔室中的紫外線燈。最好這些紫外線燈布置得很靠近流體流動通路。
多個紫外線燈的相互布置關(guān)系最好可以產(chǎn)生一種可增大各燈綜合輸出的密耦效應。
腔室的內(nèi)部表面可具有一紫外線反射表面，以將輻射到內(nèi)壁表面上的紫外線輻射向內(nèi)反射回去。
在氣體受到紫外線照射之后將其送入流體流動通路的裝置可以采取任何適當形式，諸如噴咀或其它形式的噴氣器、鼓泡器或氣體剪切反應器(Shear reactor)。
氣體流經(jīng)腔室的配置可對紫外線燈產(chǎn)生冷卻作用。經(jīng)過流動通路的流體也可產(chǎn)生冷卻作用。這種冷卻作用會因熱量從反射表面朝向流動通路反射而得以增強，因為它限制了通向腔室外部的熱量。
構(gòu)成流體流動通路的裝置最好能允許紫外線輻射透過，它可以包括一只石英管。
可以有多個流體流動通路，腔室圍繞著它們。在這種情況下，各流體流動通路最好串聯(lián)起來以便使流過的流體最大程度地受到紫外線照射。流體流動通路在腔室里面最好以平行方式配置，各通路連接在一起以使流體從其間流過。
構(gòu)成腔室的裝置可以包括一殼體，它具有一個側(cè)壁和一對相向設(shè)置的端壁，兩端壁之間支承著一條或全部流體流動通路和紫外線光源。最好側(cè)壁具有圓筒狀外形。
外殼最好為長形而且豎直取向，氣體向下通過腔室，待處理的流體向上通過腔室中的至少一條流體流動通路，氣體在腔室中接受紫外線照射之后在腔室下端處被送入所述至少一條流體流動通路中。
在按照本發(fā)明的設(shè)備的一種應用中，流體可以經(jīng)過流體流動通路重復循環(huán)，而待處理的氣體通過腔室。在這種方式下，經(jīng)過流體流動通路的流體可以用作冷卻劑。
在按照本發(fā)明的設(shè)備的另一種應用中，氣體可以經(jīng)過腔室重復循環(huán)，而待處理的流體通過流動通路。在這種方式下，氣體可以用作一種冷卻劑。
按照本發(fā)明的第二方面，可提供用來處理流體的設(shè)備，它包括構(gòu)成流體流動通路并允許紫外輻射線進入通路的裝置；構(gòu)成圍繞流體流動通路的腔室；用于發(fā)射紫外線輻射進入流體流動通路和腔室內(nèi)部的紫外線輻射源，紫外線輻射源可同時產(chǎn)生用于離解氧氣和用于殺菌的紫外線輻射，紫外線輻射源設(shè)置在腔室內(nèi)部；用于傳送含有分子氧的氣體通過腔室使其接受紫外線照射而在氣體中產(chǎn)生臭氧和原子氧的裝置；在氣體進行紫外線照射之后將其送入流體流動通路中與液體一起流過通路而在通路中接受紫外線照射的裝置。
按照本發(fā)明的第三方面，提供一種處理流體的方法，它包括以下步驟使含有分子氧的氣體通過安裝有紫外線輻射源的腔室；使流體通過由腔室圍繞的并且允許紫外線輻射透過的流體流動通路；以及使氣體在腔室中進行過紫外線照射后將其導入在通路中流過的流體中。
可將氣體引入到流體中與流體一起，流經(jīng)通路，在通路中，接受紫外線照射。
輻射源可以產(chǎn)生用于離解氧氣的紫外線輻射，而被送入腔室的氣體可以是含有分子氧的氣體。輻射源也可以產(chǎn)生用于殺菌的紫外線輻射。
送入腔室的氣體最好在腔室停留期間保持一定的壓力。
最好氣體向下通過腔室，而待處理的流體向上通過腔室里面的至少一條流體流動通路，氣體則在腔室中接受紫外線照射之后在腔室下端處被送入所述至少一條流體流動通路。
按照本發(fā)明的第四方面，提供一種用來處理流體的方法，它包括以下步驟使一種含有分子氧的氣體通過裝有產(chǎn)生用于離解氧氣和用于殺菌的紫外線輻射的紫外線輻射源的腔室，從而使氣體接受紫外線照射以在氣體中產(chǎn)生臭氧和原子氧；使流體通過由腔室圍繞的并且允許紫外線輻射透過的流體流動通路；以及使氣體在腔室內(nèi)接受紫外線照射之后將其送入流體流動通路，從而氣體與液體一起流經(jīng)通路在通路中接受紫外線的照射。附圖的簡要說明參照示于所附各圖中的本發(fā)明幾個具體實施例的下列的描述，本發(fā)明將會得到更好的理解，附圖中

圖1是裝有按照第一實施例的設(shè)備的一種水處理系統(tǒng)的示意圖；圖2是按照第一實施例的設(shè)備的部分剖面透視圖；圖3是設(shè)備的正面剖視圖；圖4是設(shè)備的部分透視圖，局部剖視；圖5是設(shè)備的橫截面視圖；圖6是按照第二實施例的設(shè)備的透視圖，設(shè)備部分切除；圖7是按照第二實施例的設(shè)備的正面剖視圖；圖8是按照第二實施例的設(shè)備的部分透視圖，局部剖視；圖9是按照第二實施例的設(shè)備的橫截面視圖；圖10是表明按照第三實施例的設(shè)備的局部剖視示意圖；圖11是表明按照第四實施例的設(shè)備的局部剖視示意圖；和圖12是表明按照第五實施例的設(shè)備的局部剖視示意圖。本發(fā)明的最佳實施例參見附圖的圖1，這里示出一受到污染的水的處理系統(tǒng)。此處理系統(tǒng)利用臭氧、原子氧和紫外光線對水進行消毒，可氧化有機污染物質(zhì)和滅除微生物污染。此系統(tǒng)也可使水充氧。
處理系統(tǒng)10包括按照第一實施例的設(shè)備11，水由送水管線13送至設(shè)備11進行處理，并在處理之后借助返回管線17從設(shè)備11送走。一送水泵15裝在送水管線13之中。一過濾裝置(未示出)可裝在送水管線13之中，用于在設(shè)備11中處理之前從水中除去較大的固態(tài)污染物質(zhì)。
設(shè)備11包括一具有圓筒形側(cè)壁22和一對端壁23的外殼21。外殼21的取向使圓筒形側(cè)壁22的縱向中心軸線基本是豎直的。端壁23以任何適當?shù)姆绞娇尚冻匕惭b在側(cè)壁22的端部上，本實施例包括有配置在圓筒形側(cè)壁上的安裝法蘭25，端壁23可拆卸地用螺栓固定在法蘭上面。
一根由石英(或其它允許紫外線輻射透過的材料)制成的管子27安置于外殼21里面的中心位置，并被支承在兩端壁23之間，管子27構(gòu)成一條流動通道28，通過此通道，有待處理的水從在下端壁23上的入口31送往在上端壁23上的出口32。送水管線13與入口31接通，而返回管線17與出口32接通。設(shè)有聯(lián)接裝置(未示出)把入口31和出口32分別可拆卸地連接于送入和返回管線13和17。
一環(huán)形腔室33形成于外殼21里面、管子27與圓筒形側(cè)壁22之間。腔室33是氣密的，管子27和外殼21的尺寸應使環(huán)形腔室33的橫截面積顯著地大于形成于管子27之中的通路28的橫截面積。
圓筒形側(cè)壁22的內(nèi)表面35襯有一種對紫外線輻射具有高度反射性的材料。高度反射性的表面形成了環(huán)形腔室33的一個邊界。
設(shè)置一紫外線輻射源40以向環(huán)形腔室33和在管子27里面的流動通路28發(fā)射紫外線輻射。紫外線輻射源40安放在環(huán)形腔室33中，由于管子27是允許紫外線輻射透過的，紫外線輻射源的輻射線可穿透管子27而進入通路28中。
紫外線輻射源40包括多個紫外線燈41，在本實施例中有三個這種燈。各紫外線燈41屬于可同時產(chǎn)生185和254毫微米波長紫外線輻射的那一類型。
紫外線燈41每個都為長形并固定在外殼21的兩端壁23之間。各紫外線燈41圍繞管子27沿周面間隔開來并緊靠管子27，這在附圖5中看得最為清楚。引線接頭43設(shè)置在外殼的端壁23上，用于向各紫外線燈提供電力，電源是通過一裝有電纜45和控制與監(jiān)測臺47的供電電路提供的。此臺47裝有用于向各紫外線燈41單獨供電的開關(guān)，以及一個用于在任何一個紫外線燈41在工作時失效的情況下提出警告的警報裝置。
配置一個裝置50用于把一種含氧的氣體輸送到環(huán)形腔室33的上端。在本實施例中，氣體是氧氣，但也可以是空氣或任何其它含有分子氧的氣體。使用氧氣的好處是它可提供豐富的分子氧用于產(chǎn)生臭氧和原子氧，這在以后要予以說明。氣體輸送裝置50包括一條氣體輸送管線51，其一端連接在外殼21上頂端的端壁23上形成的一個孔口53上，其另一端連接于氧氣源55上，這種形式下氧氣源是一氣瓶。一流量計57接入輸送管線51中，以便可以監(jiān)測氣體的流量。一入口閥59也安裝在輸送管線51之中，用來調(diào)節(jié)向腔室中輸送的氣體流量。
配置一裝置60用于從腔室33的下端將氣體排走并導入流進流體流動通路27的水中。裝置60包括一條氣體流動管線61，其一端利用一在下端壁23上的與環(huán)形腔室相通的出口孔(未畫出)與環(huán)形腔室33接通，另一端與一適于把氣體噴入流進管子27的水中的噴射裝置(未畫出)接通。噴射裝置可以為任何形式，諸如噴管、起泡器或者簡單地只是通入入口31的一個或幾個孔口。配置一出口控制閥65用于調(diào)節(jié)離開環(huán)形腔室并被送入入口31的氣體的流量。
盡管在圖中沒有示出，但可以配置一種用于在把氣體噴入水中之前、噴入期間和/或之后使水接受一磁場作用的裝置。此磁場具有包括從水中消除磁性顆粒在內(nèi)的多種作用。
磁場可以由許多圍繞流動流體沿周向配置的磁鐵產(chǎn)生，實際上可以有兩個沿著流體流動的方向間隔開來的磁場。兩個磁場之間的關(guān)系可以使其間存在共振作用。最好磁鐵的放置使磁場極性產(chǎn)生最佳效能。
磁鐵還可以布置在氣體注入水之前和/或注入水期間對氣體產(chǎn)生作用。
在處理系統(tǒng)10的操作中，氣體在一定的壓力下從氣源55送向環(huán)形腔室33。氣體進入環(huán)形腔室33并朝著出口向下流過腔室。隨著氣體向下移動，它受到由紫外線燈41所產(chǎn)生的紫外線的照射。185毫微米波長的輻射線可離解氣體中的分子氧生成臭氧和分子氧。波長254毫微米的輻射線可以殺滅可能存在的任何微生物為氣體消毒。因為氣體在腔室33中保持一定的壓力，所以腔室中分子氧的濃度得到提高，為產(chǎn)生高濃度的臭氧和原子氧提供了機會。相對較大體積的環(huán)形腔室可確保氧與紫外線輻射之間有充分的接觸時間，以產(chǎn)生所需數(shù)量的臭氧和原子氧。
氣體在一定的壓力下從環(huán)形腔室33沿著氣體管線61流過出口，并在入口31處被注入沿著輸水管線13送至管子27的水中。氣體與水混合，并與水一起被傳送通過通路27，在通路中氣體再次與水一起接受紫外線的照射，254毫微米波長的輻射線對水具有殺菌作用。這種輻射線還可離解水中的臭氧以分解成可導致產(chǎn)生氧氣的原子氧。水中的氧氣也可以被185毫微米波長的輻射線離解。這樣，在沿著通路28流動的液體中，臭氧和分子氧之間存在不斷的相互轉(zhuǎn)換，與分子氧均都可被離解成原子氧，在水中存在的臭氧和原子氧對水中污染物質(zhì)具有氧化作用，這樣在水中可以起到凈化作用，氧的存在也增加了水中氧的溶解量，這在許多情況下都是特別有利的一種特征。
設(shè)備11的結(jié)構(gòu)為水的良好處理提供了保證。因為紫外線燈41設(shè)置在腔室33里面，所以在經(jīng)過腔室的氣體與由紫外線燈產(chǎn)生的紫外線輻射之間存在良好的接觸。同樣，因為紫外線燈41安放于緊靠管子27處，所以在通過流動通路28的水與各紫外線燈產(chǎn)生的紫外線輻射之間存在良好的接觸。此外，因為紫外線輻射源40包括多個在環(huán)形腔室33里面的相互間隔開來的紫外線燈41，所以環(huán)形腔室33和流動通路28中的紫外線輻射都具有良好的彌散效果。
紫外線燈41安置在流動通路27里面這一特點也是很有好處的，原因是，這可對紫外線燈進行冷卻，從而確保在設(shè)備中不會產(chǎn)生過多的熱量。外殼21內(nèi)部表面35上的反射表面不僅可增大外殼里面特別是指向管子27的紫外線輻射的強度，而且還可減少透過外殼散逸的熱量，結(jié)果使外殼外部不變得過熱。
由于水在外殼21中受到紫外線照射時只接觸石英管27，因而就幾乎沒有在管子內(nèi)壁上形成，沉淀而削弱輻射效果的可能性。在任何情況下，如果在管子上真的形成沉淀，它也完全可能由于在水中存在臭氧的作用而迅速被除去。
在按照第一實施例的設(shè)備中，水只一次通過外殼21以接受紫外線照射，不過，如果水多次通過外殼21，水受到的紫外線照射的效果就可提高。按照第二實施例的設(shè)備提供了這樣的一種配置。
現(xiàn)在參看圖6至9，按照第二實施例的設(shè)備類似于按照第一實施例的設(shè)備，不同的只是在外殼21里面設(shè)置了多個管子27，各管子27各自固定在外殼兩端壁23之間，并且串聯(lián)起來讓流體在它們之間流過。在外殼兩端壁23的外部安裝的管70實現(xiàn)了連接，保證流體從一根管子27流進另一根管子27。
在該實施例中，共有3根管子27，使得水從外殼的一端進入設(shè)備11，并在多次通過外殼接受紫外線照射之后從外殼的另一端離開設(shè)備。
與第一實施例的情況一樣，紫外線輻射源40也具有多個紫外線燈41。不過，在該實施例中有四個這樣的燈41圍繞三條流動通路28設(shè)置。從圖9可看得最清楚，一個燈41位于三條流動通路的正中，而其他的燈各自沿徑向向外位于相鄰兩條通路之間。這種配置可保證紫外線燈41產(chǎn)生的紫外光線良好地散布在腔室33和管子27中的通路28中。
按照第一和第二實施例的設(shè)備可以這樣操作，使水或其他流體沿著與前面希望的方向相反的方向流經(jīng)管子27內(nèi)的流動通路28，在通路28中接受紫外線照射后，再注入含有臭氧和分子氧的氣體，而使液體得到處理。液體與注入氣體的混合物隨后從設(shè)備中流出，而不是再次接受紫外線的照射。
可能有這種的情況，對水或其它別的流體不必進行紫外線照射處理，只需要向水或某種別的流體中注入氧和/或臭氧即可，這可以用類似于第一和第二實施例的設(shè)備來實現(xiàn)，但有以下修改，即每根管子27是不允許紫外線輻射透過的，例如管子27可以用一種適當品級的不銹鋼制成。
如果要處理的液體或流體不注入臭氧和原子氧，而只想使待處理的液體或流體接受紫外線的照射處理時，在按照第一和第二實施例各自的設(shè)備在操作中可以不將氣體送入腔室33，在這種配置下，流經(jīng)通路28的液體或其他流體會受到射進一根或每根管子27的紫外線輻射的照射。
按照第二實施例的設(shè)備比較適于諸如以下這樣的應用場合，即設(shè)備可以在只有中心紫外線燈41工作(如果希望這樣)的情況下操作。這樣可減少腔室里面過熱的可能性。
可能有這樣的情況，希望增強從輻射源40的紫外線輻射向管子27的透射，這可以通過把惰性氣體送入腔室的辦法來實現(xiàn)，氣體不穿過腔室，而只是滯留在其中。由于氣體是惰性的，它不會對紫外線輻射起反應，而只會增大紫外線輻射向一根或每根管子27的透射。
可能有這樣的情況，只要求使某種流體接受紫外線照射，這可以由圖10所示的第三實施例的設(shè)備來實現(xiàn)。
按照第三實施例的設(shè)備在許多方面類似于按照第一和第二實施例的設(shè)備，因而同樣的參照編號用于標示同樣的零件。
在本實施例中，重復循環(huán)裝置80與腔室33相連接，從而一種氣體可以穿過腔室重復循環(huán)以便冷卻設(shè)置在其中的紫外線燈41。紫外線燈41產(chǎn)生的紫外線輻射用于處理流經(jīng)管子28的流體。不過，此氣體并不送入流體中，它只是簡單地重復循環(huán)。
重復循環(huán)裝置80包括一條連接于腔室33上下兩端之間的重復循環(huán)管線81。一換熱器83裝入循環(huán)管線81中。盡管熱對流作用足以產(chǎn)生循環(huán)，但也可在重復循環(huán)管線81中設(shè)置一重復循環(huán)泵。
在第三實施例中，有待處理的流體流過形成于管子27中的流體流動通路28，而一種用于紫外線燈41冷卻的流體流過腔室33。不過，也可能采用一種配置，其中一種有待處理的氣態(tài)流體通過腔室33，而一種冷卻流體通過流體流動通路28。按照第四實施例的設(shè)備，示于圖11，采用了這種配置。在此實施例中，形成流體流動通路28的管子27接入一條重復循環(huán)管線87中，管線87中連接入一換熱器89。在這種配置下，有待處理的氣態(tài)流體在它通過腔室33時受到紫外線燈產(chǎn)生的紫外輻射線的照射，一種通過管子27的冷卻流體帶走由各燈41所產(chǎn)生的熱量，由于管子27只傳送冷卻流體，它沒有必要是允許紫外線輻射透過的。
按照第四實施例的設(shè)備特別適于用作一種臭氧發(fā)生器。
可能有這樣的情況，希望加大對要處理的氣態(tài)流體所受到的紫外線輻射的照射作用，此時，要求有高濃度的臭氧。按照第五實施例的設(shè)備，如圖12，就是為這一目的而提供的。在此實施例中，要處理的氣態(tài)流體通過腔室33和通路27，以便接受由燈所產(chǎn)生的紫外線輻射的照射。
形成通站28的管子27的進口31在標號91所指之處關(guān)閉，以便僅接收由氣體流動管線61送入此進口的氣體。因而氣體向下通過腔室33并受到紫外線的照射，氣體經(jīng)管線61從腔室33流進進口31以向上流過通路28，在通路中它再次受到紫外線照射。兩次受紫外線照射提高了氣體所得到的處理效果，在氣體是氧氣的情況下，可以最大限度地產(chǎn)生臭氧。
按照第三、第四和第五實施例的設(shè)備已經(jīng)用一提供單向通路布置的管子27作了描述和圖示說明。可以認為這些實施例也可配置多重通路，這種多重通路有點類似于第二實施例。
在采用多重通路配置的場合下，可以配置一種，用于使流經(jīng)各通路的流體在流體從一條通路流進另一條的區(qū)域內(nèi)受到磁場的作用。
從前述顯然可見，按照每一實施例的設(shè)備提供了一種簡單而有效的、用于處理受污染流體和其他流體的系統(tǒng)。該設(shè)備可以用以對流體消毒，或者簡單地提供一種對流體進行凈化處理以除去不需要的和/或有害的污染物。設(shè)備還可以用來對流體充氧，充氧的特征是有利的，因為它可以用來使水帶有很高的溶解氧濃度供隨后作用，諸如送向處于缺氧狀態(tài)的水體。溶解氧含量很高的水可以用來增加貧化的水的氧含量。
盡管本發(fā)明已經(jīng)參照幾項具體實施例子以說明，但應當理解不只局限于這些實施例，而在不偏離本發(fā)明的范圍的情況下可以作出各種各樣的變更和修改。
權(quán)利要求
1.一種用于處理流體的設(shè)備，它包括構(gòu)成流體流動通路的裝置；沿著流體流動通路傳送流體的裝置；構(gòu)成圍繞流體流動通路的腔室的裝置；用于發(fā)射紫外線輻射進入腔室內(nèi)部的紫外線輻射源，紫外線輻射源設(shè)置在腔室內(nèi)部；以及用于傳送氣體通過腔室的裝置。
2.按照權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中，有待處理的流體是沿著流體流動通路通過的流體。
3.按照權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中，有待處理的流體是通過腔室的流體。
4.按照權(quán)利要求1，2或3所述的設(shè)備，其中，構(gòu)成流體流動通路的裝置允許紫外線輻射進入通路。
5.按照權(quán)利要求4所述的設(shè)備，其中，構(gòu)成流體流動通路的裝置包括一根允許紫外線輻射透過的管子。
6.按照權(quán)利要求1至5中任何一項所述的設(shè)備，其中，紫外線輻射源可以產(chǎn)生用于殺菌的紫外線輻射。
7.按照權(quán)利要求1至5中任何一項所述的設(shè)備，其中，紫外線輻射源產(chǎn)生用于離解氧氣的紫外線輻射。
8.按照前述各項權(quán)利要求中任何一項所述的設(shè)備，其中，紫外線輻射源可產(chǎn)生用來離解氧氣和殺菌的紫外線輻射。
9.按照權(quán)利要求8所述的設(shè)備，其中，紫外線輻射源可產(chǎn)生185毫微米波長和254毫微米波長的輻射。
10.按照權(quán)利要求7、8或9所述的設(shè)備，其中，被傳送通過腔室的氣體是一種含有分子氧的氣體，氣體受到紫外線照射時會產(chǎn)生臭氧和原子氧。
11.按照權(quán)利要求10所述的設(shè)備，還包括用于在氣體受到紫外線照射之后將其送入流動流體內(nèi)的裝置。
12.按照權(quán)利要求11所述的設(shè)備，其中，所述裝置將氣體送入流經(jīng)流體流動通路的流動流體中。
13.按照權(quán)利要求12所述的設(shè)備，其中，送入流體的氣體與流體一起流經(jīng)流體流動通路，在通路中受到紫外線的照射。
14.按照權(quán)利要求1至10中任何一項所述的設(shè)備，還包括在氣體受到紫外線照射之后將其送入流體流動通路以沿著通路移動的裝置。
15.按照前述各項權(quán)利要求中任何一項所述的設(shè)備，其中，送入腔室的氣體在腔室中保持一定的壓力。
16.按照權(quán)利要求15所述的設(shè)備，其中，腔室是氣密的。
17.按照前述各項權(quán)利要求中任何一項所述的設(shè)備，其中，配置一入口控制裝置，用來調(diào)節(jié)送入腔室的氣體。
18.按照前述各項權(quán)利要求中任何一項所述的設(shè)備，其中，配置一出口控制裝置，用于調(diào)節(jié)離開腔室并被送入流體流動通路的氣體。
19.按照前述各項權(quán)利要求中任何一項所述的設(shè)備，其中，紫外線輻射源是一紫外線燈。
20.按照權(quán)利要求19所述的設(shè)備，其中，紫外線輻射源包括多個紫外線燈。
21.按照權(quán)利要求19或20所述的設(shè)備，其中，一個或所有燈設(shè)置在緊靠流體流動通路處。
22.按照權(quán)利要求20或21所述的設(shè)備，其中，多個紫外線燈相互的位置關(guān)系可以產(chǎn)生密耦效應。
23.按照前述各項權(quán)利要求中任何一項所述的設(shè)備，其中，腔室的內(nèi)表面帶有一紫外線反射表面，以向內(nèi)反射照射到它上面的紫外線輻射。
24.按照前述各項權(quán)利要求中任何一項所述的設(shè)備，其中，有多個由腔室圍繞的流體流動通路。
25.按照權(quán)利要求24所述的設(shè)備，其中，流體流動通路是串聯(lián)的。
26.按照權(quán)利要求24或25所述的設(shè)備，其中，流體流動通路在腔室里面以平行方式配置，各通路連接在一起以使流體從中流過。
27.按照前述各項權(quán)利要求中任何一項所述的設(shè)備，其中，構(gòu)成腔室的裝置包括一殼體，它具有一側(cè)壁和一對相向設(shè)置的端壁，兩相向設(shè)置的端壁之間支承著一條或所有流體流動通路和紫外線光源。
28.按照權(quán)利要求27所述的設(shè)備，其中，外殼為長形而且豎直取向，氣體向下通過腔室，而有待處理的流體向上通過腔室中的至少一條流體流動通路；氣體在受到腔室中的紫外線照射之后，在腔室下端處被送入所述的至少一條流體流動通路中。
29.按照前述各項權(quán)利要求中任何一項所述的設(shè)備，其中，與氣流方向垂直的腔室的流動面積大于與流體流動方向垂直的一條或每條流體流動通路的流動面積。
30.按照前述各項權(quán)利要求的任何一項所述的設(shè)備，其中，氣體通過腔室重復循環(huán)。
31.按照權(quán)利要求1至29中任何一項所述的設(shè)備，通過流體流動通路的流體重復循環(huán)。
32.一種用于處理流體的設(shè)備，包括構(gòu)成流體流動通路并允許紫外線輻射進入通路的裝置；構(gòu)成圍繞流體流動通路的腔室的裝置；用于發(fā)射紫外線輻射進入流體流動通路和腔室內(nèi)部的紫外線輻射源，它能同時產(chǎn)生用于離解氧氣和用于殺菌的紫外線輻射，紫外線輻射源設(shè)置在腔室內(nèi)部；用于傳送一種含有分子氧的氣體通過腔室以便使其受到紫外線照射而在氣體中產(chǎn)生臭氧和原子氧的裝置；在氣體受到紫外線照射之后將其送入流體流動通路中與液體一起流過通路而在通路接受紫外線照射的裝置。
33.一種用于處理某種流體的方法，包括以下步驟使含有分子氧的氣體通過裝有紫外線輻射源的腔室；使流體通過由腔室圍繞的并且允許紫外線輻射透過的流體流動通路；氣體在腔室內(nèi)受到紫外線照射之后將其送入流經(jīng)通路的流體中。
34.一種按照權(quán)利要求33所述的方法，其中，氣體被送入流體中與流體一起流經(jīng)通路，而在通路中接受紫外線照射。
35.一種按照權(quán)利要求34所述的方法，其中，紫外線源產(chǎn)生用于離解氧氣的紫外線輻射，送入腔室的氣體是一種含有分子氧的氣體。
36.一種按照權(quán)利要求33至35中任何一項所述的方法，其中，紫外線源產(chǎn)生用于殺菌的紫外線輻射。
37.一種按照權(quán)利要求33至36中任何一項所述的方法，其中，送入腔室的氣體在腔室中時保持一定的壓力。
38.一種按照權(quán)利要求36或37所述的方法，其中，氣體向下通過腔室，而有待處理的流體向上通過腔室中的至少一條流體流動通路，氣體在受到腔室中的紫外線照射之后，在腔室下端處被送入所述至少一條流體流動通路。
39.一種用于處理流體的方法，包括以下步驟使一種含有分子氧的氣體通過裝有產(chǎn)生能離解氧氣和有殺菌作用的紫外線輻射的紫外線源的腔室；氣體受到紫外線照射后在氣體中產(chǎn)生臭氧和原子氧；使流體通過由腔室圍繞的并且允許紫外線輻射透過的流體流動通路；當氣體在腔室內(nèi)受到紫外線照射之后將其送入流體流動通路，從而氣體與液體一起流經(jīng)通路在通路之中接受紫外線的照射。
40.一種基本上如同在此參照各附圖所描述的設(shè)備。
41.一種基本上如同在此所述的方法。
全文摘要
一種用于處理流體的設(shè)備，包括一構(gòu)成流體流動通路(28)的管子(27)和一圍繞此流體流動通路的腔室(33)。配置一紫外輻射源(40)用于發(fā)射紫外線輻射進入腔室(33)內(nèi)部。紫外輻射源(40)設(shè)置在腔室內(nèi)部，配置裝置(50)用于傳送一種氣體通過腔室，從而此氣體可以在腔室內(nèi)接受紫外輻射線照射。管子(27)可以是允許紫外輻射透過的，以使沿著管子流動的流體也接受紫外輻射線照射。
文檔編號A61L2/10GK1130373SQ94193242
公開日1996年9月4日 申請日期1994年7月1日 優(yōu)先權(quán)日1993年7月1日
發(fā)明者J·P·布朗尼, R·F·福特 申請人:尤沃斯集團有限公司