[发明专利]基于发光二极管(LED)的流体净化系统

说明书

技术领域

本公开涉及一种用于净化流过管道的流体的基于LED的系统。

背景

借助于紫外(UV)光去污是用于在用于净化流体的系统、特别是适合于提供饮用水的系统中使用的确立已久的和可靠的技术。这些系统是有效的，并且表现令人满意，而不使用化学品。传统地，杀菌的UV光用汞灯产生。这些灯是有效的，但体积大、相当脆弱、需要重大维护并且造成处置问题。

引用的缺点至少通过采用如以上种类的净化系统中的光源的发光二极管(LED)来缓解。这些系统的UVLED发射具有接近高斯曲线的强度图案的常规的光锥。采用具有该种类的LED的系统来攻击污染流体(典型地，水)的微生物的DNA，据此被发射的UV辐射破坏微生物的遗传信息，并且消除其生殖能力从而使其无害。

在该上下文中，并且如本领域中已知的，不同的微生物物种的形态和聚集性质变化很大。因此，大肠杆菌细菌(E.colli-bacteria)是棒状的，并且聚集成相对大的、不规则形状的簇。另一方面，葡萄球菌是大体上球形的，并且聚集成葡萄状的簇，而链球菌通常集合成对或成链。螺旋形细菌也是已知的。此外，存在于流动的流体中的细菌的簇在流体中被无规则地定向。此外，每种细菌物种在细胞中的特定位置中具有DNA串-这至少部分地由特定物种的形状来调节。发光器件(其目的是完全破坏代谢活性，主要是细菌或其它微生物的DNA)需要考虑上文来设计。

US2012/0138545公开了一种用于使用UVLED的流体净化的系统。包括至少一个LED的系统被预先安装在管道或水龙头中，即该系统被固定地附接到工厂的管道/水龙头的内表面。鉴于关于系统的可接入性的明显困难，考虑中的系统的更换是非常具有挑战性的任务，需要相当多的时间和努力。此外，将二极管本身放置在流体流内或从管道壁径向突出，致使各个二极管对外部环境更加敏感。更具体地，管道中升高的流体流可能引起支撑二极管(多个二极管)的平台的磨损或彻底打破平台。另外，由管道中正在流动的流体承载的导致浊度的颗粒可能弄脏暴露的二极管的发光区域，使得其功能丧失。

因此，本发明的目的是减少与现有技术相关联的缺点中的至少一些。

概述

以上陈述的目的借助于用于净化流过管道的流动的流体的基于LED的系统来实现。所述系统包括用于将所述系统安装在所述管道上的装置、壳体、柔韧的载体结构，所述柔韧的载体结构包括被布置成与所述结构的第一表面齐平并且被配置为在UV范围内发射辐射的多个LED，其中，当所述系统被管道安装时，所述结构被可拆卸地布置在所述壳体内，并且所述结构在所述壳体内采用大体上管状的形状且所述第一表面限定净化室，其中所述净化室与所述管道流体连通，使得流过所述管道的流体在被分配之前穿过所述净化室，在此处，所述流体被暴露于被激励的LED的UV辐射。

载体结构的可拆卸性展现关于系统作为整体的可用性的显著改进。更具体地说，在LED单元故障的情况下，载体结构是需要被更换的唯一部件。由于载体结构是容易地可接入的，这可以以快速且简单的方式来完成。

此外，并且结合上文，所述载体结构的柔韧性质使其能够采用合适的形状-典型地，这将是与系统被安装在其上的管道的轮廓相同的形状。两种形状的一致使消除或至少显著地减少管道中的压力损失成为可能。所实现的管道中压力损失的显著减少的另外的益处是，可以采用大体上无限数目的LED。基本上，流体管道的可用长度是在这方面的限制因素。这还意味着，从该组LED输出的总能量可以是非常高的。因此，可以获得能够处理甚至被极度污染的流体以及非常高的流量的系统。

此外，LED被布置在结构的平面中意味着，当该结构被管状地布置在安装系统中时，LED不正面暴露于流动的流体。明显地，这防止LED被弄脏和/或被由流体携带的颗粒损坏。

在相关的上下文中，通过将LED布置成与第一表面齐平，即在该结构的平面中，赋予对辐射过程的充分控制。更具体地，用该种类的布置，在光源和待被处理的流体之间不存在媒介。

该系统的另一个优点是其适合用于改装已经安装的流体管道，例如是常规的管道系统(plumbingsystem)的部分的那些流体管道。更具体地，唯一需要的步骤是移除现有管道的与系统的长度相当的部分以及随后将系统安装到两个管道端部上。明显地，该系统的通用性由此被增强。