[发明专利]一种高效率微波激励无极紫外线灯阵系统

说明书

技术领域

本发明属于微波能和紫外线组合应用技术领域，尤其涉及一种高效率微波激励无极紫外线灯阵系统。

背景技术

微波激励无极灯产生紫外线是近年来快速发展的环保技术，可用以于空气净化、污染水处理等各个领域。以对应的空气净化技术为例，其基本原理是：首先通过电源和磁控管产生微波能量，该能量被馈入排列有紫外灯管阵列的腔体内，激励无极紫外线灯管产生紫外线。受紫外线的激励，流过灯阵的空气会被激励产生一定浓度的臭氧，紫外线和臭氧对空气起到杀菌和净化作用。实践证明在无极灯功率和强度一定的条件下，微波无极紫外光的杀菌率高达99.92％。因此该类空气净化装具有非常好的空气净化效率。当配备有大功率微波电源时，因其产生的紫外线强度较大，可以对大量的废气起到空气净化作用，并达到排放标准。其潜在的工业应用非常广泛。但是，目前的微波激励无极紫外线灯阵设计方式其微波激励源通常通过单一波导或喇叭直接激励排列灯阵的腔体。该类设计方式存在多种缺陷。(1)由单一波导直接激励灯阵腔体时，由于腔体馈电口的输入阻抗和馈电系统的阻抗差异较大，造成微波功率传输匹配较差引起微波能量反射率过高。不仅馈电效率较低，形成能量浪费，而且造成微波源被反射功率烧毁的风险；(2)由于单一的馈电口在腔体内部引起的电磁波传播过程接近球面波扩散，电磁激励能量在灯阵腔体内部能量分布不均，存在局部激励盲区和过激励区域。因此位于盲区的灯管无法点亮，而位于过激励区的灯管存在激励过大发热烧毁的风险。从而导致系统微波能量向紫外能量转化效率较低；(3)大部分灯阵单元因空间均匀度限制无法排列于最佳的能量吸收区域造成系统微波能量向紫外线转化效率不高。

综上所述，现有技术存在的问题是：目前的微波激励无极紫外线灯阵存在馈电系统匹配差，形成能量浪费，造成微波源被反射功率烧毁的风险；腔体内场分布与灯管排布不合理，导致系统微波能量向紫外能量转化效率较低。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种高效率微波激励无极紫外线灯阵系统。

本发明是这样实现的，一种高效率微波激励无极紫外线灯阵系统，所述高效率微波激励无极紫外线灯阵系统包括：

微波激励源输入口、能量空间分布均化系统、无极紫外线灯阵、灯阵腔体；

所述微波激励源输入口通过波导连接到能量空间分布均化系统，能量空间分布均化系统的一端与微波激励源输出端口相连，另一端与装有紫外灯管阵列的灯阵腔体相连；

无极紫外线灯阵依照灯阵腔体内的场强分布，排列在场强较强的周期性峰值节点上。

进一步，所述能量空间分布均化系统由功分器和一体化过渡喇叭组成。

进一步，所述能量空间分布均化系统也可由功分器单独组成。

本发明的另一目的在于提供一种安装有所述高效率微波激励无极紫外线灯阵系统的紫外杀菌消毒装置，所述紫外杀菌消毒装置包括：

微波激励源输入口、能量空间分布均化系统、无极紫外线灯阵、灯阵腔体；

所述微波激励源输入口通过波导连接到能量空间分布均化系统，能量空间分布均化系统的一端与微波激励源输出端口相连，另一端与装有紫外灯管阵列的灯阵腔体相连；

无极紫外线灯阵依照灯阵腔体内的场强分布，排列在场强较强的周期性峰值节点上。

进一步，所述能量空间分布均化系统由功分器和一体化过渡喇叭组成。

进一步，所述能量空间分布均化系统也可由功分器单独组成。

本发明的另一目的在于提供一种安装有所述高效率微波激励无极紫外线灯阵系统的紫外灯发生器，所述紫外灯发生器包括：

微波激励源输入口、能量空间分布均化系统、无极紫外线灯阵、灯阵腔体；

所述微波激励源输入口通过波导连接到能量空间分布均化系统，能量空间分布均化系统的一端与微波激励源输出端口相连，另一端与装有紫外灯管阵列的灯阵腔体相连；

无极紫外线灯阵依照灯阵腔体内的场强分布，排列在场强较强的周期性峰值节点上。

进一步，所述能量空间分布均化系统由功分器和一体化过渡喇叭组成。

进一步，所述能量空间分布均化系统也可由功分器单独组成。