[发明专利]用于控制UV-LED光反应器中的流体辐射剂量的方法和设备

权利要求书

1.一种用于使用紫外线(UV)辐射照射流体流的UV反应器，所述反应器包括：

流体管道，其包括流体入口和流体出口以及位于所述入口与所述出口之间的纵向延伸的流体流动通道，所述流体流动通道沿纵向方向延伸，以允许流体沿纵向方向流过其中；

固态UV发射器；和

辐射聚焦元件，其包括一个或多个透镜，所述一个或多个透镜定位在从所述固态UV发射器发射的辐射的辐射路径中，以引导来自所述固态UV发射器的辐射撞击在于所述流体流动通道中流动的流体上；

其中，所述一个或多个透镜被配置为提供沿所述流体流动通道的内孔的横截面的一部分的辐射注量率曲线在所述流体流动通道的纵向尺寸上的平均值，该平均值与沿所述流体流动通道的内孔的横截面的所述一部分的纵向方向流体速度曲线在所述流体流动通道的纵向尺寸上的平均值正相关。

2.根据权利要求1或本文的任一项其它权利要求所述的UV反应器，其中，所述一个或多个透镜通过所述一个或多个透镜的选择、所述一个或多个透镜的形状、所述一个或多个透镜的位置和所述一个或多个透镜的折射率中的一者或多者而被配置为提供沿所述横截面的所述一部分的辐射注量率曲线在所述纵向尺寸上的平均值，其与沿所述横截面的所述一部分的纵向方向流体速度曲线在所述纵向尺寸上的平均值正相关。

3.根据权利要求1至2中任一项或本文的任一项其它权利要求所述的UV反应器，其中，所述横截面的所述一部分包含所述流体流动通道的内孔的总横截面的表面积的70％以上。

4.根据权利要求1至3中任一项或本文的任一项其它权利要求所述的UV反应器，其中，在相对靠近所述流体流动通道的内孔的横截面中心的横截面位置处的辐射注量率在所述纵向尺寸上的平均值比在相对远离所述流体流动通道的内孔的横截面中心的横截面位置处的辐射注量率在所述纵向尺寸上的平均值大。

5.根据权利要求1至4中任一项或本文的任一项其它权利要求所述的UV反应器，其中，沿所述横截面的所述一部分的辐射注量率在所述纵向尺寸上的平均值与纵向方向流体速度在所述纵向尺寸上的平均值之间的正相关包括沿所述横截面的所述一部分的辐射注量率在所述纵向尺寸上的平均值与纵向方向流体速度在所述纵向尺寸上的平均值大致成比例。

6.根据权利要求5或本文的任一项其它权利要求所述的UV反应器，其中，沿所述横截面的所述一部分的辐射注量率在所述纵向尺寸上的平均值与纵向方向流体速度在所述纵向尺寸上的平均值之间的大致比例性包括在所述横截面的所述一部分上变化小于25％的比例常数。

7.根据权利要求5至6中任一项或本文的任一项其它权利要求所述的UV反应器，其中，沿所述横截面的所述一部分的辐射注量率在所述纵向尺寸上的平均值与纵向方向流体速度在所述纵向尺寸上的平均值之间的大致比例性包括在所述横截面的所述一部分上变化小于15％的比例常数。

8.根据权利要求5至7中任一项或本文的任一项其它权利要求所述的UV反应器，其中，沿所述横截面的所述一部分的辐射注量率在所述纵向尺寸上的平均值与纵向方向流体速度在所述纵向尺寸上的平均值之间的大致比例性包括在所述横截面的所述一部分上变化小于5％的比例常数。

9.根据权利要求1至8中任一项或本文的任一项其它权利要求所述的UV反应器，其中，所述横截面的所述一部分包含所述流体流动通道的内孔的总横截面的表面积的80％以上。

10.根据权利要求1至9中任一项或本文的任一项其它权利要求所述的UV反应器，其中，所述横截面的所述一部分包含所述流体流动通道的内孔的总横截面的表面积的90％以上。