使用一个或多个低输出功率UV光源的便携式水净化系统技术方案

水净化系统包括在放大腔室内操作的一个或多个杀菌UV光源（16），所述放大腔室容纳作为批量或在任意给定时间流经腔室的给定量的流体。放大腔室（12）具有高度反射性内表面（14），其同时基本沿所有方向将到达高度反射性内表面的杀菌UV光返回重新引导穿过流体。电源驱动一个或多个UV光源来向放大腔室内容纳的流体提供净化给定量流体所需的总UV能量的一部分。放大腔室将到达高度反射性内表面的UV光反复地返回重新引导到流体中，以便提供净化流体所需的剂量。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】相关申请的交叉引用本申请涉及下列美国临时专利申请：2013年8月21日由MilesMaiden提交的名称为“PORTABLEWATERPURIFICATIONSYSTEMUSINGONEORMORELOWOUTPUTPOWERUVLIGHTSOURCES”的美国临时专利申请序列号61/868,235；2013年12月31日由MilesMaiden提交的名称为“PORTABLEWATERPURIFICATIONSYSTEMUSINGONEORMORELOWOUTPUTPOWERUVLIGHTSOURCESANDUVSENSORS”的美国临时专利申请序列号61/922,172；以及2014年5月1日由MilesMaiden提交的名称为“FLOW-THROUGHUVWATERPURIFICATIONSYSTEMWITHHIGHLYREFLECTIVEINSERT”的美国临时专利申请序列号61/987,194，所有这些文献通过参考由此并入。
本专利技术总体上涉及便携式水净化系统，并且更具体地涉及利用处于杀菌范围的紫外线光的便携式水净化系统。
技术介绍
使用杀菌紫外线（UV）光即处于杀菌范围的UV光对少量水或小批量的水进行消毒的便携式水净化系统是公知的且非常流行的。美国专利5,900,212、7,641,790和8,226,831是这样的系统的示例。系统使用向囊和瓶子等内容纳的水提供UVC光的UV灯或UVLED而良好地工作。然而，UV灯相对低效地操作从而在水中产生具有是供应到UV灯的输入功率的大约30%的输出功率的UVC光。当前可用的UVCLED是甚至更加低效的，其操作以产生具有是供应到UVLED的输入功率的大约2%的输出功率的UVC光。因此，使用UV灯和UVLED的水净化系统必须提供相对高的输入功率，即，输入功率是由灯和LED产生的实际输出功率的5-50倍，以便驱动灯和LED来产生净化期望量的水所需的剂量。电源可以是例如外部电源插座、电池、太阳能板、光伏织物等等和/或其各种组合。便携式水净化系统可以由野营者、徒步者、旅行者和/或生活在难以获得更换电池和/或公用设施有限或不可用的区域中的人使用。因此，期望提供一种便携式水净化系统，其在所需功率方面更高效地操作以便避免电池耗尽和/或需要生成更高的太阳能等等，以使由于缺少输入功率而导致的系统停机的时间最小化。更高效的系统还会减少使用者携带或试图放置更换电池的需要和/或通过需要更少的容量而降低太阳能发电机的成本和复杂性。更高效的系统还会需要更少或更小的UV光源从而进一步降低系统成本。
技术实现思路
便携式水净化系统包括一个或多个UV光源，所述UV光源产生杀菌UV光并且将UV光提供给放大腔室中作为批量容纳的给定量的流体。放大腔室具有反射性内表面，其同时地且沿基本所有方向将到达反射性内表面的UV光返回重新引导穿过批量流体。电源驱动一个或多个UV光源以便向该批量流体提供净化给定量的流体所需的总UV能量的一小部分，并且放大腔室将到达内部反射性表面的UV光反复地返回重新引导到所述批量流体中，以便促进流体的净化。附图说明以下对本专利技术的描述参考附图，在附图中：图1是根据本专利技术构成的系统的剖视图；图2是根据本专利技术构成的系统的替代布置的剖视图；图3是根据本专利技术构成的系统的替代布置的剖视图；图4是图1-图3的系统的操作的流程图；图5是根据本专利技术构成的系统的替代布置的剖视图；图6是根据本专利技术构成的系统的替代布置的剖视图；图7是根据本专利技术构成的系统的替代布置的剖视图；图8A和图8B是图1-图3的系统中的UV光源的替代布置的剖视图；图9和图10是根据本专利技术构成的系统的替代直流式布置的剖视图；图11和图12是可以被包括在图1-图3和图5-图7的系统中的可移除囊的剖视图；图13是具有高度反射性插入件的直流式布置的剖视图；图14示出了具有可移除端盖的图13的布置；图15示出了具有可充气插入件的图13的布置；以及图16示出了具有可移除反射性腔室的直流式布置。具体实施方式现在参考图1，系统100包括囊10，其具有用于接纳待净化流体的放大腔室12。放大腔室12具有内表面14，该内表面14高度反射杀菌UV光。放大腔室12还具有开口18，该开口既用作流体进入放大腔室的入口又用作流体离开放大腔室的出口。罩19优选地闭合开口18，以便在操作一个或多个UV光源16来产生杀菌UV光之前封闭作为一个批量的流体，罩19可以但不必要具有UV反射性内表面。电源20驱动一个或多个UV光源16来向放大腔室中容纳的批量流体提供净化腔室中容纳的批量中的流体量所需的总UV能量的一小部分。放大腔室12的高度反射性内表面14同时地且沿基本上所有方向将到达内表面的UV光反复地返回重新引导穿过流体，从而导致所容纳流体的净化。高度反射性内表面14可以例如由针对杀菌UV光具有大致98%的反射比的抛光铝制成。对于高度反射性内表面14，可以利用针对杀菌UV光具有等于或大于60%且优选地等于或大于70%的反射比的任意材料。系统100可以包括使用者操作的开关21或者水传感器启用/激活的开关（未示出），以便开启一个或多个UV光源。使用者操作的开关21可以如图所示位于电源20上，或者可以位于罩19或囊10上。替代地，罩19可以用作开关，使得当罩就位以闭合开口18时，使将电源20连接到一个或多个UV光源16的电路完整。可选地，可以使用定时器22来在开启一个或多个UV光源16之后的预定时间时将其关断。一个或多个UV光源16定位在放大腔室12内，以便不仅将UV光引导到腔室中所容纳的流体中，而且还使被反射性内表面14同时从基本所有方向反复地重新引导穿过流体的UV光的阻挡最小化。如下文更详细讨论的那样，系统100驱动一个或多个UV光源16以便仅产生净化放大腔室中所容纳的给定量的流体所需的总UV能量中的一小部分。放大腔室12通过将到达反射性内表面14的UV光反复地返回重新引导到批量流体中而促进流体的净化。因此，与否则如果批量流体容纳在例如常规囊状腔室中而将需要的相比，系统100的电源20仅需要产生输入功率的对应一小部分和/或在较短时间段上操作。如图1所示，一个或多个UV光源16悬挂在放大腔室12内的期望位置，基本处于放大腔室的中心，以便延伸到腔室18中容纳的流体中，并且基本上使对到达和来自反射性内表面14的光路的阻挡最小化。一个或多个UV光源16可以永久性定位在腔室12内，例如由延伸穿过腔室壁而连接到电源20的系绳24悬挂于腔室壁。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种水净化系统，包括一个或多个紫外线（UV）光源，所述UV光源向放大腔室中容纳的给定量的流体提供杀菌UV光；电源，驱动所述一个或多个UV光源以便向所述流体提供净化所述给定量的流体所需的总UV能量中的一部分；并且所述放大腔室具有高度反射性内表面，该反射性内表面沿着基本所有方向将到达该反射性内表面的UV光重新引导穿过所述流体，以便向所述流体提供净化所述流体所需剂量的UV光。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.08.21 US 61/868235;2013.12.31 US 61/922172;201.一种水净化系统，包括
一个或多个紫外线（UV）光源，所述UV光源向放大腔室中容纳的给定量的流体提供杀菌
UV光；
电源，驱动所述一个或多个UV光源以便向所述流体提供净化所述给定量的流体所需的
总UV能量中的一部分；并且
所述放大腔室具有高度反射性内表面，该反射性内表面沿着基本所有方向将到达该反
射性内表面的UV光重新引导穿过所述流体，以便向所述流体提供净化所述流体所需剂量的
UV光。
2.根据权利要求1所述的系统，其中所述一个或多个UV光源是UVLED或UV灯中的一种。
3.根据权利要求2所述的系统，其中容纳在所述放大腔室中的所述给定量的流体是批
量流体、在给定量时间流经所述放大腔室的流体、或者以给定流速流经所述放大腔室的流
体。
4.根据权利要求2所述的系统，其中所述一个或多个光源悬挂在所述放大腔室内、附接
到腔室壁、在所述腔室壁后面安置在对应于所述腔室壁中的一个或多个UV透明窗口的位
置、沿所述腔室的内部的长度延伸或其任意组合。
5.根据权利要求4所述的系统，还包括在所述放大腔室中的开口，所述流体通过该开口
进入和离开所述放大腔室，并且所述一个或多个UV光源穿过该开口悬挂到所述腔室中。
6.根据权利要求1所述的系统，其中所述电源驱动所述一个或多个UV光源以便以毫瓦
为单位的输出功率产生UV光。
7.根据权利要求1所述的系统，其中所述高度反射性内表面是褶皱的、不规则的或二
者。
8.根据权利要求7所述的系统，其中所述放大腔室容纳在柔性囊内。
9.根据权利要求8所述的系统，其中所述囊是一次性的。
10.根据权利要求1所述的系统，还包括可佩带囊，该可佩带囊包括所述放大腔室。
11.根据权利要求1所述的系统，进一步在所述放大腔室中包括测量所述UV光的强度的
一个或多个UV传感器。
12.根据权利要求2所述的系统，其中所述UVLED中的一个或多个以第一模式运行以产
生UV光，并且以第二模式运行以测量所述UV光的强度。
13.根据权利要求3所述的系统，进一步在所述放大腔室内包...

【专利技术属性】
技术研发人员：M迈登，
申请(专利权)人：海德罗光子公司，
类型：发明
国别省市：美国;US