流体消毒设备和方法技术

公开了示例性流体消毒设备和方法的多个方案。一个方案是消毒设备，其包括带反射腔室的本体、将流体引导到反射腔室的流体通道、和定位成向所述腔室中输出消毒辐射的辐射源。该本体可包括入口和出口。例如，该入口可延伸穿过该本体用于以第一速度接收流体；该反射腔室可沿本体的轴线延伸；并且出口可延伸穿过反射腔室的端部用以从本体排出流体。在本例子中，流体通道可以小于第一速度的第二速度将来自入口的流体引导至反射腔室；并且该辐射源可定位成朝向出口将消毒辐射输出到反射腔室中。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】流体消毒设备和方法
本公开涉及一种流体消毒设备和方法。特殊方案可包括紫外(“UV”)光反应器。
技术介绍
流体如空气和水可暴露于一定剂量的消毒辐射以杀灭微生物并使有机污染物分解。例如，流体可被引入腔室中并且UV辐射可从腔室中的点状源如UVLED或类似辐射源输出。所述剂量可定义为流体所暴露于的消毒辐射的能量“Q”(mJ/cm2)的量；并且计算为辐照度“I”(mW/cm2)乘以流体停留时间“τ”(s)的乘积。剂量Q的方案可被调整。例如，可使用更强的点状紫外线辐射源来通过增大UV辐照度而获得UV辐射的剂量Q。
技术实现思路
本公开的一个方案是示例性流体消毒设备。该设备可包括本体，该本体包括：用于以第一速度接收流体的延伸穿过该本体的入口；沿该本体的轴线延伸的反射腔室；和用于从本体排出流体的延伸穿过该反射腔室的端部的出口。该设备可包括位于本体中的流体通道，用于将来自入口的流体引导至该反射腔室。例如，该流体可通过流体通道以小于第一速度的第二速度被引导至反射腔室中。该设备还可包括辐射源，该辐射源定位成朝向出口将消毒辐射输出到反射腔室中。例如，该源可以是紫外发光二极管(UVLED)。入口可大致横向于该轴线，并且出口可大致平行于该轴线。在一些方案中，出口可与该轴线同轴；并且辐射源可与该轴线同轴，从而使得一部分的消毒辐射与流体一起从出口排出。例如，一部分被排出的辐射可对设备下游的流体进行进一步的消毒。反射腔室的跨该轴线的截面可以是圆形的。该本体和该反射腔室可包括沿该轴线的类似的形状或体积。可采用任何形状或体积。例如类似的形状或体积可以是圆柱形、圆锥形、多边形、角锥形、球形或棱柱形。反射腔室的尺寸以及辐射源可被构造成将消毒辐射分布在整个反射腔室中。例如，反射腔室可具有长度和直径，并且长度除以直径可等于介于约0.5与约2之间的值；或介于约0.5与约3之间的值。在一些方案中，该轴线可在本体的第一端部与本体的第二端部之间延伸；该辐射源可布置在该第一端部处；该反射腔室可布置在该第一端部与该第二端部之间；该出口可延伸穿过该第一端部；并且该入口可邻近该第一端部。该反射腔室的内表面可包括反射材料。可采用任何类型的反射材料，包括UV反射材料。例如，流体通道可至少部分地围绕该反射腔室，并且该反射腔室可由沿本体的该轴线延伸的内部结构限定。作为进一步的例子，辐射源可包括一个或多个点状源；并且所述一个或多个点状源可沿与该轴线大致平行的方向发出消毒辐射。该设备可包括布置在辐射源与反射腔室之间的窗部。该消毒辐射可穿过该窗部。并且该窗部还可将辐射源与流体密封隔开。例如，消毒辐射可包括介于约200nm与约320nm之间的波长；或者可包括介于约230nm与约300nm之间的峰值波长。辐射源可以是UVLED，并且可包括多个不同的光学部件如透镜。本公开的另一方案是示例性流体消毒方法。该方法可包括：将来自于本体的入口的处于第一速度的流体以小于第一速度的第二速度引入反射腔室；使流体暴露于朝向出口输出到反射腔室中的消毒辐射；以及自延伸穿过反射腔室的端部的出口从本体排出流体。在一些方案中，第二速度可小于第一速度的50％。该本体可包括流体通道并且引导该流体可包括经由该流体通道引导流体。该反射腔室可具有长度和直径，并且该长度除以该直径可等于介于约0.5与约2之间或介于约0.5与约3之间的值。入口和出口可布置在本体的一个端部处，并且引导该流体可包括：以沿该轴线的第一方向引导来自入口的流体；和以沿轴线的第二方向将流体引入到反射腔室中，其中第一方向不同于第二方向。例如，引导该流体可包括将流体从第一方向引导至第二方向。作为进一步的例子，经由该流体通道引导流体还可包括使流体至少部分地围绕该反射腔室。例如，可在本体的内表面与反射腔室的外表面之间引导该流体。使流体暴露于消毒辐射可包括从布置在该本体上的辐射源输出消毒辐射。例如，该方法可包括利用本体的邻近辐射源布置的内表面将流体从流体通道转移至该反射腔室。本方法可包括朝向出口输出消毒辐射，如从辐射源的一个或多个点状源输出。该入口可大致横向于出口，并且该方法还可包括使消毒辐射的至少一部分与流体一起从出口排出。该方法还可包括使反射腔室的反射表面反射所述消毒辐射。在一些方案中，使流体暴露于消毒辐射可包括透过布置在辐射源与反射腔室之间的窗部输出辐射。例如，消毒辐射可具有介于约200nm与约320nm之间或者介于约230nm与约300nm之间的波长，从而使流体暴露于消毒辐射可包括输出UV辐射。本公开的又一方案是另一消毒设备。该设备可包括本体，该本体包括：用于以第一速度接收流体的延伸穿过本体的入口；沿本体的轴线延伸的反射装置；和用于从本体排出流体的延伸穿过该反射装置的端部的出口。该设备可包括在本体中的流动装置，该流动装置用于将来自入口的流体引导到该反射装置。该流体可以小于该第一速度的第二速度被该流动装置引导。该设备还可包括定位成朝向出口向该反射装置中输出消毒辐射的辐射装置。该入口可大致横向于该轴线，并且该出口可大致平行于该轴线。在一些方案中，该出口可与该轴线同轴；并且该辐射装置可与该轴线同轴，以使得一部分消毒辐射与流体一起从出口被排出。例如，一部分被排出的辐射可对该设备下游的流体进行进一步的消毒。反射装置的跨该轴线的截面可以是圆形的。该本体和该反射装置可包括沿该轴线的类似的形状或体积。可采用任何形状或体积。例如，类似的形状或体积可以是圆柱形、圆锥形、多边形、角锥形、球形或棱柱形。反射装置的尺寸以及辐射装置可被构造成将消毒辐射分布在整个反射装置中。例如，反射装置可具有长度和直径，并且长度除以直径的值可介于约0.5与约2之间；或介于约0.5与约3之间。在一些方案中，该轴线可在本体的第一端部与本体的第二端部之间延伸；该辐射装置可布置在该第一端部处；该反射装置可布置在该第一端部与该第二端部之间；该出口可延伸穿过该第一端部；并且该入口可邻近该第一端部。该反射装置的内表面可包括UV反射材料。可采用任何类型的反射材料，包括UV反射材料。例如，流动装置可至少部分地围绕该反射装置，并且该反射装置可由沿该轴线在本体中延伸的内部结构限定。作为进一步的例子，辐射装置可包括一个或多个点状源；并且所述一个或多个点状源可沿与该轴线大致平行的方向发出消毒辐射。该设备还可包括布置在辐射装置与反射装置之间的传播装置。该消毒辐射穿过该传播装置。并且该传播装置还可将辐射装置与流体密封隔开。例如，消毒辐射可包括介于约200nm与约320nm之间的波长；或者可包括介于约230nm与约300nm之间的峰值波长。辐射装置可包括UVLED，并且可包括光学装置如透镜。本公开的再一方案是另一流体消毒装置。该装置可包括：附接至本体的盖部；延伸穿过本体用以接收流体的入口；沿本体的轴线延伸的反射腔室；和延伸穿过该反射腔室用以从本体排出流体的出口。该盖部可包括辐射源，该辐射源定位成在盖部附接至本体时朝向出口向反射腔室中输出消毒辐射。该本体和/或该盖部可由导热材料构成。例如，该盖部可被热耦合至本体和该辐射源，从而使得来自源的热可经由盖部被本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种流体消毒设备，包括：/n本体，所述本体包括用于以第一速度接收流体的延伸穿过所述本体的入口、沿所述本体的轴线延伸的反射腔室、和用于从所述本体排出所述流体的延伸穿过所述反射腔室的端部的出口；/n在所述本体中的流体通道，所述流体通道用于以小于所述第一速度的第二速度将来自所述入口的流体引导至所述反射腔室中；和/n辐射源，所述辐射源定位成朝向所述出口将消毒辐射输出至所述反射腔室中。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170526 US 62/511,9551.一种流体消毒设备，包括：
本体，所述本体包括用于以第一速度接收流体的延伸穿过所述本体的入口、沿所述本体的轴线延伸的反射腔室、和用于从所述本体排出所述流体的延伸穿过所述反射腔室的端部的出口；
在所述本体中的流体通道，所述流体通道用于以小于所述第一速度的第二速度将来自所述入口的流体引导至所述反射腔室中；和
辐射源，所述辐射源定位成朝向所述出口将消毒辐射输出至所述反射腔室中。


2.根据权利要求1所述的设备，其中，所述入口的至少开口大致横向于所述轴线。


3.根据权利要求2所述的设备，其中，所述出口的至少开口大致平行于所述轴线。


4.根据权利要求2所述的设备，其中，所述出口的至少开口与所述轴线同轴。


5.根据权利要求3或4所述的设备，其中，所述辐射源与所述轴线同轴，使得所述消毒辐射的一部分与所述流体一起从所述出口被排出。


6.根据权利要求5所述的设备，其中，被排出的该部分辐射进一步对所述设备下游的流体进行消毒。


7.根据权利要求1-6中任一项所述的设备，其中，所述反射腔室的跨所述轴线的截面是圆形的。


8.根据权利要求1-7中任一项所述的设备，其中，所述本体和所述反射腔室包括沿所述轴线的类似的形状或体积。


9.根据权利要求8所述的设备，其中，所述类似的形状或体积是圆柱形、圆锥形、多边形、角锥形、球形或棱柱形。


10.根据权利要求1-9中任一项所述的设备，其中，所述反射腔室的尺寸和所述辐射源构造成将所述消毒辐射分布在整个所述反射腔室中。


11.根据权利要求1-10中任一项所述的设备，其中，所述轴线在所述本体的第一端部与所述本体的第二端部之间延伸，所述辐射源定位在所述第一端部处，所述反射腔室布置在所述第一端部与所述第二端部之间，所述出口延伸穿过所述第一端部。


12.根据权利要求11所述的设备，其中，所述入口邻近所述第一端部。


13.根据权利要求1-12中任一项所述的设备，其中，所述反射腔室的内表面包括紫外线反射材料。


14.根据权利要求1-13中任一项所述的设备，其中，所述反射腔室具有长度和直径，所述长度除以所述直径的值介于约0.5与约2之间。


15.根据权利要求14所述的设备，其中，所述长度除以所述直径的值介于约0.5与约3之间。


16.根据权利要求1-15中任一项所述的设备，其中，所述流体通道至少部分地围绕所述反射腔室。


17.根据权利要求1-16中任一项所述的设备，其中，所述反射腔室由沿所述轴线在所述本体中延伸的内部结构限定。


18.根据权利要求1-17中任一项所述的设备，其中，所述辐射源包括一个或多个点状源。


19.根据权利要求18所述的设备，其中，所述一个或多个点状源沿与所述轴线大致平行的方向发出消毒辐射。


20.根据权利要求1-19中任一项所述的设备，还包括布置在所述辐射源与所述反射腔室之间的窗部，其中，所述消毒辐射穿过所述窗部。


21.根据权利要求20所述的设备，其中，所述窗部将所述辐射源与所述流体密封隔开。


22.根据权利要求1-21中任一项所述的设备，其中，所述消毒辐射包括介于约200nm与约320nm之间的波长。


23.根据权利要求1-21中任一项所述的设备，其中，所述消毒辐射包括介于约230nm与约300nm之间的峰值波长。


24.根据权利要求1-23中任一项所述的设备，其中，所述辐射源是紫外发光二极管。


25.根据权利要求1-24中任一项所述的设备，其中，所述辐射源具有透镜。


26.一种流体消毒方法，包括：
将来自本体的入口的处于第一速度的流体以小于所述第一速度的第二速度引导至反射腔室中；和
使流体暴露于朝向出口输出到所述反射腔室中的消毒辐射；和
经延伸穿过所述反射腔室的端部的出口将流体从所述本体排出。


27.根据权利要求26所述方法，其中，所述本体包括流体通道并且引导所述流体包括经由所述流体通道引导所述流体。


28.根据权利要求26或27所述的方法，其中，所述反射腔室具有长度和直径，所述长度除以所述直径的值介于约0.5与约2之间。


29.根据权利要求26或27所述的方法，其中，所述反射腔室具有长度和直径，所述长度除以所述直径的值介于约0.5与约3之间。


30.根据权利要求29所述的方法，其中，所述入口和所述出口布置在所述本体的一个端部处，引导所述流体进一步包括：以沿轴线的第一方向从所述入口引导流体；和以沿所述轴线的第二方向将所述流体引导至所述反射腔室中，其中，所述第一方向不同于所述第二方向。


31.根据权利要求30所述的方法，其中，引导所述流体进一步包括将所述流体从所述第一方向引导至所述第二方向。


32.根据权利要求27-31中任一项所述的方法，其中，经由所述流体通道引导所述流体包括使所述流体至少部分地围绕所述反射腔室。


33.根据权利要求27-32中任一项所述的方法，其中，经由所述流体通道引导所述流体包括在所述本体的内表面与所述反射腔室的外表面之间引导所述流体。


34.根据权利要求27-33中任一项所述的方法，其中...

【专利技术属性】
技术研发人员：A·巴贝，B·阿德里考迪，F·塔吉波尔，
申请(专利权)人：阿库瓦技术有限公司，英属哥伦比亚大学，
类型：发明
国别省市：加拿大;CA