流体处理系统技术方案

本发明专利技术披露了一种流体处理系统（１０），其包括控制装置（１０２），用于控制流体处理系统（１０）的整个操作。镇流器电路（１０３）和电磁辐射发射装置（１４）相连。在优选的流体处理系统（１０）中，镇流器电路（１０３）和电磁辐射发射装置（１４）感应耦合。感应耦合的镇流器电路（１０３）根据来自控制装置（１０２）的预定的电信号以感应方式激励位于电磁辐射发射装置（１４）中的电磁辐射发射器件（６０）。此外，流体处理系统（１０）包括射频识别系统（１２４），用于监视在流体处理系统（１０）中使用的电磁辐射发射装置（１４）和过滤器装置（１６）的各个功能和操作。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术一般涉及水处理系统，尤其涉及用于向水处理系统中的紫外线灯进行非接触功率传递的感应耦合镇流器。
技术介绍
本专利技术解决和以前现场使用的家庭或办公室的水处理系统相关的若干问题。第一个问题是，常规的利用其中具有紫外灯的灯装置的水处理系统在能量利用方面效率低。这种灯装置一般要连续运行，以便防止由于紫外灯未接通而在水处理系统内繁殖微生物。当常规的灯装置接通时，在紫外灯内的气体被充分激发从而输出预定强度的光以便确保充分破坏水处理系统内的微生物之前需要很长的启动时间。在紫外灯被充分激发之前从水处理系统中排出的水可能具有数量不能接受的活的微生物。连续运行的灯装置使用大量的能量，因而效率是低的。此外，在灯装置连续运行的情况下，例如整夜连续运行，则可能使水处理系统中的水成为温的而不舒服。第二个问题和水处理系统内的反射器装置的设计有关。在试图增加灯的效率时，反射器装置可以被放置在紫外灯和水管周围，在所述水管中，微生物被照射。未照射到水管的来自紫外灯的入射光被从反射器壁向回反射，因而有机会再次照射到水管上。通常这些反射器装置的截面是圆形的。遗憾的是，所产生的许多紫外光永远不会照射到水管上。而是，很大的一部分光被紫外灯装置重新吸收。第三个问题涉及灯装置和水处理系统的电连接。每当灯装置在水处理系统中被安装或者被拆下时，所述灯装置必须被相对于所述水处理系统进行机械的和电的连接和拆下。这通常需要复杂而昂贵的安装装置。此外，必须小心，以便确保在向水处理系统输送电能时所述电连接不被暴露于湿气中。有时使用同轴对准的灯装置和过滤器装置以便使水处理系统具有最小的尺寸。在特定水处理系统中的一种灯装置和过滤器装置可以或者不可以从所述水处理系统中被除去。如果这些装置被同时除去，它们通常非常笨重，因为它们被充满水，并且其自身就具有很大的重量。此外，即使灯装置和过滤器装置单独地被从水处理系统中除去，在处理期间经常发生从这些装置的一个装置中溢出的问题。由具有灯装置的水处理系统面对的另一个问题是需要复杂的监视系统来监视灯装置。随着灯装置的老化，从灯装置输出的光的强度逐渐变弱。最后，光的强度下降到为实现所需的微生物杀伤率需要的值以下。灯装置应当在达到临界最小强度之前被除去。因而，需要一种监视系统检查在水处理系统内的光强度。这些监视系统一般是昂贵的。它们通常需要具有石英窗的昂贵的紫外线检测器。常规的镇流器控制电路使用双极晶体管和饱和变压器驱动灯装置。镇流器控制电路在和材料以及这些变压器的绕组装置的磁性能有关的频率下振荡。具有饱和变压器振荡器的电路产生方波类型的输出，要求半桥的晶体管在有载的条件下强制转换，并需要单独的电感器限制通过放电灯的电流。使用灯装置和过滤器装置的现有的水处理系统的这些和其它的缺点由本专利技术解决了。专利技术概述本专利技术披露了一种用于水处理系统的包括感应耦合的镇流器电路的电子控制系统。所述水处理系统尤其通过把水流从水源引向过滤器装置对水进行过滤。所述过滤器装置从水流中除去有害的颗粒。在通过过滤器装置之后，水被引向可更换的紫外灯装置。紫外灯装置借助于当水通过紫外灯装置时把水暴露于高强度的紫外光下破坏水源中的有机物质。紫外灯装置在操作的开始提供实际上瞬时的高强度的紫外光，这优于需要预热时间的现有技术的水处理系统。在水流从紫外灯装置出来之后，通过输出装置把水流引出水处理系统。水处理系统的整个操作被一个和紫外灯装置以及过滤器装置电连接的控制装置控制。在优选实施例中，控制装置还和流量检测器、环境温度检测电路、环境光检测电路、紫外光检测电路、电源检测电路、显示装置、声音发生电路、存储装置、通信端口和射频识别系统电连接。这些装置都被控制装置监视或控制，并对水处理系统提供许多优点，如下所述。流量检测电路由控制装置用于确定水流动的时间，从而可以向紫外灯装置供电。并保持跟踪由水处理系统处理的水的体积。环境温度检测电路测量大气的环境温度，使得水处理系统可以把温度值保持在冰点或某个预定的温度以上。紫外光检测电路对控制装置提供相应于由紫外灯装置发射的紫外光的强度的电信号。这是重要的，因为这些测量使得控制装置能够进行调整，从而可以增加或者减少发送的紫外光的强度。电源检测电路对控制装置提供电信号，所述电信号表示是否由常规的外部电源例如墙壁插座向水处理系统供电。显示装置由控制装置控制，用于显示水处理系统的状态的信息。声音产生电路由控制装置控制用于在水处理系统中发生预定的需要关注的状态的情况下提供可听的声音。水处理系统还包括和控制装置相连的存储装置。所述存储装置用于存储和水处理系统及其相关元件相关的各种数据值。在本专利技术的优选实施例中，存储装置是EEPROM或某些其它某些相当的存储装置。通信端口和控制装置相连，其提供在控制装置和外围装置例如个人计算机或手持监视装置之间进行双向通信的能力。射频识别系统包括位于每个紫外灯装置中的紫外光应答器。此外，射频识别系统还包括位于过滤器装置中的过滤器应答器。紫外光应答器和过滤器应答器使用射频和射频识别系统通信。每个应答器含有对于紫外灯装置和过滤器装置是特定的某个信息。本领域的技术人员应当理解，可以使用接触型识别系统代替射频识别系统。优选的紫外灯装置由感应耦合的镇流器电路供电。一种优选的感应耦合镇流器电路是一种自激振荡半桥开关结构，其在用于实际上提供瞬时紫外灯照明的高频下操作。此外，使用MOSFET作为开关元件的感应耦合镇流器电路自激振荡容易达到谐振，其被设计适用于空心变压器耦合结构，这简化了紫外灯装置的结构。因为由感应耦合镇流器电路形成的空心变压器耦合结构，这种紫外灯装置容易更换。优选的感应耦合镇流器电路包括控制电路，振荡器，驱动器，半桥开关电路，串联谐振回路，次级线圈，谐振灯电路和紫外灯。振荡器和控制装置电气相连，控制装置通过向控制电路提供激励所述振荡器的电信号启动所述振荡器。在操作期间，振荡器向驱动器提供电信号，然后，使半桥开关电路激励。半桥开关电路激励串联谐振回路，串联谐振回路接着以感应方式激励紫外灯装置中的紫外灯。紫外灯装置在物理上容纳着次级线圈，谐振灯电路和感应耦合镇流器电路的紫外灯。一旦串联谐振回路被激励，紫外灯装置中的次级线圈便成为感应激励的，借以照射紫外灯。在优选实施例中，感应耦合的镇流器电路的谐振频率大约是100kHz。这样，在紫外灯装置中的次级线圈也大约在100kHz谐振。如前所述，可以由控制装置上下调整操作的谐振频率，以便适应常规元件的选择。此外，谐振频率也被串联谐振回路中的元件选择控制，这将在下面详细说明。这样，本专利技术的优选实施例披露了一种流体处理系统，其包括控制装置；和电磁辐射发射装置感应耦合的感应耦合镇流器电路，其中感应耦合镇流器电路根据来自控制装置的预定的电信号感应激励电磁辐射发射装置中的电磁辐射发射器件。本专利技术的另一个优选实施例披露了一种在流体处理系统中提供电磁辐射的方法。所述方法包括以下步骤利用一个控制装置产生预定的电信号；将所述预定的电信号引导到感应耦合镇流器电路；以及响应来自所述控制装置的预定的电信号感应激励在感应耦合镇流器电路中的电磁辐射发射器件。在本专利技术的另一个实施例中，披露了一种具有射频识别系统的流体处理系统。所述流体处理系统包括控制装置；和所述控制装置电连接的基站；以及至少一个位于本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于在流体处理系统１０中提供电磁辐射的方法，包括以下步骤：利用控制装置１０２产生预定的电信号；把所述预定的电信号输入到感应耦合镇流器电路１０３；以及根据来自所述控制装置１０２的所述预定的电信号以感应方式激励所述感 应耦合镇流器电路１０３中的电磁辐射发射器件６０。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：DW巴尔曼，RW屈宁，DJ德宁，TL劳岑海泽，RC马克哈姆，SA莫莱曼，
申请(专利权)人：通达商业集团国际公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]