本发明专利技术涉及一种光化学反应器（１２）。本发明专利技术还涉及一种光化学处理系统。该光化学反应器包括：容器（２０），其包括流体（３０）；光源（４０），其用于产生ＵＶ辐射（ＵＶ１）并将该ＵＶ辐射朝向流体发射；以及发光材料（５０），其设置在光源与流体之间以用于将由光源发射的ＵＶ辐射的至少一部分转换为与该ＵＶ辐射相比具有增加的波长的另一ＵＶ辐射（ＵＶ２）。该发光材料可拆卸地连接到光化学反应器并且与光源隔开。通过使发光材料可拆卸地连接到光化学反应器且与光源隔开，可以在当前发光材料已经退化时将发光材料与新的发光材料更换。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种用于流体的光化学反应器。本专利技术还涉及一种用在该光化学反应器中的发光屏，并且涉及一种光化学处理系 统。
技术介绍
光化学反应器本身是已知的并且用于对例如流体进行光化学处理。化学和物理 消毒处理二者已经是已知的并且长期用于减少病原微生物，比如细菌、病毒、真菌和原生动 物。化学处理在很大程度上是基于对氯化合物和臭氧的使用。比如过滤、超声波、加热或利 用紫外光照射的物理处理构成对周围环境较小的负担。此外，水暴露于紫外辐射(另外也 表示为UV辐射)是一种连续的且相对不需维护的处理。所以，用于消毒水的光化学反应器 的使用日益增加，特别是因为在发展中国家中城市供水的基础设施没有赶上日益增加的需 求。在近些年期间，特别是准分子灯的UV效率已经得到显著增加。准分子辐射不被放 电灯的充填气体重新吸收，并且因此利用这种准分子放电灯可以实现的效率相当高，甚至 在放电灯中使用惰性气体时也是如此。氙被证明是最高效的惰性气体填充物。然而，由于 172纳米的短波长，该辐射被水强烈地吸收并且因此对含水系统的吸引力较小。发光材料的最近发展允许使用准分子灯连同相对高效地产生紫外光的发光材料。 这例如在美国专利US6，398，970B1中公开。该专利描述了一种用于消毒水的设备并且公 开了一种包括氙填充物的气体放电灯，其中放电容器的内壁的至少一部分被在UV-C范围 内发射的磷光体覆盖。在这种设备中，UV辐射具有排它地处于与消毒相关的范围内，即在 230nm与300nm之间的光谱成分。已知的光化学反应器的缺点在于，效率随时间降低并且提高退化的效率是相对昂贵的。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种可以以相对低的成本提高效率的光化学反应器。根据本专利技术的第一方面，该目的是借助一种用于流体的光化学反应器来实现的， 该光化学反应器包括容器，其包括该流体，光源，其用于产生UV辐射并将该UV辐射朝向该流体发射，以及 发光材料，其至少部分地设置在光源与流体之间以用于将由光源发射的UV辐射的至 少一部分转换为与该UV辐射相比具有增加的波长的另一 UV辐射， 该发光材料可拆卸地连接到该光化学反应器并且与光源隔开。专利技术人已经发现准分子气体放电灯的使用提高了紫外辐射一特别地在远UV范围 内(也表示为VUV)的产生效率。然而，这种提高的效率的缺点在于，撞击在发光材料上的UV辐射的相对高的通量。该UV辐射一特别是VUV辐射一典型地具有相对短的波长并且因此 具有相对高的单位光子能量。因此，发射相对短波长的UV辐射的光发射器的使用导致发光 材料退化得比常规荧光灯中的情形更快，这随时间降低了光化学反应器的效率。由于这样 的事实发光材料可拆卸地连接到光化学反应器并且与光源隔开，所以如果当前发光材料 由于所撞击的UV辐射而退化，发光材料可以用新的发光材料更换。当例如光化学反应器的 效率已经降低到例如低于预定水平时，发光材料可以被替换。在已知的设备中，发光材料设置在放电灯的放电容器的内壁上。在这种设置中，当 光化学反应器的效率由于发光材料的退化而降低时，必须替换整个放电灯。即使产生将被 发光材料吸收的UV辐射的光源的效率例如几乎没有退化，也会要求对放电灯的这种替换。 在这种情况中，光化学反应器的效率的提高是相对昂贵的并且典型地比必要的更加昂贵。 在根据本专利技术的光化学反应器中，只有发光材料被替换，这通常降低了操作这种光化学反 应器的成本。根据本专利技术的光化学反应器的另一益处在于，它使得光化学反应器的用户能 够选择适合于在操作期间将在光化学反应器中执行的光化学处理的特定发光材料或发 光材料的特定混合物。使用发光材料产生所需辐射光谱例如从先前描述的美国专利 US6, 398, 970B1已经是已知的。然而，在光化学反应器的这种已知配置中，存在单个UV源， 其发射具有由该UV源结合应用在该UV源的放电容器的壁上的发光材料确定的光谱的UV 辐射。这样，已知的光化学反应器被设置用于执行特定光化学处理。在根据本专利技术的光化 学反应器中，发光材料可拆卸地连接到光化学反应器。在这种设置中，发光材料可以被选择 以匹配必须在光化学反应器中当前存在的或流过光化学反应器的流体上执行的当前光化 学处理的要求。当需要不同的光化学处理，例如该光化学处理需要具有不同光谱的UV辐射 时，只有发光材料或发光材料的混合物需要被更换，使得由光源和发光材料的组合产生所 需的光谱以使得能够由光化学反应器执行不同的光化学处理。这提高了光化学反应器的使 用灵活性，同时限制实现该灵活性的成本。该光源可以是能够发射UV辐射的任何光发射器，例如低压放电灯、高压放电灯、 介质阻挡放电灯或者例如固态发光元件，比如发光二极管、激光二极管或有机发光二极管。在光化学反应器的实施例中，光源可拆卸地连接到光化学反应器并且与发光材料 隔开。该实施例的益处在于，光源也可以相对容易地被替换。光源例如也会退化，由此降低 了光化学反应器的效率。通过使得能够替换与发光材料隔开设置的光源，实际上只有需要 被替换以提高光化学反应器的效率的元件被替换，因此降低了用于光化学反应器的替换成 本和/或维护成本。该实施例的另一益处在于，由于光源和发光材料二者可以单独地被替换的事实， 用户可以针对光化学反应的精确需要和/或针对发光材料的精确需要来选择光源。改变发 光材料可能要求光源发射不同UV辐射以提供该UV辐射到另一UV辐射的高效转换。在根 据本专利技术的光化学反应器中，光源和发光材料二者都可被更换，使得光源可被选择为例如 发射被发光材料高效吸收的光以最优化光化学反应器的效率。而且，发光材料可以例如仅 仅将由光源发射的光的一部分转换为另一 UV辐射。由光源发射的UV辐射的其余部分可以 例如为光化学反应器中的光化学反应做贡献。通过使发光材料和光源二者单独地可拆卸地 连接到光化学反应器，可以按照在操作中的光化学反应器中将要发生的光化学反应的需要来选择合适的UV辐射和另一 UV辐射。在光化学反应器的实施例中，光化学反应器包括发光屏，该发光屏包括该发光材 料。发光屏可拆卸地连接到光化学反应器以使得能够相对容易地替换发光材料。发光屏可 以例如由对于另一辐射是至少部分透明的材料构成，该材料例如为石英。发光材料可以作 为一层设置在发光屏上。可替代地，发光材料的颗粒可以嵌在发光屏中。而且可替代地，发 光屏可以由发光材料构成。该发光屏可以具有适合于高效地将发光材料暴露于由光源发射 的UV辐射的任何形状。在光化学反应器的实施例中，另一流体可以在光源与发光材料之间流动。该另一 流体可以例如是可以用于确保发光材料和/或光源的温度不超过预定水平的冷却气体或 冷却液体。发光材料在经受相对高的温度时可能相对快地退化。通过在光源与发光材料之 间应用另一流体，该另一流体可以用作限制温度增加并且因此降低发光材料的退化速度的 冷却流体。可替代地，该另一流体可以是本身需要光化学反应的流体。在该另一流体中的光 化学反应中，为了产生光化学反应可能主要地需要由光源发射的UV辐射。在这种设置中， 由光源发射的UV辐射最初可以用于在该另一流体中产生光化学反应。其余的UV辐射(其 未被该另一流体使用并且其被该另一流体透射)撞击在发光材料上，撞击的UV辐射的至少 一部分在发光材料中被转换为另一 UV辐射，该另一本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用于流体（３０）的光化学反应器（１０，１２，１４，１６），该光化学反应器（１０，１２，１４，１６）包括： 容器（２０），其包括流体（３０）， 光源（４０），其用于产生ＵＶ辐射（ＵＶ１）并将该ＵＶ辐射朝向流体（３０）发射，以及 发光材料（５０），其至少部分地设置在光源（４０）与流体（３０）之间以用于将由光源（３０）发射的ＵＶ辐射（ＵＶ１）的至少一部分转换为与该ＵＶ辐射（ＵＶ１）相比具有增加的波长的另一ＵＶ辐射（ＵＶ２）， 发光材料（５０）可拆卸地连接到光化学反应器（１０，１２，１４，１６）并且与光源（４０）隔开。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：U基特卡，G格鲁尔，S格鲁尔克，
申请(专利权)人：皇家飞利浦电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：NL
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。