專利名稱：輻照組件及其應(yīng)用和自清洗方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明的一個(gè)方面涉及從輻照組件上清除污物的方法。
本發(fā)明的另一個(gè)方面涉及用于流體處理系統(tǒng)的輻照組件，更具體而言，涉及自清洗式輻照源組件。
本發(fā)明的另一個(gè)方面還涉及流體處理系統(tǒng)，更具體而言，涉及自清洗式流體處理系統(tǒng)。
本發(fā)明的另一個(gè)方面還涉及在包括輻照源組件的流體處理系統(tǒng)中處理流體的方法，更具體而言，涉及在流體處理期間采用避免在輻照源組件上形成污物的方式處理流體的方法。
背景技術(shù)：
流體處理裝置和系統(tǒng)是眾所周知的。例如美國專利4,482,809、4,872,980、5,006,244和5,418,370(全都轉(zhuǎn)讓給本發(fā)明的受讓人)，這些專利公開的內(nèi)容都并入本發(fā)明作為參考。這些專利都敘述了自流式加料的流體處理系統(tǒng)，該系統(tǒng)采用紫外線(UV)輻照使在流體中存在的微生物失活。
在’809、’980和’244專利中所述的裝置和系統(tǒng)通常包括幾個(gè)UV燈，其中每個(gè)UV燈都安裝在延伸到燈架的二個(gè)支承臂之間的套筒里。該燈架浸在被處理的流體里，然后根據(jù)要求輻照該流體。對(duì)被輻照流體的輻射強(qiáng)度由流體與燈的距離確定。可采用一個(gè)或多個(gè)UV傳感器監(jiān)測(cè)這些燈的UV輸出功率，且通常利用液位控制閘門等方法在處理裝置的下游控制流體的液位使其達(dá)到一定的高度。
然而，上述這些系統(tǒng)存在一些缺點(diǎn)，UV燈外圍的套筒經(jīng)過一定時(shí)間會(huì)被外來物質(zhì)所污染粘附，這些物質(zhì)妨礙套筒向流體透射UV輻射的能力，污染的程度取決于所處理流體的質(zhì)量。如果發(fā)生了污染，可根據(jù)歷史上的運(yùn)行資料或通過UV傳感器測(cè)定來確定必須用手工清洗套筒除去污染物的時(shí)間間隔。無論所采用的UV燈架是敞開式的流槽系統(tǒng)還是封閉系統(tǒng)，清洗套筒都是不現(xiàn)實(shí)的。
在敞開式流槽系統(tǒng)中，通常從流槽上拆下包括套筒在內(nèi)的組件，再將其浸泡在一個(gè)裝有適當(dāng)清洗液體的容器里。在封閉式系統(tǒng)中，必須使該裝置停止運(yùn)行，然后裝入適宜的清洗液體或采用對(duì)敞開式流槽系統(tǒng)所述的方法拆下燈和套筒，對(duì)套筒進(jìn)行清洗。在這兩種類型的系統(tǒng)中操作者都必須接受處理系統(tǒng)長時(shí)間的停機(jī)，和/或投入很多的額外資金，花費(fèi)在具有適當(dāng)控制裝置的相當(dāng)長的系統(tǒng)上，以便從被清洗的系統(tǒng)轉(zhuǎn)移流體流。
’370專利所述的系統(tǒng)在技術(shù)上是非常先進(jìn)的，它避免了’809，’980和’244專利的許多缺點(diǎn)。更準(zhǔn)確地說，在它的一個(gè)實(shí)施方案中，’370專利所述的系統(tǒng)包括在流體處理系統(tǒng)中配置輻照源部件的清洗裝置。該清洗裝置包括與輻照源部件外表的一部分相接的清洗套筒，且該套筒在縮回和伸出位置之間是可移動(dòng)的。在縮回的位置上，輻照源部件的前部浸泡在被處理的流體流中。在伸出的位置上，輻照源部件的前部被清洗套筒所遮蓋。清洗套筒包括一個(gè)與所述輻照源部件前部吻合的腔，且其中裝有適宜的清洗溶液，以便從輻照源部件的前部除去所不需要的物質(zhì)。
雖然’370專利所述的清洗裝置在技術(shù)上是先進(jìn)的，但制作它既比較復(fù)雜又比較昂貴，要建造成套的流體處理設(shè)備，需要投入較多的資金。而且在某些設(shè)備中，該裝置使被處理的流體流產(chǎn)生較大的水力壓頭損失。因此希望有一種能保持’370專利所述清洗裝置的特性，同時(shí)在構(gòu)造上既比較簡(jiǎn)單又比較便宜的設(shè)備。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種從輻照組件上清洗污物的新穎方法。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種新型的輻照組件。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種新型的流體處理裝置，該裝置避免或減少了現(xiàn)有技術(shù)的至少一個(gè)缺點(diǎn)。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種新穎的處理流體的方法，該方法避免或減少了現(xiàn)有技術(shù)的至少一個(gè)缺點(diǎn)。
因此，本發(fā)明的一個(gè)方面提供一種從輻照組件上清洗污物的方法，該方法包括以下步驟(I)將輻照組件的至少一部分浸在流體里；和(ii)使輻照組件在足以基本上阻止污物附著到輻照組件上的頻率下振動(dòng)。
本發(fā)明的另一個(gè)方面提供一種用于流體處理系統(tǒng)的輻照組件，該組件包括一個(gè)支件，用于在流體處理系統(tǒng)中固定該組件；至少一個(gè)從支件上伸出的輻照部件；和至少一個(gè)與輻照部件相連的振動(dòng)發(fā)生器。
本發(fā)明的另一個(gè)方面還提供一種流體處理系統(tǒng)，其中包括流體入口、流體出口和配置在流體入口和出口之間的流體處理區(qū)以及至少一個(gè)輻照組件，該組件包括一個(gè)支件、至少一個(gè)從支件伸進(jìn)流體處理區(qū)的輻照部件和至少一個(gè)與輻照部件相連的振動(dòng)發(fā)生器。
本發(fā)明的另一個(gè)方面還提供一種在流體處理系統(tǒng)中處理流體的方法，該流體處理系統(tǒng)包括流體入口、流體出口和配置在流體入口和流體出口之間的流體處理區(qū)以及至少一個(gè)輻照組件該組件包括一個(gè)支件、至少一個(gè)從支件伸進(jìn)流體處理區(qū)的輻照部件和至少一個(gè)與輻照部件相連的振動(dòng)發(fā)生器；這種方法包括下列步驟(i)向流體入口提供流體流；(ii)將流體流從流體入口導(dǎo)入流體處理區(qū)；(iii)使流體流在流體處理區(qū)受到輻照；(iv)使振動(dòng)發(fā)生器在足以清洗至少一個(gè)輻射部件的頻率下工作；和(v)將流體流輸送到流體出口。
因此，本發(fā)明的一個(gè)方面涉及用于流體處理系統(tǒng)的輻射組件。本說明書自始至終所用的術(shù)語“輻照組件(radiation module)”包括發(fā)射和檢測(cè)射線的組件。因此，在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方案中，本發(fā)明的輻照組件是一個(gè)在流體處理系統(tǒng)中發(fā)出輻射線的輻照源組件。在另一個(gè)實(shí)施方案中，本發(fā)明的輻照組件是一個(gè)檢測(cè)從另一個(gè)輻射源發(fā)出的輻射線的輻照傳感器組件。
附圖簡(jiǎn)述將參照附圖敘述本發(fā)明的一些實(shí)施方案，其中

圖1是根據(jù)本發(fā)明的輻照源組件第一個(gè)實(shí)施方案局部剖開的正視圖；圖2是圖1所示輻照源組件的俯視圖；圖3是圖1所示輻照源組件的側(cè)視圖；和圖4是圖1A區(qū)的放大圖。
在這些圖中，使用相同的編號(hào)標(biāo)明各個(gè)圖中相同的部件。
實(shí)施本發(fā)明的最佳方式本發(fā)明的輻照組件優(yōu)選是一種基本上是自清洗式的輻照源組件。本說明書自始至終所用術(shù)語“自清洗”和“清洗”的定義很寬，包括從組件的輻照源部件上除去污物或阻止污物附著到組件的輻照源部件上或這二種同時(shí)起作用。在大多數(shù)情況下，如果在整個(gè)流體處理期間，振動(dòng)發(fā)生器一直在工作(即連續(xù)方式)，則會(huì)出現(xiàn)后一情況。然而，顯然預(yù)期在流體處理期間，輻照源組件可以在振動(dòng)發(fā)生器定期工作的情況下運(yùn)行(即半連續(xù)方式)。在這種情況下，在振動(dòng)發(fā)生器工作時(shí)，會(huì)很快除掉在振動(dòng)發(fā)生器未工作時(shí)附著到輻射源部件上的污物。
在組件中，振動(dòng)發(fā)生器與輻照源部件相連并使輻照源部件產(chǎn)生瞬間的機(jī)械振動(dòng)。在理想情況下，振動(dòng)發(fā)生器的表面與輻照源部件表面暴露在流體中(因而很可能被污染)的一端鄰接，而振動(dòng)發(fā)生器的另一面與輻照源組件的剛性表面鄰接。這會(huì)最大限度地將振動(dòng)能從振動(dòng)發(fā)生器轉(zhuǎn)移到輻照源部件的自由端。這種連接可以是直接或間接的。優(yōu)選將本身不是振動(dòng)發(fā)生器的剛性絕緣件分別配置在振動(dòng)發(fā)生器和輻照源組件的剛性表面以及輻照源部件之間。這會(huì)使輻照源部件和輻照源組件剛性表面之間形成電絕緣。振動(dòng)以往復(fù)方式進(jìn)行，這對(duì)本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說是顯而易見的。就輻照源部件而言，優(yōu)選在軸向上產(chǎn)生振動(dòng)?？衫脡弘娬褡赢a(chǎn)生這種振動(dòng)，優(yōu)選采用壓電陶瓷振子。壓電陶瓷振子一直慣用于聲納。適用于本發(fā)明輻照源組件的適宜的壓電陶瓷振子在市場(chǎng)上可從EDO Corporation(猶他州、鹽湖城)買到，它們基本上是由滿足美國海軍第1類(I)或美國海軍第3類(III)技術(shù)規(guī)格的陶瓷元件組件。滿足美國海軍第1類技術(shù)規(guī)格的陶瓷元件是一種居里點(diǎn)高于約310℃的硬質(zhì)鋯鈦酸鉛和滿足美國海軍第3類技術(shù)規(guī)格的陶瓷元件是一種居里點(diǎn)高于約290℃非常堅(jiān)硬的鋯鈦酸鉛，這對(duì)本領(lǐng)域的技術(shù)人員是顯而易見的。在1984年2月28日公布的國防部標(biāo)準(zhǔn)DOD-STD 1376A(SH)中可以查到這些陶瓷元件技術(shù)規(guī)格的詳細(xì)說明，在此引入其內(nèi)容作為參考。
優(yōu)選輻照源部件包括作為輻照源的紫外線燈。更優(yōu)選輻照源部件還包括一個(gè)圍繞紫外線燈的套筒，最優(yōu)選石英套筒，該套筒限定了紫外線燈和被處理流體間的絕緣間隙。優(yōu)選的套筒具有在支件遠(yuǎn)側(cè)的封閉端及密封連接到支件上的開口端。當(dāng)采用這種配置時(shí)，優(yōu)選采用配置在支件連接表面和套筒開口端之間的環(huán)形壓電振子作為振動(dòng)發(fā)生器。
振動(dòng)發(fā)生器通?？梢栽诩s1kHz至約100kHz，優(yōu)選在約10kHz至約20kHz，更優(yōu)選在約10kHz至約15kHz的頻率下工作，優(yōu)選壓電振子，更優(yōu)選環(huán)形的壓電振子。
本發(fā)明的輻照源組件非常適用于包括流體入口、流體出口和配置在流體入口和流體出口之間的流體處理區(qū)的流體處理系統(tǒng)。流體處理系統(tǒng)可以是敞開式系統(tǒng)或者是封閉式系統(tǒng)。
本說明書自始至終使用的關(guān)于流體處理(即輻照)的術(shù)語“封閉式系統(tǒng)”，規(guī)定其包括流體流在流體處理區(qū)(即流體在其中被輻照的區(qū)域)中被加壓，且在整個(gè)處理中基本上完全處于封閉狀態(tài)為特征的系統(tǒng)。對(duì)流體流的壓力來源沒有特殊限制。例如可由泵和/或靠重力作用加壓。這種封閉式系統(tǒng)的一些實(shí)例可在引入的美國專利5,418,370(注意，是根據(jù)處理/輻照區(qū)的功能將該系統(tǒng)稱作封閉式系統(tǒng)的)和1994年10月17日提交的本發(fā)明人的美國專利申請(qǐng)?zhí)?8/323,808，現(xiàn)在的專利號(hào)*中查到，在此均引入本發(fā)明作為參考。
本說明書還自始至終使用關(guān)于流體處理(即輻照)的術(shù)語“敞開式系統(tǒng)”，規(guī)定其包括流體流在處理區(qū)被容納在一個(gè)未被流體完全充滿的敞口容器(例如流槽)中并被處理(即被輻照)為特征的系統(tǒng)。這種敞開式系統(tǒng)的一些實(shí)例可在引入的美國專利4,482,809、4,872,980和5,006,244中查到。
本發(fā)明的輻照源組件應(yīng)用于封閉式流體處理系統(tǒng)中是理想的，因?yàn)檫@會(huì)將清洗問題最大的這類系統(tǒng)的停機(jī)時(shí)間和需要的冗長系統(tǒng)減少到最小。
在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方案中，封閉式流體處理系統(tǒng)具有一個(gè)包括一個(gè)外殼和至少一個(gè)輻照源組件的流體處理區(qū)，該輻照源組件包括密封連接到支件上的輻照源，該支件密封固定在外殼上。優(yōu)選(但并非必須)使輻照源基本上與流體流平行配置。更優(yōu)選流體入口、流體出口和流體處理區(qū)具有基本上相同的橫截面且基本上以共線方式排列。外殼最好是一個(gè)基本上細(xì)長的圓筒，具有在基本上圓形的橫截面。在這個(gè)實(shí)施方案中，支件離輻照源遠(yuǎn)的一端可具有與外殼密封連接的安裝板。優(yōu)選封閉式的流體處理系統(tǒng)包括在限定輻照源環(huán)的外殼周圍呈圓形安裝的多個(gè)輻照源組件，更優(yōu)選它們彼此間具有相同的距離。如果需要，該外殼可以包括多個(gè)這樣的輻照源環(huán)。輻照源環(huán)的數(shù)量和每個(gè)環(huán)上組件的數(shù)量因各設(shè)備的不同而改變，并可由本領(lǐng)域的技術(shù)人員基于對(duì)一個(gè)或多個(gè)下列因素的考慮而選擇外殼的橫截面積、流過外殼的流體的體積、每個(gè)組件的輻射功率、系統(tǒng)所需的總輻射量等。這個(gè)封閉式流體處理系統(tǒng)的實(shí)施方案可以在常規(guī)流體(例如水)管道中“在線”使用。管道直徑可根據(jù)具體應(yīng)用確定，對(duì)于家庭使用，直徑最大可達(dá)4英寸左右，而對(duì)市政使用，直徑可達(dá)1英尺-3英尺或更大。
在另一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方案中，封閉式流體處理系統(tǒng)是自流加料并具有流體處理區(qū)，該區(qū)具有封閉式的橫截面，將被處理流體限制在預(yù)定離輻照源部件的最大距離內(nèi)。本文所用的術(shù)語“自流加料(gravity fed)”包括在其中由液位變化得到流體水力壓頭的系統(tǒng)。應(yīng)當(dāng)理解，這樣的系統(tǒng)包括自然自流加料和通過泵或其它機(jī)械裝置改變流體液位提供自流加料這兩類系統(tǒng)。優(yōu)選輻照源部件是細(xì)長的，且其縱向軸基本上平行于流體通過流體處理區(qū)流動(dòng)的方向。流體處理區(qū)的橫截面積優(yōu)選小于流體入口和流體出口的橫截面積。在大多數(shù)情況下，這會(huì)導(dǎo)致流體的流動(dòng)在流體入口有第一種速度，在流體處理區(qū)有第二種速度和在流體出口有第三種速度。在理想情況下，第二種速度(即在流體處理區(qū))大于第一和第三兩種速度中的至少一種速度。且優(yōu)選大于這兩種速度。優(yōu)選第三種速度基本上等于第一種速度更優(yōu)選流體處理區(qū)的橫截面積小于流體入口的橫截面積，并將流體處理區(qū)配置在一個(gè)包括將流體入口與流體處理區(qū)連通的第一過渡區(qū)的處理區(qū)內(nèi)，該過渡區(qū)能減少入口和流體處理區(qū)之間流體的壓力損失并能增加流體的流速。更優(yōu)選流體處理區(qū)的橫截面積小于流體出口的橫截面積，并將流體處理區(qū)配置在包括將流體出口與流體處理區(qū)連通的第二過渡區(qū)的處理區(qū)內(nèi)，該過渡區(qū)能減少出口和流體處理區(qū)之間流體的壓力損失，并能降低流體的流速。最優(yōu)選流體處理區(qū)包括第一和第二過渡區(qū)。
參照附圖，所示輻照源組件10包括支件15、從支件15伸出的輻照源部件20以及將輻照源組件10固定在流體處理系統(tǒng)中的安裝板25。
輻照源部件20包括一個(gè)同軸漸縮管30，該管可被焊接到支件15上或與支件15制成一體。環(huán)35固定在漸縮管30上，安裝套筒40固定在環(huán)35上。安裝套筒40離同軸漸縮管30遠(yuǎn)的一端有螺紋段45。具有螺紋段55的內(nèi)套筒50被配置在安裝套筒40之內(nèi)，螺帽60擰在螺紋段55上。內(nèi)套筒50帶有適當(dāng)?shù)陌疾郏园卜乓粚?duì)有彈性的O形環(huán)65、70。內(nèi)套筒50離同軸漸縮管30遠(yuǎn)的一端鄰接一個(gè)有彈性的楔形密封環(huán)75。安裝螺帽80擰在安裝套筒40的螺紋段45上，并與楔形密封環(huán)75鄰接。安裝螺帽80開有施加扭力的凹槽85，該凹槽用于安放適當(dāng)?shù)墓ぞ?，以將安裝螺帽80扭進(jìn)與安裝套筒40的密封連接處。
一個(gè)環(huán)形的壓電陶瓷振子90配置在內(nèi)套筒50內(nèi)，該振子是由多個(gè)單獨(dú)的環(huán)形壓電陶瓷振子(未示出)粘附在一起制成的多層結(jié)構(gòu)。振子90的一端與內(nèi)套筒50鄰接，而振子90的另一端與石英套筒95的開口端鄰接。如圖中所示，石英套筒95的另一端是封閉的。本領(lǐng)域的技術(shù)人員會(huì)理解，也可使用兩端開口的石英套筒。輻照源100配置在石英套筒95內(nèi)。在理想情況下，輻照源是紫外線燈。對(duì)紫外線燈沒有特殊限制，且紫外線燈的選擇是在本領(lǐng)域技術(shù)人員的權(quán)限內(nèi)。在石英套筒95內(nèi)配置一對(duì)隔板105、110，用其使石英套筒95內(nèi)的輻照源100位于中心并被固定在合適的位置上。
從輻照源100引出一對(duì)電導(dǎo)線115、120，它們被接到第一接線器135上。從振子90引出另一對(duì)電導(dǎo)線125、130，它們也接到第一接線器135上。第一接線器135與第二接線器140連接。電線導(dǎo)管145從第二接線器140上引出并穿過同軸漸縮管30、支件15和安裝板25。電線導(dǎo)管145與本領(lǐng)域慣用的適當(dāng)電源和控制系統(tǒng)(未示出)連接。
第一接線器135和第二接線器140各自的一部分由絕緣環(huán)150圍繞著。絕緣環(huán)150由不導(dǎo)電的材料制成，并用來減少或消除在連接第一接線器135和第二接線器140的電接頭間產(chǎn)生的電弧。優(yōu)選絕緣環(huán)150是非彈性的且由硬橡膠或塑料(例如DelrinTM)制成。
在用圖說明的實(shí)施方案中，安裝板25是彎曲的并具有多個(gè)孔155。在加壓的、封閉式系統(tǒng)中，例如在所引入的共同未決的1994年10月17日提交的本發(fā)明人的美國專利申請(qǐng)S.N 08/323,808，現(xiàn)為專利號(hào)*中所述的系統(tǒng)中，采用輻照源組件10的這個(gè)實(shí)施方案是有利的。在這個(gè)實(shí)施方案中，將輻照源部件20通過尺寸比安裝板25上的孔小但形狀與其相似的孔插入外殼。螺栓在外殼上的排布與安裝板25上孔的排布相同。然后扭動(dòng)每個(gè)螺栓上的螺帽將輻照源組件固定在合適的位置上，這種方法借助于安裝板25和外殼之間的O形環(huán)(或其它密封環(huán)，未示出)提供密封。
輻照源組件可用下列方法組裝。首先將絕緣環(huán)150放在內(nèi)套筒50的一端，并將螺帽60擰在內(nèi)套筒50的螺紋段55上，把絕緣環(huán)固定在合適的位置上。將第一接線器135的一部分插進(jìn)絕緣環(huán)150，并將振子90放在與內(nèi)套筒50鄰接的位置上。將O形環(huán)70放在內(nèi)套筒50內(nèi)的凹槽中并將石英套筒95(裝有輻照源100)插入內(nèi)套筒50，使其與振子90鄰接。將O形環(huán)65和楔形密封環(huán)75放在相對(duì)內(nèi)套筒50的適當(dāng)位置上，然后將內(nèi)套筒50插入安裝套筒40中。在全部插進(jìn)安裝套筒40之前，將第一接線器135和第二接線器140接上。然后將安裝螺帽80擰到安裝套筒40的螺紋段45上。采用適當(dāng)?shù)墓ぞ?未示出)扭轉(zhuǎn)安裝螺帽80，所施加的力要達(dá)到兩個(gè)目的。第一，所施加的力應(yīng)足以壓緊O形環(huán)65、70和楔形密封環(huán)75，以使在輻照源部件20之外的流體和輻照源部件20之內(nèi)的電導(dǎo)線115、120、125、130之間形成密封。第二，所施加的力應(yīng)足以確保石英套筒95和振子90以及振子90和內(nèi)套筒50之間相應(yīng)的連接。
在使用時(shí)，將輻照源組件10放在被處理的流體(例如水)中，以使輻射源100基本上完全被浸沒。將電線導(dǎo)管145連接到適合用于驅(qū)動(dòng)輻照源100的振子90的電源上。在工作期間，流體流被輻照源100輻照。同時(shí)，振子90使石英套筒95以圖4中箭頭B所示的往復(fù)方式振動(dòng)。這種往復(fù)運(yùn)動(dòng)起著去除可能附著到石英套筒上的污物(例如礦物質(zhì)、細(xì)菌等)的作用。往復(fù)運(yùn)動(dòng)還起著防止流體載帶的污物附著到石英套筒上的作用。往復(fù)作用使石英套筒95上的污物受到很大的剪切力，這種剪切力可從石英套筒95上除去附著的污物，或可防止在石英套筒95上形成污物，這對(duì)本領(lǐng)域的技術(shù)人員是會(huì)清楚了解的。
本領(lǐng)域的技術(shù)人員自然也會(huì)理解，為了適合特定的流體處理系統(tǒng)，可在不離開本發(fā)明內(nèi)容的條件下改變所列舉的輻照源組件的實(shí)施方案。例如可以省去安裝板25，并可將支件15加長成一個(gè)支柱，其長度等于或大于輻照源部件20的長度。這類輻照源組件適用于流體處理系統(tǒng)，例如上文引入的’809，’980，’244和’370專利所述的一些系統(tǒng)。在保持密封的同時(shí)，還可改變密封環(huán)(即O形環(huán)、楔形環(huán)等)的數(shù)量、類型和配置。雖然本發(fā)明的輻照源組件在用于輻照流體的同時(shí)保持輻照源部件不受其中污物的污染更為有利，但也可以從流體處理裝置中拆下輻射源組件，將其放在流體(例如在外部容器中的清洗液)里并只開動(dòng)振動(dòng)發(fā)生器(即不輻照流體)-這種變動(dòng)涉及在不同時(shí)處理或純化流體的條件下清洗輻照源組件中輻照源部件的方案。
雖然上文的敘述講授了輻照源組件，但正如上文所討論的，本發(fā)明的實(shí)施方案涉及到聲納組件。這種組件可用能檢測(cè)所關(guān)心的特定波長發(fā)射的輻射強(qiáng)度的光電二極管(或類似物)替代輻照源100和電導(dǎo)線115、120、125、130來制作。對(duì)光電二極管(或類似物)的選擇沒有特殊限制，且可選擇在目前的輻射傳感器中常用的材料。光電二極管的電氣連接和控制也是常規(guī)的，這對(duì)本領(lǐng)域的技術(shù)人員而言，也是不難做到的。
因此很顯然，雖然本文已敘述了本發(fā)明有代表性的實(shí)施方案，但本發(fā)明并不局限于這些有代表性的實(shí)施方案，而且在不離開所附權(quán)利要求所規(guī)定的本發(fā)明內(nèi)容范圍的條件下，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可做出這樣或那樣的變動(dòng)和改變。
權(quán)利要求
1.用于流體處理系統(tǒng)的輻照組件，該組件包括一個(gè)用于在流體處理系統(tǒng)中固定該組件的支件；至少一個(gè)從支件上伸出的輻照部件；和至少一個(gè)與輻照源部件相連的振動(dòng)發(fā)生器。
2.權(quán)利要求1的輻照組件，其中的輻照部件是輻照源部件。
3.權(quán)利要求2的輻照組件，其中振動(dòng)發(fā)生器配置在支件和至少一個(gè)輻照源部件之間。
4.權(quán)利要求2的輻照組件，其中至少一個(gè)輻照源部件包括一個(gè)紫外線燈。
5.權(quán)利要求4的輻照源組件，其中輻照源部件還包括在紫外線燈周圍的套筒，該套筒限定了紫外線燈和被處理流體之間的絕緣間隙。
6.權(quán)利要求5的輻照源組件，其中套筒具有在支件遠(yuǎn)側(cè)的封閉端和與支件密封連接的開口端。
7.權(quán)利要求2的輻照源組件，其中振動(dòng)發(fā)生器包括至少一個(gè)配置在支件連接面和套筒開口端之間的環(huán)形壓電振子。
8.權(quán)利要求2的輻照源組件，其中振動(dòng)發(fā)生器包括多個(gè)互相粘附在一起且配置在支件鄰接表面和套筒開口端之間的環(huán)形壓電振子。
9.權(quán)利要求2的輻照源組件，其中支件包括至少二個(gè)與其連接的紫外線燈。
10.權(quán)利要求2的輻照源組件，其中振動(dòng)發(fā)生器能在約1kHz至約100kHz的頻率下工作。
11.權(quán)利要求2的輻照源組件，其中振動(dòng)發(fā)生器能在約10kHz至約15kHz的頻率下工作。
12.權(quán)利要求2的輻照源組件，其中支件包括向輻照源部件和振動(dòng)發(fā)生器提供電源所通過的導(dǎo)管裝置。
13.權(quán)利要求1的輻照組件，其中輻照部件是輻照傳感器部件。
14.一種從輻照組件上清除污物的方法，該方法包括下列步驟(i)將輻照組件的至少一部分浸在流體中，和(ii)使輻照組件在足以基本上阻止污物附著到至少一個(gè)輻照源上的頻率下振動(dòng)。
15.權(quán)利要求14的方法，其中頻率為約1kHz至約100kHz。
16.權(quán)利要求14的方法，其中頻率為約10kHz至約20kHz。
17.權(quán)利要求14的方法，其中頻率為約10kHz至約15kHz。
18.權(quán)利要求14的方法，其中間斷地施加頻率。
19.權(quán)利要求14的方法，其中連續(xù)地施加頻率。
20.權(quán)利要求14的方法，其中還包括使流體受輻照的步驟。
21.權(quán)利要求14的方法，其中輻照是紫外線輻照。
22.流體處理系統(tǒng)，其中包括流體入口、流體出口和配置在流體入口和流體出口之間的一個(gè)流體處理區(qū)以及至少一個(gè)輻照源組件，該組件包括一個(gè)支件、至少一個(gè)從支件伸進(jìn)流體處理區(qū)的輻照源部件和至少一個(gè)與輻照源部件相連的振動(dòng)發(fā)生器。
23.權(quán)利要求22的流體處理系統(tǒng)，其中振動(dòng)發(fā)生器被配置在支件和至少一個(gè)輻照源部件之間。
24.權(quán)利要求22的流體處理系統(tǒng)，其中至少一個(gè)輻照源部件包括紫外線燈。
25.權(quán)利要求24的流體處理系統(tǒng)，其中輻照源部件還包括在紫外線燈周圍的套筒，該套筒限定了紫外線燈和被處理流體之間的絕緣間隙。
26.權(quán)利要求25的流體處理系統(tǒng)，其中套筒具有在支件遠(yuǎn)側(cè)的封閉端和與支件密封連接的開口端。
27.權(quán)利要求22的流體處理系統(tǒng)，其中振動(dòng)發(fā)生器包括至少一個(gè)配置在支件連接表面和套筒開口端之間的環(huán)形壓電振子。
28.權(quán)利要求22的流體處理系統(tǒng)，其中振動(dòng)發(fā)生器包括多個(gè)互相粘附在一起并配置在支件連接表面和套筒開口端之間的環(huán)形壓電振子。
29.權(quán)利要求22的流體處理系統(tǒng)，其中振動(dòng)發(fā)生器能在約1kHz至約100kHz的頻率下工作。
30.權(quán)利要求22的流體處理系統(tǒng)，其中支件包括為輻照源部件和振動(dòng)發(fā)生器提供電源所通過的導(dǎo)管裝置。
31.權(quán)利要求22的流體處理系統(tǒng)，其中流體處理區(qū)包括一個(gè)外殼，和至少一個(gè)輻照源組件包括一個(gè)與支件密封連接的輻照源，該支件密封安裝在外殼上。
32.權(quán)利要求32的流體處理系統(tǒng)，其中輻照源基本上與流體流平行配置。
33.權(quán)利要求32的流體處理系統(tǒng)，其中流體入口、流體出口和流體處理區(qū)基本上具有相同的橫截面。
34.權(quán)利要求33的流體處理系統(tǒng)，其中流體入口、流體、流體出口和流體處理區(qū)以基本上共線的方式排列。
35.權(quán)利要求22的流體處理系統(tǒng)，其中該系統(tǒng)是自流加料，且流體處理區(qū)是封閉的，其橫截面將處理的流體限制在預(yù)定離開至少一個(gè)輻照源部件的最大距離之內(nèi)。
36.權(quán)利要求35的流體處理系統(tǒng)，其中至少一個(gè)輻照源部件是細(xì)長的，且其縱向軸基本上平行于流體通過流體處理區(qū)流動(dòng)的方向。
37.權(quán)利要求35的流體處理系統(tǒng)，其中流體處理區(qū)的橫截面積小于流體入口和流體出口的橫截面積，配置在處理區(qū)內(nèi)的流體處理區(qū)包括第一和第二過渡區(qū)，第一過渡區(qū)使流體入口與流體處理區(qū)相通和第二過渡區(qū)使流體處理區(qū)與流體出口相通，第一和第二過渡區(qū)分別減少了流體入口和流體處理區(qū)之間以及流體處理區(qū)和流體出口之間流體的壓力損失。
38.一種在流體處理系統(tǒng)中處理流體的方法，該系統(tǒng)包括流體入口、流體出口和配置在流體入口和流體出口之間的流體處理區(qū)以及至少一個(gè)輻照源組件，該組件包括一個(gè)支件、至少一個(gè)從支件伸進(jìn)流體處理區(qū)的輻照源部件和與至少一個(gè)輻照源部件相連的振動(dòng)發(fā)生器，該方法包括下列步驟(I)向流體入口提供流體流；(ii)將流體流從流體入口導(dǎo)入流體處理區(qū)；(iii)使流體流在流體處理區(qū)受輻照；(iv)使振動(dòng)發(fā)生器在足以清洗至少一個(gè)輻照源部件的頻率下工作；和(v)將流體流輸送到流體出口。
39.權(quán)利要求38的方法，其中振動(dòng)發(fā)生器在約1kHz至約100kHz的頻率下工作。
40.權(quán)利要求38的方法，其中還包括在基本上與至少一個(gè)輻照源平行的方向加入流體流的步驟。
41.權(quán)利要求40的方法，其中通過流體入口、流體出口和流體處理區(qū)的流體流基本上呈共線。
42.權(quán)利要求41的方法，其中還包括選擇具有基本上相同橫截面的流體入口、流體出口和流體處理區(qū)的步驟。
43.權(quán)利要求38的方法，其中輻照源包括至少一個(gè)紫外線燈。
44.權(quán)利要求43的方法，其中至少一個(gè)輻照源部件還包括一個(gè)圍繞至少一個(gè)紫外線燈外表的一部分的套筒。
45.權(quán)利要求38的方法，其中流體以第一種速度在流體入口流動(dòng)，以第二種速度在處理區(qū)流動(dòng)，以第三種速度在流體出口流動(dòng)，第二種速度大于第一、第三這兩種速度。
46.權(quán)利要求45的方法，其中在步驟(ii)之前，流體流被導(dǎo)入過渡區(qū)，該過渡區(qū)使流體的流速增加。
47.權(quán)利要求45的方法，其中在步驟(v)之前，流體流被導(dǎo)入過渡區(qū)，該過渡區(qū)使流體的流速下降。
全文摘要
一種從輻照組件上清除污物的方法，該方法包括下列步驟(i)使輻照組件的至少一部分浸在流體里，和(ii)使輻照組件在足以基本上阻止污物附著到至少一個(gè)輻射源上的頻率下振動(dòng)。一種用于流體處理系統(tǒng)的輻照組件，該組件包括一個(gè)在流體處理系統(tǒng)中固定該組件的支件；至少一個(gè)從支件上伸出的輻照部件，和至少一個(gè)與輻照部件相連的振動(dòng)發(fā)生器。輻照組件是自清洗式的，并可以采取輻照組件或輻射傳感器組件的形式。本文還敘述了輻照源組件在流體處理系統(tǒng)中的一體化。
文檔編號(hào)C02F1/32GK1168659SQ95196638
公開日1997年12月24日 申請(qǐng)日期1995年10月17日 優(yōu)先權(quán)日1994年10月17日
發(fā)明者J·M·馬爾斯哈爾克維爾德 申請(qǐng)人:特洛伊人技術(shù)公司