[发明专利]用于处理流体的装置

说明书

【技术领域】

本发明涉及对诸如水、空气、以及其它类型气体和液体的流体的处理，以及根据本发明的一个方面对生活用水管道系统中的自来水的处理。

【背景技术】

在清洁流体期间，在一些情形下使用产生光催化效应(photo-catalyticeffect)的设备。它可包括UV(ultraviolet，紫外线)生成光源，UV生成光源能够在用流体填充的封闭装置内辐射流体，由此产生臭氧。为了获得光催化效应，设置具有光催化性能的表面，诸如二氧化钛，其能够通过光催化作用将光转化成自由基，或者分解臭氧并产生自由基，自由基比臭氧对有机体的侵蚀大得多。

对于一些用此类技术工作的清洁设备，获得了有限的光催化效应，这主要依赖于光催化表面位于清洁器的流动轮廓内的边界层中。此外，因为用于一些类型的清洁器的二氧化钛表面被放置于离光源相对大的距离处，所以光催化效应是有限的。

同时，当希望通过光学催化作用获得自由基的高产量时，也希望通过光分解作用产生自由基。与光催化作用是表面加工(surface process)相对比，光分解作用在这些类型的设备中是体积加工(volume process)。同时，在杀死微生物是兴趣所在的应用中，同样是体积加工的直接UV灭活也引起兴趣。问题是不通过阻挡光或获得太短的加工时间来抑制体积加工，则难于提高自由基的光催化产生。并且，使用不同种类的网来提供大体上的遮蔽效应(shadowing effect)，该遮蔽效应抑制对供应的光能的使用。

期望获得的是拥有这样的光催化表面，即将该光催化表面接近于光源放置、并且所有流体在其附近流动通过，而不会以显著的方式减少体积加工。

【发明内容】

本发明的目的在于纠正现有技术状态下的缺点。该目的是通过如独立权利要求1所述的特征来实现的。

本发明的优选实施方式形成从属权利要求的主题。

根据本发明的主要方面，它涉及一种用于处理流体的装置，其包括：处理室，其具有用于待处理流体的入口和出口；长UV光生成装置，其设置于所述处理室的内部；光催化结构，其设置于所述处理室中，所述光催化结构是设置于通过处理室的流体流中的过滤器使得流体流动通过所述过滤器，其中所述过滤器被设计为大体管形，其邻近并围绕用于以UV光辐射所述过滤器的所述UV光生成装置放置，由此产生处理自由基，并且其中所述过滤器被放置使得整个流体流被迫通过被辐射的过滤器。

在此方面，用语“流体”将被解释为包括具有不同内容和温度、以及用于涵盖从处理室内设施的空气到重度污染工业用液体的许多应用的液体和气体。因此，本发明涵盖大量的环境的方面和应用，其中讨论中的流体需要被处理以使得它对环境无害。

根据本发明的另一方面，所述光催化过滤器包括具有多个孔的网结构，流体可流动通过这些孔。

根据本发明的又一方面，所述光催化结构由显示光催化性能的材料制成。替代地，所述光催化结构的表面覆盖有显示光催化性能的材料。另一替代是使显示光催化性能的材料被散布在所述光催化结构的材料中。

优选地，所述光催化结构包括由石英玻璃制成的基体材料。

根据本发明另一方面，选定网孔尺寸使得光催化结构用作过滤器。

根据本发明的再一方面，所述UV光生成装置包括诸如LED、氙气闪光灯、氘灯的低能耗灯。

本发明的优点是待处理的整个流体流被迫通过光催化过滤器，光催化过滤器顺次放置于邻近UV生成装置处，由此获得了流体的良好的曝光，改善了自由基的形成并由此改善了处理。

优选地，光催化过滤器是具有多个穿孔(perforation)的网或类似结构的形式。此外，这种网结构包含光催化材料，在所有提供大的光催化区域内光催化材料被曝光于UV辐射。

为了进一步增强曝光，光催化材料的基体材料可由UV光透明材料制成，由此增强UV光的传播。

光催化过滤器的网状形状是另一个大优点，光催化过滤器用作机械过滤器以及光催化区域。当处理包含需要被消灭的有机体的流体为了例如防止这些有机体传播疾病时，过滤器功能是特别重要的。

因为自由基的产生在光催化过滤器的被辐射表面处是最强的，因此当这些有机体在过滤器内被截获(即与被曝光于UV辐射的光催化表面直接接触)时，获得了极强的曝光。

总之，借助于本发明获得了用于处理流体的非常强大的、多用途的且可变通的装置。

本发明的这些以及其它方面和优点，将从以下详细描述和从附图中变得明显。

【附图说明】

在本发明的以下详细描述中，将会参照附图，其中：