[發明專利]感應耦合介電屏障放電燈

有效

• 申請號: 201611011915.8
• 申請日: 2011-06-03
• 公開（公告）號: CN107068535B
• 公開（公告）日: 2019-01-18
• 發明（設計）人: K.韋茨丁斯;M.E.邁爾斯;J.K.施萬內克;D.A.米克霍夫;D.L.斯奎爾斯;W.T.小斯托納;M.J.諾爾孔克;R.B.拜爾斯馬;M.J.莉莉
• 申請（專利權）人: 捷通國際有限公司
• 主分類號: H01J65/04
• 分類號: H01J65/04;H01J5/62;H01J5/54;H01F38/14;C02F1/32;B01D53/74
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 鄒松青;胡斌

公開了例如用于流體處理系統的介電屏障放電燈組件（20）。該燈組件包括感應次級繞組（24）、耦合到感應次級繞組的第一和第二電極（26、28）、以及包括介于第一和第二電極之間的介電屏障的燈（30）。該介電屏障限定包含放電氣體的放電室。感應次級繞組適合于接收來自附近的感應初級繞組的功率，以在放電室中促進介電屏障放電。所得到的介電屏障放電可產生紫外光，用于處理空氣或水或者用于其他用途。此外，公開了用于流體處理系統的基站，包括感應初級繞組（22），該感應初級繞組（22）適合于向燈組件提供無線功率源，該燈組件例如包括介電屏障放電燈、氣體放電燈、白熾燈或發光二極管并且具有感應次級繞組。該基站還包括驅動器電路和流體傳感器，該驅動器電路適合于用時變電壓驅動感應初級繞組，該時變電壓基于流體特性而被控制，該流體傳感器適合于檢測所述流體特性。

技術領域

本發明涉及介電屏障放電燈。具體地，本發明涉及用于流體處理系統、發光系統和其它用途的介電屏障放電燈。

背景技術

介電屏障放電燈是眾所周知的，并且用于其中期望提供特定波長電磁輻射的多種用途。例如，一些用途包括廢水處理和/或飲用水的消毒。這些用途可以需要波長在約100nm至280 nm之間的紫外輻射。其它用途包括產生用于一般照明的要求波長在約380 nm和750 nm之間的可見光。

介電屏障放電燈通常可以具有任何形態。一種最簡單形態的介電屏障放電燈包括外管和同軸內管，在外管與同軸內管之間形成環狀放電室。環狀放電室將內管內的電極與在外管外部附近的對電極隔開。該環狀放電室通常包含惰性氣體或稀有氣體（例如氙氣），一旦在放電室內引發氣體放電（特別是介電屏障放電），則該惰性氣體或稀有氣體放出初級輻射。在介電屏障放電期間，氙氣分子分離成離子和電子并且變成氙氣等離子體。當氙氣等離子體被激發到特定的能級時，在等離子體內形成準分子。該準分子在一定壽命后分開，釋放出氙氣等離子體的峰值波長約為172 nm的光子。可利用沉積在外管的內部上的發光層將此能量轉變到175 nm至280 nm的范圍內。至少外管可以由半透明材料（例如石英）形成，以傳輸用于水或空氣消毒或者其它用途的紫外輻射。

現有技術的系統還可以包括纏繞在公用磁芯周圍的升壓變壓器，該升壓變壓器將電源電壓或第一電壓轉變成施加在電極和對電極上的第二電壓。然而，升壓變壓器通常必須包括連接到電源和燈體的物理連接。在使用中，變壓器與燈體之間的連接（例如，電接觸）易受流體和腐蝕的影響。另外，現有技術的介電屏障放電燈對流體高效處理的主要問題是：對流體的輻射水平高于或低于進行充分處理所需的水平。

發明內容

本發明提供一種用于流體處理系統的介電屏障放電燈組件。該燈組件可以包括感應次級繞組（inductive secondary）、耦合到感應次級繞組的第一和第二電極、以及包括介于第一電極與第二電極之間的介電屏障的燈。該介電屏障可以限定包含放電氣體的放電室，并且第一電極和第二電極中的一個可以在放電室內延伸。感應次級繞組可以適合于接收來自附近的感應初級繞組（inductive primary）的功率從而促進放電室中的介電屏障放電。所產生的介電屏障放電可以產生用于空氣或水處理或者其它用途的紫外光。

在一個實施例中，燈包括與外管間隔的內管，以限定它們之間的放電間隙。在第一電極與第二電極之間施加高電壓可以導致放電間隙中的放電，從而穿過燈的外部將光發射到周圍的流體。周圍的流體（例如水）可以任選地起電極的延伸的作用。任選地，燈組件可以包括導電網，該導電網耦合到電極并被施加到燈外部。進而任選地，燈組件可以包括電可容構件，該電可容構件與燈間隔以便在兩者之間容納流體。例如，電可容構件通常可以將流體與第一電極和第二電極中的一個或兩個電極分隔開從而防止流體的電離化。

在另一個實施例中，提供一種基站。燈組件可以被可移除地接收在基站內，并且基站可以包括為燈組件提供無線功率源的感應初級繞組。基站還可以包括初級電路，該初級電路具有控制器、燈脈沖驅動器、燈傳感器、和水流量傳感器。控制器可以電耦合到燈脈沖驅動器，以便用一系列短時間脈沖驅動感應初級繞組。控制器可以監測來自燈傳感器和水流量傳感器的反饋，以便控制燈脈沖驅動器的性能。