[發明專利]具有無電極燈泡的凈化設備和操作方法

有效

• 申請號: 201811134597.3
• 申請日: 2018-09-28
• 公開（公告）號: CN109585261B
• 公開（公告）日: 2022-05-13
• 發明（設計）人: G·J·史密斯;L·莫金;P·M·J·皮埃爾
• 申請（專利權）人: 恩智浦美國有限公司
• 主分類號: H01J65/04
• 分類號: H01J65/04;C02F1/32
• 代理公司: 中國貿促會專利商標事務所有限公司 11038
• 代理人: 劉倜

本公開涉及具有無電極燈泡的凈化設備和操作方法。一種凈化設備包括產生RF信號的射頻(RF)信號源、第一和第二電極、以及管道。該第一電極接收該RF信號并將其轉換成由該第一電極輻射的電磁能。該管道包括輸入端口和輸出端口以及腔室。該輸入端口和該輸出端口與該腔室流體連通，且該腔室被配置成收容無電極燈泡。該腔室由按小于該RF信號的波長的距離分離的第一邊界與第二邊界限定，使得該腔室是亞共振的。該第一電極物理上定位于該第一邊界處，且該第二電極物理上定位于該第二邊界處。該第一電極、該第二電極和該腔室形成將該電磁能電容耦合到該腔室內的無電極燈泡中的結構。

技術領域

本文中所描述的主題的實施例大體上涉及凈化設備，且更具體地說，涉及利用紫外光以殺滅病原體的液體或空氣凈化設備。

背景技術

在全世界，在可食用水中存在病原體(例如細菌、病毒、真菌和其它微生物)，從而潛在地致使食用未經處理水的人得病。一些常規凈水系統利用殺傷性劑量的紫外(ultraviolet，UV)光來殺滅水中的病原體(例如高達160,000μs/cm²的最小殺傷性劑量)。

常規UV凈水系統使用基于電極的燈和鎮流器(例如高電壓撞擊源) 以產生UV光。此系統的不合期望的特性是基于電極的燈具有相對較短的使用壽命，范圍介于10,000到20,000小時(50到100天)。因此，必須頻繁替換基于電極的燈，從而增加系統的操作費用。另外，基于電極的燈內的電極在操作擴充之后開始劣化。燈的劣化會在燈泡內部產生黑色的膜，這會引起顯著更低的UV光輸出和有效性更差的凈化。

另外，在此類系統中，鎮流器已知在連續操作下加熱，且此傾向在更熱的環境中加劇。過量的鎮流器加熱會引起系統故障。另外，因為常規鎮流器的特征在于啟動到完全燈UV輸出狀態之間的定時間隙(例如 30秒或更多)，所以常規系統的另一不合期望的特性是慢啟動時間。

發明內容

根據本發明的第一方面，提供一種凈化設備，包括：

射頻(RF)信號源，其被配置成產生RF信號；

第一電極,其電耦合到所述RF信號源，其中所述第一電極被配置成接收所述RF信號并將所述RF信號轉換成由所述第一電極輻射的電磁能；

第二電極；以及

管道,其包括輸入端口、輸出端口和腔室，其中所述輸入端口和所述輸出端口與所述腔室流體連通，且所述腔室被配置成收容無電極燈泡，且其中所述腔室由按小于所述RF信號的波長的距離分離的第一邊界與第二邊界限定,使得所述腔室是亞共振的，其中所述第一電極物理上定位于所述第一邊界處，其中所述第二電極物理上定位于所述第二邊界處，且其中所述第一電極、所述第二電極和所述腔室形成被配置成在所述無電極燈泡定位于所述腔室內時將所述電磁能電容耦合到所述無電極燈泡中的結構。

在一個或多個實施例中，所述距離小于所述RF信號的所述波長的一半。

在一個或多個實施例中，所述距離小于所述RF信號的所述波長的五十分之一。

在一個或多個實施例中，所述距離小于所述RF信號的所述波長的一百分之一。

在一個或多個實施例中，所述距離介于10厘米與3.0米之間的范圍內。

在一個或多個實施例中，所述第一電極和所述第二電極各自具有平面導電結構。

在一個或多個實施例中，所述設備進一步包括：

可變共振電路，其電耦合于所述RF信號源的輸出與所述第一電極之間；以及

系統控制器，其被配置成通過所述系統控制器發送給所述可變共振電路的控制信號建立并修改所述可變共振電路的共振頻率。

在一個或多個實施例中，所述設備進一步包括：