CN102348512A - 清洁设备，辐射源模块和流体处理系统 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种用于流体处理系统中的辐射源组件的清洁设备。该清洁系统包括：包括至少一个与辐射源组件的外部的至少一部分接触的清洁元件的清洁托架；包括具有第一纵轴的细长壳体的无杆缸体；被设置在细长壳体的外表面上的可滑动元件；和与驱动元件联接的细长移动元件。该可滑动元件满足：(i)与该清洁托架联接；(ii)与设置在细长壳体内的驱动元件磁联接。该细长移动元件具有大致平行于第一纵轴但不与第一纵轴共轴的第二纵轴。本说明书还公开了一种流体处理系统，该流体处理系统包括：用于接收流体流的流体处理区域；设置在该流体处理区域中的至少一个细长的辐射源组件；具有至少一个接触该至少一个细长的辐射源组件的外表面的清洁元件的清洁设备；与该清洁系统联接的移动元件。细长的辐射源组件具有纵轴，该纵轴被设置成横向于流经该流体处理区域的流体的方向，并且至少一个辐射源组件的远端与该流体处理区域的表面分离以形成间隙。移动元件可被操作以使得该清洁系统在缩回位置和延伸位置之间移动。该清洁系统从缩回位置到延伸位置的运动导致接触至少一个细长的辐射源组件的杂质被推入该间隙内。

Description

清洁设备,辐射源模块和流体处理系统

相关申请交叉引用

本申请要求于2009年3月13日提交的临时性专利申请S.N.61/202，576的35U.S.C.§119(e)的优先权，其内容通过引用被包括在此申请文本中。

发明领域

本发明一方面涉及一种流体处理系统，另一方面涉及一种清洁设备，另一方面涉及一种包括该清洁设备的辐射源模块，另一方面涉及一种从辐射源组件的外表面去除污垢物的方法。通过查看本说明书，本发明其它方面对本技术领域的技术人员而言是显而易见的。

背景技术

流体处理系统在本技术领域中是公知技术。

例如，美国专利4,482,809，4,872,980和5,006,244(均以Maarschalkerweerd的名义，在下文中被引作Maarschalkerweerd#1专利)都描述了使用紫外线(UV)辐射的重力馈送式(gravity fed)流体处理系统。

这种系统包括大量的紫外线灯架(UV lamp frame)，该紫外线灯架包括若干紫外线灯，每个紫外线灯都被安装在套筒内，该套筒在被附接在横杆上的一对支柱之间延伸并被这对支柱支撑。被如此支撑的套筒(包含紫外线灯)被浸入待处理流体中，稍后会按照要求照射该待处理流体。流体被曝露的辐射量由该流体距灯的距离、灯的输出瓦特数和流体流经该灯的流速决定。通常地，可使用一个或更多个紫外线传感器监测灯的紫外线输出，并且借助于电平门(level gate)在一定程度上控制处理装置下游的流体水平。

根据所处理的流体的性质，围绕紫外线灯的套筒会周期性的被异物污染，从而抑制其向流体发射紫外线辐射的能力。对某一特定的装置，这种污染的发生可以通过历史操作数据或紫外线传感器检测来确定。一旦污染达到某种程度，就必须清洁套筒以除去污垢物，优化系统性能。

若在开放通道系统中(如在Maarschalkerweerd#1专利中描述和图示的开放通道系统)使用紫外线灯模块，可能会移除一个或更多个模块，同时系统仍在继续运行，移除的架可能会被浸入由空气搅拌以除去污垢物的合适的清洁溶液中(如弱酸)。这种做法被很多本领域的技术人员视为是低效的、费力和不便的。

在很多情况下，一旦系统被安装好，使用现有技术的流体处理系统的最大维护费用之一通常是清洁辐射源的套筒的费用。

美国专利5,418,370、5,539,210和RE36,896(都是以Maarschalkerweerd的名义，在下文中将会被引用为Maarschalkerweerd#2专利)都描述了改进的清洁系统，尤其有利于用在使用紫外线辐射的重力馈送式流体处理系统中。通常地，清洁系统包括接合辐射源组件的外部的一部分的清洁托架，该辐射源组件包括辐射源(如紫外线灯)。该清洁托架可在下述两者之间移动：(i)收回位置，在该位置，辐射源组件的第一部分被曝露在待处理的流体流中，和(ii)延伸位置，在该位置，辐射源组件的第一部分被清洁托架完全或部分地覆盖。该清洁托架包括与辐射源组件的第一部分接触的腔室。适用于将不想要的物质从辐射源组件的第一部分除去的清洁溶液被供应给到该腔室。

Maarschalkerweerd#2专利中描述的清洁系统代表了本技术领域的显著进步，尤其是当在这些专利所示的辐射源模块和流体处理系统中使用时。然而，在诸如Maarschalkerweerd#1专利所示的流体处理模块中使用所示清洁系统是有问题的。

美国专利第6,342,188号[Pearcey et al(Pearcey)]解决了该问题。Pearcey教授使用无杆缸体作为清洁系统的驱动机构(如Maarschalkerweerd#2专利教授的或其它的清洁系统)。在图示实施例中，Pearcey教授使用液压/气压系统(如，Pearcey的图6)或螺杆驱动(Pearcey的图9)以移动容纳在无杆缸体内的活塞。该活塞磁联接于位于无杆缸体外部的可滑动构件。该可滑动构件与包含一个或更多个清洁环的清洁托架联接。因此，一旦该活塞在无杆缸体内移动，可滑动构件/清洁托架也会相应地移动。

Pearcey教授的液压/气压系统可能会存在问题。使用这些系统时，在流体处理系统中心使用的液压泵或空气压缩机也会被用于驱动无杆缸体。加压供给通过使用多支管和多支管的配管被传递至无杆缸体。不幸的是，配管、多支管和其相关配件随时间容易发生泄漏，从而导致压力下降，并且在液压泵的情形下，还会有来自溢出液压流体的环境困扰。气压办法(使用空气压缩机)也是有问题的，因为它不能给无杆缸体提供恒力。具体地说，由于气体是可压缩的，若系统由于阻塞发生故障而导致在运行过程中缸体的猛烈停止和开始，压力将会增大。并且，这种液压/气压系统的制造和运行费用也相对更昂贵。

由于这些原因，调查了Pearcey教授的螺杆驱动系统。使用这样的系统通常能克服上述与液压/气压系统相关的问题。然而，不同的问题又出现了。具体地说，在实施Pearcey教授的螺杆驱动系统时，使用了联接螺母以接合螺杆驱动。当使用联接螺母并启动螺杆驱动时，联接螺母将会随着螺杆驱动的螺杆一起转动。若使用扳手紧固该联接螺母，那么该扳手需要和无杆缸体一样长——考虑到无杆缸体内部的实际空间限制，这是不具有实际操作价值的办法。Pearcey也教授了一种封闭式螺杆驱动，使得其不会被曝露在杂质中，这意味着它不会经受连结和随之而来的损坏。

因此，能解决与实施Pearcey教授的螺杆驱动系统相关的问题的方案是值得期待的。

近几年，对所谓的“横断流(transverse-to-flow)”流体处理系统有很大兴趣。在这些系统中，辐射源以一种使得辐射源的纵轴相对于流体流过该辐射源的方向保持横向(例如，辐射源的垂直方向)关系的方式被设置在待处理流体中。参见，例如，以下任何一篇：

国际公告号WO 2004/000735号[Traubenberg et al.]；

国际公告号WO 2008/055344号[Ma et al.]；

国际公告号WO 2008/019490号[Traubenberg et al.]；

美国专利第7,408,174号[来自et al.]；和

美国临时性专利申请S.N.61/193,686[Penhale et al.]，申请于2008年12月16日。

实施这些流体处理系统时，会出现一个问题，那就是污垢物会不断积聚在辐射源的外表面。在市政废水处理中，因为这类污垢物不会在紫外线杀菌消毒系统的上游被除去，因此这个问题尤其突出。污垢物通常采用杂质(例如，头发、避孕套、带状物、水藻和其他条形物)的形式，它们会挂在辐射源的外表面上并停留在那里。若不能充分地除去这些污垢物，将会导致很多问题，这些问题包括以下一种或多种：

传递给流体流的辐射量减小；

加速积聚更多污垢物；

增加流经流体处理区域的流体流的水头损失；

增加辐射源组件上的压强/压力；和

对设备的潜在损害。

据本发明发明人所知，目前不存在包括能够在系统运行时足够且可靠地从辐射源的外表面除去这类污垢物的清洁系统的流体处理系统(即，不需要停止系统运行以除去污垢物)。

因此，能够在系统运行时除去这类污垢物的流体处理系统是值得期待的。

发明内容

本发明的目的是为了消除或削弱现有技术的至少一个上述缺点。

本发明的另一目的是提供一种用于流体处理系统中的辐射源组件的新颖的清洁设备。

本发明的另一目的是提供一种新颖的流体处理系统。

因此，本发明的一方面提供了一种用于流体处理系统中的辐射源组件的清洁设备，该清洁系统包括：

清洁托架，该清洁托架包括至少一个与辐射源组件的外部的至少一部分接触的清洁元件；

无杆缸体，该无杆缸体包括具有第一纵轴的细长壳体；

可滑动元件，该可滑动元件被设置在细长壳体的外表面上，并且：(i)与清洁托架联接；(ii)与设置在细长壳体内的驱动元件磁联接；和

细长移动元件，该细长移动元件与驱动元件联接，该细长移动元件具有大致平行于第一纵轴但不与第一纵轴共轴的第二纵轴。

本发明还涉及一种辐射源模块和包括此种清洁设备的一种流体处理系统。

因此，本发明另一方面提供了在流体处理系统中使用的一种辐射源模块，该辐射源模块包括：

框架，该框架具有第一支撑构件；

至少一个辐射源组件，该至少一个辐射源组件从第一支撑构件延伸，并包括辐射源；和

清洁系统，清洁托架的清洁元件与至少一个辐射源组件的外部的至少一部分接触。

因此，本发明其它方面提供了一种流体处理系统，该流体处理系统包括用于接收流体流的流体处理区域和至少一个以上细长的辐射源模块，其中，至少一个辐射源模块被如此构成使得该辐射源组件被设置在流体处理区域中。

本发明在其它方面提供了一种流体处理系统，该流体处理系统包括：

流体处理区域，该流体处理区域用于接收流体流；

至少一个细长的辐射源组件，该至少一个细长的辐射源组件被设置在流体处理区域中，并具有纵轴，该纵轴被设置成横向于流经流体处理区域的流体的方向，至少一个细长的辐射源组件的远端与流体处理区域的表面分离以形成间隙；

清洁设备，该清洁设备具有至少一个接触至少一个细长的辐射源组件的外表面的清洁元件；

移动元件，该移动元件与该清洁系统联接，并且可被操作以使得该清洁系统在缩回位置和延伸位置之间移动，其中，该清洁系统从缩回位置到延伸位置的运动导致接触至少一个细长的辐射源组件的杂质被推入该间隙。

在其它方面，本发明涉及一种从流体处理系统(紧接的前面段落限定)中的至少一个细长辐射源组件的外表面除去污垢物的方法，该方法包括下列步骤：

将该清洁设备从缩回位置向延伸位置平移，使得位于至少一个细长辐射源组件的外表面上的污垢物向远端平移；并且

将该清洁设备更进一步平移至延伸位置，使得污垢物运动经过至少一个细长辐射源组件的远端，进入间隙内。

因此，本发明一方面涉及一种流体处理系统。该流体处理系统包括具有垂直于流经流体处理区域的流体方向的纵轴的细长辐射源组件，并且该辐射源组件被设置在流体处理区域中。该辐射源组件被设置成其远端被提升在流体处理区域的最近的表面的上面(在本发明的流体处理系统的开放通道的实施例的多数实际实施中，“最近的表面”是该通道或通道底板的底部)。在本发明的流体处理系统的实际实施中，流体处理区域位于接收流体流的开放通道内。开放通道具有底部或底板表面，在所述底部或底板表面上方辐射源组件被间隔开。通过生成空间或间隙，能够沿着辐射源组件的外部平移清洁系统以除去辐射源组件上的垢污物。这将污垢物(通常是如上所述的带状杂质)有效地推向辐射源组件的远端。一旦该清洁系统到达其延伸位置，污垢物就会轻易地推离该辐射源组件的端部并被流体流带走。因此，可在流体处理系统运行过程中实现清洁该辐射源组件，而不需要因维护目的而关闭该系统。

在本发明此方面的优选实施例中，在辐射源组件的上游放置有用以消除或缓解流经该流体处理系统的流体处理区域的流体短路效应的挡板元件。在本技术领域所共知的，当流体流经处理区域的距离大于距辐射源组件的最大距离时，将会发生短路(short-circuiting)，在距辐射源组件的最大距离内，有效的辐射量被传递至流体以达到预定的对包含在流体内的微生物杀菌消毒的水平。优选地，该挡板元件的高度至少大致对应于辐射源组件的远端和流体处理区域的最近表面之间的间隙(即，上面所说的“间隙”)的高度。更优选地，该挡板元件的高度大于辐射源组件的远端和流体处理区域的最近表面之间的间隙(即，上面所说的“间隙”)的高度。在某一实施例中，该挡板元件是固定(即，静态的)元件。在另一实施例中，该挡板元件是可动(即，动态的)元件-在此实施例中，该挡板元件被放置用于在流体处理系统的正常运行中阻塞上面所说的“间隙”。当该清洁系统延伸至辐射源组件的远端时，该挡板元件会移动以允许流体流经上面所说的“间隙”的相对不受限制运动-这会方便污垢物被推离辐射源组件的端部后，除去这些污垢物。

本发明另一方面涉及用于该流体处理系统中的辐射源组件的清洁设备。该清洁设备使用了无杆缸体，无杆缸体中设置有与驱动元件联接的细长移动元件。可滑动元件被设置在该无杆缸体的外部并与驱动元件磁联接。通过设置该细长移动元件具有大致平行于该无杆缸体的壳体的纵轴且不共轴于该无杆缸体的壳体的纵轴的纵轴，可克服与实施Pearcey清洁系统的机械驱动实施例有关的上述问题。

虽然将本发明的清洁设备和流体处理系统组合在一起是优选方案，但是这样做并不是必须的。因此，例如，使用不同的清洁设备来实施本发明的流体处理系统也是可能的。可替代性地，在不同的流体处理系统中实施本发明的清洁设备也是可能的。

附图说明

下面将引用附图来描述本发明的实施例，其中相似的参考标号表示相似部件，并且其中：

图1是本发明的流体处理系统的优选实施例的部分横截的立体图；

图2是图1中流体处理系统在从辐射源组件除去污垢物之前的侧视图；

图3至5按顺序排列展示从图2中辐射源组件的外除去污垢物；

图6是图1至5所示的流体处理系统中使用的辐射元模块的立体图；

图7是图1至6所示流体处理系统中使用的清洁设备的驱动机构的优选实施例的侧视图；

图8是图7中驱动机构的截面图；

图9是在流体处理系统的正常运行期间利用可动挡板的流体处理系统的立体图(部分切除)；

图10是在清洁系统的正常运行期间利用可动挡板的流体处理系统的立体图(部分切除)。

具体实施方式

本发明一方面涉及一种清洁设备。该清洁设备的优选实施例可能包括以下任何一个特征或两个或两个以上任何特征的结合。

·移动元件可能包括被设置在无杆缸体内的细长的机械驱动器；

·机械驱动器可能包括与驱动元件接合的细长的可旋转构件；

·驱动元件可能包括联接到机械驱动器的联接元件；

·联接元件可能包括细长通路，细长机械驱动器贯穿其中；

·细长通路可能具有与第二纵轴大致共轴的纵轴；

·机械驱动器可能包括与驱动元件接合的细长的可旋转螺杆元件；

·驱动元件可能在细长壳体内轴向滑动；

·驱动元件可能包括多个驱动磁体，并且可滑动构件包括多个从动磁体；

·无杆缸体可被浸入待处理流体中；

·清洁托架可能包括多个清洁环；

·清洁环可能是环形的；

·多个清洁环可能被设置为相互平行；

·清洁托架可能包括与无杆缸体相对的至少一对清洁环；

·清洁托架可能包括与无杆缸体相对的第一多个清洁环和第二多个清洁环；

·第一多个清洁环和第二多个清洁环可能包含同等数目的清洁环；

·清洁托架可能包括多个被设置为与无杆缸体成大致环形关系的清洁环；

·每个清洁环可能包括刮刀元件，当可滑动构件沿着无杆缸体平移时该刮刀元件用于从该辐射源组件的外部刮除至少一部分不想要的物质；

·每个清洁环可能包括擦拭器元件，当可滑动构件沿着无杆缸体平移时，擦拭器元件用于从该辐射源组件的外部擦除至少一部分不想要的物质；

·每个清洁环可能包括用于密封与辐射源组件外部的一部分接合的密封部，在当可滑动构件沿着无杆缸体平移时，该密封部可从该辐射源组件的外部除去至少一部分不想要的物质；

·清洁环可能包括围绕辐射源组件外部的一部分的腔室；和/或

·清洁环可能进一步包括用于将清洁溶液导入腔室的入口。

清洁设备可以被结合在辐射源模块中，该辐射源模块可能包括以下任何一个特征或两个或两个以上特征的结合：

·模块可能进一步包括将辐射源模块定位在流体处理系统中的装置；

·至少一个辐射源组件可能与第一支撑构件密封接合；

·框架可能进一步包括与第一支撑构件相对并与之横向分离的第二支撑构件，至少一个辐射源组件被设置在第一支撑构件和第二支撑构件中的每一个之间；

·框架可能进一步包括与第一支撑构件和第二支撑构件相互连接的第三支撑构件；

·框架可能进一步包括用于控制辐射源的能量供应部；

·第一支撑构件可能包括用于接收导线的中空通路，该导线用于将电流传输给辐射源；

·辐射源组件可能包括围绕该辐射源的保护套筒；

·保护套筒可能包括石英套筒；

·保护套筒可能具有密封接合第一支撑构件中的开口的开放端和被第二支撑构件支撑的闭合端；和/或

·该开放端可能被密封以防止流体进入该模块。

辐射源模块可能是流体处理系统的一部分，该流体处理系统可能包括以下任何一个特征或者两个或以上任何特征的结合：

·流体处理区域可能包括在开放通道中用于接收流体流；

·流体处理区域可能包括在闭合通道中用于接收流体流；

·至少一个辐射源组件可能是细长的，并且可能具有纵轴，该纵轴被设置为横向于流经流体处理区域的流体的方向；

·至少一个辐射源组件可能是细长的，并且可能具有纵轴，该纵轴被设置为大致平行于流经流体处理区域的流体的方向；

·至少一个辐射源组件可能是细长的，并且可能具有纵轴，该纵轴被设置为大致垂直于流经流体处理区域的流体的方向；和/或

·至少一个辐射源组件可能是细长的，并且可能大致垂直地设置在流体处理区域中。

本发明的其它方面涉及一种流体处理系统。该流体处理系统的优选实施例可能包括以下任何一个特征或两个或以上特征的结合：

·至少一个细长的辐射源组件的纵轴可能被设置为垂直于流经流体处理区域的流体的方向；

·至少一个细长的辐射源组件可能被设置为大致垂直于流经流体处理区域的流体；

·流体处理区域可能包括在开放通道中用于接收流体流；

·开放通道可能包括底板；

·间隙可能在该底板上方；

·至少一个细长的辐射源组件可能被设置在流体处理系统中，使得其近端部分在流体流的上方，其远端部分在流体流内。

·在缩回位置上，清洁设备可能在流体流的外面；

·在缩回位置上，清洁设备可能浸在流体流内；

·在延伸位置上，清洁设备可能在至少一个辐射源组件的远端的12英寸内；

·在延伸位置上，清洁设备可能在至少一个辐射源组件的远端的10英寸内；

·在延伸位置上，清洁设备可能在至少一个辐射源组件的远端的8英寸内；

·在延伸位置上，清洁设备可能在至少一个辐射源组件的远端的6英寸内；

·在延伸位置上，清洁设备可能在至少一个辐射源组件的远端的4英寸内；

·在延伸位置上，清洁设备可能在至少一个辐射源组件的远端的2英寸内；

·至少一个细长的辐射源组件的远端可能与流体处理区域的表面分离，分离距离达到大约12英寸；

·至少一个细长的辐射源组件的远端可能与流体处理区域的表面分离，分离距离从大约0.5英寸到大约12英寸；

·至少一个细长的辐射源组件的远端可能与流体处理区域的表面分离，分离距离从大约0.5英寸到大约10英寸；

·至少一个细长的辐射源组件的远端可能与流体处理区域的表面分离，分离距离从大约1英寸到大约10英寸；

·至少一个细长的辐射源组件的远端可能与流体处理区域的表面分离，分离距离从大约1英寸到大约8英寸；

·至少一个细长的辐射源组件的远端可能与流体处理区域的表面分离，分离距离从大约1英寸到大约6英寸；

·至少一个细长的辐射源组件的远端可能与流体处理区域的表面分离，分离距离从大约1英寸到大约4英寸；

·至少一个细长的辐射源组件的远端可能与流体处理区域的表面分离，分离距离从大约1英寸到大约2英寸；

·单个清洁元件可能与一个细长的辐射源组件的外表面接触；

·两个或更多个清洁元件可能与一个细长的辐射源组件的外表面接触；

·在该流体处理系统中可能使用多个辐射源组件；

·单个清洁元件可能与每个细长的辐射源组件的外表面接触；

·两个或更多个清洁元件可能与每个细长的辐射源组件的外表面接触；

·清洁元件可能包括擦拭器元件；

·清洁元件可能包括刮刀元件；

·清洁元件可能包括围绕至少一个细长的辐射源组件的外表面的一部分的环形元件；

·清洁元件可能包括刷元件；

·清洁元件可能包括具有围绕辐射源组件的外部的一部分的腔室的清洁环；

·清洁环可能进一步包括用于将清洁溶液导入该腔室的入口；

·清洁设备可能是上述清洁设备(包括该清洁设备的上述优选实施例的任何一个特征或两个或更多以下特征的结合)；

·至少一个辐射源组件可能是上述辐射源模块(包括该辐射源模块的上述优选实施例的任何一个或两个或更多下列特征)；和/或

·流体处理系统可能进一步包括挡板元件；

·挡板元件可能包括大致阻挡对应于该间隙的流体处理区域的一部分的挡板；

·挡板可能具有对应于该间隙高度的高度；

·挡板可能具有大于该间隙高度的高度；

·挡板可能相对流体处理区域的表面被固定；

·挡板可能相对流体处理区域的表面可移动；

·挡板可能相对流体处理区域的表面可在延伸位置和缩回位置之间移动；

·挡板的延伸位置可能大致对应于清洁系统的缩回位置；

·挡板的缩回位置可能大致对应于清洁系统的延伸位置；和/或

·挡板的延伸位置可能大致对应于清洁系统的缩回位置，并且挡板的缩回位置可能大致对应于清洁系统的延伸位置。

这里引用图1至6图示说明流体处理系统10。流体处理系统10包括接收流体流20的开放通道15。在图示实施例中，流体流20在开放通道15中在箭头A方向上被重力馈送。开放通道15包括一对侧壁25(为了清晰，图1中仅显示一个侧壁25)和底板30。挡板元件32具有横跨这对侧壁25之间的距离的垂直挡板33，并且该挡板元件32被安装在底板30上。挡板元件32的功用如上述。

横跨的开放通道15是一对支撑一对辐射源模块100的模块支撑框架35。辐射源模块100包括一系列辐射源组件110，该辐射源组件110被支撑在辐射源组件100的近端部分115上。清洁设备150和每个辐射源模块110的外部接合。清洁设备150被连接到驱动元件170，该驱动元件170驱动擦拭机构，该擦拭机构被接合到两个辐射源模块100中的每个辐射源组件110的外表面。当然，每个辐射源模块100具有独立的驱动元件是可能的。

如图2中详细示出，辐射源组件110的远端部分120被设置在距开放通道15的底板30上方距离B处。这样会生成所谓的间隙(此特定图示实施例中的流体流经区域)，下面将详细描述该间隙。在图示实施例中，挡板元件32具有大于距离B的高度。

同样如图2所示，在平常使用流体处理系统10的过程中，条状杂质50将会被抓住或被钩住在辐射源组件110的外表面上。

期望将杂质50从辐射源组件110的外表面除去时，可启动驱动元件170以将清洁设备150向辐射源组件110的远端区域120平移。这样做可将杂质向由辐射源组件110的远端部分位于开放通道15的底板30的上方所限定的间隙移动。这个过程以图3-图5的顺序图示出来，最后杂质50被流体流从辐射源模块100上冲走。如上所述，挡板元件32的功能是消除和缓解流经对应距离B的间隙的层流体可能产生的短路效应。

参考图9和图10，展示了使用图1-图6中的固定挡板元件32的替代例(图1-图6中实施例和图9-图10中实施例使用相同的数字表示相同的部件)。尽管未详细显示(为了表达清楚)，辐射源组件的远端被设置在底板30的上方以限定与辐射源组件的远端和底板30之间的距离(B)相对应的间隙。

更详细地说，所示的动态挡板元件32a包括被联接到把手34a上的可动挡板33a。如下所述，动态挡板元件32a被构成为具有剪切式动作。

在平常使用流体处理系统10的过程中，把手34a完全向底板延伸以将挡板33a的底部定位成与底板30成大致抵接关系——如图9所示。在该结构中，如上所述，挡板33a的功能是消除或缓解流经对应于距离B的间隙的流体的层可能产生的短路效应。

期望将污垢物从辐射源组件的外部除去时，参考附图3-5如上启动清洁设备。当清洁设备接近完全延伸位置时(图4)，把手34a被缩回以将挡板33a提升至少对应间隙的距离，该间隙与距离B对应-图10所示。当然，能够缩回把手34a以使得挡板33a被完全从被处理的流体中抽出(此特定实施例未展示)。把手34a的启动可以是手动的，半自动的(如用于并行操作所有把手34a的一个开关)或全自动的。污垢物被移走之后(图5)，如图9所示，把手34a被延伸以定位挡板33a。

参考图6，展示了辐射源模块100的立体图。辐射源模块100的优选实施例的更多细节在申请中的临时美国专利申请S.N.61/193,686(申请于2008年12月16日)中有陈述。

下面将参考图7和图8来说明驱动元件170的优选实施例。

因而，驱动元件170包括细长壳体172，在该细长壳体172中设置有驱动螺杆174。联接螺母176与驱动螺杆174接合——在此实施例中，联接螺母176的孔的纵轴与驱动螺杆174的纵轴共轴。联接螺母176承载一系列的永磁体178。联接螺母176和永磁体178的组合限定能够沿着细长壳体172的内部平移的驱动构件。

可滑动构件180被设置在细长壳体172的外部，在可滑动构件180的内部设置有一系列的永磁体182。永磁体182与永磁体178磁联接，该永磁体在细长壳体172内形成部分驱动构件。清洁托架(图1-图6所示实施例中的150)被联接到可滑动构件180上。这种联接的细节是常见的。例如，参见图1-图6和/或Pearcey。

正如所示，细长壳体172具有平行于驱动螺杆174和联接螺母176中其中一个的纵轴的纵轴。正如进一步所示，细长壳体172的纵轴与驱动螺杆174和联接螺母176中其中一个的纵轴保持不共轴关系。

因此，在图示优选实施例中，驱动螺杆174的中心轴被定位在与细长壳体172的轴稍微偏离的位置上。并且，联接螺母176中的螺纹孔的轴也被定位在相对于永磁体178的轴稍微偏离的位置上。偏离的驱动螺杆174和偏离的联接螺母176的组合使得永磁体178的轴与细长壳体172的纵轴共轴。

细长壳体172也包括用于限制可滑动构件180向驱动元件170的近端部分运动的止块184。驱动螺杆174的近端部分被连接到合适的电动机(或类似物)(为了表达清楚，未显示)。

期望启动驱动元件170时，螺杆驱动174会在一个方向上旋转，这会导致可滑动构件180从邻近驱动元件170的近端的位置运动到邻近驱动元件170的远端的延伸位置。可滑动构件180以这种方式运动，导致清洁组件被附接到可滑动构件180的任何运动——参见上面的图1至图6和/或Pearcey。

虽然此发明已经通过参考图示实施例和举例给予说明，但是这些说明并不意图被解释为限制此发明。因此，所述实施例的各种修改例，以及本发明的其他实施例对于本技术领域的技术人员都是显而易见的。例如，图1-图5中所示的固定挡板元件可以被修改为铰接接合或可在使用位置和缩回位置之间运动。并且，虽然图示实施例只描述了单个挡板元件，但是使用多个挡板元件也是可能的，例如，布置为在流体处理系统的流体处理区域中的一堆辐射源组件的上游的每个挡板元件。因此，附加权利要求将会覆盖任何这种修改例或实施例。

正如每个单独的出版物，专利或者专利申请被具体和个别地陈述以通过引用被完全地结合在本发明中，这里引用的所有出版物、专利和专利申请都通过引用被完全地结合在本发明中。

Claims (87)

1.一种用于流体处理系统中的辐射源组件的清洁设备，所述清洁设备包括：

清洁托架，所述清洁托架包括至少一个与所述辐射源组件的外部的至少一部分接触的清洁元件；

无杆缸体，所述无杆缸体包括具有第一纵轴的细长壳体；

可滑动元件，所述可滑动元件设置在所述细长壳体的外表面上，并且所述可滑动元件：(i)与所述清洁托架联接；并且(ii)与设置在所述细长壳体内的驱动元件磁性联接；和

细长移动元件，所述细长移动元件与所述驱动元件联接，所述细长移动元件具有第二纵轴，所述第二纵轴大致平行于所述第一纵轴但不与所述第一纵轴共轴。

2.如权利要求1所述的清洁设备，其特征在于，其中，所述移动元件包括设置在所述无杆缸体内的细长的机械驱动器。

3.如权利要求2所述的清洁设备，其特征在于，其中，所述机械驱动器包括与所述驱动元件接合的细长的可旋转构件。

4.如权利要求2-3中任意一项所述的清洁设备，其特征在于，其中，所述驱动元件包括与所述机械驱动器联接的联接元件。

5.如权利要求4所述的清洁设备，其特征在于，其中，所述联接元件包括细长通路，所述细长的机械驱动器贯穿所述细长通路。

6.如权利要求5所述的清洁设备，其特征在于，其中，所述细长通路具有与所述第二纵轴大致共轴的纵轴。

7.如权利要求2-6中任意一项所述的清洁设备，其特征在于，其中，所述机械驱动器包括与所述驱动元件接合的细长的可旋转螺杆元件。

8.如权利要求1-7中任意一项所述的清洁设备，其特征在于，其中，所述驱动元件可在所述细长壳体内轴向滑动。

9.如权利要求8所述的清洁设备，其特征在于，其中，所述驱动元件包括多个驱动磁体，并且所述可滑动构件包括多个从动磁体。

10.如权利要求1-9中任意一项所述的清洁设备，其特征在于，其中，所述无杆缸体可被浸入待处理流体中。

11.如权利要求1-10中任意一项所述的清洁设备，其特征在于，其中，所述清洁托架包括多个清洁环。

12.如权利要求11所述的清洁设备，其特征在于，其中，所述清洁环是环形。

13.如权利要求12所述的清洁设备，其特征在于，其中，所述多个清洁环被设置为相互平行。

14.如权利要求1-13中任意一项所述的清洁设备，其特征在于，其中，所述清洁托架包括与所述无杆缸体相对的至少一对清洁环。

15.如权利要求1-14中任意一项所述的清洁设备，其特征在于，其中，所述清洁托架包括与所述无杆缸体相对的第一多个清洁环和第二多个清洁环。

16.如权利要求15所述的清洁设备，其特征在于，其中，所述第一多个清洁环和所述第二多个清洁环包含相同数量的清洁环。

17.如权利要求1-14中任意一项所述的清洁设备，其特征在于，其中，所述清洁托架包括多个被设置为与所述无杆缸体成大致环形关系的清洁环。

18.如权利要求1-17中任意一项所述的清洁设备，其特征在于，其中，每个清洁环包括刮刀元件；当所述可滑动构件沿着所述无杆缸体平移时，所述刮刀元件用于从所述辐射源组件的外部刮除至少一部分不想要的物质。

19.如权利要求1-17中任意一项所述的清洁设备，其特征在于，其中，每个清洁环包括擦拭器元件；当所述可滑动构件沿着所述无杆缸体平移时，所述擦拭器元件用于从所述辐射源组件的外部擦除至少一部分不想要的物质。

20.如权利要求1-17中任意一项所述的清洁设备，其特征在于，其中，每个清洁环包括密封部，所述密封部用于密封与所述辐射源组件外部的一部分的接合；当所述可滑动构件沿着所述无杆缸体平移时，所述密封部从所述辐射源组件的外部除去至少一部分不想要的物质。

21.如权利要求1-20中任意一项所述的清洁设备，其特征在于，其中，所述清洁环包括用于围绕所述辐射源组件外部的一部分的腔室。

22.如权利要求21所述的清洁设备，其特征在于，其中，所述清洁环进一步包括用于将清洁溶液引入所述腔室的入口。

23.一种用于流体处理系统的辐射源模块，其特征在于，所述辐射源模块包括：

框架，所述框架具有第一支撑构件；

至少一个辐射源组件，所述至少一个辐射源组件从所述第一支撑构件延伸，并且所述至少一个辐射源组件包括辐射源；和

权利要求1-22中任意一项所述的清洁设备，所述清洁托架的清洁元件与所述至少一个辐射源组件的外部的至少一部分接触。

24.如权利要求23所述的辐射源模块，其特征在于，进一步包括将所述辐射源模块定位在所述流体处理系统中的装置。

25.如权利要求23-24中任意一项所述的辐射源模块，其特征在于，其中，所述至少一个辐射源组件密封接合所述第一支撑构件。

26.如权利要求23-25中任意一项所述的辐射源模块，其特征在于，其中，所述框架进一步包括与所述第一支撑构件相对并与所述第一支撑构件横向分离的第二支撑构件，所述至少一个辐射源组件被设置在所述第一支撑构件和所述第二支撑构件中的每一个之间。

27.如权利要求26所述的辐射源模块，其特征在于，其中，所述框架进一步包括与所述第一支撑构件和所述第二支撑构件相互连接的第三支撑构件。

28.如权利要求25-27中任意一项所述的辐射源模块，其特征在于，其中，所述框架进一步包括用于控制所述辐射源的能量供应部。

29.如权利要求23-28中任意一项所述的辐射源模块，其特征在于，其中，所述第一支撑构件包括用于接收导线的中空通路，所述导线用于将电力传输给所述辐射源。

30.如权利要求23-29中任意一项所述的辐射源模块，其特征在于，其中，所述辐射源组件包括围绕所述辐射源的保护套筒。

31.如权利要求30中所述的辐射源模块，其特征在于，其中，所述保护套筒包括石英套筒。

32.如权利要求30-31中任意一项所述的辐射源模块，其特征在于，其中，所述保护套筒具有密封接合所述第一支撑构件中的开口的开放端和被所述第二支撑构件支撑的闭合端。

33.如权利要求32所述的辐射源模块，其特征在于，其中，所述开放端被密封以防止流体进入所述模块。

34.一种流体处理系统，所述流体处理系统包括用于接收流体流的流体处理区域和至少一个如权利要求23-33中任意一项所述的辐射源模块，其中，所述至少一个辐射源模块被构造成为使得所述一个辐射源组件被设置在所述流体处理区域中。

35.如权利要求34所述的流体处理系统，其特征在于，其中，所述流体处理区域被包括在开放通道中用于接收流体流。

36.如权利要求34所述的流体处理系统，其特征在于，其中，所述流体处理区域被包括在闭合通道中用于接收流体流。

37.如权利要求34-36中任意一项所述的流体处理系统，其特征在于，其中，所述至少一个辐射源组件是细长的，并且具有纵轴，所述纵轴被设置为与流体流经所述流体处理区域的方向交叉。

38.如权利要求34-36中任意一项所述的流体处理系统，其特征在于，其中，所述至少一个辐射源组件是细长的，并且具有纵轴，所述纵轴被设置为大致平行于流体流经所述流体处理区域的方向。

39.如权利要求34-36中任意一项所述的流体处理系统，其特征在于，其中，所述至少一个辐射源组件是细长的，并且具有纵轴，所述纵轴被设置为与流体流经所述流体处理区域的方向正交。

40.如权利要求34-36中任意一项所述的流体处理系统，其特征在于，其中，所述至少一个辐射源组件是细长的，并且大致竖直地设置在所述流体处理区域中。

41.一种流体处理系统，其特征在于，所述流体处理系统包括：

用于接收流体流的流体处理区域；

至少一个细长的辐射源组件，所述至少一个细长的辐射源组件被设置在所述流体处理区域中，并且所述细长的辐射源组件具有纵轴，所述纵轴被设置成与流体流经所述流体处理区域的方向交叉，所述至少一个细长的辐射源组件的远端与所述流体处理区域的表面空间分离以形成间隙；

清洁设备，所述清洁设备具有至少一个清洁元件，所述至少一个清洁元件与所述至少一个细长的辐射源组件的外表面接触；

移动元件，所述移动元件与所述清洁系统联接，并且所述移动元件可被操作(例如，手动、半自动或自动)以使得所述清洁系统在缩回位置和延伸位置之间移动，其中，所述清洁系统从所述缩回位置到所述延伸位置的运动导致与所述至少一个细长的辐射源组件接触的杂质被推入所述间隙。

42.如权利要求41所述的流体处理系统，其特征在于，其中，所述至少一个辐射源组件的所述纵轴被设置为与流体流经所述流体处理区域的方向正交。

43.如权利要求41所述的流体处理系统，其特征在于，其中，所述至少一个辐射源组件被设置为大致垂直于流经所述流体处理区域的流体。

44.如权利要求41-43中任意一项所述的流体处理系统，其特征在于，其中，所述流体处理区域被包括在开放通道中用于接收所述流体流。

45.如权利要求44所述的流体处理系统，其特征在于，其中，所述开放通道包括底板。

46.如权利要求45所述的流体处理系统，其特征在于，其中，所述间隙位于所述底板的上方。

47.权利要求44-46中任意一项所述的流体处理系统，其中，所述至少一个细长的辐射源组件被设置在所述流体处理系统中，使得其近端部分在所述流体流的上方，其远端在所述流体流内。

48.如权利要求44-47中任意一项所述的流体处理系统，其特征在于，其中，在所述缩回位置上，所述清洁设备在所述流体流的外部。

49.如权利要求44-47中任意一项所述的流体处理系统，其特征在于，其中，在所述缩回位置上，所述清洁设备浸在所述流体流内。

50.如权利要求41-47中任意一项所述的流体处理系统，其特征在于，其中，在所述延伸位置，所述清洁设备在所述至少一个辐射源组件的所述远端的12英寸内。

51.如权利要求41-47中任意一项所述的流体处理系统，其特征在于，其中，在所述延伸位置，所述清洁设备在所述至少一个辐射源组件的所述远端的10英寸内。

52.如权利要求41-47中任意一项所述的流体处理系统，其特征在于，其中，在所述延伸位置，所述清洁设备在所述至少一个辐射源组件的所述远端的8英寸内。

53.如权利要求41-47中任意一项所述的流体处理系统，其特征在于，其中，在所述延伸位置，所述清洁设备在所述至少一个辐射源组件的所述远端的6英寸内。

54.如权利要求41-47中任意一项所述的流体处理系统，其特征在于，其中，在所述延伸位置，所述清洁设备在所述至少一个辐射源组件的所述远端的4英寸内。

55.如权利要求41-47中任意一项所述的流体处理系统，其特征在于，其中，在所述延伸位置，所述清洁设备在所述至少一个辐射源组件的所述远端的2英寸内。

56.如权利要求41-47中任意一项所述的流体处理系统，其特征在于，其中，所述至少一个细长的辐射源组件的远端与所述流体处理区域的表面的空间分离，分离的距离达到大约12英寸。

57.如权利要求41-47中任意一项所述的流体处理系统，其特征在于，其中，所述至少一个细长的辐射源组件的远端与所述流体处理区域的表面的空间分离，分离的距离从大约0.5英寸到大约12英寸。

58.如权利要求41-47中任意一项所述的流体处理系统，其特征在于，其中，所述至少一个细长的辐射源组件的远端与所述流体处理区域的表面的空间分离，分离的距离从大约0.5英寸到大约10英寸。

59.如权利要求41-47中任意一项所述的流体处理系统，其特征在于，其中，所述至少一个细长的辐射源组件的远端与所述流体处理区域的表面的空间分离，分离的距离从大约1英寸到大约10英寸。

60.如权利要求41-47中任意一项所述的流体处理系统，其特征在于，其中，所述至少一个细长的辐射源组件的远端与所述流体处理区域的表面的空间分离，分离的距离从大约1英寸到大约8英寸。

61.如权利要求41-47中任意一项所述的流体处理系统，其特征在于，其中，所述至少一个细长的辐射源组件的远端与所述流体处理区域的表面的空间分离，分离的距离从大约1英寸到大约6英寸。

62.如权利要求41-47中任意一项所述的流体处理系统，其特征在于，其中，所述至少一个细长的辐射源组件的远端与所述流体处理区域的表面的空间分离，分离的距离从大约1英寸到大约4英寸。

63.如权利要求41-47中任意一项所述的流体处理系统，其特征在于，其中，所述至少一个细长的辐射源组件的远端与所述流体处理区域的表面的空间分离，分离的距离从大约1英寸到大约2英寸。

64.如权利要求41-63中任意一项所述的流体处理系统，其特征在于，其中，单个清洁元件与一个所述细长的辐射源组件的外表面接触。

65.如权利要求41-63中任意一项所述的流体处理系统，其特征在于，其中，两个或更多清洁元件与所述一个细长的辐射源组件的外表面接触。

66.如权利要求41-63中任意一项所述的流体处理系统，其特征在于，所述流体处理系统包括多个辐射源组件。

67.如权利要求66中所述的流体处理系统，其特征在于，其中，单个清洁元件与每个所述细长的辐射源组件的外表面接触。

68.如权利要求66中所述的流体处理系统，其特征在于，其中，两个或更多清洁元件与每个所述细长的辐射源组件的外表面接触。

69.如权利要求41-68中任意一项所述的流体处理系统，其特征在于，其中，所述清洁元件包括擦拭器元件。

70.如权利要求41-68中任意一项所述的流体处理系统，其特征在于，其中，所述清洁元件包括刮刀元件。

71.如权利要求41-70中任意一项所述的流体处理系统，其特征在于，其中，所述清洁元件包括围绕所述至少一个辐射源组件的外表面的一部分的环形元件。

72.如权利要求41-70中任意一项所述的流体处理系统，其特征在于，其中，所述清洁元件包括具有围绕所述辐射源组件的外部的一部分的腔室的清洁环。

73.如权利要求72所述的流体处理系统，其特征在于，其中，所述清洁环进一步包括用于将清洁溶液导入所述腔室的入口。

74.如权利要求41-68中任意一项所述的流体处理系统，其特征在于，其中，所述清洁元件包括刷元件。

75.如权利要求41-68中任意一项所述的流体处理系统，其特征在于，其中，所述清洁设备是权利要求1-22中任意一项所述的清洁设备。

76.如权利要求41-68中任意一项所述的流体处理系统，其特征在于，其中，所述至少一个辐射源组件被包含在权利要求23-33中任意一项所述的辐射源模块中。

77.如权利要求41-76中任意一项所述的流体处理系统，其特征在于，其中，所述流体处理系统进一步包括挡板元件。

78.如权利要求77中所述的流体处理系统，其特征在于，其中，所述挡板元件包括大致阻挡对应于所述间隙的所述流体处理区域的一部分的挡板。

79.如权利要求78中所述的流体处理区域，其特征在于，其中，所述挡板具有对应于所述间隙高度的高度。

80.如权利要求78中所述的流体处理区域，其特征在于，其中，所述挡板具有大于所述间隙高度的高度。

81.如权利要求78-80中任意一项所述的流体处理区域，其特征在于，其中，所述挡板相对于所述流体处理区域的表面被固定。

82.如权利要求78-80中任意一项所述的流体处理区域，其特征在于，其中，所述挡板相对于所述流体处理区域的表面可移动。

83.如权利要求78-80中任意一项所述的流体处理区域，其特征在于，其中，所述挡板相对于所述流体处理区域的表面可在延伸位置和缩回位置之间移动。

84.如权利要求83中所述的流体处理区域，其特征在于，其中，所述挡板的所述延伸位置大致对应于所述清洁系统的所述缩回位置。

85.如权利要求83中所述的流体处理区域，其中，所述挡板的缩回位置大致对应于所述清洁系统的延伸位置。

86.如权利要求83中所述的流体处理区域，其特征在于，其中，所述挡板的延伸位置大致对应于所述清洁系统的所述缩回位置，并且所述挡板的缩回位置大致对应于所述清洁系统的延伸位置。

87.一种从权利要求41-86中任意一项所述的流体处理系统中的至少一个辐射源组件的外表面除去污垢物的方法，所述方法包括下列步骤：

将所述清洁设备从所述缩回位置向所述延伸位置平移，使得位于所述至少一个辐射源组件的外表面上的污垢物朝向所述远端平移；并且

将所述清洁设备进一步平移至所述延伸位置，使得污垢物运动经过所述至少一个辐射源组件的远端而进入所述间隙内。

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