CN103201822A - 介质阻挡放电灯装置和提供有所述介质阻挡放电灯装置的光学流体处理装置 - Google Patents

介质阻挡放电灯装置和提供有所述介质阻挡放电灯装置的光学流体处理装置 Download PDF

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Abstract

一种包括环形形状的放电室(10)的介质阻挡放电DBD灯装置，所述放电室具有放电室壁(12)。所述放电室壁包括管状的内壁部(14)、管状的外壁部(16)以及两个成环形的端壁部(18,20)。所述端壁部中的每一个都在所述外壁部的末端与所述内壁部的末端之间延伸。高压电极(22)被提供在所述放电室壁的所述外壁部的外表面处。低压电极包括被所述放电室壁的所述内壁部围绕的导电流体。所述DBD灯装置可以是光学流体处理装置的一部分。

Description

介质阻挡放电灯装置和提供有所述介质阻挡放电灯装置的光学流体处理装置
技术领域
本发明涉及介质阻挡放电DBD灯装置的领域，并且更具体地涉及一种DBD灯装置的放电室。本发明进一步涉及一种提供有本发明的DBD灯装置的光学流体处理装置。
还可以被称为光学反应器或光反应器的光学流体处理装置可以借助于光、特别是但不排他地通过诸如UV-C光之类的紫外线UV光来提供对流体的光学处理，诸如杀菌、消毒、杀死微生物或者使其失去活性、物质的氧化或分解。
背景技术
在光学流体处理装置中，光源被用来处理流体。光源以适当波长或以不同的适当波长产生光，以便流体以期望的方式被处理。由光源所产生的光被供应给流体，所述流体可能是不动的或者正沿着光源流动。光源可以被插入在流体中，或者可以被布置在流体外面，并且光学装置例如反射器可以被用来将由光源所产生的光导向并导入到流体中。这样的光学流体处理装置的例子在参考WO2010079401中被公开。
根据参考WO2010079401，细长光源被中心布置在围绕光源的反应室中。要在反应室中被处理的流体在光源周围并且沿着所述光源流动。
根据参考WO2010079401的布置的缺点是其相对大的体积。进一步的缺点起因于需要被采取来确保灯和灯驱动器壳体被充分地密封以防止由于由流体泄漏所引起的腐蚀或短路而导致的灯或灯驱动器的恶化的措施，所述灯和灯壳体都接触要被处理的流体。
发明内容
将期望提供适合于紧凑布置中的流体处理的DBD灯。还将期望提供成本少的DBD灯。将进一步期望提供包括DBD灯装置并且具有健壮的机械设计的流体处理装置。
为了较好地解决这些关注中的一个或多个，在本发明的第一方面中提供了介质阻挡放电DBD灯装置，其包括具有放电室壁的环形形状的放电室。所述DBD灯装置包括管状的内壁部、管状的外壁部以及两个成环形的端壁部，所述端壁部中的每一个都在外壁部的末端与内壁部的末端之间延伸。这样的结构提供了这样的DBD灯装置，其针对其中使用了所述DBD灯装置的光学流体处理装置的简单且紧凑构造开放了新的可能性，这是通过提供可以是管道的一部分的、所述DBD灯的管状内壁部以便流体被在DBD灯中产生的辐射处理而实现的。
在实施例中，所述DBD灯装置包括在放电室壁的外壁部的外表面处提供的高压电极。可以基本上在外壁部的外表面上延伸的这个高压电极能够被非常容易地应用，例如通过在外壁部周围包装高压电极材料的薄片，通过在外壁部周围滑动高压电极材料的套管，或者通过在DBD灯装置的外壁部周围缠绕高压电极材料的电线或条带。
在实施例中，所述高压电极包括电线网，所述电线网包括隔开的平行电线。一旦使高压电极通电，所述电线中的每一个就将创建在DBD灯装置的放电室中促进放电的局部高的电场梯度，并且创建放电在放电室中的均匀分布。
在实施例中，所述高压电极通过至少部分地位于端壁部中的一个处或附近的导体而被通电。通过所述布置并且一旦使高压电极通电，所述导体就在对应的端壁部处创建局部高的电场梯度。这将促进放电现象在DBD灯装置的放电室中的开始。
在实施例中，所述DBD灯装置的低压电极包括被放电室壁的内壁部围绕的导电流体。当流体通过灯驱动器的低压端子在任意位置处被接触时，它将充当在DBD灯装置的内壁部的内表面处的低压电极。低压端子和流体的接触位置可以甚至在内壁部的区域外面，例如当内壁部形成流体存在于其中或者流体在其中流动的管道的壁的一部分时。所述灯驱动器适应于产生电压以便在DBD灯装置的放电室中引起放电。
在实施例中，由导电流体形成的低压电极进一步包括被放电室壁的内壁部围绕并且至少部分地从内壁部的第一端向另一端延伸的导电元件，而且仅在第一端处被电力地连接(例如连接到连接端子或者灯驱动器)。所述导电元件（例如金属元件或碳元件）可以具有任意设计并且优选地在两个管端之间的管状内壁部的至少一半上延伸。所述导电元件可以由能够具有直线形、螺旋形(例如其触及内壁部的壁)或同样具有任何其它形式的电线形成。这个元件还可以例如由内壁部上的涂层或由网状结构形成。在这个导电元件用作电极的情况下，到导电流体的低压接触被改进了。
在实施例中，所述DBD灯装置包括两个衬套，一个在内壁部的每个端处或者附近。所述衬套包括导电部分，例如金属部分，或者可以完全由导电材料例如金属制成。所述衬套例如还可以作为塑料或橡胶部分与诸如环内侧的导电部分(被塑造在塑料材料上或者用胶/O形环密封到塑料材料)一起形成。导电元件被电力地连接到两个衬套中的一个，特别地连接到所述导电部分，并且不触及第二个衬套的导电部分。连接导电元件的第一个衬套的导电部分还通过导电电线被连接到驱动器的低压输出。第二个衬套的导电部分被电力地连接到驱动器的测量输入以便能够测量流体在导电元件与第二个衬套的导电部分之间的电导率，即测量流体的电导率。采用这个实施例，流体存在传感器使用低压电极来实现。导电元件被设计成靠近第二个衬套的导电部分但不能够触及第二个衬套的这个部分，即它在其末端与第二个衬套或其导电部分之间留下间隙。所述间隙被标出尺寸使得流体从导电元件的末端到第二个衬套的导电部分的电阻能够被测量并且被用来检测流体的存在。这避免了对于将任何另外的流体检测器引入到流体中的需要并且因此提高装置了的维护和可靠性。第二个衬套还可以与灯的末端分离某一距离，例如若干cm。
在实施例中，所述放电室壁由玻璃特别是石英玻璃制成。放电室壁的不同壁部的玻璃的类型可能是相同的或不同的。特别地，当所述DBD灯装置将被用在光学流体处理装置（即用于借助于光来处理流体的装置）中时，放电室壁的内壁部是透射光的使得在放电室中产生的辐射可以被辐射到被内壁部围绕的空间中。这样的辐射然后可以被用来处理存在于所述空间中或在其中流动或通过其循环的流体。
在实施例中，所述DBD灯装置包括在放电室壁的外壁部的内表面处提供的反射层。所述反射层防止在放电室中产生的辐射通过外壁部离开放电室，并且将在放电室中产生的辐射导向内壁部，以及导向被内壁部围绕的空间。以这种方式，所述空间中辐射的量被最大化。
在实施例中，第一发光层被提供在放电室壁的外壁部的内表面处。第二发光层可以被提供在放电室壁的内壁部的外表面处。所述第一和第二发光层可以以相同的波长和/或以不同的波长产生光以便根据需要创建一定量的和各种各样的辐射。
在实施例中，所述DBD灯装置包括延伸出端壁部的、内壁部的管状延伸。反射元件或层被布置在管状延伸的外侧以便朝布置在管状延伸的外面的光学传感器反射由灯所产生的UV光。DBD灯的这个设计允许通过测量散射到灯末端中的对应的一个并且在反射元件处被反射到所述灯的外面的光传感器的UV光来测量灯的UV输出和流体(例如水)中的吸收。所述光传感器可以为直接式UV传感器，或者如果经反射的UV光被转换为可见光，则为用于可见光的光电二极管。所述转换可能受到布置在反射元件与光传感器之间的磷光体层的影响。在使用DBD灯装置来用UV-C辐射给流体消毒情况下，确定装置正在工作以及UV-C输出足以具有所需要的消毒水平是重要的。通过测量自内管出来的UV-C辐射并且将这个辐射反射到适当的传感器，对UV-C输出的测量能够以容易的方式实现。
在本发明的第二方面中，提供了光学流体处理装置。所述光学流体处理装置包括如上所解释的DBD灯装置，其中，放电室壁的内壁部形成管道的壁的一部分以便流体被在所述DBD灯装置的放电室中产生的光照射。采用DBD灯的环形形状的设计，获得了紧凑结构，其能够被容易地集成在各种流体处理应用中，所述各种流体处理应用从低容积流量(即小于每分钟1升)到高容积流量的家用、医疗或工业应用而不同。DBD灯的在高电势的一部分可以远离流体处理装置中的流体并且容易地与其绝缘，从而提供紧凑的、健壮的、低成本的以及安全的装置。与公开了要在反应室中被处理的流体在光源周围流动的WO2010079401相比，此类性质在本发明的光学流体处理装置中被实现，其通过DBD灯中的管道(反应室)引导要被处理的流体。
在本发明的流体处理装置的实施例中，所述DBD灯装置包括用于在放电室中产生放电的灯驱动器，并且所述灯驱动器的至少部分热接触管道壁以用于允许从所述灯驱动器向管道中的流体的热流动。因此，所述灯驱动器的一个或多个构件的冷却能够通过建立从构件到管道或管道壁的热流动路径而使得在构件中产生的热通过吸收热的流体从装置中被移除来实现。
在本发明的流体处理装置的实施例中，所述DBD灯装置的低压端子具有用于电力地接触管道中的流体的接触表面。管道中的流体(假如它是导电的)将当作DBD灯的低压电极，其通过低压端子电力地连接到灯驱动器。因此，给DBD灯提供低压电极可以通过使用在DBD灯的环形形状中的流体而被大大地促进。
在实施例中，本发明的流体处理装置包括流体存在传感器,其用于感测流体在管道中、或在与管道流体连通的空间中的存在，并且如果流体的存在被所述流体存在传感器感测到，则所述DBD灯装置被激活。当所述流体存在传感器指示没有流体存在于流体处理装置的管道中或者存在于在与该管道流体连通的空间中时，不存在要由DBD灯装置处理的流体，并且因此DBD灯装置不需要例如通过灯驱动器来激活，所述灯驱动器适应于将电压供应给DBD灯装置的电极以便在DBD灯装置的放电室中产生放电。此外，如果流体特别是被DBD灯的内壁部围绕的流体被用作为DBD灯的低压电极，则流体不存在于流体处理装置的管道中意味着无论如何没有放电能够被产生。因此，只有流体存在于流体处理装置的管道中被感测到，DBD灯装置才需要被激活。灯驱动器可以包含控制器来处理来自流体存在传感器的感测信号，并且根据指示流体的存在或不存在的感测信号来操作灯驱动器。
在实施例中，本发明的流体处理装置包括流体流动状况传感器，其用于感测流体在管道中的流动状况，并且如果流体的流动状况被所述流体流动状况传感器感测到，则DBD灯装置被激活。在一些应用中， 当存在于管道中的流体是不动的时DBD灯装置不需要被激活，并且仅当流体正在流动时需要被激活。此类应用的例子是通过流体处理装置连接到水供应的水龙头装置。水供应例如可以为公共水分配网络的一部分，或者可以为水容器，其中水在管道的出口处的流动被在管道中机械地操作或电力地操作的阀门控制。流体的流动状况可以直接地被接触流体的流动传感器感测，或者可以间接地通过感测机械地或电力地操作的阀门的打开或闭合状态来感测。在后者情况下，流体流动状况通过打开流体处理装置的管道中的阀门而被激活，流体流动状况传感器被耦合到阀门致动器。在机械地操作的阀门的情况下，阀门致动器是把手或杠杆或类似装置，流体流动状况传感器感测阀门致动器的位置。在电力地操作的阀门的情况下，阀门致动器可以为通过手或者自动地操作的开关。
在本发明的另一个方面，提供了流体储存器，诸如流体壶或流体保持器或流体水罐或流体容器，其包括被配置成包含流体的流体隔室。所述流体隔室提供有流体排出开口。所述流体储存器进一步包括如上所解释的光学流体处理装置。流体隔室的流体排出开口被连接到光学流体处理装置的管道以便当从流体储存器倾泻流体时流体从流体隔室通过管道流动。因此，当从流体储存器倾泻流体时，流体被光学地处理。
在实施例中，所述流体储存器包括用于收容DBD灯装置的处理隔室，以便使DBD灯装置的主要电气构件保持与流体分离。
在实施例中，用于通过DBD灯装置电力地接触管道中的流体的接触表面位于流体隔室的流体排出开口处。
在实施例中，所述流体储存器的DBD灯装置包括倾斜传感器，其用于检测流体储存器的倾斜角，并且其中当倾斜角是在预定范围中时所述DBD灯装置被激活。当流体储存器未被使用时，即当没有水正从流体储存器倾泻出时，DBD灯装置不必为活动的，即不必产生光。因此，为了节约能量（其在流体储存器的情况下可能由电池供应），从流体储存器倾泻流体被指示流体储存器的使用的倾斜传感器检测。考虑到DBD灯装置的管道的布置，仅当流体储存器的倾斜足以通过管道创建水流时，DBD灯装置被激活。当倾斜角是在预定范围中时，足够的倾斜可以被确认。所述倾斜传感器是流体流动状况传感器的实施例。
当本发明通过参考以下具体描述变得更好理解时，本发明的这些和其它方面将被更容易地领会，并且其将与附图相结合地考虑，在附图中相同的参考符号标明相同的部分。
附图说明
图1示意性地描绘了本发明的实施例中的DBD灯装置的一部分的横截面。
图2描绘了如在图1中箭头II的方向上看到的、图1的DBD灯装置的实施例的视图。
图3示意性地描绘了包括本发明的实施例中的DBD灯装置的光学流体处理装置的横截面。
图4示意性地描绘了提供有本发明的DBD灯装置的流体储存器的实施例。
 图5示意性地描绘了提供有本发明的DBD灯装置的流体供应装置的实施例。
图6示意性地描绘了提供有本发明的DBD灯装置的水龙头装置的实施例。
图7示意性地描绘了本发明的实施例中的DBD灯装置的横截面。
图8示意性地描述了包括对UV-C输出的测量的、本发明的DBD灯装置的实施例。
具体实施方式
图1和图2描绘了介质阻挡放电DBD灯装置的实施例的一部分。放电室10由环形形状的放电室壁12来限定。放电室壁12包括：具有某一长度的、大体为管状的内壁部14；具有某一长度的、大体为管状的外壁部16；第一大体成环形的端壁部18，其在内壁部14与外壁部16的第一端之间延伸；以及第二大体成环形的端壁部20，其在内壁部14与外壁部16的第二端之间延伸，所述外壁部16的第二端在外壁部16的第一端对面。在图1中，内壁部14和外壁部16的长度在箭头II的方向上延伸。在实施例中，内壁部14、第一和第二端壁部18、20以及外壁部16(并且因此整个放电室壁12)被整体制成。
在实施例中，内壁部14、第一和第二端壁部18、20以及外壁部16由相同的材料制成，所述材料诸如为透明材料，例如石英玻璃。
应指出，不同壁部的形状和尺寸可以变化。内壁部14或外壁部16的直径沿着其长度可能是相同的，如图1中所图示的那样，或者可以沿着其长度变化。外壁部16的外径可以为从约1或1.5 cm至几cm。如图1中所示，内壁部14的直径或外壁部16的直径比其长度要小。在其它实施例中，内壁部14或外壁部16的直径可能比它的长度大。而且，端壁部18或20可以具有弯曲边缘部分，其与内壁部14或外壁部16的可能弯曲端边缘部分结合，如在图1中对于端壁部18或20和外壁部16能看到的那样。还应指出，对于全部的每个壁部或局部地在一个壁部中，不同壁部可以具有不同的厚度，例如以便局部地加强放电室壁12。同样应指出，图1将内壁部描绘为限定直管道，而在其它实施例中这个管道可能是弯曲的。而且，应指出，内壁部14和/或外壁部16的横截面可以为圆形的，如图2中所描绘的那样，但还可以例如是椭圆的、卵形的或多边形的，其具有端壁部18、20的对应的周边形状。
参考图1，在放电室壁12的外壁部16的外表面处，高压电极22被提供。如示意性地指示的，高压电极22包括电线网，诸如由在第一方向上延伸的隔开的平行电线制成的网，其编织有或者非编织(例如铺设或缠绕)有在与第一方向成不同于0度的角度的第二方向上延伸的隔开的平行电线。在以这种方式构建的电线网中，在第一和第二方向上延伸的电线创建第一和第二方向的电线之间的开口(网)。
在实施例中，电线直径在约0.1与约3 mm之间，例如约0.3 mm。在相同方向上延伸的平行电线之间的距离可能在约0.5与约25 mm之间。
在替换的实施例中，高压电极可以包括高压电极材料的薄片，其被应用于外壁部16的外表面。在高压电极的另一替换的实施例中，开口的图案可以被提供在应用于外壁部16的外表面的、高压电极材料的薄片中。开口可以具有任何形状和表面面积，诸如1 - 5 mm2的表面面积。代替应用高压电极材料的薄片(连续的或提供有开口的图案)，高压电极材料的涂层可以被提供在外壁部16的外表面上，其是连续的或提供有开口的图案。
高压电极的材料可以为任何导电材料，诸如金属，例如铜或铝或其化合物。如由图1中的闪电符号所指示的那样，高压电极通过至少部分地位于端壁部18处或附近的导体24(诸如电缆)而被通电。
放电室10可以包括在放电室壁12的外壁部16的内表面上提供的反射层26。层26可以包括Al2O3。
在反射层26上，在其背对外壁部16的内表面的并且面向放电室10的内部的一侧，第一发光层28被提供，从而当在放电室10中的诸如Xe之类的气体放电时发射光。在实施例中，由第一发光层28所发射的辐射包括UV-C辐射(波长100 – 280 nm)。第一发光层28可以包含一种或多种磷光体化合物，诸如YPO4Bi，以激励具有一个或多个期望波长的UV-C光的发射。
在面对放电室10的内部的、放电室壁12的内壁部14上的外表面处，当放电室10中的气体放电时发射例如包括UV-C辐射的第二发光层30被提供。第二发光层30可以包含一个或多个磷光体化合物，其可以与第一发光层28中的磷光体化合物相同，或者可以与其不同。
在由内壁部14的内表面所限定的管道32中，低压电极34可以例如作为可能提供有开口的导电材料的薄片或导电涂层被提供。然而，代替使用低压电极34，管道32可以填满被低压端子36在至少一个点上接触的导电流体，导致接触端子36的该导电流体充当低压电极。所述点例如可以在管道32的一端或两端处被找到。低压电极34或低压端子36可以通过导体56被连接到主体或地电势（mass or ground potential）。
在操作中，低压电极可以被保持在主体或地电势。在适当地通过导体24使高压电极22通电后，放电就可以在放电室10中展开。所述放电的展开通过沿着端壁部18延伸的导体24来促进，从而创建局部高的电场梯度。同样，当将电线网应用为高压电极22时，局部高的电场梯度将展开，便于放电在放电室10中发生。放电室10中的放电将产生UV-C光发射，其将通过发光层28和30以具有较长波长的UV-C光进行转换。光被反射层26反射以便被基本上导向管道32。因此，当内壁部14是光透射的时，由发光层28和30在放电室10中产生的光将被主要辐射到管道32中。
DBD灯具有健壮的机械设计，其对于制作而言是简单的，并且因此可以是低成本的。
图3图示了包括如在上面参考图1和图2讨论的DBD装置的光学流体处理装置的实施例。在图3中，相同的或类似的部分、或具有相同或类似功能的部分已经用与图1和图2中的相同的参考标号来标记。
在图3中，内壁部14在内壁部14的相对端处分别具有延伸40和42。延伸40和42例如可以分别被耦合到柔性或刚性流体管道44和46。因此，连续的闭合流体管道被提供，其中流体可以从流体管道44通过管道32向流体管道42流动，或者反之亦然。
在延伸42上，包括印刷电路板PCB 50的灯驱动器被提供，在所述PCB上电气构件52被安装以用于产生电压。灯驱动器可以通过市电电源或电池或任何其它电源(未示出)来通电。而且，在延伸42上，灯驱动器可以包括变压器54，所述变压器54被提供来根据在印刷电路板产生的电压来产生高压，例如4.5 kV。这个高压可以通过导体24而被施加到高压电极22。导体56将PCB 50连接到在流体管道中放置的低压端子58。端子58可以为由导电材料制成的环。因此，流体管道中的导电流体可以充当低压电极。代替环，端子58的其它形状或配置可以被选择，只要它们能够与管道32中的导电流体电接触。
端子58在图3中被示出为被放置在延伸42的末端处。另一个低压端子(未示出)可以被放置在延伸40处。在低压端子位于管道32的上游和下游两者的情况下，这对端子能够被灯驱动器用作为电导率传感器以便通过测量这些端子之间的电导率来确认导电流体是否存在于管道32中。一旦传导路径(具有超过预定门限值的电导率)存在于这些端子之间已在灯驱动器中被确认，DBD灯就可以被操作。在这里，应指出，当光学流体处理装置中导电流体的流动方向是已知的时，在相对于管道32的下游位置处的电导率传感器将提供流体在管道32中存在或不存在的信号表示。
在PCB 50和变压器54被布置在延伸42处的情况下，当在一方面的PCB 50和/或变压器54与另一方面的延伸42之间的热接触已被提供时，从PCB 50和/或变压器54到流体管道中的流体的热传递能够被建立，以用于冷却构件52和/或变压器54中的一个或多个。
当包括灯驱动器和放电室10的DBD灯装置从电源被通电时，在放电室10中产生的光被在管道32中存在或者流动的流体接收，所述流体被处理从而被杀菌或者消毒，以便杀死微生物或者使其失去活性、或者氧化或者分解流体中的物质以论及一些例子。管道32的容量、和/或流体在管道32中的流动速度、和/或管道32的长度尺寸(与放电室10的长度尺寸相对应)能够被设计或者选择来获得流体(的任何部分)在管道32中的期望驻留时间以便获得期望的流体处理效果，同时所述流体处理装置是紧凑的、健壮的和低成本的。
在放电室10中产生的光的一部分将在DBD灯的内壁部14中被接收，并且通过内部反射将被导向在DBD灯的内壁部14的纵向方向上。在图3的实施例中，这个光将到达背对着DBD灯的、延伸40和42的端面，并且在那里将具有处理效果，从而防止生物在延伸40和42的端面处的不需要的生长。
在实际应用中，高压电极和/或灯驱动器可以被绝缘体60覆盖以避免在用户与有效的介质或高压DBD灯装置构件之间的意外电接触，并且避免灰尘或流体造成的污染以及DBD灯装置构件被这样的污染造成的任何短路。绝缘体60（诸如如图3中所图示的绝缘套管，特别是热收缩套管）可以在其外表面提供有导电层62或屏以避免或者减少由DBD灯装置的高频操作所引起的、特别是通过其高压电极22进行的EM发射所引起的电磁兼容性EMC问题。导电层62或屏可以被连接到主体或地。如图4中所图示的那样，光学流体处理装置可以为流体储存器72的一部分，所述流体储存器72诸如为具有手柄74来手动地倾斜流体储存器72以便从流体储存器72倾泻流体96的水壶。
流体储存器72包括流体隔室76，所述流体隔室76在所示出的本实施例中基本上是L形。流体隔室76在其上侧可以具有注入开口，当流体隔室的加注没有发生时所述注入开口可以被帽或盖覆盖。当从流体储存器72倾泻流体时，流体隔室76在其上侧可以是打开的(即启用流体的通路)或者是闭合的(即不启用流体的通路)。
流体储存器72进一步包括处理隔室78，其通过分离壁与流体隔室分离。处理隔室78位于流体储存器72的上部。处理隔室78收容了示意性地表示的具有管道92的DBD灯70、电池80以及灯驱动器82。流体隔室76的排出开口90毗连管道92的进口开口，使得管道92与流体隔室76流体连通。当流体96存在于流体隔室76中时，流体96的上水平84在流体隔室76中和在管道92中是相同的。在处理隔室78处，可以与流体96电接触的接触表面86在管道92的进口开口(和流体隔室的排出开口90)处被定位。
为了避免使图4模糊，DBD灯70、电池80和灯驱动器82的一些部分以及绝缘结构和它们之间的电气及机械连接在图4中已被省略。
当流体储存器72被放置在水平表面上时，没有流体96离开流体壶，并且因此没有流体96需要被DBD灯装置70、82来光学地处理。因此，DBD灯装置可能是无效的，或者至少DBD灯70可能是无效的。另一方面，当流体储存器72被用户操控来从其倾泻流体时，该流体壶将被倾斜以使流体96从流体隔室76通过管道92向壶排出开口98流动，并且流出流体隔室72。为了流体96的流动发生，流体储存器72需要被倾斜至少超过预定角度。灯驱动器82可以包括倾斜传感器94以检测流体储存器72的倾斜角。当流体储存器72已被倾斜至少超过所述预定角度时（如由倾斜传感器94所检测到的），灯驱动器82激活要将是有效的DBD灯70，从而产生用于处理在管道92中流动的流体的光。
应指出，由DBD灯70所产生的光在管道92的(透射)壁中被引导向管道92的两端。从管道92的端面浮现的光光学地处理这些部分以使它们保持清洁，特别是保持清洁使没有危及流体储存器的用户的健康的微生物和其它物质。
接触表面86使得灯驱动器82能够电力地接触流体96，从而管道92中的流体可以用作DBD灯70的低压电极。
处理隔室78可以进一步提供有流体存在传感器，诸如用于测量电导率传感器触点之间的电导率的电导率传感器68。电导率传感器触点可以位于处理隔室78的面对流体隔室76的壁部分处，使得接触两个电导率传感器触点的流体将允许被耦合到电导率传感器68的灯驱动器82的控制器确认流体在流体隔室76中的存在或不存在。如果没有流体存在于流体隔室76中被确认，则DBD灯70不需要被激活，即使在倾斜传感器94将检测到流体储存器72的倾斜的情况下。
图5描绘了具有管道102的DBD灯100，所述管道102被耦合在一方面的具有排出管道106的诸如水储存器之类的流体容器或流体储存器104与另一方面的包括阀门110的排出管道108之间。用于激活DBD灯100的灯驱动器112包括控制器114。灯驱动器112通过线路116被耦合到DBD灯100的高压电极，并且通过线路120被耦合到低压端子118。流体存在传感器包括分别通过线路126和128耦合到控制器114的第一流体存在传感器触点122和第二流体存在传感器触点124。阀门110包括通过一个或多个线路132耦合到控制器114的流动状况传感器130。
低压端子118具有接触表面，其将电力地接触流体以便当DBD灯100被激活时管道102中的流体将充当DBD灯100的低压电极。
控制器114适应于测量第一和第二流体存在传感器触点122、124之间的电导率。如果电导率超过门限值，则控制器确定流体存在于第一和第二流体存在传感器触点122、124之间。在这里应指出，第一和第二流体存在传感器触点122、124还可以都位于排出管道106中，或者都在排出管道108中，而不是如图5中所示出的它们的位置。
控制器114进一步适应于通过流动状况传感器130来测量阀门110是打开的还是闭合的。当阀门110是打开的时，流体可以从流体储存器104向着排出管道108的排出开口140并在箭头142的方向上流动。当阀门110被关上时，流体在流体储存器104、排出管道106、管道102以及排出管道108中是不动的。因此，阀门110的打开状态表示其中流体向排出开口140流动的状况，而阀门110的闭合状态表示其中流体不向排出开口140流动的状况。
当控制器114确认流体存在于第一和第二流体存在传感器触点122、124之间，并且通过流动状况传感器130确认了阀门110的打开状态时，DBD灯100可以被灯驱动器112激活。流动状况传感器130可以进一步适应于检测阀门110的正在打开状态，即阀门110从闭合状态向打开状态移动但还不处于打开状态的状态。在阀门110的正在打开状态下，当DBD灯100被控制器114控制时，DBD灯100在流体开始流动之前可能已经被灯驱动器112激活了，以便通过由DBD灯100所产生的辐射对流体具有最有效的处理。
应指出，在阀门110上游的排出管道108的长度可以被最小化，使得DBD灯管道102实际上毗连阀门110以避免流体在所述长度上不动达较长时间以及避免当流体通过打开阀门110开始流动时不被DBD灯100处理。
图6描绘了具有管道102的 DBD灯100，所述管道102一方面被耦合到流体供应管道150并且另一方面被耦合到包括阀门154的排出管道152。用于激活DBD灯100的灯驱动器156包括控制器158。灯驱动器156通过线路160被耦合到DBD灯100的高压电极，并且通过线路164被耦合到低压端子162。流体存在传感器包括分别通过线路170和172耦合到控制器158的第一流体存在传感器触点166和第二流体存在传感器触点168。阀门154包括通过一个或多个线路176耦合到控制器158的流动状况传感器174。
低压端子162具有接触表面，其将电力地接触流体以便当DBD灯100被激活时管道102中的流体将充当DBD灯100的低压电极。
控制器158适应于测量第一和第二流体存在传感器触点166、168之间的电导率。如果电导率超过门限值，则控制器158确定流体存在于第一和第二流体存在传感器触点166、168之间。在这里应指出，第一和第二流体存在传感器触点166、168还可以都位于排出管道152中，或者第一和第二流体存在传感器触点166、168中的一个可以位于流体供应管道150中并且另一个可以位于排出管道152中，而不是如图6中所示出的它们的位置。
排出管道152可以是诸如水龙头之类的龙头180的一部分，其中阀门154被机械地(例如通过把手或杠杆)或电力地(例如通过激活开关)操作。龙头180可以被安装在表面182上的水槽处。DBD灯装置被安装在表面182下面。在实际的实施例中，DBD灯装置被安装在厨房水槽下面或附近，例如在龙头180的用户看不见的橱柜或其它空间中。
控制器158进一步适应于通过流动状况传感器174来测量阀门154是打开的还是闭合的。当阀门154是打开的时，流体可以从流体供应管道150向排出管道152的排出开口190并在箭头192的方向上流动。当阀门154被关上时，流体在流体供应管道150、管道102以及排出管道152中是不动的。因此，阀门154的打开状态表示其中流体向排出开口190流动的状况，而阀门154的闭合状态表示其中流体不向排出开口190流动的状况。
当控制器158确认流体存在于第一和第二流体存在传感器触点166、168之间，并且通过流动状况传感器174确认了阀门154的打开状态时，DBD灯100可以被灯驱动器156激活。流动状况传感器174可以进一步适应于检测阀门154的正在打开状态，即阀门154从闭合状态向打开状态移动但还不处于打开状态的状态。在阀门154的正在打开状态下，当DBD灯100被控制器158控制时，DBD灯100在流体开始流动之前可能已经被灯驱动器156激活了，以便通过由DBD灯100所产生的辐射对流体具有最有效的处理。
在图7中，相同的或类似的部分、或具有相同或类似功能的部分已用与图1至图3中相同的参考标号来标记。所述图示出了其中低压电极在内管内部包括金属电极38的DBD灯装置的实施例。形成低压电极的导电流体流过灯的内管。为了能够以可靠的方式接触流过管的流体，两个金属衬套64、66被提供，其通过O形环48被密封到内管的末端。两个衬套中的第一个衬套64通过导电电线(导体56)而被连接到驱动器的低压输出，第二个衬套66经由另外的导体56而被连接到驱动器的测量输入以便能够通过测量流体的电导率来检测流体的存在。金属电极38被连接到第一个衬套64并且在内管内部朝另一个管末端延伸。金属电极38非常靠近第二个衬套66但不能够触及第二个衬套。这个设计一方面允许在内管中流动的流体的更好的电接触，并且另一方面同时形成用于检测流体的存在的传感器。第二个衬套66还可以被布置为更远离内管，例如多达10 cm，远到流体在金属电线56与第二个衬套66之间的电导率的测量仍然是可能的。例如，龙头可以被形成在内管的或延伸42的末端处，并且第二个衬套可以被布置在该龙头的出口开口处。
图8示出了其中DBD灯100的UV-C输出被测量的进一步的实施例。DBD灯100被布置在灯和变压器隔室146中，所述变压器隔室146被连接到电池和驱动器隔室148。DBD灯100在两端处包括两个延伸40、42。从内管出来的UV-C辐射被内管延伸42的外壁上的镜88反射。经反射的UV-C辐射通过流体行进，并且然后用内管延伸42的相对壁上的磷光体被变换成可见光。可见光然后用光传感器144来测量。在这个信号的校准之后，当DBD灯仍然是新的并且带有具有已知的UV-C透射的流体时，这个信号将是针对流体质量和灯维护两者的测量。当性能太低时，这将允许用信号通知用户。作为对于光测量的替代方案，直接的UV-C测量(不用通过磷光体转换为光)也是可能的，但这些传感器是不太精确的和更加昂贵的。改进版本是对直接地穿过DBD灯的反射器的UV-C的直接测量，其与上面提及的在DBD灯装置的末端处的光测量结合。这将改进系统的精度，因为DBD灯装置维护将被独立地测量，并且仅与初始值相比的相对的减小需要被测量。在这种情况下，UV-C传感器不需要针对标准来校准。
如上所解释的那样，介质阻挡放电DBD灯装置包括具有放电室壁的环形形状的放电室。所述放电室壁包括管状的内壁部、管状的外壁部以及两个成环形的端壁部。所述端壁部中的每一个都在外壁部的末端与内壁部的末端之间延伸。高压电极被提供在放电室壁的外壁部的外表面处。低压电极包括被放电室壁的内壁部围绕的导电流体。所述DBD灯装置可以为光学流体处理装置的一部分。
应指出，灯DBD可以取决于特定应用被安装在任何方位上。
能够根据以下条款A-D来限定根据本发明的流体储存器或流体壶或流体容器的实施例：
A. 一种流体储存器，其包括：
被配置成包含流体的流体隔室，所述流体隔室具有流体排出开口；以及
如上所描述的光学流体处理装置，
其中，所述流体隔室的流体排出开口被连接到所述光学流体处理装置的管道，以便当从所述流体储存器倾泻流体时流体从所述流体隔室通过管道流动。
B. 根据条款A所述的流体储存器，还包括用于收容所述DBD灯装置的处理隔室。
C. 根据条款A或B所述的流体储存器，其中，用于电力地接触管道中的流体的接触表面位于所述流体隔室的流体排出开口处或附近。
D. 根据条款A-C中任一项所述的流体储存器，其中，所述DBD灯装置包括倾斜传感器，其用于检测所述流体储存器的倾斜角，并且其中当倾斜角是在预定范围中时所述DBD灯装置被激活。
根据需要，本发明的具体实施例在本文中被公开；然而，应当理解，所公开的实施例仅仅是能够以各种形式被体现的本发明的示范。因此，在本文中公开的特定结构和功能细节将不被解释为限制性的，而仅作为权利要求的基础和作为用于教导本领域的技术人员在几乎任何适当详细的结构中多样地利用本发明的代表性基础。而且，本文所用的术语和短语不旨在为限制性的，而相反旨在提供对本发明的可理解的描述。
如本文所用的术语“一”或“一个”被限定为一个或一个以上。如本文所用的术语“多个”被限定为两个或两个以上。如本文所用的术语另一被限定为至少第二或更多。如本文所用的术语包括（including）和/或具有被限定为包括（comprising）(即，开放的语言，不排除其它元件或步骤)。
如本文所用的术语“环形”或“环形形状的”通常指的是通过围绕位于图外部的轴旋转几何图所产生的环状形状。此外，如本文所用的所述术语可以指的是大体为环状形状，所述环状形状像在本文中进一步限定的那样具有内壁部和/或外壁部，其可能在横截面中（即在与所述轴成直角的平面中）不是圆形的，而可能在横截面中是椭圆的、卵形的或多边形的。
权利要求中的任何附图标记不应该被解释为限制本权利要求或本发明的范围。
某些措施被记载在相互不同的从属权利要求中的简单事实不指示这些措施中的一个或多个的组合不能够被用来获利。

Claims (21)

1.一种包括环形形状的放电室(10)的介质阻挡放电DBD灯装置，所述放电室具有放电室壁(12)，所述放电室壁(12)包括：
管状的内壁部(14)；
管状的外壁部(16)；以及
两个成环形的端壁部(18, 20)，所述端壁部中的每一个都在所述外壁部的末端与所述内壁部的末端之间延伸。
2.根据权利要求1所述的DBD灯装置，包括在所述放电室壁(12)的所述外壁部(16)的外表面处提供的高压电极(22)。
3.根据权利要求2所述的DBD灯装置，其中，所述高压电极包括电线网，所述电线网包括隔开的平行电线。
4.根据权利要求2-3中任一项所述的DBD灯装置，其中，所述高压电极(22)通过至少部分地位于所述端壁部(18, 20)中的一个处或附近的导体(24)而被通电。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的DBD灯装置，其中，低压电极包括被所述放电室壁(12)的所述内壁部(14)围绕的导电流体。
6.根据权利要求5所述的DBD灯装置，其中，所述低压电极进一步包括被所述放电室壁(12)的所述内壁部(14)围绕的并且至少部分地从所述内壁部(14)的第一端向另一端延伸的导电元件(38)，所述导电元件(38)仅在所述第一端处被电力地连接。
7.根据权利要求6所述的DBD灯装置，其中，所述导电元件(38)是网或所述内壁部(14)上的电线或涂层。
8.根据权利要求6-7中任一项所述的DBD灯装置，包括在所述内壁部(14)的两端处或附近的两个衬套(64, 66)，所述衬套包括导电部分，所述导电元件(38)被电力地连接到所述两个衬套中的第一个衬套(64)的导电部分，而不触及所述第二个衬套(66)的导电部分。
9.根据权利要求8所述的DBD灯装置，其中，所述两个衬套(64, 66)中的至少一个完全由所述导电部分形成。
10.根据前述权利要求中任一项所述的DBD灯装置，包括在所述放电室壁(12)的所述外壁部(16)的内表面处提供的反射层(26)。
11.根据前述权利要求中任一项所述的DBD灯装置，包括在所述放电室壁(12)的所述外壁部(16)的所述内表面处提供的第一发光层(28)。
12.根据前述权利要求中任一项所述的DBD灯装置，包括在所述放电室壁(12)的所述内壁部(14)的外表面处提供的第二发光层(30)。
13.根据前述权利要求中任一项所述的DBD灯装置，包括所述内壁部(14)的管状延伸(42)，其延伸出所述端壁部(18, 20)，其中，反射元件或层(88)被布置在所述管状延伸(42)的外侧以便朝布置在所述管状延伸(42)的外面的光学传感器(144)反射由所述灯所产生的UV光。
14.一种光学流体处理装置，其包括根据前述权利要求中任一项所述的DBD灯装置，其中，所述放电室壁(12)的所述内壁部(14)形成管道(44, 40, 32, 42, 46)的壁的一部分以便流体被在所述DBD灯装置中的所述放电室(10)中产生的光照射。
15.根据权利要求14所述的光学流体处理装置，其中，所述DBD灯装置包括用于在所述放电室(10)中产生放电的灯驱动器，并且其中所述灯驱动器的至少部分(50, 54)热接触管道壁以用于允许从所述灯驱动器向所述管道中的所述流体的热流动。
16.根据权利要求14或15所述的光学流体处理装置，其中，所述DBD灯装置的低压端子(36, 58)具有用于电力地接触所述管道中的流体的接触表面。
17.根据权利要求14-16中任一项所述的光学流体处理装置，包括用于感测所述流体在所述管道中、或在与所述管道流体连通的空间中的存在的流体存在传感器(68)，并且其中如果所述流体的存在被所述流体存在传感器检测到，则所述DBD灯装置被激活。
18.根据与权利要求8或9相关的权利要求14-16中任一项所述的光学流体处理装置，包括用于感测所述流体在所述管道中的存在的流体存在传感器(68)，所述流体存在传感器(68)被设计成测量在所述导电元件(38)与所述两个衬套中的第二个衬套(66)的导电部分之间的电流。
19.根据权利要求14-18中任一项所述的光学流体处理装置，包括用于感测所述流体在所述管道中的流动状况的流体流动状况传感器(130)，并且其中如果所述流体的流动状况被所述流体流动状况传感器检测到，则所述DBD灯装置被激活。
20.根据权利要求19所述的光学流体处理装置，其中，所述流体流动状况通过打开所述管道中的阀门(110)而被激活，并且其中所述流体流动状况传感器(130)被耦合到阀门致动器。
21.一种流体储存器(72)，其包括：
被配置成包含流体的流体隔室(76)，所述流体隔室具有流体排出开口(90)；以及
根据权利要求14-20中任一项所述的光学流体处理装置，
其中，所述流体隔室的所述流体排出开口被连接到所述光学流体处理装置的管道(92)，以便当从所述流体储存器倾泻流体时流体从所述流体隔室通过所述管道流动。
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