水处理系统的制作方法

1.本发明涉及水处理系统，并且更具体地涉及用于住宅或商业应用的使用点水处理系统。


背景技术：

2.传统的水处理系统通常用于处理供人类消耗的水。此类处理系统可以被配置成从水中去除病原体、化学污染物和浑浊。许多传统的处理方法可以大致分类为使用物理过程和/或化学过程的固体分离或使用热、辐射或化学添加剂的灭菌。例如，传统的水处理系统通常包括碳过滤、无碳过滤、蒸馏、臭氧处理、反渗透、离子交换部件、氯化部件、曝气部件、高级氧化过程部件、混凝部件、沉淀部件或紫外线辐射部件。
3.传统的使用点水处理系统被设计为在单个出水口、例如水槽或饮水机处使用。传统的使用点水处理系统连接到加压水源以在分配水时对其进行处理。在一些应用中，水处理系统位于靠近水槽的台面上。在台面应用中，水处理系统经常连接到水龙头的末端，以便离开水龙头的水可以在分配之前通过水处理系统。
4.在一些传统的使用点水处理系统中，紫外线(uv)能量可用于对流体进行基本消毒。曝光于紫外线被认为会有害地改变细胞中的遗传(dna)物质，从而减少诸如细菌、病毒、霉菌、藻类等潜在致病微生物的种群数量。通常，水流过紫外线消毒系统中的紫外线灯，从而使水中的微生物曝光在足以基本杀灭微生物的紫外线能量的剂量下。典型的水消毒系统和设备发射约254nm的紫外光，该紫外光被认为穿透微生物的外细胞膜，穿过细胞体，到达dna并改变微生物的遗传物质。
5.在一些情况下，传统紫外线消毒系统中提供的紫外线发光二极管(uv-led)在运行期间会产生热量。这种热量有时会对uv-led的工作寿命有害。为了消散这种热量，传统的紫外线消毒系统与周围空气协作利用对流冷却。可提供促进将热量传递到周围空气的金属散热器。这些类型的冷却系统可能无效，尤其是在空气流量极小的密闭空间中，例如当系统安装在水槽下的橱柜中时。
6.用于水处理系统的传统紫外线反应器依赖于低效的传热配置。例如，传统紫外线反应器利用常规fr4印刷电路板组件以及以两种方式之一安装的散热器：1)散热器可以直接安装到被冷却的部件上。有时，这涉及与板或机箱的机械支撑连接和与部件的热连接，这两者都增加了成本；2)如果部件本身不允许直接安装散热器，可以在部件附近放置额外的焊盘，在此处散热器可以焊接到印刷电路板的外层。


技术实现要素：

7.提供一种用于对水进行消毒的uv反应器。概括来说，本文所述主题的一个创新方面可以体现为一种用于用uv辐射照射水流的紫外线(uv)反应器。该uv反应器可以包括处理组件，所述处理组件包括进水口和出水口，其中，所述处理组件可操作成将通过所述进水口接收的水朝向所述出水口下游的使用点引导。所述uv反应器可以包括印刷电路板(pcb)，所
述pcb包括第一基板、导热基板、和设置在所述第一基板与所述导热基板之间的介电质。所述第一基板可以包括具有电路区域的第一表面。
8.在一个实施方式中，所述uv反应器可包括可操作地连接到所述pcb的uv发光二极管(uv-led)，其中，所述uv-led可取向为将uv能量引导到所述处理组件中。
9.可以暴露所述导热基板的热接触区域，使得所述热接触区域没有所述介电质和所述第一基板，其中，所述热接触区域与流过所述uv反应器的水热连通。
10.上述和其他实施方式可以分别可选地包括以下特征中的一个单独特征或多个特征的组合。特别地，一个实施方式组合地包括以下所有特征。
11.在一些实施方式中，所述uv反应器可以包括导热材料，所述导热材料具有流体接触表面，所述流体接触表面布置成限定流过所述uv反应器的水的流体路径的至少一部分。所述导热材料可以热联接到所述导热基板的所述热接触区域，以促进流过所述uv反应器的水与所述热接触区域之间的热连通。
12.在一些实施方式中，所述热接触区域可以通过所述导热材料热联接到流过所述uv反应器的水。
13.在一些实施方式中，可以在所述热接触区域与所述导热材料之间提供导热中间材料，以促进流过所述uv反应器的水与所述热接触区域之间的热连通。
14.在一些实施方式中，所述导热材料的流体接触表面可以设置在所述处理组件的下游。
15.在一些实施方式中，所述处理组件可以包括具有第一端和第二端的水处理室，所述水处理室具有在所述第一端和所述第二端之间延伸的纵向轴线。所述水处理室可以包括与所述进水口流体连通以接收待净化的水的室入口，以及包括可操作成基本不平行于所述水处理室的纵向轴线来引导水的多个室出口。
16.所述uv-led可以被配置成向所述水处理室提供uv能量，其中，可以基本平行于所述水处理室的纵向轴线来引导所述uv能量。
17.冷却室可与所述水处理室的所述多个室出口流体连通。所述冷却室可以与所述uv-led热连通，以促进将热能从所述uv-led传递到与所述出水口流体连通的水。所述冷却室可操作成将水引导至所述出水口。
18.在一些实施方式中，所述流体接触表面限定所述冷却室的流体路径的至少一部分。
19.在一些实施方式中，所述uv反应器可以包括具有反应器主体入口和反应器主体出口的反应器主体。所述uv反应器可以包括设置在所述反应器主体出口上的顶盖，并包括所述冷却室和所述uv-led。
20.所述顶盖可以包括uv透射窗口，所述uv透射窗口设置成促进在所述uv-led与所述水处理室之间形成水密密封。所述uv透射窗口可以包括水室侧和uv源侧，并且可以被定位成促进uv光从所述uv-led传输到所述水处理室。
21.顶盖可包括内支撑表面，所述内支撑表面可操作成将所述uv透射窗口的水室侧相对于所述uv-led支撑在适当位置；
22.所述顶盖可以包括多个出口通道，每个出口通道形成所述多个室出口中的每一个室出口的至少一部分。
23.所述冷却室可以设置为与所述多个室出口中的每一个室出口直接流体连通。所述冷却室可以至少由出口收集槽、所述uv透射窗口、和所述导热材料限定。
24.在一些实施方式中，所述冷却室可以至少部分地围绕所述反应器主体出口。
25.在一些实施方式中，所述pcb可以是金属包覆的印刷电路板。
26.在一些实施方式中，所述uv-led可以设置在所述第一基板的第一表面上。
27.在一些实施方式中，可以在所述第一基板的第一表面上设置焊料掩模。
28.在一些实施方式中，所述导热基板的上表面和下表面可以完全没有焊料掩模。
29.在一些实施方式中，所述导热基板可以包括限定所述热接触区域的上表面。
30.在一些实施方式中，所述导热基板的延伸部可以从所述导热基板的主表面延伸，所述介电质设置在所述主表面上。所述延伸部可以包括所述上表面。所述第一基板的平面可以与所述延伸部相交。
31.在一些实施方式中，所述第一基板和所述介电质可以限定第一边缘。所述导热基板可以邻近所述第一边缘设置，并且从所述第一边缘的两侧延伸，使得所述热接触区域设置在所述第一边缘的一侧附近，并且所述导热基板粘合到所述第一边缘的另一侧附近的所述介电质。
32.概括来说，本文所述主题的一个创新方面可以体现为一种用于处理水的水处理系统。所述水处理系统可以包括处理组件入口和处理组件出口，其中，所述处理组件入口可操作成接收水，所述处理组件出口可操作成从所述水处理系统排出水。
33.所述水处理系统可以包括印刷电路板(pcb)，所述pcb包括第一基板、导热基板、和设置在所述第一基板与所述导热基板之间的介电质。所述第一基板可以包括具有电路区域的第一表面。可以暴露所述导热基板的热接触区域，使得所述热接触区域没有所述介电质和所述第一基板。uv源可以可操作地连接到所述印刷电路板的电路区域，其中，所述uv源可以被配置成提供用于对水进行消毒的uv能量。
34.所述水处理系统可包括uv反应器，所述uv反应器被配置成通过向流过所述uv反应器的水施加uv能量来促进水的消毒。所述uv反应器可以包括可操作地联接到所述处理组件入口以接收水的进水口、以及用于从所述uv反应器排出水的出水口。所述uv反应器可以包括具有第一端和第二端的水处理室，所述水处理室具有在所述第一端和所述第二端之间延伸的纵向轴线，其中，所述水处理室可以包括与所述进水口流体连通以接收待净化的水的室入口。所述水处理室可以包括可操作成基本不平行于所述水处理室的纵向轴线来引导水的多个室出口，其中，所述uv源被布置成在基本平行于所述纵向轴线的方向上向所述水处理室提供uv能量。所述uv反应器可以包括与所述水处理室的多个室出口流体连通的冷却室，其中，所述冷却室可以与所述导热基板的所述热接触区域热连通，以促进将热能从所述uv源传递到与所述出水口流体连通的水中。所述冷却室可操作成将水引导至所述出水口。
35.上述和其他实施方式可以各自可选地包括以下特征中的一个单独特征或多个特征的组合。特别地，一个实施方式组合地包括以下所有特征。
36.在一些实施方式中，所述水处理系统可以包括导热材料，所述导热材料具有流体接触表面，所述流体接触表面布置成限定流过所述水处理系统的水的流体路径的至少一部分。所述导热材料可以热联接到所述导热基板的所述热接触区域，以促进流过所述水处理系统的水与所述热接触区域之间的热连通。
37.在一些实施方式中，所述热接触区域可以通过所述导热材料热联接到流过所述水处理系统的水。
38.在一些实施方式中，可以在所述热接触区域与所述导热材料之间提供导热中间材料，以促进流过所述uv反应器的水与所述热接触区域之间的热连通。
39.在一些实施方式中，所述导热材料的流体接触表面可以设置在所述水处理室的下游。
40.在一些实施方式中，所述水处理系统可以包括具有反应器主体入口和反应器主体出口的反应器主体。所述水处理系统可以包括设置在所述反应器主体出口上的顶盖，并包括所述冷却室和所述uv源。
41.所述顶盖可以包括uv透射窗口，所述uv透射窗口设置成促进在所述uv源与所述水处理室之间形成水密密封。所述uv透射窗口可以包括水室侧和uv源侧。所述uv透射窗口可以被定位成促进uv光从所述uv源传输到所述水处理室。所述顶盖可包括内支撑表面，所述内支撑表面可操作成将所述uv透射窗口的水室侧相对于所述uv源支撑在适当位置。所述顶盖可以包括多个出口通道，每个出口通道形成所述多个室出口中的每一个室出口的至少一部分。
42.所述冷却室可以设置为与所述多个室出口中的每一个室出口直接流体连通，其中，所述冷却室可以至少由出口收集槽、所述uv透射窗口、和所述导热材料限定。
43.在一些实施方式中，所述冷却室可以至少部分地围绕所述反应器主体出口。
44.在一些实施方式中，所述pcb可以是金属包覆的印刷电路板。
45.在一些实施方式中，所述uv源可以设置在所述第一基板的第一表面上。
46.在一些实施方式中，可以在所述第一基板的第一表面上设置焊料掩模。
47.在一些实施方式中，所述导热基板的上表面和下表面可以完全没有焊料掩模。
48.在一些实施方式中，所述导热基板可以包括限定所述热接触区域的上表面。
49.在一些实施方式中，所述导热基板可以包括限定所述热接触区域的下表面。所述热接触区域可以热联接到散热器，诸如本文所述的散热器或替选配置的散热器，例如包括相对于所示实施方式中描绘的一个或多个散热器的不同几何形状的散热器(例如不锈钢散热器接触所述导热基板的下表面或接触所述导热基板的上表面和下表面两者的情况)。
50.在一些实施方式中，所述导热基板的延伸部可以从所述导热基板的主表面延伸，所述介电质设置在所述主表面上。所述延伸部可以包括所述上表面。所述第一基板的平面可以与所述延伸部相交。
51.在一些实施方式中，所述第一基板和所述介电质可以限定第一边缘，其中，所述导热基板可以邻近所述第一边缘设置，并且从所述第一边缘的两侧延伸，使得所述热接触区域设置在所述第一边缘的一侧附近，并且所述导热基板粘合到所述第一边缘的另一侧附近的所述介电质。
52.概括来说，本文所述主题的一个创新方面可以体现为一种对水进行消毒的方法。所述方法可以包括提供包括进水口和出水口的处理组件，并将水从所述进水口引导通过所述处理组件到所述出水口并朝向所述出水口下游的使用点引导。所述方法可以包括提供连接到印刷电路板(pcb)的电路区域的uv源，其中，所述pcb包括第一基板、导热基板、和设置在所述第一基板与所述导热基板之间的介电质，并且所述第一基板可以包括具有所述电路
区域的第一表面。可以暴露所述导热基板的热接触区域，使得所述热接触区域没有所述介电质和所述第一基板。所述方法可以包括将热量从所述uv源传导到所述pcb的所述热接触区域，以及将热量从所述pcb的所述热接触区域传导到朝向所述出水口流动的水。
53.上述和其他实施方式可以各自可选地包括以下特征中的一个单独特征或多个特征的组合。特别地，一个实施方式组合地包括以下所有特征。
54.在一些实施方式中，所述pcb可以是金属包覆的印刷电路板。
55.在一些实施方式中，所述方法可以包括将uv能量从所述uv源供应到流过所述处理组件的水。
56.在详细解释本发明的实施方式之前，应当理解，本发明不限于在以下描述中阐述或在附图中示出的操作细节或部件的构造和布置的细节。本发明可以在各种其他实施方式中实施并且可以以本文未明确公开的替选方式来实践或执行。此外，应当理解，本文使用的措辞和术语是为了描述的目的而不应被视为限制性的。“包括”和“包含”及其变型的使用意在涵盖其后列出的项及其等同物以及附加项和其等同物。此外，可以在各种实施方式的描述中使用列举。除非另有明确说明，否则列举的使用不应被解释为将本发明限制于任何特定顺序或部件数量。列举的使用也不应被解释为从本发明的范围中排除任何可能与列举的步骤或部件结合或者结合到列举的步骤或部件中的附加步骤或部件。
附图说明
57.图1示出了根据一个实施方式的印刷电路板组件以及散热器。
58.图2示出了根据另一实施方式的印刷电路板组件以及散热器。
59.图3示出了根据又一实施方式的印刷电路板组件以及散热器。
60.图4示出了根据一个实施方式的水处理系统的透视图。
61.图5示出了图1的水处理系统的分解图。
62.图6示出了图1的水处理系统的分解图。
63.图7示出了根据一个实施方式的uv反应器的透视图。
64.图8示出了图1的uv反应器的一个侧视图。
65.图9示出了图1的uv反应器的另一侧视图。
66.图10示出了图1中uv反应器的局部分解图。
67.图11示出了图1中uv反应器的分解图。
68.图12示出了图1中uv反应器的剖面图。
69.图13示出了图1中uv反应器的剖面图。
70.图14示出了图1中uv反应器的剖面图。
71.图15示出了图14中剖面图的放大视图。
72.图16示出了根据本发明的一个实施方式中的印刷电路板组件。
具体实施方式
73.提供了一种uv反应器，该uv反应器用于对水进行消毒，并且包括uv源印刷电路板组件，该uv源印刷电路板组件被配置成以面向水的热联接件的形式将热量传递到散热器。该uv源印刷电路板组件可以包括具有与散热器热连通的热接触区域的金属包覆的印刷电
路板。
74.在一个实施方式中，可以在金属包覆的pcb或具有导热内层的类似板与安装在金属包覆的pcb上的部件之间提供连接部。这些部件可以产生热量，金属包覆的pcb可以通过一个或多个中间材料或层将这些热量传导到除热材料(例如空气或水)中。
75.在传统fr4 pcb中，芯是玻璃纤维，不导电，也不是良好的热导体，因此大部分热通量提供在外部的(一个或多个)(薄)铜层中。因此，为了从fr4 pcb中去除热量，散热器通常热联接到板的外部铜层。
76.与传统fr4 pcb相比，根据本发明的一个实施方式可以包括金属包覆的板pcb，其包括三个导电层：顶部和底部铜层以及芯层(例如，铜或铝芯)。对于金属包覆的pcb，可以设置芯，因为芯向一位置提供比顶层和底层显著更大的导热性，在该位置，在一个实施方式中，部件(例如led)的热焊盘可以直接焊接到芯层而不是焊接到顶层或底层。为了增强对安装在板上的散热器的热传递，该散热器也可以直接联接到芯层。
77.在一个实施方式中，部件可以焊接到金属包覆的pcb的外层(例如，顶层或底层)。这种布置可以在散热器和主热载体之间设置一个或多个附加的、潜在的绝缘层。相对于部件直接焊接到芯层的实施方式，部件焊接到金属包覆的pcb的顶层或底层的这种布置对于热量的热传递可能效率较低；然而，在任何一种情况下，热传导效率都显著大于传统fr4 pcb布置。
78.根据一个实施方式的金属包覆的pcb可包括具有芯层不存在的焊料掩模的板，该板包括根据本文所述的一个或多个实施方式暴露的芯层的一部分。外部导电层可以包括或可以不包括焊料掩模。外部导电层可以通过具有高导热性的介电层热联接到芯层。芯层可以是主载热层，使得除了焊料掩模之外，附加层(例如，外部导电层和介电质)可以被认为是更绝缘的而不是促进热传递。
79.在一个实施方式中，金属包覆的pcb可以被构造为去除(或不放置，取决于制造工艺)附加层，否则附加层将位于散热器和芯层(例如，铜芯层)之间。
80.在一个实施方式中，金属包覆的pcb的芯层可被分配给所有电气部件共用的配电网，这些电气部件被计划用于通过散热器进行主动冷却。配电网可以是接地网；然而，芯层可以被分配给一些其他网或未电连接的浮动网。然后，被计划用于热传递的部件可以直接焊接到芯材。散热器可以通过机械接触、热复合、焊接或其他方法连接到同一芯材。
81.在一个实施方式中，作为uv源提供的led可以包括热焊盘，该热焊盘可以连接到芯层。散热器可以机械地(金属对金属接触)或通过热复合连接到芯层。
82.在替选实施方式中，led可以不具有热焊盘，而是利用连接到管芯的特定引脚、焊盘或网进行热传递。在这种情况下，芯层可以连接到该特定的引脚、焊盘或网。
83.在一个实施方式中，如果散热器未连接到用作所述部件的热连接部的网，则金属包覆板的介电层可留在原位，热通量可从网流到外部导电层，并通过介电层流到芯层。
84.在一个实施方式中，被冷却的部件和散热器连接部可以设置在金属包覆的pcb的同一侧。替选地，部件和散热器可以设置在双面pcb的相对两侧，pcb堆叠体包括两个介电层、两个铜层、和部件热焊盘与散热器之间的丝网层。在一个实施方式中，通过消除除了部件和散热器之间的芯层之外的所有层，将散热器安装到部件任一侧或芯层的相反侧不会导致热通量的额外损失。
85.i.水处理系统概述
86.根据本发明的一个实施方式的水处理系统100在图4-图6中示出，并总体上用100表示。所示实施方式中的水处理系统100包括处理组件130和基座组件110。水处理系统100可以包括被配置成与基座组件110交界以隐藏处理组件130的一个或多个或所有方面的可移除的盖(未示出)。在一个实施方式中，可移除的盖可以隐藏处理组件130以为水处理系统100提供美学作用，以使水处理系统100定位在台面上或在日常使用中可见。
87.可移除的盖可以提供可分离的美学外壳结构，其能够对水处理系统100的形状、材料和颜色进行更新或改变。例如，在一个应用中，可移除的盖可以用具有与形状、材料或颜色或其组合相关的一个或多个不同方面的另一个可移除的盖更换。
88.在一个实施方式中，水处理系统100可以包括uv消毒能力。水处理系统100可以包括本文所述的提供这种uv消毒能力的uv消毒组件或uv反应器200。在一个实施方式中，uv反应器200可以包括长寿命/永久性led反应器组件，其被安装在基座组件110内的适当位置。
89.图4-图6所示的实施方式中的处理组件130可以从基座组件110移除，以使得促进水处理系统100的存储或放置，用于在限制访问水处理系统100的一个或多个侧面或部分(例如上部102、后部103、侧部104、或基部105、或它们的组合)的空间中操作。作为示例，上部102和另一物体(例如上部橱柜)之间的空间可以足够小，使得对上部102的访问受限或水处理系统100的一个或多个部件(例如，处理组件130)的竖直移位受限。在一个实施方式中，水处理系统100可以被认为包含“扁平”纵横比，其在柜台上安装时保留了可用的工作空间并且在柜台下方布置中基本上最小化存储空间的侵入。
90.示例水处理构造在lautzenheiser等人2019年4月26日提交的名称为water treatment system的美国申请no.62/839,145和lautzenheiser等人2020年4月24日提交的名称为water treatment system的美国申请no.16/857,253中有更详细的描述——上述申请的公开内容通过引用整体并入本文。
91.在一个实施方式中，可移除的盖可以在与基座组件110布置的表面基本平行的方向上与基座组件110接合和脱离。这样，当水处理系统100位于如本文所述的可限制沿着水处理系统100的一个或多个侧面或部分访问水处理系统100的空间受限的位置时，可移除的盖可以促进访问处理组件130。
92.水处理系统100可操作成通过进水管112接收来自水源的未处理水，水源例如是被配置成在压力下供应水的冷水服务管线。水处理系统100还可操作成处理从水源接收的未处理水并将已处理水输送到出水管114，该出水管114可联接到水龙头以将已处理水输送到使用点。在一个实施方式中，用于进水管道(或进水管)和出水管道(或出水管)的水连接部被容纳或设置在安装者可访问的单元下方的空间中。连接件可提供旋转能力以在安装期间将系统部件对准。
93.处理组件130可以包括进水口，该进水口可操作成通过基座组件入口通道从进水管112接收水。处理组件130的进水口可包括与其联接的单向阀或止回阀(例如布置成与处理容器134的进水口相符合)以基本防止在运输到维修地点(例如，通常是水收集容器或更常见地为厨房水槽)期间处理组件130中残留的水泄漏。
94.处理组件130可以包括封闭组件132，封闭组件132具有手柄组件136，其可操作成将处理组件130固定到由基座组件110提供的袋部中。手柄组件136从脱离位置到接合位置
的操作可以在基座组件110和处理组件130之间形成水密连接，使得它们抵抗水连接趋势。
95.在所示的实施方式中，处理组件130的初级过滤器(也被描述为前置级过滤器)可以为布置在通过处理组件入口接收的未处理水中的微粒提供过滤。流过初级过滤器的水可以连通到下游过滤器，例如过滤器组件，该过滤器组件可以操作以进一步处理已经通过初级过滤器的水。在一个实施方式中，初级过滤器可以被配置成提供对微粒的过滤，这些微粒如果不从过滤器组件的上游移除，则可能会显著减少过滤器组件的使用寿命。例如，过滤器组件可以被构造用于过滤对于目标流量被认为是细的或小的微粒，并且初级过滤器可以被构造用于过滤在目标流量下被认为较大(例如，30微米-500微米)的微粒。如果没有初级过滤器，则这种较大的微粒可能会堵塞或降低过滤器组件的有效过滤及其有效寿命。
96.过滤器组件的过滤介质可包括碳块过滤器，其可操作成吸附或过滤(或两者)包含在水中的微粒和污染物，使得从过滤介质排出的水被认为已过滤并准备好用于在下游通过uv反应器200进行消毒。
97.如本文所述，根据一个实施方式的基座组件110包括上部102、后部103、侧部104和基部105。基座组件110可操作成可移除地联接到处理组件130，例如通过促进在供水联接件与处理组件联接件之间、以及处理组件出口与基座组件110的处理组件联接件之间形成水密密封来进行。在一个实施方式中，基座组件110可包括主体，该主体提供可拆卸结构以保持和连接处理组件130。
98.所示实施方式中的基座组件110包括盖310，其可以从基座组件110的框架组件313移除以暴露基座组件110的内部部件312，包括例如传感器单元316(例如，流量传感器)和控制系统318。框架组件313可以提供水处理系统100的结构核心，这提供用于定位可以模块化的一组组件的平台，并且可以促进处理用于消耗的水的一个或多个方面。这种配置可以实现水处理系统100的持续发展(例如，改变水处理系统的部件，例如显示器或控制单元)，同时保持基本相同的形状因子。因此，可以更新水处理系统100以在未来保持最新。
99.基座组件110可以包括具有显示器315的显示单元314，其可以向用户提供关于水处理系统100的操作的视觉反馈。在所示的实施方式中，盖310隐藏显示器315以及显示单元314。替选地，显示器315和盖310可以被构造成使得显示器315被盖310部分或完全隐藏。
100.透镜311可以光学联接在显示器315与水处理系统100的外部区域之间，以实现与显示器315和外部区域的光通信。
101.基座组件110可以包括底座或基部105，其可操作成将基座组件110稳定在水平表面(例如台面)上或橱柜内。基部105可以构造有周界边缘，该周界边缘接触水平表面同时以相对于水平表面间隔开的关系支撑框架组件313，使得对于在水或其他元素出现在水平表面上的情况，框架组件313可以在这些水或其他元素上方保持间隔开。基部105可以包括一个或多个访问点，该访问点可操作成接收进水管112和出水管114以分别连接到供应进水口334和已处理出水口。
102.所示实施方式中的控制系统318可以包括被配置成引导水处理系统100的操作的电路，包括引导显示单元314向用户提供视觉反馈的电路，以及包括接收从传感器单元316获得的传感器信息的电路。如本文所述，控制系统318还可操作成引导uv反应器200的操作以对从处理组件130排出的水进行消毒并将已处理水排出到已处理出水口360。从uv反应器200排出的水可以流过传感器单元316到达与出水管114流体连通的已处理出水口360。
103.在所示的实施方式中，安装在框架组件313上的基座组件110的内部部件，例如湿组件和电气单元组件，可以被后盖组件(例如，盖310)覆盖，后盖组件可以提供美学外观和感觉，潜在地保护内部部件，并容纳提供系统健康指示的光传导结构作为显示单元314的扩展。
104.基部105(例如，基部底座部分)可固定到单元主体组件以提供美观的管路管理，和稳定的、结构化的或保护性容纳部，以辅助所需的定位方式。
105.如本文所讨论的，基座组件110的内部部件可包括显示单元314、控制系统318、传感器单元316和uv反应器200。在所示实施方式中，uv反应器200包括uv反应器入口232，其设置成与已处理出水口360流体连通以接收从处理组件130排出的水。uv反应器200可操作成向通过uv反应器入口232接收的水供应uv能量，从而对水进行消毒。已消毒的水可以通过uv反应器出口230、排出或输出，uv反应器出口230与传感器单元316的进水口385流体连通。
106.在所示的实施方式中，这些部件包括rfid通信器或无线通信电路390，其能够与基座组件110外部的一个或多个部件无线通信。作为示例，无线通信电路390可以与过滤器组件中设置的rfid部件(例如，rfid标签)通信。
107.在一个实施方式中，无线通信电路390可以包括rfid天线，该rfid天线在安装位置靠近处理组件130附接到框架组件313，并且通过可拆卸的系缆连接到控制系统318(或主要电子器件)。
108.电气和控制系统不限于结合水处理系统100的所示实施方式描述的系统；应当理解，电气控制系统可以独立于其他系统部件用如确定的其他技术系统更新、替换或替代。
109.基座组件110的水路部件(例如，传感器单元316和uv反应器200)可以被布置并固定到框架组件313。传感器单元316可以监控和测量水流。附加地或替选地，传感器单元316可以测量水温。
110.在一个实施方式中，在无线通信电路390、显示单元314、以及任何传感器(例如，传感器单元316)之间已经建立到控制系统318的连接之后，控制系统318可以直接插入或连接到uv反应器200。与uv反应器200的连接可以通过控制系统318下侧的连接面板形成。该连接面板还可以为无线通信电路390、显示单元314和任何传感器提供连接器。设置在控制系统318的下侧的连接面板可促进将连接从任意角度隐藏起来，从而提高组件整体的美感并基本遮蔽电子连接而免受任何偶然的水溅。
111.ii.uv反应器
112.根据本发明的一个实施方式中的uv反应器如图7-15所示，并且总体上用200表示。所示的实施方式的uv反应器200包括uv反应器入口232和uv反应器出口230。uv反应器200可包括以下部件中的一个或多个部件：
113.·
反应器主体201；
114.·
具有至少一个与uv反应器出口230流体连通的出口的端盖202；
115.·
uv透射窗口205；
116.·
面向水的热联接件406；
117.·
第一密封件210，其至少布置在面向水的热联接件406和端盖202之间，以基本防止跨面向水的热联接件406和端盖202之间的密封界面的泄漏；
118.·
第二密封件203，其布置在面向水的热联接件406和uv透射窗口205之间，以基本
防止跨第二密封件203和uv透射窗口205之间的密封界面的泄漏；
119.·
具有如本文所述的一个或多个uv源402的uv源组件400；
120.·
支撑盖209，其布置成与端盖202交界，并可操作成将uv源组件400、第一密封件210和第二密封件203、uv透射窗口205、以及面向水的热联接件406保持就位；
121.·
反应器主体支撑件211，其可操作成保持反应器主体201以促进形成水处理室245；
122.·
流元件216，其可布置在水处理室245内以根据应用影响水流(例如，产生层流)；和
123.·
紧固件214，其可操作成与支撑盖209、端盖202和反应器主体支撑件211交界以保持水处理室245内从uv反应器入口232到uv反应器出口230的水密密封。
124.在所示实施方式中，反应器主体支撑件211和端盖202以基本永久的、密封的方式接合在一起。作为示例，反应器主体支撑件211和端盖202可以旋焊在一起以形成密封件204。反应器主体支撑件211和端盖202之间的这种类型的连接可以提供密封连接，而无需使用可移除的密封件——尽管这种可移除的密封件可以结合到uv反应器200的替选实施方式中。
125.uv反应器200可以被配置成使得水进入至少部分地由反应器主体支撑件211限定的uv反应器入口232。uv反应器入口232可包括软管倒钩连接件233，其(例如，通过旋焊)联接到反应器主体支撑件211以限定uv反应器入口232的至少一部分，从而促进水进入uv反应器200并通过水处理室245。水可以在进入水处理室245之前流过由流元件216提供的一个或多个流动路径。水可以通过uv反应器出口230从uv反应器200排出，uv反应器出口230可以包括(例如，通过旋焊)联接到端盖202以限定uv反应器出口230的至少一部分的软管倒钩连接件237。
126.在所示实施方式中，uv反应器入口232和uv反应器出口230被配置成沿横向于uv反应器200的纵向轴线240的方向引导水。这种配置可以使uv反应器200的竖直轮廓减小。
127.水处理室245可以包括大体上从水处理室245的第一端291延伸到第二端292的反应器主体201的内侧表面290，并且具有在第一端291和第二端292之间延伸的纵向轴线240。水处理室245的内侧表面290可以不限定水处理室的整个内表面。例如，端盖202、反应器主体支撑件211和流元件216的一个或多个部分可以限定水处理室245的内表面的一个或多个部分。
128.反应器主体201可以包括分别靠近水处理室245的第一端291和第二端292的第一开口和第二开口。例如，反应器主体201以中空圆柱体的形式设置，其中第一端和第二端分别对应于反应器主体201的底部和顶部，如图12-图14所示。然而，反应器主体201可以是任何类型的圆柱体，并且不限于所示实施方式中描绘的圆柱形结构。例如，反应器主体201的横截面形状可以根据应用而变化，例如是六边形圆柱体或八边形圆柱体。作为另一示例，反应器主体201可以包括多于一个纵向轴线，使得反应器主体201包括具有不共线的纵向轴线的多个段。
129.反应器主体201可以根据应用由一种或多种材料来构造。例如，反应器主体201可以包括以同心关系布置的第一材料和第二材料，例如围绕第二内部材料形成套筒的第一材料，当水流过水处理室245时，第二内部材料的表面与水接触。作为另一示例，反应器主体
201可以完全由uv反射材料(例如ptfe eptfe)形成。uv光在反应器主体201的水处理室245内的反射可促进维持水处理室245内的uv光的强度并且基本阻止uv光泄漏到水处理室245外部。
130.在所示实施方式中，uv源组件400可以布置成靠近水处理室245的第二端292。uv源组件400可以包括印刷电路板(pcb)组件480并且可以被配置成将uv光通过可以由石英形成的uv透射窗口205引导到水处理室245中。如本文所述，uv源组件400可以包括pcb组件480和包括多个uv源402的uv源装置，uv源402可以是uv led。uv源组件400可以包括连接器223，该连接器223被配置成能够向uv源组件400的电路供电。
131.在使用时，在水处理室245内，由于uv反应器200如图7-图15所示竖直定位，水向上流向uv源组件400的pcb组件480的uv源402，然后通过至少部分由端盖202限定的至少一个出口路径流出水处理室245。所述至少一个出口路径可以流体联接到用于从uv反应器200排出已处理水的uv反应器出口230。所述至少一个出口路径可以包括多个室出口246，在图10-图11所示实施方式中进一步详细示出的这些室出口246。所述多个室出口246可以流体联接到热交换区域236(本文描述为槽或冷却室)，在热交换区域236中，水在通过uv反应器出口230离开之前将热能(如图12和图14中虚线箭头所示的热量)从面向水的热联接件406热传导出去。
132.所述多个室出口246可以至少部分地由水处理室245的内侧表面290中的多个相应孔限定，从而使得水能够以相对于水处理室245的纵向轴线240的径向方式排出。更具体地，所述多个室出口246可以由设置在端盖202中的相应通道和uv透射窗口205的面向室的表面的一部分限定。所述多个室出口246可以与结合多个室出口246所描述的不同地配置。
133.在所示的uv反应器200的实施方式中，由多个室出口246限定的流动路径可以邻近端盖202的第二端292形成。所述多个室出口246可通向与由端盖202提供的uv反应器出口230流体连通的收集槽或热交换区域236。收集槽或热交换区域236可以围绕端盖202的内圆周的一部分或全部延伸，如图10-图11所示的实施方式中所示。
134.在图1和图7-图15所示的实施方式，uv源组件400热联接到面向水的热联接件406，面向水的热联接件406可以是金属，例如钢、铝或铜。面向水的热联接件406可以用作从uv源组件400吸取热能并促进该能量传递到一种或多种其他介质(例如最终传递到穿过uv反应器出口230的水)的散热器。uv源组件400可以包括热接触区域440，其与面向水的热联接件406热联接或直接热接触。在一个实施方式中，可以在热接触区域440和面向水的热联接件406之间提供导热中间材料(例如，热胶、热油脂、或导热膏)。
135.uv源组件400可以包括一体的基于源的热联接件，该基于源的热联接件可以热联接到面向水的热联接件406。作为示例，基于源的热联接件和面向水的热联接件406可以彼此接触，使得流过热交换区域236的水可以从uv源组件400吸收热量。这可以允许流过收集槽或热交换区域236的水冷却面向水的热联接件406，从而冷却基于源的热联接件和uv源组件400的一个或多个uv源402。
136.在所示实施方式中，uv反应器200可包括流元件216，其布置成形成水处理室245的第一端。在一个实施方式中，流元件216可以是用于促进从第一端291到第二端292的层流的形成的挡板。流元件216可以包括将由uv反应器入口232接收的流体连通到水处理室245的多个流体路径。uv反应器200可以包括流导向器或偏转器266(流导向器或偏转器266可选地
与流元件216集成在一起)，以促进在与水处理室245相对的一侧上在流元件216的多个流体路径附近产生湍流水流。
137.在所示实施方式中，uv源组件400与uv透射窗口205间隔开。如本文所述，第二密封件203可以被配置成间隔物，该间隔物可操作成填充uv源组件400与uv透射窗口205之间的空间的至少一部分或大部分空间。通过填充该空间(否则该空间可能包括空气或其他气体)，第二密封件203可以减少该空间内的空气或其他气体的量。
138.如本文所述，第二密封件203可包括对应于uv源组件400的多个uv源(例如，uv led)中的每一个的多个开口213，从而允许来自uv源的光通过uv透射窗口205进入水处理室245。第二密封件203可以包括对准特征，该对准特征可操作成使第二密封件203相对于uv源组件400和布置在uv源组件400上的uv源402在角度上对准，从而使光能够从uv源组件400被引导到uv透射窗口205并进入水处理室245。
139.在所示实施方式中，第二密封件203由硅基材料制成。然而，应当理解，本发明不受此限制。第二密封件203可以由任何类型的材料或材料组合制成。例如，第二密封件203可以由第一材料和不同于第一材料的第二材料形成。
140.uv反应器200，包括水处理室245，可以以本文所述的多种方式构造。wu等人2021年2月4日发布的名称为water treatment system的美国公开物us 2021/0032127中描述了附加的示例构造——上述公开物的公开内容通过引用整体并入本文。
141.iii.水处理室材料
142.图7-图15所示实施方式中的水处理室245可以使用各种材料以各种方式构造。形成水处理室245的材料可以提供uv反射的表面。水处理室245的整个内表面可以对于uv光是反射性的，或者内表面的多个部分可以对于uv光是反射性的。
143.uv反射表面可定位成将uv辐射反射回待净化的水，以提高水样本内的uv辐射水平或更有效地利用由uv辐射源产生的uv辐射。可以使用提供用于水处理系统的目标水平的uv反射率的组合物。在所示实施方式中，可以提供适合与待净化的水直接接触的组合物。
144.例如，如图10所示的实施方式所示，水处理室245可包括反应器主体201和流元件216，该流元件216由提供至少80％-90％的反射率的诸如ptfe的漫反射材料构成。漫反射材料可以促进光或其他波或粒子从表面反射，使得入射在该表面上的光线以多个角度散射(而不是如在镜面反射的情况下仅以一个角度散射)。
145.作为另一示例，水处理室245可以部分由石英管(可以是纯石英)和围绕石英管形成套筒的不锈钢构成。替选地，不锈钢套筒可以用围绕石英管的ptfe套筒代替。
146.在替选实施方式中，限定水处理室245的内表面的一个或两个部件可以被涂覆以促进uv光在水处理室245内的反射。例如，在图9所示的实施方式中，反应器主体201可以是金属涂覆的石英(例如，涂覆氧化铝的石英)。一个或多个部件上的涂层可布置成限定水处理室245的内表面。附加地或替选地，一个或多个部件上的涂层可布置在部件的表面上，该表面与部件的限定水处理室245的内表面的一部分的表面相对。举例而言，在所示实施方式中用于反应器主体201的金属涂覆的石英可以涂覆在其外表面上，使得石英管的内表面与水处理室245中提供的水直接接触。施加到限定水处理室245的内表面的至少一部分的部件的涂层可以在部件内部，例如在部件由两种或更多种层压材料形成的情况下，其中一种或多种层压材料可以涂覆在一侧或两侧。
147.在一个实施方式中，流元件216可以由反射材料形成或设置有反射材料。例如，反射材料可以布置在流元件216的基板部件上或涂覆流元件216的基板部件。
148.在一个实施方式中，形成水处理室245的内表面的至少一部分的uv透射窗口205可以被配置成允许uv光进入水处理室245但在水处理室245中内部地反射光。
149.利用在水处理室245的组件中提供的反射部件，水处理室245内的uv光强度可以有效地维持在显著水平。
150.iv.水流动路径和uv光路径
151.如本文所讨论的，uv反应器200可以被配置成利用流过uv反应器200的水作为用于冷却对水进行基本消毒的uv源402的介质。在图7-图16所示的实施方式中，水流动路径238被示出为从uv反应器入口232到uv反应器出口230，uv光路径239在水处理室245内。
152.流元件216设置在uv反应器200内的水的流动路径内，以在水处理室245内的uv光路径239内将水流引导到流元件216的下游。uv光路经239及其强度可以是uv源402相对于uv透射窗口205和uv源组件400的数量和位置的函数。
153.例如，uv源402可以放置在反应器主体201的半径的中间附近(或中间的20％的范围内)。换言之，uv源402可以基本布置在反应器主体201的半径的1/2倍的半径405处。
154.在一个实施方式中，uv源402可以围绕半径405均匀地布置(例如，均匀间隔的图案)。在一个实施方式中，这种配置可以提供优化的消毒配置。在一个实施方式中，改变uv源402相对于半径405的位置可能会影响性能。例如，uv源402可以直接放置在uv源组件400的中心。
155.在所示实施方式中，uv反应器200包括设置在水处理室245上游的水流动路径238中的偏转器266a、266b，以在流过流元件216之前在湍流区域296内产生湍流。在如本文讨论的一个实施方式中，偏转器266a、266b可以包括：突出部263，该突出部263可操作地直接位于在穿过uv反应器入口232的水的流动路径内，以促进以湍流方式改变流动方向；以及围绕突出部263外围布置的一个或多个通风口以促进以湍流方式将水引导到湍流区域296中。湍流区域296可以部分地由弯曲壁294限定，以进一步增强湍流区域296内的湍流。
156.通过在流元件216的直接上游的湍流区域296内提供水的湍流，水更均匀地分布在流元件216的流动路径上。由此，在水处理室245内流动的水的流量可以更加均匀地分布。
157.在一个实施方式中，流元件216可以构造成基本上防止水处理室245内的高流速区域，特别是在uv透射窗口205附近的高流速区域。这种高流速区域可以减少流经该区域的水中存在的任何微生物的曝光时间。
158.转向图7-图15所示的实施方式，水流动路径238包括流过多个室出口246而进入热交换区域236然后流向uv反应器出口230的水。如本文所讨论的，热交换区域236可以是环形的并且围绕水处理室245的第二端292。
159.热交换区域236可以提供与面向水的热联接件406直接接触的水流动路径238，所述面向水的热联接件406又热联接到uv源组件400的热接触区域440。如本文所讨论的，uv源组件400被配置成促进热量从uv源402流到面向水的热联接件406并最终流向流过热交换区域236的水。该热流动路径在图12和图14所示的实施方式中用从uv源402通向热交换区域236和从uv反应器出口230出来的虚线箭头表示。
160.在所示实施方式中，热流动路径如下行进：多个uv源402的背侧或背面；uv源组件
400的热部件(例如，金属包层)；面向水的热联接件406，例如用于uv透射窗口205的支撑环，其可以是用于直接与水接触，而不会将有毒物质大量浸出到水中的不锈钢或“无铅”黄铜)；以及也被描述为出水收集槽的热交换区域236。
161.在一个实施方式中，热流动路径如下行进：多个uv源402的背侧或背面；uv源组件400的热部件(例如，金属包层)；热胶(或焊盘或粘合剂)；源侧热联接件(例如，pcb组件背面支撑件[例如，铝或铜或热塑料])；面向水的热联接件406，例如用于uv透射窗口205的支撑环，其可以是用于直接与水接触，而不会将有毒物质大量浸出到水中的不锈钢或“无铅”黄铜)；以及也被描述为出水收集槽的热交换区域236。
[0162]
可选地，可以通过对流冷却路径来消散来自多个uv源402的热量。根据一个实施方式，用于热的对流冷却路径如下行进：多个uv源402中的每一个的背侧或背面；uv源组件400的热部件(例如，金属包层)；热胶(或焊盘或粘合剂)；源侧热联接件；以及通过热路径的空气或环境。
[0163]
在一个或多个实施方式中，uv源组件400被配置成使得基于源的热联接件一体地设置在uv源组件400中。基于源的热联接件可包括铜层457，其可以是导热层，该导热层可操作成将热量从多个uv源402传导到面向水的热联接件406。应当理解，铜层可以可以由任何类型的材料或多种材料形成，这些材料可操作成提供导热层以促进热量从多个uv源402传导到面向水的热联接件406。
[0164]
v.uv源组件
[0165]
图1和图16描绘了根据本发明的一个实施方式中的uv源组件400。uv源组件400被描绘为具有面向水的热联接件406，在所示实施方式中，面向水的热联接件406是与uv源组件400的热接触区域440热接触的散热器。面向水的热联接件406包括水接触区域407，该水接触区域407被配置成接触流过uv反应器200的热交换区域236的水。面向水的热联接件406可以通过水接触区域407将热能传导到水中，在所示实施方式中，水接触区域407可以形成用于流过uv反应器200的水的水流动路径的至少一部分。
[0166]
图1所示实施方式的uv源组件400被描绘为具有设置在印刷电路板组件480上的单个uv源402；然而，应当理解，如图16所示实施方式所示，uv源组件400可以包括多个uv源402。uv源402包括可焊接到uv源组件400的电路区域435的电端子403。uv源402可以包括热接触部，该热接触部可以热联接到uv源组件400的导电层414或芯层410或任何其他导电层。热接触部可以与uv源402的电接触部共用，例如，使得电端子403可以提供到印刷电路板组件480的电路区域435的电连接和到导电层414的热连接。
[0167]
尽管在图1所示的实施方式中，uv源402被描绘为与导电层414电联接和热联接，但应理解，uv源402可以与uv源组件400的任何导电层(包括芯层410)电联接和/或热联接。例如，uv源402的焊盘可以直接焊接到芯层410以热传导热通量，并且uv源402的另一个焊盘可以联接到导电层414以接收电信号(例如，功率)。如本文所述，uv源402可以多种方式连接到uv源组件400。
[0168]
印刷电路板组件480可以包括多个层，其中一些层可以是导电的或电绝缘的，并且可以是导热的或热绝缘的，或者是它们的任意组合。印刷电路板组件480可以包括电路区域435，该电路区域435包括导电材料，该导电材料将诸如uv源402的部件电连接到其他电路或部件，包括外部部件，诸如控制电路或电源电路、或其组合。
[0169]
uv源组件400的电路区域435可以包括导电层414，例如铜层，其可以被焊料掩模416覆盖。焊料掩模416的区域可以不存在以暴露导电层414的区域，例如使得能够将部件电连接到导电层414或将部件热联接到导电层414，或两者。尽管未示出，但uv源组件400可以包括设置在焊料掩模416上的丝网417，以提供关于uv源组件400的信息。
[0170]
印刷电路板组件480可包括介电层412和导热层410，其中介电层412布置在导热层410和导电层414之间。介电层412可以被配置为可操作成将热能从导电层414传导到导热层410的导热层。所示实施方式中的导热层410可以是由铜或铝形成的芯层，其厚度基本上大于导电层414的厚度。导热层410与介电层412和导电层414结合可以限定金属包覆的印刷电路板组件。
[0171]
导热层410可包括热接触区域440，热接触区域440可由导热层410的上表面436限定，上表面436是暴露的或没有介电层412和导电层414。在面向水的热联接件406与热接触区域440热接触的情况下，由uv源402产生的热量可以穿过导电层414和介电层412到达导热层410，然后通过热接触区域440到达面向水的热联接件406。
[0172]
在所示实施方式中，导热层410包括上表面436和与上表面436相对的下表面438。
[0173]
印刷电路板组件480可包括下介电层422、下导电层424、和下焊料掩模426。下介电层422可以与导热层410的下表面438的至少一部分接触，下导电层424布置在下介电层422上，与导热层410相对。下焊料掩模426可以布置在下导电层424上，与下介电层422相对。应当理解，本发明不限于这种配置；可以结合印刷电路板组件480的堆叠或构造来提供附加的或更少的层。例如，下介电层422和下导电层424可以不存在。
[0174]
主要结合导电层414来描述印刷电路板组件480的电路区域435。然而，电路区域435可以包括印刷电路板组件480的一个或多个附加层，例如下导电层424。尽管在图1的所示实施方式中未示出，但印刷电路板组件480可包括一个或多个通孔，其将印刷电路板组件480的一个导电层电连接到其另一导电层。
[0175]
在所示实施方式中，导电层414或介电层412或两者可限定与导热层410的上表面436相邻的边缘430。导热层410可以在远离边缘430的两个方向上从边缘430下方延伸。热接触区域440可以布置在边缘430的一侧附近，并且边缘430的另一侧上的导热层410的一部分可以接合到介电层412。利用该配置，包括热接触区域440的导热层410的至少一部分可以暴露或没有介电层412、导电层414和布置在导电层414上的焊料掩模416中的至少一者。
[0176]
与导热层410的热质量相对应的导热层410厚度可促进在uv源402和面向水的热联接件406之间提供高导热性。这种配置的导热性(例如，相对于导电层414具有增加的热质量)可以显著大于替选构造的导热性，在替选构造中，散热器通过由导电层414上不存在焊料掩模416而限定的热接触区域直接(或通过热胶)热联接到导电层414。介电层412可以是电绝缘的，同时具有高导热性，以促进将热量从导电层414有效地传递到导热层410。
[0177]
在所示实施方式中，导电层414可以限定平面432。该平面432可以与面向水的热联接件406相交，其中面向水的热联接件406热联接到热接触区域440。平面432可以在这种配置中与面向水的热联接件416相交，这仅仅是因为面向水的热联接件406和导电层414两者都布置在导热层410的上表面436上方(如图1所示实施方式中所示的取向所示)
[0178]
uv源组件的替选实施方式如图2所示，并且总体上用500表示。uv源组件500在许多方面与uv源组件400类似，但有几个例外。uv源组件500包括与印刷电路板组件480类似的印
刷电路板组合件580，其包括焊料掩模516、导电层514、介电层512、导热层510、下介电层522、下导电层524、和下焊料掩模526，它们在许多方面分别类似于焊料掩模416、导电层414、介电层412、导热层410、下介电层422、下导电层424、和下焊料掩模426。
[0179]
作为示例，导电层514包括与电路区域435类似的电路区域535，但出于公开的目的，显示为没有uv源。所示实施方式中的导电层514还可以限定与本文所述的平面432类似的平面532。
[0180]
与导热层410类似，导热层510包括上表面536和下表面538以及热接触区域540。然而，在所示实施方式中，与导热层410不同的导热层510包括从由上表面536限定的平面延伸的延伸部550。延伸部550可以包括限定热接触区域540的上表面，并且可以从导热层510的上表面536延伸，使得所述延伸部与所述导电层514所限定的平面532相交。在一个实施方式中，延伸部550可以被认为是从导热层510的上表面536延伸的柱。
[0181]
延伸部550以及热接触区域540可以是暴露的或没有导电层514和介电层512，使得面向水的热联接件506能够与热接触区域540热联接。面向水的热联接件506可以类似于面向水的热连接件406，例如，包括类似于水接触区域407的水接触区域507。
[0182]
所示实施方式中的印刷电路板组件580限定了与导热层510的上表面536相邻的边缘530。导热层510可以在远离边缘530的两个方向上从边缘530下方横向延伸。
[0183]
延伸部550可以布置在边缘530的一侧附近，并且边缘530的另一侧上的导热层510的一部分可以接合到介电层512。利用该配置，导热层510的至少一部分(包括延伸部550和热接触区域540)可以是暴露的或没有介电层512、导电层514、和布置在导电层514上的焊料掩模516中的至少一者。
[0184]
印刷电路板组件580可以包括布置在延伸部550的相对两侧上的一个或多个层。例如，在所示实施方式中，导电层514和介电层512布置在延伸部550的相对两侧上。延伸部550可以可选地被导电层514和介电层512围绕或部分围绕。
[0185]
uv源组件的另一个替选实施方式如图3所示，并且总体上用600表示。uv源组件600在许多方面与uv源组件500类似，但有几个例外。uv源组件600包括与印刷电路板组件580类似的印刷电路板组件680，其包括焊料掩模616、导电层614、介电层612、导热层610、下介电层622、下导电层624、和下焊料掩模626，它们在许多方面分别类似于焊料掩模516、导电层514、介电层512、导热层510、下介电层522、下导电层524、和下焊料掩模526。
[0186]
作为示例，导电层614包括与电路区域535类似的电路区域635。所示实施方式的导电层614还可以限定与本文所述的平面532类似的平面632。
[0187]
与导热层510类似，导热层610包括上表面636和下表面638。然而，在所示实施方式中，与导热层510不同的导热层610包括从由上表面636限定的平面延伸的多个延伸部650-1、650-2、650-3。延伸部650-1、650-2、650-3可各自包括上表面。延伸部650-1、650-2、650-3的这些上表面可以限定热接触区域640-1、640-2、640-3。这些延伸部650-1、650-2、650-3可以从由导热层610的上表面636限定的平面延伸，使得延伸部与由导电层614限定的面632相交。这些延伸部650-1、650-2、650-3中的每一个可以被认为是从导热层610的上表面636延伸的柱。
[0188]
多个延伸部650-1、650-2、650-3以及热接触区域640-1、640-2、640-3可以是暴露的或没有导电层614和介电层612，使得面向水的热联接件606能够与热接触区域640-1、
640-2和640-3热联接。面向水的热联接件606可以类似于面向水的热联接件506，例如，包括类似于水接触区域507的水接触区域607。
[0189]
所示实施方式中的印刷电路板组件680限定了与导热层610的上表面636相邻的至少一个边缘630。导热层610可以在远离边缘630的两个方向上从边缘630下方侧向延伸。延伸部650-1、650-2、650-3中的一个或多个可以设置在由导电层614和介电层612限定的边缘附近，例如所示实施方式中所示的边缘630。在这种边缘的另一侧上的导热层610的一部分可以接合到介电层612。利用该配置，包括多个延伸部650-1、650-2、650-3和热接触区域640-1、640-2、640-3的导热层610的至少一部分可以是暴露的或没有介电层612、导电层614和布置在导电层614上的焊料掩模616中的至少一者。
[0190]
印刷电路板组件680可以包括布置在延伸部650-1、650-2、650-3的相对两侧上的一个或多个层。例如，在所示实施方式中，导电层614和介电层612布置在延伸部650-1、650-2、650-3的相对两侧上。延伸部650-1、650-2、650-3可以可选地被导电层614和介电层612围绕或部分围绕。
[0191]
v.室出口和热交换区域
[0192]
根据一个实施方式的uv反应器200包括根据室出口结构235布置的多个室出口246，室出口结构235可以根据应用而变化。室出口246可以至少部分地由水处理室245的内侧表面中的孔限定。在一个实施方式中，孔可以直接邻近水处理室245的第二端292布置，而内侧表面290的所有部分都不位于孔与第二端292之间，孔在图7-图15所示的实施方式中对应于uv透射窗口205的面向水的一侧。以此方式，水流动路径238被设置成使得水在垂直于uv反应器200的纵向轴线240的径向路径中行进通过孔而进入室出口246。该流动路径可以在图15所示的实施方式中看到，其中，水流过水处理室245，通过多个室出口246之一进入热交换区域236，并通过uv反应器出口230。
[0193]
室出口246的数量和配置可因应用而异。例如，在图13-图14所示的实施方式中，室出口246可以邻近水处理室245的第二端292的外围布置，并根据室出口结构235围绕外围均匀隔开。在一个实施方式中，多个室出口246可以绕着纵向轴线240均匀地径向分布。然而，本发明不限于此。多个室出口246可以以任何方式布置，包括如本文所述的不均匀间隔区域、和中断区域或禁入区域的图案。
[0194]
在一个实施方式中，多个室出口246的总横截面积可以大于uv反应器入口232的横截面积，以避免显著的压降，并且可能地使压降最小化。
[0195]
在一个实施方式中，如图10所示，室出口246的第一禁入区域249可以靠近uv反应器出口230设置。在一个实施方式中，第一禁入区域249可有助于控制通过热交换区域236的水的流动，从而对uv反应器200的导热性能产生影响。
[0196]
在一个实施方式中，如图10所示，室出口的第二禁入区域248可远离uv反应器出口230设置。类似于第一禁入区域249，第二禁入区域248可有助于控制通过热交换区域236的水的流动，从而对uv反应器200的导热性能产生影响。
[0197]
应注意，与uv反应器出口230相对的第二禁入区域248可与一个或多个室出口246以及热交换区域236相关地被设置。例如，在第二禁入区域248的所示实施方式中，在该第二禁入区域248中没有室出口，并且在热交换区域236内也没有对于第二禁入区域248可用的流动路径。换言之，收集槽或热交换区域236可以不完全包围水处理室245，如图10所示的实
施方式所示。第二禁入区域248可封闭热交换区域236以提高性能。
[0198]
应注意，代替关于热交换区域236的第二禁入区域248，可以限定部分禁入区域，其中热交换区域236的流动路径相对于热交换区域236的在部分禁入区域之外的部分受到限制。
[0199]
在图7-图15所示的实施方式中，如本文所讨论的，多个室出口246至少部分地由水处理室245的内侧表面的孔形成。孔可由端盖202中的通道和uv透射窗口205的表面限定。端盖202中的通道在图10-图11和图15所示的实施方式中示出。替选地，多个室出口246中的一个或多个可以至少部分地由布置在水处理室245的第一端291中的孔限定。
[0200]
如图12-图15所示的实施方式所示，热交换区域236由端盖202中的槽、uv透射窗口205和面向水的热联接件406限定。热交换区域236本身可以被认为是收集槽，离开多个室出口246的水可以通过该收集槽被收集并流向uv反应器出口230。热交换区域236可以被配置将水与面向水的热联接件406直接接触以传递热能。当水通过uv反应器出口230离开uv反应器200时，该热能可以与水一起离开。
[0201]
在一个实施方式中，围绕整个uv透射窗口205的多个室出口246将流体引导至热交换区域236(例如，收集槽)并使流体均匀分布以用于均匀的uv光学曝光。uv透射窗口205的水接触表面可以用作每个室出口246的壁，使得室出口246由端盖202中的通道和uv透射窗口205限定。附加地或替选地，面向水的热联接件406可以限定室出口246的至少一部分(例如，壁)。
[0202]
在所示实施方式中，面向水的热联接件406(例如，不锈钢冷却环)用作uv反应器200的热交换区域236(例如，反应器的出口槽)的壁。
[0203]
在图15所示的实施方式中，更详细地示出了进入室出口246并进入热交换区域236的水的水流动路径238。所示实施方式中的室出口246包括下表面252，该下表面252限定不与热交换区域236相交的平面——尽管应当理解，室出口246可以不同地配置。所示实施方式中的热交换区域236包括下表面251，该下表面251限定与室出口246的下表面252不共面的平面，并且在水流动路径238的方向上相对于下表面252向上布置。所示实施方式中的端盖202包括多个台阶，这些台阶限定室出口246的壁，端盖202具有上表面253并且具有可操作成容纳uv透射窗口205的凹陷区域。台阶结合上表面253可以帮助保持uv透射窗口205的位置。
[0204]
方向性术语，例如“竖直”、“水平”、“顶部”、“底部”、“上部”、“下部”、“内部”、“向内”、“外部”和“向外”，用于基于图示中所示实施方式的取向来辅助描述本发明。方向性术语的使用不应被解释为将本发明限制在任何特定的(一个或多个)取向。
[0205]
以上描述是对本发明的当前实施方式的描述。在不脱离所附权利要求中定义的本发明的精神和更广泛方面的情况下，可以做出各种变化和改变，根据包括等效原则的专利法的原则来解释这些变化和改变。本发明是出于说明性目的而呈现的，且不应被解释为对本发明的所有实施方式的详尽描述或将权利要求的范围限制为结合这些实施方式示出或描述的特定元素。例如，但不作为限制，所描述的发明的任何单独的(一个或多个)元件可以由提供基本相似的功能或以其他方式提供适当操作的替选元件替换。例如，这包括目前已知的替选元件(例如本领域技术人员目前可能已知的那些替选元件)以及将来可能开发的替选元件(例如本领域技术人员在开发时可能会识别为替选的那些替选元件)。此外，所公
开的实施方式包括多个特征，这些特征被一致描述并且可以协同地提供一系列益处。本发明不仅限于包括所有这些特征或提供所有所述益处的那些实施方式，除非在所发布的权利要求中另有明确规定。例如，使用冠词“一个”、“一”、“该”或“所述”以单数形式对权利要求要素的任何引用，不应被解释为将该要素限制为单数形式。将权利要求要素称为“x、y和z中的至少一者”的任何引用都意味着包括单独的x、y和z中的任何一个，以及x、y和z的任何组合，例如，x、y、z；x、y；x、z；和y、z。

技术特征：
1.一种用于用紫外线uv辐射照射水流的uv反应器，所述uv反应器包括：处理组件，所述处理组件包括进水口和出水口，所述处理组件可操作成将通过所述进水口接收的水朝向所述出水口下游的使用点引导；印刷电路板pcb，所述pcb包括第一基板、导热基板、和设置在所述第一基板与所述导热基板之间的介电质，所述第一基板包括具有电路区域的第一表面；可操作地连接到所述pcb的uv发光二极管uv-led，所述uv-led取向为将uv能量引导到所述处理组件中；以及其中，所述导热基板的热接触区域被暴露，使得所述热接触区域没有所述介电质和所述第一基板，并且，所述热接触区域与流过所述uv反应器的水热连通。2.如权利要求1所述的uv反应器，包括导热材料，所述导热材料包括流体接触表面，所述流体接触表面布置成限定流过所述uv反应器的水的流体路径的至少一部分，所述导热材料热联接到所述导热基板的所述热接触区域，以促进流过所述uv反应器的水与所述热接触区域之间的热连通。3.如权利要求2所述的uv反应器，其中，所述热接触区域通过所述导热材料热联接到流过所述uv反应器的水。4.如权利要求2所述的uv反应器，其中，在所述热接触区域与所述导热材料之间提供导热中间材料，以促进流过所述uv反应器的水与所述热接触区域之间的热连通。5.如权利要求2所述的uv反应器，其中，所述导热材料的流体接触表面设置在所述处理组件的下游。6.如权利要求1所述的uv反应器，其中，所述pcb是金属包覆的印刷电路板。7.如权利要求1所述的uv反应器，其中，所述uv-led设置在所述第一基板的第一表面上。8.如权利要求1所述的uv反应器，其中，在所述第一基板的第一表面上设置焊料掩模。9.如权利要求1所述的uv反应器，其中，所述导热基板的上表面和下表面完全没有焊料掩模。10.如权利要求1所述的uv反应器，其中，所述导热基板包括限定所述热接触区域的上表面。11.如权利要求10所述的uv反应器，其中：所述导热基板的延伸部从所述导热基板的主表面延伸，所述介电质设置在所述主表面上；所述延伸部包括所述上表面；以及所述第一基板的平面与所述延伸部相交。12.如权利要求1所述的uv反应器，其中：所述第一基板和所述介电质限定第一边缘；并且所述导热基板邻近所述第一边缘设置，并且从所述第一边缘的两侧延伸，使得所述热接触区域设置在所述第一边缘的一侧附近，并且所述导热基板粘合到所述第一边缘的另一侧附近的所述介电质。13.一种用于处理水的水处理系统，所述水处理系统包括：处理组件入口和处理组件出口，所述处理组件入口可操作成接收水，所述处理组件出
口可操作成从所述水处理系统排出水；印刷电路板pcb，所述pcb包括第一基板、导热基板、和设置在所述第一基板与所述导热基板之间的介电质，所述第一基板包括具有电路区域的第一表面，所述导热基板的热接触区域被暴露，使得所述热接触区域没有所述介电质和所述第一基板；uv源，所述uv源可操作地连接到所述印刷电路板的电路区域，所述uv源被配置成提供用于对水进行消毒的uv能量；uv反应器，所述uv反应器被配置成通过向流过所述uv反应器的水施加uv能量来促进水的消毒，所述uv反应器包括：可操作地联接到所述处理组件入口以接收水的进水口；用于从所述uv反应器排出水的出水口；具有第一端和第二端的水处理室，所述水处理室具有与所述进水口流体连通以接收待净化的水的室入口，所述水处理室具有可操作成朝向所述出水口引导水的室出口，其中，所述uv源被布置成向所述水处理室提供uv能量；以及与水流体连通的冷却室，所述冷却室与所述导热基板的所述热接触区域热连通，以促进将热能从所述uv源传递到水中。14.如权利要求13所述的水处理系统，包括导热材料，所述导热材料包括流体接触表面，所述流体接触表面布置成限定流过所述水处理系统的水的流体路径的至少一部分，所述导热材料热联接到所述导热基板的所述热接触区域，以促进流过所述水处理系统的水与所述热接触区域之间的热连通。15.如权利要求14所述的水处理系统，其中，所述热接触区域通过所述导热材料热联接到流过所述水处理系统的水。16.如权利要求14所述的水处理系统，其中，在所述热接触区域与所述导热材料之间提供导热中间材料，以促进流过所述uv反应器的水与所述热接触区域之间的热连通。17.如权利要求14所述的水处理系统，其中，所述导热材料的流体接触表面设置在所述水处理室的下游。18.如权利要求13所述的水处理系统，其中，所述pcb是金属包覆的印刷电路板。19.如权利要求13所述的水处理系统，其中，所述uv源设置在所述第一基板的第一表面上。20.如权利要求13所述的水处理系统，其中，在所述第一基板的第一表面上设置焊料掩模。21.如权利要求13所述的水处理系统，其中，所述导热基板的上表面和下表面完全没有焊料掩模。22.如权利要求13所述的水处理系统，其中，所述导热基板包括限定所述热接触区域的上表面。23.如权利要求22所述的水处理系统，其中：所述导热基板的延伸部从所述导热基板的主表面延伸，所述介电质设置在所述主表面上；所述延伸部包括所述上表面；以及所述第一基板的平面与所述延伸部相交。
24.如权利要求13所述的水处理系统，其中：所述第一基板和所述介电质限定第一边缘；以及所述导热基板邻近所述第一边缘设置，并且从所述第一边缘的两侧延伸，使得所述热接触区域设置在所述第一边缘的一侧附近，并且所述导热基板粘合到所述第一边缘的另一侧附近的所述介电质。25.一种对水进行消毒的方法，所述方法包括：提供包括进水口和出水口的处理组件；将水从所述进水口引导通过所述处理组件到所述出水口并朝向所述出水口下游的使用点引导；提供连接到印刷电路板pcb的电路区域的uv源，其中，所述pcb包括第一基板、导热基板、和设置在所述第一基板与所述导热基板之间的介电质，其中，所述第一基板包括具有所述电路区域的第一表面，其中，所述导热基板的热接触区域被暴露，使得所述热接触区域没有所述介电质和所述第一基板；将热量从所述uv源传导到所述pcb的所述热接触区域；以及将热量进一步从所述pcb的所述热接触区域传导到朝向所述出水口流动的水。26.如权利要求25所述的方法，其中，所述pcb是金属包覆的印刷电路板。27.如权利要求26所述的方法，包括将uv能量从所述uv源供应到流过所述处理组件的水。

技术总结
本发明涉及水处理系统。用于对水进行消毒并包括UV源印刷电路板组件的UV反应器以面向水的热联接件的形式将热量传递到散热器。UV源印刷电路板组件可以包括具有与散热器热连通的热接触区域的金属包覆印刷电路板。的热接触区域的金属包覆印刷电路板。的热接触区域的金属包覆印刷电路板。


技术研发人员：M
受保护的技术使用者：捷通国际有限公司
技术研发日：2023.01.05
技术公布日：2023/7/11