利用紫外线辐射的模块式高速高压液体消毒制造技术

一种将流体暴露于辐射之下的设备，包括：造成流体流动的管（２０），多个辐射源（１４），以及多个将辐射聚集到流体上的反射器（４８）。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及液体消毒，更具体地涉及使用紫外线(UV)辐射进行液体消毒。
技术介绍
使用UV辐射来为透明或不透明的液体消毒是公知的，例如水(包括废水)、果汁、盐水、腌泡汁和饮料等的UV辐射消毒。美国专利Nos.3,527,940和4,968,891包含了多个示例，在此引入所披露的专利作为参考。相对于其它的液体消毒方法，使用UV辐射来为液体消毒具有许多优点，经常使其成为十分受欢迎的选择，它往往将以快速、简单和相对便宜的方式改进消毒。然而，使用UV辐射为液体消毒的原有设备和方法也存在许多缺点。例如，所述消毒设备相对易碎的性质对可能处理的流速以及可能使用的操作压力施加了不良的限制。所述设备相对易碎的性质同样限制了可用于清洗目的的压力和流速，使得其更难以或者不可能在定点(place)设备中提供方便的清洗。UV辐射用于液体消毒的有效性随距离增加快速降低，很可能呈指数下降，因此主要依赖液体的湍流来提供平稳、彻底的液体消毒会不可靠。另外，为达到理想消毒水平而采用的暴露次数往往会导致使用不受欢迎的大设备或大量所述设备的单元，增加了系统的成本，占用了宝贵的地面空间。在一个典型的采用原有技术的单元中，由灯泡放射出来的大部分辐射没有直接指向待处理的液体而被浪费了，使得辐射以及用于产生辐射的能量利用效率低下。对于处理不同的流型、流速和处理时间，原有用于提供液体UV消毒的机箱或单元也只提供很少的灵活性或者根本不具有灵活性。另外，原有机箱和单元的保修也十分困难和费时，典型地是要求整个机箱或单元关闭和停止使用较长时间。
技术实现思路
因此，本专利技术的一个目的是提供一种使用辐射以提高效率处理液体的系统和方法。本专利技术的另一个目的是提供一种上述类型的系统，允许以最小的调整量灵活地在并流和串流之间切换。本专利技术的又一个目的是提供一种上述类型的系统，可以提供处理高压和高流速的耐用系统。本专利技术的又一个目的是提供一种上述类型的系统，所述系统使用模块式发光单元以允许快速容易地置换灯泡或其它部件。本专利技术的又一个目的是提供一种上述类型的系统，所述系统可高效地利用由处理灯泡产生的辐射。本专利技术的又一个目的是提供一种上述类型的系统，所述系统可提供延长的处理路径而不相应增加处理室的长度。本专利技术的又一个目的是提供一种上述类型的系统，所述系统对于待处理液体提供更平稳更彻底的暴露。本专利技术的又一个目的是提供一种上述类型的系统，所述系统便于在处理室的同一端输入输出流体。为了实现这些以及其它目的和优点，披露一种辐射处理方法和设备。所述设备包括处理室和紧靠其周围布置的辐射源，例如一个或多个UV灯泡。所述处理室具有连接同轴排列的内部和外部管道的集管。所述同轴布置的管道形成环形区域，静态混合器通过所述环形区域界定螺旋形流体流通路径。通过所述内部管道的中心和所述集管设有出口路径。设有入口和出口歧管，其邻近的处理室可以交替地排列和连接起来以用于并流或串流。可使用模块式发光单元，其中两个镜像的每部分都具有支撑和排列反射器的支架以及邻近每个处理室的UV灯泡。附图说明结合附图，通过参考以下根据本专利技术当前优选的但仍然是说明性的实施例的详细说明，将更彻底地理解上述的说明内容以及本专利技术另外的目的、特征和优点，附图包括图1是组成本专利技术辐射处理设备一部分的处理室的剖面侧视图；图2是本专利技术辐射处理设备的剖面俯视图；图3是本专利技术辐射处理设备的可选实施例的局部侧视图；图4是本专利技术辐射处理设备的可选实施例的局部剖面俯视图；图5是本专利技术辐射处理设备的并流排列的俯看透视图；图6是本专利技术辐射处理设备的串流排列的俯看透视图；图7是用于为本专利技术辐射处理设备提供外壳的机箱的正视图；以及图8是用于为本专利技术辐射处理设备提供外壳的机箱的局部侧视图。具体实施例方式参看图1，附图标记10通常代表上述专利技术的辐射处理设备。所述设备10包括处理室12和紧靠其周围布置的辐射源14。处理室包括集管16、内部管道18和外部管道20、静态混合器22以及端盖24。集管16具有外部壳体26、内部集管管道28、具有输入孔32的输入管30以及具有输出孔36的输出管34。外部壳体26顶部打开而底部闭合，在其相对的两侧布置有两个侧孔，其中一个侧孔比另一个大。固定件38连接到外部壳体26的底部壁面上。输入管30连接到外部壳体26上，与两个侧孔中较大的孔对齐。输出管34连接到外部壳体26上，与两个其它侧孔中较小的孔对齐。输入管30和输出管34的内径都大约为1.5英寸。输出管34的内径大于侧孔的直径。内部集管管道28具有中心布置并与外部壳体26同轴排列的输入孔，以及与两个侧孔中的小孔对齐的输出孔。内部集管管道28的内径基本与所述侧孔的直径相等。集管16优选地由不锈钢制成并在定点构造中被清洗。当然应理解，集管16可由任意数目的不同材料或者材料的组合制成。还应理解，集管16可由许多不同部件装配或制造而成，或者可由一个或多个整体构件浇注或模制而成。外部管道20由可透过UV辐射或所使用的辐射类型的材料制成。外部管道20优选地由聚合物构成，更优选地是由含氟聚合物构成，最优选地是由氟化乙烯丙烯构成。外部管道20显然可由熟知的具有理想透光度的任意数目的材料构成。外部管道20长约60英寸，内径约为1.25英寸。外部管道20的下部例如使用软管夹40连接到集管16。端盖24例如使用软管夹40连接在外部管道20的上部。端盖24的下表面42弯成曲面以有助于以最小的压降使得流体改变方向。端盖24优选地由不锈钢制成。内部管道18的输出端连接到内部集管管道28的输入端，内部管道18在外部管道20内沿其大部分(即使不是全部)高度同轴延伸排列。内部管道18优选地由不锈钢制成，其内径基本在0.5-3.25英寸的范围内。内部管道18的外径基本在0.75-3.5英寸的范围内。内部管道18的外径和外部管道20的内径优选地选择为在两个宽度约为0.25英寸的管道之间提供相对狭窄的环面44。内部管道18的内表面界定内部流动路径。外部管道20的内表面和内部管道18的外表面界定外部流动路径。内部管道18的末端中的孔使得外部流动路径与内部流动路径进行流体流动联系。内部管道18的外表面不透过从辐射源14的辐射并优选地反射辐射。静态混合器或螺旋构件22是一种通过如焊接这种方式连接到内部管道18的外径上的螺旋式静态混合器。混合器22在内部管道18的外壁和外部管道20的内壁之间延伸，并优选地与外部管道20的内壁接触。混合器22优选地由不锈钢制成。根据设备10所需要的特性，可使用不同的缠绕程度。在一个优选实施例中，所述缠绕对于每英寸的环面44高度提供大约3.9英寸的液体流通路径。对于其中的环面44的区域高度大约为60英寸的处理室12而言，这将提供大约234英寸的流体流通路径。参看图2，设有由两个镜像部分47形成的模块式发光单元46。镜像部分47通过铰链49或按任何常规方式相互连接。每个镜像部分47包括多个灯泡14、一个或多个反射器48以及支架50。支架50支撑和排列灯泡14，并且支撑和排列邻近灯泡14布置的一个或多个反射器48。反射器48配置了与每个灯泡14相联系的如半圆形、双曲线型或抛物线型这样的弧形部分或球缺，布置和排列所述弧形部分或球缺是为了向处理室12反射和聚集从灯泡14的外部发出的辐射。布置所述球缺以使本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种装置，包括：具有内表面的外部管道；具有内表面和外表面的内部管道，所述内部管道置于所述外部管道内，使得所述外部管道的所述内表面和所述内部管道的所述外表面界定外部流动路径，并使得所述内部管道的所述内表面界定内部流动路径，所述内部管道具有开孔，所述开孔使得所述外部流动路径与所述内部流动路径进行流体流动联系；以及邻近所述外部管道布置的辐射源。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：加里诺伦，乔莱茵甘斯，
申请(专利权)人：安全食品公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]