用于对流动介质进行UV照射的装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种用于对流动介质进行UV照射、尤其用于对水进行消毒的装置，所述装置包括具有灯管（22）、发射UV辐射和长波光的气体放电灯（20）以及引导管（18），引导管引导流动介质并且与灯管（22）分离。根据本发明专利技术提出，引导管（18）和/或灯管（22）在壳侧涂覆有干涉滤波器（28），所述干涉滤波器对于第一波长范围内的UV辐射来说能够透过并且对于第二波长范围内的光来说不能够透过。

A device for UV irradiation of a fluid medium

The invention relates to a device for UV irradiation of a flow medium, especially for the disinfection of water. The device comprises a lamp tube (22), a gas discharge lamp (20) emitting UV radiation and Naga Namihikaru, and a guide tube (18), the guide tube guides the flow medium and separates the lamp tube (22). According to the present invention, the guide tube (18) and / or lamp tube (22) are coated with an interference filter (28) on the shell side, the interference filter can be transmitted to the UV radiation within the first wavelength range and can not be transmitted to the light within the second wavelength range.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于对流动介质进行UV照射的装置
本专利技术涉及一种用于对流动介质进行UV照射、尤其用于对水进行消毒的装置，所述装置包括具有灯管、发射UV辐射和长波（可见）光的气体放电灯以及引导管，所述引导管引导流动介质并且与灯管分离。
技术介绍
DE-A102011102687公开了一种用于监测和控制水消毒设备的装置，水消毒设备具有至少一个布置在通道中的宽带UV发射器，宽带UV发射器布置在UV透明套管中并且因此不与水直接接触。为了可靠地实现预设的消毒性能，在那里提出了调节设备，调节设备包括具有用于在200nm至240nm之间的波长范围内的UV辐射的最大灵敏度的传感器。在这样的水消毒设备中，在距离UV辐射器一定距离处有利于藻类生长已被证明是有问题的。
技术实现思路
由此出发，本专利技术所针对的任务在于，进一步开发现有技术中已知的装置并且说明措施，由此能够在没有消极效果的情况下，特别是在避免藻类形成的情况下对流动介质进行针对性的UV处理。除了饮用水处理之外，还考虑其他流动介质，例如可流动食物（饮料），可流动食物能够在UV辐射的作用下被消毒。为了解决这种任务，提出在专利权利要求1中所说明的特征组合。由从属权利要求中得出本专利技术的有利的构造方案和改型方案。本专利技术基于的想法是，在抑制藻类生长方面，优化减少病菌的UV辐射和所发射的长波光的比例。因此，根据本专利技术提出，在灯管和流动路径之间布置有干涉滤波器，干涉滤波器对于第一波长范围内的UV辐射来说能够透过并且对于第二波长范围内的长波光或可见光来说不能够透过。这些措施所基于的知识是，由于水基介质的吸收UV和引导光的特性，可见光和UV辐射的份额的比例随着与UV辐射器在水基介质中的距离的增加而增加。因此，促进藻类生长的可见光比减少病菌和藻类的UV辐射在流通路径中到达远得多的位置。通过借助于干涉滤波器抑制可见光，能够避免这种不利影响，而不必省去能够以高强度和高效率使用的气体放电灯。因此也能够维持现有的流动路径而不引入屏蔽或偏转，这在额外的泵功率方面也是不利的。过滤涂层的另一个优点能够在于，改善表面均匀性，从而可能更少的外来原子进入，并且易受污染性也降低。同样在制造技术方面有利的是，引导管和/或灯管在壳侧设有形成干涉滤波器的涂层。原则上，其他配置也是可能的，例如，使用中间管作为用于干涉滤波器的基底。也能够设想的是，多个UV辐射器分配布置在引导管的周部上，或者灯管具有双壁环形横截面，引导管布置在该灯管的内部空间中。另一个改进方案规定，干涉滤波器特别是通过溅射沉积被施加作为PVD涂层。对于介质引导有利的是，引导管在外部被环流并且灯管布置在引导管中，或者引导管在内部被流动通过并且灯管布置在引导管的外部。有利地，干涉滤波器反射由UV气体放电灯发射的、在第二波长范围内的光，其中，通过反射回到灯管中，在增加灯效率的情况下，等离子体能够吸收很大部分的辐射，而不会引起进一步的反射。为了在很宽的光谱范围内获得所期望的滤波品质，有利的是，干涉滤波器由多个叠加的光学薄层形成，优选由多于10个薄层形成。因此，也能够有效地过滤具有不同入射角度的辐射。在这种情况下也适当的是，干涉滤波器包括由HfO2层和SiO2层交替构成的多层堆叠，其中，层厚度位于50nm至140nm的范围内。一个特别优选的构造方案规定，第一波长范围位于240nm与360nm之间，特别是位于240nm与340nm之间。通过短波频带边缘能够避免导致不期望的消毒副产物的化学效应。长波频带边缘能够尽可能少地损害期望的消毒效果。另一个改进方案规定，干涉滤波器在第一波长范围内透射大于80％，优选大于90％的辐射，从而尽可能有效地使用灯功率。有利地，所述第二波长范围至少包括在380nm和580nm之间的光谱范围，从而光合作用的作用范围在宽带受到限制。在这种情况下同样有利的是，所述干涉滤波器在所述第二波长范围内具有小于30％，优选小于20％，并且尤其优选小于10％的（整体）透光率。为了能够提供具有高强度的期望的UV辐射，有利的是，UV气体放电灯由构造为中压灯的、优选利用大于1kW的电连接功率能够运行的汞蒸气灯形成。对于特殊应用领域，也能够有利的是，所述UV气体放电灯由构造为低压灯的汞蒸气灯形成。对于必要的UV透过性和温度稳定性，有利的是，引导管由石英玻璃材料构成。在尽可能有效地适用现有的流动路径方面，可能的是，所述引导管横向于或纵向于所述待照射的介质的流动方向布置。首先对于饮用水处理有利的是，引导管布置在由不锈钢构成的、具有用于介质的入口和出口的流通式反应器中。通过阻拦可见光，也能够避免在不锈钢反应器的内壁处的广泛反射，否则广泛反射会导致广泛分布的藻类生长。附图说明下文借助于在附图中以示意的方式所示出的实施例来更加详细地阐释本专利技术。其中：图1在轴截面图中示出了水消毒的流通式反应器，流通式反应器包含气体放电灯和涂覆有干涉滤波器的引导管;图2示出了在流通式反应器中具有包围的引导管的气体放电灯的备选布置;图3示出了气体放电灯的横截面，气体放电灯具有包围的引导管和在不同波长范围内的光路;并且图4示出了干涉滤波器的透射的光谱变化曲线。具体实施方式图1中所示的流通式反应器1用于借助于UV辐射在避免藻类形成的情况下进行水消毒。在此，待处理的水10流过具有入口14和出口16的不锈钢管12。处于不锈钢管12中的是引导管18和气体放电灯20。引导管18在外部由待处理的水环流，而气体放电灯20的灯管22同心地或必要时轴向平行地布置在引导管18中。双端的气体放电灯20的电极24,26能够通过引导管18的端部开口与未示出的电子控制装置连接。气体放电灯20被构造为具有大于1kW的电连接功率的汞蒸气灯。在运行中，在由石英玻璃构成的灯管22中出现具有UV辐射和长波（可见）光发射的气体放电。UV辐射导致在待处理的水中的微生物失活，而可见光促进藻类的生长。为了避免后者，引导管18在其外壳处涂覆有干涉滤波器28，干涉滤波器在第一波长范围（通过范围）内对于UV辐射来说能够透过并且在第二波长范围（截止范围）内对于长波光或可见光来说不能够透过。适当地，第一波长范围位于240nm与360nm之间，特别是在240nm与340nm之间，而第二波长范围至少包括在380nm与580nm之间的范围。在图2所示的流通式反应器10的实施例中，相同或相似的部件设有如上述那样的相同附图标记。该实施例的区别基本上在于，引导管18和位于其中的气体放电灯20横向于待处理的水的流动方向布置。为了实现这一点，导引水的不锈钢管12在其中央区域中具有用于引导管18的横向穿通的侧向联接管套30。如图3所示，完全安设到由石英玻璃材料32构成的引导管18的外壳上的干涉滤波器28对于UV辐射34来说能够透过，而由气体放电灯20发射的可见光36被反射回到灯管22中，并且在那里至少部分被吸收在所产生的等离子体中。为了自由保持热灯管22，在引导管18内设置了自由中间空间38。干涉滤波器28能够以分层的方式通过溅射沉积施加到石英玻璃基底32上。在此，形成例如70个薄层的多层堆叠，该薄层交替地由二氧化铪和二氧化硅构成，并且具有适合于期望的多重干涉的、分别在50nm至140nm的范围内适用的层厚度。图4示出这种干涉滤波器28的滤波曲线，其中，关于在0°入射角情本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于对流动介质进行UV照射、尤其用于对水进行消毒的装置，所述装置包括具有灯管（22）、发射UV辐射和可见光的气体放电灯（20）以及引导管（18 ），所述引导管引导在流动路径中的流动介质并且与灯管（22）分离，其特征在于，在所述灯管（22）和所述流动路径之间布置有干涉滤波器（28），所述干涉滤波器对于第一波长范围内的UV辐射来说能够透过并且对于第二波长范围内的光来说不能够透过。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.09.21 DE 102015218053.01.一种用于对流动介质进行UV照射、尤其用于对水进行消毒的装置，所述装置包括具有灯管（22）、发射UV辐射和可见光的气体放电灯（20）以及引导管（18），所述引导管引导在流动路径中的流动介质并且与灯管（22）分离，其特征在于，在所述灯管（22）和所述流动路径之间布置有干涉滤波器（28），所述干涉滤波器对于第一波长范围内的UV辐射来说能够透过并且对于第二波长范围内的光来说不能够透过。2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述引导管（18）和/或所述灯管（22）在壳侧设有形成所述干涉滤波器（28）的涂层。3.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于，所述干涉滤波器（28）特别是通过溅射沉积被施加作为PVD涂层。4.根据权利要求1至3中任一项所述的装置，其特征在于，所述引导管（18）在外部被环流并且所述灯管（22）布置在所述引导管（18）中，或者所述引导管（18）在内部被流动通过并且所述灯管（22）布置在所述引导管（18）的外部。5.根据权利要求1至4中任一项所述的装置，其特征在于，所述干涉滤波器（28）将由所述UV气体放电灯（20）发射的、在所述第二波长范围内的光优选地反射回到所述灯管（22）中。6.根据权利要求1至5中任一项所述的装置，其特征在于，在所述UV气体放电灯（20）中产生的等离子体吸收从所述干涉滤波器（28）反射回来的光。7.根据权利要求1至6中任一项所述的装置，其特征在于，所述干涉滤波器（28）由多个叠加的光学薄层形成，优选由多于10个...

【专利技术属性】
技术研发人员：P施瓦茨基内，M罗特，
申请(专利权)人：效加电子有限责任公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE