用于处理流体的辐照反应器的辐照装置以及辐照反应器制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种被设计成安装到辐照反应器（20）的辐照装置（1），该辐照装置包括：辐照源（2），优选地为UV‑LED，其安装在导热基底（3）上；盘状散热器（4），其被构造成可移除地接收导电基底（3），使得有可能在接触表面（4a）处进行从基底（3）到散热器（4）的热传递，并且使得当辐照装置（1）安装到辐照反应器（20）时来自辐照源（2）的辐照能够穿过散热器（4）的开口（5）传入到辐照反应器（20）的内部体积（21）中，其中，散热器（4）的开口（5）由石英窗（6）封闭；固定器件（7），其将基底（3）可释放地偏压成抵靠散热器（4）的接触表面（4a）；以及流体通道（8），其沿着散热器（4）延伸和/或延伸穿过散热器（4），其中，流体通道（8）布置成与辐照反应器（20）的流体入口或出口端口（22）连通、以及与用于将所述流体排放到辐照反应器（20）的内部体积（21）中的一个或多个出口开口（9）或与用于将流体从辐照反应器（20）的内部体积（21）馈送入流体通道（8）中的一个或多个入口开口（9）连通。

Irradiation device and reactor for irradiation reactor used for fluid treatment

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于处理流体的辐照反应器的辐照装置以及辐照反应器
本专利技术涉及一种用于处理流体的辐照反应器的辐照装置，该流体优选地为水，其存储在反应器的内部体积中或循环通过反应器的内部体积并通过以适合控制细菌生长和/或总有机碳（TOC）的波长进行辐照来处理。本专利技术还涉及一种包括所述辐照装置的辐照反应器。本专利技术的优选应用领域是水净化，优选地在用于产生超纯水的实验室水净化系统中。
技术介绍
本专利技术所涉及的类型的水净化反应器旨在产生供在实验室中使用的净化水，并且该水净化反应器通常包括：反应器主体，其包括用于待处理流体的流体入口端口和用于经处理的流体的流体出口端口；以及辐照装置，其安装到反应器主体，使得辐照被引入到存储在辐照反应器中或循环通过辐照反应器的流体中。现有技术的辐照装置通常设置有基于汞的灯，该灯发射具有254nm的波长的UV辐射以控制水净化系统中的细菌生长。这些低压汞放电灯通常被集成在并入于由不锈钢制成的反应器主体中的石英筒中，以便用使在反应器主体中循环的水暴露于辐射。计算灯功率要考虑到反应器主体的内部体积和水的流率，以确保将通过接收临界的最小辐射剂量来灭活所有细菌。然而，由于汞被认为对环境不友好，因此在过去几年中替代性UV光源已应运而生。在它们当中，更频繁地使用UV-C光源，其发射在从265到285nm的紫外线范围内的辐射并被实现为LED光源。UVLED光源通常包括固定的基底和UVLED电路。适合于在实验室水净化系统中的此类辐照反应器中使用的典型LED的功率在1至12瓦的范围内。该功率的大部分以热的形式耗散掉，并且有必要进行热移除和将LED温度维持到最高85°C，以确保LED的正确辐射并维持其有效寿命，否则寿命将迅速劣化。可用的冷却思路是将热耗散到外部空气。在环境温度高的情况下，该方法可能会很困难或不足。因此，在前一种方法中，确定散热器的尺寸以实现所需的温度耗散可导致昂贵且大型的散热器外加主动风扇冷却。从冷却的立场来看，两种类型的LED在市场上有售，一种经由光学元件来耗散热，且另一种经由基底或铜垫来耗散热。进一步地，由于LED具有有限的寿命，该寿命在任何情况下都比在其中它被使用的辐照反应器的寿命短，因此它需要定期更换，这会导致维护成本增加并且遇到即使在维护和更换光源后也将保证辐照反应器的液密性的问题。另一方面是避免污染辐照反应器的暴露于待处理流体的各部分。
技术实现思路
因此，本专利技术的目的是提供一种用于处理流体的辐照反应器的辐照装置以及一种辐照反应器，该辐照装置优选地供在被设计成产生用于实验室环境的纯水和超纯水的水净化系统中使用，其至少在上文所概述的缺陷中的一些方面得到改进。解决方案为了解决该问题，本专利技术提供了一种具有权利要求1的特征的用于辐照反应器的辐照装置以及包括权利要求12的特征的辐照反应器。在从属权利要求中限定了辐照装置和反应器的优选实施例。因此，本专利技术提供一种被设计成安装到辐照反应器的辐照装置，该辐照装置包括：辐照源，优选地为UV-LED，其安装在导热基底上；盘状散热器，其被构造成可移除地接收导电基底，使得有可能在接触表面处进行从基底到散热器的热传递，并且使得当辐照装置安装到辐照反应器时来自辐照源的辐照能够穿过散热器的开口而传入到辐照反应器的内部体积中，其中，散热器的开口由石英窗封闭；固定器件，其将基底可释放地偏压成抵靠散热器的接触表面；以及流体通道，其沿着散热器延伸和/或延伸穿过散热器，其中，该流体通道布置成与辐照反应器的或用于辐照反应器的流体入口或出口端口连通、以及与用于将流体排放到辐照反应器的内部体积中的一个或多个出口开口或与用于将流体从辐照反应器的内部体积馈送入流体通道中的一个或多个入口开口连通。优选地，散热器与辐射反射器结合，使得流体通道形成在反射器和散热器之间的接口处。优选地，流体通道包围散热器的开口和反射器的中心开口，来自辐照源的辐射能够通过这些开口传入到辐照反应器的内部体积中。优选地，出口开口或入口开口绕反射器的外围布置并与流体通道连通。优选地，辐照装置具有电接口，该电接口用于使与基底上的辐照源连接的端子与辐照装置上的对应端子可释放地电连通。优选地，电接口包括导电弹簧，该导电弹簧布置成以便将端子偏压成彼此分开。优选地，一旦移除固定器件，就可从辐照装置的外部通达基底，并且基底布置成以便只要它位于辐照装置中就屏蔽辐照以免于逸出到外部。优选地，固定器件包括螺母、螺栓或夹具，所述螺母、螺栓或夹具通过螺纹连接、通过卡口型连接或通过卡扣连接与辐照装置、优选地与其散热器可释放地接合。优选地，散热器由不锈钢制成。优选地，基底由导热金属制成，优选地由铝或铜制成。优选地，辐照装置包括另外的散热器，优选地呈肋状件和/或电扇的形式，该另外的散热器暴露于外部并附接到辐照装置，以便允许进行从基底到该另外的散热器的热传递。因此，本专利技术还提供一种用于处理流体的辐照反应器，其包括：反应器主体，其限定用于接收待处理流体的内部体积，其中，该反应器主体至少在在操作中暴露于辐射的内表面的部分上优选地由PTFE制成，该反应器主体包括用于待处理流体的流体入口端口和用于经处理的流体的流体出口端口；以及根据本专利技术的辐照装置，其中，辐照装置安装到反应器主体，使得辐照装置的流体通道与反应器主体的流体入口或出口端口连通。优选地，辐照装置被压配合到反应器主体的开口中。优选地，压配合连接件具有形成在辐照装置上的凸起，这些凸起用于切入反应器主体的材料中。附图说明在下文中，将基于一个优选的示例性实施例使用附图作为参考来描述本专利技术。图1以截面示出了具有本专利技术的辐照装置的辐照反应器的实施例。图2示出了图1中所示出的辐照装置和辐照反应器的分解图。图3示出了图2的辐照装置和辐照反应器的透视分解图。具体实施方式下文结合图1至图3来描述根据本专利技术的辐照装置和用于处理流体的辐照反应器的实施例，辐照装置能够安装到该辐照反应器。辐照装置1被设计成关联并安装到辐照反应器20，该辐照反应器包含待通过辐照进行处理的流体（例如，水）。示例实施例的辐照反应器是流通式反应器，水在暴露于辐射的同时通过该流通式反应器从入口端口流到出口端口。然而，本专利技术的辐照装置也能够与呈存储容器形式的辐照反应器结合使用（如果辐照装置的尺寸被选择为以便与此类容器中的开口的尺寸匹配）。在该使用中，可使用或可不使用沿着散热器延伸和/或延伸穿过散热器以用于与流体入口或出口端口（稍后描述）连通的流体通道，即，一旦辐照装置安装在容器的相应开口中，流体通道就可不起作用并简单地被封闭，或者可将流体通道省略。示例性实施例的流通式辐照反应器20包括：反应器主体23，其限定用于接收待处理流体的内部体积21；流体入口端口（22或24），其用于将待处理流体引入到内部体积21中；以及流体出口端口（22或24），其用于将经处理的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种被设计成安装到辐照反应器（20）的辐照装置（1），所述辐照装置包括：/n辐照源（2），所述辐照源优选地为UV-LED，所述辐照源被安装在导热基底（3）上；/n盘状散热器（4），所述盘状散热器被构造成可移除地接收所述导电基底（3），使得能够在接触表面（4a）处进行从所述基底（3）到所述散热器（4）的热传递，并且使得当所述辐照装置（1）被安装到所述辐照反应器（20）时来自所述辐照源（2）的所述辐照能够穿过所述散热器（4）的开口（5）传入到所述辐照反应器（20）的内部体积（21）中，其中，所述散热器（4）的所述开口（5）由石英窗（6）封闭；/n固定器件（7），所述固定器件将所述基底（3）可释放地偏压成抵靠所述散热器（4）的所述接触表面（4a）；以及/n流体通道（8），所述流体通道沿着所述散热器（4）延伸和/或延伸穿过所述散热器（4），其中，所述流体通道（8）布置成与所述辐照反应器（20）的流体入口或出口端口（22）连通、以及与用于将所述流体排放到所述辐照反应器（20）的所述内部体积（21）中的一个或多个出口开口（9）或与用于将所述流体从所述辐照反应器（20）的所述内部体积（21）馈送入所述流体通道（8）中的一个或多个入口开口（9）连通。/n...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20171017 EP 17290130.81.一种被设计成安装到辐照反应器（20）的辐照装置（1），所述辐照装置包括：
辐照源（2），所述辐照源优选地为UV-LED，所述辐照源被安装在导热基底（3）上；
盘状散热器（4），所述盘状散热器被构造成可移除地接收所述导电基底（3），使得能够在接触表面（4a）处进行从所述基底（3）到所述散热器（4）的热传递，并且使得当所述辐照装置（1）被安装到所述辐照反应器（20）时来自所述辐照源（2）的所述辐照能够穿过所述散热器（4）的开口（5）传入到所述辐照反应器（20）的内部体积（21）中，其中，所述散热器（4）的所述开口（5）由石英窗（6）封闭；
固定器件（7），所述固定器件将所述基底（3）可释放地偏压成抵靠所述散热器（4）的所述接触表面（4a）；以及
流体通道（8），所述流体通道沿着所述散热器（4）延伸和/或延伸穿过所述散热器（4），其中，所述流体通道（8）布置成与所述辐照反应器（20）的流体入口或出口端口（22）连通、以及与用于将所述流体排放到所述辐照反应器（20）的所述内部体积（21）中的一个或多个出口开口（9）或与用于将所述流体从所述辐照反应器（20）的所述内部体积（21）馈送入所述流体通道（8）中的一个或多个入口开口（9）连通。


2.根据权利要求1所述的辐照装置（1），其中，所述散热器（4）与辐射反射器（10）结合，使得所述流体通道（8）被形成在所述反射器（10）和所述散热器（4）之间的接口处。


3.根据权利要求2所述的辐照装置（1），其中，所述流体通道（8）包围所述散热器（4）的所述开口（5）和所述反射器（10）的中心开口（10a），来自所述辐照源（2）的辐射能够通过所述开口和所述中心开口传入到所述辐照反应器（20）的内部体积（21）中。


4.根据权利要求2或3所述的辐照装置（1），其中，所述出口开口或入口开口（9）绕所述反射器（10）的外围布置并与所述流体通道（8）连通。


5.根据权利要求1至4中任一项所述的辐照装置（1），其中，所述辐照装置（1）具有电接口（11），所述电接口用于使与所述基底（3）上的所述辐照源（2）连接的端子（14）与所述辐照装置（1）上的对应端子（13）可释放地电连通。


6.根据权利要求5所述的辐照装置...

【专利技术属性】
技术研发人员：L莫罗，P鲁瓦泰尔，
申请(专利权)人：默克专利股份公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE