用于对气体和/或液体进行灭菌的装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种用于对气体和/或液体进行灭菌的装置，其包括：由UV透过玻璃制成的管（10），管具有空心的内腔（40）和具备管内壁（70）及管外壁（60）的管壁；以及至少一个UV光源（20a、20b、20c…），其中，UV透过玻璃管在至少一个部位上具有进入内腔的凹进部（25a、25b、25c…），并且在至少一个凹进部内布置有至少一个UV光源。依据本发明专利技术的几何尺寸使得UV光源更加靠近所要灭菌的介质，从而大部分UV光以直接的路径穿过玻璃进入内腔（40），并且UV光可以低损耗入射。UV辐射得到更佳的充分利用。通过依据本发明专利技术所提供的几何形状，还实现了在管内腔中均匀的光分配，由此灭菌效率得到提高。通过依据本发明专利技术的布置方案，此外提供系统更高的紧凑度。

【技术实现步骤摘要】
用于对气体和/或液体进行灭菌的装置
本专利技术涉及一种用于对气体和/或液体进行灭菌的装置。
技术介绍
公知的是：将UV（紫外线）辐射用于对水、空气或表面的处理，特别是灭菌或消毒或杀菌。迄今为止采用UV辐射的饮用水制备是相当广泛的，其中，水中的总菌数可以被可靠而且依赖于辐射剂量而大大减少。通过UV辐射，使微生物（如病原体，特别是细菌或病毒）失去活性。UV灭菌与化学方法基础上的传统消毒相比，具有一系列的优点。UV灭菌是一种简单和快速有效的方法，其中，灭菌直接在照射介质期间进行。此外UV灭菌的一个主要优点是，对经灭菌的介质的味道、气味或pH值均没有影响，这是与饮用水或过程用水化学处理的主要区别。与化学的消毒方法相对照地，不需要额外添加消毒剂，取消了对配量设备的维护和监控，并且专门的安全规定同样没有必要。另一个优点是环境友好性，因为不发生在形成不希望的化合物情况下的副反应。不同于常用消毒剂的是，UV灭菌时不形成变异造成的抗性，这一点正如像对于医院特定的细菌（例如抗生素抗药性）中常见的情况那样。UV灭菌也可以大规模进行，例如用在公共饮用水处理上。持续运行也是可行的，以便将总菌数始终保持在低水平上。在UV灭菌时，通常使用水银灯，水银灯发射在波长254nm下的辐射。200nm以下的较短波长是如此短波长的，以致于该较短波长通过分子氧被吸收，由此，分子氧分裂成自由的氧原子团，并能与其他的氧分子继续反应成臭氧。此外，这种类型的短波UV辐射此外用于制造超纯水。从现有技术中公开了UV灭菌的大量提案。下面介绍其中的几个：于是，DE3837905A1介绍了用于借助UV光源对液体和/或气体进行处理（特别是灭菌）的方法和装置，其中，装置包括所要处理介质所用的管状反应室和至少两个UV光源，其中，设置有彼此不同的UV光源，所述UV光源各自发射不同的波长，并且共同彼此以可选择的组合或分开地交替运行。UV光源要么处于反应室内并且沉入介质内并由该介质环绕冲淋，要么处于外部并与反应室相距地安装。DE3824647A1涉及一种用于借助UV光来辐照介质的装置，其由UV透射材料制成的被介质穿流的管状体和至少两个在外部沿轴向平行地布置的带两个反射体的UV光源组成，其中，光源是UV平面辐射器，该UV平面辐射器具有带宽侧和窄侧的细长、扁圆形的横截面，其中，UV光源的主轴线各自指向管状体横截面的中心。UV光源呈冠状而且沿轴向平行地绕介质穿流的管状体来布置。依据一种实施方式，平面辐射器以朝向管状体的窄侧贴靠在管状体上。US5133932公开了一种用于对血液和生物源的其他液体消毒的装置，方法是：转动装有所要消毒的液体的对于UV辐射透过的容器，并且同时从外部利用UV辐射来辐照。容器可以具有波浪形的表面。但UV光源布置在可转动容器的外部。此外，DE19617467A1涉及一种用于借助UV-C射线进行辐照而对水进行灭菌的装置，其中，水流动通过石英玻璃管，并且一个或多个UV辐射器绕着石英玻璃管来布置。DE102010005893A1公开了一种用于制造纯净水的设备，其包括：用于所要净化水的至少一个入口；净化单元；带至少发射UV射线的光源的UV辐照装置，该UV辐照装置被构造用于对流动穿过UV辐照装置的水进行辐照；以及出口。在此，例如呈UV-LED（紫外线-发光二极管）形式的UV辐照装置要么布置在管路系统14的外部（图6d），要么整合到管路系统14的壁中（图6a、6b和6c）。特别优选UV辐照装置至少部分伸入流动的水内。WO2009/013507A1涉及一种用于对流体（如水）进行至少部分灭菌的测量装置，其包括：用于输送所要处理的流体流的管路；用于向流体内发射UV光的大量LED；以及用于借助脉冲信号控制LED的控制电路，以便使光源脉冲式运行。UV-LED在这种情况下这样设置，即：使流体流直接流经每个光源的表面。流体与单个/多个UV光源的直接接触由于光源距所要处理的液体较为接近而产生更高的处理效果。此外，应当存在UV-LED通过液体的冷却效果，从而LED应以最高的UV光强度运行，由此，也会扩大了应用可能性并且改进了效率。但对于UV光源与所要处理的介质的直接接触方面的问题是：UV光源的表面对介质必须有耐受性而且对介质密封。在此，每个UV-LED本身必须密封。例如液体的冷却效果在液体本身不是冷的而是温的或甚至热的情况下，不能再被利用。然后热的液体甚至对UV-LED进行额外加热并因此明显限制其稳定性。这里所描述的处理系统也有缺点，即UV光源不能进行简单的更换，因为这些光源与所要处理的介质直接接触。因此必须切断整个系统，由此该方法的效率受到影响。US7270748B1介绍了一种使用UV辐射的用于水龙头的水净化系统。水流径的一部分具有大量的UV-LED，这些UV-LED绕可透过的管路布置，并可以嵌入该管路内。US2003/0170151A1公开了一种系统，在该系统内流体受到UV辐射，其中，该系统包括用于输送流体的管路，其中，管路具有转向装置，以便使流体的流动更加均匀地设计。在此，UV光源布置在管路内或也可以设置在转向装置上。在此，UV光源也与所要处理的流体直接接触，由此产生已经描述的缺点。US2010/0253207A1介绍了一种用于产生非常特定构成的UV辐射的平面式放电灯，其此外也可以用于空气、水或表面的灭菌/消毒。由此，现有技术中基本上公开了UV灭菌设备的两种不同的结构设计：（a）UV光源由所要灭菌的介质环绕冲淋的设备，以及（b）光源设置在所要灭菌介质外部的设备。本专利技术涉及的是（b）类设备，并且表现为对（b）类设备的改进方案。所公开的（b）类设备的缺点是效率低和结构空间大。UV光源在这种设备中处于其中有所要灭菌介质流动的UV透射管的外部。为了在充分通流的内腔中保证对于灭菌所需的最低辐射，必须要么绕管布置大量的UV光源，要么通过复杂的、需要比较多空位的反射体系统来以足够的量分配少量光源的UV辐射。但为达到足够的灭菌成效，特别是必须满足两个标准：辐射强度必须在整个所要灭菌的区域上是足够高的，也就是说，灭菌的辐射强度不应低于一定的辐射最小值。此外，在所要灭菌的介质内存在尽可能均匀的辐射分布。但现有技术所公开的设备具有的典型问题是很差的UV光利用度，这是由特别是在反射体系统的镜面上的遮挡、多重反射和损耗机制引起的。由于UV光源一般无指向性的出射，仅少部分辐射以直接路径穿过UV透射的管进入所要灭菌的介质内。其余部分必须通过反射体导入管内。但反射体的材料（如铝）吸收很大部分的UV辐射，例如对于铝在波长254nm时吸收约15%。这部分UV辐射损失并且不再可供用于灭菌。此外，UV光源和反射体的公知的布置方案需要很多空位并因此仅受条件限制地适合于小结构空间的应用。
技术实现思路
因而，本专利技术的任务在于，提供一种装置，该装置避免现有技术的缺点并在保留UV灭菌所公知的优点情况下，提供借助UV辐射对液体或气体有效的灭菌方案，其中，实现通过光源产生的UV辐射更佳的充分利用。此外，实现了依据本专利技术的装置在结构方面更高的紧凑度。依据本专利技术，本专利技术的任务通过一种用于对气体和/或液体进行灭菌的装置得以解决，该装置包括由UV透过玻璃制成的管，该管具有空心的内腔和带管内壁及管外壁的管壁；以及包括至少一个UV光源，其中本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于对气体和/或液体进行灭菌的装置，所述装置包括：由UV透过玻璃制成的管（10），所述管（10）具有空心的内腔（40）和具备管内壁（70）及管外壁（60）的管壁；以及至少一个UV光源（20a、20b、20c…），其中，UV透过玻璃管（10）在至少一个部位上具有进入所述内腔（40）的凹进部（25a、25b、25c…），并且在至少一个所述凹进部（25a、25b、25c…）内布置有至少一个UV光源（20a、20b、20c…）。

【技术特征摘要】
2011.09.08 DE 102011112994.8;2012.08.16 EP 1200581.用于对气体和/或液体进行灭菌的装置，所述装置包括：由UV透过玻璃制成的管(10)，所述管(10)具有空心的内腔(40)和具备管内壁(70)及管外壁(60)的管壁；以及至少一个UV光源(20a、20b、20c)，其中，所述管(10)在至少一个部位上具有进入所述内腔(40)的凹进部(25a、25b、25c)，并且在至少一个所述凹进部(25a、25b、25c)内布置有至少一个UV光源(20a、20b、20c)，其中，所述凹进部指的是预先规定规格的所述管的玻璃壁的内缩部，其中所述管内壁和所述管外壁同时在同一部位上向内回缩并且共同构成一朝向所述管的外侧敞开的空腔，并且在所述空腔内容纳有至少一个UV光源。2.按权利要求1所述的装置，其特征在于，所述凹进部(25a、25b、25c)的数目与UV光源(20a、20b、20c)的数目一致。3.按权利要求2所述的装置，其特征在于，一个凹进部(25a、25b、25c)内各自设置有仅一个UV光源(20a、20b、20c)。4.按权利要求1所述的装置，其特征在于，所述管(10)内所设置的所述UV光源(20a、20b、20c)的数目从1至8个UV光源(20a、20b、20c)中选择。5.按权利要求4所述的装置，其特征在于，所述管(10)内所设置的所述UV光源(20a、20b、20c)的数目从1至6个UV光源(20a、20b、20c)中选择。6.按权利要求4所述的装置，其特征在于，所述管(10)内所设置的所述UV光源(20a、20b、20c)的数目从1至5个UV光源(20a、20b、20c)中选择。7.按权利要求4所述的装置，其特征在于，所述管(10)内所设置的所述UV光源(20a、20b、20c)的数目从1至4个UV光源(20a、20b、20c)中选择。8.按权利要求4所述的装置，其特征在于，所述管(10)内所设置的所述UV光源(20a、20b、20c)的数目从1至3个UV光源(20a、20b、20c)中选择。9.按权利要求4至8之一所述的装置，其特征在于，各自仅一个UV光源(20a、20b、20c)或一组UV光源设置在一个凹进部(25a、25b、25c)内。10.按权利要求1所述的装置，其特征在于，UV透过玻璃选自石英玻璃、硅酸盐玻璃。11.按权利要求1所述的装置，其特征在于，UV透过玻璃选自硼硅酸盐玻璃、钠钾钡硅酸盐玻璃。12.按权利要求10或11所述的装置，其特征在于，玻璃具有选自如下玻璃组成的组成(以重量％计)，玻璃组成1：具有：Fe2O3的含量<100ppm，TiO2的含量<100ppm，并且含有澄清剂；或玻璃组成2：具有：Fe2O3的含量<100ppm，TiO2的含量<100ppm，并且含有澄清剂；或玻璃组成3：具有：Fe2O3的含量<100ppm，TiO2的含量<100ppm，CaO的含量<100ppm，MgO的含量<100ppm，并且含有澄清剂。13.按权利要求12所述的装置，其特征在于，所述玻璃组成1具有：Fe2O3的含量<10ppm，TiO2的含量<10ppm。14.按权利要求12所述的装置，其特征在于，所述玻璃组成2具有：Fe2O3的含量<10ppm，TiO2的含量<10ppm。15.按权利要求12所述的装置，其特征在于，...

【专利技术属性】
技术研发人员：约尔格·布莱希施密特，赖纳·巴奇，
申请(专利权)人：肖特公开股份有限公司，
类型：发明
国别省市：