CN103189075B - 用于表面辐照的装置 - Google Patents

Abstract

为了辐照表面而提出一种具有辐射器的装置（1），其中所述辐射器具有至少一个隧道状的通孔（3）以及机构（8，11），所述机构设计成，使过程气体流过至少一个隧道状的通孔（3）。由此，能够放弃单独的气体输送装置。可选地，所述装置也能够具有辐射器底座（8），所述辐射器底座具有用于输送和/或输出过程气体的至少一个通气口（12）。

Description

用于表面辐照的装置

技术领域

本发明涉及一种辐射器或一种具有辐射器的装置，以用于借助电磁辐射来辐照表面。尤其地，本发明涉及一种放射优选200nm以下的短波的紫外(UV)辐射的辐射器。此外，这种类型的辐射器能够用于对平面的或弯曲的表面进行消毒、例如对薄膜以及瓶子、罐或其他空心容器的内部进行消毒。

背景技术

在对表面进行UV辐照时、尤其是消毒时能够有利的是，至少在辐照期间，必要时也在辐照之前和/或之后，用冲洗气体对辐射器与表面之间的空间区域进行冲洗。由此，至少在辐照期间，应当去除待辐照的表面和UV辐射器之间的吸收UV辐射的气体。尤其地，氮气或稀有气体适合于用作冲洗气体。也在其他的辐照过程中，在辐射器和表面之间限定的气氛能够是有利的进而应用适当的过程气体能够是有利的。下面，术语过程气体是在辐照之前、辐照期间和/或辐照之后的用于冲洗的一种或多种合适的气体或者用于其他过程的一种或多种合适的气体的上位概念。

为了对可良好触及的例如为平面薄膜的表面进行辐照，迄今借助于围绕辐射器的单独的装置或者从侧向输送冲洗气体。缺点是附加的设备耗费以及在冲洗装置和辐射器之间需要进行协调。此外，所述系统出于空间的原因通常不能够装入到例如为罐或瓶子的具有狭窄入口的空腔之内。

从参考文献EP1506567B1中已知基于单侧的介质阻挡放电的UV辐射器。对此，放电容器2用氙气填充。在优选地借助于US5604410中描述的脉冲的驱动方法运行的气体放电期间，形成所谓的受激准分子。受激准分子是例如为Xe2^*的被激发的分子，所述被激发的分子在回到通常游离的基态时发射电磁辐射。在Xe2^*的情况下，分子带辐射的最大值位于大约172nm处。为了产生介质阻挡放电，在管形的放电容器2内同轴地设置螺旋形的第一电极23。在放电容器2的外侧上，彼此平行地且以相互间隔一定距离的方式设置六个条带形的外部电极8a-8f。

在参考文献EP0607960A1中公开了一种基于双侧的介质阻挡放电的管形的UV辐射器。辐射器容器以同轴双管构造的类型形成，其中内管和外管在两个端侧上气密地彼此连接。由放电容器包围的放电空间在所述构造中在内管和外管之间延伸。

在参考文献EP1232518B1中公开了一种基于双侧的介质阻挡放电的扁平放电灯。在底板和盖板之间产生介质阻挡放电，其中环绕的密封框架和漏斗形的支撑元件形成到盖板中。电极作为两个接合到彼此中的梳状的线性结构施加到底板的外侧上。

发明内容

本发明的目的在于提供一种装置，所述装置在限定的气氛下实现对表面进行辐照，并且在此避免现有技术的上述缺点。

所述目的通过一种用于辐照表面的装置来实现，所述装置具有：辐射器，所述辐射器包括辐射器容器，其中所述辐射器容器具有至少一个隧道状的通孔；以及设计成使过程气体流过至少一个隧道状的通孔的机构。

在本文中得到尤其有利的扩展方案。

此外，要求保护根据本发明的装置用于对平面的或弯曲的表面进行消毒的应用。

本发明的基本思想在于，不借助于单独的装置来实施用过程气体、例如氮气或稀有气体的惰性气体进行气体冲洗，而是适当地改进辐射器，使得冲洗气体能够从辐射器中排出。

对此，根据本发明的装置包括辐射器，所述辐射器构造成使得过程气体/冲洗气体能够自身从辐射器容器中排出，进而能够输送给辐射器和待辐照的表面之间的空间区域。附加地，辐射器能够具有辐射器底座，所述辐射器底座同样构造成使得冲洗气体也能够从辐射器底座中排出。由此，尤其在辐照空心体的内面的情况下，不仅降低了设备耗费而且也减少了时间耗费，迄今为止在辐照前通常在所述空心体内面需要进行气体交换。此外，减小用于装置的空间需求。

为了该目的，辐射器容器具有至少一个隧道状的通孔，所述隧道状的通孔与设计成使过程气体流过隧道状的通孔的机构连接。在最简单的情况下，对此，将气体管道等引入到隧道状的通孔的入口中或者以其他方式与所述入口连接。替选地，能够经由辐射器底座来进行气体供给，所述辐射器底座例如通过将气体软管插到底座端部上的气体接管上与气体管道连接。辐射器底座在其内部中构造成使得过程气体从气体管道流到隧道状的通孔的入口中。在此也能够提出，能够——至少暂时地——从气体输送切换到气体输出。

为了安全起见需阐明的是，过程气体当然不会自身穿过放电空间、进入放电空间或从放电空间中排出。反之，放电空间也在通孔的区域中通过所述通孔的隧道状的设计方案而密封地封闭，其中在所述放电空间中在运行时气体放电产生辐射。由此，过程气体能够在不影响密封地封闭的放电容器内产生的气体放电的情况下流过隧道状的通孔。

附加地，辐射器底座能够具有一个或多个通气口，所述通气口同样与气体机构连接。辐射器底座的至少一个通气口必要时优选设计成使得气流能够朝辐射器容器的方向流动或者流动到与待辐照的表面相邻的空间区域中。为了对例如为瓶子或罐的空心容器进行消毒，具有辐射器的装置以及尤其辐射器容器自身构造成是长形的，以便能够穿过容器的开口而引入。此外，在长形的辐射器容器的一个端部上能够设置例如盆形的底座。

具有辐射器容器的辐射器尤其适合于该目的，所述辐射器容器包括内管和外管，所述内管和外管以同轴双管构造的类型气密地彼此连接。因为在所述构造中，由放电容器包围的放电空间在内管和外管之间延伸，所以内管的内部能够用作为用于冲洗气体的流动的隧道状的通孔。为此在内管的一个端部上输送所述冲洗气体并且在所述内管的另一端部上再次排出所述冲洗气体。由此，冲洗气体在辐射器容器的端侧进而紧邻在端侧排出的辐射或在所述区域中待辐照的表面排出。

此外有利的是，辐射器底座附加地具有优选朝辐射器容器的方向定向的至少一个通气口。由此，冲洗气体能够沿辐射器容器流动并且冲洗待辐照的表面的邻近的空间区域。由于冲洗气体流和辐照的该紧密的、在空间和设备方面的耦联，可以进行尤其有效的表面处理，尤其进行消毒。

为了输送冲洗气体，辐射器能够设有接口，气体管道能够连接到所述接口上。经由例如设在辐射器底座中的气体分配室，在中央经由连接的气体管道输送的冲洗气体能够被传送内管以及必要时传送给辐射器底座中的一个或多个通气口。替选地，气体管道也能够伸入到内管中或者至少被引导至内管的入口侧的端部。当在辐射器底座中不设有通气口或者根本没有为辐射器设有底座时，该替选方案是特别合适的。此外，也能够附加地在内管中设有气体输出软管。

附加地，通常也能够为气体输出而设有一个或多个通气口或隧道状的通孔。这尤其对于具有狭窄的容器开口的例如为瓶子或罐的空心容器的消毒而言是有利的，在所述空心容器中可能为过程气体的流出留出很小的空间。此外在根据本发明的装置的一个改进形式中，在辐射器和容器开口之间设有密封件，以便避免环境空气渗入到容器中。在此，过程气体的流出仅经由在辐射器中的为此设有的通气口来实现。除用于对空心容器进行辐照之外，具有长形的辐射器的根据本发明的装置通常也适用于对例如弯曲的或平坦的、伸展的表面进行辐照。但是，下述替选的实施形式尤其也适合于后者，其中辐射器以及尤其辐射器容器具有扁平的形状。换言之，该替选方案基于所谓的扁平灯，必要时为了期望的辐射、尤其是用于消毒的UV辐射而改型所述扁平灯。扁平的辐射器容器也具有至少一个隧道状的通孔，所述通孔构成在所述辐射器容器的输出辐射的前侧和相反的后侧之间。可选地，在此例如为框架形的底座附加地具有至少一个通气口，被输送的过程气体能够从所述通气口中排出。对于其他的细节而言参考在附图中示出的实施例。

通常，辐射器容器至少部分地由对辐射而言透明的材料制成，在UV辐射的情况下优选由石英玻璃制成。

为了产生UV辐射，辐射器优选设计用于在辐射器容器的内部进行介质阻挡放电。对于其他的细节，在此参考前面提及的参考文献EP1506567B1、US5604410以及EP1232518B1。

附图说明

以下根据实施例详细阐明本发明。附图示出：

图1a示出具有管形辐射器的根据本发明的装置的纵向部分剖面图，

图1b示出图1a的装置的横截面图，

图2a示出具有扁平的辐射器的根据本发明的装置的俯视图，

图2b示出图2a的装置的纵剖面图。

具体实施方式

图1a、1b以极其示意的视图示出以介质阻挡放电为基础的、具有管形辐射器的、根据本发明的装置1的第一实施例的部分剖开的纵向视图以及横截面图。尤其地，所述装置设置用于对例如为瓶子和罐的空心容器进行消毒。辐射器的长形的放电容器由外管2和内管3以同轴双管构造的方式组成，所述外管和内管因此限定放电容器的纵向轴线。管2、3的长度根据应用而改变。为了对瓶子进行消毒，例如，有利地将长度确定为，使得瓶子内面在辐射器沉入时被完全地辐照。管的直径同样有利地匹配于应用。尤其地，将放电容器的最大的外径大小确定为，使得具有辐射器的装置1能够被引入到例如设置用于进行辐照的容器中、例如穿过瓶颈被引入到瓶子中。这两个管2、3由UV辐射可穿透的石英玻璃制成。此外，放电容器在其两个端侧被封闭，使得形成长形的、环状间隙形的放电空间4。为了该目的，放电容器在其两个端部分别具有适当地成形的、环状的容器部段5。此外，在容器部段5中的一个上安装抽气管(没有示出)，借助于所述抽气管，放电空间4首先被抽真空并且随后用15kPa的氙气来填充。在外管2的壁部的外侧上套装金属线网6，所述金属线网6形成所述辐射器的外部电极。替选地，为此例如也能够施加细长的、螺线形的金属带。在内管3的内部中，也就是说同样地在通过放电容器包围的放电空间4之外设置金属管7，所述金属管形成所述灯的内部电极。替选地，为此例如也能够施加例如由碳制成的导电层。在放电容器的一个端部上设置盆形的底座8。背离放电容器的端侧9具有电插头10以用于连接用于辐射器1的电源。此外，在端侧9上安装气体连接接管11，冲洗气体软管能够插到所述气体连接接管11上。经由气体连接接管11流入的冲洗气体在底座8的内部到达至内管3的底座侧的端部，因此能够流入到所述端部中并且在所述底座的另一端部处流出。因此，内管3除其作为放电容器组成部分的功能之外也用作为用于冲洗气体流的隧道状的通孔。此外，冲洗气体能够从总计八个通气口12中流出，所述通气口在环形的底座突出部13中以在环周中均匀地分布的方式设置，放电容器从所述环形的底座突出部中伸出。

图2a、2b以极其示意的视图示出具有扁平的辐射器的根据本发明的装置20的俯视图和部分纵向剖面图。在此，其为基于例如从开始提及的EP1232518B1中已知的介质阻挡放电所改型的扁平灯。为了借助于UV辐射进行消毒，放弃此外通用的发光材料。此外，由于所需要的对UV辐射的透明性，扁平的放电容器由石英玻璃制成。放电容器自身具有矩形的基本形状，所述基本形状具有输出UV辐射的前侧21和相反的后侧22。在前侧和后侧之间构成四个隧道状的通孔23，所述通孔彼此并排地相对于横向侧设置在中央并且沿纵向侧的方向设置。例如能够在开始提及的EP1232518B1中公开的类型的扁平灯中，通过以气密的方式穿过一个或多个由扁平的容器件成形的漏斗类型的支撑部位来实现所述隧道状的通孔。在此，隧道状的通孔不必如图2a、2b中所示具有恒定的直径。反之，只要在任何情况下都仍为气流保留足够大的开口，在朝向前侧的方向上锥形地变窄的、流动喷嘴形式的通孔也能够是有利的。图2a、2b中右侧的通孔设有冲洗气体软管24，所述冲洗气体软管借助于从后侧23装入通孔中的软管连接件25连接。由此，过程气体基本上垂直于放射面从通孔的出口流出。其余的三个通孔开口能够用于过程气体输出，或者所述三个通孔开口中的几个或全部三个通孔开口同样也设有用于附加的冲洗气体输送的冲洗气体软管。附加地，扁平辐射器也能够设有至少设置在窄侧上的或者也框架形地环绕的底座(没有示出)。

优选地，底座突出于扁平的辐射器容器的前侧并且具有多个通气口，所述通气口设置成使得冲洗气体能够从侧向在扁平辐射器的前侧上流动，进而在辐照期间在直接相邻的待辐照表面上流动。

Claims (12)

1.用于辐照表面的装置(1)，所述装置具有：

辐射器，所述辐射器包括辐射器容器，其中所述辐射器容器具有至少一个隧道状的通孔(23)，以及

机构(8，11)，所述机构(8，11)设计成使过程气体流过所述至少一个隧道状的通孔,

其中所述辐射器容器包括内管(3)和外管(2)，所述内管和外管以同轴双管构造的类型气密地彼此连接，并且其中所述内管(3)与所述机构(8，11)相互配合用于所述过程气体，由此所述内管(3)用作为用于所述过程气体的气流的隧道状的通孔，

并且其中所述过程气体在所述辐射器容器的端侧排出。

2.根据权利要求1所述的装置，其中设计成使过程气体流过所述至少一个隧道状的通孔(23)的所述机构包括用于所述过程气体的输入管道(24)，所述输入管道(24)与所述至少一个隧道状的通孔的入口连接。

3.根据权利要求1或2所述的装置，所述装置具有设置在所述辐射器容器上的底座(8)。

4.根据权利要求3所述的装置，其中所述底座(8)具有至少一个通气口(12)。

5.根据权利要求1或2所述的装置，其中设计成使过程气体流过所述至少一个隧道状的通孔(23)的所述机构包括用于输送所述过程气体的至少一个接口(11)，其中所述至少一个接口(11)与所述至少一个隧道状的通孔(23)连接。

6.根据权利要求3所述的装置，其中设计成使过程气体流过所述至少一个隧道状的通孔(23)的所述机构包括用于输送所述过程气体的至少一个接口(11)，其中所述至少一个接口(11)与所述至少一个隧道状的通孔(23)连接。

7.根据权利要求4所述的装置，其中设计成使过程气体流过所述至少一个隧道状的通孔(23)的所述机构包括用于输送所述过程气体的至少一个接口(11)，其中所述至少一个接口(11)与所述至少一个隧道状的通孔(23)连接。

8.根据权利要求7所述的装置，其中至少一个气体接口(11)附加地与在所述底座(8)中的所述至少一个通气口(12)连接。

9.根据权利要求1或2所述的装置，其中所述辐射器容器至少部分地由对所述辐射而言透明的材料制成。

10.根据权利要求1或2所述的装置，其中所述辐射器设计为用于发射UV辐射。

11.根据权利要求1或2所述的装置，其中所述辐射器设计为用于在所述辐射器容器的内部中进行介质阻挡放电。

12.根据权利要求1至11之一所述的辐射器的用于对平面的或弯曲的表面进行消毒的应用。