CN109311702A - 用于紫外线灯的石英套管支撑件 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于水处理的装置(1)，所述装置包括：‑细长壳体(2)，具有第一端和第二端，所述第一端具有进水口(3)，所述第二端具有出水口(4)；‑具有套管(6)的细长紫外线辐射光源(5、6)，所述套管(6)同心位于细长壳体(2)内部，所述细长紫外线辐射光源(5、6)具有第一端和第二自由端(6’)，该第一端具有电接头且延伸通过所述壳体(2)的第二端，第二自由端(6’)保持在支撑元件(8)内，其中，支撑元件(8)包括支撑结构(10)，支撑结构(10)包括环形元件(11)以及多个从环形元件径向向内延伸的臂(12)，其中，以如下方式设计臂(12)，在装配过程中，臂可弹性变形，并且如果装配后的臂压靠在套管(6)上，这样紫外线辐射光源的自由端(6’)由臂(12)以弹性方式保持。

Description

用于紫外线灯的石英套管支撑件

本发明涉及一种根据方案1所述的用于水处理的装置。

用于水处理的紫外线辐射是利用细长的辐射源，细长的辐射源为位于石英套管内的细长的紫外线灯的形式。在家用的水处理单元中，灯和套管通常位于管道或壳体内，待处理的水通过该管道或壳体。

套管需要被支撑在密闭的容器系统内，以避免机械损伤。通常，单端套管(singleended sleeve)在这些所述容器的入口部分被支撑。具体而言(但不仅仅是)，单灯反应器系统受益于任何紊流而增加滞留时间。

众所周知，使用扩散板来为容器内的水制造紊流和旋流，以提高水处理的均匀性和可预测性。还已知的是，当水流入水处理单元的环形室和具有带孔的入口挡板的水处理装置时，使用翅片为水制造紊流。

CA 2 875 147 A1公开了一种光电催化氧化系统，其具有容纳反电极(counterelectrode)和光电极的容器，容器布置在紫外线光源周围，其中，由紫外光照射光电极以产生光电流和/或氯。间隔元件设置在套管和壳体之间。间隔件具有两个与径向桥连接的同心环。间隔件没有设计成弹性地支撑套管的自由端。

US 2012/0051977 A1公开了一种使用水处理系统的观点，其中紫外线灯(UVlamp)的自由端由径向翅片支撑，翅片固定到壳体的盖部分的侧面。翅片将内环和盖部分连接，其中，该连接在径向上是刚性的。紫外线灯的自由端位于内环结构中或位于与内环结构连接的弹簧中。紫外线灯未由可变形的臂弹性支撑。

US 4,767,932 A被认为是最接近的现有技术文件，其公开了一种紫外线净化系统，其具有布置在紫外线灯和石英套管之间的弹性间隔件。设置弹性间隔件以最小化振动应力，并在相应的石英管套内以特定的关系弹性保持相应的灯。弹性间隔件包括弹性开口环或适于配合在灯周围的套环。

在套环的圆周上横向和周向间隔伸出多个方向向外的弹性指状物或弹簧指状物。由于开口环在间隔件的内侧上并直接安装到灯上或套管上，因此，这个环覆盖了相对大部分的表面，从而遮挡了紫外线灯部分的水。

本发明的一个目的是提供一种带有石英套管支撑件的用于水处理的装置，该装置成本低，结构简单并易于安装，并且其仅覆盖套管的紫外线灯的发光表面的小部分。

此问题由具有方案1中列出的特征的装置来解决。相应地，提供一种用于水处理的装置，所述装置包括：

-细长壳体，具有第一壳体端和第二壳体端，所述第一壳体端具有第一水导管，所述第二壳体端具有第二水导管；

-具有套管的细长紫外线辐射光源，所述套管位于细长壳体内部，所述细长紫外线辐射光源具有第一端和第二自由端，所述第一端具有电接头；以及

-支撑元件，支撑所述第二自由端，

-其中，所述支撑元件包括支撑结构，支撑结构包括环形元件以及多个从所述环形元件径向向内延伸并可弹性变形的臂，

-其中，可弹性变形的臂具有第一端和末端部，所述臂的第一端安装到所述环形元件上，以及

-其中，所述第二自由端被所述臂的所述末端部弹性保持。

围绕紫外线灯的附加的石英套管不是强制性的。因此，应当这样理解“套管”一词，当不存在附加的石英套管时，紫外线灯(灯体)的玻璃本身就是套管。灯的玻璃同样由石英材料制成。

“保持”一词应当理解成，使得臂压靠在自由端的锥形部分或渐缩端部。这种石英套管支撑件具有非常简单但有效的设计。有利的是，如果臂仅压靠在自由端的渐缩端部，使得套管保持在其纵向位置。

臂的末端部仅以非常小的表面区域接触套管，因此最小化遮挡影响。

优选地，以此种方式设计臂，使得在装配过程中，臂可弹性变形，如果装配后的臂压靠在套管上，这样紫外线辐射光源的自由端会由臂以弹性方式保持。

优选地，所述套管的直径介于所述环形元件的直径的40％至60％之间。有利地，多个所述臂在所述环形元件的圆周方向上等间隔布置。为了简单和均衡力的分布，优选每个所述臂为长方形并且彼此形状相同。此外有利的是，所述臂在松弛状态下，多个臂的内端共同形成大致圆形的孔，该孔的直径小于所述套管的直径。效果最佳地，所述支撑结构具有至少六个臂。

在一个优选实施例中，所述支撑结构具有多个从所述环形元件径向向外延伸的间隔件。有利地，多个所述间隔件在所述环形元件的圆周方向上等间隔布置，并且多个所述间隔件布置为所述环形元件的未布置所述间隔件的圆周面占主要部分。

在另一个有利实施例中，所述支撑元件包括布置在臂上的翻板，臂从环形元件径向向外延伸。

在运行状态，所述翻板优选为成角度的，使得所述翻板不会沿径向伸出所述支撑结构。有利地，所述翻板布置在所述臂的长度大约一半的位置。优选地，所述臂为具有长方形形状的大致矩形。这是有利的，如果所述支撑元件具有至少四个翻板，每个翻板布置在一个臂上，其中，所述臂沿着圆周均匀分布。效果最佳地，所述支撑元件为一体冲压弯曲件。

所述紫外线辐射光源、所述套管和所述支撑元件优选为同心布置。

将参考附图描述本发明的优选实施例。在所有附图中，相同的附图标记表示相同的部件或功能相似的部件。

图1示出了一种具有本发明的石英套管支撑件的UV反应器(UV reactor)；

图2示出了图1的本发明的石英套管支撑件的局部放大图；

图3示出了图1和图2的本发明的石英套管支撑件的纵截面图和空间视图；以及

图4示出了本发明的第二实施例的纵截面图和空间视图。

参照图1和图2，UV反应器1包括具有入口3和出口4的圆柱形壳体2，入口3用于待净化的水，出口4用于处理过的水。具有灯体的紫外线灯5被布置在UV反应器1的中心，灯体在石英套管6内延伸。在出口侧，紫外线灯5由衬套(bushing)7支撑并配备有电接头。在入口侧，紫外线灯5由支撑元件8支撑。支撑元件8具有圆形的孔9，石英套管6穿过该孔9。

如图3所示，支撑元件8具有两个功能元件：支撑结构10，包括环形元件11和从环形元件11径向向内延伸的臂12，其中臂12在圆周方向上等间隔布置；以及在入口侧的四个或者更多个的翻板13，用于干扰水的层流。

臂12大致为矩形并且具有长方形形状。多个臂12的内端12’共同形成为大致圆形的孔14。该圆形的孔14的直径小于石英套管6的直径，石英套管6可以通过弯曲的臂12插入到孔14中。臂12也可以根据石英套管6的直径预设角度。支撑结构10具有弹性并吸收运动，例如吸收紫外线灯的振动。臂12可以在自由端的渐缩端部压靠在石英套管6上，使得紫外线辐射光源5、6在纵向上由臂固定到位。然而，臂12也可以在石英套管6的圆柱形部分压靠在石英套管6的自由端上，使得紫外线辐射光源5、6由臂以弹性方式保持，同时在纵向上可移动。

翻板13布置在臂13’上，并且翻板13从支撑结构10(例如环形元件11)径向向外延伸，翻板13在周向上等间隔布置。在所示的实施例的情况下，每个臂13’保持单个翻板13。臂13’大致为矩形并在径向上具有长方形形状。在运行状态，臂13’成在水流的反方向上远离石英套管6的远端自由端6’的角度。在这种状态下，臂13’形成间隔件(spacer)，间隔件从环形元件11稍微径向向外延伸。翻板13也大致为矩形并具有长方形形状。翻板13的宽度大约为臂13’的宽度的两倍。翻板13布置在臂13’的长度大约一半的位置。臂13’的长度与翻板13的长度大致相等。翻板13优选向内弯曲，使得翻板13不会伸出环形元件11和/或间隔件。翻板13垂直于水流布置，以增加对水流的干扰。结果是，水流为紊流，可以实现对水中的微生物更有效地处理。

本发明不特定限制翻板13的数量。翻板13和其臂13’的设计以及它们的方向(如角度)均可以改变。

图4示出了本发明的第二实施例。支撑元件8具有支撑结构10以及替代布置在臂上的翻板的径向向外延伸的间隔件15。方向向内的臂12本身干扰从入口到出口的水的流动。

优选地，支撑元件8是一体式的，并且是由钢板冲压弯曲件。

在另一个优选实施例中，不存在附加的石英套管，本发明的石英套管支撑件直接保持灯的石英玻璃。在这种情况下，灯的石英玻璃被称为套管。

本发明的石英套管支撑件结构简单，易于制造并因此成本低，易于安装而没有任何损坏套管的风险。

Claims (15)

1.一种用于水处理的装置(1)，所述装置包括：

-细长壳体(2)，具有第一壳体端和第二壳体端，所述第一壳体端具有第一水导管(3)，所述第二壳体端具有第二水导管(4)；

-具有套管(6)的细长紫外线辐射光源(5、6)，所述套管(6)位于所述细长壳体(2)内部，所述细长紫外线辐射光源(5、6)具有第一端和第二自由端(6’)，所述第一端具有电接头；以及

-支撑元件(8)，支撑所述第二自由端(6’)，

其特征在于，

所述支撑元件(8)包括支撑结构(10)，所述支撑结构(10)包括环形元件(11)以及多个从所述环形元件径向向内延伸并可弹性变形的臂(12)，

-其中，所述可弹性变形的臂(12)具有第一端和末端部(16)，所述臂的第一端固定到所述环形元件(11)上，以及

-其中，所述第二自由端(6’)被所述臂(12)的所述末端部(16)弹性保持。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述套管(6)的直径介于所述环形元件(11)的直径的40％至60％之间。

3.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于，多个所述臂(12)在所述环形元件(11)的圆周方向上等间隔布置。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的装置，其特征在于，每个所述臂(12)为长方形并且彼此形状相同。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的装置，其特征在于，在所述臂(12)松弛状态下，多个所述臂(12)的内端(12’)共同形成大致圆形的孔(14)，该孔的直径小于所述套管(6)的直径。

6.根据权利要求1-5中任一项所述的装置，其特征在于，所述支撑结构(10)具有至少六个所述臂(12)。

7.根据权利要求1-6中任一项所述的装置，其特征在于，所述支撑结构(10)具有多个从所述环形元件(11)径向向外延伸的间隔件(15)。

8.根据权利要求1-7中任一项所述的装置，其特征在于，多个所述间隔件(15)在所述环形元件(11)的圆周方向上等间隔布置，并且多个所述间隔件布置为所述环形元件(11)的未布置所述间隔件的圆周面占主要部分。

9.根据权利要求1-8中任一项所述的装置，其特征在于，所述支撑元件(8)包括布置在臂(13’)上的翻板(13)，所述臂(13’)从所述环形元件(11)径向向外延伸。

10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，在运行状态，所述翻板(13)是成角度的，使得所述翻板(13)不会沿径向伸出所述支撑结构(10)。

11.根据权利要求9或10所述的装置，其特征在于，所述翻板(13)布置在所述臂(13’)的长度大约一半的位置。

12.根据权利要求9-11中任一项所述的装置，其特征在于，所述臂(13’)为具有长方形形状的大致矩形。

13.根据权利要求9-12中任一项所述的装置，其特征在于，所述支撑元件(8)具有至少四个翻板(13)，每个翻板(13)布置在一个臂(13’)上，其中，所述臂(13’)沿着圆周均匀分布。

14.根据权利要求1-13中任一项所述的装置，其特征在于，所述支撑元件(8)为一体冲压弯曲件。

15.根据权利要求1-14中任一项所述的装置，其特征在于，所述套管是紫外线灯的玻璃本身或是围绕灯体的附加的套管(6)。