DE102017125833A1 - UV lamp, consisting of a UV tube with a rod-shaped cladding tube and a base with electrical connections and a reflector - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung bezieht sich auf eine UV-Lampe (1), bestehend aus einer UV Röhre (2) mit einem stabförmigen Hüllrohr (5) und einem Sockel (3) mit elektrischen Anschlüssen (4), wobei ein Reflektor (8) aus Polytetrafluorethylen vorgesehen ist.
Erfindungsgemäss ist vorgesehen, dass auf einem Teil der Aussen-Umfangsfläche des Hüllrohrs (5) der Reflektor (8) angeordnet ist und das Hüllrohr (5) sowie der Reflektor (8) vollständig von einem Schrumpfschlauch (11) umgeben.
The invention relates to a UV lamp (1), consisting of a UV tube (2) with a rod-shaped cladding tube (5) and a base (3) with electrical connections (4), wherein a reflector (8) provided from polytetrafluoroethylene is.
According to the invention, provision is made for the reflector (8) to be arranged on a part of the outer peripheral surface of the cladding tube (5) and for the cladding tube (5) and the reflector (8) to be completely surrounded by a heat-shrinkable tube (11).
Description
Technisches GebietTechnical area
Die Erfindung bezieht sich auf eine UV-Lampe, bestehend aus einer UV Röhre mit einem stabförmigen Hüllrohr und einem Sockel mit elektrischen Anschlüssen, wobei ein Reflektor aus Polytetrafluorethylen vorgesehen ist.The invention relates to a UV lamp, consisting of a UV tube with a rod-shaped cladding tube and a socket with electrical connections, wherein a reflector made of polytetrafluoroethylene is provided.
Definitionendefinitions
UV bedeutet in Bezug auf diese Anmeldung ultraviolett und wird zur Kennzeichnung eines definierten Wellenlängenbereichs verwendet.UV means ultraviolet with respect to this application and is used to identify a defined wavelength range.
Ultraviolette Strahlen (UV) bilden einen Teil des natürlichen Sonnenlicht-Spektrums. Kurzwellige ultraviolette Strahlen gehören in die Gruppe der optischen Strahlen. Dennoch sind sie für das menschliche Auge unsichtbar. Die UV-Strahlen aus dem sogenannten C-Band (daher die Bezeichnung UVC) haben um 260 nm (Nanometer) einen stark keimtötenden Effekt. Die Abtötungsrate unterliegt dem Dosis-Wirkungs-Prinzip; deshalb sind technische Kenndaten zur Röhrenleistungen und die Beschreibungsdauer für funktionssichere UVC-Entkeimung auschlaggebend.Ultraviolet (UV) rays form part of the natural spectrum of sunlight. Shortwave ultraviolet rays belong to the group of optical rays. Yet they are invisible to the human eye. The UV rays from the so-called C-band (hence the name UVC) have a strong germicidal effect around 260 nm (nanometers). The mortality rate is subject to the dose-effect principle; Therefore, technical characteristics of the tube performance and the description period for functionally reliable UVC sterilization are decisive.
Die Keimtötung wirkt insbesondere auf Bakterien, Viren, Hefen sowie Schimmel. Durch eine sogenannte UV-Desinfektion von Luft, Wasser oder Oberflächen werden diese Mikroorganismen wirkungsvoll inaktiviert. Die Technologie der UV-Entkeimung nutzt keine Chemie und keine toxischen Verbindungen und führt nicht zu mutationsbedingten Resistenzbildungen. Die unerwünschten Mikroorganismen werden in Sekundenschnelle inaktiv, während die Produkteigenschaften des bestrahlten Produktes nahezu unverändert bleiben. Die UV-Entkeimung wird insbesondere in den Bereichen eingesetzt, in denen hohe Anforderungen an den Verbraucherschutz und Anforderung durch das HACCP-Konzept bestehen.The germ killing affects in particular bacteria, viruses, yeasts and mold. By a so-called UV disinfection of air, water or surfaces, these microorganisms are effectively inactivated. The technology of UV sterilization does not use chemicals or toxic compounds and does not lead to mutations caused by resistance. The unwanted microorganisms become inactive within seconds, while the product properties of the irradiated product remain virtually unchanged. UV sterilization is particularly used in areas where high demands are placed on consumer protection and HACCP requirements.
Die ultraviolette Strahlung ist sehr energiereich und löst bei Absorption der Strahlung fotochemische Reaktionen in den jeweiligen Nukleinsäuren der exponierten Zelle aus. Liegen zwei Thymine im DNA-Strang nebeneinander, reagieren sie und bilden ein für die Duplikation und Transkription unbrauchbares Dimer. Bei mehreren Schäden ist die Zelle nicht mehr in der Lage sich zu regenerieren. Sie verliert die Fähigkeit zur Teilung und Vermehrung und stirbt.The ultraviolet radiation is very energetic and triggers photochemical reactions in the respective nucleic acids of the exposed cell upon absorption of the radiation. If two thymines are next to each other in the DNA strand, they react and form a dimer that is unusable for duplication and transcription. If there are several damages, the cell is no longer able to regenerate. She loses the ability to divide and multiply and dies.
Unter ökonomischen Gesichtspunkten ist die Keimreduktion von bis zur 5-log Stufe möglich. Die genaue UV-Dosis, die zur Inaktivierung der Mikroorganismen führt, ist dabei typenspezifisch verschieden. Während die überwiegenden Teile Bakterien und Viren mit relativ geringer Dosis inaktiv werden, benötigen Hefen, Schimmel, Pilze und Sporen eine entsprechende höhere Dosis.From an economic point of view, the germ reduction of up to 5-log level is possible. The exact UV dose, which leads to the inactivation of the microorganisms, is type-specific different. While the majority of bacteria and viruses become inactive at a relatively low dose, yeast, mold, fungi and spores require a correspondingly higher dose.
Die kurzwellige UVC-Strahlung ist abschirmbar durch gewöhnliches Fensterglas, transparenten Kunststoff, wie beispielsweise Makrolon® oder Acrylglas sowie alle praktisch undurchsichtigen Materialien.The short-wave UVC radiation can be shielded by ordinary window glass, transparent plastic, such as Makrolon ® or acrylic glass and virtually all opaque materials.
Stand der TechnikState of the art
Besonders in der lebensmittelverarbeitenden Industrie wird die UVC-Entkeimung eingesetzt. Aufgrund der Umgebung, in der die Strahlenquellen eingesetzt werden, sind besondere Anforderungen an die UC-Quelle gesetzt. Sie muss mindestens dem IP52 Standard genügen.Especially in the food processing industry UVC sterilization is used. Due to the environment in which the radiation sources are used, special requirements are placed on the UC source. It must at least meet the IP52 standard.
Die UVC Quelle ist in der Regel von einem Hüllrohr umgeben. Dieses Hüllrohr besteht aus einem Quarzglas, das die Strahlungsquelle umgibt. Das Hüllrohr mit der UV-Quelle und den entsprechenden Anschlüssen bildet die Röhre. Man spricht, sofern eine UVC Quelle vorgesehen ist, auch von einer UVC Röhre. Die elektrischen Anschlüsse, d.h. die Verbindung von der UVC Quelle zu einem Stromanschluss wird durch einen Sockel gebildet, der entsprechende elektrische Kontakt, vorzugsweise Pins, aufweist. Diese werden steckerartig in eine Aufnahme gesteckt, um einen elektrischen Kontakt herzustellen. Die UVC Quelle zusammen mit dem Hüllrohr, dem Sockel sowie den elektrischen Anschlüssen und dem Steuerelement bildet die UVC Lampe.The UVC source is usually surrounded by a cladding tube. This cladding tube consists of a quartz glass, which surrounds the radiation source. The cladding tube with the UV source and the corresponding connections forms the tube. If a UVC source is provided, this is also referred to as a UVC tube. The electrical connections, i. the connection from the UVC source to a power connector is formed by a socket having corresponding electrical contact, preferably pins. These are plugged into a receptacle to make an electrical contact. The UVC source together with the cladding tube, the socket as well as the electrical connections and the control element forms the UVC lamp.
Um das Hüllrohr vor einem Bruch zu schützen und zu vermeiden, dass bei einem Bruch Splitter verstreut werden, ist vorgesehen, dass ein Schutzrohr das Hüllrohr umgibt. Dieses Schutzrohr besteht aus einem vorzugsweise rotationssymmetrischen Grundkörper aus Edelstahl oder Aluminium und ist derart bemessen, dass dieser Grundkörper in einem Abstand das Hüllrohr umgibt.In order to protect the cladding tube against breakage and to avoid splinters being scattered in the event of a break, it is provided that a protective tube surrounds the cladding tube. This protective tube consists of a preferably rotationally symmetrical base body made of stainless steel or aluminum and is dimensioned such that this base body surrounds the cladding tube at a distance.
Zudem ist auf der Umfangsfläche ein Sichtfenster vorgesehen, aus dem die von der Strahlungsquelle emittierte Strahlung austritt. Dieses Sichtfenster wird in der Regel gefräst oder gelasert.In addition, a viewing window is provided on the peripheral surface, from which the radiation emitted by the radiation source emerges. This viewing window is usually milled or lasered.
Die Innenwandung des Schutzrohrs weist einen Reflektor auf, derart dass die emittierte Strahlung zumindest teilweise konzentriert durch das Sichtfenster tritt. Dieser Reflektor besteht in der Regel aus einer Aluminiumschicht oder einer Aluminiumlegierung, wie beispielsweise Aluminium-Mangan.The inner wall of the protective tube has a reflector, such that the emitted radiation passes through the viewing window at least partially concentrated. This reflector is usually made of an aluminum layer or an aluminum alloy, such as aluminum-manganese.
Aus der
Aus der
Nachteile des Standes der TechnikDisadvantages of the prior art
Es gestaltet sich aus technischer Sicher sehr aufwendig, diese bisher aus dem Stand der Technik bekannten UV-Lampen in einer rauen Umgebung einzusetzen.It is technically very complicated to use these previously known from the prior art UV lamps in a harsh environment.
Als raue Umgebung werden beispielsweise solche verstanden, die bei der Lebensmittelherstellung, insbesondere bei der Fleischproduktion herrschen. Hier fallen Stücke auf die UV-Lampen und die Lampen werden gerade im Reinigungsprozess einem hohen mechanischem Druck durch Hochdruckreiniger ausgesetzt. Dadurch müssen insbesondere die aus dem Stand der Technik bekannten Sockelverschraubungen, die zur Aufnahme der UV-Röhre und deren elektrisch kontaktierbaren Sockel dienen, fluiddicht sein. Durch Rüttelbewegungen, beispielsweise durch die Förderbänder oder durch den Reinigungsprozess, können sich die Schraubverbindungen lösen oder die Reflektoren auch verstellen.As a rough environment, for example, those understood that prevail in food production, especially in meat production. Pieces fall on the UV lamps and the lamps are subjected to high mechanical pressure by high-pressure cleaners during the cleaning process. As a result, in particular known from the prior art socket fittings, which serve to accommodate the UV tube and its electrically contactable socket, must be fluid-tight. By shaking movements, for example by the conveyor belts or by the cleaning process, the screw can loosen or the reflectors also adjust.
Daher kann in der Regel nur durch ständige Kontrollen gewährleistet werden, dass eine vollständige Dichtigkeit gegeben ist.Therefore, it can usually only be guaranteed by constant checks that complete tightness is ensured.
Aufgabe der ErfindungObject of the invention
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine UVC-Röhre derart auszubilden, dass sie auch in einer rauen Umgebung entsprechend die Leistung bei verminderter Kontrolle trotzdem vollständig bereitstellen kann.The object of the invention is to design a UVC tube in such a way that it can still provide the power in a harsh environment according to reduced control anyway.
Lösung der AufgabeSolution of the task
Die Grundidee besteht darin, eine UV-Lampe bereitzustellen, die ein hohes Reflexionsvermögen aufweist und unter harten Bedingungen in einer rauen Umgebung zuverlässig die Leistung erbringen kann.The basic idea is to provide a UV lamp which has high reflectivity and can reliably perform under harsh conditions in a harsh environment.
Die Lösung besteht darin, Polytetrafluorethylen (Kurzzeichen PTFE, gelegentlich auch Polytetrafluorethen) als Reflektormaterial für den Reflektor einzusetzen. Umgangssprachlich wird dieser Kunststoff oft mit dem Handelsnamen Teflon® gekennzeichnet. Dadurch wird eine hohe Leistungskonstanz der UV-Quelle erreicht. Eine besondere Ausführungsform sieht als Reflexionsmaterial weisses Polytetrafluorethylen (oPTFE) vor.The solution is to use polytetrafluoroethylene (abbreviation PTFE, occasionally polytetrafluoroethene) as a reflector material for the reflector. Colloquially, this plastic is often marked with the trade name Teflon ® . This achieves a high power stability of the UV source. A particular embodiment provides as a reflection material white polytetrafluoroethylene (oPTFE) before.
Damit dieser Reflektor an dem Hüllrohr fixiert ist, ist vorgesehen, dass Hüllrohr mit einem durchsichtigen, transparenten Teflon-Schlauch zu überziehen, der das Hüllrohr zusammen mit dem Reflektor umschliesst. Es handelt sich dabei um einen Schrumpfschlauch, der durch Temperatur schrumpft und so den Reflektor an die Aussenwandung des Hüllrohrs presst.In order for this reflector to be fixed to the cladding tube, it is provided to coat the cladding tube with a transparent, transparent Teflon tube, which encloses the cladding tube together with the reflector. It is a shrink tube, which shrinks by temperature and thus presses the reflector to the outer wall of the cladding tube.
Ein umgebender durchsichtiger Schlauch schützt auch das Hüllrohrund den Reflektor. Durch die Wahl des Materials des Schutzschlauchs wird die Transmissionsfähigkeit nur geringfügig beeinflusst.A surrounding transparent tube also protects the cladding tube and the reflector. By choosing the material of the protective tube, the transmission capability is only slightly affected.
Vorteile der ErfindungAdvantages of the invention
Die UV Lampe weist einen integrierten Reflektor aus oPTFE auf. Die Integration wird durch ein einfaches Schrumpfen des umgebenden Schrumpfschlauchs erreicht.The UV lamp has an integrated reflector made of oPTFE. Integration is achieved by simply shrinking the surrounding shrink tube.
Um eine exakte Position des Reflektors an dem Hüllrohr zu erreichen, ist ein zylinderförmigen Sockelträger vorgesehen. Dieser Sockelträger umgibt zum einen den Sockel der UV Quelle mit den elektrischen Anschlüssen und schützt gleichzeitig die elektrischen Anschlüsse durch Bereitstellung eines Hohlraums. Der Hohlraum weist die Eigenschaft auf, dass Vergussmaterial eingefügt werden kann, um die elektrischen Kontakte, sobald diese durch Kabel konnektiert sind, fluiddicht zu vergiessen.In order to achieve an exact position of the reflector on the cladding tube, a cylindrical base carrier is provided. This base support surrounds the base of the UV source with the electrical connections while protecting the electrical connections by providing a cavity. The cavity has the property that potting material can be inserted to the electrical contacts, as soon as they are connected by cables, fluid-tight to shed.
Der Sockelträger weist auf seiner zum Hüllrohr hinweisenden Seite eine Nut auf, in die der Reflektor mit einer Stirnseite eingeschoben werden kann, bevor dieser durch den Schrumpfschlauch fixiert wird.The base carrier has on its side facing the cladding tube on a groove into which the reflector can be inserted with an end face before it is fixed by the shrink tube.
Der Schrumpfschlauch erstreckt sich vorteilhafterweise nicht nur über das Hüllrohr, sondern vorzugsweise auch über den Sockelträger und mündet im Bereich des Hohlraums des Sockelträgers. Dies bringt den Vorteil, dass die Dichtung zwischen Hüllrohr und Sockelträger keine absolute Dichtigkeit aufweisen muss, denn der Schrumpfschlauch deckt die Öffnung fluidmässig vollständig ab.The shrink tubing advantageously extends not only over the cladding tube, but preferably also over the base carrier and opens in the region of the cavity of the base carrier. This has the advantage that the seal between the cladding tube and base carrier does not have to have absolute impermeability, because the shrink tube completely covers the opening fluidly.
Sollte das Hüllrohr, welches aus Glas besteht, brechen, so sammeln sich die Scherben innerhalb des Schrumpfschlauches und können so nicht in die Umgebung gelangen. Dies ist insbesondere wichtig, wenn beispielsweise in der Lebensmittelindustrie solche UV Lampen eingesetzt werden, um hier entsprechende Sicherheit zu bieten.Should the cladding tube, which consists of glass, break, so collect the shards within the shrink tube and so can not get into the environment. This is particularly important if, for example, in the food industry such UV lamps are used to provide appropriate security here.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen sind aus der nachfolgenden Beschreibung, den Ansprüchen sowie den Zeichnungen zu entnehmen.Further advantageous embodiments can be taken from the following description, the claims and the drawings.
Figurenlistelist of figures
Es zeigt:
-
1 eine exemplarische perspektivische Ansicht auf die UV-Lampe mit elektrischer Anschlussleitung; -
2 eine perspektivische Ansicht die UV-Lampe gemäss 1 , jedoch in Explosionsdarstellung; -
3 eine perspektivische Ansicht auf ein Teil der UV-Lampe gemäss 1 , nämlich den Sockelträger mit Reflektor.
-
1 an exemplary perspective view of the UV lamp with electrical connection line; -
2 a perspective view of the UV lamp according to1 , but in exploded view; -
3 a perspective view of a portion of the UV lamp according to1 namely, the base carrier with reflector.
Beschreibung eines AusführungsbeispielsDescription of an embodiment
In
Für die Montage der UV Lampe
In einem weiteren Schritt ist nun der Reflektor
Somit ist eine UV-Lampe
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
UV-Lampe, bestehend aus einer UV Röhre mit einem stabförmigen Hüllrohr und einem Sockel mit elektrischen Anschlüssen sowie einem Reflektor
- 1
- UV-Lampe
- 2
- Röhre
- 3
- Sockel
- 4
- Anschluss
- 5
- Hüllrohr
- 6
- Sockelträger
- 7
- Dichtungsringe
- 8
- Reflektor
- 9
- Kabel
- 10
- Nut
- 11
- Pfeil
- 1
- UV lamp
- 2
- tube
- 3
- base
- 4
- connection
- 5
- cladding tube
- 6
- base support
- 7
- seals
- 8th
- reflector
- 9
- electric wire
- 10
- groove
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
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- DE 102015105362 A1 [0014]DE 102015105362 A1 [0014]
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