ES1173958U - Set of water disinfection with ultraviolet light (Machine-translation by Google Translate, not legally binding) - Google Patents
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Abstract
Description
CONJUNTO DE DESINFECCIÓN DE AGUA CON LUZ ULTRAVIOLETA WATER DISINFECTION SET WITH ULTRAVIOLET LIGHT
Es objeto de la presente invención, tal y como el título de la invención establece, un conjunto de desinfección de agua con luz ultravioleta. It is the object of the present invention, as the title of the invention states, a water disinfection set with ultraviolet light.
10 Caracteriza a la presente invención el empleo de un tubo corrugado como carcasa exterior del conjunto y en cuyo interior se aloja una lámpara de luz ultravioleta. Dicho tubo corrugado permite crear un régimen turbulento en la cámara de contacto entre el agua y la luz ultravioleta consiguiendo mejorar la eficiencia de penetración independientemente de los otros factores. 10 The present invention is characterized by the use of a corrugated tube as the outer housing of the assembly and inside which an ultraviolet lamp is housed. Said corrugated tube allows to create a turbulent regime in the contact chamber between water and ultraviolet light, improving penetration efficiency independently of the other factors.
15 Por lo tanto, la presente invención se circunscribe dentro del ámbito de los conjuntos de desinfección que emplean una lámpara de luz ultravioleta. Therefore, the present invention is within the scope of disinfection assemblies that employ an ultraviolet light lamp.
ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN BACKGROUND OF THE INVENTION
20 La contaminación del agua es uno de los principales factores que afectan la salud de los seres humanos y los animales. 20 Water pollution is one of the main factors that affect the health of human beings and animals.
El método de desinfección por medio de luz ultravioleta (UV) se considera de gran ayuda, The method of disinfection by means of ultraviolet (UV) light is considered a great help,
25 convirtiéndose así, en la parte fundamental de los novedosos métodos de tratamiento de agua. Su función integral se basa en prevenir, proteger y desinfectar, controlando la propagación de microorganismos patógenos (virus y bacterias) y por efecto evitando la dispersión de enfermedades. 25 thus becoming the fundamental part of the novel methods of water treatment. Its integral function is based on preventing, protecting and disinfecting, controlling the spread of pathogenic microorganisms (viruses and bacteria) and by effect preventing the spread of diseases.
30 La eficiencia de la desinfección depende de factores como: el flujo de agua, la calidad del agua, la concentración de microorganismos, la transmitancia, que es el parámetro dominante del proceso ya que el éxito de la desinfección radica en la eficiencia de la penetración. Evidentemente, entre mayor es la transmitancia del agua, la penetración de luz UV es más alta. No solo eso, sino también la cantidad de agua que se puede desinfectar por 30 The efficiency of disinfection depends on factors such as: water flow, water quality, concentration of microorganisms, transmittance, which is the dominant parameter of the process since the success of disinfection lies in the efficiency of penetration . Obviously, the higher the water transmittance, the penetration of UV light is higher. Not only that, but also the amount of water that can be disinfected by
35 unidad de tiempo es mayor, es decir, cuando la transmitancia del agua es muy baja, el diámetro de la cámara de contacto debe ser menor con la finalidad de promover una 35 unit of time is greater, that is, when the water transmittance is very low, the diameter of the contact chamber must be smaller in order to promote a
irradiación homogénea en toda el agua. homogeneous irradiation in all water.
En el estado de la técnica es conocido el poder desinfectante de la luz ultravioleta, tanto de objetos como de agua. También se conocen conjuntos desinfectantes de agua que cuentan 5 con una lámpara ultravioleta alojados en su interior haciendo pasar un flujo de agua por la lámpara de manera que se consigue un efecto de desinfección continuo. In the state of the art the disinfectant power of ultraviolet light, both of objects and of water, is known. Water disinfectant assemblies are also known that have 5 with an ultraviolet lamp housed inside by passing a flow of water through the lamp so that a continuous disinfection effect is achieved.
Sin embargo, la eficiencia conseguida es susceptible de ser mejorada, siendo por lo tanto el objeto de la presente invención es desarrollar un conjunto de desinfección de agua con luz However, the efficiency achieved is likely to be improved, therefore being the object of the present invention is to develop a water disinfection assembly with light
10 ultravioleta que mejore la eficiencia de la desinfección conseguida hasta ahora, desarrollando un conjunto como el que a continuación se describe y queda recogido en su esencialidad en la primera reivindicación. 10 ultraviolet that improves the efficiency of disinfection achieved so far, developing a set like the one described below and is reflected in its essentiality in the first claim.
DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN DESCRIPTION OF THE INVENTION
15 Es objeto de la presente invención un conjunto de desinfección de agua luz ultravioleta que busca crear un régimen turbulento en la cámara de contacto entre el agua y la lámpara de luz ultravioleta. The object of the present invention is an ultraviolet light water disinfection assembly that seeks to create a turbulent regime in the contact chamber between the water and the ultraviolet light lamp.
20 Cuando un producto viscoso fluye en contacto con un tubo a una baja velocidad lo hace de modo que no se produce ningún tipo de mezclado del fluido, la capa límite, la parte del fluido en contacto con el tubo, verá disminuida su velocidad ligeramente por una resistencia viscosa. 20 When a viscous product flows in contact with a tube at a low speed it does so that no mixing of the fluid occurs, the boundary layer, the part of the fluid in contact with the tube, its velocity will be decreased slightly by a viscous resistance.
25 Conforme la velocidad del fluido se vea incrementada, se alcanzará un punto en el que el fluido empezará a formar turbulencias, punto en el que la capa límite se rompe y se separa de la pared del tubo, y el fluido se mezcla con la parte más interna del mismo, más alejada de la pared del tubo, de esta manera conseguimos la exposición de partículas contaminantes al foco de máxima eficiencia germicida (disminución del área de irradiación). 25 As the velocity of the fluid is increased, a point will be reached at which the fluid will begin to form turbulence, at which point the boundary layer breaks and separates from the tube wall, and the fluid mixes with the part more internal to it, further away from the tube wall, in this way we achieve the exposure of contaminating particles to the focus of maximum germicidal efficiency (decrease in the irradiation area).
30 Para poder cuantificar la turbulencia (o falta de ésta) de un modo práctico, los ingenieros que diseñan usan un número adimensional llamado número de Reynolds que es directamente proporcional al diámetro del tubo hidráulico a la velocidad de la masa e inversamente proporcional a la viscosidad del fluido. Se ha comprobado que independientemente de que los tubos estén corrugados o no, al operar en un régimen de 30 In order to quantify turbulence (or lack thereof) in a practical way, the engineers they design use a dimensionless number called the Reynolds number that is directly proportional to the diameter of the hydraulic tube at the speed of the mass and inversely proportional to the viscosity of the fluid. It has been found that regardless of whether the tubes are corrugated or not, when operating in a regimen of
35 flujo laminar, la corrugación no tiene ningún efecto positivo hasta que el número de Reynolds no alcanza un determinado valor. 35 laminar flow, the corrugation has no positive effect until the Reynolds number does not reach a certain value.
Se han intentado numerosas técnicas para reducir el valor del número de Reynolds crítico (valor al que se empieza a producir el flujo turbulento), pero la mayoría tienen la desventaja de que también aumentan la resistencia del fluido a fluir, aumentando también la pérdida de carga, a un ratio que crece más rápidamente de lo que decrece la resistencia de la capa Numerous techniques have been tried to reduce the value of the critical Reynolds number (value at which turbulent flow begins to occur), but most have the disadvantage that they also increase the resistance of the fluid to flow, also increasing the load loss , at a ratio that grows faster than the layer strength decreases
5 límite. Algunas no son utilizables cuando el fluido presenta sólidos en suspensión. 5 limit Some are not usable when the fluid has suspended solids.
Una técnica universalmente útil y que no tiene las desventajas de las otras consiste en deformar el tubo con un surco o indentación contínua en espiral a lo largo del mismo o bien indentaciones intermitentes puntuales. La investigación demuestra que seleccionando la A universally useful technique that does not have the disadvantages of the others is to deform the tube with a continuous groove or indentation spiraling along it or point intermittent indentations. Research shows that by selecting the
10 profundidad, ángulo y anchura de la indentación correctamente, el número de Reynolds crítico puede ser reducido significativamente. 10 depth, angle and width of the indentation correctly, the critical Reynolds number can be significantly reduced.
Para crear la turbulencia se emplea un tubo corrugado. Un tubo corrugado es un tubo con una hendidura helicoidal. En una posible forma de realización se puede obtener a partir de To create the turbulence a corrugated tube is used. A corrugated tube is a tube with a helical groove. In a possible embodiment it can be obtained from
15 un tubo liso por deformación en frío. El número de entradas de la hélice así como el ángulo de la misma se pueden cambiar con el fin de optimizar el rendimiento. Además, las propiedades mecánicas del tubo liso original no se ven reducidas. 15 a smooth tube by cold deformation. The number of entries of the propeller as well as the angle thereof can be changed in order to optimize the performance. In addition, the mechanical properties of the original smooth tube are not reduced.
Las turbulencias generadas por un tubo corrugado reducen la resistencia de la capa límite Turbulence generated by a corrugated tube reduces the strength of the boundary layer
20 en el lado del tubo. Las investigaciones han demostrado que seleccionando la profundidad, ángulo y anchura de la indentación cuidadosamente, el decrecimiento del ratio de la resistencia de la capa límite excede el incremento de la pérdida de carga. 20 on the side of the tube. Research has shown that by selecting the depth, angle and width of the indentation carefully, the decrease in the strength ratio of the boundary layer exceeds the increase in load loss.
El conjunto de desinfección de agua con luz ultravioleta comprende un tramo de tubo The ultraviolet light water disinfection assembly comprises a tube section
25 corrugado que presenta en un extremo un conector de entrada provisto de una boquilla de entrada, mientras que en su otro extremo cuenta con un conector de salida provisto de una boquilla de salida, fijando en el espacio interior del tubo corrugado una lámpara de luz ultravioleta, presentado una de los conectores una entrada estanca de alimentación eléctrica a la lámpara ultravioleta. 25 corrugated, which has at one end an inlet connector provided with an inlet nozzle, while at its other end it has an outlet connector provided with an outlet nozzle, fixing an ultraviolet light lamp in the interior of the corrugated tube , one of the connectors presented a sealed power supply input to the ultraviolet lamp.
30 Salvo que se indique lo contrario, todos los elementos técnicos y científicos usados en la presente memoria poseen el significado que habitualmente entiende un experto normal en la técnica a la que pertenece esta invención. En la práctica de la presente invención se pueden usar procedimientos y materiales similares o equivalentes a los descritos en la memoria. Unless otherwise indicated, all technical and scientific elements used herein have the meaning normally understood by a person skilled in the art to which this invention pertains. In the practice of the present invention procedures and materials similar or equivalent to those described herein can be used.
35 A lo largo de la descripción y de las reivindicaciones la palabra “comprende” y sus variantes no pretenden excluir otras características técnicas, aditivos, componentes o pasos. Para los expertos en la materia, otros objetos, ventajas y características de la invención se desprenderán en parte de la descripción y en parte de la práctica de la invención. Throughout the description and the claims the word "comprises" and its variants are not intended to exclude other technical characteristics, additives, components or steps. For those skilled in the art, other objects, advantages and features of the invention will be derived partly from the description and partly from the practice of the invention.
Para complementar la descripción que se está realizando y con objeto de ayudar a una mejor comprensión de las características de la invención, de acuerdo con un ejemplo preferente de realización práctica de la misma, se acompaña como parte integrante de dicha To complement the description that is being made and in order to help a better understanding of the characteristics of the invention, according to a preferred example of practical realization thereof, it is accompanied as an integral part of said
10 descripción, un juego de dibujos en donde con carácter ilustrativo y no limitativo, se ha representado lo siguiente. 10 description, a set of drawings in which with the illustrative and non-limiting nature, the following has been represented.
En la figura 1, podemos observar una representación en vista frontal del conjunto. In figure 1, we can see a representation in front view of the set.
15 En la figura 2, podemos observar el interior del tubo corrugado del conjunto de desinfección. 15 In Figure 2, we can see the inside of the corrugated tube of the disinfection assembly.
REALIZACIÓN PREFERENTE DE LA INVENCIÓN. PREFERRED EMBODIMENT OF THE INVENTION.
A la vista de las figuras se describe seguidamente un modo de realización preferente de la 20 invención propuesta. In view of the figures, a preferred embodiment of the proposed invention is described below.
En la figura 1 podemos observar que el conjunto de desinfección de agua con luz ultravioleta comprende un tramo de tubo corrugado (1) que presenta en un extremo un conector de entrada (2) provisto de una boquilla de entrada (3), mientras que en su otro extremo cuenta In Figure 1 we can see that the ultraviolet light water disinfection assembly comprises a section of corrugated tube (1) that has at one end an inlet connector (2) provided with an inlet nozzle (3), while in your other extreme counts
25 con un conector de salida (5) provisto de una boquilla de salida (6), fijando en el espacio interior del tubo corrugado una lámpara de luz ultravioleta, presentado una de los conectores una entrada estanca (4) de alimentación eléctrica a la lámpara ultravioleta. 25 with an outlet connector (5) provided with an outlet nozzle (6), fixing in the interior space of the corrugated tube an ultraviolet light lamp, one of the connectors presenting a sealed input (4) of power supply to the lamp ultraviolet.
La lámpara de luz ultravioleta (7) en una posible forma de realización puede estar alojada 30 dentro de una carcasa cerámica (8) con objeto de proteger a la lámpara de luz ultravioleta The ultraviolet light lamp (7) in a possible embodiment may be housed within a ceramic housing (8) in order to protect the lamp from ultraviolet light
(7) del agua y sin embargo no impedir su acción sobre ella. (7) of the water and yet not prevent its action on it.
En la figura 2 se muestra cómo en el espacio interior del tubo corrugado (1) se aloja y fija la lámpara ultravioleta (7). La ubicación de la lámpara de luz ultravioleta (7) en el interior del 35 tubo corrugado no tiene por qué ser una determinada. Independientemente de su posición con respecto al eje del tubo corrugado siempre habrá una cámara que permita la generación Figure 2 shows how the ultraviolet lamp (7) is housed and fixed inside the corrugated tube (1). The location of the ultraviolet light lamp (7) inside the corrugated tube does not have to be a certain one. Regardless of its position with respect to the axis of the corrugated tube there will always be a chamber that allows the generation
de regímenes turbulentos como consecuencia de la presencia de las indentaciones con las que cuenta el tubo corrugado. of turbulent regimes as a result of the presence of the indentations that the corrugated tube has.
En una posible forma de realización el tubo corrugado puede estar realizado en acero 5 inoxidable, y haber realizado las hendiduras helicoidales a partir de un tubo liso por deformación en frío. In a possible embodiment, the corrugated tube can be made of stainless steel 5, and have made the helical grooves from a smooth tube by cold deformation.
Debido a su diseño modular. Es relativamente fácil añadir módulos en serie. Asimismo, en caso de ser necesario aumentar el caudal de proceso, se pueden disponer colectores para Due to its modular design. It is relatively easy to add modules in series. Also, if it is necessary to increase the process flow, collectors can be arranged to
10 bifurcar el caudal de producto o servicio, funcionando de este modo con varias líneas en paralelo. 10 branch the product or service flow, thus operating with several lines in parallel.
Descrita suficientemente la naturaleza de la presente invención, así como la manera de ponerla en práctica, se hace constar que, dentro de su esencialidad, podrá ser llevada a la Described sufficiently the nature of the present invention, as well as the way of putting it into practice, it is stated that, within its essentiality, it can be brought to the
15 práctica en otras formas de realización que difieran en detalle de la indicada a título de ejemplo, y a las cuales alcanzará igualmente la protección que se recaba, siempre que no altere, cambie o modifique su principio fundamental. 15 practice in other embodiments that differ in detail from that indicated by way of example, and which will also achieve the protection sought, provided that it does not alter, change or modify its fundamental principle.
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