FR2872624A1 - Tight cladding for UV lamp for germicide treatment, forms single tight envelope to retain mercury vapors during accidental breaking/rupture of quartz tube of lamp, and is connected directly at contact of tube with ends of electrodes of tube - Google Patents

Tight cladding for UV lamp for germicide treatment, forms single tight envelope to retain mercury vapors during accidental breaking/rupture of quartz tube of lamp, and is connected directly at contact of tube with ends of electrodes of tube Download PDF

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Abstract

The cladding (1) forms a single tight envelope that is adapted to retain the mercury vapors in case of accidental breaking or rupture of a quartz tube (2) constituting a UV lamp. The cladding is connected directly at the contact of the quartz tube with the ends (3) of electrodes of the quartz tube. The cladding is also connected intimately to the ends of the tube. The cladding is made of fluoride polymers.

Description

La présente invention concerne un dispositif destiné à retenir les vapeursThe present invention relates to a device for retaining vapors

ou l'amalgame contenu dans les lampes au mercure à basse, moyenne ou haute pression, ainsi que contenir le verre brisé, lors du bris accidentel des lampes utilisées dans le secteur agro-alimentaire pour le traitement par rayonnement UV C .  or the amalgam contained in mercury lamps at low, medium or high pressure, as well as containing broken glass, during the accidental breakage of lamps used in the agri-food sector for treatment with UV C radiation.

Les traitements germicides (virus, levures, bactéries, algues, protozoaires, vers, moisissures...), par rayonnement UV sont traditionnellement effectués à l'aide de lampes émettant des rayonnements ultraviolets C .  The germicidal treatments (viruses, yeasts, bacteria, algae, protozoa, worms, molds, etc.) by UV radiation are traditionally carried out using lamps emitting ultraviolet C radiation.

Les rayons ultraviolets sont classés en 3 familles principales: - Les UV A (400 à 315 nm) provoquent la pigmentation de la peau, - Les UV B (315 à 280 nm) favorisent la production de la vitamineD ou le traitement de polymérisation des résines photopolymérisables, - Les UV C (280 à 100 nm) sont germicides (avec une efficacité maximum entre 250 et 270 nm), à 185 nm le rayonnement UV décompose l'oxygène de l'air en ozone (ce gaz très oxydant ajoute un effet désodorisant, par contre il corrode toutes les matières carbonées, y compris l'acier inoxydable).  Ultraviolet rays are classified in 3 main families: - UV A (400 to 315 nm) causes pigmentation of the skin, - UV B (315 to 280 nm) promote the production of vitamin D or the polymerization treatment of resins light-curing, - UV C (280 to 100 nm) are germicidal (with maximum efficiency between 250 and 270 nm), at 185 nm UV radiation breaks down the oxygen of the air into ozone (this highly oxidizing gas adds an effect deodorant, on the other hand it corrodes all carbonaceous materials, including stainless steel).

Les secteurs agro-alimentaires utilisent de tels traitements germicides pour: Les traitements des liquides: o notamment désinfection de l'eau et des liquides pour la destruction des micro-organismes, sans utiliser le chlore, o l'aquaculture, les laiteries, o la décontamination des saumures et le traitement des eaux de refroidissement...  The agri-food sectors use such germicidal treatments for: Liquid treatments: o in particular disinfection of water and liquids for the destruction of micro-organisms, without using chlorine, o aquaculture, dairies, o decontamination of brines and treatment of cooling water ...

les traitements des gaz: o décontamination de l'air, notamment dans les hôpitaux, o réduction de l'ozone résiduel après traitement...  gas treatment: o air decontamination, especially in hospitals, o reduction of residual ozone after treatment ...

Les traitements germicides des surfaces: o décontamination des emballages alimentaires: pots de yaourt, capsules d'emballages, goulots des bouteilles, o la décontamination en surface des coquilles d'oeufs...  Germicidal treatment of surfaces: o decontamination of food packaging: yoghurt pots, packaging caps, bottlenecks, o surface decontamination of egg shells ...

De tous les procédés courants de désinfection, le traitement par rayons UV peut être considéré comme le plus efficace et le plus économique. Il ne fait appel à aucun produit chimique de traitement et n'engendre donc aucun sous-produit polluant. C'est également le plus rapide et le plus économe en énergie (comparé à la stérilisation).La fiabilité de la destruction des micro-organismes est obtenue par une dose de rayonnement UV C spécifique, qui est déterminée pour chaque traitement.  Of all common disinfection processes, UV treatment can be considered the most effective and economical. It does not use any chemical treatment and therefore does not generate any pollutant by-product. It is also the fastest and the most energy efficient (compared to sterilization). The reliability of the destruction of microorganisms is obtained by a specific dose of UV C radiation, which is determined for each treatment.

Cette dose est calculée à partir: de l'intensité UV C émise par la lampe qui doit se situer dans une longueur d'onde comprise entre 250 et 270 nanomètre, de la plus ou moins grande transparence du milieu (sachant que le facteur de transmission des UV est très différent de celui observé dans le spectre visible), et d'une distance donné, sachant que l'intensité diminue en fonction de la distance par rapport à la source, et de la qualité de la paroi du tube choisie pour laisser passer le rayonnement germicide (et éventuellement choisie pour bloquer le rayonnement à 185 nm, responsable de la formation d'ozone: lampes dites Bas-Ozone ).  This dose is calculated from: the UV intensity C emitted by the lamp which must be in a wavelength between 250 and 270 nm, the greater or lesser transparency of the medium (knowing that the transmission factor UV is very different from that observed in the visible spectrum), and a given distance, knowing that the intensity decreases as a function of the distance from the source, and the quality of the wall of the tube chosen to leave pass the germicidal radiation (and possibly chosen to block the radiation at 185 nm, responsible for the formation of ozone: so-called low ozone lamps).

Action sur les micro-organismes et calcul de leur destruction: Des études en laboratoire on montré que chaque micro-organisme avait une résistance plus ou moins grande par rapport aux doses UV nécessaires à leur destruction. La valeur de ces doses est définie par approche statistique de la diminution de micro-organismes d'une même famille-type: - La dose UV nécessaire pour la diminution du nombre de germes d'un facteur 10 - 100 et 1000 est exprimée en milliJoules par centimètre carré) , pour chaque souche répertoriée.  Action on micro-organisms and calculation of their destruction: Laboratory studies have shown that each micro-organism has a greater or lesser resistance compared to the UV doses necessary for their destruction. The value of these doses is defined by statistical approach of the decrease of microorganisms of the same family-type: - The UV dose necessary for the reduction of the number of germs by a factor of 10 - 100 and 1000 is expressed in milliJoules per square centimeter), for each strain listed.

Pour un micro-organisme donné soumis à l'action des UV C , l'effet de destruction sera fonction de l'intensité de la radiation qu'il reçoit et du temps d'exposition: o l'intensité sera déterminée en tenant compte des facteurs ci-dessus, o le temps est lié à la cadence de défilement du procédé ou au débit du fluide.  For a given micro-organism subjected to the action of UV C, the effect of destruction will depend on the intensity of the radiation it receives and the exposure time: o the intensity will be determined taking into account the Above factors, where time is related to process flow rate or fluid flow rate.

Les lampes UV germicides sont traditionnellement composées d'un tube de quartz et d'une électrode à chaque extrémité. Après l'amorçage de l'arc électrique entre les 2 électrodes, le gaz est ionisé par le passage du courant.  Germicidal UV lamps are traditionally composed of a quartz tube and an electrode at each end. After the initiation of the electric arc between the two electrodes, the gas is ionized by the passage of the current.

La longueur d'onde de la vapeur de mercure ionisée se situant à 253,7nm, on sait depuis plus de 70 ans qu'on atteint le pic d'efficacité germicide avec ce type de lampe; Ces lampes UV C se présentent ordinairement sous trois types: basse pression de mercure, - moyenne pression de mercure - haute pression de mercure.  The wavelength of the ionized mercury vapor being 253.7 nm, it has been known for more than 70 years that the peak of germicidal efficacy with this type of lamp is reached; These UV C lamps usually come in three types: low mercury pressure, - medium mercury pressure - high mercury pressure.

Elles se différencient par le rendement en énergie UV C , rayonnée par rapport à la puissance électrique totale: rendement de 30% pour les lampes à basse pression, rendement de 10 à 20% pour les lampes à moyenne pression, - et rendement de 5à6% pour les lampes haute pression.  They are differentiated by the UV C energy yield, radiated with respect to the total electrical power: 30% efficiency for low pressure lamps, 10 to 20% efficiency for medium pressure lamps, and 5-6% efficiency. for high pressure lamps.

Le faible rendement de ces dernières est compensé par leur technologie qui permet de réaliser des lampes de très forte puissance.  The low efficiency of the latter is offset by their technology that allows for very powerful lamps.

Pour notre part, nous avons choisi l'efficacité, en utilisant des lampes basse pression, dont la puissance est limitée à 300 watts environ, mais leur faible encombrement, leur faible coût et celui de leur mise en oeuvre ainsi que leur technologie favorisent l'installation de plusieurs unités en parallèle.  For our part, we chose the efficiency, using low pressure lamps, whose power is limited to about 300 watts, but their small size, their low cost and that of their implementation as well as their technology favor the installation of several units in parallel.

Toutefois, les bonnes pratiques de fabrication alimentaires imposent que soient effectuées des analyses préventives des risques pouvant être générés accidentellement par les processus de fabrication.  However, good food manufacturing practices dictate that preventive risk analyzes that can be accidentally generated by manufacturing processes be carried out.

Or si comme on l'a vu précédemment, le procédé de traitement UV C présente de nombreux avantages, en revanche l'emploi de lampes au mercure génère: un risque de pollution des produits alimentaires, en cas de bris de accidentel de la lampe au cours du traitement; un risque de présence de corps étrangers, du à l'enveloppe de quartz du tube.  However, as we saw earlier, the UV C treatment method has many advantages, but the use of mercury lamps generates: a risk of pollution of food products, in case of accidental breakage of the lamp course of treatment; a risk of presence of foreign bodies, due to the quartz envelope of the tube.

Du fait de l'évolution des exigences de santé et de sécurité alimentaire, l'emploi de tubes en quartz contenant du mercure non protégés n'est plus acceptable.  Due to changing health and food safety requirements, the use of unprotected mercury-containing quartz tubes is no longer acceptable.

Or la mise en place d'écrans de protection devant les lampes présente de nombreux inconvénients, notamment: - une perte d'intensité du rayonnement UV qui dépasse couramment 50%, - un échauffement des lampes, plus difficile à évacuer, et une perte d'accessibilité lors du remplacement des lampes grillées.  Yet the introduction of protective screens in front of the lamps has many disadvantages, including: - a loss of intensity of UV radiation which currently exceeds 50%, - a heating of the lamps, more difficult to evacuate, and a loss of accessibility when replacing roasted lamps.

Ainsi, le gainage de la lampe apparaît comme une évidence. Le brevet US A-4 048 537 (R.G. BLAISDELL & al.) daté du 13 Septembre 1977, présente une solution pour réduire la perte d'intensité du rayonnement UV, en faisant appel à une gaine de résine de fuorocarbone , en revanche il ne vise que le maintien de l'intégrité mécanique du tube de quartz, sans offrir de fonction d'étanchéité aux vapeurs de mercure.  Thus, the cladding of the lamp appears as obvious. US Patent No. 4,048,537 (RG BLAISDELL & al.) Dated September 13, 1977, presents a solution for reducing the loss of intensity of UV radiation, by using a fuorocarbon resin sheath, but it does not It aims to maintain the mechanical integrity of the quartz tube without offering a mercury vapor barrier function.

Pour pallier ces inconvénients, nous avons perfectionné la fabrication des tubes UV du commerce, en leur apportant un gainage d'étanchéité spécifique aux vapeurs de mercure: - Selon une première caractéristique de l'invention, le tube en quartz formant les lampes au mercure à basse pression est gainé par une enveloppe étanche spécifiquement destinée à la rétention des vapeurs de mercure en cas de bris du tube - Selon une deuxième caractéristique, le gainage est étendu aux deux extrémités du tube. Il est réalisé en matériau de synthèse et rétracté sur les embases des électrodes afin de réaliser l'étanchéité de l'ensemble aux vapeurs de mercure.  In order to overcome these drawbacks, we have perfected the manufacture of commercial UV tubes, by providing them with a sealing jacket specific to mercury vapor: According to a first characteristic of the invention, the quartz tube forming the mercury lamps with low pressure is sheathed by a sealed envelope specifically for the retention of mercury vapor in case of breakage of the tube - According to a second feature, the sheathing is extended to both ends of the tube. It is made of synthetic material and retracted on the bases of the electrodes in order to seal the assembly with mercury vapor.

Selon une troisième caractéristique, cette gaine est rapportée directement au contact du tube de quartz, et liée intimement par rétractation, afin de conserver le volume initial du tube brisé, nécessaire à la contention des vapeurs de mercure; Selon une quatrième caractéristique, cette gaine est réalisée dans un matériau de synthèse à base de polymères fluorés, présentant une forte transparence aux longueurs d'ondes UV; - Selon une cinquième caractéristique, cette gaine étanche permet le nettoyage des lampes à l'eau sous pression.  According to a third characteristic, this sheath is reported directly in contact with the quartz tube, and intimately linked by retraction, in order to maintain the initial volume of the broken tube, necessary for the restraint of the mercury vapor; According to a fourth characteristic, this sheath is made of a synthetic material based on fluorinated polymers, having a high transparency at UV wavelengths; According to a fifth characteristic, this waterproof sheath makes it possible to clean the lamps with pressurized water.

Cette disposition présente l'avantage de ne pas faire appel à un écran additionnel, risquant de provoquer perte d'efficacité UV et échauffement des lampes.  This arrangement has the advantage of not using an additional screen, potentially causing loss of UV efficiency and heating lamps.

Les avantages et les caractéristiques de la présente invention ressortiront plus clairement de la description qui suit et qui se rapporte au dessin d'ensemble annexé Fig. 1. sur lequel on présente: - le gainage étanche (1) , rapporté sur le tube de quartz (2) - l'extension du gainage sur les extrémités (3), pour réaliser l'étanchéité du tube.  The advantages and features of the present invention will become more clearly apparent from the following description with reference to the accompanying drawing FIG. 1. on which is presented: - the tight casing (1), reported on the quartz tube (2) - the extension of the cladding on the ends (3), to achieve the sealing of the tube.

Selon un mode de réalisation non représenté: É les tubes germicides à rayonnement UV gainés étanche aux vapeurs de mercure sont assemblés dans un ensemble luminaire garni de 14 tubes, É chacun des tubes est parfaitement accessible, sans écran de protection UV intermédiaire, ce qui facilite la maintenance, É la connectique est simplifiée par une seule broche de connexion (à 4 contacts), placée à une extrémité du tube, l'autre extrémité servant de point d'appui pour une fixation libre; É le luminaire UV est muni d'une charnière compensée, dont l'ouverture est actionnée par un vérin qui provoque automatiquement son ouverture en cas d'arrêt de chaîne, afin de ne pas brûler le produit immobilisé.  According to an embodiment not shown: the germicidal tubes UV radiation sheathed tight mercury vapors are assembled in a set of 14 tubes with light fixture, É each of the tubes is perfectly accessible, without intermediate UV protection screen, which facilitates maintenance, E connectivity is simplified by a single connection pin (4 contacts), placed at one end of the tube, the other end serving as a fulcrum for free fixation; É the UV luminaire is equipped with a compensated hinge, the opening of which is actuated by a cylinder which automatically opens it in the event of a chain stop so as not to burn the immobilized product.

Ainsi, la technologie des lampes à basse pression de mercure, revêtues d'une gaine étanche aux vapeurs de mercure permet la composition de luminaires parfaitement adaptés à la largeur et à la vitesse du traitement germicide, et assure une maintenance aisée grâce à une accessibilité directe aux tubes UV.  For example, low-pressure mercury lamp technology, coated with a mercury-vapor-tight sheath, allows the composition of luminaires perfectly adapted to the width and speed of germicidal treatment, and ensures easy maintenance thanks to direct accessibility. UV tubes.

Selon un autre mode de réalisation non représenté, la disposition des tubes peut varier dans un luminaire présentant une enveloppe et des réflecteurs de formes planes cylindriques, coniques ou sphériques.  According to another embodiment not shown, the arrangement of the tubes may vary in a luminaire having an envelope and reflectors of cylindrical, conical or spherical flat shapes.

Selon un autre mode de réalisation non représenté, deux tubes peuvent être alignés en 5 additionnant leurs longueurs respectives, de façon à composer une longueur de traitement de 1 à 2 mètres.  According to another embodiment not shown, two tubes can be aligned by summing their respective lengths, so as to compose a treatment length of 1 to 2 meters.

Le Procédé de gainage étanche de rétention de vapeur de mercure pour lampe de traitement par rayonnement UVC est particulièrement destiné au traitement germicide sans contact des produits de la chaîne agroalimentaire présentant des surfaces planes ou complexes, telles que la surface des coquilles des oeufs ou la surface des meules de fromage.  The Mercury Vapor Retention Fluid Sheathing Process for UVC radiation treatment lamp is particularly suitable for the non-contact germicidal treatment of food chain products having flat or complex surfaces, such as eggshell surface or surface cheese wheels.

Claims (5)

Revendicationsclaims 1) Gaine (1) entourant le tube en quartz (2) et les extrémités (3) d'une lampe UV au mercure à basse pression, caractérisée en ce qu'elle forme une enveloppe étanche unique, destinée à retenir les vapeurs de mercure en cas de bris accidentel ou de rupture du tube (2) constitutif de la lampe UV;  1) Sheath (1) surrounding the quartz tube (2) and the ends (3) of a low pressure mercury UV lamp, characterized in that it forms a single sealed envelope for retaining mercury vapor in case of accidental breakage or rupture of the tube (2) constituting the UV lamp; 2) Gaine d'étanchéité aux vapeurs de mercure (1), selon la revendication 1), caractérisée par le fait qu'elle est rapportée directement au contact du tube de quartz (2) avec un recouvrement des embases (3) des électrodes du tube, et est liée intimement à celui-ci, tout en restant souple, cette disposition permettant de conserver le volume initial du tube brisé, nécessaire à la contention des vapeurs de mercure qu'il contient, ainsi qu'une étanchéité à l'humidité, - 2) mercury vapor sealing sheath (1), according to claim 1), characterized in that it is reported directly in contact with the quartz tube (2) with an overlap of the bases (3) of the electrodes of the tube, and is intimately linked to it, while remaining flexible, this arrangement to maintain the initial volume of the broken tube, necessary for the containment of mercury vapor it contains, as well as moisture tightness , - 3) Gaine d'étanchéité aux vapeurs de mercure et à l'humidité, selon la revendication 2), caractérisée par le fait qu'elle est réalisée en polymères fluorés apte au contact alimentaire, ce qui autorise le nettoyage des lampes au jet d'eau.3) mercury vapor seal sleeve and moisture, according to claim 2), characterized in that it is made of fluoropolymers capable of contact with food, which allows the cleaning of the lamps with jet of water. - 4) Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que l'assemblage de tubes gainés étanches aux vapeurs de mercure dans un luminaire UV est réalisé sans écrans de protection additionnels, ce qui permet un fonctionnement sans échauffement, et facilite l'accès au lampes pour la maintenance, -  - 4) Device according to any one of the preceding claims characterized in that the assembly of sheathed tubes sealed to mercury vapor in a UV luminaire is achieved without additional protective screens, which allows operation without heating, and facilitates the access to lamps for maintenance, - 5) Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que son exécution intégrale en acier inoxydable permet d'exercer toute forme de nettoyage et de décontamination qui le rend compatible avec un usage dans un atelier propre ou au contact de produits alimentaires.5) Device according to any one of the preceding claims characterized in that its integral execution in stainless steel allows any form of cleaning and decontamination that makes it compatible with use in a clean workshop or in contact with food products.
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