FR2944913A1 - Dispositif d'irradiation par rayons ultraviolets - Google Patents

Abstract

Une paire d'électrodes de décharge (15a et 15b) sont disposées face à face dans le sens longitudinal d'un tube à arc (14) réalisé dans un verre de quartz perméable aux rayons ultraviolets et délimitant un espace de décharge (13) hermétique à l'air, empli d'un mélange de remplissage contenant une quantité suffisante de gaz rare pour entretenir la décharge d'arc, du mercure, un métal luminescent et un halogène constitue une lampe à rayons ultraviolets (100), émettant dans l'ultraviolet en régime d'éclairage. Cette lampe UV est logée dans le tube intérieur (21) d'une unité de refroidissement (200) à doubles tubes perméables aux rayons ultraviolets. Un fluide de refroidissement 24 destiné à refroidir la lampe UV (100) y circule entre ses tubes intérieurs (21) et extérieurs (22). La distance D [mm] de la lampe UV (100) au tube intérieur (21) est reliée à sa puissance d'entrée P [W/cm] par la relation D ≤ -0,2 P + 35, avec 120 ≤ P ≤ 170.

Description

DISPOSITIF D'IRRADIATION PAR RAYONS ULTRAVIOLETS La présente invention concerne un dispositif d'irradiation par les rayons ultraviolets que délivre une lampe à rayons ultraviolets, applicable à des fins telles que le traitement photochimique, la photo-stérilisation et le photo-nettoyage; elle a plus précisément trait à un tel dispositif d'irradiation UV à durée de vie prolongée et ce, même en éclairage à forte puissance d'entrée, par voie de limitation de la distance entre la lampe UV et son unité de refroidissement, bien connue pour influer sur la température de la lampe.

La lampe à rayons ultraviolets correspondant à la technique divulguée par la demande de brevet japonais n°2008-226806 (technique antérieure 1) présente une température élevée à sa surface. Il faut donc prévoir de la refroidir pour empêcher toute dégradation en la dotant généralement d'un système de refroidissement par air.

Les systèmes de refroidissement par air se partagent entre la voie directe, dans laquelle la lampe est refroidie par un corps gazeux qui lui est directement appliqué, et le refroidissement indirect de la lampe par un corps gazeux baignant un récipient transparent placé à sa périphérie, lui-même refroidi par un liquide. C'est en particulier cette seconde option qui est retenue pour empêcher l'élévation de température subie par l'objet à irradier ou lorsqu'un liquide à irradier se trouve autour de la lampe.

Dans cette technique antérieure 1 décrite ci-dessus, la capacité de traitement de l'objet à irradier peut être améliorée en augmentant la puissance de la lampe.

Cependant, la capacité de refroidissement offerte par la technique indirecte (refroidissement d'un gaz enveloppant la lampe) est limitée et ne permet pas des puissances âentrée supérieures à 120 W/cm. En éclairage continu assorti de températures de surface de plus de 850°C, les lampes sont en général précocement sujettes à des défauts tels que perte de transparence ou noircissement.

La présente invention a pour objet de proposer un dispositif d'irradiation par rayons ultraviolets dont la durée de vie est prolongée même en éclairage à forte puissance d'entrée en réduisant la distance entre la lampe à ultraviolet et l'unité de refroidissement, ce qui a un effet sur la température de la lampe.

La figure 1 est un schéma de principe général illustrant un premier exemple de réalisation du dispositif d'irradiation par rayons ultraviolets selon l'invention.

La figure 2 est un schéma fonctionnel destiné à décrire la lampe à rayons ultraviolets utilisée dans le dispositif d'irradiation par rayons ultraviolets de la figure 1.

La figure 3 est une vue en coupe suivant le plan IùI' de la figure 1.

La figure 4 est un diagramme descriptif destiné à caractériser l'influence de la distance entre la lampe à rayons ultraviolets et l'unité de refroidissement.

La figure 5 est un diagramme descriptif destiné à caractériser la relation reliant la puissance d'entrée à la distance entre la lampe à rayons ultraviolets et l'unité de refroidissement.

20 La figure 6 est un schéma de principe général illustrant un deuxième exemple de réalisation du dispositif d'irradiation par rayons ultraviolets selon l'invention.

La figure 7 est un schéma fonctionnel destiné à décrire la lampe à rayons ultraviolets utilisée dans le dispositif d'irradiation par rayons ultraviolets représenté 25 sur lafigure6.

La figure 8 est une vue en coupe suivant le plan IIùII' de la figure 6.

La figure 9 est un schéma de principe général illustrant un troisième exemple de 30 réalisation du dispositif d'irradiation par rayons ultraviolets selon l'invention. 15 La figure 10 est une vue en coupe suivant le plan IIIùIII' de la figure 9.

La figure 1l est une vue en coupe correspondant à la figure 10, illustrant un quatrième exemple de réalisation du dispositif d'irradiation par rayons ultraviolets selon l'invention.

La figure 12 est une vue en coupe correspondant à la figure 10, illustrant un cinquième exemple de réalisation du dispositif d'irradiation par rayons ultraviolets selon l'invention.

L'invention est décrite ci-après en plus amples détails dans ses modes de 10 réalisation préférentiels, en référence aux figures annexées.

Les figures 1 à 3 illustrent un premier exemple de réalisation du dispositif d'irradiation par rayons ultraviolets selon l'invention. La figure 1 est un schéma de principe général, la figure 2 un schéma fonctionnel destiné à décrire la lampe à 15 rayons ultraviolets équipant le dispositif d'irradiation par rayons ultraviolets de la figure 1 et la figure 3 une vue en coupe suivant le plan IûI' de cette même figure 1.

Comme le montre la figure 1, ce dispositif d'irradiation par rayons ultraviolets s'organise autour d'une lampe à rayons ultraviolets 100 et d'une unité de 20 refroidissement 200. Dans leur agencement, la lampe UV 100 et l'unité de refroidissement 200 sont maintenues distantes l'une de l'autre au moyen d'entretoises 12a, 12b fixées aux douilles 1 l a, l lb dont est pourvue cette lampe UV 100.

En référence à la figure 2, la lampe UV 100 est réalisée dans un verre de quartz 25 transparent aux rayons ultraviolets. Des électrodes 15a, 15b en tungstène par exemple sont disposées intérieurement aux deux extrémités prises dans le sens longitudinal d'un tube à arc 14 formant l'espace de décharge 13. Le tube à arc 14 est lui-même constitué par un tube à simple paroi de 27,5 mm de diamètre extérieur et 1,5 mm d'épaisseur m, pour une longueur d'arc L de l'ordre de 100 cm. 30 Les électrodes 15a, 15b sont soudées chacune à l'une des extrémités de feuilles métalliques 17a, 17b par l'intermédiaire de conducteurs internes 16a, 16b. À leur autre extrémité, ces feuilles métalliques 17a, 17b sont soudées à celle d'un conducteur externe non représenté. Les éléments formés par les feuilles métalliques 17a, 17b sont scellés par chauffage des portions comprises entre les conducteurs internes 16a, 16b du tube à arc 14 et l'extrémité des conducteurs externes.

Les feuilles métalliques 17a, 17b peuvent être réalisées dans n'importe quel matériau pour autant que son coefficient de dilatation thermique soit proche de celui du verre de quartz dans lequel est constitué le tube à arc 14. Il est ici fait appel au molybdène qui répond à cette exigence. Les conducteurs externes dont l'une des extrémités est raccordée aux feuilles métalliques 17a, 17b respectivement sont scellés en les isolant des conducteurs d'alimentation 19a, 19b connectés électriquement à la structure interne des douilles Il a, llb en céramique par exemple, formant alors un circuit d'alimentation non représenté.

Le remplissage dont est empli le tube à arc 14 est un mélange constitué par une quantité suffisante d'un gaz rare, l'argon sous 1,3 kPa, servant à entretenir la décharge électrique, du mercure, au moins un métal favorisant le rayonnement dans l'UV choisi parmi le fer, l'étain, l'indium, le bismuth, le thallium et le manganèse ainsi qu'au moins un halogène.

L'unité de refroidissement 200 réalisée dans un matériau transparent perméable aux rayons ultraviolets tel qu'un verre de quartz cylindrique revêt une structure à doubles tubes comprenant un tube intérieur 21 et un tube extérieur 22 enveloppant ce dernier. La lampe UV 100 est logée dans le tube intérieur 21.

En référence à la figure 3, le tube intérieur 21 de l'unité de refroidissement 200 présente par exemple un diamètre intérieur dl de 32 mm et un diamètre extérieur d2 de 36 mm, alors que son tube extérieur 22 a un diamètre intérieur d3 de 66 mm et un diamètre extérieur d4 de 70 mm par exemple.

Un fluide de refroidissement 24 tel que de l'eau est admis de l'extérieur dans l'unité de refroidissement 200 en empruntant les raccords tubulaires 23a, 23b montés à ses extrémités périphériques. Sur la figure 1, le fluide de refroidissement 24 à basse température est introduit par le raccord tubulaire 23a, puis il est évacué par le raccord tubulaire 23b après avoir été réchauffé en refroidissant la lampe UV 100. L'ensemble est constitué de telle sorte que le fluide de refroidissement 24 réchauffé soit à nouveau introduit dans le système par le raccord tubulaire 23a après avoir été refroidi.

A ce stade, l'unité de refroidissement 200 est régulée pour qu'en circulant, le fluide de refroidissement 24 empêche la température du tube à arc 14 de la lampe UV 100 de dépasser 850°C. On sait qu'au-delà d'une température de 850°C en sa surface, le remplissage réagit avec le verre de quartz dans lequel est réalisé le tube à arc 14 en y provoquant un phénomène de noircissement.

Les relations qui s'établissent dans ces conditions constitutives entre la distance D [mm] du tube à arc 14 de la lampe UV 100 du tube intérieur 21 à l'unité de refroidissement 200 et la puissance d'entrée de la lampe P [W/cm] sont décrites en référence aux figures 4 et 5.

La figure 4 transcrit graphiquement les distances D à respecter entre le tube à arc 14 et le tube intérieur 21 de l'unité de refroidissement 200 aux températures ne dépassant pas 850°C, en cas d'alimentation de la lampe UV 100 par cinq paliers de puissance d'entrée pris à 80, 120, 140, 160 et 170 [W/cm]. Les données portées sur cette figure 4 l'ont été à compter d'une distance D minimale de 1 mm, compte tenu de l'impact préjudiciable d'un contact entre la lampe UV 100 et l'unité de refroidissement 200.

Une puissance d'entrée de 80 [W/cm] s'avère satisfaisante sur le plan de la longévité de la lampe, puisque la température de surface du tube à arc 14 ne dépasse pas 850°C sur l'ensemble des distances de 1 mm à 15 mm portées sur la figure 4, mais l'incapacité à obtenir l'intensité lumineuse souhaitée du fait de la faible puissance d'entrée apparaît rédhibitoire.

La durée de vie de la lampe peut être prolongée aux distances d'environ 11 mm, 6,5 mm, 3 mm et 1,3 mm pour des puissances d'entrée respectives de 120 [W/cm], 140 [W/cm], 160 [W/cm] et 170 [W/cm], auxquelles le phénomène de noircissement dû à la réaction entre le remplissage et le tube à arc 14 peut être contenu tout en bénéficiant d'une intensité lumineuse satisfaisante sans que la température ne dépasse 850°C.

La figure 5 est un diagramme caractéristique dressé en reliant par une droite les valeurs de la puissance d'entrée [W/cm] correspondant aux distances D [mm] à respecter entre le tube à arc 14 et le tube intérieur 21. Une formule approchée D = -0,2 P + 35 est ainsi déterminée à partir des valeurs reliant la distance D à la puissance d'entrée [W/cm] pour lesquelles la température de surface de la lampe s'établit à 850°C. La température de la lampe peut ainsi être régulée à une valeur ne dépassant pas 850°C quand la condition D 0,2 P + 35 est remplie. Il reste que la puissance d'entrée P [W/cm] doit s'inscrire dans les limites de 120 P 170.

Dans cet exemple de réalisation, les conditions d'une distance D [mm] du tube à arc 14 au tube intérieur 21 satisfaisant la formule approchée D -0,2 P + 35 sur la plage des puissances d'entrée P de 120 [W/cm] à 170 [W/cm] se prêtent à prolonger la durée de vie de la lampe en s'opposant à son noircissement tout en obtenant l'intensité lumineuse attendue.

Les figures 6 à 8 illustrent un deuxième exemple de réalisation du dispositif d'irradiation par rayons ultraviolets selon l'invention, la figure 6 étant un schéma de principe général, la figure 7 un schéma fonctionnel illustrant la lampe à rayons ultraviolets équipant le dispositif d'irradiation par rayons ultraviolets de la figure 6 et la figure 8 une vue en coupe suivant le plan IIûII' de la figure 6. La description des parties constitutives identiques à celles de l'exemple de réalisation précédent et repérées par les mêmes références a été omise.

Dans cet exemple de réalisation, une protubérance 61 de forme pointue ou arrondie à son extrémité, non rapportée, est formée sur la surface extérieure du tube à arc 14 de la lampe UV 100, à mi-distance dans le sens longitudinal. Épaissie à sa base située côté tube à arc 14, la protubérance 61 s'affine à son extrémité. La surface de contact peut ainsi être réduite si la protubérance 61 vient toucher la face interne du tube extérieur 22 de l'unité de refroidissement 200.

La protubérance 61 est distincte de l'embout par lequel le mélange de remplissage comprenant un gaz rare notamment est chargé dans la chambre du tube à arc 14. La hauteur H de la protubérance 61 qui fait saillie à la périphérie extérieure du tube à arc 14 est supérieure à celle de l'embout. L'utilisation de la zone de scellage du tube à arc 14 permet de faire abstraction de l'embout, qui peut alors être supprimé.

Sur la plage des puissances d'entrée de 120 [W/cm] à 170 [W/cm], la hauteur de la protubérance 61 est inférieure à la valeur de la distance D [mm] du tube à arc 14 au tube intérieur 21 obéissant à la relation D -0,2 P + 35 (H < D). Dans ces conditions, la valeur à attribuer à la hauteur de la protubérance 61 est convenablement déterminée en gardant à l'esprit la relation avec la puissance d'entrée ainsi que l'intensité lumineuse désirée à égale puissance d'entrée.

Dans cet exemple de réalisation, la protubérance de hauteur H inférieure à la distance D du tube à arc de la lampe à rayons ultraviolets au tube intérieur de l'unité de refroidissement a été formée dans la masse à peu près à mi-distance sur la longueur du tube à arc. Une hauteur H ainsi contenue dans les limites de la distance D est garante d'une grande longévité. De plus, elle contribue aussi à empêcher que la portion du tube à arc allongé située à mi-chemin dans le sens de sa longueur ne vienne directement en contact avec l'unité de refroidissement sous l'effet de son fléchissement dû aux déformations qu'il subit à la longue du fait de son poids propre et des contraintes thermiques, faisant alors baisser la tension de vapeur par accumulation du mercure de la lampe dans cette zone de contact et, par voie de conséquence, en réduisant la tension électrique.

S'il suffit dans cet exemple de ménager une seule protubérance 61 à la périphérie extérieure du tube à arc 14, il n'y a aucun inconvénient, comme le montre la figure 8, à ce qu'il en soit formé une pluralité dans le sens circonférentiel. En ce cas, ces protubérances ne doivent pas nécessairement être placées sur un même cercle comme l'illustre la figure 8, mais peuvent très bien s'en écarter. De plus, en cas d'une pluralité de protubérances 61, celles-ci peuvent ne pas être disposées sur une même ligne dans le sens axial.

Les figures 9 et 10 illustrent un troisième exemple de réalisation du dispositif d'irradiation par rayons ultraviolets selon l'invention, la figure 9 étant un schéma de principe général et la figure 10 une vue en coupe suivant le plan IIIùIII' de la figure 9.

Comme le montre la figure 9, ce dispositif d'irradiation par rayons ultraviolets est constitué par une lampe UV 100 et par une unité de traitement 300. Cette lampe UV 100 obéit aux principes constitutifs des premier et deuxième exemples de réalisation.

Là encore, l'unité de traitement 300 présente une constitution commune avec les unités de refroidissement 200 des premier et deuxième exemples de réalisation. Toutefois, elle en diffère en ce sens qu'un liquide à traiter 241 par traitement photochimique y circule, alors que l'unité de refroidissement 200 est parcourue par un fluide de refroidissement 24.

Alimenté de l'extérieur, le liquide à traiter 241 par traitement photochimique circule dans l'unité de traitement 300 par l'intermédiaire des raccords tubulaires 23a, 23b montés à ses extrémités périphériques. Comme l'indique la figure 9, le liquide à traiter 241 est introduit à basse température (60 degrés au maximum par exemple) par le raccord tubulaire 23a, puis est extrait par le raccord tubulaire 23b après avoir été réchauffé en refroidissant la lampe UV 100. Il peut très bien être fait en sorte que le liquide à traiter 241 réchauffé soit à nouveau introduit par le raccord tubulaire 23a après avoir été refroidi. Ce liquide à traiter 241 joue donc aussi le rôle de fluide de refroidissement de la lampe UV 100.

Dans cet exemple de réalisation, une pellicule réfléchissant les rayons ultraviolets 25 est formée sur la surface intérieure du tube extérieur 22 en contact avec le liquide à traiter 241. Cette pellicule 25 contient au moins un oxyde métallique tel que l'oxyde de tantale, l'oxyde d'hafnium ou l'oxyde de zirconium notamment.

Elle est dosée pour réfléchir les rayons ultraviolets de la lumière délivrée par la lampe UV 100 et laisser passer les rayons infrarouges en particulier.

Le traitement photochimique du liquide à traiter 241 traversant l'unité de traitement 300 consiste à le soumettre aux rayons ultraviolets irradiés par une lampe UV 100 longue de 100 cm, sous une puissance d'entrée de 16 kW (160 W/cm).

En réfléchissant la région du spectre ultraviolet de la lumière irradiée par la lampe UV 100, par exemple sa composante de longueur d'onde égale ou inférieure à 400 nm, la pellicule réfléchissante 25 déposée sur la surface intérieure du tube extérieur 22 permet au liquide à traiter d'être à nouveau irradié en vue d'en favoriser la photoréaction.

A ce stade, le liquide à traiter 241 passant dans l'unité de traitement 300 peut aussi être utilisé comme fluide de refroidissement pour que la température du tube à arc 14 de la lampe UV 100 ne dépasse pas 850°C.

Dans cette constitution, la relation entre la distance D [ ] du tube à arc 14 de la lampe UV 100 au tube intérieur 21 de l'unité de traitement 300 et la puissance d'entrée de la lampe P [W/cm] est similaire à celle établie en référence aux figures 4 et 5 pour la distance du tube à arc 14 de la lampe UV 100 au tube intérieur 21 de l'unité de refroidissement 200.

Cet exemple de réalisation permet aussi, pour autant que la distance D [mm] du tube à arc 14 au tube intérieur 21 satisfasse la formule approchée D -0,2 P + 35 sur l'intervalle des puissances d'entrée P de 120 [W/cm] à 170 [W/cm], de prolonger la durée de vie de la lampe en la soustrayant au phénomène de noircissement sans en compromettre l'intensité lumineuse.

La présence sur la face interne du tube extérieur 22 de l'unité de traitement 300 d'une pellicule 25 laissant passer les rayons infrarouge tout en réfléchissant les rayons ultraviolets soustrait le liquide à traiter 241 aux rayons infrarouge responsables de l'élévation de sa température et, en permettant d'accélérer sa photoréaction par une nouvelle exposition aux rayons ultraviolets alors réfléchis, contribue à en améliorer la capacité de traitement.

En d'autres termes, une meilleure capacité de traitement peut être obtenue en faisant en sorte que le liquide à traiter par photoréaction soit une première fois exposé aux rayons ultraviolets, puis que ceux-ci soient réfléchis par la pellicule réfléchissante pour être à nouveau exploités en photoréaction. La figure 11 est une vue en coupe correspondant à la figure 10, illustrant un quatrième exemple de réalisation du dispositif d'irradiation par rayons ultraviolets selon l'invention.

10 Variante du troisième exemple, ce quatrième exemple de réalisation prévoit le dépôt d'une pellicule réfléchissant les rayons ultraviolets 25 sur la face externe du tube extérieur 22 de l'unité de traitement 300.

En ce cas, le fait que la pellicule réfléchissant les rayons ultraviolets 25 ne soit 15 pas exposée au liquide à traiter 241 permet d'atténuer la perte de longévité qu'elle subit sous l'effet de la viciation de ses fonctions. Par ailleurs, le choix de former la pellicule réfléchissant les rayons ultraviolets 25 sur la face externe du tube extérieur 22 tend à améliorer le rendement des opérations de fabrication comparativement à son dépôt sa face interne, tout en garantissant leur bonne exécution. 20 La figure 12 est une vue en coupe correspondant à la figure 10, illustrant un cinquième exemple de réalisation du dispositif d'irradiation par rayons ultraviolets selon l'invention.

25 Dans cet exemple de réalisation, un photocatalyseur 26 activant par absorption de rayons ultraviolets le liquide à traiter qui emprunte l'unité de traitement 300 est déposé sur la face interne de son tube extérieur 22. L'irradiation du photocatalyseur 26 par les rayons ultraviolets engendre en sa surface une puissante capacité d'oxydation qui lui permet d'éliminer les substances nocives comme les composés 30 organiques et les bactéries venant à son contact. Le choix du photocatalyseur 26 porte par exemple sur le dioxyde de titane (TiO2).5 Dans cet exemple de réalisation, le liquide à traiter activé lors d'un premier passage par le photocatalyseur peut l'être à nouveau par les rayons ultraviolets réfléchis par ce dernier. En permettant ainsi d'activer davantage le liquide à traiter, l'amélioration de la capacité d'oxydation du photocatalyseur préside à une meilleure capacité d'élimination des substances nocives telles que composés organiques et bactéries.

En particulier, l'invention concerne un dispositif d'irradiation par rayons ultraviolets comprenant une lampe à rayons ultraviolets (100) équipée d'un tube à arc (14) constituant un espace de décharge hermétique à l'air et réalisé dans un matériau transparent aux rayons ultraviolets, une paire d'électrodes de décharge (15a et 15b) agencées face à face dans le sens axial du tube à arc (14) et un remplissage (13) occupant l'espace de décharge, constitué par un gaz rare en quantité suffisante pour y entretenir la décharge d'arc, du mercure, un métal luminescent et un halogène, ainsi qu'une unité de refroidissement équipée (200) de tubes extérieur (22) et intérieur (21) réalisés l'un comme l'autre dans un matériau transparent aux rayons ultraviolets, ce dernier étant engagé dans le tube extérieur et contenant la lampe à rayons ultraviolets (100), dans un montage tel que le fluide de refroidissement destiné à refroidir cette lampe puisse circuler entre le tube intérieur (21) et le tube extérieur (22), ledit dispositif étant caractérisé par le fait que la distance D [mm] de la lampe à rayons ultraviolets (100) au tube intérieur (21) est reliée à sa puissance d'entrée P [W/cm] par la relation D -0,2 P + 35, étant entendu que 120 P 170.

Dans un mode de réalisation, une protubérance, de hauteur inférieure à la distance D, est formée à la surface du tube à arc, à mi-distance dans le sens de la longueur. De préférence, au moins deux protubérances sont dressées sur la surface extérieure du tube, dans le sens de la longueur. Les protubérances présentent avantageusement une base épaisse côté tube à arc et on une extrémité fine.

L'invention concerne également un dispositif d'irradiation par rayons ultraviolets comprenant une lampe à rayons ultraviolets (100) équipée d'un tube à arc (14) constituant un espace de décharge hermétique à l'air et réalisé dans un matériau transparent aux rayons ultraviolets, une paire d'électrodes de décharge (15a et 15b) agencées face à face dans le sens axial du tube à arc (14) et un remplissage (13) occupant l'espace de décharge, constitué par un gaz rare en quantité suffisante pour y entretenir la décharge d'arc, du mercure, un métal luminescent et un halogène, une unité de traitement (300) équipée d'un tube extérieur (22) et d'un tube intérieur (21) réalisé l'un comme l'autre dans un matériau transparent aux rayons ultraviolets, ce dernier étant engagé dans le tube extérieur et contenant la lampe à rayons ultraviolets (100), dans un montage permettant au liquide à traiter photochimiquement par les rayons ultraviolets émis par cette lampe de circuler entre le tube intérieur (21) et le tube extérieur (22) tout en la refroidissant, ainsi qu'une pellicule réfléchissant (25) les rayons ultraviolets formée sur la face interne ou sur la face externe du tube extérieur (22), ledit dispositif étant caractérisé par le fait que la distance D [mm] de la lampe à rayons ultraviolets (100) au tube intérieur (21) est reliée à sa puissance d'entrée P [W/cm] par la relation D -0,2 P + 35, étant entendu que 120 P 170.

Claims (5)

1. REVENDICATIONS1. Dispositif d'irradiation par rayons ultraviolets comprenant une lampe à rayons ultraviolets (100) équipée d'un tube à arc (14) constituant un espace de décharge hermétique à l'air et réalisé dans un matériau transparent aux rayons ultraviolets, une paire d'électrodes de décharge (15a et 15b) agencées face à face dans le sens axial du tube à arc (14) et un remplissage (13) occupant l'espace de décharge, constitué par un gaz rare en quantité suffisante pour y entretenir la décharge d'arc, du mercure, un métal luminescent et un halogène, ainsi qu'une unité de refroidissement équipée (200) de tubes extérieur (22) et intérieur (21) réalisés l'un comme l'autre dans un matériau transparent aux rayons ultraviolets, ce dernier étant engagé dans le tube extérieur et contenant la lampe à rayons ultraviolets (100), dans un montage tel que le fluide de refroidissement destiné à refroidir cette lampe puisse circuler entre le tube intérieur (21) et le tube extérieur (22), ledit dispositif étant caractérisé par le fait que la distance D [mm] de la lampe à rayons ultraviolets (100) au tube intérieur (21) est reliée à sa puissance d'entrée P [W/cm] par la relation D -0,2 P + 35, étant entendu que 120 P 170.
2. 2. Dispositif d'irradiation par rayons ultraviolets selon la revendication 1, caractérisé par le fait qu'une protubérance (61), de hauteur inférieure à la distance D, est formée à la surface extérieure du tube à arc (14), à mi-distance dans le sens de sa longueur.
3. 3. Dispositif d'irradiation par rayons ultraviolets selon la revendication 2, caractérisé par le fait qu'au moins deux protubérances (61) sont dressées sur la surface extérieure du tube à arc (14), dans le sens de sa longueur.
4. 4. Dispositif d'irradiation par rayons ultraviolets selon la revendication 2 ou la 30 revendication 3, caractérisé par le fait que les protubérances (61) présentent une base épaisse côté tube à arc et ont une extrémité fine.
5. 5. Dispositif d'irradiation par rayons ultraviolets comprenant une lampe à rayons ultraviolets (100) équipée d'un tube à arc (14) constituant un espace de décharge hermétique à l'air et réalisé dans un matériau transparent aux rayons ultraviolets, une paire d'électrodes de décharge (15a et 15b) agencées face à face dans le sens axial du tube à arc (14) et un remplissage (13) occupant l'espace de décharge, constitué par un gaz rare en quantité suffisante pour y entretenir la décharge d'arc, du mercure, un métal luminescent et un halogène, une unité de traitement (300) équipée d'un tube extérieur (22) et d'un tube intérieur (21) réalisé l'un comme l'autre dans un matériau transparent aux rayons ultraviolets, ce dernier étant engagé dans le tube extérieur et contenant la lampe à rayons ultraviolets (100), dans un montage permettant au liquide à traiter photochimiquement par les rayons ultraviolets émis par cette lampe de circuler entre le tube intérieur (21) et le tube extérieur (22) tout en la refroidissant, ainsi qu'une pellicule réfléchissant (25) les rayons ultraviolets formée sur la face 15 interne ou sur la face externe du tube extérieur (22), ledit dispositif étant caractérisé par le fait que la distance D [mm] de la lampe à rayons ultraviolets (100) au tube intérieur (21) est reliée à sa puissance d'entrée P [W/cm] par la relation D -0,2 P + 35, étant entendu que 120 P 170.