SE504229C2

SE504229C2 - Elliptisk UV-reflektor till en UV-kammare för rening av vätska eller gas

Info

Publication number: SE504229C2
Application number: SE9501467A
Authority: SE
Inventors: Anders Haegermarck
Original assignee: Electrolux Ab
Priority date: 1995-04-21
Filing date: 1995-04-21
Publication date: 1996-12-09
Also published as: EP0821657B1; IL117674A; IL117674A0; CN1182407A; WO1996033135A1; CN1096422C; SE9501467D0; DE69604390D1; EP0821657A1; BR9608231A; IN187595B; SE9501467L; DE69604390T2

Description

15 20 25 30 35 504 229 2 Nedan kommer utföringsexempel på uppfinningen att beskrivas med hänvisning till bifogade ritningar, där Fig.1 visar en schematisk perspektivvy av en LN=kammare enligt föreliggande uppfinning försedd med en UV-reflektor enligt föreliggande uppfinning; Fig.2 visar en planvy av UV-kammaren enligt Fig.1 där vissa detaljer har avlägsnats för att öka tydligheten; och Fig.3 visar en schematiskt planvy av en alternativ utföringsform av en UV-kammare/UV-reflektor enligt föreliggande uppfinning.

Den i Fig.1 och 2 visade UV-kammaren betecknas generellt med 10 och innefattar en UV-reflektor 12, vilken i tvärsnitt har en elliptisk grundform och lämpligen är utförd i aluminium, där den reflekterande insidan 14 företrädesvis är blankanodiserad för att erhålla maximal reflexionsförmåga för UV-ljuset. UV-kammaren 10 innefattar dessutom en UV-ljuskälla 16, vilken utsänder ifrågavarande UV-ljus. UV-ljuskällan 16 är placerad med sitt centrum 18 i ellipsens ena fokalpunkt.

Ett rör 20 som är genomsläppligt för UV-ljus, och vanligen är utfört i kvartsglas, är anordnat. med sitt centrum 22 i ellipsens fokalpunkt. beskrivningen att benämnas kvartsrör. Inom ramen för uppfinningen kan man dock tänka sig att sagda rör ex.vis är utfört i teflon, rör 20 kommer nedan i andra Sagda varvid röret i så fall bör vara mycket tunnväggigt då teflon absorberar en större mängd av det ljus som passerar jämfört med glas. Eftersom ett sådant rör endast utsättes för ett invändigt vätsketryck kan det vara mycket tunnväggigt, varvid ett värde på 0,2 mm synes lämpligt. En fördel med ett teflonrör är att avlagringar har svårt att fastna på detta material och att det ej åldras lika snabbt som glas, varvid skall noteras att då glas åldras minskar dess ljustransmissionsförmåga.

Reflektorn 12 har en viss längdutsträckning och UV- ljuskällan 16 och kvartsröret 20 sträcker sig i princip utefter reflektorns 12 hela längd, dvs UV-ljuskällan 16 och kvartsröret 20 är ungefär lika långa.

Såsom framgår av Fig.1 och 2 är UV-reflektorn 12, i områdena för sina ändpartier, sett i tvärsnitt, försedd med ett veck 24 resp. 26. Alternativt kan man säga att vecken 24, 26 är belägna i anslutning till där ellipsens 36 skär periferin hos en ordinär ellips, se den streckade periferin i Fig.2. Vecket 24 innefattar två sidoytor 23 och 25, vilka möts i storaxel 10 15 20 25 30 35 504 229 3 en spets 28 medan vecket 26 innefattar två sidoytor 27 och 29, vilka möts i en spets 30. spetsen 28 resp. 30 hos vecket 24 resp. 26 är belägen mellan periferin hos en tänkt (se den streckade ordinär ellips och UV-ljuskällan 16 resp. kvartsröret 20, företrädesvis så nära UV-ljuskällan 16 som möjligt. I det visade utföringsexemplet är sidoytorna 23, 25 och 27, 29 plana, dock kan man inom ramen för uppfinningen även tänka sig att sidoytorna är buktiga inåt eller utåt. Sidoytorna 23, 25 resp. 27, 29 innesluter mellan sig en vinkel a, vilken ligger i intervallet 90°-l80°. Såsom framgår av Fig.2 kan vinkeln a ha olika värden för vecken 24 resp. 26.

När det gäller längden på sidoytorna 23,25 och 27,29, sett i tvärsnitt av' reflektorn 12, beror denna på en rad olika parametrar, ex.vis ellipsens form och diametern på UV-ljuskällan 16. När det gäller vecket 24 så ansluter dess sidoytor 23 resp. 25 till ellipsens periferi i ett område 17 alldeles vid sidan av ett ställe där en från UV-ljuskällans 16 centrum 18 utgående linjen i Fig.2) stråle 19 reflekteras mot den elliptiska delen av UV- reflektorn 12 och passerar förbi UV-ljuskällan 16 utan att interferera med denna. Sagda anslutning 17 för vecket/ inbuktningen 24 är alltså belägen närmare ellipsens storaxel 36 än det ställe där strålen 19 reflekteras. Det inses att läget av anslutningen 17 för vecket/inbuktningen 24 är beroende av flera olika faktorer, ex.vis diametern hos UV-ljuskällan 16 och ellipsens form. När det gäller vecket 26 är detta av mindre betydelse än vecket 24. Vad gäller anslutningen 21 för sidoytorna 27,29 till den elliptiska delen av UV-reflektorn 12 bestäms sagda anslutningars 21 läge likaså av vinkeln a, av diametern hos röret 20 och hur nära sagda rör 20 spetsen 30 hos vecket 26 skall placeras. Den slutliga utformningen av vecken 24 och 26 bestäms vanligen på empirisk väg. Självklart inses att vecken 24 och 26 ej kan ges så små dimensioner att de ej har någon praktisk effekt.

UV-kammaren 10 är> avsedd att ingå i en anordning för rening, företrädesvis sterilisering, av en vätska eller en gas, företrädesvis vatten. En sådan anordning innefattar förutom sagda UV-kammare även en filteranordning, genom vilken vätskan eller gasen passerar innan den Ikommer in i UV-kammaren 10. Sagda filteranordning är ej visad på de till rubricerade ansökning 10 15 20 25 30 35 504 229 4 hörande figurerna då filteranordningen ej utgör en del av föreliggande uppfinning' utan filteranordningar av varierande utförande kan användas tillsammans med UV-reflektorn/UV-kammaren enligt föreliggande uppfinning. Normalt innefattar en sådan filteranordning ett kombinerat kol- och partikelfilter och ev. även anjon- och katjonbytare beroende på vattnets hårdhetsgrad.

Ytterligare komponenter kan ingå i filteranordningen då speciella föroreningar behöver avlägsnas från den vätska som skall renas/steriliseras.

När vätskan har passerat genom filteranordningen inkommer den i kvartsröret 20 vid dess undre ände, varvid anslutningen mellan filteranordningen och kvartsröret 20 är utformad på lämpligt sätt. Därvid bör dock tillses att vätskan tillföres kvartsröret 20 excentriskt och tangentiellt, varvid säkerställes att det sker en virvelbildning vid vätskans inträde i kvartsröret 20, vilket befrämjar att alla delar av vätskan utsättes för samma bestrålning av UV-ljus.

Den genom kvartsröret 20 uppåtstigande vätskan utsättes för bestrålning av UV-ljus som utsändes av UV-ljuskällan 16, varvid sagda UV-ljusbestrålning under normala förhållanden medför en 'sterilisering av den genom kvartsröret 20 passerande vätskan, vilken avbördas genom ett utloppsrör 32, se Fig.1.

Såsom nämnts ovan är UV-ljuskällan 16 och kvartsröret 20 med sina centra anordnade i ellipsens båda fokalpunkter.

Därigenom kommer merparten av det från den ena fokalpunkten utsända UV-ljuset att reflekteras till den andra fokalpunkten. utformningen av reflektorn 12 enligt föreliggande uppfinning kommer nästan allt det ljus som utsändes från ljuskällan 16 att reflekteras till kvartsröret 20, vilket är en väsentlig förbättring jämfört med den kända teknik där ellipsen GêflOm har en ordinär utformning, se de streckade linjerna i Fig.2. För att belysa detta visas en heldragen ljusstråle 32, vilken reflekteras mot veckets 24 ena sidokant 23 och därefter ytterligare en gång mot reflektorns 12 insida 14 innan den passerar in i kvartsröret 20. I samband med att ljusstrålen 32 passerar genom kvartsrörets 20 vägg så brytes ljusstrålen 32 mot centrum. Om vecket 24 ej finns kommer kvartsrörets 20 ljusstrålens 32 streckprickade förlängning 34 att reflekteras mot den ordinära streckade ellipsen, varvid direkt inses att sagda 10 15 20 25 30 35 504 229 5 reflekteras tillbaka in i sätt kan en ljusstråle 38 ljusstråle 34 På motsvarande streckprickade kvartsröret 20. studeras, vilken passerar förbi kvartsröret 20 och reflekteras mot sidokanten 27 hos vecket 26 och därefter vidare in i kvartsröret 20. Om vecket 26 ej finns kommer ljusstrålen 38 att reflekteras mot det streckade partiet och därefter förbi kvartsröret 20. Genom de ovan visade exemplen med ljusstrålar inses att anordnandet av vecken 24 och 26 medför en förbättrad verkningsgrad vad avser förhållandet mellan utsänt ljus från UV- ljuskällan 16 och tillfört ljus till kvartsröret 20.

I Fig.3 visas en alternativ utföringsform av en UV- reflektor 12' reflektorn 12' på vanligt sätt ingår i en UV-kammare 10'. UV- reflektorn 12' uppvisar en i tvärsnitt elliptisk grundform och en UV-ljuskälla 16' är med sitt centrum 18' anordnad i ellipsens ena fokalpunkt. Kvartsröret 20' genombryter reflektorn 12', varvid det utanför reflektorn 12' belägna partiet av kvartsröret 20' tjänstgör som reflektor. För att åstadkomma detta är kvartsröret 20' på utsidan av' det utanför ellipsen liggande partiet försett med ett reflekterande skikt 14" eller med en delcylindrisk reflektor direkt mot kvartsrörets 20' utvändiga glasyta. Även reflektorn 12' i övrigt är på notsvarande sätt soc vid den ovan beskrivna utföringsformen enligt Fig.1 och 2 försedd med en reflekterande insida 14', vilket lämpligen åstadkommas genom att insidan hos den av aluminium utförda reflektorn 12' ar blankanodiserad. På motsvarande sätt som vid utföringsformen enligt Fig.1 och 2 är kvartsrörets 20' centrum 22' beläget i der andra fokalpunkten hos den ellips som gjorts fullständig medelst den streckade periferin i Fig.3.

Såsom framgår av Fig.3 är reflektorn 12' endast i det område där ellipsens storaxel 36' skär periferin hos en ordinar ellips, se den streckade periferin, försedd med ett veck/en inbuktning 24', varvid dess spets 28 är belägen mellan sagda tänkta, streckade periferi och UV-ljuskällan 16', företrädesvis så nära UV-ljuskällan 16' som möjligt. Vid utföringsformen enligt Fig.3 buktar sidoytorna 23' och 25' hos vecket/inbuktningen 24' utåt relativt reflektorns 12' inre. Erfarenhetsmässigt har det visat sig att en sådan buktning av sidoytorna är fördelaktig för reflektorns 12' verkningsgrad. Såsom ovan påpekats, i anslutning enligt föreliggande uppfinning, varvid UV- 10 15 20 25 504 229 6 till Fig.1 och 3, kan inom ramen för uppfinningen veckets/inbuktningens 24' sidoytor 23' och 25' vara dels plana dels buktiga. vecket 24' vid utföringsformen enligt Fig.3 har i princip samma funktion som vecket 24 vid utföringsfcrmen enligt Fig. 1 och 2, varför hänvisning göres till den funktionsbeskrivning som ovan gjorts beträffande de fördelar som uppnås med vecket enligt föreliggande uppfinning.

I Fig.3 har inritats en ljusstråle 32', vilken reflekteras mot veckets 24' ena sidokant 23' och därefter ytterligare två gånger mot reflektorns 12' insida 14' innan den passerar in i kvartsröret 20'. Om sagda ljusstråle 32' i stället skulle ha reflekterats första gången mot insidan av en ordinär ellips, vilket antytts i Fig.3, skulle en reflektion tillbaka in i UV- ljuskällan 16' ha skett.

På motsvarande sätt som vid utföringsformen enligt Fig.2 ansluter vecket/inbuktningen 24' till ellipsens periferi i det område 17' som är beläget alldeles intill ett ställe där en från UV-ljuskällans 16' centrum 18' ljusstråle 19' reflekteras mot reflektorns 12' insida 14' och passerar förbi UV- ljuskällan 16' utan att interferera med denna. Området 17' är således beläget närmare storaxeln 36' än sagda reflektionsställe utgående för ljusstrålen 19'.

Utföringsformen enligt Fig.3 är utomordentligt kompakt, dvs den kräver relativt sett litet utrymme, vilket har sin orsak i att kvartsröret 20' delvis är integrerat med reflektorn 12'.

Claims

10 15 20 25 30 35 504 229 Patentkrav

1. UV-reflektor (l2;l2') rening av en vätska eller en gas, reflektor (l2;12') uppvisar åtminstone delvis tvärsnittsform, sagda UV-kammare (l0;10') innefattar dessutom en ena fokalpunkt ingående i en UV-kammare (10;10') för företrädesvis vatten, sagda UV- en elliptisk anordnad ljuskälla området i området för ellipsens (l6;l6'), ellipsens andra fokalpunkt anordnat rör (20;20'), vilken utsänder UV-ljus, och ett i för vilket är genomsläppligt för UV-ljus, varvid rening av vätskan eller gasen sker vid dess passage genom sagda rör (20;20') genom bestrålning av vätskan eller gasen med ljus från UV-ljuskällan (l6;16'), kännetecknad av att reflektorn (l2;12'), i anslutning till ändpartiet närmast UV-ljuskällan (16;16'), uppvisar, sett ; tvärsnitt, ett veck/en inbuktning (24;24').

2. UV-reflektor enligt krav 1, kännetecknad av att vecket/inbuktningen (24;24') sträcker sz; utefter i huvudsak UV-reflektorns (12;l2') hela längd, och az: sidoytor 23,25;23',25') hos vecket/inbuktningen (24;24') ansluce: till UV-reflektorns elliptiska del pá avstånd från ellipsenf storaxel (36;36')

3. UV-reflektor enligt krav 1 eller 2, kännetecknad av att vecket/inbuktningen (24;24') uppvisar -r spets (28;28'), vilken är riktad mot ellipsens närbelägna fokalpunkt (18;l8'), och att vecket/inbuktningen (24;24'* J: symmetriskt/symmetrisk med avseende på ellipsens stora;-. (36;36').

4. UV-reflektor enligt något eller nägra av föregående krav kännetecknad av att vecket/inbuktningen (24;24') ansluter :;.. ellipsens periferi i områden (17;17') belägna omedelbart int;;. ställen pà ellipsens periferi, där en UV-ljusstråle (l9;19') UV-ljuskällans (l6;16') centrum (18;l8') reflekteras och passera: förbi. UV-ljuskällan (l6;16') varvid områdena (17;17') är belägna närmare ellipsens storaxel (36;36') än sagda reflektionställen.

5. UV-reflektor enligt något eller nâgra av föregående krav, kännetecknad av att reflektorn (12), i anslutning till ändpartiet närmast röret (20), sett i tvärsnitt, ett veck/en inbuktning (26). från utan att interferera med denna. uppvisar, 10 15 20 25 504 229 8

6. UV-reflektor enligt något eller några av krav 1-4, kännetecknad av att sidoytorna (23,25;23',25') hos vecket/inbuktningen (24;24') är plana eller buktiga, sett i tvärsnitt av reflektorn (l2;l2').

7. UV-reflektor enligt något eller nâgra av krav 1-4, kännetecknad av att spetsen (28;28') hos vecket/inbuktningen (24;24') är belägen alldeles intill UV-ljuskällan (16;16').

8. UV-reflektor enligt något eller nâgra av krav 1-4, kännetecknad av att reflektorn (12'), sett i tvärsnitt, i området för sitt ena ändparti innefattar en cirkelbàgformad del som är ansluten till en elliptisk del.

9. UV-kamare (10;10') för rening av en vätska eller en gas, företrädesvis vatten, innefattande en UV-reflektor (12;l2') som åtminstone delvis uppvisar en elliptisk tvärsnittsform, en i området för ellipsens ena fokalpunkt anordnad ljuskälla (l6;l6'), vilken utsänder UV-ljus, och ett i området för ellipsens andra fokalpunkt anordnat rör (20;20'), vilket är genomsläppligt för UV-ljus, varvid rening sker av vätskan vid dess passage genom sagda rör (20;20') genom bestràlning av vätskan med ljus från UV- ljuskällan (16;16'), känneteccknad. av att reflektorn (12;12'), ändpartiet närmast UV-ljuskâllan (l6;16'), tvärsnitt, ett veck/en inbuktning (24;24').

10. UV-kamare enligt krav 9, kännetecknad av att reflektorn (12), i anslutning till ändpartiet (20), ett veck/en inbuktning (26). i anslutning till uppvisar, sett i närmast röret uppvisar, sett i. tvärsnitt,