專利名稱：構(gòu)成純化液體或氣體,特別是水的紫外線裝置的紫外線反射器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及構(gòu)成純化液體或氣體、特別是水的紫外線裝置的一部分的紫外線反射器，該反射器具有至少部分為橢圓形橫截面形狀，所述的紫外線裝置還包括一個光源，設(shè)在橢圓的一個焦軸的區(qū)域，所述的光源發(fā)出紫外光，一個管設(shè)在橢圓的另一個焦軸的區(qū)域，所述的管對紫外光是透光的，在通過所述的管子時，從紫外光源發(fā)出的光對液體或氣體進行輻照而使液體或氣體純化。本發(fā)明還涉及包括本發(fā)明紫外反射器的紫外線裝置。
上述的紫外線反射器/紫外線裝置可從DE-OS-2146504和WO90/06899中已知。一般可以說通過使用橢圓形，發(fā)出的紫外光高度地集中到(通常由石英玻璃制的)管子，而液體要通過該管子。但是，發(fā)出在紫外光源及最接近的橢圓圓周部分之間的區(qū)域中的這部分紫外光會反射回紫外光源，而不是反射到透光管子。對指向最接近石英管的橢圓部分的一些光束也是無效的，也就是所述的光束不反射到石英管而是繞過石英管。下面在說明本發(fā)明實施例時還會進一步涉及這一缺點。
本發(fā)明的目的是提供一種沒有上述缺點的紫外線反射器，也就是從光源發(fā)出的紫外光基本反射到石英管。通過具有權(quán)利要求書中的特征部分的特點的紫外線反射器可明白本發(fā)明。
下面參照


本發(fā)明的實施例，附圖中圖1示出了本發(fā)明的紫外線裝置的示意的透視圖，所述的裝置包括一個本發(fā)明的紫外線反射器；圖2示出了圖1的紫外線裝置的頂視圖，但是為清楚起見略去了一些部分；圖3示出了本發(fā)明的紫外線裝置/紫外線反射器的另一個實施例。
圖1，2所示的紫外線裝置總的標(biāo)為10，它包括一個紫外線反射器12，其橫截面的基本形狀為橢圓形，并且優(yōu)選地由鋁制造。為了達到紫外光的最大反射，紫外線反射器12的反射內(nèi)表面14優(yōu)選地通過陽極氧化處理而發(fā)亮。紫外線裝置10還包括發(fā)出紫外線光的紫外光源16。紫外光源16的中心18位于橢圓的一個焦軸上。
一個對紫外光是透光的管20的中心22位于橢圓的另一個焦軸上，所述的管20一般是石英玻璃制的，所述的管20在下面的說明中也稱為石英管。在本發(fā)明的范圍內(nèi)，所述的管也可以由例如特氟隆制成，但是在這種情形下，管壁應(yīng)很薄，由于特氟隆比玻璃吸收穿過的光線量更多。由于這種管只受到內(nèi)液壓，管壁厚可以很薄，例如0.2mm看來就合適。由特氟隆制的管是優(yōu)選的，因為灰沙不易粘到這種材料上，并且不如玻璃那樣快地老化。應(yīng)該注意當(dāng)玻璃老化時，其透光率降低。
反射器12沿長度方向延伸，并且光源16及石英管20基本沿反射器12的整個長度延伸，也就是紫外光源16和石英管20有同樣的長度。
從圖1，2很明顯，從橫截面看，在紫外線反射器12的端部區(qū)域分別設(shè)有彎折24，26?；蛘咭部梢哉f彎折24，26位于橢圓的主軸36與普通的橢圓的圓周交界處，見圖2的虛線示的圓周處。彎折24包括兩個側(cè)表面23，25，會合于一彎折點28，而彎折26包括兩個側(cè)表面27，29，會合于一彎折點30。彎折24，26的各會合的彎折點28，30分別在想象的正常橢圓(圖2中虛線)和紫外光源16或石英管20之間，優(yōu)選地盡可能靠近紫外光源16。在公開的實施例中，側(cè)表面23，25是平面的，但是在本發(fā)明范圍內(nèi)，側(cè)表面可以向里或向外彎。側(cè)表面23，25和27，27分別包括在90°-180°之間的一個夾角α。由圖2明顯可見對彎折24，26言，夾角α可以有不同的值。
由反射器12的橫截面看，側(cè)表面23，25和27，29的長度取決于一些不同的參數(shù)，例如橢圓的形狀和紫外光源16的直徑。彎折24的側(cè)表面23，25分別在區(qū)域17與橢圓的圓周連接，該區(qū)域17位于從紫外光源16的中心18發(fā)出的一光束19反射對著紫外線反射器12的橢圓部分，并繞過紫外光源16不與所述的光源16相交的位置處的旁邊。因而所述的彎折/凹口24的連接區(qū)17位于比光束19反射位置更靠近橢圓的主軸?？梢悦靼走B接區(qū)17的位置取決一些不同的因素，例如紫外光源16的直徑和橢圓的形狀。彎折26比彎折24不太重要。側(cè)表面27，29與紫外線反射器12的連接處21的位置也由角度α，管子20的直徑及彎折26的彎折點30應(yīng)位于靠近所述的管子20多近而決定。彎折24，26的明確的設(shè)計由經(jīng)驗確定。自然不能給彎折24，26以如此小的尺寸使它們沒有實際的作用。
紫外線裝置10可以用在對液體或氣體(優(yōu)選地為水)純化(優(yōu)選地為消毒)的裝置中。這種裝置除包括紫外線裝置外，還有過濾裝置，在液體或氣體進入紫外線裝置10之前對液體或氣體進行過濾。所述的過濾裝置在附圖中沒有示出，因為其不是本發(fā)明的一部分，但是本發(fā)明的紫外線反射器/紫外線裝置可與不同設(shè)計的過濾裝置一起使用。通常，這種過濾裝置包括一個組合的碳/顆粒過濾器，根據(jù)水的硬度，還可包括陰離子交換器和陽離子交換器。另外要從被純化/消毒的液體中除去特殊的污物，也可加入另外的元件。
當(dāng)液體已通過過濾裝置，它在管20的下端進入石英管20，過濾裝置與石英管20以合適的方式連接。但是，應(yīng)安排成液體與石英管偏心及成正切地供入。因此保證液體進入石英管20時發(fā)生紊流，這使液體的所有部分受到同樣的紫外線光輻照。
上升通過石英管20的液體受到從紫外線光源16發(fā)出的紫外線光的輻照。通常，紫外線光的輻照使通過石英管20的液體進行消毒，所述的液體通過出口管32排出(見圖1)。
如上所述，紫外光源16和石英管20的中心在橢圓的兩個焦軸上。因此從一個焦軸發(fā)出的紫外線光會反射到另一焦軸上。由于本發(fā)明的反射器12的設(shè)計，幾乎從光源16發(fā)出的全部光會反射到石英管20，這比現(xiàn)有技術(shù)有很大的改進，在現(xiàn)有技術(shù)中，橢圓為普通形狀(見圖2中虛線部分)。為了說明這一點，示出了一個全直線光束32，所述的光束反射對著彎折24的一個側(cè)表面23，隨后在光束32進入石英管20前，反射對著反射器12的內(nèi)表面。當(dāng)光束32穿過石英管20的壁，光束32被折射朝向石英管20的中心。如果沒有彎折24，如虛線所示，光束32沿延長線34對著普通的虛線所示的橢圓反射?？梢悦靼姿龅墓馐?4會反射回到石英管20。可以同樣的方式研究光束38，所述的光束繞過石英管20，并反射對著彎折26的側(cè)表面27，隨后進一步進入石英管20。如果沒有彎折26，光束38會反射對著虛線部分，隨后繞過石英管20。通過上述光束的實例，可以明白設(shè)置彎折24，26，就從紫外光源16發(fā)出的光與供到石英管20的光的比例言，改進了這一效率。
圖3示出按照本發(fā)明的紫外反射器12’的另一個實施例，紫外線反射器12’以普通方式形成紫外線裝置10’的一部分。就橫截面言，紫外線反射器12’基本是橢圓形，紫外光源16’的中心位于橢圓的一個焦軸上。石英管20’與反射器12’相交，石英管20’位于反射器12’外面的部分用作反射器。為達到這一點，石英管20’位于橢圓外面的部分的外表面設(shè)有反射層14”，或成圓柱形一部分形狀的反射器，所述的反射器與石英管20’的玻璃外表面直接接觸。還有反射器12’的其余部分，與圖1，2的實施例相當(dāng)，設(shè)有反射的內(nèi)表面14’。這優(yōu)選地為通過對鋁制的反射器12’的內(nèi)表面陽極氧化而發(fā)亮來實現(xiàn)。相應(yīng)于圖1，2的實施例，石英管20’的中心22’位于通過圖3中虛線完成的橢圓的另一焦軸上。
如圖3明顯可見，反射器12’僅在主軸線36’與普通橢圓的圓周(見虛線圓周)相交的區(qū)域設(shè)有彎折/凹口24’。彎折/凹口24’的彎折點28’位于所述的想象的虛線圓周和光源16’之間，優(yōu)選地盡可能靠近光源16’。在圖3實施例中，彎折/凹口24’的側(cè)表面23’和25’相對反射器12’的內(nèi)表面向外彎。經(jīng)驗表明側(cè)表面的這種彎折對反射器12’的效率言是優(yōu)選的。如上相應(yīng)圖1和3指出，在本發(fā)明的范圍內(nèi)，彎折/凹口24’的側(cè)表面可以是平的或彎的。
按照圖3實施例的彎折24’有與圖1，2實施例的彎折24的同樣的作用。因此可參考上述對本發(fā)明彎折達到的優(yōu)點的功能性說明。
在圖3中，介紹一光束32’，所述光束32’被對著彎折24’的一個側(cè)表面23’反射，隨后兩次對著反射器12’的內(nèi)表面14’，最后光束32’進入石英管20’。如果光束首先反射對著普通橢圓的內(nèi)表面(如圖3虛線示)，會發(fā)生光反射回紫外線光源16’。
與圖2實施例相當(dāng)，彎折/凹口24’在區(qū)域17’與橢圓連接，區(qū)域17’位于直接與從光源16的中心18’發(fā)出的光束19’反射對著反射器12’的內(nèi)表面14’并且繞過紫外光源16’不與光源16’相交的位置處鄰近的地方。因而區(qū)域17’比光束19’的反射處更靠近主軸線36’。
按照圖3的實施例是非常緊湊的，也就是它要求比較小的空間。這是因為石英管20’部分與反射器12’成整體。
權(quán)利要求
1.一種紫外線反射器(12，12’)，裝在用于純化液體或氣體特別是水的紫外線裝置(10，10’)中，所述的反射器(12，12’)具有至少部分為橢圓形橫截面形狀，所述的紫外線裝置(10，10’)還包括一個光源(16，16’)設(shè)在橢圓的一個焦軸的區(qū)域，所述的光源(16，16’)發(fā)出紫外光，一個管(20，20’)設(shè)在橢圓的另一個焦軸的區(qū)域，所述的管(20，20’)對紫外光是透光的，在通過所述的管子(20，20’)時，從紫外光源(16，16’)發(fā)出的光對液體或氣體進行輻照而使液體或氣體純化，其特征在于所述的反射器(12，12’)在橫截面上看設(shè)有一彎折/凹口(24，24’)，與反射器(12，12’)最靠近紫外光源(16，16’)的端部連接。
2.按照權(quán)利要求1的紫外線反射器，其特征在于所述的彎折/凹口(24，24’)幾乎沿著紫外線反射器(12，12’)的整個長度延伸，并且所述的彎折/凹口在離橢圓的主軸(36，36’)一段距離處與紫外線反射器的橢圓部分連接。
3.按照權(quán)利要求1或2的紫外線反射器，其特征在于所述的彎折/凹口(24，24’)具有一指向最接近的焦軸(18，18’)的彎折點(28，28’)，并且所述的彎折/凹口(24，24’)相對于橢圓的主軸線(36，36’)對稱。
4.按照上述權(quán)利要求中任一項的紫外線反射器，其特征在于所述的彎折/凹口(24，24’)在直接鄰近橢圓的圓周處的區(qū)域(17，17’)與橢圓的圓周連接，在該處從紫外光源(16，16’)的中心(18，18’)反射出一束紫外光束(19，19’)并且繞過紫外光源(16，16’)不與所述的光源(16，16’)干擾，所述的區(qū)域(17，17’)位于比所述的反射處更接近橢圓的主軸(36，36’)。
5.按照上述權(quán)利要求中任一項的紫外線反射器，其特征在于從橫截面看，所述的反射器(12)具有一彎折/凹口(26)與最接近管子(20)的端部連接。
6.按照權(quán)利要求1-4中任一項的紫外線反射器，其特征在于從橫截面看，所述的彎折/凹口(24，24’)的側(cè)表面(23，25；23’，25’)是平的或彎曲的。
7.按照上述權(quán)利要求中任一項的紫外線反射器，其特征在于所述的彎折/凹口(24，24’)的彎折點位于直接鄰近紫外光源(16，16’)。
8.按照上述權(quán)利要求中任一項的紫外線反射器，其特征在于從橫截面看，在反射器的一個端部區(qū)域，所述的反射器有一個圓形部分與橢圓部分連接。
9.一種純化液體或氣體，優(yōu)選地是水的紫外線裝置(10，10’)，所述的裝置(10，10’)包括一個紫外線反射器(12，12’)，具有至少部分為橢圓橫截面，所述的紫外線裝置(10，10’)還包括一個光源(16，16’)，位于橢圓的一個焦軸的區(qū)域，所述的光源(16，16’)發(fā)出紫外光，一個管(20，20’)設(shè)在橢圓的另一個焦軸的區(qū)域，所述的管(20，20’)對紫外光是透光的，在通過所述的管(20，20’)時，從紫外光源(16，16’)發(fā)出的光對液體或氣體進行輻照而使液體或氣體純化，其特征在于所述的反射器(12，12’)的橫截面設(shè)有一彎折/凹口(24，24’)，與反射器(12，12’)最靠近紫外光源(16，16’)的端部連接。
10.按照權(quán)利要求9的紫外裝置，其特征在于從橫截面看，所述的反射器(12)，具有一彎折/凹口(26)與最接近管子(20)的端部連接。
全文摘要
一種紫外線反射器(12,12’),裝在用于純化液體或氣體特別是水的紫外線裝置(10,10’)中,反射器(12,12’)具有至少部分為橢圓形橫截面形狀,紫外線裝置(10,10’)還包括一個光源(16,16’)設(shè)在橢圓的一個焦軸的區(qū)域,光源(16,16’)發(fā)出紫外光,一個管(20,20’)設(shè)在橢圓的另一個焦軸的區(qū)域,管(20,20’)對紫外光是透光的,在通過所述的管(20,20’)時,從紫外光源(16,16’)發(fā)出的光對液體或氣體進行輻照而使液體或氣體純化。在上述類型的紫外線反射器中,橢圓形橫截面導(dǎo)致從一個焦軸發(fā)出的紫外光反射到在另一個焦軸上的管子(20,20’)。但是,在主軸(36)與橢圓圓周相交區(qū),反射將不跟隨要求的在焦軸之間的路徑。本發(fā)明的紫外線反射器(12,12’)的特征在于在紫外光源(16,16’)區(qū)域設(shè)有至少一個彎折/凹口(24,24’)。
文檔編號A61L2/10GK1182407SQ9619342
公開日1998年5月20日 申請日期1996年4月12日 優(yōu)先權(quán)日1995年4月21日
發(fā)明者安德斯·黑格爾馬克 申請人:電氣聯(lián)合股份有限公司