专利名称：构成纯化液体或气体,特别是水的紫外线装置的紫外线反射器的制作方法
技术领域：
本发明涉及构成纯化液体或气体、特别是水的紫外线装置的一部分的紫外线反射器，该反射器具有至少部分为椭圆形横截面形状，所述的紫外线装置还包括一个光源，设在椭圆的一个焦轴的区域，所述的光源发出紫外光，一个管设在椭圆的另一个焦轴的区域，所述的管对紫外光是透光的，在通过所述的管子时，从紫外光源发出的光对液体或气体进行辐照而使液体或气体纯化。本发明还涉及包括本发明紫外反射器的紫外线装置。
上述的紫外线反射器/紫外线装置可从DE-OS-2146504和WO90/06899中已知。一般可以说通过使用椭圆形，发出的紫外光高度地集中到(通常由石英玻璃制的)管子，而液体要通过该管子。但是，发出在紫外光源及最接近的椭圆圆周部分之间的区域中的这部分紫外光会反射回紫外光源，而不是反射到透光管子。对指向最接近石英管的椭圆部分的一些光束也是无效的，也就是所述的光束不反射到石英管而是绕过石英管。下面在说明本发明实施例时还会进一步涉及这一缺点。
本发明的目的是提供一种没有上述缺点的紫外线反射器，也就是从光源发出的紫外光基本反射到石英管。通过具有权利要求书中的特征部分的特点的紫外线反射器可明白本发明。
下面参照
本发明的实施例，附图中图1示出了本发明的紫外线装置的示意的透视图，所述的装置包括一个本发明的紫外线反射器；图2示出了图1的紫外线装置的顶视图，但是为清楚起见略去了一些部分；图3示出了本发明的紫外线装置/紫外线反射器的另一个实施例。
图1，2所示的紫外线装置总的标为10，它包括一个紫外线反射器12，其横截面的基本形状为椭圆形，并且优选地由铝制造。为了达到紫外光的最大反射，紫外线反射器12的反射内表面14优选地通过阳极氧化处理而发亮。紫外线装置10还包括发出紫外线光的紫外光源16。紫外光源16的中心18位于椭圆的一个焦轴上。
一个对紫外光是透光的管20的中心22位于椭圆的另一个焦轴上，所述的管20一般是石英玻璃制的，所述的管20在下面的说明中也称为石英管。在本发明的范围内，所述的管也可以由例如特氟隆制成，但是在这种情形下，管壁应很薄，由于特氟隆比玻璃吸收穿过的光线量更多。由于这种管只受到内液压，管壁厚可以很薄，例如0.2mm看来就合适。由特氟隆制的管是优选的，因为灰沙不易粘到这种材料上，并且不如玻璃那样快地老化。应该注意当玻璃老化时，其透光率降低。
反射器12沿长度方向延伸，并且光源16及石英管20基本沿反射器12的整个长度延伸，也就是紫外光源16和石英管20有同样的长度。
从图1，2很明显，从横截面看，在紫外线反射器12的端部区域分别设有弯折24，26。或者也可以说弯折24，26位于椭圆的主轴36与普通的椭圆的圆周交界处，见图2的虚线示的圆周处。弯折24包括两个侧表面23，25，会合于一弯折点28，而弯折26包括两个侧表面27，29，会合于一弯折点30。弯折24，26的各会合的弯折点28，30分别在想象的正常椭圆(图2中虚线)和紫外光源16或石英管20之间，优选地尽可能靠近紫外光源16。在公开的实施例中，侧表面23，25是平面的，但是在本发明范围内，侧表面可以向里或向外弯。侧表面23，25和27，27分别包括在90°-180°之间的一个夹角α。由图2明显可见对弯折24，26言，夹角α可以有不同的值。
由反射器12的横截面看，侧表面23，25和27，29的长度取决于一些不同的参数，例如椭圆的形状和紫外光源16的直径。弯折24的侧表面23，25分别在区域17与椭圆的圆周连接，该区域17位于从紫外光源16的中心18发出的一光束19反射对着紫外线反射器12的椭圆部分，并绕过紫外光源16不与所述的光源16相交的位置处的旁边。因而所述的弯折/凹口24的连接区17位于比光束19反射位置更靠近椭圆的主轴。可以明白连接区17的位置取决一些不同的因素，例如紫外光源16的直径和椭圆的形状。弯折26比弯折24不太重要。侧表面27，29与紫外线反射器12的连接处21的位置也由角度α，管子20的直径及弯折26的弯折点30应位于靠近所述的管子20多近而决定。弯折24，26的明确的设计由经验确定。自然不能给弯折24，26以如此小的尺寸使它们没有实际的作用。
紫外线装置10可以用在对液体或气体(优选地为水)纯化(优选地为消毒)的装置中。这种装置除包括紫外线装置外，还有过滤装置，在液体或气体进入紫外线装置10之前对液体或气体进行过滤。所述的过滤装置在附图中没有示出，因为其不是本发明的一部分，但是本发明的紫外线反射器/紫外线装置可与不同设计的过滤装置一起使用。通常，这种过滤装置包括一个组合的碳/颗粒过滤器，根据水的硬度，还可包括阴离子交换器和阳离子交换器。另外要从被纯化/消毒的液体中除去特殊的污物，也可加入另外的元件。
当液体已通过过滤装置，它在管20的下端进入石英管20，过滤装置与石英管20以合适的方式连接。但是，应安排成液体与石英管偏心及成正切地供入。因此保证液体进入石英管20时发生紊流，这使液体的所有部分受到同样的紫外线光辐照。
上升通过石英管20的液体受到从紫外线光源16发出的紫外线光的辐照。通常，紫外线光的辐照使通过石英管20的液体进行消毒，所述的液体通过出口管32排出(见图1)。
如上所述，紫外光源16和石英管20的中心在椭圆的两个焦轴上。因此从一个焦轴发出的紫外线光会反射到另一焦轴上。由于本发明的反射器12的设计，几乎从光源16发出的全部光会反射到石英管20，这比现有技术有很大的改进，在现有技术中，椭圆为普通形状(见图2中虚线部分)。为了说明这一点，示出了一个全直线光束32，所述的光束反射对着弯折24的一个侧表面23，随后在光束32进入石英管20前，反射对着反射器12的内表面。当光束32穿过石英管20的壁，光束32被折射朝向石英管20的中心。如果没有弯折24，如虚线所示，光束32沿延长线34对着普通的虚线所示的椭圆反射。可以明白所述的光束34会反射回到石英管20。可以同样的方式研究光束38，所述的光束绕过石英管20，并反射对着弯折26的侧表面27，随后进一步进入石英管20。如果没有弯折26，光束38会反射对着虚线部分，随后绕过石英管20。通过上述光束的实例，可以明白设置弯折24，26，就从紫外光源16发出的光与供到石英管20的光的比例言，改进了这一效率。
图3示出按照本发明的紫外反射器12’的另一个实施例，紫外线反射器12’以普通方式形成紫外线装置10’的一部分。就横截面言，紫外线反射器12’基本是椭圆形，紫外光源16’的中心位于椭圆的一个焦轴上。石英管20’与反射器12’相交，石英管20’位于反射器12’外面的部分用作反射器。为达到这一点，石英管20’位于椭圆外面的部分的外表面设有反射层14”，或成圆柱形一部分形状的反射器，所述的反射器与石英管20’的玻璃外表面直接接触。还有反射器12’的其余部分，与图1，2的实施例相当，设有反射的内表面14’。这优选地为通过对铝制的反射器12’的内表面阳极氧化而发亮来实现。相应于图1，2的实施例，石英管20’的中心22’位于通过图3中虚线完成的椭圆的另一焦轴上。
如图3明显可见，反射器12’仅在主轴线36’与普通椭圆的圆周(见虚线圆周)相交的区域设有弯折/凹口24’。弯折/凹口24’的弯折点28’位于所述的想象的虚线圆周和光源16’之间，优选地尽可能靠近光源16’。在图3实施例中，弯折/凹口24’的侧表面23’和25’相对反射器12’的内表面向外弯。经验表明侧表面的这种弯折对反射器12’的效率言是优选的。如上相应图1和3指出，在本发明的范围内，弯折/凹口24’的侧表面可以是平的或弯的。
按照图3实施例的弯折24’有与图1，2实施例的弯折24的同样的作用。因此可参考上述对本发明弯折达到的优点的功能性说明。
在图3中，介绍一光束32’，所述光束32’被对着弯折24’的一个侧表面23’反射，随后两次对着反射器12’的内表面14’，最后光束32’进入石英管20’。如果光束首先反射对着普通椭圆的内表面(如图3虚线示)，会发生光反射回紫外线光源16’。
与图2实施例相当，弯折/凹口24’在区域17’与椭圆连接，区域17’位于直接与从光源16的中心18’发出的光束19’反射对着反射器12’的内表面14’并且绕过紫外光源16’不与光源16’相交的位置处邻近的地方。因而区域17’比光束19’的反射处更靠近主轴线36’。
按照图3的实施例是非常紧凑的，也就是它要求比较小的空间。这是因为石英管20’部分与反射器12’成整体。
权利要求
1.一种紫外线反射器(12，12’)，装在用于纯化液体或气体特别是水的紫外线装置(10，10’)中，所述的反射器(12，12’)具有至少部分为椭圆形横截面形状，所述的紫外线装置(10，10’)还包括一个光源(16，16’)设在椭圆的一个焦轴的区域，所述的光源(16，16’)发出紫外光，一个管(20，20’)设在椭圆的另一个焦轴的区域，所述的管(20，20’)对紫外光是透光的，在通过所述的管子(20，20’)时，从紫外光源(16，16’)发出的光对液体或气体进行辐照而使液体或气体纯化，其特征在于所述的反射器(12，12’)在横截面上看设有一弯折/凹口(24，24’)，与反射器(12，12’)最靠近紫外光源(16，16’)的端部连接。
2.按照权利要求1的紫外线反射器，其特征在于所述的弯折/凹口(24，24’)几乎沿着紫外线反射器(12，12’)的整个长度延伸，并且所述的弯折/凹口在离椭圆的主轴(36，36’)一段距离处与紫外线反射器的椭圆部分连接。
3.按照权利要求1或2的紫外线反射器，其特征在于所述的弯折/凹口(24，24’)具有一指向最接近的焦轴(18，18’)的弯折点(28，28’)，并且所述的弯折/凹口(24，24’)相对于椭圆的主轴线(36，36’)对称。
4.按照上述权利要求中任一项的紫外线反射器，其特征在于所述的弯折/凹口(24，24’)在直接邻近椭圆的圆周处的区域(17，17’)与椭圆的圆周连接，在该处从紫外光源(16，16’)的中心(18，18’)反射出一束紫外光束(19，19’)并且绕过紫外光源(16，16’)不与所述的光源(16，16’)干扰，所述的区域(17，17’)位于比所述的反射处更接近椭圆的主轴(36，36’)。
5.按照上述权利要求中任一项的紫外线反射器，其特征在于从横截面看，所述的反射器(12)具有一弯折/凹口(26)与最接近管子(20)的端部连接。
6.按照权利要求1-4中任一项的紫外线反射器，其特征在于从横截面看，所述的弯折/凹口(24，24’)的侧表面(23，25；23’，25’)是平的或弯曲的。
7.按照上述权利要求中任一项的紫外线反射器，其特征在于所述的弯折/凹口(24，24’)的弯折点位于直接邻近紫外光源(16，16’)。
8.按照上述权利要求中任一项的紫外线反射器，其特征在于从横截面看，在反射器的一个端部区域，所述的反射器有一个圆形部分与椭圆部分连接。
9.一种纯化液体或气体，优选地是水的紫外线装置(10，10’)，所述的装置(10，10’)包括一个紫外线反射器(12，12’)，具有至少部分为椭圆横截面，所述的紫外线装置(10，10’)还包括一个光源(16，16’)，位于椭圆的一个焦轴的区域，所述的光源(16，16’)发出紫外光，一个管(20，20’)设在椭圆的另一个焦轴的区域，所述的管(20，20’)对紫外光是透光的，在通过所述的管(20，20’)时，从紫外光源(16，16’)发出的光对液体或气体进行辐照而使液体或气体纯化，其特征在于所述的反射器(12，12’)的横截面设有一弯折/凹口(24，24’)，与反射器(12，12’)最靠近紫外光源(16，16’)的端部连接。
10.按照权利要求9的紫外装置，其特征在于从横截面看，所述的反射器(12)，具有一弯折/凹口(26)与最接近管子(20)的端部连接。
全文摘要
一种紫外线反射器(12,12’),装在用于纯化液体或气体特别是水的紫外线装置(10,10’)中,反射器(12,12’)具有至少部分为椭圆形横截面形状,紫外线装置(10,10’)还包括一个光源(16,16’)设在椭圆的一个焦轴的区域,光源(16,16’)发出紫外光,一个管(20,20’)设在椭圆的另一个焦轴的区域,管(20,20’)对紫外光是透光的,在通过所述的管(20,20’)时,从紫外光源(16,16’)发出的光对液体或气体进行辐照而使液体或气体纯化。在上述类型的紫外线反射器中,椭圆形横截面导致从一个焦轴发出的紫外光反射到在另一个焦轴上的管子(20,20’)。但是,在主轴(36)与椭圆圆周相交区,反射将不跟随要求的在焦轴之间的路径。本发明的紫外线反射器(12,12’)的特征在于在紫外光源(16,16’)区域设有至少一个弯折/凹口(24,24’)。
文档编号A61L2/10GK1182407SQ9619342
公开日1998年5月20日 申请日期1996年4月12日 优先权日1995年4月21日
发明者安德斯·黑格尔马克 申请人:电气联合股份有限公司