专利名称：增强净化和处理的设备的制作方法
增强净化和处理的设备
技术领域：
本发明涉及一种用在液体处理设备中的设备，其利用了 UV发生装置，并且特别是 UV发生装置与待处理液体之间的允许UV传输的材料。
背景技术：
存在许多其中使用UV发生装置来处理液体的应用。本发明的申请人，瑞典的 Wallenius Water AB公司，已开发并且正在销售具有水净化器的水处理设备，该水净化器 包括带进口和出口的细长管状处理室。在处理室的中心，设有大致管状石英玻璃，并且在石 英玻璃内部设有UV发生装置，诸如能够产生UV区域中的波长的灯。处理室的内表面可覆 盖有催化材料，诸如二氧化钛，该催化剂促进和增加了处理材料的量。申请人:开发的另一种类型的处理反应器还包括具有相对地设置的进口和出口的 处理室，其中UV发生装置被设置在细长石英玻璃管中。这些管被设置成垂直于通过处理室 的待处理液流。进一步地，许多催化板被设置成大致平行于该流并且被UV发生装置刺穿。上述处理单元对于处理所有类型的液体且特别是水而言工作良好，其中在后描述 的处理单元特别适合处理船上的压舱水。被处理的液体通常包括颗粒和不同于被处理单元 杀灭的有机体的其它固体物质。这些颗粒以及其它来自被杀灭的有机体的残留物，倾向于 粘附在处理单元的内表面上，形成垢体(scaling)。关于催化表面，当它们变得被覆盖时它 们的功能趋于减弱。对于包围UV发生装置的石英玻璃而言情况同样适用，由此降低辐射 量。这意味着为了使处理设备具有最佳效率，必须定期净化内部。根据一方面，通过将 净化液喷射到处理室中而执行净化，其中净化液是为了去除表面上的垢体而开发的。然而， 即使它们对于去除处理室表面上的垢体和类似沉淀物是高效的，但它们要求在一定时间段 期间关闭处理单元，由此因而不会执行液体的处理。
发明内容本发明的目的是提供一种用于保持处理单元的表面处于良好操作条件下以及提 供催化表面在处理单元内部的良好暴露的改进的设备。根据本发明，通过根据独立专利权利要求的设备实现此目的。本发明的优选实施例形成从属专利权利要求的主题。根据本发明的主要方面，其特征在于一种用于液体处理单元的设备，该单元包括 设置在隔室内部的UV发生装置，该隔室被设置在液体处理罩壳中，该罩壳被设置成具有进 口和出口，其中该隔室包括透紫外光材料(UV light material)，并且其中所述待处理液体 包围所述隔室，其特征在于，所述设备包括机械净化装置，机械净化装置被设置成并且能够 在所述单元操作时净化所述隔室的外表面。根据本发明的另一方面，其特征在于，所述机械净化装置由通过所述处理单元的 液流操作。
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根据本发明的又一方面，其特征在于，所述机械净化装置被设计为围绕在所述隔 室周围的螺旋体，螺旋体具有接触所述隔室的内缘。根据本发明的又一方面，其特征在于，所述机械净化装置进一步包括光催化材料。根据本发明的又一方面，其特征在于，所述机械净化装置被设置为渗液材料。优选 地，渗液材料包括石英玻璃网。根据本发明的又一方面，其特征在于，该机械净化装置被设计和设置成使得其能 够净化处理罩壳的内表面。本发明的这些和其它方面将从以下详细描述并从附图变得显而易见。本发明具有诸多优点。机械净化装置确保至少封闭UV发生装置的外壳机械地工 作以保持处理单元的良好性能，避免沉淀物和垢体粘附在包围UV发生装置的透明壁上。优选地，该机械净化装置为围绕在UV发生隔室周围的螺旋体，并且其中液流导致 该螺旋体围绕隔室周围旋转。螺旋体的内缘然后将接触透明壁，从而刮掉任何沉淀物或垢 体。进一步地，该螺旋体也可被设置成使得其接触液体容纳罩壳的壁，由此螺旋体的 外缘接触液体容纳罩壳的内壁，从而刮掉任何沉淀物或垢体。当液体容纳罩壳的内表面由 具有光催化特性的材料制成或包含这种材料时，这是特别有利的。从而，降低沉淀物或垢体 粘附在这些表面上的风险，其否则将降低光催化效果。根据优选实施例，该机械净化装置由具有光催化特性的材料制成或包括这种材 料。这将进一步增强在处理单元中的光催化反应，并且特别地是当机械净化装置为旋转的 螺旋体时，因为旋转的螺旋体的表面将暴露于贯穿处理室的UV辐射。由于螺旋体提供了针对UV辐射而增加暴露的光催化材料，所以可行的是使此类 光催化螺旋体仅用于那些特性并且不是主要作为净化装置。本发明的这些和其它方面及其优点将从以下详细描述并从附图变得显而易见。
在以下对本发明的详细描述中将引用附图，其中图1是本发明的第一实施例的截面侧视图，图2是本发明的第二实施例的局部截面侧视图，图3是本发明的第三实施例的截面侧视图，图4是本发明的第四实施例的截面侧视图，以及图5是沿图4中的线V-V截取的截面图。
具体实施方式根据本发明的一个实施例，处理室2被设置成大致管状形状，具有用于连接待处 理液体的进口加和出口 2b。在该处理室的中心，设置了大致管状细长管4，其由诸如玻璃 并且特别是石英玻璃的透光材料制成。在石英玻璃管内部，设置了 UV发生装置5，诸如能够 在UV光谱中发光的灯。包围石英玻璃管的是净化结构6，在所示实施例中为螺旋形状结构。该螺旋体的形 状是这样的并具有这样的尺寸螺旋体的内缘8的表面接触石英玻璃管2。优选地，该内缘由具有一定弹性的材料并因此具有一些擦拭特性的材料制成。进一步地，该螺旋体被设置 成使得它能够围绕石英玻璃管旋转。优选地，该螺旋体在端部由合适的支承装置10进行支 撑(journal)。然后通过在处理期间流经处理室的水获得旋转，在所示实施例中液流大致平 行于UV发生装置和石英玻璃管。因此，当螺旋体围绕石英玻璃管旋转时，内缘在玻璃管的 外表面上滑动，从而刮去可能已经粘附在表面上的任何固体物质和其它材料。而且，由于螺 旋体旋转，并且玻璃管的表面被连续地擦拭，所以鲜有材料(less material)可粘附在该表 面上。支承装置10例如可为材料适合该环境的滚珠轴承或滚子轴承，但也可以是例如 PTFE或其它类型的合适材料的滑动轴承。而且，或替代地，螺旋体的外缘12可接触处理室的内表面14，该内表面优选地覆 盖有诸如二氧化钛的催化材料。在此上下文中，整个处理室可由钛制成以防腐蚀，并且然后 以合适的方式对处理室的内表面进行处理以形成二氧化钛层。代替催化材料，处理室的内 表面可设有反射材料，其增加UV辐射的扩散，该表面也需要定期净化。作为又一实施例，该螺旋体可由催化材料制成，或覆盖有催化材料或具有嵌入螺 旋体材料中的催化材料。该催化材料可包括能够与UV辐射一起在待处理液体中形成光催 化反应的任何金属材料、合金等。进一步地，该螺旋体可由实心材料制成，从而提供板状表 面，但也可行的是该螺旋体由多孔材料制成，像例如石英玻璃形成的网。这样已具有的优 点是螺旋体因此不会影响穿透处理室的光线的扩散。通过利用螺旋体作为催化载体，处理 室中的催化表面得以增加。另一优点是，该结构影响通过处理室的液流，使得在液体中获得 混合，从而增加了处理的效率。根据本发明的又一方面，理所当然地可使用不具备净化特征的旋转螺旋体结构， 即内缘或外缘不接触任何表面。旋转螺旋结构替代地用来使催化材料尽可能有效地暴露于 UV辐射。图2显示了具有进口 22和出口 M的处理室20的备选实施例，其中UV发光装置 (UVgenerating light)沈设置在垂直于液流布置的石英管观中。每个玻璃管被至少一个 螺旋卷绕的光催化部件30包围，该光催化部件30被可旋转地设置在玻璃管周围。因此，当 液流经处理室时，该流将使螺旋体旋转，由此光催化表面暴露于来自灯的UV辐射。图3显示了本发明的备选实施例。这里，代替螺旋体，净化结构包括包围细长管状 玻璃的许多同心圆盘40，其中圆盘的内表面接触管4的表面。圆盘与合适的连接部件42互 相连接以形成一叠圆盘。进一步地，多个涡轮叶片44附接在该叠圆盘上，以使该叠圆盘能 够在液体流经处理室时旋转。在该叠圆盘的下端，图中在左侧，设置了平直表面46，并且在 处理室的端面设置了正弦形状的表面48。多个辊子50被设置在平直表面与正弦形状的表 面之间，使得当该叠圆盘旋转时，正弦形状的表面将使该叠沿着管前后移动，由此接触管的 圆盘的内缘将刮掉玻璃管上的任何垢体或沉淀物。在此实施例下，圆盘优选为多孔材料或 具有网状结构，以便液流不会被过度阻塞。图4和图5显示了又一实施例，其中净化结构包括被设置成大致平行于玻璃管4 的纵向的许多板状部件60，其中板状部件的内表面接触管的表面。板状部件与合适的连接 部件62互相连接成一个组件(package)并且被设置在能够旋转该组件的涡轮64上。进一 步地，设置合适的装置以便能容易旋转该组件(未示出)。因此，当液体流经处理室时，该流 使该组件旋转并且净化玻璃管的表面。
应该理解的是，以上所述和附图中所示的实施例应该仅视为本发明的非限制性示 例，并且可在专利权利要求的范围内进行多方面的修改。
权利要求
1.一种用于液体处理单元的设备，所述单元包括设置在隔室内部的UV发生装置，所述 隔室设置在液体处理罩壳中，所述罩壳设有进口和出口，其中所述隔室包括透UV光材料， 并且其中所述待处理液体包围所述隔室，其特征在于，所述设备包括机械净化装置，所述机 械净化装置被设置成并且能够在所述单元处在操作中时净化所述隔室的外表面。
2.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述机械净化装置由通过所述处理单元 的液流操作。
3.根据权利要求2所述的设备，其特征在于，所述机械净化装置被设计为围绕在所述 隔室周围的螺旋体，所述螺旋体具有接触所述隔室的内缘。
4.根据前述权利要求任一项所述的设备，其特征在于，所述机械净化装置进一步包括 光催化材料。
5.根据权利要求4所述的设备，其特征在于，所述机械净化装置被设置为渗液材料。
6.根据权利要求5所述的设备，其特征在于，所述渗液材料包括石英玻璃网。
7.根据前述权利要求任一项所述的设备，其特征在于，所述机械净化装置被设计和设 置成使得其能够净化所述处理罩壳的内表面。
8.根据当权利要求7从属于权利要求3时的所述的设备，其特征在于，所述螺旋体被设 置成使其外缘接触所述处理罩壳的内表面。
全文摘要
本发明涉及一种用于液体处理单元的设备，该单元包括设置在隔室内部的UV发生装置，该隔室被设置在液体处理罩壳中，该罩壳设有进口和出口，其中该隔室包括透UV光材料，并且其中所述待处理液体包围所述隔室。本发明的特征在于所述设备包括机械净化装置，所述机械净化装置被设置成并且能够在所述单元处在操作中时净化所述隔室的外表面。
文档编号B01J35/00GK102123951SQ200880124581
公开日2011年7月13日 申请日期2008年11月21日 优先权日2007年11月23日
发明者L·巴克曼, M·卡尔森 申请人:沃伦刘斯水务股份公司