Un aparato para el tratamiento de un líquido (406) que fluye a lo largo de una vía de flujo a través de una cámara,

comprendiendo el aparato:

una cámara (400), en la que por lo menos el 80 por ciento de la cámara está envuelto;

una lámpara (402) ultravioleta; y

un tubo (404) transmisivo ultravioleta que discurre a través de la cámara para el paso de líquido a través del mismo;un material (408) reflectante que cubre o forra la cámara, en el que el material es por lo menos un 80 por cientoreflectante,

caracterizado porque

se han instalado pantallas (410) que reflejan la radiación en el extremo de las extensiones del tubo (404) transmisivoultravioleta y del material (408) reflectante de la radiación.

Cámara de tratamiento de luz ultravioleta.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN

Campo de la invención

Esta invención se refiere de manera general a métodos y aparatos para el tratamiento de líquidos y gases utilizando radiación ultravioleta.

Discusión de la técnica relacionada

Existe una necesidad particular de métodos y aparatos útiles para esterilizar y/o reducir la contaminación en líquidos y gases, tales como los suministros de agua potable municipales, sistemas de agua ultra-pura para procesos industriales y la industria farmacéutica, agua y reactivos para uso en experimentación, gases utilizados en esterilizar habitaciones y similares. Tales métodos y aparatos se pueden utilizar ventajosamente para reducir o eliminar la necesidad de aerosoles químicos, conservantes químicos, microfiltración y materiales y procesos similares para esterilizar líquidos y/o gases.

Se han descrito aparatos para irradiar medios mediante una radiación ultravioleta exterior a un cuerpo tubular, tales como los de la patente de Estados Unidos número 4, 948, 980. La patente de Estados Unidos número 4, 948, 980 incluye un aparato consistente en un cuerpo tubular a través del cual fluye un medio a irradiar, y al menos dos fuentes de radiación ultravioleta con reflectores instalados exteriormente al cuerpo tubular y que tienen ejes paralelos. El aparato descrito en la patente de Estados Unidos número 4, 948, 980 dispone de reflectores especulares para controlar la uniformidad del patrón de luz suministrado por las lámparas.

Las fuentes lámparas son relativamente planas y están alineadas en sus bordes dentro del reflector especular con el fin de minimizar los efectos ópticos en el reflector. La patente de Estados Unidos número 4, 948, 980 no contempla la utilización de un reflector difuso de alta reflectividad para tratar un líquido o un gas con una sección transversal de baja absorción, ni prevé la patente un gran incremento de la dosis suministrada a un objetivo a medida que la reflectividad neta de la totalidad de la cámara se aproxima al 100 por cien.

Otras publicaciones anteriores que muestran la utilización de una fuente de radiación ultravioleta para irradiar un flujo pasante de un líquido acuoso se pueden encontrar en WO 00/78681 y 99/50183, US-A-4769131 y 4871559 y DE-A1-19617467.

La publicación de la patente de Estados Unidos número 2004/0166018 describe una cámara ultravioleta de esterilización de aire que comprende en el interior superficies que tienen un comportamiento reflectante difuso. La cámara de esterilización incluye una abertura de entrada y una abertura de salida para que fluya el aire a través de la cámara y una fuente de radiación que emite radiación ultravioleta. La publicación de la patente de Estados Unidos número 2004/0166018 no trata de aumentar el volumen de contención transparente o translúcido comparado con el volumen total de la cámara para maximizar el rendimiento del aparato.

En la patente de Estados Unidos número 6, 228, 332 se utiliza radiación poli-cromática de impulsos de amplio espectro de alta intensidad y corta duración, para tratar agua para la desactivación de microorganismos. Como se describe en la patente de Estados Unidos número 6, 228, 332, la desactivación de microorganismos en el agua consiste en irradiar el agua con por lo menos una radiación poli-cromática de impulsos de amplio espectro de alta intensidad y corta duración. El sistema incluye un alojamiento estanco que tiene un orificio de entrada y un orificio de salida para el flujo de agua. Se dispone en el interior del alojamiento estanco una fuente de radiación tubular para la desactivación de microorganismos y una pantalla deflectora tubular para conducir el flujo de agua. El agua entra por el orificio de entrada y fluye entre el alojamiento estanco y la pantalla deflectora tubular en una dirección, alrededor del extremo de la pantalla tubular, y vuelve a través del centro de la pantalla deflectora tubular en una segunda dirección saliendo por el orificio de salida. En este caso, el agua fluye alrededor de la fuente de radiación tubular que proporciona por lo menos una radiación poli-cromática de impulsos de amplio espectro de alta intensidad y corta duración. Sin embargo, en la patente de Estados Unidos número 6, 228, 332 no se describe la utilización de una superficie reflectante brillante y que envuelve básicamente la cámara de tratamiento para lograr la máxima eficacia en el tratamiento de un líquido o gas objetivo.

La presente invención se dirige a lo descrito anteriormente y a otras necesidades.

Resumen de la invención

La presente invención se refiere de manera general a un aparato que define una cámara para el tratamiento de líquidos y gases utilizando radiación ultravioleta. Esto se define en las reivindicaciones independientes más adelante. Las reivindicaciones dependientes se refieren a características opcionales y realizaciones preferentes.

El aparato comprende una cámara que está envuelta por lo menos en un 80 por ciento, una lámpara ultravioleta contenida en el interior de la cámara, un tubo transmisor de ultravioleta que discurre a través de la cámara para el paso de un líquido o un gas a través del mismo y un revestimiento o forro de material reflectante en el interior de la cámara, en la que el material es por lo menos un 80 por ciento reflectante.

En una realización, la incidencia de la irradiación ultravioleta en el líquido o gas está en el intervalo de aproximadamente 0.01 W/cm2 y 20 W/cm2.

En una realización, el material reflectante puede ser un reflector, tal como un reflector difuso o un reflector especular, que puede extenderse a una distancia más allá de la parte activa de la lámpara ultravioleta. El material reflector puede ser cualquiera de entre poli-tetra-flúor-etileno (PTFE) , poli-tetra-flúor-etileno expandido (PTFEe) , u otros plásticos similares; o aluminio revestido, anodizado o pulido.

En otra realización el material reflectante es un recubrimiento sobre el interior de la cámara, en el que el recubrimiento reflectante puede ser una mezcla de aglutinante y uno o más aditivos reflectantes tales como sulfato de bario, fluoruro magnésico, óxido de magnesio, óxido de aluminio, óxido de titanio, óxido de holmio, óxido de calcio, óxido de lantano, óxido de germanio, óxido de teluro, óxido de europio, óxido de erbio, óxido de neodimio, óxido de samario, óxido de iterbio, óxido de circonio, u otros óxidos cualesquiera, u otro material reflectante que se pueda depositar como una capa para producir una superficie de alta reflectividad.

La cámara puede tener un orificio de entrada y/o de salida para el tubo transmisivo ultravioleta para entrar y/o salir de la cámara. Los orificios de entrada y/o salida se pueden configurar en una vía con forma de serpentina.

Breve descripción de los dibujos

Se hará evidente lo mencionado anteriormente y otros objetivos y características de la presente invención y la manera de alcanzarlos, y se entenderán mejor las presentes realizaciones ellas mismas por medio de la referencia a la siguiente descripción en conjunción con los dibujos adjuntos, en los que:

la figura 1 es una representación esquemática de una cámara;

la figura 2 es un dibujo de una sección transversal axial de una cámara de tratamiento;

la figura 3 es una ilustración de una sección transversal longitudinal de una cámara que tiene una vía de flujo libre; y

la figura 4 es un dibujo de una sección transversal longitudinal de una parte de una realización que tiene pantallas reflectantes de radiación en la vía de flujo, de acuerdo con la presente invención.

Descripción detallada de las realizaciones preferentes

Lo que sigue a continuación es una descripción que incluye la mejor forma contemplada actualmente para la práctica de la invención. Esta descripción no se debe tomar en sentido limitativo, sino que se hace meramente con el propósito de describir los principios generales de la invención. El alcance de la invención se debería comprobar con referencia a las reivindicaciones que siguen.

El aparato descrito en la presente memoria proporciona una gran reducción del total de la potencia ultravioleta necesaria para tratar un líquido o gas objetivo a un nivel de dosis especificado. Esto se consigue confinando... [Seguir leyendo]

1. Un aparato para el tratamiento de un líquido (406) que fluye a lo largo de una vía de flujo a través de una cámara, comprendiendo el aparato: una cámara (400) , en la que por lo menos el 80 por ciento de la cámara está envuelto; una lámpara (402) ultravioleta; y

un tubo (404) transmisivo ultravioleta que discurre a través de la cámara para el paso de líquido a través del mismo; un material (408) reflectante que cubre o forra la cámara, en el que el material es por lo menos un 80 por ciento reflectante,

caracterizado porque

se han instalado pantallas (410) que reflejan la radiación en el extremo de las extensiones del tubo (404) transmisivo ultravioleta y del material (408) reflectante de la radiación. 2. El aparato de la reivindicación 1, en el que la lámpara es capaz de generar una irradiación ultravioleta que al

incidir en el líquido está en el intervalo de 0, 01 W/cm2 a 20 W/cm2. 3. El aparato de la reivindicación 1, en el que el material reflectante es un reflector. 4. El aparato de la reivindicación 3, en el que el reflector es cualquiera del conjunto que consta de un reflector difuso

y un reflector especular.

5. El aparato de la reivindicación 3, en el que el reflector se extiende a una distancia más allá de la parte activa de la lámpara ultravioleta. 6. El aparato de la reivindicación 4, en el que el reflector se compone de cualquiera del conjunto que consta de Poli

tetra-flúor-etileno (PTFE) , poli-tetra-flúor-etileno expandido (PTFEe) , aluminio recubierto, aluminio anodizado y

aluminio pulido. 7. El aparato de la reivindicación 1, en el que el material reflectante es cualquiera de una mezcla de un aglutinante y una aditivo reflectante.

8. El aparato de la reivindicación 7, en el que el aditivo reflectante es cualquiera del conjunto que consta de sulfato de bario, fluoruro de magnesio, óxido de magnesio, óxido de aluminio, óxido de titanio, óxido de holmio, óxido de calcio, óxido de lantano, óxido de germanio, óxido de teluro, óxido de europio, óxido de erbio, óxido de neodimio, óxido de samario, óxido de iterbio y óxido de circonio.

9. El aparato de la reivindicación 1, en el que las pantallas son porosas.

10. El aparato de la reivindicación 1, que comprende además un orificio de entrada y uno de salida en los que el tubo transmisivo ultravioleta entra y sale de la cámara.

11. El aparato de la reivindicación 10, en el que el citado orificio de entrada está configurado en un recorrido en

forma de serpentina.