Una fuente de luz ultravioleta que comprende

una bombilla ultravioleta (10,

110a, 110b, 210a, 210b, 310, 410, 510, 610, 611, 710, 710b, 711a, 711b, 810a, 810b);caracterizada por

una fuente de energía de microondas para excitar dicha bombilla ultravioleta (60, 160a, 160b, 260a, 260b, 360, 460b,560, 660, 760a, 760b); y

una guía de ondas ópticamente transparente (20, 120a, 120b, 220a, 220b, 320, 420, 520, 620, 720a, 720b, 820) paraguiar la energía de microondas que se origina a partir de dicha fuente de energía de microondas a la bombillaultravioleta, en la que dicha guía de ondas rodea completamente la bombilla ultravioleta, y

en la que la longitud de onda dominante de la fuente de luz ultravioleta es de

(a) desde 140 hasta 240 nm y la fuente de luz ultravioleta es adecuada para su uso en la promoción dereacciones de disociación molecular; o bien

(b) desde 300 hasta 400 nm y la fuente de luz ultravioleta es adecuada para su uso en la promoción dereacciones fotoquímicas.

Fuente de luz UV

Campo técnico

La presente invención se refiere al campo de fuentes de luz ultravioleta (UV) .

5 Antecedentes de la invención

Se conoce el uso de radiación ultravioleta (UV) para una diversidad de usos, incluyendo los que implican la promoción de reacciones fotoquímicas y de disociación molecular.

Un problema con los sistemas conocidos es que es difícil producir de forma segura energía de excitación suficiente para la fuente UV y es difícil transferir de forma eficaz esa energía a la sustancia o entidad que se va a tratar. Por lo tanto, es difícil

disponer de sistemas con fines industriales de alto rendimiento, de alta energía.

Ahora se describe una fuente de luz ultravioleta que permite que se lleve a cabo un tratamiento UV de alto rendimiento, eficaz. La fuente de luz ultravioleta comprende una lámpara UV que se excita por una fuente de energía de microondas. La lámpara está encerrada por una guía de ondas que comprende material transparente UV. La fuente de luz ultravioleta es particularmente adecuada para el tratamiento de líquidos que se hacen fluir pasada la fuente de luz ultravioleta.

El documento US 3 911 318 da a conocer un procedimiento y aparato para generar energía radiación electromagnética de alta potencia.

Sumario de la invención

De acuerdo con un aspecto de la presente invención se proporciona una fuente de luz ultravioleta de acuerdo con la reivindicación 1.

La longitud de onda dominante de la fuente de luz ultravioleta es de

(a) desde 140 hasta 240 nm, preferentemente desde 150 hasta 220 nm, lo más preferentemente desde 160 hasta 200 nm, en particular de 182 nm ó 185 nm y la fuente de luz ultravioleta es adecuada para su uso en la promoción de reacciones de disociación molecular; o bien

(b) desde 300 hasta 400 nm, preferentemente desde 320 hasta 380 nm, lo más preferentemente desde 330 hasta 370 nm,

en particular de 346 nm y la fuente de luz ultravioleta es adecuada para su uso en la promoción de reacciones fotoquímicas.

Por guía de ondas ópticamente transparente se quiere decir una guía de ondas que es sustancialmente transparente a la radiación ultravioleta empleada en el presente documento, teniendo típicamente una transparencia mayor de un 50%, preferentemente mayor de un 90% a la radiación UV.

La guía de ondas controla el flujo de radiación ultravioleta desde el compartimento. Típicamente, la función de control incluye la prevención de la liberación de abusivas frecuencias de radiación ultravioleta perjudiciales o innecesarias. La naturaleza exacta de la guía de ondas y su función de control se puede adaptar para satisfacer el propósito de uso.

De forma adecuada, la bombilla ultravioleta no tiene electrodo. Es decir, es una bombilla sin electrodo tal como una que comprende un tubo parcialmente evacuado que comprende un elemento o mezclas de elementos en forma de vapor. El

mercurio es un elemento preferido para este propósito, pero las alternativas incluyen mezclas de gases inertes con compuestos de mercurio, sodio y azufre. Los haluros, tales como el haluro de mercurio también son adecuados en el presente documento. Las amalgamas también son adecuadas en el presente documento, incluyendo amalgama de indio/mercurio.

En un aspecto, la guía de ondas controla el flujo de la energía de microondas desde el compartimento. El control de la

energía de microondas que pasa a través de la guía de ondas es útil en realizaciones de la invención que hacen uso tanto de radiación UV como microondas.

En otro aspecto, la guía de ondas bloquea al menos la mayoría del flujo de energía de microondas desde el compartimento.

De forma adecuada, el compartimento comprende cuarzo o un material de plástico transparente a UV.

45 De forma adecuada, el compartimento se recubre con un recubrimiento que ayuda a controlar el flujo de energía ultravioleta y/o de microondas del mismo, el recubrimiento se puede aplicar a una o ambas de las superficies interior o exterior del compartimento. También se contemplan recubrimientos parciales.

De forma adecuada, en el presente documento se incorpora un sistema para limpiar el compartimento (por ejemplo, el tubo de cuarzo) . Los sistemas de limpieza adecuados incluyen aquellos basados en el flujo de fluido, tal como flujo de agua, aire o gas. Los agentes de limpieza tales como detergentes se pueden emplear como sea necesario.

De forma adecuada, la guía de ondas comprende un material conductor. El material conductor puede ser integral, o se puede aplicar como un recubrimiento o revestimiento interno o externo. El revestimiento puede estar en contacto directamente con la superficie interior del compartimento o estar separado del mismo.

De forma adecuada, la guía de ondas comprende una malla conductora. Preferentemente, la malla conductora comprende una material conductor de frecuencia alta seleccionado del grupo que consiste en cobre, aluminio y acero inoxidable.

La bombilla ultravioleta tiene cualquier forma y tamaño adecuados, incluyendo formas alargadas, tales como una forma de cigarro. Se puede adaptar el tamaño de la bombilla. Los diámetros de bombilla típicos son desde 5 hasta 200 mm, por ejemplo, de 38 mm.

Se contemplan realizaciones en las que se emplean una pluralidad de bombillas. La bombilla puede ser similar en el tipo, por ejemplo, de tamaño y temperatura de funcionamiento similares o se pueden emplear combinaciones de diferentes tipos de bombilla. Para el propósito de uso se contempla el número de bombillas empleadas. Típicamente, se emplean desde 2 hasta 25 bombillas, tal como desde 3 hasta 18 bombillas. Se contemplan diversas formas de disposición de la pluralidad de bombillas incluyendo disposiciones al azar o informales, disposiciones en fila, disposiciones secuenciales,

disposiciones estructuradas y agrupaciones. Las bombillas pueden estar colocadas en disposiciones de circuito eléctrico en serie, paralelo y mezcla de serie y paralelo.

La guía de ondas ópticamente transparente tiene cualquier forma adecuada, tal como formas cilíndricas o rectangulares. La longitud y el tamaño de la guía de ondas están adaptados para ajustarse al propósito particular de uso y para acomodar la (s) bombilla (s) necesarias (s) .

De forma adecuada, la bombilla ultravioleta tiene una temperatura de funcionamiento que maximiza las características de bombilla elegidas. Las temperaturas de funcionamiento típicas son de desde 10ºC hasta 900ºC, y la temperatura de funcionamiento se seleccionará y se optimizará de acuerdo con el propósito de uso.

De forma adecuada, la fuente de energía de microondas comprende un magnetrón. Se contemplan fuentes alternativas, tales como dispositivos de estado sólido.

De forma adecuada, la fuente de luz ultravioleta comprende adicionalmente un sistema para la limpieza del compartimento.

De forma adecuada, la fuente de luz ultravioleta comprende adicionalmente una guía de trayectoria para guiar la energía de microondas desde la fuente de energía de microondas hasta la bombilla ultravioleta.

En un aspecto, la guía de trayectoria define una trayectoria esencialmente lineal para la energía de microondas.

En otro aspecto, la guía de trayectoria define una trayectoria no lineal, tal como una trayectoria que define un ángulo, tal como ángulo recto.

De forma adecuada, la guía de trayectoria comprende un cable coaxial.

De forma adecuada, la fuente de luz ultravioleta comprende adicionalmente un alojamiento para dicho compartimento. Preferentemente, el alojamiento tiene una entrada y una salida y el alojamiento está conformado para guiar el flujo de

fluido desde la entrada, pasado el compartimento hasta la salida. Preferentemente, el fluido comprende aire o un líquido, tal como agua. De forma adecuada, la fuente de luz ultravioleta comprende adicionalmente una bomba para bombear fluido desde la entrada, pasado el compartimento hasta la salida. De forma alternativa, se puede utilizar la gravedad para fomentar el flujo de fluido.

La elección de materiales para su uso en el alojamiento y... [Seguir leyendo]

1. Una fuente de luz ultravioleta que comprende

una bombilla ultravioleta (10, 110a, 110b, 210a, 210b, 310, 410, 510, 610, 611, 710, 710b, 711a, 711b, 810a, 810b) ; caracterizada por

una fuente de energía de microondas para excitar dicha bombilla ultravioleta (60, 160a, 160b, 260a, 260b, 360, 460b, 560, 660, 760a, 760b) ; y

una guía de ondas ópticamente transparente (20, 120a, 120b, 220a, 220b, 320, 420, 520, 620, 720a, 720b, 820) para guiar la energía de microondas que se origina a partir de dicha fuente de energía de microondas a la bombilla ultravioleta, en la que dicha guía de ondas rodea completamente la bombilla ultravioleta, y

en la que la longitud de onda dominante de la fuente de luz ultravioleta es de

(a) desde 140 hasta 240 nm y la fuente de luz ultravioleta es adecuada para su uso en la promoción de reacciones de disociación molecular; o bien

(b) desde 300 hasta 400 nm y la fuente de luz ultravioleta es adecuada para su uso en la promoción de reacciones fotoquímicas.

2. Una fuente de luz ultravioleta de acuerdo con la reivindicación 1, en la que la longitud de onda dominante de la fuente de luz ultravioleta es de desde 160 hasta 200 nm.

3. Una fuente de luz ultravioleta de acuerdo con la reivindicación 1, en la que la longitud de onda dominante de la fuente de luz ultravioleta es de desde 330 hasta 370 nm.

4. Una fuente de luz ultravioleta de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en la que la bombilla 20 ultravioleta no tiene electrodo.

5. Una fuente de luz ultravioleta de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, en la que la guía de ondas controla el flujo de la energía de microondas de la misma.

6. Una fuente de luz ultravioleta de acuerdo con la reivindicación 5, en la que la guía de ondas bloquea una mayoría del flujo de la energía de microondas de la misma.

7. Una fuente de luz ultravioleta de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, en la que la guía de ondas 120, comprende cuarzo o un material de plástico transparente a UV.

8. Una fuente de luz ultravioleta de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, en la que la guía de ondas comprende un material conductor.

9. Una fuente de luz ultravioleta de acuerdo con la reivindicación 8, en la que el material conductor es un recubrimiento 30 o revestimiento para la guía de ondas.

10. Una fuente de luz ultravioleta de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 8 ó 9, en la que la guía de ondas comprende una malla conductora (30, 130a, 130b, 230a, 230b, 330, 430, 530, 630, 730a, 730b, 830) .

11. Una fuente de luz ultravioleta de acuerdo con la reivindicación 10, en la que la malla conductora comprende un material seleccionado del grupo que consiste en cobre, aluminio y acero inoxidable.

12. Una fuente de luz ultravioleta de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 11, en la que la bombilla ultravioleta tiene una forma alargada.

13. Una fuente de luz ultravioleta de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 12, que comprende una pluralidad de bombillas ultravioletas.

14. Una fuente de luz ultravioleta de acuerdo con la reivindicación 13, que comprende de desde 2 hasta 25, 40 preferentemente desde 3 hasta 18 bombillas.

15. Una fuente de luz ultravioleta de cualquiera de las reivindicaciones 13 ó 14, en la que dicha pluralidad de bombillas ultravioletas forma una disposición seleccionada del grupo que consiste en una disposición al azar, una disposición en fila, una disposición secuencial, una disposición estructurada y una disposición agrupada.

16. Una fuente de luz ultravioleta de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 15, en la que la guía de ondas 45 ópticamente transparente tiene una forma cilíndrica o rectangular.

17. Una fuente de luz ultravioleta de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 16, en la que la fuente de energía de microondas comprende un magnetrón.

18. Una fuente de luz ultravioleta de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 17, que comprende adicionalmente un sistema para limpiar (480, 580, 680, 780a, 780b) el compartimento.

19. Una fuente de luz ultravioleta de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 18, que comprende

adicionalmente una guía de trayectoria (40, 50, 340, 440, 450, 550, 650, 750a, 750b) para guiar la energía de 5 microondas desde la fuente de energía de microondas hasta la bombilla ultravioleta.

20. Una fuente de luz ultravioleta de acuerdo con la reivindicación 19, en la que la guía de trayectoria define una trayectoria esencialmente lineal.

21. Una fuente de luz ultravioleta de acuerdo con la reivindicación 19, en la que la guía de trayectoria define una trayectoria no lineal.

22. Una fuente de luz ultravioleta de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 19 a 21, en la que la guía de trayectoria comprende un cable coaxial.

23. Una fuente de luz ultravioleta de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 22, que comprende adicionalmente un alojamiento para dicha guía de ondas.

24. Una fuente de luz ultravioleta de acuerdo con la reivindicación 23, en la que el alojamiento tiene una entrada (72,

172a, 172b, 272a, 272b, 472, 572, 672, 772) y una salida (74, 174a, 174b, 274a, 274b, 474, 574, 674, 774) y el alojamiento está conformado para guiar el flujo de fluido desde la entrada, pasada la guía de ondas hasta la salida.

25. Una fuente de luz ultravioleta de acuerdo con la reivindicación 24, en la que dicho fluido comprende agua o aire.

26. Una fuente de luz ultravioleta de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 24 ó 25, que comprende adicionalmente una bomba para bombear fluido desde la entrada, pasado el compartimento hasta la salida.

27. Un procedimiento de promoción de la disociación de una entidad molecular caracterizado por que el procedimiento comprende

aplicar la energía de microondas a una lámpara ultravioleta para producir radiación ultravioleta de longitud de onda dominante de desde 140 hasta 240 nm; y

exponer la entidad molecular a dicha radiación ultravioleta, en la que

una guía de ondas ópticamente transparente guía dicha energía de microondas hasta dicha lámpara ultravioleta y dicha guía de ondas rodea completamente la lámpara ultravioleta.

28. Un procedimiento de acuerdo con la reivindicación 27, en el que la entidad molecular está soportada en un fluido, tal como aire o un líquido y el fluido que porta la sustancia fluye pasado el compartimento.

29. Un procedimiento de acuerdo con las reivindicaciones 27 ó 28, en el que la entidad molecular es un material 30 orgánico.

30. Un procedimiento de acuerdo con la reivindicación 29, en el que el material orgánico es oxidable.

31. Un procedimiento de acuerdo con la reivindicación 30, para la disociación de carbono oxidable total (COT) en agua.

32. Un procedimiento de acuerdo con la reivindicación 27, en el que la entidad molecular está soportada sobre una superficie y la radiación ultravioleta se aplica a dicha superficie.

33. Un procedimiento de acuerdo con la reivindicación 32, en el que la entidad molecular es un contaminante sobre la superficie.

34. Un procedimiento de acuerdo con las reivindicaciones 32 ó 33, en el que la superficie es de un producto seleccionado del grupo que consiste en productos alimenticios, productos envasados y las superficies de cualquier equipo empleado en la fabricación del mismo.

35. Un procedimiento de promoción de una reacción fotoquímica en una sustancia caracterizada por el procedimiento que comprende

aplicar la energía de microondas a una lámpara ultravioleta para producir radiación ultravioleta de longitud de onda dominante de desde 300 hasta 400 nm; y

exponer la entidad molecular a dicha radiación ultravioleta, en la que

45 una guía de ondas ópticamente transparente guía dicha energía de microondas hasta dicha lámpara ultravioleta y dicha guía de ondas rodea completamente la lámpara.

36. Un procedimiento de acuerdo con la reivindicación 35, en el que la sustancia está soportada en un fluido, tal como aire o un líquido y el fluido que porta la sustancia fluye pasado el compartimento.

37. Un procedimiento de acuerdo con la reivindicación 35, en el que la sustancia está soportada sobre una superficie y la radiación ultravioleta se aplica a la superficie.