Dispositivo para la esterilización de gases o líquidos por medio de UV.

Dispositivo para la esterilización de gases o líquidos, que comprende un tubo (10) constituido por vidrio transparente en UV,

que presenta un espacio interno hueco (40) y una pared tubular con una pared interna tubular (70) y una pared externa tubular (60), así como al menos una fuente de luz UV (20a, 20b, 20c...), presentando el tubo de vidrio transparente en UV (10) un entrante (25a, 25b, 25c...) en al menos un punto en el espacio interno (40), en el entrante (25a, 25b, 25c...), al menos uno, está dispuesta la fuente de luz UV (20a, 20b, 20c...), caracterizado porque el entrante constituye una concavidad de la pared de vidrio del tubo de vidrio, de determinado tamaño, presentando una concavidad la pared interna tubular y la pared externa tubular simultáneamente en el mismo punto, y formando conjuntamente las mismas una cavidad abierta hacia el lado exterior del tubo, en la que está alojada al menos una fuente de luz UV.

Dispositivo para la esterilización de gases o líquidos por medio de UV La invención se refiere a un dispositivo para la esterilización de gases y/o líquidos.

Ya es conocido el empleo de radiación UV para el tratamiento, en especial purificación o esterilización, o bien desinfección de agua, aire o superficies. Hasta la fecha se ha extendido relativamente la elaboración de agua potable con radiación UV, pudiéndose reducir en gran medida el índice de gérmenes en el agua de manera fiable y en dependencia con la dosis. Mediante la radiación UV se desactivan microorganismos, como agentes patógenos, en especial bacterias o virus.

La esterilización UV presenta una serie de ventajas frente a la desinfección convencional, basada en procedimientos

químicos:

en el caso de la esterilización UV se trata de un procedimiento sencillo y rápidamente efectivo, efectuándose la esterilización inmediatamente durante la exposición del medio. Una gran ventaja de la esterilización UV es además que no se influye sobre el sabor, el olor, ni el valor de pH del medio esterilizado, lo que constituye una diferencia esencial respecto al tratamiento químico de agua potable o de proceso. En contrapartida con el procedimiento de desinfección químico no son necesarias adiciones complementarias de agentes desinfectantes, se suprimen tiempos de mantenimiento y control de instalaciones de dosificación, y del mismo modo no son necesarias determinaciones de seguridad especiales. Otra ventaja es la compatibilidad con el medio ambiente, ya que no se producen reacciones secundarias, bajo formación de compuestos indeseables. Al contrario que en los agentes desinfectantes habituales, en el caso de una esterilización UV no se desarrollan resistencias debidas a la mutación, como es frecuentemente el caso, a modo de ejemplo, en gérmenes específicos de hospitales (por ejemplo resistencia a antibióticos).

La esterilización UV es posible también a gran escala, a modo de ejemplo en la elaboración de agua potable comunal. También es posible una operación continua para mantener constantemente reducido el índice de gérmenes.

En el caso de esterilización UV se emplean habitualmente lámparas de vapor de mercurio, que emiten radiación a una longitud de onda de alrededor de 254 nm. De este modo, longitudes de onda más cortas, por debajo de 200 nm, presentan una onda tan corta que se absorben por el oxígeno molecular, mediante lo cual el oxígeno molecular se disocia en radicales oxígeno libres, y puede reaccionar de modo subsiguiente con moléculas de oxígeno adicionales para dar ozono. Tal radiación UV de onda corta se emplea, entre otras cosas, para la obtención de agua altamente pura.

Por el estado de la técnica se han dado a conocer numerosas propuestas para la esterilización UV. Algunas de las mismas se explicarán a continuación:

la DE 38 37 905 A1 describe un procedimiento y un dispositivo para el tratamiento, en especial esterilización, de líquidos y/o gases por medio de fuentes de luz UV, comprendiendo el dispositivo una cámara de reacción tubular para el medio a tratar, y al menos dos fuentes de luz UV, estando previstas fuentes de luz UV diferentes entre sí, que emiten longitudes de onda diferentes en cada caso, y son accionables conjuntamente, en combinaciones opcionales entre sí, o por separado de modo alternante. Las fuentes de luz UV se encuentran en la cámara de reacción, y se sumergen en el medio, o son bañadas por el mismo, o se aplican externamente y también con distancia de la cámara de reacción.

La DE 38 24 647 A1 se refiere a un dispositivo para la irradiación de medios por medio de luz UV, constituido por un cuerpo tubular inundado por el medio, constituido por material transparente a UV, y al menos dos fuentes de luz UV dispuestas en paralelo externamente con reflectores, constituyendo las fuentes lumínicas irradiadores planos UV, que presentan una sección transversal oblonga, ovalada, con lado ancho y estrecho, estando orientados los ejes principales de las fuentes de luz UV respectivamente en el punto medio de la sección transversal del cuerpo tubular. Las fuentes de luz UV tienen forma de corona y están dispuestas paralelamente al cuerpo tubular inundado por el medio. Según una forma de ejecución, los irradiadores planos son contiguos al cuerpo tubular con el lado estrecho orientado al cuerpo tubular.

La US 5 133 932 da a conocer un dispositivo para la esterilización de sangre y otros líquidos de origen biológico,

rotándose un depósito transparente para radiación UV con el líquido a esterilizar, e irradiándose simultáneamente desde fuera con radiación UV. El depósito puede presentar una superficie ondulada. No obstante, las fuentes de luz UV están dispuestas fuera del depósito giratorio.

La DE 196 17 467 A1 se ocupa además de un dispositivo para la esterilización de agua por medio de radiación UV- C, fluyendo el agua a través de un tubo de cuarzo, y estando dispuestos uno o varios irradiadores UV alrededor del tubo de cuarzo.

La DE 10 2010 005 893 A1 da a conocer una instalación para la obtención de agua de alta pureza, que comprende al menos una entrada para el agua a purificar, una unidad de purificación, una instalación de irradiación UV con al menos una fuente lumínica que emite radiación UV, que está configurada para la irradiación del agua que recorre el dispositivo de irradiación UV, así como una salida. Las instalaciones de irradiación UV, a modo de ejemplo en forma de LED UV, están dispuestas en este caso fuera del sistema de conducción 14 (fig. 6d), o integradas en la pared del sistema de conducción 14 (fig. 6a, 6b y 6c).De modo especialmente preferente, la instalación de irradiación UV penetra al menos parcialmente en el agua circulante.

La WO 2009/013507 A1 se refiere a un dispositivo de tratamiento para la esterilización al menos parcial de un fluido, como agua, que comprende un conducto para el transporte de una corriente de fluido a tratar, una pluralidad de LEDs para la emisión de luz UV en el fluido, así como un circuito de control para el manejo de las LEDs por medio de una señal pulsada, de modo que la fuente lumínica emite una pulsación. Las LEDs UV están dispuestas en este caso de modo que la corriente de fluido fluye directamente por encima de una superficie de cada fuente lumínica. El contacto directo del fluido con la/las fuente(s) de luz UV ocasionará una mayor eficiencia de tratamiento debido a la mayor proximidad de la fuente lumínica con el líquido a tratar. Además se presentará un efecto refrigerante de las LEDs UV, de modo que la LED será accionable con máxima intensidad de luz UV, mediante lo cual se ampliarán de nuevo las posibilidades de empleo y se mejorará la eficiencia.

No obstante, en el caso de contacto directo de la fuente de luz UV y el medio a tratar es problemático que la superficie de la fuente lumínica sea resistente al medio, y deberá estar hermetizada contra el mismo. Cada LED-UV debe estar hermetizada por sí misma en cada caso. El efecto refrigerante, a modo de ejemplo de un líquido, ya no se puede utilizar si el propio líquido no está frío, o está templado o incluso caliente. El líquido caliente provoca entonces un calentamiento adicional de las LEDs UV, y puede limitar claramente su durabilidad.

También los sistemas de tratamiento aquí expuestos tienen el inconveniente de no poder un recambio simple de la fuente de luz UV, ya que ésta se encuentra en contacto directo con el medio a tratar. Por lo tanto se requiere una desconexión del sistema total, bajo la cual se resiente la eficiencia del procedimiento.

La US 7 270 748 B1 describe un sistema de depuración de agua para un grifo de agua bajo empleo de radiación UV. Una parte del recorrido de agua presenta una pluralidad de LEDs UV, que se pueden presentar dispuestas alrededor del conducto transparente, e insertadas en el mismo.

La US 2003/0170151 A1 da a conocer un sistema en el que un fluido se expone a radiación UV, comprendiendo el sistema un conducto para el transporte de fluido, presentando el conducto dispositivos de desvío para hacer

uniforme la corriente de fluido. Las fuentes de luz UV están dispuestas en este caso en el conducto, o pueden estar

previstas también en el dispositivo de desvío. En este caso, las fuentes de luz UV están de nuevo en contacto directo con el fluido a tratar, de lo que se derivan los inconvenientes ya expuestos.

La US 2010/0253207 A1 describe una lámpara de descarga plana para la generación de radiación UV de una configuración muy especial, que se puede emplear, entre otras cosas, también para la desinfección/esterilización de aire, agua o superficies.

Por consiguiente, por el estado de la técnica... [Seguir leyendo]

1.- Dispositivo para la esterilización de gases o líquidos, que comprende un tubo (10) constituido por vidrio transparente en UV, que presenta un espado interno hueco (40) y una pared tubular con una pared interna tubular (70) y una pared externa tubular (60), así como al menos una fuente de luz UV (20a, 20b, 20c...), presentando el tubo de vidrio transparente en UV (10) un entrante (25a, 25b, 25c...) en al menos un punto en el espacio Interno (40), en el entrante (25a, 25b, 25c...), al menos uno, está dispuesta la fuente de luz UV (20a, 20b, 20c...), caracterizado porque el entrante constituye una concavidad de la pared de vidrio del tubo de vidrio, de determinado tamaño, presentando una concavidad la pared Interna tubular y la pared externa tubular simultáneamente en el mismo punto, y formando conjuntamente las mismas una cavidad abierta hacia el lado exterior del tubo, en la que está alojada al menos una fuente de luz UV.

2.- Dispositivo según la reivindicación 1, caracterizado porque la fuente de luz UV (20a, 20b, 20c...), al menos una, en el entrante (25a, 25b, 25c...), al menos uno, está dispuesta de tal manera que la fuente de luz UV (20a, 20b, 20c...), al menos una, se encuentra al menos parcialmente dentro de la pared interna tubular (60) del tubo de vidrio transparente en UV (10), si la pared interna tubular (60) se presentara sin entrantes.

3.- Dispositivo según al menos una de las reivindicaciones precedentes 1 o 2, caracterizado porque el número de entrantes (25a, 25b, 25c...) coincide con el número de fuentes de luz UV (20a, 20b, 20c...), y en cada caso está prevista sólo una fuente de luz UV (20a, 20b, 20c...) en un entrante (25a, 25b, 25c...).

4.- Dispositivo según al menos una de las reivindicaciones precedentes 1 a 3, caracterizado porque el número de fuentes de luz UV (20a, 20b, 20c...), que están previstas en el tubo de vidrio transparente en UV (10), se selecciona entre 1 y 4 fuentes de luz UV (20a, 20b, 20c...).

5.- Dispositivo según al menos una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque el vidrio transparente en UV es seleccionado a partir de vidrio de cuarzo, vidrio de silicato, preferentemente vidrio de borosilicato, vidrio de silicato de sodio-potasio-bario.

6.- Dispositivo según al menos una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque

- un reflector (30, 30b) está dispuesto alrededor del tubo de vidrio (10) y envuelve completamente al mismo, o

- un reflector (30, 30b) está dispuesto alrededor del tubo de vidrio (10) o está alojado en la pared externa tubular (60), exceptuando en la zona de los entrantes (25a, 25b, 25c...), estando previsto para cada fuente de luz UV (20a, 20b, 20c...) un reflector adicional (30a, 30.1, 30.2, 30.3...), o

- un reflector (30, 30c) está alojado en la pared interna tubular (70), exceptuando en la zona de los entrantes (25a, 25b, 25c...), estando previsto para cada fuente de luz UV (20a, 20b, 20c...) un reflector adicional (30a, 30.1, 30.2, 30.3...).

7 - Dispositivo según la reivindicación 6, caracterizado porque el reflector (30, 30b) está aplicado en la pared externa tubular (60) o en la pared interna tubular (70) en forma de un revestimiento reflectante en UV, exceptuando la zona donde se presentan los entrantes (25a, 25b, 25c...).

8 - Dispositivo según al menos una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque la fuente de luz UV (20a, 20b, 20c....) es seleccionada a partir de una lámpara UV de presión media, de alta presión o baja presión, CCL o LEDs UV.

9.- Dispositivo según al menos una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque los entrantes (25a, 25b, 25c...) están previstos con limitación local en el tubo de vidrio (10).

- Dispositivo según al menos una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque la forma de los entrantes (25a, 25b, 25c...) está adaptada a la forma de las fuentes de luz UV (20a, 20b, 20c....) empleadas.

11.- Dispositivo según al menos una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque

- en el caso de previsión de uno o varios entrantes (25a, 25b, 25c...), el grosor de pared del tubo de vidrio (10) es constante a lo largo del volumen del tubo.

12.- Dispositivo según al menos una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque la sección transversal del tubo (10) es seleccionada entre circular, ovalada, angular, preferentemente circular u ovalada.

13.- Dispositivo según al menos una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque las fuentes de luz UV (20a, 20b, 20c....) están dispuestas simétricamente en el tubo de vidrio (10).

14.- Empleo de un dispositivo según una de las reivindicaciones 1 a 13 para la esterilización de líquidos y/o gases en estado de reposo o circulante, en especial en la elaboración y esterilización de agua potable, esterilización de

agua de alta pureza, aguas residuales, líquidos procedentes del sector farmacéutico y de productos alimenticios, para la esterilización de gases, como aire o gases industriales y similares, así como en la producción de agua de alta pureza.