ES2213371T3 - Aparato y metodo para tratamiento de fluidos con luz ultravioleta. - Google Patents
Aparato y metodo para tratamiento de fluidos con luz ultravioleta.Info
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Abstract
Un montaje de fuentes de radiación para uso en un tratamiento fotoquímico de un líquido y un fluido, respectivamente, que comprende: al menos una fuente de radiación (14; 91) adaptada para estar sumergida en dicho fluido (66) cuando el montaje está en uso; al menos unos medios (16; 70; 90) de control de excitación mecánica y eléctricamente conectados con cada fuente de radiación (14; 91), siendo adyacentes dichos medios (16; 70; 90) de control de excitación a la fuente de radiación (14; 91), estando adaptados dichos medios (16; 70; 90) de control de excitación para estar sumergidos en y ser enfriados por dicho fluido (66) cuando el montaje está en uso; un miembro (11; 76; 97) de armazón alargado que tiene una porción adaptada para estar sumergida en el fluido (66) cuando el montaje está en uso, estando conectado el miembro (11; 76; 97) de armazón con al menos uno de la fuente de radiación (14; 91), los medios (16; 70; 90) de control de excitación y los medios (23, 24; 77; 92) de conduccióneléctrica para proporcionar energía eléctrica a los medios (16; 70; 90) de control de excitación.
Description
Aparato y método para tratamiento de fluidos con
luz ultravioleta.
La presente invención se refiere a un aparato y
un método para tratamiento ultravioleta de fluidos, tales como agua.
Más particularmente, la presente invención se refiere a un aparato
que emplea una disposición particular de reactancias y lámparas
ultravioleta.
Se conoce cómo tratar agua con luz ultravioleta a
fin de destruir bacterias y otros microorganismos indenseables. Por
ejemplo, la patente de EE.UU. número 5.660.719, que se expidió el
26 de agosto de 1997 a Kurtz et al. describe un montaje de
bastidor de lámparas ultravioleta que comprende una agrupación de
lámparas ultravioleta verticalmente dispuestas para el tratamiento
de fluidos. El montaje tiene un recinto separado para la carcasa, al
menos una reactancia y componentes electrónicos para alimentar las
lámparas. Kurtz et al. indican que se generan cantidades
sustanciales de calor durante el funcionamiento de la reactancia y
que se requiere enfriamiento. Se proporciona enfriamiento soplando
aire a través del recinto, o por medio de aire acondicionado o por
el uso de un intercambiador de calor.
Otra disposición está descrita en la patente de
EE.UU. número 5.019.256 que se expidió el 28 de mayo de 1991 a Ifill
et al. Esta patente describe un montaje de bastidor de
lámparas ultravioleta que comprende una agrupación vertical de
lámparas ultravioleta horizontalmente dispuestas para el tratamiento
de agua residual. Un panel de control de la alimentación está
previsto en una localización alejada del montaje de bastidor para la
inclusión de reactancias y diversos componentes electrónicos.
Alternativamente, las reactancias para las lámparas pueden estar
situadas en una canalización vertical sumergida que forma parte del
bastidor. Uno de los problemas asociado con tal disposición es que
las reactancias son difíciles de retirar del bastidor, y si una
reactancia tiene que ser remplazada, entonces, se deben retirar
todas las reactancias. Esto es ineficiente, ya que la unidad de
tratamiento ultravioleta está fuera de servicio durante un largo
periodo de tiempo. Variaciones del dispositivo de la patente de
EE.UU. número 5.019.256 a Ifill et al. están descritas en las
patentes de EE.UU. números 4.482.809, 4.872.980 y 5.006.244 a J. M.
Maarschalkerweerd que se expidieron el 13 de noviembre de 1984, el
10 de octubre de 1989 y el 9 de Abril de 1991, respectivamente. Las
reactancias y el suministro de energía a las lámparas están
separados de las lámparas y de los bastidores de lámparas.
La mayoría de los sistemas de tratamiento
comerciales para agua, en los que la misma se trata con luz
ultravioleta, usan lámparas ultravioleta que tienen electrodos en
ellas y están asociadas con reactancias. La presente invención
resulta adecuada, también, para lámparas que son sin electrodos y
están asociadas con acopladores de excitación de alta frecuencia.
Una descripción de una lámpara típica sin electrodos y un acoplador
se puede encontrar en la patente de Estados Unidos número 5.070.277
a W. P. Lapatovich que se expidió el 3 de diciembre de 1991.
La presente invención intenta superar las
deficiencias de los sistemas previos y proporcionar un sistema que
se mantenga fácilmente.
El término "cable", como se usa en esta
memoria con relación a la presente invención, incluye una pluralidad
de hilos conductores, por ejemplo, como en un cable propiamente
dicho.
Los términos "comprendiendo/comprende"
cuando se usan en esta memoria descriptiva se toman para
especificar las presencia de las propiedades, los números enteros,
las operaciones o los componentes indicados pero no excluyen la
presencia o adición de una o más propiedades, números enteros,
operaciones o componentes distintos o grupos de los mismos.
En consecuencia, un aspecto de la presente
invención prevé un montaje de fuentes de radiación para uso con un
fluido, según la reivindicación 1.
Se reivindican realizaciones adicionales de la
invención en las reivindicaciones subordinadas, que incluyen la
reivindicación 14 que se refiere a un método para tratar agua.
En una realización, la fuente de radiación es una
lámpara para emitir radiación ultravioleta.
En otra realización, la lámpara tiene electrodos
y los medios de control de excitación son una reactancia
eléctricamente conectada a la lámpara.
En una realización adicional, la lámpara es una
lámpara sin electrodos y los medios de control de excitación son un
acoplador de alta frecuencia.
En otro aspecto de la presente invención se prevé
un montaje de fuentes de radiación para uso con un material
seleccionado a partir del grupo que consiste en un líquido y un
fluido circulante, que comprende:
a) cuando el material es un líquido,
al menos una fuente de radiación adaptada para
estar sumergida en dicho líquido cuando el montaje está en uso;
al menos unos medios de control de excitación
para controlar la excitación del gas dentro de la fuente de
radiación, estando adaptados dichos medios de control de excitación
para estar sumergidos en dicho líquido cuando el montaje está en
uso;
y medios de conducción eléctrica para
proporcionar energía eléctrica a los medios de control de
excitación; o
b) cuando el material es un fluido
circulante,
al menos una fuente de radiación adaptada para
estar sumergida en dicho fluido circulante cuando el montaje está en
uso;
al menos unos medios de control de excitación
para controlar la excitación del gas dentro de la fuente de
radiación, estando adaptados dichos medios de control de excitación
para estar sumergidos en dicho fluido circulante cuando el montaje
está en uso;
y medios de conducción eléctrica para
proporcionar energía eléctrica a los medios de control de
excitación.
En aún otra realización, el montaje de fuentes de
radiación tiene un primer miembro de armazón alargado con una
porción adaptada para estar sumergida en el líquido o fluido
circulante cuando el montaje está en uso, y el miembro de armazón
está conectado con al menos uno de la fuente de radiación, de un
manguito transparente a la radiación para la fuente de radiación y
de los medios de control de excitación.
En una realización, la fuente de radiación es una
lámpara para emitir radiación ultravioleta.
En otra realización, la lámpara tiene electrodos
y los medios de control de excitación son una reactancia
eléctricamente conectada con la lámpara.
En una realización adicional, la lámpara es una
lámpara sin electrodos y los medios de control de excitación son un
acoplador de alta frecuencia.
En otra realización, la reactancia está soportada
por el primer miembro de armazón alargado.
En una realización adicional, la reactancia es
alargada y tiene extremos primero y segundo opuestos, cuyo primer
extremo está montado sobre dicha porción, la lámpara es alargada y
tiene extremos primero y segundo opuestos, cuyo primer extremo está
conectado al segundo extremo de la reactancia.
En otra realización, la lámpara es alargada y
tiene extremos primero y segundo, cuyo primer extremo está conectado
con la reactancia y el segundo extremo de la lámpara está soportado
por el primer miembro de armazón alargado.
En una realización adicional, el montaje tiene
una pluralidad de medios de control de excitación, cada uno con una
fuente de radiación asociada con él.
En aún otra realización, el montaje tiene una
pluralidad de fuentes de radiación conectadas con cada medio de
control de excitación.
En otra realización, los medios de conducción
eléctrica incluyen, para cada medio de control de excitación, un
cable eléctrico que se extiende desde los medios de control de
excitación hasta una localización que no está sumergida en el
líquido o fluido circulante.
En una realización adicional, todos los cables
eléctricos tienen una protección que está en contacto con el líquido
o fluido circulante.
En otra realización, el montaje tiene un segundo
miembro de armazón alargado, y cuando cada reactancia está soportada
por el primer miembro de armazón alargado, el segundo extremo de
cada lámpara asociada está soportado por dicho segundo miembro de
armazón alargado.
En otra realización, la reactancia y la lámpara
están encerradas en un manguito transparente que es hermético a los
fluidos.
En una realización adicional, el manguito
transparente está montado en un primer extremo con una conexión
hermética a los fluidos con la porción del primer miembro de
armazón alargado.
En otra realización, el manguito transparente
está montado en el primer extremo con una conexión hermética a los
fluidos con la porción del primer miembro de armazón alargado, y
montado en un segundo extremo al segundo miembro de armazón
alargado.
En aún otra realización, el primer miembro de
armazón alargado es tubular con una pared exterior y, para cada
medio de control de excitación, un soporte con un saliente corto
tubular externamente roscado rodea una abertura de acceso a través
de la pared exterior, teniendo los medios de control de excitación
un anillo de retención externo fijado adyacente a su primer extremo,
comprendiendo además el montaje un acoplamiento internamente roscado
para aplicarse en el saliente corto y el anillo de retención, a fin
de mover el saliente corto y el anillo uno hacia otro, y un miembro
de obturación elástico entre el saliente corto y el acoplamiento de
manera que el anillo de retención está presionado contra el
exterior de los medios de control de excitación cuando el
acoplamiento está apretado.
En una realización adicional, el montaje tiene un
manguito que rodea cada fuente de radiación, teniendo dicho manguito
un extremo abierto y un extremo cerrado y estando hecho de un
material transparente a la radiación emitida por la fuente de
radiación, y un acoplamiento adicional que soporta con efecto de
obturación el extremo abierto de dicho manguito desde el segundo
extremo de los medios de control de excitación.
En una realización adicional, los medios de
control de excitación son una reactancia y la fuente de radiación es
un lámpara con electrodos.
Otro aspecto de la invención prevé un montaje
para uso en un tratamiento fotoquímico de un fluido, que
comprende:
al menos una fuente de radiación para producir
radiación por excitación de un gas;
al menos unos medios de control de excitación
adaptados para estar sumergidos en dicho fluido cuando el montaje
está en uso, para controlar la excitación del gas dentro de la
fuente de radiación;
un miembro de armazón sumergible que tiene una
porción adaptada para estar sumergida en el fluido cuando el montaje
está en uso y que tiene una pluralidad de soportes, proporcionando
cada uno soporte para al menos uno de a) una fuente de radiación, b)
un manguito transparente a la radiación para la fuente de radiación
y c) unos medios de control de excitación; y
unos medios de conducción eléctrica para
proporcionar energía eléctrica a los medios de control de
excitación.
En una realización para tratamiento de un
líquido, el montaje se selecciona a partir del grupo que consiste
en
A) un montaje en el que los medios de control de
excitación son una reactancia, teniendo dicha reactancia un segundo
extremo opuesto a un primer extremo, y teniendo dicha reactancia un
manguito exterior que encierra componentes de la misma, estando
obturado el manguito para impedir entrada de líquido en la
reactancia, teniendo dicha reactancia y dicho soporte medios de
conexión para conectar mecánicamente el primer extremo de la
reactancia al soporte;
la fuente de radiación es una lámpara
ultravioleta alargada que tiene extremos primero y segundo opuestos,
teniendo dicha lámpara y dicha reactancia medios de conexión para
conectar mecánica y eléctricamente el primer extremo de la lámpara
con el segundo extremo de la reactancia;
y el montaje tiene medios para obturar la lámpara
contra el contacto directo con el líquido;
B) un montaje en el que la fuente de radiación es
una lámpara ultravioleta alargada que tiene medios de conexión para
conectar mecánicamente la lámpara con el soporte;
los medios de control de excitación son una
reactancia, teniendo dicha lámpara y dicha reactancia medios para
conectarlas eléctricamente entre sí; y
el montaje tiene medios de obturación para
obturar la lámpara y la reactancia contra el contacto directo con el
líquido;
C) un montaje en el que la fuente de radiación es
una lámpara ultravioleta alargada;
los medios de control de excitación son una
reactancia, teniendo dicha lámpara y dicha reactancia medios para
conectarlas eléctricamente entre sí;
y el montaje tiene un manguito que cubre y obtura
la lámpara y la reactancia contra el contacto directo con el
líquido, y el montaje tiene medios de conexión para conectar
mecánicamente los medios de manguito con el soporte; y
D) un montaje en el que los medios de control de
excitación son una reactancia, que tiene un manguito exterior que
encierra componentes de la reactancia, estando obturado el manguito
para impedir entrada de líquido en la misma, teniendo dicha
reactancia medios de conexión para conectar mecánicamente la
reactancia con el soporte;
la fuente de radiación es una lámpara
ultravioleta alargada que tiene medios de conexión para conectar
mecánicamente la lámpara con el soporte separadamente de la
reactancia, y medios para obturar la lámpara contra el contacto
directo con el líquido, teniendo dicha lámpara y dicha reactancia
medios para conectarlas eléctricamente entre sí.
En otra realización, los medios para obturar la
lámpara en las realizaciones A), B) o D) son un manguito que es
transparente a la radiación ultravioleta.
En una realización adicional, el miembro de
armazón sumergible es tubular y el soporte rodea una abertura en una
pared lateral del miembro de armazón, y el montaje incluye además 1)
una primera conexión eléctrica entre la reactancia y los medios
eléctricamente conductores dentro del miembro de armazón tubular,
teniendo dicha primera conexión eléctrica la forma de clavijas que
entran en tomas de corriente adecuadas, y 2) una segunda conexión
eléctrica entre la reactancia y la lámpara ultravioleta, teniendo,
también, dicha segunda conexión eléctrica la forma de clavijas que
entran en tomas de corriente adecuadas.
En aún otra realización, el montaje incluye
medios de transmisión de energía eléctrica para transmitir la misma
desde una fuente de alimentación a cada reactancia, siendo dichos
medios de transmisión de energía exteriores al miembro de armazón
sumergible.
Preferiblemente, todas las conexiones son
sustancialmente herméticas al agua.
La presente invención prevé, también, un montaje
de lámparas ultravioleta para inmersión en un líquido, que comprende
un bastidor con una canalización sumergible y al menos una lámpara
ultravioleta sumergible con una reactancia sumergible asociada, en
la que la lámpara ultravioleta está acoplada de modo que se puede
retirar, física y eléctricamente, a una reactancia asociada y la
reactancia está acoplada de modo que se puede retirar, físicamente,
a la canalización de manera que cuando está sumergida, no puede
entrar líquido en la canalización a través de los acoplamientos de
lámpara y reactancia.
En una realización, la canalización contiene
medios de transmisión de energía eléctrica y la reactancia está
acoplada de modo que se pueden retirar, eléctricamente, a los medios
de transmisión de energía.
En una realización adicional, los medios de
transmisión de energía se seleccionan a partir del grupo que
consiste en un cable y unas tiras eléctricamente conductoras.
En otra realización, la lámpara ultravioleta está
encerrada en un manguito que es transparente a la luz
ultravioleta.
En una realización adicional, la canalización
tiene un saliente corto tubular unido a la misma, de manera que hay
comunicación eléctrica entre la reactancia y los medios de
transmisión de energía.
En otra realización, hay un acoplamiento de
tornillo con una obturación hermética a los líquidos entre la
lámpara, el manguito y la reactancia.
En aún otra realización, hay un acoplamiento de
tornillo y una obturación hermética a los líquidos entre la
reactancia y la canalización.
En otra realización, el líquido es agua.
Las invención prevé, también, un método para
tratar líquidos, tales como agua, con luz ultravioleta que comprende
hacer pasar el líquido sobre un montaje de lámparas ultravioleta y
reactancias que está sumergido en el líquido.
Otro aspecto de la invención prevé medios para
transmisión de energía eléctrica y señales eléctricas, en forma de
un estratificado que comprende:
una pluralidad de miembros eléctricamente
conductores alargados, cada uno con una pluralidad de conectores a
intervalos separados a lo largo del miembro, teniendo dichos
miembros eléctricamente conductores un material eléctricamente
aislante entre los mismos.
En una realización, cada miembro eléctricamente
conductor está intercalado entre dos tiras eléctricamente aislantes,
y al menos una de ellas tiene entallas a intervalos separados a lo
largo de la tira, en la que los conectores están alojados en las
entallas.
En otra realización, el estratificado tiene
miembros primero y segundo eléctricamente conductores alargados,
estando intercalado dicho primer miembro eléctricamente conductor
entre miembros primero y segundo eléctricamente aislantes, y estando
intercalado dicho segundo miembro eléctricamente conductor entre
miembros segundo y tercero eléctricamente aislantes.
En una realización adicional, los conectores son
conectores de clip elástico para conectar con clavijas
eléctricamente conductoras.
En aún otra realización, cada miembro exterior
eléctricamente aislante está revestido con un miembro adicional
eléctricamente aislante.
En otra realización, los miembros eléctricamente
conductores son tiras de metal.
La figura 1 es una vista lateral parcial de un
único montaje modular de bastidor de lámparas UV de acuerdo con la
invención.
La figura 2 es una vista en corte transversal de
una reactancia y unas conexiones asociadas de acuerdo con la
invención.
La figura 3, que está situada entre las figuras 1
y 2, es una vista desde un extremo de una reactancia usada en la
figura 2.
La figura 4 es una vista en perspectiva de una
porción de una canalización vertical en un montaje de bastidor de
lámparas UV, útil en la presente invención.
La figura 5 es una vista en corte transversal de
una reactancia y una lámpara que tiene un manguito exterior unido a
una canalización sumergible.
La figura 6 es una vista en corte transversal de
una reactancia y una lámpara asociada que están unidas por separado
a una canalización sumergible.
La figura 7 es una vista en despiece ordenado de
un estratificado útil como canalización eléctrica para su uso en la
presente invención.
La figura 8 es una vista de frente del
estratificado de la figura 7, con aberturas de conexión en él.
Haciendo referencia a la figura 1, hay un
bastidor 10 de lámparas ultravioleta que tiene una canalización
vertical 11, un miembro de soporte vertical 12 y una barra 13. Una
pluralidad de lámparas ultravioleta 14 encerradas en manguitos 15
transparentes (vistos parcialmente en la figura 2) están situadas
entre la canalización vertical 11 y el miembro vertical 12, con
reactancias 16 y casquillos 18 asociados. Los manguitos 15 están
hechos de un material que permite el paso de la luz ultravioleta.
Un material preferido es vidrio de cuarzo. Las lámparas
ultravioleta 14 y las reactancias 16 están sumergidas en el líquido
66, por ejemplo, agua residual. La superficie del líquido se
muestra con 17 y en la figura 1 está debajo de la barra 13.
La figura 2 muestra la disposición de una de las
reactancias 16. La reactancia 16 tiene componentes internos 22
encerrados en el manguito 21. En un extremo de la reactancia 16,
existen conectores hembra 20 eléctricos para cooperar con clavijas
19 eléctricas en la lámpara ultravioleta 14. En el otro extremo de
la reactancia 16, hay una clavija de línea 23 eléctrica y una
clavija neutra 24 eléctrica. Entre la clavija de línea 23 y la
clavija neutra 24, hay una barrera 25 de aislamiento eléctrico. Un
anillo de retención 26 está unido al manguito 21, cuyo cometido se
explicará en lo sucesivo.
La figura 2 muestra, también, la canalización
vertical 11 en la que existen conectores hembra 34 y 35 eléctricos,
que están eléctricamente conectados con canalizaciones eléctricas,
por ejemplo, cables, tiras. Hay una abertura 36 adyacente a los
conectores 34 y 35, a través de la que las clavijas 23 y 24 pueden
estar conectadas con los conectores 34 y 35, respectivamente. Un
saliente corto 29 tubular, que tiene una rosca exterior de tornillo,
como se muestra en las figuras 2 y 4, está unido, por ejemplo,
soldado, a la canalización vertical 11. La reactancia 16 se
mantiene en su sitio por medio de un acoplamiento 27 internamente
roscado de tornillo. El empalme entre la reactancia 16 y el
saliente corto 29 tubular se hace estanco por medio de un anillo
tórico 28 que está atrapado entre el anillo de retención 26 y el
saliente corto 29 tubular.
Como se ha indicado anteriormente, la lámpara 14
de luz ultravioleta está eléctricamente conectada con la reactancia
16 por medio de clavijas 19 y conectores hembra 20. En el extremo de
la reactancia 16, adyacente a los conectores 20, hay un saliente
corto 31 tubular que tiene una rosca exterior 31a de tornillo. El
saliente corto 31 tubular está conectado con el manguito 21 por una
soldadura o similar. Se entenderá que el saliente corto 31 tubular
puede ser una parte integral del manguito 21. El manguito 15 de
cuarzo rodea la lámpara ultravioleta 14. La conexión entre el
manguito 15 de cuarzo y el saliente corto 31 tubular y, así, entre
la lámpara ultravioleta 14 y la reactancia 16, se mantiene
impermeable por medio de un anillo tórico 33 que está atrapado entre
el saliente corto 31 tubular y una tuerca de retención 32
internamente roscada.
Se entenderá que son posibles otras disposiciones
para asegurar en su sitio las reactancias y las lámparas sin salirse
de la esencia de la invención. Por ejemplo, el manguito 16 y el
saliente corto 29 tubular pueden tener el mismo diámetro, y los
extremos de apoyo pueden estar externamente roscados y mantenidos
unos con otros con un acoplamiento internamente roscado que se
atornilla tanto en el manguito como en el saliente corto.
La figura 3 muestra un extremo de la reactancia
16, que tiene clavijas de línea y neutra 23 y 24 separadas por una
barrera 25 de aislamiento eléctrico. El extremo de la reactancia
pueden tener clavijas auxiliares 38 para alarmas y otros
dispositivos.
Las figuras 5 y 6 ilustran disposiciones
diferentes de una reactancia y una lámpara ultravioleta. En la
figura 5, la reactancia 70 está mecánica y eléctricamente conectada
con la lámpara ultravioleta 71. La reactancia 70 y la lámpara 71
están envueltas en el manguito 72. El manguito 72 tiene un extremo
cerrado 73 y un extremo abierto 74. El extremo abierto 74 ajusta
sobre y está soportado por el saliente corto 75 tubular que está
soldado a una canalización 76 tubular verticalmente dispuesta. Hay
una abertura en la canalización 76, de manera que puede existir
comunicación eléctrica a través de la canalización 76 hasta la
reactancia 70 en el interior del manguito 72. Se consigue
comunicación eléctrica a través de los cables 77 que están
apropiadamente conectados con la reactancia 70. El manguito 72 está
obturado contra la entrada de fluido, por ejemplo, líquido, exterior
al manguito, por medio de un anillo tórico 78 o similar. La figura
5 muestra, también, el extremo cerrado 73 del manguito 72 que está
soportado en una cavidad 79 en un miembro de soporte 80
verticalmente dispuesto.
En la figura 6, la reactancia 90 está físicamente
separada de la lámpara ultravioleta 91, aunque la reactancia 90 y la
lámpara 91 están eléctricamente conectadas por cables 92. La lámpara
91 está envuelta en el manguito 93. El manguito 93 tiene un extremo
cerrado 94 y un extremo abierto 95. El extremo abierto 95 ajusta
sobre y está soportado por el saliente corto 96 tubular que está
soldado a una canalización 97 tubular verticalmente dispuesta. Hay
una abertura en la canalización 97, de manera que puede existir
comunicación eléctrica a través de la canalización 97 hasta la
reactancia 90. La reactancia 90, que tiene un extremo roscado, está
mecánicamente soportada por el saliente corto 98 externamente
roscado y el acoplamiento 99 internamente roscado. Hay un anillo
tórico 100 atrapado entre la reactancia 90 y el saliente corto 98
para proporcionar una obturación a fin de impedir la entrada de
fluido en las conexiones eléctricas para la reactancia y la
lámpara. La reactancia 90 tiene cables 101 de suministro de energía
conectados a la misma. El manguito 93 está obturado contra la
entrada de fluido, por ejemplo, líquido, exterior al manguito, por
medio de un anillo tórico 102 o similar. El extremo cerrado 94 del
manguito 93 tiene un accesorio de carga 103 que rodea el extremo
cerrado 94, y el accesorio de carga 103 está soportado en una
cavidad 104 en un miembro de soporte 105 verticalmente
dispuesto.
Las figuras 7 y 8 ilustran un estratificado 39 de
energía y señal que comprende una pluralidad de tiras 40 a 46. La
tira central 43 tiene una entalla 53 en ella para recibir una
barrera 25 de aislamiento eléctrico. Si existe una pluralidad de
reactancias a conectar al estratificado de energía y señal, se
entenderá que habrá una entalla para cada reactancia. La figura 7
muestra tres de tales entallas. La tira central 43 está intercalada
entre las tiras 42 y 44. La tira 42 está intercalada entre las
tiras 43 y 41, y la tira 44 está intercalada entre las tiras 43 y
45. Una tira 50 de energía eléctricamente conductora (véase la
figura 7) con una pluralidad de clips elásticos 49 unidos a la
misma están fijados a la tira 42, entre las tiras 41 y 42. Una tira
47 de energía con una pluralidad de clips elásticos 48 unidos a la
misma está fijada a la tira 44, entre las tiras 44 y 45. Las tiras
41 y 45 tienen una pluralidad de entallas 52 y 51, respectivamente,
para la recepción de clavijas eléctricas 23 y 24, respectivamente.
Los clips elásticos 49 encajan dentro de las entallas 52 y los
clips elásticos 48 encajan dentro de las entallas 51. Los clips
elásticos 48 son para proporcionar conexión eléctrica segura entre
la tira 47 de energía y las clavijas 24 eléctricas. Los clips
elásticos 49 son para proporcionar conexión eléctrica segura entre
la tira 50 de energía y las clavijas 23 eléctricas. El
estratificado 39 tiene tiras exteriores 40 y 46.
El estratificado mostrado en la figura 8 tiene,
también, las entallas 54 y 56 en las tiras exteriores 46 y 40,
respectivamente. En las entallas 54 y 56, existen tiras de energía
con conectores elásticos 55 y 57, respectivamente, en ellas.
Aunque no mostrados, unos chips de
microprocesador pueden estar embebidos entre tiras, de manera que
los chips de microprocesador están protegidos del entorno, por
ejemplo, están protegidos del daño del agua. Los chips se pueden
usar para una variedad de cometidos, por ejemplo, para supervisar
las lámparas, las reactancias, los acopladores de excitación y otros
componentes eléctricos o electrónicos, y alarmas con mecanismo de
disparo en paneles remotos de alarma.
Se entenderá que las clavijas 23 y 24 eléctricas
forman una conexión eléctrica con las tiras 47 y 50 de energía
cuando se empujan hacia los clips elásticos 48 y 49,
respectivamente. Los conectores 55 y 57 son, preferiblemente, para
conexiones auxiliares, por ejemplo, para detección de lámparas
fundidas, reactancias defectuosas, empalmes con fugas y
similares.
Aunque los dibujos muestran energía eléctrica que
está siendo alimentada a la reactancia 16 por medio de cables o
estratificados a través de la canalización 11, la energía eléctrica
se puede alimentar a la reactancia 16 a través de medios externos a
la canalización 11. En tal caso, se pueden usar cables
impermeables, que entran en un acoplamiento impermeable hasta la
reactancia. Como se entenderá, en tal caso, la canalización 11 se
podría remplazar por un tubo o barra sumergible que soporte
meramente la reactancia 16. Tal soporte puede ser proporcionado por
un accesorio de carga flexible o rígido unido a la barra
sumergible. Alternativamente, la reactancia puede estar físicamente
separada de la lámpara, como se muestra en la figura 6.
La presente invención es útil para el tratamiento
de una amplia gama de fluidos, por ejemplo, gases y líquidos. Es
preferible que el fluido esté circulando alrededor de la fuente de
radiación y los medios de control de excitación. Por ejemplo, un
bastidor con reactancias y lámparas ultravioleta unidas está
sumergido en un gas circulante, de manera que una corriente de gas
circula sobre las lámparas ultravioleta.
La presente invención es particularmente útil
para el tratamiento de agua, por ejemplo, para desinfección de agua
residual, desinfección de agua para beber, tratamiento de oxidación
avanzado y otros procedimientos de tratamiento de agua. El bastidor
con reactancias y lámparas ultravioleta unidas está sumergido,
preferiblemente, en el agua, de manera que una corriente de agua
circula sobre las lámparas ultravioleta. Se alimenta energía
eléctrica a las lámparas a través de las reactancias,
preferiblemente, por medio de cables o estratificados de la presente
invención a través de un miembro tubular del bastidor. Una de las
ventajas de este aspecto de la presente invención es que el agua,
que está siendo tratada, se puede usar para enfriar las reactancias.
Esto elimina la necesidad de enfriamiento con aire forzado externo o
de equipo de aire acondicionado. Además, las reactancias se pueden
mantener fácilmente de manera periódica, in situ, retirar
para mantenimiento periódico o remplazar del mismo modo que las
lámparas ultravioleta se pueden mantener periódicamente o remplazar.
El tiempo de inactividad para accionamiento se mantiene, así, en un
mínimo. En el aparato de Ifill et al., si una reactancia, que
está presente en la canalización vertical 15, se pone defectuosa,
todas las reactancias y el cableado asociado se deben retirar de la
canalización, reparar y, luego, reinsertar. La presente invención
es una gran mejora sobre la invención de Ifill y sobre otros
sistemas conocidos.
Otra ventaja de la presente invención es que la
vida de las reactancias o los acopladores de excitación debería ser
mayor puesto que se mantienen más fríos.
Se entenderá que la presente invención es
aplicable a lámparas a baja presión de rendimiento estándar,
lámparas a baja presión de alto rendimiento, lámparas a baja presión
de triple rendimiento (amalgama), lámparas a media presión, lámparas
sin electrodos y lámparas excímer.
Aunque los dibujos se han limitado a mostrar la
instalación de un sistema con reactancias y lámparas ultravioleta,
la presente invención es igualmente aplicable a otras fuentes de
radiación y otros medios de control de excitación. Por ejemplo, se
pueden usar con alta frecuencia, por ejemplo, radio frecuencia,
acopladores de excitación, lámparas ultravioleta sin electrodos o
lámparas de proyección de vídeo o lámparas de calle.
Si bien varias realizaciones de esta invención se
han ilustrado en los dibujos que se acompañan y descrito con
anterioridad, será evidente para los expertos en la técnica que se
pueden hacer cambios y modificaciones en ellas sin salirse del
alcance de esta invención, como se expone en las reivindicaciones
adjuntas.
Claims (14)
1. Un montaje de fuentes de radiación para uso en
un tratamiento fotoquímico de un líquido y un fluido,
respectivamente, que comprende:
al menos una fuente de radiación (14; 91)
adaptada para estar sumergida en dicho fluido (66) cuando el montaje
está en uso;
al menos unos medios (16; 70; 90) de control de
excitación mecánica y eléctricamente conectados con cada fuente de
radiación (14; 91), siendo adyacentes dichos medios (16; 70; 90) de
control de excitación a la fuente de radiación (14; 91), estando
adaptados dichos medios (16; 70; 90) de control de excitación para
estar sumergidos en y ser enfriados por dicho fluido (66) cuando el
montaje está en uso;
un miembro (11; 76; 97) de armazón alargado que
tiene una porción adaptada para estar sumergida en el fluido (66)
cuando el montaje está en uso, estando conectado el miembro (11; 76;
97) de armazón con al menos uno de la fuente de radiación (14; 91),
los medios (16; 70; 90) de control de excitación y los medios (23,
24; 77; 92) de conducción eléctrica para proporcionar energía
eléctrica a los medios (16; 70; 90) de control de excitación.
2. Montaje según la reivindicación 1, en el que
dicha fuente de radiación (14; 91) es una lámpara ultravioleta
alargada y en el que los medios (16; 70) de control de excitación
son una reactancia eléctricamente conectada con la lámpara
ultravioleta, teniendo dicha lámpara ultravioleta un manguito (15;
72; 93) transparente a los ultravioleta.
3. Montaje según la reivindicación 2, en el que
el fluido (66) al que está adaptada la lámpara ultavioleta a
sumergir es agua, estando adaptadas dicha lámpara ultravioleta y
dicha reactancia para estar sumergidas en y ser enfriadas por dicha
agua cuando el montaje está en uso.
4. Montaje según una de las reivindicaciones 2 a
5, en el que los medios (16; 70; 90) de control de excitación están
soportados por dicho miembro (11; 76; 97) de armazón alargado, el
manguito (15; 72; 93) transparente a los ultravioleta es cuarzo y
los medios (23, 24; 77; 92) de conducción eléctrica incluyen, para
cada medio (16; 70; 90) de control de excitación, un cable
eléctrico que se extiende desde los medios (16; 70; 90) de control
de excitación hasta una localización que no está sumergida en el
fluido (66).
5. Montaje según la reivindicación 4, en el que
la reactancia es alargada y tiene extremos primero y segundo
opuestos, cuyo primer extremo está montado sobre una porción del
primer miembro (16; 76; 97) de armazón alargado que se ha de
sumergir en el fluido (66), la lámpara ultravioleta tiene extremos
primero y segundo opuestos, estando conectado el primer extremo de
cada lámpara ultravioleta con el segundo extremo de la reactancia
correspondiente.
6. Montaje según cualquiera de las
reivindicaciones 2 a 5, que tiene un miembro (80; 105) de armazón
alargado adicional y el segundo extremo de cada lámpara ultravioleta
asociada está soportado por dicho miembro (80; 105) de armazón
alargado adicional.
7. Montaje según cualquiera de las
reivindicaciones precedentes, en el que el primer miembro (11; 76;
97) de armazón alargado es tubular con una pared exterior y en el
que hay, para cada medio (16; 70; 90) de control de excitación, un
soporte con un saliente corto (29; 98) tubular externamente roscado
que rodea una abertura de acceso a través de la pared exterior,
teniendo los medios (11; 76; 97) de control de excitación un anillo
de retención externo (26) fijado adyacente a su primer extremo,
comprendiendo además el montaje un acoplamiento (27; 99)
internamente roscado para aplicarse en el saliente corto (29; 98) y
en el anillo de retención (26), a fin de mover el saliente corto
(29; 98) y el anillo (26) uno hacia otro, y un miembro de
obturación (28; 100) elástico entre el saliente corto y el
acoplamiento, de manera que el anillo de retención (26) esté
presionado contra el exterior de los medios (16; 70; 90) de control
de excitación cuando el acoplamiento está apretado.
8. Montaje según cualquiera de las
reivindicaciones 2 a 7, en el que dicho manguito (15; 72; 93)
transparente a los ultravioleta que rodea cada lámpara ultravioleta
comprende un extremo abierto y un extremo cerrado, y en el que un
acoplamiento soporta con efecto de obturación el extremo abierto de
dicho manguito (15; 72; 93) desde el segundo extremo de los medios
(16; 70; 90) de control de excitación.
9. Montaje según cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 8, en el que dicha reactancia comprende un
manguito exterior (21) que encierra componentes de la reactancia
(16) y está obturada para impedir entrada de líquido (66) en la
misma, teniendo dicha reactancia y dicho soporte medios de conexión
para conectar mecánicamente el primer extremo de la reactancia con
el soporte (11; 76; 97).
10. Montaje según cualquiera de las
reivindicaciones 2 a 8, en el que la lámpara ultravioleta tiene
medios de conexión (19; 20) para conectar mecánicamente la lámpara
con el soporte (97), los medios (16; 70; 90) de control de
excitación son una reactancia, teniendo dicha lámpara y dicha
reactancia medios (92) para conectarlas eléctricamente entre sí, y
el montaje tiene medios de obturación (33) para obturar la lámpara y
la reactancia contra el contacto directo con el líquido (66).
11. Montaje según cualquiera de las
reivindicaciones precedentes, en el que el miembro (11; 76; 97) de
armazón alargado tubular contiene medios (77; 101) de conducción
eléctrica y los medios (16; 70; 90) de control de excitación están
acoplados de modo que se pueden retirar, eléctricamente, a los
medios (47; 50) de transmisión de energía.
12. Montaje según cualquiera de las
reivindicaciones precedentes, en el que los medios de conducción
eléctrica comprenden un estratificado (39) que tiene una pluralidad
de miembros alargados (41; 43) de conducción eléctrica, teniendo
cada miembro una pluralidad de conectores eléctricos a intervalos
separados a lo largo del miembro, teniendo dicho estratificado
material (25) eléctricamente aislante entre los miembros.
13. Montaje según la reivindicación 12, en el que
cada miembro eléctricamente conductor está intercalado entre tiras
(41; 43; 45) eléctricamente aislantes, teniendo al menos una de las
tiras entallas (51; 52; 53) a intervalos separados a lo largo de la
tira para recibir conectores en ella.
14. Método para tratar agua con luz ultravioleta
que comprende hacer pasar el agua sobre una fuente de radiación (14;
91) y unos medios (16; 70; 90) de control de excitación según
cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que dicho
montaje está sumergido en agua residual.
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