RU2450978C2 - Apparatus for treating liquids with uv radiation - Google Patents

Apparatus for treating liquids with uv radiation Download PDF

Info

Publication number
RU2450978C2
RU2450978C2 RU2010132397/05A RU2010132397A RU2450978C2 RU 2450978 C2 RU2450978 C2 RU 2450978C2 RU 2010132397/05 A RU2010132397/05 A RU 2010132397/05A RU 2010132397 A RU2010132397 A RU 2010132397A RU 2450978 C2 RU2450978 C2 RU 2450978C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
radiation
cylinder
housing
source
focus
Prior art date
Application number
RU2010132397/05A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2010132397A (en
Inventor
Феликс Владимирович Кармазинов (RU)
Феликс Владимирович Кармазинов
Анатолий Кириллович Кинебас (RU)
Анатолий Кириллович Кинебас
Юрий Александрович Трухин (RU)
Юрий Александрович Трухин
Сергей Владимирович Мурашев (RU)
Сергей Владимирович Мурашев
Валерий Викторович Степанов (RU)
Валерий Викторович Степанов
Original Assignee
Государственное Унитарное Предприятие "Водоканал Санкт-Петербурга"
Закрытое акционерное общество "Центр исследований и интеллектуальной собственности "АКВАПАТЕНТ"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Государственное Унитарное Предприятие "Водоканал Санкт-Петербурга", Закрытое акционерное общество "Центр исследований и интеллектуальной собственности "АКВАПАТЕНТ" filed Critical Государственное Унитарное Предприятие "Водоканал Санкт-Петербурга"
Priority to RU2010132397/05A priority Critical patent/RU2450978C2/en
Publication of RU2010132397A publication Critical patent/RU2010132397A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2450978C2 publication Critical patent/RU2450978C2/en

Links

Images

Landscapes

  • Physical Water Treatments (AREA)
  • Apparatus For Disinfection Or Sterilisation (AREA)
  • Cleaning Or Drying Semiconductors (AREA)

Abstract

FIELD: chemistry.
SUBSTANCE: apparatus relates to disinfection and sterilisation of liquids using ultraviolet (UV) radiation in the bactericidal range, obtained using light-emitting diode (LED) radiators and can be used in closed multi-lamp systems. The apparatus has, in at least one copy, a UV source with power supply terminals placed coaxially with respect to one of the foci of the housing, which is in form of an elliptic cylinder with an inner surface which reflects in the UV range. A UV-transmitting tube, through which the liquid to undergo treatment moves, is placed coaxially relative the second foci of the housing. The UV source is in form of a UV LED mat which is rolled up into a cylinder with LEDs lying on the outer side of the cylinder which is placed at the other focus of the elliptic housing.
EFFECT: high efficiency of water treatment.
2 dwg

Description

Устройство относится к области дезинфекции и стерилизации жидкостей с помощью ультрафиолетового (УФ) излучения бактерицидного диапазона, полученного светодиодными излучателями, и может быть использовано в закрытых многоламповых системах.The device relates to the field of disinfection and sterilization of liquids using ultraviolet (UV) radiation of the bactericidal range obtained by LED emitters, and can be used in closed multi-tube systems.

В настоящее время насущным является использование энергосберегающих технологий, в том числе путем перехода от ламп накаливания к полупроводниковым источникам - светодиодам. В настоящее время системы обработки воды оснащены стандартными ртутными бактерицидными лампами низкого давления (типа ДБ-75), усовершенствование конструкций которых идет по пути решения таких задач, как уменьшение количества УФ ламп, повышение эффективности использования их излучения при помощи организации оптимальной гидродинамической структуры потока и снижение потерь напора.Currently, it is urgent to use energy-saving technologies, including by switching from incandescent lamps to semiconductor sources - LEDs. At present, water treatment systems are equipped with standard mercury germicidal low-pressure lamps (DB-75 type), the improvement of designs of which is aimed at solving such problems as reducing the number of UV lamps, increasing the efficiency of their radiation using the organization of the optimal hydrodynamic flow structure and reducing pressure loss.

В известных устройствах подобного типа лампы расположены перпендикулярно направлению потока жидкости (поперечное обтекание) или вдоль (продольное обтекание). При поперечном обтекании оптимально используется вся длина дуги излучения лампы. Примером устройства с поперечным расположением является патент РФ 2058068 [1]. Такая конструкция рассчитана на число ламп более 200. Известное техническое решение позволяет повысить эффективность обработки воды за счет соответствующей организации проходящего зону облучения потока, однако обладает значительными потерями напора.In known devices of this type of lamp are arranged perpendicular to the direction of fluid flow (transverse flow) or along (longitudinal flow). For transverse flow, the entire arc length of the lamp radiation is optimally used. An example of a device with a transverse arrangement is the patent of the Russian Federation 2058068 [1]. This design is designed for a number of lamps of more than 200. A well-known technical solution allows to increase the efficiency of water treatment due to the appropriate organization of the flow passing through the irradiation zone, however, it has significant pressure losses.

При продольном обтекании потери напора могут быть значительно снижены, однако при указанных расходах воды и количестве ламп свыше 16 диаметр входного и выходного патрубков занимает непропорционально большую часть корпуса установки. Пример устройства с продольным расположением описан в патенте [2], содержащем цилиндрический корпус, имеющий соосно расположенные входной и выходной патрубки. В зоне облучения, расположенной между патрубками, параллельно образующим корпуса установлено 16 УФ ламп.With longitudinal flow around, the pressure loss can be significantly reduced, however, with the indicated water flow rates and the number of lamps over 16, the diameter of the inlet and outlet nozzles occupies a disproportionately large part of the installation casing. An example of a device with a longitudinal arrangement is described in the patent [2], containing a cylindrical body having coaxially located inlet and outlet pipes. In the irradiation zone located between the pipes, parallel to the generatrix of the housing installed 16 UV lamps.

Недостатком использования рассмотренных выше источников УФ-излучения без дополнительных устройств - концентраторов световой энергии является неэффективность использования излучателей, когда интенсивность излучения в указанных конструкциях также уменьшается обратно пропорционально квадрату расстояния от них. Учитывая, что мощность светодиодов меньше, чем УФ ламп, решение задачи снижения энергоемкости процедуры обеззараживания путем замены ламп светодиодами без концентраторов представляется проблематичным.The disadvantage of using the above UV radiation sources without additional devices - light energy concentrators is the inefficiency of the use of emitters, when the radiation intensity in these structures also decreases inversely with the square of the distance from them. Considering that the power of LEDs is less than that of UV lamps, the solution to the problem of reducing the energy intensity of the disinfection procedure by replacing the lamps with LEDs without concentrators seems problematic.

Известно устройство для стерилизации жидкостей [3], содержащее источник ультрафиолетового излучения, выполненный в виде продольно-цилиндрического излучателя и отражатель, выполненный в виде двух секций, первая из которых представляет собой плоский отражающий элемент, а вторая - эллиптический полуцилиндр, причем в фокусной зоне последнего размещены источник ультрафиолетового излучения и фотореактор. Указанный эллиптический полуцилиндр, представляющий собой вторую секцию отражателя, образован в результате сечения исходного эллиптического цилиндра продольной плоскостью, ориентированной нормально к плоскости, в которой находятся фокусные зоны исходного эллиптического цилиндра, причем плоский отражающий элемент размещен в упомянутой продольной плоскости сечения, которая размещена симметрично относительно фокусных зон исходного эллиптического цилиндра.A device for sterilizing liquids [3], containing a source of ultraviolet radiation, made in the form of a longitudinally cylindrical emitter and a reflector made in the form of two sections, the first of which is a flat reflective element, and the second is an elliptical half-cylinder, and in the focal zone of the latter placed a source of ultraviolet radiation and a photoreactor. The specified elliptical half-cylinder, which is the second section of the reflector, is formed as a result of the cross-section of the original elliptical cylinder with a longitudinal plane oriented normal to the plane in which the focal zones of the original elliptical cylinder are located, the flat reflecting element being placed in the said longitudinal section plane, which is symmetrically positioned relative to the focal zones of the original elliptical cylinder.

Недостатком устройства является использование в качестве водовода спирали, которая «тормозит» поток проходящей через нее жидкости и создает дополнительное сопротивление потоку. Несмотря на то что ультрафиолетовое излучение облучает как внутренние, так и наружные поверхности витков спирали, т.е. как бы полностью используется для стерилизации жидкости, интенсивность наружного освещения спирали с протекающей по ней жидкостью на порядок меньше, чем освещение с внутренней стороны, т.е. происходит потеря световой энергии, что ведет к потере производительности устройства.The disadvantage of this device is the use of a spiral as a water conduit, which "slows down" the flow of fluid passing through it and creates additional resistance to flow. Despite the fact that ultraviolet radiation irradiates both the internal and external surfaces of the spiral coils, i.e. It’s as if fully used for sterilizing a liquid, the intensity of the external illumination of the spiral with the fluid flowing through it is an order of magnitude lower than the illumination from the inside, i.e. There is a loss of light energy, which leads to a loss in device performance.

Целью изобретения является повышение эффективности обработки воды.The aim of the invention is to increase the efficiency of water treatment.

Известно устройство [4], состоящее из светоизлучающих диодов, размещенных на внутренней поверхности параболоида, что позволяет получить в фокальной плоскости увеличенную плотность излучения.A device [4] is known, consisting of light emitting diodes placed on the inner surface of a paraboloid, which allows to obtain an increased radiation density in the focal plane.

Известно взятое за прототип устройство [5], представляющее собой матрицу светодиодов, выполненную в виде эластичного коврика, которое используется путем обвертывания в него частей тела человека.A device [5], taken as a prototype, is known, which is a matrix of LEDs made in the form of an elastic mat, which is used by wrapping parts of the human body in it.

Технический результат, достигаемый при осуществлении заявляемого изобретения, состоит в том, что в состав устройства в качестве источника излучения включаются полупроводниковые элементы - собранные в виде матрицы светодиоды, излучающие в УФ-диапазоне, размещенные внутри корпуса в фокусной зоне, причем корпусу придается форма, по крайней мере, одного эллиптического цилиндра.The technical result achieved by the implementation of the claimed invention consists in the fact that the semiconductor elements are included in the composition of the device as semiconductor elements — LEDs assembled in the form of a matrix, emitting in the UV range, placed inside the body in the focal zone, and the body is shaped according to at least one elliptical cylinder.

На фиг.1 и 2 схематически изображено предлагаемое устройство.1 and 2 schematically depict the proposed device.

Фиг.1:Figure 1:

- продольный разрез - а);- longitudinal section - a);

- поперечный разрез - б);- cross section - b);

фиг.2 - многокорпусное исполнение устройства.figure 2 - multi-housing design of the device.

Устройство для обработки жидкостей УФ-излучением содержит источник ультрафиолетового излучения, выполненный в виде свернутого в цилиндр УФ светодиодного коврика 1, с расположенными на внешней стороне цилиндра светодоодами и установленный в первом фокусе 2 корпуса 3, выполненного в виде эллиптического цилиндра с отражающей в УФ-диапазоне внутренней поверхностью и боковыми крышками-держателями 4 и с клеммами питания 5. Соосно второму фокусу 6 корпуса 3 расположена пропускающая УФ-излучение труба 7, по которой течет подлежащая облучению жидкость 8. Работа устройства основана на геометрическом свойстве эллиптического тела иметь два фокуса, причем при размещении источника энергии в одном фокусе, она фокусируется в области второго фокуса.A device for treating liquids with UV radiation contains a source of ultraviolet radiation, made in the form of a LED mat 1 rolled up into a cylinder, with LEDs located on the outside of the cylinder and mounted in the first focus 2 of the housing 3, made in the form of an elliptical cylinder with a UV-reflecting range the inner surface and the side caps-holders 4 and with power terminals 5. Coaxial to the second focus 6 of the housing 3 is a UV-transmitting tube 7, through which the liquid to be irradiated flows spine 8. The operation is based on the geometric property of elliptic body having two foci, and the power source when placed in one focus, it is focused at the second focus.

Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.

В режиме использования устройства, предусматривающем облучение жидкости 8, излучающий элемент 1 устанавливают соосно первому фокусу 2 корпуса 3. При данной конфигурации отражателя - внутренней поверхности корпуса 3 поток излучения УФ источника 1, размещенного в фокусной зоне корпуса 3, облучает внутреннюю поверхность корпуса и после отражения от нее возвращается во вторую фокусную зону 6 корпуса 3, формируя в ней световой жгут повышенной интенсивности.In the mode of use of the device, which involves irradiating the liquid 8, the emitting element 1 is installed coaxially with the first focus 2 of the housing 3. With this configuration of the reflector, the inner surface of the housing 3, the radiation flux of the UV source 1 located in the focal zone of the housing 3 irradiates the inner surface of the housing after reflection from it returns to the second focal zone 6 of the housing 3, forming in it a light bundle of increased intensity.

В случае объединения нескольких корпусов в один корпус (фиг.2), они совмещаются областью фокуса, в котором размещается труба с текущей жидкостью.In the case of combining several buildings in one case (figure 2), they are combined with the focus area in which the pipe is placed with the flowing fluid.

Источники информацииInformation sources

1. Бутин В.М., Дрожжин В.В., Жуков В.К, Костюченко С.В., Кудрявцев В.Н., Кудрявцев Н.Н., Куркин Г.А., Филюгин И.В., Якименко А.В. Установка для дезинфекции жидкости. Патент РФ на изобретение №2058068 // Изобретения. Полезные модели, от 10.04.1996.1. Butin V.M., Drozhzhin V.V., Zhukov V.K., Kostyuchenko S.V., Kudryavtsev V.N., Kudryavtsev N.N., Kurkin G.A., Filyugin I.V., Yakimenko A.V. Liquid disinfection unit. RF patent for invention №2058068 // Inventions. Utility models, from 04/10/1996.

2. Maarschalkerweerd Jan М. UV fluid treatment device and method. Патент №EP 788462.2. Maarschalkerweerd Jan M. UV fluid treatment device and method. Patent No. EP 788462.

3. Верещагин В.Л., Занин В.П., Паур В.А., Верещагин Л.А. Устройство для стерилизации жидкостей. Патент РФ №2071946 // Изобретения. Полезные модели, от 20.01.1997.3. Vereshchagin V.L., Zanin V.P., Paur V.A., Vereshchagin L.A. Device for sterilizing liquids. RF patent №2071946 // Inventions. Utility models, from 01.20.1997.

4. Lison J., Mendes Е. Radiation therapy apparatus Using LED matrix. UK Patent Application 2212010, 12.07.89, МКИ5 A61N 5/06.4. Lison J., Mendes E. Radiation therapy apparatus Using LED matrix. UK Patent Application 2212010, 07/12/89, MKI5 A61N 5/06.

5. Патент US 20020029071. Therapeutic light source and method.5. Patent US 20020029071. Therapeutic light source and method.

Claims (1)

Устройство для обработки жидкостей УФ-излучением, содержащее по крайней мере в единственном экземпляре источник УФ-излучения с клеммами питания, размещенный соосно одному из фокусов корпуса, выполненного в виде эллиптического цилиндра с отражающей в УФ-диапазоне внутренней поверхностью, соосно второму фокусу которого расположена пропускающая УФ-излучение труба, по которой движется подлежащая облучению жидкость, отличающееся тем, что источник ультрафиолетового излучения выполнен в виде свернутого в цилиндр УФ светодиодного коврика с расположением светодиодов на внешней стороне цилиндра, установленного в другом фокусе эллиптического корпуса. A device for treating liquids with UV radiation, containing at least in a single copy a UV radiation source with power terminals arranged coaxially to one of the foci of the housing, made in the form of an elliptical cylinder with an internal surface reflecting in the UV range, coaxial to the second focus of which UV radiation is a pipe through which the liquid to be irradiated moves, characterized in that the source of ultraviolet radiation is made in the form of a LED mat rolled into a cylinder with UV the location of the LEDs on the outside of the cylinder mounted in a different focus of the elliptical body.
RU2010132397/05A 2010-08-02 2010-08-02 Apparatus for treating liquids with uv radiation RU2450978C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2010132397/05A RU2450978C2 (en) 2010-08-02 2010-08-02 Apparatus for treating liquids with uv radiation

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2010132397/05A RU2450978C2 (en) 2010-08-02 2010-08-02 Apparatus for treating liquids with uv radiation

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2010132397A RU2010132397A (en) 2012-02-10
RU2450978C2 true RU2450978C2 (en) 2012-05-20

Family

ID=45853181

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2010132397/05A RU2450978C2 (en) 2010-08-02 2010-08-02 Apparatus for treating liquids with uv radiation

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2450978C2 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103086468A (en) * 2013-01-09 2013-05-08 科斯特(厦门)节水设备有限公司 Clean-free overflowing type ultraviolet water treatment device
RU2682594C1 (en) * 2015-08-27 2019-03-19 Зюсс Микротек Фотомаск Эквипмент Гмбх Унд Ко.Кг Device for application of liquid medium exposed to ultraviolet radiation on substrate

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU94023806A (en) * 1994-06-23 1996-05-20 Товарищество с ограниченной ответственностью "Лаборатория импульсной техники" Liquid disinfection aggregate
US20050000913A1 (en) * 2003-07-03 2005-01-06 Mark Betterly Fluid treatment system
US7270748B1 (en) * 2004-09-21 2007-09-18 Next Energy Wave, Inc. Sterilizing water faucet
CN101215017A (en) * 2007-12-28 2008-07-09 李朝林 Ultraviolet disinfection method
RU2008138356A (en) * 2008-09-22 2010-03-27 Государственное Унитарное Предприятие "Водоканал Санкт-Петербурга" (RU) METHOD FOR DISINFECTING LIQUID BY UV AND DEVICE FOR ITS IMPLEMENTATION
RU2008138357A (en) * 2008-09-22 2010-03-27 Государственное Унитарное Предприятие "Водоканал Санкт-Петербурга" (RU) METHOD FOR WATER DISINFECTION BY UV AND DEVICE FOR ITS IMPLEMENTATION

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU94023806A (en) * 1994-06-23 1996-05-20 Товарищество с ограниченной ответственностью "Лаборатория импульсной техники" Liquid disinfection aggregate
US20050000913A1 (en) * 2003-07-03 2005-01-06 Mark Betterly Fluid treatment system
US7270748B1 (en) * 2004-09-21 2007-09-18 Next Energy Wave, Inc. Sterilizing water faucet
CN101215017A (en) * 2007-12-28 2008-07-09 李朝林 Ultraviolet disinfection method
RU2008138356A (en) * 2008-09-22 2010-03-27 Государственное Унитарное Предприятие "Водоканал Санкт-Петербурга" (RU) METHOD FOR DISINFECTING LIQUID BY UV AND DEVICE FOR ITS IMPLEMENTATION
RU2008138357A (en) * 2008-09-22 2010-03-27 Государственное Унитарное Предприятие "Водоканал Санкт-Петербурга" (RU) METHOD FOR WATER DISINFECTION BY UV AND DEVICE FOR ITS IMPLEMENTATION

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103086468A (en) * 2013-01-09 2013-05-08 科斯特(厦门)节水设备有限公司 Clean-free overflowing type ultraviolet water treatment device
CN103086468B (en) * 2013-01-09 2014-03-19 科斯特(厦门)节水设备有限公司 Clean-free overflowing type ultraviolet water treatment device
RU2682594C1 (en) * 2015-08-27 2019-03-19 Зюсс Микротек Фотомаск Эквипмент Гмбх Унд Ко.Кг Device for application of liquid medium exposed to ultraviolet radiation on substrate

Also Published As

Publication number Publication date
RU2010132397A (en) 2012-02-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102368679B1 (en) a flowable typed sterilizing device and connector using the same
US11203534B2 (en) Method, system and apparatus for treatment of fluids
ES2388299T3 (en) UV light treatment chamber
ES2822308T3 (en) Liquid purification apparatus and method
JP2019098055A (en) Fluid sterilizer
TW201210950A (en) Device for subjecting a fluid to a disinfecting treatment by exposing the fluid to ultraviolet light
JP2012223736A (en) Apparatus for purification treatment of liquid
KR20220032022A (en) a flowable typed sterilizing device and connector using the same
RU2450978C2 (en) Apparatus for treating liquids with uv radiation
JP2004066045A (en) Ultraviolet irradiator
CN106115843B (en) Water flow sterilization module
US6946651B1 (en) Method and apparatus for water purification
RU105283U1 (en) DEVICE FOR PROCESSING LIQUIDS BY UV RADIATION
RU99777U1 (en) DEVICE FOR WATER TREATMENT BY UV RADIATION
RU2397146C2 (en) Method of disinfecting water with ultraviolet radiation and device for realising said method
CN108569744A (en) A kind of ultraviolet sterilization apparatus for cyclic culture sewage disposal
CN212050629U (en) Water flow sterilizing device, faucet and water purifying equipment
JP6208563B2 (en) UV irradiation equipment
CN113479967A (en) Deep ultraviolet LED multi-light-source overflowing type sterilization device
WO2017060088A1 (en) Flow cell for reducing viable microorganisms in a fluid
TWI753826B (en) Water disinfection device
CN221588195U (en) Overcurrent type ultraviolet sterilization device
CN220999331U (en) Combined type current-limiting UVC sterilization module for water purification and water purification device
JP2024154023A (en) Ultraviolet sterilization device
US20070007217A1 (en) Energy efficient, UV water disinfection systems and methods thereof

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20160803