ЛАМПА УФ-ИЗЛУЧЕНИЯ И МОДУЛЬ ИСТОЧНИКА УФ-ИЗЛУЧЕНИЯ Российский патент 2011 года по МПК H01J5/50 

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ

Один из вариантов настоящего изобретения относится к лампам. Другой вариант настоящего изобретения относится к лампам ультрафиолетового излучения (далее "УФ-излучение"). Еще один вариант настоящего изобретения относится к узлам источника УФ-излучения. Еще один вариант настоящего изобретения относится к модулям источника УФ-излучения. Еще один вариант настоящего изобретения относится к системам обработки текучей среды. Еще один вариант настоящего изобретения относится к системам дезинфекции воды.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

В технике хорошо известны системы обработки текучей среды, такие как, например, системы дезинфекции воды.

В патентах США: Re36,896; 3,418,370; 4,482,809; 4,872,980; 5,006,244; 5,471,063; 5,504,355; 5,538,210; 6,342,188; 6,500,346; 6,507,028; 6,646,269; 6,674,084; 6,803,586 и 6,863,078 раскрываются системы обработки текучих сред, в которых используется УФ-излучение для уничтожения, стерилизации и/или предотвращения репликации микроорганизмов (бактерий, вирусов, патогенных организмов и т.п.), которые могут присутствовать в текучей среде.

Как правило, в таких известных системах используется лампа УФ-излучения для получения излучения определенной длины волны или в определенном диапазоне волн (обычно между 185 нм и 400 нм) для уничтожения, стерилизации и/или предотвращения репликации микроорганизмов (бактерий, вирусов, патогенных организмов и т.п.), которые могут присутствовать в текучей среде.

К используемым лампам УФ-излучения относятся лампы низкого давления, лампы среднего давления, лампы низкого давления с высокой выходной мощностью и др.

В последние годы обычно используются лампы УФ-излучения, в которых все электрические соединения расположены на одном конце лампы. См., например, фигуры 2 - 8 патента США №4,700,101 [Ellner и др. (далее "Ellner")] и фигуры 1, 2 и 4 патента США №5,166,527 [Solymar].

В конструкциях ламп УФ-излучения, описанных Ellner и Solymar, используются удлиненные штырьки электрических соединений, расположенные таким образом, что оси штырьков параллельны продольной оси лампы УФ-излучения. При этом электрические соединения выполняются надвиганием колпачка или другого соединительного цоколя на штырьки в направлении, параллельном продольной оси лампы УФ-излучения.

Проблема таких соединений заключается в том, что во многих случаях применения лампа УФ-излучения погружена в поток воды, и турбулентность, возникающая внутри такой системы обработки воды, неизбежно приводит к вибрациям ламп, что зачастую влечет за собой отсоединение в лампах, подвергнутых вибрациям, их соединительных цоколей или розеток, в результате чего лампы перестают работать или работают со сбоями. При возникновении таких неисправностей вода, подлежащая обработке, вообще не будет дезинфицироваться.

В последние годы эту проблему пытались разрешить за счет использования достаточно сложных механических соединений (например, так называемое байонетное соединение) для прикрепления лампы к соединительному цоколю. См., например, патент США №5,422,487 [Sauska и др., далее "Sauska"] и патент США №6,884,103 [Kovacs]. Такие технические решения отличаются сложностью механических соединений между лампой и цоколем, в которых используются пружины, специальные соединительные наконечники и т.п.Кроме того, соединительные узлы, построенные на системе двух движений, например толкание и поворот (байонетное соединение), повышают вероятность поломок лампы и других повреждений, вызванных действиями специалистов по эксплуатации оборудования.

Соответственно имеется потребность в лампе, в частности в лампе УФ-излучения, в которой используется электрическое соединение, которое, с одной стороны, имеет высокую надежность, а, с другой стороны, характеризуется простотой в эксплуатации и дешевизной в изготовлении.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Целью настоящего изобретения является устранение или подавление по меньшей мере одной из вышеуказанных проблем известных технических решений.

Соответственно в одном из вариантов настоящего изобретения предлагается лампа, имеющая продольную ось, первый удлиненный электрический соединительный элемент и второй удлиненный электрический соединительный элемент, причем оба указанных электрических соединительных элемента не параллельны продольной оси лампы.

Другой вариант настоящего изобретения относится к узлу источника УФ-излучения, содержащему такую лампу вместе с защитной муфтой, прозрачной для излучения.

Другой вариант настоящего изобретения относится к лампе УФ-излучения, которая содержит: удлиненный излучающий резонатор, имеющий продольную ось; первую часть электрического соединителя, расположенную на первом конце удлиненного излучающего резонатора; два первых удлиненных электрических соединительных элемента и два вторых удлиненных электрических соединительных элемента, расположенных в первой части электрического соединителя; причем каждый из двух первых удлиненных электрических соединительных элементов и каждый из двух вторых удлиненных электрических соединительных элементов не параллелен продольной оси,

В другом варианте осуществления настоящего изобретения предлагается модуль источника УФ-излучения, содержащий такую лампу УФ-излучения и первый опорный элемент для удерживания лампы УФ-излучения, который содержит вторую часть электрического соединителя для соединения с первой частью электрического соединителя и для подключения к источнику питания.

Другие варианты осуществления настоящего изобретения относятся к системам обработки текучих сред и к системам дезинфекции воды, содержащим вышеуказанную лампу, узел источника УФ-излучения, лампу УФ-излучения и модуль источника УФ-излучения соответственно.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Варианты осуществления настоящего изобретения описаны ниже со ссылками на прилагаемые чертежи, на которых одинаковые ссылочные номера относятся к одинаковым частям, и на которых показано:

фигуры 1-4 - виды элементов первого предпочтительного варианта предлагаемой в настоящем изобретении лампы;

фигуры 5-8 - виды элементов второго предпочтительного варианта предлагаемой в настоящем изобретении лампы.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Ниже описываются предпочтительные варианты осуществления настоящего изобретения со ссылками на фигуры 1-8. На фигурах 1-8 показана в деталях конструкция электрического соединения лампы УФ-излучения. Остальные части лампы не показаны, чтобы не загромождать чертежи. Однако специалистам в данной области техники будет очевидно, как специализированное соединение, показанное на фигурах, может быть реализовано в конструкции лампы с учетом многочисленных вышеуказанных патентов.

На фигурах 1-4 показана первая часть 100 электрического соединителя и вторая часть 150 электрического соединителя.

Первая часть 100 электрического соединителя содержит корпус 102. Конец 104 первой части 100 электрического соединителя содержит первую пару электрических соединительных элементов 106 и вторую пару электрических соединительных элементов 108.

Конец 104 имеет волнистую форму с выступами 110 и углублениями 112. Электрические соединительные элементы 106, 108 соединяются с проводами или другими подходящими электропроводными элементами (не показаны), расположенными внутри корпуса 102, который соединен с использованием одного из известных способов с резонатором лампы, источником излучения.

На фигуре 2 представлен увеличенный вид второй части 150 электрического соединителя. Как можно видеть, вторая часть 150 электрического соединителя содержит первую пару гнезд 152 электрического соединения и вторую пару гнезд 154 электрического соединения. Эти гнезда расположены на первом конце 156 второй части 150 электрического соединителя. На другом конце 158 второй части 150 электрического соединителя имеется система уплотнений, функции которой описаны в вышеуказанных патентах США №4,872,980 и 5,006,244. В частности, конец 158 содержит пару кольцевых уплотняющих выступов 160, обеспечивающих уплотнение защитной муфты (см. фигуру 4), прозрачной для излучения, охватывающей лампу УФ-излучения.

Конец 158 также снабжен упором 162, который служит ограничителем для открытого конца защитных муфт, охватывающих лампу УФ-излучения.

Кроме того, конец 158 содержит пару кольцевых уплотнительных выступов 164, которые обеспечивают защиту от проникновения воды во внутреннюю часть модуля, в котором размещается лампа (снова можно сослаться на патенты США №4,872,980 и 5,006,244, в которых описываются такие уплотнения).

Гнезда 152, 154 электрических соединений соединены обычным способом с электрическими проводами или другими электропроводными элементами, выходящими из прохода 166 в концевой части 158 второй части 150 электрического соединителя.

Как можно видеть на фигуре 3, когда первая часть 100 электрического соединителя соединена с остальными компонентами лампы УФ-излучения, то она и остальные части лампы располагаются вдоль продольной оси А. Далее, на фигуре 3 видно, что электрические соединительные элементы 106, 108 имеют удлиненную форму, и продольная ось, проходящая через эти элементы, указана обозначением В. Важным признаком рассматриваемого предпочтительного варианта осуществления изобретения является то, что ось В не параллельна оси А. Иными словами, продольные оси, проходящие через электрические соединительные элементы 106, 108, не параллельны продольной оси, проходящей через первую часть 100 электрического соединителя и остальные компоненты лампы УФ-излучения. В рассматриваемом варианте осуществления изобретения электрические соединительные элементы 106, 108 расположены под острым углом к излучающему резонатору (не показан) лампы.

При необходимости произвести соединение первой 100 и второй 150 частей электрического соединителя они выравниваются, как показано на фигуре 3, и сдвигаются друг к другу в направлении стрелки С. Соединенные части показаны на фигуре 4, и защитная муфта 170, прозрачная для излучения, охватывает первую 100 и вторую 150 части электрического соединителя в положении соединения. Как это ясно для специалистов в данной области техники, в состоянии, показанном на фигуре 4, установленное соединение будет противостоять силам вибрации, передающимся на лампу УФ-излучения. В частности, первая часть 100 электрического соединителя не будет отделяться от второй части 150 в направлении стрелки D, особенно, когда на соединенные части надета защитная муфта 170, прозрачная для излучения.

На фигурах 5-8 иллюстрируется второй предпочтительный вариант осуществления настоящего изобретения. В описании фигур 5-8 будут использоваться ссылочные номера, в которых две последние цифры равны двум последним цифрам соответствующих ссылочных номеров, используемых на фигурах 1-4, а первая цифра ссылочных номеров на фигурах 5-8 будет равна "2" вместо "1" на фигурах 1-4. Можно видеть, что первое основное отличие между двумя вариантами заключается в том, что вариант осуществления изобретения, представленный на фигурах 5-8, содержит электрические соединительные элементы 206, 208, которые наклонены под углом β в сторону от излучающего резонатора. Другое отличие заключается в том, что поперечное сечение первой части 200 электрического соединителя, представленного на фигурах 5-8, содержит одно углубление 212 вместо двух углублений 112 в варианте, представленном на фигурах 1-4. Еще одно отличие заключается в том, что поперечное сечение первой части 200 электрического соединителя, представленного на фигурах 5-8, содержит один выступ 210 вместо двух выступов 110 в варианте, представленном на фигурах 1-4. Однако вариант осуществления изобретения, представленный на фигурах 5-8, может быть использован аналогично первому варианту, представленному на фигурах 1-4.

Хотя настоящее изобретение описано со ссылками на рассмотренные варианты и примеры, однако описание не должно рассматриваться как ограничивающее объем изобретения. Таким образом, специалист в данной области техники после ознакомления с настоящим описанием сможет предложить различные модификации рассмотренных вариантов, а также и другие варианты осуществления изобретения. Например, можно развернуть на 180° расположение соединительных штырьков и гнезд электрического соединителя в рассмотренных вариантах осуществления изобретения, то есть штырьки будут расположены на вторых частях 150, 250 электрического соединителя, а гнезда будут расположены на первых частях 100 электрического соединителя. Также можно использовать одновременно соединительные штырьки и гнезда на первых частях 100, 200 электрического соединителя, и соответствующие ответные штырьки и гнезда на вторых частях 150, 250 электрического соединителя. Еще одна возможная модификация рассмотренных вариантов заключается в том, что штырьки электрического соединителя могут быть расположены таким образом, что их продольные оси будут примерно перпендикулярны продольной оси лампы УФ-излучения (то есть α ~ 90° и β ~ 90°). Еще одна модификация рассмотренных вариантов заключается в использовании первых и вторых частей электрического соединителя, поперечные сечения которых не содержат выступов и углублений. Поэтому предусматривается, что формула изобретения будет охватывать любые такие модификации или варианты.

Изобретение относится к области электротехники. Техническим результатом является повышение надежности, упрощение и удешевление производства. Технический результат достигается за счет того, что в лампе, содержащей удлиненный излучающий резонатор, имеющий продольную ось, первый удлиненный электрический соединительный элемент и второй удлиненный электрический соединительный элемент, причем каждый из указанных электрических соединительных элементов не параллелен продольной оси лампы, расположен в основании на одном конце лампы и эти элементы расположены под острым углом друг к другу. 4 н. и 52 з.п. ф-лы, 8 ил.

1. Лампа, содержащая удлиненный излучающий резонатор, имеющий продольную ось, первый удлиненный электрический соединительный элемент и второй удлиненный электрический соединительный элемент, причем каждый из первого и второго удлиненного электрического соединительного элемента не параллелен продольной оси лампы и расположен в основании на одном конце лампы,
при этом первый удлиненный электрический соединительный элемент и второй удлиненный электрический соединительный элемент расположены под острым углом к продольной оси.

2. Лампа по п.1, в которой первый удлиненный электрический соединительный элемент и второй удлиненный электрический соединительный элемент по существу параллельны друг другу.

3. Лампа по п.1 или 2, в которой первый удлиненный электрический соединительный элемент и второй удлиненный электрический соединительный элемент разнесены в пространстве вдоль продольной оси.

4. Лампа по п.1 или 2, в которой первый удлиненный электрический соединительный элемент и второй удлиненный электрический соединительный элемент разнесены в пространстве вдоль продольной оси и выровнены в ряд по этой оси.

5. Лампа по п.4, в которой поперечное сечение основания, имеющего продольную ось, содержит часть, имеющую волнистую форму.

6. Лампа по п.4, в которой поперечное сечение основания, имеющего продольную ось, содержит, по меньшей мере, один выступ и, по меньшей мере, одно углубление.

7. Лампа по п.6, в которой первый удлиненный электрический соединительный элемент и второй удлиненный электрический соединительный элемент смещены относительно, по меньшей мере, одного выступа или относительно, по меньшей мере, одного углубления.

8. Лампа по п.5, в которой первый удлиненный электрический соединительный элемент и второй удлиненный электрический соединительный элемент смещены как относительно, по меньшей мере, одного выступа, так и относительно, по меньшей мере, одного углубления.

9. Лампа по п.4, в которой поперечное сечение основания, имеющего продольную ось, содержит несколько выступов и несколько углублений.

10. Лампа по п.9, в которой первый удлиненный электрический соединительный элемент и второй удлиненный электрический соединительный элемент смещены относительно нескольких выступов или относительно нескольких углублений.

11. Лампа по п.9, в которой первый удлиненный электрический соединительный элемент и второй удлиненный электрический соединительный элемент смещены как относительно нескольких выступов, так и относительно нескольких углублений.

12. Лампа по п.1, в которой первый удлиненный электрический соединительный элемент и второй удлиненный электрический соединительный элемент наклонены в направлении удлиненного излучающего резонатора.

13. Лампа по п.1, в которой первый удлиненный электрический соединительный элемент и второй удлиненный электрический соединительный элемент наклонены в направлении от удлиненного излучающего резонатора.

14. Лампа по п.1, в которой, по меньшей мере, первый удлиненный электрический соединительный элемент или, по меньшей мере, второй удлиненный электрический соединительный элемент содержит штырек соединительной системы «штырек-гнездо».

15. Лампа по п.1, в которой как первый удлиненный электрический соединительный элемент, так и второй удлиненный электрический соединительный элемент содержит штырек системы «штырек-гнездо».

16. Лампа по п.1, в которой один из двух удлиненных электрических соединительных элементов содержит штырек соединительной системы «штырек-гнездо», а другой удлиненный электрический соединительный элемент содержит гнездо соединительной системы «штырек-гнездо».

17. Лампа по п.1, в которой как первый удлиненный электрический соединительный элемент, так и второй удлиненный электрический соединительный элемент содержит гнездо соединительной системы «штырек-гнездо».

18. Лампа УФ-излучения, содержащая: удлиненный излучающий резонатор, имеющий продольную ось; первую часть электрического соединителя, расположенную на первом конце удлиненного излучающего резонатора; два первых удлиненных электрических соединительных элемента и два вторых удлиненных электрических соединительных элемента, расположенных в первой части электрического соединителя; причем каждый из двух первых удлиненных электрических соединительных элементов и каждый из двух вторых удлиненных электрических соединительных элементов не параллелен продольной оси.

19. Лампа УФ-излучения по п.18, в которой два первых удлиненных электрических соединительных элемента и два вторых удлиненных электрических соединительных элемента по существу параллельны друг другу.

20. Лампа УФ-излучения по п.18 или 19, в которой два первых удлиненных электрических соединительных элемента и два вторых удлиненных электрических соединительных элемента разнесены в пространстве вдоль продольной оси.

21. Лампа УФ-излучения по п.18 или 19, в которой два первых удлиненных электрических соединительных элемента и два вторых удлиненных электрических соединительных элемента разнесены в пространстве вдоль продольной оси и выровнены в ряд по этой оси.

22. Лампа УФ-излучения по п.18, в которой поперечное сечение первой части электрического соединителя, имеющей продольную ось, содержит волнистую форму.

23. Лампа УФ-излучения по п.18, в которой поперечное сечение первой части электрического соединителя, имеющей продольную ось, содержит, по меньшей мере, один выступ и, по меньшей мере, одно углубление.

24. Лампа УФ-излучения по п.23, в которой два первых удлиненных электрических соединительных элемента и два вторых удлиненных электрических соединительных элемента смещены, по меньшей мере, относительно одного выступа и, по меньшей мере, относительно одного углубления.

25. Лампа УФ-излучения по п.23, в которой два первых удлиненных электрических соединительных элемента и два вторых удлиненных электрических соединительных элемента смещены как относительно, по меньшей мере, одного выступа, так и относительно, по меньшей мере, одного углубления.

26. Лампа УФ-излучения по п.18, в которой поперечное сечение первой части электрического соединителя, имеющей продольную ось, содержит один выступ и одно углубление.

27. Лампа УФ-излучения по п.26, в которой два первых удлиненных электрических соединительных элемента и два вторых удлиненных электрических соединительных элемента смещены относительно одного выступа или относительно одного углубления.

28. Лампа УФ-излучения по п.26, в которой два первых удлиненных электрических соединительных элемента и два вторых удлиненных электрических соединительных элемента смещены как относительно одного выступа, так и относительно одного углубления.

29. Лампа УФ-излучения по п.18, в которой поперечное сечение первой части корпуса электрического соединителя, имеющей продольную ось, содержит несколько выступов и несколько углублений.

30. Лампа УФ-излучения по п.29, в которой два первых удлиненных электрических соединительных элемента и два вторых удлиненных электрических соединительных элемента смещены относительно нескольких выступов или относительно нескольких углублений.

31. Лампа УФ-излучения по п.29, в которой два первых удлиненных электрических соединительных элемента и два вторых удлиненных электрических соединительных элемента смещены как относительно нескольких выступов, так и относительно нескольких углублений.

32. Лампа УФ-излучения по п.18, в которой удлиненный излучающий резонатор является резонатором УФ-излучения.

33. Лампа УФ-излучения по п.18, в которой два первых удлиненных электрических соединительных элемента и два вторых удлиненных электрических соединительных элемента наклонены в направлении удлиненного излучающего резонатора.

34. Лампа УФ-излучения по п.18, в которой два первых удлиненных электрических соединительных элемента и два вторых удлиненных электрических соединительных элемента наклонены в направлении от удлиненного излучающего резонатора.

35. Лампа УФ-излучения по п.18, в которой два первых удлиненных электрических соединительных элемента и два вторых удлиненных электрических соединительных элемента расположены перпендикулярно продольной оси.

36. Лампа УФ-излучения по п.28, в которой, по меньшей мере, один из двух первых удлиненных электрических соединительных элементов содержит штырек соединительной системы "штырек-гнездо".

37. Лампа УФ-излучения по п.18, в которой каждый из двух первых удлиненных электрических соединительных элементов содержит штырек или гнездо соединительной системы "штырек-гнездо".

38. Лампа УФ-излучения по п.18, в которой, по меньшей мере, один из двух вторых удлиненных электрических соединительных элементов содержит штырек соединительной системы "штырек-гнездо".

39. Лампа УФ-излучения по п.18, в которой каждый из двух вторых удлиненных электрических соединительных элементов содержит штырек соединительной системы "штырек-гнездо".

40. Лампа УФ-излучения по п.18, в которой каждый из двух первых удлиненных электрических соединительных элементов и каждый из двух вторых удлиненных электрических соединительных элементов содержит штырек соединительной системы "штырек-гнездо".

41. Лампа УФ-излучения по п.18, в которой один из двух первых удлиненных электрических соединительных элементов и один из двух вторых удлиненных электрических соединительных элементов содержит штырек соединительной системы "штырек-гнездо", а другой удлиненный электрический соединительный элемент каждой пары удлиненных электрических соединительных элементов содержит гнездо соединительной системы "штырек-гнездо".

42. Лампа УФ-излучения по п.18, в которой, по меньшей мере, один из двух вторых удлиненных электрических соединительных элементов содержит гнездо соединительной системы "штырек-гнездо".

43. Лампа УФ-излучения по п.18, в которой каждый из двух вторых удлиненных электрических соединительных элементов содержит гнездо соединительной системы "штырек-гнездо".

44. Лампа УФ-излучения по п.18, в которой каждый из двух первых удлиненных электрических соединительных элементов и каждый из двух вторых удлиненных электрических соединительных элементов содержит гнездо соединительной системы "штырек-гнездо".

45. Лампа УФ-излучения по п.18, в которой два первых удлиненных электрических соединительных элемента по существу выровнены по линии, перпендикулярной продольной оси.

46. Лампа УФ-излучения по п.18, в которой два вторых удлиненных электрических соединительных элемента по существу выровнены по линии, перпендикулярной продольной оси.

47. Лампа УФ-излучения по п.18, в которой два первых удлиненных электрических соединительных элемента и два вторых удлиненных электрических соединительных элемента по существу выровнены по линии, перпендикулярной продольной оси.

48. Узел источника излучения, содержащий лампу по любому из пп.1-17 и защитную муфту, прозрачную для излучения.

49. Узел источника УФ-излучения, содержащий лампу УФ-излучения по любому из пп.18-47, и защитную муфту, прозрачную для излучения.

50. Узел источника УФ-излучения по п.49, который дополнительно содержит вторую часть электрического соединителя для соединения с первой частью электрического соединителя и для подключения к источнику питания.

51. Узел источника УФ-излучения по п.50, в котором формы первой и второй частей электрического соединителя дополняют друг друга.

52. Узел источника УФ-излучения по п.49, в котором первая и вторая части электрического соединителя могут быть соединены с возможностью их рассоединения.

53. Узел источника УФ-излучения по п.49, в котором первая и вторая части электрического соединителя могут быть рассоединены с возможностью их повторного соединения в направлении, составляющем некоторый угол с продольной осью лампы.

54. Узел источника УФ-излучения по п.49, в котором первая и вторая части электрического соединителя могут быть рассоединены без вращения с возможностью их повторного соединения, в направлении, составляющем угол с продольной осью лампы.

55. Узел источника УФ-излучения по п.49, в котором первая и вторая части электрического соединителя могут быть рассоединены с возможностью их повторного соединения в направлении, составляющем острый угол с продольной осью лампы.

56. Узел источника УФ-излучения по п.49, в котором первая и вторая части электрического соединителя могут быть рассоединены с возможностью их повторного соединения в направлении, составляющем прямой угол с продольной осью лампы.