BE898658A

BE898658A - Dispositif d'irradiation

Info

Publication number: BE898658A
Application number: BE0/212194A
Authority: BE
Original assignee: Philips Nv
Priority date: 1983-01-13
Filing date: 1984-01-11
Publication date: 1984-07-11
Also published as: FR2539304B3; BE898659A; GB2134638B; GB8400912D0; FR2539304A1; US4591958A; GB2134638A; NL8300115A; DE8400334U1; SE8400096L; SE8400096D0

Abstract

Dispositif d'irradiation servant à émettre du rayonnement ultraviolet, comportant un boitier 1 muni d'un coté d'une paroi perméable au rayonnement (2) comme un plaque en verre, boitier dans lequel sont disposées plusieurs lampes à décharge dans la vapeur de mercure à basse pression tubulaires juxtaposées émettant en régime essentiellement du rayonnement UV-A. Les lampes sont munies d'une couche réflectrice interne. Conformément à l'invention, les axes longitudinaux (3b, 3c) des deux lampes juxtaposées sont situés tout près les uns des autres (jusqu'à 1,2 D,D étant le diamètre externe d'une lampe).

Description

MÉMOIRE DESCRIPTIF
EMI1.1
DÉPOSÉ A L'APPUI DE BREVET D'UNE DEMANDEFORMÉE PAR N. V. PHILIPS'GLOEILAMPENFABRIEKEN pour
Dispositif d'irradiation.

"Dispositif d'irradiation."
L'invention concerne un dispositif d'irradiation servant à émettre du rayonnement ultraviolet, dispositif qui comporte un boîtier dans lequel sont disposées plusieurs lampes à décharge dans la vapeur de mercure à basse pression tubulaires parallèles, émettant en régime au moins du rayonnement ultraviolet d'une longueur d'onde supérieure à 315 nm. La paroi intérieure de chaque lampe étant munie d'une couche réflectrice de rayonnement ultraviolet s'étendant sur la longueur de la lampe et présente sur une partie de la périphérie.

Un tel dispositif d'irradiation est connu de la demande de brevet néerlandais mise à la disposition publique NO 77 10 575.

Le susdit dispositif est appliqué pour des buts photochimiques ou photobiologiques par exemple dans des lits solaires et appareils solaires, cas dans lequel la peau d'une personne se trouvant sur ou près de ladite paroi perméable est exposée, pendant quelque temps, au rayonnement ultraviolet notamment à du rayonnement ultraviolet d'une longueur d'onde supérieure à 315 nm (rayonnement UV-A).

En vue d'augmenter le rendement de rayonnement du dispositif, selon Offenlegungsschrift allemand 28 04 228, un réflecteur en forme de bac est prévu derrière chaque lampe tubulaire. Pour augmenter davantage le rendement de rayonnement, il serait possible d'augmenter le nombre de lampes dans le boîtier, mais on a constaté que cela réduit fortement la contribution relative des réflecteurs au rendement de rayonnement. De plus, on a constaté que, entre autres par suite de la faible ventilation, peu d'air frais circule le long des parois des lampes et que la température de fonctionnement de cette dernière acquiert très vite une valeur trop élevée. La pression de la vapeur de mercure atteint une valeur supérieure à environ 6 x 10-3 torr.

Dans le cas d'une pression de vapeur supérieure à 6 x 10"'torr, le rendement de conversion de la puissance électrique amenée à une lampe en rayonnement de résonnance de mercure d'une longueur de 254 nm baisse. De plus, le rendement d'un ventilateur prévu-assez souvent au-dessous des réflecteurs-dans le boîtier du dispositif connu pour le refroidissement des lampes est assez

faible par suite de la présence desdits réflecteurs.

La susdite demande de brevet néerlandais mise à la disposition publique décrit une chambre d'irradiation présentant un système de lampes d'irradiation luminescentes munies d'une couche réflectrice interne et entourant une enceinte d'irradiation. De plus, les faces supérieure et inférieure de l'enceinte d'irradiation présentent des réflecteurs. Les lampes sont entourées d'une enveloppe protectrice transparante. Il se produit le risque qu'étant donné le faible refroidissement, la pression de la vapeur de mercure contenue dans la lampe n'acquière une valeur trop élevée et que le rendement de rayonnement ne soit réduit. Etant donné la présence desdites enveloppes, le nombre de lampes pouvant être utilisées dans le dispositif est assez faible.

De plus, il se produit le risque d'une réduction du rendement de rayonnement au cours du fonctionnement par absorption de rayonnement par l'enveloppe.

L'invention vise à fournir un dispositif d'irradiation dans lequel le rendement de rayonnement est fortement augmenté, comparativement au dispositif connu et les susdits inconvénients sont éliminés.

Conformément à l'invention, un dispositif d'irradiation du genre mentionné dans le préambule est caractérisé en ce que les axes longitudinaux des deux lampes à décharge dans la vapeur de mercure à basse pression tubulaire se situent à une distance de 1,01 D à 1,20 D, D étant le diamètre extérieur de la lampe tubulaire.

Un dispositif d'irradiation conforme à l'invention offre l'avantage de pouvoir appliquer un grand nombre de lampes sans modifier les dimensions du boîtier. On a constaté que, grâce à l'absence d'une enveloppe externe, autour de la lampe la température de fonctionnement des lampes peut être convenablement stabilisée à une valeur à laquelle le susdit rendement de conversion est optimal, par exemple à l'aide d'un ventilateur présent dans le boîtier. De plus, l'omission de l'enveloppe ou réflecteur externe réduit le prix de revient. La couche réflectrice dans une lampe s'étend sur une partie de la périphérie de la paroi intérieure comprise entre 1800 à 2400.

Dans la lampe est formée une fenêtre de sortie de rayonnement (exempte de matériau réflecteur) qui est dimensionnée de façon qu'en

combinaison avec le susdit espacement des lampes, le dispositif d'irradiation présente un rendement de rayonnement très favorable.

Le rendement de rayonnement du dispositif par une unité de surface de la face de sortie de rayonnement est très élevé. On a constaté qu'il subsiste suffisamment d'espace entre les lampes pour permettre la circulation d'air relativement frais. De plus, le rendement des lampes n'est guère affecté pendant leur fonctionnement.

La couche réflectrice des lampes contient de préférence de l'oxyde d'aluminium. On a constaté que lors d'une longue durée de fonctionnement, un tel matériau présente un coefficient de réflexion élevé pour le rayonnement ultraviolet d'une longueur d'onde supérieure à 315 nm émis par les lampes.

Dans le dispositif d'irradiation conforme à l'invention sont utilisées de préférence des lampes à décharge dans la vapeur de mercure à basse pression, dans lesquelles la couche luminescente émettant le rayonnement ultraviolet est présente sur toute la périphérie de la paroi intérieure. La couche s'étend également sur ladite couche réflectrice. La couche luminescente contient de préférence du tétraborate de strontium activé à l'aide d'europium bivalent émettant une bande étroite de rayonnement ultraviolet maux max environ 370 nm). Dans une forme de réalisation alternative, la couche luminescente contient du disilicate de baryum activé à l'aide de plomb (A = environ 350 nm). max
Le dispositif d'irradiation conforme à l'invention peut être appliqué comme lit solaire, plafond solaire ou paroi solaire.

A cet effet, d'assez longues lampes à décharge à basse pression (d'une longueur d'environ 1,80 m) sont disposées dans le boîtier. Toutefois, dans le cas d'application comme dispositif d'irradiation pour le visage, la longueur des lampes est assez faible (par exemple environ 0,60 m).

La description ci-après, en se référant aux dessins annexés, le tout donné à titre d'exemple non limitatif, fera bien comprendre comment l'invention peut être réalisée.

La figure 1 représente schématiquement en perspective un dispositif d'irradiation conforme à l'invention.

La figure 2 montre en coupe transversale le dispositif d'irradiation selon la figure 1 dans le plan II-II.

La figure 3 est une section transversale d'une lampe à décharge dans la vapeur de mercure à basse pression convenant à un dispositif d'irradiation selon la figure 1.

Le dispositif d'irradiation selon la figure 1, qui est réalisé comme lit solaire et qui sert à émettre du rayonnement ultraviolet comporte un boîtier 1, présentant plusieurs parois perpendiculaires entre elles. La face supérieure du boîtier est munie d'une plaque en verre 2, qui est perméable au rayonnement ultraviolet. Le rayonnement ultraviolet émis pendant le fonctionnement du dispositif présente une longueur d'onde supérieure à 315 nm (rayonnement UV-A) qui est engendrée par une dizaine de lampes à décharge dans la vapeur de mercure à basse pression tubulaire 3 disposées dans le boîtier. Les lampes sont appliquées d'une façon parallèle entre elles, leur espacement étant très faible.

Dans une forme de réalisation pratique, le diamètre extérieur de chaque lampe est d'environ 38 mm, la distance comprise entre les axes longitudinaux de deux lampes juxtaposées (par exemple entre 3d et 3c, voir la figure 2) est de 41 mm (environ 1,07 D). La paroi intérieure 3a de l'enceinte à décharge en verre de chaque lampe est munie d'une couche réflectrice de rayonnement ultraviolet 4 (voir également la figure 3) qui s'étend sur toute la longueur de la lampe et qui est constituée par de l'oxyde de l'aluminium à grains fins présente sur 1800 à 2400, de préférence 2000 de la périphérie du tube. Il subsiste une fenêtre de sortie de rayonnement 5 d'environ 1600 qui est exempte dudit matériau réflecteur.

Comme le représente la figure 3, sur toute la periphérie de la lampe est en outre présente une couche luminescente 6, qui assure la conversion du rayonnement de résonance de longueur d'onde de 254 nm engendré dans la décharge de mercure en rayonnement UV-A.

La couche luminescente est présente, tant sur la paroi en verre à l'endroit de ladite fenêtre que sur la couche réflectrice 4. Dans une forme de réalisation, la couche luminescente comporte du tétraborate de strontium activé à l'aide d'europium bivalent. Le rayonnement ultraviolet émis par ce matériau luminescent présente une longueur d'onde (max) d'environ 370 nm.

Comme le représente la figure 3, les lampes à décharge

tubulaires sont disposées d'une façon peu espacée. En combinaison avec la couche réflectrice 4, on obtient un rendement de rayonnement optimal et l'utilisation d'un réflecteur externe est évitée. La température de fonctionnement optimale dans les lampes est réalisée par refroidissement du paroi des lampes, ce qui s'effectue par soufflage d'air relativement frais le long des parois des lampes. Cela est atteint avec un ventilateur 7 présent dans le boîtier et représenté schématiquement sur la figure 2.

Dans une forme de réalisation pratique, le boîtier présente une longueur d'environ 2m, une hauteur d'environ15 cm et une largeur d'environ 60 cm. La longueur des lampes tubulaires est d'environ 1,80 m (puissance environ 85 W, diamètre externe 38 mm, espacement entre les axes longitudinaux de deux lampes voisines environ 41 mm). Sur la paroi intérieure de chaque lampe était appliquée une couche réflectrice de rayonnement ultraviolet contenant de l'oxyde d'aluminium sur 2000) et puis une couche luminescente, contenant du borate de strontium activé à l'aide d'europium bivalent. On a constaté qu'avec les susdites dimensions du boîtier, il était possible de disposer dix lampes de façon que 85% du rayonnement ultraviolet émis par les lampes quittait le boîtier par l'intermédiaire de la plaque transparente 3.

Claims

REVENDICATIONS : 1. Dispositif d'irradiation servant à émettre du rayonnement ultraviolet, dispositif qui comporte un boîtier dans lequel sont disposées plusieurs lampes à décharge dans la vapeur de mercure à basse pression tubulaires parallèles, émettant en régime au moins du rayonnement ultraviolet d'une longueur d'onde supérieure à 315 nm, la paroi intérieure de chaque lampe étant munie d'une couche réflectrice de rayonnement ultraviolet s'étendant sur la longueur de la lampe sur une partie de la périphérie tubulaire de la lampe caractérisé en ce que les axes longitudinaux des deux lampes à décharge dans la vapeur de mercure à basse pression tubulaire se situent à une distance de 1, 6 D, D étant le diamètre extérieur de la lampe tubulaire.
2. Dispositif d'irradiation selon la revendication 1, 2,3, 4, et 5, caractérisé en ce que le diamètre externe des lampes tubulaires est d'au maximum 38 mm et la distance comprise entre les axes longitudinaux de deux lampes juxtaposées est 41 mm.