流通式流体净化装置

本发明涉及一种用于净化流体的流通式流体净化装置，优选通过氧化纯水或超纯水中含有的有机物。本发明还优选涉及这种流通式流体净化装置，其设计用于实验室规模的水净化应用，最大吞吐量为2升/分钟。

已知的装置通过氧化包含在流体中的有机物来提供净化流体，优选产生纯水或超纯水的可能性，其中流体在流过装置的容器时暴露于UV-C辐射。

超纯水可定义为最高质量的试剂级水，其超过ASTM D5127标准并且总有机碳(TOC)小于十亿分之五(ppb)。

根据DIN 5031第7部分，UV辐射定义为波长在100nm和380nm之间的辐射。包括波长短于280nm的该范围的子范围是UV-C范围，并且包括短于200nm的波长的另一子范围是真空UV-C范围(VUV)。

本发明所涉及的净化旨在通过UV-C辐射诱导的有机氧化反应降低流过装置的流体中的TOC含量。

基于UV辐射氧化的常见流通式净化装置使用汞气灯作为辐射源。灯布置成使其照射流过容器的流体。在由UV照射诱导的氧化反应中，流体中包含的有机物降解成碳酸盐和包含除碳酸盐之外的中间离子的副产物，并且可在净化后从流体中过滤掉。氧化反应包括将水分子分解成不同的反应中间体的中间步骤，反应中间体包括自由基、中性和离子中间体。自由基中间体随后将流体中含有的有机物氧化成二氧化碳和水。已知波长为185nm的紫外光可有效地产生这种自由基中间体。

还已知使用准分子灯用于杀菌水净化。这种灯基于例如氙气激发到准分子状态。在激发和去激发期间发射的辐射的波长是172nm或更低(取决于灯中使用的气体)。该波长太低而不能直接用于水净化应用，并且它具有非常低的水透明度。

WO2014 / 148325A1公开了将这种准分子灯与灯上的半透明涂层结合使用以将发射的波长转移到更高的波长。然而，额外的涂层增加了成本，由于UV暴露导致涂层随时间降低而具有降低的寿命，并且具有降低的性能，因为涂层吸收约50％的辐射并且仅恢复50％吸收的能量。

WO 95/15294A1公开了一种用于水和其它流体的消毒器，其利用电离紫外线辐射作为消毒装置。作为辐射源的圆柱形UV灯居中地容纳在管状空气室中，该管状空气室同轴地定位在壳体内部，形成细长的曝光室，流体通过该曝光室从一个轴向端处的入口流到相对的轴向端部的出口处。同轴设置的环形盘形式的挡板阵列跨越曝光室的内部，每个挡板在流体沿轴向延伸部分流过室时部分地阻挡流体通过。每个挡板在挡板的边缘和室的内周壁之间设有通道，以允许流体在邻近室壁的部分处流过挡板，并且相邻挡板的通道彼此偏移以在流体穿过室的长度时产生流体的蜿蜒和湍流流动。因此，流体流顺序地朝向和远离辐射源转向。空气通道可通过空气室引导以共同产生臭氧，并且臭氧可在用UV辐射处理水之前或之后与水反应。在该流通装置中，待净化的流体的显著部分可以相对大的距离从辐射源穿过装置，从而可能遭受不完全净化。

文献US 2007/0003430A1公开了一种灭活流体内的微生物如病毒的方法。灭活过程基于使用细长的UV灯，其发射180至320nm之间，优选225至290nm之间的辐射，由细长的反应室包围，通过该反应室从入口到出口产生沿UV灯的长度引导的一次流。循环二次流叠加在一次流上，并且一次流和二次流均由设置在反应室内的旋转搅拌器产生，或由螺旋缠绕管产生，螺旋缠绕管围绕UV灯并限定螺旋形环绕UV灯旋转的螺旋通道的，并且接近但不接合UV灯并具有D形截面。这种流通式净化相对复杂并且制造成本高。

使用UV辐射的现有技术净化装置经常使用基于汞的UV灯来产生所需的波长辐射。然而，基于汞的UV灯大体是有问题的，因为由于汞的危险性，它们在装卸和特殊处理或弃置过程中需要特别小心。

现有的流通式流体净化装置通常具有由整体圆筒体形成的容器。由于不同的纯度水平需要不同的有效辐射暴露水平和/或氧化持续时间，考虑到这种装置的流通概念，需要不同的反应器长度，因此制造用于不同纯度水平的不同装置的成本很高。

此外，现有装置经常需要复杂的结构以将辐射源安装到装置中并且维护可能是有问题的。

本发明的一个目的在于提供一种用于净化流体的流通式流体净化装置，优选地用于生产纯水或超纯水，其可简化并以低成本生产和/或便于维护，可适应不同的净化水平，并且可提供高净化效率。

根据本发明，该目的通过提供具有权利要求1的特征的流通式流体净化装置来解决。优选实施例在从属权利要求中限定。

本发明的流通式流体净化装置包括容器，该容器布置成使得流体可从入口到出口流过容器容积，以及内圆筒，其插入或可插入到容器的容积中并限定界面壁，界面壁对于波长在UV范围内，优选在150nm和200nm之间的辐射是可渗透的，其中容器包括多个沿轴向布置的圆筒部分，这些圆筒部分通过焊接彼此连接以形成外圆筒组件。

因为外圆筒组件通过将沿轴向布置的圆筒部件焊接在一起而形成，因此可实现制造和维护方面的成本优势。此外，可使用模块化构造的少量不同构件来创建和生产具有不同尺寸、容量和吞吐量的一系列缩放的净化装置。通过简单地将另外的圆筒部分添加/堆叠到圆筒组件，可产生具有较大的氧化区轴向长度以在出口处实现净化水的较高净化水平的装置。

该装置可在没有内圆筒作为自支承单元的情况下预制，并且用于净化流体的辐射源，例如准分子灯，可随后插入内圆筒中并且也移除以进行维护。

在一个优选实施例中，该装置具有一个端盖，该端盖与外圆筒组件的开口轴向端部接合，以在端盖布置的端部处流体紧密地封闭容器的容积，并将内圆筒保持在外圆通组件的位置。在另一个实施例中，该装置具有两个端盖，每个端盖与外圆筒组件的两个开口轴向端中的一个接合，以在端部处流体紧密地封闭容器的容积，其中两个端盖中的至少一个布置成将内圆筒保持在外圆筒组件中的适当位置。

因为外圆筒组件的轴向端部由端盖封闭(如果另一端永久地封闭，则一个可能就足够了)，经历磨损的装置的元件，如内圆筒和辐射源，可容易地从装置外侧安装和替换。

根据优选实施例，外圆筒组件的圆筒部分包括位于一个或两个轴向端部处的锁定圆筒部分，其中锁定圆筒部分布置成可释放地与端盖接合。优选地，可释放的接合是卡扣连接，优选地包括在锁定圆筒部分和端盖中的一个处的多个锁定突起以及在锁定圆筒部分和端盖中的另一个处的配合锁定开口。

通过在端盖和外圆筒组件之间提供可释放的接合，特别是以卡扣连接的形式，可在没有专用工具的情况下安装/拆卸该装置，并且减少了形成该装置的元件的数量。

通过提供具有围绕圆周分布的多个锁定突起的卡扣连接，可通过端盖施加基本均匀的高压，使得该装置可承受高操作压力并保持流体紧密。同时，卡扣连接提供可重复的精确保持力，使得由端盖保持在适当位置的O形环由限定的额定力压缩，即使端盖重复地拆卸/安装用于维护目的。

根据优选实施例，至少一些圆筒部分包括从外圆柱壁沿径向向内突出的挡板。

根据优选实施例，具有挡板的圆筒部分基本上是杯形的，挡板形成其整体底部并包括中心开口，以允许内圆筒经由圆筒部分的沿轴向对齐的中心开口插入。

根据优选实施例，圆筒部分底部的中心开口形成为与内圆筒的外截面一致，在内圆筒的外壁和挡板之间留下优选均匀的间隙，其中间隙是界面壁和挡板之间的最短距离，并且等于或小于2.0mm，优选在1.2mm至0.3mm的范围内，更优选地在1.0mm至0.5mm的范围内。

挡板在从入口到出口的其路径上产生待净化的流体流动的湍流，并且迫使流体通过挡板和内圆筒的界面壁之间的狭窄间隙到达接收在内圆筒中的辐射源，因此沿界面壁产生小的流体层厚度。该小的层厚度是必要的，以确定通过该装置的基本上所有流体都暴露于辐射源的辐射。如果使用诸如具有在150nm至200nm范围内的相对低波长的准分子灯的无汞辐射源，则辐射具有相对低的水透射率。此外，挡板在界面壁附近的流体中产生恰好足够的湍流，使得流体流不是层流的，而是互混的，而不会降低沿装置长度的流速。互混确保了流体对辐射的均匀暴露时间，并且产生了已经通过该装置的流体的均匀纯度水平，即低TOC，并且对于给定的流速和给定的灯尺寸可实现更高的TOC降低。

此外，与现有装置相比，可使用较低强度的灯或灯老化在较小程度上影响性能。此外，电离更复杂的有机物的能力得到改善。

由于所有流体都由界面壁和挡板之间的间隙沿界面壁在狭窄区域中流动，这些间隙起到收缩作用并使流体流变窄，因此即使在装置中使用具有相对低水透射率的光的辐射源，也可实现辐射完全穿透流体流。

活性氧化层越小，即越薄，TOC浓度越有效地降低。此外，较小的间隙尺寸可更好地产生湍流。另一方面，压降随着间隙尺寸的减小和由挡板的厚度限定的间隙长度增长而增加。优选的间隙尺寸和大小在流体的流速和流体中的纯度水平之间提供了最佳平衡，并从而提高了装置的整体效率。根据优选实施例，O形环设在一个端盖或每个端盖与包括挡板的锁定圆筒部分之间，以便流体紧密地封闭挡板和内圆筒之间的间隙。

O形环提供流体紧密地封闭流体流动的容器容积的效果，以及将内圆筒保持在具有相对简单的结构的外圆筒组件中的位置的效果。

根据优选实施例，沿界面壁的流动方向上的挡板间距离在4到30mm的范围内，优选在10到20mm的范围内，更优选约10mm。优选地，外圆筒组件包括2至20个，优选3或4个包括挡板的圆筒部分。

已确定这些范围内的挡板间距离和挡板数量，以通过该装置以120升/小时的流速提供最佳性能和净化效率。对于更高的流速，由于模块化结构，可简单地通过向外圆筒组件添加更多的圆筒部分来执行装置的放大。

根据优选实施例，形成外圆筒组件的圆筒部分由金属，优选不锈钢形成，并且分别通过使冲压的片材变形(深拉)而形成。

该实施例提供了简单并有效地制造包括挡板的圆筒部分的可能性，挡板为由诸如金属的冲压出的板材形成的杯状部分的一体底板的形式。具体而言，不锈钢是用于制药工业、食品工业等的优选材料，并且在本发明的上下文中，金属(特别是不锈钢)相对于辐射源的波长具有良好的UV稳定性，并且对于正在处理的流体是惰性的。除了具有UV稳定性的优点之外，金属还提供了有效地将由辐射源的操作产生的热量散发到环境即空气的优点。因此，可降低水温的升高。

根据优选实施例，内圆筒的界面壁由石英玻璃形成或包括石英玻璃。

根据另一个优选实施例，该装置包括用于发射波长在UV范围内的辐射源，优选在150nm和200nm之间，优选是准分子灯，最优选是配置为发射波长为172nm±8nm的辐射的准分子灯，其中辐射源位于内圆筒中，以便通过界面壁与容器体积中的流体分离。

图1示出了根据本发明的一个实施例的净化装置的示意性截面视图；

图2是图1的区域II的放大视图；

图3是示出在没有挡板的情况下，辐射源(灯)与容器的流通容积之间的界面附近的流动状况的示意图；

图4是示出辐射源(灯)与容器的流通容积之间的界面壁附近的流动状况的示意图，其中挡板在右侧，而流动模拟在左侧。

图5是示出作为光的波长和水中的穿透深度的函数的UV光强度的图。

图6是根据本发明的一个实施例的具有挡板叠层的净化装置的放大示意截面视图。

图7是自支承挡板叠层的透视图；

图8是根据优选实施例的流通式净化装置的侧视图；以及

图9是图8的流通式净化装置的截面视图。

图10是图8的流通式净化装置的透视爆炸图。

图11是用于通过焊接构成模块化外圆筒组件的不同圆筒部件的透视图。

图解

1 装置

3 入口

4 内周壁

5 外容器

5a 外圆筒

5b,5c,5d,5e 圆筒部分

6a 周壁

6b 中心孔

6c 底板

6d 外周边沿出口

8 容积

9,91 挡板

10 容置部

10a 内圆筒

11 界面壁

13 辐射源(准分子灯)

15 活性氧化层

16,17,5b 锁定圆筒部分

18 间隔件

19 螺栓

20,21 端盖

22,23 O形环

24 腿

24a 突起(锁定突起)

25 孔(锁定开口)

26 环形主体

D 挡板间距离

G 间隙

T 厚度

在下文中，将参考附图描述本发明的实施例。首先，将描述使用辐射实现净化的流通式净化装置的总体方面。

根据本发明的装置特别适合于通过暴露于UV光利用氧化反应来降低水的TOC含量以产生纯水或超纯水，但是构造模块化容器的本发明的概念不限于此应用领域，并且大体可应用于将流体流暴露于其它辐射源或波长的流通装置，但本发明特别有利于水的净化。

由辐射引起的氧化反应(也称为光氧化反应)可在暴露于辐射时在含有有机碳的流体中发生，在本文中辐射具有低于200nm的波长，其可使用准分子灯产生来作为不含汞的辐射源。在暴露于辐射时，流体内包含的有机碳化合物氧化，并且形成碳酸盐和包含除碳酸盐之外的中间离子的副产物。

如图1中示意性地所示，净化装置1大体具有沿轴向伸长的圆柱形容器5，其具有外圆筒5a，外圆筒5a具有位于容器5的轴向端部处(在图1的姿势中的外容器5a的垂直上侧上)的用于待净化的流体的入口3，以及位于容器5的相对的轴向端部(在图1的姿势中的外圆筒5a的垂直下侧上) 的用于净化流体的出口7。待净化的流体的曝光区位于入口3和出口7之间，并限定了活性反应器长度。入口3和出口7的具体结构和位置不是特别相关，只要可产生通过装置1的曝光区的连续流动即可。

为了利用重力迫使流体流过曝光区，如图1所示，装置1可布置成使得入口3位于垂直上侧而出口7位于垂直下侧。更优选地，通过使用泵(未示出)将装置1颠倒地操作以将流体从装置1的垂直下侧的入口3推动到垂直上侧的出口7，以便有效地抑制在流体中建立气泡。垂直姿势是优选的，因为它使围绕圆周的分布均衡，其中后面将描述的挡板基本上垂直于容器5的纵向方向。

在该示意性实施例中，八个挡板9布置在容器5外圆筒5a内的曝光区中。每个挡板9具有两个水平表面，这两个水平表面基本垂直于外圆筒5a的纵向轴线，其对应于通过容器5的流体的流动方向。挡板9还具有平行于流体流动方向的垂直表面，并且面向后面将描述的内部容器或容置部的壁(界面壁11)。本发明不限于八个挡板9，并且可包括例如四个，优选八个到十二个挡板。挡板9的最佳数量可相对于容器长度和直径，即所需的流量来确定。例如，在具有约10cm的曝光区(活性反应器长度)和约25mm的外圆筒的内径的装置中，已确定10个挡板以提供最佳性能。

挡板9的厚度T小于1.5mm，优选小于1.0mm，并且可由金属板或板材，优选不锈钢，或由具有UV稳定性的塑料材料形成，优选由含氟聚合物材料制成，特别是聚四氟乙烯(PTFE)、PVDF、PEEK、PFA或聚醚酰亚胺(PEI)或PE，优选设有金属涂层。

在该实施例中，挡板9与外圆筒5a的内周壁4的表面一体形成，并且具有中心孔，该中心孔的内径大于插入外圆筒5a中的内圆筒10a的外径，并且密封在容器中，使得没有流体可进入内圆筒10a的内部空间。因此，内圆筒10a形成与外圆筒5的容积8中的曝光区的界面壁11。

内圆筒10a同心地位于外圆筒5内并形成容置部10以容纳内部的辐射源(准分子灯)13，并将其与待净化的流体在其中流动的容器5的容积8中的曝光区分开。因此，内圆筒10a的界面壁11至少对于波长在UV范围内的辐射是可渗透的，优选至少在150nm和200nm之间，更优选在172±8nm。

挡板9在容器5的轴向方向上在相应的相邻挡板的上游水平表面之间布置有预定距离(挡板间距离)D。沿界面壁11的上游表面之间的流动方向上的挡板间距离D在4到30mm之间，优选在10到20mm之间，更优选约10mm。

为了满足透射率要求和UV稳定性，内圆筒10a或至少其界面壁11优选地由石英材料制成或至少包括相关部分中的石英材料，该石英材料可透过紫外线范围内的辐射，优选在至少在150nm和200nm之间的范围中。石英玻璃(熔融石英)由无定形(非结晶)形式的二氧化硅形成，并且与传统玻璃的不同之处在于它不含有通常添加到玻璃中以降低熔化温度的其它成分。因此，石英玻璃具有高熔点(与普通玻璃相比)、高化学纯度和电阻、高耐热性、低热膨胀高抗热冲击性和高耐辐射性。优选使用的熔融石英是合成的熔融石英。此外，(合成的)熔融石英可包含一定含量的氢氧化物(OH)，其防止UV范围内的过度曝光并且在红外范围内具有一些吸收峰。

辐射源是准分子灯13(或"准分子灯(excilamp)")，它是通过准分子(激基复合物)分子的自发发射产生的紫外光源。准分子灯13在操作中发射的主波长取决于准分子灯的工作气体填充。产生所需范围内辐射的合格工作气体是Ar、Kr、I2、F2和Xe2。准分子灯是准单光源，其可在具有高功率谱密度的紫外(UV)和真空紫外(VUV)光谱区域中的宽波长范围内操作。准分子灯的操作基于激发的二聚体(受激准分子)的形成和从结合的激发的准分子状态到弱结合的基态的转变，导致UV光子辐射。准分子灯辐射波长由工作气体指定，也称为准分子分子。用于本发明装置的特别优选的准分子灯是使用氙气(Xe2)的准分子灯。准分子灯不含汞，无电极，并且放电基于射频能量。因此，该灯没有与ON / OFF开关周期数相关的老化效应。与需要约30s的预热时间的汞灯相比，准分子灯基本上是瞬时操作的，即小于10ms。例如，如果使用氙气(Xe2)作为工作气体，则发射的辐射的主波长为172nm。另一方面，如果使用氪作为工作气体，则主波长将为146nm。此外，准分子灯可作为一般电气废弃物丢弃，并且不需要像汞灯那样特殊处理或弃置程序。在使用纯氙气的情况下，优选用于本发明的准分子灯13的辐射的主波长优选地低于200nm，优选地在150nm和200nm之间，最优选为172nm，优选具有相对于峰强度的+/- 8nm的半带宽，其中在164nm至180nm的范围内的峰值强度仍然超过50％。

在内圆筒10a的界面壁11和挡板9的正面即垂直表面9b之间形成间隙G，流体必须通过该间隙G从入口到出口在其路线上通过曝光区。这些间隙G(在垂直于界面壁11的外周表面的方向上测量，即在圆柱形结构的情况下为径向)等于或小于2.0mm，优选地在1.2mm至0.3mm的范围内，更优选在0.5mm至1.0mm的范围内。

如图2和3所示，准分子灯13将辐射(例如UV光)发射到与流体中的界面壁11相邻的区域(活性氧化层)15中。由于准分子灯13的(短)波长，如图5所示，发射光的强度随着流体中光的穿透深度的增加而迅速减小。因此，挡板9和界面壁之间的间隙G的尺寸设定为相对小的值，以便照射和穿透通过迫使流体通过间隙G并沿界面壁11产生的流体层的整个厚度。此外，由于挡板9的上表面9a或上游表面9a设置成相对于沿界面壁11的流动方向成直角，因此在流体中产生小的湍流。距离越小，则湍流越大。这些内部湍流通过迫使部分流体以交替的间隔朝向和远离内圆筒11的界面壁并且因此进入和离开活性氧化层15来互混界面壁附近的活性氧化层15中的流体。因此，可防止层流，并且通过挡板的整个流体流接收基本相同水平的UV曝光。图4示出了流速为120l/h(右侧)的预期流动特性和40l/h(左侧)流量的实际模拟结果的概念图。对于本发明，重要的是进入装置1的所有流体必须穿过间隙G，即避免在流体未暴露于辐射的部分流过容积8的旁路流。

接下来将参考图6描述另一优选实施例。在图6中，为了便于说明，省略了诸如辐射源、入口和出口之类的元件。与上述实施例不同，挡板91不与外圆筒5a的内表面整体形成，但挡板91以预定间隔(挡板间距离)D堆叠布置以形成自支承元件，其安装在容器5的内部容积8(外圆筒5a)中，以包围内圆筒10a的界面壁11。在该实施例中，挡板间的间隔由间隔件18保持，间隔件18与相应的一个挡板91一体形成。

在图7所示的另一个实施例中，自支承元件由挡板形成，挡板由板材(即，不锈钢或塑料材料)制成，呈盘92形式，具有中心孔92a，中心孔92a通过用作间隔件的螺栓19沿轴向互连，间隔件布置在相邻的盘92之间以保持恒定的挡板间距离D并围绕圆周分布。中心孔92a的尺寸适于使得其具有比用作界面壁11的内圆筒10a的外周壁足够大的直径，以便形成用于流体流动的所需间隙G。盘92的外周边可通过材料的精确尺寸密封抵靠外圆筒5的内周壁4，从而通过一定的弹性或通过附接到外周边缘的单独密封件使元件，将元件轻压配合到外圆筒5中(在塑料材料的情况下，其中盘的尺寸略大于外圆筒的截面)。

为了稳定支承，规则分布的至少三个螺栓19就足够了，但可使用更多。该实施例不限于所示的解决方案，并且间隔件18和连接装置的不同组合可实现自支承挡板元件的"梯状"结构。该结构不一定必须以刚性方式自支承。其应该仅提供足够的稳定性，使其可作为预安装单元插入容器5的外圆筒5a中并相对于其内周表面4密封，同时保持与内圆筒10a的间隙G和挡板间距离D。一旦插入，挡板91,92将保持在外圆筒5a中的适当位置。提供减少的组装时间和成本的另一种改进是从片材中冲出挡板盘92，该片材具有从外周边沿径向突出的多个凸耳或条带。这些凸耳或条带随后可从盘的平面弯曲，并且然后可用作间隔件18以保持挡板间距离D。具有凸耳的盘可插入未连接的外圆筒中，或凸耳可用于预先连接相邻的盘以形成单元。自支承模块化构造可降低制造和维护成本和工作量，并且可提供具有减少数量的不同部分的装置1的大量变型。自支承挡板元件可与本发明的模块化概念一起使用，其中外圆筒组件由圆筒部件(如下面详细描述的)形成，圆筒部分基本上是环形的而没有一体的挡板。

图8,9和10以从外侧的侧视图、局部截面视图和爆炸图示出了本发明的装置的实际实例，没有示出准分子灯。图11示出了构成本发明装置的各种圆筒部分。装置的各种元件用与前述示意性实施例中相同的参考标记表示。

容器5形成有多个沿轴向布置的圆筒部分5b,5c,5d和5e，它们通过焊接彼此连接，以形成周边不透流体的外圆筒5a(外圆筒组件)。优选地，圆筒部分通过钨极惰性气体(TIG)焊接彼此连接。TIG焊接是一种电弧焊接工艺，它使用非自耗钨电极来生产焊缝，并且可在有或没有填充金属的情况下进行，由此后一种情况称为自生焊接，并且对于该实施例是最优选的焊接方法。通过惰性保护气体保护焊接区免受大气污染，这导致牢固和清洁的连接，并且TIG焊接提供高水平的过程控制，并因此特别适用于待焊接的薄材料。这里，由于要连接的圆筒部分的圆柱形状，轨道焊接是TIG焊接的最优选焊接方法。在轨道焊接中，电弧围绕静态工件机械旋转360°。

形成外圆筒5a的曝光区的圆筒部分5e具有挡板9，挡板9整体形成并从设有中心孔6b的底板6c形式的外圆柱形周壁6a沿径向向内突出。中心孔6b相对于插入对准的中心孔的内圆筒10a的外部尺寸的尺寸限定了上述间隙G的尺寸，流体通过该间隙G沿由内圆筒形成的界面壁11流动。

入口3和出口7(在图9中的旋转位置中不可见)形成在邻近限定氧化区的外圆筒5a的轴向端部放置的分开的圆筒部分5c,5d上，并附接到通过单独的连接器形成曝光区的圆筒部分的周壁6a，或通过焊接一体连接(如图8和9所示)。

两个端盖20,21，每个都布置成封闭外圆筒5a的两个轴向端部中的一个，通过卡扣连接(稍后描述)与外圆筒5a的锁定圆筒部分16(或5b),17(或5b)可释放地接合。因此，端盖流体紧密地封闭圆筒5的内部容积8，其中流体在其轴向端部处流到环境中。

通过在轴向外周边沿6d处焊接而彼此连接以形成不透流体的外圆筒5a(外圆筒组件)的圆筒部分5b,5c和5e，除了圆筒部分5d之外，可都具有相同的基本"杯状或罐状"设计，和基本相同的外部尺寸。对于这种基本设计，圆筒部分5b,5c和5e分别由金属，优选不锈钢，通过将冲压的片材变形(深拉)成"杯状或罐状"形式而形成，其中底部6c形成挡板板9，并且周边圆周壁6a形成外圆筒5a的外壁的一部分。除了UV稳定性的优点之外，金属还提供将辐射源操作产生的热量散发到环境即空气的能力。因此，可抑制水温的升高。

锁定圆筒部分16,17(5b)是具有"杯状或罐状"设计的圆筒部分，类似于形成曝光区的圆筒部分5e和设有入口的圆筒部分5c，差别在于具有四个孔25用作周壁中的锁定开口。本实施例中的锁定圆筒部分16,17(5b)是相同的，但是在外圆筒5a中以相反的定向连接，使得其底部在两种情况下都位于内侧。

这需要使用单个不同的圆筒部分5d，其相对于周边圆周壁6a可与其它"杯状或罐状"圆筒部分相同，但是没有底部6c。在此情况下，出口7设在该环形圆筒部分5d上。当然，也可能使用环形圆筒部分(没有底部)代替形成曝光区的一个圆筒部分5e并且定向相邻的圆筒部分，无论是圆筒部分5e还是具有入口/出口的圆筒部分5c，其中底部在形成外圆筒5a的圆筒部分叠层中处于倒置方向。

形成流通式净化装置的"杯状或罐状"圆筒部分的典型尺寸包括10cm至3cm，优选4cm的外径，并且用于容纳内圆筒10a(石英)的中心孔6b的直径可在5cm和1.5cm之间，优选2cm。然后相应地选择内圆筒的外部尺寸，以取决于辐射源的所需辐射波长、吞吐量和净化水平在上述尺寸限制内产生间隙。

端盖20,21具有塞状设计并包括圆柱环形主体26和用作连接部分的四个弹性腿24，其中它们设有从腿24的自由端沿径向向外突出的钩状突起24a，其布置成与锁定圆筒部分16,17的孔25接合，以便将端盖可释放地附接到锁定圆筒部分16,17。腿24围绕圆柱环形主体26的外周等距分布，从其向上突出并沿径向向外倾斜。端盖20,21的圆柱形主体的外径略小于锁定圆筒部分16,17的内径，并且主体的内径略大于内圆筒10a的外径。腿一体地连接到端盖20,21的主体，使得端盖20,21的外径整体上变得大于锁定圆筒部分16,17的内径。通过将端盖20,21插入锁定圆筒部分16,17中，抵抗其弹性沿径向向内挤压腿部，并且当端盖20,21完全插入相应的锁定圆筒部分16,17并且钩状突起24a与相应的孔对齐时，突起卡扣(即，卡入)到端盖20,21的相应孔中就位并且形状锁定地保持在孔中。

容器内的压力，即由于该压力而产生的反作用力作用在连接部分上。因此，必须选择突起的尺寸、其形状以及腿的强度和弹性及其数量以承受这些力，并避免腿在操作中断裂或突起从孔中滑出。操作中的容器内的压力可高达24bar，其相当于作用在连接部分上的3000N。当然，本发明不限于四条腿。端盖可由塑料材料形成为一体构件，优选为具有UV稳定性的那些，如上面结合挡板所述的材料。

在插入端盖20,21之前，将用作辐射源(准分子灯)13的容置部的内圆筒10a插入外圆筒5中。准分子灯13可在将内圆筒插入外圆筒之前或之后插入内圆筒中。准分子灯可通过合适的连接器固定在内圆筒中，可为可释放的或固定的。如图8和9所示，准分子灯13具有从装置1的一个轴向端部突出的电连接器13a，使得可施加用于操作其的电流。

在插入端盖之前，O形环22,23分别装配在内圆筒10a上并放置到位，直到它覆盖设在锁定筒部分5b的底部中心孔和内圆筒10a之间的间隙(见图9和10)。当端盖完全插入并与锁定圆筒部件接合时，O形环压缩就位，以提供容器5的内部容积的流体紧密性，待处理的流体在该处流动。同时，压缩的O形环还将内圆筒10a(接收准分子灯13)保持并固定在外圆筒5中的适当位置。

因此，即使在通过附接端盖来封闭内圆筒与外圆筒之间的容器的内部容积以便于维护和制造之后，用于插入/移除准分子灯13的内圆筒的插入开口也可到达装置的外部。换句话说，可在没有准分子灯13的情况下预制整个装置，准分子灯13可随后安装到装置上，或可更换和/或临时移除准分子灯以清洁或修复装置的其它部分。而且，不同的辐射源可与相同的装置一起使用，只要它们装配到由内圆筒成的容置部中即可。

外圆筒5a的结构由基本相同的基本设计的堆叠的，即沿轴向对齐的和焊接的圆筒部件形成，在制造简单性和成本方面提供了优势。此外，可使用模块化构造的少量不同部件容易地设置具有不同轴向长度、容量和吞吐量的一系列装置。具有较长轴向长度的氧化区的装置可在出口处提供较低TOC的净化水。

如上所述，通过在其两个轴向端部上设置两个端盖20,21来封闭外圆筒5a。然而，也可能在外圆筒5a的一个轴向端部处仅设置一个端盖20,21，并且通过提供具有完全封闭的底部并通过焊接而连接到形成外圆筒5a的圆筒部分叠层中的倒数第二个圆筒部分的另一个圆筒部分(未示出)来封闭另一端部。还可能通过提供具有完全封闭的底部并通过焊接而连接到形成外圆筒5a的圆筒部分叠层中的倒数第二圆筒部分的这个另外的圆筒部分(未示出)中的两个来封闭两端。此外，端盖20,21也可通过其它可释放的连接装置连接到外圆筒5a，连接装置类似于卡销或螺纹型连接，其提供所需轴向力的施加以压缩O形环，或可以在破坏的情况下不移除的方式固定附接，即通过焊接或胶合。然而，轴向卡扣配合连接是优选的，因为它避免了O形环和端盖之间的相对旋转运动，并且产生了可重复的精确水平的压缩和保持力。

必须注意的是，由于模块化构造，本发明的优点可在各种流通式净化装置中实现，而与使用例如挡板或准分子灯作为辐射源无关。