WO2007012442A1 - Disinfection device having a uv light source - Google Patents

Disinfection device having a uv light source Download PDF

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WO2007012442A1
WO2007012442A1 PCT/EP2006/007265 EP2006007265W WO2007012442A1 WO 2007012442 A1 WO2007012442 A1 WO 2007012442A1 EP 2006007265 W EP2006007265 W EP 2006007265W WO 2007012442 A1 WO2007012442 A1 WO 2007012442A1
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chamber
light
light source
valve
inflow
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PCT/EP2006/007265
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Uwe Heyer
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Jung & Co. Gerätebau GmbH
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    • C02F1/32—Treatment of water, waste water, or sewage by irradiation with ultraviolet light
    • C02F1/325—Irradiation devices or lamp constructions
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    • C02F2209/11—Turbidity

Definitions

  • the invention relates to a disinfecting device referred to in the preamble of claim 1 Art.
  • a generic disinfection device is known from the press release published in the Internet "Environmentally friendly hygiene with Barrier A", Siemens, preliminary report IFAT 2005 from 09.03.2005.
  • water in a chamber is irradiated with a UV light source.
  • the UV intensity in the chamber is monitored continuously with a UV sensor.
  • Such a construction is suitable for disinfecting liquids by killing microorganisms by means of UV radiation.
  • UV light is absorbed after passing through a transmission path and the light intensity is determined. This provides information on the proper functioning of the light source as well as essential information on whether the light of the light source reaches a certain predetermined depth of penetration into the surrounding water in order to ensure adequate disinfection throughout the chamber.
  • the object of the present invention is to provide a generic disinfection device, which ensures the disinfection safety even with uncertain water flow and reduces the need for cleaning.
  • the transmission path is arranged in the inflow and connected to the light source via a light guide.
  • the original light of the light source is used.
  • the reduction in water penetration that would occur in the chamber itself is measured in the transmission path in front of the chamber.
  • the device can be shut down immediately before the contamination reaches the chamber. This therefore always remains sterile and does not have to be cleaned and disinfected every time contamination occurs. the.
  • the disinfection device according to the invention is suitable for disinfecting or disinfecting liquids of all kinds, for example for water for treatment to drinking water or sterile water eg for medical purposes or for drinks to preserve them, provided that they are sufficiently transparent for UV light.
  • a valve controlling the flow through the chamber allows a complete stop of the flow.
  • the valve is arranged in the inflow and thus can keep the chamber completely free from the inflowing impurities.
  • the valve is arranged according to claim 4 between radiating distance and chamber, so that the contamination is measured in front of the valve and certainly can not get into the chamber.
  • the features of claim 5 are provided.
  • the contaminated water is added to a drain where it flows out into the open.
  • In the transmission line can be measured until the water quality has recovered, and then switch the valve back to passage to the chamber.
  • the lines to the valve are then rinsed free again.
  • the features of claim 6 are provided.
  • the evaluation unit can throttle the valve, so that the chamber is operated with a reduced water flow rate, which ensures sufficient disinfection throughout the chamber even with the reduced penetration depth of the UV radiation.
  • the features of claim 7 are provided. In this alternative way, the contaminated water can be passed through a filter to the chamber, which eliminates the impurities.
  • the features of claim 8 are advantageously provided, according to which the switchover to a filter is controlled by an additional measuring device in the inflow, which measures not the reduction of UV radiation, but other water parameters.
  • Any suitable measuring device may be used, for example a spectrometric measuring device, e.g. operates with a broadband irradiated transmission path and e.g. Detect toxins, even if they do not absorb in UV light.
  • the filter may be suitably designed to absorb such toxins, e.g. as a coal active filter.
  • the features of claim 9 are provided.
  • the transmission path in the inflow via a light guide light supplied to the chamber after irradiating an additional transmission distance in the interior of the chamber is obtained.
  • the additional transmission path, the light guide and the transmission path in the inflow are connected in series.
  • light losses both in the chamber and in the inflow can be monitored simultaneously.
  • the brightness-reducing soiling of the light source surface is detected.
  • the features of claim 10 are provided. If the chamber is irradiated by several light sources, for example, rod-shaped inside or as Spotlights can be arranged in the wall of the chamber, then advantageously the light of each light source is collected separately and fed via optical fibers of the transmission path in the inflow. This makes it possible to monitor the proper functioning of the individual light sources in addition to the impurities in the inflow.
  • the light of the various light sources can be combined via optical fibers to form a light guide and fed to a transmission path. It is also possible to provide a plurality of transmission paths connected to the individual light guides in the inflow.
  • Fig. 1 a schematic representation of a disinfecting device according to the invention
  • Fig. 2 a section along line 2 - 2 in Fig. 1 through the chamber in one
  • Fig. 1 shows a disinfecting device 1 for liquids, such as water or e.g. Beverages, with a cup-shaped chamber 2, in which a central rod-shaped light source 3 is arranged, which is designed for all-round radiation of UV light.
  • the chamber 2 is supplied via an inflow 4 water in the arrow direction. From the chamber 2, water flows through a drain 5 again.
  • the disinfection device 1 is intended for example for drinking water supply to a community in a developing country and receives the incoming water, for example, from a river of unknown, strongly fluctuating water quality.
  • the inflowing water can therefore be strongly absorbent from time to time due to turbidity or coloration in the wavelength range of the light source 3. Then the penetration depth of the UV radiation emitted by the light source 3 decreases. Radiation and the complete disinfection inside the chamber 2 is no longer guaranteed.
  • a transmission path 6 is arranged, the light from the end coupling 7 of a light guide 8 is supplied.
  • the light is collected by a sensor 9 and an evaluation device 10, for example. supplied as an electrical signal.
  • a light receiver At the location of the sensor 9 can sit in a non-illustrated alternative embodiment, a light receiver, which supplies the received light to a sensor integrated in the evaluation device 10 via a light guide.
  • the light pipe 8 may be suitably, e.g. be designed as a glass rod or preferably as an optical fiber or fiber optic bundle and is coupled with an input clutch 11 to the light source 3 to directly absorb the light emitted by this light.
  • the input clutch 11 is connected for this purpose to a lying outside of the chamber 1 part of the light source 3. If the light source 3 is completely inside the chamber 2, the input clutch 11 can also be arranged inside the chamber 2 at the light source 3.
  • a valve 12 is arranged, which may consist of a plurality of valves in a manner not shown and from an arrangement and which is controlled via a line 13 of the evaluation device 10.
  • the evaluation device 10 may be programmed such that it outputs a shutdown signal via the line 13 upon detection of a reduction in the received light power at the sensor 9, which is so great that a sufficient UV penetration in the chamber 2 is no longer guaranteed that the valve 12 the inflow 4 locks. It is then safely avoided the penetration of the impurities in the chamber 2. This remains clean and completely sterile. A threat to the drinking water at the outlet 5 is excluded. If the water quality improves again, the valve 12 is opened again.
  • the valve 12 may also be designed such that it switches the water to a drain 14 shown in dashed lines with reduced water quality. This circuit can be maintained until the water quality rises again.
  • the advantage of this is that the pipes up to the valve are cleaned again by self-inflating clean water.
  • the valve 12 may also be designed to be throttled and depending on the measured absorption at the transmission path 6 are throttled to the extent that the flow in the chamber 2 is reduced so much that the reduced light transmission is compensated by the increased residence time of the water in the chamber 2. This allows the delivery of sterile water to be maintained at a reduced flow rate.
  • valve 12 is designed so that it leads, after switching the water via a bypass line 15 to the chamber 2, through a filter 16 which retains the impurities. It can, as shown in dashed lines, two parallel Umwegtechnischen 15 and 15 'may be provided with filters 16 and 16'. These can optionally be controlled by the valve 12.
  • an additional measuring device 17 shown in dashed lines is advantageously provided in the inflow 4, which is connected via a line 18 to the evaluation device 10.
  • the additional measuring device 17 can, for example, in a further transmission path through the water in the inflow 4, with broadband light, which is evaluated spectroscopically to Example to identify complex toxins, which are then eliminated with special filters 16, 16 '.
  • This toxins can be removed, which are UV-resistant and can not be eliminated in the chamber 2 and also those that are not recognized in the transmission path 6.
  • the input coupling 11 of the light guide 8 can also be arranged elsewhere, as shown in dashed lines in Fig. 1.
  • the input clutch IT is seated in the wall of the chamber 2 and, directly or for light amplification via a lens, not shown, the light source 3 via a transmission path 6 'in the interior of the chamber 2.
  • This transmission path 6' is thus with the transmission path 6 in the inflow 4 connected in series. Absorptions in both radiating distances can be recognized thereby.
  • the light source 3 itself is monitored for proper operation. If their light output, e.g. By aging, so too is this taken into account in the measurement of proper light transmission in the chamber. In this arrangement, light loss is detected by contamination of the light source surface.
  • a light source 3 ' is shown in dashed lines, which is arranged in the wall of the chamber 2, in order to irradiate the chamber 2 instead of the central light source 3.
  • a plurality of such light sources 3 ' can be arranged at 120 ° intervals around the circumference of the chamber 2.
  • input clutches 11 'of optical fibers 8' are respectively arranged opposite one another, so as to mainly observe the light of the opposing light source 3 '.
  • FIG. 2 also shows, for example, three light sources 3 "in a similar design to the light source 3 according to FIG. 1, inside the chamber 2. These are then each shown in FIG Input clutches 11 'adjacent assigned and thus monitor preferably the light of the associated light source 3 ".
  • a plurality of input clutches 11 ' are provided for a plurality of optical fibers 8'.
  • the light guides 8 ' can be brought together at the end, that is to say towards the end coupling 7, to form a light guide, which irradiates the one transmission path 6 in the inflow 4.
  • each light guide 8 'to be routed to its own transmission path in the inflow 4, each of which has its own sensor. This can, for example, have structural advantages or be used to increase the monitoring accuracy.
  • the interior of the chamber 2 can be additionally irradiated with ultrasound in order to increase the sterilization effect in combination with the UV irradiation.

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Abstract

A disinfection device (1) for liquids (such as, for example, drinking water, sterile water or drinks) having a chamber (2) having an inflow (4) and an outflow (5), having at lest one light source (3, 3', 3') irradiating the interior of the chamber (2) with UV light and having at least one sensor (9) viewing the light of the light source (3, 3', 3') via an irradiation section (6, 6'), which sensor (9) is connected to an evaluation unit (10) measuring the light intensity, the irradiation section (6) being arranged in the inflow (4) and being connected via a light conductor (8, 8') to the light source (3, 3', 3'). The chamber (2) can in addition be irradiated with ultrasound.

Description

Desinfektionsvorrichtung mit UV-Lichtquelle Disinfection device with UV light source
Die Erfindung betrifft eine Desinfektionsvorrichtung der im Oberbegriff des Anspruchs 1 genannten Art.The invention relates to a disinfecting device referred to in the preamble of claim 1 Art.
Eine gattungsgemäße Desinfektionsvorrichtung ist aus dem im Internet veröffentlichten Pressebericht "Umweltfreundliche Hygiene mit Barrier A", Siemens, Vorbericht IFAT 2005 vom 09.03.2005 bekannt. Bei dieser Konstruktion wird Wasser in einer Kammer mit einer UV-Lichtquelle bestrahlt. Die UV-Intensität in der Kammer wird mit einem UV-Sensor kontinuierlich überwacht.A generic disinfection device is known from the press release published in the Internet "Environmentally friendly hygiene with Barrier A", Siemens, preliminary report IFAT 2005 from 09.03.2005. In this design, water in a chamber is irradiated with a UV light source. The UV intensity in the chamber is monitored continuously with a UV sensor.
Eine solche Konstruktion eignet sich zur Desinfektion von Flüssigkeiten durch Abtöten von Mikroorganismen mittels UV-Strahlung. Mit dem Sensor wird UV- Licht nach Durchstrahlen einer Durchstrahlungsstrecke aufgefangen und die Lichtstärke bestimmt. Das gibt zum einen eine Aussage über die ordnungsgemäße Funktion der Lichtquelle und zum anderen eine wesentliche Information darüber, ob das Licht der Lichtquelle eine bestimmte vorgegebene Eindringtiefe in das umgebende Wasser erreicht, um in der gesamten Kammer für ausreichende Desinfektion zu sorgen.Such a construction is suitable for disinfecting liquids by killing microorganisms by means of UV radiation. With the sensor, UV light is absorbed after passing through a transmission path and the light intensity is determined. This provides information on the proper functioning of the light source as well as essential information on whether the light of the light source reaches a certain predetermined depth of penetration into the surrounding water in order to ensure adequate disinfection throughout the chamber.
BESTÄTIGUNGSKOPS Bei der bekannten gattungsgemäßen Konstruktion ist die Durchstrahlungs strecke, über die der Sensor die Lichtquelle betrachtet, im Inneren der Kammer angeordnet. Dies hat einen erheblichen Nachteil, wenn die Desinfektionsvorrichtung zur Desinfektion aus einer unsicheren Wasserrquelle, z.B. einem Fluß in einem Entwicklungsgebiet, eingesetzt wird, der unbekannten Verunreinigungen ausgesetzt ist. Wenn das der Kammer zugeführte Wasser plötzlich durch Verunreinigungen getrübt oder gefärbt ist, so führt dies zu erhöhter Absorption und somit zu einer Herabsetzung der Eindringtiefe des UV-Lichtes. Diese wird zwar von dem Sensor sofort erkannt, aber erst wenn die Verunreinigung bereits in der Kammer ist. Es verringert sich dann die Eindringtiefe. Das Wasser in der Kammer wird nicht mehr restlos desinfiziert und es kann zum Ausfließen nichtdesinfizierten Wassers aus dem Abfluss der Kammer kommen. Außerdem ist die Kammer verseucht und muss vor Wiederinbetriebnahme aufwendig gereinigt und desinfiziert werden.BESTÄTIGUNGSKOPS In the known generic construction, the transmission path through which the sensor viewing the light source, disposed in the interior of the chamber. This has a significant disadvantage when the disinfecting device is used for disinfection from an unsafe source of water, eg, a river in a development area, which is exposed to unknown contaminants. If the water supplied to the chamber is suddenly clouded or colored by impurities, this leads to increased absorption and thus to a reduction in the penetration depth of the UV light. Although this is detected by the sensor immediately, but only if the contamination is already in the chamber. It then reduces the penetration depth. The water in the chamber is no longer completely disinfected and it may come to the outflow of nichtdesinfiziert water from the outflow of the chamber. In addition, the chamber is contaminated and must be thoroughly cleaned and disinfected before restarting.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine gattungsgemäße Desinfektionsvorrichtung zu schaffen, die auch bei unsicherem Wasserzufluss die Desinfektionssicherheit gewährleistet und den Reinigungsbedarf verringert.The object of the present invention is to provide a generic disinfection device, which ensures the disinfection safety even with uncertain water flow and reduces the need for cleaning.
Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst.This object is achieved with the features of claim 1.
Erfindungsgemäß ist die Durchstrahlungsstrecke im Zufluss angeordnet und über einen Lichtleiter an die Lichtquelle angeschlossen. In der Durchstrahlungsstrecke wird daher mit dem Originallicht der Lichtquelle gearbeitet. Bei einer Verunreinigung wird also in der vor der Kammer liegenden Durchstrahlungsstrecke die Verringerung der Wasserdurchdringung gemessen, die in der Kammer selbst auftreten würde. Die Messung erfolgt aber im zufließenden Wasser, bevor dieses die Kammer erreicht. Die Vorrichtung kann sofort abgeschaltet werden, bevor die Verunreinigung die Kammer erreicht. Diese bleibt somit stets steril und muss bei Auftreten von Verunreinigungen nicht jedesmal gereinigt und desinfiziert wer- den. Die erfindungsgemäße Desinfektionsvorrichtung ist zum Desinfizieren bzw. Entkeimen von Flüssigkeiten aller Art geeignet, z.B. für Wasser zur Aufbereitung zu Trinkwasser oder zu Sterilwasser z.B. für medizinische Zwecke oder für Getränke zu deren Haltbarmachung, sofern sie für UV-Licht ausreichend transparent sind.According to the invention, the transmission path is arranged in the inflow and connected to the light source via a light guide. In the transmission path, therefore, the original light of the light source is used. In the case of contamination, therefore, the reduction in water penetration that would occur in the chamber itself is measured in the transmission path in front of the chamber. However, the measurement takes place in the incoming water before it reaches the chamber. The device can be shut down immediately before the contamination reaches the chamber. This therefore always remains sterile and does not have to be cleaned and disinfected every time contamination occurs. the. The disinfection device according to the invention is suitable for disinfecting or disinfecting liquids of all kinds, for example for water for treatment to drinking water or sterile water eg for medical purposes or for drinks to preserve them, provided that they are sufficiently transparent for UV light.
Bei Auftreten von Verunreinigungen, die zu Absorption in der Durchstrahlungsstrecke führen, kann z.B. eine den Wasserdurchfluss bewirkende Pumpe abgeschaltet werden. Vorteilhaft sind jedoch die Merkmale des Anspruches 2 vorgesehen. Ein den Durchfluss durch die Kammer beherrschendes Ventil ermöglicht einen vollständigen Stopp des Durchflusses. Vorteilhaft ist nach Anspruch 3 das Ventil im Zufluss angeordnet und kann somit die Kammer völlig frei von den zuströmenden Verunreinigungen halten. Vorteilhaft ist dabei das Ventil nach Anspruch 4 zwischen Durchstrahlungsstrecke und Kammer angeordnet, so dass die Verunreinigung vor dem Ventil gemessen wird und mit Sicherheit nicht in die Kammer gelangen kann.When impurities occur that lead to absorption in the transmission path, e.g. a pump causing the flow of water to be switched off. Advantageously, however, the features of claim 2 are provided. A valve controlling the flow through the chamber allows a complete stop of the flow. Advantageously, according to claim 3, the valve is arranged in the inflow and thus can keep the chamber completely free from the inflowing impurities. Advantageously, the valve is arranged according to claim 4 between radiating distance and chamber, so that the contamination is measured in front of the valve and certainly can not get into the chamber.
Vorteilhaft sind die Merkmale des Anspruches 5 vorgesehen. Auf diese Weise wird bei Ermittlung einer Verunreinigung vom Ventil das verunreinigte Wasser zu einem Ablass gegeben, wo es ins Freie ausströmt. In der Durchstrahlungsstrecke kann solange gemessen werden, bis die Wasserqualität sich erholt hat, um dann das Ventil wieder auf Durchlass zur Kammer umzuschalten. Die Leitungen bis zum Ventil sind dann wieder freigespült.Advantageously, the features of claim 5 are provided. In this way, when contamination is detected by the valve, the contaminated water is added to a drain where it flows out into the open. In the transmission line can be measured until the water quality has recovered, and then switch the valve back to passage to the chamber. The lines to the valve are then rinsed free again.
Vorteilhaft sind die Merkmale des Anspruches 6 vorgesehen. Bei nur leichten Verunreinigungen kann die Auswerteinheit das Ventil drosseln, so dass die Kammer mit einem verringerten Wasserdurchsatz betrieben wird, bei dem auch bei der verringerten Durchdringungstiefe der UV-Strahlung die ausreichende Desinfektion in der gesamten Kammer gewährleistet bleibt. Vorteilhaft sind die Merkmale des Anspruchs 7 vorgesehen. Auf diese alternative Weise kann das verunreinigte Wasser über einen Filter zur Kammer geführt werden, der die Verunreinigungen beseitigt.Advantageously, the features of claim 6 are provided. With only slight contamination, the evaluation unit can throttle the valve, so that the chamber is operated with a reduced water flow rate, which ensures sufficient disinfection throughout the chamber even with the reduced penetration depth of the UV radiation. Advantageously, the features of claim 7 are provided. In this alternative way, the contaminated water can be passed through a filter to the chamber, which eliminates the impurities.
Dabei sind vorteilhaft die Merkmale des Anspruches 8 vorgesehen, wonach die Umschaltung auf ein Filter von einer Zusatzmesseinrichtung im Zufluss gesteuert wird, die nicht die Verringerung der UV-Durchstrahlung, sondern andere Wasserparameter misst. Es kann jede geeignete Messeinrichtung verwendet werden, beispielsweise eine spektrometrische Messeinrichtung, die z.B. mit einer von breitbandigem Licht durchstrahlten Durchstrahlungsstrecke arbeitet und z.B. Giftstoffe erkennen kann, auch wenn diese im UV-Licht nicht absorbieren. Der Filter kann in geeigneter Weise zur Absorption solcher Giftstoffe ausgebildet sein, z.B. als Kohleaktivfilter. Es können beispielsweise auch mehrere spezielle Filter für spezielle Giftstoffe vorgesehen sein, die je nach Erkennung des Giftstoffes wahlweise eingeschaltet werden.In this case, the features of claim 8 are advantageously provided, according to which the switchover to a filter is controlled by an additional measuring device in the inflow, which measures not the reduction of UV radiation, but other water parameters. Any suitable measuring device may be used, for example a spectrometric measuring device, e.g. operates with a broadband irradiated transmission path and e.g. Detect toxins, even if they do not absorb in UV light. The filter may be suitably designed to absorb such toxins, e.g. as a coal active filter. For example, it is also possible to provide a plurality of special filters for specific toxicants, which are optionally switched on depending on the detection of the toxicant.
Vorteilhaft sind die Merkmale des Anspruches 9 vorgesehen. Hierbei wird das der Durchstrahlungsstrecke im Zufluss über einen Lichtleiter zugeführte Licht an der Kammer nach Durchstrahlen einer Zusatzdurchstrahlungs strecke im Innenraum der Kammer gewonnen. Im Lichtweg von der Lichtquelle sind also die Zu- satzdurchstrahlungsstrecke, der Lichtleiter und die Durchstrahlungsstrecke im Zufluss hintereinandergeschaltet. Dadurch können Lichtverluste sowohl in der Kammer als auch im Zufluss gleichzeitig überwacht werden. Hierbei werden insbesondere auch die Helligkeit verringernde Verschmutzungen der Lichtquellenoberfläche erkannt.Advantageously, the features of claim 9 are provided. Here, the transmission path in the inflow via a light guide light supplied to the chamber after irradiating an additional transmission distance in the interior of the chamber is obtained. In the light path from the light source, therefore, the additional transmission path, the light guide and the transmission path in the inflow are connected in series. As a result, light losses both in the chamber and in the inflow can be monitored simultaneously. In this case, in particular, the brightness-reducing soiling of the light source surface is detected.
Vorteilhaft sind die Merkmale des Anspruches 10 vorgesehen. Wird die Kammer von mehreren Lichtquellen bestrahlt, die z.B. stabförmig im Inneren oder als Strahler in der Wand der Kammer angeordnet sein können, dann wird vorteilhaft das Licht jeder Lichtquelle gesondert aufgefangen und über Lichtleiter der Durchstrahlungsstrecke im Zufluss zugeführt. Dadurch ist es möglich, neben den Verunreinigungen im Zufluss auch die ordnungsgemäße Funktion der einzelnen Lichtquellen zu überwachen. Das Licht der verschiedenen Lichtquellen kann über Lichtleiter zu einem Lichtleiter zusammengeführt und der einen Durchstrahlungsstrecke zugeführt werden. Es ist auch möglich, im Zufluss mehrere an die einzelnen Lichtleiter angeschlossene Durchstrahlungsstrecken vorzusehen.Advantageously, the features of claim 10 are provided. If the chamber is irradiated by several light sources, for example, rod-shaped inside or as Spotlights can be arranged in the wall of the chamber, then advantageously the light of each light source is collected separately and fed via optical fibers of the transmission path in the inflow. This makes it possible to monitor the proper functioning of the individual light sources in addition to the impurities in the inflow. The light of the various light sources can be combined via optical fibers to form a light guide and fed to a transmission path. It is also possible to provide a plurality of transmission paths connected to the individual light guides in the inflow.
In der Zeichnung ist die Erfindung beispielsweise und schematisch dargestellt. Es zeigen:In the drawing, the invention is shown for example and schematically. Show it:
Fig. 1: eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Desinfektionsvorrichtung undFig. 1: a schematic representation of a disinfecting device according to the invention and
Fig. 2: einen Schnitt nach Linie 2 - 2 in Fig. 1 durch die Kammer in einerFig. 2: a section along line 2 - 2 in Fig. 1 through the chamber in one
Ausführungsvariante.Embodiment.
Fig. 1 zeigt eine Desinfektionsvorrichtung 1 für Flüssigkeiten, wie Wasser oder z.B. Getränke, mit einer topfförmigen Kammer 2, in der eine zentrale stabförmige Lichtquelle 3 angeordnet ist, die zur Rundumabstrahlung von UV-Licht ausgebildet ist. Der Kammer 2 wird über einen Zufluss 4 Wasser in Pfeilrichtung zugeführt. Aus der Kammer 2 strömt Wasser durch einen Abfluss 5 wieder ab.Fig. 1 shows a disinfecting device 1 for liquids, such as water or e.g. Beverages, with a cup-shaped chamber 2, in which a central rod-shaped light source 3 is arranged, which is designed for all-round radiation of UV light. The chamber 2 is supplied via an inflow 4 water in the arrow direction. From the chamber 2, water flows through a drain 5 again.
Die Desinfektionsvorrichtung 1 ist beispielsweise zur Trinkwasserversorgung einer Gemeinde in einem Entwicklungsland bestimmt und erhält das zufließende Wasser zum Beispiel aus einem Fluss unbekannter, stark schwankender Wasserqualität. Das zufließende Wasser kann also von Zeit zu Zeit durch Trübung oder Färbung im Wellenlängenbereich der Lichtquelle 3 stark absorbierend sein. Dann sinkt die Durchdringungstiefe der von der Lichtquelle 3 abgestrahlten UV- Strahlung und die restlose Desinfektion im Inneren der Kammer 2 ist nicht mehr gewährleistet.The disinfection device 1 is intended for example for drinking water supply to a community in a developing country and receives the incoming water, for example, from a river of unknown, strongly fluctuating water quality. The inflowing water can therefore be strongly absorbent from time to time due to turbidity or coloration in the wavelength range of the light source 3. Then the penetration depth of the UV radiation emitted by the light source 3 decreases. Radiation and the complete disinfection inside the chamber 2 is no longer guaranteed.
Im Zufluss 4 ist eine Durchstrahlungsstrecke 6 angeordnet, der Licht von der Endkupplung 7 eines Lichtleiters 8 zugeführt wird. Am anderen Ende der Durchstrahlungsstrecke 6 wird das Licht mit einem Sensor 9 aufgefangen und einer Auswerteinrichtung 10 z.B. als elektrisches Signal zugeführt. An der Stelle des Sensors 9 kann in nicht dargestellter alternativer Ausführung auch ein Lichtempfänger sitzen, der das empfangene Licht einem in die Auswerteinrichtung 10 integrierten Sensor über einen Lichtleiter zuführt.In the inflow 4, a transmission path 6 is arranged, the light from the end coupling 7 of a light guide 8 is supplied. At the other end of the transmission path 6, the light is collected by a sensor 9 and an evaluation device 10, for example. supplied as an electrical signal. At the location of the sensor 9 can sit in a non-illustrated alternative embodiment, a light receiver, which supplies the received light to a sensor integrated in the evaluation device 10 via a light guide.
Die Lichtleitung 8 kann in geeigneter Weise, z.B. als Glasstab oder vorzugsweise als Lichtfaser oder Lichtfaserbündel ausgebildet sein und ist mit einer Eingangskupplung 11 an die Lichtquelle 3 gekuppelt, um unmittelbar das von dieser abgestrahlte Licht aufzufangen. In Fig. 1 ist dargestellt, dass die Eingangskupplung 11 zu diesem Zweck an einen außerhalb der Kammer 1 liegenden Teil der Lichtquelle 3 angeschlossen ist. Liegt die Lichtquelle 3 vollständig innerhalb der Kammer 2, so kann die Eingangskupplung 11 auch innerhalb der Kammer 2 an der Lichtquelle 3 angeordnet sein.The light pipe 8 may be suitably, e.g. be designed as a glass rod or preferably as an optical fiber or fiber optic bundle and is coupled with an input clutch 11 to the light source 3 to directly absorb the light emitted by this light. In Fig. 1 it is shown that the input clutch 11 is connected for this purpose to a lying outside of the chamber 1 part of the light source 3. If the light source 3 is completely inside the chamber 2, the input clutch 11 can also be arranged inside the chamber 2 at the light source 3.
Im Zufluss 4 zwischen Durchstrahlungsstrecke 6 und Kammer 2 ist ein Ventil 12 angeordnet, das in nicht dargestellter Weise auch aus einer Anordnung mehrere Ventile bestehen kann und das über eine Leitung 13 von der Auswerteinrichtung 10 gesteuert wird.In the inflow 4 between transmission path 6 and chamber 2, a valve 12 is arranged, which may consist of a plurality of valves in a manner not shown and from an arrangement and which is controlled via a line 13 of the evaluation device 10.
Die Auswerteinrichtung 10 kann derart programmiert sein, dass sie bei Feststellen einer Verringerung der empfangenen Lichtleistung am Sensor 9, die so groß ist, dass eine ausreichende UV-Durchdringung in der Kammer 2 nicht mehr gewährleistet ist, ein Abschaltsignal über die Leitung 13 abgibt, so dass das Ventil 12 den Zufluss 4 sperrt. Es wird dann mit Sicherheit das Eindringen der Verunreinigungen in die Kammer 2 vermieden. Diese bleibt sauber und vollständig steril. Eine Gefährdung des Trinkwassers am Abfluss 5 ist ausgeschlossen. Verbessert sich die Wasserqualität wieder, so wird das Ventil 12 wieder geöffnet.The evaluation device 10 may be programmed such that it outputs a shutdown signal via the line 13 upon detection of a reduction in the received light power at the sensor 9, which is so great that a sufficient UV penetration in the chamber 2 is no longer guaranteed that the valve 12 the inflow 4 locks. It is then safely avoided the penetration of the impurities in the chamber 2. This remains clean and completely sterile. A threat to the drinking water at the outlet 5 is excluded. If the water quality improves again, the valve 12 is opened again.
Das Ventil 12 kann auch derart ausgebildet sein, dass es bei verringerter Wasserqualität das Wasser zu einem gestrichelt dargestellten Abfluss 14 schaltet. Diese Schaltung kann solange aufrechterhalten bleiben, bis die Wasserqualität wieder steigt. Der Vorteil hieran ist, dass durch nachfließendes sauberes Wasser die Leitungen bis zum Ventil wieder von selbst gesäubert werden.The valve 12 may also be designed such that it switches the water to a drain 14 shown in dashed lines with reduced water quality. This circuit can be maintained until the water quality rises again. The advantage of this is that the pipes up to the valve are cleaned again by self-inflating clean water.
Das Ventil 12 kann auch drosselbar ausgebildet sein und je nach gemessener Absorption an der Durchstrahlungsstrecke 6 soweit gedrosselt werden, dass der Durchfluss in der Kammer 2 soweit verringert wird, dass durch die erhöhte Aufenthaltsdauer des Wassers in der Kammer 2 die verringerte Lichtdurchstrahlung ausgeglichen wird. Damit kann die Abgabe sterilen Wassers bei verringertem Durchfluss aufrechterhalten bleiben.The valve 12 may also be designed to be throttled and depending on the measured absorption at the transmission path 6 are throttled to the extent that the flow in the chamber 2 is reduced so much that the reduced light transmission is compensated by the increased residence time of the water in the chamber 2. This allows the delivery of sterile water to be maintained at a reduced flow rate.
In einer weiteren Alternative ist das Ventil 12 so ausgebildet, dass es nach Umschalten das Wasser über eine Umwegleitung 15 zur Kammer 2 führt, und zwar durch einen Filter 16, der die Verunreinigungen zurückhält. Es können, wie gestrichelt dargestellt, zwei parallele Umwegleitungen 15 und 15' vorgesehen sein mit Filtern 16 und 16'. Diese können wahlweise vom Ventil 12 ansteuerbar sein.In a further alternative, the valve 12 is designed so that it leads, after switching the water via a bypass line 15 to the chamber 2, through a filter 16 which retains the impurities. It can, as shown in dashed lines, two parallel Umwegleitungen 15 and 15 'may be provided with filters 16 and 16'. These can optionally be controlled by the valve 12.
Dabei ist vorteilhaft im Zufluss 4 eine gestrichelt dargestellte Zusatzmesseinrichtung 17 vorgesehen, die über eine Leitung 18 an die Auswerteinrichtung 10 angeschlossen ist. Die Zusatzmesseinrichtung 17 kann beispielsweise in einer weiteren Durchstrahlungsstrecke das Wasser im Zufluss 4 durchstrahlen, und zwar mit breitbandigem Licht, das spektroskopisch ausgewertet wird, um zum Beispiel auch komplexe Giftstoffe zu ermitteln, die dann mit speziellen Filtern 16, 16' beseitigt werden. Damit können Giftstoffe entfernt werden, die UV- beständig sind und in der Kammer 2 nicht beseitigt werden können und auch solche, die in der Durchstrahlungsstrecke 6 nicht erkannt werden.In this case, an additional measuring device 17 shown in dashed lines is advantageously provided in the inflow 4, which is connected via a line 18 to the evaluation device 10. The additional measuring device 17 can, for example, in a further transmission path through the water in the inflow 4, with broadband light, which is evaluated spectroscopically to Example to identify complex toxins, which are then eliminated with special filters 16, 16 '. This toxins can be removed, which are UV-resistant and can not be eliminated in the chamber 2 and also those that are not recognized in the transmission path 6.
Die Eingangskupplung 11 des Lichtleiters 8 kann auch an anderer Stelle angeordnet sein, wie dies in Fig. 1 gestrichelt dargestellt ist. Dabei sitzt die Eingangskupplung I T in der Wand der Kammer 2 und betrachtet direkt oder zur Lichtver- stäkung über eine nicht dargestellte Linse die Lichtquelle 3 über eine Durchstrahlungsstrecke 6' im Inneren der Kammer 2. Diese Durchstrahlungsstrecke 6' ist also mit der Durchstrahlungsstrecke 6 im Zufluss 4 in Reihe geschaltet. Absorptionen in beiden Durchstrahlungsstrecken können dadurch erkannt werden. Außerdem wird natürlich auch bei dieser Anordnung immer noch die Lichtquelle 3 selbst auf ordnungsgemäße Funktion überwacht. Sinkt ihre Lichtleistung, z.B. durch Alterung, so wird auch dies bei der Messung der ordnungsgemäßen Lichtdurchstrahlung in der Kammer berücksichtigt. Bei dieser Anordnung wird auch Lichtverlust durch Verschmutzung der Lichtquellenoberfläche erkannt.The input coupling 11 of the light guide 8 can also be arranged elsewhere, as shown in dashed lines in Fig. 1. In this case, the input clutch IT is seated in the wall of the chamber 2 and, directly or for light amplification via a lens, not shown, the light source 3 via a transmission path 6 'in the interior of the chamber 2. This transmission path 6' is thus with the transmission path 6 in the inflow 4 connected in series. Absorptions in both radiating distances can be recognized thereby. In addition, of course, even in this arrangement, the light source 3 itself is monitored for proper operation. If their light output, e.g. By aging, so too is this taken into account in the measurement of proper light transmission in the chamber. In this arrangement, light loss is detected by contamination of the light source surface.
In Fig. 1 ist gestrichelt eine Lichtquelle 3' dargestellt, die in der Wand der Kammer 2 angeordnet ist, um an Stelle der zentralen Lichtquelle 3 die Kammer 2 zu durchstrahlen. Beispielsweise können, wie Fig. 2 im Querschnitt zeigt, mehrere solcher Lichtquellen 3' in 120°- Abstand um den Umfang der Kammer 2 angeordnet sein. Dabei sind, wie Fig. 2 zeigt, Eingangskupplungen 11' von Lichtleitern 8' jeweils gegenüberliegend angeordnet, um somit hauptsächlich das Licht der gegenüberliegenden Lichtquelle 3' zu betrachten.In Fig. 1, a light source 3 'is shown in dashed lines, which is arranged in the wall of the chamber 2, in order to irradiate the chamber 2 instead of the central light source 3. For example, as FIG. 2 shows in cross-section, a plurality of such light sources 3 'can be arranged at 120 ° intervals around the circumference of the chamber 2. In this case, as shown in FIG. 2, input clutches 11 'of optical fibers 8' are respectively arranged opposite one another, so as to mainly observe the light of the opposing light source 3 '.
Wie Fig. 2 ferner gestrichelt zeigt, können auch zum Beispiel drei Lichtquellen 3" in ähnlicher Ausbildung wie die Lichtquelle 3 gemäß Fig. 1 im Inneren der Kammer 2 angeordnet sein. Diesen sind dann jeweils die in Fig. 2 dargestellten Eingangskupplungen 11' benachbart zugeordnet und überwachen somit bevorzugt das Licht der zugehörigen Lichtquelle 3".2 also shows, for example, three light sources 3 "in a similar design to the light source 3 according to FIG. 1, inside the chamber 2. These are then each shown in FIG Input clutches 11 'adjacent assigned and thus monitor preferably the light of the associated light source 3 ".
Bei der Ausführungsvariante der Fig. 2 sind mehrere Eingangskupplungen 11' für mehrere Lichtleiter 8' vorgesehen. Die Lichtleiter 8' können endseitig, also zur Endkupplung 7 hin, zu einem Lichtleiter zusammengeführt werden, der die eine Durchstrahlungsstrecke 6 im Zufluss 4 bestrahlt. Es können aber auch jeder Lichtleiter 8' zu einer eigenen Durchstrahlungsstrecke im Zufluss 4 geführt werden, die jeweils über einen eigenen Sensor verfügen. Dies kann zum Beispiel bauliche Vorzüge haben oder zu einer Erhöhung der Überwachungsgenauigkeit genutzt werden.In the embodiment of Fig. 2, a plurality of input clutches 11 'are provided for a plurality of optical fibers 8'. The light guides 8 'can be brought together at the end, that is to say towards the end coupling 7, to form a light guide, which irradiates the one transmission path 6 in the inflow 4. However, it is also possible for each light guide 8 'to be routed to its own transmission path in the inflow 4, each of which has its own sensor. This can, for example, have structural advantages or be used to increase the monitoring accuracy.
In nicht dargestellter Weise kann das Innere der Kammer 2 zusätzlich mit Ultraschall bestrahlt werden, um in Kombination mit der UV-Bestrahlung die Sterilisationswirkung zu erhöhen. In a manner not shown, the interior of the chamber 2 can be additionally irradiated with ultrasound in order to increase the sterilization effect in combination with the UV irradiation.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: CLAIMS:
1. Desinfektions Vorrichtung (1) für Flüssigkeiten mit einer einen Zufluss (4) und einen Abfluss (5) aufweisenden Kammer (2), mit wenigstens einer den Innenraum der Kammer (2) mit UV-Licht bestrahlenden Lichtquelle (3, 3', 3") und mit wenigstens einem das Licht der Lichtquelle (3, 3', 3") über eine Durchstrahlungsstrecke (6, 6') betrachtenden Sensor (9), der an eine die Lichtstärke messende Auswerteinrichtung (10) angeschlossen ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Durchstrahlungsstrecke (6) im Zufluss (4) angeordnet und über einen Lichtleiter (8, 8') an die Lichtquelle (3, 3', 3") angeschlossen ist.1. Disinfection device (1) for liquids with a inflow (4) and a drain (5) having chamber (2), with at least one of the interior of the chamber (2) with UV light irradiating light source (3, 3 ' 3 ") and with at least one sensor (9) viewing the light of the light source (3, 3 ', 3") via a transmission path (6, 6') which is connected to an evaluation device (10) measuring the light intensity, characterized in that the transmission path (6) is arranged in the inflow (4) and is connected to the light source (3, 3 ', 3 ") via a light guide (8, 8').
2. Desinfektionsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein den Durchfluss durch die Kammer (2) beherrschendes Ventil (12) vorgesehen ist, das zu seiner Steuerung an die Auswerteinrichtung (10) angeschlossen ist.2. Disinfection device according to claim 1, characterized in that a flow through the chamber (2) controlling valve (12) is provided, which is connected to its control to the evaluation device (10).
3. Desinfektionsvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventil (12) im Durchfluss (4) angeordnet ist. 3. Disinfecting device according to claim 2, characterized in that the valve (12) in the flow (4) is arranged.
4. Desinfektionsvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventil (12) zwischen Durchstrahlungsstrecke (6) und Kammer (2) angeordnet ist.4. Disinfecting device according to claim 3, characterized in that the valve (12) between the radiating path (6) and chamber (2) is arranged.
5. Desinfektionsvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventil (12) auf einen Ablass (14) umschaltend ausgebildet ist.5. Disinfecting device according to claim 3, characterized in that the valve (12) is designed to switch to a drain (14).
6. Desinfektionsvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventil (12) je nach Größe der gemessenen Absorption unterschiedlich drosselbar ist.6. Disinfecting device according to claim 2, characterized in that the valve (12) can be throttled differently depending on the size of the measured absorption.
7. Desinfektionsvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventil (12) auf eine mit einem Filter (16, 16') versehene Leitung (15, 15') zur Kammer (2) umschaltend ausgebildet ist.7. Disinfecting device according to claim 3, characterized in that the valve (12) on a with a filter (16, 16 ') provided line (15, 15') to the chamber (2) is formed switching.
8. Desinfektionsvorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Umschalten von einer Zusatzmesseinrichtung (17) im Zufluss (4) gesteuert wird.8. Disinfecting device according to claim 7, characterized in that the switching of an additional measuring device (17) in the inflow (4) is controlled.
9. Desinfektionsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Eingang (H') des Lichtleiters (8') die Lichtquelle (3, 3', 3") über eine Zu- satzdurchstrahlungsstrecke (6!) im Innenraum der Kammer (2) betrachtet.9. Disinfecting device according to claim 1, characterized in that the input (H ') of the optical waveguide (8') the light source (3, 3 ', 3 ") via an additional radiation path (6 ! ) In the interior of the chamber (2) considered.
10. Desinfektionsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kammer (2) von mehreren Lichtquellen (3', 3") bestrahlt wird, deren Licht gesondert gemessen wird. 10. Disinfecting device according to claim 1, characterized in that the chamber (2) of a plurality of light sources (3 ', 3 ") is irradiated, the light is measured separately.
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