DE10053511C2 - Container for the irradiation of a substance - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft einen Behälter mit zwei Anschlüssen zum Zuführen und Abführen eines Stoffes, mit einer Vorrichtung zur Aufnahme eines Leuchtmittels zur Bestrahlung und Abtötung von Keimen innerhalb des Stoffes, der entlang des Leuchtmittels geführt ist, und mit einem ersten Sensor, der die Intensität des vom Leuchtmittel abgestrahlten Lichtes innerhalb des Stoffes misst.The invention relates to a container with two connections for feeding and Removing a substance with a device for receiving a Illuminant for the irradiation and killing of germs within the Material that is guided along the lamp and with a first Sensor that measures the intensity of the light emitted by the lamp inside the fabric.
Solch ein Behälter, der in der Trinkwasserversorgung eingesetzt wird, ist aus der DE 199 15 289 C1 bekannt. Zu entkeimendes Wasser wird durch den Behälter geführt und entkeimt. Die Intensitätskurve des Leuchtmittels nimmt mit zunehmender Lebensdauer ab. Wird das Wasser trübe und bildet sich ein Belag auf den in diesen Behältern eingesetzten Quarzgläsern, so sind die von dem Sensor ermittelten Messergebnisse verfälscht. Es kann keine Aussage mehr darüber getroffen werden, ob das Leuchtmittel ausreichend ultraviolettes Licht im C-Bereich, im folgenden auch UV-C Licht genannt, abstrahlt, ob das Leuchtmittel defekt ist, ob sich ein Belag auf den Quarzgläsern gebildet hat oder ob das Wasser trübe geworden ist. Hinzu kommt, dass das ultraviolette Licht höchstgradig aggressiv ist und dauerhafte Schäden auf der menschlichen Haut oder in den Augen verursachen kann.Such a container, which is used in the drinking water supply, is out known from DE 199 15 289 C1. Water to be sterilized is removed by the Containers guided and sterilized. The intensity curve of the lamp takes with increasing lifespan. The water becomes cloudy and forms a covering on the quartz glasses used in these containers the measurement results determined by the sensor are falsified. It cannot Statement more can be made about whether the illuminant is sufficient ultraviolet light in the C range, hereinafter also called UV-C light, emits whether the lamp is defective, whether there is a coating on the Has formed quartz glasses or whether the water has become cloudy. in addition comes that the ultraviolet light is extremely aggressive and permanent May cause damage to human skin or eyes.
Ein weiterer Behälter, der in der Trinkwasserversorgung eingesetzt wird, ist aus der WO 99/58 453 A1 bekannt. In diesen Behälter sind zwei Sensoren eingesetzt, von denen der eine die Strahlung des Leuchtmittels direkt misst. Der andere Sensor misst die Strahlung, nachdem diese den Stoff ein erstes Mal durchdrungen hat, anschließend reflektiert worden ist und danach den Stoff ein zweites Mal durchdrungen hat. Der Behälter ist großvolumig ausgeführt, Einbauprobleme für beide Sensoren sind von daher nicht gegeben.Another container that is used in the drinking water supply is known from WO 99/58 453 A1. There are two sensors in this container used, one of which measures the radiation of the lamp directly. The other sensor measures the radiation after it hits the substance a first Penetrated times, was then reflected and then the Has penetrated fabric a second time. The container is large executed, installation problems for both sensors are therefore not given.
Aus der WO 99/62569 A1 ist eine Schaltungsanordnung zum Betreiben einer UV-Lampe bekannt. Zwei Sensoren ermitteln die Werte der UV-Strahlung, einer die direkt von der Lampe ausgesendete Strahlung, ein weiterer die Strahlung nach dem Durchringen des Stoffes. Ein Behälter, der die UVC- Lampen aufnimmt und in dem der Stoff an er Lampe vorbeiführt ist, ist nicht beschrieben und nicht dargestellt.WO 99/62569 A1 describes a circuit arrangement for operating a UV lamp known. Two sensors determine the values of UV radiation, one the radiation emitted directly from the lamp, another the Radiation after penetrating the fabric. A container that holds the UVC Picking up lamps and in which the material passes the lamp is not described and not shown.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Sensor so auszubilden, dass er in einem Behälter, der nur einen geringen Einbauraum aufweist, einsetzbar ist.The invention is therefore based on the object of a sensor train it in a container that takes up little space has, can be used.
Diese Aufgabe wird gemäß der Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Erfindungsgemäß weist ein zweiter innerhalb der Vorrichtung angeordneter Sensor einen stabförmigen Lichtleiter auf. Der Sensor ist zwischen das Leuchtmittel und einen das Leuchtmittel umgebenden Schutzkolben einsetzbar. Der stabförmige Lichtleiter ragt in einen mittleren Bereich des UV-C Leuchtmittels, in dem das Leuchtmittel UV-C Licht in genügender Intensität abstrahlt. Somit sind sichere Messergebnisse zu erzielen. This object is achieved according to the features of claim 1. According to the invention, a second one arranged within the device Sensor on a rod-shaped light guide. The sensor is between that Illuminant and a protective bulb surrounding the illuminant used. The rod-shaped light guide projects into a central area of the UV-C illuminant in which the illuminant has sufficient UV-C light Intensity radiates. This means that reliable measurement results can be achieved.
In vorteilhafter Weise ist der Lichtleiter ein Quarzglas, das UV-C Licht weiterleiten kann.The light guide is advantageously a quartz glass, the UV-C light can forward.
In vorteilhafter Weise weist der stabförmige Lichtleiter an einem oberen Ende eine Schräge auf. Damit ist eine bessere Lichteinleitung in den Stab erzielbar.The rod-shaped light guide advantageously has an upper end a slant on. This is a better way of introducing light into the rod achievable.
In einfacher Weise weist der Sensor eine Metallhülse auf, der den stabförmigen Lichtleiter an den eigentlichen Sensor befestigt. Die Metallhülse dient zudem als Schutzmantel und gewährleistet eine sichere Führung.In a simple manner, the sensor has a metal sleeve that the rod-shaped light guide attached to the actual sensor. The Metal sleeve also serves as a protective jacket and ensures a safe Guide.
Zum besseren Verständnis der Erfindung wird nachstehend ein Ausführungsbeispiel anhand der Zeichnungen näher erläutert.For a better understanding of the invention, a Embodiment explained in more detail with reference to the drawings.
Es zeigenShow it
Fig. 1 einen Sensor mit einem stabförmigen Lichtleiter in Schnittdarstellung und Fig. 1 shows a sensor with a rod-shaped light guide in a sectional view and
Fig. 2 einen Behälter in Seitenansicht geschnitten. Fig. 2 cut a container in side view.
Fig. 1 zeigt einen Sensor 1 mit einer UV-C lichtempfindlichen Sensoreinheit 2, einem stabförmigen Lichtleiter 3 aus Quarz, im folgenden auch Quarzstab 3 genannt, und eins Metallhülse 4. Von der lichtempfindlichen Sensoreinheit 2, im folgenden auch optischer Empfänger genannt, führen elektrisch leitende Drähte 5 zu einem Messwertaufnehmer oder Computer, der die mit dem Sensor 1 gemessenen Messwerte verarbeiten kann. Ein Ende 6 der Metallhülse 4 ummantelt die Sensoreinheit 2. Die Sensoreinheit 2 ist in der Metallhülse 4 verklemmt, verklebt oder verschweißt. In einem diesem Ende 6 gegenüberliegenden offenen Ende 7 ist der Quarzstab 3 eingesetzt. Die Metallhülse 4 verklemmt den Quarzstab 3 so, dass ein unteres Ende 8 des Quarzstabes 3 direkt über der lichtempfindlichen Sensoreinheit 2 sitzt. Der Quarzstab 3 weist an seinem oberen Ende 9 eine Schräge 10 für eine verbesserte Lichtaufnahme auf. Eine elastische Hülle 11, auch Schrumpfschlauch genannt, sichert die Sensoreinheit 2 in der Metallhülse 4. Fig. 1 shows a sensor 1 having a UV-C light-sensitive sensor unit 2, a rod-shaped optical fiber 3 of quartz, hereinafter also called quartz rod 3, and one metal sleeve 4. Electrically conductive wires 5 lead from the photosensitive sensor unit 2 , hereinafter also referred to as the optical receiver, to a measuring value sensor or computer which can process the measured values measured with the sensor 1 . One end 6 of the metal sleeve 4 surrounds the sensor unit 2 . The sensor unit 2 is clamped, glued or welded in the metal sleeve 4 . The quartz rod 3 is inserted in an open end 7 opposite this end 6 . The metal sleeve 4 clamps the quartz rod 3 in such a way that a lower end 8 of the quartz rod 3 sits directly above the light-sensitive sensor unit 2 . The quartz rod 3 has a bevel 10 at its upper end 9 for improved light absorption. An elastic sleeve 11 , also called a shrink tube, secures the sensor unit 2 in the metal sleeve 4 .
Fig. 2 zeigt einen Behälter 50 mit einem Behälterkopf 51, einem Edelstahlrohr 52, einem Quarzglasrohr 53, einem UVC-Leuchtmittel 54, einer Überwurfmutter 55, einem Ring 56, Dichtungen 57, 58, 59 und 60 einem Deckel 61, Abstandshalter 62 und 63, einem UVC Fotosensor 64, einem Fuß 65, einem Quarzglaskolben 66, einem Stecker 67 und einem elektrisch leitenden Kabel 68. Der Behälterkopf 51, im folgenden auch als Lampenkopf bezeichnet, ist aus einem UVC beständigen und lebensmittelechten Metall oder aus Kunststoffguß hergestellt und weist zwei Anschlüsse 69 und 70 auf. Der Lampenkopf 51 ist mittels der Überwurfmutter 55 an dem Ring 56 befestigt und weist Innengewinde 71 und 72 auf. Der Stoff wird über den Anschluß 69 eingespeist und fließt über einen Innenraum 73 des Lampenkopfes 51 in eine äußere Kammer 74, die von dem Edelstahlrohr 52 und dem Quarzglasrohr 53 gebildet ist. Nahe des Fußes 65 wird der Stoff in eine innere Kammer 75 zwischen dem Quarzglasrohr 53 und dem Quarzglaskolben 66 in eine zweite Richtung umgelenkt und fließt über einen zweiten Innenraum 76 des Kopfes 51 wieder aus dem Behälter 50 heraus. Der Deckel 61 weist dazu entsprechende Öffnungen zwischen den Innenräumen 73 und 76 und Kammern 74 und 75 auf. Der Deckel 61 weist des weiteren einen sich in axialer Richtung erstreckenden Ring 77 auf, der zur Zentrierung und Befestigung des Quarzglasrohres 53 dient. Das Quarzglasrohr 53 ist an dem Ring 77 verklebt. Das Edelstahlrohr 52 ist innen mit einer Verspiegelung 80 verspiegelt, das heißt hochpoliert beziehungsweise ist die Oberfläche galvanisch veredelt, zum Beispiel mit Gold bedampft, um die UVC-Strahlen zurück zuspiegeln. Der Fuß 65 ist mit dem Edelstahlrohr 52 verklebt oder in das Rohr 52 eingeschraubt und weist eine mittlere zylinderförmige Ausnehmung auf, in die der Glaskolben 66 eingeklebt ist. Der Quarzglaskolben 66 dient als Schutzvorrichtung zur Aufnahme des Leuchtmittels 54, auch UVC-Brenner genannt, das mit Abstandhaltern 62 auf Abstand zum Quarzglaskolben 66 gehalten ist. Das Edelstahlrohr 52 weist eine seitlich angeordnete Ausnehmung mit einer zylinderförmigen Buchse 78 auf, in die der Sensor 64 leicht austauschbar eingesetzt ist. Das Edelstahlrohr 52 und der Fuß 65 bilden einen Behältertopf 79. Mit dem Abstandhalter 63 und dem Deckelring 77 ist das innere Rohr 53 axial beabstandet an seinen beiden Enden fixiert, um durch die Strömung des Mediums nicht in Schwingung zu geraten. Fig. 2 shows a container 50 with a container head 51, a stainless steel tube 52, a quartz glass tube 53, a UVC lamps 54, a union nut 55, a ring 56, seals 57, 58, 59 and 60, a cover 61, spacers 62 and 63 , a UVC photo sensor 64 , a base 65 , a quartz glass bulb 66 , a plug 67 and an electrically conductive cable 68 . The container head 51 , also referred to below as a lamp head, is made from a UVC-resistant and food-safe metal or from plastic and has two connections 69 and 70 . The lamp head 51 is fastened to the ring 56 by means of the union nut 55 and has internal threads 71 and 72 . The material is fed in via the connection 69 and flows through an interior 73 of the lamp head 51 into an outer chamber 74 which is formed by the stainless steel tube 52 and the quartz glass tube 53 . Near the base 65 , the material is deflected into an inner chamber 75 between the quartz glass tube 53 and the quartz glass bulb 66 in a second direction and flows out of the container 50 again via a second interior space 76 of the head 51 . For this purpose, the cover 61 has corresponding openings between the interior spaces 73 and 76 and chambers 74 and 75 . The cover 61 also has a ring 77 which extends in the axial direction and is used for centering and fastening the quartz glass tube 53 . The quartz glass tube 53 is glued to the ring 77 . The stainless steel tube 52 is mirrored on the inside with a mirror coating 80 , that is to say highly polished or the surface is electroplated, for example vapor-coated with gold, in order to reflect the UVC rays back. The foot 65 is bonded to the stainless steel tube 52 or screwed into the tube 52 and has a central cylindrical recess into which the glass bulb is glued 66th The quartz glass bulb 66 serves as a protective device for receiving the illuminant 54 , also called UVC burner, which is held at a distance from the quartz glass bulb 66 by means of spacers 62 . The stainless steel tube 52 has a laterally arranged recess with a cylindrical bushing 78 , in which the sensor 64 is inserted easily replaceable. The stainless steel tube 52 and the foot 65 form a container pot 79 . With the spacer 63 and the cover ring 77 , the inner tube 53 is fixed axially spaced at its two ends in order not to vibrate due to the flow of the medium.
Der Behälter 50 ist im wesentlichen dreiteilig mit dem Behälterkopf 51, dem Behältertopf 79 und dem Innenteil 53, 61 mit dem Quarzglasrohr 53 und dem Deckel 61 aufgebaut. Nach Lösen der Überwurfmutter 55 kann der Behältertopf 79 nach unten abgezogen werden und das Innenteil 53, 61 aus dem Behältertopf 79 herausgezogen werden. Das Innenteil und der Behältertopf 79 können dann in einfacher Weise gereinigt werden. Ein weiterer nicht dargestellter Kopf kann auch so schaltbar sein, daß Ventile die Zu- und Ausgänge in die Kammern 74 und 75 sperren, so daß eine einfache Reinigung und Wartung ohne Ausbau der Lampe 50 möglich ist.The container 50 is constructed essentially in three parts with the container head 51 , the container pot 79 and the inner part 53 , 61 with the quartz glass tube 53 and the cover 61 . After loosening the union nut 55 , the container pot 79 can be pulled down and the inner part 53 , 61 can be pulled out of the container pot 79 . The inner part and the container pot 79 can then be cleaned in a simple manner. Another head, not shown, can also be switchable such that valves block the inlets and outlets into the chambers 74 and 75 , so that simple cleaning and maintenance is possible without removing the lamp 50 .
Der Lampenkopf 51 ist in jede bestehende Leitungsführung in einfacher Weise integrierbar und ist in der einfachen Version ohne Ventile und ohne Bypass gezeigt. Ein weiterer nicht dargestellter Kopf mit Ventilen kann auch so schaltbar sein, daß der Stoff ohne den Umweg über die Kammern 74 und 75 nur durch den Kopf fließt. Diese Version des Kopfes hat den Vorteil, daß auch bei defektem Behälterteil 50 die Lampe nicht ausgebaut werden muß.The lamp head 51 can be easily integrated into any existing line routing and is shown in the simple version without valves and without bypass. Another head, not shown, with valves can also be so switchable that the material only flows through the head without going through the chambers 74 and 75 . This version of the head has the advantage that the lamp does not have to be removed even if the container part 50 is defective.
Der Lampenfuß 65 weist im wesentlichen ein Metallteil und eine von unten in das Metallteil eingeschraubte erste Hülse auf, die mit einer zweiten Hülse so zusammenwirkt, das eine zwischen die Hülsen eingesetzte Gummidichtung das Kabel 68 verklemmt und vor Bruch schützt und das Leuchtmittel in der vorgegebenen Postion hält. Damit sind Reparaturen in einfacher Weise durchführbar und auch ein einfacher Leuchtmittelwechsel ist sichergestellt. O-Dichtungsringe sind mit leichtem Druck quetschbar, so daß die gesamte Lampe von Hand montierbar ist. The lamp base 65 essentially has a metal part and a first sleeve screwed into the metal part from below, which cooperates with a second sleeve in such a way that a rubber seal inserted between the sleeves clamps the cable 68 and protects it from breakage and the illuminant in the predetermined position holds. Repairs can thus be carried out in a simple manner and a simple replacement of the illuminant is ensured. O-sealing rings can be squeezed with slight pressure so that the entire lamp can be assembled by hand.
Zwischen dem Schutzkolben 66 und dem Leuchtmittel 54 ist der Sensor 1 eingesetzt, der in einen mittleren Bereich 80 des Leuchtmittels 54 ragt. Die Schräge 10 des Quarzstabes 3 ist dem Leuchtmittel 54 zugewandt, um eine bessere Lichteinleitung zu erzielen. Die Dichtung 62 verklemmt den Sensor 1 zwischen dem Kolben 66 und dem Leuchtmittel 54 und hält den Sensor 2 in dieser Position. Die Dichtung 62 kann als UV-C beständiger O-Ring ausgeführt sein und weist eine Ausnehmung auf, durch die der Sensor geführt ist. Die elastische Hülle wirkt als Dämpfung zwischen der Metallhülse 11 und dem Behälter 50 und verhindert in vorteilhafter Weise Beschädigungen. Das von dem Leuchtmittel 54 abgegebene UV-C Licht wird von dem Quarzstab 3 aufgenommen, durch diesen hindurch geleitet und an seinem unteren Ende 8 an die lichtempfindliche Sensoreinheit 2 weitergeleitet. Die lichtempfindliche Sensoreinheit 2 mißt die Intensität beziehungsweise Energie des UV-C Lichtes. Die Wellenlänge dieses Lichtes liegt im Bereich von 100-500 nm.Between the protective bulb 66 and the illuminant 54 , the sensor 1 is inserted, which projects into a central region 80 of the illuminant 54 . The slope 10 of the quartz rod 3 faces the illuminant 54 in order to achieve better light introduction. The seal 62 clamps the sensor 1 between the bulb 66 and the illuminant 54 and holds the sensor 2 in this position. The seal 62 can be designed as a UV-C-resistant O-ring and has a recess through which the sensor is guided. The elastic sleeve acts as a damping between the metal sleeve 11 and the container 50 and advantageously prevents damage. The UV-C light emitted by the illuminant 54 is received by the quartz rod 3 , passed through it and passed on to the light-sensitive sensor unit 2 at its lower end 8 . The light-sensitive sensor unit 2 measures the intensity or energy of the UV-C light. The wavelength of this light is in the range of 100-500 nm.
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| EP0467465A1 (en) * | 1990-07-16 | 1992-01-22 | Berson Milieutechniek B.V. | Sterilizer |
| WO1999058453A1 (en) * | 1998-05-13 | 1999-11-18 | Hallett Ronald C | Ultraviolet treatment for aqueous liquids |
| WO1999062567A1 (en) * | 1998-05-30 | 1999-12-09 | Hansa Metallwerke Ag | Circuit for operating a uv-lamp in a degerminating reactor |
| DE19915289C1 (en) * | 1999-04-03 | 2000-07-20 | Volker Thielmann | Container for killing bacteria in e.g. tap water comprises a system of pipes which allows the water to pass a UV light source twice |
-
2000
- 2000-10-27 DE DE2000153511 patent/DE10053511C2/en not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE10053511A1 (en) | 2002-05-08 |
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