DE19719645A1

DE19719645A1 - Fluid medium sterilisation device with UV source on rotating shaft

Info

Publication number: DE19719645A1
Application number: DE1997119645
Authority: DE
Inventors: Olaf Schroeder; Juergen Gempfer
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1997-05-09
Filing date: 1997-05-09
Publication date: 1997-11-06

Abstract

In an assembly to sterilise liquids or gases by ultra-violet radiation,the novelty is that: (a) that the liquid or gas medium (A) passes through a processing tube (1) with a UV-protective coating (18) incorporating a UV-source (2) which is set in motion (B) and generating turbulence; (b) the motion (B) is generated by the flow of the medium (A); (c) the medium (A) flows directly towards and impinges on fan blades (17) during the sterilisation process, setting them in motion (B); (d) the flow of the medium (A) through the tube (1) is driven by an external pump; (e) the tube (1) has a UV-source (2) maintenance hatch (8); (f) the assembly has a sensor (4) which slows the motion (B) if the intensity of UV emissions falls below a given value.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Entkeimung von Flüssigkeiten und Gasen die auf dem Prinzip der keimtötenden Wirkung von UV-Strahlung im Bereich von Lambda = 254 mn beruht. Unter Ausnutzung dieser an sich bekannten Methode, ergibt sich für die effektivere Ausnutzung der Strahlungsintensität die der Erfindung zugrunde liegende Strahleranordnung.The present invention relates to a device for disinfecting liquids and Gases based on the principle of the germicidal effect of UV radiation in the range of Lambda = 254 mn is based. Using this known method, we get for the more effective use of the radiation intensity is that on which the invention is based Spotlight arrangement.

Aus dem Stand der technischen Entwicklung ist bisher bekannt, daß es eine Vielzahl von Varianten gibt, mittels derer es möglich ist, Bakterien die sich im Trink-, Bade-, Brauch- und Abwasser befinden, abzutöten. Dabei stellt die Art der Entkeimung durch die Anwendung der UV-Bestrahlung von Wasser eine nicht nur umweltschonende Art dar, sonder ist zugleich auch eine der Arten, die die Qualität von Trinkwasser in Hinsicht auf den Geschmack und die chemische Zusammensetzung nicht beeinflußt. Hier liegt ein großer Verteil dieses Prinzips, da keine dem Wasser fremden Stoffe wie Chlor oder andere Zusätze zugeführt werden und wie beispielsweise beim Erhitzen unbeabsichtigt auch keine Inhaltsstoffe verloren gehen.It is previously known from the state of technical development that there are a large number of There are variants by means of which it is possible to bacteria that are in the drinking, bathing, custom and Waste water, kill it. The type of disinfection through the application of UV irradiation of water is not only an environmentally friendly way, it is at the same time also one of the types that the quality of drinking water in terms of taste and the chemical composition not affected. There is a large distribution of this principle here no foreign substances such as chlorine or other additives are added to the water and how For example, no ingredients are accidentally lost when heated.

Unter der Verwendung dieses Prinzips sind die bisher gebauten Anlagen so konzipiert worden, daß Vorrichtungen wie Prallbleche oder Wasserleitvorrichtungen eingebaut wurden, die die Verwirbelung des Wassers hervorrufen sollen, um jeden Bestandteil des zu entkeimenden Mediums möglichst nah an die Strahlungsquelle heranzuführen. Dazu wurden teilweise relativ große Kessel gebaut, für die die Verwirbelungsvorrichtungen gesondert ausgeformt und entwickelt wurden.Using this principle, the systems built so far have been designed that devices such as baffles or water guiding devices were installed, which the Turbulence of the water should cause every component of the to be sterilized Bring the medium as close as possible to the radiation source. This was partly relative large boilers for which the swirling devices are separately shaped and were developed.

Ein weiteres Problem ergibt sich bei der Überwachung der Strahler. Diese erfolgt über einen Sensor, der aufgrund der Konstruktion nur an einem Punkt im gesamten Bestrahlungsraum messen kann. Dadurch ist es lediglich möglich die Gesamtleistung der Anlage zu überprüfen. Das bedeutet, daß dem Sensor weiter entfernte Strahler die geforderte Leistung nicht mehr unbedingt erreichen müssen, wenn die dem Sensor näher gelegenen Strahler noch ausreichende Strahlungsintensität besitzen. Spricht der Sensor also bei zu niedriger Strahlungsintensität der Anlage an, kann das an einem Strahler liegen, wobei die anderen noch ausreichende Strahlung erzeugen. Bei der Verwendung mehrerer Strahler ist man also gezwungen mehrere teure Sensoren und Auswerteeinrichtungen zu verwenden oder den gesamten Strahlersatz zu wechseln. Zudem erfolgt der Wechsel der Strahler bei den meisten Anlagen durch die Entnahme aus einem Ende der Schutzrohre. Das bedeutet, daß ein Platz stehendem Einbau von mindestens der Anlagenhöhe und zusätzlich der Schutzrohrlänge zur Verfügung stehen muß. Bei liegendem Einbau versteht sich das für die Breite des Raumes.Another problem arises when monitoring the emitters. This is done via a Sensor that, due to its construction, is only at one point in the entire irradiation area can measure. It is only possible to check the overall performance of the system. This means that the radiator further away from the sensor no longer has the required power must be reached if the radiators closer to the sensor are still sufficient Have radiation intensity. So the sensor speaks when the radiation intensity is too low System, this can be due to one emitter, the others still having sufficient radiation produce. When using multiple emitters, you are forced to use several expensive ones To use sensors and evaluation devices or the entire emitter switch. In addition, the emitter in most systems is changed by the Removal from one end of the protective tubes. That means that a standing installation of at least the system height and the protective tube length must be available. With horizontal installation, this applies to the width of the room.

An diesem Punkt entsteht die Aufgabe die der Erfindung zugrunde liegt. Die Aufgabe besteht darin, die drei erkannten Probleme wie die Konstruktion einer Entkeimungsanlage ohne zusätzliche Leit- und Verwirbelungsvorrichtungen, die Überwachung der einzelnen Strahlerleistung zur Ausnutzung der gesamten Lebensdauer jedes Strahlers sowie eine Verringerung des Raumbedarfs einer Anlage ohne die Beeinträchtigung der Zugangsmöglichkeiten um Arbeiten an der Anlage auszuführen.At this point the task that underlies the invention arises. The task is there in it, the three identified problems like designing a disinfection system without additional guiding and swirling devices, monitoring the individual Radiator power to utilize the entire life of each radiator as well as one Reduction of the space requirement of a plant without affecting the Access options to carry out work on the system.

Zur Lösung dieser Aufgabe sieht die Erfindung das Betreiben der Vorrichtung nach den im Anspruch 1 aufgeführten Grundsätzen vor.To achieve this object, the invention provides the operation of the device according to the Claim 1 principles listed before.

In Fig. 1 wird eine dem Inhalt von Anspruch 1 entsprechende Anlage zur Entkeimung von strömenden Miedien dargestellt. Über den Zulauf (A strömt das keimbelastete Medium in die Anlage ein, wobei zur Strömungserzeugung ein Ventilator für Gase oder für Flüssigkeiten eine Pumpe verwendet werden kann. Andererseits kann die Anlage auch in vorhandene Systeme eingebaut werden, die von stromenden Medien durchflossen werden. In Fig. 1 sind als Ausführungsvariante zwei Strahler (2) dargestellt, die in Halterungen (12, 12′) auf einer von einem Motor (3) angetriebenen Welle (13) gelagert sind. Hierbei können sie achsparallel zur Welle angebracht werden oder bei ausreichend vorhandener Strömungsgeschwindigkeit auch seitlich ausgelenkt installiert werden, so daß ähnlich einem Propeller für das Medium eine Angriffsfläche entsteht und die Strahler (2) auch ohne Motor in eine Drehbewegung (B) um eine Achse versetzt werden. Das Vorhandensein einer durchgehenden Welle ist hierbei vorteilhaft um die Stabilität an den Lagern mit den Wellendichtungen (5, 5′) zu erhöhen. Der Wechsel der Strahler erfolgt über die Montageluke (8), die über die gesamte Länge der Bestrahlungskammer (1) reichen kann. Damit können Reparaturen oder Strahlerwechsel platzsparend durchgeführt werden und es werden geringere Abmessungen für den Einbau der Anlage benötigt. Hier macht sich auch ein weiterer Vorteil bemerkbar, da die Anlage als In-Line Anlage in Rohrsysteme integriert werden kann. Der Zu- und Ablauf des Mediums erfolgt über die auf die vorhandenen Rohrsysteme abgestimmten Bögen (6, 7), die vorteilhaft auch als Motoreckventile ausgestaltet sein können, um weiteren Platz einzusparen. Die Überwachung der Anlage erfolgt durch einen zentral in der Bestrahlungskammer (1) eingebauten Sensor, der durch die Drehbewegung der Strahler aufeinanderfolgend jede einzelne Strahlungsquelle auf ihre Intensität hin überprüfen kann. Diese Messungen werden über die Zuleitung (9) im Schaltschrank (10) ausgewertet und über die Zuleitung (11) zu den Strahlern (2) und zum Motor (3) erfolgt die Bremsung, Abschaltung und Abschottung der Anlage, so daß kein eventuell keimbelastetes Medium durchdringen kann. Die Bremsung der Bewegung über den Motor (3) erfolgt derartig, daß der Strahler (2) der die Anforderungen nicht mehr erfüllt, an einem bestimmten Punkt zum Stehen kommt. Damit kann der einzelne Strahler (2) gewartet oder gewechselt werden und unnötige Kosten für das Wechseln des gesamten Strahlersatzes werden vermieden da die noch intakten Strahler (2) weiter verwendet werden. Eine in dieser Figur nicht gezeigte Anordnung sieht vor, den defekten Strahler (2) nur zu markieren und anzuzeigen, um ihn separat zu wechseln. Über den Bypass (14) wird nach der Abschottung gegen das System das noch belastete Medium vor das Zulaufventil zurückgepumpt und somit zur Überprüfung und Wartung die Bestrahlungskammer (1) über das Be-/Entlüftungsventil (15) mit Luft gefüllt. Nach Abschluß der Wartungs- oder Wechselarbeiten wird das Zulaufventil geöffnet und die Bestrahlungskammer (1) wieder mit dem Medium gefüllt, wobei bei Flüssigkeiten die Luft über das Be-/Entlüftungsventil entweicht. Durch den Bypass (14) wird zum Antrieb der Strahler (2) in der Anlage eine Strömung erzeugt, so daß die Strahler (2) in Bewegung geraten und die jeweilige Strahlungsintensität gemessen wird. Ist diese über dem zulässigen Grenzwert, kann die Anlage ihren normalen Betrieb wieder aufnehmen.In Fig. 1, a system corresponding to the content of claim 1 for the disinfection of flowing media is shown. The medium contaminated with germs flows into the system via the inlet (A, a fan for gases or for liquids being used to generate a flow. On the other hand, the system can also be installed in existing systems through which flowing media flow. In Fig . 1 are shown as a variant of two radiators (2) which are mounted on a shaft driven by a motor (3) shaft (13) in brackets (12, 12 '). Here, they can axially be mounted to the shaft or at sufficiently existing flow rate can also be installed laterally deflected, so that, like a propeller for the medium, there is an attack surface and the emitters ( 2 ) can be rotated around an axis (B) even without a motor. The presence of a continuous shaft is advantageous in terms of stability the bearings with the shaft seals ( 5 , 5 ′). The change of the beam ler takes place via the assembly hatch ( 8 ), which can extend over the entire length of the radiation chamber ( 1 ). Repairs or spotlight changes can thus be carried out in a space-saving manner and smaller dimensions are required for the installation of the system. Another advantage is noticeable here, as the system can be integrated as an in-line system in pipe systems. The medium is fed in and out via the bends ( 6 , 7 ) which are matched to the existing pipe systems and which can advantageously also be designed as engine corner valves in order to save further space. The system is monitored by a sensor installed centrally in the radiation chamber ( 1 ), which can successively check the intensity of each individual radiation source by rotating the emitters. These measurements are evaluated via the supply line ( 9 ) in the control cabinet ( 10 ) and via the supply line ( 11 ) to the radiators ( 2 ) and to the motor ( 3 ) the system is braked, switched off and sealed off, so that no medium that may be contaminated with germs can penetrate. The braking of the movement via the motor ( 3 ) takes place in such a way that the radiator ( 2 ) which no longer meets the requirements comes to a standstill at a certain point. The individual radiator ( 2 ) can thus be serviced or replaced, and unnecessary costs for changing the entire radiator replacement are avoided since the radiators ( 2 ) which are still intact are still used. An arrangement, not shown in this figure, provides only to mark and display the defective radiator ( 2 ) in order to change it separately. After the isolation from the system, the still contaminated medium is pumped back upstream of the inlet valve via the bypass ( 14 ) and thus the radiation chamber ( 1 ) is filled with air via the ventilation valve ( 15 ) for checking and maintenance. After the maintenance or replacement work has been completed, the inlet valve is opened and the radiation chamber ( 1 ) is filled with the medium again, and in the case of liquids, the air escapes via the ventilation valve. The bypass ( 14 ) generates a flow for driving the radiators ( 2 ) in the system, so that the radiators ( 2 ) start to move and the respective radiation intensity is measured. If this is above the permissible limit, the system can resume normal operation.

Fig. 2 zeigt die Bestrahlungskammer (1) mit der Montageluke (8), sowie den Lagern (5, 5′). Am einen Lager (5′) ist gleichzeitig die Stromversorgung für die Strahler (2) angebracht. Die Verschlüsse (16) der Montageluke sind herkömmliche Verschraubungen wie hier in Fig. 2 oder Schnellverschlüsse. Fig. 2 shows the radiation chamber ( 1 ) with the assembly hatch ( 8 ) and the bearings ( 5 , 5 '). At a camp ( 5 ') the power supply for the radiator ( 2 ) is attached at the same time. The closures ( 16 ) of the assembly hatch are conventional screw connections as here in FIG. 2 or quick-release closures.

Fig. 3 zeigt die Halterung (12, 12′) der Strahler (2), wie sie an vorteilhaft an beiden Enden der Schutzrohre erfolgt. Die Verbindung zwischen Halterung (12, 12′) und der Welle (13) kann zur Verstärkung der Drehbewegung zusätzlich mit Leiteinrichtungen (17) erfolgen die die Propellerwirkung des anströmenden Mediums erhöhen. Fig. 3 shows the holder ( 12 , 12 ') of the radiator ( 2 ), as is advantageously done at both ends of the protective tubes. The connection between the holder ( 12 , 12 ') and the shaft ( 13 ) can also be made with guide devices ( 17 ) to increase the rotational movement, which increase the propeller effect of the inflowing medium.

Fig. 4 zeigt die Ausgestaltung des Strahlers (2) mit dem Schutzrohr (18) das das Strahlerrohr (19) von außen umgibt und an beiden Seiten mittels einer Dichtung (21) gegen das Medium abgeschlossen ist. Der Sockel (20) des Strahlerrohrs (19) hat nur einseitig Kontakte die über eine abgedichtete Zuleitung (22) zur Stromversorgung führen. Fig. 4 shows the configuration of the radiator ( 2 ) with the protective tube ( 18 ) which surrounds the radiator tube ( 19 ) from the outside and is sealed on both sides by a seal ( 21 ) against the medium. The base ( 20 ) of the emitter tube ( 19 ) has contacts on only one side which lead to the power supply via a sealed supply line ( 22 ).

BezugszeichenlisteReference list

1 Bestrahlungskammer
2 Strahlungsquelle
3 Motor
4 Sensor
5 Lager mit Wellendichtung
5′ Lager mit Wellendichtung
6 Ablauf
7 Zulauf
8 Montageluke
9 Zuleitung Sensor - Schaltschrank
10 Schaltschrank
11 Zuleitung Schaltschrank - Strahler
12 Schutzrohrhalterung
13 Welle
14 Bypass
15 Be-/Entlüftungsventil
16 Verschlüsse
17 Leiteinrichtung
18 Schutzrohr
19 Strahlerrohr
20 Sockel
21 Schutzrohrdichtung
22 einseitige Zuleitung zur Stromversorgung
A anströmendes Medium
B verwirbelnde Bewegung 1 radiation chamber
2 radiation source
3 engine
4 sensor
5 bearings with shaft seal
5 ′ bearing with shaft seal
6 process
7 inflow
8 assembly hatch
9 Sensor cable - control cabinet
10 control cabinet
11 Supply from control cabinet - spotlight
12 protective tube holder
13 wave
14 bypass
15 ventilation valve
16 closures
17 guidance device
18 protective tube
19 spot tube
20 bases
21 Protection tube seal
22 one-sided supply line for power supply
A flowing medium
B swirling motion

Claims

1. Device for disinfecting liquids or gases by means of ultraviolet radiation, characterized in that in an irradiation room ( 1 ) at least one UV radiation source ( 2 ) with its UV-light-permeable protective jacket ( 18 ) in a medium to be disinfected (A) swirling motion (B) is added.

2. Device according to claim 1, characterized in that the medium to be sterilized (A) itself causes the movement (B) through its own inflow.

3. Apparatus according to claim 1 and 2, characterized in that the one to be sterilized Medium (A) for generating the movement (B) directly on those in the medium (A) Parts of the disinfectant attack.

4. Apparatus according to claim 1 and 2, characterized in that the medium to be sterilized (A) for generating the movement (B) on one in the medium (A) located parts of the sterilization device driving device ( 17 ).

5. The device according to claim 1, characterized in that a drive ( 3 ) located in the radiation chamber ( 1 ) causes the movement (B) by the supply of external energy.

6. Device according to one of the preceding claims 1 to 5, characterized in that the cladding tube ( 1 ) for changing and maintenance of the UV radiation sources ( 2 ) is provided lengthways with a mounting hatch ( 8 ), the work on the system even with small dimensions.

7. Device according to one of the preceding claims 1 to 6, characterized in that a sensor ( 4 ) triggers braking of the movement (B) until the system comes to a standstill when the radiation intensity required for disinfection is undershot.

8. The device according to claim 7, characterized in that the radiation source below the radiation intensity ( 2 ) comes to a standstill at a marked point.

9. The device according to claim 7, characterized in that an electrical signal device which indicates the radiation intensity below the radiation source ( 2 ).

10. Device according to one of the preceding claims 1 to 9, characterized in that for better swirling the protective jacket ( 18 ) of the UV radiation source ( 2 ) has a swirl-promoting shape.

11. Device according to one of the preceding claims 1 to 10, characterized in that the arrangement of the UV radiation sources ( 2 ) with its longitudinal axis is parallel to the flow direction of the medium to be sterilized (A).

12. Device according to one of the preceding claims 1 to 10, characterized in that the arrangement of the UV radiation sources ( 2 ) with its longitudinal axis at an angle to the direction of flow of the medium to be sterilized (A).