DE102008051239B4 - Methode und Vorrichtung zur einfachen Überwachung des Wartungszustandes einer UV-Trinkwasserdesinfektionsanlage in einem Flugzeug - Google Patents

Abstract

Desinfektionsanlage für Flüssigkeiten, wobei die Desinfektionsanlage (2) aufweist: einen Bestrahlungsraum (10) zur Aufnahme einer zu desinfizierenden Flüssigkeit (8); einen UV-Strahler (16) mit einer UV-lichtdurchlässigen Umhüllung (14), wobei der UV-Strahler (16) in dem Bestrahlungsraum (10) so angeordnet ist, dass eine vom UV-Strahler (16) abgegebene UV-Strahlung die zu desinfizierende Flüssigkeit (8) durchdringen kann; einen ersten UV-Sensor (18), wobei der erste UV-Sensor (18) einen ersten Messfeldwinkel (22) aufweist und in dem Bestrahlungsraum (10) so angeordnet ist, dass mit dem ersten UV-Sensor (18) eine erste Dämpfungscharakteristik bezüglich eines vom UV-Strahler (16) abgegebenen UV-Lichts messbar ist, wobei die erste Dämpfungscharakteristik eine erste Alterungscharakteristik und eine erste Flüssigkeitsdämpfungscharakteristik umfasst, einen zweiten UV-Sensor (20), wobei der zweite UV-Sensor (20) einen zweiten Messfeldwinkel (24) aufweist und in dem Bestrahlungsraum (10) so angeordnet ist, dass mit dem zweiten UV-Sensor (20) eine zweite Dämpfungscharakteristik bezüglich eines vom UV-Strahler (16) abgegebenen UV-Lichts messbar ist, wobei die zweite Dämpfungscharakteristik eine zweite Alterungscharakteristik und eine zweite Flüssigkeitsdämpfungscharakteristik umfasst, wobei der erste Messfeldwinkel (22) von dem zweiten Messfeldwinkel (24) verschieden ist, so dass ein Unterschied zwischen dem ersten Messfeldwinkel (22) und dem zweiten Messfeldwinkel (24) ermittelbar ist; und wobei die erste Dämpfungscharakteristik von der zweiten Dämpfungscharakteristik verschieden ist.

Description

• GEBIET DER ERFINDUNG
• Die vorliegende Erfindung betrifft eine auf UV-Strahlung basierende Desinfektionsanlage für Flüssigkeiten. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung eine Desinfektionsanlage für Flüssigkeiten und ein diesbezügliches Verfahren sowie eine Verwendung der Desinfektionsanlage in einem Flugzeug.
• HINTERGRUNG DER ERFINDUNG
• Desinfektion bedeutet Abtötung oder Inaktivierung von pathogenen Mikroorganismen und kann mit UV-Bestrahlung im Wellenlängenbereich zwischen 200 und 300 nm erreicht werden. Pathogenen Mikroorganismen können insbesondere beim Menschen Krankheiten verursachen. Die keimtötende Wirkung kurzwelliger UV-Strahlung beruht auf der Absorption dieser Strahlung durch Nukleinsäuren (DNS, RNS) im Zellkern der Mikroorganismen. Am stärksten absorbiert wird UV-Strahlung im Wellenlängenbereich von ca. 260 nm. Im Zellkern bewirkt diese UV-C-Strahlung eine photochemische Reaktion, die zur Veränderung der Nukleinsäurestruktur der Mikroorganismen führt. Zellteilung und Vermehrung sind nun nicht mehr möglich. Durch UV-C-Strahlung lassen sich somit Flüssigkeiten, insbesondere Trinkwasser zuverlässig entkeimen. In Abhängigkeit der Bestrahlungsstärke lassen sich Keime um bis zu 99,999% reduzieren. Um eine für Trinkwasser ausreichende Keimreduktion zu erreichen ist beispielsweise in der DVGW W294 festgelegt, dass die auf die zu entkeimende Flüssigkeit einwirkende Bestrahlungsdosis von 400 J/m² nicht unterschritten werden darf.
• Aus der WO 2008/050349 A2 ist eine UV-Desinfektionsanlage für Flüssigkeiten mit eingebauten Überwachungsmöglichkeiten bekannt, wobei eine Wasserleitung zumindest teilweise eine UV-lichtdurchlässige Wandung und einen Lichtdetektor aufweist, der in der Nähe der Lichtquelle angeordnet ist, um das Licht, das durch die Lichtquelle erzeugt wird, zu messen.
• Eine solche UV-Desinfektionsanlage besteht aus einem Bestrahlungsraum, durch die die zu entkeimende Flüssigkeit, insbesondere Trinkwasser, geleitet wird, sowie einem oder mehreren UV-Strahlern, die üblicher Weise ihrerseits flüssigkeitsgeschützt in einem UV-lichtdurchlässigem Hüllrohr angeordnet sind. Das Hüllrohr besteht zumeist aus einem Quarzglas. Um die geforderte UV-Bestrahlungsstärke zu überwachen, sind in dem Bestrahlungsraum ein oder mehrere UV-Sensoren angeordnet.
• Gerade Trinkwasser kann aufgrund seiner chemisch-physikalische Parameter wie beispielsweise Trübung, Härte, Schwebstoff-, Eisen-, Mangan- sowie Huminsäuregehalt den Transmissionswert für UV-Strahlung mindern. Diese chemisch-physikalische Parameter sind abhängig von der Quelle, aus der das Trinkwasser entnommen wird. Darüber hinaus können diese Wasserinhaltsstoffe die UV-Desinfektionsanlage verschmutzen oder zu Ablagerungen auf den Hüllrohren führen.
• Die erreichbare UV-Bestrahlungsstärke in dem Bestrahlungsraum ist somit im Wesentlichen von drei Faktoren abhängig. Als erstes ist die Leistung und der Alterungszustand aufgrund der geleisteten Betriebsstunden des UV-Strahlers selber zu nennen, weiterhin die Sauberkeit oder der Wartungszustand der Umhüllung des UV-Strahlers, welches den UV-Strahler umgibt, und als letztes die aktuelle Wasserqualität hinsichtlich seiner Inhaltsstoffe, insbesondere seine UV-Transmission, die die UV-Lichtdurchlässigkeit bei einer bestimmten Wellenlänge darstellt.
• Es hat sich gezeigt, dass gerade beim mobilen Einsatz von UV-Desinfektionsanlagen, beispielsweise in Flugzeugen, Omnibussen, Schienenfahrzeugen oder Schiffen, die das Trinkwasser zur Entkeimung aus unterschiedlichen Quellen beziehen, aufgrund der wechselnden UV-Transmissionswerte des Trinkwassers in der Regel anhand eines Messwertes eines UV-Sensors keine verlässliche Aussage über den Wartungszustand der UV-Strahler/Umhüllung-Kombination möglich ist.
• Die WO 2008/080181 A1 beschreibt eine Einrichtung zur Entkeimung eines Fluids mit einem zur Aufnahme des Fluids vorgesehenen Behälter und mindestens einer UV-Lichtquelle zur Entkeimung des Fluids sowie mindestens einer Messeinrichtung zur Bestimmung von Absorptionseigenschaften und/oder Trübe des Fluids.
• Die EP 1 130 381 B1 beschreibt ein Transmissionsmessgerät zur Messung des Transmissionsgrades einer Flüssigkeit, wobei das Messgerät eine zylindrische Analysekammer für den Durchlass der Flüssigkeit durch dieselbe sowie eine längliche elektromagnetische Quelle umfasst.
• ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
• Demnach liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine UV-Desinfektionsanlage für Flüssigkeiten anzugeben, die den Wartungszustand der UV-Strahler/Umhüllung-Kombination unabhängig von dem UV-Transmissionswert der zu entkeimenden Flüssigkeit überwacht.
• Die Aufgabe wird gelöst durch den Gegenstand der jeweiligen unabhängigen Ansprüche. Weitere Ausführungsformen sind in den jeweiligen abhängigen Ansprüchen beschrieben.
• Gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung weist eine Desinfektionsanlage für Flüssigkeiten einen Bestrahlungsraum zur Aufnahme einer zu desinfizierenden Flüssigkeit auf. In dem Bestrahlungsraum ist ein UV-Strahler mit einer UV-lichtdurchlässigen Umhüllung so angeordnet, dass eine vom UV-Strahler abgegebene UV-Strahlung die zu desinfizierende Flüssigkeit durchdringen kann. Weiterhin ist in dem Bestrahlungsraum ein erster UV-Sensor so angeordnet, dass mit dem ersten UV-Sensor eine erste Dämpfungscharakteristik bezüglich eines vom UV-Strahler abgegebenen UV-Lichts messbar ist, wobei die erste Dämpfungscharakteristik eine erste Alterungscharakteristik und eine erste Flüssigkeitsdämpfungscharakteristik umfasst. Des weiteren ist in dem Bestrahlungsraum ein zweiter UV-Sensor so angeordnet, dass mit dem zweiten UV-Sensor eine zweite zweiter UV-Sensor so angeordnet, dass mit dem zweiten UV-Sensor eine zweite Dämpfungscharakteristik bezüglich des vom UV-Strahler abgegebenen UV-Lichts messbar ist, wobei die zweite Dämpfungscharakteristik eine zweite Alterungscharakteristik und eine zweite Flüssigkeitsdämpfungscharakteristik umfasst, die von der ersten Dämpfungscharakteristik verschieden ist.
• Somit kann durch diese Anordnung des ersten und des zweiten UV-Sensors die Strahlungsstärke des UV-Lichts an der Grenzschicht zwischen der zu desinfizierenden Flüssigkeit und der auf dem UV-Strahler gegebenenfalls vorhandene Ablagerung oder, wenn keine Ablagerung vorhanden ist, der Umhüllung des UV-Stahlers bestimmt werden. Die Umhüllung des UV-Strahlers kann einerseits beispielsweise ein Hüllrohr, in dem ein beispielsweise als Röhre ausgebildeter UV-Strahler angeordnet ist oder andererseits der Hüllkörper des UV-Strahlers selber sein. Beispielsweise wäre unter dem Hüllkörper, wenn der UV-Strahler als eine Quecksilberdampflampe in Röhrenform ausgebildet ist, die Röhre, die das Gas umgibt, zu verstehen. Unter Umhüllung ist im Sinne der Erfindung auch ein Fenster mit einer Scheibe zu verstehen, das den Bestrahlungsraum von dem UV-Strahler trennt, wobei die Scheibe aus UV-lichtdurchlässigem Material, das plan oder gekrümmt sein kann, gebildet ist. Bei dieser Anordnung befindet sich der UV-Strahler in der Regel außerhalb des Bestrahlungsraums.
• Mit den zwei Sensoren können also zwei unterschiedliche Dämpfungscharakteristiken des von dem UV-Strahler abgegebenen UV-Lichts erfasst werden, die es ermöglichen, unabhängig von den chemisch-physikalischen Parameter der zu desinfizierenden Flüssigkeit wie beispielsweise Trinkwasser die von der Umhüllung des UV-Strahlers mit einer eventuellen Ablagerung ausgehenden Strahlungsstärke zu ermitteln. Die ermittelte Strahlungsstärke gibt Aufschluss über den Wartungszustand des UV-Strahlers mit seiner Umhüllung.
• Sowohl der erste UV-Sensor als auch der zweite UV-Sensor können in dem Bestrahlungsraum so angeordnet sein, dass entweder einer der beiden UV-Sensoren oder beide UV-Sensoren von der zu desinfizierenden Flüssigkeit umgeben werden können.
• Somit lassen sich also für Desinfektionsanlagen, die mit UV-Strahler desinfizieren und mit Wasser mit unterschiedlichen Wasserqualitäten gespeist werden, Wartungspläne erstellen, die sich an dem aktuellen Zustand der UV-Strahler/Umhüllung-Kombination orientieren, so dass diese Desinfektionsanlagen gezielt gewartet werden können.
• Im Sinne der Erfindung ist unter Alterungscharakteristik nicht nur die nachlassende UV-Lichtstärke aufgrund des Betriebs des UV-Strahlers zu verstehen, sondern auch andere Charakteristiken, die die UV-Strahlungsstärke nur vorübergehend oder permanent schwächen, wie beispielsweise Ablagerungen an der Oberfläche der Umhüllung, Trübungen, Materialfehler wie Einschlüsse etc.
• Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung weisen in der Desinfektionsanlage der erste UV-Sensor einen ersten Abstand zur Umhüllung des UV-Strahlers und der zweite UV-Sensor einen zweiten Abstand zur Umhüllung des UV-Strahlers auf, wobei der erste Abstand von dem zweiten Abstand verschieden ist, sodass ein Unterschied zwischen der ersten und der zweiten Dämpfungscharakteristik ermittelbar ist.
• Dadurch, dass das möglicherweise durch eine Ablagerung gedämpfte UV-Licht zur Sensoroberfläche des ersten UV-Sensors eine Wegstrecke zurücklegt, die zur Sensoroberfläche des zweiten UV-Sensors unterschiedlich ist, wird es durch die chemisch-physikalischen Parameter des zu desinfizierenden Wassers auch unterschiedlich gedämpft. Somit wird der UV-Sensor, der zur Umhüllung den größeren Abstand aufweist, auch schwächer beleuchtet als der UV-Sensor mit dem geringeren Abstand.
• Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung weisen in der Desinfektionsanlage der erste UV-Sensor eine erste optische Achse und der zweite UV-Sensor eine zweite optische Achse auf, wobei die erste optische Achse in einem ersten Winkel und die zweite optische Achse in einem zweiten Winkel auf die Umhüllung des UV-Strahlers ausgerichtet ist, wobei der erste Winkel von dem zweiten Winkel und der Abstand des ersten UV-Sensors von der Umhüllung des UV-Strahlers entlang der ersten optischen Achse von dem Abstand des zweiten UV-Sensors von der Umhüllung des UV-Strahlers entlang der zweiten optischen Achse verschieden ist, sodass der Unterschied zwischen der ersten und der zweiten Dämpfungscharakteristik ermittelbar ist.
• Hierbei wird also eine unterschiedliche Wegstrecke, die das UV-Licht von der möglicherweise mit einer Ablagerung versehenen Umhüllung bis zur Sensorfläche zurücklegen muss, dadurch erzeugt, dass, wenn beispielsweise der erste und der zweite UV-Sensor von der Umhüllung den gleichen orthogonalen Abstand aufweisen, die optischen Achsen einen unterschiedlichen Winkel zur Umhüllung aufweisen. Somit wird der UV-Sensor, der in einem spitzeren Winkel zur Umhüllung ausgerichtet ist, auch anders beleuchtet.
• Natürlich kann der orthogonale Abstand des ersten und des zweiten UV-Sensors zur Umhüllung auch unterschiedlich sein.
• Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung weist die Umhüllung des UV-Strahlers der Desinfektionsanlage einen geraden und einen gekrümmten Bereich auf, wobei der erste UV-Sensor auf den geraden Bereich und der zweite UV-Sensor auf den gekrümmten Bereich ausgerichtet ist, sodass der Unterschied zwischen der ersten und der zweiten Dämpfungscharakteristik ermittelbar ist.
• Unter einer eindimensionalen Krümmung ist beispielsweise die Oberfläche eines geraden Rohres und unter einer zweidimensionalen Krümmung die Oberfläche eines gebogenen Rohres zu verstehen. Wenn beispielsweise der erste und der zweite UV-Sensor in gleichem Abstand zu den unterschiedlichen Oberflächen angeordnet sind, so erfasst der zweite UV-Sensor, der auf die ein- oder zweidimensional gekrümmten Bereich ausgerichtet ist, eine größere Oberfläche der Umhüllung des UV-Strahlers als der UV-Sensor, der auf den planen Bereich ausgerichtet ist. Somit wird der zweite UV-Sensor anders beleuchtet als der erste UV-Sensor.
• Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung weist die Umhüllung des UV-Strahlers der Desinfektionsanlage einen eindimensional und einen zweidimensional gekrümmten Bereich auf, wobei der erste UV-Sensor auf den eindimensional gekrümmten Bereich und der zweite UV-Sensor auf den zweidimensional gekrümmten Bereich ausgerichtet ist, sodass der Unterschied zwischen der ersten und der zweiten Dämpfungscharakteristik ermittelbar ist. Wie bereits in obigem Absatz ausgeführt, ist auch hier der zweite UV-Sensor anders beleuchtet als der erste UV-Sensor.
• Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung weist der erste UV-Sensor der Desinfektionsanlage einen ersten Messfeldwinkel und der zweite UV-Sensor der Desinfektionsanlage einen zweiten Messfeldwinkel auf, wobei der erste Messfeldwinkel von dem zweiten Messfeldwinkel verschieden ist, sodass der Unterschied zwischen der ersten und der zweiten Dämpfungscharakteristik ermittelbar ist.
• Auch hier können der erste und der zweite UV-Sensor den gleichen Abstand zur Umhüllung des UV-Strahlers aufweisen. Bei dieser Anordnung erfasst der UV-Sensor mit dem größeren Messfeldwinkel einen anderen Bereich als der mit dem kleineren Messfeldwinkel. Somit werden die beiden UV-Sensoren unterschiedlich stark beleuchtet.
• Natürlich sind alle in den vorhergehenden Beispielen genannten Anordnungen des ersten und zweiten UV-Sensors auch mit den Sensoren mit unterschiedlichen Messfeldwinkeln kombinierbar.
• Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung weist die Desinfektionsanlage ferner eine Messvorrichtung auf, die derart gestaltet ist, die Lichtintensität des von dem UV-Strahler abgegebenen Lichts zu ermitteln.
• Hierbei kann es sich zwar um einen UV-Sensor handeln, der so an der Umhüllung angeordnet ist, dass die zu desinfizierende Flüssigkeit an dieser Stelle die Umhüllung nicht umgeben kann. Jedoch sind auch andere Messvorrichtungen vorstellbar wie beispielsweise ein Spektroskop, eine Überwachung des Spannung-Strom-Verlaufs des UV-Strahlers oder eine Überwachung der Wärmeentwicklung an den Elektroden des UV-Strahlers.
• Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung weist die Desinfektionsanlage ferner ein Steuergerät mit einer Auswerteeinheit auf, wobei die Auswerteeinheit ausgelegt ist, aufgrund des vom ersten und vom zweiten UV-Sensor erzeugten Messwertes eine ausgehende Strahlungsstärke zu ermitteln, die von der mit einer möglichen Ablagerung belegten Umhüllung des UV-Strahlers ausgeht. Natürlich kann die Ermittlung der ausgehenden Strahlungsstärke auch in Echtzeit erfolgen.
• Natürlich kann durch die Auswerteeinheit auch die UV-Transmission der jeweiligen zu desinfizierenden Flüssigkeit ermittelt werden.
• Die von der Auswerteeinheit ermittelten Strahlungsstärken können auch aufgezeichnet werden. Aus dem sich ergebenden Diagramm kann somit der Wartungszeitpunkt bestimmt werden. Eine periodische Wartung in festgelegten Zeitabständen kann somit entfallen.
• Möglicherweise kann das Steuergerät die ermittelte Strahlungsstärke auch anzeigen.
• Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung weist die Auswerteeinheit des Steuergeräts der Desinfektionsanlage eine Speichereinheit auf, wobei in der Speichereinheit ein Kennlinienfeld zur Ermittlung der von der mit einer möglichen Ablagerung belegten Umhüllung des UV-Strahlers ausgehenden Strahlungsstärke abgelegt ist.
• Das Kennlinienfeld weist Kurven auf, welche für das Gerät in Abhängigkeit von UV-Transmission der zu desinfizierenden Flüssigkeit und in Abhängigkeit der Strahlungsstärke, die von der UV-Strahler/Umhüllung-Kombination emittiert wird, ermittelt wurden. Im Betrieb kann somit von den aktuellen Messwerten des ersten und des zweiten UV-Sensors anhand der gespeicherten Kurven des Kennlinienfeld auf die aktuell von der UV-Strahler/Umhüllungs-Kombination ausgehende UV-Strahlungsstärke geschlossen werden.
• Wenn statt dem empirisch ermittelten Kennlinienfeld ein mathematisches Modell, wie beispielsweise das Lambert-Beer'sche Gesetz, hinterlegt ist, dann kann aus den von den beiden UV-Sensoren übermittelten Messwerten die von der Umhüllung, respektive der Ablagerung, ausgehende UV-Strahlung rechnerisch ermittelt werden. Hierzu wird bei einer Kalibrierung der Desinfektionsanlage, bei der der Bestrahlungsraum mit einer Flüssigkeit gefüllt ist, dessen UV-Transmission bekannt ist, bei einer vorbestimmten UV-Strahlungsstärke, die von der UV-Strahler/Umhüllung-Kombination emittiert wird, der erste Abstandsparameter des ersten UV-Sensors von der UV-Strahler/Umhüllung-Kombination und der zweite Abstandsparameter des zweiten UV-Sensors von der UV-Strahler/Umhüllung-Kombination bestimmt werden. Diese durch Kalibrierung ermittelten Abstandsparameter können von der geometrischen Distanz zwischen dem jeweiligen UV-Sensor und der UV-Strahler/Umhüllung-Kombination verschieden sein.
• Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung ist das Steuergerät der Desinfektionsanlage derart ausgestaltet ist, dass eine UV-Strahleranordnung steuerbar und schaltbar ist.
• Um einerseits Wartungsintervalle zu verlängern und andererseits auch mehr Flüssigkeit desinfizieren zu können, können in einer Desinfektionsanlage mehr UV-Strahler angeordnet sein. Somit ist es beispielsweise möglich, bei einer Flüssigkeit mit einem hohen UV-Transmissionswert möglicherweise nicht alle UV-Strahler oder die UV-Strahler nur mit reduzierter Leistung zu betreiben. Auch kann bei zu desinfizierenden Flüssigkeiten mit niedrigem UV-Transmissionswert beispielsweise durch Zuschalten einer oder mehrerer UV-Strahlern eine Mindestbestrahlung sicher gestellt werden.
• Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung ist die Auswerteeinheit des Steuergeräts der Desinfektionsanlage derart ausgelegt ist, dass die Strahlungsstärke jedes mit einer mit einer möglichen Ablagerung belegten Umhüllung versehenen UV-Strahlers der UV-Strahleranordnung mittels der Messwerte des ersten und des zweiten UV-Sensors ermittelbar ist.
• Hierbei können der erste und der zweite UV-Sensor so angeordnet sein, dass unabhängig davon, welcher UV-Strahler betrieben wird, eine Aussage darüber getroffen werden kann, welche Strahlungsstärke der UV-Strahler mit der möglicherweise mit einer Ablagerung belegten Umhüllung erreicht.
• Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung weist das Steuergerät der Desinfektionsanlage eine Warnvorrichtung auf, um bei Unterschreitung eines voreingestellten Wertes der Strahlungsstärke der mit einer möglichen Ablagerung belegten Umhüllung des UV-Strahlers zu warnen.
• Diese Warnvorrichtung kann auch mit einer Absperrvorrichtung für beispielsweise den Wasserzulauf gekoppelt sein, so dass die Bereitstellung von möglicherweise mit pathogenen Mikroorganismen belastetem Trinkwasser verhindert werden kann.
• Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung ist die Auswerteeinheit des Steuergeräts der Desinfektionsanlage ausgelegt, aufgrund der vom ersten UV-Sensor und vom zweiten UV-Sensor erzeugten Messwerte sowie eines von einer Messvorrichtung erzeugten Messwertes die UV-Dämpfung der auf der Umhüllung des UV-Strahlers vorhandenen Ablagerung zu ermitteln.
• Unter Hinzuziehen der von der Messvorrichtung ermittelten Lichtintensität des UV-Strahlers kann eine Aussage darüber getroffen werden, ob bei der Wartung der UV-Strahler getauscht und/oder die Umhüllung getauscht oder gereinigt werden muss. Natürlich können aufgrund der von dem ersten UV-Sensor und dem zweiten UV-Sensor ermittelten Messwerte durch die Auswerteeinheit die ausgehende Strahlungsstärke, die von der mit einer möglichen Ablagerung belegten Umhüllung ausgeht, auch in Echtzeit errechnet werden.
• Alle Merkmale, die hier und im Folgenden im Hinblick auf die funktionellen Merkmale der Desinfektionsanlage beschrieben sind, lassen sich auch in dem Verfahren zur Desinfektion von Flüssigkeiten implementieren, und umgekehrt.
• Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung weist ein Verfahren zur Desinfektion von Flüssigkeiten für ein Flugzeug ein Einbringen von einer zu desinfizierenden Flüssigkeit in einen Bestrahlungsraum, in dem ein erster UV-Sensor und ein zweiter UV-Sensor sowie ein UV-Strahler in einer UV-lichtdurchlässigen Umhüllung derart angeordnet ist, dass die Oberfläche der Umhüllung von der zu desinfizierenden Flüssigkeit umgeben wird. Des Weiteren wird ein erster Messwert bezüglich einer ersten Dämpfungscharakteristik durch einen ersten UV-Sensor ermittelt, wobei die erste Dämpfungscharakteristik durch die zu desinfizierende Flüssigkeit bezüglich eines von dem UV-Strahler abgegebenen UV-Lichts bewirkt wird. Hierbei weist die erste Dämpfungscharakteristik eine erste Alterungscharakteristik und eine erste Flüssigkeitscharakteristik auf. Weiterhin wird ein zweiter Messwert bezüglich einer zweiten Dämpfungscharakteristik durch einen zweiten UV-Sensor ermittelt, wobei die zweite Dämpfungscharakteristik durch die zu desinfizierende Flüssigkeit bezüglich des von dem UV-Strahler abgegebenen UV-Lichts bewirkt wird. Hierbei weist die zweite Dämpfungscharakteristik eine zweite Alterungscharakteristik und eine zweite Flüssigkeitscharakteristik auf, wobei die zweite Dämpfungscharakteristik von der ersten Dämpfungscharakteristik unterschiedlich ist. Abschließend wird der erste und der zweite Messwert ausgewertet, um die erste oder zweite Alterungscharakteristik zu ermitteln.
• Die erste und die zweite Alterungscharakteristik können auch gleich sein.
• Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung wird eine Desinfektionsanlage, so wie sie oben beschrieben wurde, in einem Flugzeug verwendet.
• Ein Kerngedanke der Erfindung ist es, mittels z. B. zwei UV-Sensoren in einer unterschiedlichen geometrischen Konfiguration aus jeweils einer Gesamtabsorption einen Dämpfungseinfluss einer zu desinfizierenden Flüssigkeit auf ein von einem UV-Strahler abgegebenes Licht zu eliminieren, um dann auf die aktuell abgegebene und möglicherweise durch Ablagerung und Strahleralterung verminderte UV-Strahlungsstärke schließen zu können.
• Weitere Einzelheiten ergeben sich aus den Unteransprüchen im Zusammenhang mit der Beschreibung von einem Ausführungsbeispiel, das anhand der Zeichnungen eingehend erläutert wird.
• KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
• 1 zeigt eine erfindungsgemäße Desinfektionsanlage in einer schematischen Darstellung,
• 2 zeigt schematisch eine zweite Anordnung zweier UV-Sensoren zu einer Umhüllung eines UV-Strahlers,
• 3 zeigt schematisch eine dritte Anordnung zweier UV-Sensoren zu einer Umhüllung eines UV-Strahlers,
• 4 zeigt schematisch eine vierte Anordnung zweier UV-Sensoren zu einer Umhüllung eines UV-Strahlers,
• 5 zeigt schematisch eine fünfte Anordnung zweier UV-Sensoren zu einer Umhüllung eines UV-Strahlers,
• 6 zeigt schematisch eine beispielhafte Anordnung zweier UV-Sensoren zu mehreren übereinander angeordneten Umhüllungen der UV-Strahler,
• 7 zeigt schematisch eine eine beispielhafte Anordnung zweier UV-Sensoren zu einander gegenüber angeordneten Umhüllungen der UV-Strahler,
• 8 zeigt die Desinfektionsanlage aus 1, die mit einer zusätzlichen Meßvorrichtung versehen ist,
• 9 zeigt ein Flussdiagramm eines Verfahrens zur Ermittlung der an einer Umhüllung des UV-Strahlers emittierenden Bestrahlungsstärke,
• 10 zeigt ein Kennlinienfeld mit zwei Kurven und
• 11 zeigt ein Flugzeug mit der erfindungsgemäßen Desinfektionsanlage.
• DETAILLIERTE BESCHREIBUNG BEISPIELHAFTER AUSFÜHRUNGSFORMEN
• Vorausschickend soll erwähnt werden, dass gleiche Teile in den Figuren gleiche Bezugszeichen aufweisen und dass die Zeichnungen lediglich schematisch und nicht notwendigerweise maßstabsgetreu sind.
• 1 zeigt eine erfindungsgemäße Desinfektionsanlage 2 in einer schematischen Darstellung mit einem Zulauf 4 und einem Ablauf 6 für zu desinfizierende Flüssigkeiten 8. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel handelt es sich bei der zu desinfizierenden Flüssigkeit 8 um Trinkwasser. Die Desinfektionsanlage 2 umfasst einen Bestrahlungsraum 10, der von einer UV-lichtundurchlässigen Wandung 12 umgeben ist. In dem Bestrahlungsraum 10 ist eine Umhüllung 14 aus UV-lichtdurchlässigem Quarzglas angeordnet, in der sich ein UV-Strahler 16 befindet. Weiterhin ist in dem Bestrahlungsraum 10 ein erster 18 und ein zweiter UV-Sensor 20 derart angeordnet, dass der erste UV-Sensor 18 zur Umhüllung 14 einen ersten Abstand 38 und einen ersten Sichtkegel 22 und der zweite UV-Sensor 20 zur Umhüllung 14 einen zweiten Abstand 40 und einen zweiten Sichtkegel 24 besitzt. Die UV-Sensoren 18, 20 sind parallel nebeneinander angeordnet, stehen jedoch in unterschiedlichen Abständen 38, 40 zu der Umhüllung 14. Somit erfassen die Sichtkegel 22, 24 unterschiedliche Bereiche 52, 54 auf der Oberfläche der Umhüllung 14. Die Oberfläche 26 der Umhüllung 14 kann mit einer Ablagerung 28 versehen sein. Entsprechend erfassen dann die beiden Sichtkegel 22, 24 der UV-Sensoren 18, 20 die Ablagerung 28. Die beiden UV-Sensoren 18, 20 als auch die Umhüllung 14 sind in dem Bestrahlungsraum 10 so angeordnet, dass die Umhüllung 14 von dem zu desinfizierenden Trinkwasser 8 umgeben werden kann und die beiden UV-Sensoren 18, 20 in das zu desinfizierende Trinkwasser 8 eintauchen.
• Gemäß einer Ausführungsform sind sowohl die beiden UV-Sensoren 18, 20 als auch die der UV-Strahler 16 mit einem Steuergerät 30 verbunden. Das Steuergerät 30 beinhaltet eine Auswerteeinheit 32. Diese kann in Abhängigkeit von Messwerten, die von den beiden UV-Sensoren 18, 20 ermittelt wurden, die von der Ablagerung 28 ausgehende Bestrahlungsstärke errechnen. Hierzu greift die Auswerteeinheit 32 auf eine Speichereinheit 33 zu, in der ein Kennlinienfeld hinterlegt ist. Auf Grundlage der durch die Auswerteeinheit 32 errechneten Werte in Verbindung mit dem Kennlinienfeld kann das Steuergerät 30 den UV-Strahler 16 sowohl schalten als auch steuern, beispielsweise bezüglich der Spannung für die Versorgung der UV-Strahler 16. Mittels des Steuerns ist eine höhere Strahlungsstärke des UV-Strahlers 16 erzielbar. Der UV-Strahler 16 ist mit einer hier nicht dargestellten Stromversorgung verbunden. Gemäß einer Ausführungsform ist das Steuergerät 30 mit einem Display 34 versehen, das Messwerte oder durch die Auswerteeinheit 32 errechnete Werte anzeigen kann. Zusätzlich ist das Steuergerät 30 mit einer Warneinheit 36 verbunden, durch die bei Unterschreitung eines vorgegebenen Wertes ein Warnsignal ausgegeben wird.
• Wenn der UV-Strahler 16 mittels seiner UV-Strahlung, die durch die Umhüllung 14 über die an der Oberfläche 26 anhaftende Ablagerung 28 hindurch geht und das Trinkwasser 8 beleuchtet, messen die beiden UV-Sensoren 18, 20 aufgrund ihrer unterschiedlichen Sichtkegel 22, 24 unterschiedliche Dämpfungscharakteristiken. Die Dämpfungscharakteristiken sind zum einen von einer UV-Transmission des Trinkwassers 8, d. h. einer Flüssigkeitsdämpfungscharakteristik, und zum anderen von einer Alterungscharakteristik aufgrund der Alterung des UV-Strahlers 16 und der damit abnehmenden UV-Strahlungsstärke abhängig. Natürlich kann die Alterungscharakteristik auch andere Charakteristiken enthalten, die die UV-Strahlungsstärke schwachen, wie beispielsweise Ablagerungen 28 an der Oberfläche 26 der Umhüllung 14, Trübungen, Materialfehler etc. Aus den beiden von den UV-Sensoren 18, 20 übermittelten Messwerten kann die Auswerteeinheit 32 in Abhängigkeit des Kennlinienfelds eine UV-Bestrahlungsstärke ermitteln, die von der Ablagerung 28 ausgehend das Trinkwasser 8 erreicht und unabhängig von der UV-Transmission des Trinkwassers 8 ist. Somit kann in Abhängigkeit von der jeweils ermittelten UV-Beleuchtungsstärke ein Wartungsplan für die UV-Strahler/Umhüllung-Kombination erstellt werden.
• 2 zeigt schematisch eine zweite Anordnung zweier UV-Sensoren 18, 20 zu der Oberfläche 26 der Umhüllung 14 eines UV-Strahlers 16, die mit einer Ablagerung 28 belegt ist. Der erste UV-Sensor 18 besitzt eine erste optische Achse 38 und der zweite UV-Sensor 20 eine zweite optische Achse 40. Die Anordnung der beiden UV-Sensoren 18, 20 bezüglich der Umhüllung 14 erfolgt einander gegenüber derart, dass sich die erste optische Achse 38 mit der zweiten 40 deckt. Zusätzlich besitzt der erste UV-Sensor 18 einen ersten Abstand 42 und der zweite UV-Sensor 20 einen zweiten Abstand 44. Dabei ist der erste Abstand 42 geringer als der zweite Abstand 44. Aufgrund der unterschiedlichen Abstände 42, 44 der beiden ansonsten baugleichen UV-Sensoren 18, 20 besitzen die beiden UV-Sensoren 18, 20 unterschiedliche Sichtkegel 22, 24 und messen unterschiedliche Dämpfungscharakteristiken, aufgrund derer die Auswerteeinheit 32 in Verbindung mit dem Kennlinienfeld die aktuell von der Ablagerung 28 ausgehende UV-Bestrahlungsstärke errechnen kann. Um zusätzlich eine einfachere Berechnung aufgrund linearer Geometrien zu ermöglichen, sind die UV-Sensoren 18, 20 derart gestaltet, dass die Sichtkegel 22, 24 als parallele gerade Kreiszylinder ausgebildet sind.
• Natürlich ist es auch möglich, bei dieser und den folgenden Figuren die UV-Sensoren 18, 20 so anzuordnen, dass Teilbereiche auf der Umhüllung 52, 54, die von den Sichtkegeln 22, 24 erfasst werden, zumindest annähernd deckungsgleich sind.
• 3 zeigt schematisch eine dritte Anordnung zweier UV-Sensoren 18, 20 zu der Oberfläche 26 der Umhüllung 14 eines UV-Strahlers 16, die mit einer Ablagerung 28 belegt ist. Die beiden UV-Sensoren 18, 20 sind zur Umhüllung 14 gleich beabstandet, jedoch schließen ihre optischen Achsen 38, 40 derart einen Winkel 46 ein, dass der erste Abstand 42 des ersten UV-Sensors 18 kleiner als der zweite Abstand 44 des zweiten UV-Sensors 20 ist. Aufgrund der unterschiedlichen Abstände 42, 44 der beiden ansonsten baugleichen UV-Sensoren 18, 20 besitzen die beiden UV-Sensoren 18, 20 unterschiedliche Sichtkegel 22, 24 und messen damit unterschiedliche Dämpfungscharakteristiken, aufgrund derer die Auswerteeinheit 32 in Verbindung mit dem Kennlinienfeld die aktuell von der Ablagerung 28 ausgehende UV-Bestrahlungsstärke errechnet.
• 4 zeigt schematisch eine vierte Anordnung zweier UV-Sensoren 18, 20 zu der Oberfläche 26 der Umhüllung 14 eines UV-Strahlers 16, die hier zum besseren Verständnis mit keiner Ablagerung 28 belegt ist. Die Umhüllung 14 gliedert sich in eine ersten Teil 48 und einem zweiten Teil 50. Der erste Teil 48 entspricht einer geraden Röhre oder allgemeiner einer Umhüllung mit einer Krümmung, an dessen Rand sich der zweite Teil 50 anschließt, der einer gekrümmten Röhre bzw. einer gekrümmten Umhüllung entspricht. Die beiden UV-Sensoren 18, 20 besitzen zur Oberfläche 26 der Umhüllung 14 gleiche Abstände 42, 44 und ihre optischen Achsen 38, 40 sind senkrecht zur Oberfläche 26 ausgerichtet. Der erste Sichtkegel 22 des ersten UV-Sensors 18 erfasst den ersten Teilbereich 52 der Oberfläche 26 des ersten Teils 48 und der zweite Sichtkegel 24 des zweiten UV-Sensors 20 erfasst den zweiten Teilbereich 54 der Oberfläche 26 des zweiten Teils 50. Zwar sind die Sichtkegel 22, 24 der beiden UV-Sensoren 18, 20 gleich, jedoch sind die erfassten Teilbereiche 52, 54 unterschiedlich. Der erste Teilbereich 52 ist Bestandteil einer geraden Röhre und damit eindimensional gekrümmt. Der zweite Teilbereich 54 ist Bestandteil einer gekrümmten Röhre und damit zweidimensional gekrümmt. Damit ist der zweite Teilbereich 54 oberflächenmäßig größer als der erste Teilbereich 52. Somit sind die durch die beiden UV-Sensoren 18, 20 gemessenen Dämpfungscharakteristiken unterschiedlich, aufgrund derer die Auswerteeinheit 32 in Verbindung mit dem Kennlinienfeld die aktuell von der Oberfläche 26 ausgehende UV-Bestrahlungsstärke errechnen kann.
• 5 zeigt schematisch eine fünfte Anordnung zweier UV-Sensoren 18, 20 zu der Oberfläche 26 der Umhüllung 14 eines UV-Strahlers 16, die mit einer Ablagerung 28 belegt ist. Die beiden UV-Sensoren 18, 20 besitzen zur Oberfläche 26 der Umhüllung 14 gleiche Abstände 42, 44 und ihre optischen Achsen 38, 40 sind senkrecht zur Oberfläche 26 und zueinander parallel ausgerichtet. Jedoch arbeitet der erste UV-Sensor 18 mit einem kleineren Messfeldwinkel als der zweite UV-Sensor 20. Dadurch ist der erste Sichtkegel 22 des ersten UV-Sensors 18 kleiner als der zweite Sichtkegel 24 des zweiten UV-Sensors 20. Bedingt durch die unterschiedlichen Sichtkegel 22, 24 messen die beiden UV-Sensoren unterschiedliche Dämpfungscharakteristiken, aufgrund derer die Auswerteeinheit 32 die aktuell von der Ablagerung 28 ausgehende UV-Bestrahlungsstärke errechnen kann.
• 6 zeigt schematisch eine Desinfektionsanlage 2 ohne das Steuergerät mit seiner Auswerte- und Warneinheit, bei der in dem Bestrahlungsraum 10 eine Strahleranordnung 55 mit drei übereinander liegende UV-Strahlern 16, von denen jeder einer eigene Umhüllung 14 besitzt, sowie zwei UV-Sensoren 18, 20 angeordnet ist. Die Anordnung der beiden UV-Sensoren 18, 20 ist bereits aus 1 bekannt. Weiterhin sind die Oberflächen 26 der Umhüllungen 14 mit einer Ablagerung 28 versehen. Die beiden UV-Sensoren 18, 20 weisen zu jeder Oberfläche 26 der Umhüllung 14 einen unterschiedlichen Abstand 42, 44 auf und erfassen über ihre Sichtkegel 22, 24 unterschiedliche Dämpfungscharakteristiken. Hierbei ist es möglich, die Dämpfungscharakteristiken getrennt für jede einzelne UV-Strahler/Umhüllung-Kombination oder einer Kombination einzelner UV-Strahler/Umhüllung-Kombinationen oder gemeinsam über alle UV-Strahler/Umhüllung-Kombinationen zu erfassen. Somit kann unabhängig von der UV-Transmission der zu desinfizierenden Flüssigkeit die aktuell von der Ablagerung 28 ausgehende Bestrahlungsstärke für jede einzelne UV-Strahler/Umhüllung-Kombination ermittelt werden.
• 7 zeigt schematisch eine Anordnung von einem ersten UV-Strahler 16 mit einer ersten Umhüllung 14, der einem zweiten UV-Strahler 16' mit einer zweiten Umhüllung 14' gegenüber angeordnet ist. Hierbei sind der erste UV-Sensor 18 in einem ersten Abstand 42 über dem ersten UV-Strahler 16 und der zweite UV-Sensor 20 in einem zweiten Abstand 44 über dem zweiten UV-Strahler 16' angeordnet, wobei die Abstände 42, 44 gleich lang sind. Wenn der erste UV-Strahler 16 angeschaltet und der zweite UV-Strahler 16' ausgeschaltet ist, erfassen die beiden UV-Sensoren 18, 20 mittels ihrer Sichtkegel 22, 24 jeweils unterschiedliche Dämpfungscharakteristiken, aus denen die aktuell von der UV-Strahler 16/Umhüllung 14-Kombination ausgehende Strahlungsstärke ermittelt werden kann. Hierbei nimmt der UV-Sensor eine Dämpfungscharakteristik auf, die teilweise aus direkter UV-Strahlung und teilweise aus indirekter UV-Strahlung, wie sie beispielsweise durch Reflexionen entsteht, besteht. Somit kann nur mit den beiden UV-Sensoren 18, 20 die Strahlungsstärke der ersten UV-Strahler 16/Umhüllung 14-Kombination ermittelt werden. Analog kann auch die Strahlungsstärke der zweiten UV-Strahler 16'/Umhüllung 14'-Kombination ermittelt werden.
• 8 zeigt die Desinfektionsanlage 2 aus 1, die mit einer zusätzlichen Messvorrichtung 56 versehen ist. Diese Messvorrichtung 56 ermittelt aufgrund des Strom-Spannungsverlaufes des UV-Strahlers 16 die von dem UV-Strahlers 16 abgegebene Strahlung. Dieser Messwert wird an die Auswerteeinheit 32 des Steuergeräts 30 übermittelt. In Verbindung mit den zwei von den beiden UV-Sensoren 18, 20 übermittelten Messwerten ist die Auswerteeinheit 32 in Verbindung mit dem Kennlinienfeld unabhängig von der UV-Transmission der zu desinfizierenden Flüssigkeit 8 in der Lage, eine Aussage darüber zu treffen, ob es bei der nächsten Wartung ausreichend ist, nur die Oberfläche 26 der Umhüllung 14 von der Ablagerung 28 zu befreien, weil der UV-Strahler 16 noch die erforderliche Strahlungsstärke bereit stellt, oder den UV-Strahler 16 auch zu tauschen, weil seine Strahlungsstärke bis zu der übernächsten Wartung aufgrund seiner Alterung unter einen vorbestimmten Wert sinken wird.
• 9 zeigt ein Flussdiagramm eines Verfahrens gemäß einer Ausführungsform der Erfindung zur Ermittlung der an einer Umhüllung des UV-Strahlers emittierenden Bestrahlungsstärke. Das Flussdiagramm illustriert einen Verfahrensablauf, bei dem S1 eine Kalibrierung, S10 das Einbringen der zu desinfizierenden Flüssigkeit 8 in den Bestrahlungsraum 10, S20 das Ermitteln des ersten Messwertes durch den ersten UV-Sensor 18, S30 das Ermitteln des zweiten Messwertes durch den zweiten UV-Sensor 20 und S40 für das Auswerten des ersten und zweiten Messwertes steht, um die erste und zweite Alterungscharakteristik zu bestimmen, symbolisiert. Im Gegensatz zu der dargestellten seriellen Abarbeitung der einzelnen Verfahrensschritte kann das Erfassen der beiden Messwerte S20 und S30 auch parallel erfolgen. Das unter S1 genannte Kalibrieren, das zur Bestimmung der Abstände der beiden UV-Sensoren von der Umhüllung des UV-Strahlers dient, kann regelmäßig oder nur bei der Inbetriebnahme stattfinden.
• 10 zeigt den Verlauf der UV-Strahlungsstärke als Funktion des Abstands vom Strahler nach dem Gesetz von Lambert-Beer für eine erste UV-Transmission 104 einer ersten zu desinfizierenden Flüssigkeit und eine zweite UV-Transmission 106 einer zweiten zu desinfizierenden Flüssigkeit. Hierbei verläuft in einem kartesischen Koordinatensystem entlang einer y-Achse 100 die Bestrahlungsstärke und entlang einer x-Achse 102 eine Entfernung, aus der die Bestrahlungsstärke ermittelt wird. Die erste Kurve 104, die in durchgezogenen Linie dargestellt ist, unterscheidet sich von der zweiten 106, die in gestrichelter Linie dargestellt ist, dadurch, dass die zweite Kurve 106 eine höhere UV-Transmission charakterisiert. Die hier dargestellten beispielhaften Kurven 104, 106 sind nach dem Gesetz von Lambert-Beer erstellt, das wie folgt lautet: P(x, ε) = P₀e
• Hierbei bedeuten:
  P die Bestrahlungsstärke im Abstand x in Abhängigkeit der UV-Transmisson ε,
  P₀ die Bestrahlungsstärke im Abstand x = 0,
  x den jeweiligen Abstandsparameter eines UV-Sensors 18, 20 zur UV-Strahler/Umhüllung-Kombination, und
  ε die relative UV-Transmission der zu desinfizierenden Flüssigkeit bei einer betreffenden Wellenlänge.
• Durch eine Kalibrierung sind die Abstände der beiden UV-Sensoren 18, 20 bezüglich einer UV-Strahler/Umhüllung-Kombination in Verbindung mit einer Flüssigkeit, die eine vorgegebene UV-Transmission besitzt, bestimmt. Hierbei ist der erste Abstand des ersten UV-Sensors 18 in dem Diagramm mit x₁ bezeichnet und der zweite Abstand des zweiten UV-Sensors 20 in dem Diagramm mit x₂ bezeichnet. Aus den von den beiden UV-Sensoren 18, 20 gemessenen Werten kann die Auswerteeinheit die zu den Abständen x₁ und x₂ gehörigen relativen Beleuchtungsstärken y₁ und y₂ ermitteln. Durch einen ersten Schnittpunkt 108 der x₁-Linie mit der y₁-Linie und einem zweiten Schnittpunkt 110 der x₂-Linie mit der y₂-Linie lässt sich die zugehörige Kurve 104 eindeutig ermitteln. Diese Kurve 104 schneidet die y-Achse 100 in dem Punkt P₀, der die von der UV-Strahler/Umhüllung-Kombination ausgehenden und möglicherweise zusätzlich durch die Ablagerung 26 reduzierte UV-Strahlung P₀ angibt.
• Unter gleichen Bedingungen, jedoch in Verbindung mit einer zu desinfizierenden Flüssigkeit, die eine geringeren UV-Transmission aufweist, ermittelt die Auswerteeinheit aus den von den beiden UV-Sensoren ermittelten Dämpfungscharakteristiken einen zu dem ersten Abstand x₁ gehörige relative Beleuchtungsstärke y₃ und einen zu dem zweiten Abstand x₂ gehörige relative Beleuchtungsstärke y₄. Durch einen dritten Schnittpunkt 112 der x₁-Linie mit der y₃-Linie und einem vierten Schnittpunkt 114 der x₂-Linie mit der y₄-Linie lässt sich die zugehörige Kurve 106 eindeutig ermitteln. Diese Kurve 106 schneidet die Y-Achse 100 in dem gleichen Punkt P₀ wie die Kurve 104. Somit lässt sich durch die Verwendung von den zwei UV-Sensoren 18, 20 ohne Einfluss der UV-Transmission der zu desinfizierenden Flüssigkeit 8 die von der UV-Strahler/Umhüllung-Kombination ausgehenden und möglicherweise zusätzlich durch die Ablagerung 26 reduzierte UV-Strahlung P₀ ermitteln.
• Bei Verwendung eines Kennlinienfeldes wird aufgrund der von dem ersten UV-Sensor ermittelten ersten UV-Bestrahlungsstärke y₁ und der von dem zweiten UV-Sensor ermittelten zweiten UV-Bestrahlungsstärke y₂ die zugehörige durch die UV-Strahler/Umhüllung-Kombination emittierte UV-Strahlungsstärke P₀ ermittelt.
• 11 zeigt ein Flugzeug 58 mit der erfindungsgemäßen Desinfektionsanlage 2. Hierbei wird während eines Bodenaufenthalts des Flugzeugs 58 dieses mit Frischwasser 8 betankt. Das zu desinfizierende Frischwasser 8 gelangt über den Zulauf 4 in den Bestrahlungsraum 10. Nach der Entkeimung wird das Frischwasser über den Ablauf 6 in den Frischwassertank 60 des Flugzeugs 58 geleitet und steht dort während des Fluges den an Bord befindlichen Personen als keimfreies Trinkwasser zur Verfügung.
• Ergänzend ist darauf hinzuweisen, dass „umfassend” keine anderen Elemente oder Schritte ausschließt und „eine” oder „ein” keine Vielzahl ausschließt. Ferner sei darauf hingewiesen, dass Merkmale oder Schritte, die mit Verweis auf eines der obigen Ausführungsbeispiele beschrieben worden sind, auch in Kombination mit anderen Merkmalen oder Schritten anderer oben beschriebener Ausführungsbeispiele verwendet werden können. Bezugszeichen in den Ansprüchen sind nicht als Einschränkung anzusehen.
• Bezugszeichenliste

2

Desinfektionsanlage

4

Zulauf

6

Ablauf

8

zu desinfizierende Flüssigkeit

10

Bestrahlungsraum

12

Wandung

14

Umhüllung

16

UV-Strahler

18

erster UV-Sensor

20

zweiter UV-Sensor

22

erster Sichtkegel

24

zweiter Sichtkegel

26

Oberfläche

28

Ablagerung

30

Steuergerät

32

Auswerteeinheit

33

Speichereinheit

34

Display

36

Warneinrichtung

38

erste optische Achse

40

zweite optische Achse

42

erster Abstand

44

zweiter Abstand

46

Winkel

48

erster Teil

50

zweiter Teil

52

erster Teilbereich

54

zweiter Teilbereich

55

Strahleranordnung

56

Messvorrichtung

58

Flugzeug

60

Frischwassertank

100

Y-Achse

102

X-Achse

104

erste Kurve

106

zweite Kurve

108

erster Schnittpunkt

110

zweiter Schnittpunkt

112

dritter Schnittpunkt

114

vierter Schnittpunkt

Claims (14)

1. Desinfektionsanlage für Flüssigkeiten, wobei die Desinfektionsanlage (2) aufweist: einen Bestrahlungsraum (10) zur Aufnahme einer zu desinfizierenden Flüssigkeit (8); einen UV-Strahler (16) mit einer UV-lichtdurchlässigen Umhüllung (14), wobei der UV-Strahler (16) in dem Bestrahlungsraum (10) so angeordnet ist, dass eine vom UV-Strahler (16) abgegebene UV-Strahlung die zu desinfizierende Flüssigkeit (8) durchdringen kann; einen ersten UV-Sensor (18), wobei der erste UV-Sensor (18) einen ersten Messfeldwinkel (22) aufweist und in dem Bestrahlungsraum (10) so angeordnet ist, dass mit dem ersten UV-Sensor (18) eine erste Dämpfungscharakteristik bezüglich eines vom UV-Strahler (16) abgegebenen UV-Lichts messbar ist, wobei die erste Dämpfungscharakteristik eine erste Alterungscharakteristik und eine erste Flüssigkeitsdämpfungscharakteristik umfasst, einen zweiten UV-Sensor (20), wobei der zweite UV-Sensor (20) einen zweiten Messfeldwinkel (24) aufweist und in dem Bestrahlungsraum (10) so angeordnet ist, dass mit dem zweiten UV-Sensor (20) eine zweite Dämpfungscharakteristik bezüglich eines vom UV-Strahler (16) abgegebenen UV-Lichts messbar ist, wobei die zweite Dämpfungscharakteristik eine zweite Alterungscharakteristik und eine zweite Flüssigkeitsdämpfungscharakteristik umfasst, wobei der erste Messfeldwinkel (22) von dem zweiten Messfeldwinkel (24) verschieden ist, so dass ein Unterschied zwischen dem ersten Messfeldwinkel (22) und dem zweiten Messfeldwinkel (24) ermittelbar ist; und wobei die erste Dämpfungscharakteristik von der zweiten Dämpfungscharakteristik verschieden ist.
2. Desinfektionsanlage (2) nach Anspruch 1, wobei der erste UV-Sensor (18) einen ersten Abstand (42) zur Umhüllung (14) des UV-Strahlers (16) aufweist und der zweite UV-Sensor (20) einen zweiten Abstand (44) zur Umhüllung (14) des UV-Strahlers (16) aufweist, wobei der erste Abstand (42) von dem zweiten Abstand (44) verschieden ist, sodass ein Unterschied zwischen der ersten und der zweiten Dämpfungscharakteristik ermittelbar ist.
3. Desinfektionsanlage (2) nach Anspruch 1 oder 2, wobei der erste UV-Sensor (18) eine erste optische Achse (38) und der zweite UV-Sensor (20) eine zweite optische Achse (40) aufweist, wobei die erste optische Achse (38) in einem ersten Winkel und die zweite optische Achse (40) in einem zweiten Winkel auf die Umhüllung (14) des UV-Strahlers (16) ausgerichtet ist, wobei der erste Winkel von dem zweiten Winkel und der Abstand (42) des ersten UV-Sensors (18) von der Umhüllung (14) des UV-Strahlers (16) entlang der ersten optischen Achse (38) von dem Abstand (44) des zweiten UV-Sensors (20) von der Umhüllung (14) des UV-Strahlers (16) entlang der zweiten optischen Achse (40) verschieden ist, sodass der Unterschied zwischen der ersten und der zweiten Dämpfungscharakteristik ermittelbar ist.
4. Desinfektionsanlage (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Umhüllung (14) des UV-Strahlers (16) einen geraden (52) und einen gekrümmten Bereich (54) aufweist, wobei der erste UV-Sensor (18) auf den geraden Bereich (52) und der zweite UV-Sensor (20) auf den gekrümmten Bereich (54) ausgerichtet ist, sodass der Unterschied zwischen der ersten und der zweiten Dämpfungscharakteristik ermittelbar ist.
5. Desinfektionsanlage (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Umhüllung (14) des UV-Strahlers (16) einen eindimensional (52) und einen zweidimensional gekrümmten Bereich (54) aufweist, wobei der erste UV-Sensor (18) auf den eindimensional gekrümmten Bereich (52) und der zweite UV-Sensor (20) auf den zweidimensional gekrümmten Bereich (54) ausgerichtet ist, sodass der Unterschied zwischen der ersten und der zweiten Dämpfungscharakteristik ermittelbar ist.
6. Desinfektionsanlage (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Desinfektionsanlage (2) ferner eine Messvorrichtung (56) aufweist, die derart gestaltet ist, die Lichtintensität des von dem UV-Strahler (16) abgegebenen Lichts zu ermitteln.
7. Desinfektionsanlage (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Desinfektionsanlage (2) ferner ein Steuergerät (30) mit einer Auswerteeinheit (32) aufweist, wobei die Auswerteeinheit (32) ausgelegt ist, aufgrund des vom ersten (18) und vom zweiten UV-Sensor (20) erzeugten Messwertes eine ausgehende Strahlungsstärke zu ermitteln, die von der mit einer möglichen Ablagerung (28) belegten Umhüllung (14) des UV-Strahlers (16) ausgeht.
8. Desinfektionsanlage (2) nach Anspruch 7, wobei die Auswerteeinheit (32) eine Speichereinheit (33) aufweist, wobei in der Speichereinheit (33) ein Kennlinienfeld zur Ermittlung der von der mit einer möglichen Ablagerung (28) belegten Umhüllung (14) des UV-Strahlers (16) ausgehenden Strahlungsstärke abgelegt ist.
9. Desinfektionsanlage (2) nach Anspruch 7 oder 8, wobei das Steuergerät (30) derart ausgestaltet ist, dass eine UV-Strahleranordnung (55) steuerbar und schaltbar ist.
10. Desinfektionsanlage (2) nach Anspruch 9, wobei die Auswerteeinheit (32) des Steuergeräts (30) derart ausgelegt ist, dass die Strahlungsstärke jedes mit einer mit einer möglichen Ablagerung (28) belegten Umhüllung (14) versehenen UV-Strahlers (16) der UV-Strahleranordnung mittels der Messwerte des ersten (18) und des zweiten UV-Sensors (20) ermittelbar ist.
11. Desinfektionsanlage (2) nach einem der Ansprüche 6 bis 10, wobei das Steuergerät (30) eine Warnvorrichtung (36) aufweist, um bei Unterschreitung eines voreingestellten Wertes der Strahlungsstärke der mit einer möglichen Ablagerung (28) belegten Umhüllung (14) des UV-Strahlers (16) zu warnen.
12. Desinfektionsanlage (2) nach einem der Ansprüche 7 bis 11, wobei die Auswerteeinheit (32) des Steuergeräts (30) ausgelegt ist, aufgrund der vom ersten UV-Sensor (18) und vom zweiten UV-Sensor (20) erzeugten Messwerte sowie des von der Messvorrichtung (56) erzeugten Messwertes die UV-Dämpfung einer auf der Umhüllung (14) des UV-Strahlers (16) vorhandenen Ablagerung (28) zu ermitteln.
13. Verfahren zur Desinfektion von Flüssigkeiten für ein Flugzeug, wobei das Verfahren aufweist: Einbringen von einer zu desinfizierenden Flüssigkeit (8) in einen Bestrahlungsraum (10), in dem ein erster UV-Sensor (18) und ein zweiter UV-Sensor (20) sowie ein UV-Strahler (16) in einer UV-lichtdurchlässigen Umhüllung (14) derart angeordnet ist, dass die Oberfläche (26) der Umhüllung (14) von der zu desinfizierenden Flüssigkeit (8) umgeben wird; Ermitteln eines ersten Messwertes bezüglich einer ersten Dämpfungscharakteristik durch einen ersten UV-Sensor (18) mit einem ersten Messfeldwinkel (22), wobei die erste Dämpfungscharakteristik durch die zu desinfizierende Flüssigkeit (8) bezüglich eines von dem UV-Strahler (16) abgegebenen UV-Lichts bewirkt wird, wobei die erste Dämpfungscharakteristik eine erste Alterungscharakteristik und eine erste Flüssigkeitscharakteristik aufweist; Ermitteln eines zweiten Messwertes bezüglich einer zweiten Dämpfungscharakteristik durch einen zweiten UV-Sensor (20) mit einem zweiten von dem ersten Messfeldwinkel (22) verschiedenen Messfeldwinkel (24), so dass ein Unterschied zwischen dem ersten Messfeldwinkel (22) und dem zweiten Messfelwinkel (24) messbar ist, wobei die zweite Dämpfungscharakteristik durch die zu desinfizierende Flüssigkeit (8) bezüglich des von dem UV-Strahler (16) abgegebenen UV-Lichts bewirkt wird, wobei die zweite Dämpfungscharakteristik eine zweite Alterungscharakteristik und eine zweite Flüssigkeitscharakteristik aufweist und von der ersten Dämpfungscharakteristik unterschiedlich ist; Auswerten des ersten und des zweiten Messwerts, um die erste oder zweite Alterungscharakteristik zu ermitteln.
14. Verwendung einer Desinfektionsanlage (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 12 in einem Flugzeug (58).

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