DE29802771U1 - Device for disinfecting a fluid using UV rays - Google Patents
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Description
Wolfgang Vitt 65207 WiesbadenWolfgang Vitt 65207 Wiesbaden
Vorrichtung zur Entkeimung eines Fluids mittels UV-StrahlenDevice for disinfecting a fluid using UV rays
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Entkeimung eines Fluids mittels UV-C-Strahlen, die ein Quarzglasrohr, durch welches das Fluid geleitet wird, und ein das Quarzglasrohr umgebendes Gehäuse hat, in dem der bzw. die UV-C-Strahler angeordnet sind.The invention relates to a device for disinfecting a fluid using UV-C rays, which has a quartz glass tube through which the fluid is passed, and a housing surrounding the quartz glass tube in which the UV-C emitter(s) are arranged.
Vorrichtungen dieser Art, insbesondere zur Wasserentkeimung, sind bekannt. So wird beispielsweise in der DE-OS 196 17 467 eine solche Vorrichtung behandelt.Devices of this type, particularly for water disinfection, are known. For example, one such device is discussed in DE-OS 196 17 467.
Die vorliegende Erfindung hat die Aufgabe, die Entkeimungswirkung dieser Vorrichtung, insbesondere deren Gleichmäßigkeit weiter zu verbessern. Dabei soll die Vorrichtung in ihrem Aufbau und in ihrer Wirkungsweise möglichst einfach und preiswert herstellbar sein.The present invention aims to further improve the disinfection effect of this device, in particular its uniformity. The device should be as simple and inexpensive to manufacture as possible in terms of its structure and mode of operation.
Die Lösung der gestellten Aufgabe wird bei einer Vorrichtung der eingangs genannten Art erfinduneseemäß durch eine in der Gehäusewand angeordnete und den bzw. die StrahlerThe solution to the problem is achieved in a device of the type mentioned above according to the invention by a radiator arranged in the housing wall and the radiator(s)
erfassende Glasoptik mit einer Glasplatte, die zur Umwandlung des UV-C-Lichts in sichtbares Licht mit Vierbanden-Leuchtstoff beschichtet ist, und einem das von der Optik austretende Licht erfassenden Sensor, der mit einem die Strahlerleistung anzeigenden Meßgerät verbunden ist, erreicht. Schwankungen in der Strahlerleistung können so schnell erkannt und entsprechende Maßnahmen zur Behebung eingeleitet werden. Ein ausgefallener oder in seiner Leistung nachlassender Strahler kann ausgewechselt werden. Es ist außerdem möglich, Schwankungen in der Stromquelle zu erkennen und eventuell zu eliminieren. Letzteres ist wichtig, wenn die Vorrichtung an Orten eingesetzt wird, an denen individuelle Stromquellen, wie Solarenergie u.a., angewendet werden. Es ist selbstverständlich auch möglich, den Sensor mit einer Steuereinrichtung zu verbinden, die in Abhängigkeit von der Strahlerleistung ein Aus- bzw. Einschalten der Vorrichtung bewirkt. Die Steuereinrichtung kann im Meßgerät mitinstalliert sein und betätigt den Schalter. Der Sensor selbst ist in einem auf der Optik befestigten Aufsatz angebracht.Dies kann eine einfache Schraubverbindung sein. Weiterhin ist eine Fernübertragung der Meßwerte oder einer Störmeldung möglich.detecting glass optics with a glass plate that is coated with four-band phosphor to convert the UV-C light into visible light, and a sensor that detects the light emitted by the optics and is connected to a measuring device that displays the lamp output. Fluctuations in the lamp output can thus be quickly detected and appropriate measures taken to remedy the situation. A lamp that has failed or is losing power can be replaced. It is also possible to detect and possibly eliminate fluctuations in the power source. The latter is important if the device is used in locations where individual power sources, such as solar energy, etc., are used. It is of course also possible to connect the sensor to a control device that switches the device on or off depending on the lamp output. The control device can be installed in the measuring device and operates the switch. The sensor itself is mounted in an attachment attached to the optics. This can be a simple screw connection. Remote transmission of the measured values or an error message is also possible.
Die Gleichmäßigkeit der Entkeimungswirkung kann vorteilhaft dadurch unterstützt werden, indem in der Gehäusewand ein Temperaturfühler eingesetzt wird, der bei Überschreiten der optimalen Temperatur die Zufuhr von gefilterter Kühlluft in das Gehäuse steuert. Dadurch wird eine optimale Umgebungstemperatur im Gehäuse erreicht und die Leistung der Strahler konstant gehalten. Um die Funktionsweise der Temperatursteuerung sichtbar zu machen, kann der Temperaturfühler mit einer Temperaturanzeige verbunden sein, auf der die jeweilige Temperatur abgelesen werden kann.The uniformity of the disinfection effect can be advantageously supported by installing a temperature sensor in the housing wall, which controls the supply of filtered cooling air into the housing when the optimal temperature is exceeded. This achieves an optimal ambient temperature in the housing and keeps the output of the radiators constant. In order to make the functioning of the temperature control visible, the temperature sensor can be connected to a temperature display on which the current temperature can be read.
Die Kühlluftzufuhr in das Gehäuse erfolgt oberhalb der Strahler. Der Abfluß liegt gegenüber. Um überhöhte Geräusche durch die Kühlluft zu vermeiden, ist der Abfluß mit einem Schalldämpfer versehen.The cooling air is supplied to the housing above the radiators. The drain is opposite. To avoid excessive noise from the cooling air, the drain is fitted with a silencer.
Die Wirkung der Strahler wird durch einen Reinigungskolben im Glasrohr unterstützt. Der Reinigungskolben ist über einen Federzug an einer im Zufluß des Fluids oberhalb des Strahlerbereichs angeordneten und mit Durchflußöffnungen versehenen Befestigungsscheibe angebracht. Die Scheibe ist im häufig verwendeten Anschlußstutzen oberhalb des Quarzglasrohres starr eingesetzt.The effect of the emitters is supported by a cleaning piston in the glass tube. The cleaning piston is attached via a spring to a mounting disk arranged in the fluid inflow above the emitter area and provided with flow openings. The disk is rigidly inserted in the frequently used connection piece above the quartz glass tube.
Als Befestigungselement zwischen Federzug und Scheibe dient eine Schraube, die über ein in der Mitte der Scheibe befindliches Gewinde verstellt werden kann. Durch die Schraubbewegung wird der Federzug und damit der Kolben nach unten oder oben bewegt, wodurch, wie in der Figurenbeschreibung noch näher erläutert, die Durchflußmenge des Fluids geregelt werden kann.A screw serves as a fastening element between the spring balancer and the disc, which can be adjusted via a thread in the middle of the disc. The screw movement moves the spring balancer and thus the piston up or down, which, as explained in more detail in the figure description, allows the flow rate of the fluid to be regulated.
Der Reinigungskolben selbst ist mit wenigstens einem O-Ring versehen, der auf der Innenfläche des Glasrohres gleitet und dabei die Schmutzpartikel abstreift, die dann ausgespült werden.The cleaning piston itself is equipped with at least one O-ring that slides on the inner surface of the glass tube and scrapes off the dirt particles, which are then rinsed out.
Außerdem hat der Kolben eine Druckausgleichsöffnung, die beim Abschalten der Vorrichtung wirksam wird. Diese Druckausgleichsöffnung kann mit einem Rückschlagventil versehen sein, das einen ungewollten Fluß des Fluids verhindert.In addition, the piston has a pressure equalization opening that comes into effect when the device is switched off. This pressure equalization opening can be provided with a check valve that prevents an unwanted flow of the fluid.
Der am Austrittsende des Quarzglasrohres angeordnete Auslauf hat eien erweiterten Innendurchmesser. Im Betrieb wird der Kolben durch das Fluid in diesen Raum mit größerem Innendurchmesser gedrückt und das Fluid kann um den Kolben herum vorbeiströmen. Damit der Kolben nicht verkantet, ist der erweiterte Teil des Auslaufstutzens mit Führungsrippen für den Kolben ausgestattet.The outlet located at the outlet end of the quartz glass tube has an enlarged inner diameter. During operation, the piston is pressed by the fluid into this space with a larger inner diameter and the fluid can flow around the piston. To prevent the piston from jamming, the enlarged part of the outlet nozzle is equipped with guide ribs for the piston.
Zur Einstellung der Durchflußmenge ist eine an der Befestigungsscheibe anliegende und ihr gegenüber verdrehbare zweite Scheibe vorgesehen, die ebenfalls mit Öffnungen versehen ist.To adjust the flow rate, a second disc is provided which is attached to the fastening disc and can be rotated relative to it and which is also provided with openings.
Die Öffnungen in den Scheiben sind deckungsgleich bei vollgeöffnetem Durchlaß. Ein Wegdrehen davon bewirkt eine Drosselung der Durchflußmenge.The openings in the discs are aligned when the passage is fully open. Turning them away from each other reduces the flow rate.
Das Gehäuse der Vorrichtung ist vollständig aus Aluminium, um die UV-C-Strahlen an einem Austritt aus dem Gehäuse zu hindern. Weiterhin hat Aluminium einen sehr hohen Reflexionsgrad für UV-C-Strahlen.The housing of the device is made entirely of aluminum to prevent UV-C rays from escaping from the housing. Furthermore, aluminum has a very high degree of reflection for UV-C rays.
Anhand eines Ausfuhrungsbeispiels wird die Erfindung näher erläutert.The invention is explained in more detail using an exemplary embodiment.
Die Figur zeigt die Vorrichtung im Längsschnitt. Weggelassen sind die von der Erfindung nicht direkt betroffenen Teile, wie Fluid-Zu- und Abfuhrung und dergleichen, die bekannter Bauart sind und üblicherweise eingesetzt werden.The figure shows the device in longitudinal section. Omitted are the parts not directly affected by the invention, such as fluid supply and discharge and the like, which are of known design and are commonly used.
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Das Quarzglasrohr 1 befindet sich in dem aus Aluminium gebildeten Gehäuse 2. Das Gehäuse 2 besteht aus dem Metallzylinder 3, der Kopfplatte 4 und der Bodenplatte 5. Das Glasrohr 1 ist durch die Mitte des Gehäuses 2 geführt. Seine Enden 6 und 7 sind durch die Verschraubungen 8 und 9 gehalten, die ihrerseits mit Dichtungen ausgestattet in die mittigen Öffnungen in den Platten 4 und 5 eingesetzt sind. An die Glasrohrenden 6 und 7 schließen die Stutzen 10 und 11 an, an welche entsprechende Zu- bzw. Abflußleitungen für das Medium befestigt werden. Im vorliegenden Fall wird als Medium Wasser eingesetzt, das zu entkeimen ist und die Vorrichtung von oben nach unten durchströmt. Das Quarzglasrohr 1 ist so beschaffen, daß es für die UV-C Strahlen durchlässig ist. Erzeugt wird das UV-Licht von den um das Glasrohr 1 angeordneten vier Strahlern 12. Es wird angemerkt, daß je nach Einsatzzweck der Vorrichtung eine unterschiedliche Anzahl von Strahlern 12 zur AnwendungThe quartz glass tube 1 is located in the housing 2 made of aluminum. The housing 2 consists of the metal cylinder 3, the top plate 4 and the base plate 5. The glass tube 1 is guided through the middle of the housing 2. Its ends 6 and 7 are held by the screw connections 8 and 9, which in turn are fitted with seals and inserted into the central openings in the plates 4 and 5. The glass tube ends 6 and 7 are connected to the nozzles 10 and 11, to which corresponding inlet and outlet lines for the medium are attached. In the present case, water is used as the medium, which is to be disinfected and flows through the device from top to bottom. The quartz glass tube 1 is designed in such a way that it is permeable to the UV-C rays. The UV light is generated by the four emitters 12 arranged around the glass tube 1. It is noted that depending on the intended use of the device, a different number of emitters 12 may be used.
kommen kann. Die Verschraubungen 8 und 9 einschließlich Dichtungen sind aus UV-C-beständigem MaterialThe screw connections 8 and 9 including seals are made of UV-C-resistant material
In die Kopfplatte 4 ist die Glasoptik 13 mit der entsprechend beschichteten Glasplatte 14 eingesetzt. Auf die Optik 13 wird ein Aufsatz 15 aufgeschraubt, der den Sensor 16 hält. Letzterer ist mit dem Meßgerät 17 verbunden, das die Strahlerleistung in Prozenten anzeigt. Das Meßgerät 17 enthält desweiteren eine Steuereinrichtung 18, die ebenfalls mit dem Sensor 16 verbunden ist und die bei einem voreingestellten Leistungsabfall die Vorrichtung abschaltet. Ein Lampendefekt kann beispielsweise zu dieser Abschaltung führen.The glass optics 13 with the appropriately coated glass plate 14 is inserted into the head plate 4. An attachment 15 is screwed onto the optics 13, which holds the sensor 16. The latter is connected to the measuring device 17, which displays the emitter output in percent. The measuring device 17 also contains a control device 18, which is also connected to the sensor 16 and which switches the device off if the output drops to a preset level. A lamp defect can, for example, lead to this switch-off.
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In der Gehäusewand, vorzugsweise in der Kopfplatte 4, ist außerdem noch ein Temperaturfühler 19 eingefugt, der mit einer Temperaturanzeige 20 und einer weiteren Steuereinrichtung 21 gekoppelt ist, welche die Zufuhr von Kühlluft in das Gehäuse 2 steuertFür die Kühlluft ist das Gehäuse 2 mit einer Zufuhr 22 und einer Abflußöffnung 23 versehen. Zur Geräuschminderung befindet sich an der Abflußöffnung 23 ein Schalldämpfer 24. Die Kühlluftzufuhr kann stufenlos geregelt werden.. An dem in der Figur linken Strahler 12 ist schematisch die Stromzufuhr 25 gezeigt.In the housing wall, preferably in the head plate 4, there is also a temperature sensor 19 which is coupled to a temperature display 20 and a further control device 21 which controls the supply of cooling air into the housing 2. The housing 2 is provided with a supply 22 and a discharge opening 23 for the cooling air. To reduce noise, a silencer 24 is located at the discharge opening 23. The cooling air supply can be continuously regulated. The power supply 25 is shown schematically on the radiator 12 on the left in the figure.
Im Glasrohr 1 ist der Reinigungskolben 26 eingesetzt. Der Kolben 26 hat zwei O-Ringe 27, mit denen er die Schmutzpartikel von der Innenwand des Glasrohres 1 abstreift, wenn der Kolben 26 im Rohr 1 auf und ab gleitet. Über den Federzug 28 ist der Kolben 26 am unteren Ende 29 der Schraube 30 gehalten. Die Schraube 30 ihrerseits ist in eine Gewindebohrung in der festehenden Drallscheibe 31 höhenverstellbar eingefügt. Die Drallscheibe 31 hat die Durchflußöffhungen 32. Oberhalb der Scheibe 31 befindet sich eine zweite Scheibe 33, die gegenüber der festehenden Scheibe 31 verdrehbar ist. Die zweite Scheibe 33 hat die gleichen Öffnungen 34 wie die Scheibe 31, und durch ein Verdrehen der zweiten Scheibe 33 werden die Durchflußöffhungen 32 bzw. 34 zueinander verstellt und die Durchflußmenge bestimmt.The cleaning piston 26 is inserted in the glass tube 1. The piston 26 has two O-rings 27, with which it strips the dirt particles from the inner wall of the glass tube 1 when the piston 26 slides up and down in the tube 1. The piston 26 is held at the lower end 29 of the screw 30 via the spring balance 28. The screw 30 in turn is inserted in a threaded hole in the fixed swirl disk 31 so that its height can be adjusted. The swirl disk 31 has the flow openings 32. Above the disk 31 there is a second disk 33, which can be rotated relative to the fixed disk 31. The second disc 33 has the same openings 34 as the disc 31, and by turning the second disc 33 the flow openings 32 and 34 are adjusted relative to each other and the flow rate is determined.
Wenn das zu entkeimende Wasser durch die Scheiben 31 und 33 strömt, drückt es den Kolben 26 entgegen der Federkraft nach unten, bis der Kolben 26 den erweiterten Teil 35 des Auslaufstutzens 11 erreicht und das Wasser seitlich am Kolben 26 vorbei ausströmen kann Damit der Kolben 26 in dieser Stellung nicht verkantet, ist der erweiterte Teil 35 desWhen the water to be disinfected flows through the discs 31 and 33, it presses the piston 26 downwards against the spring force until the piston 26 reaches the enlarged part 35 of the outlet nozzle 11 and the water can flow out past the side of the piston 26. So that the piston 26 does not tilt in this position, the enlarged part 35 of the
Stutzens 11 mit vier Führungsrippen 36 verrsehen, die den Kolben 26 die Einführung in das Rohr 1 erleichtern.The nozzle 11 is provided with four guide ribs 36 which facilitate the insertion of the piston 26 into the pipe 1.
Der Kolben 26 wird in das Glasrohr 1 durch die Feder 28 zurückgezogen, wenn die Vorrichtung abgeschaltet ist und der Strömungsdruck nachläßt. Um den für die Bewegungen des Kolbens 26 notwendigen Druckausgleich zwischen der Ober- und Unterseite des Kolbens 26 zu ermöglichen, ist der Kolben 26 mit einer Druckausgleichsöffnung 37 versehen.. Damit nicht ungewollt ein Rückfluß des Mediums auftritt, kann die Druckausgleichsbohrung 37 mit einem Rückschlagventil 38 ausgestattet sein.The piston 26 is drawn back into the glass tube 1 by the spring 28 when the device is switched off and the flow pressure decreases. In order to enable the pressure equalization between the top and bottom of the piston 26 necessary for the movements of the piston 26, the piston 26 is provided with a pressure equalization opening 37. To prevent an unwanted backflow of the medium, the pressure equalization hole 37 can be equipped with a check valve 38.
Die Lage des Kolbens 26 im Auslaufstutzen 11 stellt sich während des Betriebs der Vorrichtung in Abhängigkeit vom Wasserdruck und von der Rückzugskraft des Feden^gs 28 ein. Durch ein Ändern der Federkraft durch Verstellen der Schraube 30 kann die Durchflußmenge ebenfalls verändert werden.The position of the piston 26 in the outlet nozzle 11 is adjusted during operation of the device depending on the water pressure and the retraction force of the spring 28. The flow rate can also be changed by changing the spring force by adjusting the screw 30.
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| R207 | Utility model specification |
Effective date: 19980806 |
|
| R150 | Utility model maintained after payment of first maintenance fee after three years |
Effective date: 20010409 |
|
| R151 | Utility model maintained after payment of second maintenance fee after six years |
Effective date: 20040415 |
|
| R152 | Utility model maintained after payment of third maintenance fee after eight years |
Effective date: 20060222 |
|
| R071 | Expiry of right |