EP2542504A1 - Vorrichtung und verfahren zum ermitteln des desinfektionsgrades einer flüssigkeit - Google Patents

Vorrichtung und verfahren zum ermitteln des desinfektionsgrades einer flüssigkeit

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EP2542504A1
EP2542504A1 EP11710399A EP11710399A EP2542504A1 EP 2542504 A1 EP2542504 A1 EP 2542504A1 EP 11710399 A EP11710399 A EP 11710399A EP 11710399 A EP11710399 A EP 11710399A EP 2542504 A1 EP2542504 A1 EP 2542504A1
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EP
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temperature
time
intensity
measured
disinfection
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP11710399A
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English (en)
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Martin Wesian
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Helioz Research & Development GmbH
Original Assignee
Wesian Martin
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Publication date
Application filed by Wesian Martin filed Critical Wesian Martin
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Withdrawn legal-status Critical Current

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    • G01J1/00—Photometry, e.g. photographic exposure meter
    • G01J1/42—Photometry, e.g. photographic exposure meter using electric radiation detectors
    • G01J1/429—Photometry, e.g. photographic exposure meter using electric radiation detectors applied to measurement of ultraviolet light
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    • C02F1/30—Treatment of water, waste water, or sewage by irradiation
    • C02F1/32—Treatment of water, waste water, or sewage by irradiation with ultraviolet light
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    • C02F2201/009—Apparatus with independent power supply, e.g. solar cells, windpower or fuel cells
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    • Y02A20/00—Water conservation; Efficient water supply; Efficient water use
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    • Y02A20/208—Off-grid powered water treatment
    • Y02A20/212—Solar-powered wastewater sewage treatment, e.g. spray evaporation

Definitions

  • the invention relates to a device for determining the degree of disinfection of a liquid present in a vessel which is transparent at least in a UV region, in particular of drinking water.
  • the invention relates to a method for determining the degree of disinfection of a liquid present in a vessel which is permeable to light, at least in a UV region, in particular drinking water.
  • SODIS Small Drinking Water Disinfection
  • WHO ETH Zurich
  • UN the "most efficient and cost-effective drinking water disinfection”.
  • SODIS can refer to already 3 million users internationally, but has disadvantages in the application and the acceptance.
  • solar direct drinking water disinfection is given a guideline value of 6 hours in direct sunlight and 12-18 hours in partial cloud cover.
  • this information depends on various factors, such as the position of the sun, the degree of cloud cover, temperature, shadows, wind and precipitation, which make it difficult to estimate the necessary irradiation time and trust in the actual disinfection. Due to the lack of control of the method, the water often does not last long exposed enough to the sun, whereby no complete sterilization takes place. This in turn results in the disease of the users of dysentery, cholera, typhoid, etc.
  • a UV measuring device for measuring the intensity of the UV radiation, in particular the UV radiation of the sunlight, in the region of the vessel,
  • the evaluation unit calculates the measured values for the UV intensity at certain points in time from the beginning of a measurement to form a parameter
  • the evaluation unit compares the determined at certain times characteristics with a predetermined characteristic, which predetermined characteristic corresponds to a defined degree of disinfection of the liquid, and wherein
  • the device comprises at least one signal output device, which outputs a signal in the event that the determined characteristic value reaches or exceeds the value of the predetermined characteristic.
  • a commercial PET bottle is filled with the contaminated water and then placed in the sun.
  • the UV radiation of the sun kills germs in the water.
  • the water is disinfected after about 1-3 days.
  • SODIS SODIS
  • the present invention offers a solution in the form of a low-cost and self-sufficient technical device that measures the optimum UV irradiation time and indicates to users when the solar water disinfection cycle is completed.
  • the device can be produced very cheaply and enable a family to independently obtain safe drinking water for years.
  • the device further comprises a temperature measuring device for determining the temperature of the liquid in the vessel.
  • the determined temperature of the liquid in the vessel can then be taken into account in the determination of the parameter.
  • the temperature factor can be an important part of accelerating the disinfection. At temperatures above 40 ° C pathogens are already killed by the temperature alone. The temperature disinfection is independent of the UV radiation, but in combination a guarantee for an optimal disinfection.
  • a sufficient temperature can be achieved by a dark or reflective surface on which the water-filled PET bottles are stored for disinfection.
  • a temperature measurement is meaningful or expedient only if (sufficient) liquid is present, namely at least enough liquid that the temperature measuring device also contacts the liquid. Therefore, it is expedient if the temperature measuring device is adapted to detect the presence of liquid, and that the temperature is measured only in the presence of liquid.
  • the temperature measuring device does not contact the liquid, the temperature of the air in the vessel would be measured, which may be lower. may be significantly higher than the temperature of the liquid. This would lead to a falsified result and in particular to an early indication of the desired disinfection time.
  • the UV measuring device comprises at least one UV sensor.
  • the device For supplying energy to the electrical components of the device, it may be provided that the device has one or more solar cells.
  • the power supply can also be effected by means of a battery or preferably with a rechargeable battery, wherein the charging of the rechargeable battery can then take place by means of the solar cells.
  • the UV measuring device comprises one or more solar cells.
  • the solar cell (s) is preceded by a filter which passes through light only in the UV range, in particular only in the UV-A range or in the preferred measurement spectrum.
  • the current supplied by the solar cells can then be used to deduce the UV intensity.
  • the values for the UV intensity measured per unit time At are summed over the time t or the values of the UV intensity measured as a function of the time t are integrated over the time. It is thus practically the dose of UV radiation (eg in Ws / m 2 ) measured and continuously compared with a limit Ko, which limit defines a degree of disinfection at which the liquid (water) is drinkable.
  • the values of the UV intensity measured before the time unit ⁇ t or as a function of the time t become the UV intensity before the summation or integration with the temperature T (At) measured per unit time At or the temperature T (t) measured as a function of the time t.
  • the temperature can actually be measured and taken into account at any point in time t or each time unit ⁇ t at which the UV intensity is measured.
  • the measurement of the temperature can also take place at relatively long intervals, since these generally do not vary as much as the UV intensity.
  • the evaluation unit comprises a counter or a counter whose count per unit time At by a counter value which is proportional to the measured in this time unit At value for the UV intensity increases, and that the given characteristic value corresponds to a specific value for the meter reading.
  • the counter value is multiplied by a temperature-dependent proportionality factor, which proportionality factor for a minimum temperature and temperature values below the minimum temperature takes the value 1, and for temperature values above the minimum temperature, a value dependent on the temperature greater than 1 assumes.
  • a variant of the device is provided in that it has fastening means for releasably securing the device to the vessel.
  • the attachment means are e.g. designed in the form of a screw, with which the device can be screwed over the opening of the vessel to this.
  • the device comprises eyelets for fastening the device in the environment and / or on the vessel. In this way, a reliable loss and theft protection is given.
  • the temperature measuring device is arranged on the device in such a way that the temperature measuring device projects at least partially into the liquid present in the vessel when the device is attached to the vessel.
  • the temperature measuring device comprises at least one TC element (NTC resistor, "negative temperature coefficient”), which is cheap, robust, and easy to use and with which the temperature can be measured in a known manner via the measurement of the resistance.
  • NTC resistor negative temperature coefficient
  • FIG. 3a shows a device according to the invention according to FIG. 1 in a schematic, perspective representation before being fastened to a vessel filled with liquid
  • FIG. 3b shows a device according to the invention according to FIG. 2 in a schematic, perspective view before being fastened to a vessel filled with liquid
  • Fig. 4b shows the course of the germ reduction as a function of time at constant UV intensity and changing temperatures
  • FIGS. 5a-5c show the course of the parameter K (t) as a function of time for different temperature scenarios.
  • FIG. 1 shows a device 1 for determining the degree of disinfection (or the time of reaching a certain degree of disinfection) of a liquid, in particular drinking water, contained in a vessel 100 (FIG. 3a) which is transparent at least in a UV region.
  • the vessel 100 is, for example, conventional PET bottles.
  • the device comprises a UV measuring device 2 for measuring the intensity of the UV radiation in the region of the vessel 100 and an evaluation unit 3 to which the values for the UV intensity measured by the UV measuring device 2 are supplied.
  • the evaluation unit 3 calculates the measured values for the UV intensity measured at the beginning of a measurement at a given time t to a parameter K, and compares the parameters K determined at certain times t with a predetermined characteristic K0, which predefined parameter Ko a defined disinfection level Liquid corresponds. If the desired degree of disinfection, which corresponds to the parameter Ko, is reached, then the device 1 emits signals via a signal output device 4, which signal the successful disinfection.
  • the signal output device 4 may be of an acoustic nature or of an optical nature, e.g. a flashing or lit LED, or a display that shows the relevant information. Of course, a combination on one or more of these display means is possible.
  • a power supply unit 10 is provided, e.g. a battery or a rechargeable battery or one or more solar cells 7 for generating electricity.
  • a battery 10 is charged by the solar cells 7.
  • the variant of the device shown has attachment means 9 for releasably securing the device to the vessel 100, these attachment means e.g. in the form of a screw 9 are formed as shown, with which the device over the opening of the vessel 100, for example, can be screwed to a bottleneck of this.
  • the device comprises eyelets 11 for fastening the device in the environment and / or on the vessel. In this way, a reliable loss and theft protection is given.
  • FIG. 3 a shows a push-button 6 for switching the device 1 on and off or for starting / stopping a measurement
  • FIG. 2 and FIG. 3 b show a further variant of the device 1 which has an essentially identical structure to the device of FIG. 1 and FIG. 3 a and further comprises a temperature measuring device 5 for determining the temperature T of the liquid in the vessel 100. The determined temperature T of the liquid in the vessel 100 can then be taken into account in determining the parameter K.
  • the temperature factor can be an important part of accelerating the disinfection. At temperatures above 40 ° C pathogens are already killed by the temperature alone. The temperature disinfection is independent of the UV radiation, but in combination a guarantee for an optimal disinfection.
  • FIG. 4a The influence of the temperature on the germ reduction is shown in FIG. 4a.
  • the line labeled “UV” shows the germ reduction as a function of time t, assuming a temperature which does not significantly contribute to the germ reduction, as indicated by "UV + Tl", “UV + T2" and “UV + T3" Curves represent the germ reduction as a function of time with the same UV intensity, but with increasing temperature.
  • T3> 45 ° C significantly reduces compared to the other temperatures and in particular in the case without (for disinfection) significant temperature.
  • a sufficient temperature can be achieved by a dark or reflective surface on which the water-filled PET bottles are stored for disinfection.
  • a temperature measurement is meaningful or expedient only if (sufficient) liquid is present, namely at least enough liquid that the temperature measuring device also contacts the liquid. Therefore, it is expedient if the temperature measuring device 5 is adapted to detect the presence of liquid, and that the temperature is measured only in the presence of liquid.
  • the temperature measuring device does not contact the liquid, the temperature of the air in the vessel would be measured, which may be lower. may be significantly higher than the temperature of the liquid. This would lead to a falsified result and in particular to an early indication of the desired disinfection time.
  • the UV measuring device 2 comprises at least one UV sensor.
  • the UV measuring device 2 comprises one or more solar cells.
  • the solar cell (s) is preceded by a filter which transmits light only in the UV range, in particular only in the UV-A range or in the preferred measurement spectrum.
  • the current supplied by the solar cells can then be used to deduce the UV intensity.
  • UV measuring device 2 The use of solar cells can be a significantly cheaper solution than those with its own UV sensor. In principle, however, a combination of UV sensor 2 and solar cells 7, as shown in FIG. 3 a, is also conceivable for the UV measuring device 2.
  • the values for the UV intensity measured per unit time (At) are summed over the time (t) or the values of the UV intensity measured as a function of the time (t) are integrated over time.
  • the dose of UV radiation eg in Ws / m 2
  • Ko for the dose
  • Fig. 5a shows schematically a corresponding process, wherein a constant UV intensity is assumed and the influence of the temperature is not taken into account.
  • K reaches the value Ko
  • K (t0) Ko, which is the time at which the desired degree of disinfection is achieved and a signal is output from the device, which gives the user the successful disinfection signaled.
  • the values of the UV intensity measured per unit time ⁇ t or as a function of the time t are preferably Summation or integration with the temperature T (At) measured per unit time At or the temperature T (t) measured as a function of the time t.
  • FIG. 5b shows three different measurements at three different temperatures, with T1 ⁇ T2 ⁇ T3.
  • the curve (straight line) K (t) increases steeply in accordance with a larger gradient and the value to for the disinfection is reached more quickly at a higher temperature.
  • the weighting of the values for the UV intensity can also be realized by setting the value Ko by a value Ko * is replaced, which takes the temperature into account.
  • the value Ko * (T3) would be correspondingly lower than that for eg Ko * (T2) or Ko * (Tl) and, of course, less than Ko.
  • the temperature can actually be measured and taken into account at any point in time t or each time unit ⁇ t at which the UV intensity is measured.
  • the measurement of the temperature can also take place at relatively long intervals, since these generally do not vary as much as the UV intensity.
  • the evaluation unit 3 comprises a counter or a counter whose count per unit time At by a counter value which is proportional to the measured in this time unit At value for the UV intensity increases, and that the predetermined characteristic Ko corresponds to a specific value for the counter reading.
  • the counter value is multiplied by a proportionality factor kT dependent on the temperature T, which proportionality factor for a minimum temperature Tmin and temperature values below the minimum temperature Tmin assumes 1, and for temperature values above the minimum temperature Tmin one of the Temperature dependent value greater than 1 assumes.
  • kT 1 for T> 35 ° Celsius
  • kT 1.1 in the range of 35 ° - 40 °
  • kT 1,2 for 40 ° - 45 °
  • T> 45 ° kT 1,3
  • the temperature measuring device 5 is arranged on the device 1 in such a way that, when the device 1 is attached to the vessel 100, the temperature measuring device 5 projects at least partially into the liquid present in the vessel 100.
  • the temperature measuring device 5 comprises at least one NTC element (NTC resistor, "negative temperature coefficient"), which is cheap, robust, and easy to use, and with which the temperature is measured in a known manner by measuring the resistance may,
  • the evaluation unit 3 comprises a microprocessor and memory, which memory may be integrated into the processor.
  • the memory is checked, and if data from a previous measurement is present, the measured data are read out and recalculated according to internal comparison data. If, for example, a measurement or a disinfection cycle has been aborted before reaching Ko, germs can again accumulate in the liquid. The measurement can therefore not be continued at the last value of K (t) but this enrichment must be taken into account accordingly, since the number of nuclei after a longer interruption of UV radiation increases again and the previous data must therefore be adjusted.
  • Interruptions of the measurement can arise especially when the energy supply is exclusively via solar cells without intermediate buffering by means of a battery, for example at nightfall.
  • the device 1 thus abstracts and continuously integrates sensor data of the radiation intensity, the irradiated UV dose and the temperature and compares these data with data from scientific studies in order to ensure a suitable germ stage reduction.
  • the synergetic processes of UV-induced killing and thermal inactivation (dose- and time-dependent) with opposing processes by mechanisms of repair of the nuclei are considered.
  • the characteristic value Ko can be determined correspondingly preferably or among other things from microbiological tests.
  • the test setup includes, on the one hand, an irradiation unit, the measurement by means of a calibrated UV measuring instrument and the recording by a separate program. At the times indicated in the tables, a sample of the water was taken. Furthermore, in each test, a blank test was attempted with an equal prepared bottle which was not exposed to radiation. Table 1

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung (1) sowie ein Verfahren zum Ermitteln des Desinfektionsgrades bzw. zum Ermitteln des Zeitpunktes (to) des Erreichens eines bestimmten Desinfektionsgrades einer in einem zumindest in einem UV-Bereich lichtdurchlässigen Gefäß (100) befindlichen Flüssigkeit, insbesondere von Trinkwasser. Die Vorrichtung (1) umfasst dabei eine UV-Messeinrichtung (2) zum Messen der Intensität der UV-Strahlung im Bereich des Gefäßes (100), eine Auswerteeinheit (3), welcher die von der UV-Messvorrichtung (2) gemessenen Werte für die UV-Intensität zugeführt sind, und wobei die Auswerteeinheit (3) die von Beginn einer Messung an gemessenen Werte für die UV-Intensität zu bestimmten Zeitpunkten (t) zu einer Kenngröße (K) verrechnet, und wobei die Auswerteeinheit (3) die zu bestimmten Zeitpunkten (t) ermittelten Kenngrößen (K) mit einer vorgegebenen Kenngröße (Ko) vergleicht, welche vorgegebene Kenngröße (Ko) einem definierten Desinfektionsgrad der Flüssigkeit entspricht, und wobei die Vorrichtung (1) zumindest eine Signalausgabeeinrichtung (4) aufweist, welche in dem Fall, dass die ermittelte Kenngröße (K) den Wert der vorgegebenen Kenngröße (Ko) erreicht oder überschreitet, ein Signal ausgibt.

Description

VORRICHTUNG UND VERFAHREN ZUM ERMITTELN DES DESINFEKTIONSGRADES EINER
FLÜSSIGKEIT
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Ermitteln des Desinfektionsgrades einer in einem zumindest in einem UV-Bereich lichtdurchlässigen Gefäß befindlichen Flüssigkeit, insbesondere von Trinkwasser.
Weiters betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Ermitteln des Desinfektionsgrades einer in einem zumindest in einem UV-Bereich lichtdurchlässigen Gefäß befindlichen Flüssigkeit, insbesondere von Trinkwasser.
Täglich sterben 9.000 Kinder und viele Erwachsene aufgrund des Konsums von verunreinigtem Wasser. Über die Hälfte aller Krankenhausbetten in den betroffenen Gebieten sind von Menschen belegt, die an Krankheiten leiden, die durch keimbelastetes Wasser hervorgerufen werden. Jährlich auftretende Naturkatastrophen veranlassen Organisationen wie die„UN" oder„Ärzte ohne Grenzen" dazu, Millionen Euro in die kurzfristige Trinkwasserversorgung der betroffenen Länder zu investieren. Neben dem menschlichen Leid sind der volkswirtschaftliche Schaden sowie die Nachteile für das gesamte Gesundheitssystem enorm. Die "United Nations" haben das Problem erkannt und darum die „Millenium Development Goals" proklamiert. Hierbei verpflichteten sich alle Mitgliedsstaaten bis zum Jahr 2015 der Hälfte der weltweit an Trinkwassermangel leidenden Bevölkerung eine ausreichende Trinkwasserversorgung zur Verfügung zu stellen. Das bedeutet, dass pro Jahr weltweit 125 Millionen Menschen langfristig und nachhaltig mit Wasser versorgt werden müssen. Für dieses Ziel stellen die Staaten der„UN" pro Jahr 11,3 Milliarden Dollar zur Verfügung. Um diese Gelder sinnvoll einsetzen zu können werden seitens der„UN" und den ausführenden Organisationen und Staaten Lösungen im Bereich der Trinkwasserdesinfektion gesucht, die kostengünstig und einfach einzusetzen sind.
Etabliert ist die„Solare Trinkwasserdesinfektion" (SODIS). SODIS wurde von der ETH- Zürich entwickelt und von der„WHO" und der„UN" als„effizienteste und kostengünstigste Trinkwasserdesinfektion" bezeichnet. SODIS kann international auf bereits 3 Millionen Anwender verweisen, hat jedoch Nachteile in der Anwendung und der Akzeptanz. Derzeit wird für die solare Trinkwasserdesinfektion ein Richtwert von 6 Stunden bei direkter Sonneneinstrahlung und 12 - 18 Stunden bei teilweiser Bewölkung ausgegeben. Diese Angaben sind natürlich abhängig von unterschiedlichen Faktoren, wie z.B. vom Sonnenstand, vom Bewölkungsgrad, Temperatur, Schattenwurf, Wind und Niederschläge, die ein Abschätzen der notwendigen Einstrahlungsdauer und ein Vertrauen in die tatsächlich erfolgte Desinfektion erschweren. Durch die fehlende Kontrolle der Methode wird das Wasser oft nicht lange genug der Sonne ausgesetzt, wodurch keine vollständige Entkeimung erfolgt. Dies resultiert wiederum in der Erkrankung der Anwender an Ruhr, Cholera, Typhus usw.
Es ist eine Aufgabe der Erfindung, eine zuverlässige und einfach zu bedienende Möglichkeit zu schaffen, die Desinfektion einer Flüssigkeit, vor allem von Trinkwasser, zu detektieren.
Diese Aufgabe wird mit einer eingangs erwähnten Vorrichtung gelöst, welche umf asst:
- eine UV-Messeinrichtung zum Messen der Intensität der UV-Strahlung, insbesondere der UV-Strahlung des Sonnenlichtes, im Bereich des Gefäßes,
- eine Auswerteeinheit, welcher die von der UV-Messvorrichtung gemessenen Werte für die UV-Intensität zugeführt sind, und wobei
- die Auswerteeinheit die von Beginn einer Messung an gemessenen Werte für die UV- Intensität zu bestimmten Zeitpunkten zu einer Kenngröße verrechnet,
- und wobei die Auswerteeinheit die zu bestimmten Zeitpunkten ermittelten Kenngrößen mit einer vorgegebenen Kenngröße vergleicht, welche vorgegebene Kenngröße einem definierten Desinfektionsgrad der Flüssigkeit entspricht, und wobei
- die Vorrichtung zumindest eine Signalausgabeeinrichtung aufweist, welche in dem Fall, dass die ermittelte Kenngröße den Wert der vorgegebenen Kenngröße erreicht oder überschreitet, ein Signal ausgibt.
Weiters wird die oben genannte Aufgabe mit einem erwähnten Verfahren gelöst, welches die folgenden Schritte umf asst:
- Messen der Intensität der UV-Strahlung im Bereich des Gefäßes,
- verrechnen der von Beginn einer Messung an gemessenen Werte für die UV-Intensität zu bestimmten Zeitpunkten zu einer Kenngröße,
- Vergleichen der zu bestimmten Zeitpunkten ermittelten Kenngrößen mit einer vorgegebenen Kenngröße, welche vorgegebene Kenngröße einem definierten Desinfektionsgrad der Flüssigkeit entspricht, und - Ausgeben eines Signals in dem Fall, dass die ermittelte Kenngröße den Wert der vorgegebenen Kenngröße erreicht oder überschreitet.
Eine handelsübliche PET-Rasche wird mit dem kontaminierten Wasser befüllt und anschließend in die Sonne gelegt. Durch die UV-Strahlung der Sonne werden die Keime im Wasser abgetötet. Je nach Sonneschein und/oder Bewölkung ist das Wasser nach ca. 1-3 Tagen desinfiziert. Obwohl diese als SODIS bekannte Methode bereits von 3 Millionen Menschen weltweit angewendet wird, stehen einige Probleme einer weiteren Verbreitung im Weg. Unter anderem kann hier der hohe Schulungsaufwand genannt werden, der für die große Anzahl an Betroffenen nicht zu bewältigen ist, zumal diese Schulungen regelmäßig wiederholt werden müssen.
Weiters fehlt es an der Akzeptanz der Methode, da sie zu einfach erscheint und der Zeitpunkt, wann das Wasser wirklich desinfiziert ist, nicht klar geregelt ist.
Die vorliegende Erfindung bietet eine Lösungsmöglichkeit in Form eines kostengünstigen und autarken technischen Gerätes, das die optimale UV-Bestrahlungszeit misst und den Anwendern anzeigt, wann der solare Wasserdesinfektionszyklus vollendet ist. Das Gerät kann sehr günstig erzeugt werden und einer Familie über Jahre den selbständigen Bezug von sicherem Trinkwasser ermöglichen.
Von besonderem Vorteil ist es, wenn die Vorrichtung weiters eine Temperaturmesseinrichtung zum Ermitteln der Temperatur der Flüssigkeit in dem Gefäß umfasst.
Die ermittelte Temperatur der Flüssigkeit in dem Gefäß kann dann bei der Ermittlung der Kenngröße berücksichtigt werden.
Der Faktor Temperatur kann einen wesentlichen Bestandteil zur Beschleunigung der Desinfizierung darstellen. Bei Temperaturen über 40° C werden Krankheitserreger bereits durch die Temperatur alleine abtötet. Die Temperaturdesinfektion ist unabhängig von der UV- Strahlung, jedoch in Kombination eine Garantie für eine optimale Desinfektion.
Technisch einfach kann eine ausreichende Temperatur durch eine dunkle oder spiegelnde Oberfläche erreicht werden, auf welcher die wassergefüllten PET- Flaschen zur Desinfektion gelagert werden. Eine Temperaturmessung ist nur dann sinnvoll bzw. zweckmäßig, wenn (ausreichend) Flüssigkeit vorhanden, und zwar zumindest soviel Flüssigkeit, dass die Temperaturmesseinrichtung die Flüssigkeit auch kontaktiert. Daher ist es zweckmäßig, wenn die Temperaturmesseinrichtung dazu eingerichtet ist, das Vorhandensein von Flüssigkeit zu detektieren, und dass die Temperatur nur bei Vorhandensein von Flüssigkeit gemessen wird.
Falls die Temperaturmesseinrichtung die Flüssigkeit nicht kontaktiert, würde andernfalls die Temperatur der Luft in dem Gefäß gemessen, die u.U. deutlich höher sein kann als die Temperatur der Flüssigkeit. Dies würde zu einem verfälschten Ergebnis und insbesondere zu einer zu frühen Anzeige des gewünschten Desinfektionszeitpunktes führen.
Bei einer konkreten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass die UV- Messeinrichtung zumindest einen UV-Sensor umfasst.
Zur Energieversorgung der elektrischen Komponenten der Vorrichtung kann vorgesehen sein, dass die Vorrichtung ein oder mehrere Solarzellen aufweist.
Die Energieversorgung kann auch mittels Batterie oder bevorzugt mit wieder aufladbarem Akku erfolgen, wobei das Aufladen des Akkus dann mittels der Solarzellen erfolgen kann.
Bei einer Variante der Erfindung umfasst die UV-Messeinrichtung eine oder mehrere Solarzellen. Der oder den Solarzellen wird ein Filter vorgeschaltet, welcher Licht lediglich im UV- Bereich, insbesondere lediglich im UV-A-Bereich oder im bevorzugten Messspektrum durchläset. An Hand des von den Solarzellen gelieferten Stroms kann dann auf die UV- Intensität rück geschlossen werden.
Die Verwendung von Solarzellen kann eine deutlich günstigere Lösung als jene mit einem eigenen UV-Sensor darstellen. Es ist aber prinzipiell auch eine Kombination von UV-Sensor und Solarzellen für die UV-Messeinrichtung denkbar.
Zur Ermittlung der Kenngröße K(t) werden die pro Zeiteinheit At gemessenen Werte für die UV-Intensität über die Zeit t aufsummiert bzw. die als Funktion der Zeit t gemessenen Werte der UV-Intensität über die Zeit aufintegriert. Es wird also praktisch die Dosis der UV- Strahlung (z.B. in Ws/m2) gemessen und laufend mit einem Grenzwert Ko verglichen, welcher Grenzwert einen Desinfektionsgrad definiert, bei welchem die Flüssigkeit (Wasser) trinkbar ist. Um die Synergieeffekte der UV-Strahlung und der herrschenden Temperatur der Rüssigkeit für die Desinfektion bzw. die Bestimmung des Zeitpunktes eines bestimmten Desinfektionsgrades optimal zu berücksichtigen, werden die pro Zeiteinheit At bzw. als Funktion der Zeit t gemessenen Werte der UV-Intensität vor der Aufsummierung bzw. Integration mit der pro Zeiteinheit At gemessenen Temperatur T(At) bzw. als Funktion der Zeit t gemessenen Temperatur T(t) gewichtet.
Dabei kann tatsächlich zu jedem Zeitpunkt t oder jeder Zeiteinheit At, wo die UV-Intensität gemessen wird, die Temperatur gemessen und berücksichtigt werden. Die Messung der Temperatur kann aber auch in größeren Zeitabständen erfolgen, da diese in der Regel nicht so stark variiert wie die UV-Intensität.
Bei einer einfach zu realisierenden Variante der Erfindung umfasst die Auswerteeinheit einen Zähler oder ist ein Zähler, dessen Zählerstand sich pro Zeiteinheit At um einen Zählerwert, der proportional zu dem in dieser Zeiteinheit At gemessenen Wert für die UV- Intensität ist, erhöht, und dass die vorgegebene Kenngröße einem bestimmten Wert für den Zählerstand entspricht.
Wird die Temperatur bei dieser Variante berücksichtigt, so wird der Zählerwert mit einem von der Temperatur abhängigen Proportionalitätsfaktor multipliziert, welcher Proportionalitätsfaktor für eine Minimaltemperatur und Temperaturwerte unterhalb der Minimaltemperatur den Wert 1 annimmt, und für Temperaturwerte oberhalb der Minimaltemperatur einen von der Temperatur abhängigen Wert größer als 1 annimmt.
Um die Vorrichtung zuverlässig in der Nähe oder an dem Gefäß anordnen zu können, ist bei einer Variante der Vorrichtung vorgesehen, dass sie Befestigungsmittel zum lösbaren Befestigen der Vorrichtung an dem Gefäß aufweist.
Die Befestigungsmittel sind z.B. in Form eines Schraubanschlusses ausgebildet, mit welchem die Vorrichtung über der Öffnung des Gefäßes an dieses angeschraubt werden kann.
Weiters ist es noch günstig, wenn die Vorrichtung Ösen zum Befestigen der Vorrichtung in der Umgebung und /oder an dem Gefäß umfasst. Auf diese Weise ist eine zuverlässige Verlier- und Diebstahlsicherung gegeben. Schließlich ist es aus weiter oben schon beschriebenen Gründen noch zweckmäßig, wenn die Temperaturmesseinrichtung derart an der Vorrichtung angeordnet ist, dass in an dem Gefäß befestigten Zustand der Vorrichtung die Temperaturmesseinrichtung zumindest teilweise in die in dem Gefäß befindliche Flüssigkeit hineinragt.
Vorteilhafterweise umfasst die Temperaturmesseinrichtung zumindest ein TC-Element (NTC-Widerstand,„negative temperature coefficient"), welches günstig, robust, und einfach in der Anwendung ist und mit dem in bekannter Weise über die Messung des Widerstandes die Temperatur gemessen werden kann.
Im Folgenden ist die Erfindung an Hand der Zeichnung näher erläutert. In dieser zeigt
Fig. 1 eine erste einfache Variante der erfindungsgemäßen Vorrichtung ohne Temperaturmessung in einer schematischen Darstellungen,
Fig. 2 eine zweite Variante der erfindungsgemäßen Vorrichtung mit Temperaturmessung in einer schematischen Darstellungen,
Fig. 3a eine erfindungsgemäße Vorrichtung nach Figur 1 in einer schematischen, perspektivischen Darstellung vor einem Befestigen an einem mit Flüssigkeit befüllten Gefäß,
Fig. 3b eine erfindungsgemäße Vorrichtung nach Figur 2 in einer schematischen, perspektivischen Darstellung vor einem Befestigen an einem mit Flüssigkeit befüllten Gefäß,
Fig. 4a den Zusammenhang zwischen der Abnahme der Keimzahl in einer Flüssigkeit in Abhängigkeit von der Zeit und bei unterschiedlichen UV-Intensitäten sowie Temperaturen,
Fig. 4b den Verlauf der Keimreduktion als Funktion der Zeit bei konstanter UV-Intensität und wechselnden Temperaturen, und
Fig. 5a - 5c den Verlauf der Kenngröße K(t) als Funktion der Zeit für unterschiedliche Temperatur-Szenarien.
Figur 1 zeigt eine Vorrichtung 1 zum Ermitteln des Desinfektionsgrades (bzw. des Zeitpunktes des Erreichens eines bestimmten Desinfektionsgrades) einer in einem zumindest in einem UV-Bereich lichtdurchlässigen Gefäß 100 (Figur 3a) befindlichen Hüssigkeit, insbesondere von Trinkwasser. Bei dem Gefäß 100 handelt es sich beispielsweise um herkömmliche PET- Flaschen. Die Vorrichtung umfasst eine UV-Messeinrichtung 2 zum Messen der Intensität der UV- Strahlung im Bereich des Gefäßes 100 und eine Auswerteeinheit 3, welcher die von der UV- Messvorrichtung 2 gemessenen Werte für die UV-Intensität zugeführt sind. Die Auswerteeinheit 3 verrechnet die von Beginn einer Messung an gemessenen Werte für die UV- Intensität zu bestimmten Zeitpunkten t zu einer Kenngröße K, und vergleicht die zu bestimmten Zeitpunkten t ermittelten Kenngrößen K mit einer vorgegebenen Kenngröße K0, welche vorgegebene Kenngröße Ko einem definierten Desinfektionsgrad der Flüssigkeit entspricht. Ist der gewünschte Desinfektionsgrad, welcher der Kenngröße Ko entspricht, erreicht, so gibt die Vorrichtung 1 über eine Signalausgabeeinrichtung 4 Signale aus, welche die erfolgreiche Desinfizierung signalisieren.
Die Signalausgabeeinrichtung 4 kann akustischer Natur sein oder optischer Natur, z.B. eine blinkende oder leuchtende LED, oder ein Display, welches die relevanten Informationen anzeigt. Natürlich ist auch eine Kombination auf einem oder mehreren dieser Anzeigemittel möglich.
Zur Versorgung der einzelnen elektronischen Komponenten ist eine Stromversorgungseinheit 10 vorgesehen, z.B. eine Batterie oder ein Akku oder ein oder mehrere Solarzellen 7 zur Erzeugung von Strom aufweist. Vorzugsweise wird ein Akku 10 von den Solarzellen 7 aufgeladen.
Um die Vorrichtung 1 zuverlässig an dem Gefäß 100 anordnen zu können, weist die gezeigte Variante der Vorrichtung Befestigungsmittel 9 zum lösbaren Befestigen der Vorrichtung an dem Gefäß 100 aufweist, wobei diese Befestigungsmittel z.B. in Form eines Schraubanschlusses 9 wie gezeigt ausgebildet sind, mit welchem die Vorrichtung über der Öffnung des Gefäßes 100, beispielsweise an einem Flaschenhals an dieses angeschraubt werden kann.
Weiters ist es noch günstig, wenn die Vorrichtung Ösen 11 zum Befestigen der Vorrichtung in der Umgebung und/oder an dem Gefäß umfasst. Auf diese Weise ist eine zuverlässige Verlier- und Diebstahlsicherung gegeben.
Außerdem zeigt Figur 3a noch einen Taster 6 zum Ein- und Ausschalten der Vorrichtung 1 bzw. zum Starten/Beenden einer Messung,
Figur 2 und Figur 3b zeigen eine weitere Variante der Vorrichtung 1, welche einen im Grunde identischen Aufbau zu der Vorrichtung aus Figur 1 und Figur 3a aufweist und weiters eine Temperaturmesseinrichtung 5 zum Ermitteln der Temperatur T der Flüssigkeit in dem Gefäß 100 umfasst. Die ermittelte Temperarur T der Flüssigkeit in dem Gefäß 100 kann dann bei der Ermittlung der Kenngröße K berücksichtigt werden.
Der Faktor Temperatur kann einen wesentlichen Bestandteil zur Beschleunigung der Desinfizierung darstellen. Bei Temperaturen über 40° C werden Krankheitserreger bereits durch die Temperatur alleine abgetötet. Die Temperaturdesinfektion ist unabhängig von der UV- Strahlung, jedoch in Kombination eine Garantie für eine optimale Desinfektion.
Der Einfluss der Temperatur auf die Keimreduktion ist in Figur 4a dargestellt. Die mit„UV" bezeichnete Linie zeigt die Keimreduktion als Funktion der Zeit t, wobei eine Temperatur angenommen wird, welche keinen signifikanten Beitrag zur Keimreduktion beiträgt. Die mit „UV + Tl",„UV + T2" und„UV + T3" bezeichneten Kurven stellen die Keimreduktion als Funktion der Zeit bei gleicher UV-Intensität, aber bei steigender Temperatur dar. Wie zu erkennen reduziert sich die Zeitdauer für die Keimreduktion bei einer hohen Temperatur (Annahme: T3 > 45° Celsius) deutlich gegenüber den anderen Temperaturen und insbesondere für den Fall ohne (für die Desinfizierung) signifikante Temperatur.
Technisch einfach kann eine ausreichende Temperatur durch eine dunkle oder spiegelnde Oberfläche erreicht werden, auf welcher die wassergefüllten PET- Flaschen zur Desinfektion gelagert werden.
Eine Temperaturmessung ist nur dann sinnvoll bzw. zweckmäßig, wenn (ausreichend) Flüssigkeit vorhanden, und zwar zumindest soviel Flüssigkeit, dass die Temperaturmesseinrichtung die Flüssigkeit auch kontaktiert. Daher ist es zweckmäßig, wenn die Temperaturmesseinrichtung 5 dazu eingerichtet ist, das Vorhandensein von Flüssigkeit zu detektieren, und dass die Temperatur nur bei Vorhandensein von Flüssigkeit gemessen wird.
Falls die Temperaturmesseinrichtung die Flüssigkeit nicht kontaktiert, würde andernfalls die Temperatur der Luft in dem Gefäß gemessen, die u.U. deutlich höher sein kann als die Temperatur der Flüssigkeit. Dies würde zu einem verfälschten Ergebnis und insbesondere zu einer zu frühen Anzeige des gewünschten Desinfektionszeitpunktes führen.
Bei einer konkreten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass die UV- Messeinrichtung 2 zumindest einen UV-Sensor umf asst. Bei einer Variante der Erfindving umfasst die UV-Messeinrichtung 2 eine oder mehrere Solarzellen. Der oder den Solarzellen wird ein Filter vorgeschaltet, welcher Licht lediglich im UV-Bereich, insbesondere lediglich im UV-A-Bereich oder im bevorzugten Messspektrum durchlässt. An Hand des von den Solarzellen gelieferten Stroms kann dann auf die UV- Intensität rück geschlossen werden.
Die Verwendung von Solarzellen kann eine deutlich günstigere Lösung als jene mit einem eigenen UV-Sensor darstellen. Es ist aber prinzipiell auch eine Kombination von UV-Sensor 2 und Solarzellen 7, wie sie in Figur 3a dargestellt sind, für die UV-Messeinrichtung 2 denkbar.
Zur Ermittlung der Kenngröße K(t) werden die pro Zeiteinheit (At) gemessenen Werte für die UV-Intensität über die Zeit (t) aufsummiert bzw. die als Funktion der Zeit (t) gemessenen Werte der UV-Intensität über die Zeit aufintegriert. Es wird also praktisch die Dosis der UV- Strahlung (z.B. in Ws/m2) als Funktion der Zeit ermittelt und laufend mit einem Grenzwert Ko (für die Dosis) verglichen, welcher Grenzwert einen Desinfektionsgrad definiert, bei welchem die Flüssigkeit (Wasser) trinkbar ist.
Fig. 5a zeigt schematisch einen entsprechenden Vorgang, wobei eine konstante UV-Intensität angenommen wird und der Einfluss der Temperatur nicht berücksichtigt wird. Nach einer Zeit t = to erreicht die Kenngröße K den Wert Ko, K(t0) = Ko, die ist der Zeitpunkt, zu dem der gewünschte Grad der Desinfizierung erreicht wird und ein Signal von der Vorrichtung ausgegeben wird, welches dem Benutzer die erfolgreiche Desinfizierung signalisiert.
Um die Synergieeffekte der UV-Strahlung und der herrschenden Temperatur der Flüssigkeit für die Desinfektion bzw. die Bestimmung des Zeitpunktes eines bestimmten Desinfektionsgrades optimal zu berücksichtigen, werden vorzugsweise die pro Zeiteinheit At bzw. als Funktion der Zeit t gemessenen Werte der UV-Intensität vor der Aufsummierung bzw. Integration mit der pro Zeiteinheit At gemessenen Temperarur T(At) bzw. als Funktion der Zeit t gemessenen Temperatur T(t) gewichtet.
In Figur 5b sind drei unterschiedliche Messungen bei drei unterschiedlichen Temperaturen, mit Tl < T2 < T3 dargestellt. Wie zu erkennen ist, steigt mit zunehmender Temperatur (bei gleicher UV-Intensität) die Kurve (Gerade) K(t) mit größerer Steigung entsprechend steiler an und der Wert to für die Desinfektion wird bei höherer Temperatur schneller erreicht. In den gezeigten Fällen nach Figur 5b, wo die Temperatur zwar berücksichtigt wird, aber die Temperatur über die gesamte Messung als konstant angenommen wird, kann das Gewichten der Werte für die UV-Intensität auch dadurch realisiert werden, dass der Wert Ko durch einen Wert Ko* ersetzt wird, welcher die Temperatur berücksichtigt. Bei T3 wäre der Wert Ko*(T3) dementsprechend geringer als jener für z.B. Ko*(T2) oder Ko*(Tl) und natürlich auch geringer als Ko.
Bei realistischen Messungen hingegen variiert die Temperatur, wie dies in Figur 5c noch dargestellt ist.
Dabei kann tatsächlich zu jedem Zeitpunkt t oder jeder Zeiteinheit At, wo die UV-Intensität gemessen wird, die Temperatur gemessen und berücksichtigt werden. Die Messung der Temperatur kann aber auch in größeren Zeitabständen erfolgen, da diese in der Regel nicht so stark variiert wie die UV-Intensität.
Bei einer einfach zu realisierenden Variante der Erfindung umfasst die Auswerteeinheit 3 einen Zähler oder ist ein Zähler, dessen Zählerstand sich pro Zeiteinheit At um einen Zählerwert, der proportional zu dem in dieser Zeiteinheit At gemessenen Wert für die UV- Intensität ist, erhöht, und dass die vorgegebene Kenngröße Ko einem bestimmten Wert für den Zählerstand entspricht.
Wird die Temperatur bei dieser Variante berücksichtigt, so wird der Zählerwert mit einem von der Temperatur T abhängigen Proportionalitätsfaktor kT multipliziert, welcher Proportionalitätsfaktor für eine Minimaltemperatur Tmin und Temperaturwerte unterhalb der Minimaltemperatur Tmin den Wert 1 annimmt, und für Temperaturwerte oberhalb der Minimaltemperatur Tmin einen von der Temperatur abhängigen Wert größer als 1 annimmt.
Bei einer einfachen ab zuverlässigen Variante wird z.B. für T > 35° Celsius kT = 1 gesetzt, im Bereich von 35° - 40° ist kT = 1,1, kT = 1,2 für 40° - 45°, und für T > 45° ist kT = 1,3.
An dieser Stelle sei aber angemerkt, dass die hier angegebenen Zahlenwerte und auch Grafiken nur als beispielhaft anzusehen sind und natürlich auch entsprechend an die Situation oder neuere Forschungsergebnisse auf dem Gebiet angepasst werden können.
Die Temperaturmesseinrichtung 5 ist derart an der Vorrichtung 1 angeordnet, dass in an dem Gefäß 100 befestigten Zustand der Vorrichtung 1 die Temperaturmesseinrichtung 5 zumindest teilweise in die in dem Gefäß 100 befindliche Flüssigkeit hineinragt. Vorteilhafterweise umfasst die Temperaturmesseinric±itung 5 zumindest ein NTC-Element (NTC-Widerstand,„negative temperature coefficient"), welches günstig, robust, und einfach in der Anwendung ist und mit dem in bekannter Weise über die Messung des Widerstandes die Temperatur gemessen werden kann.
Die Auswerteeinheit 3 umfasst einen Mikroprozessor und Speicher, wobei dieser Speicher in den Prozessor integriert sein kann. Bei einem Neustart einer Messung wird der Speicher geprüft, und falls Daten einer vorherigen Messung vorhanden sind, werden die Messdaten ausgelesen und nach internen Vergleichsdaten neu berechnet. Ist beispielsweise eine Messung bzw. ein Desinfektionszyklus vor dem Erreichen von Ko abgebrochen worden, so können sich wieder Keime in der Flüssigkeit anreichern. Die Messung kann also nicht bei dem letzten Wert von K(t) fortgesetzt werden sondern es muss diese Anreicherung entsprechend berücksichtigt werden, da die Keimanzahl nach längerer Unterbrechung der UV- Strahlung wieder ansteigt und die vorherigen Daten somit angepasst werden müssen.
Unterbrechungen der Messung können vor allem dann entstehen, wenn die Energieversorgung ausschließlich über Solarzellen ohne Zwischenpufferung mittels Akku erfolgt, zum Beispiel bei Einbruch der Nacht.
Das erfindungsgemäße Gerät 1 abstrahiert und integriert also laufend Sensordaten der Strahlungsintensität, der eingestrahlten UV-Dosis und der Temperatur und vergleicht diese Daten mit Daten aus wissenschaftlichen Studien, um eine geeignete Keimstufenreduktion sicherzustellen. Es werden die synergetischen Prozesse der UV-bedingten Abtötung und der thermischen Inaktivierung (Dosis- und Zeit- abhängig) mit gegenläufigen Prozessen durch Reparaturmechanismen der Keime berücksichtigt. Dadurch wird es auch unter schwierigen Umweltbedingungen (Low light conditions, Bewölkung, intermittierendem Regen) möglich, eine optimierte Desinfektionszeit und eine abschätzbare adäquate Keimreduktion sicherzustellen. Der Kennwert Ko kann entsprechend vorzugsweise bzw. unter anderem aus mikrobiologischen Tests ermittelt werden.
Im Folgenden sind noch drei exemplarische mikrobiologische Testreihen dargestellt, wobei eine künstliche UV-Quelle zur Sonnensimulation verwendet wurde: Der Testaufbau beinhaltet zum einen eine Bestrahlungseinheit, die Messung mittels eines geeichten UV- Messgerätes und die Aufzeichnung durch ein eigenes Programm. Zu den in den Tabellen angegebenen Zeiten wurde eine Probe des Wassers entnommen. Weiters wurde bei jedem Test eine Blindversuch mit einer gleich präparierten Flasche unternommen, die nicht der Strahlung ausgesetzt wurde. Tabelle 1
Tabelle 2
KBE/ml (Kolo¬
Minuten Dosis Dosis nien bildende insg. min. W/m2 J/m2 insges. Einheiten)
0 0 0 0 0 1600000
60 60 3,985 14346,00 14346,00 3600000
105 45 7,071 19091 ,70 33437,70 500000
125 20 10,501 12601 ,20 46038,90 22000
140 15 16,601 14940,90 60979,80 12000
155 15 16,691 15021 ,90 76001 ,70 1360
170 15 10,681 9612,90 85614,60 50
180 10 10,451 6270,60 91885,20 35
200 20 6,975 8370,00 100255,20 0
220 20 6,453 7743,60 107998,80 0
Tabelle 3
KBE/ml (Kolo¬
Minuten Dosis Dosis nien bildende insg. min. W/m2 J/m2 insges. Einheiten)
0 0 0 0 0 1500000
60 60 8,549 30776,40 30776,40 800000
100 40 13,01 31224,00 62000,40 250000
125 25 22,91 34365,00 96365,40 200000
155 20 16,26 19512,00 115877,40 242500
200 45 5,542 14963,40 130840,80 66000
230 30 12,04 21672,00 152512,80 13500
245 15 10,15 9135,00 161647,80 1953
260 15 10,15 9135,00 170782,80 2315
270 15 8,543 7688,70 178471 ,50 1325
280 10 8,481 5088,60 183560,10 816
295 15 8,545 7690,50 191250,60 1960
305 10 8,501 5100,60 196351 ,20 780
315 10 13,74 8244,00 173818,80 700
325 10 13,69 8214,00 182032,80 520
335 10 13,78 8268,00 190300,80 210
345 10 13,67 8202,00 167278,80 0
360 15 13,61 12249,00 145162,80 0

Claims

PATENTANSPRÜCHE
1. Vorrichtung (1) zum Ermitteln des Desinfektionsgrades bzw. zum Ermitteln des Zeitpunktes (to) des Erreichens eines bestimmten Desinfektionsgrades einer in einem zumindest in einem UV-Bereich lichtdurchlässigen Gefäß (100) befindlichen Flüssigkeit, insbesondere von Trinkwasser, wobei die Vorrichtung (1) umfasst:
- eine UV-Messeinrichtung (2) zum Messen der Intensität der UV-Strahlung, insbesondere der UV-Strahlung des Sonnenlichtes, im Bereich des Gefäßes (100),
- eine Auswerteeinheit (3), welcher die von der UV-Messvorrichtung (2) gemessenen Werte für die UV-Intensität zugeführt sind, und wobei
- die Auswerteeinheit (3) die von Beginn einer Messung an gemessenen Werte für die UV- Intensität zu bestimmten Zeitpunkten (t) zu einer Kenngröße (K) verrechnet,
- und wobei die Auswerteeinheit (3) die zu bestimmten Zeitpunkten (t) ermittelten Kenngrößen (K) mit einer vorgegebenen Kenngröße (Ko) vergleicht, welche vorgegebene Kenngröße (Ko) einem definierten Desinfektionsgrad der Flüssigkeit entspricht, und wobei
- die Vorrichtung (1) zumindest eine Signalausgabeeinrichtung (4) aufweist, welche in dem Fall, dass die ermittelte Kenngröße (K) den Wert der vorgegebenen Kenngröße (Ko) erreicht oder überschreitet, ein Signal ausgibt.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sie weiters eine Temperaturmesseinrichtung (5) zum Ermitteln der Temperatur (T) der Flüssigkeit in dem Gefäß (100) umfasst.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Temperaturmesseinrichtung (5) dazu eingerichtet ist, das Vorhandensein von Flüssigkeit zu detektieren, und dass die Temperatur nur bei Vorhandensein von Flüssigkeit gemessen wird.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die UV- Messeinrichtung (2) zumindest einen UV-Sensor umfasst.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass sie ein oder mehrere Solarzellen (7) aufweist.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die UV-Messeinrichtung (2) eine oder mehrere Solarzellen (7) umfasst.
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die pro Zeiteinheit (At) gemessenen Werte für die UV-Intensität über die Zeit (t) aufsummiert bzw. die als Funktion der Zeit (t) gemessenen Werte der UV-Intensität über die Zeit aufintegriert werden.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die pro Zeiteinheit (At) bzw. als Funktion der Zeit (t) gemessenen Werte der UV-Intensität vor der Aufsummierung bzw. Integration mit der pro Zeiteinheit (At) gemessenen Temperatur (T(At)) bzw. als Funktion der Zeit (t) gemessenen Temperatur (T(t)) gewichtet werden.
9. Vorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerteeinheit (3) einen Zähler umfasst oder ein Zähler ist, dessen Zählerstand sich pro Zeiteinheit (At) um einen Zählerwert, der proportional zu dem in dieser Zeiteinheit (At) gemessenen Wert für die UV-Intensität ist, erhöht, und dass die vorgegebene Kenngröße (Ko) einem bestimmten Wert für den Zählerstand entspricht.
10. Vorrichtung nach Anspruch 8 und 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Zählerwert mit einem von der Temperatur (T) abhängigen Proportionalitätsfaktor (kT) multipliziert ist, welcher Proportionalitätsfaktor für eine Minimaltemperatur (Tmin) und Temperaturwerte unterhalb der Minimaltemperatur (Tmin) den Wert 1 annimmt, und für Temperaturwerte oberhalb der Minimaltemperatur (Tmin) einen von der Temperatur abhängigen Wert größer als 1 annimmt.
11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass sie Befestigungsmittel (9) zum lösbaren Befestigen der Vorrichtung an dem Gefäß (100) aufweist.
12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Temperaturmesseinrichtung (5) derart an der Vorrichtung (1) angeordnet ist, dass in an dem Gefäß (100) befestigten Zustand der Vorrichtung (1) die Temperarurmesseinrichtung (5) zumindest teilweise in die in dem Gefäß (100) befindliche Flüssigkeit hineinragt.
13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Temperaturmesseinrichtung (5) zumindest ein NTC-Element umfasst.
14. Verfahren zum Ermitteln des Desinfektionsgrades bzw. zum Ermitteln des Zeitpunktes (to) des Erreichens eines bestimmten Desinfektionsgrades einer in einem zumindest in einem UV-Bereich lichtdurchlässigen Gefäß (100) befindlichen Flüssigkeit, insbesondere von Trinkwasser, umfassend die folgenden Schritte:
- Messen der Intensität der UV-Strahlung im Bereich des Gefäßes (100),
- verrechnen der von Beginn einer Messung an gemessenen Werte für die UV-Intensität zu bestimmten Zeitpunkten (t) zu einer Kenngröße (K),
- Vergleichen der zu bestimmten Zeitpunkten (t) ermittelten Kenngrößen (K) mit einer vorgegebenen Kenngröße (Ko), welche vorgegebene Kenngröße (Ko) einem definierten Desinfektionsgrad der Flüssigkeit entspricht, und
- Ausgeben eines Signals in dem Fall, dass die ermittelte Kenngröße (K) den Wert der vorgegebenen Kenngröße (Ko) erreicht oder überschreitet.
15. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass weiters die Temperatur (T) der Flüssigkeit in dem Gefäß (100) und die Temperatur (T) bei der Ermittlung der Kenngröße (K) berücksichtigt wird.
16. Verfahren nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, dass die pro Zeiteinheit (At) gemessenen Werte für die UV-Intensität über die Zeit (t) aufsummiert bzw. die als Funktion der Zeit (t) gemessenen Werte der UV-Intensität über die Zeit aufintegriert werden.
17. Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die pro Zeiteinheit (At) bzw. als Funktion der Zeit (t) gemessenen Werte der UV-Intensität vor der Aufsummierung bzw. Integration mit der pro Zeiteinheit (At) gemessenen Temperatur (T(At)) bzw. als Funktion der Zeit (t) gemessenen Temperatur (T(t)) gewichtet wird.
18. Verfahren nach Anspruch 16 oder 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerteeinheit (3) einen Zähler umfasst oder ein Zähler ist, dessen Zählerstand sich pro Zeiteinheit (At) um einen Zählerwert, der proportional zu dem in dieser Zeiteinheit (At) gemessenen Wert für die UV-Intensität ist, erhöht, und dass die vorgegebene Kenngröße (K0) einem bestimmten Wert für den Zählerstand entspricht.
19. Verfahren nach Anspruch 17 und 18, dadurch gekennzeichnet, dass der Zählerwert mit einem von der Temperatur (T) abhängigen Proportionalitätsfaktor (kT) multipliziert ist, welcher Proportionalitätsfaktor für eine Minimaltemperatur (Tmin) und Temperaturwerte unterhalb der Minimaltemperatur (Tmin) den Wert 1 annimmt, und für Temperarurwerte oberhalb der Minimaltemperatur (Tmin) einen von der Temperatur abhängigen Wert größer als 1 annimmt.
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