FI126138B - Method and equipment for disinfecting a substance in a confined space - Google Patents
Method and equipment for disinfecting a substance in a confined space Download PDFInfo
- Publication number
- FI126138B FI126138B FI20145067A FI20145067A FI126138B FI 126138 B FI126138 B FI 126138B FI 20145067 A FI20145067 A FI 20145067A FI 20145067 A FI20145067 A FI 20145067A FI 126138 B FI126138 B FI 126138B
- Authority
- FI
- Finland
- Prior art keywords
- leds
- substance
- light
- purified
- wavelength
- Prior art date
Links
- 239000000126 substance Substances 0.000 title claims description 42
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 34
- 230000000249 desinfective effect Effects 0.000 title claims description 21
- 238000004659 sterilization and disinfection Methods 0.000 claims description 32
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 23
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 21
- 238000000746 purification Methods 0.000 claims description 14
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 11
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 claims description 8
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims description 7
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 claims description 7
- 230000000694 effects Effects 0.000 claims description 5
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims description 3
- 230000004907 flux Effects 0.000 claims 1
- 238000003260 vortexing Methods 0.000 claims 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 19
- 239000000645 desinfectant Substances 0.000 description 8
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 8
- 239000008267 milk Substances 0.000 description 7
- 210000004080 milk Anatomy 0.000 description 7
- 235000013336 milk Nutrition 0.000 description 7
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 5
- 239000000463 material Substances 0.000 description 5
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 4
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 4
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000003570 air Substances 0.000 description 3
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 3
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 3
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 3
- 238000009928 pasteurization Methods 0.000 description 3
- 238000009423 ventilation Methods 0.000 description 3
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 2
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 2
- 235000013305 food Nutrition 0.000 description 2
- JVTAAEKCZFNVCJ-UHFFFAOYSA-N lactic acid Chemical compound CC(O)C(O)=O JVTAAEKCZFNVCJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000008685 targeting Effects 0.000 description 2
- 241000894006 Bacteria Species 0.000 description 1
- ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N Chlorine atom Chemical compound [Cl] ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- CBENFWSGALASAD-UHFFFAOYSA-N Ozone Chemical compound [O-][O+]=O CBENFWSGALASAD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 1
- 230000002457 bidirectional effect Effects 0.000 description 1
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000460 chlorine Substances 0.000 description 1
- 239000012459 cleaning agent Substances 0.000 description 1
- 230000002301 combined effect Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 239000003292 glue Substances 0.000 description 1
- 239000005431 greenhouse gas Substances 0.000 description 1
- 239000002920 hazardous waste Substances 0.000 description 1
- 230000036541 health Effects 0.000 description 1
- 235000014655 lactic acid Nutrition 0.000 description 1
- 239000004310 lactic acid Substances 0.000 description 1
- QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N mercury Chemical compound [Hg] QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052753 mercury Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 230000000813 microbial effect Effects 0.000 description 1
- 238000010926 purge Methods 0.000 description 1
- 239000010453 quartz Substances 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 239000011343 solid material Substances 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
- 239000013076 target substance Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
- A61L2/00—Methods or apparatus for disinfecting or sterilising materials or objects other than foodstuffs or contact lenses; Accessories therefor
- A61L2/02—Methods or apparatus for disinfecting or sterilising materials or objects other than foodstuffs or contact lenses; Accessories therefor using physical phenomena
- A61L2/08—Radiation
- A61L2/10—Ultraviolet radiation
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
- A61L9/00—Disinfection, sterilisation or deodorisation of air
- A61L9/16—Disinfection, sterilisation or deodorisation of air using physical phenomena
- A61L9/18—Radiation
- A61L9/20—Ultraviolet radiation
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- 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
- C02F1/325—Irradiation devices or lamp constructions
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Epidemiology (AREA)
- Animal Behavior & Ethology (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Public Health (AREA)
- Veterinary Medicine (AREA)
- Hydrology & Water Resources (AREA)
- Toxicology (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Water Supply & Treatment (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Physical Water Treatments (AREA)
- Apparatus For Disinfection Or Sterilisation (AREA)
Description
MENETELMÄ JA LAITTEISTO RAJATUSSA TILASSA OLEVAN AINEEN DESINFIOIMISEKSIMETHOD AND APPARATUS FOR DISINFECTING A SUBSTANCE IN A LIMITED HOUSE
Keksinnön kohteena on patenttivaatimuksen 1 johdanto-osassa esitetty menetelmä ja patenttivaatimuksen 8 johdanto-osassa esitetty laitteisto rajatussa tilassa olevan aineen desinfioimiseksi .The invention relates to a method as described in the preamble of claim 1 and to an apparatus as described in the preamble of claim 8 for disinfecting a substance in a confined space.
Tunnetun tekniikan mukaisissa ratkaisuissa desinfiointi on toteutettu muun muassa lämpökäsittelyllä, kemikaaleilla ja myös UV-loisteputkivalolla. Yksi tunnettu lämpökäsittelymenetelmä on pastörointi, jossa esimerkiksi maitoa käsiteltässä maito kuumennetaan nopeasti tiettyyn lämpötilaan ja sitten jäähdytetään takaisin esimerkiksi säilytyslämpötilaan. Ongelmana pastöroinnissa ja muissa lämpökäsittelymenetelmissä on erittäin suuri energiankulutus ja se, että lämpökäsittely muokkaa käsiteltävän nesteen molekyylirakennetta. Yhtenä ongelmana on vielä se, että pastörointi tuottaa kasvihuonekaasuja.In the prior art solutions, disinfection has been carried out, for example, by heat treatment, chemicals and also by UV fluorescent light. One known heat treatment method is pasteurization, in which, for example, in milk treatment, the milk is rapidly heated to a certain temperature and then cooled back, for example, to a storage temperature. The problem with pasteurization and other heat treatment methods is the extremely high energy consumption and the fact that the heat treatment modifies the molecular structure of the liquid to be treated. Another problem is that pasteurization produces greenhouse gases.
Vastaavasti kemikaaleilla toteutetussa desinfioinnissa puhdistettavaan aineeseen jää usein jäämiä käytetyistä kemikaaleista, kuten esimerkiksi kloorista tai otsonista. Nämä jäämät saattavat olla vaaraksi terveydelle. Lisäksi puhdistettavaan aineeseen saattaa jäädä käytetyistä kemikaaleista reaktiotuotteita, jotka muuttavat puhdistettavan aineen ominaisuuksia. Kemiallisetkin menetelmät siis muokkaavat käsiteltävän nesteen molekyylirakennetta.Similarly, chemical disinfection often results in residues from the chemicals used, such as chlorine or ozone, to be purified. These residues may pose a health risk. In addition, the chemicals to be purified may contain reaction products from the chemicals used, which will alter the properties of the substance to be purified. Thus, even chemical methods modify the molecular structure of the fluid to be treated.
Uusimpana menetelmänä desinfiointiin on käytetty UV-loisteput-kia, jotka eivät muuta puhdistettavan aineen ominaisuuksia, mutta niissä on ongelmana se, että loisteputkilamput ovat de-sinfiointiominaisuuksiltaan epätarkkoja, jolloin niiden käyttöä ei voida kohdistaa juuri tiettyjen mikrobien tuhoamiseen. Lisäksi loisteputket kuluttavat paljon energiaa, ovat helposti särkyviä ja ovat käyttöiältään lyhyitä, sekä ovat lisäksi käyttöikänsä päätyttyä ongelmajätettä, koska ne sisältävät mm. elohopeaa. Yleensä loisteputkilla ei ole voitu desinfioida muuta kuin kirkasta nestettä, eli käytännössä vettä sekä ilmaa tai kiinteitä materiaaleja.The most recent method of disinfection is UV fluorescent tubes, which do not alter the properties of the material to be cleaned, but have the problem that the fluorescent lamps have inaccurate disinfecting properties, so that their use cannot be specifically targeted at killing certain microbes. In addition, fluorescent tubes consume a lot of energy, are fragile and have a short service life, and are also hazardous waste at the end of their service life, since they contain, among other things, mercury. In general, fluorescent tubes have not been able to disinfect anything other than clear liquid, ie practically water, air or solid materials.
Yhteisenä epäkohtana kaikille edellä mainituille tunnetuille desinfiointimenetelmille on vielä se, että ne ovat vaikutukseltaan laaja-alaisia, joten niillä ei voida suorittaa tarkkaan kohdennettua mikrobikohtaista desinfiointiprosessia.A common drawback with all of the above-mentioned known disinfection methods is that they have a wide-ranging effect and therefore cannot perform a well-targeted microbial disinfection process.
Tämän keksinnön tarkoituksena on poistaa edellä mainitut epäkohdat sekä aikaansaada ympäristöystävällinen, energiatehokas, edullinen ja luotettava menetelmä ja laitteisto rajatussa tilassa olevan aineen desinfioimiseksi, joka desinfiointi ei jätä jäämiä puhdistettavaan kohteeseen eikä muokkaa puhdistettavan kohteen ominaisuuksia. Lisäksi tarkoituksena on saada aikaan monipuolinen, skaalautuva ja tarkka menetelmä ja laitteisto, jolla desinfiointi voidaan tarvittaessa suorittaa tarkkaan kohdennettuna mikrobikohtaisesti. Tarkoituksena on myös aikaansaada menetelmä ja laitteisto, jossa desinfiointi-prosessia ja sen osia sekä toimilaitteita voidaan helposti valvoa ja säätää, jolloin esimerkiksi puhdistettavan aineen virtausmäärää ja -nopeutta sekä käytettyjen ledien aallonpituutta ja valotehoa eli intensiteettiä voidaan säätää ja ledien käyttöikää voidaan valvoa. Keksinnön mukaiselle menetelmälle on tunnusomaista se, mitä on esitetty patenttivaatimuksen 1 tunnusmerkkiosassa. Vastaavasti keksinnön mukaiselle laitteistolle on tunnusomaista se, mitä on esitetty patenttivaatimuksen 8 tunnusmerkkiosassa. Keksinnön muille sovellu-tusmuodoille on tunnusomaista se, mitä on esitetty muissa patenttivaatimuksissa .The object of the present invention is to eliminate the above drawbacks and to provide an environmentally friendly, energy efficient, inexpensive and reliable method and apparatus for disinfecting a substance in a confined space which does not leave residues on the object to be cleaned or modifies the properties of the object. A further object is to provide a versatile, scalable and accurate method and apparatus whereby, where necessary, disinfection can be carried out in a highly targeted, microbe-specific manner. It is also intended to provide a method and apparatus in which the disinfection process and its components and actuators can be easily monitored and adjusted, such as the flow rate and velocity of the material to be cleaned and the wavelength and luminous efficacy of the LEDs used. The method according to the invention is characterized in what is stated in the characterizing part of claim 1. Correspondingly, the apparatus according to the invention is characterized by what is set forth in the characterizing part of claim 8. Other embodiments of the invention are characterized by what is stated in the other claims.
Keksinnön mukaisen menetelmän ja laitteiston, eli lyhyemmin keksinnön mukaisen ratkaisun etuna on muun muassa desinfioinnin erinomainen tarkkuus, kohdennettavuus ja säädettävyys, jolloin desinfiointiprosessi voidaan tarvittaessa suorittaa mikrobikohtaisesti ja jättää haluttaessa desinfiointikohtee-seen hyödyllisiä mikrobeja, kuten esimerkiksi maitoon voidaan jättää maitohappobakteereja, jotka normaalisti kuolevat pastöroinnissa. Etuna on myös hyvä energiatehokkuus ja ympäristöys tävällisyys sekä se, että keksinnön mukainen ratkaisu ei muok-kaa kohdeainetta eikä jätä siihen mitään jäämiä eikä makuhait-toja. Yhtenä merkittävänä etuna on myös laitteiston helppo skaalautuvuus käytettyjen virtausmäärien mukaan. Vielä yhtenä etuna on ratkaisussa käytettyjen UV-ledien pitkä käyttöikä, jolloin laitteiston huoltovälit ovat pitkät.Advantageously, the method and apparatus according to the invention, i.e. the solution according to the invention, have excellent accuracy, targeting and adjustability of the disinfection, whereby the disinfection process can be carried out microbially if necessary and if desired, It is also advantageous to have good energy efficiency and environmental friendliness and that the solution according to the invention does not modify the target substance and leaves no residues or taste problems. Another major advantage is the easy scalability of the equipment according to the flow rates used. Another advantage is the long life of the UV LEDs used in the solution, which means long service intervals for the equipment.
Seuraavassa keksintöä selostetaan yksityiskohtaisemmin sovellutusesimerkkien avulla viittaamalla oheisiin yksinkertaistettuihin ja kaaviollisiin piirustuksiin, joissa kuvio 1 esittää kaaviollisesti ja yksinkertaistettuna sekä osittain lohkokaavioina yhtä keksinnön mukaista laitteistoa rajatussa tilassa olevan aineen desinfioimiseksi, kuvio 2 esittää sivulta katsottuna ja yksinkertaistettuna sekä kaaviollisesti yhtä keksinnön mukaista laitteistoa nestemäisen aineen desinfioimiseksi, kuvio 3 esittää sivulta katsottuna ja yksinkertaistettuna sekä kaaviollisesti yhtä keksinnön mukaista laitteistoa kaasumaisen aineen desinfioimiseksi, kuvio 4 esittää sivulta katsottuna ja yksinkertaistettuna sekä kaaviollisesti ja kuvion 5 leikkausviivaa B-B pitkin leikattuna yhtä keksinnön mukaisen laitteiston puhdistuskammiota nestemäisen aineen desinfioimiseksi, kuvio 5 esittää kuvion 4 suunnasta A katsottuna ja yksin kertaistettuna sekä kaaviollisesti kuvion 4 mukaisen laitteiston puhdistuskammiota nestemäisen aineen desinfioimiseksi, kuvio 6 esittää edestä ja sivulta katsottuna sekä yksin kertaistettuna yhtä keksinnön mukaisessa ratkaisussa käytettyä LED-valolistaa nestemäisen aineen desinfioimiseksi, kuvio 7 esittää sivulta katsottuna ja yksinkertaistettuna sekä kaaviollisesti ja keskiviivaa pitkin halki-leikattuna yhtä keksinnön mukaisen laitteiston puhdistuskammiota kaasumaisen aineen desinfioimi seksi ilman kaasuvirtauksen rajaavaa kvartsilasi-putkea, kuvio 8 esittää sivulta katsottuna ja yksinkertaistettuna sekä kaaviollisesti ja keskiviivaa pitkin halki-leikattuna kuvion 7 mukaista puhdistuskammiota kammion keskellä olevalla kvartsilasiputkella varustettuna, kuvio 9 esittää päästä katsottuna ja yksinkertaistettuna kuvion 7 tai 8 mukaista puhdistuskammiota kammion keskellä olevalla kvartsilasiputkella varustettuna ja kuvio 10 esittää päästä katsottuna ja yksinkertaistettuna kuvion 7 tai 8 mukaista puhdistuskammiota kammion keskellä olevalla kvartsilasiputkella varustettuna ja yksi kammion seinäelementti irrotettuna.In the following, the invention will be explained in more detail by way of example with reference to the accompanying simplified and schematic drawings, in which Figure 1 is a schematic Fig. 3 is a side elevational and simplified and schematic side view of one apparatus for disinfecting a gaseous substance according to the invention; Fig. 4 is a side elevational and schematic view and a sectional view BB of Fig. 5 for disinfecting a liquid agent; and singly and schematically, the apparatus of Figure 4 Fig. 6 is a front and side view and a simplified view of one of the LED light strips used for disinfecting a liquid substance used in the solution of the invention, Fig. 7 is a side and simplified schematic and central section of a gas-cleaned device according to the invention Fig. 8 is a side view and simplified view of the purification chamber of Fig. 7 with a quartz glass tube in the middle of the chamber, Fig. 9 with a quartz glass tube, and Fig. 10 is an end view and simplified view of the purification chamber of Figs. 7 or 8; with a central quartz glass tube and one chamber wall element removed.
Kuviossa 1 on esitetty kaaviollisesti ja yksinkertaistettuna sekä osittain lohkokaavioina yhtä keksinnön mukaista laitteistoa 1 rajatussa desinfiointitilassa 9 olevan aineen, kuten kaasun tai nesteen desinfioimiseksi. Vaikka jäljempänä kuva tuissa esimerkeissä keskitytään etupäässä kaasumaisen ja nestemäisen aineen desinfiointiin, puhdistettava kohde voi olla myös kiinteässä olomuodossa oleva kappale, joka on desinfioinnin aikana paikallaan desinfiointitilassa 9 tai jota liikutetaan jollakin sopivalla alustalla.Figure 1 is a schematic, simplified and partially block diagram view of one apparatus 1 according to the invention for disinfecting a substance, such as a gas or liquid, in a confined disinfection space 9. Although the examples below focus primarily on the disinfection of gaseous and liquid substances, the object to be cleaned may also be a solid object that is stationary in disinfection space 9 during disinfection or moved on a suitable support.
Keksinnön mukaiseen laitteistoon kuuluu ainakin desinfioitavan aineen sisääntuloliitäntä 3, kuten sopivalla liittimellä varustettu putki tai vastaava, säätövälineet 4 desinfioitavan aineen virtausmäärän ja/tai -nopeuden säätämiseksi ja mittausvälineet 5 virtausmäärän ja/tai -nopeuden, tai jonkin muun puhdistettavaan aineeseen liittyvän suureen mittaamiseksi, sekä rajatulla desinfiointitilalla 9 varustettu puhdistuskammio 6, jossa on ainakin joukko ultraviolettivaloa säteileviä LED-yksikköjä 7 sekä LED-yksiköt 7 ja desinfioitavan aineen toisistaan mekaanisesti erottava, yksi tai useampi kvartsilasi-elementti 8 tai vastaava elin, ja anturijärjestely 5a, johon kuuluu esimerkiksi lämpötila-anturi, UV-valon intensiteettian- turi, UV-valon aallonpituuden mittauslaite, jännitteen mittauslaite ja virran mittauslaite. Lisäksi puhdistuskammiossa 6 on myös desinfioidun aineen ulostuloliitäntä 3a, kuten poisto-putki, poistoventtiili tai vastaava elin.The apparatus according to the invention includes at least a disinfectant inlet connection 3, such as a pipe with a suitable connector or the like, control means 4 for adjusting the flow rate and / or rate of the disinfectant and measuring means 5 for measuring the flow rate and / or rate a cleaning chamber 6 having a disinfection chamber 9 having at least a plurality of LED units 7 emitting ultraviolet light, and the LED units 7 and one or more quartz glass elements 8 or the like separating the disinfectant mechanically, and a sensor arrangement 5a comprising, for example, a temperature sensor; UV light intensity sensor, UV light wavelength measuring device, voltage measuring device and current measuring device. Further, the cleaning chamber 6 also has a disinfectant outlet connection 3a, such as an outlet pipe, an outlet valve or the like.
Keksinnön mukaiseen laitteistoon kuuluu lisäksi ainakin käyttäjäliittymällä varustettu ohjaus- ja säätöjärjestelmä 2, säädettävä virtalähde 2a ja säätölaitteisto 10, jossa on ainakin säätövälineet LED-yksikköjen 7 intesiteetin eli valotehon säätämiseksi ohjaus- ja säätöjärjestelmän 2 lähettämien ohjeiden mukaisesti. Lisäksi säätölaitteistossa 10 on säätövälineet LED-yksikköjen 7 UV-ledien säteilemän UV-valon aallonpituuden säätämiseksi ohjaus- ja säätöjärjestelmän 2 lähettämien ohjeiden mukaisesti. UV-ledien aallonpituutta voidaan säätää esimerkiksi säätölaitteiston 10 ja laitteiston virtalähteen 2a avulla vähintään +5% ledien aallonpituuden nimellisarvosta. Näin vain muutamalla erilaisella LED-yksiköllä 7, joissa kussakin on vain yhtä tai kahta aallonpituutta säteileviä UV-ledejä, voidaan kattaa suuri aallonpituusalue esimerkiksi välillä n. 200-300 nm. Tällöin karkea aallonpituussäätö on manuaalinen, jolloin säätö tapahtuu LED-yksiköitä 7 vaihtamalla, ja hienosäätö on toteutettu säätölaitteiston 10 ja laitteiston virtalähteen 2a avulla +5% rajoissa ledien aallonpituuden nimellisarvosta. Nesteenpuhdistuslaitteistossa sekä karkea että hienosäätö voidaan tehdä desinfioinnin aikana, ja kaasun puhdistuslaitteistossa ainakin hienosäätö voidaan tehdä desinfioinnin aikana.The apparatus according to the invention further comprises at least a control and regulating system 2 with a user interface, an adjustable power supply 2a and a regulating apparatus 10 having at least regulating means for regulating the intensity or light power of the LED units 7 according to the instructions transmitted by the regulating system. Further, the control apparatus 10 has control means for adjusting the wavelength of the UV light emitted by the LED units 7 according to the instructions transmitted by the control and control system 2. The wavelength of the UV LEDs can be adjusted, for example, by means of the control apparatus 10 and the power supply 2a of the apparatus at least + 5% of the nominal wavelength of the LEDs. Thus, only a few different LED units 7, each having only one or two wavelengths of emitting UV LEDs, can cover a large wavelength range, for example, in the range of about 200-300 nm. In this case, the coarse wavelength adjustment is manual, whereby the adjustment is effected by changing the LED units 7, and the fine adjustment is effected by means of the control apparatus 10 and the apparatus power supply 2a within + 5% of the nominal wavelength of the LEDs. In a liquid purification apparatus, both coarse and fine tuning can be performed during disinfection, and in a gas purification apparatus, at least a fine tuning can be made during disinfection.
Kuviossa 1 virtalähde 2a on selvyyden vuoksi esitetty kytkettynä vain ohjaus- ja säätöjärjestelmään 2, mutta todellisuudessa olennaisesti kaikki laitteiston toimielimet saavat käyttövoimansa virtalähteestä 2a. Laitteiston 1 ohjaus- ja säätöjärjestelmä 2 on kytketty desinfioitavan aineen virtausmäärän ja/tai -nopeuden säätövälineisiin 4 esimerkiksi kaapelin 11 välityksellä ja mittausvälineisiin 5 esimerkiksi kaapelin 12 välityksellä, sekä LED-yksikköjen 7 säätölaitteistoon 10 kaapelin 13 välityksellä, jotka säätövälineet 10 on edelleen kytketty LED-yksiköihin 7 kaapelin 14 välityksellä. Kaapelit 11-14 käsittävät sekä virta- että datakaapeloinnit yksi- tai kaksisuuntaisina.In Fig. 1, for the sake of clarity, the power supply 2a is shown connected only to the control and regulation system 2, but in reality substantially all actuators of the apparatus are powered by the power supply 2a. The control and regulation system 2 of the apparatus 1 is connected to the means 4 for controlling the flow rate and / or rate of the disinfectant by means of cable 11 and the measuring means 5 by means of cable 12 and the control apparatus 10 of LED units 7 by means of cable 13 units 7 via cable 14. Cables 11-14 include both current and data cabling in unidirectional or bidirectional fashion.
Ohjaus- ja säätöjärjestelmän 2 sekä säätö- ja mittausvälineiden 4, 5, 10 avulla on toteutettu keksinnön mukainen LED-yk-sikköjen 7 valotehon ja desinfioitavan aineen virtausmäärän ja/tai -nopeuden keskinäinen säätö. Tällöin säätö on edullisesti toteutettu joko siten, että halutun lopputuloksen saavuttamiseksi säädetään LED-yksikköjen 7 valotehoa desinfioitavan aineen virtausmäärän ja/tai -nopeuden funktiona, tai päin-vastion säädetään desinfioitavan aineen virtausmäärää ja/tai -nopeutta LED-yksikköjen 7 valotehon funktiona.By means of the control and regulation system 2 and the control and measuring means 4, 5, 10, the luminous efficacy of the LED units 7 and the flow rate and / or velocity of the disinfectant according to the invention are realized. Here, the adjustment is preferably made either by adjusting the luminous efficacy of the LED units 7 as a function of the flow rate and / or velocity of the disinfectant to achieve the desired result, or conversely by adjusting the flow rate and / or velocity of the disinfectant as a function of the luminous efficacy of the LED units 7.
Saavutettavaa desinfiointitulosta on vielä mahdollista parantaa säätämällä lisäksi LED-yksikköjen 7 säteilemän valon aallonpituutta puhdistettavan aineen ja/tai aineen sisältämien haitallisten mikrobien mukaan. Ohjaus- ja säätöjärjestelmässä 2, virtalähteessä 2a ja säätölaitteistossa 10 on tarkoituksen mukaiset välineet myös LED-yksikköjen 7 säteilemän valon aallonpituuden säätämiseksi anturijärjestelmän 5a antamien mittaustulosten perusteella.It is still possible to improve the disinfection result achieved by further adjusting the wavelength of light emitted by the LED units 7 according to the harmful microbes to be purified and / or contained in the substance. The control and regulation system 2, the power supply 2a and the control apparatus 10 also have means for adjusting the wavelength of light emitted by the LED units 7 based on the measurement results provided by the sensor system 5a.
Ohjaus- ja säätöjärjestelmän 2, virtalähteen 2a ja säätölimi-en 4 sekä säätölaitteiston 10 ja anturi järjestely jen 5, 5a avulla laitteiston seurantajärjestelmä ja sovitettu seuraamaan sekä LED-yksikköjen 7 ledien että prosessin lämpötilaa, UV-valon intensiteettiä ja aallonpituutta, LED-yksikköjen 7 UV-ledien virtaa ja jännitettä sekä puhdistettavan aineen virtausmäärää ja -nopeutta, tai jotakin muuta puhdistettavaan aineeseen liittyvää suuretta.By means of the control and regulation system 2, the power supply 2a and the control glue 4, the control apparatus 10 and the sensor arrangements 5, 5a, the apparatus monitoring system is adapted to monitor the LEDs and process temperature, UV light intensity and wavelength, The current and voltage of the UV LEDs, as well as the flow rate and flow rate of the material to be cleaned, or any other quantity related to the material being cleaned.
Mittaustulosten ja tehtyjen säätöjen perusteella saatujen parametrien arvoja käytetään ohjaus- ja säätöjärjestelmässä 2 olevien valvontavälineiden avulla desinfiointiprosessin koko-naisvalvontaan ja raportointiin, jolloin esimerkiksi maitoa tai muita elintarvikkeita desinfioitaessa prosessista saadaan seurantaraportti, jossa näkyy desinfiointitapahtuman proses- siaikainen tila prosessin alusta prosessin loppuun. Näin määräysten mukaiset kriteerit on helposti toteutettavissa elintarvikkeita desinfioitaessa.The values obtained from the measurement results and the adjustments made are used by the control means in the control and regulation system 2 for overall monitoring and reporting of the disinfection process, for example when disinfecting milk or other food, a monitoring report showing the status of the disinfection process. In this way, regulatory criteria can be easily met when disinfecting food.
Keksinnön mukaisessa laitteistossa 1 on kommunikointivälineinä toimivat palvelinyhteysvälineet 2b laitteiston 1 kytkemiseksi erilliseen palvelimeen esimerkiksi yhdellä tai useammalla tavalla seuraavista: langaton puhelin- tai dataverkko, kuten GSM tai WLAN; paikallisverkko, kuten LAN, tai jollakin muulla tekniikalla. Palvelinta ei ole esitetty kuvioissa. Lisäksi laitteiston 1 virrajakoyksikkö voidaan varustaa GPS-yksiköllä. Palvelinyhteysvälineet 2b mahdollistavat laitteiston 1 toiminnan ja toimilaitteiden kaukovalvonnan sekä etä-kontrolloinnin, jolloin esimerkiksi UV-yksikköjen 7 ledien kuntoa voidaan seurata etäohjatusti ja käyttöiän lähestyessä loppuaan, saadaan palvelimelle tieto ledien tilasta LED-yksi-köiden 7 vaihtotarvetta ajatellen. Myös edellä mainittu des-infiointiprosessin seuranta ja raportointi voidaan tehdä pal-velinyhteysvälineiden 2b avulla etänä palvelimelta käsin. Etäyhteyden avulla järjestelmää voidaan myös ohjata esimerkiksi virran ja/tai jännitteen muutoksin tai muita arvoja muuttamalla ja näin voidaan muuttaa LED-komponenttien tehoa ja/tai aallonpituutta, tai jotakin muuta tarvittavaa desinfi-ointiprosessin osa-aluetta, mikäli desinfiointiprosessissa tarvitaan muutoksia.The apparatus 1 according to the invention has communication means 2b as communication means for connecting the apparatus 1 to a separate server, for example in one or more of the following ways: a wireless telephone or data network such as GSM or WLAN; local area network, such as LAN, or any other technology. The server is not shown in the figures. In addition, the power distribution unit of the apparatus 1 may be provided with a GPS unit. The server communication means 2b enable remote operation and remote control of the operation of the equipment 1 and actuators, whereby, for example, the LEDs of the UV units 7 can be monitored remotely and at the end of their service life. Also, the aforementioned monitoring and reporting of the desinfection process can be done by means of the server communication means 2b remotely from the server. The remote connection can also be used to control the system, for example by changing current and / or voltage, or changing other values, and thus changing the power and / or wavelength of the LED components, or any other required part of the disinfection process if changes are required.
Kuviossa 2 on esitetty sivulta katsottuna ja yksinkertaistettuna sekä kaaviollisesti yhtä keksinnön mukaista laitteistoa 1 nestemäisen aineen, kuten esimerkiksi veden tai maidon desinfioimiseksi. Laitteisto 1 on esimerkiksi pyörien varassa liikutettava ja käsittää yhden tai useampia keskenään rinnakkain sijoitettuja puhdistuskammioita 6 sisään- ja ulostulo-liitäntöineen 3, 3a. Laitteisto voi olla myös kannettava tai kiinteästi paikalleen asennettu. Yksi tai useampia rinnakkaisia laitteistoja 1 voidaan kytkeä esimerkiksi puhdistettavan nesteen, kuten veden tai maidon säiliöön 15, josta puhdistettava neste johdetaan omalla paineellaan tai pumpun avulla laitteiston 1 sisääntuloliitäntään 3 ja sitä kautta edelleen puhdistuskammioon 6 sekä puhdistettuna ulostuloliitännän 3a kautta edelleen käsiteltäväksi.Figure 2 is a side elevational and schematic view of one apparatus 1 of the invention for disinfecting a liquid substance such as water or milk. The apparatus 1 is, for example, movable on wheels and comprises one or more cleaning chambers 6 arranged side by side with inlet and outlet connections 3, 3a. The hardware may also be portable or permanently installed. One or more parallel apparatuses 1 may be connected, for example, to a tank 15 of liquid to be purified, such as water or milk, from which the liquid to be purified is fed under its own pressure or pump to the inlet 3 of apparatus 1 and thereafter to the cleaning chamber 6.
Kuviossa 3 on esitetty sivulta katsottuna ja yksinkertaistettuna sekä kaaviollisesti yhtä keksinnön mukaista laitteistoa 1 kaasumaisen aineen, kuten esimerkiksi ilman desinfioimiseksi. Laitteistossa 1 on sopivaan muotoon taivutetuista metallilevyistä, esimerkiksi alumiinilevyistä koottu lieriömäinen puhdistuskammio 6, joka toimii samalla laitteiston 1 runkona. Puhdistuskammio 6 on kytketty olennaisesti kartiomaisen lii-tinkappaleen 3b välityksellä rakennuksen tai vastaavan ilmanvaihtoputkeen 3, joka toimii tässä ratkaisussa puhdistettavan aineen sisääntuloliitäntänä 3. Ulostuloliitäntä on kytketty esimerkiksi suoraan huoneen 16 ilmanvaihdon sisääntuloriti-lään 18. Puhdistuskammio 6 on kytkettävissä myös suoraan esimerkiksi muuhun sopivaan kohtaan rakennuksen ilmanvaihtoput-kistoon. Tarvittava käyttö- ja ohjausjännite sekä datatiedot välitetään kaapeloinnin 17 kautta.Fig. 3 is a side elevational and simplified diagrammatic view of an apparatus 1 according to the invention for disinfecting a gaseous substance such as air. The apparatus 1 has a cylindrical cleaning chamber 6 of a suitable shape made of bent metal plates, for example aluminum plates, which at the same time serves as the body of the apparatus 1. The purge chamber 6 is connected via a substantially conical connection piece 3b to a building or similar vent pipe 3 which in this solution serves as an inlet 3 for the substance to be cleaned. The outlet is connected directly to the ventilation inlet 18 of the room 16, for example. ilmanvaihtoput-the archives. The required operating and control voltage as well as the data data are transmitted via cabling 17.
Kuvioissa 4 ja 5 on esitetty yhtä keksinnön mukaisen laitteiston 1 puhdistuskammiota 6 nestemäisen aineen, kuten veden tai maidon desinfioimiseksi. Kuvio 4 esittää rajatun tilan 9 muodostavaa kammiota 6 sivulta katsottuna ja kuvion 5 leikkausviivaa B-B pitkin leikattuna ja kuvio 5 esittää kammiota 6 päältäpäin, kuvion 4 suunnasta A katsottuna.Figures 4 and 5 show one of the cleaning chambers 6 of the apparatus 1 according to the invention for disinfecting a liquid substance such as water or milk. Figure 4 is a side view of the chamber 6 forming the confined space 9 and a sectional view taken along the line B-B of Figure 5, and Figure 5 is a top view of the chamber 6, viewed from the direction A of Figure 4.
Kammio 6 koostuu lieriöstä, jonka alaosassa on desinfioitavan nesteen sisääntuloaukko 3c, johon on ulkopuolelta kiinnitetty putkimainen sisääntuloliitäntä 3, ja jonka lieriön yläosassa on desinfioidun nesteen ulostuloaukko 3d, johon on ulkopuolelta kiinnitetty putkimainen ulostuloliitäntä 3a. Kammio 6 on kummastakin päästään suljettu vesitiiviisti kannella 22, jossa on aukot kvartsilasielementtinä toimiville kvartsilasi-putkille 8, jotka on järjestetty ulottumaan vesitiiviisti kansien 22 läpi kammion 6 ulkopuolelle.The chamber 6 consists of a cylinder having a disinfecting fluid inlet 3c at its lower end having a tubular inlet 3 connected to the outside and a disinfecting fluid outlet 3d having a tubular outlet 3a attached externally. The chamber 6 is sealed at each end with a watertight lid 22 having openings for quartz glass tubes 8 acting as a quartz glass element, arranged to extend watertightly through the covers 22 outside the chamber 6.
Kvartsilasiputkia 8 on kammiossa 6 yksi tai useampia, esimerkiksi 2, 3 tai 4 kappaletta, kuten esimerkin mukaisessa rat kaisussa. Edullisesti kvartsilasiputket 8 ovat poikkileikkaukseltaan olennaisen suorakaiteenomaisia sekä joko pyöreäpää-tyisiä, pyöreäkulmaisia tai suorakulmaisia ja sijoitettu keskenään siten, että ne muodostavat mahdollisemman suuren esteen ja hidasteen kammiossa 6 virtaavalle puhdistettavalle nesteelle, aikaansaaden sijainnillaan ja muodollaan nesteeseen pyörteitä, jotka hidastavat nesteen virtausta kammion läpi ja mahdollistavat mikrobien paremman altistumisen UV-valolle. Jos esimerkiksi nesteessä on roskia, voisi käydä niin, että tasaisessa virtauksessa roskat varjostaisivat mikrobeja, jolloin kaikki mikrobit eivät tuhoutuisi. Saattamalla puhdistettava neste turbulenttiseen virtaukseen LED-yksiköi-den 7 ympäri, on mahdollista parantaa desinfiointitulosta.There are one or more quartz glass tubes 8 in chamber 6, for example 2, 3 or 4, as in the solution of the example. Preferably, the quartz glass tubes 8 are substantially rectangular in cross-section and either round-ended, circular or rectangular and spaced so as to provide a greater barrier and retardation of the fluid to be cleaned in the chamber 6, providing better exposure of microbes to UV light. For example, if the liquid contains debris, it could happen that in a steady stream, the debris would overshadow the microbes and not all microbes would be destroyed. By bringing the liquid to be cleaned into a turbulent flow around the LED units 7, it is possible to improve the disinfection result.
Yksi kvartsilasiputkista 8 on sijoitettu esimerkiksi leveys-suunnassaan suoraan sisääntuloaukon 3c eteen, jolloin suuri osa sisääntulevasta nestevirrasta törmää ensin mainittuun kvartsilasiputkeen 8. Sisään tulevan nesteen virtausnopeutta hidastetaan ja pyörteisyyttä kasvatetaan lisäksi erillisillä virtausmäärän ja/tai -nopeuden tai -suunnan säätövälineillä 4, jotka tässä esimerkkitapauksessa käsittävät ruuvimaisen elimen, joka on kiinnitetty paikalleen sisääntuloliitännän 3 sisään ja aiheuttaa nestevirtaan pyörteisyyttä. Säätövälineenä 4 voisi olla myös manuaalisesti tai sähköisesti ohjattava kuristin tai jokin muu säätölaitteisto, jonka avulla sisään tulevan nesteen virtausnopeutta, -määrää ja pyörteisyyttä voidaan säätää. Lisäksi kammion 6 sisällä on laitteiston ohjaus- ja säätöjärjestelmään 2 kytketyt mittausvälineet 5, kuten mittausanturi puhdistettavan nesteen virtausmäärän ja/tai -nopeuden mittaamiseksi desinfioinnin säätöä varten. Kammion 6 sisällä on myös anturijärjestely 5a LED-yksikköjen 7 ledien ja prosessin lämpötilan mittaamiseksi ja myös UV-valon intensiteetin ja aallonpituuden sekä UV-yksikköjen 7 UV-ledien 7a virran ja jännitteen mittaamiseksi.For example, one of the quartz glass tubes 8 is disposed directly in front of the inlet 3c in its width direction, whereby a large portion of the incoming liquid stream collides with the first quartz glass tube 8. The incoming fluid flow rate is slowed and increased by comprising a screw-like member, which is fixed in place within the inlet connection 3 and causes turbulence in the flow of liquid. The control means 4 could also be a manually or electrically controlled throttle or some other control device by means of which the flow rate, volume and turbulence of the incoming liquid can be controlled. In addition, inside the chamber 6 is a measuring means 5 connected to the equipment control and regulation system 2, such as a measuring sensor for measuring the flow rate and / or velocity of the fluid to be cleaned for controlling the disinfection. Inside the chamber 6 there is also a sensor arrangement 5a for measuring the LEDs and process temperature of the LED units 7 and also for measuring the intensity and wavelength of the UV light and the current and voltage of the UV units 7a.
Kvartsilasiputket 8 on mitoitettu ja sijoitettu kammioon 6 siten, että kvartsilasiputkien 8 sisään on kuhunkin sovitettavissa yksi, puhdistettavasta nestevirrasta mekaanisesti täysin erotettu LED-yksikkö 7, joka käsittää kaksi rinnakkaista valolistaa 19, joiden kummankin yhdelle leveälle sivulle on sijoitettu joukko ultraviolettiaallonpituudella säteileviä UV-ledejä 7a siten, että ensimmäisen valolistan 19 UV-ledit 7a osoittavat ensimmäiseen suuntaan ja toisen valo-listan 19 UV-ledit 7a osoittavat toiseen suuntaan, joka on päinvastainen kuin ensimmäinen suunta. Vaihtoehtoisesti LED-yksikössä 7 on vain yksi valolista 19, jonka kummallakin leveällä ja toisiinsa nähden vastakkaisella sivulla on joukko UV-ledejä 7a. Ledit 7a on kytketty valolistojen 19 päätykappaleen 20 läpi tai ohi johtimien 21 välityksellä virtalähteeseen, jota ei ole esitetty kuvioissa.The quartz glass tubes 8 are dimensioned and housed in a chamber 6 such that each of the quartz glass tubes 8 is fitted with one LED unit 7, which is mechanically completely separated from the stream of liquid to be cleaned, comprising two parallel light strips 19 having a such that the UV LEDs 7a of the first light list 19 point in the first direction and the UV LEDs 7a of the second light list 19 point in a second direction opposite to the first direction. Alternatively, the LED unit 7 has only one light strip 19 having a plurality of UV LEDs 7a on each of its wide and opposite sides. The LEDs 7a are coupled through or through the end piece 20 of the light strips 19 to a power source not shown in the figures.
Kuviossa 6 on esitetty edestä ja sivulta katsottuna sekä yksinkertaistettuna yhtä kammiossa 6 käytettyä LED-yksikköä 7 nestemäisen aineen desinfioimiseksi. LED-yksikkö 7 koostuu kahdesta, kapeista sivuistaan keskenään rinnakkain asetetusta valolistasta 19, jotka on kytketty yhdeksi kokonaisuudeksi valolistojen 19 kummankin pään yhteyteen sijoitetuilla kytkentäkappaleilla 20. Kytkentäkappaleissa 20 on valolistojen 19 päitä vastaavat urat, joihin valolistojen 19 päät ovat tukevasti sijoitettavissa ja lisäksi kytkentäkappaleissa 20 on kvartsilasiputkien 8 päitä vastaavat urat, joiden avulla kytkentäkappaleet 22 voidaan kiinnittää tukevasti paikalleen kvartsilasiputkien 8 päihin. Näin koko LED-yksikkö 7 tai vain sen yksi valolista 19 on helppo vaihtaa tarvittaessa ja valo-listat 19 pysyvät luotettavasti paikoillaan.Figure 6 is a front and side view and a simplified view of one LED unit 7 used in chamber 6 for disinfecting a liquid substance. The LED unit 7 consists of two narrowly aligned parallel light strips 19, which are connected together by means of coupling pieces 20 located at each end of the light strips 19. The coupling pieces 20 have grooves corresponding to the ends of the light strips 19 and the ends of the light strips 19 grooves corresponding to the ends of the quartz glass tubes 8, by means of which the coupling pieces 22 can be securely fastened in place to the ends of the quartz glass tubes 8. Thus, the entire LED unit 7 or only one of its light strips 19 can be easily replaced as needed and the light strips 19 remain reliably in place.
LED-yksikön 7 ensimmäisen valolistan 19 yhdellä leveällä sivulla on rivi ultraviolettivalon aallonpituudella säteileviä ledejä 7a ja vastaavasti LED-yksikön 7 toisen valolistan 19 yhdellä leveällä sivulla on olennaisesti samanlainen rivi ultraviolettivalon aallonpituudella säteileviä, olennaisesti samanlaisia ledejä 7a. Valolistat 19 on asetettu kapeista sivuistaan keskenään rinnakkain siten, että kummankin valo-listan 19 UV-ledit 7a osoittavat keskenään vastakkaiseen suuntaan.One wide side of the first light strip 19 of the LED unit 7 has a row of ultraviolet light emitting LEDs 7a, and respectively one wide side of the second light strip 19 of the LED unit 7 has a substantially similar row of ultraviolet light emitting 7a. The light strips 19 are arranged parallel to each other on their narrow sides so that the UV LEDs 7a of each light strip 19 point in the opposite direction.
Keksinnön mukainen ratkaisu mahdollistaa sen, että erilaisiin desinfiointitarkoituksiin on helppo ja nopea vaihtaa tarkoitukseen parhaiten sopivimmat ledit vain vaihtamalla LED-yksi-köt 7 tai niiden sisällä vaikka vain toinen valolista 19 toisiin, joissa on eri aallonpituutta säteilevät ledit 7a. Sen lisäksi, että LED-yksikön 7 kummassakin valolistassa 19 voi olla keskenään erilaisit ledit 7a, yhdessäkin valolistassa 19 voi olla aallonpituudeltaan keskenään erilaiset ledit 7a. Tällöin, kun yhdessä LED-yksikössä 7 on esimerkiksi kahta eri aallonpituutta säteileviä ledejä 7a ja esimerkin mukaisessa kammiossa käytettäessä neljää LED-yksikköä 7, voi käytössä olla siis yhtä aikaa kahdeksaa eri aallonpituutta säteilevää lediä 7a, jolloin UV-säteilyn kattava aallonpituusalue on mahdollista tehdä laajaksi tai sovittaa tarkasti tehoamaan paremmin juuri tietyille mikrobeille ja/tai juuri tietylle virtausnopeudelle. Näin voidaan esimerkiksi maidon puhdistuksessa valita käytettävät UV-ledit 7a siten, että hyödylliset maitohappobakteerit eivät kuole desinfioinnin yhteydessä.The solution according to the invention enables easy and rapid replacement of the most suitable LEDs for different disinfection purposes by replacing the LEDs alone 7 or even even one light strip 19 with others having LEDs emitting at different wavelengths. In addition to the fact that each light strip 19 of the LED unit 7 may have different LEDs 7a, each of the light strips 19 may have LEDs 7a of different wavelengths. Thus, when one LED unit 7, for example, has two LEDs 7a emitting different wavelengths, and when using four LED units 7 in the exemplary chamber, eight LEDs 7a emitting at different wavelengths can be used at the same time, thus widening the UV wavelength range. or tailor it to work better for specific microbes and / or at a specific flow rate. Thus, for example, the UV LEDs 7a to be used in milk purification can be selected so that useful lactic acid bacteria do not die during disinfection.
Kuvioissa 7-10 on esitetty yhtä keksinnön mukaisen laitteiston 1 puhdistuskammiota 6 kaasumaisen aineen, kuten ilman desinfioimiseksi. Kuviossa 7 puhdistuskammio 6 on esitetty sivulta katsottuna ja halkileikattuna ilman kaasuvirtauksen rajaavaa kvartsilasiputkea 8 ja kuviossa 8 sama puhdistuskammio 6 on esitetty kvartsilasiputken 8 kanssa. Lisäksi kuviossa 9 sama puhdistuskammio 6 on esitetty päästä katsottuna ja kuviossa 10 myös päästä katsottuna, mutta yksi kammion 6 sei-näelementti 6a irrotettuna.Figures 7 to 10 show one of the cleaning chambers 6 of the apparatus 1 according to the invention for disinfecting a gaseous substance such as air. In Figure 7, the cleaning chamber 6 is shown in side elevation and in section without the gas flow limiting quartz glass tube 8, and in Figure 8 the same cleaning chamber 6 is shown with the quartz glass tube 8. In addition, in Fig. 9 the same cleaning chamber 6 is shown in end view and in Fig. 10 also in end view, but one wall element 6a of the chamber 6 is removed.
Lieriömäinen puhdistuskammio 6 koostuu poikkileikkauksessaan ympyrän kaaren muotoisista seinäelementeistä 6a, jotka sivu-reunoistaan toisiinsa liitettyinä muodostavat poikkileikkauksessaan ympyrämäisen puhdistuskammion 6. Seinäelementit 6a ovat esimerkiksi metallia, edullisesti alumiinia ja niiden sisäpinnassa on säteittäisesti joukko seinäelementin 6a pituussuuntaisia LED-yksiköitä 7, jotka koostuvat valolistasta 19 ja sen kammion 6 keskilinjan puoleiselle sivulle kiinnitetyistä ultraviolettiaallonpituudella säteilevistä UV-ledeistä 7a. Vastaavasti seinäelementtien 6a ulkopinnassa on joukko seinäelementin 6a pituussuuntaisia jäähdytysripoja 6b ledien 7a jäähdyttämiseksi.The cylindrical cleaning chamber 6 is composed of circular arc-shaped wall elements 6a which, when connected to each other at their lateral edges, form a circular cleaning chamber 6. The wall elements 6a are e.g. ultraviolet wavelength emitting UV LEDs 7a attached to the centerline side of its chamber 6. Correspondingly, the outer surface of the wall elements 6a has a plurality of longitudinal cooling ribs 6b of the wall element 6a for cooling the LEDs 7a.
Puhdistuskammion 6 ensimmäisessä päässä on suppilomainen lii-tinkappale 3b, jonka avulla puhdistuskammio 6 on kiinnitetty esimerkiksi ilmanvaihtoputkistoon, jonka liitinkappaleen 3b sisään sijoitettu osa toimii sisääntuloliitäntänä 3. Liitin-kappaleen 3b ensimmäinen pää on kiinnitetty ilmanvaihtoputkistoon tai vastaavaan tuloputkeen, ja toinen pää on kiinnitetty puhdistuskammion 6 ensimmäiseen päähän esimerkiksi pan-takiinnityksen avulla. Lisäksi liitinkappaleen 3b läpi on johdettu tarvittavat virrasyöttö- ja datatietokaapelit 17. Puhdistuskammion 6 yhteydessä on on laitteiston ohjaus- ja säätöjärjestelmään 2 kytketyt mittausvälineet 5, kuten mittausanturi puhdistettavan kaasun virtausmäärän ja/tai -nopeuden mittaamiseksi desinfioinnin säätöä varten.The first end of the cleaning chamber 6 has a funnel-shaped socket 3b for attaching the cleaning chamber 6 to, for example, a ventilation duct, the part of which is located inside the connector 3b acting as an inlet connection 3. The first end of the connector 3b is secured to the ventilation duct to the first end, for example, by means of a pan strap. In addition, the necessary power supply and data communication cables 17 are passed through the connector 3b. The cleaning chamber 6 is provided with measuring means 5, such as a measuring sensor for measuring the flow rate and / or rate of gas to be cleaned for controlling disinfection.
Lisäksi puhdistuskammion 6 sisällä on anturijärjestely 5a LED-yksikköjen 7 ledien 7a ja prosessin lämpötilan mittaamiseksi ja myös UV-valon intensiteetin ja aallonpituuden mittaamiseksi sekä UV-yksikköjen 7 ledien 7a virran ja jännitteen mittaamiseksi .In addition, inside the cleaning chamber 6 there is a sensor arrangement 5a for measuring the LEDs 7a and process temperature of the LED units 7 and also for measuring the intensity and wavelength of the UV light and for measuring the current and voltage of the LEDs 7a.
Puhdistuskammion 6 pituussuuntaisella keskilinjalla on kvart-silasielementtinä toimiva kvartsilasiputki 8, joka tässä so-vellutusmuodossa on poikkileikkaukseltaan ympyrämäinen ja muodostaa sisäänsä rajatun desinfiointitilan 9, joka erottaa puhdistettavan kaasun mekaanisesti ledeistä 7a. Kvartsilasi-putken 8 ensimmäinen pää on kiinnitetty kaasutiiviisti si-sääntuloliitäntään 3 tiivisteillä varustetun liitoskappaleen 26 välityksellä. Vastaavasti puhdistuskammion 6 toisessa päässä on esimerkiksi päätylevy 23, jonka keskellä on halkaisijaltaan kvartsilasiputken 8 ulkohalkaisijaa vastaava ympyrämäinen syvennys 24 kvartsilasiputken 8 tukemista ja kaasu-tiivistä kiinnittämistä varten, ja syvennyksen 24 keskellä on esimerkiksi halkaisijaltaan kvartsilasiputken 8 sisähalkaisi-jaa vastaava reikä 25 kaasuvirtauksen poistumiseksi puhdis- tuskammiosta 6. Toisessa päässä on lisäksi ulostuloliitäntä 3a puhdistetun kaasun johtamiseksi eteenpäin.The longitudinal centerline of the purification chamber 6 has a quartz glass tube 8 acting as a quartz silicon element, which in this embodiment is circular in cross section and provides a limited disinfection space 9 which mechanically separates the gas to be purified from the leds 7a. The first end of the quartz glass tube 8 is gas-tightly secured to the inlet connection 3 via a connecting piece 26 with seals. Correspondingly, at one end of the cleaning chamber 6 there is, for example, an end plate 23 having a circular recess 24 for supporting and gas tightly fitting the quartz glass tube 8 with a diameter equivalent to the outer diameter of the quartz glass tube 8. at the other end, there is also an outlet connection 3a for passing the purified gas forward.
Keksinnön mukaisessa menetelmässä kohdistetaan rajatussa tilassa 9 olevaan puhdistettavaan aineeseen UV-valonlähteenä olevien UV-ledien 7a lähettämää UV-säteilyä kvartsilasiputken 8 läpi, joka kvartsi-lasiputki 8 muodostaa erottavan läpinäkyvän kerroksen UV-ledien 7a ja puhdistettavan kaasun väliin. Keksinnön mukaisesti puhdistettava kaasumainen aine johdetaan kulkemaan rajatun tilan 9 läpi nopeudella, jota valvotaan mittausvälineillä 5 ja valvonnan perusteella UV-valolähteen 7a valotehoa eli intensiteettiä säädetään säätövälineillä 10 kaasumaisen aineen mitatun virtausnopeuden mukaan halutun desin-fiointivaikutuksen aikaansaamiseksi. Ledien 7a intensiteetin säädön lisäksi tai sen tilalla säädetään myös mittausvälineillä 5 mitattua puhdistettavan kaasumaisen aineen virtausnopeutta ja pyörteisyyttä. Nämä säädöt tehdään ohjaus- ja säätöjärjestelmän 2 ja säätövälineiden 4 avulla.In the method according to the invention, the cleaning agent in the confined space 9 is subjected to UV radiation emitted by UV LEDs 7a as a UV light source through a quartz glass tube 8 which forms a separating transparent layer between the UV LEDs 7a and the gas to be purified. According to the invention, the gaseous substance to be purified is passed through a confined space 9 at a rate controlled by the measuring means 5 and by means of the control the luminous efficacy or intensity of the UV light source 7a is adjusted by the adjusting means 10 to achieve the desired disinfection effect. In addition to or instead of controlling the intensity of the LEDs 7a, the flow rate and turbulence of the gaseous material to be purified, as measured by the measuring means 5, are also controlled. These adjustments are made by the control and regulation system 2 and the control means 4.
Menetelmässä valvotaan UV-ledien 7a intensiteettiä ja aallonpituutta anturijärjestelyn 5a UV-anturien avulla ja tarvittaessa intensiteettiä säädetään, kuten edellä on jo mainittu. Vastaavasti ledien 7a aallonpituutta säädetään joko karkealla säädöllä manuaalisesti vaihtamalla käytettäviä LED-yksiköitä 7, tai hienosäädöllä, jolloin ledien 7a aallonpituutta säädetään ohjaus- ja säätöjärjestelmän 2 sekä säätölaitteiston 10 avulla ainakin n. +5% rajoissa ledien 7a aallonpituuden nimellisarvosta halutun puhdistusvaikutuksen mukaan. Karkean ja hienosäädön yhteisvaikutuksena ledien 7a aallonpituutta säädetään välillä n. 200 nm - 300 nm ja tarvittaessa käytettävä aallonpituus kohdennetaan tarkasti juuri tietyille aallonpituuksille. Kohdennusta tarkennetaan kulloinkin kohteena olevaa mikro-orginismia varten säätämällä joko aallonpituutta tai intensiteettiä tai näiden yhdistelmiä, tai myös pulssittamalla näiden käyttöä.The method monitors the intensity and wavelength of the UV LEDs 7a by means of the UV sensors of the sensor arrangement 5a and, if necessary, adjusts the intensity as already mentioned. Correspondingly, the wavelength of the LEDs 7a is controlled either by coarse adjustment by manually changing the LED units 7 used, or by fine-tuning whereby the wavelength of the LEDs 7a is controlled by the control and adjustment system 2 and the control apparatus 10 within at least + 5% of the nominal cleaning effect of the LEDs 7a. As a combined effect of coarse and fine tuning, the wavelength of the LEDs 7a is adjusted between about 200 nm and 300 nm and, if necessary, the wavelength used is precisely targeted to specific wavelengths. Targeting is fine-tuned for the target micro-orginism by either adjusting the wavelength or intensity, or combinations thereof, or by pulsing their use.
Edellä esitetyt erilaiset ratkaisut ja piirteet voivat olla keksinnöllisinä piirteinä yhden tai useamman keksinnön muun piirteen kanssa.The various solutions and features described above may be inventive features with one or more other features of the invention.
Alan ammattimiehelle on selvää, ettei keksintö rajoitu yksinomaan edellä esitettyihin esimerkkeihin, vaan voi vaihdella jäljempänä esitettävien patenttivaatimusten puitteissa. Niinpä esimerkiksi puhdistuskammioiden ja LED-yksiköiden rakenne, muoto ja koko voivat olla erilaisiakin kuin edellä on esitetty.It will be apparent to one skilled in the art that the invention is not limited to the above examples, but may vary within the scope of the following claims. Thus, for example, the structure, shape and size of the cleaning chambers and LED units may be different from those described above.
Claims (17)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FI20145067A FI126138B (en) | 2014-01-23 | 2014-01-23 | Method and equipment for disinfecting a substance in a confined space |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FI20145067A FI126138B (en) | 2014-01-23 | 2014-01-23 | Method and equipment for disinfecting a substance in a confined space |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
FI20145067A FI20145067A (en) | 2015-07-24 |
FI126138B true FI126138B (en) | 2016-07-15 |
Family
ID=53784075
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
FI20145067A FI126138B (en) | 2014-01-23 | 2014-01-23 | Method and equipment for disinfecting a substance in a confined space |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
FI (1) | FI126138B (en) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2023115198A1 (en) * | 2021-12-22 | 2023-06-29 | Ghomi Osgoei Kamyar | Disinfection apparatus and method of use |
-
2014
- 2014-01-23 FI FI20145067A patent/FI126138B/en not_active IP Right Cessation
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
FI20145067A (en) | 2015-07-24 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP2023052169A (en) | Heat release device and method for uv-led photoreactor | |
US10442704B2 (en) | Ultraviolet fluid disinfection system with feedback sensor | |
US9168321B2 (en) | Toroidal-shaped treatment device for disinfecting a fluid such as air or water | |
US20100314551A1 (en) | In-line Fluid Treatment by UV Radiation | |
US10928143B2 (en) | Cooling apparatus for cooling a fluid by means of surface water | |
CA2771552A1 (en) | Ultraviolet irradiation system for water treatment | |
US20130153514A1 (en) | Apparatus and Methods for Treating Fluids Using Ultraviolet Light | |
WO2014046142A1 (en) | Medium-pressure external-beam type ultraviolet ray irradiation device, and device for inactivating microorganisms in ballast water | |
JP2014061483A5 (en) | ||
US20210290795A1 (en) | Systems and Apparatus for Ultraviolet Light Disinfection | |
AU2013267284A1 (en) | Sanitizer system | |
US20170128613A1 (en) | Method and system for cleaning air | |
JP2023518926A (en) | Liquid disinfection device | |
FI126138B (en) | Method and equipment for disinfecting a substance in a confined space | |
US20180334400A1 (en) | Uv apparatus | |
CN203545727U (en) | Active ultraviolet sewage treatment system | |
US11998667B2 (en) | Air purification device | |
KR101910361B1 (en) | UV-LED sterilizer device in Pipelines | |
KR102206539B1 (en) | Apparatus for sterilizing high-pressure air | |
KR101303081B1 (en) | Cooling tower system | |
RU2708585C1 (en) | Device for disinfecting drinking water with uv radiation | |
WO2018143304A1 (en) | Cell for ultraviolet irradiation module, and ultraviolet irradiation module | |
KR102301881B1 (en) | Sterilizer | |
KR101910362B1 (en) | High-Capacity UV-LED sterilizer device | |
AU2011250719A1 (en) | An apparatus and method for treating a flowable product |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
FG | Patent granted |
Ref document number: 126138 Country of ref document: FI Kind code of ref document: B |
|
PC | Transfer of assignment of patent |
Owner name: LED FUTURE OY |
|
MM | Patent lapsed |