本发明专利技术涉及一种用于通过UV辐射(UV反应器)对流经其中的流体进行消毒的装置(10)，所述装置(10)包括容器(20)，该容器(20)具有用于接收流体的入口(22)以及具有用于从容器(20)中排出流体的出口(24)，用于利用UV辐射照射流体的可变或可调整的照射区(12)设置在所述容器(20)内。照射区(12)被设计为在两个相对设置的反应器壁(14、26)之间延伸的间隙，并且流体流经该间隙。能够通过将至少一个反应器壁(14)设计为可移动来改变反应器壁(14、26)之间的相互距离(D)，以及因此改变间隙的间隙尺寸(D)。例如，可移动的反应器壁(14)是位于容器(20)内部或突出到容器中的可移位体(9)的壁。通过调整在呈间隙形式的照射区(12)的区域中的反应器壁(14、26)之间的距离并因此调整流经间隙的流体的层厚度(D)，UV反应器(10)的运行效率在流体的不同散射和吸收性质下得到优化。可选地，使用传感器(7)检测辐射的穿透深度，并且基于传感器信号调整间隙尺寸(D)。于传感器信号调整间隙尺寸(D)。于传感器信号调整间隙尺寸(D)。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于对流经其中的流体进行消毒的装置和方法
[0001]本专利技术涉及一种用于对流经的流体、特别是流经的液体进行消毒的装置和一种对应的方法。该装置包括容器，该容器具有用于接收流体的入口并且具有出口，流体在流经该出口之后能够在该出口处从容器中排出。该装置还包括多个辐射源，优选地为LED，多个辐射源中的每一个被设计成用波长在UV辐射范围内、优选在UV
‑
C辐射范围内的光照射在容器内部流动的流体。这种装置也被称为UV反应器。
[0002]UV反应器可以以多种方式使用，例如用于处理饮用水，或用于对例如在商业、农业或家庭应(例如洗碗机等)用中使用的生活用水或工业用水进行消毒或灭菌。也可以通过这种UV反应器对除了水之外的流体例如血或奶进行消毒。
[0003]200nm至280nm的波长范围中的辐射(根据DIN 5031
‑
7，也被称为远UV或FUV辐射)被证明在这种情况下是特别有效的。此外，存在100nm至200nm的相邻范围，这相应地被称为真空UV或VUV辐射。
[0004]上述高达280nm的波长范围在本申请中称为UV
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C辐射，280nm至315nm的波长范围称为UV
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B辐射，并且315nm至380nm的波长范围称为UV
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A辐射，并且它们主要用于UV反应器中。出于本申请的目的，本文使用的术语UV
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C辐射也包括10nm至121nm(极紫外)的范围。
[0005]为了有效消毒，在这种情况下，每单位体积流经的液体的射束剂量应该是恒定的。然而，每单位体积流经的液体的射束剂量至少应高于确保相应单位体积的预期消毒的极限值。
[0006]UV反应器对液体消毒的功效受到辐射进入液体体积的穿透深度的影响。特别是在UV
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C辐射和混浊介质的情况下，入射光强度在几毫米后由于吸收和/或散射已经下降到百分之几，使得对于几厘米或更大的辐射层厚度，不能实现相关的消毒效果，或者必须使用非常高的初始光功率以便在衰减之后获得足够的效果。例如，介质的浊度可能是由散射或吸收颗粒引起的。这些颗粒的来源可能是有机的，也可能是无机的。示例可以是灰尘颗粒、微生物、藻类或悬浮颗粒、水垢颗粒或类似物。替代地或附加地，浊度也可能由乳液或与其他液体(例如与胶体成分)混合引起。
[0007]因此，为了确保在整个体积中剂量恒定的条件，有必要采取特殊预防措施。当辐射的穿透深度随时间变化时，尤其如此。
[0008]通过将辐射功率适当地增加到超过临界阈值，例如增加104倍以上，原则上可以在待消毒的液体的所有区域中实现足以减少可繁殖细菌的辐射功率。许多消毒单元过去都是基于UV
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C灯源，特别是气体放电灯。在这种情况下，所需辐射可能会大量过量，因为每瓦辐射功率的源的成本很低，并且辐射源原则上能够发射大量辐射(几百到几千瓦，取决于灯的类型)。在最简单的情况下，在设计消毒系统时，可以假设“最坏的情况”(尽可能浑浊的液体)，并且可以针对这种情况设计反应器和辐射源。然而，由于大部分照射区域中的UV过量，这种解决方案导致系统的能量效率大大降低。在基于LED的应用中，这种解决方案的方法是不可行的，因为UV辐射的最大量非常低，并且当前UV LED、特别是UV
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C LED的成本很高。
[0009]因此，本专利技术的目的是开发一种用于对流经的流体进行消毒的所述类型的装置，以克服上述缺点。特别地，即使在穿透深度例如由于待消毒液体的散射和吸收特性的变化
而变化的情况下，也能预期尽可能有效地确保消毒效果。
[0010]该目的是通过一种用于对流经的液体进行消毒的装置来实现的，该装置具有专利权利要求1的特征。从属权利要求涉及根据本专利技术的装置的有利改进。
[0011]首先是一种用于通过UV辐射对流经的流体进行消毒的装置，该装置包括容器，该容器具有用于接收流体的入口并且具有出口，流体在流经该出口后能够在该出口处从容器中排出。因此，它本质上是流动反应器。本专利技术同样包括容纳在容器中的流体，该流体被预先引入，通过UV辐射进行消毒，然后被释放。在下文中，装置的容器，也就是说UV反应器的容器，有时也被称为反应室。
[0012]还可以提供一种传感器装置，该传感器装置通过感测来检测辐射的穿透深度，例如通过浊度传感器来检测辐射的穿透深度，并且调整反应室的尺寸，使得即使在浊度增加的情况下也能确保足够的消毒能力。此外，吞吐率也可以被调整或重新调整。因此，可以防止辐射剂量过度粗暴地过量或剂量不足。
[0013]可以通过例如借助于可控阀控制压力或控制泵送流体通过UV反应器的泵的功耗来调整吞吐率。例如，可以根据浊度传感器的测量结果来执行控制。
[0014]例如，可以对反应室尺寸进行调整，使得通过例如借助于移位单元改变界定该照射区的反应器壁之间的距离来调整流经辐射源的液体的层厚度。在高消光的情况下，也就是说，在辐射的穿透深度低的情况下，反应器壁之间的距离以及因此照射区中流体的层厚度被适当地减小。反之，在低消光的情况下，也就是说，在辐射的穿透深度较高的情况下，反应器壁之间的距离以及因此流体的层厚度可以适当地增加。此外，可以相应地调整吞吐率，以便在照射区的整个体积中实现期望的照射剂量。例如，这可以通过重新调整反应器入口中的体积流量或压力来实现。
[0015]在本专利技术的各种示例性实施例中，可变照射区由反应器容器的壁(第一反应器壁)和可移位体的壁(第二反应器壁)形成，在下文中，为了简单起见，可移位体也将被称为滑块。在这种情况下，可移位体(滑块)设置在反应器容器内部，使得滑块的壁(滑块壁)和容器的壁(容器壁)面对彼此。在这种情况下，容器壁和滑块壁的形状优选地在照射区内彼此匹配，使得在容器壁和滑块壁之间至少在部分区段中形成对于流经的流体尽可能均匀的间隙，也就是说具有一致的、恒定的间隙尺寸的间隙。在均匀间隙的情况下，通过均匀的辐射，可以在照射区内实现对流经的流体的均匀消毒效果。替代地，通过局部相应地调整的辐射功率，也可以通过不均匀的间隙实现均匀的消毒效果。
[0016]形成间隙或照射区的壁例如可以是平面的或空间弯曲的，在形成间隙或照射区的壁是空间弯曲的情况下，两个壁的曲率优选是互补的，从而形成尽可能均匀的适当空间弯曲的间隙。关于这方面的进一步细节，参考以下本专利技术的优选实施例。
[0017]通过移动滑块，可以适当地调整间隙尺寸，即容器壁和滑块壁之间的距离，并且如果需要，可以改变间隙尺寸。此外，容器壁、滑块壁和移位单元优选地被设计为使得间隙尺寸在整个间隙形状的照射区内均匀地变化。
[0018]滑块可以机械地连接到移位单元，例如直接设置在移位单元上。移位单元例如可以是线性导轨，其中滑块被可移动地支撑、设置在反应器内部的底部上。滑块和移位单元之间的耦合也可以以另一种方式进行，例如通过反应器容器的壁磁性地耦合。
[0019]有利地，滑块的移动也可以纯粹通过流动液体的力来进行。为此，经由可调节的旁
通管将液体引导到滑块的背本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于通过UV辐射(UV反应器)对流经的流体进行消毒的装置(10、10
’
、10”)，包括：容器(20、20
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)，所述容器(20、20
’
)具有用于接收流体的入口(22)和用于从所述容器(20、20
’
)中排出流体的出口(24)，其中，在所述容器(20、20
’
)内设置用于照射流体的照射区(12、12
’
、12”)，多个辐射源(1、1
’
)，优选为LED，所述多个辐射源(1、1
’
)中的每一个被配置为向所述照射区(12、12
’
、12”)中发射波长在UV辐射范围内、优选在UV
‑
C辐射范围内的光，其中，所述照射区(12、12
’
、12”)形成为间隙，其中，所述容器(20、20
’
)被设计为使流体流经该间隙，并且其中，所述照射区(12、12
’
、12”)被设计为使所述间隙的间隙尺寸(D)是可变的。2.如权利要求1所述的装置，其中，所述间隙由面对彼此设置的壁(2、3；14、26；14
’
、26
’
；2、9”)形成，并且其中，所述壁(2、3；14、26；14
’
、26
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；2、9”)之间的距离(D)是可变的。3.如权利要求2所述的装置，其中，所述面对彼此设置的壁之一是所述容器(20、20
’
)的壁(26、26
’
)。4.如权利要求2或3所述的装置，其中，所述面对彼此设置的壁之一是可移位体(9、9
’
、9”)的壁(26、26
’
、13)，所述可移位体(9、9
’
、9”)至少部分地设置在所述容器(20、20
’
)内。5.如权利要求2至4之一所述的装置，其中，所述面对彼此设置的壁(2、3；14、26；14
’
、26
’
；2、9”)的形状彼此匹配，使得所述壁(2、3；14、26；14
’
、26
’
，2、9”)之间的间隙至少在部分区段中均匀地形成，优选在整个照射区(12、12
’
、12
’
)内均匀地形成。6.如权利要求4或5所述的装置，其具有移位单元，所述移位单元被设计成使所述可移位体(9、9
’
、9”)相对于所述容器(20、20
’
)的所述壁(26、26
’
、2)移位，优选地使得所述间隙尺寸(D)在整个所述照射区(12、12
’
、12”)内均匀地变化。7.如权利要求6所述的装置，其中，所述体(9、9
’
、9”)机械地耦合到所述移位单元，例如通过所述体(9、9
’
、9”)可移动地支撑在线性导轨中来机械地耦合到所述移位单元。8.如权利要求6所述的装置，其中，所述体(9、9
’
)通过所述反应器容器(20、20
’
)磁性耦合到所述移位单...
【专利技术属性】
技术研发人员：乌利齐，
申请(专利权)人：欧司朗有限公司，
类型：发明
国别省市：
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