DE19832431A1 - Vorrichtung zur Entkeimung eines Fluids mittels UV-Strahlen - Google Patents

Abstract

Eine Vorrichtung zur Entkeimung eines Fluids mittels UV-Strahlen wird so ausgebildet, daß sie gleichzeitig Ozon zur Verbesserung der Entkeimungswirkung erzeugt.

Description

Die Erfindung befaßt sich mit einer Vorrichtung zur Entkeimung eines Fluids mittels UV-Strahlen, mit einem für elektromagnetische Wellen durchlässigen Rohr, durch welches das Fluid geleitet wird, und einem das Rohr umgebenden Gehäuse, in dem mindestens ein UV-Strahler angeordnet ist.

Eine Vorrichtung der genannten Art ist beispielsweise aus der DE-OS 196 17 467 bekannt. Bei der Entkeimung von Wasser fließt das Wasser durch ein Quarzglasrohr, und im Luftraum des Gehäuses befindet sich ein UV-C-Strahler. Das Gehäuse für den UV-Strahler ist wegen des hohen Reflexionsgrades aus Aluminium bzw. mit Aluminiumfarbe beschichtet.

Um eine hohe Entkeimungswirkung zu erreichen, wurde in der Gebrauchsmusteranmeldung 298 02 771.2 eine Vorrichtung zur Entkeimung eines Fluids mittels UV-Strahlen vorgeschlagen, bei der über entsprechende Sensoren Schwankungen in der Strahlerleistung erkannt und entsprechende Maßnahmen zu deren Behebung durchgeführt werden können. Es wird dadurch auch eine hohe Gleichmäßigkeit in der Entkeimungswirkung erreicht.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine noch weitere Verbesserung der Fluidqualität zu erreichen. Es soll eine noch bessere Reinigung des Fluids erzielt werden.

Die Lösung der gestellten Aufgabe erfolgt bei einer Vorrichtung der eingangs genannten Gattung erfindungsgemäß dadurch, daß die elektromagnetischen Wellen des oder der UV-C-Strahler sowohl im gewebezerstörenden Bereich von 254,7 nm als auch im Ozon erzeugenden Bereich unterhalb von 200 nm liegen. Der bevorzugte Wellenbereich liegt unterhalb von 180 nm. Je nach Wellenbereich der Strahlung wird als Durchflußrohr ein Quarzglasrohr oder auch ein Rohr aus anderem geeignetem Material eingesetzt. Für die Erzeugung des Ozons geeignete Strahler sind auf dem Markt erhältlich, ebenso die Quarzglasrohre für diesen Zweck.

Für die ständige Bildung und Zuleitung des erzeugten Ozons in das Fluid ist das Gehäuse mit einem nach außen durch die Gehäusewand geführten Zulaufstutzen für die Zufuhr von gefilterter Luft in das Gehäuse versehen. Das im Gehäuse erzeugte Ozon wird dem Fluid beigegeben. Dies erfolgt über einen Einlaufstutzen, der die in Strömungsrichtung gesehen erste Halterung für das Rohr durchdringt. Es sind auch andere Zufuhrstellen denkbar, jedoch bietet diese Anordnung die Möglichkeit, das Ozon im Fluid im Strahlungsbereich der Strahler wirksam werden zu lassen.

Die Vorrichtung wird vorzugsweise so aufgestellt, daß das Fluid das Rohr in senkrechter Richtung von unten nach oben durchströmt. In diesem Fall wird der Zulaufstutzen im unteren Boden des Gehäuses angebracht, dessen Seitenwand aus einem Metallrohr besteht.

Damit der Übertritt des Ozons in das Fluid erfolgt, wird der Luftdruck im Gehäuse höher eingestellt als der Druck des Fluids im Fluidrohr. Hierfür kann am Zulaufstutzen eine Luftförderpumpe angeschlossen sein. Die Luftförderpumpe und auch ein üblicherweise einzusetzender Luftfilter können bekannter Bauart sein. Damit bei einem eventuellen Druckabfall im Gehäuse ein Übertritt des Fluids in das Gehäuse mit Sicherheit vermieden wird, ist der Einlaufstutzen mit einem Rückschlagventil versehen.

In vorteilhafter Weise ist an den Einlaufstutzen ein Einlaßrohr aus Metall angeschlossen, dessen Mündung im oberen Innenraum des Gehäuses liegt. Da das Ozon leichter als Luft ist, sammelt es sich in diesem Teil des Innenraums und gelangt durch das Einlaßrohr zum Einlaufstutzen.

An die Auslaßmuffe des Fluid führenden Rohres sind ein Gasabscheider und eine Gasneutralisierungseinrichtung angeschlossen. Hierüber werden überschüssige Gase oder Gasgemische abgeschieden und neutralisiert.

Der Gasabscheider ist äußerst einfach und kostengünstig in seinem Aufbau und kann aus einem siphonartigen Rohrbogen mit einem in seinem Scheitelpunkt angeordnetem Flüssigkeitsabsperrventil gebildet sein. Das Flüssigkeitsabsperrventil läßt die Gasgemische entweichen, sperrt jedoch bei Flüssigkeiten ab.

Als Gasneutralisierungseinrichtung kann ein Aktivkohlebehälter verwendet werden, der das Gasgemisch neutralisiert.

Das unterhalb eines Wellenbereichs von 200 nm bei einer UV-Bestrahlung der Luft entstehende Ozon wird folglich dem Fluid zugeführt, welches schon einer UV-Bestrahlung durch die UV-Strahler unterliegt. Durch die UV-Bestrahlung erfolgt im Fluid eine Entkeimung. Die Zuführung von Ozon bewirkt zusätzlich eine Oxidation von organischen Verbindungen im Fluid, welche dadurch unschädlich gemacht werden, sowie eine ergänzende Abtötung von Viren und Bakterien.

Anhand eines Ausführungsbeispiels wird die Erfindung näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 die Entkeimungsvorrichtung im Längsschnitt und

Fig. 2 den Gasabscheider mit Aktivkohlebehälter ebenfalls im Schnitt.

Die Fig. 1 zeigt einen Längsschnitt durch die Entkeimungsvorrichtung 1. Die Vorrichtung 1 besteht im wesentlichen aus einem Gehäuse 2, in dem der UV-Strahler 3 angeordnet ist, und durch welches ein Rohr 4 für das Fluid geführt ist. Das Gehäuse 2 wird aus einem Rohrstück 5 und zwei Abschlußböden - einem oberen Boden 6 und einem unteren Boden 7 - gebildet. Die Böden 6 und 7 sind flanschartig ausgebildet, in das Rohrstück 5 eingesetzt und an ihren Außenrändern 8 mit einem Dichtungsring 9 versehen. Die Befestigung der Böden 6 und 7 am Rohrstück 5 kann auf geeignete Weise erfolgen, z. B. über eine Verschraubung.

Eingezeichnet ist ein Strahler 3. Es werden jedoch bevorzugt mehrere Strahler 3 auf dem Umfang des Rohrstücks 5 verteilt angebracht, um eine bestmögliche Wirkung der Strahler 3 in Bezug zu dem durch das Rohr 4 strömende Fluid zu erreichen. Der elektrische Anschluß 10 für den Strahler 3 ist über die Verschraubung 11 luftdicht durch den unteren Boden 7 geführt. Die Verschraubung 11 besteht aus einem in den Boden 7 eingesetzten Stutzen 12 mit einer Gewindetasche 13, in die ein Dichtring 14 eingelegt ist, der durch die Schraube 15 zusammengedrückt wird und damit den elektrischen Anschluß 10 abdichtet.

Das Rohr 4 ist an seinen Enden 16 und 17 durch Verschraubungen 18 mit Dichtungen eingefaßt und über die Muffen 19 und 20 mit den Böden 6 und 7 verbunden. Das Fluid durchströmt das Rohr 4 von unten nach oben in der mit dem Pfeil 21 angezeigten Richtung.

In dem unteren Boden 7 ist ein Zulaufstutzen 22 eingefügt, durch den von einer nicht näher gezeigten Pumpe Frischluft in den Gehäuseinnenraum 23 gefördert wird. Es handelt sich um gefilterte Luft, damit der Innenraum 23 nicht verschmutzt und die Strahlerleistung vermindert wird.

Der Wellenbereich der Strahler 3 ist so ausgelegt, daß aus der Luft im Innenraum 23 Ozon entsteht. Dieses Ozon sammelt sich im oberen Teil des Innenraums 23, in welchem die Mündung 24 des Einlaßrohres 25 liegt. Das Einlaßrohr 25 führt zu dem Einlaufstutzen 26 in der Halterung 19. Über das Einlaßrohr 25 und den Einlaufstutzen 26 wird das erzeugte Ozon dem durch das Rohr 4 strömenden Fluid beigegeben und beigemischt. Die Beimischung wird durch den im Gehäuse 2 gegenüber dem im Rohr 4 herrschenden Überdruck bewirkt. Letzterer wird durch die Luftförderpumpe erzeugt. Um eine ungewollte Rückströmung durch das Einlaßrohr 25 zu verhindern, ist das Rückschlagventil 27 eingesetzt. Zur Unterstützung der Beimischung ist an den Einlaufstutzen 26 ein an seinem Ende verschlossenes perforiertes Rohrstück 29 angesetzt. Hierdurch erfolgt ein Einperlen des Ozons in das Fluid.

Im oberen Boden 6 ist eine Glasoptik 28 angebracht, über die ein Einblick in den Innenraum möglich ist. Hier kann die Wirksamkeit der Strahler 3 beobachtet werden.

Es wird angemerkt, daß die Vorrichtung je nach Bedarf mit weiteren Einrichtungen zur Überwachung ihrer Wirksamkeit ausgestattet werden kann, wie sie in vorangegangenen Gebrauchsmustern des Anmelders bereits behandelt worden sind.

In der Fig. 2 ist im Schnitt der Gasabscheider 30 und die Gasneutralisierungseinrichtung 31 dargestellt. Der Rohrbogen 32 wird in die Auslaßmuffe 20 des Rohres 4 eingeschraubt. Die Krümmung des Rohrbogens 32 weist nach oben. In seinem Scheitelpunkt 33 ist die Öffnung 34, durch welche die sich in der Rohrkrümmung ansammelnden Gase entweichen können. An die Öffnung 34 schließt das Flüssigkeitsabsperrventil 35 an, das im wesentlichen aus einem Gehäuse 36 mit Einlaß- und Auslaßöffnung 37 und 39 und einer Abschließkugel 38 besteht. Die Kugel 38 schließt in ihrer untersten Lage die Einlaßöffnung 37 ab. Mit steigendem Gasdruck im Rohrbogen 32 wird die Kugel 38 angehoben und das Gas kann durch das Ventil 35 entweichen. Das Gas gelangt durch die Öffnung 39 in den anschließenden Aktivkohlebehälter 40, der wie sein Name schon besagt, mit Aktivkohle 41 gefüllt ist. Durch die Aktivkohle 41 werden die Gase neutralisiert und gelangen anschließend in die Umgebungsluft. Für den Fall, daß nicht Gase, sondern Fluid an der Öffnung 37 ansteht, wird die leichtere Kugel 38 vom Fluid angehoben, bis sie die Öffnung 39 verschließt. Das Fluid kann dann nicht in den Aktivkohlebehälter 40 gelangen.

Der Rohrbogen 32 ist am Abflußende 43 mit einem Schraubanschluß versehen, über den er mit einem Abflußrohr verbunden werden kann.

Claims (11)

1. Vorrichtung zur Entkeimung eines Fluids mittels UV-Strahlen mit einem für elektromagnetische Wellen durchlässigen Rohr, durch welches das Fluid geleitet wird, und einem das Rohr umgebenden Gehäuse, in dem mindestens ein UV-Strahler angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die elektromagnetischen Wellen des oder der UV-C-Strahler (3) sowohl im gewebezerstörenden Bereich von 254,7 nm als auch im Ozon erzeugenden Bereich unterhalb von 200 nm liegen.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Wellenbereich unter 180 nm liegt.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Rohr (4) ein Quarzglasrohr oder ein UV-beständiges und -durchlässiges Kunststoffrohr eingesetzt wird.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (2) mit einem nach außen durch die Gehäusewand (7) geführten Zulaufstutzen (22) für die Zufuhr von gefilterter Luft in das Gehäuse (2) versehen ist und die in Strömungsrichtung (21) des Fluids gesehen vorhandene erste Halterung (19) des Rohres (4) einen Einlaufstutzen (26) für die Zuführung des erzeugten Ozons in das Fluid aufweist.

5. Vorrichtung nach einen der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Zulaufstutzen (22) im unteren Boden (7) des Gehäuses (2) angebracht ist.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Einlaufstutzen (26) mit einem Rückschlagventil (27) versehen ist.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß an den Einlaufstutzen (26) ein Einlaßrohr (25) aus Metall angeschlossen ist, dessen Mündung (24) im oberen Teil des Innenraums (23) des Gehäuses (2) liegt.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Luftdruck im Gehäuse (2) höher ist als der Druck des Fluids im Rohr (4).

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß an die Auslaßmuffe (20) des Fluid führenden Rohres (4) ein Gasabscheider (30) und eine Gasneutralisierungseinrichtung (31) angeschlossen sind.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Gasabscheider (30) aus einem Rohrbogen (32) mit einem in seinem Scheitelpunkt (33) angeordneten Flüssigkeitsabsperrventil (35) besteht.

11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Gasneutralisierungseinrichtung (31) ein Aktivkohlebehälter (40) ist.