CH669782A5

CH669782A5 -

Info

Publication number: CH669782A5
Application number: CH2554/86A
Authority: CH
Inventors: August Prof Dr Med Reis; Meinolf Dipl-Ing Schoeberl; Konstantin Dr Ledjeff; David Hruza; Georg Wenger
Original assignee: Kaltenbach & Voigt
Priority date: 1985-06-27
Filing date: 1986-06-25
Publication date: 1989-04-14
Also published as: DK296786D0; IT8667517A0; SE8602824D0; DK155075B; DK155075C; DE3523026C2; DK296786A; JPS625351A; IT1192017B; SE8602824L; IT8653576V0; DE3523026A1; SE460091B

Description

BESCHREIBUNG Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum elektrochemischen Entkeimen einer insbesondere aus Wasser bestehenden Flüssigkeit mittels einer von der zu entkeimenden Flüssigkeit durchströmten anodischen Oxidationskammer.

Eine solche Vorrichtung ist durch die DE-OS 2311504 und durch den Aufsatz von Kirmaier und Schöberl «Die anodische Oxidation als neues Praxisverfahren zur Wasserdesinfektion» in

Sonderdruck aus GIT Fachzeitschrift für das Laboratorium, 24 (1980), 443-456 bekannt.

Aus der genannten DE-OS 2 311504 ist es bekannt, dass die beim Entkeimen entstehenden Gase unerwünscht sind und dass zur Vermeidung der Bildung der unerwünschten Gase die Kathode der anodischen Oxidationskammer mit einem Diaphragma aus porösem keramischem Material umgeben wird, wobei die Füllung des Diaphragmas mit konzentrierter Alkalichloridlösung erfolgt. Dieser zusätzliche Einbau stellt eine kompakte Umhüllung der Kathode dar, die beim Betrieb der anodischen Oxidationskammer einen erhöhten Energie- bzw. Strombedarf, einen verhältnismässig grossen Zeitaufwand und nach verhältnismässig kurzer Zeit einen Austausch erforderlich macht und daher aufwendig ist.

Die Erfindung, wie sie im Anspruch 1 gekennzeichnet ist, löst in Ausräumung der vorgenannten Nachteile die Aufgabe, eine Entkeimungsvorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, bei der bei Anwendung in einer zahnärztlichen Praxis eine durch die beim Entkeimen entstehenden Gase hervorgerufene Störung bzw. Beeinträchtigung des zahnärztlichen Arbeitsablaufs, ohne den Aufwand von den Betrieb der anodischen Oxidationskammer hinsichtlich Energiebedarf usw. beeinträchtigenden Mitteln vermieden ist.

Die durch die Erfindung erreichten Vorteile sind im wesentlichen darin zu sehen, dass das Eintreten von Gasen in die Wasserverbraucher vermieden ist und dass die beim Entkeimen entstehenden unerwünschten Gase im Rekombinator gemäss dem Aufsatz von Ledjeff und Winsel «Katalytischer Wasserstoff-/Sauerstoff-Rekombinator mit Selbstbegrenzung» zu Flüssigkeit bzw. zu Wasser rekombiniert und somit unschädlich gemacht werden.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindungen sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.

In der Zeichnung sind Ausführungsformen der Erfindung beispielsweise dargestellt.

Es zeigen:

Fig. 1 ein Blockdiagramm der Entkeimungsvorrichtung;

Fig. 2 eine gegenüber Fig. 1 abgeänderte Ausführungsform;

Fig. 3 eine anodische Oxidationskammer der Entkeimungsvorrichtung nach Fig. 1 und 2 im Schnitt;

Fig. 4 einen Schnitt nach der Linie IV-IV in Fig. 3;

Fig. 5 ein Abscheidungsgefäss der Entkeimungsvorrichtung nach Fig. 1 und 2 im Schnitt, und

Fig. 6 einen Rekombinator der Entkeimungsvorrichtung nach Fig. 1 im Schnitt.

Die dargestellte Vorrichtung dient zum Entkeimen von insbesondere Wasser mittels einer von der zu entkeimenden Flüssigkeit durchströmten reaktorartigen anodischen Oxidationskammer 1. Die Oxidationskammer 1 weist einen tangentialen unteren Einlauf 25 und einen oberen Auslauf 26 (Fig. 4) auf. Die anodische Oxidationskammer 1 besteht gemäss Fig. 3 aus einer mantelförmigen Aussenelektrode 27 und einer zur Aussenelek-trode 27 konzentrischen Innenelektrode 28, wobei zwischen den beiden genannten Elektroden ein den Einlauf 25 und den Auslauf 26 besitzender Ringraum 29 verbleibt. Hierdurch wird eine schraubenlinienförmige turbulente Strömung derzu entkeimenden Flüssigkeit erzeugt, wodurch die bei der beim Durchgang der zu entkeimenden Flüssigkeit erfolgenden Gasentwicklung entstehenden und an den Wänden der Oxidationskammer 1 eventuell anhaftenden Gasblasen abgeführt werden.

Es ist auch möglich, durch eine Rührvorrichtung od. dgl. z. B. im Bereich des Einlaufs 25 angeordnete, feststehende oder bewegliche, beispielsweise drehbare Rührschaufeln, die schraubenlinienförmige bzw. turbulente Strömung zu erzeugen bzw. zu verstärken. Der Ringraum 29 ist durch einen Deckelteil 30 und einen Bodenteil 31, beide aus Isoliermaterial, verschlossen. Die zu den Elektroden 27,28 führenden Stromanschlüsse sind mit 43 und 44 bezeichnet. Der elektrische Stromzuführungs- bzw.

2

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

Betriebsmodus hängt von dem für die anodische Oxidationskammer 1 gewählten Material, z.B. Edelstahl, ab. Im dargestellten Fall wird Gleichstrom bzw. gepulster oder getakteter Gleichstrom oder Gleichstrom mit kurzzeitigem Stromstoss zugeführt. Für eine gleichmässige Entkeimungsleistung ist eine volumen-stromproportionale Regelung des Gleichstromes vorteilhaft. Wenn z.B. Edelstahl als Material gewählt wird, kann mit geringem Materialabtrag ein Umpolen der Elektroden 27,28 ermöglicht werden, wodurch ein beim Durchgang derzu entkeimenden Flüssigkeit durch die Oxidationskammer 1 durch pH-Wert-Verschiebung in Kathodennähe entstehendes Verkalken der Oxidationskammer 1 verhindert bzw. vermindert werden kann.

Die anodische Oxidationskammer 1 und im wesentlichen auch die nachstehend erläuterten Teile sind in einem durch eine gestrichelte Linie angedeuteten zahnärztlichen Gerät 2 angeordnet, welches Wasserverbraucherz. B. in Form eines Speifontänensystems 8, eines Spritzhandstückes 22 eines Kühlmittelsystems 10 und eines Zahnsteinentfernungsgerätes 24 aufweist. Das zahnärztliche Gerät 2 kann auch in Form eines aus der die Entkeimung auf anderem Wege, nämlich mit Hilfe einer chemischen Entkeimungsflüssigkeit betreffenden DE-OS 3 028 550 bekannten Anschlusskastens ausgebildet sein.

Die entkeimte gashaltige Flüssigkeit verlässt die anodische Oxidationskammer 1 über den oberen Auslauf 26 und gelangt über eine Verbindungsleitung 18 in ein Abscheidungsgefäss 3, das einen oberen Auslass 4 für gasreiche Flüssigkeit und einen unteren Auslass 5 für gasarne bzw. gasfreie Flüssigkeit aufweist, wobei der obere Auslass 4 über eine Leitung 19 zu einem die beim Durchgang durch die anodische Oxidationskammer entstandenen Gase rekombinierenden Rekombinator 6 führt, von dem aus eine Abführleitung 7 zu einem Speifontänensystem 8 oder zum Abfluss 9 des zahnärztlichen Gerätes 2 führt, und wobei der untere Auslass 5 über eine Leitung 20 zum Kühlmittelsystem 10 des zahnärztlichen Gerätes 2 führt.

Gemäss Fig. 5 weist das Abscheidungsgefäss 3 einen an die Verbindungsleitung 18 angeschlossenen oberen Eingangsstutzen 32 für die entkeimte gashaltige Flüssigkeit auf. Unterhalb des unteren Auslasses 5 besitzt das Abscheidungsgefäss 3 eine trichterartige Kalksammelzone 11 für gegebenenfalls trotz der erwähnten Massnahmen in der Oxidationskammer 1 anfallenden Kalk. An seiner tiefsten Stelle ist die Kalksammelzone 11 mit einem durch einen Deckel 33 verschliessbaren Kalkauslass-Stutzen 34 versehen.

Gemäss den Fig. 1,2 und 6 ist dem Rekombinator 6 ein Ausgasungsbehälter 12 zugeordnet. Dabei ist der Rekombinator 6 praktisch als deckelartiger oberer Abschluss des Ausgasungs-behälters 12 ausgebildet.

Gemäss Fig. 6 besitzt der Ausgasungsbehälter 12 einen an die vom Abscheidungsgefäss 3 kommende Leitung 19 angeschlossenen Eingang 35 und einen mit der zum Speifontänensystem 8 bzw. zum Abschluss 9 führende Abführleitung 7 verbundenen Ausgang 36. Im Innern des Ausgasungsbehälters 12 ist eine quer

669 782

zur Durchströmungsrichtung angeordnete, vorzugsweise sichelförmige Trennwand 37 angeordnet, die jeweils mit Abstand vom Boden 38 des Ausgasungsbehälters bzw. vom Rekombinator 6 endet. In der Nähe ihres oberen Endes - etwa in der Höhe der oberen Begrenzung des Ausgangs 36 - besitzt die Trennwand 37 eine Überströmöffnung 39. Der Flüssigkeitsspiegel im Ausgasungsbehälter 12 ist mit 40 bezeichnet. Oberhalb des Flüssigkeitsspiegels 40 ist infolge des tiefer als der Spiegel 40 liegenden Ausganges 36 ein Gassammeiraum 41 für das durch die Trennwand 37 abgeschiedene unerwünschte Gas gebildet.

Bei den Ausführungsformen nach den Fig. 1 und 6 ist der Ausgasungsbehälter 12 als druckloser Boiler bzw. Durchlauferhitzer 13 zur Erwärmung der zum Speifontänensystem 8 strömenden Flüssigkeit ausgebildet und mittels der Abführleitung 7 mit dem Speifontänensystem 8 verbunden. Hierzu ist eine z. B .• als Folienheizung ausgebildete Widerstandsheizung 42 dem Ausgasungsbehälter 12 zugeordnet, die Temperaturen von z. B. 50 °C erreicht. Bei der Ausführungsform nach Fig. 2, bei der die Abführleitung 7 direkt zum Abfluss 9 führt, ist der Ausgasungsbehälter 12 unbeheizt. Die bei der im Rekombinator 6 erfolgenden Umwandlung der beim Entkeimungsvorgang in der anodischen Oxidationskammer 1 entstandenen unerwünschten Gase, z. B. Knallgas, in Wasser übrigbleibenden Gase, die mit dem zu entkeimenden Wasser über den Einlauf 25 in die Oxidationskammer 1 gelangen, müssen über die Abführleitung 7 z. B. zum Abfluss 9 abgeführt werden.

Für den Fall, dass an irgendeiner Stelle der Entkeimungsvorrichtung unerwünschtes Gas austreten sollte, ist als weitere Sicherheitsmassnahme zur Umwandlung dieses Leckgases an einer möglichst hochgelegenen Stelle innerhalb des Gerätes 2 gemäss Fig. 1 ein zusätzlicher Rekombinator 14 zur Umwandlung auch dieses Gases in Wasser vorgesehen.

Wie sich aus den Fig. 1 und 2 ergibt, sind zwischen dem unteren Auslass 5 des Abscheidungsgefässes 3 und dem Kühlmittelsystem 10 zur nacheinander erfolgenden Durchströmung mit gasarmer Flüssigkeit in einer Leitung 20 eine Rücksaugpumpe 16 und ein Durchlauferhitzer 17 angeordnet. Die Rücksaugpumpe 16 ist dabei verstärkt ausgeführt.

Vom unteren Auslass 5 bzw. von der zur Rücksaugpumpe 16 führenden Leitung 20 ist eine zu einem Spritzhandstück 22 führende Abzweigleitung 21 abgezweigt.

Ferner ist an die Rücksaugpumpe 16 eine zu einem Zahnsteinentfernungsgerät 24 führende Leitung 23 angeschlossen.

Gemäss den Fig. 1 und 2 besitzt die Leitung 19 ein beim Inbetriebsetzen eines Verbrauchers des Speifontänensystems 8, z. B. einer Speifontäne, einer Mundglasfülleitung od. dgl. den Flüssigkeitsdurchtritt durch die Leitung 19 freigebendes und gleichzeitig den Zulauf der zu entkeimenden Flüssigkeit zu der anodischen Oxidationskammer 1 freigebendes Absperrventil 25, das durch ein Magnetventil, zweckmässig ein Magnetdruckventil, gebildet ist.

3

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

M

5 Blatt Zeichnungen

Claims

669 782 PATENTANSPRÜCHE

1. Vorrichtung zum elektronischen Entkeimen einer insbesondere aus Wasser bestehenden Flüssigkeit mit einer von derzu entkeimenden Flüssigkeit durchströmten, anodischen Oxida-tionskammer (1), dadurch gekennzeichnet, dass die anodische Oxidationskammer (1) in einem zahnärztlichen Gerät (2) angeordnet und über eine Verbindungsleitung (18) mit einem von der entkeimten gashaltigen Flüssigkeit durchströmten Abscheidungsgefäss (3) verbunden ist, das einen oberen Auslass (4) für gasreiche Flüssigkeit und einen unteren Auslass (5) für gasarme Flüssigkeit aufweist, wobei der obere Auslass (4) über eine Leitung (19) zu einem die beim Durchgang durch die anodische Oxidationskammer entstandenen Gase rekombinierenden Rekombinator (6) führt, von dem aus eine Abführleitung (7) zu einem Speifontänensystem (8) oder zum Abfluss (9) des zahnärztlichen Gerätes (2) führt, und wobei der untere Auslass (5) über eine Leitung (20) zum Kühlmittelsystem (10) des zahnärztlichen Gerätes (2) führt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Abscheidungsgefäss (3) unterhalb des unteren Auslasses (5) eine Kalksammeizone (1) aufweist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass dem Rekombinator (6) ein Ausgasungsbehälter (12) zugeordnet ist.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Ausgasungsbehälter (12) als Durchlauferhitzer (13) ausgebildet ist.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass innerhalb des zahnärztlichen Gerätes (2) ein zusätzlicher Rekombinator (14) angeordnet ist.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem unteren Auslass (5) des Abscheidungsgefässes (3) und dem Kühlmittelsystem (10) zur nacheinander erfolgenden Durchströmung mit gasarmer Flüssigkeit in der Leitung (20) eine Rücksaugpumpe (16) und ein Durchlauferhitzer (17) angeordnet sind.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass vom unteren Auslass (5) des Abscheidungsgefässes (3) eine zu einem Spritzhandstück (22) führende Abzweigleitung (21) abgezweigt ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass an die Rücksaugpumpe (16) eine zu einem Zahnsteinentfernungsgerät (24) führende Leitung (23) angeschlossen ist.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Leitung (19) ein beim Einschalten eines Verbrauchers des Speifontänensystems (8) den Flüssigkeitsdurchtritt durch die Leitung (19) freigebendes und gleichzeitig den Zulauf der zu entkeimenden Flüssigkeit zu der anodischen Oxidationskammer (1) freigebendes Absperrventil (25) aufweist.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Absperrventil (25) ein Magnetventil ist.