DE102008040335B4

DE102008040335B4 - Vorrichtung zur Entkeimung von Wasser und Verwendung derselben

Info

Publication number: DE102008040335B4
Application number: DE102008040335A
Authority: DE
Inventors: Berthold Conradt; Ron Kemmer
Original assignee: Brita SE
Current assignee: Brita SE
Priority date: 2008-07-10
Filing date: 2008-07-10
Publication date: 2013-05-08
Anticipated expiration: 2028-07-11
Also published as: IL210511A0; MX2011000252A; EP2315723A1; RU2507159C2; AU2009267987A1; JP2011527234A; AR072553A1; DE102008040335A1; WO2010004028A1; TW201004874A; RU2011104716A; CN102099299A; US20120011874A1; CA2730222A1; US8614425B2

Abstract

Vorrichtung zur Entkeimung von Wasser mit einer UV-Lampe (50) und mindestens einem, von Wasser durchströmbaren, einen Einlass (32) und einen Auslass (34) aufweisenden Gefäß (30), in dem eine Reaktionskammer (35) angeordnet ist, wobei der Auslass (34) des Gefäßes (30) einen freien Auslauf bildet, dadurch gekennzeichnet,
dass die UV-Lampe (50) und das Gefäß (30) in einer austauschbaren Kartusche (10) gemeinsam angeordnet sind, die ein bis auf den Einlass (32) und den Auslass (34) des Gefäßes (30) geschlossener Behälter ist, und
dass die Kartusche (10) wenigstens Befestigungsmittel (20) zum lösbaren Befestigen an einer Anschlusseinrichtung (1) und Anschlussmittel (22, 24) für die Zuführung von Strom und Wasser von der Anschlusseinrichtung (1) aufweist, die mit einem Wasseranschluss (4) und einem Stromanschluss (5) der Anschlusseinrichtung (1) zusammenwirken.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Entkeimung von Wasser mit einer UV-Lampe und mindestens einem von Wasser durchströmbaren, einen Einlass und einen Auslass aufweisenden Gefäß, in dem eine Reaktionskammer angeordnet ist, wobei der Auslass des Gefäßes einen freien Auslauf bildet. Die Erfindung bezieht sich auch auf die Verwendung einer solchen Vorrichtung.
Ein solcher freier Auslauf bildet eine Wasserentnahmestelle oder Zapfstelle, an der das behandelte Wasser vom Benutzer entnommen werden kann.
Die bekannten Entkeimungsgeräte für den so genannten Point-of-Use Einsatz, d. h. den Einsatz am Ort des Gebrauchs, sind Kammerreaktoren, die in der Regel aus Edelstahl oder Aluminium bestehen. Die Reaktoren sind oft zylindrisch aufgebaut und weisen zwei Anschlüsse für den Wassereinlass und für den Wasserauslass auf. An den Auslass wird eine Leitung angeschlossen, die zur Zapfstelle führt. In der Mitte der Reaktoren befindet sich eine lineare Niederdruck-Quecksilber-Lampe. Diese UV-Lampe muss in regelmäßigen Abständen ausgetauscht werden, um sicherzustellen, dass stets die erforderliche Strahlungsleistung für eine wirksame Entkeimung zur Verfügung steht.
Aus der US 4 769 131 A ist eine Entkeimungseinrichtung bekannt, bei der in einem Gehäuse zentral eine UV-Lampe angeordnet ist, die von einer Schlauchwendel umgeben ist, die in entsprechenden Anschlussarmaturen in der Gehäusewand endet. Die Schlauchwindungen bilden die Reaktionskammer und werden von der UV-Lampe bestrahlt. Zum Austausch der Lampe muss eine Platte am Ende des Gehäuses entfernt werden. Die Lampe wird dann aus dem Innern der Schlauchwendel herausgezogen.
Der Auslass kann unmittelbar an einen Wasserhahn oder andere geeignete Entnahmemittel angeschlossen sein. Diese nachgeschalteten Bauteile können nachverkeimen. Zusätzlich kann dieser Entkeimungseinrichtung eine herkömmliche Filterkartusche vorgeschaltet werden.
Die Reaktionskammer kann auch durch Nuten im Gehäuse des Entkeimungsgerätes gebildet werden. In diesem Fall wird die UV-Lampe von einem zweiteiligen Gehäusemantel umgeben.
Aus der US 2004/0182761 A1 ist ein Entkeimungsgerät bekannt, das eine Kombination aus Filter und UV-Lampe vorsieht. In einem wasserführenden Gehäuse ist unter anderem ein ringförmiger Kohleblock angeordnet, in dem sich die UV-Lampe befindet. Zum Austausch der UV-Lampe muss zuerst das Gehäuse geöffnet und dann der Kohleblock aus dem im Gehäuse befindlichen Wasser entfernt werden. Das im Kohleblock befindliche Wasser läuft bei der Entnahme aus diesem heraus und verunreinigt die Umgebung des Gerätes. Es sind mehrere Handgriffe erforderlich, bis die auszutauschende UV-Lampe zugänglich ist. Außerdem liegen die wasserführenden Teile des Gerätes bei einem Austausch des Kohleblocks und/oder der UV-Lampe frei und werden vom Anwender angefasst und somit kontaminiert.
Ein weiterer Nachteil besteht in dem konstruktionsbedingten großen Platzbedarf des Gerätes sowie in dem Platzbedarf für Ein- und Ausbau der UV-Lampe. Ein endständiger Einbau in bekannte wasserspendende Geräte ist dadurch nicht sinnvoll, weil der Platzbedarf an der Zapfstelle sehr groß wäre. Das ist unpraktisch, unästhetisch und wirtschaftlich nicht sinnvoll. Beispiele dafür wären der Einbau in einen in der Kühlschranktür integrierten Wasserspender oder ein Einbau in einen Wasserkühler von den Dimensionen eines Tischgeräts.
Bei den Geräten dieser und der vorhergehenden Schrift ist außerdem das Kammerinnenvolumen sehr groß. Das hat den Nachteil, dass solche Entkeimungsgeräte schlecht nach einem Gerät betrieben werden können, welches gekühltes Trinkwasser erzeugt. Denn das Wasser in der Reaktionskammer des Entkeimungsgerätes befindet sich in der Regel außerhalb des Kühlraums und wird warm.
Außerdem besteht bei keiner der bekannten Geräte die Möglichkeit, das Wasser in der Reaktionskammer und/oder die Lampe über ein Kühlelement, wie z. B. durch einen Wärmeableiter, zu kühlen.
Die DE 695 17 989 T2 beschreibt eine austauschbare Wasserfiltrationspatrone mit einer UV-Lampe. Diese Patrone ist in einem aus mehreren Teilen bestehenden Gehäuse angeordnet.
Aus der EP 1 440 941 B1 ist eine Wasserbehandlungseinrichtung für Getränkespender zur Ausgabe von Trinkwasser bekannt. Die Einrichtung umfasst einen Abschnitt eines Wasserleitungsrohrs als Reaktionskammer, wobei vor dem Auslauf des Wasserleitungsrohrs, der eine Zapfstelle zum Entnehmen des entkeimten Wassers bildet, und parallel zu dem Wasserleitungsrohr eine UV-Lampe angeordnet ist. Die Zapfstelle selbst befindet sich außerhalb des Bestrahlungsbereichs der UV-Lampe und ist zum Schutz vor einer Kontamination durch den Benutzer mit einem Schutzelement versehen.
Die UV-Lampe kann bei Bedarf lediglich nur mit verhältnismäßig großem Aufwand ausgetauscht werden. Die Reaktionskammer ist offensichtlich fest installiert und muss daher von Zeit zu Zeit gereinigt werden. Erläuterungen zu dieser Problematik finden sich in der EP 1 440 941 B1 jedenfalls nicht. Die Entkeimungsleistung dieser Einrichtung ist insofern schlecht im Verhältnis zu ihrer Baugröße, weil die Reaktionskammer durch den oberhalb liegenden Lufteintritt nur teilweise mit Wasser gefüllt ist.
Es ist daher ausgehend von der EP 1 440 941 B1 Aufgabe der Erfindung, eine Entkeimungsvorrichtung bereitzustellen, bei der auf einfache Weise der Austausch der UV-Lampe möglich ist und negative Effekte durch langfristige Belagbildung in der Reaktionskammer verhindert werden.
Diese Aufgabe wird mit einer Entkeimungsvorrichtung gemäß den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
Die Entkeimungsvorrichtung umfasst eine UV-Lampe und mindestens ein von Wasser durchströmbares, einen Einlass und einen Auslass aufweisendes Gefäß mit einer Reaktionskammer, wobei der Auslass der Reaktionskammer einen freien Auslauf und somit eine Wasserentnahmestelle bildet. Die UV-Lampe und das Gefäß sind in einer austauschbaren Kartusche gemeinsam angeordnet, wobei die Kartusche mindestens Befestigungsmittel zum lösbaren Befestigen an einer Anschlusseinrichtung und Anschlussmittel für die Zuführung von Strom und Wasser von der Anschlusseinrichtung aufweist, die mit einem Wasseranschluss und einem Stromanschluss der Anschlusseinrichtung zusammenwirken.
Als Befestigungsmittel sind vorzugsweise Rast- und/oder Bajonettmittel vorgesehen, die einen schnellen Austausch der Kartusche ermöglichen.
Durch die Integration sowohl des Gefäßes mit der Reaktionskammer als auch der UV-Lampe in einer gemeinsamen Kartusche wird ein einziges kompaktes Bauteil geschaffen, das eigenständig handhabbar ist und vom Benutzer auf einfache Weise ausgetauscht werden kann. Eine Beschädigung der UV-Lampe beim Ein- und Ausbau wird vermieden, weil diese sich innerhalb der Kartusche befindet und somit nicht unmittelbar für den Benutzer zugänglich ist.
Die Kartusche ist ein bis auf den Einlass und den Auslass geschlossener Behälter, wodurch ein weiterer Vorteil erreicht wird, der darin besteht, dass der Benutzer mit den innenliegenden wasserführenden Bauteilen, insbesondere mit denen, die sich (stromabwärts) nach der Reaktionskammer befinden, keinen Kontakt hat, so dass eine Kontamination wirksam vermieden wird.
Vorzugsweise werden die UV-Lampe und das Gefäß unverlierbar in der Kartusche angeordnet, so dass bei einem Ausbau oder Einbau der Kartusche die betreffenden Komponenten nicht ungewollt aus der Kartusche herausfallen können. Die unverlierbare Anordnung schließt eine lösbare Anordnung nicht aus.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform sind die UV-Lampe und das Gefäß unlösbar in der Kartusche angeordnet.
Die unlösbare Befestigung in der Kartusche bedeutet, dass der Benutzer die Lampe nicht aus der Kartusche entfernen kann, was nicht ausschließt, dass im Rahmen des Recycelns eine Trennung der Komponenten möglich ist.
Das Gefäß mit der Reaktionskammer und dem Auslass wird zusammen mit der Lampe ausgetauscht, sodass in regelmäßigen zeitlichen Abständen, die sich vorzugsweise an den Austauschzyklen der UV-Lampe orientieren, auch die Reaktionskammer erneuert wird. Eine separate Reinigung der Reaktionskammer, um Ablagerungen zu entfernen, ist nicht erforderlich. Die Gefahr des Ausfalls durch Belagbildung wird vermieden.
Die Dimensionierung der Kartusche ist deutlich kleiner als die Dimensionierung bei bekannten Entkeimungsgeräten, sodass auch ein Einbau, vorzugsweise ein endständiger Einbau, z. B. in Kühlschränken mit üblichen Abmessungen möglich ist. Auch das Innenvolumen der Reaktionskammer ist wesentlich kleiner, so dass die Menge an warmem Wasser zu Beginn der Entnahme gering ist, was insbesondere in Verbindung mit Kühlgeräten von Vorteil ist.
Der Auslass des Gefäßes befindet sich vorzugsweise in einer Öffnung der Kartusche. Eine besondere Ausführungsform sieht vor, dass sich der Auslass des Gefäßes im Bestrahlungsbereich der UV-Lampe befindet.
Da der Auslass des Gefäßes auch gleichzeitig eine Wasserentnahmestelle oder Zapfstelle bildet, kann der Benutzer das behandelte Wasser unmittelbar aus der Öffnung der Kartusche in sein Trinkgefäß abfüllen. Da sich der Auslass des Gefäßes und somit die Wasserentnahmestelle oder Zapfstelle bevorzugt im Bestrahlungsbereich der UV-Lampe befindet, wird eine eventuell auftretende Nach- oder Rückverkeimung sogleich eliminiert. Eventuell auftretende Kontaminationen durch den Benutzer, z. B. durch Anfassen des Auslaufbereichs, können die Qualität des Wassers nicht beeinträchtigten.
Vorzugsweise weist das Gefäß vom Beginn der Reaktionskammer bis zum Auslass des Gefäßes keine unbestrahlten Toträume auf. Die Reaktionskammer beginnt in Strömungsrichtung hinter dem Einlass des Gefäßes. Das Gefäß weist keine Verbindungselemente auf, die Toträume für das Wasser bilden könnten.
Um eine Kontamination durch den Benutzer gänzlich auszuschließen, ist es von Vorteil, wenn der Auslass des Gefäßes gegenüber der Öffnung der Kartusche zurückversetzt ist. Diese Maßnahme bietet einen zusätzlichen Vorteil, weil die Kartuschenwand im Öffnungsbereich die UV-Strahlung am Austritt aus der Öffnung hindert.
Eine weitere Verbesserung wird vorzugsweise dadurch erreicht, dass der Auslauf des Gefäßes, insbesondere die mit dem Wasser in Kontakt kommende Innenfläche des Auslaufs, eine hydrophobe Oberfläche besitzt. Diese Maßnahme hat den Vorteil, dass Ablagerungen und auch Keime schlechter haften. Das erschwert zusätzlich die Belagbildung, durch welche die Strahlungsintensität vermindert werden würde, und den Bewuchs durch Biofilm. Falls der Auslauf nach der Wasserentnahme teilweise leerläuft, bleibt auch kein benetzender Wasserfilm zurück, in dem es zur Verkeimung kommen kann.
Vorzugsweise weist das Gefäß im Bereich der Reaktionskammer mindestens eine von Wasser durchströmbare Windung auf. Eine Mehrzahl von Windungen kann beispielsweise mäanderförmig benachbart zur UV-Lampe angeordnet sein. Die einzelnen Windungen können senkrecht oder parallel zur Längsrichtung der UV-Lampe ausgerichtet sein.
Vorzugsweise wird der Bereich der Reaktionskammer des Gefäßes aus einer Wendel, insbesondere aus einer Schraubenwendel, gebildet, die als Rohr- oder Schlauchwendel ausgeführt sein kann. Im zentralen Bereich der Wendel ist die UV-Lampe angeordnet. Die Wendel hat den Vorteil, dass das gesamte zu behandelnde Wasser eine möglichst lange, definierte Wegstrecke im Bestrahlungsbereich der UV-Lampe durchläuft, wobei durch die Wendelform sehr gleichmäßige Strömungsverhältnisse und eine gute Unwälzung des Wassers gewährleistet werden. Das trägt zu optimaler Leistung bei minimalem Reaktionskammervolumen bei. Die Wandstärke der Wendel liegt vorzugsweise im Bereich von 0,1 bis 0,5 mm. Der Vorteil dieser Maßnahme besteht darin, dass die UV-Strahlung minimal abgeschwächt wird. Der Strömungsquerschnitt und die Länge der Wasserführung in der Reaktionskammer sind vorzugsweise so gewählt, dass das Reaktorinnenvolumen kleiner als 120 ml ist. Besonders vorteilhaft ist ein Reaktorinnenvolumen kleiner als 40 ml.
Wenn die Entkeimungsvorrichtung nach einem Gerät betrieben wird, das gekühltes Trinkwasser erzeugt, wird die Menge an Wasser in der Reaktionskammer gering gehalten, damit der Konsument im ersten entnommenen Glas ausreichend kühles Wasser vorfindet.
Vorzugsweise besteht das Gefäß mindestens im Bereich der Reaktionskammer und des Auslaufs aus einem hydrophoben Material, insbesondere aus einem hydrophoben Polymer.
Vorzugsweise besteht das Gefäß mindestens im Bereich der Reaktionskammer und des Auslaufs aus einem Fluoropolymer, wie z. B. PFA (Perfluoralkoxyvinylether-Polymerharz), MFA (Perfluoralkoxymethylvinylether-Polymerharz), FEP (fluoriertes Ethylenpropylencopolymer), PTFE (Polytetrafluorethylen), THV (Terpolymer aus Tetrafluorethylen, Hexafluorpropylen und Vinylidenfluorid).
Das Gefäß kann gemäß einer besonderen Ausführungsform aus einem UV-C-beständigen Spritzgussteil bestehen, das bei der Montage der Entkeimungsvorrichtung in die Kartusche eingesetzt werden kann.
Vorzugsweise weist der Auslass des Gefäßes ein Auslaufstück auf. Der Endbereich des Gefäßes, insbesondere im Fall einer Schlauchwendel, muss in der Regel in Richtung Auslass gekrümmt ausgeführt werden, um eine einwandfreie Position des Auslasses des Gefäßes innerhalb der Kartusche zu gewährleisten. Das Herstellungsverfahren kann, verbunden mit einem hohen Maß an Sicherheit, dadurch vereinfacht werden, dass ein vorgefertigtes Auslaufstück an den Auslass angesetzt wird. Das Auslaufstück sowie sein Verbindungsbereich mit dem Gefäß befinden sich bevorzugt ebenfalls im Bestrahlungsbereich der UV-Lampe. Das Auslaufstück besteht vorzugsweise aus demselben Material wie das Gefäß und ist ebenfalls gegenüber der UV-C-Strahlung transparent. Dadurch wird eine Verkeimung an der Anschlussstelle zwischen Auslaufstück und Gefäß effektiv verhindert.
Vorzugsweise ist zwischen der Wand der Kartusche und dem Gefäß und/oder im Auslaufabschnitt der Kartusche ein im UV-Bereich reflektierendes Reflektormittel vorgesehen. Durch die Rückreflektion in Richtung der UV-Lampe wird die Reaktionskammer nochmals von der UV-Strahlung erfasst. Der Wirkungsgrad der Wasserentkeimungsvorrichtung wird verbessert bzw. die Baulänge kann bei gleicher Emissionsleistung verkürzt werden.
Vorzugsweise ist das Reflektormittel eine reflektierende Beschichtung an der Innenfläche der Kartuschenwand oder an der Außenwand des Gefäßes. Als Beschichtungsmaterialien kommen insbesondere Metalle, wie z. B. Aluminium, Chrom, Nickel, sowie Fluoropolymere und Materialien, welche Metalloxide und Metallsalze enthalten, in Frage.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann das Reflektormittel ein reflektierendes Bauteil sein, wie z. B. eine Hülse, die in die Kartusche eingesteckt wird, ein Metallfilter oder eine reflektierende Kunststofffolie.
Die Hülse kann beispielsweise aus Metall, insbesondere aus Aluminium, bestehen.
Eine besondere Ausführungsform sieht vor, dass die Hülse aus der Kartusche herausragt. Die Hülse kann beispielsweise in einer Anschlusseinrichtung, in die die Kartusche eingesteckt wird, erfasst werden und als thermische Brücke genutzt werden. Wenn das Reflektormittel beispielsweise mit einem gekühlten Bereich oder einem Bereich mit geringerer Temperatur oder einem Kühlelement verbunden wird, wie dies unter anderem in einem Kühlschrank möglich ist, kann eine Kühlung im Inneren der Kartusche und somit auch eine Kühlung des Wassers und/oder der UV-Lampe auf einfache Weise herbeigeführt werden.
Diese thermische Brücke kann auch durch ein wärmeleitendes Element realisiert werden, das aus der Kartusche herausgeführt ist. Dies kann beispielsweise ein Wärmerohr (Heatpipe) sein. Das wärmeleitende Element kann im Bereich der Anschlussmittel der Kartusche aus dieser herausragen. Das wärmeleitende Element kann beispielsweise an der Gefäßwand oder an dem reflektierenden Bauteil, insbesondere an der Hülse, angeordnet sein.
Die Befestigungsmittel und die Anschlussmittel können an einem Ende der Kartusche oder gemäß einer weiteren Ausführungsform an einer Seitenwand der Kartusche vorgesehen sein.
Der Auslass kann an einer Bodenwand der Kartusche oder an einer Seitenwand der Kartusche vorgesehen sein.
Die Anordnung der Anschlussmittel, der Befestigungsmittel und gegebenenfalls des wärmeleitenden Elements und des Auslasses richtet sich nach der Einbaulage der Kartusche. Die Kartusche kann horizontal oder vertikal in einer entsprechenden Anschlusseinrichtung eingesteckt sein.
Die UV-Lampe weist vorzugsweise einen Lampensockel auf, der die Anschlussmittel für die Zuführung von Strom aufweist. Andere Anschlussmittel für die Zuführung von Strom sind dann nicht erforderlich, weil der ohnehin vorhandene Lampensockel genutzt werden kann. Die Kartusche kann dadurch weiter vereinfacht werden.
Die Steuerelektronik der UV-Lampe kann sich außerhalb der Kartusche befinden. Bei einem Einbau der Entkeimungsvorrichtung in einen Kühlschrank kann die Steuerelektronik der UV-Lampe in die Steuerelektronik des Kühlschranks integriert sein.
Weitere Möglichkeiten, die Steuerelektronik der UV-Lampe unterzubringen, sind die Anschlusseinrichtung oder der Lampensockel der UV-Lampe. Bei Unterbringung im Lampensockel kann die Steuerelektronik der UV-Lampe individuell auf den Lampentyp abgestimmt werden, und somit können unter Umständen auch unterschiedliche UV-Lampen in die vorhandene Anschlusseinrichtung eingebaut bzw. eingesteckt werden.
Eine bevorzugte Verwendung der Wasserentkeimungseinrichtung ist in Kühlgeräten, insbesondere Kühlschränken, vorgesehen. Hierzu zählt auch die Verwendung in Getränkespendern, Kaltwasserspendern (Cooler) und Kaltwassersätzen (Chiller).
Beispielhafte Ausführungsformen der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
1 eine perspektivische Darstellung einer Kartusche mit dazugehöriger Anschlusseinrichtung,
2 eine weitere Ausführungsform einer Kartusche,
3 eine weitere Ausführungsform einer Kartusche,
4, 5 perspektivische, vergrößerte Darstellungen des Gefäßes mit Auslass und
6 eine perspektivische Darstellung einer Anschlusseinrichtung.
In der 1 ist eine Vorrichtung zur Entkeimung von Wasser dargestellt, die eine Kartusche 10 aufweist, in der das Gefäß 30 in Form einer Schraubenwendel 36 angeordnet ist. Der als Schraubenwendel 36 ausgeführte Abschnitt beinhaltet die Reaktionskammer 35, die von dem zu behandelnden Wasser durchströmt wird.
Die Kartusche 10 besitzt eine zylindrische Seitenwand 12, an deren oberen Ende 16 ein Flansch mit Befestigungsmitteln 20 vorgesehen ist, die beispielsweise als Bajonett- oder Rastelelemente ausgeführt sein können. Details der Befestigungsmittel 20 sind in 1 nicht dargestellt.
Am oberen Ende 16 befindet sich ferner der Einlass 32 des Gefäßes 30. Am unteren Ende 18 der Kartusche 10 ist die Bodenwand 27 kegelförmig ausgeformt und bildet einen Auslaufabschnitt 28a mit einer Öffnung 26. In dieser Öffnung 26 ist der Auslass 34 des Gefäßes 30 zurückgesetzt angeordnet, wodurch vermieden wird, dass der Benutzer direkten Kontakt mit dem Auslass 34 herstellen kann. Der Auslass 34 bildet zusammen mit der Öffnung 26 der Kartusche 10 eine Zapfstelle oder Wasserentnahmestelle. Dies wird durch den unter der Öffnung 26 dargestellten Tropfen angedeutet.
Im zentralen Bereich der Wendel 36 befindet sich die UV-Lampe 50, die ihre UV-Leistung radial abgibt und somit das in der Wendel 36 fließende Wasser bestrahlt. Die Windungen 37 der Wendel 36 umgeben die Lampe 50 nahezu vollständig, sodass der größte Teil der UV-Leistung der UV-Lampe 50 in die Reaktionskammer 35 eindringt. Die Lampe 50 und der Auslass 34 sind derart angeordnet, dass der Auslass 34 sich im Bestrahlungsbereich der UV-Lampe 50 befindet. Im unteren Bereich strahlt die UV-Lampe 50 nicht nur radial sondern in alle Richtungen ab, so dass der Auslass 34 erfasst wird. Der sich verjüngende Auslaufabschnitt 28a hat den Vorteil, dass die den Auslass 34 erfassende UV-Strahlung weitgehend in der Kartusche 10 zurückgehalten wird und nur ein geringer Anteil durch die Öffnung 26 entweichen kann. Die austretende UV-Strahlung reduziert sich im Wesentlichen auf den im austretenden Wasserstrahl befindlichen Strahlungsanteil.
Die Seitenwand 12 und der Auslaufabschnitt 28a sind mit einer im UV-C-Bereich, insbesondere im für die Entkeimung relevanten Strahlungsbereich der Lampe 50, reflektierenden Beschichtung 40 versehen. Bei Verwendung von Quecksilberniederdrucklampen betrifft das die Strahlung bei 254 nm.
Am oberen Ende 16 besitzt die UV-Lampe 50 den Lampensockel 52 mit den Anschlussmitteln 24 für Strom. Gesonderte Anschlussmittel weist die Kartusche 10 hierfür nicht auf, da die bereits vorhandenen Anschlussmittel 24 des Lampensockels 52 genutzt werden. Im Lampensockel 52 ist außerdem die Steuerelektronik 54 der Lampe 50 angeordnet. Details bezüglich der Befestigung von Wendel 36 und UV-Lampe 50 innerhalb der Kartusche 10 wurden aus Gründen der Übersichtlichkeit weggelassen. Beide Bauteile werden vorzugsweise mittels passgenauer Spritzgussteile gehalten.
Über der Kartusche 10 befindet sich eine passende Anschlusseinrichtung 1 mit Gehäuse 2, in die die Kartusche 10 eingesteckt wird. Zu diesem Zweck weist die Anschlusseinrichtung 1 ebenfalls entsprechende Befestigungsmittel 3 auf, die beispielsweise den zweiten Teil eines Bajonettverschlusses oder einer Rasteinrichtung umfassen können.
Ferner enthält die Anschlusseinrichtung 1 einen Wasseranschluss 4 und einen Stromanschluss 5, die mit den entsprechenden Anschlussmitteln 22 und 24 der Kartusche 10 zusammenwirken, wenn die Kartusche 10 in die Anschlusseinrichtung 1 eingesteckt und/oder eingedreht wird. Versorgt wird die Anschlusseinrichtung 1 über den Wasserschlauch 6 und das Stromkabel 7. Die Anschlusseinrichtung 1 kann beispielsweise in einem Getränkespender mit Kühleinrichtung, wie z. B. einem Kühlschrank oder Cooler, montiert sein.
In der 2 ist eine weitere Ausführungsform der Kartusche 10 dargestellt. Auch bei dieser Ausführungsform ist ein vertikaler Einbau vorgesehen. Die Kartusche 10 ist am oberen Ende 16 und am unteren Ende 18 jeweils mit einer Wand abgeschlossen und weist ebenfalls eine zylindrische Seitenwand 12 auf. Die Anordnung des Gefäßes 30 mit der Reaktionskammer 35 und der UV-Lampe 50 mit Lampensockel 52 entspricht der Anordnung gemäß der 1. Im Inneren der Kartusche 50 zwischen Gefäß 30 und Seitenwand 12 ist ein erstes im UV-Bereich reflektierendes Bauteil 41a in Gestalt einer Hülse 42 angeordnet, die die Wendel 36 umschließt. Im unteren Bereich ist ein wärmeleitendes Element 44 in Gestalt eines durch die Kartuschenwand 12 nach außen geführten Stiftes angeordnet.
Die von der UV-Lampe 50 abgegebene UV-Strahlung durchdringt die Wendel 36 mit den Windungen 37 und wird an der reflektierenden Hülse 42 nach innen zurückreflektiert, sodass die reflektierte UV-Strahlung nochmals die Reaktionskammer 35 durchdringt.
Im Unterschied zu der Entkeimungsvorrichtung gemäß 1 ist der Einlass 32 im unteren Bereich vorgesehen, und die Strömungsrichtung des zu entkeimenden Wassers ist von unten nach oben. Aus diesem Grund sind das Befestigungsmittel 20 sowie die Anschlussmittel 22 und 24 am unteren Ende an der Kartuschenwand 12 seitlich angeordnet. Dort ist auch das wärmeleitende Element 44 vorgesehen. Die Befestigungsmittel 20, die nicht im Detail dargestellt sind, erlauben ein horizontales Einstecken der Kartusche 10. Die Lampe 50 ist ebenfalls von unten in den Innenraum der Wendel 36 eingesteckt.
Am oberen Ende 16 der Kartusche 10 ist seitlich der Kartuschenwand 12 ein Auslaufabschnitt 28b angeformt, in dem ein horizontal angeordneter Verbindungsabschnitt 39 des Gefäßes 30 angeordnet ist, an dessen Ende sich der Auslass 34 befindet. Der Auslaufabschnitt 28b besitzt eine Öffnung 26, gegenüber der der Auslass 34 zurückversetzt angeordnet ist.
Der Auslaufabschnitt 28b ist mit einem zweiten reflektierenden Bauteil 41b in Gestalt einer beschichteten Folie ausgekleidet, um die UV-Strahlung von der Lampe 50 zum Auslass 34 zu führen.
In der 3 ist eine weitere Ausführungsform einer Kartusche 10 dargestellt, die horizontal eingebaut wird. Im Unterschied zur 1 ist ein Auslaufabschnitt 28c seitlich an der Kartuschenwand 12 angeformt. Innerhalb dieses Auslaufabschnittes 28c befindet sich der Auslass 34 der Reaktionskammer 30.
In der 4 ist das Gefäß 30 mit der Reaktionskammer 35 vergrößert dargestellt. Das Ende der letzten Windung 37 ist etwa tangential gekrümmt, so dass ein nach unten gerichteter Auslass 34 gebildet wird. In den Auslass 34 ist ein Auslaufstück 38 eingesetzt, das ebenfalls aus UV-C-transparentem Material besteht wie das Gefäß 30. Durch die Pfeile wird angedeutet, dass das von der im Zentrum der Wendel 36 befindlichen UV-Lampe 50 emittierte UV-Licht den Auslass 34 und auch das Auslaufstück 38 bestrahlt.
Das Auslaufstück 38 ist konisch ausgeführt und kann am unteren Ende über einen Lippenverschluss 60 verfügen, der sich beim Austritt des Wasserstrahls selbsttätig öffnet. Die konische Ausgestaltung in Verbindung mit dem Lippenverschluss 60 hat den Vorteil, dass UV-Strahlung, die innerhalb der Windungen 37 zum Auslass 34 geführt wird, zurückgehalten wird und somit nicht nach außen gelangen kann.
In der 5 ist eine weitere Ausführungsform des Gefäßes 30 dargestellt, die sich lediglich im Auslaufstück 38 von der Ausgestaltung des in der 4 gezeigten Gefäßes 30 unterscheidet. Das Auslaufstück 38 ist auf den Auslass 34 des Gefäßes 30 aufgeschoben.
In der 6 ist eine weitere Ausführungsform einer Anschlusseinrichtung 1 für den horizontalen Einbau einer Kartusche 10 perspektivisch dargestellt. Die Anschlusseinrichtung 1 weist ein im Querschnitt im Wesentlichen rechteckiges Gehäuse 2 auf, das im vorderen Bereich in einen wannenförmigen Abschnitt 2a übergeht. An der Innenwand des wannenförmigen Abschnitts 2a befindet sich ein Befestigungsmittel 3, das mit einem entsprechenden Befestigungsmittel an der Kartusche 10 zusammenwirkt und die Kartusche 10 in dem wannenförmigen Abschnitt 2a hält. An der rückwärtigen Wand des Gehäuses 2 sind der Wasseranschluss 4 und der Stromanschluss 5 vorgesehen.
Bezugszeichenliste

1: Anschlusseinrichtung
2: Gehäuse
2a: wannenförmiger Abschnitt
3: Befestigungsmittel
4: Wasseranschluss
5: Stromanschluss
6: Wasserschlauch
7: Stromkabel
10: Kartusche
12: Seitenwand, Kartuschenwand
16: oberes Ende
18: unteres Ende
20: Befestigungsmittel
22: Anschlussmittel (Wasser)
24: Anschlussmittel (Strom)
26: Öffnung
27: Bodenwand
28a, b, c: Auslaufabschnitt der Kartusche
30: Gefäß
32: Einlass
34: Auslass
35: Reaktionskammer
36: Wendel
37: Windung
38: Auslaufstück
39: Verbindungsabschnitt
40: reflektierende Beschichtung
41a: erstes reflektierendes Bauteil
41b: zweites reflektierendes Bauteil
42: Hülse
44: wärmeleitendes Element
50: UV-Lampe
52: Lampensockel
54: Steuerelektronik
60: Lippenverschluss

Claims

Vorrichtung zur Entkeimung von Wasser mit einer UV-Lampe (50) und mindestens einem, von Wasser durchströmbaren, einen Einlass (32) und einen Auslass (34) aufweisenden Gefäß (30), in dem eine Reaktionskammer (35) angeordnet ist, wobei der Auslass (34) des Gefäßes (30) einen freien Auslauf bildet, dadurch gekennzeichnet, dass die UV-Lampe (50) und das Gefäß (30) in einer austauschbaren Kartusche (10) gemeinsam angeordnet sind, die ein bis auf den Einlass (32) und den Auslass (34) des Gefäßes (30) geschlossener Behälter ist, und dass die Kartusche (10) wenigstens Befestigungsmittel (20) zum lösbaren Befestigen an einer Anschlusseinrichtung (1) und Anschlussmittel (22, 24) für die Zuführung von Strom und Wasser von der Anschlusseinrichtung (1) aufweist, die mit einem Wasseranschluss (4) und einem Stromanschluss (5) der Anschlusseinrichtung (1) zusammenwirken.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die UV-Lampe (50) und das Gefäß (30) unverlierbar in der Kartusche (10) angeordnet sind.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die UV-Lampe (50) und das Gefäß (30) unlösbar in der Kartusche (10) angeordnet sind.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass sich der Auslass (34) des Gefäßes (30) in einer Öffnung (26) der Kartusche (10) befindet.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Auslass (34) des Gefäßes (30) gegenüber einer Öffnung (26) der Kartusche (10) zurückversetzt ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass sich der Auslass (34) des Gefäßes (30) im Bestrahlungsbereich der UV-Lampe (50) befindet.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Gefäß (30) vom Beginn der Reaktionskammer (35) bis zum Auslass (34) des Gefäßes (30) keine unbestrahlten Toträume aufweist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Auslass (34) des Gefäßes (30) eine hydrophobe Oberfläche besitzt.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Gefäß (30) im Bereich der Reaktionskammer (35) mindestens eine von Wasser durchströmbare Windung (37) aufweist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Gefäß (30) mindestens im Bereich der Reaktionskammer (35) und des Auslasses (34) aus einem hydrophoben Material besteht.
Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Gefäß (30) mindestens im Bereich der Reaktionskammer (35) und des Auslasses (34) aus einem Fluoropolymer besteht.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Gefäß (30) ein Spritzgussteil ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Auslass (34) des Gefäßes (30) ein Auslaufstück (38) aufweist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Seitenwand (12) der Kartusche (10) und dem Gefäß (30) und/oder im Auslaufabschnitt (28a, b, c) der Kartusche (10) ein im UV-Bereich reflektierendes Reflektormittel vorgesehen ist.
Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass das Reflektormittel eine reflektierende Beschichtung (40) auf der Innenfläche der Kartuschenwand (12) oder auf der Außenwand des Gefäßes (30) ist.
Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass das Reflektormittel ein reflektierendes Bauteil (41a, b) ist.
Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass das reflektierende Bauteil (41a) eine Hülse (42) ist.
Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Hülse (42) aus Metall besteht.
Vorrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Hülse (42) aus Aluminium besteht.
Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass das reflektierende Bauteil (41b) eine beschichtete Kunststofffolie ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 16 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass ein wärmeleitendes Element (44) vorgesehen ist, das aus der Kartusche (10) herausgeführt ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass die Befestigungsmittel (20) und die Anschlussmittel (22, 24) an einem Ende (16, 18) der Kartusche (10) angeordnet sind.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass die Befestigungsmittel (20) und die Anschlussmittel (22, 24) an einer Seitenwand (12) der Kartusche (10) vorgesehen sind.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 23, dadurch gekennzeichnet, dass der Auslass (34) an einer Bodenwand (27) der Kartusche (10) angeordnet ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 23, dadurch gekennzeichnet, dass der Auslass (34) an einer Seitenwand (12) der Kartusche (10) vorgesehen ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 25, dadurch gekennzeichnet, dass die UV-Lampe (50) einen Lampensockel (52) besitzt, der die Anschlussmittel (24) für die Zuführung von Strom aufweist.
Vorrichtung nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, dass der Lampensockel (52) eine Steuerelektronik (54) der UV-Lampe (50) enthält.
Verwendung einer Wasserentkeimungsvorrichtung gemäß Anspruch 1 in einem Kühlgerät.
Verwendung einer Wasserentkeimungsvorrichtung gemäß Anspruch 28 in einem Kühlschrank.