DE102008044293A1

DE102008044293A1 - Flüssigkeitsentkeimungsvorrichtung

Info

Publication number: DE102008044293A1
Application number: DE200810044293
Authority: DE
Inventors: Ron Kemmer; Berthold Conradt; Thomas Köhler
Original assignee: Brita SE
Current assignee: Brita SE
Priority date: 2008-12-02
Filing date: 2008-12-02
Publication date: 2010-06-10
Also published as: TW201022156A; AR077354A1; WO2010063720A1

Abstract

Es wird eine Flüssigkeitsentkeimungsvorrichtung (1) mit mindestens einer Reaktionskammer (2) beschrieben, die von der zu entkeimenden Flüssigkeit durchströmbar ist. Die Vorrichtung weist mindestens eine UV-Lampe (10) auf, die an eine Schalteinrichtung (20) angeschlossen ist. Es ist mindestens ein Bewegungssensor (22) vorgesehen, der an die Schalteinrichtung (20) angeschlossen ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Flüssigkeitsentkeimungsvorrichtung mit mindestens einer Reaktionskammer, die von der zu entkeimenden Flüssigkeit durchströmbar ist, und mit mindestens einer UV-Lampe, die an eine Schalteinrichtung angeschlossen ist.
Flüssigkeitsentkeimungsvorrichtungen, zu denen insbesondere Wasserentkeimungsvorrichtungen zählen, weisen eine UV-Lampe auf, insbesondere eine Quecksilberdampflampe, die nach dem Einschalten eine gewissen Zeitspanne benötigen, bis die optimale Strahlungsleistung erreicht wird. Für bestimmte Anwendungen kann die Zeitspanne unter Umständen zu lange dauern, so dass das Bedürfnis besteht, eine Flüssigkeitsentkeimungsvorrichtung zu schaffen, deren Bereitstellungszeit verkürzt ist.
Quecksilberdampflampen, die UV-Strahlung emittieren, werden insbesondere in Wasserentkeimungsvorrichtungen eingesetzt. Damit die gewünschte Entkeimung des Wassers stattfinden kann, muss die Quecksilberdampflampe eine bestimmte Emissionsleistung erreichen, die gleich oder über der für die angestrebte Desinfektionswirksamkeit notwendigen Schwellenleistung P_S liegt.
Die germizid wirksame UV-Emissionsleistung P_eff einer UV-Lampe wird wie folgt definiert:
P_eff ist die für die Entkeimung relevante, absolute Strahlungsleistung (in Watt) der Lampe im spektralen Bereich zwischen 170 und 350 nm, gewichtet mit der relativen spektralen Desinfektionswirksamkeit, bezogen auf die Wirksamkeit bei 254 nm. Die spektrale Desinfektionswirksamkeit orientiert sich an der Absorptionskurve der DNA, wie sie z. B. in Brock, Mikrobiologie, Spektrum Akademischer Verlag, 1. Auflage, S. 191, angegeben ist.
Für Niederdruck-Quecksilberdampflampen entspricht das vereinfacht der absoluten Strahlungsleistung im Bereich zwischen 250 und 260 nm.
Die Schwellenleistung P_S wird wie folgt definiert:
P_S ist die minimale Leistung P_eff der UV-Lampe in der Wasserentkeimungsvorrichtung, ab der die vom Hersteller der Wasserentkeimungsvorrichtung angegebene Desinfektionswirksamkeit für alle zulässigen Betriebsbedingungen sicher erreicht wird. Die Desinfektionswirksamkeit kann beispielsweise in prozentualer Reduktion bestimmter Mikroorganismen/Viren abgegeben sein, oder auch in einer Bestrahlungsdosis (Einheit: J/m²), welche die Mikroorganismen in der Vorrichtung erhalten. Wenn keine Desinfektionswirksamkeit vom Hersteller des Gerätes angegeben ist, gilt die Desinfektionswirksamkeit der Wasserentkeimungsvorrichtung, wie sie nach DVGW-Norm W294 (2006) ermittelt wird.
Es ist wünschenswert, dass sofort mit Beginn der Wasserentnahme, d. h. mit Öffnen der Absperreinrichtung der Zapfeinrichtung und somit Einschaltung der Wasserentkeimungsvorrichtung die Entkeimung stattfindet und das behandelte Wasser für den Verbraucher zur Verfügung steht. Dies bedeutet, dass beim Auslösen des Zapfvorgangs die UV-Lampe sofort die zur sicheren Entkeimung nötige Schwellenleistung bereitstellen sollte.
Der Einsatz überdimensionierter UV-Lampen, die kurz nach dem Einschalten die erforderliche Schwellenleistung P_S erreichen, haben allerdings den Nachteil, dass diese wegen des größeren Gasraumes einen deutlich größeren Einbauraum benötigen. Ein weiterer Nachteil besteht in dem erhöhten Energieverbrauch, weil die Emissionsleistung im warmen Zustand erheblich über der notwendigen Schwellenleistung PS liegt und dieser Leistungsüberschuss, der mit erhöhten Einstands- und Betriebskosten verbunden ist, letztendlich aber nicht benötigt wird.
Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine Flüssigkeitsentkeimungsvorrichtung zu schaffen, die entkeimte Flüssigkeit innerhalb kurzer Zeit bereitstellt.
Diese Aufgabe wird mit einer Flüssigkeitsentkeimungsvorrichtung gelöst, bei der mindestens ein Bewegungssensor an die Schalteinrichtung angeschlossen ist. Der Bewegungssensor ist vorzugsweise ein Personenbewegungssensor.
Mittels des Bewegungssensors ist die sich der Flüssigkeitsentkeimungsvorrichtung nähernde Person frühzeitig erkennbar, so dass die Zeit bis zum Erreichen der Flüssigkeitsentkeimungsvorrichtung und zum Einschalten der Flüssigkeitsentkeimungsvorrichtung genutzt werden kann, um vorbereitenden Maßnahmen einzuleiten.
Gemäß einer Ausführungsform kann die UV-Lampe vorzeitig eingeschaltet werden, so dass bis zum Einschalten der Flüssigkeitsentkeimungsvorrichtung, d. h. bis zum Einleiten des Zapfvorgangs, die UV-Lampe ihre vorgegebene Schwellenleistung wenigstens teilweise bereits erreicht hat. Im Idealfall kann die Zeit ausreichen, dass die UV-Lampe ihre Schwellenleistung bereits vollständig erreicht hat, so dass mit dem Auslösen des Zapfvorgangs unmittelbar entkeimte Flüssigkeit bereitgestellt werden kann. Lästige Wartezeiten werden dadurch wirksam vermieden.
Da die Lampentemperatur einen Einfluss auf das Erreichen der Schwellenleistung hat, ist gemäß einer weiteren Ausführungsform vorgesehen, dass Mittel zum Beheizen der UV-Lampe bei Erhalt eines Bewegungssignals des Bewegungssensors eingeschaltet werden.
Es ist möglich, nur diese Mittel zum Beheizen oder die UV-Lampe und diese Mittel einzuschalten.
Wenn nur die Mittel zum Beheizen eingeschaltet werden, erfolgt ein Vorheizen der UV-Lampe, was ebenfalls das Erreichen der Schwellenleistung nach dem Einschalten der UV-Lampe beschleunigt.
Wenn nur eine kurze Zeit zwischen dem Erfassen der Person durch den Bewegungssensor bis zum Einschalten der Flüssigkeitsentkeimungsvorrichtung zur Verfügung steht, ist das gleichzeitige Einschalten der Mittel zum Beheizen und der UV-Lampe von Vorteil.
Die Mittel zum Beheizen können beispielsweise die Heizwendel der Elektroden bei sogenannten Warmkathodenlampen sein.
Auch Mittel, die unabhängig von solchen Elektrodenheizwendeln sind und auch bei anderen Lampentypen verwendet werden können, sind z. B. Heizelemente in Form von Heizwendeln, die in der UV-Lampe, d. h. in der Gasentladungsröhre, in deren Wand oder um die Gasentladungsröhre herum angeordnet sind. Es ist auch möglich, entsprechende Heizdrähte, Heizbeschichtungen oder zugeführte Warmluft zum Beheizen vorzusehen.
Eine weitere Ausführungsform sieht die Beheizung der Lampe mittels einer erwärmten Flüssigkeit, wie z. B. erwärmtem Wasser, vor.
Die Zeit bis zum Einschalten der Flüssigkeitsentkeimungsvorrichtung kann auch für weitere Maßnahmen wie vorzugsweise für die Flüssigkeitszubereitung genutzt werden.
Bei Flüssigkeitsentkeimungsvorrichtungen können der Flüssigkeit Zusatzstoffe, bei Wasser z. B. Geschmacksstoffe, in fester oder flüssiger Form zugesetzt werden. Die Zeit kann beispielsweise zum Auflösen von festen Zusatzstoffen in der Flüssigkeit genutzt werden.
Vorzugsweise ist der überwachte Raumbereich des Bewegungssensors einstellbar.
Je nach Standort der Flüssigkeitsentkeimungsvorrichtung ist es von Vorteil, wenn der überwachte Raumbereich den örtlichen Gegebenheiten angepasst werden kann. Die damit verbundenen Vorlaufzeiten können dadurch verlängert oder verkürzt werden.
Bei langen Vorlaufzeiten, d. h. bei einem großen überwachten Raumbereich, kann beispielsweise das Einschalten der Mittel zum Beheizen ausreichen, um nach dem Auslösen des Zapfvorgangs die entkeimte Flüssigkeit bereitstellen zu können. Bei kurzen Vorlaufzeiten ist es empfehlenswert, wenn die UV-Lampe und die Mittel zum Beheizen gleichzeitig eingeschaltet werden.
Die Auswahl, welche Einschaltvorgänge ausgelöst werden, kann von der Schalteinrichtung vorgenommen werden. Hierzu ist es von Vorteil, wenn der Bewegungsmelder ein entsprechendes Raumbereichssignal an die Schalteinrichtung abgibt und die Schalteinrichtung zur Auswertung dieses Raumbereichssignals ausgebildet ist. In Abhängigkeit von dem Raumbereichssignal führt die Schalteinrichtung die entsprechenden Einschaltvorgänge aus, so dass entsprechend des überwachten Raumbereichs gewährleistet ist, dass mit Einleiten des Zapfvorgangs entkeimte Flüssigkeit bereitsteht. Diese Einrichtung berücksichtigt unterschiedliche räumliche Gegebenheiten bzw. unterschiedliche Start- oder Raumtemperaturen des Aufstellungsortes der Vorrichtung.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist es von Vorteil, den Bewegungssensor mit einem Schalter zum Ein- und Ausschalten zu versehen, um bei Bedarf entsprechend des Standortes diese Funktion vollständig außer Kraft zu setzen. Dies kann dann von Vorteil sein, wenn die Flüssigkeitsentkeimungsvorrichtung z. B. vorübergehend in einem belebten Raum aufgestellt wird.
Eine andere Möglichkeit sieht vor, dass mit diesem Schalter eine Vorauswahl getroffen werden kann, die z. B. ein Vorheizen und/oder Einschalten der UV-Lampe bewirkt, aber noch nicht den Zapfvorgang auslöst.
Vorzugsweise wird die Flüssigkeitsentkeimungsvorrichtung in einem Kühlgerät oder in Verbindung mit einem Gerät zur Abgabe von gekühlter Flüssigkeit, insbesondere gekühltem Wasser, verwendet.
Eine beispielhafte Ausführungsform der Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert.
Die einzige Figur zeigt in schematischer Darstellung eine Wasserentkeimungsvorrichtung 1, die eine Reaktionskammer 2 mit Einlauf 3 und Auslauf 4 aufweist. Ferner ist eine UV-Lampe 10 vorgesehen, die das durch die Reaktionskammer 2 strömende Wasser bestrahlt und dementsprechend entkeimt, wenn die UV-Lampe die erforderliche Schwellenleistung erreicht hat.
Die UV-Lampe 10 ist an eine Schalteinrichtung 20 angeschlossen, die die UV-Lampe ein- und ausschaltet. Ferner ist die UV-Lampe mit einem Mittel zum Beheizen der UV-Lampe ausgestattet. In der hier gezeigten Darstellung ist als besondere Ausführungsform ein Heizelement 12 in Gestalt einer Heizwendel dargestellt, die die Gasentladungsröhre der UV-Lampe 10 umgibt. Auch dieses Heizelement 12 ist an die Schalteinrichtung 20 angeschlossen.
An, in oder außerhalb der Wasserentkeimungsvorrichtung 1 ist ein Bewegungssensor 22 vorgesehen, der ebenfalls an die Schalteinrichtung 20 angeschlossen ist. Dieser Bewegungssensor kann unterschiedliche Raumbereiche erfassen, von denen zwei schematisch in der Figur dargestellt und mit I und II bezeichnet werden. Dieser Raumbereich ist vorzugsweise stufenlos einstellbar, so dass entsprechend den örtlichen Gegebenheiten ein größerer oder kleinerer Raumbereich erfasst werden kann und somit die Vorlaufzeit entsprechend eingestellt werden kann.
Wenn eine Person in den eingestellten Überwachungsbereich (I oder II) eintritt, wird ein Signal an die Schalteinrichtung 20 geschickt und je nachdem welcher Raumbereich eingestellt worden ist, kann die UV-Lampe und/oder die Mittel 12 zum Beheizen der UV-Lampe eingeschaltet werden.
Wenn die Person anschließend die Wasserentkeimungsvorrichtung erreicht und den Zapfvorgang einleitet (Details der Zapfeinrichtung sind nicht dargestellt) steht bereits entkeimtes Wasser zur Verfügung. Wartezeiten werden dadurch vermieden.
Diese Vorlaufzeiten können zu weiteren Maßnahmen, insbesondere der Getränkezubereitung, genutzt werden. Hierzu ist eine Flüssigkeitszubereitungseinrichtung 30, z. B. eine Getränkezubereitungseinrichtung oder eine Dosiereinrichtung vorgesehen, die ebenfalls an die Schalteinrichtung 20 angeschlossen ist. Mittels einer ersten Zuführleitung 32 können beispielsweise ein oder mehrere Zusatzstoffe von der Einrichtung 30 dem noch nicht entkeimten Wasser zugeführt werden. Die erste Zuführleitung ist im Bereich des Einlaufs 3 angeschlossen.
Zusatzstoffe, die nicht bestrahlt werden dürfen, können auch nach der Entkeimung der Flüssigkeit zugesetzt werden. Hierzu ist eine zweite Zuführleitung 34 vorgesehen, die vor dem Auslauf 4 der Reaktionskammer 2 mündet.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung kann die zweite Zuführleitung auch seitlich des Auslaufs 4 (gestrichelt gezeichnet) münden, so dass die Zusatzstoffe in das unter dem Auslauf 4 befindliche Gefäß (nicht dargestellt) abgegeben werden.
Der Bewegungssensor 22 ist an einen Schalter 24 angeschlossen, mit dem der Bewegungssensor funktionslos geschaltet werden kann bzw. auch eine Vorauswahl getroffen werden kann, z. B. hinsichtlich des vorzeitigen Einschaltens der UV-Lampe und/oder der Beheizung und/oder der Flüssigkeitszubereitung.

1: Wasserentkeimungsvorrichtung
2: Reaktionskammer
3: Einlauf
4: Auslauf
10: UV-Lampe
12: Heizelement
20: Schalteinrichtung
22: Bewegungssensor
24: Schalter
30: Flüssigkeitszubereitungseinrichtung
32: erste Zuführleitung
34: zweite Zuführleitung
I: Raumbereich
II: Raumbereich

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Nicht-Patentliteratur

- Brock, Mikrobiologie, Spektrum Akademischer Verlag, 1. Auflage, S. 191 [0004]
- DVGW-Norm W294 (2006) [0006]

Claims

Flüssigkeitsentkeimungsvorrichtung (1) mit mindestens einer Reaktionskammer (2), die von der zu entkeimenden Flüssigkeit durchströmbar ist, und mit mindestens einer UV-Lampe (10), die an eine Schalteinrichtung (20) angeschlossen ist, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Bewegungssensor (22) an die Schalteinrichtung (20) angeschlossen ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Bewegungssensor (22) ein Personenbewegungssensor ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Schalteinrichtung (20) bei Eingang eines Bewegungssignals des Bewegungssensors (22) die UV-Lampe (10) einschaltet.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Schalteinrichtung (20) bei Eingang eines Bewegungssignals des Bewegungssensors (22) ein Mittel (12) zum Beheizen der UV-Lampe (10) einschaltet.
Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel (12) zum Beheizen der UV-Lampe (10) mindestens ein Heizelement umfassen.
Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Heizelement (12) eine Elektrodenheizwendel ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Heizelement (12) eine Heizwendel oder ein Heizdraht ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Schalteinrichtung (20) bei Eingang eines Bewegungssignals des Bewegungssensors (22) eine Flüssigkeitszubereitungseinrichtung (30) aktiviert.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der überwachte Raumbereich des Bewegungssensors (22) einstellbar ist.
Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Bewegungssensor (22) ein Raumbereichssignal an die Schalteinrichtung (20) abgibt.
Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Schalteinrichtung (20) zur Auswertung des Raumbereichssignals ausgebildet ist und in Abhängigkeit von dem Raumbereichssignal mindestens einen Einschaltvorgang ausführt.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass ein Schalter (24) zum Ein- und Ausschalten des Bewegungssensors (22) vorgesehen ist.
Verwendung der Flüssigkeitsentkeimungsvorrichtung nach Anspruch 1 in einem Kühlgerät und/oder in Verbindung mit einem Gerät zur Abgabe von gekühlter Flüssigkeit.