DE102017215761A1 - Apparatus and method for injecting water of an internal combustion engine - Google Patents
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Abstract
Für eine Vorrichtung zum Einspritzen von Wasser einer Brennkraftmaschine (2) umfassend wenigstens einen Wassertank (5) zur Speicherung von Wasser, wenigstens einen Wasserinjektor (6) zum Einspritzen von Wasser, welcher mit dem Wassertank (5) verbunden ist, wenigstens ein Förderelement (3) zur Förderung des Wassers von dem Wassertank (5) zu dem Wasserinjektor (6), wird vorgeschlagen, dass die Vorrichtung (1) ein Kationensäure-bildendes Metall, insbesondere Silber, zum Dekontaminieren des Wassers umfasst. For a device for injecting water of an internal combustion engine (2) comprising at least one water tank (5) for storing water, at least one water injector (6) for injecting water, which is connected to the water tank (5), at least one conveying element (3 ) for conveying the water from the water tank (5) to the water injector (6), it is proposed that the device (1) comprises a cationic acid-forming metal, in particular silver, for decontaminating the water.
Description
Stand der TechnikState of the art
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Einspritzung von Wasser einer Brennkraftmaschine sowie eine derartige Brennkraftmaschine. Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft ein Verfahren zum Einspritzen von Wasser mittels einer erfindungsgemäßen Wassereinspritzvorrichtung.The present invention relates to a device for injecting water of an internal combustion engine and such an internal combustion engine. Another aspect of the invention relates to a method for injecting water by means of a water injection device according to the invention.
Aufgrund steigender Anforderungen an reduzierte Kohlenstoffdioxidemissionen werden Brennkraftmaschinen zunehmend hinsichtlich des Kraftstoffverbrauchs optimiert. Allerdings können bekannte Brennkraftmaschinen in Betriebspunkten mit hoher Last nicht optimal im Hinblick auf den Verbrauch betrieben werden, da der Betrieb durch Klopfneigung und hohe Abgastemperaturen begrenzt ist. Eine mögliche Maßnahme zur Reduzierung der Klopfneigung und zur Senkung der Abgastemperaturen ist die Einspritzung von Wasser. Hierbei sind üblicherweise separate Wassereinspritzsysteme vorhanden, um die Wassereinspritzung zu ermöglichen. So ist beispielsweise aus der
Bei Wassereinspritzsystemen für Brennkraftmaschinen ist normalerweise ein Wassertank vorgesehen, so dass jederzeit Wasser zur Einspritzung in das Saugrohr oder die Brennkammer der Brennkraftmaschine verfügbar ist. Zusätzlich kann bei derartigen Wassereinspritzsystemen Wasser mit Hilfe einer Wassergewinnungsanlage beispielsweise aus dem Abgassystem der Brennkraftmaschine in dem Kraftfahrzeug oder aus der Umgebung des Kraftfahrzeugs gewonnen werden und beispielsweise auch dem Wassertank zugeführt werden. Von dem Wassertank kann Wasser beispielsweise mittels einer Pumpe über eine Verteilervorrichtung zu Einspritzventilen, durch die das Wasser dann beispielsweise in ein Saugrohr oder eine Brennkammer der Brennkraftmaschine eingespritzt wird, befördert werden. Dazu kann, wie bei Einspritzsystemen für Brennstoff, die Verteilervorrichtung, beispielsweise in Form eines Rails, dazu vorgesehen sein Wasser zu speichern und auf mehrere Einspritzventile, durch die das Wasser dann eingespritzt werden kann, zu verteilen.In water injection systems for internal combustion engines, a water tank is normally provided, so that at any time water is available for injection into the intake manifold or the combustion chamber of the internal combustion engine. In addition, in such water injection systems water can be obtained with the aid of a water extraction system, for example, from the exhaust system of the internal combustion engine in the motor vehicle or from the environment of the motor vehicle and, for example, also supplied to the water tank. From the water tank, for example, water can be conveyed by means of a pump via a distributor device to injection valves, through which the water is then injected, for example, into a suction pipe or a combustion chamber of the internal combustion engine. For this purpose, as in fuel injection systems, the distributor device, for example in the form of a rail, can be provided for storing water and distributing it to a plurality of injectors, through which the water can then be injected.
Ein Problem bei bekannten Wassereinspritzsystemen ist eine mögliche Beeinträchtigung deren Funktion durch Kontamination, welche durch Verunreinigungen des benutzten Wassers verursacht werden kann. Verunreinigungen können organischer und anorganisches Material sein inkl. Mikroorganismen. Mit dem Wasser eingebrachte Mikroorganismen können sich vermehren und bilden als Bildner komplexer Kohlenstoffe die Grundlage für die Vermehrung von Algen und Pilzen sowie das Wachstum von Cyanobakterien, Acetobacter oder weiteren Mikroorganismen. Die Kontamination bzw. Biokontamination entsteht insbesondere im Wassertank bei länger stehendem Medium, inbesondere in Form von Biofilmen. Makroskopische Strukturen können sich lösen und bspw. zu einer Verstopfung von Filtern, welche im Wassereinspritzsystem angeordnet sind führen sowie zu einer Fehlfunktion der Komponenten bis hin zum Ausfall.A problem with known water injection systems is a possible impairment of their function by contamination, which may be caused by contamination of the water used. Impurities can be organic and inorganic material including microorganisms. Microorganisms introduced with the water can multiply and form as a generator of complex carbons the basis for the multiplication of algae and mushrooms as well as the growth of cyanobacteria, Acetobacter or other microorganisms. The contamination or biocontamination arises in particular in the water tank with a longer standing medium, in particular in the form of biofilms. Macroscopic structures can be solved and, for example, lead to a blockage of filters, which are arranged in the water injection system and to a malfunction of the components to failure.
Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention
Erfindungsgemäß wird eine Vorrichtung zum Einspritzen von Wasser einer Brennkraftmaschine vorgeschlagen. Die Vorrichtung umfasst wenigstens einen Wassertank zur Speicherung von Wasser, wenigstens einen Wasserinjektor zum Einspritzen von Wasser, welcher mit dem Wassertank verbunden ist, wenigstens ein Förderelement zur Förderung des Wassers von dem Wassertank zu dem Wasserinjektor. Erfindungsgemäß umfasst die Vorrichtung ein Kationensäure-bildendes Metall, insbesondere Silber, zum Dekontaminieren des Wassers.According to the invention, a device for injecting water of an internal combustion engine is proposed. The device comprises at least one water tank for storing water, at least one water injector for injecting water, which is connected to the water tank, at least one conveying element for conveying the water from the water tank to the water injector. According to the invention, the device comprises a cationic acid-forming metal, in particular silver, for decontaminating the water.
Vorteile der ErfindungAdvantages of the invention
Die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Einspritzen von Wasser einer Brennkraftmaschine mit den Merkmalen des Anspruchs 1 weist demgegenüber den Vorteil auf, dass durch das Kationensäure bildende Material Biokontamination der Vorrichtung verhindert wird. So kann auch bei längeren Standzeiten des Wassereinspritzsystems ein vorteilhaft guter und dauerhafter Schutz vor Biokontamination aller Komponenten des Wassereinspritzsystems, wie beispielsweise des Wassertanks, des Förderelementes, von Filterelementen, Leitungen, Wasserinjektoren gewährleistet werden. Somit können vorteilhaft auch Wartungsintervalle der Vorrichtung zur Einspritzung von Wasser verlängert werden. Weiterhin kann eine höhere Robustheit des Systems gegenüber Mis-Use, also beispielsweise Zugabe von verschmutztem Wasser durch den Nutzer der Brennkraftmaschine, entgegengewirkt werden. Gleichzeitig treten bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung vorteilhaft geringere Veränderungen des Wassers hinsichtlich seiner chemischen Zusammensetzung, beispielsweise im Vergleich zur Zugabe antimikrobieller Substanzen, wie beispielsweise Hypochlorit, auf. Weiterhin wird weiterhin eine Geruchsbildung vorteilhaft vermieden.The device according to the invention for injecting water of an internal combustion engine with the features of claim 1 has the advantage over that biocontamination of the device is prevented by the cationic acid forming material. Thus, even with longer service life of the water injection system advantageously good and lasting protection against biocontamination of all components of the water injection system, such as the water tank, the conveyor element, filter elements, lines, water injectors are guaranteed. Thus, advantageously maintenance intervals of the device for injection of water can be extended. Furthermore, a higher robustness of the system against misuse, ie, for example, adding contaminated water by the user of the internal combustion engine, can be counteracted. At the same time occur in the inventive device advantageously lower changes in the water in terms of its chemical composition, for example, in comparison to the addition of antimicrobial substances such as hypochlorite on. Furthermore, an odor is further advantageously avoided.
Das Kationensäure-bildende Metall kann beispielsweise elementar oder direkt als Metallkationen im Wasser gelöst vorliegen. Kommt elementares Kationenbildendes-Metall mit Wasser in der Vorrichtung in Kontakt so lösen sich Metallkationen selbstständig aus dem Metall heraus und gehen im Wasser in Lösung. Mikroorganismen, die zu einer Biokontamination führen können, werden durch die Metallanionen in der Flüssigphase, also im Wasser in dem Einspritzsystem, inaktiviert. Die Metallionen, beispielsweise Silberionen, können dabei durch passiven und aktiven Transport in das Zytosol der Zellen der Mikroorganismen eindringen. Sie können dort zu oxidativem Stress führen. So werden Proteine, die zur Aufrechterhaltung des Metabolismus notwendig sind, durch die Metallionen denaturiert, wodurch es zum Zelltod kommt. Die Kationensäure-bildenden Metalle, bilden im Wasser Metallionen, durch die Mikroorganismen abgetötet werden. Kationensäure-bildenden Metalle sind Kupfer, Zink, Zinn, Gold, Bismut und Silber. In Wasser sind die entsprechenden Metallkationen Cu2+, Zn2+, Sn4+, Au3+, Bi3+, Ag+ gelöst und bilden so mit dem Wasser Kationensäuren.The cationic acid-forming metal may, for example, be elementally or directly dissolved in the water as metal cations. If elemental cation-forming metal comes into contact with water in the device, metal cations automatically dissolve out of the metal and dissolve in the water. Microorganisms that can lead to biocontamination are inactivated by the metal anions in the liquid phase, ie in the water in the injection system. The metal ions, For example, silver ions, can thereby penetrate by passive and active transport into the cytosol of the cells of the microorganisms. They can lead to oxidative stress there. Thus, proteins necessary for the maintenance of metabolism are denatured by the metal ions, resulting in cell death. The cationic acid-forming metals form metal ions in the water, through which microorganisms are killed. Cationic acid-forming metals are copper, zinc, tin, gold, bismuth and silver. In water, the corresponding metal cations Cu2 +, Zn2 +, Sn4 +, Au3 +, Bi3 +, Ag + are dissolved and thus form with the water cationic acids.
Im Vergleich zu den Metallen Zink (Zn2+), Kupfer (Cu2+) oder Bismut (Bi3+) ist Silber (Ag+) deutlich reaktiver und zeigt aus diesem Grund auch die stärkste Wirkung auf Mikroorganismen. Die antimikrobiellen Eigenschaften von Silber sind in der Reaktion von einwertigen Silberionen (Ag+) mit Zellbestandteilen von Mikroorganismen begründet. Silberionen werden als positiv geladene Ionen (Ag+) passiv und aktiv in Zellen transportiert. Silber agiert dabei auf mehreren Ebenen. Silberionen unterdrücken die Protonenmotorkraft die Atmungskette und die Membranpermeabilität von Zellmembranen was zum Zelltod führen kann. Gram-negative Bakterien, die für die Biokontamination in Wassereinspritzsystemen und die primäre Adhäsion von Biofilmen eine besonders wichtige Rolle spielen, reagieren aufgrund des Aufbaus ihrer Zellwand sensitiv gegenüber Silberionen. Intrazellulär wirkt Ag+ in der Reaktion mit Proteinen/Enzymen und der darauf folgenden Denaturierung. Silberionen reagieren dabei mit Thiolgruppen (-SH) in Proteinen, unterbrechen den Stoffwechsel und führen so zum Zelltod.Compared to the metals zinc (Zn2 +), copper (Cu2 +) or bismuth (Bi3 +), silver (Ag +) is much more reactive and therefore shows the strongest effect on microorganisms. The antimicrobial properties of silver are due to the reaction of monovalent silver ions (Ag +) with cell constituents of microorganisms. Silver ions are passively and actively transported into cells as positively charged ions (Ag +). Silver acts on several levels. Silver ions suppress the proton motor force, the respiratory chain and the membrane permeability of cell membranes, which can lead to cell death. Gram-negative bacteria, which play a particularly important role in biocontamination in water injection systems and the primary adhesion of biofilms, are sensitive to silver ions due to their cell wall structure. Intracellularly, Ag + acts in the reaction with proteins / enzymes and subsequent denaturation. Silver ions react with thiol groups (-SH) in proteins, interrupt the metabolism and thus lead to cell death.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindungen werden durch die in den Unteransprüchen angegebenen Merkmale ermöglicht.Further advantageous embodiments and further developments of the inventions are made possible by the features specified in the subclaims.
In einem besonders vorteilhaften Ausführungsbeispiel umfasst die Vorrichtung weiterhin wenigstens eine UV-Lichtquelle, welche eingerichtet ist, Ultraviolettstrahlung abzugeben um das Wasser zu dekontaminieren. Dies hat den Vorteil, dass Kontamination bzw. Biokontamination durch das Bestrahlen des Wassers mittels ultravioletter Strahlung verringert oder eliminiert werden kann. Eine Dekontamination mittels Ultraviolettstrahlung bietet eine hohe Entkeimungskapazität. Ferner ist diese Dekontaminationsmethode ökologisch sicher, effizient, zuverlässig und bedienungsfreundlich, was zu einer hohen Wirtschaftlichkeit der Methode führt. UV-C-Strahlung führt zu DNS-Doppelstrangbrüchen, was zur Inaktivierung der Zellen von Mikroorganismen durch Stillstand der Replikation, Transkription und Proteinsynthese führt.In a particularly advantageous embodiment, the device further comprises at least one UV light source which is set up to emit ultraviolet radiation in order to decontaminate the water. This has the advantage that contamination or biocontamination can be reduced or eliminated by irradiating the water by means of ultraviolet radiation. Decontamination by means of ultraviolet radiation offers a high disinfection capacity. Furthermore, this decontamination method is ecologically safe, efficient, reliable and easy to use, resulting in a high efficiency of the method. UV-C radiation leads to DNA double-strand breaks, which leads to inactivation of the cells of microorganisms by stopping replication, transcription and protein synthesis.
Die Kombination von der Desinfektion des Wassers durch im Wasser gelöste Metallionen und UV-Strahlung hat den Vorteil, dass neben der Inaktivierung der Mikroorganismen durch im Wasser gelöste Metallkationen ein weiterer, sich von der Inaktivierung durch die Metallkationen grundlegend unterscheidender, Inaktivierungsmechanismus vorliegt. Durch die Kombination zweier grundsätzlich unterschiedlicher Inaktivierungsmechanismen kann eine vorteilhaft geringere Resistenzbildung einzelner Bakterien gegenüber einer der beiden inaktivierenden Effekte erreicht werden. Mikroorganismen haben durch ihre schnelle Generationenzeit hohes Potential zur Ausbildung von Resistenzen gegenüber inaktivierender Substanzen oder Effekte. Durch die Kombination der chemischen Desinfektionsmethode durch Metallionen mit der physikalischen Desinfektionsmethoden durch die UV-Strahlung wird die Wahrscheinlichkeit einer Resistenzbildung gegenüber dieser zwei inaktivierender Effekte deutlich verringert. Selbst bei einer Ausbildung von Resistenzen gegen eine der Methoden ist die Vorrichtung zum Einspritzen von Wasser weiterhin vorteilhaft gut vor Biokontamination durch Mikroorganismen geschützt.The combination of the disinfection of the water by metal ions and UV radiation dissolved in the water has the advantage that, besides the inactivation of the microorganisms by metal cations dissolved in the water, there is another inactivation mechanism which is fundamentally different from the inactivation by the metal cations. By combining two fundamentally different inactivation mechanisms, an advantageously lower resistance of individual bacteria to one of the two inactivating effects can be achieved. Due to their rapid generation time, microorganisms have a high potential for developing resistance to inactivating substances or effects. The combination of the chemical disinfection method with metal ions and the physical disinfection methods with UV radiation significantly reduces the likelihood of resistance to these two inactivating effects. Even with the formation of resistances against one of the methods, the device for injecting water is furthermore advantageously well protected against biocontamination by microorganisms.
Während UV- Strahlung die genetische Information der Zellen durch Brüche in der DNS-Struktur zerstört und somit den Zellstoffwechsel lahm legt, wirken Metallionen denaturierend auf die Zellwandbestandteile und intrazelluläre Proteine. Durch Veränderungen in der Zellwand bis hin zur Porenbildung in der Zellwand durch die Metallionen ist es möglich, dass UV-Strahlung weniger behindert in die Zelle eindringen kann und dort effektiver wirkt und sich somit die beiden unterschiedlichen Inaktivierungsmechanismen gegenseitig verstärken.While UV radiation destroys the genetic information of the cells through breaks in the DNA structure and thus paralyzes the cell metabolism, metal ions act denaturing on the cell wall components and intracellular proteins. Through changes in the cell wall to the pore formation in the cell wall by the metal ions, it is possible that UV radiation less impaired can penetrate into the cell and there acts more effectively and thus reinforce the two different inactivation mutually.
In einem vorteilhaften Ausführungsbeispiel umfasst die Vorrichtung eine Beschichtung aus dem Metall, insbesondere Silber, wobei die Beschichtung derart ausgebildet ist, dass sie zumindest zeitweise in direktem Kontakt mit dem Wasser steht. Eine Beschichtung aus dem Kationensäure-bildenden Metall hat den Vorteil, dass durch die Beschichtung eine große Kontaktoberfläche zwischen dem Metall und dem Wasser in Vorrichtung
In einem weiteren vorteilhaften Ausführungsbeispiel umfasst die Vorrichtung wenigstens ein Filterelement, wobei das Filterelement zumindest teilweise aus dem Kationensäure-bildenden Metall, insbesondere Silber, besteht. Ein derartiges Filterelement weist eine vorteilhaft große Oberfläche auf, an der Wasser mit dem Kationen-bildenden Metall in direktem Kontakt kommt und an der sich eine große Anzahl an Metallionen aus dem Metall in das Wasser lösen können und dort vorteilhaft gut und effektiv Mikroorganismen abtöten können.In a further advantageous embodiment, the device comprises at least one filter element, wherein the filter element consists at least partially of the cationic acid-forming metal, in particular silver. Such a filter element has an advantageously large surface at which water comes into direct contact with the cation-forming metal and at which a large Number of metal ions from the metal can dissolve in the water and there advantageous good and effective kill microorganisms.
In einem besonders vorteilhaften Ausführungsbeispiel ist das Kationensäure-bildende Metall, insbesondere das Silber, zumindest teilweise als Metallionen, insbesondere als Silberionen in dem Wasser, gelöst, wobei das Wasser in der Vorrichtung, insbesondere im Wassertank, angeordnet ist.In a particularly advantageous embodiment, the cationic acid-forming metal, in particular the silver, at least partially dissolved as metal ions, in particular as silver ions in the water, wherein the water in the device, in particular in the water tank, is arranged.
In einem vorteilhaften Auführungsbeispiel umfasst die Vorrichtung wenigstens ein Netz, wobei das Netz zumindest zeitweise in direktem Kontakt mit dem Wasser in der Vorrichtung steht und wobei das Netz zumindest teilweise aus dem Kationensäure-bildenden Metall, insbesondere dem Silber, besteht. Ein derartiges Netz weist eine vorteilhaft große Oberfläche auf, an der Wasser mit dem Kationen-bildenden Metall in direktem Kontakt kommt und an der sich eine große Anzahl an Metallionen aus dem Metall in das Wasser lösen können und dort vorteilhaft gut und effektiv Mikroorganismen abtöten können.In an advantageous Auführungsbeispiel the device comprises at least one network, wherein the network is at least temporarily in direct contact with the water in the device and wherein the network consists at least partially of the cationic acid-forming metal, in particular the silver. Such a network has an advantageously large surface area, at which water comes into direct contact with the cation-forming metal and at which a large number of metal ions from the metal can dissolve into the water and can advantageously effectively and effectively kill microorganisms there.
In einem vorteilhaften Ausführungsbeispiel ist die UV-Lichtquelle im Wassertank angeordnet. Dadurch wird ein kompakter Aufbau der Vorrichtung zur Einspritzung von Wasser ermöglicht und die Desinfektion Wassers kann an einer Stelle in der Vorrichtung, die dauerhaft in Kontakt mit Wasser steht, erfolgen.In an advantageous embodiment, the UV light source is arranged in the water tank. Thereby, a compact construction of the device for injection of water is made possible and the disinfection of water can take place at a location in the device which is permanently in contact with water.
In einem vorteilhaften Ausführungsbeispiel umfasst die Vorrichtung weiterhin eine Steuereinheit, welche eingerichtet ist, die UV-Lichtquelle zum Dekontaminieren des Wassers einzuschalten und das dekontaminierte Wasser einzuspritzen.In an advantageous embodiment, the device further comprises a control unit, which is set up to switch on the UV light source for decontaminating the water and to inject the decontaminated water.
In einem vorteilhaften Ausführungsbeispiel ist das Förderelement mittels wenigstens einer ersten Leitung mit dem Wassertank und mittels wenigstens einer zweiten Leitung mit dem Wasserinjektor verbunden, wobei die UV-Lichtquelle in der ersten Leitung und/oder in der zweiten Leitung angeordnet ist. Eine derart angeordnete UV-Lichtquelle stellt sicher, dass das Wasser in Vorrichtung
Ferner betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zum Einspritzen von Wasser in eine Brennkraftmaschine, wobei das Wasser mittels eines Kationensäure-bildenden Metalls, insbesondere mittels Silber, dekontaminiert wird und mittels einer Vorrichtung zum Einspritzen von Wasser in die Brennkraftmaschine eingespritzt wird. Damit sind die in Bezug auf die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Einspritzen von Wasser beschriebenen Vorteile verbunden.Furthermore, the present invention relates to a method for injecting water into an internal combustion engine, wherein the water is decontaminated by means of a cationic acid-forming metal, in particular by silver, and injected by means of a device for injecting water into the internal combustion engine. This is associated with the advantages described in relation to the device according to the invention for the injection of water.
In einem vorteilhaften Auführungsbeispiel des Verfahrens wird das Wasser weiterhin mittels einer UV-Lichtquelle, welche Ultraviolettstrahlung abgibt, dekontaminiert. Damit sind die in Bezug auf die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Einspritzen von Wasser beschriebenen Vorteile verbunden.In an advantageous Auführungsbeispiel of the method, the water is further decontaminated by means of a UV light source, which emits ultraviolet radiation. This is associated with the advantages described in relation to the device according to the invention for the injection of water.
Figurenlistelist of figures
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen
-
1 eine stark vereinfachte schematische Ansicht einer Brennkraftmaschine mit einer Vorrichtung zum Einspritzen von Wasser gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, -
2 eine vereinfachte schematische Ansicht der Vorrichtung gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
-
1 a highly simplified schematic view of an internal combustion engine with a device for injecting water according to a first embodiment of the present invention, -
2 a simplified schematic view of the device according to the first embodiment of the present invention.
Ausführungsformen der ErfindungEmbodiments of the invention
Nachfolgend wird unter Bezugnahme auf die
In
Am Einlasskanal
In
Zum Einspritzen von Wasser wird das Wasser aus dem Wassertank
Zur Filtration des Wassers können an unterschiedlichen Stellen in der Vorrichtung
Zum Einstellen des gewünschten Systemdrucks im Verteiler
Zum Dekontaminieren des Wassers in der Vorrichtung, das in die Brennkraftmaschine eingespritzt wird umfasst die Vorrichtung zur Wassereinspritzung ein Kationensäure-bildendes Metall. Kationensäure-bildende Metalle sind Metalle, die im Wasser positiv geladene Metallionen bilden. Durch die Metallionen werden Mikroorganismen in der Vorrichtung
Das Metall kann beispielsweise elementar in die Vorrichtung
Das Metall kann aber beispielsweise auch durch Metallsalze der jeweiligen Metalle, wie beispielsweise AgNO3 oder CuSO4, in die Vorrichtung
Im Vergleich zu den Metallen Zink (Zn2+), Kupfer (Cu2+), Zinn (Sn4+), Gold (Au3+) oder Bismut (Bi3+) ist Silber (Ag+) deutlich reaktiver und zeigt aus diesem Grund auch die stärkste Wirkung auf Mikroorganismen. Die antimikrobiellen Eigenschaften von Silber sind in der Reaktion von einwertigen Silberionen (Ag+) mit Zellbestandteilen von Mikroorganismen begründet. Silberionen werden als positiv geladene Ionen (Ag+) passiv und aktiv in Zellen transportiert. Silber agiert dabei auf mehreren Ebenen. Silberionen unterdrücken die Protonenmotorkraft die Atmungskette und die Membranpermeabilität von Zellmembranen was zum Zelltod führen kann. Gram-negative Bakterien, die für die Biokontamination in Wassereinspritzsystemen und die primäre Adhäsion von Biofilmen eine besonders wichtige Rolle spielen, reagieren aufgrund des Aufbaus ihrer Zellwand sensitiv gegenüber Silberionen. Intrazellulär wirkt Ag+ in der Reaktion mit Proteinen/Enzymen und der darauf folgenden Denaturierung. Silberionen reagieren dabei mit Thiolgruppen (-SH) in Proteinen, unterbrechen den Stoffwechsel und führen so zum Zelltod. Silberionen sind in Konzentrationen von 10-9 bis 10-6 mol/L in Wasser antimikrobiell aktiv.Compared to the metals zinc (Zn2 +), copper (Cu2 +), tin (Sn4 +), gold (Au3 +) or bismuth (Bi3 +), silver (Ag +) is much more reactive and therefore shows the strongest effect on microorganisms. The antimicrobial properties of silver are due to the reaction of monovalent silver ions (Ag +) with cell constituents of microorganisms. Silver ions are passively and actively transported into cells as positively charged ions (Ag +). Silver acts on several levels. Silver ions suppress the proton motor force, the respiratory chain and the membrane permeability of cell membranes, which can lead to cell death. Gram-negative bacteria, which play a particularly important role in biocontamination in water injection systems and the primary adhesion of biofilms, are sensitive to silver ions due to their cell wall structure. Intracellularly, Ag + acts in the reaction with proteins / enzymes and subsequent denaturation. Silver ions react with thiol groups (-SH) in proteins, interrupt the metabolism and thus lead to cell death. Silver ions are antimicrobially active in water in concentrations of 10 -9 to 10 -6 mol / L.
Damit die Metallionen möglichst gut in Wasser in der Vorrichtung
Komponenten der Vorrichtung
Eine weitere vorteilhafte Möglichkeit das Kationensäure-bildende Metall großflächig mit dem Wasser der Vorrichtung
Eine weitere Möglichkeit das Kationensäure-bildende Material großflächig mit dem Wasser Vorrichtung
Wie in
Die UV-Lichtquelle
Die UV-Lichtquelle
Obwohl die Vorrichtung
Selbstverständlich sind auch weitere Ausführungsbeispiele und Mischformen der dargestellten Ausführungsbeispiele möglich. Of course, other embodiments and hybrid forms of the illustrated embodiments are possible.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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