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Die Erfindung betrifft einen Desinfektionssiphon, insbesondere zur Verwendung im klinischen Bereich.
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Ein Siphon, auch als Geruchsverschluss bezeichnet, verhindert das Austreten von Gasen aus einer Abwasserleitung in den Innenraum eines Gebäudes, ohne dabei das Ablaufen des Abwassers zu verhindern. Zu diesem Zweck verbleibt eine Teilmenge des eingeleiteten Abwassers im Siphon und bildet ein Sperrmedium gegenüber den abflussseitig vorhandenen Gasen.
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Verwendung finden Siphons insbesondere in Sanitärobjekten wie Waschbecken, Badewannen oder Spülen. Allgemein wird dabei zwischen verschiedenen Ausgestaltungsformen wie dem Röhrensiphon und dem Flaschensiphon unterschieden.
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Da sich innerhalb eines Siphons verschiedenartige Mikroorganismen anlagern können, besteht die Gefahr, dass diese einflussseitig die zu entwässernden Sanitärobjekte kontaminieren und in der Folge die Gesundheit der Nutzer gefährden. Dem wird versucht entgegenzuwirken und eine Keimtötung oder Keimreduzierung durch eine Desinfektion des Siphons bereitzustellen. Eine besonders hohe Priorität hat die Vermeidung der Ausbreitung von Keimen dabei insbesondere im klinischen Einsatzbereich.
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Ein herkömmlicher Ansatz zur Desinfektion besteht in der Verwendung chemischer Mittel, welche jedoch aufgrund der erhöhten Umweltbelastung und ihrer kurzfristigen Wirkung nachteilig sind.
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Zur Überwindung dieser Nachteile ist es aus dem Stand der Technik bereits bekannt, eine Bestrahlung des Siphons mit einer ultravioletten Strahlungsquelle vorzunehmen. Die Bestrahlung mit einer vorbestimmten Wellenlänge führt dabei zu einer Zerstörung von Mikroorganismen.
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Weiterhin ist es bekannt, die Desinfektion mittels UV-Strahlung mit einer thermischen Desinfektion sowie einer Ultraschallreinigung der Siphoninnenwand zu kombinieren. Hierbei sind jedoch die hohen Anschaffungs- und Betriebskosten von Nachteil, welche insbesondere bei einem Einsatz in großen Stückzahlen, wie es bei einem Krankenhaus der Fall ist, in einer erhöhten finanziellen Belastung resultieren.
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Die Desinfektion von Siphons mittels UV-Strahlung und thermischer Einwirkung wird beispielsweise in der Druckschrift
DE 42 06 901 A1 beschrieben.
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Gemäß der Druckschrift
DE 10 2009 042 212 wird ebenfalls eine Quelle ultravioletten Lichts in Verbindung mit hohen Temperaturen zur Desinfektion genutzt, wobei jedoch zusätzlich mechanische Schwingungen in einem Frequenzbereich von 1 bis 200.000 Hz erzeugt und auf das Innere des Siphons übertragen werden.
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Ferner besteht eine weitere bereits bekannte Vorgehensweise darin, einen Siphon mit einer veränderten Wasserführung und einem auswechselbaren Desinfektionseinsatz bereitzustellen. Bei Vorrichtungen dieser Art besteht jedoch ein erhöhtes Risiko, dass bei einer Öffnung des Siphons zum Wechsel des Desinfektionseinsatzes eine hohe Anzahl von Keimen freigesetzt wird.
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Die Aufgabe der Erfindung ist es daher, einen Desinfektionssiphon bereitzustellen, mittels welchem eine zuverlässige Desinfektion bereitstellbar und ein einlaufseitiger Übergang von Keimen verhinderbar ist, welcher gesundheitlich unbedenklich und umweltverträglich ist und welcher zudem kostengünstig herstellbar ist.
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Die Aufgabe wird durch die im Patentanspruch 1 aufgeführten Merkmale gelöst. Bevorzugte Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
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Ein erfindungsgemäßer Desinfektionssiphon weist eine Rohreinheit sowie eine LED-Strahlungsquelle auf.
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Die Rohreinheit ist erfindungsgemäß in der Form eines Röhrensiphons ausgebildet. Als Röhrensiphon wird ein Siphon bezeichnet, welcher einen U-förmigen Abschnitt aufweist, in welchem eine Teilmenge eines eingeleiteten Abwassers als Sperrmedium verbleibt, um eine Abdichtung gegenüber Gasen und Gerüchen zu erzielen.
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Ein gattungsgemäßer Röhrensiphon weist dabei unterschiedlich geformte Rohrabschnitte auf. Einflusseitig schließt sich an das Sanitärobjekt für gewöhnlich ein vertikal angeordneter Rohrabschnitt an, abflussseitig ein im Wesentlichen horizontal verlaufender Rohrabschnitt. Im dazwischenliegenden Bereich ist der zuvor genannte U-förmige Rohrabschnitt vorgesehen. Die Ausbildung kann einteilig oder mehrteilig sein.
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Die einzelnen Rohrabschnitte werden zusammengefasst als die Rohreinheit bezeichnet.
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Die Rohreinheit weist einen Rohrinnenraum auf, in welchem das Abwasser aufnehmbar ist. Da aufgrund der Form eines Röhrensiphons stets eine Teilmenge des eingebrachten Abwassers in der Rohreinheit verbleibt, bildet sich sowohl einflussseitig als auch abflussseitig ein Abwasserfüllstand aus.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung weist die Rohreinheit zumindest abschnittsweise einen Behandlungsabschnitt auf, welcher sich oberhalb sowie unterhalb des einflusseitigen Abwasserfüllstandes erstreckt.
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Die Rohreinheit besteht im Bereich des Behandlungsabschnitts aus einem Glas, wobei die chemische Beschaffenheit und die werkstofftechnischen Eigenschaften des verwendeten Glases erfindungsgemäß nicht auf eine bestimmte Ausgestaltungsform beschränkt sind.
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Neben der Rohreinheit ist die LED-Strahlungsquelle ein weiterer Bestandteil des erfindungsgemäßen Desinfektionssiphons. Von der LED-Strahlungsquelle ist eine Strahlung mit einer Wellenlänge im Bereich von 405 bis 430 nm emittierbar. Im Spektrum der elektromagnetischen Strahlung entspricht dies blauem Licht. Besonders bevorzugt weist die von der LED-Strahlungsquelle emittierbare Strahlung eine Wellenlänge von 420 nm auf. Die Strahlung ist von der LED-Strahlungsquelle zudem in einer für die Desinfektion ausreichenden Dosis emittierbar.
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Die erfindungsgemäße LED-Strahlungsquelle ist Bereich des Behandlungsabschnitts so angeordnet, dass der Rohrinnenraum im Bereich des Behandlungsabschnitts mit der emittierten Strahlung beaufschlagbar ist.
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Vorzugsweise setzt sich die LED-Strahlungsquelle aus einer Mehrzahl an Einzel-LEDs zusammen, welche die Rohreinheit radial umgeben, so dass die Beaufschlagung des Rohrinnenraums mit Strahlung von verschiedenen Seiten erfolgt. Da die Ausbreitungsrichtung der Strahlung aufgrund der Anordnung der LEDs dabei von außen nach innen gerichtet ist, besteht eine so genannte positive Strahlungsgeometrie.
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Mittels der Strahlung ist in dem Rohrinnenraum eine Desinfektion des Abwassers sowie einer über dem einlassseitigen Abwasserfüllstand befindlichen Luft bereitstellbar. Dies wird ermöglicht, da sich der Behandlungsabschnitt wie zuvor beschrieben beidseitig des einlassseitigen Abwasserfüllstands erstreckt, so dass unterhalb des Abwasserfüllstandes das Abwasser und oberhalb des Abwasserfüllstandes die Luft desinfizierend behandelbar ist. Die desinfizierende Behandlung erfolgt damit zugleich auch an den Innenwandungen oberhalb des Abwassereinfüllstandes, an denen Abwasserspritzer sowie Verschmutzungen anhaften können.
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Da die Rohreinheit im Bereich des Behandlungsabschnitts aus einem Glas besteht und somit lichtdurchlässig ausgebildet ist, kann die emittierte Strahlung die Rohrwandung im Bereich des Behandlungsabschnitts problemlos passieren und auf den Rohrinnenraum einwirken.
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Diesbezüglich wurde gefunden und in umfangreichen Tests nachgewiesen, dass bei Verwendung von Strahlung mit einer Wellenlänge im Bereich von 405 nm bis 430 nm, insbesondere jedoch bei Verwendung von Strahlung mit einer Wellenlänge von 420 nm, eine Desinfektion bereitstellbar ist, deren Effizienz mit der aus dem Stand der Technik bekannten Verwendung von UV-Strahlung vergleichbar ist.
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Bei der Desinfektion werden die in dem Abwasser und der Luft vorhandenen Mikroorganismen wie Bakterien, Pilze und Protozoen deaktviert. Dies geschieht, indem die vorhandenen Mikroorganismen den keimtötenden Wellenlängen ausgesetzt werden und somit ihre Infektions- und Reproduktionsfähigkeit verlieren.
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Der erfindungsgemäße Desinfektiionssiphon ist insbesondere durch die nachfolgend genannten Vorteile gekennzeichnet.
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Zum einen besteht ein wesentlicher Vorteil darin, dass die Verwendung von Strahlung mit einer Wellenlänge von 405 nm bis 430 nm für den Menschen gesundheitlich unbedenklich ist. Somit sind vorliegend keine besonderen Schutzmaßnahmen bei der Verwendung des Desinfektionssiphons erforderlich.
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Bei der herkömmlichen Nutzung von UV-Strahlung hingegen können bei einer Exposition zur Strahlungsquelle in Abhängigkeit der Eindringtiefe der UV-Strahlung mitunter schwerwiegende Schädigungen des menschlichen Gewebes hervorgerufen werden.
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Neben der gesundheitlichen Unbedenklichkeit für den Menschen werden bei der Nutzung des erfindungsgemäßen Desinfektionssiphons auch keine sonstigen Umweltbelastungen hervorgerufen, wie dies beispielsweise bei der Verwendung von chemischen Lösungen zum Zweck der Desinfektion der Fall ist. Da die Desinfektion erfindungsgemäß chemikalienfrei erfolgt, können Chemikalienrückstände und deren schädigende Wirkung auf die Wasserqualität vollständig vermieden werden.
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Zudem besteht ein weiterer Vorteil in den geringen Kosten des erfindungsgemäßen Desinfektionssiphons. Dies betrifft sowohl die Anschaffungs- als auch die fortlaufenden Betriebskosten. Ein Austausch der LED-Strahlungsquelle ist aufgrund deren Betriebsdauer von bis zu 10.000 Stunden nur selten erforderlich. Ein Vorteil besteht in vergleichsweise geringen elektrischen Betriebskosten, da LEDs in dem Wellenlängenbereich von 405 nm bis 430 nm mit einem hohen Wirkungsgrad verfügbar sind.
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Des Weiteren werden als Kostenvorteil auch externe Folgekosten, beispielsweise auf kommunaler Ebene zur Beseitigung von Chemikalienrückständen, vermieden.
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Ein weiterer Vorteil besteht in der kostengünstigen Anwendbarkeit von Glas, welches für blaues Licht im Wellenlängenbereich von 405 nm bis 430 nm eine ausreichend hohe Transmissionsrate aufweist, während bei UV-Technologien, inbesondere UV-C nach dem Stand der Technik Glas nicht einsetzbar ist und statt dessen kostenintensives Quarz eingesetzt werden muss.
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Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Vorrichtung besteht darin, dass auch der Bereich oberhalb des einlassseitigen Abwasserfüllstandes mit dem blauen Licht beaufschlagbar ist. Damit werden aus dem in dem Rohrinnenraum verbleibenden Abwasser einlaufseitig etwa aufsteigende Keime oder bei einem Abwassereinlauf aufspritzende keimbelastete Abwasserspritzer einer Desinfektion unterzogen und eine Kontamination des Sanitärobjekts verhindert. Die Kontamination des Sanitärobjekts wird somit vorteilhaft sogar unabhängig von dem Keimbelastungszustand des in dem Rohrinnenraum verbleibenden Abwassers verhindert.
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Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der vorliegenden Erfindung weist eine Innenwandung der Rohreinheit im Bereich des Behandlungsabschnitts zumindest abschnittsweise eine Titandioxidbeschichtung auf. Zudem weist der Desinfektionssiphon zusätzlich eine UV-LED-Strahlungsquelle auf, von welcher eine UV-Strahlung mit Wellenlängen des UV-A-Spektrums emittierbar ist, Als UV-A-Spektrum wird hierbei eine Wellenlänge im Bereich von 315 nm bis 380 nm verstanden. Die Titandioxidbeschichtung ist dabei erfindungsgemäß mit der UV-Strahlung beaufschlagbar.
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Die Titandioxidbeschichtung ist mittels der emittierten UV-Strahlung im Wellenlängenbereich des UV-A-Spektrums aktivierbar. Nach der Aktivierung bewirkt die Titandioxidschicht eine photokatalytische Selbstreinigung und trägt so aufgrund der stattfindenden Zersetzungsreaktionen zur Vernichtung von Mikroorganismen sowie zur Aufspaltung geruchsbildender Kohlenwasserstoffverbindungen bei.
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Die UV-LED-Strahlungquelle dient somit lediglich zur Aktivierung der Titandioxidbeschichtung und ist nicht als primäre Strahlungsquelle zur Bestrahlung des Rohrinnenraums des Desinfektionssiphons vorgesehen. Dies erfolgt wie zuvor beschrieben mittels der LED-Strahlungsquelle und der von dieser emittierten Strahlung im Wellenlängenbereich von 405 nm bis 430 nm.
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Da die UV-LED-Strahlungsquelle lediglich der Aktivierung der Titandioxidbeschichtung dient, handelt es sich bei der UV-LED-Strahlungsquelle vorzugsweise um eine Anordnung von wenigen UV-LEDs, so dass die gesundheitsgefährdenden Eigenschaften der UV-Strahlung bereits durch die bauliche Abschirmung nicht nachteilig wirksam werden.
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Dies wird zudem dadurch begünstigt, dass die UV-Strahlung als UV-A-Strahlung abgegeben wird, welche gegenüber UV-B-Strahlung sowie insbesondere UV-C-Strahlung auch bei direkter Exposition zur Strahlungsquelle ein weitaus geringeres Gesundheitsrisiko birgt.
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Die Erfindung wird als Ausführungsbeispiel anhand von
- 1 Prinzipskizze eines Desinfektionssiphons als vertikale Schnittdarstellung,
- 2 Prinzipskizze eines Desinfektionssiphons als horizontale Schnittdarstellung,
- 3 Vertikalschnitt eines mehrteiligen Desinfektionssiphons näher erläutert.
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1 zeigt ein Ausführungsbeispiel in einer Prinzipskizze des Desinfektionssiphons als vertikale Schnittdarstellung. Der Desinfektionssiphon weist eine Rohreinheit 1 auf, welche in der Form eines Röhrensiphons ausgebildet ist. Die Rohreinheit 1 ist hierbei in der regulären Verwendungslage dargestellt, in welcher diese mit dem im Ausführungsbeispiel senkrechten Endabschnitt einflussseitig an ein Sanitärobjekt, im vorliegenden Fall an ein Waschbecken, und abflussseitig mit dem im Ausführungsbeispiel waagerechten Endabschnitt an eine Abwasserleitung anschließbar ist. Das Sanitärobjekt sowie die Abwasserleitung sind im vorliegenden Ausführungsbeispiel nicht dargestellt.
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Einflussseitig schließt sich an das Sanitärobjekt somit ein vertikal angeordneter Rohrabschnitt an, während sich abflussseitig ein horizontal verlaufender Rohrabschnitt anschließt. Verbunden sind diese beiden Abschnitte mittels eines U-förmigen Rohrabschnittes. Die Rohrabschnitte werden zusammengefasst als die Rohreinheit 1 bezeichnet, welche hierbei einteilig ausgebildet ist.
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Die Rohreinheit 1 weist einen Rohrinnenraum 3 auf, in welchem ein Abwasser 4 aufnehmbar ist. Bedingt durch die Form der Rohreinheit 1 verbleibt stets eine Teilmenge des einflussseitig eingebrachten Abwassers 4 in der Rohreinheit 1 und bildet dort einen Schutz gegenüber den abflusseitig vorhandenen Gasen und Gerüchen aus. Somit stellt sich sowohl einflussseitig als auch abflussseitig ein Abwasserfüllstand ein.
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Die Rohreinheit 1 weist abschnittsweise einen Behandlungsabschnitt 5 auf, welcher aus einem Glas besteht. Dieser erstreckt sich sowohl oberhalb als auch unterhalb des einflussseitigen Abwasserfüllstandes 6.
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Im Bereich des Behandlungsabschnittes 5 ist eine LED-Strahlungsquelle 2 angeordnet, von welcher eine Strahlung mit einer Wellenlänge von 405 nm bis 430 nm, insbesondere von 420 nm, emittierbar ist. Bei der emittierten Strahlung im genannten Wellenlängenbereich handelt es sich um sichtbares blaues Licht.
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Da die Rohreinheit 1 im Beeich des Behandlungsabschnitts 5 aus einem Glas besteht, welches für die emittierte Strahlung lichtdurchlässig ist, ist der Rohrinnenraum 3 im Bereich des Behandlungsabschnittes 5 mit der Strahlung beaufschlagbar.
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Aufgrund der Anordnung des Behandlungsabschnitts 5 relativ zu dem einflussseitigen Abwasserfüllstand 6 wird mittels der eingebrachten Strahlung eine Desinfektion des Abwassers 4, einer oberhalb des einflussseitigen Abwasserfüllstandes 6 befindlichen Luft sowie der Innenwandung 7 der Rohreinheit 1 im Bereich des Behandlungsabschnitts 5 erreicht.
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Wie 2 zeigt, ist die LED-Strahlungsquelle 2 im vorliegenden Ausführungsbeispiel als zusammengefasste Baueinheit mehrerer axialer LED-Reihen 2.1 bis 2.7 ausgebildet, wobei jede LED-Reihe ein Modul ausbildet. Auf diese Weise kann die LED-Strahlungsquelle 2 im Falle eines erforderlichen Austauschs modulweise mit geringem Arbeitsaufwand ersetzt werden. Zudem kann mittels einer Mehrzahl axialer LED-Reihen 2.1 bis 2.7, welche die Rohreinheit 1 radial umgeben, eine Be¬strahlung des Rohrinnenraums 2 aus verschiedenen Richtungen erfolgen, um die Wirksamkeit der Desinfektion zu steigern.
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Im Rahmen der Desinfektion werden insbesondere Mikroorganismen, welche sich in dem Abwasser 4 und der Luft im Bereich des Behandlungsabschnittes 5 aufhalten oder sich an der Innenwandung 7 anlagern, deaktiviert. Zu den behandelbaren Mikroorganismen zählen unter anderem Bakterien, Hefe- und Schimmelpilze sowie Protozoen. Diese verlieren bei Bestrahlung mit der erfindungsgemäß vorgesehenen Wellenlänge ihre Infektions- und Reproduktionsfähigkeit.
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Wie die 1 und 2 ferner zeigen, weist die Innenwandung 7 der Rohreinheit 1 im Bereich des Behandlungsabschnittes 5 gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel eine Titandioxidbeschichtung 8 auf.
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Neben der LED-Strahlungsquelle 2 ist zudem eine UV-LED-Strahlungsquelle 9 vorgesehen, von welcher eine UV-Strahlung mit einer Wellenlänge im Bereich des UV-A-Spektrums, vorzugsweise von 315 nm bis 380 nm, emittierbar ist. Die Titandioxidbeschichtung 8 ist dabei mittels der emittierten UV-Strahlung aktivierbar, so dass diese nach der Aktivierung zusätzlich zur Desinfektion und somit zur Vernichtung der vorhandenen Mikroorganismen beiträgt.
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Da die UV-LED-Strahlungquelle 9 somit einzig zur Aktivierung der Titandioxidbeschichtung 8 verwendet wird, ist diese im Ausführungsbeispiel mit geringerer Strahlungsleistung ausgebildet um Gesundheitsrisiken auszuschließen. Zur Vermeidung von Gesundheitsrisiken trägt zudem bei, dass die erfindungsgemäß emittierte UV-Strahlung mit einem bevorzugten Wellenlängenbereich von 315 nm bis 380 nm der weniger gesundheitsgefährdenden UV-A-Strahlung zuzuordnen ist.
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3 zeigt einen Vertikalschnitt eines weiteren Ausführungsbeispiels des Desinfektionssiphons, wobei die Rohreinheit 1 mehrteilig ausgebildet ist.
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Der Desinfektionssiphon weist im Bereich des Behandlungsabschnittes 5 eine LED-Strahlungsquelle 2 auf, von welcher eine Strahlung mit einer Wellenlänge von 405 nm bis 430 nm, insbesondere von 420 nm, emittierbar ist. Somit ist der Rohrinnenraum 3 im Bereich des Behandlungsabschnittes 5 mit der Strahlung beaufschlagbar und eine Desinfektion des Abwassers 4 und der oberhalb des einflussseitigen Abwasserfüllstandes 6 befindlichen Luft durchführbar.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Rohreinheit
- 2
- LED-Strahlungsquelle
- 3
- Rohrinnenraum
- 4
- Abwasser
- 5
- Behandlungsabschnitt
- 6
- einflussseitiger Abwasserfüllstand
- 7
- Innenwandung
- 8
- Titandioxidbeschichtung
- 9
- UV-LED-Strahlungsquelle
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 4206901 A1 [0008]
- DE 102009042212 [0009]
