DE102021000916A1 - Apparatus for the automatic generation of a free-fall section to protect the water supply network against recontamination with integrated process water disinfection for the supply of water-carrying/pressure-dependent consumers/extraction points with increased hygienic requirements operated on a water supply network - Google Patents
Apparatus for the automatic generation of a free-fall section to protect the water supply network against recontamination with integrated process water disinfection for the supply of water-carrying/pressure-dependent consumers/extraction points with increased hygienic requirements operated on a water supply network Download PDFInfo
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Abstract
1. Apparatur zur automatischen Erzeugung einer Freien-Fall-Strecke, als Schutz des Wasserversorgungsnetzes gegen Rückverkeimung mit integrierter Brauchwasserentkeimung zur Versorgung von an einem Wasserversorgungsnetz betriebenen wasserführenden/druckabhängigen Verbrauchern/Entnahmestellen mit erhöhten hygienischen Anforderungen.Eine einfache überdruckbasierende/druckluftunterstützte, mechanisch, elektromechanisch oder elektronisch gesteuerte Apparatur produziert mittels Pegelmessung/en eine Trennung des Brauchwassers zum Wasserversorgungsnetz durch die Sicherstellung mindestens einer freien-Fall-Strecke, sowie auf Anforderung beständig große Liefermengen bei zeitgleich optionaler ein-oder mehrstufiger Aufbereitung/Entkeimung des zu entnehmenden Brauchwassers innerhalb eines oder mehrerer gekoppelten physikalisch geschlossener Volumen/Volumina (Druckbehälter) in aktiv gesteuerter, eigener stetig in Betriebsdruck befindlicher und nach außen abgeschotteter Atmosphäre.1. Apparatus for the automatic generation of a free-fall section as protection of the water supply network against recontamination with integrated process water disinfection for the supply of water-carrying/pressure-dependent consumers/extraction points with increased hygienic requirements operated on a water supply network. A simple overpressure-based/compressed air-supported, mechanical, electromechanical or Electronically controlled apparatus produces a separation of the process water from the water supply network by means of level measurement(s) by ensuring at least one free-fall section, as well as consistently large delivery quantities on request with simultaneous optional one-stage or multi-stage treatment/disinfection of the process water to be removed within one or more coupled physically closed volume/volume (pressure vessel) in an actively controlled atmosphere that is constantly under operating pressure and sealed off from the outside.
Description
2.1 Technisches Problem der Erfindung / technische Aufgabe und Zielsetzung :2.1 Technical problem of the invention / technical task and objective:
In der Trink/Brauchwasseversorgung von hygienisch bedenklichen Wasserentnahmevorrichtungen, insbesondere Gerätschaften in der Medizin / Dentalmedizin, werden immer höhere Anforderungen in Bezug auf Hygiene an die Betreiber solcher Einrichtungen gestellt.In the drinking/service water supply of hygienically questionable water extraction devices, in particular equipment in medicine/dental medicine, ever increasing demands are being made on the operators of such facilities with regard to hygiene.
In erster Linie muss sichergestellt sein, das eine Rückverkeimung des Trinkwassernetzes mit keimbelastetem Wasser durch eine entsprechend angeschlossene Apparatur oder Entnahmestelle zwingend unterbunden wird.First and foremost, it must be ensured that a recontamination of the drinking water network with germ-contaminated water is prevented by a correspondingly connected apparatus or tapping point.
Zusätzliche Einrichtungen zur Entkeimung des Brauchwassers innerhalb einer angeschlossenen Apparatur sind in Bezug auf System-und Patientenhygiene (besonders in der Medizin) mehr als empfehlenswert.Additional facilities for sterilizing the service water within a connected apparatus are more than recommended with regard to system and patient hygiene (especially in medicine).
Zur Zeit schaffen folgende technische Lösungen Abhilfe (Stand der Technik):
- a. Bottle-System :
- Eine druckfeste Flasche / Wasserbehälter wird manuell mit Wasser, evtl. unter zusätzlicher Beimengung entkeimender Mittel befüllt und am jeweiligen Gerät angeflanscht / angeschraubt. Über einen, in der Regel pneumatischen Handschalter wird dann ein Druckluftpolster innerhalb der Bottle erzeugt. Ein im unteren Bereich der Bottle befindliches Saugrohr fördert nun das Brauchwasser mittels voreingestelltem Luftdruck zur letztendlichen Entnahmestelle bis der Wasservorrat in der Bottle verbraucht ist. Die Bottle muss nun erneut befüllt werden Bei diesem System sind die angeschlossenen Endverbraucher komplett vom Trinkwassernetz getrennt.
- Nachteile : je nach Wasserbedarf muss das System mehr-oder-weniger oft von Hand befüllt werden und wirkt sich entsprechend störend bei längeren Behandlungen oder Arbeiten aus, bei denen eine Unterbrechung des Wasserflusses unerwünscht und störend ist. Somit ist dieses einfache System nur bei sehr geringem Wasserbedarf unter erhöhtem manuellen Befüll-und Hygieneaufwand, oder bei Nichtvorhandensein eines Festwasseranschlusses sinnvoll und mit lästigen Nebentätigkeiten behaftet. Hygiene beim Befüllen und regelmäßige Reinigung der Bottle / Behälter sind zu beachten. (Medizin etc.)
- b. Automatische Systeme:
- Trennung vom Trinkwassernetz erfolgt durch eine freie-Fall-Strecke des einlaufenden Wassers mit festgelegter Distanz unter Atmosphäre in einen offenen (be/entlüfteten) Behälter bis zu einem gewissen Füllstand . Das eingespeiste Leitungswasser wird drucklos. Nach Erreichen des vorgegebenen Pegelstandes zum Erhalt der freie-Fall-Distanz wird das Wasser mit hohem technischen Aufwand (Pumpensysteme, Ausgleichs und Druckerhaltungssysteme etc.) wieder auf den erforderlichen Betriebsdruck gebracht und je nach Bedarf und Auslegung des Systems chemisch (z.b. H2O2 / Chlor) weiter aufbereitet. Diese Systeme arbeiten automatisch und entsprechend der angeforderten Wassermenge. Schlummerzustand mit steter Erhaltung des Betriebsdrucks wenn keine Brauchwasseranforderung gestellt wird. Meist trotz Verwendung von Pumpen pneumatisch unterstützt.
- Nachteile: Aufwendige Technische Lösungen aus einer Unzahl von kostenintensiven Bauteilen und Baugruppen, hohe Produktionskosten, großen Dimensionen bei relativ geringer Förderleistung und erhöhte Anfälligkeit für Betriebsausfälle. Durch schlechten Zugang bei Service,Wartungsarbeiten und Reinigung des Systems hohe Betriebskosten. Risiken im Bezug auf hygienische Anforderungen entstehen durch den Wassereinlauf in ein offenes System und konstruktiv unzugänglicher wasserführender Komponenten. Keime aus der Umgebungsluft haben die Möglichkeit in den Einlaufbehälter einzudringen und das komplette System mit Peripherie dauerhaft zu belasten. Bei nicht sichergestellter Versorgung von zugesetzten entkeimenden Lösungen (chemisch) vermehren sich eindringende oder im Brauchwasser enthaltene Keime bei guten Bedingungen schnell. Da zugegebene Entkeimungsmittel im Brauchwasser relativ schnell zerfallen und somit rasch im System wirkungslos werden, bieten diese Systeme während längerer Standzeiten ein erhöhtes Hygienerisiko durch Verkeimung insbesondere nach längeren Standzeiten des Systems. Resistenzbildung von Keimen gegen verwendete chemische Substanzen zur Entkeimung sind in Ausnahmefällen aufgereteten und machen eine aufwendige Sarnierung des gesamten Wasserführenden Systems notwendig.
- Im eingebauten Zustand (z.b. Dentaleinheiten) sind in der Regel Entlüftungen für Abfluss oder Absaugvorrichtungen etc. nicht weit und ohne räumliche Systemtrennung innerhalb des Chassis eines Gerätes verbaut und erhöhen das Verkeimungsrisiko aus besonders belasteter Umgebungsluft erheblich. Bei längeren Standzeiten können gängige Systeme nicht ohne weiteres ganz entleert werden und die Keime im Wasser haben entsprechend Zeit prächtigst zu gedeihen. Als Lösung bieten die Hersteller hier einen Intensivmodus an, bei dem eine erhöhte Dosis an chemischer Lösung zugesetzt wird um das System zu spülen/entkeimen.
- a. Bottle system :
- A pressure-resistant bottle / water container is filled manually with water, possibly with the addition of sterilizing agents, and flanged / screwed to the respective device. A compressed air cushion is then generated inside the bottle via a usually pneumatic manual switch. A suction pipe located in the lower area of the bottle now conveys the service water to the final tapping point by means of preset air pressure until the water supply in the bottle is used up. The bottle now has to be refilled. With this system, the connected end consumers are completely separated from the drinking water network.
- Disadvantages: depending on the water requirement, the system has to be filled more or less often by hand and is correspondingly disruptive during longer treatments or work where an interruption in the water flow is undesirable and disruptive. Thus, this simple system only makes sense if there is very little water requirement with increased manual filling and hygiene effort, or if there is no fixed water connection and is associated with annoying secondary activities. Hygiene when filling and regular cleaning of the bottle / container must be observed. (medicine etc.)
- b. Automatic systems:
- Separation from the drinking water network takes place through a free-fall distance of the incoming water at a fixed distance under the atmosphere into an open (ventilated) container up to a certain filling level. The mains water that is fed in becomes depressurized. After reaching the specified level to maintain the free-fall distance, the water is brought back to the required operating pressure with great technical effort (pump systems, equalization and pressure maintenance systems, etc.) and chemically (e.g. H2O2 / chlorine) depending on the requirements and design of the system. further processed. These systems work automatically and according to the requested amount of water. Sleep mode with constant maintenance of the operating pressure if no service water request is made. Mostly pneumatically supported despite the use of pumps.
- Disadvantages: Complex technical solutions from a myriad of cost-intensive components and assemblies, high production costs, large dimensions with relatively low conveying capacity and increased susceptibility to operational failures. High operating costs due to poor access for service, maintenance work and cleaning of the system. Risks related to hygiene requirements arise from water inflow into an open system and structurally inaccessible water-carrying components. Germs from the ambient air have the opportunity to penetrate the inlet tank and permanently burden the entire system with peripherals. If the supply of added sterilizing solutions (chemical) is not ensured, penetrating germs or those contained in the process water multiply quickly under good conditions. Since added disinfectants in the process water decompose relatively quickly and thus quickly become ineffective in the system, these systems offer an increased hygiene risk due to contamination during longer downtimes, especially after the system has been down for a long time. Resistance formation of germs against chemical substances used for disinfection has occurred in exceptional cases and necessitates a costly tarnishing of the entire water-carrying system.
- When installed (e.g. dental units), vents for drainage or suction devices, etc. are usually installed not far away and without spatial system separation within the chassis of a device and significantly increase the risk of contamination from particularly polluted ambient air. With longer standing times, common systems cannot be emptied completely without further ado and the germs in the water have enough time to thrive. As a solution, the manufacturers offer an intensive mode in which an increased dose of chemical solution is added to flush/disinfect the system.
Eine Technisch extrem einfache, pneumatisch unterstützte Apparatur aus wenigen Bauteilen, platzsparend und kostengünstig in der Produktion, Wartungs-und Servicefreundlich, einfach in der Handhabung, mit niedrigen Betriebskosten und hoher Förderleistung soll hier im hermetisch geschlossenen System auch den hygienischen Anforderungen in erwitertem Maße gerecht werden.A technically extremely simple, pneumatically supported device made up of few components, space-saving and cost-effective in production, easy to maintain and service, easy to handle, with low operating costs and high conveying capacity should also meet the hygienic requirements to an extended extent here in the hermetically sealed system .
2.2 Lösung des Problems bzw. der technischen Aufgabe :2.2 Solution of the problem or the technical task:
a: Die Apparatur zur Erzeugung einer freien-Fall-Strecke mit Anbindung von entkeimenden Systemkomponenten besteht aus nur wenigen Komponenten :1 Druckbehälter mit Anschlussmöglichkeit/en für Druckeingang (Wasser/Druckluft/Entkeimung) im oberen Bereich (mind.. 1, max. n) und Anschlussmöglichkeit/en Druckausgang (Brauchwasserentnahme) im unteren Bereich oder oben angeordnet mit Steigrohr zum Behälterboden versehen(mind. 1 max. n).
Der Druckbehälter ist idealerweise zu Wartungszwecken und aus hygienischer Hinsicht ganz oder teilweise klar, zerlegbar, den Anforderungen entsprechend druckstabil und besitzt eine Verträglichkeit gegenüber bestimmten chemischen Zusätzen, falls solche eingebracht werden. 2 Schwimmerventile oder 1Doppelventil (rein mechanisch) bzw. Pegelstandsensor/en am oder im Behälter (Ausgang min. 1, max. n Schaltkontakte) aller Art (z.b. Schwimmer, Leitwertsensoren, Laser, Ultraschallmessung etc, (min.1 max. n) in Verbindung mit (min 2. max. n) Magnetventilen. Optional zur erweiterten Steuerung des Systems und Ankopplung entsprechender Komponenten zur Hygieneaufbereitung oder anderer Zusatzfunktionen kann das System mit entsprechender Steuerelektronik bedarfsgerecht ausgerüstet werden.
Zur Erläuterung der grundsätzlichen physikalischen und technischen Funktionsweise wird eine einfach elektrisch gesteuerte Variante zur Verhinderung von Rückfluss und Rückverkeimung ins Trinkwassernetz mittels freier-Fall-Strecke zugrunde gelegt. (Zeichnung 1) Die während des fortlaufenden Betriebs stattfindende mögliche Aufbereitung des Wassers und weiterer Betriebseigenschaften bleibt zur einfacheren Darstellung noch unberücksichtigt und wird anschließend erörtert. (2.2b)a: The apparatus for generating a free-fall section with the connection of sterilizing system components consists of just a few components: 1 pressure vessel with connection option(s) for pressure input (water/compressed air/sterilization) in the upper area (at least 1, max. n ) and connection option(s) for pressure outlet (service water extraction) in the lower area or arranged at the top with a riser pipe to the bottom of the tank (at least 1 max. n).
The pressure vessel is ideally clear, in whole or in part, for maintenance and hygiene purposes, dismountable, pressure resistant as required, and compatible with certain chemical additives if such are introduced. 2 float valves or 1 double valve (purely mechanical) or level sensor(s) on or in the container (output min. 1, max. n switching contacts) of all types (e.g. floats, conductance sensors, laser, ultrasonic measurement etc., (min. 1 max. n) in Connection with (min. 2. max. n) solenoid valves Optionally, for extended control of the system and coupling of appropriate components for hygiene treatment or other additional functions, the system can be equipped with appropriate control electronics as required.
To explain the basic physical and technical function, a simply electrically controlled variant is used to prevent backflow and contamination into the drinking water network using a free-fall section. (Drawing 1) The possible treatment of the water that takes place during ongoing operation and other operational properties are not taken into account for the sake of simplicity and will be discussed afterwards. (2.2b)
Die zur Erläuterung gewählte Apparatur besteht aus:
- 1. Stück Druckbehälter (1) mit
Anschlüssen Eingang Wasser/Druckluft/optionaler Injektor (2),
Anschluss Ausgang für Brauchwasser (3)
- 1. Stück Schwimmerschalter/Pegelsensor (4) mit elektrisch wirkendem Wechselkontakt (Pegelstand oben /unten),
- 2 Stück 2-Wege Elektromagnetventile: 1x Wassereinlauf (5), 1xLuftsteuerung (6) Druckschlauch / Rohre, Anschlussteile Vergleiche Zeichnung 1 (Anhang)
- 1. Pressure vessel (1) with connections for water/compressed air input/optional injector (2), connection for service water output (3)
- 1. Float switch/level sensor (4) with electrically acting changeover contact (level above/below),
- 2 pieces 2-way electromagnetic valves: 1x water inlet (5), 1x air control (6) pressure hose / pipes, connecting parts Compare drawing 1 (Appendix)
Funktionsprinzip: Ein Ventilgesteuerter Druckbehälter (1), wird von einem Pegelsensor mit Wechselkontakt (4) füllstandsüberwacht und legt im geschlossenen System den jeweils gewünschten minimalen (x) oder den maximalen Pegelstand (y) fest. Der Pegelsensor (4) meldet minimalen Pegelstand (x) wenn kein Wasser vorhanden oder der gewünschte Minimalpegelstand (x) im Druckbehälter unterschritten ist. Das Magnetventil (5) am Wassereingangskreis wird mit einer Betriebsspannung versorgt, öffnet den Wasserzulauf und befüllt entsprechend dem voreingestellten Eingangsdruck den Druckbehälter (1) im freien-Fall mit Wasser bis der obere Pegelstand (y) erreicht ist. Der Wechselkontakt des Sensors (4) schaltet nun das Magnetventil (5) am Wassereinlauf des Behälters (1) ab. Die freie Fall-Strecke (z) des einlaufenden Wassers wird unterbrochen und damit sicher die erforderliche Mindeststrecke (z) zur Erzeugung der Freie-Fall Distanz gewährleistet und das Risiko einer Rückverkeimung eliminiert. Functional principle: A valve-controlled pressure tank (1) is monitored by a level sensor with a changeover contact (4) and determines the desired minimum (x) or maximum level (y) in the closed system. The level sensor (4) reports the minimum level (x) when there is no water or the desired minimum level (x) in the pressure tank has fallen below. The solenoid valve (5) on the water inlet circuit is supplied with operating voltage, opens the water inlet and fills the pressure tank (1) with water in free fall according to the preset inlet pressure until the upper level (y) is reached. The changeover contact of the sensor (4) now switches off the solenoid valve (5) at the water inlet of the container (1). The free fall distance (z) of the incoming water is interrupted and thus the required minimum distance (z) for generating the free-fall distance is guaranteed and the risk of recontamination is eliminated.
Damit am Brauchwasserausgang (3) keine größeren Druckschwankungen entstehen, wird über den Wechselkontakt des Sensors (4) bei Füllstand max ((y)zeitgleich mit Abschaltung des Wassermagnetventils (5) das Magnetventil für die Druckluftversorgung (6) geöffnet. Es entsteht durch die zugeführte Druckluft/med. Druckluft ein Luftpolster mit dem entsprechend dem voreingestellten Eingangsdruck (P-Air < P-Liquid) der nötige Betriebsdruck erhalten wird.So that there are no major pressure fluctuations at the service water outlet (3), the solenoid valve for the compressed air supply (6) is opened via the changeover contact of the sensor (4) at the max fill level ((y) at the same time as the water solenoid valve (5) is switched off Compressed air/medical compressed air is an air cushion with which the necessary operating pressure is maintained according to the preset inlet pressure (P-Air < P-Liquid).
Das Brauchwasser ist dem voreingestelltem Lufteingangsdruck am Ausgang für Brauchwasser (3) nach Bedarf stetig abrufbar. Wenn der Pegelstand min. (x) wieder erreicht ist kippt der Schaltzustand des Wechselkontaktes am Sensor (4) und schaltet mit Ventil (6) die Luft wieder ab. Die Druckluftunterstützung wird unterbrochen und das Magnetventil (5) öffnet und befüllt erneut im freien Fall mit Wasser.. Der Betriebsdruck bleibt aufgrund des Wasserdrucks beim Befüllen am Wassereingang und der restlich bestehenden Druckluftblase im geschlossenen System während des Prozesses annähernd konstant. Die Fördermenge an Wasser ist bei Bedarf dauerhaft hoch weil die Apparatur mit nur 2 wechselnden Arbeitstakten innerhalb eigener Atmosphäre des Druckbehälters (4) sehr schnell reagiert und arbeitet. Bei erneutem Pegelstand max. anThe service water can be called up continuously as required at the preset air inlet pressure at the outlet for service water (3). When the minimum level (x) is reached again, the switching status of the changeover contact on the sensor (4) changes and switches the air off again with valve (6). The compressed air support is interrupted and the solenoid valve (5) opens and fills with water again in free fall. The operating pressure remains approximately constant during the process due to the water pressure when filling at the water inlet and the remaining compressed air bubble in the closed system. The flow rate of water is permanently high if required because the apparatus reacts and works very quickly with only 2 alternating work cycles within the pressure vessel (4)'s own atmosphere. When the level is up again, max
Sensor (4) erfolgt dann wieder der Wechsel mit Abschaltung Wasser und Beaufschlagung der Luftblase usw..........usw..........Sensor (4) is then changed again with the water being switched off and the air bubble being applied, etc...........etc..
Wenn keine Anforderung an das System gestellt wird, fällt es unter Erhaltung des Druckluftpolsters in den Schlummerzustand, bis wieder eine Entnahme von Brauchwasser stattfindet. Das System läuft auch nach längeren Ruhezeiten (Komplettabschaltung der Strom, Wasser und Druckluftversorgung), oder auch nach vollständiger Entlleerung des Systems grundsätzlich selbsttätig an, sobald alle erforderlichen Versorgungsmedien wieder bereitstehen und Brauchwasser benötigt wird. Hierbei spielt es keine Rolle welchen Stand der Pegelsensor (4) hat, weil immer einer der beiden Schalt/Befüllzustände (Luftpolster oder Wasser) aktiv wird und das System sicher in kürzester Zeit anläuft und den voreingestellten Betriebsüberdruck am Verbraucher bereitstellt.If no demand is placed on the system, it falls into the slumber state while maintaining the compressed air cushion until service water is drawn off again. The system also starts up automatically after longer idle times (complete shutdown of the electricity, water and compressed air supply) or even after the system has been completely drained as soon as all the necessary supply media are available again and service water is required. It doesn't matter what the status of the level sensor (4) is, because one of the two switching/filling states (air cushion or water) is always active and the system starts up safely in the shortest possible time and provides the preset operating pressure to the consumer.
Funktionsdiagramm zu Zeichnung und Zeichenerklärung (Anhang)
b: Während der wechselnden Zustände von Wasserbefüllung und der Erzeugung eines Druckluftkissens innerhalb des gekapselten Druckbehälters (4) kann zusätzlich ein von der Apparatur angesteuerter Injektor (Pumpe, ext. Pneum, Versorgung etc.) entsprechend den hygienischen Anforderungen an das Brauchwasser, durch Hinzufügen/injizieren von dosierten Zugaben an keimtötenden Substanzen (z.b.Chemisch, Stand der Technik) in den Behältersumpf. Um Belastungen der nachfolgenden Peripherien (Materialschäden in wasserführenden Teilen) und das Wachstum sowie die Resistenzbildung von Keimen zu minimieren, soll das System bei Bedarf ein alternatives bzw. zusätzlich-alternatives biologisches Hygienekonzept mit folgenden neuen Spezifikationen für solche Apparaturen bieten:
- - Systementleerung.
- - Zugabe von alternativen Substanzen.
- - Keimtötende, mechanische Filtersysteme im Behältersumpf.
- - UV-Licht als Entkeimung aller im Behälter befindlichen Medien und Oberflächen..
- - Durch hermetisch geschlossenes Prinzip kein Eindringen von Keimen.
- - Vollständiges Entleeren des kompletten wasserführenden Systems (z.b. Dentales Behandlungsgerät) und/oder der Apparatur zur Verhinderung des Wachstums von Algen/Keimen aller Art im Feuchtmilleau . (länger abstehendes Wasser) Eine Umschaltung, z.b. Schalter an der Steuerung, ermöglicht es dem Betreiber durch dauhaftes Öffnen Magnetventils Luft und Schliessen des Einlaufmagnetventils Wasser sowie evtl. sonstiger zugeschalteter Peripherieanschlüsse das komplette System unter ein Druckpolster zu stellen und entsprechend vollständig zu entleeren, wenn alle wasserführenden Peripherien solange betätigt werden bis Druckluft austritt. Alternativ bzw. zusätzlich ist eine Entleerung durch eine am Wasserausgang der Apparatur angebrachte Ablaufmöglichkeit einrichtbar. Zum Öffnen bzw. Entleeren des Druckbehälters für Wartungs und Reinigungsarbeiten.
- - Dosierte Zugabe von nicht chemisch aktiven und biologisch verträglichen Substanzen mittels Dosiereinheit / Injektor als Alternative anstatt der Aufbereitung mit chemicher Lösung (Stand der Technik) Filtereinsatz/Patrone/Kartusche im Behältersumpf (Wasservorrat im Druckbehälter) aus Kupfer, Silber oder Gold mit möglichst großer vom Brauchwasser durchströmter Oberfläche, Kontaktfläche (z.b Cu-Wolle / Cu-Platten oder Röhrenkonstruktionen etc) im vom Wasser umschlossenen Sumpf des Druckbehälters. Tötet und reduziert dort bei geflutetem Sumpf des Behälters unerwünschte Keime ab.
- - UV-LED/LED's oder UV Lampe/n innerhalb, oder bei lichtdurchlässigem Material außerhalb des Druckbehälters angebracht, werden bei Betrieb mit entsprechender Betriebsspannung versorgt und eliminieren Keime im Wasser sowie im Luftpolster und an den inneren Oberflächen des Druckbehälters. Die Auswahl von Ausführung, Wellenlänge und Intensität der UV-Leuchtmittel hängt von der letztendlichen Zielsetzung wie Wasserentnahmemenge und Art/Anzahl der zu eliminierenden Keime (Algen, Viren, Bakterien etc.) der Durchflussmenge am Verbraucher sowie der evtl. gleichzeitig zusätzlich betriebenen entkeimenden Systemen ab.
- - Der Druckbehälter der Apparatur ist ein vollständig geschlossenes System das ausschließlich mit Brauchwasser und medizinisch sauberer Druckluft beaufschlagt wird. Weil die freie-Fall-Strecke und bei Bedarf die Aufbereitung unter entsprechenden Druckverhältnissen innerhalb des geschlossenen Systems innerhalb eigener Atmosphäre stattfinden, können keinerlei Keime oder sonstige Verunreinigungen aus der Umgebungsluft in das Innere der Apparatur (Systemkreislauf) gelangen.
- - System emptying.
- - Addition of alternative substances.
- - Germicidal, mechanical filter systems in the container sump.
- - UV light to sterilize all media and surfaces in the container.
- - No penetration of germs due to the hermetically sealed principle.
- - Complete emptying of the entire water-carrying system (e.g. dental treatment device) and/or the apparatus to prevent the growth of algae/germs of all kinds in the wet milleau. (Long standing water) A changeover, e.g. a switch on the control, enables the operator to keep the entire system under a pressure cushion by permanently opening the air solenoid valve and closing the water inlet solenoid valve and any other switched-on peripheral connections and to be completely emptied if all water-carrying peripherals are actuated until compressed air escapes. Alternatively or additionally, it can be emptied using a drainage option attached to the water outlet of the apparatus. For opening or emptying the pressure vessel for maintenance and cleaning work.
- - Metered addition of non-chemically active and biologically compatible substances by means of a metering unit/injector as an alternative to treatment with a chemical solution (state of the art) Filter insert/cartridge/cartridge in the tank sump (water reserve in the pressure tank) made of copper, silver or gold with the largest possible Process water through which the surface flows, contact surface (e.g. Cu wool / Cu plates or tube constructions etc.) in the water-enclosed sump of the pressure vessel. Kills and reduces unwanted germs there when the sump of the container is flooded.
- - UV-LED/LED's or UV lamp(s) inside or, in the case of translucent material, outside of the pressure vessel, are supplied with the appropriate operating voltage during operation and eliminate germs in the water as well as in the air cushion and on the inner surfaces of the pressure vessel. The selection of the design, wavelength and intensity of the UV lamps depends on the ultimate objective, such as the amount of water taken and the type/number of germs to be eliminated (algae, viruses, bacteria, etc.), the flow rate at the consumer and any additional sterilizing systems that may be operated at the same time .
- - The pressure tank of the apparatus is a completely closed system that is only charged with process water and medically clean compressed air. Because the free-fall section and, if necessary, the treatment take place under the appropriate pressure conditions within the closed system within its own atmosphere, no germs or other contaminants from the ambient air can get into the interior of the apparatus (system circuit).
Die Apparatur kann wahlweise mit ein oder mehreren der zuvor erläuterten Hygienespezifikationen ausgestattet sein.The apparatus can optionally be equipped with one or more of the hygiene specifications explained above.
Die Apparatur kann mit 1-n. zusätzlichen Sensoren und entsprechender Elektronik/Datenverarbeitung die spezifischen Ansteuerungen zusätzlicher Funktionen oder auch der Kommunikation oder Fremdsteuerung mit Peripherien oder zusätzlicher Sicherheitseinrichtungen übernehmen.The apparatus can be used with 1-n. additional sensors and corresponding electronics/data processing take over the specific controls of additional functions or also the communication or third-party control with peripherals or additional safety devices.
Die Apparatur kann zwei-oder mehrfach in Reihe geschaltet werden. (Mehrfache Freien-Fall-Strecke und/oder Entkeimung) Bei mehrstufigem Betrieb in Reihe arbeitet jedes Einzelsystem autark.The apparatus can be connected two or more times in series. (Multiple free-fall sections and/or disinfection) With multi-stage operation in series, each individual system works independently.
Die Apparatur kann aufgrund Ihres einfachen Prinzips mit kompakter Bauform bei hoher Förderleistung von Rückverkeimungs/Rücklaufgesichertem und Bedarf weiter aufbereitetem Brauchwasser aufwarten. Eine größer dimensionierte Ausführung der Apparatur erhöht die Förderleistung. Die Förderleistung kann auch durch 2-n parallel betriebene Behälter (Vergrößerung des Volumens) oder parallel autark arbeitenden Apparaturen vervielfacht werden. Der Wasserausgang einer jeden Apparatur wird dann z.b bei anschließender Zusammenführung der einzelnen Wasserausgänge durch ein zusätzlich montiertes Rückschlagventil an jeder Apparatur gegen Rückfluss gesichert.Due to its simple principle, the apparatus can come up with a compact design with a high delivery rate of recontamination/return-secured and required further treated process water. A larger dimensioned version of the apparatus increases the conveying capacity. The conveying capacity can also be multiplied by 2-n containers operated in parallel (enlargement of the volume) or parallel, self-sufficiently working apparatus. The water outlet of each apparatus is then secured against backflow by an additionally installed non-return valve on each apparatus, e.g. when the individual water outlets are subsequently combined.
Ein Mischbetrieb mit Reihen und Parallelschaltung ist ebenfalls möglich. (z.b. Doppelter Freier-Fall bei höherer Förderleistung)Mixed operation with series and parallel connection is also possible. (e.g. double free fall with higher conveying capacity)
Ahnlich aufgebaute Apparaturen mit mindestens 2 in Abhängigkeit arbeitenden Behältern anstatt der vorhergehend erläuterten Wasseraufbereitung mit 1-Behalter-System konnten bei Versuchen ebenfalls z.b. eine hermetisch geschlossene einfache oder doppelte Freie-Fall-Strecke erzeugen und das Brauchwasser weiter aufbereiten.Similarly constructed apparatuses with at least 2 containers working independently instead of the previously explained water treatment with a 1-container system could also be used in tests, e.g. create a hermetically sealed single or double free-fall path and further treat the service water.
Der Konstruktions-, Platz-und Materialaufwand ist jedoch ungleich höher und die physikalischen Verhältnisse verschlechtern sich teilweise innerhalb des Systems und somit auch die Effizienz, bzw. Betriebssicherheit. Größere Bauform, höhere Material-und Produktionskosten, geringere Förderleistung, höherer Druckluft- und Energieverbrauch, Anlaufprobleme des Systems unter bestimmten Betriebszuständen wie Pause/Stillstand etc. sind die die Folge.However, the construction, space and material costs are incomparably higher and the physical conditions deteriorate in part within the system and thus also the efficiency and operational reliability. Larger design, higher material and production costs, lower flow rate, higher Compressed air and energy consumption, system start-up problems under certain operating conditions such as pause/standstill etc. are the consequences.
2.3 Anwendungsgebiete2.3 Areas of application
Die Apparatur kann überall zur Anbindung an das Trinkwassernetz bei entsprechenden Hygieneanforderungen/Ansprüchen oder Verordnungen (Verkeimung/Rückverkeimung ins Trinkwassernetz)sinnvoll Anwendung finden. (Druckluftversorgung oder Drucklufterzeuger erforderlich)The apparatus can be used anywhere to connect to the drinking water network with corresponding hygiene requirements/demands or regulations (contamination/re-contamination in the drinking water network). (Compressed air supply or compressed air generator required)
Medizintechnik / Dentalmedizin: hier sind entsprechende Systeme bereits oft Pflicht oder im Gerätealtbestand mit Bestandsschutz dringend empfohlen, da eine Übertragung von Keimen eines Patienten ins Trinkwassernetz oder in umgekehrter Richtung nicht auszuschließen ist. Medizinisch saubere Druckluftanbindung ist in der Regel Bau/Geräteseitig vorhanden. (z.b. Dentale Behandlungsgeräte und Einheiten)Medical technology/dental medicine: the corresponding systems are often mandatory here or are urgently recommended for old equipment with inventory protection, since the transmission of germs from a patient into the drinking water network or vice versa cannot be ruled out. Medically clean compressed air connection is usually available on the construction/device side. (e.g. dental treatment devices and units)
Die Apparatur kann bei extrem kompakter Bauform mit großer Förderleistung aufwarten und durch einfache Technik platzsparend,wartungsarm und Anwenderfreundlich einfach innerhalb von Geräten oder im Zusammenspiel mit technischen Medizinprodukten integriert werden. Bestehende verkeimungsanfällige, störungsanfällige oder umständliche Systeme (Bottle) können ersetzt oder nachgerüstet werden . Einbau oder Stand-allone Versionen mit flexiblen, auch alternativen Hygieneoptionen ermöglichen bedarfsgerechte Ausführungen für den entsprechenden Zweck.The apparatus can come up with an extremely compact design with a high delivery rate and, thanks to simple technology, can be easily integrated within devices or in combination with technical medical products in a space-saving, low-maintenance and user-friendly manner. Existing systems (bottle) that are prone to contamination, failure, or cumbersome can be replaced or retrofitted. Built-in or stand-alone versions with flexible and alternative hygiene options enable needs-based designs for the corresponding purpose.
Anwendungen des Apparates bei entsprechend angepasster Bauform sind ebenso in der Industrie, (z.b. Lebensmittel, Chemie), Gastronomie (z.b. Küchen/Großküchen), in öffentlichen Bereichen (z.b. Krankenhäuser,Pflegeeinrichtungen Schwimmbäder usw.),oder sogar im privaten Haushalt zur Verhinderung einer Rückverkeimung des zuführenden Leitungsnetzes möglich.Applications of the device with an appropriately adapted design are also in industry (e.g. food, chemistry), gastronomy (e.g. kitchens/canteen kitchens), in public areas (e.g. hospitals, care facilities, swimming pools, etc.), or even in private households to prevent recontamination of the incoming line network is possible.
Bezugszeichenlistereference list
- (1)(1)
- Druckbehälter/Volumen, Klarsichtausführung / 2-teiligPressure vessel/volume, transparent version/2-piece
- (2)(2)
- Eingangsstutzen zum Befüllen des Druckbehälters mit Druckluft/Wasser/LösungInlet socket for filling the pressure vessel with compressed air/water/solution
- (3)(3)
- Entnahmestutzen zur BrauchwasserentnahmeTapping socket for tapping service water
- (4)(4)
- Füllstandsensor mit Wechselkontakt für Minima und Maxima Wasserstand/LuftblaseLevel sensor with changeover contact for minimum and maximum water level/air bubble
- (5)(5)
- Magnetventil zur Steuerung des WassereinlaufsSolenoid valve to control the water inlet
- (6)(6)
- Magnetventil zur Steuerung der DruckluftblaseSolenoid valve to control the compressed air bladder
- (7)(7)
- Mechanismus zur Einleitung von entkeimenden/aufbereitenden ZugabenMechanism for initiating sterilizing/conditioning feeds
- (8)(8th)
- UV-Leuchtmittel zur Entkeimung des gesamten BehälterinnerenUV lamps for sterilizing the entire interior of the container
- (9)(9)
- Keim/Bakterienhemmender Filter/FiltereinsatzGerm/Bacteria Inhibiting Filter/Filter Insert
- (A)(a)
- Einspeisung WasserversorgungsnetzInfeed water supply network
- (B)(B)
- Einspeisung DruckluftversorgungInfeed compressed air supply
- (C)(c)
- Einspeisung von aufbereitender LösungInjection of treatment solution
- (D)(D)
- Brauchwasservorrat im Behältersumpf (min/max gesteuert)Process water supply in the tank sump (min/max controlled)
- (E)(E)
- Druckluftblase im obern Behälterteil (min/max gesteuert)Compressed air bubble in the upper part of the tank (min/max controlled)
- (x)(x)
- Minimaler Pegelstand Wasser / maximaler Pegel DruckluftblaseMinimum water level / maximum compressed air bubble level
- (y)(y)
- Maximaler Pegelstand Wasser / minimaler Pegel Druckluft blaseMaximum water level / minimum compressed air bubble level
- (z)(z)
- Mindestdistanz der freier-Fall-StreckeMinimum free fall distance
Funktionsdiagramm zu Zeichnung 1:Functional diagram for drawing 1:
Claims (9)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE102021000916.9A DE102021000916A1 (en) | 2021-02-20 | 2021-02-20 | Apparatus for the automatic generation of a free-fall section to protect the water supply network against recontamination with integrated process water disinfection for the supply of water-carrying/pressure-dependent consumers/extraction points with increased hygienic requirements operated on a water supply network |
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Publication Number | Publication Date |
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DE102021000916A1 true DE102021000916A1 (en) | 2022-08-25 |
Family
ID=82702351
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DE102021000916.9A Pending DE102021000916A1 (en) | 2021-02-20 | 2021-02-20 | Apparatus for the automatic generation of a free-fall section to protect the water supply network against recontamination with integrated process water disinfection for the supply of water-carrying/pressure-dependent consumers/extraction points with increased hygienic requirements operated on a water supply network |
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---|---|
DE (1) | DE102021000916A1 (en) |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3840276A1 (en) | 1988-11-30 | 1990-05-31 | Stausberg Klara Maria | Device for treating drinking water |
US6821435B1 (en) | 1999-10-14 | 2004-11-23 | Josab International Ab | Water purifying system |
DE102008044293A1 (en) | 2008-12-02 | 2010-06-10 | Brita Gmbh | Flüssigkeitsentkeimungsvorrichtung |
-
2021
- 2021-02-20 DE DE102021000916.9A patent/DE102021000916A1/en active Pending
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