DE102021203590A1

DE102021203590A1 - Vorrichtung zum entkeimen einer flüssigkeit

Info

Publication number: DE102021203590A1
Application number: DE102021203590.6A
Authority: DE
Inventors: Norbert Magg
Original assignee: Osram GmbH
Current assignee: Osram GmbH
Priority date: 2021-04-12
Filing date: 2021-04-12
Publication date: 2022-10-13
Also published as: US20220324727A1

Abstract

Eine Vorrichtung zum Entkeimen einer Flüssigkeit, umfasst ein Behältnis (10) mit einem Einlass (12), einem Auslass (14) und einem Innenraum (16) mit einer Außenwand (18), die einen ersten Abschnitt (20) und einen zweiten Abschnitt (22) festlegt, wobei der erste Abschnitt (20) ausgelegt ist, die Flüssigkeit (15) aufzunehmen, wenn sie durch den Einlass (12) eingelassen wird, und wobei der zweite Abschnitt (22) einen Teilbereich des Innenraums (16) oberhalb des ersten Abschnitts (20) ausbildet. Ferner ist eine in dem Innenraum (16) eingerichtete drehbare Anordnung (24) mit einer Oberfläche (26) vorgesehen, wobei die drehbare Anordnung (24) derart ausgelegt ist, dass sich die Oberfläche (26) während einer Drehung von dem ersten Abschnitt (20) in den zweiten Abschnitt (22) und von dort wieder in den ersten Abschnitt (20) bewegt. Die Oberfläche (26) weist eine dreidimensionale Strukturierung (28) auf, die derart beschaffen ist, dass sie einen Flüssigkeitsfilm (30) und/oder kleine Flüssigkeitsportionen (31) mit sich führen kann, wenn sie in die in dem ersten Abschnitt (20) eingelassene Flüssigkeit (15) ein- und aus dieser wieder auftaucht. Ferner weist die Vorrichtung wenigstens eine Strahlungsquelle (32) auf, die eingerichtet ist, eine Strahlung im ultravioletten Wellenlängenbereich, insbesondere UV-C-Strahlung, in den zweiten Abschnitt (22) und auf die Oberfläche (26) abzugeben, während sich diese abhängig von der Drehposition der Anordnung (24) in dem zweiten Abschnitt (22) befindet.

Description

Technisches Gebiet
Aspekte und Ausführungsbeispiele betreffen eine Vorrichtung zum Entkeimen einer Flüssigkeit, die ein Behältnis zum Aufnehmen der Flüssigkeit mit einer einen Innenraum einhüllenden Außenwand und mindestens eine Strahlungsquelle aufweist, die konfiguriert ist, Strahlung mit Wellenlängen im Bereich der UV-Strahlung, insbesondere der UV-C Strahlung, über die Außenwand des Behältnisses beziehungsweise von einer entsprechenden Position nahe der Außenwand aus in einen Innenraum des Behältnisses abzugeben, um die darin aufgenommene Flüssigkeit zu bestrahlen. Solche Vorrichtungen werden auch als UV-Reaktoren bezeichnet.
Stand der Technik
Es ist bekannt, UV-Reaktoren zur Aufbereitung von Trinkwasser oder zur Sterilisation bzw. Entkeimung von Brauchwasser in Spülmaschinen etc. einzusetzen. Durch die auf die betreffende Flüssigkeit einwirkende UV-Strahlung können darin enthaltene Mikroorganismen, insbesondere Viren, Bakterien oder Pilze inaktiviert werden. Die entsprechenden Keime werden dabei durch die UV-Strahlung entweder unmittelbar abgetötet oder zumindest hinsichtlich ihrer DNA geschädigt und damit an der Replikation gehindert. Besonders wirksam erweist sich dabei die Strahlung im Wellenlängenbereich von 200 nm bis 280 nm, die gem. DIN 5031-7 auch als Ferne UV-Strahlung bezeichnet wird, sowie der sich daran anschließende Bereich von 100 nm bis 200 nm, der entsprechend als Vakuum UV-Strahlung bezeichnet wird. Weiterhin ist UV-Strahlung im Bereich 249 nm bis 338 nm gegenüber Bakterien auf Biofilmen wirksam, wobei sich der Wellenlängenbereich zwischen 292 nm bis 306 nm durch eine besonders hohe Wirksamkeit auszeichnet, mit einem Wirksamkeitsmaximum bei 296 nm. Biofilme werden hier unter der Bezeichnung nichtflüssige Fluide mit eingeschlossen. Strahlung dieser Wellenlänge wird in der Erdatmosphäre absorbiert, so dass die meisten Mikroorgansimen dagegen keine Resistenzen gebildet haben. DNA absorbiert Strahlung insbesondere in einem Maximum, das bei etwa 260 bis 270 nm liegt. Die genannten Wellenlängenbereiche werden als UV-C Strahlung zusammengefasst und überwiegend in UV-Reaktoren eingesetzt. Für die Zwecke dieser Anmeldung wird auch der Bereich von 10 nm bis 121 nm (Extremes Ultraviolett) von dem Begriff UV-C Strahlung erfasst.
Konventionell wurden zu diesem Zweck bisher insbesondere auch Quecksilberniederdrucklampen mit einer charakteristischen Emission bei etwa 253,7 nm verwendet. Diese weisen allerdings bestimmte Nachteile auf, beispielsweise eine erhöhte Degradation innerhalb der ersten 500 Betriebsstunden sowie eine mittlere Lebensdauer von nur 8.000 Betriebsstunden, ferner das Erfordernis einer Wechselspannungsquelle für den Betrieb oder erhöhte Entsorgungskosten aufgrund des verwendete Quecksilbers. Weiterhin haben Quecksilberniederdrucklampen den Nachteil, einen verhältnismäßig großen Bauraum zu benötigen und die Entsorgung des Leuchtmittels ist aufgrund der Verwendung von Quecksilber problematisch. Außerdem weisen Quecksilberniederdrucklampen signifikante Einschränkungen auf, wenn es um Anwendungen geht, bei denen schnelle AN-AUS Schaltzyklen erforderlich sind.
Demgegenüber werden in jüngerer Zeit zunehmend auch im UV-C Wellenlängenbereich Strahlung emittierende LEDs zur Sterilisation bzw. Entkeimung von Fluiden eingesetzt. Während die Betriebsdauern mehrere 10.000 Stunden betragen können, liegt die sog. wall plug efficiency (abgegebene Strahlung pro eingesetzter Energie) der LEDs im UV-C-Bereich allerdings derzeit immer noch deutlich unter derjenigen der Quecksilberniederdrucklampen oder anderer UV-Lampen (z.B. etwa 3 % gegenüber 30 % bis 50 %), wobei die Effizienz zu immer kürzeren Wellenlängen hin sogar noch dramatisch abnimmt, wenn auch weiterhin Fortschritte erzielt werden.
Ein Problem besonders bei der Desinfektion von ausgesprochen trüben Flüssigkeiten wie etwa in Geschirrspülern etc. stellt die erhebliche Abschwächung der zur Desinfektion eingesetzten UV-Strahlung in der zu desinfizierenden Flüssigkeit dar.
Bereits reguläres Trinkwasser kann zu einer signifikanten Reduktion der Transmission als Funktion der Schichtdicke führen. Im Falle von noch stärker verschmutztem Abwasser ist zu erwarten, dass die Strahlungsintensität bereits bei einer Schichtdicke von 5 mm auf 10 % des Ausgangswerts abgesunken ist.
Im Stand der Technik wird daher zum Einen vorgeschlagen, die Strahlungsleistung so hoch auszulegen, dass in allen zu desinfizierenden Bereichen der Flüssigkeit eine ausreichende Verringerung der Keimbelastung erreicht wird, beispielsweise eine Reduktion der keimbildenden Einheiten (KBE) um einen Faktor von mehr als 10^-5 oder sogar mehr als 10^-6.
Bei diesem Ansatz ist allerdings eine Energieeffizienz eines auf UV-Überdosierung beruhenden Systems in einem überwiegenden Teil des bestrahlten Bereiches stark reduziert. Werden dagegen LEDs als UV-Lichtquellen verwendet, kommt aufgrund der begrenzten maximalen UV-Strahlungsmengen dieser Ansatz ohnehin kaum in Frage.
Alternativ wurde vorgeschlagen, die Dicke der zu durchstrahlenden Flüssigkeitsschicht zu reduzieren, beispielsweise durch Reduktion des Reaktordurchmessers beziehungsweise durch geeignete Festlegung eines flachen Pegelstands auf einer zu bestrahlenden Oberfläche. Dies macht aber eine Erhöhung der Durchflussgeschwindigkeit erforderlich, um keine Einbuße an Durchsatz pro Zeiteinheit zu erleiden. Dadurch wird aber die Einwirkzeit verringert was wiederum zu nicht ausreichender Entkeimung führt.
In der Druckschrift US 5,626,768 A ist eine Vorrichtung zum Inaktivieren bzw. Abtöten von Bakterien in einer opaken Flüssigkeit mittels UV-Strahlung offenbart. Die Vorrichtung umfasst eine quaderförmige Box mit einem Einlass und einem Auslass sowie darin 8 parallel zueinander in einem Abstand von 2 cm angeordneten, flächigen Excimer-Strahlern mit Ausdehnungen von 30 Zoll (ca. 76,2 cm) Länge mal 30 Zoll (ca. 76, 2cm) Breite mal 0,5 Zoll (ca. 1,27 cm) Dicke. Die Excimer-Strahler sind alternierend an einander gegenüberliegenden Wänden der Box fixiert, so dass zwischen ihnen ein in der Druckschrift als „serpentinenartig“ bezeichneter Fließpfad mit einer Gesamtlänge von 240 Zoll (ca. 6,09 m) gebildet wird, der durch die Excimer-Strahler beidseitig mit UV-Strahlung einer Wellenlänge von 282 nm bei einer Ausstrahlungsstromdichte (radiant exitance) von 125 mW/cm² bestrahlt wird. Diese Strahlung reicht bei dem gegebenen Abstand nicht aus, um die opake Flüssigkeit vollständig zu durchdringen. Jedoch wird die Fließgeschwindigkeit ausreichend hoch eingestellt, um anhand von dadurch gebildeten Turbulenzen eine Durchmischung zu bewirken, so dass über die Gesamtlänge des Fließwegs hinweg alle Bakterien nahe zur Oberfläche der Excimer-Strahler gelangen und abgetötet werden. Ferner ist eine ein- oder mehrfache Rezirkulation vom Auslass zurück zum Einlass vorgesehen, um das Desinfektionsergebnis weiter zu verbessern.
In der Druckschrift JP 2000-288559 A ist eine Abwasser-Aufbereitungsvorrichtung offenbart. Über eine Pumpe wird einem Überlaufbehälter Abwasser zugeführt, das mit Wasserstoffperoxid versetzt wird. Über einen Überlauf gelangt das Abwasser auf eine flache, im Wesentlichen horizontale, seitlich begrenzte Fließwegoberfläche mit 30 cm Länge und 20 cm Breite, auf der sich das Abwasser ausbreitet und einen etwa 10 mm dicken Flüssigkeitsfilm bildet der sich in Richtung eines Auffangbehälters bewegt. Die Dicke des Flüssigkeitsfilms wird über den Zulauf in den bzw. aus dem Überlaufbehälter gesteuert. Über der Fließwegoberfläche ist eine Anzahl von UV-Lampen und über diesen ein domartiger Reflektor positioniert, die zusammen UV-Strahlung einer Wellenlänge von weniger als 254 nm bei einer Ausstrahlungsstromdichte von 123 W/m² in Richtung auf den Flüssigkeitsfilm abgibt. Durch die UV-Strahlung reagiert das Wasserstoffperoxid zu Hydroxyl-Radikalen, die wiederum aggressiv organische Substanzen im Abwasser oxidieren.
In der Druckschrift US 5,069,885 A ist eine Vorrichtung zum photokatalytischen Reinigen von Flüssigkeiten offenbart, die insbesondere mit Schadstoffen wie Trihalogenmethanen, polychlorierten Biphenylen (PCB), Pestiziden, Benzolderivaten belastet sein können. Die Vorrichtung umfasst einen zylindrischen Mantel mit einem Einlass und einem Auslass, und eine in den Innenraum des Mantels eingelassene Spiralwendel, die außen dichtend mit der Mantelwand abschließt und innen mit einer sich entlang der Zylinderachse erstreckenden transparenten Hülse abschließt, in welcher eine UV-Lampe angeordnet ist. Die Spiralwendel bildet einen helixförmigen Kanal im Mantel aus, der sich um die Hülse mit der UV-Lampe vom Einlass bis zum Auslass windet und von der UV-Lampe innen bestrahlt wird. Die Oberfläche des Substrats der Spiralwendel ist mit photoreaktivem Material wie etwa Titanoxid beschichtet. Die Bestrahlung mit UV-Licht führt zur Zersetzung organischer Komponenten in der Flüssigkeit, die durch Turbulenzen während des Durchflusses an die Oberfläche gelangen.
Die ältere Druckschrift GB 191014127 A aus dem Jahr 1910 beschreibt eine Anordnung zur Sterilisation von Flüssigkeiten, bei der eine solche aus einem Vorratsbehälter in einen Tank geleitet wird, so dass sich darin ein Flüssigkeitspegel ausbildet. In dem Tank ist eine Walze drehbar gelagert, wobei sich ein Teil der im wesentlichen glatten Oberfläche der Walze unterhalb des Flüssigkeitspegels befindet und damit in die Flüssigkeit eintaucht. Bei einer Drehung der Walze nimmt die Oberfläche während des Auftauchens aus der Flüssigkeit aufgrund der Oberflächenspannung der Flüssigkeit einen dünnen Flüssigkeitsfilm mit. Oberhalb der Walze befindet sich eine Quecksilber-Quarzlampe mit Reflektor, die eine UV-Strahlung auf die Oberfläche der Walze mit dem Flüssigkeitsfilm richtet und diesen sterilisiert. Vor dem Wiedereintauchen des betreffenden Teils der Oberfläche wird der Flüssigkeitsfilm durch einen Abstreifer abgehoben und auf die Oberfläche einer nächsten Walze in einer Kaskade von Walzen geleitet, wo die Bestrahlung mit UV-Licht fortgesetzt wird. Ein letzter Abstreifer in der Kaskade erlaubt eine Abfüllung der sterilisierten Flüssigkeit z.B. in Flaschen.
In den obigen Vorschlägen wird versucht, die zu desinfizierende Flüssigkeit als quasi zwei-dimensionale Schicht der UV-Strahlung auszusetzen. Dabei wirkt sich aber immer noch nachteilig aus, dass die mitunter voluminösen, teilweise sogar offenen Aufbauten einer Miniaturisierung entgegenstehen und gleichzeitig immer noch unter geringen Durchflussmengen leiden. Eine Anwendung z.B. in heutigen Wasch- oder Spülautomaten stellt sich daher äußerst schwierig dar.
Darstellung verschiedener Aspekte
Es ist daher eine Aufgabe, eine Vorrichtung zum Entkeimen einer Flüssigkeit bereitzustellen, bei der ein hoher Durchsatz an ausreichend desinfizierter Flüssigkeit bei wenig Bauraum erzielt wird. Es ist auch eine Aufgabe, ein entsprechendes Verfahren bereitzustellen.
Die Aufgabe wird gelöst durch eine Vorrichtung zum Entkeimen einer Flüssigkeit mit den Merkmalen von Patentanspruch 1. Vorteilhafte Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
Ausgangspunkt ist eine Vorrichtung zum Entkeimen einer Flüssigkeit, die ein Behältnis mit einem Einlass, einem Auslass und einem Innenraum mit einer Außenwand umfasst. Die Außenwand des Innenraums legt einen ersten Abschnitt und einen zweiten Abschnitt im Innenraum fest. Der erste Abschnitt ist ausgelegt, die Flüssigkeit aufzunehmen, wenn sie durch den Einlass eingelassen wird. Der zweite Abschnitt bildet einen Teilbereich des Innenraums oberhalb des ersten Abschnitts aus. Der Begriff „oberhalb“ bezieht sich hier insbesondere auf die jeweils anwendbare Gravitationsrichtung. Die im Betrieb durch den Einlass eingelassene Flüssigkeit kann jedenfalls den unteren Teilbereich des Innenraums ausfüllen. Vorzugsweise münden Ein- und Auslass direkt in den ersten Abschnitt ein. Zumindest der Einlass kann aber auch oberhalb des ersten Abschnitts liegen. Im Betrieb kann der zweite Abschnitt vorzugsweise mit Luft oder einem geeigneten Gas gefüllt sein. Von Vorteil ist hier, wenn in diesen zweiten Abschnitt eingekoppelte UV-Strahlung durch das sich darin ausbreitende Medium kaum abgeschwächt wird.
In dem Innenraum ist eine drehbare Anordnung eingerichtet. Die drehbare Anordnung besitzt eine Oberfläche. Die drehbare Anordnung ist derart ausgelegt, dass sich die Oberfläche in dem Innenraum drehen kann und während einer Drehung von dem ersten Abschnitt in den zweiten Abschnitt und von dort wieder in den ersten Abschnitt bewegen kann. Die Oberfläche weist eine dreidimensionale Strukturierung auf, die derart beschaffen ist, dass sie einen Flüssigkeitsfilm und/oder kleine Flüssigkeitsportionen mit sich führen kann, wenn sie in die in dem ersten Abschnitt eingelassene Flüssigkeit ein- und aus dieser wieder auftaucht. Vorzugsweise ist der zweite Abschnitt so eingerichtet, dass er auch im Betrieb mit Luft, Gas oder Vakuum gefüllt ist. Dies kann z.B. erfolgen, indem entweder die Flüssigkeit die im zweiten Abschnitt enthaltene Luft oder das betreffende Gas mangels dort vorhandenem Auslass nicht verdrängen kann, oder indem beispielsweise Flüssigkeitszulauf und -ablauf so gesteuert werden, dass sich ein Flüssigkeitspegel einstellt, der im ersten Abschnitt verbleibt.
Die dreidimensionale Strukturierung beinhaltet zum einen eine Vergrößerung der Oberfläche im Vergleich zu einer glatten Oberfläche wie sie etwa in der eingangs erwähnten GB 191014127 A vorgeschlagen wurde. Ausführungsbeispielen zufolge kann die dreidimensionale Strukturierung Einkerbungen, Ausstülpungen und Oberflächen mit großer Korrugation wie Gräben, Poren, oder sogar faserartige Strukturen, oder Gewebe etc. beinhalten. Diese dreidimensionale Strukturierung bewirkt, dass einerseits ein Effekt der Adhäsion deutlich stärker wirkt, vorausgesetzt das zugrundeliegende Material ist diesbezüglich auf die Flüssigkeit abgestimmt, so dass ein dünner Flüssigkeitsfilm bei Auftauchen aus der Flüssigkeit im ersten Abschnitt aufgenommen wird. Andererseits können sogar oberflächliche Mikrogefäße gebildet werden, die kleine Flüssigkeitsportionen mit aufnehmen können, ähnlich wie bei einem Schaufelrad. Es ist durchaus möglich, dass sich die Flüssigkeitsportionen während der Drehung durch Schwerkraft - möglicherweise auch die Adhäsion überwindend - auflösen und über die Oberfläche ablaufen. Ist die Dauer dieses Ablaufprozesses vergleichbar mit der Periode einer Drehung, so tritt immer noch der gewünschte Effekt ein, eine dünne Schichtdicke der Flüssigkeit auf der Oberfläche der drehbaren Anordnung zu erhalten.
Erfindungsgemäß umfasst die Vorrichtung ferner wenigstens eine Strahlungsquelle, die eingerichtet ist, eine Strahlung im ultravioletten Wellenlängenbereich, insbesondere UV-C-Strahlung, in den zweiten Abschnitt und auf die Oberfläche abzugeben, während sich diese abhängig von der Drehposition der Anordnung in dem zweiten Abschnitt befindet. Dadurch kann eine im Wesentlichen vollständige Entkeimung des im zweiten Abschnitt der wenigstens einen UV-Lichtquelle ausgesetzten Flüssigkeitsfilms bzw. der Flüssigkeitsportionen erzielt werden.
Im Ergebnis bewirkt somit die dreidimensionale Oberflächenstruktur der drehbaren Anordnung, dass bei der Drehung kleine Flüssigkeitsportionen bzw. eine dünne Flüssigkeitsschicht aus einem Flüssigkeitsbereich, dem ersten Abschnitt, nach oben in einen Bestrahlungsbereich, dem zweiten Abschnitt transportiert werden. Mit Vorteil braucht dann die UV-Strahlung nur verhältnismäßig geringe Flüssigkeitsschichtdicken zu durchdringen. Damit einhergehend entsteht ein besonderer Vorteil dadurch, dass die UV-Strahlung auf Bereiche mit erhöhter Keimdichte gerichtet wird, weil die Keime dazu tendieren, sich an der Oberfläche anzulagern. Die Oberflächenstruktur kann außerdem verhindern, dass Mikroorganismen durch Scherkräfte beim Übergang von Wasser an Luft von der Oberfläche der drehbaren Anordnung abgespült werden Durch die dreidimensionale Strukturierung wird dieser Effekt im Vergleich zur glatten Oberfläche noch einmal deutlich verbessert.
Ferner kann ein besonderer Vorteil dadurch entstehen, dass durch den geschlossenen Aufbau wenig Bauraum benötigt wird. Damit einhergehend können Flüssigkeitsschäden und Verkeimungen außerhalb der Vorrichtung vermieden werden. Eine Verwendung der Vorrichtung z.B. in Geschirrspülern oder Waschmaschinen etc., oder überhaupt zur Abwasser- oder Brauchwasserentkeimung in privaten Haushalten, in Geschäftsbetrieben oder in der Gastronomie ist daher besonders vorteilhaft. Einem speziellen Ausführungsbeispiel zufolge werden als Strahlungsquellen energieeffiziente und platzsparende UV-LEDs eingesetzt, die für die Durchstrahlung der hier erzielten dünnen Schichtdicken völlig ausreichend sind. Gleichzeitig bleibt trotz des kompakten Aufbaus ein hoher Durchfluss erhalten.
Für die von den Strahlungsquellen abgegebene UV-C-Strahlung können mit Vorteil die in der Beschreibungseinleitung genannten Wellenlängenbereiche eingerichtet werden, bevorzugt im Bereich von 249 nm bis 338 nm (gegenüber Bakterien auf Biofilmen wirksam), besonders bevorzugt von 292 nm bis 306 nm (mit dem Wirksamkeitsmaximum bei 296 nm), oder von etwa 260 nm bis 270 nm (DNA absorbiert Strahlung maximal).
Einer Weiterbildung der vorgeschlagenen Vorrichtung zum Entkeimen von Flüssigkeiten zufolge besitzt die drehbare Anordnung eine an einer Wand des Behältnisses gelagerte Drehwelle und zumindest eine Scheibe oder Walze, die an der Drehwelle angebracht ist und sich mit dieser drehen kann, wobei die Oberfläche mit der dreidimensionalen Strukturierung eine Oberfläche der Scheibe oder Walze ist. Ein solcher Aufbau der drehbaren Anordnung erlaubt aufgrund der einfachen geometrischen Struktur eine optimale Bestrahlung der Oberfläche während des Drehvorgangs und bietet gleichzeitig eine im Verhältnis zum Raumvolumen große Oberfläche. Ferner werden dadurch einfache Möglichkeiten des Drehantriebs ermöglicht.
Einer Weiterbildung der vorgeschlagenen Vorrichtung zum Entkeimen von Flüssigkeiten zufolge wird die dreidimensionale Strukturierung der Oberfläche durch Vertiefungen und/oder Erhebungen in der Oberfläche gebildet. In den Vertiefungen können dabei Flüssigkeitsportionen aufgenommen werden, deren Schichtdicke immer noch hinreichend dünn ist, um durchstrahlt zu werden, die jedoch die Mitnahme einer Flüssigkeitsmenge erlaubt, die deutlich über der bloßen Benetzung einer glatten Oberfläche liegt.
Einer weiteren Weiterbildung der vorgeschlagenen Vorrichtung zum Entkeimen von Flüssigkeiten zufolge wird die dreidimensionale Strukturierung der Oberfläche durch ein Geflecht oder Gewebe oder durch einen porösen Materialaufbau gebildet wird. Hierdurch wird eine besonders effektive Oberflächenvergrößerung erzielt.
Eine die beiden vorgenannten Aspekte jeweils betreffende Vorrichtung wird dadurch weitergebildet, dass die Oberfläche durch vergleichsweise UV-beständige Polymerwerkstoffe gebildet wird. Dies bietet den Vorteil, dass sich die Keime bevorzugt an der aus Polymerwerkstoffen gebildeten Oberfläche anlagern. Die selektive Wirkung der Keimentnahme aus dem ersten Abschnitt wird dadurch gegenüber der bloß anteiligen Flüssigkeitsentnahme noch einmal weiter verstärkt.
Eine ebenfalls die beiden vorgenannten Aspekte jeweils betreffende Vorrichtung wird dadurch weitergebildet, dass die Oberfläche durch anorganische Materialien, insbesondere Siliciumdioxid, Aluminiumoxid oder Zeolithe, gebildet wird. Diese stellen sich als sehr UV-beständig dar, so dass die Dauerhaftigkeit der Vorrichtung gewährleistet bzw. verlängert ist. Bei der Stoffgruppe der Zeolithe tritt die Fähigkeit hinzu, aufgrund der inneren Struktur beträchtliche Mengen an Wasser aufnehmen zu können, das durch Erhitzung wieder abgegeben werden kann. Ferner können bei diesen Materialien anhaftende Rückstände getrocknet und weggebrannt werden, was ihnen einen gewissen Vorzug gegenüber Polymerwerkstoffen verleihen kann.
Eine nochmals die vorgenannten Aspekte jeweils betreffende Vorrichtung wird dadurch weitergebildet, dass die Oberfläche mit einer photokatalytischen Beschichtung, insbesondere Titandioxid, versehen ist. Titandioxid liegt hierbei in einer Modifikation vor, die als Anatas bezeichnet wird. Anatas erlaubt eine photoassistierte katalytische Reaktion, die sich aus einer Reihe von physikalischen und chemischen Prozessen zusammensetzt. Dabei wird zunächst z.B. die UV-C-Strahlung absorbiert, wodurch Elektronen angeregt und in Zustände mit höherer Energie gebracht werden. Bei Anatas wechseln die Elektronen vom Valenzband ins Leitungsband, so dass ein Elektron-Loch-Paar entsteht. Das an die Oberfläche diffundierte Elektron führt dann chemisch zu einer Reduktion und das entsprechend ebenfalls an die Oberfläche diffundierte Loch führt zu einer Oxidation in Bezug auf das an der Oberfläche anliegende Medium, d.h. die Flüssigkeit. Beispielsweise kann dabei ein sehr reaktives Hydroxyl-Radikal gebildet werden, das wiederum in aggressiver Weise organische Substanzen in der Flüssigkeit oxidieren kann. Somit unterstützt diese Merkmalskombination den zu erzielenden Effekt zusätzlich.
Einer weiteren Weiterbildung der vorgeschlagenen Vorrichtung zum Entkeimen von Flüssigkeiten zufolge ist der erste Abschnitt von dem zweiten Abschnitt durch eine Trennwand getrennt, in welchem Schlitze oder Aussparungen für die wenigstens eine Scheibe oder für die Walze vorgesehen sind. Mit dieser Trennwand kann einerseits Spritzwasser durch Vibrationen verhindert werden, andererseits kann, wenn die Trennwand eine reflektierende Oberfläche umfasst, die Bestrahlung der Oberfläche der drehbaren Anordnung verbessert werden. Durch die Reflexion können vor allem auch seitliche Bereiche der Scheibenoberflächen bestrahlt werden.
Einer weiteren speziellen Weiterbildung der vorgeschlagenen Vorrichtung zum Entkeimen von Flüssigkeiten zufolge ist die wenigstens eine Strahlungsquelle eine Strahlung im ultravioletten Wellenlängenbereich, insbesondere UV-C-Strahlung, emittierende LED. Wie beschrieben ist die vorgeschlagene Vorrichtung grundsätzlich auch mit oft kostengünstigeren Quarzniederdruck- oder -mitteldrucklampen einsetzbar, die eine hohe Strahlungsstärke erreichen. UV-LEDs erlauben jedoch einen besonders geringen Bauraum und eignen sich auch für die Bestrahlung der dünnen Flüssigkeitsschicht bzw. der Flüssigkeitsportionen. Durch die kleine Baugröße können die LEDs auch besser in der Anordnung verteilt werden um unter anderem seitliche Winkelbereiche oder Zwischenräume homogen ausstrahlen, z.B. dann, wenn nachfolgend beschriebenen Ausführungsbeispielen zufolge eine drehbare Anordnung mit mehreren nebeneinander angeordneten Scheiben eingesetzt wird.
Einer weiteren speziellen Weiterbildung des vorgenannten Aspekts zufolge ist eine erste Anzahl von LEDs vorgesehen, wobei die Außenwand des Innenraums im Bereich des zweiten Abschnitts eine dem ersten Abschnitt gegenüberliegende transparente obere Wand umfasst, wobei die erste Anzahl von LEDs zumindest im Bereich der transparenten oberen Wand angeordnet ist und durch diese hindurch beziehungsweise von dieser aus auf die Oberfläche strahlt. Diese Anordnung ist besonders vorteilhaft, wenn die drehbare Anordnung walzenartig ausgebildet ist und eine große Umfangsoberfläche besitzt, die somit bei einer Drehung unter den UV-LEDs hindurch rotiert. Die obere Wand kann flach und eben sein, oder auch kuppel- oder dachförmig. Vorzugsweise ist die Form an diejenige der Walze angepasst, um den Abstand zwischen LED und Walze zu verringern.
Einer speziellen Weiterbildung des vorgenannten Aspekts zufolge ist eine zweite Anzahl von LEDs vorgesehen, wobei die Außenwand des Innenraums im Bereich des zweiten Abschnitts einander gegenüberliegende transparente Seitenwände umfasst, wobei die zweite Anzahl von LEDs zumindest im Bereich einer der transparenten Seitenwände angeordnet ist und durch diese hindurch beziehungsweise von dieser aus auf die Oberfläche strahlt. Dadurch wird eine Bestrahlung auch derjenigen Oberflächenanteile möglich, die kopf- und fußseitig an der drehbare Anordnung positioniert sind, so dass insgesamt eine erhöhte Effizienz erzielt wird.
Einer weiteren Weiterbildung der vorgeschlagenen Vorrichtung zum Entkeimen von Flüssigkeiten zufolge umfasst die Vorrichtung einen Motor, welcher mit der Drehwelle verbunden ist und diese antreibt, wenn er mit Leistung versorgt wird. Dadurch kann der Durchsatz in Bezug auf die Entkeimung genau eingestellt werden.
Einer dazu alternativen (oder auch nur zusätzlichen) Weiterbildung der vorgeschlagenen Vorrichtung zum Entkeimen von Flüssigkeiten zufolge umfasst diese eine passive Antriebseinheit für die drehbare Anordnung. Die passive Antriebseinheit ist eingerichtet, einen linearen Impuls der durch den Einlass eingelassenen und durch den Auslass ausfließenden Flüssigkeit aufzunehmen und in einen Drehimpuls für die drehbare Anordnung zu konvertieren. Dabei wird der Strömungsdruck der durch den Reaktor strömenden Flüssigkeit ausgenutzt. Hier könnte der Motor auch ganz entfallen, so dass weitere Platzersparnis erzielt wird und eine zusätzliche und möglicherweise erforderliche Wartung des Motors vermieden wird.
Einer weiteren Weiterbildung der vorgeschlagenen Vorrichtung zum Entkeimen von Flüssigkeiten zufolge umfasst diese eine Reinigungs- und/oder Trocknungseinheit, insbesondere IR-LEDs oder IR-Laser, die eingerichtet ist, in dem zweiten Abschnitt und/oder an der drehbaren Anordnung lokal anhaftende Rückstände zu trocknen, wegzubrennen und/oder zu entfernen. Beispielsweise können IR-Quellen einen streifenförmigen Bereich auf den sich drehenden Walzen oder Scheiben bestrahlen, insbesondere zu regelmäßigen Reinigungszwecken. Dazu kann die Flüssigkeitszufuhr gestoppt, der Reaktor leerlaufen gelassen und im flüssigkeitsleeren Zustand mit IR-Licht bestrahlt werden. Dadurch wird der Vorteil einer Selbstreinigung erzielt, welches einen Aufwand für die Wartung weiter reduziert.
Einer weiteren Weiterbildung der vorgeschlagenen Vorrichtung zum Entkeimen von Flüssigkeiten zufolge umfasst diese eine Rücklaufleitung, deren eines Ende mit dem Auslass und deren anderes Ende mit dem Einlass verbunden ist. An dem Verbindungspunkt der Rücklaufleitung mit dem Einlass oder mit dem Auslass, oder an beiden Verbindungspunkten jeweils, ist ein 3-Wege-Ventil vorgesehen. Eine mit dem/den 3-Wege-Ventil(en) verbundene Steuervorrichtung ist ferner eingerichtet, das 3-Wege-Ventil bzw. die 3-Wege-Ventile zur Durchführung eines Batch-Betriebs zu steuern. In der Rücklaufleitung kann eine Pumpe vorgesehen sein, die den Rücklauf der Flüssigkeit zum Einlass antreibt. Dadurch wird es möglich, mehrere Entkeimungszyklen mit demselben Reaktor durchzuführen und somit den Grad (oder Faktor) beziehungsweise die Güte der Entkeimung weiter zu verbessern.
Einer dazu alternativen Weiterbildung der vorgeschlagenen Vorrichtung zum Entkeimen von Flüssigkeiten zufolge umfasst diese wenigstens ein weiteres, zu dem ersten Behältnis im Wesentlichen baugleiches weiteres Behältnis, dessen Einlass mit dem Auslass des ersten Behältnisses verbunden ist. Der Reaktor kann dadurch kaskadenartig zwei oder sogar noch mehr aufeinander folgende Entkeimungsstufen aufweisen. Auch gemäß dieser Alternative können mehrere Entkeimungszyklen mit demselben Reaktor durchgeführt und dadurch der Grad (oder Faktor) beziehungsweise die Güte der Entkeimung weiter verbessert werden. Zwischen den aneinander gereihten Behältnissen können Ventile und ggf. auch Pumpen vorgesehen sein, durch welche der Ablauf gesteuert wird.
Überhaupt kann nicht nur bei den beiden letztgenannten Weiterbildungen eine Steuervorrichtung vorgesehen sein, die den Ablauf der Entkeimung steuert. Diese kann mit einem Ventil und/oder einer Pumpe am Einlass verbunden sein, um die zu entkeimende Flüssigkeit einzulassen. Sie kann mit einem Motor verbunden sein - soweit vorhanden - um durch diesen die Drehung der drehbaren Anordnung anzutreiben, so dass deren Oberfläche einen Flüssigkeitsfilm oder kleine Flüssigkeitsportionen im ersten Abschnitt aufnimmt und bei der Drehbewegung in den zweiten Abschnitt trägt. Sie kann ferner mit der oder den Strahlungsquellen verbunden sein, um diese einzuschalten, wenn sich die drehbare Anordnung dreht, so dass sie UV- bzw. UV-C Strahlung auf die Oberfläche der drehbaren Anordnung und den diese benetzenden Flüssigkeitsfilm beziehungsweise die mitgeführten Flüssigkeitsportionen abstrahlt. Und sie kann mit einem Ventil und/oder einer Pumpe am Auslass verbunden sein, um die zumindest teilweise entkeimte Flüssigkeit auszulassen. Im Fall der Rücklaufleitung kann sie mit dem Dreiwegeventil und/oder der entsprechenden Pumpe in der Rücklaufleitung verbunden sein, um eine Rückführung der Flüssigkeit für einen nächsten Zyklus zu veranlassen. Oder sie kann mit den entsprechenden Einrichtungen (Ventile, Pumpen, Strahlungsquellen) eines nächsten Behältnisses in einer Kaskade von Behältnissen verbunden sein, um diese in gleicher Weise zu steuern.
Vorteilhafter Weise kann dazu im Auslass bzw. in einer mit diesem verbundenen Leitung in Flussrichtung dahinter ein Sensor vorgesehen sein, mit welchem die Transmission der Flüssigkeit oder andere den Entkeimungsgrad repräsentierende Größen gemessen werden.
Einer weiteren Weiterbildung zufolge kann eine Steuervorrichtung vorgesehen sein, welche mit dem Motor und wenigstens einem Ventil am Ein- oder Auslass (vorzugsweise jeweils ein Ventil) verbunden ist. Diese Steuervorrichtung kann dazu eingerichtet sein, einen batchweisen Betrieb durchzuführen, wobei die Walze oder die Scheiben der drehbaren Anordnung eine vorab festgelegte oder von dem Ergebnis der Messung anhand eines Sensors (z.B. Keimbelastung mittels einer Fluoreszenzmessung oder Trübung mittels einer Transmissionsmessung) abhängige Anzahl von Rotationen bei geschlossenem Ventil ausführt. Anschließend wird/werden das wenigstens eine Ventil oder die Ventile geöffnet, um einen nachfolgenden Batch an Flüssigkeit (eine nachfolgende Spülflotte) zu entkeimen.
Weitere oder alternative Weiterbildungen der Vorrichtung gemäß den oben angeführten Aspekten sehen vor, die Drehgeschwindigkeit der drehbaren Anordnung entsprechend dem zu erreichenden Entkeimungsergebnis anzupassen.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen, der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen sowie anhand der Zeichnungen. In den Figuren bezeichnen gleiche Bezugszeichen gleiche Merkmale und Funktionen.
Figurenliste
Es zeigen:

1 in einem Diagramm die spektrale UV-C-Transmission T [in %] bei einer Wellenlänge von 254 nm in Wasser als Funktion der Schichtdicke d [in mm], und zwar für Reinstwasser (SSK254 bei d=10mm: 99%), Trinkwasser (SSK254 bei d=10mm: 98%), Trinkwasser (SSK254 bei d=10mm: 85%), Abwasser (SSK254 bei d=10mm: 75%),und Abwasser (SSK254 bei d=10mm: 50%);
2 einen UV-C-Reaktor gemäß einer ersten Ausführungsform in einer schematischen Querschnittsansicht von der Seite;
3 den UV-C-Reaktor aus 2 in einer schematischen Querschnittsansicht von vorn;
4 einen UV-C-Reaktor gemäß einer zweiten Ausführungsform in einer schematischen Querschnittsansicht von vorn;
5 einen Ausschnitt einer Walze in perspektivischer Ansicht mit dreidimensionaler Strukturierung der Oberfläche gemäß einem Ausführungsbeispiel;
6 einen Querschnitt durch eine Oberfläche mit einer dreidimensionalen Strukturierung der Oberfläche gemäß einem Ausführungsbeispiel;
7 einen Querschnitt durch eine Oberfläche mit einer dreidimensionalen Strukturierung der Oberfläche gemäß einem Ausführungsbeispiel;
8 einen Querschnitt durch eine Oberfläche mit einer dreidimensionalen Strukturierung der Oberfläche gemäß einem Ausführungsbeispiel;
9 einen Querschnitt durch eine Oberfläche einer Walze mit einer dreidimensionalen Strukturierung der Oberfläche gemäß einem Ausführungsbeispiel;
10 eine perspektivische Ansicht eine Oberfläche mit einer dreidimensionalen Strukturierung der Oberfläche gemäß einem Ausführungsbeispiel;
11 eine schematische Skizze eines UV-C-Reaktors mit Rücklaufleitung für den Batchbetrieb gemäß einer weiteren Ausführungsform;
12 eine perspektivische Ansicht einer passiven Antriebseinheit zur Verwendung in einem UV-C-Reaktor in 2, 3 oder 4 gemäß einem modifizierten Ausführungsbeispiel.

In der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele ist zu berücksichtigen, dass die vorliegende Offenbarung der verschiedenen Aspekte nicht auf die Details des Aufbaus und der Anordnung der Komponenten beschränkt ist, wie sie in der nachfolgenden Beschreibung und in den Figuren dargestellt sind. Die Ausführungsbeispiele können auf verschiedenen Wegen in die Praxis umgesetzt oder ausgeführt werden. Es ist des Weiteren zu berücksichtigen, dass die hier verwendete Ausdrucksweise und Terminologie lediglich zum Zweck der konkreten Beschreibung verwendet wird und diese sollten nicht durch den Fachmann als solche in einschränkender Weise ausgelegt werden.
Zunächst wird in 1 in einem Diagramm der Einfluss einer Reduktion der Transmission als Funktion der Schichtdicke aufgrund einer Trübung bzw. Verschmutzung in verschiedenen Wasserqualitäten illustriert. Gezeigt ist spektrale UV-C-Transmission T [in %] bei einer üblicherweise zu diesem Zweck verwendeten Wellenlänge von 254 nm in Wasser als Funktion der Schichtdicke d [in mm], und zwar für Reinstwasser (Kurve T(W_c): SSK254 bei d=10mm: 99%), Trinkwasser (Kurve T(W_t1): SSK254 bei d=10mm: 98%), Trinkwasser (Kurve T(W_t2): SSK254 bei d=10mm: 85%), Abwasser (Kurve T(W_w1): SSK254 bei d=10mm: 75%), und Abwasser (Kurve T(W_w2): SSK254 bei d=10mm: 50%).
Wie zu sehen ist, absorbiert Reinstwasser das eingestrahlte UV-C-Licht vergleichsweise schwach. Aufgrund von im Wasser gelösten Verbindungen und aber auch durch ungelöste Stoffe wird die wellenlängenabhängige Strahlungsabsorption aber stark beeinflusst, wie in 1 an den Kurven für Trinkwasser und Abwasser deutlich zu erkennen ist. Das Maß der UV-C-Absorption steht infolgedessen mit der Wasserqualität in Zusammenhang. Die Schwächung der Strahlung in Abhängigkeit von der Schichtdicke wird durch eine optische Messung bestimmt und kann als spektraler Schwächungskoeffizient SSK ausgedrückt werden. Als Referenzschichtdicke kann z.B. 10 mm hergenommen werden. Im Rahmen von Entkeimung und Wasseraufbereitung finden Messwerte für den Schwächungskoeffizienten häufig Verwendung. Insbesondere wird der spezielle Koeffizient SSK254 ohne Vorab-Filtration bei der Wellenlänge 254 nm bestimmt, so dass bei diesem Koeffizienten auch Trübstoffe und Partikel mit erfasst werden. Der Messwert ist daher im Vergleich zu anderen Koeffizienten (z.B. SAK) erhöht, jedoch ist gerade dieser Koeffizient für die Praxis in Reaktoren relevant, weil es auf das Maß der tatsächlichen Durchstrahlung der Flüssigkeit bei gegebener Gesamtschichtdicke ankommt.
Für eine beispielhafte Anwendung der nachfolgend beschriebenen Ausführungsformen in Geschirrspülern oder Waschmaschinen sind in 1 die beiden Kurven T(_w1) und T(_w2) für Abwasser relevant, insbesondere die Kurve für stärker verschmutztes Abwasser T(_w2). Sie zeigen, dass bereits bei Schichtdicken von 5 mm nur noch 10 % der Ausgangsintensität der UV-C-Strahlung bereitstehen. Die nachfolgend beschriebenen Ausführungsformen möchten dem Rechnung tragen.
2 zeigt eine erste Ausführungsform einer Vorrichtung zum Entkeimen einer Flüssigkeit in einer Seitenansicht, während die 3 die gleiche Ausführungsform in einer Perspektive von vorn zeigt. Insbesondere bildet die Ausführungsform wie auch alle nachfolgend beschriebenen Ausführungsformen einen UV-C-Reaktor aus, wie er etwa in Geschirrspülern, Waschmaschinen oder andere Geräten einsetzbar ist, die mit Flüssigkeiten arbeiten, um eine Arbeit zu verrichten.
Die gezeigte Vorrichtung umfasst ein Behältnis 10 mit einem Einlass 12, einem Auslass 14 und einem Innenraum 16, wobei der Einlass 12 und der Auslass 14 eine Verbindung des Innenraums 16 mit einem Äußeren des Behältnisses 10 herstellen und eingerichtet sind, eine Flüssigkeit 15 dem Innenraum 16 zuzuführen bzw. dieselbe aus dem Innenraum 16 abzuleiten. Bei der Flüssigkeit 15 kann es sich insbesondere in einem Geschirrspüler um ein Wasser mit der Qualität eines Abwassers handeln.
Der Innenraum 16 ist in einen unteren ersten Abschnitt 20 und einen oberen zweiten Abschnitt 22 aufgeteilt. In dem unteren ersten Abschnitt 20 befindet sich die Flüssigkeit 15, wenn sie durch den Einlass 12 eingeleitet wird. Der Einlass 12 und der Auslass 14 öffnen sich beide in den unteren ersten Abschnitt 20 des Innenraums 16. Im Betrieb wird der Zulauf an Flüssigkeit über den Einlass 12 und der Ablauf aus dem Auslass 14 so geregelt, dass ein Flüssigkeitspegel 15 a in einer vertikalen Richtung nicht über den unteren ersten Abschnitt 20 hinausgeht, Die Flüssigkeit 15 also im Wesentlichen vollständig im ersten Abschnitt verbleibt.
Der untere erste Abschnitt 20 und der obere zweite Abschnitt 22 können durch eine Trennwand 40 voneinander getrennt sein. Der obere zweite Abschnitt 22 ist oberhalb des unteren ersten Abschnitts 20 angeordnet. Die Trennwand 40 kann sich in einer horizontalen Richtung erstrecken. Die Trennwand 40 weist eine Ausnehmung bzw. eine Anzahl von Schlitzen gemäß nachfolgend zu beschreibenden Ausführungsformen auf, durch die sich eine drehbare Anordnung 24 erstreckt. Im Bereich der Außenwand 18 ist eine Vielzahl von Strahlungsquellen 32 positioniert, die in den hier beschriebenen Ausführungsbeispielen als UV-C-LEDs ausgebildet sind. Die Strahlungsquellen 32 können dabei sowohl an einer oberen Wand 18a als auch an einer Seitenwand 18b der Außenwand 18 positioniert sein. Wie es in den 2 und 3 schematisch dargestellt ist, können die UV-C-LEDs in gleichen Abständen voneinander an den jeweiligen Wänden 18a, 18b positioniert sein, um eine homogene und möglichst intensive Ausleuchtung des zweiten Abschnitts 22 mit UV-C Strahlung sowohl von oben als auch von der Seite zu erreichen. Die Wellenlänge der abgegebenen Strahlung kann z.B. 265 nm und die Leistung 50 bis 100 mW betragen. Die Trennwand 40 zum ersten Abschnitt kann dabei einerseits die Strahlung zurück in den zweiten Abschnitt reflektieren, soweit sie aus einem geeigneten reflexiven Material bzw. einer entsprechenden Beschichtung ausgebildet ist, zum anderen beugt sie Spritzwasser aus dem unteren ersten Abschnitt 20 vor.
Die drehbare Anordnung 24 in dieser ersten Ausführungsform umfasst eine Walze 34, die eine Zylinderform aufweist. Die Walze 34 ist drehbar an einer Drehwelle 36 angebracht. Die Drehwelle 36 erstreckt sich in dieser Ausführungsform in horizontaler Richtung durch einen oberen Bereich des unteren ersten Abschnitts 20, d. h. im Wesentlichen parallel zu einem Flüssigkeitspegel 15a, wenn Flüssigkeit 15 in den unteren ersten Abschnitt 20 eingelassen ist. Es ist alternativ auch möglich, dass sich die Drehwelle 36 durch einen unteren Bereich des oberen zweiten Abschnitts 22 erstreckt. Die Drehwelle 36 ist an einander gegenüberliegenden Seitenwänden 18 b gelagert. Die Walze 34 kann sich zusammen mit der Drehwelle 36 gegenüber entsprechenden Drehlagern an den Seitenwänden 18b drehen, oder die Walze 34 kann sich gegenüber der fixierten Drehwelle 36 drehen. Die die Ausrichtung der Drehwelle 36 muss nicht unbedingt horizontal sein, sondern kann auch geneigt sein.
Die Drehung der Walze 34 bzw. der Drehwelle 36 kann durch einen Motor 38 erfolgen, der von einer nicht gezeigten Strom-oder Spannungsquelle mit Leistung versorgt und von einer ebenfalls nicht gezeigten Steuervorrichtung (siehe aber 11, Bz. 38) gesteuert wird. Die Drehgeschwindigkeit kann beispielsweise entsprechend einer geforderten Durchflussmenge, einem Verschmutzungsgrad der Flüssigkeit 15 oder einem Strahlungsstrom der Strahlungsquellen 32 angepasst werden.
Eine Oberfläche 26 der Walze 34 wird durch den Zylindermantel und die beiden Stirnflächen der Zylinderform ausgebildet. Die Oberfläche 26 der Walze 34 weist eine dreidimensionale Strukturierung 28 auf, die in den Figuren schematisch durch Punkte angedeutet ist. Die dreidimensionale Strukturierung 28 bringt eine Vergrößerung der Oberfläche mit sich. Durch die dreidimensionale Strukturierung 28 werden insbesondere Einkerbungen, Vertiefungen, Ausstülpungen und Oberflächen mit großer Korrugation wie etwa Gräben, Poren oder faserartige Strukturen oder dergleichen geschaffen. Die Oberflächenvergrößerung erlaubt durch Adhäsion die Mitnahme eines etwas dickeren Flüssigkeitsfilms 30 als es bei einer glatten Oberfläche der Fall wäre. Die Vertiefungen erlauben zudem die Mitnahme von einzelnen Flüssigkeitsportionen 31, die darin aufgenommen sind.
Wie in den 2 und 3 zu erkennen ist, bewegt sich durch die Positionierung der Drehwelle 36 nahe an den Flüssigkeitspegel 15 a der wesentliche Teil der Oberfläche 26 bei einer Drehung durch die Flüssigkeit 15 im unteren ersten Abschnitt 20 hindurch, um danach entsprechend eine Bewegung durch den von den Strahlungsquellen 32 mit UV-C-Strahlung bestrahlten oberen zweiten Abschnitt 22, der mit Luft gefüllt ist, zu bewerkstelligen, bevor sie wieder in die Flüssigkeit 15 im unteren ersten Abschnitt 20 eintaucht und dabei den Kontakt mit der Flüssigkeit 15 wiederholt. Es erfolgt daher ein dauerhafter Transport eines frisch aufgenommenen Flüssigkeitsfilms 30 bzw. von Flüssigkeitsportionen 31 durch einen Raumbereich hindurch, in welchem die Oberfläche 26 bzw. die dreidimensionale Strukturierung 28 direkt von den UV-C-Lichtquellen 32 bestrahlt wird. Der Flüssigkeitsfilm 30 bzw. die Flüssigkeitsportionen 31 besitzen eine hinreichend dünne Schichtdicke, sodass trotz eines möglicherweise erhöhten Verschmutzungsgrades eine hinreichende Durchstrahlung mit UV-C-Strahlung erfolgt, die ausreicht, eine befriedigende Entkeimung zu erzielen.
Die Drehgeschwindigkeit kann entsprechend dem zu erreichenden Entkeimungsergebnis angepasst werden. Der desinfizierte Flüssigkeitsfilm 30 bzw. die Flüssigkeitsportionen 31 werden wieder der Flüssigkeit 15 zugeführt. Gleichzeitig werden solche an der Oberfläche 26 der Walze 34 anhaftende Keime oder gar Organismen in Biofilmen verlässlich durch die UV-C-Strahlung inaktiviert. Da die Keime dazu tendieren an solchen Oberflächen 26 anzuhaften, entsteht zudem eine selektive Wirkung.
Gemäß einem modifizierten Ausführungsbeispiel ist auch ein batchweiser Betrieb in einer Weise möglich, bei der die Walze 34 (oder wie in nachfolgend beschriebener 4 gezeigt: die Scheiben 35) mehrere Rotationen bei geschlossenen Eingangs- und Ausgangsventilen ausführen, bevor die entsprechenden Ventile wieder freigegeben werden für die Entkeimung eines nächsten Batches.
Ein zweites Ausführungsbeispiel ist in 4 gezeigt. Es handelt sich wie bei 3 um eine Ansicht eines UV-C-Reaktors von vorn, d. h. der Einlass 12 und der Auslass 14 zeigen (soweit einander gegenüber liegen) aus der Zeichenebene heraus. Die entsprechende Seitenansicht fällt ähnlich wie diejenige in 2 aus. Es werden für vergleichbare Merkmale und Details die gleichen Bezugszeichen verwendet, sodass auf eine Wiederholung derselben hier zum Zwecke der Kompaktheit der Darstellung verzichtet wird.
Das Behältnis 10 weist wie im ersten Ausführungsbeispiel einen unteren ersten Abschnitt 20 und einen oberen zweiten Abschnitt 22 auf. Die Verteilung der Strahlungsquellen 32 an der Seitenwand 18b und der oberen Wand 18a im oberen zweiten Abschnitt 22 ist identisch zu dem ersten Ausführungsbeispiel. Im Unterschied zum ersten Ausführungsbeispiel ist anstatt der Walze 34 eine Vielzahl von Scheiben 35 vorgesehen, die parallel zueinander und in gleichen Abständen an der Drehwelle 36 angebracht sind. Der Durchmesser der Scheiben 35 ist der gleiche wie der Durchmesser der Walze 34, sodass die schmalen umlaufenden Randflächen der Oberflächen 26 der Scheiben 35 bei einer Drehung den unteren ersten Abschnitt 20 bis fast zu einer Bodenwand hin durchqueren, um dann durch Schlitze in der Trennwand 40 hindurch zu treten und einen großen Anteil des oberen zweiten Abschnitts 22 zu durchfahren. Wie beim ersten Ausführungsbeispiel sind die Oberflächen 26 mit einer dreidimensionalen Strukturierung 28 versehen und nehmen infolgedessen dabei einen Flüssigkeitsfilm 30 und/oder Flüssigkeitsportionen 31 mit. Der Effekt der Entkeimung durch ein Aussetzen der Oberfläche 26 gegenüber der UV-C-Strahlung der LEDs (Lichtquellen 32) ist der gleiche wie im ersten Ausführungsbeispiel. Anders als beim ersten Ausführungsbeispiel ergibt sich hier allerdings eine deutlich größere Oberfläche 26, da jeder Scheibe 2 gegenüberliegende Stirn- bzw. Seitenflächen zur Verfügung stehen, die den Flüssigkeitsfilm 30 bzw. die Flüssigkeitsportionen 31 mitnehmen können. Hier ist es vorteilhaft, wenn die Strahlungsquellen 32 so positioniert sind, dass sie auch in die schmalen Zwischenräume zwischen den Scheiben 35 strahlen können und kein Schattenwurf entsteht. Außerdem kann dann eine Rückreflexion an den reflektiven Flächen der Trennwand 40 links und rechts der Schlitze für die Scheiben stattfinden.
In 5 ist rein schematisch eine Walze 34 an einer Drehwelle 36 mit zwei verschiedenen Typen einer dreidimensionalen Strukturierung 28 gezeigt. Auf der äußeren Umfangsfläche (Zylindermantel) der Walze 34 ist ein Zickzack-förmiges Grabenmuster ähnlich einem Reifenprofil als eine dreidimensionale Strukturierung 28 ausgebildet. In 6 ist rein schematisch ein Querschnitt durch das Grabenmuster gezeigt, wobei kleine Flüssigkeitsportionen 31 in den Gräben aufgenommen werden, wenn der betreffende Oberflächenabschnitt der Oberfläche 26 während der Drehung in die Flüssigkeit 15 eintaucht und diese beim Auftauchen mitnimmt.
In der in 5 gezeigten Stirn- oder Seitenfläche der Walze 34 sind dagegen einzelne Löcher oder Poren als dreidimensionale Strukturierung 28 ausgebildet. Da während der Drehung die Stirnflächen dauerhaft in vertikaler Ausrichtung stehen, spielt die Gewichtskraft beim Ablaufen der Flüssigkeit gegenüber der Adhäsion eine größere Rolle, sodass ein anderes Muster für die dreidimensionale Strukturierung 28 von Vorteil sein kann. Das hier gewählte Porenmuster an der Stirnfläche gegenüber dem Grabenmuster an der Umfangsfläche ist rein beispielhaft und der Fachmann wird abhängig von dem zugrunde liegenden Material, dem Zustand der Flüssigkeit und der Strahlungsleistung bzw. Wellenlänge eine geeignete Auswahl von Mustern treffen, um eine gewünschte Dicke für den Flüssigkeitsfilm 30 bzw. die Flüssigkeitsportionen 31 auf der Oberfläche 26 zu erhalten, der einen optimalen Durchsatz gewährleistet.
In den 7 und 8 sind weitere Beispiele für dreidimensionale Strukturierungen 28 auf der Oberfläche 26 gezeigt. Die 7 zeigt eine Strukturierung 28 mit zusammengesinterten groben Körnern mit Gräben und Poren, die eine besonders große Oberflächenkorrugation bzw. Oberflächenvergrößerung bewirken. Die 8 zeigt sehr schematisch eine durch ein Drahtgeflecht gebildete dreidimensionale Strukturierung, die ebenfalls eine besonders große Oberflächenvergrößerung bereitstellt.
Es kann hier hervorgehoben werden, dass vom grundsätzlichen Aufbau her unter Beachtung der entsprechenden Dimensionierung Scheiben zum Einsatz kommen können, wie sie ähnlich von dem technischen Gebiet der Materialbearbeitung her bekannt sind, insbesondere Schleifscheiben mit grober Körnung, Sperrkanntscheiben, Lamellenschleifscheiben oder Drahtgeflechtsscheiben, etc.
Entsprechendes gilt für Walzen. In 9 ist rein beispielhaft ein Rillenprofil gezeigt, und 10 illustriert die Möglichkeit von in der Oberfläche 26 gebildeten kleinen schaufelartigen oder halbtrichterförmigen Ausstülpungen auf der Oberfläche und/oder kleine schaufelartigen oder halbtrichterförmigen Ausnehmungen in der Oberfläche, jeweils als dreidimensionale Strukturierung 28, wobei in beiden Ausführungsformen die Strukturen gegenüber einer Normalen zur Oberfläche so geneigt sind, dass eine Aufnahme (wie eine Art „herausschöpfen“) und Mitführung von Flüssigkeit gewährleistet ist.
Wie beschrieben sind die Scheiben 35 oder Walzen 34 zumindest an ihren Oberflächen 26 bevorzugt aus Materialien gebildet, an denen Keime wie etwa Bakterien, Viren, Pilzsporen, etc. besonders gut haften können. Aufgrund der Komplexität der Anhaftungsmechanismen und der großen Bandbreite an Mikroorganismen kommt eine große Bandbreite an möglichen Materialien in Erwägung. Verschiedene Materialklassen kommen in Betracht, die je nach Applikation (Geschirrspüler, Waschmaschine, etc.) und dort vorherrschender Verkeimungsart am besten einsetzbar sind. Grundsätzlich bieten sich Polymerwerkstoffe bzw. Plastik an, die sich grundsätzlich besonders gut für die Anhaftung von Mikroorganismen eignen. Im Hinblick auf die UV-C-Anwendung sind hier allerdings eher UV-beständige Werkstoffe vorzuziehen. Ferner bieten sich anorganische Materialien wie Siliciumdioxid, Aluminiumoxid oder Zeolithe an. Außerdem können Beschichtungen mit Fotokatalysatoren, insbesondere Titandioxid, zum Einsatz kommen.
In 11 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel gezeigt. Das Behältnis 10 kann mitsamt der in ihm enthaltenen Merkmale einschließlich Einlass 12 und Auslass 14 im Wesentlichen den Ausführungsbeispielen der 2 bis 4 entsprechen. Eine Besonderheit stellt hier eine Rücklaufleitung 46 dar, die vom Auslass 14 wieder zum Einlass 12 zurückführt. Diese Rücklaufleitung 46 ermöglicht einen batchweisen Betrieb. An den Verbindungspunkten jeweils am Einlass 12 und am Auslass 14 zweigt die Rücklaufleitung 46 ab und wird dabei durch 3-Wege-Ventile 42, 44 gesteuert. In der Rücklaufleitung 46 kann sich eine Pumpe 48 befinden, die den Rücklauf antreibt. Alternativ kann die Pumpe 48 auch im Auslass vor dem 3-Wege-Ventil 44 positioniert sein, wobei dann die gleiche Pumpe für den Rücklauf wie aber auch für den Durchflussbetrieb (d.h. zum Abpumpen des Reaktors) eingesetzt werden kann. Die 3-Wege-Ventile 42, 44 können von einer Steuereinrichtung 50 gesteuert werden, die auch den Motor 38 für die Drehung der drehbaren Anordnung 24 steuert. Die Steuereinrichtung 50 kann auch mit der Pumpe 48 sowie mit einem Sensor 54 (Verbindung nicht in 11 explizit gezeigt) verbunden sein, um den Rücklauf abhängig von einem Messergebnis durch den Sensor (z.B. Transmissionsmessung oder besonders auch Fluoreszenzmessung) so lange aufrechtzuerhalten, bis ein gewünschtes Messergebnis erhalten wird, wonach die -Wege-Ventile 42, 44 auf Durchfluss geschaltet werden. Die Position des Sensors 54 im Innenraum ist in 11 rein schematisch illustriert hängt in der Praxis unter anderem von der durchzuführenden Messung ab und kann von dem das Ausführungsbeispiel nacharbeitenden Fachmann in geeigneter Weise angepasst werden. Beispielsweise würde ein Sensor 54 für die Fluoreszenzmessung eher im oberen Abschnitt 22 platziert werden, da hier bereits geeignete UV-C-Strahlungsquellen vorhanden sind. Eine Messung der Transmission zur Bestimmung einer Trübung würde dagegen eher im unteren Abschnitt stattfinden, um Zugriff auf die Flüssigkeit zu haben.
Durch eine Fluoreszenzanregung (z.B. durch die UV-C-Strahlungsquelle) und im UV-A, UV-B und/oder sichtbaren Bereich empfindlichen Sensoren 54 kann auf die Menge und gegebenenfalls die Art der vorhandenen Verkeimung rückgeschlossen werden. Die Steuereinrichtung 50 steuert ferner auch die Strahlungsquellen 32 sowie eine Reinigungs- und/oder Trocknungseinheit, bei der es sich um IR-LEDs oder IR-Laser handeln kann, die gezielt anhaftende Rückstände trocknen, wegbrennen und entfernen können.
Einer Modifikation zufolge ist es auch möglich, solch eine Fluoreszenzmessung im Innern des Reaktors vorzunehmen und als Anregungslichtquelle die für die Desinfektion eingesetzten UV-C-LEDs selbst zu verwenden. Die ein oder mehreren Sensoren 54 zur Detektion des Fluoreszenzsignals würden sich dann ebenfalls im Innenraum des Reaktors befinden - bevorzugt an verschiedenen Stellen, um auch alle Strahlung aufsammeln zu können. Die Sensoren könnten z.B. anstelle von jeweils einer UV-C-LED mittig an der Oberseite und mittig an den Seitenflächen platziert werden. Um Fehlmessungen zu vermeiden, können die Sensoren hinsichtlich der Anregungslichtquelle befiltert werden, so dass die anregende UV-C-Strahlung also nicht transmittiert, sondern bevorzugt reflektiert wird.
Weitere Modifikationen oder Abwandlungen sind möglich soweit nicht von dem in den beigefügten Ansprüchen festgelegten Umfang abgewichen wird. In den obigen Ausführungsbeispielen wurde beispielsweise ein Motor als Antriebsquelle für die Drehung der drehbaren Anordnung 26 (Walze 34 oder Scheiben 35) verwendet. Es ist aber genauso gut möglich dass eine passive Antriebsquelle gewählt wird, wenn sich beispielsweise die in 2 gezeigte Walze 34 aufgrund des Flüssigkeitsstroms zwischen Einlass 12 und Auslass 14, der tangential auf Sie einwirkt, von selbst dreht und dadurch einen Flüssigkeitsfilm 30 bzw. die Flüssigkeitsportionen 31 der Bestrahlung durch die UV-C-LEDs aussetzt. Dieser Effekt kann noch besser ausgenutzt werden, wenn, wie in 12 gezeigt, eine zusätzliche passive Antriebsquelle 39 über eine Bohrung 393 an der Drehwelle 36 angebracht wird, die als Scheibe 391 ausgebildet ist und Schaufeln 392 aufweist, die ähnlich wie eine Turbine oder ein Mühlrad durch den Flüssigkeitsstrom mit Kraft beaufschlagt werden, um einen linearen Impuls in einen Drehimpuls für die drehbare Anordnung 24 zu wandeln.
Ferner ist in den obigen Ausführungsformen und -beispielen keine Leistungsversorgung für die Antriebsvorrichtungen (Motor, Pumpen, etc.) oder Strahlungsquellen, Steuervorrichtung und Ventile gezeigt. Es versteht sich aber, dass gemäß Ausführungsformen entsprechende Maßnahmen umgesetzt sind.
Bezugszeichenliste

10: Behältnis
12: Einlass
14: Auslass
15: Flüssigkeit, Schmutz- oder Abwasser
15a: Flüssigkeitspegel
16: Innenraum
18: Außenwand
20: unterer erster Abschnitt
22: oberer zweiter Abschnitt
24: drehbare Anordnung
26: Oberfläche
28: dreidimensionale Strukturierung
30: Flüssigkeitsfilm
31: Flüssigkeitsportionen
32: Lichtquellen, UV-C-LEDs
34: Walze
35: Scheibe
36: Drehwelle
38: Motor
39: passive Antriebseinheit
391: Scheibe
392: Schaufeln
393: Bohrung
40: Trennwand
42: 3-Wege-Ventil
44: 3-Wege-Ventil
46: Rücklaufleitung
48: Pumpe
50: Steuervorrichtung
52: Reinigungs- und/oder Trocknungseinheit, IR_LEDs / IR-Laser
54: Sensor für Fluoreszenzmessung (oder Transmission)

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

US 5626768 A [0010]
JP 2000288559 A [0011]
US 5069885 A [0012]
GB 191014127 A [0013, 0019]

Claims

Vorrichtung zum Entkeimen einer Flüssigkeit, umfassend: ein Behältnis (10) mit einem Einlass (12), einem Auslass (14) und einem Innenraum (16) mit einer Außenwand (18), die einen ersten Abschnitt (20) und einen zweiten Abschnitt (22) festlegt, wobei der erste Abschnitt (20) ausgelegt ist, die Flüssigkeit (15) aufzunehmen, wenn sie durch den Einlass (12) eingelassen wird, und wobei der zweite Abschnitt (22) einen Teilbereich des Innenraums (16) oberhalb des ersten Abschnitts (20) ausbildet; eine in dem Innenraum (16) eingerichtete drehbare Anordnung (24) mit einer Oberfläche (26), wobei die drehbare Anordnung (24) derart ausgelegt ist, dass sich die Oberfläche (26) während einer Drehung von dem ersten Abschnitt (20) in den zweiten Abschnitt (22) und von dort wieder in den ersten Abschnitt (20) bewegt; wobei die Oberfläche (26) eine dreidimensionale Strukturierung (28) aufweist, die derart beschaffen ist, dass sie einen Flüssigkeitsfilm (30) und/oder kleine Flüssigkeitsportionen (31) mit sich führen kann, wenn sie in die in dem ersten Abschnitt (20) eingelassene Flüssigkeit (15) ein- und aus dieser wieder auftaucht; wenigstens eine Strahlungsquelle (32), die eingerichtet ist, eine Strahlung im ultravioletten Wellenlängenbereich, insbesondere UV-C-Strahlung, in den zweiten Abschnitt (22) und auf die Oberfläche (26) abzugeben, während sich diese abhängig von der Drehposition der Anordnung (24) in dem zweiten Abschnitt (22) befindet.
Vorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei die drehbare Anordnung (24) eine an einer Wand des Behältnisses gelagerte Drehwelle (36) und zumindest eine Scheibe (35) oder Walze (34) besitzt, die an der Drehwelle (36) angebracht ist und sich mit dieser drehen kann, wobei die Oberfläche (26) mit der dreidimensionalen Strukturierung (28) eine Oberfläche der Scheibe oder Walze ist.
Vorrichtung gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei die dreidimensionale Strukturierung (28) der Oberfläche (26) durch Vertiefungen oder Erhebungen in der Oberfläche gebildet wird.
Vorrichtung gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei die dreidimensionale Strukturierung (28) der Oberfläche (26) durch ein Geflecht oder Gewebe oder durch einen porösen Materialaufbau gebildet wird.
Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Oberfläche (26) durch vergleichsweise UV-beständige Polymerwerkstoffe gebildet wird.
Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Oberfläche (26) durch anorganische Materialien, insbesondere Siliciumdioxid, Aluminiumoxid oder Zeolithe, gebildet wird.
Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die Oberfläche (26) mit einer photokatalytischen Beschichtung, insbesondere Titandioxid, versehen ist.
Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei der erste Abschnitt (20) von dem zweiten Abschnitt (22) durch eine Trennwand (40) getrennt ist, in welchem Schlitze oder Aussparungen für die wenigstens eine Scheibe (35) oder für die Walze (34) vorgesehen sind.
Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei die wenigstens eine Strahlungsquelle (32) eine Strahlung im ultravioletten Wellenlängenbereich, insbesondere UV-C-Strahlung, emittierende LED ist.
Vorrichtung gemäß Anspruch 9, wobei eine erste Anzahl von LEDs vorgesehen ist, wobei die Außenwand (18) des Innenraums (16) im Bereich des zweiten Abschnitts (22) eine dem ersten Abschnitt (20) gegenüberliegende transparente obere Wand (18a) umfasst, wobei die erste Anzahl von LEDs zumindest im Bereich der transparenten oberen Wand (18a) angeordnet sind und durch diese hindurch beziehungsweise von dieser aus auf die Oberfläche (26) strahlen.
Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 9 oder 10, wobei eine zweite Anzahl von LEDs vorgesehen ist, wobei die Außenwand (18) des Innenraums (16) im Bereich des zweiten Abschnitts (22) einander gegenüberliegende transparente Seitenwände (18b) umfasst, wobei die zweite Anzahl von LEDs zumindest im Bereich einer der transparenten Seitenwände (18b) angeordnet sind und durch diese hindurch beziehungsweise von dieser aus auf die Oberfläche (26) strahlen.
Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 11, gekennzeichnet durch einen Motor (38), welcher mit der Drehwelle (36) verbunden ist und diese antreibt, wenn er mit Leistung versorgt wird.
Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 11, gekennzeichnet durch durch eine passive Antriebseinheit (39) für die drehbare Anordnung (24), wobei die passive Antriebseinheit (39) eingerichtet ist, einen linearen Impuls der durch den Einlass (12) eingelassenen und durch den Auslass (14) ausfließenden Flüssigkeit (15) aufzunehmen und in einen Drehimpuls für die drehbare Anordnung (24) zu konvertieren.
Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 13, ferner umfassend eine Reinigungs- und/oder Trocknungseinheit (52), insbesondere IR-LEDs oder IR-Laser, die eingerichtet ist, in dem ersten oder zweiten Abschnitt (20, 22) und/oder an der drehbaren Anordnung (24) lokal anhaftende Rückstände zu trocknen, wegzubrennen und zu entfernen.
Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 14, ferner umfassend eine Rücklaufleitung (46), deren eines Ende mit dem Auslass (14) und deren anderes Ende mit dem Einlass (12) verbunden ist, wobei an einem Verbindungspunkt der Rücklaufleitung (46) mit dem Einlass (12) oder mit dem Auslass (14), oder an beiden Verbindungspunkten jeweils, ein 3-Wege-Ventil (42, 44) vorgesehen ist, wobei eine mit dem/den 3-Wege-Ventil(en) (42, 44) verbundene Steuervorrichtung (50) eingerichtet ist, das 3-Wege-Ventil bzw. die 3-Wege-Ventile zur Durchführung eines Batch-Betriebs zu steuern.
Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 12 bis 15, ferner umfassend eine Steuervorrichtung (50), welche mit dem Motor (38) und wenigstens einem Ventil (42,44) am Ein- oder Auslass verbunden ist, wobei die Steuervorrichtung eingerichtet ist, einen batchweisen Betrieb durchzuführen, wobei die Walze (34) oder die Scheiben (35) eine vorab festgelegte oder durch Messung einer Trübung oder einer Keimbelastung anhand eines Sensors (54) bestimmte Anzahl von Rotationen bei geschlossenem Ventil (42,44) ausführt, wonach das wenigstens eine Ventil (42,44) geöffnet wird, um einen nachfolgenden Batch an Flüssigkeit zu entkeimen.
Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 16, ferner umfassend wenigsten ein weiteres zu dem ersten Behältnis im Wesentlichen baugleiches weiteres Behältnis, dessen Einlass mit dem Auslass (14) des ersten Behältnisses (10) verbunden ist.
Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 17, ferner umfassend einen Sensor (54), welcher im Innenraum (16) oder im Auslass (14) eingerichtet ist und zur Durchführung einer Fluoreszenzmessung oder einer Transmissionsmessung in der Flüssigkeit eingerichtet ist.
Vorrichtung gemäß Anspruch 18, wobei als Anregungslichtquelle für die Fluoreszenzmessung die für die Entkeimung eingesetzte wenigstens eine Strahlungsquelle (32) konfiguriert ist.