DE1642154A1

DE1642154A1 - Ultraviolett-Fluessigkeitsreiniger

Info

Publication number: DE1642154A1
Application number: DE1967U0014096
Authority: DE
Inventors: Albert Young
Original assignee: Ultra Dynamics Corp
Current assignee: Ultra Dynamics Corp
Priority date: 1966-07-29
Filing date: 1967-07-27
Publication date: 1971-05-13
Also published as: DE1642154B2; GB1167578A; CH461388A; US3462597A

Description

Ultraviolett-Flüssigkeitsreiniger

Die Erfindung betrifft Flüssigkeitsreiniger allgemein und insbesondere einen Ultraviolettstrahlenwasserreiniger und Verbesserungen dafür·

Wasserreiniger unter Verwendung des Grundgedankens der Durch» strahlung mit Hilfe von ultravioletten Strahlen sind bekannt* aber sie haben alle mehr oder weniger Unvollkomntenheiten in ihrer Konstruktion, insbesondere wegen der Umständlichkeit des Einbaus und der Unterhaltung sowie der überwachung ihres richtigen Arbeitens. Weiterhin ist der Wirkungsgrad der

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Durchstrahlung bei vorhandenen Reinigern dieser Art bekanntlich sehr niedrig. Die vorliegende Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, diese Nachteile zu vermindern oder zu beseitigen* Sie besteht demgemäß in diesbezüglichen neuen Merkmalen, konstruktiven Einzelheiten und Kombinationen von Teilen und anderen Verbesserungen, die im folgenden an beispielhaften Geräten , auf welche die Erfindung aber nicht beschränkt sein soll, näher erläutert wird. Merkmale und Vorteile der Erfindung werden teilweise nachfolgend beschrieben und werden teilweise von selbst verständlich sein oder bei der praktischen Anwendung der Erfindung sich ergeben, die mit Hilfe der Einrichtungen und Kombinationen, die in den Ansprüchen zum Ausdrück gebracht sind, verwirklicht werden kann.

Durch die Erfindung wird ein neuartiger Fltisslgkeitsreiniger (insbesondere für Wasser) geschaffen, der auf dem Grundgedanken einer ultravioletten Durchstrahlung beruht und einen sehr hohen Reinigungswirkungsgrad besitzt.

Ein weiteres Ziel der Erfindung ist die Schaffung eines Reinigers der erwähnten Art als eng zusammengebaute selbsttragende Einheit.

Ferner betrifft die Erfindung die Schaffung eines Wasser reinigers ι bei welchem die Quelle für die ultravioletten Strahlen nicht in unmittelbare Berührung mit dem zu reinigenden Wasser kommt»

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Die Erfindung betrifft weiterhin eine neue und verbesserte Konstruktion eines Flüssigkeitsreinigers der angegebenen Art, der die Auswechslung der ultravioletten Strahlenquelle ohne Auseinanderbau der Einheit ermöglicht.

Die Erfindung sieht weiterhin eine Wasserreinigungseinheit vor, die leicht sowohl waagerecht als auch senkrecht eingebaut werden kann.

Ferner betrifft die Erfindung einen Wasserreiniger, der bequem unter optimalen Arbeitsbedingungen gehalten werden kann und der Mittel zur dauernden Überwachung enthält.

Die Erfindung richtet sich auch auf einen verbesserten Wasserreiniger, der aus verhältnismäßig wenigen Teilen zusammengebaut ist und zuverlässig arbeitet»

Noch ein anderes Ziel der Erfindung ist die Schaffung eines Reinigers der oben beschriebenen Art, der billig arbeitet und ohne große Kosten hergestellt und eingebaut werden kann.

Verschiedene weitere Einzelheiten und Vorteile werden aus der folgenden Beschreibung ersichtlich sein» in welcher die Erfindung aber nur anhand eines Beispiels mit Abwandlung erläutert wird, auf das sie nicht beschränkt ist. In der folgenden Beschreibung und in den Ansprüchen werden die einzelnen Teile

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aus Zweckmäßigkeitsgründen durch besondere Kennworte bezeichnet, aber diese Namen sollen nur die Ähnlichkeit mit bekannten Gattungsnamen zum leichteren Verständnis zum Ausdruck bringen. Gleiche Kennzeichnungen bedeuten dabei gleiche Teile in den einzelnen Figuren der Zeichnungen.

Von diesen zeigen:

Fig. 1 die perspektivische Darstellung eines erfindungsgemäßen

Flüssigkeitsreinigers, teilweise weggeschnitten, Fig. 2 einen Längsschnitt durch die Quarzlampe und die Ultraviolettlampe darin, teilweise weggebrochen, und mit schematischem Schaltbild für die Quarzlampe,

Fig. 3 eine Vorderansicht eines Flüssigkeitsreinigers gemäß der Erfindung mit elektrischen Einheiten innerhalb einer Grundplatte und von einem Gehäuse umschlossen, Fig. 4 die Stirnansicht des Ouarzröhrenhalters, Fig. 5 die Seitenansicht des Halters gemäß Fig. M-, Fig. 6 die Vorderansicht des Quarzröhrenwischers, Fig. 7 die Seitenansicht des Wischers der F5g. 6, Fig. 8 einen Längsschnitt durch die Dichtungsstopfbuchse am offenen Ende der Quarzröhre in Fig. 2 in vergrößertem Maßstab,

Fig. 9 ein elektrisches Schaltschema der in Fig. 3 dargestellten Einheit.

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Bezugnehmend mehr im einzelnen auf das bevorzugte. Ausführungsbeispiel der Erfindung, das in den Zeichnungen dargestellt ist, enthält die in Fig. 1 dargestellte Einrichtung eine Flüssigkeitsreinigungseinheit 10. Diese Einheit besitzt einen Körper 11, der im wesentlichen aus einem Rohr besteht, der aus nicht rostendem Stahl oder einem geeigneten Plastikstoff, wie z.B. Geon, einem durchsichtigen Butyrat oder.dgl. Kunststoff besteht mit ultravioletten Hemmitteln oder einem PVC Kunststoff Typ 2 mit einem bleilosen Stabilisator, der bei Durchstrahlung durch das ultraviolette Licht nicht zerstört wird. Eine Kappe 12 ist an das eine Ende des Körpers 11 angeschlossen, um einen dauernd wasserdichten Hohlkörper 11 zu erhalten. Ein Flansch 13 ist an das andere Ende des Körpers 11 angeschlossen. Nahe der Kappe und dem Flansch 13 sind Rohrhülsen 14 und 15 vorgesehen zum Anschluß von Eingangs- und Ausgangswasserleitungsrohren 16 und 17, Eine dritte Buchse 18 ist in der Mitte des Körpers 11 vorgesehen. Die Buchse 18 ist innen mit Gewinde versehen, um einen Einblickstopfen 19 aufzunehmen, der vorzugsweise aus klarem Kunststoff besteht, der das menschliche Auge gegen Schädigungen durch die ultravioletten Strahlen schützt, wie z.B. Lexon. Ein Ablaßstopfen 20 ist an der Einheit 11 vorgesehen, um sie zu entleeren. Die Einheit 10 ist durch einen Flansch 21 geschlossen, der an dem Flansch 13 durch Schrauben 22 befestigt ist. Eine Abdichtung 23 ist zwischen den beiden Flanschen 13 und 21 vorgesehen.

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Ein Rohr 24 aus Quarz oder einem anderen ultraviolett durch lässigen Stoff ist in der Mittelachse des Körpers 11 angeordnet und erstreckt sich von der Kappe 12 bis zum Flansch 21.

Das Quarzrohr 2·+ ist an einem Ende geschlossen, und am anderen

(Reagenzglas)
offen ähnlich einem Prüfrohr^ Das verschlossene Ende 25 wird von einer Aufnahme in der Kappe 12 aufgenommen. Auf der Innenseite der Kappe 12 kann hierfür eine Aussparung 26 oder irgendeine andere geeignete hülsenartige Aufnahme vorgesehen sein, welche an die Innenseite der Kappe 12 angeschweißt wird. Das offene Ende 27 des Rohres 2M- ist dichtend in einer Hülse 2« (Fig. 2) gehalten, die in das entsprechende Gewindeloch 29 des Flansches 21 eingeschraubt wird, wie in Fig. 2 und 8 dargestellt. Die Dichtungsmittel in der Hülse 28 bestehen aus einem O-Ring 30 und einer Spezialdichtung 31, welche zwischen zwei rostfreien Stahlringen 32 gehalten ist. Durch diese Konstruktion wird das Rote 7Λ druckdicht mit dem Flansch 21 verbunden. Um die zerbrechliche Quarzröhre zu schützen, ist ein Gummibecher 34 über das geschlossene Ende 25 (Fig. 2) gezogen und eine entsprechende Gummihülle 3 5 über das "ffene Ende 27. Eine hochwirksame Ultraviolettlampe 36 ist in das Rohr 24 eingebracht, wobei die Länge der Lampe 36 so bemessen ist, daft sie über das offene Ende 27 des Rohres 24 hinausragt. Die Ultraviolettlampe 36 erzeugt Licht mit einer Spitzenxntensität von 2537 Angström und liefert eine Energiemenge von etwa 30 000 MikrowattSekunden je qcm an allen Stellen. Da die Lampe 3P nicht mit der zu reinigenden Flüssigkeit, z.B. Wasser, in Rerührun"

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kommt, ist der Energieverlust sehr gering. Weiterhin sichert der Schutz der Lampe 36 durch das Rohr 24 die Aufrechterhaltung der genauen Arbeitstemperatur von 105 Grad F (40⁰C) der Lampe 36 zur Erzielung der größtmöglichen Strahlungsausbeute.

Da alle Rohwasser gewisse physikalische Unreinigkeiten enthalten, die bestrebt sind, sich an der Außenseite der Quarzröhre 24 abzusetzen, wird ein hochwirksames, aber einfaches Wischsystem auf dem Rohr 24 angeordnet. Wischringe 37 aus Teflon oder einem anderen ähnlichen Stoff,der durch ultraviolette Strahlen nicht angegriffen wird, sind in getiissen Abständen voneinander angeordnet. Die Ringe 37 sind vorzugsweise geschlitzt und elastisch oder federnd an der Außenseite des Rohres 24 durch eine Strumpfbandfeder 38 (rig. T) für eine wirksame Wischtätigkeit gehalten. Die Ringe 37 sind axial durch axneu Ringhalter 39 (Fig. 1) gehalten, der vorzugsweise aus nichtrostendem Stahl besteht, der in U-Form gebogen ist. Die Halter 39 sind in richtigen Abständen an einen Stab 40 angeschweißt. Letzterer erstreckt sich durch eine mit Teflon überzogene Dichtung 41, die druckfest in den Flansch 21 eingeschraubt ist bis· zur Außenseite der Einheit 10 und besitzt einen geeigneten Knopf 42 an seinem Ende, Eine einfache Gegentaktwirkung auf den Knopf 42 wischt das Rohr 24 unmittelbar sauber, ohne Unterbrechung des Wasserflusses und der Reinigungswirkung der Lampe 36. Die Ringhalter 39 sind ferner

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derart geformt_s daß sie im Körper 11 Leitflächen bilden, um "eine Durchwirbelung des Wassers beim Durchgang durch die Einheit 10 herbeizuführenj ton die Reinigungswirkung zu verstärken«

Übliche Einschnappverbindungen oder Stecker 43a, 43b (Fig. 2) sind an den Enden- der Lampe 36 vorgesehen und ein Kabel 44 ^ das beide Leitungen von den Anschlüssen 43a, 43b (eine Leitung 44a ist an dem Stecker 43a vorbei durch das Rohr 24 zum anderen ^ Ende desselben gezogen) verbindet die Lampe 36 mit einem kleinen Überwachungskasten 45', auf dem.oben die Einheit 10 befestigt ist» Der Kasten 4S enthält einen Spezialballasttransformator um die höchstmögliche Ausgangsleistung für die Ultraviolettlampe 36 su erzielen (der Transformator ist in der Zeichnung nicht dargestellt s sondern nur schematisch als ein P.echteck in Fig» 2). _ "::=.- ■.■■-""■ '■'. . ' ■

Während die Reinigungseinheit 10 von Hand zuverlässig betätigt werden" kann. $ ist eine mehr selbsttätig wirkende Einrichtung P in Fig. 3 dargestellt. Die Einheit 10 ist in ein Metallblech» gehäuse 50 eingeschlossen, das zugleich eine Grundplatte 51 aufnimmts auf welcher die Einheit 10 befestigt ist und xielche die elektrischen Schaltelemente enthält* Ein Schaltschema ist in Fig. 9 dargestellt. Die Ultraviolettlampe 36 ist über ein Wechselstromrelais 52 an den Ballasttransformator 53.angeschlossen der seinerseits an den Stecker 54 angeschlosser» ist. Verschiedene Warnstromkreise sind vorgesehen_s von denen einer eine Hörwarn— einrichtung 55 und eine Sichtwarnlichteinrichtung 56 steuert.

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Eine weitere Warnsignaleinrichtung enthält einen Lampenanzeiger 57, durch den der* Benutzer unterrichtet wird, daß bzw. wenn der Ausgang der Lampe 36 unter den erforderlichen Mindestpegel gesunken ist und die Röhre durch eine neue ersetzt werden muß. Ein Überbrückungsschalter 58 ist vorgesehen für die Schließung des Solenoidventils 5B₁ falls eine Aufrechterhaltung oder Ausbesserung erforderlich ist.

Die eingebauten selbsttätigen Sicherheitseinrichtungen arbeiten wie folgt: ^,

Wenn die Lampe 36 durchbrennt oder nicht leuchtet oder wenn der Transformator 53 ausfällt oder wenn die Leitungsspannungunter einen Mindestwert fällt, tritt Warnlicht 56 ein, Hörwarnung 55 ertönt und das Solenoidventil 59 sperrt-den Wasserzustrom ab. Ctedoch bleibt die Handbetätigung der Einrichtung ungeändert, soweit das Abwischen des Rohrs 24 und die Sichtüberwachung des richtigen Arbeitens der Lampe 36 durch den durchsichtigen Stöpsel 29 betrachtet wird» Selbstvarständlieh können eine oder mehrere ultraviolette Strahlungshüllen₈ Gehäuse oder Rohre 2M- mit den umschlossenen ultravioletten Strahlenquellen 36 im Körper 11 benutzt werden» wobei der Körper 11. der für ultraviolette Strahlen undurchlässig ist₉ entweder matt, durchscheinend oder durchsichtig sein kann.

Ergebnisse liefern, ist es natürlich für den Fachmann.klar, daß der Grundgedanke der Erfindung verschiedene Änderungen und Abwandlungen erfahren kann, ohne von dem Schutzumfang
der Erfindung abzuweichen, und daher sollen die beigefügten Ansprüche auch diese Änderungen und Abwandlungen umfassen.

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Claims

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Pat· en t ans ρ r ü ehe

Ι« Flüssigkextsreinigungsgerät unter Verwendung ultravioletter· Strahlena dadurch gekennzeichnet_a daß das Gerät einen im wesentlichen rohrartigen Körper CIl) enthält^ der;auf dem einen Ende eine Kappe. (12> .uncE auf dem anderen Ende einen festen Flansch (13) besitzt _t der an einem Anschlußflansch (21) dichtend (23) befestigt ist und daß ultraviolette Strahlungs« mittel (24) in der Mittelachse des rohrförmigen Körpers ClI) angeordnet sind₉ die sich durch die ganze Länge des rohrar ti gen Körpers (11) erstrecken and über den festen Flansch (13) bis in den AbschluMlansch' (21) ragen und daß die Strahlungsmittel von einer ultraviolett durchlässigen Hülle (24) umschlossen sindj die am einen Ende geschlossen_s am anderen Ende offen ist und daß eine Haltehülse (28) in dem Abschlußflansch (21) sowie druckdichte Anschlußmittel (30 - 32) für das offene Ende in der Hülle (2M-) vorgesehen und starke ultraviolette Strahlen aus*· sendende Mittel (36) durch das offene Ende der Hülle (2*0 einführbar sind«, .
2. Flüssigkeitsreinigungseixtrichtufig nach Anspruch I₉ dadurch gekennzeichnet j daß eine Mehrzahl von Wischringen (37) im gegenseitigen Abstand voneinander auf dem ultravioletten Strahler (24_S 36) vorgesehen sind sowie von Hand zu betätigende Mittel (M-2), um die erwähnte Mehrzahl von Ringen (37) gemeinsam entlang den ultravioletten Strahlungsmitteln hin und her zu schieben.

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3. Flüssigkeitstfeinigungseinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Wischerringe (37) Teflon enthalten.
4. Flüssigkeitsreinigungseinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Wischerringe (37) aus anorganischem, reibungsarmem gegen ultraviolette Strahlung widerstandsfähigem Stoff bestehen«
5. Flüssigkeitsrelnigungseinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß jeder rWischring von einer Strumpfbandfeder

φ C(SS) gehalten wird»
6. Flüssigkeitsreinigungseinrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Strumpfbandfeder (38) aus einem U-förmigen nicht rostendem Metall besteht»
7. Flüssigkeitsreinigungseinrichtung nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die ultraviolette Strahlungsquelle eine langgestreckte Hülle (2H) mit einem geschlossenen und einem

offenen Ende besitzt, die vorzugswei se in Form eines Prüfrohrs ψ (Reagenzglases) gehalten ist, wobei eine ultraviolette Strahlen aussendende Lampe (36) innerhalb der Hülle (24) angeordnet ist.

8* Flüsslgkeitsreinigungseinrichtung nach Anspruch 1 bis 7,. dadurch gekennzeichnet, daß ein elektrischer Stecker an jedem Ende der erwähnten Lampe (36) vorgesehen ist und an einem der Stecker (¹^Sb) ein Leiter (^4a) vorbei und durch die Hülle hindurch zu dem anderen Ende (H3a) der Lampe geführt ist und ein weiterer Leiter zu dem anderen Stecker (43a) und daß die Leitungen der beiden Stecker , 43b) miteinander in einem gemeinsamen Kabel (44) vereinigt

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sind.