DE19832431A1 - Combined UV and ozone sterilization of a flowing liquid such as water - Google Patents
Combined UV and ozone sterilization of a flowing liquid such as waterInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung befaßt sich mit einer Vorrichtung zur Entkeimung eines Fluids mittels UV-Strahlen, mit einem für elektromagnetische Wellen durchlässigen Rohr, durch welches das Fluid geleitet wird, und einem das Rohr umgebenden Gehäuse, in dem mindestens ein UV-Strahler angeordnet ist.The invention relates to a device for disinfecting a fluid by means of UV rays through a tube permeable to electromagnetic waves which conducts the fluid, and a housing surrounding the tube in which at least one UV lamp is arranged.
Eine Vorrichtung der genannten Art ist beispielsweise aus der DE-OS 196 17 467 bekannt. Bei der Entkeimung von Wasser fließt das Wasser durch ein Quarzglasrohr, und im Luftraum des Gehäuses befindet sich ein UV-C-Strahler. Das Gehäuse für den UV-Strahler ist wegen des hohen Reflexionsgrades aus Aluminium bzw. mit Aluminiumfarbe beschichtet. A device of the type mentioned is for example from DE-OS 196 17 467 known. When water is disinfected, the water flows through a quartz glass tube, and there is a UV-C lamp in the air space of the housing. The housing for the UV lamp is made of aluminum or with because of the high reflectance Coated aluminum paint.
Um eine hohe Entkeimungswirkung zu erreichen, wurde in der Gebrauchsmusteranmeldung 298 02 771.2 eine Vorrichtung zur Entkeimung eines Fluids mittels UV-Strahlen vorgeschlagen, bei der über entsprechende Sensoren Schwankungen in der Strahlerleistung erkannt und entsprechende Maßnahmen zu deren Behebung durchgeführt werden können. Es wird dadurch auch eine hohe Gleichmäßigkeit in der Entkeimungswirkung erreicht.In order to achieve a high level of disinfection, the Utility model application 298 02 771.2 a device for disinfecting a Fluids proposed by means of UV rays, using appropriate sensors Fluctuations in the lamp power are recognized and appropriate measures for their Rectification can be carried out. It also makes it high Uniformity in the disinfection effect achieved.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine noch weitere Verbesserung der Fluidqualität zu erreichen. Es soll eine noch bessere Reinigung des Fluids erzielt werden.The invention has for its object a further improvement of To achieve fluid quality. An even better cleaning of the fluid is said to be achieved become.
Die Lösung der gestellten Aufgabe erfolgt bei einer Vorrichtung der eingangs genannten Gattung erfindungsgemäß dadurch, daß die elektromagnetischen Wellen des oder der UV-C-Strahler sowohl im gewebezerstörenden Bereich von 254,7 nm als auch im Ozon erzeugenden Bereich unterhalb von 200 nm liegen. Der bevorzugte Wellenbereich liegt unterhalb von 180 nm. Je nach Wellenbereich der Strahlung wird als Durchflußrohr ein Quarzglasrohr oder auch ein Rohr aus anderem geeignetem Material eingesetzt. Für die Erzeugung des Ozons geeignete Strahler sind auf dem Markt erhältlich, ebenso die Quarzglasrohre für diesen Zweck.The problem is solved in a device of the type mentioned Genus according to the invention in that the electromagnetic waves of the UV-C lamps in the tissue-destroying range of 254.7 nm as well as in ozone generating range are below 200 nm. The preferred waveband is below 180 nm. Depending on the wavelength range of the radiation, a is used as a flow tube Quartz glass tube or a tube made of other suitable material is used. For the Radiators suitable for generating ozone are available on the market, as are the Quartz glass tubes for this purpose.
Für die ständige Bildung und Zuleitung des erzeugten Ozons in das Fluid ist das Gehäuse mit einem nach außen durch die Gehäusewand geführten Zulaufstutzen für die Zufuhr von gefilterter Luft in das Gehäuse versehen. Das im Gehäuse erzeugte Ozon wird dem Fluid beigegeben. Dies erfolgt über einen Einlaufstutzen, der die in Strömungsrichtung gesehen erste Halterung für das Rohr durchdringt. Es sind auch andere Zufuhrstellen denkbar, jedoch bietet diese Anordnung die Möglichkeit, das Ozon im Fluid im Strahlungsbereich der Strahler wirksam werden zu lassen.This is for the constant formation and supply of the generated ozone into the fluid Housing with an inlet connection for the Provide filtered air to the housing. The ozone generated in the housing is added to the fluid. This is done via an inlet nozzle, which in Seen flow direction penetrates the first holder for the tube. They are too other supply points conceivable, but this arrangement offers the possibility of To allow ozone in the fluid to take effect in the radiation area of the emitters.
Die Vorrichtung wird vorzugsweise so aufgestellt, daß das Fluid das Rohr in senkrechter Richtung von unten nach oben durchströmt. In diesem Fall wird der Zulaufstutzen im unteren Boden des Gehäuses angebracht, dessen Seitenwand aus einem Metallrohr besteht.The device is preferably positioned so that the fluid in the tube flows vertically from bottom to top. In this case the Inlet fitting attached to the bottom of the housing, the side wall of which a metal pipe.
Damit der Übertritt des Ozons in das Fluid erfolgt, wird der Luftdruck im Gehäuse höher eingestellt als der Druck des Fluids im Fluidrohr. Hierfür kann am Zulaufstutzen eine Luftförderpumpe angeschlossen sein. Die Luftförderpumpe und auch ein üblicherweise einzusetzender Luftfilter können bekannter Bauart sein. Damit bei einem eventuellen Druckabfall im Gehäuse ein Übertritt des Fluids in das Gehäuse mit Sicherheit vermieden wird, ist der Einlaufstutzen mit einem Rückschlagventil versehen.In order for the ozone to pass into the fluid, the air pressure in the housing set higher than the pressure of the fluid in the fluid pipe. This can be done at the inlet connection an air feed pump must be connected. The air pump and also a Air filters that are usually used can be of a known type. So with one possible pressure drop in the housing with a transfer of the fluid into the housing To avoid safety, the inlet connection is provided with a check valve.
In vorteilhafter Weise ist an den Einlaufstutzen ein Einlaßrohr aus Metall angeschlossen, dessen Mündung im oberen Innenraum des Gehäuses liegt. Da das Ozon leichter als Luft ist, sammelt es sich in diesem Teil des Innenraums und gelangt durch das Einlaßrohr zum Einlaufstutzen. Advantageously, an inlet pipe made of metal is on the inlet nozzle connected, the mouth of which is in the upper interior of the housing. Because the ozone lighter than air, it collects in this part of the interior and passes through the inlet pipe to the inlet nozzle.
An die Auslaßmuffe des Fluid führenden Rohres sind ein Gasabscheider und eine Gasneutralisierungseinrichtung angeschlossen. Hierüber werden überschüssige Gase oder Gasgemische abgeschieden und neutralisiert.At the outlet sleeve of the fluid-carrying pipe are a gas separator and Gas neutralization device connected. This will cause excess gases or gas mixtures separated and neutralized.
Der Gasabscheider ist äußerst einfach und kostengünstig in seinem Aufbau und kann aus einem siphonartigen Rohrbogen mit einem in seinem Scheitelpunkt angeordnetem Flüssigkeitsabsperrventil gebildet sein. Das Flüssigkeitsabsperrventil läßt die Gasgemische entweichen, sperrt jedoch bei Flüssigkeiten ab.The gas separator is extremely simple and inexpensive in its construction and can from a siphon-like pipe bend with one arranged at its apex Liquid shut-off valve be formed. The liquid shut-off valve leaves the Gas mixtures escape, but shuts off liquids.
Als Gasneutralisierungseinrichtung kann ein Aktivkohlebehälter verwendet werden, der das Gasgemisch neutralisiert.An activated carbon canister can be used as the gas neutralization device. which neutralizes the gas mixture.
Das unterhalb eines Wellenbereichs von 200 nm bei einer UV-Bestrahlung der Luft entstehende Ozon wird folglich dem Fluid zugeführt, welches schon einer UV-Bestrahlung durch die UV-Strahler unterliegt. Durch die UV-Bestrahlung erfolgt im Fluid eine Entkeimung. Die Zuführung von Ozon bewirkt zusätzlich eine Oxidation von organischen Verbindungen im Fluid, welche dadurch unschädlich gemacht werden, sowie eine ergänzende Abtötung von Viren und Bakterien.That is below a wave range of 200 nm with UV radiation of the air resulting ozone is consequently supplied to the fluid, which is already one UV radiation is subject to UV radiation. The UV radiation takes place in the Fluid a disinfection. The addition of ozone also causes an oxidation of organic compounds in the fluid, which are rendered harmless as a result, as well as a complementary killing of viruses and bacteria.
Anhand eines Ausführungsbeispiels wird die Erfindung näher erläutert. Es zeigtThe invention is explained in more detail using an exemplary embodiment. It shows
Fig. 1 die Entkeimungsvorrichtung im Längsschnitt und Fig. 1 shows the sterilization device in longitudinal section and
Fig. 2 den Gasabscheider mit Aktivkohlebehälter ebenfalls im Schnitt. Fig. 2 also shows the gas separator with activated carbon canister in section.
Die Fig. 1 zeigt einen Längsschnitt durch die Entkeimungsvorrichtung 1. Die Vorrichtung 1 besteht im wesentlichen aus einem Gehäuse 2, in dem der UV-Strahler 3 angeordnet ist, und durch welches ein Rohr 4 für das Fluid geführt ist. Das Gehäuse 2 wird aus einem Rohrstück 5 und zwei Abschlußböden - einem oberen Boden 6 und einem unteren Boden 7 - gebildet. Die Böden 6 und 7 sind flanschartig ausgebildet, in das Rohrstück 5 eingesetzt und an ihren Außenrändern 8 mit einem Dichtungsring 9 versehen. Die Befestigung der Böden 6 und 7 am Rohrstück 5 kann auf geeignete Weise erfolgen, z. B. über eine Verschraubung. Fig. 1 shows a longitudinal section through the sterilizing device 1. The device 1 consists essentially of a housing 2 , in which the UV lamp 3 is arranged, and through which a tube 4 for the fluid is guided. The housing 2 is formed from a pipe section 5 and two end plates - an upper plate 6 and a lower plate 7 . The bottoms 6 and 7 are flange-shaped, inserted into the pipe section 5 and provided with a sealing ring 9 on their outer edges 8 . The attachment of the floors 6 and 7 on the pipe section 5 can be done in a suitable manner, for. B. via a screw connection.
Eingezeichnet ist ein Strahler 3. Es werden jedoch bevorzugt mehrere Strahler 3 auf dem Umfang des Rohrstücks 5 verteilt angebracht, um eine bestmögliche Wirkung der Strahler 3 in Bezug zu dem durch das Rohr 4 strömende Fluid zu erreichen. Der elektrische Anschluß 10 für den Strahler 3 ist über die Verschraubung 11 luftdicht durch den unteren Boden 7 geführt. Die Verschraubung 11 besteht aus einem in den Boden 7 eingesetzten Stutzen 12 mit einer Gewindetasche 13, in die ein Dichtring 14 eingelegt ist, der durch die Schraube 15 zusammengedrückt wird und damit den elektrischen Anschluß 10 abdichtet.A radiator 3 is shown . However, a plurality of radiators 3 are preferably arranged distributed over the circumference of the tube piece 5 in order to achieve the best possible effect of the radiators 3 in relation to the fluid flowing through the tube 4 . The electrical connection 10 for the radiator 3 is guided in an airtight manner through the lower base 7 via the screw connection 11 . The screw connection 11 consists of a socket 12 inserted into the base 7 with a threaded pocket 13 into which a sealing ring 14 is inserted, which is compressed by the screw 15 and thus seals the electrical connection 10 .
Das Rohr 4 ist an seinen Enden 16 und 17 durch Verschraubungen 18 mit Dichtungen eingefaßt und über die Muffen 19 und 20 mit den Böden 6 und 7 verbunden. Das Fluid durchströmt das Rohr 4 von unten nach oben in der mit dem Pfeil 21 angezeigten Richtung. The tube 4 is edged at its ends 16 and 17 by screw connections 18 with seals and connected to the bases 6 and 7 via the sleeves 19 and 20 . The fluid flows through the tube 4 from bottom to top in the direction indicated by arrow 21 .
In dem unteren Boden 7 ist ein Zulaufstutzen 22 eingefügt, durch den von einer nicht näher gezeigten Pumpe Frischluft in den Gehäuseinnenraum 23 gefördert wird. Es handelt sich um gefilterte Luft, damit der Innenraum 23 nicht verschmutzt und die Strahlerleistung vermindert wird.In the lower floor 7 , an inlet connection 22 is inserted, through which fresh air is conveyed into the housing interior 23 by a pump (not shown in more detail). It is filtered air so that the interior 23 is not contaminated and the lamp output is reduced.
Der Wellenbereich der Strahler 3 ist so ausgelegt, daß aus der Luft im Innenraum 23 Ozon entsteht. Dieses Ozon sammelt sich im oberen Teil des Innenraums 23, in welchem die Mündung 24 des Einlaßrohres 25 liegt. Das Einlaßrohr 25 führt zu dem Einlaufstutzen 26 in der Halterung 19. Über das Einlaßrohr 25 und den Einlaufstutzen 26 wird das erzeugte Ozon dem durch das Rohr 4 strömenden Fluid beigegeben und beigemischt. Die Beimischung wird durch den im Gehäuse 2 gegenüber dem im Rohr 4 herrschenden Überdruck bewirkt. Letzterer wird durch die Luftförderpumpe erzeugt. Um eine ungewollte Rückströmung durch das Einlaßrohr 25 zu verhindern, ist das Rückschlagventil 27 eingesetzt. Zur Unterstützung der Beimischung ist an den Einlaufstutzen 26 ein an seinem Ende verschlossenes perforiertes Rohrstück 29 angesetzt. Hierdurch erfolgt ein Einperlen des Ozons in das Fluid.The wave range of the emitters 3 is designed so that 23 ozone is generated from the air in the interior. This ozone collects in the upper part of the interior 23 , in which the mouth 24 of the inlet pipe 25 is located. The inlet pipe 25 leads to the inlet connector 26 in the holder 19th Via the inlet pipe 25 and the inlet connector 26 , the ozone generated is added to the fluid flowing through the pipe 4 and admixed. The admixture is brought about by the excess pressure prevailing in the tube 4 in the housing 2 . The latter is generated by the air pump. In order to prevent unwanted backflow through the inlet pipe 25 , the check valve 27 is used. To support the admixture, a perforated tube piece 29, which is closed at its end, is attached to the inlet connector 26 . This causes the ozone to be bubbled into the fluid.
Im oberen Boden 6 ist eine Glasoptik 28 angebracht, über die ein Einblick in den Innenraum möglich ist. Hier kann die Wirksamkeit der Strahler 3 beobachtet werden.In the upper floor 6 there is a glass optic 28 , through which an insight into the interior is possible. The effectiveness of the emitters 3 can be observed here.
Es wird angemerkt, daß die Vorrichtung je nach Bedarf mit weiteren Einrichtungen zur Überwachung ihrer Wirksamkeit ausgestattet werden kann, wie sie in vorangegangenen Gebrauchsmustern des Anmelders bereits behandelt worden sind. It should be noted that the device may be equipped with additional facilities for Monitoring their effectiveness can be endorsed as in previous ones Utility models of the applicant have already been treated.
In der Fig. 2 ist im Schnitt der Gasabscheider 30 und die Gasneutralisierungseinrichtung 31 dargestellt. Der Rohrbogen 32 wird in die Auslaßmuffe 20 des Rohres 4 eingeschraubt. Die Krümmung des Rohrbogens 32 weist nach oben. In seinem Scheitelpunkt 33 ist die Öffnung 34, durch welche die sich in der Rohrkrümmung ansammelnden Gase entweichen können. An die Öffnung 34 schließt das Flüssigkeitsabsperrventil 35 an, das im wesentlichen aus einem Gehäuse 36 mit Einlaß- und Auslaßöffnung 37 und 39 und einer Abschließkugel 38 besteht. Die Kugel 38 schließt in ihrer untersten Lage die Einlaßöffnung 37 ab. Mit steigendem Gasdruck im Rohrbogen 32 wird die Kugel 38 angehoben und das Gas kann durch das Ventil 35 entweichen. Das Gas gelangt durch die Öffnung 39 in den anschließenden Aktivkohlebehälter 40, der wie sein Name schon besagt, mit Aktivkohle 41 gefüllt ist. Durch die Aktivkohle 41 werden die Gase neutralisiert und gelangen anschließend in die Umgebungsluft. Für den Fall, daß nicht Gase, sondern Fluid an der Öffnung 37 ansteht, wird die leichtere Kugel 38 vom Fluid angehoben, bis sie die Öffnung 39 verschließt. Das Fluid kann dann nicht in den Aktivkohlebehälter 40 gelangen.In FIG. 2, in the section of gas separator 30 and the gas neutralizing device 31 is illustrated. The pipe bend 32 is screwed into the outlet sleeve 20 of the pipe 4 . The curvature of the pipe bend 32 points upwards. At its apex 33 is the opening 34 through which the gases accumulating in the pipe bend can escape. At the opening 34 connects the liquid shut-off valve 35 , which consists essentially of a housing 36 with inlet and outlet openings 37 and 39 and a closing ball 38 . The ball 38 closes the inlet opening 37 in its lowermost position. With increasing gas pressure in the pipe bend 32 , the ball 38 is raised and the gas can escape through the valve 35 . The gas passes through the opening 39 into the subsequent activated carbon canister 40 , which, as its name already says, is filled with activated carbon 41 . The gases are neutralized by the activated carbon 41 and subsequently reach the ambient air. In the event that not gases, but fluid is present at the opening 37 , the lighter ball 38 is raised by the fluid until it closes the opening 39 . The fluid can then not get into the activated carbon canister 40 .
Der Rohrbogen 32 ist am Abflußende 43 mit einem Schraubanschluß versehen, über den er mit einem Abflußrohr verbunden werden kann.The pipe bend 32 is provided at the drain end 43 with a screw connection, via which it can be connected to a drain pipe.
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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8110 | Request for examination paragraph 44 | ||
R119 | Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee |