DE202011000501U1

DE202011000501U1 - Vorrichtung zum Aufbereiten einer Flüssigkeit

Info

Publication number: DE202011000501U1
Application number: DE202011000501U
Authority: DE
Original assignee: Brita SE
Current assignee: Brita Se De
Priority date: 2011-03-08
Filing date: 2011-03-08
Publication date: 2011-10-14
Anticipated expiration: 2021-03-09
Also published as: WO2012120042A1

Abstract

Vorrichtung zum Aufbereiten einer Flüssigkeit, insbesondere von Wasser, mit – einem Tank (12) zum Aufnehmen und Vorhalten der Flüssigkeit, – einem Ozongenerator (14) zum Erzeugen von Ozon zum Aufbereiten der Flüssigkeit, – einem Auslassstück (26) mit einer Öffnung (30) zum Abgeben der aufbereiteten Flüssigkeit aus dem Auslassstück (26), – einer Auslassöffnung (56) zum Abgeben der aufbereiteten Flüssigkeit aus der Vorrichtung (10), – einer Fördervorrichtung (28) zum Fördern der aufbereiteten Flüssigkeit in der Vorrichtung (10), insbesondere zum Auslassstück (26), und – einem Verschlusselement (58) zum Öffnen und Verschließen der Auslassöffnung (56), dadurch gekennzeichnet, dass das Auslassstück (26) in Bezug auf das Verschlusselement (58) mit einem Abstand (A) zurück versetzt angeordnet ist.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Aufbereiten einer Flüssigkeiten, insbesondere von Wasser, mit einem Tank zum Aufnehmen und Vorhalten der Flüssigkeit, einem Ozongenerator zum Erzeugen von Ozon zum Aufbereiten der Flüssigkeit, einem Auslassstück mit einer Öffnung zum Abgeben der aufbereiteten Flüssigkeit aus dem Auslassstück, einer Auslassöffnung zum Abgeben der aufbereiteten Flüssigkeit aus der Vorrichtung, einer Fördervorrichtung zum Fördern der aufbereiteten Flüssigkeit in der Vorrichtung, insbesondere zum Auslassstück und einem Verschlusselement zum Öffnen und Verschließen der Auslassöffnung.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand der Aufbereitung von Wasser beschrieben, jedoch kann die Erfindung ebenfalls zum Aufbereiten jeder anderen Flüssigkeit, insbesondere von Flüssigkeiten auf Wasserbasis verwendet werden.
Es ist grundsätzlich bekannt, Ozon zum Aufbereiten von Wasser einzusetzen, um die im Wasser enthaltenen Mikroorganismen abzutöten und so das Wasser zu desinfizieren. Ozon ist ein sehr starkes Oxidationsmittel, was Mikroorganismen sehr wirkungsvoll und wesentlich schneller im Vergleich zu Chlor abtötet. Allerdings zerfällt Ozon in Wasser sehr schnell, so dass seine keimtötende Wirkung schnell nachlässt. Zur Desinfektion von Trinkwasser ist Ozon mit einer maximalen Zugabe von 10 mg/L, berechnet als O₃, gestattet. Dabei darf die Konzentration dieses Zusatzstoffes nach Aufbereitung nicht mehr als 50 μg/L betragen. Hauptsächlich wird Ozon in großtechnischen Anlagen zur Bereitstellung großer Wassermengen zur Desinfektion eingesetzt, wie beispielsweise in Schwimmbädern oder Wasserwerken. Die Verwendung von Ozon im Haushalt ist dagegen weniger bekannt, wird aber beispielsweise in der DE 1 278 956 beschrieben.
In der DE 44 30 587 A1 werden die mikrobiologischen Parameter für Trinkwasser ausführlich dargelegt und eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Keimreduzierung vorgestellt, bei der eine Ultraschallbehandlung des Wassers zum Einsatz kommt.
Eine besondere Gefahrenquelle für das Wachstum von Mikroorganismen stellt das Auslassstück einer Vorrichtung zur Wasseraufbereitung dar. Der Aufstellort einer derartigen Vorrichtung wird auch als „point of use” (POU) bezeichnet. Über die Öffnung des Auslassstücks steht die Vorrichtung üblicherweise mit der Umgebung in Verbindung, so dass auch die in der Umgebung befindlichen Mikroorganismen in die Vorrichtung eindringen und sich dort vermehren können. Benutzer der Vorrichtung, die mit ihren Händen das Auslassstück, ob nun beabsichtigt oder nicht, berühren, können weitere Mikroorganismen übertragen. Bei längerem Stillstand der Vorrichtung können sich die in das Auslassstück eingetragenen Mikroorganismen vermehren und sich auch weiter in die Vorrichtung hinein ausbreiten. Durch diese retrograde Verkeimung kann anschließend entnommenes Trinkwasser mit einer hohen Anzahl von Keimen, auch gesundheitsgefährdenden Keimen, belastet sein. In diesem Zusammenhang soll unter retrograder Verkeimung eine Verkeimung gegen die Strömungsrichtung des Wassers bei der Abgabe aus der Vorrichtung verstanden werden, die sich vom Auslassstück aus in die Vorrichtung ausbreitet.
Die Gefahrenquelle, die das Auslassstück darstellt, wird in der DE 20 2008 011 994 U1 diskutiert und eine Vorrichtung angegeben, bei der sequentiell Reinigungsschritte durchgeführt werden. Zunächst werden eine Ozonbehandlung und anschließend eine Filtrierung mit Membranen in der Nähe des Auslassstücks durchgeführt. Die Gefahr des Eindringens von Mikroorganismen durch das Auslassstück in die Vorrichtung zum Aufbereiten des Wassers wird bei den vorgeschlagenen Lösungen allerdings nicht nachhaltig vermindert.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Vorrichtung und ein entsprechendes Verfahren anzugeben, mit denen die retrograde Verkeimung der Vorrichtung durch das Auslassstück weitgehend vermieden wird.
Gelöst wird die Aufgabe dadurch, dass das Auslassstück in Bezug auf das Verschlusselement mit einem Abstand zurück versetzt angeordnet ist. Üblicherweise ist das Auslassstück so in der Vorrichtung eingebaut, dass es im Betriebszustand der Vorrichtung nur über die Auslassöffnung zugänglich ist. Das Verschlusselement wird nur dann geöffnet, wenn Wasser aus der Vorrichtung abgegeben werden soll. Bei geschlossenem Verschlusselement wird verhindert, dass ein Benutzer oder sich in unmittelbarer Umgebung der Auslassöffnung befindliche Gegenstände in Kontakt mit dem Auslassstück kommen können. Somit werden der Eintrag von Keimen und Krankheitserregern in die Vorrichtung verhindert. Weiterhin hat die Umspülung sowohl des Auslassstücks als auch des Verschlusselements mit ozonhaltigem Wasser zumindest eine keimhemmende Wirkung, so dass deren Wachstum verlangsamt oder ganz verhindert wird.
Vorzugsweise umfasst der Tank einen Vorhaltebereich zum Vorhalten der Flüssigkeit, und die Vorrichtung einen Rücklauf zum Rückführen der Flüssigkeit, insbesondere der das Auslassstück durchströmenden Flüssigkeit, in den Vorhaltebereich. Mit der Fördervorrichtung wird die ozonhaltige Flüssigkeit, insbesondere das Wasser zum Auslassstück gefördert, so dass es bei geschlossenem Auslassstück auf das Verschlusselement trifft. Das Wasser kann mithilfe des Rücklaufes vom Auslassstück zurück in den Vorhaltebereich des Tanks geführt werden, so dass das ozonhaltige Wasser innerhalb der Vorrichtung umgewälzt wird, solange das Verschlusselement geschlossen ist. Volumeneinheiten, die vom Ozongenerator mit Ozon angereichert werden, werden durch die Umwälzung in der Vorrichtung verteilt. Da sich das Ozon relativ schnell abbaut, bewirkt die Umwälzung, dass der Gradient der Ozonkonzentration innerhalb der Vorrichtung gering gehalten wird. Somit werden alle mit dem Wasser in Kontakt tretende Teile der Vorrichtung mit ozonhaltigem Wasser benetzt, so dass dort je nach eingestellter Ozonkonzentration zumindest das Wachstum von Keimen verhindert wird.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung, in welcher der Tank eine Wandung aufweist, werden die Auslassöffnung und der Rücklauf von der Wandung gebildet und das Auslassstück ist zumindest teilweise von der Wandung umgeben. In dieser Ausgestaltung kann die erfindungsgemäße Vorrichtung kompakt und konstruktiv einfach hergestellt werden, was die Herstellungskosten und den Raumbedarf reduziert. Weiterhin wird die Anzahl von Teilen reduziert, was zur Zuverlässigkeit der Funktionstüchtigkeit der erfindungsgemäßen Vorrichtung beiträgt.
Vorzugsweise ist das Verschlusselement mittels eines Stellelements aktivierbar. Das Verschlusselement kann somit bequem geöffnet und geschlossen werden, ohne dass der Benutzer mit der Hand das Verschlusselement ergreifen und in eine bestimmte Richtung bewegen muss. Dies kann beispielsweise durch Betätigen eines Tasters erfolgen. Neben der Erhöhung des Bedienkomforts ist es in dieser Ausgestaltung möglich, den Bediener vom Verschlusselement fern zu halten, was die Gefahr des Eintrags von Keimen und Krankheitserregern verringert.
Vorzugsweise ist das Verschlusselement in Abhängigkeit vom Flüssigkeitsstand im Tank aktivierbar. Der Flüssigkeitsstand, insbesondere der Wasserstand wird so gewählt, dass das Auslassstück zumindest teilweise in das ozonhaltige Wasser eintaucht und der benetzte Teil desinfiziert wird. Das Auslassstück wird auch auf seiner Außenseite benetzt, so dass die Öffnung vollständig vom aufbereiteten, ozonhaltigen Wasser umgeben ist. In diesem Zustand besteht kein direkter Kontakt des Auslassstücks mit der Umgebung der Vorrichtung, so dass Mikroorganismen zum einen durch das geschlossene Verschlusselement und zum anderen durch das aufbereitete Wasser vom Auslassstück getrennt sind, so dass diese nicht in das Auslassstück eindringen können, so dass eine retrograde Verkeimung verhindert wird.
Zum öffnen des Verschlusselements wird der Wasserstand im Tank abgesenkt, so dass das Auslassstück nicht mehr vom ozonhaltigen Wasser umgeben ist. Bei geöffnetem Verschlusselement erfolgt die Abgabe des ozonhaltigen Wassers über das Auslassstück. Die desinfizierende Wirkung des Ozons wird nicht nur dazu verwendet, dem Benutzer keimfreies Wasser zur Verfügung zu stellen, sondern auch, um das Auslassstück zu desinfizieren und somit eine retrograde Verkeimung zu verhindern.
Beispielsweise können Sensoren verwendet werden, welche den Wasserstand im Tank ermitteln und in Abhängigkeit des Wasserstandes das Verschlusselement mittels elektrischer Stellmotoren öffnen und schließen.
Vorteilhafterweise ist das Verschlusselement mittels eines Auftriebskörpers aktivierbar. Im Vergleich zu elektrisch betriebenen Verschlusselementen hat das erfindungsgemäße Verschlusselement den Vorteil, dass Störungen infolge eines Stromausfalls ausgeschlossen werden. Weiterhin sind die Auftriebskörper konstruktiv einfach herzustellen und im Vergleich zu elektrischen Stellmotoren kostengünstiger und zuverlässiger.
Vorzugsweise umfasst die erfindungsgemäße Vorrichtung einen Zwischentank zum Ändern des Flüssigkeitsstands, insbesondere des Wasserstands im Tank. Wie oben erwähnt, wird das Verschlusselement vom Wasser aktiviert, wobei das Verschlusselement so gestaltet ist, dass es bei steigendem Wasserstand geschlossen und bei sinkendem Wasserstand geöffnet wird. Soll nun aufbereitetes Wasser abgegeben werden, wird das Volumen, was zum Öffnen des Verschlusselements benötigt wird, in den Zwischentank gefördert. Als Folge davon sinkt der Wasserstand im Tank und das Verschlusselement öffnet sich und gibt die Auslassöffnung frei. Das im Zwischentank befindliche Volumen des aufbereiteten Wassers kann nun je nach Bedarf ganz oder teilweise über das Auslassstück und die Auslassöffnung aus der Vorrichtung abgegeben werden. Alternativ kann der weitere Tank auch als Schlauchwendel ausgeführt sein. Das Öffnen und Schließen des Verschlusselements wird mittels des Zwischentanks auf konstruktiv einfache Weise ermöglicht.
Vorzugsweise weist die Fördervorrichtung eine erste und eine zweite in den Tank ragende Leitung und eine dritte, zum Zwischentank führende Leitung auf, wobei in der ersten oder zweiten Leitung ein Rückschlagventil und in der dritten Leitung ein aktivierbares Ventil angeordnet sind. In diesem Ausführungsbeispiel ist es möglich, die Vorrichtung wahlweise im Umwälz- oder im Abgabebetrieb zu fahren. Im Umwälzbetrieb ist das aktivierbare Ventil in der dritten Leitung geschlossen, so dass kein Wasser in den Zwischentank befördert wird. Das aktivierbare Ventil kann vom Benutzer der Vorrichtung oder elektronisch oder auf jede geeignete andere Weise aktiviert oder betätigt werden. Die Fördervorrichtung saugt aus der Leitung, in der sich das Rückschlagventil befindet, aufbereitetes Wasser an. Das Rückschlagventil öffnet sich in dieser Förderrichtung und gibt den Durchfluss frei. Da das aktivierbare Ventil geschlossen ist, kann das aufbereitete Wasser nur über diejenige Leitung aus der Fördervorrichtung austreten, in der sich kein Rückschlagventil befindet. Die erste und die zweite Leitung entnehmen das Wasser an unterschiedlichen Stellen des Tanks oder führen es dem Tank an unterschiedlichen Stellen zu, so dass eine Umwälzung des aufbereiteten Wassers stattfindet. Das vom Ozongenerator erzeugte Ozon wird daher im Tank verteilt, so dass sich keine nennenswerten Konzentrationsgradienten bilden können, so dass das gesamte in der Vorrichtung befindliche Wasser sicher desinfiziert wird. Im Umwälzbetrieb befindet sich so viel Wasser im Tank, dass das Verschlusselement geschlossen und das Auslassstück im Bereich seiner Öffnung vom aufbereiteten ozonhaltigen Wasser umschlossen ist und desinfiziert wird.
Zum Abgeben des aufbereiteten Wassers wird die Förderrichtung der Fördervorrichtung umgekehrt, so dass über die Leitung, in der sich das Rückschlagventil befindet, kein Wasser mehr angesaugt wird. Das Wasser wird über die Leitung ohne Rückschlagventil angesaugt, kann aber aufgrund des Rückschlagventils die Fördervorrichtung nicht wieder über die andere Leitung in den Tank zurückgefördert werden. Gleichzeitig wird das aktivierbare Ventil geöffnet, so dass der weitere Tank befüllt wird. Der weitere Tank ist beispielsweise über einen Schlauch mit dem Auslassstück verbunden, der mit einem bestimmten Abstand vom Boden am Zwischentank angeordnet ist, dass erst dann, wenn sich das zum Öffnen des Verschlusselements benötigten Volumens des Wassers im Zwischentank befindet, aufbereitetes Wasser über das Auslassstück abgegeben werden kann. Erfindungsgemäß wird auf konstruktiv einfache Weise erreicht, dass das Auslassstück nur bei der Abgabe des ozonhaltigen Wassers nicht von diesem umgeben ist. Entsprechend wird die Gefahr einer retrograden Verkeimung deutlich reduziert.
Vorzugsweise sind in der dritten Leitung zwischen dem Zwischentank und dem aktivierbaren Ventil ein Kugelventil und eine Rücklaufleitung zum Rückführen der im Zwischentank befindlichen Flüssigkeit, insbesondere des Wassers in den Tank vorgesehen. Soll kein aufbereitetes Wasser mehr abgegeben werden, wird die Fördervorrichtung abgestellt oder wieder auf den Umwälzbetrieb umgestellt. Sofern nicht alles im Zwischentank befindliche Wasser aus der Vorrichtung abgegeben wird, befindet sich zumindest ein Teil des zum Öffnen des Verschlusselements benötigten Volumens des Wassers noch im Zwischentank. Zum Schließen des Verschlusselements und zum Benetzen des Auslassstücks wird aber das zu Beginn des Abgabevorgangs in den Zwischentank geförderte Volumen im Tank benötigt. Sobald kein Wasser mehr in den Zwischentank gefördert wird, verhindert das Kugelventil das Rücklaufen des noch im Zwischentank befindlichen Wassers in Richtung der Fördervorrichtung. Gleichzeitig ist das Kugelventil so ausgebildet, dass die Rücklaufleitung im Abgabevorgang geschlossen wird. Anstelle des Kugelventils kann auch ein Dreiwege-Ventil verwendet werden. Die Rücklaufleitung, der zwischen dem Zwischentank und dem Kugelventil angeordnet ist, führt nun das Wasser wieder in den Tank zurück, wodurch sich das Verschlusselement schließt und das Auslassstück benetzt wird.
Vorzugsweise ist ein Zulauf zum Zuführen der Flüssigkeit, insbesondere des Wassers in die Vorrichtung vorgesehen. Der Zulauf umfasst dabei vorzugsweise eine Absperreinrichtung zum wahlweisen Öffnen und Schließen des Zulaufes. Das der Vorrichtung durch die Abgabe von aufbereitetem Wasser entnommene Wasser kann so auf bequeme Weise wieder zugefügt werden. Somit wird sichergestellt, dass genügend Wasser zum Schließen des Verschlusselements sowie zum Benetzen des Auslassstücks im Tank vorhanden ist. Hierzu kann der Zulauf an ein beliebiges Wasserversorgungssystem angeschlossen werden. Die Absperreinrichtung kann elektronisch ansteuerbar sein, so dass das benötigte Volumen des Wassers der Vorrichtung automatisch nach der Abgabe des ozonhaltigen Wassers wieder zugefügt wird.
In einer bevorzugten Ausführungsform sind die Auftriebskörper mittels einer Übersetzungseinheit mit dem Verschlusselement verbunden. Hierdurch wird erreicht, dass die Änderung des Wasserstands und die dadurch induzierte translatorische Bewegung der Auftriebskörper in eine entsprechende Bewegung zum Öffnen und Schließen des Verschlusselements umgewandelt werden.
Vorteilhafterweise umfasst die Vorrichtung einen oder mehrere Sensoren zum Ermitteln betriebsbezogener Informationen. Derartige Sensoren können beispielsweise die Ozonkonzentration im aufbereiteten Wasser oder den Wasserstand im Tank messen. Mithilfe dieser Informationen lässt sich die Vorrichtung effektiv und sicher betreiben und beispielsweise elektrische Stellmotoren zum Öffnen und Schließen des Verschlusselements und/oder die Fördervorrichtung ansteuern.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung wird anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die anhängenden Zeichnungen im Detail erläutert. Es zeigt
1 ein erstes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung und
2 ein zweites Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung.
Das in 1 gezeigte Ausführungsbeispiel der Vorrichtung 101 umfasst einen Tank 12, in dem ein Ozongenerator 14 angeordnet ist. Ein Zulauf mit einer Absperreinrichtung 22 mündet in den Tank 12, um dem Tank 12 bedarfsgerecht Wasser zuführen zu können.
Eine Verbindungsleitung 32 verbindet den Tank 12 mit einem Auslassstück 26 mit einer Öffnung 30, über welches eine Flüssigkeit, hier Wasser aus der Vorrichtung 101 abgegeben werden kann. Der Tank 12 weist eine Wandung 38 und eine Auslassöffnung 56 auf, welche mit einem Verschlusselement 581 wahlweise mittels eines Stellelements 34 geöffnet und geschlossen werden kann. Das Verschlusselement 581 ist mit dem Stellelement 34 in die durch den Pfeil P₁ angedeuteten Richtungen bewegbar. Das Auslassstück 26 ist zumindest teilweise von der Wandung 38 des Tanks 12 umgeben, ferner wird die Auslassöffnung 56 von der Wandung 38 gebildet. Das Auslassstück 26 ist um einen Abstand A gegenüber dem Verschlusselement 581 in das Innere des Tanks 12 zurückversetzt. Mittels einer Fördervorrichtung 28 wird Wasser vom Tank 12 zum Auslassstück 26 gefördert. Der Wunsch, Wasser aus der Vorrichtung 101 entnehmen zu wollen, kann mittels eines Tasters 44 zum Ausdruck gebracht werden.
Der Tank 12 weist einen Vorhaltebereich 18 zum Vorhalten des Wassers und einen Rücklauf 36 auf, der im dargestellten Beispiel von der Wandung 38 des Tanks 12 gebildet wird.
Der Wasserstand im Vorhaltebereich 18 wird mit einem ersten Sensor 48 ermittelt. Dieser dient dazu, den Wasserstand nicht über ein maximales Maß hinaus im ersten Bereich ansteigen zu lassen. Ein zweiter Sensor 50 dient dazu, den Wasserstand nicht über ein minimales Maß hinaus im ersten Bereich sinken zu lassen. Der erste und der zweite Sensor 48, 50 wirken mit der Absperreinrichtung 22 zusammen, welche je nach Wasserstand geöffnet oder geschlossen wird, so dass der Wasserstand immer im gewünschten Bereich gehalten wird.
Die Vorrichtung 101 wird wie folgt betrieben: Der Ozongenerator 14 wird aktiviert, um eine bestimmte Ozonkonzentration im Wasser einzustellen, so dass zumindest die Vermehrung der im Wasser vorhandenen Keime verhindert, gleichzeitig aber die maximal zulässige Ozonkonzentration im abgegebenen Wasser nicht überschritten wird. In einem ersten Betriebsmodus ist die Auslassöffnung 56 durch das Verschlusselement 581 verschlossen. Die Fördervorrichtung 28 fördert das Wasser aus dem Vorhaltebereich 18 entlang der durch die Pfeile P₂ angedeutete Richtung zum Auslassstück 26, wo es über die Öffnung 30 aus dem Auslassstück 26 austritt und auf das Verschlusselement 581 trifft. Da die Auslassöffnung 56 durch das Verschlusselement 581 verschlossen ist, kann das Wasser nicht aus dem Tank 12 austreten, sondern fließt über den Rücklauf 36 zurück Vorhaltebereich 18. Es findet also eine Umwälzung des Wassers statt, so dass alle wasserführenden Teile der Vorrichtung 101 mit dem ozonhaltigen Wasser in Kontakt kommen und ein Keimwachstum verhindert wird.
Dadurch, dass die Auslassöffnung 56 um den Abstand A gegenüber dem Verschlusselement 581 zurückversetzt ist, ist es von Außen nicht zugänglich. Folglich kann kein Benutzer etwa mit seinen Fingern oder einem Reinigungstuch in Kontakt mit der Auslassöffnung 56 kommen, wodurch der Eintrag von Keimen in die Vorrichtung 101 verhindert wird. Weiterhin kommt zumindest ein Teil der Außenfläche 40 des Auslassstücks 26, der sich in der Nähe der Auslassöffnung 56 befindet, in Kontakt mit dem ozonhaltigen Wasser. Dies gilt umso mehr, je geringer der Abstand A gewählt wird. Folglich wird die keimhemmende Wirkung des ozonhaltigen Wassers auch auf den Teil der Außenfläche des Auslassstücks 26 übertragen, der vom ozonhaltigen Wasser benetzt wird.
Soll nun Wasser aus der Vorrichtung 101 entnommen werden, drückt der Benutzer den Taster 44, wodurch das Verschlusselement 581 vom Stellelement 34 so bewegt wird, dass die Auslassöffnung 56 freigegeben wird. Das Wasser kann nun ungehindert die Vorrichtung 101 über die Öffnung 30 des Auslassstücks 26 und die Auslassöffnung 56 des Tanks 12 verlassen. Sobald der Abgabevorgang abgeschlossen ist, wird die Auslassöffnung 56 vom Verschlusselement 581 wieder verschlossen. Ein Benutzer kann also nur während des Abgabevorgangs in Kontakt mit dem Auslassstück 26 kommen, was aber deshalb unwahrscheinlich ist, da er dann dem Strahl des auslaufenden Wassers ausgesetzt wäre. Zudem ist das Auslassstück 26 zurückversetzt angeordnet.
In der 2 ist ein zweites Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung 102 dargestellt. Der Tank 12 weist wiederum die Auslassöffnung 56 auf, die vom Verschlusselement 582 geöffnet und verschlossen werden kann. Das Auslassstück 26 mit der Öffnung 30 ist konzentrisch zur Auslassöffnung 56 angeordnet, mittels dem das ozonhaltige Wasser aus der Vorrichtung 102 abgegeben werden kann.
Das Verschlusselement 582 ist mit Auftriebskörpern 60 aktivierbar, so dass die Auslassöffnung 56 abhängig vom Wasserstand im Tank 12 geöffnet oder geschlossen wird. Im dargestellten Beispiel wird das Verschlusselement 58 verschlossen, wenn der Wasserstand ein bestimmtes Niveau im Tank 12 übersteigt. Sinkt der Wasserstand unter ein bestimmtes Niveau, wird das Verschlusselement 58 geöffnet. Hierzu sind die Auftriebskörper über eine nicht näher dargestellte Übersetzungseinheit 52 mit dem Verschlusselement verbunden.
Zum Betrieb der Vorrichtung 102 wird über den Zulauf 20 so viel Wasser in den Tank 12 gegeben, bis dass seine maximale Aufnahmekapazität erreicht ist. Der erste Sensor 48 ermittelt hierzu den Wasserstand im Tank 12 und öffnet und schließt die Absperreinheit 22 entsprechend. Ist der Tank 12 maximal gefüllt, so ist das Verschlusselement 582 geschlossen und zumindest ein Teil der Außenfläche 40 des Auslassstücks 26 vom Wasser umgeben und benetzt.
Das Wasser wird nun mit Ozon angereichert und aufbereitet, wozu der Ozongenerator 14 aktiviert wird. Um zu erreichen, dass sich überall im Tank 12 zumindest annähernd dieselbe Ozonkonzentration einstellt, wird das Wasser mit der Fördervorrichtung 28 umgewälzt. Dazu sind eine erste Leitung 62 und eine zweite Leitung 64 vorgesehen, die in den Tank 12 reichen und in die Fördervorrichtung 28 münden. Im dargestellten Beispiel weist die erste Leitung 62 ein Rückschlagventil 66 auf, welches den Durchgang des Wassers in die Fördervorrichtung 28 freigibt, das Austreten aus der Fördervorrichtung 28 über die Leitung 62 aber verhindert. Damit wird das Wasser durch die erste Leitung 62 angesaugt und durch die zweite Leitung 64 wieder in den Tank 12 abgegeben (vgl. Pfeile P₃), wobei das Ansaugen und das Abgeben an verschiedenen Stellen des Tanks 12 erfolgt. Dadurch wird eine Zwangsströmung im Tank 12 erzeugt, mit welcher das Wasser umgewälzt wird, so dass sich kein nennenswerter Konzentrationsgradient des Ozons innerhalb des Tanks 12 ausbilden kann. Insbesondere wird so gewährleistet, dass der vom Wasser benetzte Teil des Auslassstücks 26 mit einer ausreichend hohen Ozonkonzentration beaufschlagt und desinfiziert wird, so dass sich keine Mikroorganismen verbreiten können.
Soll nun das aufbereitete Wasser abgegeben werden, so wird beispielsweise durch Drücken des Tasters 44 die Förderrichtung der Fördervorrichtung 28 umgekehrt. Das Wasser wird nun durch die zweite Leitung 64 aus dem Tank 12 abgesaugt, allerdings kann es nicht mehr durch die erste Leitung 62 zurück in den Tank 12 gefördert werden, da das Rückschlagventil 66 dies verhindert. Die Fördervorrichtung 28 ist über eine dritte Leitung 68 mit einem Zwischentank 70 verbunden, der aber beispielsweise auch als Wendelschlauch ausgeführt sein kann. In der dritten Leitung 68 befindet sich ein aktivierbares Ventil 72, welches jetzt geöffnet wird, so dass das Wasser in den Zwischentank 70 gefördert wird (vgl. Pfeil P₂). Das aktivierbare Ventil 72 ist dabei so einstellbar, dass es erst ab einem gewissen Druck öffnet. Dieser Druck wird dadurch aufgebracht, dass das Wasser bei der Umkehr der Förderrichtung der Fördervorrichtung 28 gegen das Rückschlagventil 66 gefördert wird. Mit zunehmender Förderdauer steigt der Druck in der dritten Leitung 68 an, bis dass das aktivierbare Ventil 72 öffnet. Das Volumen im Tank 12 sinkt, so dass das Verschlusselement 58 geöffnet wird. Der weitere Tank 70 ist über einen Schlauch 74 mit dem Auslassstück 26 verbunden, die aber beispielsweise auch als starre Rohrleitung ausgebildet sein kann. Der Schlauch 74 ist in einer bestimmten Höhe über einem Tankboden 46 am Zwischentank 70 angebracht, so dass erst dann Wasser zum Auslassstück 26 gelangen kann, wenn sich ein bestimmtes Volumen im Zwischentank 70 befindet. Damit ist gewährleistet, dass erst dann das Wasser aus dem Auslassstück 26 abgegeben wird, wenn das Verschlusselement 58 die Auslassöffnung 56 geöffnet hat.
Ist der Abgabevorgang beendet, so wird die Fördervorrichtung 28 entweder abgeschaltet oder wieder in den Umwälzbetrieb umgestellt. Das im Zwischentank 70 verbliebene Volumen des aufbereiteten Wassers wird nun wieder in den Tank 12 zurückgeführt. Dazu ist zwischen dem aktivierbaren Ventil 72 und dem Zwischentank 70 ein Kugelventil 76 angeordnet, welches den Rückfluss des Wassers vom Zwischentank 70 zur Fördervorrichtung 28 stoppt. Über eine Rücklaufleitung 78, die in das Kugelventil 76 mündet, fließt das Wasser aus dem Zwischentank 70 in den Tank 12 zurück. Die Rücklaufleitung 78 ist dabei so im Kugelventil 76 angeordnet, dass sie beim Abgabevorgang, bei dem Wasser in den Zwischentank 70 ank gefördert wird, verschlossen wird. Alternativ zum Kugelventil 76 kann auch ein Dreiwege-Ventil vorgesehen sein, welches je nachdem, ob das Wasser umgewälzt oder abgegeben wird, entsprechend in seiner Position verstellt wird, so dass das Wasser beim Abgabevorgang in den Zwischentank 70, aber nicht durch die Rücklaufleitung 78 gefördert wird und beim Umwälzen das Wasser vom Zwischentank 70 über die Rücklaufleitung 78 in den Tank 12 zurückfließen kann.
Der weitere Tank 70 muss nach jedem Abgabevorgang vollständig entleert werden, da sonst beim nächsten Abgabevorgang eine Abgabe durch das Auslassstück 26 erfolgen könnte, ohne dass das Verschlusselement 58 geöffnet ist. Das abgegebene Volumen des aufbereiteten Wassers wird der Vorrichtung 10 über den Zulauf 20 wieder zugeführt.
Bezugszeichenliste

10: Vorrichtung
12: Tank
14: Ozongenerator
18: Vorhaltebereich
20: Zulauf
22: Absperreinrichtung
26: Auslassstück
28: Fördervorrichtung
30: Öffnung
32: Verbindungsleitung
34: Stellelement
36: Rücklauf
38: Wandung
40: Außenfläche
44: Taster
46: Tankboden
48: erster Sensor
50: zweiter Sensor
52: Übersetzungseinheit
56: Auslassöffnung
58: Verschlusselement
60: Auftriebskörper
62: erste Leitung
64: zweite Leitung
66: Rückschlagventil
68: dritte Leitung
70: Zwischentank
72: aktivierbares Ventil
74: Schlauch
76: Kugelventil
78: Rücklaufleitung
A: Abstand
P₁: Pfeil
P₂: Pfeil
P₃: Pfeil

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 1278956 [0003]
DE 4430587 A1 [0004]
DE 202008011994 U1 [0006]

Claims

Vorrichtung zum Aufbereiten einer Flüssigkeit, insbesondere von Wasser, mit – einem Tank (12) zum Aufnehmen und Vorhalten der Flüssigkeit, – einem Ozongenerator (14) zum Erzeugen von Ozon zum Aufbereiten der Flüssigkeit, – einem Auslassstück (26) mit einer Öffnung (30) zum Abgeben der aufbereiteten Flüssigkeit aus dem Auslassstück (26), – einer Auslassöffnung (56) zum Abgeben der aufbereiteten Flüssigkeit aus der Vorrichtung (10), – einer Fördervorrichtung (28) zum Fördern der aufbereiteten Flüssigkeit in der Vorrichtung (10), insbesondere zum Auslassstück (26), und – einem Verschlusselement (58) zum Öffnen und Verschließen der Auslassöffnung (56), dadurch gekennzeichnet, dass das Auslassstück (26) in Bezug auf das Verschlusselement (58) mit einem Abstand (A) zurück versetzt angeordnet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Tank (12) einen Vorhaltebereich (18) zum Vorhalten der Flüssigkeit und die Vorrichtung (10) einen Rücklauf (36) zum Rückführen der Flüssigkeit, insbesondere der das Auslassstück (26) durchströmenden Flüssigkeit, in den Vorhaltebereich (18) umfassen.
Vorrichtung nach Anspruch 2, wobei der Tank eine Wandung (38) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Auslassöffnung (56) und der Rücklauf (36) von der Wandung (38) gebildet werden und das Auslassstück (26) zumindest teilweise von der Wandung (38) umgeben ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Verschlusselement (58) mittels eines Stellelements (34) aktivierbar ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Verschlusselement (58) in Abhängigkeit des Flüssigkeitsstandes im Tank (12) aktivierbar ist.
Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Verschlusselement (58) mittels eines Auftriebskörpers (60) aktivierbar ist.
Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, gekennzeichnet durch einen weiteren Tank (70) zum Ändern des Flüssigkeitsstands im Tank (12).
Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass an die Fördervorrichtung (28) eine erste und eine zweite in den Tank (12) ragende Leitung (62, 64) und eine dritte, zum weiteren Tank (70) führende Leitung (68) anschließbar sind, wobei in der ersten oder zweiten Leitung (62, 64) ein Rückschlagventil (66) und in der dritten Leitung (68) ein aktivierbares Ventil (72) angeordnet sind.
Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass in der dritten Leitung (68) zwischen dem weiteren Tank (12) und dem aktivierbaren Ventil (72) ein Kugelventil (76) und eine Rücklaufleitung (78) zum Rückführen des im weiteren Tank (70) befindlichen Wassers in den Tank (12) vorgesehen sind.
Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, gekennzeichnet durch einen Zulauf (20) zum Zuführen der Flüssigkeit in die Vorrichtung.
Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Zulauf (20) eine Absperreinrichtung (22) zum wahlweisen Öffnen und Schließen des Zulaufes (20) umfasst.
Vorrichtung Anspruch 6, insbesondere auch nach einem der Ansprüche 7 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Auftriebskörper (60) mittels einer Übersetzungseinheit (52) mit dem Verschlusselement (58) verbunden sind.
Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, gekennzeichnet durch einen oder mehrere Sensoren (48, 50) zum Ermitteln betriebsbezogener Informationen.