DE2357396A1 - Reinigungsvorrichtung fuer zylinderfoermige fluid-sterilisationskammer - Google Patents
Reinigungsvorrichtung fuer zylinderfoermige fluid-sterilisationskammerInfo
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Description
' ''- sen.
022-21.721P(21,722H) 16. 11. 1973
NATURVARD RESEARCH - (CANADA ) LTD.,
Vancouver 15, Britisch Columbia (Kanada)
Vancouver 15, Britisch Columbia (Kanada)
Reinigungsvorrichtung
für zylinderförmige Fluid-Sterilisationskammer
für zylinderförmige Fluid-Sterilisationskammer
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Reinigungsvorrichtung
für Fluid-, insbesondere Flüssigkeits- bzw. Wasser-, aber auch Gas-Sterilisatoren.
Insbesondere bezieht sich die vorliegende Erfindung auf eine Reinigungsvorrichtung
zur Reinigung der äußeren Oberfläche einer Schutz-
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022-(99-2-6 )-KlHd-r (13)
hülse der Bestrahlungsröhre eines Ultraviolett-Wassersterilisators
oder dergleichen, wobei der Sterilisator eine längliche Ultraviolett-Strahlungsröhre
als Quelle der Ultraviolettstrahlung bzw. des Ultraviolett-Strahlungsstroms
aufweist.
Wassersterilisatoren können Ultraviolettbestrahlungsröhren als Quelle für die Erzeugung einer Ultraviolettstrahlung enthalten und weisen
gewöhnlich eine längliche Ultraviolett-Bestrahlungsröhre auf, die koaxial zur Achse einer zylinderförmigen Sterilisationskammer gehaltert
ist. Das zu sterilisierende Wasser fließt von dem einen Ende des Zylinders (gewöhnlich von der Unterseite) wirbeiförmig zum
anderen Ende des Zylinders (gewöhnlich die Oberseite) derart, daß eine in bezug auf die Größe des von der Ultraviolettstrahlungsquelle
erzeugten Flusses mittlere Verweildauer der Flüssigkeit innerhalb der Kammer ausreichend ist, um ein bakteriostatisches Fluid am
Auslaß des Sterilisationszylinders zu erhalten. Wenn dieser "bakteriostatische"
Zustand erreicht ist, hat eine "Abtötung" der in der Flüssigkeit schwebenden Bakterien stattgefunden, d. h. sämtliche
Bakterien sind abgetötet.
Es ist bekannt, daß der bakteriostatische Zustand bei -?mem Fluid,
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insbesondere Wasser, erzielt werden kann, wenn diese zumindest
einer bestimmten minimalen UV-Strahlungsflußdosis bei einer bestimmten
Frequenz ausgesetzt wird. Es ist ferner bekannt, daß die mittlere Verweildauer einer Flüssigkeit innerhalb der Sterilisationskammer erhöht werden muß, um eine bakteriostatische Dosis des
Strahlungsflusses zu erhalten, wenn mineralische Ablagerungen an der Außenfläche einer Ultraviolett-Bestrahlungsröhre bzw. einer die
Bestrahlungsröhre umgebenden Schutzhülse vorhanden sind, sofern eine solche Hülse verwendet wird, da mineralische Ablagerungen die
Tendenz besitzen, die Ultraviolettstrahlung zu absorbieren. Es ist ferner bekannt, eine Abkratzvorrichtung zu verwenden, um mineralische
Ablagerungen von der Schutzhülse abzukratzen; diese bekannten Vorrichtungen müssen jedoch von Menschen bedient werden,
was dazu führt, daß man sie anzuwenden vergißt, wodurch die Flüssigkeit
nicht die bakteriostatische Dosis erhält; mit diesen bekannten Vorrichtungen ist es ferner nicht in ausreichendem Maße möglich,
die mineralischen Ablagerungen wirklich ausreichend zu entfernen, um den Strahlungsstrom hoher Intensität aufrechtzuerhalten,
welcher die Schutzhülse und anschließend die zu sterilisierende Flüssigkeit durchdringt.
Diese Unzulänglichkeiten der bekannten Vorrichtungen können
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in gewissem Maße dadurch beseitigt werden, daß die mittlere Verweildauer
des die Sterilisierkammer durchströmenden Fluids erhöht wird; hierdurch wird jedoch die Durchflußmenge bzw. das Volumen
der Fluidströmung pro Zeiteinheit verringert, wodurch der Sterilisations-Wirkungsgrad
des Sterilisators verringert und die Herstellungs- und Betriebskosten gesteigert werden.
, Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine wirkungsvolle
Reinigungsvorrichtung zu schaffen, um mineralische und andere Ablagerungen von der eine Ultraviolett-Bestrahlungsröhre umgebenden
Schutzoberfläche zu entfernen, wobei die Vorrichtung durch die kombinierte Wirkung der Fluidströmung durch die Kammer einerseits und
durch das Eigengewicht der Reinigungsvorrichtung andererseits in Betrieb gesetzt wird, sobald die Fluidströmung angehalten wird.
Die Reinigungsvorrichtung soll weiterhin eine dichtende, kolbenartige
Anordnung innerhalb des Sterilisators zwischen der äußeren Sterilisatorwand und der inneren Schutzhülse bilden, um so eine ausreichende
Entfernung der Ablagerungen von der Schutzoberfläche der Hülse zu gewährleisten, wobei hohe Strahlungsflußintensitäten innerhalb
der Flüssigkeit bei minimaler Verweildauer der Flüssigkeit in
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dem zur Abtötung vorgesehenen Sterilisator aufrechterhalten werden
können.
Bei einer Reinigungsvorrichtung für eine zylinderförmige Fluid-Sterilisationskammer
mit einer koaxial angeordneten Ultraviolett-Strahlung squelle hinter einer Schutzaußenfläche, wobei die Reinigungsvorrichtung
innerhalb der Sterilisationskammer während des Strömens bzw. Stehens des zu sterilisierenden Fluids auf- und abbewegbar
ist, wird die oben erläuterte Aufgabe erfindungsgemäß gelöst durch:
a) ein erstes ringförmiges Organ mit einer Fluid-Durchlaßeinrichtung;
b) ein kleineres flexibles Organ, welches an dem ersten ringförmigen
Organ befestigt und dabei radial nach innen gerichtet ist, dessen Innenfläche schräg an die Schutzaußenfläche gedrückt ist, und
c) ein größeres flexibles, federndes Organ, welches an dem ersten ringförmigen Organ befestigt und dabei radial nach außen gerichtet
ist, sowie dessen Außenränder gegen die Innenwand der zylinder-
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förmigen Sterilisationswand gedrückt sind, .
wobei die Reinigungsvorrichtung bei stehenden Fluid infolge ihres Eigengewichtes eine Fallbewegung ausführt und dabei das kleinere
Ringorgan an der Schutzoberfläche unter deren Reinigung entlangkratzt, wobei die Reinigungsvorrichtung anschließend während der
Fortsetzung der Flüssigkeitsströmung eine Aufwärtsbewegung ausführt und dabei das kleinere flexible Organ wiederum an der Schutzaußenfläche
zu deren Reinigung entlangkratzt, und wobei die Durchlaßeinrichtung des ersten ringförmigen Organs das Fluid von der
einen Seite der Reinigungsvorrichtung auf deren andere Seite gelangen und damit durch die Sterilisationskammer hindurchtreten läßt.
Gegenstand der Erfindung ist also eine kreisförmige Reinigungs vorrichtung, welche die Außenfläche einer UV-Bestrahlungsröhre reinigt, wobei die UV-Bestrahlungsröhre als Strahlungaquelle zur Bakterienabtötung in UV-Fluid-Sterilisatoren dient. Die Reinigungsvorrichtung entfernt dabei Ablagerungen, welche sich aus dem zu sterilisierenden Fluid niederschlagen, von der Außenfläche der UV-Bestrahlungsröhre oder deren umgebenden Hülse und hält dabei die Abstrahlung eines Strahlungsflusses hoher Intensität von der Röhre in das
zu sterilisierende Fluid aufrecht.
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Die Erfindung wird nachstehend anhand eines in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine perspektivische Ansicht eines Abschnitts einer Fluid-,
insbesondere einer Wässer-Sterilisationskammer mit den erfindungsgemäßen Merkmalen;
Fig. 2 und 3 Längsschnitte, welche das Profil der Reinigungsvorrichtung
bei strömender und bei nichtströmender Flüssigkeit darstellen;
Fig. 4 eine Draufsicht auf die Reinigungsvorrichtung,
Fig. 5 einen Schnitt längs der Linie V-V in Fig. 4; und
Fig. 6 einen gestreckten Schnitt längs der geknickten Linie VI-VI
in Fig. 4.
Die in Fig. 1 dargestellte Fluid-, insbesondere 'Wasser-Sterilisationskammer
10 umfaßt eine hohle zylindrische Kammer 11, welche koaxial zu ihrer Längsachse mit einer Schutzaußenfläche 52 einer
umgebenden Hülse 53 aus geschmolzenem Kieselerdglas (Quarz) versehen ist, wobei innerhalb der Hülse 53 eine nicht dargestellte, längliche
Strahlungsquelle, wie beispielsweise eine Ultraviolettlampe, an-,
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geordnet ist. Die Hülse 53 aus Kieselerdeglas gestattet die Übertragung
von Ultraviolettstrahlung in den Bereich zwischen der Hülse 53 und der Innenwand der Kammer 11, durch welchen die zu sterilisierende
Flüssigkeit bzw. das zu sterilisierende Fluid (Strömungsmedium), beispielsweise Wasser, hindurchgeleitet wird.
Ein Reiniger 12 ist innerhalb dieses Bereiches (zwischen der
Hülse 53 und dem Zylinder 11) angeordnet, welcher einen Metallring
13 aufweist, an dessen äußerer Umfangsfläche radial vorstehend eine flexible, halbsteife Gummimembran 14 mit der nötigen Beständigkeit
gegen Ultraviolettstrahlung (bzw. gegen die sonst verwendete Strahlung) befestigt ist. Ander inneren Umfangsfläche des Metallringes
13 ist, radial vorspringend, eine ebenfalls strahlungsbeständige, halbsteife Kunststoff membran oder flexible Metallmembran 15
befestigt. Mit Hilfe der Ring-Membran 15 ist es möglich, eine Schabbzw. Kratzbewegung gegen die Schutzoberfläche 52 auszuüben, während
gleichzeitig zwischen der flexiblen Membran 15 und der Außenfläche 52 eine verhältnismäßig gute wasserdichte Abdichtung besteht.
Der Metallring 13 besteht vorzugsweise aus zwei Hälften 13 a und 13b (Fig. 5), die mit Hilfe von geeigneten, nicht dargestellten Mitteln
zusammengefügt sind und die nach Art einer Sandwichstruktur die
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Membranen 14 und 15 zwischen sich festhalten. Der Metallring 13 ist mit kleinen, symmetrisch verteilten Bohrungen bzw. Öffnungen
16 versehen, um den Durchtritt des Wassers 54 durch den Reiniger
12 über diese Bohrungen 16 zu ermöglichen. Die Werkstoffe der
beiden Membranen 14 und 15 sowie des Metallringes 13 erfordern eine sorgfältige Auswahl, da, wie nachstehend erläutert ist, das
tatsächliche Gewicht des Ringes 12 ebenso wichtig ist wie die Biegeeigenschaften
der Membran 15.
Bei dem Betrieb des Sterilisators strömt das zu sterilisierende
Fluid 54 ander Stelle 52 in das Unterteil der Kammer 11 ein und
durchströmt anschließend wirbeiförmig den Zylinder, um dann an
dem nicht dargestellten Oberteil herausgeleitet zu werden, wie dies
dem Fachmann bekannt ist. Da der Reiniger 12 eine verhältnismäßig gute Dichtung über den gesamten, vom Fluid wie Wasser durchströmten
Bereich darstellt (lediglich geringe Undichtigkeiten am Umfang der Membranen 14 und 15 und die Bohrungen 16 in dem Metallring
13 gestatten einen Durchtritt des Wassers durch den Reiniger), baut
sich bei strömendem Wasser 54 unterhalb des Reinigers 12 ein Druck auf (Fig. 2), welcher eine Kraft F erzeugt, die den Reiniger nach
oben zu heben versucht, Der Sickerverlust L verringert diese Kraft
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auf die tatsächliche Kraft F . Einer derartigen Anhebung des Reinigers
nach oben widersetzen sich das Gewicht W des Reinigers, die Reibungskraft f an der zylindrischen Wand und die Reibungskraft f
an der Schutzoberfläche 52. Wenn die Kraft F größer ist als diese entgegengesetzten Kräfte, bewegt sich der Reiniger 12 nach oben und
kratzt dabei an der Schutzaußenfläche 52 entlang, wodurch diese gereinigt
wird. Der Wirkungsgrad dieser Reinigung wird durch eine sorgfältige Auswahl der inneren Membran 15 bestimmt. Es wurde
gefunden, daß eine bürstenartige, texturierte Membran aus zusammengesetztem Material oder aus Kunststoff ausreichend ist'. Der
Reiniger 12 kann so ausgebildet werden, daß er trotz der Sickerverluste L und der Reibungskräfte f und f sowie seines Eigengewich-
P s
tes W sehr stark nach oben bewegt wird.
Solange das Wasser durchströmt, wird der Reiniger 12 an der
Oberseite des Sterilisators 12 gehalten. Sobald die Strömung aufhört, wird die Kraft F^ (welche die einzige Kraft darstellt, die den Reiniger
12 an der Oberseite des Sterilisators 10 hält, wenn der Reiniger sich im Ruhezustand befindet), von dem Reiniger 12 abgezogen,
wodurch das Gewicht W (Fig. 3) den Reiniger 12 in Richtung auf die Unterseite des Sterilisators 10 zu schieben beginnt. Die Kräfte,
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welche dieser Bewegung Widerstand leisten, sind die Reibungskräfte
der Membranen 14 und 15 an der zylindrischen Wand 11 (Reibungskraft f ) und an der Schutzaußenfläche 52 (Reibungskraft f ), in
ρ s
Verbindung mit dem Wasser, welches unterhalb des Reinigers 12 eingeschlossen ist. Die Bohrungen 16 in dem Metallring 13 gestatten
jedoch dem Wasser unterhalb des Reinigers, durch den Reiniger 12 bei dessen Abwärtsbewegung hindurchzusickern, vorausgesetzt,
daß das Gewicht W groß genug ist, um die durch die Wasserströmung durch die Bohrungen 16 verursachten Reibungskräfte und Widerstände
zu überwinden; somit bewegt sich die Reinigungsvorrichtung 12 steil nach unten, wobei sich die Membran 15 durchbiegt und
wiederum an der Schutzaußenfläche 52 entlangkratzt und diese reinigt (Fig. 3). ■
Bei Verwendung einer Sterilisationskammer mit einem Innendurchmesser
von 7,62 cm und einer Schutzhülse 53 mit einem Außendurchmesser von 2,54 cm wurde gefunden, daß die Reinigungsvorrichtung
12 folgende Abmessungen aufweisen kann:
Metallring 13: Innendurchmesser 3,675 cm; Außendurchmesser 6,350 cm;
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flexible Membran 12: Innendurchmesser 2,225 cm;
Außendurchmesser 3,675 cm;
flexible Membran 15: Innendurchmesser 6,350 cm;
Außendurchmesser 7,937 cm;
Öffnungen 16: Durchmesser 0,159 cm;
Gewicht W der
Reinigungsvorrichtung 12: etwa 227 p.
Reinigungsvorrichtung 12: etwa 227 p.
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Claims (7)
- PatentansprücheI 1.J Reinigungsvorrichtung für eine zylinderförmige Fluid-Sterilisationskammer mit einer koaxial angeordneten Ultraviolett-Strahlungsquelle hinter einer Schutzaußenfläche, wobei die Reinigungsvorrichtung innerhalb der Sterilisationskammer während des Strömens bzw. Stehens des zu sterilisierenden Fluids auf- und abbewegbar ist,gekennzeichnet durcha) ein erstes ringförmiges Organ (13) mit einer Fluid-Durchlaßeinrichtung;b) ein kleineres flexibles Organ (15), welches an dem ersten ringförmigen Organ befestigt und dabei radial nach innen gerichtet ist, dessen Innenfläche schräg an die Schutzaußenfläche (52) gedrückt ist; undc) ein größeres flexibles, federndes Organ (14), welches an dem ersten ringförmigen Organ befestigt und dabei radial nach außen409821/0927gerichtet ist, sowie dessen Außenränder gegen die Innenwand der zylinderförmigen Sterilisationswand (ll) gedruckt sind,wobei die Reinigungsvorrichtung bei stehendem Fluid infolge ihres Eigengewichtes eine Fallbewegung ausführt und dabei das kleinere Ringorgan an der Schutzoberfläche unter deren Reinigung entlangkratzt, wobei die Reinigungsvorrichtung anschließend während der Fortsetzung der Flüssigkeitsströmung eine Aufwärtsbewegung ausführt und dabei das kleinere flexible Organ (15) wiederum ander Schutzaußenfläche (52) zu deren Reinigung entlangkratzt, und wobei die Durchlaßeinrichtung des ersten ringförmigen Organs (13) das Fluid von der einen Seite der Reinigungsvorrichtung auf deren andere Seite gelangen und damit durch die Sterilisationskammer hindurchtreten läßt.
- 2. Reinigungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das erste ringförmige Organ (13) mehrere Durchlässe (16) aufweist.
- 3. Reinigungsvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchlässe (16) auf dem Umfang des ersten ringförmigen Organs (13) angeordnet sind.409821/09 27
- 4. Reinigungsvorrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß das erste ringförmige Organ ein Metallring (13)
- 5. Reinigungsvorrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß das größere flexible, federnde Organ ein fester Ring (14) aus einer halbsteifen Gummimembran ist.
- 6. Reinigungsvorrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß das kleinere flexible, innere Organ eine halbsteife, strahlungsbeständige Kunststoffmembran (15)-ist."
- 7. Reinigungsvorrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß das kleinere, flexible, innere Organ (15) aus flexiblem Metallblech hergestellt ist..409821 /092
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN110665921A (zh) * | 2019-11-07 | 2020-01-10 | 李爱华 | 一种检验科用器皿消毒清洗装置 |
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