DE2357396B2 - Reinigungsvorrichtung fuer zylinderfoermige fluid-sterilisationskammer - Google Patents
Reinigungsvorrichtung fuer zylinderfoermige fluid-sterilisationskammerInfo
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Description
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 Schutzhülse der Bestrahlungsröhre eines Ultraviolett-Wassersterilisators
od. dgl, 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.
Vorrichtungen ist es ferner nicht in ausreichendem
Maße möglich, die mineralischen Ablagerungen wirk-Ech ausreichend zu entfernen, um den Strahlungsstrom
hoher intensität aufrechtzuerhalten, welcher die Schutzhülse und anschließend die zu sterilisierende
Flüssigkeit durchdringt
Diese Unzulänglichkeiten der bekannten Vorrichtungen körnen 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.
Es ist nun auch eine Reinigungsvorrichtung fur eine
zvlinderförmige Fluid-Sterilisationskammer bekannt, die eine koaxial angeordnete, eine Ultraviolett-Strahlungsquelle umgebei.de Innenhülse aufweist, an der die
Reinigungsvorrichtung in Form eines Reinigungsköroers in Abhängigkeit von der Strömung des Fluids
• · J geführt ist Der Reinigungskörper besitzt
1, die an der Hülse kratzend angreifen, und die beim Anströmen des Fluids eine
Bewegung des Reinigungskörirn.cn. !..«ν Reinigungsvorrichtung benötigt
verhältnismäßig große Strömung, damit der Reinigungskörper tatsächlich hochgetragen wird.
Trotzdem wird nur die Innenhülse gereinigt, während die Ablageiungen an der Innenwand der Kammer nicht
abgekratzt werden. Es besteht deshalb die Möglichkeit, das eventuelle Ablagerungen mitgerissen werden
können und damit die Reinigungswirkung sehr beeinträchtigt wird, .uj··
Die Aufgabe der Erfindung besteht dann, 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 dei
Reinigungsvorrichtung andererseits in Betrieb gesetzt wird, sobald die Fluidströmung angehalten wird.
Die Reinigungsvorrichtung soll weiterhin eine dichtende, kolbenartige Anordnung innerhalb des Sterilisa
tors zwischen der äußeren Sterilisatorwand und der inneren Schutzhülse bilden, um so eine ausreichende
Entfernung der Ablagerungen von der Schutzobex-
fläche der Hülse zu gewährleisten, wobei hohe Strahlungsflußintensitäten innerhalb der Flüssigkeit bei
minimaler Verweildauer der Flüssigkeit in dem zur Abtötung vorgesehenen Sterilisator aufrechterhalten
werden können.
Bei einer Reinigungsvorrichtung für eine zylinderförmige
Fluid-Sterilisationskammer mit einer koaxial angeordneten eine Ultraviolett-Strahlungsquelle umgebende
Innenhülse, an der die Reinigungsvorrichtung in
Abhängigkeit von der Strömung des zu sterilisierenden Fluids dureil die Kammer von unten nach oben auf und
ab gleitbar angeordnet ist, wird die oben erläuterte Aufgabe erfindungsgemäß gelöst durch:
einen starren King mit einer Fluid-Durchlaßeinrichtung,
dessen Innendurchmesser größer als der Außendurchmesser
der Innenhülse und dessen Außendurchmesser kleiner als der Innendurchmesser der Kammer
ist, und durch ein vom Ring radial nach innen gerichtetes schräg an die Schutzaußenfläche angedrucktes flexibles
Organ, sowie ein vom Ring sich radial nach außen erstreckendes flexibles Organ, dessen Außenränder
gegen die Innenwand der zylinderförmigen Sterilisationskammer
gedrückt sind.
Die Reinigungsvorrichtung führt bei stehendem Fluid infolge ihres Eigengewichtes eine Fallbewegung aus,
wobei das kleinere Ringorgan an der Schutzoberfläche unter deren Reinigung entlangkratzt Während der
Fortsetzung der Flüssigkeitsströmung führt die Reinigungsvorrichtung anschließend eine Aufwärtsbewegung
aus, wobei das kleinere flexible Organ wiederum an der Schutzaußenfläche zu deren Reinigung entlangkratzt
und die Durchlaßeinrichtung des 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 Reinigungsvorrichtung, weiche die Außenfläche einer
UV-Bestrahlungsröhre reinigt, wobei die UV-Bestrahlungsröhre
als Strahlungsquelle 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.
Die Erfindung wird nachstehend anhand eines in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiels näher
erläutert. Es zeigt
Fig. 1 eine perspektivische Ansicht eines Abschnitts
einer Fluid-, insbesondere einer Wasser-Sterilicationskammer
mit den erfindungsgemäßen Merkmalen,
F i g. 2 und 3 Längsschnitte, welche das Profil der Reinigungsvorrichtung bei strömende, und bei nichtströmender
Flüssigkeit darstellen,
F i g. 4 eine Draufsicht auf die Reinigungsvorrichtung, F i g. 5 einen Schnitt längs der Linie V-V in F i g 4 und
F i g. 6 einen gestreckten Schnitt längs der geknickten LinieVI-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, angeordnet ist.
Die Hülse 53 aus Kieselerdglas 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 U)
angeordnet, welcher einen Metallring 13 aufweist, an
dessen äußerer Umfangsfläche radial vorstehend ein
ίο flexibles, halbsteifes Gummiorgan 14 mit der nötigen
Beständigkeit gegen Ultraviolettstrahlung (bzw. gegen die sonst verwendete Strahlung) befestigt ist An der
inneren Umfangsfläche des Metallringes 13 ist, radial vorspringend, ein ebenfalls strahlungsbeständiges, halb-
iS steifes Kunststofforgan oder flexibles Metallorgan 15
befestigt. Mit Hilfe des Ring-Organs 15 ist es möglich, eine Schab- bzw. Kratzbewegung gegen die Schutzoberfläche
52 auszuüben, während gleichzeitig zwischen dem flexiblen Organ 15 und der Außenfläche 52 eine
ία verhältnismäßig gute wasserdichte Abdichtung besteht.
Der Metallring 13 besteht vorzugsweise aus zwei Hälften 13a und 136 (Fig.5), die mit Hilfe von
geeigneten, nicht dargestellten Mitteln zusammengefügt sind und die nach Art einer Sandwichstruktur die
is Organe 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 Organe 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 des
Organs 15.
Bei dem Betrieb des Sterilisators strömt das zu sterilisierende Fluid 54 an der 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 Organe 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 Fw erzeugt, die den Reiniger nach oben zu heben versucht. Der Sickerverlust L verringert
diese Kraft auf die tatsächliche Kraft Fo Einer derartigen Anhebung des Reinigers nach oben widersetzen
sich das Gewicht W des Reinigers, die Reibungskraft fp an der zylindrischen Wand und die Reibungskraft
h an der Schutzoberfläche 52. Wenn die Kraft Fc
größer ist als diese entgegengesetzten Kräfte, bewegt sich der Reiniger 12 nach oDen und kratzt dabei an der
Schutzaußenfläche 52 entlang, wodurch diese gereinigt wird. Der Wirkungsgrad dieser Reinigung wird durch
eine sorgfältige Auswahl des inneren Organs 15 bestimmt. Es wurde gefunden, daß ein bürstenartiges,
texturiertes Organ aus zusammengesetztem Material oder aus Kunststoff ausreichend ist. Der Reiniger 12
kann so ausgebildet werden, daß er trotz der Sickerverluste L und der Reibungskräfte fp und fs sowie
seines Eigengewichtes 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 Fc (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) ilen
Reiniger 12 in Richtung auf die Unterseite des Sterilisators 10 zu schieben beginnt. Die Kräfte, welche
dieser Bewegung Widerstand leisten, sind die Reibungskräfte der Organe 14 und 15 an der zylindrischen
Wand U (Reibungskraft fp) und an der Schutzaußen- !0
fläche 52 (Reibungskraft fs), in 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 ij
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 κ
die Membran 15 durchbiegt und wiederum an der
Schutzaußenfläche 52 entlangkratzt und diese reinigt (F ig. 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:
Außendurchmesser 6350 cm. Flexibles Organ 12:
AuBendurchmesser 3,675 cm. Flexibles Organ 15:
Außendurchmesser 7,937 cm. Öffnungen 16:
Durchmesser 0,159 cm. Gewicht Wder Reinigungsvorrichtung 12:
etwa 227 p.
Claims (5)
- Patentaraprüche:υ ·<* bekannt, daß der bakteriostatische Zustand bei einpm Fluid, insbesondere Wasser, erzielt werden kann.nn diese zumindest einer bestimmten minimalen UV-SüahlungsnuBdosis bei einer bestimmten Frequenz«J^rtzt wird. Es ist ferner bekannt, daß die mittlere VerSu™ einer Flüssigkeit innerhalb der SteriUsaüoaskammer erhöht werden muß. um eine baktenostavS^Dosis des Strahlungsflusses zu erhalten, wenn "loeralische Ablagerungen an der Außenfläche einer SSo ett Bestrahlungsröhre bzw. einer die Bestrah-JSiSumgebenden Schutzhülse vorhanden sind.K itaeSe Hülse verwendet wird, da minerali-%ageSngen die Tendenz besitzen, die Ultraviozu absorbieren. Es ist ferner bekannt, eine!,Reinigungsvorrichtung für eine zylinderförmige _ Fluid-Sterilisationskammer mit einer koaxial angeordneten, eine Ultraviolett-Strahlungsquelle umgebenden Innenhülse, an der die Reinigungsvorrichtung in Abhängigkeit von der Strömung des Fluids durch die Kammer von unten nach oben auf und ab gleitbar angeordnet ist, gekennzeichnet durch einen starren Ring (13) mit einer Fluid-Durchlaßeinrichtung. dessen Imendurchmessergrößer als der AuBendurchmesser der^Innenhulse ■li,ttitraniungzu»i»»»·' —(53) und dessen Außenuurchiriesser kleiner als der 'fitzvorrichtung zu verwenden, um mineralische Innendurchmesser der Kammer (11) ist, und durch 15 ™* der Schutzhülse abzukratzen; dieseein vom Ring (13) radial nach innen gerichtetes, Ablagerungen _ . , _u .ichräg an die Schutzaußenfläche (52) angedrucktes, flexibles Organ (15), sowie durch ein vom Ring (13)Ablagerungen von uci ^w»*.——: . 7 " · , Λν^kannten Vorrichtungen^ bedient werden, was dazu fuhrt, daß man sie -„,«wenden vergißt, wodurch die Flüssigkeit nicht die ^"f" : tihe Dosis erhält; mit diesen bekanntennexiDies «jrgan v"* sowie um*... ««. »—-~-o *--, -„,«wenden vergißt, wodurch die Flüssigkeit nicht dielieh radial nach außen erstreckendes flexibles Organ ^"f" : statische Dosis erhält; mit diesen bekannten(14), dessen Außenränder gegen die Innenwand der ^o ?£\ htungen jst es ferner nicht in ausreichendemK (11) duckt sind · J= ioralisrhen Ablagerungen wirVKammer (11) gedruckt sind.
- 2. Reinigungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der starre Ring (13) mehrere Fluid-Durchlässe (16) aufweist
- 3. Reinigungsvorrichtung nach Anspruch t oder 2, dadurch gekennzeichnet daß das sich nach außen erstreckende Organ (14) aus halbsteifem Gummi besteht
- 4. Reinigungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet daß das sich nach innen erstreckende Organ (15) aus halbsteifem, gegen Ultraviolettstrahlen beständigen Kunststoff besteht
- 5. Reinigungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet daß das sich nach innen erstreckende Organ (15) aus flexiblem Metallblech besteht.
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