DE29614998U1 - Water tap - Google Patents
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Description
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DR.-ING. ANDREAS KNOBLAUCH ^0 ^A*Ni^^ftA"IN"äS..jAug. 1996 PATENTANWALTE kühhornshofweg 10 AK/BDR.-ING. ANDREAS KNOBLAUCH ^ 0 ^ A * N i^^ft A " IN "äS..jAug. 1996 PATENT ATTORNEYS Kühhornshofweg 10 AK/B
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DR. KARL F. MASSHOLDER 692 50 SCHÖNAU b. HEIDELBERGDR. KARL F. MASSHOLDER 692 50 SCHÖNAU b. HEIDELBERG
Die Erfindung betrifft eine Wasserentnahmearmatur mit einer Ausflußöffnung, die über eine mindestens ein Ventil
aufweisende Leitungsstrecke mit einem Versorgungsanschluß verbunden ist.
5The invention relates to a water extraction fitting with an outflow opening which is connected to a supply connection via a line section having at least one valve.
5
Derartige Wasserentnahmearmaturen werden verwendet, um Wasser aus einem Versorgungssystem, beispielsweise dem Wasserleitungssystem in einem Haus, zu entnehmen. Sie sind üblicherweise über einem Waschbecken, einem Spülbecken in der Küche, einer Badewanne oder in einer Dusche angeordnet. Das daraus entnommene Wasser dient dabei zur Reinigung oder Erfrischung des menschlichen Körpers oder wird als Trinkwasser verwendet.Such water extraction fittings are used to extract water from a supply system, for example the water supply system in a house. They are usually located above a washbasin, a kitchen sink, a bathtub or in a shower. The water extracted from them is used to clean or refresh the human body or is used as drinking water.
In all diesen Fällen kommt Wasser aus dieser Wasserentnahmearmatur in Kontakt mit dem menschlichen Körper oder wird von ihm aufgenommen, sei es durch Hinunterschlucken beim Trinken oder durch Einatmen, wenn der Benutzer beispielsweise duscht und die dabei entstehenden Dämpfe, Nebel oder Wassertröpfchen einatmet.In all these cases, water from this water tap comes into contact with or is absorbed by the human body, either by swallowing it when drinking or by inhalation when the user, for example, takes a shower and inhales the resulting vapors, mist or water droplets.
Sauberes Trinkwasser ist für die Gesundheit des Menschen eine wesentliche Voraussetzung. In den meisten entwickelten Ländern wird daher Trinkwasser aus öffentlichen Versorgungssystemen mit einer hohen Qualität, insbesondere im Hinblick auf die Sauberkeit und Keimarmut, bereitgestellt. Man kann also davon ausgehen, daß das Wasser, das an Haushalte, Hotels, Gaststätten oder Betriebe als Trinkwasser geliefert wird, den gesetzlichen Anforderungen entspricht, nach denen das Wasser beispielsweise nicht mehr als eine vorgeschriebene Anzahl von Keimen enthalten darf. Da das Wasser in öffentlichen Versorgungssystemen laufend umgewälzt 0 wird, wird diese Vorgabe praktisch durchgängig eingehalten. Clean drinking water is an essential prerequisite for human health. In most developed countries, drinking water from public supply systems is therefore of high quality, particularly in terms of cleanliness and low germ count. It can therefore be assumed that the water supplied to households, hotels, restaurants or businesses as drinking water meets the legal requirements, according to which the water must not contain more than a specified number of germs, for example. Since the water in public supply systems is constantly circulated, this requirement is practically always met.
Anders sieht es hingegen bei manchen Häusern innerhalb des Hausnetzes aus. Hier gibt es Zapfstellen, die nur selten benutzt werden und damit nicht optimal durchströmt werden. Diese Problematik ergibt sich insbesondere in Wochenend- und Ferienhäusern, Hotels, etc., bei denen die Wasserentnahme nur in längeren Abständen erfolgt. Bei den meisten Wasserentnahmearmaturen gibt es 0 nämlich Toträume, in denen Wasser nach einem Entnahmevorgang verbleibt. Diese Toträume werden erst bei der nächsten Wasserentnahme wieder durchspült. Solange keine Wasserentnahme stattfindet, können sich die Keime, also Mikroorganismen und ähnliches, vermehren. Die 5 Keimbelastung in diesen Toträumen erreicht dann vielfach einen Wert, der unter gesundheitlichen Gesichtspunkten an und für sich nicht mehr zulässig ist. Dem-However, the situation is different in some houses within the house network. Here there are taps that are only used rarely and therefore do not have optimal water flow. This problem arises in particular in weekend and holiday homes, hotels, etc., where water is only drawn off at longer intervals. Most water taps have dead spaces in which water remains after drawing off. These dead spaces are only flushed out again the next time water is drawn off. As long as no water is drawn off, germs, i.e. microorganisms and the like, can multiply. The germ load in these dead spaces often reaches a level that is no longer acceptable from a health perspective.
entsprechend wird zu Beginn eines Entnahmevorgangs stark belastetes Wasser aus der Wasserentnahmearmatur entnommen. Da sich die Keime vielfach auch an den Wänden der Wasserarmatur, insbesondere in den genannten Totbereichen, ansiedeln, wird auch das nachfolgende Wasser stärker belastet als das unmittelbar aus dem öffentlichen Versorgungssystem stammende Wasser. Üblicherweise wird das entnommene Wasser auch nicht über eine Mindestdauer auf etwa 60 bis 70° C erhitzt. Dementsprechend werden die Keime auch nicht unschädlich gemacht.Accordingly, at the beginning of a withdrawal process, heavily contaminated water is taken from the water tap. Since the germs often settle on the walls of the water tap, especially in the dead areas mentioned, the subsequent water is also more heavily contaminated than the water coming directly from the public supply system. The water taken is also usually not heated to around 60 to 70° C for a minimum period of time. Accordingly, the germs are not rendered harmless.
Auch die Zugabe von Chlor oder anderen Chemikalien hat hier nur begrenzte Wirkung.
15The addition of chlorine or other chemicals also has only limited effect.
15
Es ist daher gelegentlich zu beobachten, daß feinporige Filterelemente an die Wasserentnahmearmaturen, beispielsweise Wasserhähne, angeschlossen werden, die Keime bis zu einer vorbestimmten Größe zurückhalten. Al-0 lerdings sind derartige Filter oft nicht in der Lage, kleinere Keime, z.B. Viren, zurückzuhalten. Darüber hinaus reichern sich im Filter die Keime regelrecht an und stellen damit erst recht eine Infektionsgefahr dar, vor allem bei der Entsorgung eines derartigen Filters. Man hat weiterhin festgestellt, daß Keime bei längerer Standzeit auch durch Poren hindurchwacnsen können, die kleiner als ihr eigener Durchmesser sind. Damit gelangen sie schließlich doch auf die "keimfreie Seite" des Filters und können aus der Wasserarmatur ausgetragen 0 werden.It is therefore occasionally observed that fine-pored filter elements are connected to the water supply fittings, for example taps, which retain germs up to a predetermined size. However, such filters are often not able to retain smaller germs, e.g. viruses. In addition, the germs accumulate in the filter and thus pose an infection risk, especially when such a filter is disposed of. It has also been found that germs can grow through pores that are smaller than their own diameter if they are left standing for a long time. This means that they finally reach the "germ-free side" of the filter and can be removed from the water fitting.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die hygienischen Verhältnisse auch bei selten benutzten Wasserentnahmearmaturen zu verbessern. . . 35The invention is based on the task of improving the hygienic conditions even in rarely used water taps. . . 35
Diese Aufgabe wird bei einer Wasserentnahmearmatur dadurch gelöst, daß in der Leitungsstrecke eine UV-Strahlungsabgabeeinrichtung angeordnet ist.This task is solved in a water extraction fitting by arranging a UV radiation emitting device in the pipe section.
Mit der UV-Strahlungsabgabeeinrichtung wird nun UV-Strahlung, also Licht im ultravioletten Spektralbereich, unmittelbar in der Leitungsstrecke abgegeben und kann somit auf Keime und Mikroorganismen wirken, die sich in dieser Leitungsstrecke befinden. Damit erfolgt eine wirkungsvolle Entkeimung direkt in der Leitungsstrecke, so daß eine früher entstandenes Verkeimung des Wassers zumindest teilweise wieder rückgängig gemacht werden kann. Der Begriff "Entkeimung" heißt hier nicht, daß das Wasser keimfrei gemacht wird. Die UV-Strahlen bewirken nämlich nicht in allen Fällen eine Abtötung der Keime und anderer Mikroorganismen. Sie haben unter anderem auch die Wirkung, daß die DNA von Mikroorganismen gestört oder beschädigt werden, so daß sich diese Mikroorganismen nicht mehr oder nicht mehr im gleichen 0 Maße fortpflanzen können. Auch "überleben" statistisch immer einige Mikroorganismen die Bestrahlung. Dies ist aber unkritisch. Wichtig ist, daß die Keimbelastung des Wassers in der Wasserentnahmearmatur selbst herabgesetzt wird, und zwar auch an solchen Stellen, an denen das Wasser bislang längere Zeit gestanden hat. Die Mikroorganismen bzw. Keime werden also direkt "vor Ort" bekämpft und zwar in der Wasserentnahmearmatur selbst, so daß sichergestellt ist, daß das austretende Wasser einen Bereich durchflossen hat,in dem es der UV-Strah-0 lung ausgesetzt war. Damit wird eine deutliche Verringerung der Keimzahl in dem Wasser erzielt.With the UV radiation emitter, UV radiation, i.e. light in the ultraviolet spectral range, is emitted directly into the pipe section and can therefore act on germs and microorganisms that are in this pipe section. This means that effective disinfection takes place directly in the pipe section, so that any contamination of the water that occurred earlier can be at least partially reversed. The term "disinfection" here does not mean that the water is made germ-free. The UV rays do not kill germs and other microorganisms in all cases. Among other things, they also have the effect of disrupting or damaging the DNA of microorganisms, so that these microorganisms can no longer reproduce or can no longer reproduce to the same extent. Statistically, some microorganisms always "survive" the radiation. However, this is not critical. It is important that the germ load of the water in the water tap itself is reduced, even in places where the water has been standing for a long time. The microorganisms or germs are therefore combated directly "on site" in the water tap itself, so that it is ensured that the escaping water has flowed through an area in which it was exposed to UV radiation. This achieves a significant reduction in the number of germs in the water.
Vorzugsweise ist die UV-Strahlenabgabeednrichtung in der Nähe der Ausflußöffnung angeordnet. ,Damit wird das 5 Wasservolumen, das sich zwischen der UV-Strahlungsabgabeeinrichtung und dem Versorgungsanschluß befindet, möglichst groß gemacht und das Wasservolumen, das sichPreferably, the UV radiation emitting device is arranged near the outlet opening. This makes the volume of water between the UV radiation emitting device and the supply connection as large as possible and the volume of water
zwischen der UV-Strahlungsabgabeeinrichtung und der Ausflußöffnung noch befinden kann, möglichst klein gemacht. Man stellt auf diese Weise sicher, daß der allergrößte Teil des entnommenen Wassers an der UV-Strahlungsabgabeeinrichtung vorbeigeflossen ist, um entkeimt zu werden.between the UV radiation emitter and the outlet opening is made as small as possible. This ensures that the vast majority of the water taken has flowed past the UV radiation emitter to be disinfected.
Vorzugsweise ist die Ausflußöffnung in einem gegenüber einem Basisteil beweglichen Kopf angeordnet und die UV-Strahlungsabgabeeinrichtung ist in dem Kopf angeordnet. Ein derartiger Kopf kann beispielsweise durch einen Duschkopf gebildet werden, der über einen Schlauch mit einer Wandarmatur verbunden ist. In dem Schlauch bleibt in der Regel Wasser nach der Entnahme stehen. Dort können sich die Keime ungehindert vermehren, wenn der Schlauch nicht regelmäßig durchspült wird. Wenn man nun die UV-Strahlungsabgabeeinrichtung im Kopf, also im Duschkopf, anordnet, wird das zuvor im Schlauch gespeicherte Wasser auf jeden Fall an der UV-Strahlungsabga-0 beeinrichtung vorbeigeleitet und damit entkeimt.Preferably, the outlet opening is arranged in a head that can move relative to a base part and the UV radiation emitting device is arranged in the head. Such a head can be formed, for example, by a shower head that is connected to a wall fitting via a hose. Water usually remains in the hose after it has been used. Germs can multiply there unhindered if the hose is not regularly rinsed. If the UV radiation emitting device is arranged in the head, i.e. in the shower head, the water previously stored in the hose is always directed past the UV radiation emitting device and thus disinfected.
Hierbei ist besonders bevorzugt, daß der Kopf über eine flexible Leitung mit dem Basisteil verbunden ist und eine Speiseleitung für die UV-Strahlungsabgabeeinrichtung gemeinsam mit der flexiblen Leitung geführt ist. Damit wird die Versorgung der Strahlungsabgabeeinrichtung auch dann sichergestellt, wenn der Kopf gegenüber dem Basisteil bewegt wird. Andererseits wird der Benutzungskomfort nicht gemindert, weil der Benutzer nach 0 wie vor nur einen Schlauch handhaben muß, der dann gegebenenfalls die Wasserzufuhr und die Speiseleitung für den Kopf umfaßt.It is particularly preferred that the head is connected to the base part via a flexible line and that a feed line for the UV radiation emitting device is routed together with the flexible line. This ensures that the radiation emitting device is supplied even when the head is moved relative to the base part. On the other hand, the comfort of use is not reduced because the user still only has to handle one hose, which then, if necessary, includes the water supply and the feed line for the head.
Hierbei ist von Vorteil, wenn die Speiseleitung innerhalb der flexiblen Leitung angeordnet ist. Von außen kann man dann gar nicht erkennen, daß 2!usatzmaßnahmen zur Entkeimung des Wassers getroffen worden sind. DerIt is advantageous if the feed line is located inside the flexible line. From the outside, it is then impossible to see that additional measures have been taken to disinfect the water.
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Benutzer muß also von seinen bisherigen Gewohnheiten keinen Abstand nehmen.Users therefore do not have to deviate from their previous habits.
Vorzugsweise weist die UV-Strahlungsabgabeeinrichtung eine Hauptstrahlenemission mit einer Wellenlänge im Bereich von 250 bis 255 nm auf. Eine derartige Strahlenemission ergibt sich beispielsweise bei der Verwendung von Niederdruck-QuecksilberdampfStrahlern, die ein Emissionsspektrum hauptsächlich bei einer Wellenlänge von 253,7 nm aufweisen. Das Absorptionsspektrum von vielen Mikroorganismen bzw. deren DNA liegt im gleichen Bereich, so daß man bei der Verwendung dieser Hauptstrahlenemission eine recht gute Abtötung oder Vermehrungsreduktion dieser Mikroorganismen erreichen kann und zwar mit einem recht hohen Wirkungsgrad.Preferably, the UV radiation emitting device has a main radiation emission with a wavelength in the range of 250 to 255 nm. Such a radiation emission occurs, for example, when using low-pressure mercury vapor lamps, which have an emission spectrum mainly at a wavelength of 253.7 nm. The absorption spectrum of many microorganisms or their DNA is in the same range, so that when using this main radiation emission, a fairly good killing or reduction in the proliferation of these microorganisms can be achieved, and with a fairly high degree of efficiency.
In einer bevorzugten Ausgestaltung ist vorgesehen, daß die UV-Strahlungsabgabeeinrichtung als unmittelbar in der Leitungsstrecke angeordneter UV-Strahler ausgebildet ist. In diesem Fall wird das UV-Licht direkt in der Leitungsstrecke erzeugt und dort abgegeben. Transportverluste des UV-Lichts treten praktisch nicht auf. Es muß lediglich elektrische Energie zugeführt werden.In a preferred embodiment, the UV radiation emitting device is designed as a UV emitter arranged directly in the line section. In this case, the UV light is generated directly in the line section and emitted there. Transport losses of the UV light practically do not occur. Only electrical energy has to be supplied.
In einer alternativen Ausgestaltung kann vorgesehen sein, daß die UV-Strahlungsabgabeeinrichtung als Ausspeiseanordnung einer UV-lichtdurchlässigen Lichtleitstrecke ausgebildet ist, die UV-Strahlen von einem UV-Strahler in die Leitungsstrecke leitet,. In diesem Fall 0 kann man den UV-Strahler außerhalb des gewünschten Einsatzortes anordnen und das UV-Licht mit Hilfe der genannten Lichtleitstrecke an den gewünschten Einsatzort leiten. Diese Ausbildung hat Vorteile, weil die Schutzmaßnahmen gegen Wasser in diesem Fall weniger aufwendig 5 sind, als wenn der in der Regel elektrisch betriebene UV-Strahler unmittelbar in der Leitungsstrecke angeord-In an alternative embodiment, the UV radiation emitting device can be designed as a feed arrangement of a UV-transparent light guide path that guides UV rays from a UV lamp into the line path. In this case, the UV lamp can be arranged outside the desired location and the UV light can be guided to the desired location using the light guide path mentioned. This design has advantages because the protection measures against water are less complex in this case than if the UV lamp, which is usually electrically operated, were arranged directly in the line path.
net ist. Es kommt also auf den Einsatzzweck an, welche Ausbildung man verwendet.net. So it depends on the intended purpose which training you use.
Vorzugsweise weist die UV-Strahlungsabgabeeinrichtung eine Längserstreckung in Richtung des Verlaufs der Leitungsstrecke auf und gibt im wesentlichen radial dazu UV-Strahlen ab. Die Längserstreckung gewährleistet, daß das vorbeifließende Wasser über einen längeren Zeitraum der UV-Strahlung ausgesetzt ist. Damit ergibt sich eine verbesserte Entkeimung. Die Beeinflussung der Keime ist unter anderem auch von der Beeinflussungszeit abhängig. Aus der Strahlungsstärke und der Behandlungs- oder Beeinflussungszeit ergibt sich die sogenannte Dosis. Je höher die Dosis ist, desto wirkungsvoller ist die Abtötung oder sonstige Beeinträchtigung der Keime.The UV radiation emitting device preferably has a longitudinal extension in the direction of the pipe section and emits UV rays essentially radially to it. The longitudinal extension ensures that the water flowing past is exposed to UV radiation for a longer period of time. This results in improved disinfection. The effect on the germs also depends on the exposure time, among other things. The so-called dose is determined from the radiation intensity and the treatment or exposure time. The higher the dose, the more effective the killing or other impairment of the germs.
Mit Vorteil ist ein die UV-Strahlungsabgabeeinrichtung aktivierender Schalter vorgesehen. Dieser Schalter schaltet die UV-Strahlungsabgabeeinrichtung ein und 0 zwar insbesondere dann, wenn Wasser durch die Armatur entnommen werden soll. Der Schalter kann manuell betätigt werden. Er kann aber auch durch die Handhabung der Armatur betätigt werden, beispielsweise dann, wenn ein Duschkopf von der Wandarmatur abgehoben wird oder wenn ein Wasserventil geöffnet wird. Hierbei kann man die Bewegung, die zum Abheben oder Öffnen notwendig sind, ausnutzen, um ein entsprechendes Steuersignal für die Aktivierung der UV-Strahlungsabgabeeinrichtung zu erzeugen. It is advantageous to provide a switch that activates the UV radiation emitting device. This switch switches the UV radiation emitting device on, particularly when water is to be drawn off through the fitting. The switch can be operated manually. However, it can also be operated by handling the fitting, for example when a shower head is lifted off the wall fitting or when a water valve is opened. The movement required for lifting or opening can be used to generate a corresponding control signal for activating the UV radiation emitting device.
Bevorzugterweise ist der Schalter hierbei aber als Durchflußschalter ausgebildet. Der Schalter wird also durch das durchfließende Wasser selbstbetätigt. In diesem Fall ist man sicher, daß, sobald Wasser fließt, die 5 UV-Strahlungsabgabeeinrichtung aktiviert wird und das Wasser mit UV-Licht beaufschlagt.Preferably, the switch is designed as a flow switch. The switch is therefore automatically activated by the water flowing through it. In this case, you can be sure that as soon as water flows, the 5 UV radiation emitter is activated and the water is exposed to UV light.
Mit Vorteil ist im Bereich der UV-Strahlungsabgabeeinrichtung ein Filter mit einem vorbestimmten maximalen Porengröße angeordnet. Verschiedene pathogene Keime benötigen eine höhere UV-Strahlungsdosis zur Inaktivierung. Dies betrifft insbesondere bakterielle Zellaglomerate und Protozoen (z.B. Amöben, Cryptosporidien). Hinzu kommt, daß sich beispielsweise der Keim der Legionella innerhalb von größeren Amöben einnistet und damit eine höhere Inaktivierungs-Dosis benötigt, weil er durch die Zellwandung des Wirts geschützt ist. Bei einer einfachen UV-Licht-Bestrahlung entgeht er so vielfach der Inaktivierung. Dies wird nun durch den Filter eingeschränkt. Der Filter gestaltet einerseits den Durchfluß von Wasser, gegebenenfalls unter einer geringfügigen Herabsetzung der Strömungsgeschwindigkeit. Die genannten größeren Keime bledben jedoch in dem Filter hängen und werden dann, weil der Filter im Bereich der UV-Strahlungsabgabeeinrichtung angeordnet ist, von dem UV-Licht beaufschlagt und zwar solange, wie sie in dem Filter hängen. Dies kann durchaus ein längerer Zeitraum sein. Die Chance, die Keime tatsächlich zu inaktivieren steigt damit.It is advantageous to arrange a filter with a predetermined maximum pore size in the area of the UV radiation emitter. Various pathogenic germs require a higher UV radiation dose for inactivation. This particularly applies to bacterial cell agglomerates and protozoa (e.g. amoebae, cryptosporidia). In addition, the Legionella germ, for example, nests within larger amoebae and therefore requires a higher inactivation dose because it is protected by the host's cell wall. With simple UV light irradiation, it often escapes inactivation. This is now restricted by the filter. On the one hand, the filter regulates the flow of water, possibly by slightly reducing the flow rate. However, the larger germs mentioned remain stuck in the filter and, because the filter is arranged in the area of the UV radiation emitter, are then exposed to the UV light for as long as they are stuck in the filter. This can certainly be a longer period of time. The chance of actually inactivating the germs increases.
Vorzugsweise ist der Filter hierbei als Matrix aus einem UV-lichtdurchlässigem Material, insbesondere aus Quarzmaterial, gebildet. Das Matrixmaterial, insbesondere das Quarzmaterial, ist für die UV-Strahlung um 254 nm durchlässig und wirkt damit ähnlich wie ein Lichtleiter. Es hat also eine Doppelfunktion. Zum einen 0 hält es die Keime zurück, die damit einer verlängerten Bestrahlungszeit ausgesetzt sind. Zum anderen wird das UV-Licht auch an entferntere Stellen geleitet, so daß nicht die Gefahr einer Abschattung besteht.The filter is preferably made as a matrix from a UV-transparent material, in particular from quartz material. The matrix material, in particular the quartz material, is permeable to UV radiation around 254 nm and thus acts similarly to a light guide. It therefore has a dual function. On the one hand, it holds back the germs, which are then exposed to a longer irradiation time. On the other hand, the UV light is also directed to more distant places, so that there is no risk of shadowing.
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Diese vorteilhafte Wirkung wird insbesondere dann verstärkt, wenn das Material in der Matrix untereinander und mit der UV-Strahlungsabgabeeinrichtung eine Vielzahl von Berührungsstellen bildet. Damit ergibt sich eine unmittelbare Lichtleitung von einem "Korn" zum nächsten, nämlich über die Berührungsstellen der einzelnen "Körner", also der Körper, aus denen die Matrix zusammengesetzt ist. Andererseits ergibt sich an jeder "Bruchkante" eine Lichtstreuung, die stochastisch bewirkt, daß ein Teil des UV-Lichtes in die Umgebung aus-tritt. Größere Keime werden damit zurückgehalten und gleichzeitig von allen Seiten einer höheren Strahlungsdosis ausgesetzt, so daß eine Abschattung nicht möglich ist.This beneficial effect is particularly enhanced when the material in the matrix forms a large number of contact points with each other and with the UV radiation emitting device. This results in a direct light transmission from one "grain" to the next, namely via the contact points of the individual "grains", i.e. the bodies that make up the matrix. On the other hand, light scattering occurs at each "fracture edge", which stochastically causes part of the UV light to escape into the environment. Larger germs are thus held back and at the same time exposed to a higher dose of radiation from all sides, so that shading is not possible.
Vorzugsweise weist die UV-Strahlungserzeugunseinrichtung eine elektrische Vorschaltanordnurig auf, die eine Speisespannung mit einer Frequenz von mehr als 10 kHz, insbesondere 30 kHz oder mehr, erzeugt. Damit läßt sich einerseits bei gleichem Energieeinsatz die UV-Strahlenausbeute steigern, andererseits die Lebensdauer der UV-Strahlenerzeugungseinrichtung erhöhen. Man führt dies darauf zurück, daß bei derartig hohen Frequenzen das zur UV-Strahlenerzeugung durch Gasentladung notwendige Plasma erhalten bleibt, also nicht bei jeder elektrischen Schwingung erneut aufgebaut werden muß.The UV radiation generating device preferably has an electrical ballast arrangement that generates a supply voltage with a frequency of more than 10 kHz, in particular 30 kHz or more. This allows the UV radiation yield to be increased with the same energy input, and the service life of the UV radiation generating device to be increased. This is attributed to the fact that at such high frequencies the plasma required to generate UV radiation by gas discharge is retained, i.e. it does not have to be built up again with each electrical oscillation.
Vorzugsweise ist die UV-Strahlungserzeugungseinrichtung an allen von außen erreichbaren Teilen einer elektri-0 sehen Spannung von maximal 42 V ausgesetzt. Dies ist eine sogenannte Schutz-Kleinspannung. Die von außen erreichbaren Teile liegen nicht frei, sondern sind normalerweise isoliert, aber nicht von einem Gehäuse oder anderen Schutzmaßnahmen abgedeckt. Auch.wenn bei einer 5 Beschädigung der Isolierung dann spannungsführende Teile berührt werden, scheidet eine Gefährdung aus. Eine Wasserberührung derartig spannungsführender Teile kannPreferably, the UV radiation generating device is exposed to an electrical voltage of maximum 42 V on all parts accessible from the outside. This is a so-called protective low voltage. The parts accessible from the outside are not exposed, but are normally insulated, but not covered by a housing or other protective measures. Even if live parts are touched when the insulation is damaged, there is no danger. Contact with water on such live parts can
zwar zu einer Beschädigung der Einrichtung führen. Sie führt aber nicht zu einer Gefährdung von Benutzern.may cause damage to the equipment, but it does not pose a risk to users.
Vorzugsweise ist. die Ausflußöffnung gegenüber der Leitungsstrecke
abgewinkelt angeordnet. Damit verhindert
man, daß der Benutzer mit UV-Licht beaufschlagt werden kann. Das UV-Licht, das sich wie jedes andere Licht nur
geradlinig ausbreiten kann, bleibt damit innerhalb der Leitungsstrecke und dient ausschließlich zur Entkeimung
des vorbeifließenden Wassers.Preferably, the outlet opening is arranged at an angle to the pipe section. This prevents
It is possible that the user can be exposed to UV light. The UV light, which like any other light can only spread in a straight line, remains within the pipe and serves exclusively to disinfect the water flowing past.
Mit Vorteil ist die UV-Strahlungsabgabeeinrichtung als wasserdicht gekapselte Einheit ausgebildet, die mit
einem sauerstoffreien Gas, insbesondere Stickstoff,The UV radiation emitting device is advantageously designed as a waterproof encapsulated unit, which is
an oxygen-free gas, especially nitrogen,
gefüllt ist. Die UV-Strahler müssen vor einem direkten Kontakt mit Wasser geschützt werden. Dies erfolgt dadurch,
daß die Einrichtung als wasserdichtgekapselte
Einheit ausgebildet ist. In dieser Einheit verbleiben
aber Hohlräume. Um die Bildung von Ozon durch kurzwelliges UV-Licht in diesem Gehäuse wie auch die vorzeitige
Alterung der Strahler durch eingetragene Feuchtigkeit
und/oder Staub zu vermeiden, füllt man diese Hohlräume mit einem sauerstoffreien Gas, wobei sich Stickstoff
aufgrund seiner guten Verfügbarkeit und seinerThe UV lamps must be protected from direct contact with water. This is done by
that the device is a waterproof encapsulated
Unit is trained. In this unit remain
but cavities. To prevent the formation of ozone by short-wave UV light in this housing as well as the premature aging of the lamps due to moisture
and/or dust, these cavities are filled with an oxygen-free gas, with nitrogen being the preferred choice due to its good availability and its
5 Preisgünstigkeit bewährt hat.5 Affordability has proven itself.
Die Erfindung wird im folgenden anhand von zwei bevorzugten Ausführungsbeispielen in der Verbindung mit der
Zeichnung beschrieben. Hierin zeigen:
30The invention is described below using two preferred embodiments in conjunction with the drawing. In the drawing:
30
Fig. 1 ein erstes Beispiel einer Wasserentnahmearmatur am Beispiel eines Duschkopfes in schematischer
Darstellung, teilweise im Schnitt, undFig. 1 shows a first example of a water extraction fitting using the example of a shower head in schematic
Representation, partly in section, and
5 Fig. 2 eine zweite Ausgestaltung.5 Fig. 2 a second embodiment.
Fig. 1 zeigt eine Wasserentnahmearmatur 1, die im vorliegenden Fall gebildet ist durch eine Wandarmatur 2, die mit einer Kaltwasserleitung 3 und einer Warmwasserleitung 4 verbunden und fest an einer Wand montiert ist. Die Kaltwasserleitung 3 und die Warmwasserleitung 4 bilden hierbei einen Versorgungsanschluß. Dieser wiederum bildet den Teil eines Haus-Wassernetzes und sind über dieses Wassernetz mit einem Anschlußpunkt des Hauses verbunden, gegebenenfalls über eine Heizeinrichtung. Der Anschlußpunkt des Hauses steht in Verbindung mit einem öffentlichen Versorgungsnetz. Denkbar ist aber auch eine Verbindung mit einem Wasserspeicher.Fig. 1 shows a water extraction fitting 1, which in the present case is formed by a wall fitting 2, which is connected to a cold water pipe 3 and a hot water pipe 4 and is firmly mounted on a wall. The cold water pipe 3 and the hot water pipe 4 form a supply connection. This in turn forms part of a house water network and is connected via this water network to a connection point in the house, possibly via a heating device. The connection point in the house is connected to a public supply network. A connection to a water tank is also conceivable.
Die Wandarmatur 2 bildet gleichzeitig eine Mischbatterie, in der das Wasser aus den Kalt- und Warmwasseranschlüssen 3, 4 gemischt wird, um eine für den Benutzer angenehme Temperatur zu erhalten. Die Einstellung erfolgt hierbei über Wasserhähne 5, 6, die jeweils ein nicht näher dargestelltes Ventil betätigen. 20The wall fitting 2 also forms a mixer tap, in which the water from the cold and hot water connections 3, 4 is mixed to achieve a temperature that is comfortable for the user. The setting is made using taps 5, 6, each of which operates a valve that is not shown in detail. 20
Die Armatur 1 von Fig. 1 weist ferner einen Duschkopf 7 auf, der über eine flexible Leitung 8 mit der Wandarmatur 2 verbunden ist. Der Duschkopf 7 weist eine Ausflußöffnung 9 auf, die durch ein Siebblech 10 abgedeckt ist. Der Duschkopf 7 weist ferner einen GriffabschnittThe fitting 1 of Fig. 1 also has a shower head 7, which is connected to the wall fitting 2 via a flexible line 8. The shower head 7 has an outflow opening 9, which is covered by a screen plate 10. The shower head 7 also has a handle section
11 auf, in dessen Innern ein Teil der Leitungsstrecke11, inside which part of the line section
12 geführt ist, die sich im übrigen durch die Leitung 8 bis zur Wandarmatur 2 fortsetzt. Die Ausflußöffnung 9 ist gegenüber der Leitungsstrecke 12 abgewinkelt, im 0 vorliegenden Fall um etwa 90°.12, which also continues through the line 8 to the wall fitting 2. The outlet opening 9 is angled relative to the line section 12, in the present case by approximately 90°.
Die Leitung 8 ist mit Hilfe einer Überwurfmutter 13 mit dem Duschkopf 7 verbunden.The pipe 8 is connected to the shower head 7 by means of a union nut 13.
In dem Griffabschnitt 11 des Duschkopf&ohgr; 1 ist ein UV-Strahler 14 angeordnet, der von einem Quarztauchrohr 15 umgeben ist. Abstandshalter 16, 17 sorgen dafür, daß ein Ringraum 18 zwischen dem Quarztauchrohr 15 und dem UV-Strahler 14 vorhanden bleibt. Dieser Ringraum 18 ist mit Stickstoff oder einem anderen sauerstoffreien, vorzugsweise inerten, Gas gefüllt. Das Tauchrohr 15 bildet ein wasserdichtgekapseltes Gehäuse, in das lediglich eine elektrische Leitung 19 hineingeführt ist. Selbstverständlich sind die elektrischen Anschlüsse wasserdicht ausgeführt. Anstelle eines Quarztauchrohres 15 kann auch ein Tauchrohr aus einem anderen UV-lichtdurchlässigem Material verwendet werden.A UV lamp 14 is arranged in the handle section 11 of the shower head ω 1 and is surrounded by a quartz immersion tube 15. Spacers 16, 17 ensure that an annular space 18 remains between the quartz immersion tube 15 and the UV lamp 14. This annular space 18 is filled with nitrogen or another oxygen-free, preferably inert, gas. The immersion tube 15 forms a watertight encapsulated housing into which only an electrical line 19 is led. The electrical connections are of course watertight. Instead of a quartz immersion tube 15, an immersion tube made of another UV-transparent material can also be used.
Die elektrische Leitung 19 ist durch die flexible Leitung 8 bis zur Wandarmatur 2 geführt. Die Wandarmatur 2 weist ein elektrisches Vorschaltgerät 2 0 auf, das mit einem Aktivierungsschalter 21 versehen wird. Wenn der Duschkopf 7 von einer Ruheposition auf einer Gabel 22 abgehoben wird, wird das Vorschaltgerät 2 0 aktiviert und versorgt dann den UV-Strahler 14 über die elektrische Leitung 19 mit einer elektrischen Spannung, so daß der UV-Strahler anfängt, UV-Licht auszusenden.The electrical line 19 is led through the flexible line 8 to the wall fitting 2. The wall fitting 2 has an electrical ballast 2 0, which is provided with an activation switch 21. When the shower head 7 is lifted from a resting position on a fork 22, the ballast 2 0 is activated and then supplies the UV lamp 14 with an electrical voltage via the electrical line 19, so that the UV lamp starts to emit UV light.
Die elektrische Vorschaltanordnung erzeugt hierbei eine elektrische Spannung mit einer Frequenz von mehr als 10 kHz, insbesondere von 3 0 kHz oder mehr. Bei der Verwendung derartig hoher Frequenzen nimmt an, daß das Plasma, das sich bei der Gasentladung zwischen gegen-0 überliegenden Elektroden des UV-Strahlers 14 aufbaut, nicht wieder vollständig zusammenbricht, bevor bei der nächsten elektrischen Schwingung die nächste Gasentladung erfolgt. Auf diese Weise läßt sich zum einen energiesparender Betrieb erreichen und zum anderen die Le-5 bensdauer des UV-Strahlers 14 erhöhen. Die Spannungen, die über die Leitung 19 übertragen werden, bleiben unterhalb von 42 V, d.h. im Bereich einer Schutz-Klein-The electrical ballast arrangement generates an electrical voltage with a frequency of more than 10 kHz, in particular 30 kHz or more. When using such high frequencies, it is assumed that the plasma that builds up between opposing electrodes of the UV lamp 14 during the gas discharge does not collapse completely before the next gas discharge occurs during the next electrical oscillation. In this way, energy-saving operation can be achieved on the one hand and the service life of the UV lamp 14 can be increased on the other. The voltages that are transmitted via the line 19 remain below 42 V, i.e. in the range of a protective low voltage.
spannung. Es reicht aus, wenn sie im Bereich von 12 V liegen.voltage. It is sufficient if they are in the range of 12 V.
Der UV-Strahler 14 ist vorzugsweise als Niederdruck-Quecksilberdampfstrahler ausgebildet, d.h. er weist eine Hauptstrahlenemission von einer Wellenlänge im Bereich von 250 bis 255 nm auf. Genauer gesagt liegt die Hauptspektrallinie bei 253,7 nm. Diese Wellenlänge kommt der Hauptabsorptionslinie der DNAs von Mikororganismen sehr nahe, so daß hier ein sehr guter Wirkungsgrad erreicht wird.The UV lamp 14 is preferably designed as a low-pressure mercury vapor lamp, i.e. it has a main radiation emission with a wavelength in the range of 250 to 255 nm. More precisely, the main spectral line is at 253.7 nm. This wavelength is very close to the main absorption line of the DNAs of microorganisms, so that a very good efficiency is achieved here.
Der UV-Strahler 14 weist eine gewisse Längserstreckung auf, die in Richtung der Längserstreckung der Leitungsstrecke 12 ausgerichtet ist. Wasser, das an dem Strahler 14 vorbeifließt, wird also über eine gewisse Zeit der UV-Strahlung ausgesetzt, wodurch eine relativ hohe Strahlungsdosis auf das vorbeifließende Wasser wirken kann.The UV emitter 14 has a certain longitudinal extension, which is aligned in the direction of the longitudinal extension of the line section 12. Water that flows past the emitter 14 is therefore exposed to UV radiation for a certain period of time, whereby a relatively high radiation dose can act on the water flowing past.
Diese Wirkung wird noch dadurch erhöht, daß der UV-Strahler 14, der mit dem umgebenden Quarztauchrohr 15 eine UV-Strahlungsabgabeeinrichtung bildet, von einem Filter 23 umgeben ist, der als Matrix aus einem Quarz-5 material oder einem anderen UV-lichtdurchlässigen Material gebildet ist. Verwendet werden kann z.B. Quarz-Bruch einer definierten Partikelgröße oder versintertes oder aufgeschäumtes Quarz (Schaumglas) mit definiertem Poren/Partikel-Durchmesser.This effect is further increased by the fact that the UV emitter 14, which forms a UV radiation emitting device with the surrounding quartz immersion tube 15, is surrounded by a filter 23 which is formed as a matrix from a quartz 5 material or another UV-transparent material. For example, quartz fragments of a defined particle size or sintered or foamed quartz (foam glass) with a defined pore/particle diameter can be used.
Dieser Filter 23 setzt zum einen die Strömungsgeschwindigkeit des durchfließenden Wassers geringfügig herab. Zum anderen hält er aber größere Keime, beispielsweise bakterielle Zellaglomerate und Protozoen, z.B. Amöben oder Cryptosporidien, zurück. Diese können den Filter 2 3 nicht ohne weiteres durchqueren. Sie benötigen dazu, wenn sie es überhaupt schaffen, eine längere Zeit. InThis filter 23 slightly reduces the flow rate of the water flowing through it. On the other hand, it holds back larger germs, such as bacterial cell aglomerates and protozoa, e.g. amoebae or cryptosporidia. These cannot easily pass through the filter 2 3. They need a long time to do so, if they manage to do so at all.
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dieser Zeit sind sie aber der Strahlung des UV-Lichts ausgesetzt. Der Matrixaufbau des Filters 23 bewirkt, daß die Partikel des Filters 23 einerseits dicht an dicht aneinanderliegen und eine Vielzahl von Berührungsstellen untereinander bilden. Andererseits bilden sie auch eine Vielzahl von Berührungsstellen mit dem Quarztauchrohr 15. Damit kann eine direkte Lichtleitung von dem Quarzstrahler 14 in das Innere des Filters erfolgen. Das UV-Licht wird dort von Partikel zu Partikel weitergeleitet und kann so auch entferntere Bereiche im Innern des Duschkopfes 7 erreichen. Bei jeder "Bruchstelle" oder Oberfläche der Partikel erfolgt allerdings ein Austritt eines Teils des UV-Lichts, das dann aber Keime, die sich an dieser Stelle befinden, beaufschlagen kann. Damit überwindet man auch das Problem, daß die Eindringtiefe von UV-Licht bei etwas verschmutztem Wasser stark herabgesetzt wird. Durch den Filter 23 stehen für das UV-Licht praktisch keine größeren freien Weglänge mehr zur Verfügung, in denen es 0 das Wasser durchqueren muß. Die Wasserabschnitte haben vielmehr nur die Länge, die durch den Filter 23 zugelassen wird.During this time, however, they are exposed to UV light radiation. The matrix structure of the filter 23 means that the particles of the filter 23 lie close together and form a large number of contact points with one another. On the other hand, they also form a large number of contact points with the quartz immersion tube 15. This allows direct light to be transmitted from the quartz radiator 14 into the interior of the filter. The UV light is passed on from particle to particle and can thus also reach more distant areas inside the shower head 7. At every "break" or surface of the particles, however, part of the UV light escapes, which can then attack germs located at this point. This also overcomes the problem that the penetration depth of UV light is greatly reduced when the water is slightly contaminated. Thanks to the filter 23, there is practically no longer any longer free path available for the UV light to travel through the water. Rather, the water sections are only as long as is permitted by the filter 23.
Dadurch, daß die Ausflußöffnung 9 abgewinkelt gegenüber dem Griffabschnitt 11 angeordnet ist, besteht nicht die Gefahr, daß UV-Licht aus der Ausflußöffnung 9 austritt und einen Benutzer gefährdet. Andererseits führt das UV-Licht aber zu einer relativ guten und zuverlässigen Entkeimung des ausfließenden Wassers. 30Because the outlet opening 9 is arranged at an angle to the handle section 11, there is no risk of UV light escaping from the outlet opening 9 and endangering a user. On the other hand, the UV light leads to a relatively good and reliable disinfection of the water flowing out. 30
Fig. 2 zeigt eine andere Ausgestaltung, bei der gleiche Elemente mit gleichen Bezugszeichen versehen worden sind.Fig. 2 shows another embodiment in which the same elements have been given the same reference numerals.
Im Gegensatz zu der Ausführung nach Fief. I weist die
Wandarmatur 2 nur noch einen Wasserhahn 5 zur Mengenregelung auf. Die Temperatureinstellung erfolgt über einen
Thermostatventil 26.
5In contrast to the version according to Fief. I, the wall fitting 2 only has a water tap 5 for controlling the flow rate. The temperature is set via a thermostatic valve 26.
5
Ferner ist der UV-Strahler 14 nicht mehr im Duschkopf selbst angeordnet, sondern in der Wandarmatur 2. Er wird aber nach wie vor über Abstandshalter 16, 17 in einem Gehäuse gehalten und von einem Vorschaltgerät 2 0 über eine elektrische Leitung 19 mit elektrischer Spannung versorgt.Furthermore, the UV lamp 14 is no longer arranged in the shower head itself, but in the wall fitting 2. However, it is still held in a housing via spacers 16, 17 and is supplied with electrical voltage by a ballast 20 via an electrical line 19.
Das UV-Licht gelangt bei dieser Ausgestaltung über einen Lichtleiter 24, der ebenfalls innerhalb der flexiblen Leitung 8, dem Wasserschlauch, zum Duschkopf 7. Am Ende des Lichtleiters 24 ist eine Austrittsanordnung vorgesehen, die das austretende Licht im wesentlichen radial verteilt. Auch hier ist wieder ein Filter 23 so angeordnet, daß er die Austrittsanordnung 25 umgibt.In this design, the UV light reaches the shower head 7 via a light guide 24, which is also inside the flexible line 8, the water hose. At the end of the light guide 24, an exit arrangement is provided, which distributes the emerging light essentially radially. Here, too, a filter 23 is arranged so that it surrounds the exit arrangement 25.
Die Verwendung eines UV-Strahlers oder eines Lichtleiters mit UV-Austrittsanordnung ist nicht auf einen Duschkopf beschränkt. Man kann die gleiche Lösung auch bei normalen Wasserhähnen anwenden, bei denen die Ge-5 fahr besteht, daß dort zwischen dem Ventil und der Austrittsöffnung 9 Wasser verbleibt, wie dies bei einem Duschkopf im Schlauch, d.h. in der flexiblen Leitung 8, zu erwarten ist.The use of a UV lamp or a light guide with a UV outlet arrangement is not limited to a shower head. The same solution can also be used on normal taps where there is a risk of water remaining between the valve and the outlet opening 9, as is to be expected in the hose, i.e. in the flexible pipe 8, of a shower head.
0 Bei der Ausgestaltung nach Fig. 2 wird die Vorschalt-0 In the embodiment according to Fig. 2, the ballast
anordnung 2 0 und damit der UV-Strahler immer dann aktiviert, wenn Wasser in die flexible Leitung 8 hineinfließt.
Hierzu ist am Anfang der flexiblen Leitung ein Durchflußschalter 27 vorgesehen.
35arrangement 2 0 and thus the UV lamp is always activated when water flows into the flexible line 8. For this purpose, a flow switch 27 is provided at the beginning of the flexible line.
35
tit ·*·· 4* ··♦tit ·*·· 4* ··♦
Sämtliche Spannungen werden unterhalb eines Werts von 42 V gehalten. In den meisten Fällen wird eine Versorgungsspannung von 12 V ausreichen. Dies hat den Vorteil, daß auch bei einer Beschädigung von Isolierungen innerhalb der elektrischen Anordnungen keine Gefährdung eines Benutzers auftreten kann.All voltages are kept below 42 V. In most cases, a supply voltage of 12 V will be sufficient. This has the advantage that even if insulation within the electrical arrangements is damaged, there is no risk to the user.
Claims (18)
10characterized in that the UV radiation emitting device (14, 15; 25) has a main beam emission with a wavelength in the range of 250 to 255 nm.
10
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|---|---|---|---|
| DE29614998U DE29614998U1 (en) | 1996-05-10 | 1996-05-10 | Water tap |
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|---|---|---|---|
| DE19618771A DE19618771C2 (en) | 1996-05-10 | 1996-05-10 | Water tap |
| DE29614998U DE29614998U1 (en) | 1996-05-10 | 1996-05-10 | Water tap |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE29614998U1 true DE29614998U1 (en) | 1996-11-14 |
Family
ID=26025571
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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Country Status (1)
| Country | Link |
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| DE (1) | DE29614998U1 (en) |
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