DE3341797A1

DE3341797A1 - Verfahren und vorrichtung zur entkeimung einer fluessigkeitsmenge, insbesondere einer wassermenge

Info

Publication number: DE3341797A1
Application number: DE19833341797
Authority: DE
Inventors: Walter 4300 Essen Anke
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1983-11-19
Filing date: 1983-11-19
Publication date: 1985-05-30

Description

"Verfahren und Vorrichtung zur Entkeimung einer
Flüssigkeitsmenge, insbesondere einer Wassermenge" Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Entkeimung einer Flüssigkeitsmenge, insbesondere einer Wassermenge. Gegenstand der Erfindung ist auch eine Vorrichtung zur Durchführung eines solchen Verfahrens.
Unter Entkeimung versteht man in erster Linie eine bakteriologische und virologische Beeinflussung eines Mediums im Sinne einer Sterilisierung. Zur Entkeimung von Flüssigkeiten, insbesondere von Wasser, sind bislang drei grundsätzlich unterschiedliche Verfahren bekannt. Das bekannteste Verfahren ist das Abkochen von Wasser, wie es tagtägliche Praxis in einer Vielzahl von A1-wendungsfällen ist. Weiterhin sind sogenannte Entkeimungstabletten bekannt, die insbesondere zur Entkeimung von Wasser verwendet werden und auf chemischen Wege zu einer Entkeimung des Wassers führen. Solche Entkeimungstabletten werden vielfach von Touristen auf Reisen verwendet. Schließlich ist es auch bekannt, daß eine Entkeimung von Wasser durch Einlegen von Silberwolle für etwa 24 Stunden erzielbar ist.
Alle zuvor erläuterten bekannten Verfahren zur Entkeimung einer Flüssigkeitsmenge, insbesondere einer Wassermenge, sind in der einen oder anderen Weise nicht optimal. Das Abkochen erfordert einen hohen Energieaufwand und ist verfahrenstechnisch aufwendig. Die Verwendung von Entkeimungstabletten ist als chemisches Verfahren unschön, insbesondere da das entkeimte Wasser einen unangenehmen Geruch aufweist. Die Verwendung von Silberwolle schließlich ist ungeheuer zeitaufwendig und dadurch normalerweise nicht praktikabel.
Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der in Rede stehenden Art anzugeben, das ähnlich unproblematisch arbeitet wie das Verfahren unter Verwendung von Silberwolle, das jedoch nur einen sehr geringen Zeitaufwand benötigt. Aufgabe der Erfindung ist es auch, eine Vorrichtung zur Durchführung eines solchen Verfahrens anzugeben.
Das erfindungsgemäße Verfahren, bei dem die zuvor aufgezeigte Aufgabe gelöst ist, ist dadurch gekennzeichnet, daß durch die zu entkeimende Flüssigkeitsmetige für eine bestimmte Mindestzeit ein elektrischer Strom geleitet wird. Erfindurigemäß ist erkannt worden, daß die Leitung von Strom durch eine Flüssigkeit, insbesondere durch normales Wasser, dazu führt, daß nach einer bestimmten Mindestzeit alle Bakterien und Viren abgetötet sind. Die Mindestzeit bestimmt sich dabei danach, mit welcher Stromstärke gearbeitet wird, im Regelfall sind Zeiten von weniger als einer Stunde weitaus genügend.
Es gibt nun verschiedene Möglichkeiten, das erfindungsgemäße Verfahren auszugestalten, was im folgenden beispielhaft erläutert werden soll.
Anwendungstechnisch besonders zweckmäßig ist eine Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens, die dadurch gekennzeichnet ist, daß durch die zu entkeimende Flüssigkeitsmenge ein Gleichstrom, vorzugsweise mit einer Stromstärke von 0,1 A bis 1,5 A, insbesondere von 0,1 A bis 1,0 A, geleitet wird. Zumeist sind Ströme einer Stromstärke von 0,2 bis 0,3 A schon ausreichend.
Anwendungstechnisch läßt sich unter Unständen eine weitere Verbesserung dadurch erzielen, daß durch die zu entkeimende Flüssigkeitsmenge ein niederfrequenter Wechselstrom, vorzugsweise mit einer Frequenz zwischen 10 Hz und 60 KZ insbesondere von 20 KZ bis 30 KZ, und vorzugsweise mit einer Stromstärke von 0,1 A bis 1,5 A, insbesondere von 0,1 A bis 1,0 A, geleitet wird. Eine Verwendung niederfrequenten Wechselstroms erfordert allerdings einen höheren konstruktionstechnischen Aufwand zur Verwirklichung des Verfahrens.
In jedem Fall ist es zweckmäßig, wenn an die zu entkeimende Flüssigkeit eine Gleichspannung bzw. eine Wechselspannung von lediglich ca. 9 V angelegt wird.
Dies ist eine Spannung, die für den normalen Gebrauch geeignet ist, da sie batterietechnisch leicht vorgebbar ist, und die für die in erster Linie in Betracht kommenden relativ kleinen Flüssigkeitsmengen auch ausreichend ist.
Das besagt selbstverständlich nicht, daß bei der Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens in größerem, beispielsweise industriellem Maßstab nicht auch erheblich höhere Spannungen Verwendung finden könnten.
Bei einer im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens als üblich anzusehenden Flüssigkeitsmenge von etwa 200 ml dürfte die Mindestzeit höchstens 20 bis 30 m betragen.
In einer Reihe von Versuchen sind verschiedene Materialien für Elektroden zum Durchleiten des elektrischen Stroms durch die zu entkeimende Flüssigkeitsmenge geprüft worden. Verwendet worden ist eine Wassermenge mit einem pH-Wert von 7,5 und einer Leitfähigkeit von 87 mS/m sowie einer Gesamthärte von 17,00 Dabei ergab sich bei einer Anode aus Silber und einer Kathode aus Edelstahl jeweils eine störende Ausfällung von Silberchlorid, und zwa#r nach Versuchszeiten von 10, 20 und 90 s. Bei einer Anode aus Edelstahl und einer Kathode aus Silber ergab sich eine ebenfalls störende gelbliche Färbung der Wassermenge, und zwar nach Versuchszeiten von 5 und 10 min. Als besonders zweckmäßig hat sich schließlich eine Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens herausgestellt, die dadurch gekennzeichnet ist, daß der Strom über eine Anode aus Kohlenstoff und eine Kathode aus Silber oder Platin durch die Flüssigkeitsmenge geleitet wird. Dabei blieb die Wassermenge völlig klar und geruchlos. Nach einer Versuchszeit von 30 min konnte eine vollständige Entkeimung - Abtötung der zuvor nachgewiesenen Kolibakterien - nachgewiesen werden. Es ist jedoch anzunehmen, daß schon erheblich kürzere Mindestzeiten ausreichend sind.
In verfahrensmäßiger Hinsicht geht die Lehre der Erfindung dahin, daß ein Flüssigkeitsbehälter, eine in den Flüssigkeitsbehälter hineinragende Anode und Kathode sowie eine mit der Anode und der Kathode elektrisch verbundene Stromquelle, insbesondere eine Batterie, vorgesehen sind und daß die Anode vorzugsweise aus Kohlenstoff und die Kathode vorzugsweise aus Silber oder Platin bestehen.
Vorzugsweise weist der Flüssigkeitsbehälter ein Fassungsvermögen von 150 ml bis 250 ml, insbesondere von ca. 200 ml auf.
Langwierige Versuche haben ergeben, daß insbesondere für die zuvor erwähnte Flüssigkeitsmenge eine Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung zweckmäßig ist, die sich dadurch auszeichnet, daß die Anode bei voll gefülltem Flüssigkeitsbehälter eine eingetauchte Oberfläche von 10 cm2 bis 18 cm2, vorzugsweise von 14 cm2, und die Kathode eine Oberfläche von 17 cm2 bis 28 cm2, vorzugsweise von ca. 22,5 cm2, aufweist. Dabei sind zweckmäßigerweise die Anode und die Kathode in einem Abstand von 8 mm bis 15 mm, vorzugsweise von 10 mm, angeordnet. Mit dieser Vorrichtung wurde auch das zuvor als besonders zweckmäßig erläuterte Verfahren mit einer Anode aus Kohlenstoff und einer Kathode aus Silber durchgeführt.
In konstruktiver Hinsicht empfiehlt sich eine Ausgestaltung der erfindungsqemäßen Vorrichtung, die dadurch gekennzeichnet ist, daß der Flüssigkeitsbehälter becherartig mit einem Becherboden ausgestaltet ist, daß die Anode und Kathode in die Wandung des Flüssigkeitsbehälters integriert sind und daß der Becherboden des Flüssigkeitsbehälters mit einer Aufnahme für die Stromquelle und eventuell einem Schalter versehen ist. Zweckmäßigerweise ist dabei die Aufnahme vom Becherboden des Flüssigkeitsbehälters abnehmbar. Außerdem empfieh] es sich, an der Außenwand der Aufnahme eine Einschaltanzeige vorzusehen.
Handhabungstechnisch ist es besonders zweckmäßig, die erfindungsgemäße Vorrichtung so auszugestalten, daß die Betätigung des Schalters durch Drehen der Aufnahme gegenüber dem Flüssigkeitsbehälter erfolgt.
Schließlich ist es konstruktiv ohne weiteres möglich, die Anode und die Kathode abgedichtet durch den Becherboden hindurchzuführen, so daß nach außen hin eine von der Wandung des Flüssigkeitsbehälters vollständig abgeschirmte Konstruktion gegeben ist.
Die zuletzt erläuterte Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung zeichnet sich dadurch aus, daß alle Bestandteile gewissermaßen in einem "Trinkbecher" integriert sind. Damit eignet sich die erfindungsgemäße Vorrichtung in ganz besonderer Weise für die Verwendung auf Reisen.
Selbstverständlich läßt sich die erfindungsgemäße Vorrichtung nicht nur für Flüssigkeitsmengen geringen Ausmaßes anwenden. Bei entsprechender Anpassung der Dimensionen in konstruktiver und elektrotechnischer Hinsicht ist ohne weiteres auch eine Anwendung in industriellem Maßstab denkbar.
Im folgenden wird die Erfindung in vorrichtungsmäßiger Hinsicht nochmals anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung erläutert.
Die einzige Figur. der Zeichnung zeigt in perspektivischer Ansicht und rein schematisch eine Vorrichtung zur Entkeimung einer Flüssigkeitsmenge, insbesondere einer Wassermenge.
Die in der einzigen Figur dargestellte Vorrichtung weist zunächst einen Fltissigkeitsbehälter 1, eine in den Flüssigkeitsbehälter 1 hineinragende Anode 2 und eine ebenfalls in den Flüssigkeitsbehälter 1 hineinragende Kathode 3 auf.
Die Anode 2 und die Kathode 3 sind mit einer Stromquelle 4 in Form einer Batterie elektrisch verbunden. Die Anode 2 besteht aus Kohlenstoff und ist stabförmig ausgebildet, während die Kathode 3 aus Silber besteht und streifenförmig ausgeführt ist.
Der Flüssigkeitsbehälter 1 weist im dargestellten Ausführungsbeispiel ein Fassungsvermögen von 200 ml auf. Dieser Flüssigkeitsbehälter 1 ist becherartig mit einem Becherboden 5 ausgestaltet und die Anode 2 und die Kathode 3 sind in die Wandung des Flüssigkeitsbehälters 1 integriert. Der Becherboden 5 des Flüssigkeitsbehälters 1 ist mit einer Aufnahme 6 für die Stromquelle 4 sowie mit einem Schalter 7 versehen.
Die Aufnahme 6 ist, wie in der einzigen Figur angedeutet ist, vom Becherboden 5 des Flüssigkeitsbehälters 1 abnehmbar und an ihrer Außenwand mit einer Einschaltanzeige 8 in Form einer Leuchtdiode versehen. Die Betätigung des Schalters 7 erfolgt einfach durch Drehen der Aufname 6 gegenüber dem Flüssigkeitsbehälter 1.
Schließlich ist in der einzigen Figur noch angedeutet, daß die Anode 2 und die Kathode 3 abgedichtet durch den Becherboden 5 hindurchgeführt sind, so daß die dargestellte Vorrichtung insgesamt nach außen mehr oder weniger die Form eines "normalen" Trinkbechers aufweist.
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Claims

Patentansprüche: 1. Verfahren zur Entkeimung einer Flüssigkeitsmenge, insbesondere einer Wassermenge, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß durch die zu entkeimende Flüssigkeitsmenge für eine bestimmte Mindestzeit ein elektrischer Strom geleitet wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß durch die zu entkeimetde Flüssigkeitsmenge ein Gleichstrom, vorzugsweise mit einer Stromstärke von 0,1 A bis 1,5 A, insbesondere von 0,1 A bis 1,0 A, geleitet wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß durch die zu entkeimende Flüssigkeitsmenge ein niederfrequenter Wechselstrom, vorzugsweise mit einer Frequenz zwischen 10 Hz und 60 Hz, insbesondere von 20 Hz bis 30 Hz, und vorzugsweise mit einer Stromstärke von 0,1 A bis 1,5 A, insbesondere von 0,1 A bis 1,0 A, geleitet wird.
4. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß an die zu entkeimende Flüssigkeitsmenge eine Gleichspannung bzw. eine Wechselspannung von ca.

9 V angelegt wird.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Flüssigkeitsmenge etwa 200 ml und die Mindestzeit höchstens 20 bis 30 min betragen
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Strom über eine Anode aus Kohlenstoff und eine Kathode aus Silber oder Platin durch die Flüssigkeitsmenge geleitet wird.
7. Vorrichtung zur Durchführung eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis dadurch gekennzeichnet, daß ein Flüssigkeitsbehälter (1), eine in den Flüssigkei behälter (1) hineinragende Anode (2) und Kathode (3) sowie eine mit der Anode (2 und der Kathode (3) elektrisch verbundene Stromquelle (4), insbesondere Batterie, vorgesehen sind und daß die Anode (2) vorzugsweise aus Kohlenstoff und die Kathode (3) vorzugsweise aus Silber oder Platin bestehen.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Flüssigkeitsbehälter (1) ein Fassungsvermögen von 150 ml bis 250 ml, insbesondere von ca.

200 ml aufweist.
9. Vorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Anode bei voll gefülltem Flüssigkeitsbehälter eine eingetauchte Oberfläche von 10 cm2 bis 18 cm2, vorzugsweise von 14 cm2, und die Kathode eine Oberfläche von 17 cm2 bis 28 cm2, vorzugsweise von ca. 22,5 cm², aufweist.
10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Anode und die Kathode in einem Abstand von 8 mm bis 15 mm, vorzugsweise von 10 mm, angeordnet sind.
11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7, bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Flüssigkeitsbehälter (1) becherartig mit einem Becherboden (5) ausgestaltet ist, daß die Anode (2) und die Kathode (3) in die Wandung des Flüssigkeitsbehälters (1) integriert sind und daß der Becherboden (5) des Flüssigkeitsbehälters (1) mit einer Aufnahme (6) für die Stromquelle (4) und eventuell einem Schalter (7) versehen ist.
12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufnahme (6) vom Becherboden (5) des Flüssigkeitsbehälters (1) abnehmbar ist.
13. Vorrichtung nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß an der Außenwand der Aufnahme (6) eine Einschaltanzeige (8), vorzugsweise in Form ellltrr Leuchtdiode, vorgesehen ist.
14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 13, daß die Betätigung des Schal ters (7) durch Drehen der Aufnahme (6) gegenüber dem Flüssigkeitsbehälter (1) er folgt.
15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 14, dadurch gekennzeichnet, tl die Anode (2) und die Kathode (3) abgedichtet durch den Becherboden (5) hindurch geführt sind.