DE3750950T2

DE3750950T2 - Reinigungssystem für flüssigkeiten.

Info

Publication number: DE3750950T2
Application number: DE3750950T
Authority: DE
Inventors: Stephen Montvila; John Noll
Original assignee: PWT PARTNERS LP
Current assignee: PWT PARTNERS LP
Priority date: 1986-05-09
Filing date: 1987-04-21
Publication date: 1995-05-24
Anticipated expiration: 2007-04-22
Also published as: WO1987006841A1; JPH01500016A; CA1293847C; IE68061B1; PT84827A; JP2974676B2; OA08594A; KR910005289B1; DE3750950D1; ATE116552T1; NO173272C; NZ220069A; MX167742B; NO880069D0; IE871163L; AU601743B2; EP0267261B1; EP0267261A1; CN87103349A; EP0267261A4

Description

Gebiet der Erfindung

Diese Erfindung bezieht sich auf Fluidreinigungssysteme, insbesondere auf Fluidreinigungssysteme, die eine Ultraviolettbestrahlung von sowie Filtration von Fluid umfassen, und auch noch auf ein Flüssigkeitssterilisationssystem.

Beschreibung des Standes der Technik

Beim Versuch, trinkbares Trinkwasser hoher Qualität zur Verfügung zu stellen, sind verschiedene Behandlungssysteme entwickelt worden. Bei vielen solcher Systeme werden Aktivkohlefilter als eine gängige Behandlung zum Beseitigen von Geruch, Verbessern von Geschmack sowie zum Entfernen von Chemikalien, wie zum Beispiel Chlor und Chloroform, eingesetzt. Jedoch ist Kohlenstoff eine Nährstoffquelle, die Bakterienleben und -wachstum unterstützt. Als Ergebnis bilden diese Filter ihrerseits einen Nährboden für bakterielle Verunreinigung, wenn die Filter nicht häufig ausgewechselt werden. Diese Bakterien werden bis zum Verbraucher verbreitet, wenn das Wasser durch das Filter fließt, dabei die bakterielle Verunreinigung aufnimmt und die Bakterien dem Benutzer zuführt.
Es hat sich herausgestellt, daß Aktivkohlefilter bakterielles Wachstum so fördern, daß nicht routinemäßig ausgewechselte Filter mehr bakterielle Verunreinigung im Wasser bewirken als ungefiltertes Wasser selbst. Zusätzlich neigen die Bakterien dazu, viele der aufnahmefähigen Stellen im Filter zu besetzen, wodurch die Aufnahmefähigkeit des Filters verringert und das Filter für seinen beabsichtigten Zweck des Wasserreinigens unwirksam gemacht wird.
Es ist weithin bekannt, daß Ultraviolettbestrahlung von Wasser dort enthaltene Mikroorganismen und Bakterien abtötet. Aus diesem Grund wird bei vielen herkömmlichen Reinigungssystemen eine Ultraviolett-Sterilisationsbaueinheit eingesetzt, die in Reihe mit einer Filtrations-Baueinheit angeordnet ist.
Die US-A-3 550 782 z.B. offenbart ein Flüssigkeitsreinigungssystem mit den im ersten Teil des Anspruchs 1 angegebenen Merkmalen, das ein Paar von parallelen, wasserführenden Rohren und eine Reihe von zwischen den Rohren angeordneten Ultraviolettlampenbirnen aufweist. Eine Umkehrosmose-Baueinheit ist in Serie zwischen die Rohre geschaltet, so daß die durch die Rohre fließende Flüssigkeit sowohl stromaufwärts als auch stromabwärts der Umkehrosmose-Baueinheit Ultraviolettstrahlung ausgesetzt wird. In der US-A-3 550 782 ist ausgeführt, daß die Vernichtung von Bakterien stromaufwärts der Umkehrosmose-Baueinheit wünschenswert ist, um die Membran der Baueinheit gegen die Ansammlung lebender Bakterien zu schützen. Nachdem die Flüssigkeit (Wasser) ein zweites Mal der Ultraviolettstrahlung ausgesetzt wurde (d.h. stromabwärts der Umkehrosmose- Baueinheit), wird die gefilterte und sterilisierte Flüssigkeit (Wasser) zu einem großen Speichertank geleitet, aus dem bei Bedarf Wasser abgezogen wird.
Dieses bekannte Flüssigkeitsreinigungssystem kann für einige Anwendungen geeignet sein, ist aber für einen Haushalts- oder Heimgebrauch unzweckmäßig.
Erstens kann der im bekannten System eingesetzte Tank als ein weiterer Nährboden für Mikroorganismen und Bakterien wirken, insbesondere wenn das Wasser für eine etwas längere Zeitdauer im Tank verbleibt. Der Tank ist mit dem Hahn oder Wasserauslaß verbunden, und Bakterien können durch den Hahn in den Tank eindringen. Um dem entgegenzuwirken und die in den Tank eindringenden Bakterien und Mikroorganismen zu vernichten, ist in der US-A- 3 550 782 beschrieben, mittels der Ultraviolettquelle Ozon zu erzeugen und das Ozon in den Speichertank einzuführen. Aber die Erzeugung von Ozon und seine Verwendung zum Vernichten von Mikroorganismen und Bakterien ist für einen Hausgebrauch nicht wünschenswert, weil jede Undichtigkeit des Systems zu einem Entweichen von Ozon führen kann, das für die Gesundheit des Benutzers gefährlich ist. Ferner würde jedes von der Sterilisiereinheit dem Tank zugeführte Wasser schnell mit Bakterien verunreinigt werden, wenn nicht der Tank vor seinem Gebrauch vorsterilisiert oder während des Gebrauchs in regelmäßigen zeitlichen Abständen sterilisiert wird (was eine Aufgabe sein würde, deren Übernahme für den Verbraucher fast unmöglich wäre).
Zum zweiten werden bei dem bekannten System geradlinige Rohre für den Flüssigkeitsstrom verwendet, die nahe bei der Reihe von Ultraviolettlampenbirnen angeordnet sind. Solch eine geradlinige Anordnung ist für einen Einbau in eine Privatwohnung unzweckmäßig.
Abmessungsbeschränkungen eines in einem Haushalt installierten Reinigungssystems sind von größter Bedeutung. Ein Reinigungssystem zum Gebrauch in einer Privatwohnung sollte eine kompakte Baueinheit sein, die leicht durch den Verbraucher zum Beispiel in einem Küchen-Spülschrank oder einer Badezimmereinrichtung einbaubar ist.
Der Speichertank des in der US-A-3 550 782 beschriebenen Systems hat einen übermäßig großen Raumbedarf. Ferner würde jedes Rohr, falls der Speichertank aus dem System weggelassen und das Wasser bei Bedarf direkt vom stromabwärtigen Rohr abgezogen werden würde, notwendigerweise eine solche Länge aufweisen, daß es unzweckmäßig wäre, das System in einem privaten Heim zu installieren.
Zusätzlich ist das in der US-A-3 550 782 beschriebene System zum Sterilisieren des Wassers und zum Halten der Umkehrosmose-Filtrationsbaueinheit in einem bakterienfreien Zustand nicht maximal wirksam. Dies wird auf den geradlinigen Weg des Wassers durch die Strömungsrohre zurückgeführt, die keine Turbulenz der Wasserströmung bewirken.
Die US-A-4 151 085 offenbart ein Flüssigkeitsreinigungssystem mit einer Reihe von keimtötenden Strahlungsbaueinheiten, deren jede ein längliches Strahlungsröhrenteil aufweist, wobei Leitungseinrichtungen zur Führung des Fluidstromes in der Nähe des Röhrenteils für Ultraviolettstrahlung angeordnet sind. Diese Leitungseinrichtungen zur Führung des Fluidstromes sind als Kanal in Form eines ringförmigen Raumes ausgebildet, der das jeweilige Röhrenteil umgibt. Das Fluid tritt in den Raum an einem seiner axialen Enden ein, durchströmt den Raum längs der gesamten Länge des länglichen Strahlungsröhrenteils und verläßt den ringförmigen Raum an seinem entgegengesetzten axialen Ende.
Dem Systemeinlaß dieses bekannten Flüssigkeitsreinigungssystems folgt unmittelbar eine Filtereinheit, die einen offenen Eingangsbereich für Mikroorganismen, Bakterien und ähnliches bildet. Ferner weist der Endabschnitt dieses bekannten Systems ein mechanisches Filter auf, von dem aus die Abgabe sauberen Wassers erfolgt und das am Systemauslaß erneut einen Eingang für Bakterien, Mikroorganismen etc. bildet. Beim ersten Zusammenbau eines Systems dieses Typs kann der Gehalt an Bakterien und Mikroorganismen anfänglich als akzeptabel angesehen werden, aber er kann nach einiger Zeit zu hoch sein, was dem Ergebnis von Eingangs- und von Ausgangsfiltern entsprechend würde, die ungeschützt sind und in sich ein kontinuierliches und unkontrolliertes Wachstum von Bakterien und Mikroorganismen gestatten. Ferner ist das System nach der USA-4 151 085 weder kompakt ausgebildet, noch leicht einzubauen, und es handelt sich um eine relativ teure Konstruktion, weshalb dieses bekannte System für einen Einbau in ein privates Heim unzweckmäßig sein würde.
In der US-A-3 894 236 ist ein Flüssigkeitssterilisationssystem beschrieben, das eine einzelne längliche Röhre zum Ausstrahlen von Ultraviolettstrahlung mit einem Paar von rohrförmigen Flüssigkeitsleitungen aufweist, die für Ultraviolettstrahlung durchlässig sind und schraubenförmig paarweise um die Röhre zum Ausstrahlen von Ultraviolettstrahlung herumgewickelt sind, damit Fluid um den Umfang dieser Röhre herumströmt. Aber die Strömungskanäle sind nur im Mittelbereich der Axialerstreckung der länglichen Röhre angeordnet. Dieses bekannte System weist relativ große Abmessungen auf und ist kompliziert aufgebaut. Der Einlaß jeder der beiden rohrförmigen Leitungen bildet mit den Einlässen für die andere Leitung ein Paar und beide Einlässe sind auf derselben axialen Seite der Röhre angeordnet, was gleichfalls für die Anordnung der Leitungsauslässe zutrifft. Aufgrund der abgeflachten, für die verschiedenen Wege des Flüssigkeitsstromes bei diesem bekannten System eingesetzten Röhren ist dieses System bei der Weiterleitung von Flüssigkeit für einen Hausgebrauch sehr uneffektiv.

Aufgaben und Inhalt der Erfindung

Eine Hauptaufgabe der vorliegenden Erfindung liegt darin, ein Flüssigkeitsreinigungssystem mit verbesserter Wirksamkeit zur Verfügung zu stellen, das eine kleine und kompakte Ausbildung gestattet und dessen Konstruktion wie auch Betrieb kostengünstig sind. Insbesondere soll die Erfindung ein Wasserreinigungssystem bereitstellen, das gereinigtes, im wesentlichen von allen lebenden Mikroorganismen wie auch von im wesentlichen allen aus Partikeln bestehenden Stoffen und unerwünschten Chemikalien freies Trinkwasser hoher Qualität zur Verfügung stellen kann, das für einen Gebrauch im Haushalt leicht einbaubar ist und für eine maximale Wasserreinigung in einer Baueinheit mit minimalen Abmessungen konstruiert ist.
Die vorgenannte Aufgabe kann durch ein Fluidreinigungssystem gelöst werden, das die in Anspruch 1 aufgeführten Merkmale aufweist.
Der weitläufige Weg des Fluids, das durch die spiralförmig gewundenen Leitungen strömt, erzeugt eine turbulente Strömung, die ein Bestrahlen aller vom Wasser mitgeführten Mikroorganismen durch Ultraviolettstrahlung gewährleistet. Ferner gestattet das spiralförmige Wickeln der Leitungen deren enges Packen, was die für eine ausreichende Bestrahlung erforderliche Gesamtlänge der Ultraviolettröhre verringert. So stellt das Fluidreinigungssystem der vorliegenden Erfindung sicher, daß das in das Filter eintretende Wasser vor seiner Filtration in maximalem Maß Ultraviolettstrahlung ausgesetzt wird, wie auch, daß es nach Durchströmen des Filters, unmittelbar vor Abgabe des Fluids direkt an den Benutzer, ein zweites Mal in maximaler Weise Ultraviolettstrahlung ausgesetzt wird. Es hat sich herausgestellt, daß die oben beschriebene Anordnung ein Wasserreinigungssystem zur Verfügung stellt, das viele der herkömmlichen Reinigungssystemen anhaftenden Nachteile überwindet und ein Wasserabgabesystem erzielt, das zuverlässig, kontinuierlich und betriebssicher Trinkwasser erzeugt, das tatsächlich frei von allen Bakterien, lebenden Mikroorganismen, aus Partikeln bestehenden anorganischen Stoffen, organischen Stoffen, Chemikalien und Geruch ist. Zusätzlich ist das System auch für alle Fluide verwendbar, bei denen eine Reinigung von verunreinigenden Stoffen angestrebt wird.
Die vorliegende Erfindung erreicht eine maximale Einwirkung von Ultraviolettbestrahlung, wobei die Anlage bei einer minimalen Größe gehalten ist. Als Ergebnis wird ein System erzielt, das Trinkwasser oder anderes Fluid hoher Qualität bereitstellt und tatsächlich frei von Bakterien, aus Partikeln bestehenden Stoffen sowie Chemikalien ist, wobei die Gesamtgröße des Systems ausreichend klein ist, daß es an jedem häuslichen Platz in direkter Verbindung mit jedem gewünschten Wasserhahn oder ieder anderen Fluidquelle leicht angeordnet und befestigt werden kann.
Das Fluidreinigungssystem dieser Erfindung erzeugt kontinuierlich Trinkwasser für sofortigen Verbrauch, und dies sowohl gleichbleibend als auch über längere Zeit hinweg, als mit herkömmlichen Systemen erreichbar.
Bei Anwenden dieser Erfindung erwies sich das Filter gegenüber bakterieller Verunreinigung als isoliert, da sowohl seine Einlaß- als auch seine Auslaßöffnung direkt an die Ultraviolettbestrahlungszonen angeschlossen sind, wobei bakterielles Wachstum im Filtermedium tatsächlich beseitigt wird. Es wird angenommen, daß die vorliegende Erfindung die Nahrungszufuhr für Mikroorganismen im Filtermedium beseitigt und daß ein Filter, das zuvor durch Bakterien oder andere Mikroorganismen verunreinigt wurde, möglicherweise wieder vollständig von allen lebenden Mikroorganismen gesäubert werden kann.
Bei der vorliegenden Erfindung wird das durch das System strömende Fluid vor seinem Eintritt in die Filtrationszone einer Ultraviolettstrahlung ausgesetzt. Dadurch werden die meisten, wenn nicht alle, lebenden Mikroorganismen in dem Fluid abgetötet, bevor sie das Filter erreichen.
Ferner ist beim Austreten aus dem Filter eine zweite Bestrahlung durch Ultraviolettstrahlung vorgesehen. Auf diese Weise werden alle Mikroorganismen, welche die erste Bestrahlung überstanden haben oder im Filtermedium zurückgehalten worden sind abgetötet, bevor das Fluid zum Gebrauch oder Verbrauch abgegeben wird.
Zusätzlich wird ein Zutritt von in der Luft schwebenden, durch die Fluidabgabeöffnung eintretenden Mikroorganismen zum Filtermedium verhindert, da alle Bakterien oder Mikroorganismen die Ultraviolettstrahlung vor Erreichen der Filtrationszone durchströmen müssen. Infolgedessen wird die Nahrungszufuhr für jeden in der Filterzone zurückgehaltenen Mikroorganismus aufgrund der zweifachen Bestrahlung durch Ultraviolettstrahlung abgeschnitten, und das Filtermedium wird im wesentlichen bakterienfrei gehalten. Da das erfindungsgemäße System keinen Speichertank benötigt, weil sein Auslaß direkt an einen Auslaßhahn oder eine Auslaßöffnung angeschlossen ist, besteht auch keine Notwendigkeit zur spezifischen Erzeugung von Ozon, um eine in einen solchen Speichertank eindringende Verunreinigung abzutöten.
Ein bevorzugtes Merkmal der Erfindung ist die modulare Aufgliederung des Reinigungssystems dieser Erfindung in einen Sterilisationsabschnitt und einen Filtrationsabschnitt. Auf diese Weise können zusätzliche Sterilisationsabschnitte und zusätzliche Filtrationsabschnitte in jeder gewünschten Anordnung kombiniert werden, um ein Reinigungssystem für verschiedene, einmalige Gegebenheiten an Kundenwünsche anzupassen.
Falls zum Beispiel bekannt wäre, daß spezifische Mikroorganismen, wie zum Beispiel Giardia Lamblia, die gegen Ultraviolettstrahlung resistent sind, die Wasserzufuhr verunreinigen, würden zusätzliche Sterilisationsabschnitte dem Reinigungssystem zur Bereitstellung der notwendigen Ultraviolettbestrahlung hinzugefügt, um sicherzustellen, daß ein Trinkwasserprodukt hoher Qualität erzielt wird. In ähnlicher Weise würden, falls bekannt wäre, daß sich bestimmte toxische Chemikalien in der Wasserzuführung befinden, zusätzliche Filterabschnitte dem Reinigungssystem hinzugefügt, um diese toxischen Chemikalien zu entfernen und das gewünschte Trinkwasser hoher Qualität zur Verfügung zu stellen.
Die Erfindung bezieht sich auch auf ein Flüssigkeitssterilisationssystem, dessen Merkmale in Anspruch 19 angegeben sind.
Dieses erfindungsgemäße Sterilisationssystem ist extrem kompakt konstruiert, was nicht nur die Möglichkeit eines Eintritts von Verunreinigung in das System verringert, sondern darüber hinaus die Gesamtabmessungen und die Kosten des Systems merklich reduziert. Dieses Flüssigkeitssterilisationssystem kann leicht unterhalb der Spüle einer typischen Haushaltsküche angeordnet sein und gestattet es, seine Kosten niedrig genug zu halten, so daß es auf dem Verbrauchermarkt mit einem vernünftigen Preis angeboten werden kann. Bei dem erfindungsgemäßen System bedarf es nur eines gelegentlichen Auswechselns nur einer einzigen Ultraviolettlampe. Die Einfachheit und Eleganz des erfindungsgemäßen Systems führen zu einer Konstruktion, bei der es fast unmöglich ist, die Integrität des Fluidweges des Systems so zu durchbrechen, daß eine Systemverunreinigung eintritt, und bei der die Gesamtzuverlässigkeit des Systems wesentlich verbessert wird.
Der Einsatz eines einzigen länglichen Strahlungsröhrenteils als Ultraviolettstrahlungsquelle sowie das Vorsehen von ersten und zweiten Strömungskanälen, die im wesentlichen auf der gesamten Länge des länglichen Strahlungsröhrenteils dessen Umfang umgeben, stellt eine sehr kompakte Konstruktion, einen einfachen und wirtschaftlichen Betrieb und eine sehr effektive Reinigung der Flüssigkeit sicher.
Bevorzugte Merkmale der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
Bevorzugte Ausbildungsformen des Wasserreinigungssystems sowie andere Gegenstände, Eigenschaften und Vorteile dieser Erfindung werden durch die folgende detaillierte, in Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen zu lesende Beschreibung beispielhafter Ausführungsformen der Erfindung deutlich.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Fig. 1 ist eine teilweise aufgeschnittene Perspektivansicht, die eine bevorzugte Ausführungsform des Fluidreinigungssystems dieser Erfindung zeigt.
Fig. 2 stellt eine Seitenansicht des Sterilisierabschnitts des in Fig. 1 gezeigten Fluidreinigungssystems dar, bei der die Seitenabdeckung entfernt ist.
Fig. 3 zeigt eine Draufsicht auf die Unterseite des Sterilisierabschnitts des in Fig. 1 gezeigten Fluidreinigungssystems.
Fig. 4 ist eine teilweise aufgeschnittene Seiten-Vertikalansicht, die den Filterabschnitt des in Fig. 1 gezeigten Fluidreinigungssystems darstellt.
Die Figuren 5, 6 und 7 zeigen schematische Ansichten verschiedener konstruktiver Anordnungen, bei denen das modularisierte Fluidreinigungssystem der Erfindung eingesetzt sein kann.
Die Fig. 8 und 9 geben schematische Querschnittsdarstellungen wieder, die verschiedene Ausbildungen für die Leitungseinrichtungen zur Führung des Fluidstromes zeigen, die in dem Fluidreinigungssystem dieser Erfindung eingesetzt sind.

Detaillierte Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen

In Fig. 1 ist eine bevorzugte Ausführungsform eines Fluidreinigungssystems 20 der vorliegenden Erfindung dargestellt. In dieser Ausführungsform weist das System 20 einen Sterilisationsabschnitt 21 und einen Filterabschnitt 22 auf.
Der Sterilisationsabschnitt 21 umfaßt ein Gehäuse 25, in dem eine längliche Röhre 26 zur Erzeugung von Ultraviolettstrahlung fest eingebaut und an (nicht dargestellte) elektronische Steuereinrichtungen angeschlossen ist, um eine kontiniuierliche Erzeugung von Ultraviolettstrahlung zu gewährleisten. Ferner sind in dieser bevorzugten Ausführungsform Leitungseinrichtungen 27 zur Führung des Fluidstromes bogenförmig um die längliche Röhre 26 nebeneinanderliegend und mit Abstand zu dieser zur Aufnahme von Strahlung herumgewickelt. Wie noch eingehender beschrieben werden wird, weisen die Leitungseinrichtungen 27 erste und zweite für Ultraviolettstrahlung durchlässige Abschnitte auf, die erste bzw. zweite Strömungskanäle für den Durchfluß von Fluid auf gewundenen Strömungswegen um den Umfang der Röhre 26 herum und ferner einen Fluideinlaß sowie einen Fluidauslaß für jeden der ersten und der zweiten Strömungskanäle festlegen. Die Leitungseinrichtungen 27 leiten den Fluidstrom um die Röhre 26 herum und gewährleisten, daß das sie durchströmende Fluid die erforderliche Bestrahlung durch Ultraviolettstrahlung empfängt.
Vorzugsweise umhüllt eine Strahlung reflektierende Abschirmung 28 den Umfang der Leitungseinrichtungen 27, um die Wirksamkeit der Ultraviolettstrahlung zu maximieren und die den Außenbereich erreichende Strahlung zu verhindern oder zu reduzieren. Üblicherweise kann aufgrund seiner leichten Einbaubarkeit jedes reflektierende Material, das eine Zylinderform aufweist oder leicht in Zylinderform formbar ist, als Abschirmung 28 verwendet werden.
Bei der in den Fig. 1 und 4 dargestellten Ausführungsform weist der Filterabschnitt 22 ein Gehäuse 30 auf, in dem Filtermittel 31 fest gehalten angeordnet sind. Ferner weist das Gehäuse 30 Befestigungsmittel 32 auf, um den Filterabschnitt 22 fest am Sterilisierabschnitt 21 zu befestigen.
Wie weiter unten detaillierter ausgeführt wird, weisen die Filtermittel 31, abhängig von der bestimmten, in der zu reinigenden Flüssigkeit enthaltenen Verunreinigung, eines oder mehrere der folgenden Filterelemente auf: Filtration von aus Partikeln bestehenden Stoffen, Geruchsfiltration, Filtration organischer Chemikalien, etc. Typischerweise umfassen Filtermittel 31 einen Aktivkohlefilter, um den Wassergeschmack durch Entfernen ungewünschter Chemikalien und suspendierter Partikel zu verbessern. Jedoch kann jede Art von Filter eingesetzt werden, entweder einzeln oder in Kombination, um jeder bestimmten Anforderung zu genügen.
Wie in den Fig. 1, 2 und 3 dargestellt, weist eine bevorzugte Ausführungsform der Leitungseinrichtungen 27 zur Führung des Fluidstroms zwei durchlässige Röhrenteile 33 und 34 von im wesentlichen gleicher Länge auf, deren jedes spiralförmig um eine längliche Röhre 26 zur Erzeugung von Ultraviolettstrahlung in direkter, neben ihr liegender, ihr in Abstand zugewandter Weise herumgewickelt ist und im wesentlichen längs ihrer gesamten Länge verläuft. Vorzugsweise sind die Röhrenteile 33 und 34 um eine Windung zueinander versetzt angeordnet, wobei jede Windung des Röhrenteils 33 neben einer Windung des Röhrenteils 34 liegt. Obwohl unterschiedliche Anordnungen für die Fluid führenden Leitungseinrichtungen 27 in den Figuren 10 bis 15 gezeigt sind und weiter unten detailliert beschrieben werden, ist die in den Fig. 1 und 2 dargestellte bogenförmig gewickelte Ausführungsform bevorzugt, um die Bestrahlung des durch die Leitungseinrichtungen strömenden Fluids durch Ultraviolettstrahlung zu maximieren und dabei eine minimale Röhrenlänge und eine minimale Gesamtsystemgröße zu verwenden.
Ein anderer Hauptaspekt der vorliegenden Erfindung liegt in dem Aufbau des Fluidreinigungssystems 20, wobei einer der zwei Abschnitte der Leitungseinrichtungen 27 zur Führung des Fluidstroms eingesetzt wird, um das in das System eintretende Fluid durch eine erste Ultraviolettbestrahlung zu leiten, unmittelbar gefolgt von einem Durchströmen des Fluids durch das Filter 31 des Filtrationsabschnitts 22. Sobald das Fluid das Filter 31 durchströmt hat, tritt das Fluid zusätzlich in den anderen Abschnitt der Leitungseinrichtungen 27 ein zur Führung des Fluidstroms durch eine zweite Ultraviolettbestrahlung. Sobald diese zweite Bestrahlung beendet ist, wird das gereinigte Fluid direkt dem Auslaßhahn oder der Auslaßöffnung zu sofortigem Gebrauch zugeführt.
In den Fig. 1, 2, 3 und 4 ist dieser bevorzugte Aufbau mit Rohrmitteln 33 dargestellt, die den Eingangsfluidstrom durch eine Öffnung/ein Anschlußstück 35 aufnehmen, das Fluid auf dem durch die Rohrmittel festgelegten, bogenförmig in Wicklungen verlaufender Strömungsweg führen und dabei gewährleisten, daß das durch sie strömende Fluid kontinuierlich der von der Röhre 26 ausgestrahlten Ultraviolettstrahlung ausgesetzt wird. Bei Erreichen einer Öffnung/eines Anschlußstücks 36, das den Ausgang der Rohrmittel 33 bildet, wird das Fluid durch ein Verbindungsrohr 46 zu einer Filtereingangsöffnung bzw. zu einem Filtereingangsanschlußstück 37 geleitet.
Sobald das Fluid vollständig durch das Filtermittel 31 des Filterabschnitts 22 zirkuliert ist, wird das gefilterte Fluid einer Öffnung/einem Anschlußstück 38 und von dort einer Öffnung/einem Anschlußstück 44 zugeführt, die bzw. das die Eingangsöffnung von Rohrmitteln 34 bildet. Vorzugsweise sind die Ausgangsöffnung/das Ausgangsanschlußstück 38 des Filterabschnitts 22 und die Eingangsöffnung/das Eingangsanschlußstück 44 der Rohrmittel 34 für eine zusammenpassende Verbindung ausgelegt. Jedoch können auch Rohrverbinder eingesetzt werden, falls gewünscht.
Sobald sich das Fluid in den Rohrmitteln 34 befindet, bewegt es sich durch den bogenförmig gewickelten, durch die Rohrmittel 34 festgelegten Strömungsweg hindurch vorwärts, wobei das Fluid der Ultraviolettstrahlung ein zweites Mal ausgesetzt wird, während es erneut bogenförmig entlang der Erstreckung der länglichen Ultraviolettstrahlungsröhre 26 strömt und sich dabei kontinuierlich vorwärts bewegt, wobei es gleichzeitig um deren Umfang herum fließt. Sobald das Fluid die Rohrmittel 34 durchströmt hat, tritt es durch die Öffnung/das Anschlußstück 39 zur direkten Abgabe an den Benutzer aus.
Vorzugsweise wird das gereinigte, aus der Öffnung 39 austretende Fluid direkt einem Hahn oder anderen geeigneten Einrichtungen zu sofortigem Verbrauch zugeführt. Durch Beseitigung des Erfordernisses eines Speicher- oder Aufbewahrungstanks, wie er zum Beispiel in der in der US-A-3 550 782 offenbarten Vorrichtung verwendet wird und in dem sich eine bakterielle Verunreinigung gut entwickeln würde, wird die Reinheit des an den Anwender der vorliegenden Erfindung abgegebenen Fluids gewährleistet.
Es hat sich herausgestellt, daß bei Anwendung der vorliegenden Erfindung gereinigtes Fluid erhalten wird, das im wesentlichen frei von allen Bakterien, organischen Verunreinigungen, aus Partikeln bestehenden Stoffen, Gerüchen und anderen häufigen, unerwünschten Verunreinigungen ist. Ferner hat es sich herausgestellt, daß bei Einsatz des Reinigungssystems 20 dieser Erfindung eine lange Lebensdauer der Filter erzielt und eine Verunreinigung sowie Bakterienvermehrung im Filter tatsächlich beseitigt wird.
Zur Bestimmung der Gesamtgröße, die das Fluidreinigungssystem der vorliegenden Erfindung aufweisen muß, um ein gereinigtes, von allen lebenden Mikroorganismen im wesentlichen freies Fluid zu erhalten, müssen verschiedene Faktoren berücksichtigt werden. Vor allem muß die Strömungsgeschwindigkeit des durch das System fließenden Fluids festgelegt und zum zweiten muß für die gegebene Strömungsgeschwindigkeit die Gesamtmenge an erforderlicher Ultraviolettbestrahlung bestimmt werden.
Zum Festlegen der erforderlichen Ultraviolettbestrahlung werden die zu reinigende Fluidart und die gewöhnlicherweise in diesem Fluid gefundenen Mikroorganismen bestimmt. Für diese Analyse ist typisches Trinkwasser als Fluid ausgewählt worden, wobei das Wasser Verunreinigungen enthält, die typischerweise bei Trinkwasser angetroffen werden. Jedoch muß die Resistenz verschiedener, in dem Trinkwasser gefundener Mikroorganismen bekannt sein.
Im allgemeinen werden die meisten Bakterien durch Bestrahlungen mit Ultraviolettstrahlung im Bereich zwischen ungefähr 16.000 und 20.000 Mikrowattsekunden pro Quadratzentimeter abgetötet. Zusätzlich werden gewöhnlicherweise in Trinkwasserversorgungen gefundene Viren durch Ultraviolettbestrahlung im Bereich zwischen ungefähr 6.000 und 40.000 Mikrowattsekunden pro Quadratzentimeter abgetötet. Schimmelkeime brauchen zur Abtötung bis zu 60.000 Mikrowattsekunden pro Quadratzentimeter, während Parasiten bis zu 200.000 Mikrowattsekunden pro Quadratzentimeter oder mehr an Ultraviolettstrahlung erfordern können, bevor solche Parasiten abgetötet sind. Angesichts dieser statistischen Mittelwerte wurde eine Bemessungsvorgabe von 90.000 Mikrowattsekunden pro Quadratzentimeter als Gesamtultraviolettbestrahlung festgelegt, der das hindurchströmende Wasser ausgesetzt werden sollte. Jedoch kann, falls gewünscht, eine höhere Bestrahlung auf verschiedenen Wegen erzielt werden, wie zum Beispiel durch Verringern der Strömungsgeschwindigkeit oder Hinzufügen von Sterilisierabschnitten, wie hier detailliert ausgeführt wird.
Mit dieser festgelegten Bestrahlungsrate wurde die Wasserströmungsgeschwindigkeit bestimmt. Da eine Strömungsgeschwindigkeit von 3,785 Litern (eine Gallone) pro Minute für die meisten Haushaltswasserquellen zweckmäßig ist, wurde diese Geschwindigkeit verwendet, um die Gesamtabmessung des Sterilisationsabschnitts 21 des Fluidreinigungssystems 20 zu bestimmen.
Unter Verwendung dieser Kriterien in Verbindung mit der bekannten Leistung der Rähren zur Erzeugung von Ultraviolettstrahlung hat es sich herausgestellt, daß jedes Röhrenteil 33 und 34 eine Länge von wenigstens 1,83 Metern (6 Fuß) mit einer Querschnittsfläche von ungefähr 1,29 cm² (0,2 Quadratinch) aufweisen sollte. Unter Berücksichtigung dieser Bemessungsziele wurde festgelegt, daß eine Röhre zur Erzeugung von Ultraviolettstrahlung mit einer Gesamtlänge von 38,1 cm (15 Inches) mit einer Leuchtfläche von ungefähr 34,3 cm (13,5 Inches) die gewünschte Axiallänge zur Aufnahme der bevorzugten Längen von um eine Windung zueinander versetzt angeordneten spiralförmig gewundenen Röhrenteilen 33 und 34 ausbildet.
Wie in den Figuren 1, 2 und 3 gezeigt, weist die bevorzugte Ausführungsform des Sterilisierabschnitts 21 des Fluidreinigungssystems 20 auch Röhrenstützwände 40 und 41 auf, die den Umfang eines Abschnitts der Befestigungsenden 42 der Röhre 26 zur Erzeugung von Ultraviolettstrahlung umgeben und stützend halten. Wie es im Stand der Technik gut bekannt ist, sind die Enden 42 der Röhre 26 mit von dieser aus verlaufenden Stiftkontakten versehen, die mit am Gehäuse 25 befestigten Haltesteckern 43 zusammengeschaltet sind und die erforderliche elektrische Verbindung ausbilden.
Ferner ist bei dieser bevorzugten Ausführungsform die Vorderwand 45 abnehmbar am Gehäuse 25 durch Schraubenmittel befestigt. Auf diese Weise kann die Wand 45 immer dann leicht entfernt werden, wenn dies zum Wechseln der Röhre 26 zur Erzeugung von Ultraviolettstrahlung erforderlich ist. Sobald die Wand 45 vom Gehäuse 25 gelöst worden ist, ist ein Ende der Röhre 26 automatisch gelöst und kann schnell und leicht aus seinem Halteeingriff mit den Wänden 40 und 41 herausgenommen sowie durch eine neue Röhre ersetzt werden. Auf diese Weise kann der wirksame Betrieb des Sterilisationsabschnitts 21 dieser Erfindung leicht aufrechterhalten werden.
Falls gewünscht, kann das Gehäuse 25 eine abnehmbare Seitenwandplatte 52 aufweisen. Auf diese Weise kann ein Zugang zum Inneren des Gehäuses 25 leicht erreicht werden.
Bei der bevorzugten Ausführungsform ist die gesamte zum Betrieb des Sterilisierabschnitts 21 erforderliche Elektronik direkt unter dem Gehäuse 25 befestigt, bevorzugt in eine stützende Befestigungsbaugruppe 47 eingesetzt. Wie in den Figuren 2 und 3 gezeigt, ist in die Befestigungsbaugruppe 47 ein Transformator 48 eingesetzt, der die erforderliche Spannungsabgabe für einen richtigen Betrieb der Röhre 26 zur Erzeugung von Ultraviolettstrahlung steuert. Ferner sind Sicherungsmittel 49 und ein Ein/Aus-Schalter 50 zur Steuerung der Leistung enthalten. Jede andere gewünschte Elektronik könnte in diesem Bereich eingebaut sein, einschließlich solcher anderer Optionen wie (nicht gezeigte) Lichteinrichtungen zur Ausbidung einer positiven Leuchtanzeige dafür, daß das System eingeschaltet ist und korrekt mit Energie versorgt wird.
Die Befestigungsbaugruppe 47 ist an der unteren Wand des Gehäuses 25 des Sterilisierabschnitts 21 angebracht. Bei der bevorzugten Ausführungsform weist die Befestigungsbaugruppe 47 eine Seitenwand auf, in der Löcher ausgebildet sind, um das Anbringen des Fluidreinigungssystems 20 der vorliegenden Erfindung an einer anliegenden Haltewand zu erleichtern. Falls gewünscht, können Befestigungslöcher in der gegenüberliegenden Wand der Befestigungsbaugruppe 47 ausgebildet oder die Befestigungsbaugruppe 47 so befestigt sein, daß ihr Befestigungslöcher enthaltender Abschnitt entweder mit der rechten Seite oder mit der linken Seite des Gehäuses 25 des Sterilisationsabschnitts 21 ausgerichtet ist. Auf diese Weise ist ein universell verwendbares Befestigungssystem erreicht.
In einer anderen bevorzugten Ausführungsform enthält das Fluidreinigungssystem 20 der vorliegenden Erfindung Mittel zum Erfassen der Intensität der Ultraviolettstrahlung und mit diesen zusammenwirkende Warneinrichtungen, um den Benutzer immer dann zu informieren, wenn die Intensität der Ultraviolettstrahlung unter die zum Abtöten der hindurchströmenden Mikroorganismen erforderlichen Intensität abfällt. Vorzugsweise sind die Mittel 53 zum Erfassen von Ultraviolettstrahlung direkt in der Nähe der Leitungseinrichtungen 27 zur Führung des Fluidstroms angebracht. Diese Lage ist bevorzugt, da auf diese Weise der Sensor 53 sowohl die Ultraviolettstrahlungsabgabe der Röhre 26 wie auch die Menge an Ultraviolettstrahlung erfaßt, welche die Leitungseinrichtungen 27 zur Führung des Fluidstroms durchläuft.
Ferner sind die Erfassungsmittel 53 an Warneinrichtungen 54 angeschlossen, um dem Benutzer eine positive, wahrnehmbare Anzeige zur Verfügung zu stellen, wenn ein Störungszustand vorliegt. Die Warneinrichtungen 54 können ein schallerzeugendes Gerät umfassen, wie zum Beispiel eine Hupe oder eine Klingel, um den Benutzer akustisch zu warnen, daß ein Störungszustand vorliegt. Falls gewünscht, können die Warneinrichtungen 54 auch visuelle Anzeigen aufweisen, wie zum Beispiel ein Licht, das immer dann leuchtet oder dazu konstruiert ist, immer dann zu blinken, sobald sich ein Störungszustand einstellt. Es könnte daneben auch eine Kombination beider Warntypen eingesetzt werden.
Obwohl der Sensor 53 für die Ultraviolettstrahlung direkt neben der Röhre 26 zur Erzeugung von Ultraviolettstrahlung angeordnet sein kann, ist seine bevorzugte Lage direkt in der Nähe einer der Leitungseinrichtungen 27 zur Führung des Fluidstroms. Diese Lage ist bevorzugt, weil auf diese Weise der Sensor 53 sowohl eine Verringerung der von der Röhre 26 erzeugten Ultraviolettstrahlung wie auch eine Verringerung bei der Ultraviolettstrahlung, die die Leitungseinrichtungen 27 zur Führung des Fluidstroms durchläuft, erfaßt. Als ein Ergebnis dieses Aufbaus wird zusätzlich zur verringerten Strahlungsabgabe aus der Röhre 26 auch noch ein Störungszustand erkannt und identifiziert, falls das durch die Leitungseinrichtungen 27 zur Führung des Fluidstroms strömende Fluid eine kolloidale Suspension oder andere konzentrierte aus Partikeln bestehende Stoffe aufweist, welche die erforderliche Intensität von durch die Leitungseinrichtungen 27 tretender Ultraviolettstrahlung verhindern.
Dies ist besonders wichtig, wenn das System zur Reinigung von Trinkwasser installiert ist, da stark verschmutztes oder mit Partikeln befrachtetes Wasser bei einer Auslegung des Systems, wenn dieses für herkömmliche Wasserquellen konstruiert ist, nicht vollständig gereinigt werden kann. Bei diesem System wird dem Benutzer positiv angezeigt, daß das durch das Reinigungssystem 20 strömende Fluid einen anormalen Zustand aufweist, so daß es nicht vollständig gereinigt werden kann.
Bei der bevorzugten Ausführungsform ist das Fluidsterilisationssystem 20 der vorliegenden Erfindung mit einem Sterilisierabschnitt 21 und einem Filterabschnitt 22 versehen, die vollständig modularisiert sind, um jede gewünschte Konfiguration oder Bauteilzusammenschaltung zu gestatten, die für spezifische Anwendungsanforderungen erforderlich sind. In den Fig. 2 und 3 ist der Sterilisierabschnitt 21 im Detail dargestellt, wobei der Abschnitt, wie oben beschrieben, zum leichten Gebrauch als separates, modulares Element konstruiert ist.
In Fig. 4 ist eine detaillierte Ansicht des Filterabschnitts 22 dargestellt, wobei das das abnehmbare Filterelement 31 enthaltende und dessen Umfang umgebende Gehäuse 30 dort deutlich dargestellt und der Abschnitt 22 zum leichten Verwenden jeder bestimmten gewünschten Konstruktion oder Anordnung ausgelegt ist.
In den Fig. 5 bis 7 sind verschiedene andere Konfigurationen des modularisierten Systems dieser Erfindung dargestellt. In Fig. 5 sind zwei Sterilisierabschnitte 21A und 21B dargestellt, die mit einem einzigen Filterabschnitt 22 zum Zusammenwirken zusammengeschaltet sind. Ein System dieser Beschaffenheit würde eine Ultraviolettbestrahlung von ungefähr 180.000 Mikrowattsekunden pro Quadratzentimeter erzeugen, wodurch es die Beseitigung der meisten bekannten Bakterien, Viren, Keime und Parasiten sicherstellen kann. Als ein Ergebnis würde bei einer bestimmten Anwendung, bei der hohe Anteile an Bakterien vorhanden oder bekannt und mehr resistente Mikroorganismen festgestellt worden sind, ein System, wie es in Fig. 5 dargestellt ist, mit zwei eingesetzten Sterilisierabschnitten die gewünschte Fluidreinigung bewirken.
In Fig. 5 ist die bevorzugte Zusammenschaltung für die Doppelsterilisierabschnitte gezeigt. Wie dargestellt, strömt das in den Sterilisierabschnitt 21A eintretende Fluid bei seinem ersten Durchlauf durch Abschnitt 21A, tritt aus dem Sterilisierabschnitt 21A aus und in den Sterilisierabschnitt 21B ein. Sobald es im Sterilisierabschnitt 21B ist, führt das Fluid seinen ersten Durchlauf durch den Sterilisierabschnitt 21B aus und strömt vom Sterilisierabschnitt 21B in das Filter 22. Nach Durchlauf durch das Filter 22 strömt das Fluid ein zweites Mal durch den Sterilisierabschnitt 21B, gefolgt von einem zweiten Durchlauf durch den Sterilisierabschnitt 21A, aus dem die gereinigte Flüssigkeit dann zur Abgabe an den Benutzer austritt.
Bei Verwendung dieser Anordnung ist das Fluid sowohl vor der Filtration, als auch nach der Filtration einer doppelten Dosis an Ultraviolettstrahlung ausgesetzt. Falls jedoch für irgendeinen bestimmten Zweck eine maximale Bestrahlung des Fluids durch Ultraviolettstrahlung vor einer Filtration als wünschenswert angesehen wird, könnte diese Doppel-Sterilisier-Anordnung auch so aufgebaut sein, daß sie dem Fluid ein Durchlaufen des Sterilisierabschnitts 21A in beiden Richtungen gestattet, und zwar vor dem Eintreten in den Sterilisierabschnitt 21B, in dem eine dritte Bestrahlung durch Ultraviolettstrahlen vor einem Strömen des Fluids zum Filterabschnitt 22 ausgeführt werden könnte. Natürlich können auch andere Anordnungen eingesetzt werden, da das System so erweitert werden kann, daß es jede zur Erfüllung bestimmter Anforderungen erforderliche Anzahl von Sterilisierabschnitten aufweist.
In Fig. 6 ist eine andere Anordnung für das aus Modulen aufgebaute Fluidreinigungssystem 20 der vorliegenden Erfindung dargestellt. In dieser Anordnung wird ein einziger Sterilisierabschnitt 21 in Kombination mit zwei Filterabschnitten 22A und 22B verwendet. Ein Systemaufbau dieser Art wird bei bestimmten Installationen eingesetzt, bei denen es sich gezeigt hat, daß ein einziger Filter die Partikel, den Geruch, Chloroform oder andere organische oder chemische Inhaltsstoffe, die in der Fluidversorgung existieren, beseitigen kann. Ferner wird ein System dieser Art dort verwendet, wo zwei unterschiedliche Arten von Filtern, wie zum Beispiel ein Aktivkohle- und ein Papierfilter erforderlich sind, um spezifische Anforderungen zu erfüllen.
Wie in Fig. 6 dargestellt, erfolgt bei der bevorzugten Ausführung dieser Ausbildung die Fluidzufuhr in den Sterilisierabschnitt 21 und dann direkt vom Sterilisierabschnitt 21 in das Filter 22B. Nach Durchlauf durch das Filter 22B strömt das Fluid in das Filter 22A, um durch dieses filtriert zu werden. Sobald das Fluid das Filter 22A durchlaufen hat, kehrt es zum Sterilisierabschnitt 21 für eine abschließende Sterilisationsbestrahlung zurück, bevor es direkt an den Benutzer abgegeben wird.
Falls gewünscht, können zusätzliche Filter in ähnlicher Weise an dieses System angebaut werden, um eine weitere Filtration des Fluids für bestimmte Erfordernisse zu bewirken. Jedoch ist ohne Rücksicht auf die Anzahl der eingesetzten Filter ein abschließender Durchlauf des Fluids durch den Sterilisierabschnitt 21 vor einer Abgabe an den Benutzer erforderlich, um die vorteilhaften Aspekte der vorliegenden Erfindung zu erzielen.
In Fig. 7 ist ein abschließendes Beispiel für verschiedene wechselnde Installationen des Fluidreinigungssystems 20 der vorliegenden Erfindung dargestellt. In dieser Konfiguration sind zwei Sterilisierabschnitte 21A und 21B zusammen mit zwei Filterabschnitten 22A und 22B eingesetzt. Obwohl diese Abschnitte miteinander auf verschiedene, voneinander abweichende Weisen zusammengeschaltet sein könnten, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen, stellt Fig. 7 die bestimmte, als bevorzugt angesehene Konfiguration dar. Jedoch ist es, ungeachtet der speziell eingesetzten Konfiguration, wichtig zu beachten, daß entsprechend der vorliegenden Erfindung das Fluid vor einer Filtration einer Ultraviolettbestrahlung und nach der letzten Filtration unmittelbar vor der Abgabe an den Benutzer erneut einer Ultraviolettbestrahlung ausgesetzt sein muß.
Der bevorzugte, in Fig. 7 dargestellte Aufbau umfaßt im wesentlichen den Einsatz von zwei einzelnen Filtrationssystemen 20, wie oben eingehend beschrieben, die in Serie geschaltet sind. Wie in Fig. 7 dargestellt, strömt das Fluid durch den Sterilisationsabschnitt 21A, sodann durch den Filterabschnitt 22A und zurück durch den Sterilisationsabschnitt 21A, wie es bei einem einzigen Fluidreinigungssystem 20 erfolgt. Jedoch strömt bei diesem Aufbau das aus dem Sterilisationsabschnitt 21A austretende Fluid durch den Sterilisationsabschnitt 21B und dann durch das Filter 22B. Sobald das Fluid das Filter 22B durchlaufen hat, führt es einen abschließenden Durchlauf durch den Sterilisationsabschnitt 21B durch und wird dann direkt an den Benutzer abgegeben.
Wie ohne weiteres aus den wechselnden, oben eingehend beschriebenen strukturellen Anordnungen für den Aufbau eines Fluidreinigungssystems entsprechend der vorliegenden Erfindung deutlich wird, sind diese speziellen Konstruktionen nur Beispiele zahlreicher alternativer konstruktiver Anordnungen, die für die vorliegende Erfindung eingesetzt werden können. Infolgedessen sind die oben eingehend beschriebenen Konstruktionen nur beispielhaft dargestellt und sollen in keiner Weise den Rahmen der vorliegenden Erfindung beschränken.
In den Fig. 8 und 9 sind zwei verschiedene Konfigurationen für die Leitungseinrichtungen zum Führen des Fluidstroms gezeigt. In Fig. 8 sind die Leitungseinrichtungen 27A als eine gewellte, längliche durchgehende Röhre gezeigt, deren Seitenwände eine gewellte, im Durchmesser variierende Gestalt über ihre gesamte Länge hinweg aufweisen. Man geht davon aus, daß diese gewellte Leitungsgestaltung optisch so wirkt, daß sie aufgrund der unregelmäßigen Form der Seitenwände der gewellten Röhre die Übertragung von Ultraviolettstrahlung auf das durch die Leitung strömende Fluid durch Dispersion der Ultraviolettstrahlen verbessert.
In Fig 9 ist eine weitere, andere Konstruktion für die Leitungseinrichtungen 27 dargestellt. Bei dieser Gestaltung sind die Leitungseinrichtungen als eine längliche extrudierte Konstruktion ausgeführt, bei der zwei Leitungen nebeneinander liegend extrudiert werden, um den Aufbau des Sterilisierabschnitts 21 weiter zu verbessern. Zudem weisen bei dieser Anordnung die extrudierten Leitungseinrichtungen 27B eine konvexe Außenfläche auf, die mit einer konkaven Außenfläche passend verbunden ist. Bei dieser Konfiguration ist die konkave Fläche um die längliche Röhre 26 zur Erzeugung von Ultraviolettstrahlung in einer neben dieser liegenden und ihr in einem Abstand zugewandten Weise angeordnet. Damit wirkt die konkave Fläche wie eine Linse und optisch so, daß sie eine verbesserte Übertragung von Ultraviolettstrahlung auf das durch die Leitung strömende Fluid herbeiführt.
Zusätzlich zu diesen beiden unterschiedlichen Leitungseinrichtungen kann eine Vielfalt anderer Ausbildungen für die Leitungseinrichtungen verwendet werden, ohne den Rahmen dieser Erfindung zu verlassen. Jedoch müssen, ungeachtet der Rohrgestaltung, das Rohr oder die Leitungseinrichtungen aus einem Material oder einer Kombination von Materialien bestehen, das bzw. die Ultraviolettstrahlung wenigstens durch die Strahlung empfangende Wände des Rohrs oder der Leitungseinrichtungen hindurch in den Fluidstrom eintreten läßt. Derzeit werden für Ultraviolettlicht durch lässige Rohre aus Teflon bevorzugt. Jedoch kann jedes andere Material mit ähnlichen oder besseren Eigenschaften für die Übertragung von Ultraviolettstrahlung verwendet werden.
Obwohl hier beispielhafte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben worden sind, versteht es sich, daß die Erfindung nicht auf genau diese Ausführungsformen beschränkt ist, und daß auch noch verschiedene andere Änderungen und Modifikationen durch einen Fachmann innerhalb des Rahmens der Erfindung vorgenommen werden können.

Claims

1. Fluidreinigungssystem mit

Mitteln (26) zur Erzeugung von Ultraviolettstrahlung,

einem Auslaßhahn oder einer Auslaßöffnung zum Zuführen von gereinigtem Fluid zu einem Benutzer,

Filtermitteln (22) zum Filtern von Fluid, die (22) eine Einlaßöffnung (37) zur Aufnahme von zu filterndem Fluid sowie eine Auslaßöffnung (38) aufweisen, um durch diese ein Abziehen von durch die Filtermittel gefiltertem Fluid zu gestatten, und mit

Leitungseinrichtungen (27) zur Führung des Fluidstromes, die in der Nähe der Mittel (26) zur Erzeugung von Ultraviolettstrahlung angeordnet sind und ein längliches Hohlrohr mit ersten und zweiten Abschnitten enthalten, die für Ultraviolettstrahlung durchlässig sind und einen ersten (33) bzw. einen zweiten (34) Strömungskanal für den Durchfluß von Fluid sowie für eine von den Mitteln (26) zur Erzeugung von Ultraviolettstrahlung ausgestrahlte ultraviolette Bestrahlung von dort durchströmendem Fluid festlegen und für den ersten und den zweiten Strömungskanal jeweils einen Fluideinlaß sowie einen Fluidauslaß ausbilden, wobei der Auslaß des ersten Strömungskanals (33) in Verbindung mit der Einlaßöffnung (37) der Filtermittel (22) und der Einlaß des zweiten Strömungskanals (34) in Verbindung mit der Auslaßöffnung (38) besagter Filtermittel steht,

dadurch gekennzeichnet,

daß die Mittel zur Erzeugung von Ultraviolettstrahlung so ausgebildet sind, daß sie ein einzelnes längliches Strahlungsröhrenteil (26) aufweisen,

wobei der erste und der zweite Strömungskanal einen Durchfluß von Fluid auf gewundenen Wegen um den Umfang des einzelnen länglichen Strahlungsröhrenteiles (26) herum vorsehen und um dieses spiralförmig derart herumgewunden sind, daß sie im wesentlichen auf der gesamten Länge des einen einzelnen länglichen Röhrenteiles (26) dessen Umfang umschließen,

und daß der Auslaß des zweiten Strömungskanals (34; 61) direkt an dem Auslaßhahn oder die Auslaßöffnung angeschlossen ist.

2. Fluidreinigungssystem nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch strahlungsreflektierende Mittel (28), die um die Leitungseinrichtungen (27) zur Führung des Fluidstromes herum in einer deren Umfang umgebenden und umhüllenden Weise zum Empfang von Ultraviolettstrahlung, die durch solche Leitungseinrichtungen (27) zur Führung des Fluidstromes hindurchläuft, und zum Zurückstrahlen besagter Strahlung zu den Leitungseinrichtungen (27), angebracht sind.

3. Fluidreinigungssystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die besagten Mittel zum Reflektieren von Ultraviolettstrahlung ferner so ausgebildet sind, daß sie eine Fläche aus metallisiertem Folienmaterial (28) aufweisen, das um den Außenumfang der Leitungseinrichtungen (27) zur Führung des Fluidstromes herumgewickelt ist.

4 Fluidreinigungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 3, ferner gekennzeichnet durch Mittel (53) zum Erfassen der Intensität der Ultraviolettstrahlung, die zum Empfang und zur Überwachung der von den Röhrenmitteln (26) zur Erzeugung von Ultraviolettstrahlung stammenden Ultraviolettstrahlung angeordnet sind, wobei die Erfassungsmittel (53) dazu eingerichtet sind, ein Ausgangssignal immer dann abzugeben, wenn die Ultraviolettstrahlung unter eine vorbestimmte Intensität abfällt.

5. Fluidreinigungssystem nach Anspruch 4, ferner gekennzeichnet durch Mittel (54), die mit den Mitteln (53) zum Erfasssen von Ultraviolettstrahlung verbunden und dazu eingerichtet sind, bei Empfang des Ausgangssignals den Benutzer zu warnen.

6. Fluidreinigungssystem nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel (53) zum Erfassen der Intensität von Ultraviolettstrahlung noch so ausgebildet sind, daß sie neben den ersten und zweiten Abschnitten der Leitungseinrichtungen (27) zur Führung des Fluidstromes angeordnet sind, um die durch die Leitungseinrichtungen (27) zur Führung des Fluidstromes laufende Strahlungsintensität, aus den Röhrenmitteln (26) zur Erzeugung von Ultraviolettstrahlung zu erfassen.

7. Fluidreinigungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das System in modularer Form ausgeführt ist, um eine Mehrzahl unterschiedlicher Anordnungen für ein Zusammenschalten des Systems zu schaffen.

8. Fluidreinigungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Filtermittel ferner so ausgebildet sind, daß sie in einem unabhängigen Filterabschnitt (22) aufgenommen sind, in den leicht zugängliche Einlaß- (37) und Auslaßöffnungen (38) eingebaut sind, und dadurch, daß die Röhrenmittel (26) zur Erzeugung von Ultraviolettstrahlung und die Leitungseinrichtungen (27) zur Führung des Fluidstromes ferner in einem unabhängigen Sterilisierabschnitt (21; 50) aufgenommen sind, wobei die Einlässe (35, 44) und Auslässe (36, 39) der ersten und zweiten Abschnitte der Leitungseinrichtungen (27) ohne weiteres zugänglich sind, um ein Zusammenschalten jeder Anzahl von Sterilisierabschnitten (21; 50) und jeder Anzahl von Filterabschnitten (22; 22A; 22B) in jeder gewünschten Anordnung zur Erzielung einer Fluidreinigung irgendeiner bestimmten Fluidquelle zu ermöglichen.

9. Fluidreinigungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das längliche Rohr (33), das den ersten Abschnitt der Leitungseinrichtungen (27) zur Führung des Fluidstromes ausbildet, eine Gesamtlänge aufweist, die im wesentlichen gleich dem länglichen Rohr (34) ist, das den zweiten Abschnitt der Leitungseinrichtungen (27) zur Führung des Fluidstromes ausbildet.

10. Fluidreinigungssystem nach Anspruch 9, wobei der erste Rohrabschnitt und der zweite Rohrabschnitt der Leitungseinrichtungen (27) zur Führung des Fluidstromes um das einzelne längliche Röhrenteil (26) zur Erzeugung von Ultraviolettstrahlung in zueinander versetzter Weise gewickelt oder spiralförmig herum gewunden sind.

11. Fluidreinigungssystem nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das längliche Rohr (33, 34; 60, 61) ferner so ausgebildet ist, daß es eine gewellte Außenfläche aufweist.

12. Fluidreinigungssystem nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß der erste und der zweite Rohrabschnitt ferner so ausgebildet sind, daß sie aus extrudiertem, strahlungsdurchlässigem Material (27B) geformt und gegenseitig verbunden Seite an Seite angeordnet sind, wobei eine ihrer Flächen eine im wesentlichen konkave Form aufweist und diese konkave Form in einem Abstand neben dem einzelnen länglichen Röhrenteil (26) zur Erzeugung von Ultraviolettstrahlung angeordnet ist.

13. Fluidreinigungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß das zu reinigende Fluid eine Flüssigkeit ist.

14. Fluidreinigungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß der erste und der zweite Strömungskanal erste und zweite Leitungen (33, 34) enthält, die schraubenförmig paarweise um das einzelne längliche Strahlungsröhrenteil (26) von dessen einem Ende zum anderen Ende gewickelt sind, wobei jede Windung seitlich an benachbarten Windungen anliegt.

15. Fluidreinigungssystem nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten und die zweiten Leitungen (33, 34) eine wellenförmige Außenfläche aufweisen.

16. Flüssigkeitsreinigungssystem nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten und zweiten Leitungen (27B) aus extrudiertem Material so geformt sind, daß sie seitlich miteinander verbunden sind, wobei eine ihrer Flächen eine im wesentlichen konkave Form aufweist, um die Strahlung aufzunehmen und die Übertragung von Strahlung auf das dort hindurch laufende Fluid zu verbessern.

17. Fluidreinigungssystem nach Anspruch 7 und 13, gekennzeichnet durch eine Anzahl modularer Flüssigkeitssterilisationssysteme (21A, 21B), deren jedes ein längliches Strahlungsröhrenteil (26), das an eine elektrische Energiequelle zum Ausstrahlen von Ultraviolettstrahlung gekoppelt ist,

und ein Paar von Rohrleitungen (33, 34) für eine Flüssigkeit aufweist, die (33, 34) schraubenförmig paarweise um das längliche Strahlungsröhrenteil (26) von dessen einem Ende zum anderen Ende gewickelt sind, wobei jede Windung seitlich an benachbarten Windungen anliegt, um im wesentlichen über der gesamten Länge des länglichen Strahlungsröhrenteils (26) dessen Umfang zu umschließen, und wobei jede Leitung (33, 34) eine Einlaßöffnung (35; 44) an einem Ende sowie eine Auslaßöffnung (36; 39) am anderen Ende aufweist und die Leitungen (33, 34) für Ultraviolettstrahlung durchlässig sind, damit die durch die Leitungen (33; 34) strömende Flüssigkeit Ultraviolettstrahlung ausgesetzt ist, und wobei die Einlaßöffnung (35; 34) einer Leitung (33; 34) als Paar mit und unmittelbar in der Nähe der Auslaßöffnung 139; 34) der anderen Leitung (33; 34) angeordnet ist, um ein gegenläufiges Strömen von Flüssigkeit durch die Leitungen (33; 34) zu gestatten, ferner durch eine Anzahl modularer Filtersysteme (22A; 22B) zum Filtern von ankommendem Fluid, wobei jedes Filtersystem (22A; 22B) einen Filtereingang und einen Filterauslaß aufweist,

durch Mittel zum Zusammenschalten eines Flüssigkeitsreinigungssystems, das eine bestimmte gewünschte Anordnung aufweist, die

einen Systemeinlaß,

einen Systemauslaß und

ein erstes Flüssigkeitssterilisationssystem (21A) enthält, das aus besagter Anzahl modularer Flüssigkeitssterilisationssysteme (21A 21B) ausgewählt wurde und bei dem die Einlaßöffnung einer Leitung am Systemeinlaß und die paarweise zugeordnete Auslaßöffnung der anderen Leitung am Systemauslaß angeschlossen sind,

wobei das aus der Anzahl modularer Flüssigkeitssterilisationssysteme (21A; 21B) und der Anzahl von Filtersystemen (22A; 22B) ausgewählte System an die Einlaßöffnung besagter anderen Leitung und an die Auslaßöffnung besagter einen Leitung des ersten Flüssigkeitssterilisationssystems (21A) angeschlossen ist, um ein geschlossenes Flüssigkeitsreinigungssystem auszubilden.

18. Flüssigkeitsreinigungssystem nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zum Zusammenschalten eines Flüssigkeitsreinigungssystems ohne weiteres lösbar und wieder miteinander verbindbar sind.

19. Flüssigkeitssterilisationssystem mit

einer einzelnen länglichen Röhre (26) zum Ausstrahlen von Ultraviolettstrahlung, wobei die Röhre an eine elektrische Energiequelle zum Ausstrahlen von Ultraviolettstrahlung angekoppelt ist,

und mit einem Paar von Rohrleitungen (33, 34) für Flüssigkeit, die paarweise schraubenförmig um diese einzelne Röhre (26) zum Ausstrahlen von Ultraviolettstrahlung herumgewickelt sind, wobei jede Windung seitlich an benachbarten Windungen anliegt und jede Leitung (33; 34) eine Einlaßöffnung (35; 44) an einem Ende und eine Aulaßöffnung (36; 39) am Außenende aufweist und wobei die Leitungen (33; 34) für Ultraviolettstrahlung durchlässig sind, um durch die Leitungen (33; 34) strömende Flüssigkeit der durch die Röhre (26) ausgestrahlten Ultraviolettstrahlung auszusetzen,

dadurch gekennzeichnet, daß die Leitungen (33; 34) im wesentlichen über die gesamte Länge den Umfang der einzelnen, Ultraviolettstrahlung aussendenden Röhre (26) umgeben und dadurch, daß die Einlaßöffnung (35; 44) einer Leitung (33; 34) als Paar mit und unmittelbar in der Nähe der Auslaßöffnung (36; 39) der anderen Leitung (34; 33) angeordnet ist, um ein gegenläufiges Strömen von Flüssigkeit durch die Leitungen (33; 34) zu gestatten.

20. System nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß der Auslaß (36) einer Leitung (33) an den Einlaß (44> der anderen Leitung (34) angekoppelt ist.

21. System nach Anspruch 19 oder 20, dadurch gekennzeichnet, daß der Auslaß (36) der einen Leitung (33) an den Einlaß (44) der anderen Leitung (34) über weitere, eine Flüssigkeit filternde Mittel (22) angekoppelt ist.

22. System nach einem der Ansprüche 19 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß besagte Leitungen (33, 34) aus Kunststoff bestehen und einen zylindrischen Querschnitt aufweisen, und daß die zu bestrahlende Flüssigkeit Wasser ist.