DE3924349A1 - Entkeimungsgeraet fuer fluessigkeiten - Google Patents
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Description
Die Erfindung geht aus von einem Entkeimungsgerät
nach der Gattung des Hauptanspruchs.
Die Entkeimung von Flüssigkeiten, insbesondere Trink
wasser, durch UV-Strahlung ist ein altbekanntes Ver
fahren. Es wurde auch bald erkannt, daß es vorteil
haft ist, die Flüssigkeit möglichst turbulent und
spiralförmig um den zentral angeordneten UV-Strahler
zu führen, denn die Voraussetzung für eine optimale
Entkeimung ist eine entsprechend lange Verweilzeit
der zu entkeimenden Flüssigkeit im Bereich der
UV-Strahlung.
Theoretisch wäre es möglich, einen großen Strömungs
querschnitt für die Flüssigkeit zu wählen, damit bei
gegebener Flüssigkeitsmenge eine lange Verweilzeit
zustande kommt. Es hat sich jedoch gezeigt, daß
solche Geräte eine schlechte Entkeimungsrate aufwei
sen. Der Grund liegt darin, daß bei einer großen
Schichtdicke und laminarer Strömung nur die relativ
nahe am Strahler strömenden Keime eine ausreichend
hohe Strahlendosis erhalten.
Wesentlich bessere Ergebnisse werden erzielt, wenn
bei einer geringeren Schichtdicke eine turbulente
Strömung zustande kommt. Ein besonders langer Strö
mungsweg ergibt sich, wenn der Flüssigkeit eine
spiralförmige Strömung aufgezwungen wird.
Die DE-PS 2 58 786, 2 71 144 und 3 70 717 beschreiben
Einrichtungen zur Durchführung des Verfahrens. In
neuerer Zeit wurden in den DE-OS 31 17 473, 34 41 535
und in der EU-PS 02 02 891 solche Geräte beschrieben.
Diese Geräte sind jedoch sehr aufwendig und benötigen
eine hohe Strahlungsleistung, da keine ausreichende
Turbulenz der Strömung erreicht wird und/oder die
Verweildauer nicht ausreichend lang ist.
Das erfindungsgemäße Entkeimungsgerät mit den kenn
zeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat dem
gegenüber den Vorteil, daß mit einfachen Mitteln und
geringer Strahlungsleistung große Mengen Flüssigkeit
zuverlässig entkeimt werden können.
Das erfindungsgemäße Entkeimungsgerät erzeugt eine
besonders enge Drallströmung, wodurch sich auch bei
geringer Schichtdicke der Flüssigkeit ein langer
Strömungsweg ergibt.
Ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes
ist in den Zeichnungen dargestellt und wird im fol
genden näher beschrieben.
Es zeigen
Fig. 1 einen Längsschnitt durch ein erfindungsge
mäßes Entkeimungsgerät mit ungeschnittenem
UV-Strahler und
Fig. 2 einen Querschnitt durch dasselbe Gerät im
Bereich des Zuführungsrohres.
Fig. 1 zeigt ein Glasrohr 1, in welchem ein
UV-Strahler 2 koaxial angeordnet ist. Um das Glas
rohr 1 ist ebenfalls koaxial ein Reflektorrohr 3
angeordnet, wodurch zwischen beiden Rohren ein
Ringraum 4 gebildet wird. An dem einen Ende des
Ringraumes 4 mündet tangential ein Zuführungsrohr 5
ein, welches sich zu einer Einlaufdüse 6 verjüngt. Am
anderen Ende des Ringraumes 4 ist ein Auslaufrohr 7
mit Auslaufdüse 8 angeordnet.
In Fig. 2 ist mittels der Pfeile die Strömung darge
stellt, wie sie beim Einlauf der Flüssigkeit zustande
kommt. Die über das Zuführungsrohr 5 einströmende
Flüssigkeit wird in der Einlaufdüse 6 beschleunigt,
so daß ein Flüssigkeitsstrahl in den Ringraum 4
eintritt. Dieser Flüssigkeitsstrahl erzeugt eine
Injektorwirkung, wodurch am Einlauf eine kreisende
Strömung entsteht. Derselbe Vorgang wiederholt sich
in ähnlicher Weise an der Auslaufdüse 8. In diesem
Fall wird die im Ringraum 4 langsamere Strömung an der
Auslaufdüse 8 beschleunigt, wodurch nochmals eine
kreisende Strömung entsteht.
Die turbulente Strömung im Ringraum 4 bewirkt außer
dem, daß sich wesentlich weniger Schmutzteilchen am
Glasrohr 1 niederschlagen können, als dies bei lang
samer, laminarer Strömung der Fall ist.
Versuche haben ergeben daß bei einem Flüssigkeits
durchsatz von 3 l/min. ein Querschnitt des Ringraumes
4 von 7-8 cm2 optimal ist.
Je nach Verunreinigung bzw. Verkeimung kann dieser
Querschnitt des Ringraums 4 variiert werden, er kann
zwischen 4 und 12 cm2 betragen. Diese Werte beziehen
sich auf einen UV-Strahler mit einer Leistung von
8 W. Gleichzeitig sollte zumindestens die Einlaufdüse
6 einen Querschnitt von 0,1 cm2 aufweisen.
Der Querschnitt des Ringraumes 4 sollte also pro
Liter Flüssigkeitsdurchsatz 1,33 bis max. 4 cm2 betra
gen, wobei der Querschnitt der Einlaufdüse 6 den
40ten bis 120ten Teil des Ringraumquerschnitts
betragen soll. Unter diesen Umständen kann bei
gegebener Strahlungsstärke die beste Entkeimungsrate
erzielt werden.
Alle in der Beschreibung, den nachfolgenden
Ansprüchen und der Zeichnung dargestellten Merkmale
können sowohl einzeln als auch in beliebiger
Kombination miteinander erfindungswesentlich sein.
Claims (6)
1. Entkeimungsgerät für Flüssigkeiten mit einem
koaxial von einem Glasrohr und einem Reflektorrohr
umgebenen UV-Strahler und mit tangential in den
zwischen Glasrohr und Reflektorrohr gebildeten
Ringraum mündenden Ein- und Auslaufrohr,
dadurch gekennzeichnet,
daß sich das Einlaufrohr (5) zum Ringraum (4)
hin zu einer Einlaufdüse (6) verjüngt.
2. Entkeimungsgerät für Flüssigkeiten nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Querschnitt der Einlaufdüse (6) den 40ten
bis 120ten Teil des Querschnitts des Ringaums (4)
beträgt.
3. Entkeimungsgerät für Flüssigkeiten nach Anspruch 1,
oder 2, dadurch gekennzeichnet,
daß sich das Auslaufrohr (7) zum Ringraum (4) hin
zu einer Auslaufdüse (8) verjüngt.
4. Entkeimungsgerät für Flüssigkeiten nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Auslaufdüse (8) denselben Querschnitt
aufweist wie die Einlaufdüse (6).
5. Entkeimungsgerät für Flüssigkeiten nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Auslaufdüse (8) einen größeren Querschnitt
aufweist als die Einlaufdüse (6).
6. Entkeimungsgerät für Flüssigkeiten nach einem der
vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge
kennzeichnet, daß der Ringraum (4) pro
Liter Flüssigkeitsdurchsatz einen Querschnitt von
1,33 bis 4 cm2 aufweist.
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