DE4107920A1 - Fluessigkeitsbehaelter, insbesondere warmwasserspeicher - Google Patents
Fluessigkeitsbehaelter, insbesondere warmwasserspeicherInfo
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Description
Die Erfindung betrifft einen Flüssigkeitsbehälter, insbesondere Warmwasser
speicher, mit einem Behältermantel mit einem Zulaufanschluß und einem Ablauf
anschluß und mit einer Einrichtung zur Abtötung von Keimen in der im Behäl
termantel befindlichen Flüssigkeit, wobei die Einrichtung zur Abtötung von
Keimen eine vorzugsweise zumindest an der mit der Flüssigkeit in Kontakt ste
henden Oberfläche inerte Fremdstromelektrode und eine Gegenelektrode sowie
ein Steuergerät für die Steuerung des zwischen Fremdstromelektrode und Gegen
elektrode fließenden Stromes aufweist.
Flüssigkeitsbehälter der in Rede stehenden Art sind insbesondere als Warm
wasserspeicher seit längerem bekannt. Dort vorhandene Einrichtungen zur Ab
tötung von Keimen in der Flüssigkeit, also insbesondere im Wasser, nutzen
oligodynamische Eigenschaften verschiedener Metalle mit oder ohne Fremdstrom
speisung (DE-A 35 43 223). Außerdem ist es bekannt, zum Zwecke des kathodi
schen Korrosionsschutzes Fremdstrom über eine Fremdstromelektrode einzuspei
sen (DE-B 29 16 934). Dabei wird als Steuergerät ein Unterbrecherpotentiostat
eingesetzt, bei dem periodisch der Schutzstrom abgeschaltet und das vorhande
ne Potential direkt zwischen der in dieser Phase als Bezugselektrode wirken
den Fremdstromanode und der schützenden Oberfläche, nämlich der Innenfläche
des Behältermantels, gemessen und mit dem am Unterbrecherpotentiostaten ein
gestellten Schutzpotential verglichen wird, wobei dann die Differenz als Re
gelgröße für den Schutzstrom herangezogen wird.
Schließlich ist es für sich bekannt, für Fremdstromelektroden anodisch passi
vierbares, insbesondere mit einer Aktivierungsbeschichtung versehenes Mate
rial, beispielsweise Titan, Tantal, Niob mit Aktivierungsbeschichtung aus
Platin od. dgl. zu verwenden (DE-A 31 05 922).
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Flüssigkeitsbehälter der in
Rede stehenden Art ohne die Notwendigkeit des Einsatzes von Metallen mit
oligodynamischen Eigenschaften hinsichtlich der Abtötung von Keimen zu op
timieren.
Die zuvor aufgezeigte Aufgabe ist nach einer ersten Lehre der Erfindung da
durch gelöst, daß die Einrichtung zur Abtötung von Keimen einen am Zulaufan
schluß angeordneten Durchflußbehälter mit der im Inneren angeordneten Fremd
stromelektrode und der, vorzugsweise vom Mantel gebildeten Gegenelektrode
aufweist und daß vom Steuergerät der Strom impulsartig eingespeist wird.
Eine solche Anordnung eignet sich in besonderem Maße zur Nachrüstung bei be
stehenden Flüssigkeitsbehältern.
Nach einer zweiten Lehre der Erfindung ist die zuvor aufgezeigte Aufgabe da
durch gelöst, daß die Fremdstromelektrode eine solche zum kathodischen Korro
sionsschutz ist und daß das Steuergerät ein zum kathodischen Korrosionsschutz
an sich bekannter Unterbrecherpotentiostat ist und daß der zwischen der Fremd
stromelektrode und der Gegenelektrode fließende Schutzstrom in der Stromfluß
phase auf einen Maximalwert von 100 bis 500 mA über eine Zeit von vorzugsweise
100 bis 300 µs hochgeregelt wird. Diese Ausgestaltung nutzt den zum Zwecke des
kathodischen Korrosionsschutzes bekannten Unterbrecherpotentiostat in doppel
ter Weise, nämlich einerseits zum Zwecke des kathodischen Korrosionsschutzes,
andererseits zur Abtötung von Keimen in der Flüssigkeit, insbesondere im Was
ser. Der hier verwirklichte, für kurze Zeiten auf sehr hohe Werte geregelte
Schutzstrom führt zu entsprechender Keimabtötung in der Flüssigkeit, insbe
sondere also in dem Wasser im Behältermantel.
Es gibt verschiedene Möglichkeiten, die zuvor erläuterten Lehren der Erfin
dung, die auch miteinander kombiniert einsetzbar sind, auszugestalten und
weiterzubilden, wozu auf die einerseits dem Patentanspruch 1, andererseits
dem Patentanspruch 8 nachgeordneten weiteren Ansprüche verwiesen werden darf.
Im folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich Ausführungsbeispiele
darstellenden Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigt
Fig. 1 in einer schematischen Darstellung ein erstes Ausführungsbeispiel
eines erfindungsgemäßen Flüssigkeitsbehälters mit Einrichtung zur
Abtötung von Keimen,
Fig. 2 ein zweites Ausführungsbeispiel in entsprechend schematischer Dar
stellung,
Fig. 3 das zweite Ausführungsbeispiel mit etwas abgewandelter bzw. anders
angeordneter Fremdstromelektrode und
Fig. 4 das zweite Ausführungsbeispiel mit nochmals etwas abgewandelter
bzw. anders angeordneter Fremdstromelektrode.
Der in Fig. 1 in einem ersten Ausführungsbeispiel dargestellte Flüssigkeits
behälter, bei dem es sich hier und nach bevorzugter Anwendung um einen üb
lichen Warmwasserspeicher handelt, weist zunächst einen Behältermantel 1 mit
einem in üblicher Weise am unteren Ende angeordneten Kaltwasser-Zulaufan
schluß 2 und einem in üblicher Weise am oberen Ende angeordneten Warmwasser-
Ablaufanschluß 3 auf. Am Ablaufanschluß 3 ist ein Ablaufventil 4 schematisch
angedeutet, das hier häufig angeordnet ist, um den Ablauf von Warmwasser aus
dem Behältermantel 1 wunschgemäß zu ermöglichen. Drukbedingt läuft dann Kalt
wasser vom Zulaufanschluß 2 her nach.
Dem dargestellten Flüssigkeitsbehälter ist eine Einrichtung zur Abtötung von
Keimen in der im Behältermantel 1 befindlichen Flüssigkeit zugeordnet. Diese
Einrichtung weist eine Fremdstromelektrode 5 auf, die häufig zumindest an
der mit der Flüssigkeit in Kontakt stehenden Oberfläche inert ausgebildet
ist, häufig aber auch insgesamt aus einem inerten Material besteht. Der
Fremdstromelektrode 5 ist eine Gegenelektrode 6 zugeordnet, die häufig vom
Behältermantel 1 selbst gebildet ist.
Der Fremdstromelektrode 5 und der Gegenelektrode 6 ist ein Steuergerät 7 für
die Steuerung des zwischen der Fremdstromelektrode 5 und der Gegenelektrode 6
fließenden Stromes zugeordnet.
Für das in Fig. 1 dargestellte bevorzugte Ausführungsbeispiel einer ersten
Ausführungsform der Erfindung gilt nun, daß die Einrichtung zur Abtötung von
Keimen einen am Zulaufanschluß 2 angeordneten Durchflußbehälter 8 mit der im
Inneren angeordneten Fremdstromelektrode 5 und der, vorzugsweise vom Mantel 9
gebildeten Gegenelektrode 6 aufweist und daß vom Steuergerät 7 der Strom im
pulsartig eingespeist wird. Diese Konstruktion erlaubt eine Nachrüstung der
Einrichtung zur Abtötung von Keimen an bestehenden Flüssigkeitsbehältern ohne
besondere Schwierigkeiten. Das über den Zulaufanschluß 2 in den Behälterman
tel 1 zulaufende Kaltwasser wird sogleich beim Zulaufen so von Strom durch
flossen, daß darin befindliche Keime von vornherein abgetötet werden.
Für die Taktfrequenz hat es sich als besonders zweckmäßig erwiesen, daß vom
Steuergerät 7 ein mit einer Frequenz von 2,5 bis 25 kHz getakteter Gleich
strom eingespeist wird. Der Abtötungseffekt für Keime ist dann besonders
wirksam, wenn in den Schutzstromimpulsen mit einer Stromstärke größer als
100 mA gearbeitet wird.
Um die für die Stromleitung durch Flüssigkeiten, insbesondere durch Wasser
typische Ablagerungs- und Abtragserscheinungen an den Elektroden 5, 6 zu
vermeiden oder diese Erscheinungen jedenfalls möglichst zu begrenzen, emp
fiehlt es sich, daß das Steuergerät 7 die Polarität der angeschlossenen Elek
troden 5, 6 in bestimmten Zeitabständen wechselt. Für die Wechselfrequenz
liegt ein bevorzugter Bereich zwischen 0,001 und 1,0 Hz.
Bei dem zuvor erläuterten, im Prinzip nachrüstbaren System empfiehlt es sich
weiter, daß der Durchflußbehälter 8 an der Zulaufseite einen Abzweiganschluß 10
aufweist, daß der Abzweiganschluß 10 über eine Rücklaufleitung 11 mit dem Be
hältermantel 1 verbunden ist, daß in der Rücklaufleitung 11 eine Umwälzpum
pe 12 angeordnet ist und daß die Umwälzpumpe 12 bei geschlossenem Ablaufan
schluß 3 arbeitet. Dadurch erfolgt eine kontinuierlich fortgesetzte Abtötung
von Keimen auch bei an sich nicht strömendem Wasser. Hierzu empfiehlt es sich,
daß die Umwälzpumpe 12 an das Steuergerät 7 angeschlossen ist und das Steuer
gerät 7 seinerseits ein Steuersignal vom Ablaufanschluß 3 her erhält.
Die Fremdstromelektrode 5 kann im Mantel 9 des Durchflußbehälters 8 eine Form
haben, die den konstruktiven und räumlichen Vorgaben besonders entspricht.
Insbesondere kann sie netzförmig, ringförmig, spiralförmig, plattenförmig
oder auch mäanderförmig ausgebildet sein. An der als Anode geschalteten Fremd
stromelektrode 5 oder auch der als Anode geschalteten Gegenelektrode 6 wird
im Wasser beispielsweise Sauerstoff entwickelt, der keimtötende Eigenschaften
aufweist. Das gilt insbesondere bei entsprechend hohem Stromfluß in den
Schutzstromimpulsen. Unter Umständen werden an der als Kathode geschalteten
Fremdstromelektrode 5 bzw. Gegenelektrode 6 auch H30⁺-Ionen gebildet, die in
unmittelbarer Nähe der Elektrodenoberfläche eine starke pH-Wert-Veränderung
hervorrufen, nämlich ein stark saures Milieu erzeugen. Bei Vorhandensein von
Chlorsalz im Wasser wird auch das in bekannter Weise keimtötende Chlor an der
jeweiligen Elektrode in Gasform entwickelt, was zu entsprechender Keimabtö
tung führt. Alle drei Effekte können auch gleichzeitig auftreten, so daß ins
gesamt eine höchst wirksame Keimabtötung im Durchflußbehälter 8 erfolgt.
Gestrichelt ist in Fig. 1 noch angedeutet, daß die Rücklaufleitung 11 auch
zum oberen, dem Ablaufanschluß 3 nahen Ende des Behältermantels 1 geführt
sein kann.
Fig. 2 zeigt eine weitere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Flüssig
keitsbehälters, bei der von einem schon kathodisch korrosionsgeschützten Be
hältermantel 1 ausgegangen wird. Auch hier wird erfindungsgemäß zum Zwecke
der Abtötung von Keimen mit Stromstößen hohen Stromwertes gearbeitet, durch
die Sauerstoff und zumeist auch Chlor an der Fremdstromelektrode 5 gebildet
wird. Auch hier kann eine entsprechende Absenkung des pH-Wertes in der zuvor
schon erläuterten Weise erfolgen. Wesentlich ist dazu zunächst, daß die Fremd
stromelektrode 5 eine solche zum kathodischen Korrosionsschutz ist, daß das
Steuergerät 7 ein zum kathodischen Korrosionsschutz an sich bekannter Un
terbrecherpotentiostat ist und daß der zwischen der Fremdstromelektrode 5 und
der Gegenelektrode 6 fließende Schutzstrom in der Stromflußphase auf einen
Maximalwert von 100 bis 500 mA über eine Zeit von vorzugsweise 100 bis 300 µs
hochgeregelt wird. Mit diesen hohen Stromwerten läßt sich die gewünschte
Keimabtötung auch in dieser Konstellation erreichen.
Es geht nun weiter darum, daß trotz der besonderen Steuerung durch das Steu
ergerät 7 zum Zwecke der Keimabtötung in der Flüssigkeit im Behältermantel 1
ein passender kathodischer Korrosionsschutz des Behältermantels 1 gewähr
leistet bleibt. Dafür empfiehlt es sich, daß anschließend ein Schutzstrom
fließt, der sich aus einem Soll-/Ist-Vergleich der Potentiale in der Abschalt
phase ergibt. Diese Technik ist für sich aus dem entsprechenden Stand der
Technik (DE-B 29 16 934) bekannt. Wesentlich ist dabei, daß das Sollpotential
und/oder das Taktverhältnis zwischen Einschalt- und Abschaltphase nach Maßga
be eines ausreichenden kathodischen Korrosionsschutzes und einer begrenzten
Gasentwicklung einstellbar ist.
Für die zuvor erläuterte, weitere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen
Flüssigkeitsbehälters gelten im übrigen auch die zuvor angegebenen Merkmale
insbesondere hinsichtlich Taktfrequenz u. s. w.
Für eine Nachrüstung an bestehenden Flüssigkeitsbehältern besonders geeignet
ist eine Konstruktion, die dadurch gekennzeichnet ist, daß die - vorzugswei
se inerte - Fremdstromelektrode 5 als Netzelektrode ausgeführt und im Behäl
termantel 1 unmittelbar vor dem Ablaufanschluß 3 angeordnet ist.
Fig. 3 zeigt eine Alternativkonstruktion mit einer eher üblichen, stabförmi
gen Fremdstromelektrode 5, die sich im wesentlichen über die gesamte Höhe des
Behältermantels 1 erstreckt.
Von besonderem Interesse für die wirksame Abtötung von Keimen in dem Behäl
termantel 1 ist auch noch die Konstruktion gemäß Fig. 4, die dadurch gekenn
zeichnet ist, daß die - vorzugsweise inerte - Fremdstromelektrode 5 als im
wesentlichen ebene Spiralelektrode oder auch Plattenelektrode ausgeführt und
in geringem Abstand, vorzugsweise in einem Abstand von 5 bis 10 cm, über dem
unteren Boden des Behältermantels 1 angeordnet ist. Diese Anordnung der Fremd
stromelektrode 5 hat den Vorteil, daß durch Gasentwicklung eine Konvektion im
Behältermantel 1 einsetzt, durch die nicht nur das Bakterienwachstum gehemmt
wird, sondern auch eine aktive Keimabtötung praktisch für die gesamte Flüs
sigkeitsmenge im Behältermantel 1 erfolgt. Die Anordnung der Fremdstromelek
trode 5 nahe dem Boden des Behältermantels 1, dort also, wo normalerweise auch
der Zulaufanschluß 2 sitzt, hat den Vorteil, daß eintretendes Kaltwasser
sofort entkeimt wird.
Hinsichtlich der Gestaltung der Fremdstromelektrode 5 selbst gilt, daß sie,
wie an sich bekannt, aus einem anodisch passivierbaren Material, insbesondere
Titan, Niob, Tantal od. dgl., vorzugsweise mit einer Aktivierungsbeschich
tung, insbesondere aus Platin, einem Edelmetallmischoxid od. dgl., versehen,
besteht.
Claims (14)
1. Flüssigkeitsbehälter, insbesondere Warmwasserspeicher, mit einem Behälter
mantel mit einem Zulaufanschluß und einem Ablaufanschluß und mit einer Ein
richtung zur Abtötung von Keimen in der im Behältermantel befindlichen Flüs
sigkeit, wobei die Einrichtung zur Abtötung von Keimen eine vorzugsweise zu
mindest an der mit der Flüssigkeit in Kontakt stehenden Oberfläche inerte
Fremdstromelektrode und eine Gegenelektrode sowie ein Steuergerät für die
Steuerung des zwischen Fremdstromelektrode und Gegenelektrode fließenden
Stromes aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zur Abtötung
von Keimen einen am Zulaufanschluß (2) angeordneten Durchflußbehälter (8)
mit der im lnneren angeordneten Fremdstromelekrode (5) und der, vorzugsweise
vom Mantel (9) gebildeten Gegenelektrode (6) aufweist und daß vom Steuerge
rät (7) der Strom impulsartig eingespeist wird.
2. Flüssigkeitsbehälter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß vom
Steuergerät (7) ein mit einer Frequenz von 2,5 bis 25 kHz getakteter Gleich
strom eingespeist wird.
3. Flüssigkeitsbehälter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß
vom Steuergerät (7) ein Gleichstrom mit einer Stromstärke größer als 100 mA
eingespeist wird.
4. Flüssigkeitsbehälter nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeich
net, daß das Steuergerät (7) die Polarität der angeschlossenen Elektroden (5,
6) in bestimmten Zeitabständen wechselt.
5. Flüssigkeitsbehälter nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Po
laritätswechselfrequenz zwischen 0,001 und 1,0 Hz liegt.
6. Flüssigkeitsbehälter nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeich
net, daß der Durchflußbehälter (8) an der Zulaufseite einen Abzweiganschluß (10)
aufweist, daß der Abzweiganschluß (10) über eine Rücklaufleitung (11) mit
dem Behältermantel (1) verbunden ist, daß in der Rücklaufleitung (11) eine
Umwälzpumpe (12) angeordnet ist und daß die Umwälzpumpe (12) bei geschlos
senem Ablaufanschluß (3) arbeitet.
7. Flüssigkeitsbehälter nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Um
wälzpumpe (12) an das Steuergerät (7) angeschlossen ist und das Steuerge
rät (7) seinerseits ein Steuersignal vom Ablaufanschluß (3) her erhält.
8. Flüssigkeitsbehälter, insbesondere Warmwasserspeicher, mit einem Behälter
mantel mit einem Zulaufanschluß und einem Ablaufanschluß und mit einer Ein
richtung zur Abtötung von Keimen in der im Behältermantel befindlichen Flüs
sigkeit, wobei die Einrichtung zur Abtötung von Keimen eine vorzugsweise zu
mindest an der mit der Flüssigkeit in Kontakt stehenden Oberfläche inerte
Fremdstromelektrode und eine Gegenelektrode sowie ein Steuergerät für die
Steuerung des zwischen Fremstromelektrode und Gegenelektrode fließenden Stro
mes aufweist, ggf. nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet,
daß die Fremdstromelektrode (5) eine solche zum kathodischen Korrosionsschutz
ist und daß das Steuergerät (7) ein zum kathodischen Korrosionsschutz an sich
bekannter Unterbrecherpotentiostat ist, daß der zwischen der Fremstromelek
trode (5) und der Gegenelektrode (6) fließende Schutzstrom in der Stromfluß
phase auf einen Maximalwert von 100 bis 500 mA über eine Zeit von vorzugs
weise 100 bis 300 µs hochgeregelt wird.
9. Flüssigkeitsbehälter nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß an
schließend an dem Hochstromabschnitt der Stromflußphase ein Schutzstrom fließt,
der sich aus einem Soll-/Ist-Vergleich der Potentiale in der Abschaltphase
ergibt.
10. Flüssigkeitsbehälter nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß
das Sollpotential und/oder das Taktverhältnis zwischen Einschalt- und Abschalt
phase nach Maßgabe eines ausreichenden kathodischen Korrosionsschutzes und
einer begrenzten Gasentwicklung einstellbar ist.
11. Flüssigkeitsbehälter nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeich
net, daß die - vorzugsweise inerte - Fremdstromelektrode (5) als Netzelektrode
ausgeführt und im Behältermantel (1) unmittelbar vor dem Ablaufanschluß (3) an
geordnet ist.
12. Flüssigkeitsbehälter nach einem der Ansprüch 8 bis 10, dadurch gekennzeich
net, daß die - vorzugsweise inerte - Fremdstromelektrode (5) als Stabelektrode
ausgeführt und im Behältermantel (1) in Längsrichtung angeordnet ist und sich
im wesentlichen über die gesamte Höhe des Behältermantels (1) erstreckt.
13. Flüssigkeitsbehälter nach einem der Ansprüch 8 bis 10, dadurch gekennzeich
net, daß die - vorzugsweise inerte - Fremdstromelektrode (5) als im wesent
lichen ebene Spiralelektrode oder auch Plattenelektrode ausgeführt und in ge
ringem Abstand, vorzugsweise in einem Abstand von 5 bis 10 cm, über dem unte
ren Boden des Behältermantels (1) angeordnet ist.
14. Flüssigkeitsbehälter nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekenn
zeichnet, daß die - vorzugsweise inerte - Fremdstromelektrode (5), wie an
sich bekannt, aus einem anodisch passivierbaren Material, insbesondere Titan,
Niob, Tantal od. dgl., vorzugsweise mit einer Aktivierungsbeschichtung, ins
besondere aus Platin, einem Edelmetallmischoxid od. dgl., versehen, besteht.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19914107920 DE4107920A1 (de) | 1990-03-15 | 1991-03-13 | Fluessigkeitsbehaelter, insbesondere warmwasserspeicher |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE4008330 | 1990-03-15 | ||
DE19914107920 DE4107920A1 (de) | 1990-03-15 | 1991-03-13 | Fluessigkeitsbehaelter, insbesondere warmwasserspeicher |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE4107920A1 true DE4107920A1 (de) | 1991-09-19 |
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ID=25891171
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19914107920 Ceased DE4107920A1 (de) | 1990-03-15 | 1991-03-13 | Fluessigkeitsbehaelter, insbesondere warmwasserspeicher |
Country Status (1)
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