DE60312598T2

DE60312598T2 - Vorrichtung zur Fluidbehandlung

Info

Publication number: DE60312598T2
Application number: DE60312598T
Authority: DE
Inventors: Malcolm Robert Epping Snowball
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2002-06-13
Filing date: 2003-06-11
Publication date: 2007-12-06
Anticipated expiration: 2023-06-12
Also published as: US20040036033A1; DE60312598D1; EP1371611B1; EP1371611A1; ES2285048T3; CA2432840A1; ATE357415T1; US6911655B2

Description

Diese Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Behandlung von Fluiden und im Einzelnen, aber nicht ausschließlich eine Vorrichtung zur Desinfektion von Wasser.
Es ist allgemein bekannt, dass hochintensives ultraviolettes (UV) Licht keimtötende Eigenschaften hat, die zur Sterilisation von Wasser benutzt werden können. Die EP-A-0 202 891 offenbart eine Vorrichtung zur Behandlung von Fluiden, die diese keimtötenden Eigenschaften ausnutzt und die einen länglichen, rohrförmigen Kanal umfasst, welcher an oder nahe bei seinen gegenüberliegenden Enden Ein- und Auslassöffnungen aufweist, eine längliche UV-Lichtquelle, die sich entlang der Achse des Kanals erstreckt, sowie eine Leitschaufel, die sich helixförmig entlang der Innenwand des Kanals zwischen der Ein- und der Auslassöffnung erstreckt.
Unternehmen, die sich mit der Wasserbehandlung befassen, sind zurückhaltend beim Einsatz von UV-Sterilisatoren des oben genannten Typs, weil sie nicht wirksam das gesamte Wasser behandeln. Ein Grund hierfür ist, dass Schlamm und andere Stoffe, die sich auf der Oberfläche der in das Wasser getauchten Lampe ansammeln, das UV-Licht so weit schwächen, dass Mikroorganismen, die nicht in unmittelbarer Nähe zur UV-Lampe kommen, keine Dosis von UV-Strahlung erhalten, die ausreichend wäre, um sie abzutöten. Außerdem kann der Hauptteil der Ansammlungen auf der Lampe den sterblichen Überresten von Mikroorganismen zugeschrieben werden: Solche Überreste führen unerwünschterweise zur Filterung eines wesentlichen Anteils des ausgestrahlten UV-Lichts.
Um die oben genannten Probleme zu überwinden, sind Vorrichtungen zur Behandlung von Fluiden bekannt, die eine Hülse aus Polytetrafluorethylen (PTFE) umfassen, die dicht, aber gleitend auf der länglichen Lampe angebracht sind. Ein Kolben kann angetrieben werden, um die Hülse gelegentlich an der Lampe entlang zu bewegen, um diese zu reinigen.
Ein Nachteil dieser Anordnung ist, dass die Hülse in Wirklichkeit den Schlamm und die anderen Rückstände verschmiert und tatsächlich das Problem verschärft.
Ein anderer Nachteil dieser Anordnung ist, dass die Lampe in ihrem Querschnitt leichte Unregelmäßigkeiten aufweisen kann, so dass das Risiko besteht, dass die Hülse die Lampe verfehlt mit dem Ergebnis, dass die Lampe an einigen Stellen nicht gereinigt werden kann. Es besteht weiter das Risiko, dass die Hülse die Lampe verschmutzen und zerbrechen kann.
US-A-2001/032659, US-A-3,462,597, US-A-6013917 und DE-A-3710250 offenbaren jeweils eine Vorrichtung zur Behandlung von Fluiden, die eine Behandlungskammer zur Aufnahme des zu behandelnden Fluids, eine längliche elektromagnetische Strahlungsquelle, die sich durch die Kammer hindurch erstreckt, um das zu behandelnde Fluid zu bestrahlen, wobei die Strahlungsquelle im Querschnitt im Wesentlichen kreisförmig ist, und ein in der Kammer angeordnetes Reinigungsorgan umfasst, wobei das Reinigungsorgan ein Reinigungsteil mit einer äußeren, federnd gegen die Außenfläche der Strahlungsquelle vorgespannten Oberfläche und ein Antriebsorgan zum Bewegen des Reinigungsteils entlang der Strahlungsquelle aufweist. Diese Vorrichtungen leiden unter den gleichen Nachteilen wie oben beschrieben.
Wir haben nun eine Vorrichtung zur Behandlung von Fluiden erfunden, die die oben genannten Probleme entschärft.
Gemäß dieser Erfindung wird eine Vorrichtung von Behandlung von Fluiden zur Verfügung gestellt, die eine Behandlungskammer zur Aufnahme des zu behandelnden Fluids, eine längliche elektromagnetische Strahlungsquelle zur Bestrahlung des zu behandelnden Fluids, die sich durch die Kammer erstreckt und im Querschnitt im Wesentlichen kreisförmig ist, ein Reinigungsorgan, das in der Kammer angeordnet ist und ein Reinigungsteil mit einer äußeren, federnd gegen die Außenfläche der Strahlungsquelle vorgespannten Oberfläche sowie ein Antriebsorgan zum Bewegen des Reinigungsteils entlang der Strahlungsquelle aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass das Antriebsorgan so eingerichtet ist, dass das Reinigungsteil um die Strahlungsquelle herum rotiert und gleichzeitig entlang der selben bewegt wird sowie dadurch, dass die äußere Oberfläche des Reinigungsteils ein photokatalytisch oxidierendes Halbleitermaterial aufweist.
Bei Benutzung wird die äußere Oberfläche des Reinigungsteils, die gegen die Außenfläche der Strahlungsquelle federnd vorgespannt ist, um die Lampe herum und gleichzeitig entlang derselben bewegt. Dies bewirkt einen Schrubbeffekt, durch welchen jeglicher Schlamm oder andere Stoffe, die sich auf der Oberfläche der Lampe angesammelt haben können, weit gehend entfernt werden.
Irgendwelchen Variationen in der Gestalt der Lampe entlang ihrer Längsachse wird durch die federnde Vorspannung, mit der die äußere Oberfläche des Reinigungsteils beaufschlagt wird, Rechnung getragen. Auf diese Weise wird das Risiko entschärft, dass die Lampe nicht vollständig gereinigt oder aber beschädigt werden könnte.
Wenn das photokatalytisch oxidierende Halbleitermaterial (z.B. Titandioxid) mit UV-Licht bestrahlt wird, wird seine Oberfläche angeregt und erzeugt bei Anwesenheit von Wasser und Sauerstoff freie Hydroxyl- und Sauerstoffradikale. Freie Hydroxyl- und Sauerstoffradikale sind hochreaktiv und zerlegen die Zelle und Moleküle des auf der Lampe angesammelten Materials. Im Fall von Mikroorganismen zerstören freie Hydroxyl- und Sauerstoffradikale diese, in dem sie sie angreifen und ihre Zellwände aufbrechen.
Vorzugsweise liegt das Titandioxid in der Modifikation Anatas vor, die die reaktivste ist.
Vorzugsweise ist das Reinigungsteil aus Titan gefertigt und die Titandioxidschicht durch Oxidierung des Titans in Wasser oder einer anderen Chemikalie, die das Titan noch schneller oxidiert, gebildet. Falls irgendein Bereich der Titandioxidschicht während der Reinigung beschädigt werden sollte, so wird das dann frei liegende Titan im Wasser langsam wieder oxidieren und so den Schaden beheben.
Vorzugsweise weist das Reinigungsteil eine Mehrzahl von Bereichen der äußeren Oberfläche auf, die federnd gegen die Außenfläche der Strahlungsquelle vorgespannt sind.
In einer Ausführungsform sind die Bereiche der äußeren Oberfläche des Reinigungsteils mit aufeinander folgenden Windungen einer länglichen Spiralfeder gebildet, die gegenüber liegende Enden hat, die miteinander verbunden sind, um einen kreisförmigen Ring um die Strahlungsquelle zu bilden, wobei die aufeinander folgenden Windungen der Feder gegen die Außenfläche der Strahlungsquelle vorgespannt sind.
Vorzugsweise ist der innere Durchmesser des kreisförmigen Rings, der von der Feder gebildet ist, kleiner als der äußere Durchmesser der Strahlungsquelle, um die Vorspannung zu erzeugen.
In einer anderen Ausführungsform sind die Bereiche der äußeren Oberfläche des Reinigungsteils mit Filamenten versehen, die in einem Netz oder einer Matte angeordnet sind, das bzw. die gegen die Außenfläche der Strahlungsquelle vorgespannt ist.
Vorzugsweise umfasst die Strahlungsquelle eine Lampe, die zur Erzeugung von UV-Licht eingerichtet ist, das vorzugsweise eine Wellenlänge unterhalb von 400 nm hat.
Vorzugsweise sind Mittel zum Speisen der Strahlungsquelle und gleichzeitigen Antreiben des Reinigungsorgans vorgesehen.
Vorzugsweise umfassen die Mittel zum Speisen und Antreiben einen Sensor, der beabstandet von der Strahlungsquelle angeordnet und zum Anzeigen eines Signals, wenn der Strahlungspegel unter einem bestimmten Wert fällt, eingerichtet ist, wodurch angezeigt wird, dass sich eine Ansammlung von Schlamm und anderen Stoffen gebildet hat.
Vorzugweise weist die Kammer einen länglichen Kanal mit kreisförmigem Querschnitt auf, wobei die Strahlungsquelle sich axial dazu erstreckt.
Um den Effekt der Strahlung zu maximieren, ist die Innenwand des Kanals vorzugsweise reflektierend. Es ist jedoch zu beachten, dass sich Schlamm und andere Stoffe ebenso auf der reflektierenden Innenwand des Kanals ansammeln, wodurch die Wirkung der Strahlung vermindert wird.
Deshalb umfasst das Reinigungsorgan vorzugsweise ein weiteres Reinigungselement, das federnd gegen die innere Oberfläche des Kanals vorgespannt ist, und Mittel zum Rotieren des weiteren Reinigungselements entlang des Innenumfangs des Kanals, wobei das weitere Reinigungselement gleichzeitig entlang des Kanals angetrieben wird.
Vorzugsweise weist das Antriebsorgan für das Reinigungsorgan eine Spindel auf, die sich axial zur Strahlungsquelle erstreckt und zum Rotieren des Reinigungsteils und zum Antreiben desselben axial zu ihr eingerichtet ist.
Vorzugsweise weist das weitere Antriebsorgan für das Reinigungsorgan weiter eine Hülse auf, die zur Rotation um die Achse jener länglichen Strahlungsquelle eingerichtet ist.
Vorzugsweise weist das weitere Antriebsorgan, welches das Reinigungselement für die Reinigung des Kanals antreibt ein drehbares Teil auf, das senkrecht zur Achse der Spindel angebracht ist und das genannte weitere Reinigungselement an seiner radial äußersten Stelle aufweist.
Vorzugsweise ist das weitere Mittel zum Bewegen des Reinigungselements zum Reinigen des Kanals auf das Antriebsorgan, das das Reinigungsteil zum Reinigen der länglichen Strahlungsquelle bewegt, abgestimmt.
Vorzugsweise umfasst die Vorrichtung eine Mehrzahl länglicher Strahlungsquellen, die parallel zueinander angeordnet sind, wobei das Reinigungsorgan so eingerichtet ist, dass es jede Strahlungsquelle reinigt.
Vorzugsweise sind die länglichen Strahlungsquellen entlang einer Linie, die sich um den Umfang der Spindel herum erstreckt, angeordnet.
Vorzugsweise weist das Reinigungsorgan einen Hohlraum auf, der der Strahlungsquelle zugewandt ist und einen Einlass für die Befüllung mit Reinigungsfluid aufweist.
Vorzugsweise ist das Reinigungsorgan so eingerichtet, dass es eine turbulente Strömung in dem Fluid erzeugt. Wenn nicht in Gebrauch, kann das Reinigungsorgan stromaufwärts an der Strahlungsquelle angeordnet werden, um eine turbulente Strömung im Fluid im Kanal zu erzeugen: Diese turbulente Strömung erzeugt einen Schrubb-Effekt, der irgendwelchen Schlamm oder andere Stoffe, die sich aufgebaut haben mögen, zu entfernen hilft. Diese Turbulenz stellt außerdem sicher, dass alles Wasser oder anderes behandeltes Fluid in unmittelbarer Nähe zur Strahlungsquelle während der Behandlung kommt.
Das Reinigungsorgan kann stromabwärts an der Strahlungsquelle angeordnet werden, falls eine turbulente Strömung nicht benötigt wird.
Nun werden Ausführungsbeispiele dieser Erfindung unter Bezugnahme auf Zeichnungen beschrieben, wobei
1 eine perspektivische Ansicht einer ersten Ausführungsform einer Vorrichtung zur Behandlung von Wasser gemäß dieser Erfindung ist, wobei einige der gezeigten Teile weggeschnitten sind;
2 eine Explosionszeichnung der Reinigungsbaugruppe der Vorrichtung aus 1 ist;
3 eine Ansicht im Längsschnitt durch die Reinigungsbaugruppe der 2 ist;
4 eine perspektivische Ansicht der Reinigungsfeder der Reinigungsbaugruppe aus 2 ist;
5 eine Ansicht im Längsschnitt durch die Reinigungsbaugruppe einer zweiten Ausführungsform einer Vorrichtung zur Wasserbehandlung gemäß dieser Erfindung ist;
6 eine Explosionsansicht der Reinigungsbaugruppe einer dritten Ausführungsform einer Vorrichtung zur Wasserbehandlung gemäß dieser Erfindung ist; und
7 ein Schnitt durch die Reinigungsbaugruppe der Vorrichtung aus 6 ist.
Bezug nehmend auf 1 der Zeichnungen wird eine Vorrichtung zur Wasserbehandlung gezeigt, die einen länglichen rohrförmigen Kanal 10 umfasst, welcher aus rostfreiem Stahl gebildet ist und an seinen gegenüber liegenden Enden angebrachte Ein- und Auslasskanäle 11, 12 aufweist. Vier parallele längliche Ultraviolettlampen 13 erstrecken sich entlang der Achse des Kanals 10.
Bei Benutzung fließt Wasser durch den Kanal 10 zwischen dem Einlass 11 und dem Auslass, wobei es von den UV-Lampen 13 bestrahlt wird. Die Lampen 13 beleuchten und töten Mikroorganismen im Wasser ab. Allerdings hängt die Effektivität der Vorrichtung von der Strahlungsdosis, die die Mikroorganismen erhalten, ab.
Mit der Zeit sammeln sich Schlamm und andere Stoffe einschließlich der Überreste der abgetöteten Mikroorganismen auf den Lampen 13 sowie auch auf der reflektierenden Innenoberfläche des Kanals 10 an. Diese Ansammlung von Material schwächt das UV-Licht und kann dazu führen, dass die verabreichte Strahlungsdosis ungenügend ist.
Um dieses Problem zu beheben, weist die Vorrichtung gemäß dieser Erfindung weiter eine Reinigungsbaugruppe 14 auf, die eingerichtet ist, um angesammelte Stoffe sowohl von der Oberfläche der Lampen 13 als auch von der Innenoberfläche des Kanals 10 zu entfernen.
Die Reinigungsbaugruppe ist auf einer länglichen, mit einem Außengewinde versehenen Spindel 15 gelagert, die sich entlang der Längsachse des Kanals 10 erstreckt, wobei jede Lampe 13 ringsum die Spindel 15 herum in gleichen Abständen dazu angeordnet ist. Ein Motor (nicht gezeigt) an einem Ende des Kanals 10 dreht die Spindel 15 um ihre Achse, um die Reinigungsbaugruppe entlang des Kanals in einer Richtung entsprechend der Orientierung der Spindeldrehung zu bewegen.
Wie in den 2 und 3 der Zeichnungen gezeigt, umfasst die Reinigungsbaugruppe einen Antriebsring 16 mit einem Innengewinde, der auf der Spindel 15 angeordnet ist. Ein Antriebszahnrad 17 ist ebenfalls verschiebbar auf der Spindel 15 angeordnet und umfasst einen Vorsprung (nicht gezeigt), der von einer Nut 18, die sich axial entlang der Spindel 15 erstreckt, aufgenommen wird. Das Antriebszahnrad 17 ist unverlierbar, aber drehbar mit dem Antriebsring 16 verbunden. Eine kreisförmige Grundplatte 19 ist am Antriebsring 15 befestigt und steht senkrecht zur Achse der Spindel 15.
Die Grundplatte 19 umfasst eine Mehrzahl von Öffnungen 21, in denen jeweils Reinigungsköpfe unverlierbar angeordnet sind, um um jeweilige Achsen rotieren zu können, die parallel zur Achse der Spindel 15 liegen.
Jeder Reinigungskopf 20 umfasst einen Durchlass, durch den sich jeweils eine der Lampen 13 erstreckt. Die Reinigungsköpfe 20 umfassen eine Anzahl von Zähnen 24, die sich entlang des Umfangs der Reinigungsköpfe erstrecken, und mit entsprechenden Zähnen des Antriebszahnrads 17 in Eingriff stehen.
Die Zähne 24 auf den Reinigungsköpfen 20 stehen außerdem mit entsprechenden Zähnen, die sich entlang der Innenkante eines kreisförmigen Hohlrads 22, das die Köpfe umringt, in Eingriff. Das Hohlrad 22 ist durch Flansche 23, die das an axial gegenüber liegenden Seiten der Zähne 24 auf jedem Kopf 20 angeordnet sind, an einer axialen Verschiebung gehindert.
Wenn bei Benutzung die Spindel 15 gedreht wird, bewegt sich der Antriebsring 16 (der dadurch an einer Drehbewegung gehindert wird, dass er an der Grundplatte 19, die die Lampen 13 umgreift, befestigt ist) entlang der Spindel 15 und führt den Rest der Reinigungsbaugruppe 14 mit sich.
Das Antriebszahnrad 17 ist an der Nut 18 in der Spindel 15 gelagert, wodurch sich das Zahnrad 17 dreht, wenn es gleichzeitig entlang der Spindel 15 durch den Antriebsring 16 bewegt wird.
Während sich das Antriebszahnrad 17 dreht, drehen sich die Reinigungsköpfe 20, die mit dem Antriebszahnrad 17 zusammenwirken, ebenfalls um ihre jeweiligen Lampen 16, während sich die Baugruppe 14 entlang der Spindel 15 bewegt. Ebenso wird das Hohlrad 22 gedreht, indem es mit den Reinigungsköpfen 20 zusammenwirkt.
Jeder Reinigungskopf 20 umfasst einen rohrförmigen Körper 25, der konzentrisch auf seiner jeweiligen Lampe 13 angeordnet und über eine Halterung 26 an die Grundplatte 19 angefügt ist. Die Innenwand des Körpers 25 ist an ihrem einen Ende mit einem sich um seinen Umfang erstreckenden Kanal 27 versehen, in dem eine Reinigungsfeder 28 angeordnet ist. Ein weiterer Bereich der Innenwand des Körpers 25 ist überdies durch eine PTFE-Hülse 29 gebildet, die vorzugsweise mit einem groben Innengewinde versehen ist.
Wie in 4 der Zeichnungen gezeigt, umfasst die Feder 28 eine längliche, helixförmig gewundene Spiralfeder aus Titandraht, die zu einem Ring geformt ist, indem ihre gegenüber liegenden Enden zusammengeführt und an die jeweiligen gegenüber liegenden Enden eines kurzen Metallbolzens 30 gefügt sind. Ein Vorsprung 31 erstreckt sich radial auswärts vom Ring vom Bolzen 30 weg, und bei Benutzung wird dieser Vorsprung 31 in einer Öff nung, die in der Wand des Kanals 27 des Körpers 25 gebildet ist, aufgenommen, um die Feder relativ zum Körper 25 zu fixieren.
Wiederum in 2 der Zeichnungen zu erkennen, ist eine Mehrzahl von weiteren länglichen Titanfedern 32 axial auf jeweiligen Trägern 33 angeordnet, welche sich ringsum die Außenseite des Hohlrads 22 erstrecken.
Es ist darauf hinzuweisen, dass im Benutzungsfall, wenn die Köpfe 22 sich drehen und entlang den Lampen fortbewegen, wie soeben beschrieben, die Titanfedern 28 die Oberflächen der Lampen 13 reinigen und darauf angesammelte Materie entfernen. Vorzugsweise ist das Gewinde auf der Spindel 15 fein, so dass die bei jeder Drehung des Kopfs 20 gereinigten Bereiche der Lampe 13 zusammenhängen. Das grobe Innengewinde der PTFE-Hülse 29 wirkt weiter als ein Abstreifer auf die Oberfläche der Lampe 13, um die Reinigungswirkung zu erhöhen.
Die Federn 32 um das Hohlrad 22 herum liegen an der Innenwand des Kanals 10 an und bewirken ein Reinigen des letzteren, wodurch sie die Reflektivität der Innenoberfläche des Kanals 10 verbessern.
Die Reinigung wird vorzugsweise durchgeführt, wenn der Kanal 10 von der Fluidströmung abgeschnitten ist, so dass die Vorrichtung entleert und gespült werden kann, um alle Stoffe, die von den Oberflächen der Lampen 13 und dem Kanal 10 entfernt worden sind, zu beseitigen.
Während der Reinigung sind die Lampen 13 vorzugsweise eingeschaltet, um die Titanfedern 28, 32 zu bestrahlen, auf denen sich infolge einer Vorbehandlung des Titans mit einer oxidierenden Chemikalie eine Schicht aus Titandioxid gebildet hat.
Wenn das Titandioxid mit UV-Licht bestrahlt wird, wird seine Oberfläche angeregt und produziert bei Anwesenheit von Wasser und Sauerstoff freie Hydroxyl- und Sauerstoffradikale. Freie Hydroxyl- und Sauerstoffradikale sind hochreaktiv und brechen die Zellen und Moleküle des angesammelten Materials auf der Lampe 13 und dem Kanal 10 auf. Im Fall von Mikroorganismen zerstören die freien Hydroxyl- und Sauerstoffradikale diese, indem sie sie angreifen und ihre Zellwände aufbrechen.
Um die Information, dass eine Reinigung erforderlich ist, zu erhalten, kann ein Photodetektor 34 (1) vorgesehen sein, um eine Information über die Stärke des UV-Lichts im Kanal 10 zur Verfügung zu stellen. Wenn die Stärke unter einem vorbestimmten Wert fällt, kann der Reinigungszyklus manuell oder ggf. automatisch in Gang gesetzt werden.
Falls nötig, kann eine Reinigungslösung dem Wasser im Kanal während des Reinigungszyklus' zugegeben werden. Nach einer weiteren, in 5 gezeigten Ausführungsform sind längliche ausziehbare Röhren 35 mit der Grundplatte 19 verbunden, um Reinigungsflüssigkeit in die jeweiligen Köpfe über einen verdrehbaren Anschluss 36 einzuspeisen. Flüssigkeit wird dann durch einen Durchlass 37 in die PTFE-Hülse 29 gespült, so dass die Schabwirkung des groben Gewindes in der Hülse 29 durch die Reinigungsflüssigkeit erhöht wird.
Die Grundplatte 19 ist so eingerichtet, dass sie eine turbulente Strömung im Wasser erzeugt. Wenn nicht in Gebrauch, kann die Reinigungsbaugruppe 14 stromaufwärts der Lampen 13 angrenzend an den Einlass 11 positioniert werden, um eine turbulente Strömung des Fluids entlang der Lampen zu erzeugen: Diese turbulente Strömung erzeugt eine Schrubbwirkung, die Schlamm und andere Stoffe, die sich angesammelt haben können, zu entfernen hilft. Die Turbulenz stellt außerdem sicher, dass alles behandelte Wasser in unmittelbarer Nähe zu den Lampen 13 während der Behandlung kommt.
Die Reinigungsbaugruppe 14 kann stromabwärts der Lampen positioniert werden in Fällen, in denen eine turbulente Strömung nicht benötigt wird.
In einer in den 6 und 7 gezeigten alternativen Ausführungsform ist die Titanfeder 28 durch zwei Netzmatten 40 aus Titandraht ersetzt, die in jeweiligen Ausschnitten 41, die tangential im rohrförmigen Körper 25 des Reinigungskopfs gebildet sind, angeordnet sind. Die Tiefe der Ausschnitte 41 ist größer als die Wanddicke des Körpers 25, so dass die Oberfläche der Lampe 13 in den Ausschnitten frei liegt. Eine Feder 42 erstreckt sich um den Körper 25 und drückt die Gittermatten 40 gegen die frei liegenden Bereiche der Lampenoberfläche.
Statt mit einem Innengewinde versehen zu sein, kann die PTFE-Hülse 29 auch aus vier Segmenten gebildet sein, die durch zwei Federn 43 gegen die Lampe 13 gehalten werden. Der Krümmungsradius der Innenoberfläche jedes Segments ist kleiner als der halbe Außendurchmesser der Lampe 13, so dass jedes Segment mit der Lampe 13 entlang seiner länglichen Innenkanten in Berührung steht. Die acht Kanten stehen senkrecht auf die Richtung, in der die Rotationsbewegung stattfindet, und wirken so, dass sie an der Oberfläche der Lampe entlang schaben.
Eine Vorrichtung zur Wasserbehandlung gemäß dieser Erfindung ist extrem effizient beim Abtöten von Mikroorganismen unter Benutzung von UV-Licht und unterliegt wegen der Reinigungsbaugruppe, die effektiv Schlamm und andere angesammelte Stoffe auf der Oberfläche der Lampe und des Kanals entfernt, keinen Leistungseinbußen.

Claims

Vorrichtung zur Behandlung von Fluiden umfassend eine Behandlungskammer (10) zur Aufnahme des zu behandelnden Fluids, eine längliche elektromagnetische Strahlungsquelle (13) zur Bestrahlung des zu behandelnden Fluids, die sich durch die Kammer erstreckt und im Querschnitt im Wesentlichen kreisförmig ist, ein Reinigungsorgan (14), das in der Kammer angeordnet ist und ein Reinigungsteil (28) mit einer äußeren, federnd gegen die Außenfläche der Strahlungsquelle (13) vorgespannten Oberfläche aufweist, und ein Antriebsorgan (15, 16, 17, 22) zum Bewegen des Reinigungsteils (28) entlang der Strahlungsquelle (13), dadurch gekennzeichnet, dass das Antriebsorgan (15, 16, 17, 22) so eingerichtet ist, dass das Reinigungsteil (28) um die Strahlungsquelle (13) herum rotiert und gleichzeitig entlang derselben bewegt wird, sowie dadurch, dass die äußere Oberfläche des Reinigungsteils (28) ein photokatalytisch oxidierendes Halbleitermaterial aufweist.
Vorrichtung zum Behandeln von Fluiden nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das photokatalytisch oxidierende Halbleitermaterial Titandioxid aufweist.
Vorrichtung zum Behandeln von Fluiden nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Titandioxid in der Modifikation Anatas vorliegt.
Vorrichtung zum Behandeln von Fluiden nach einem der Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Reinigungsteil (28) aus Titan ausgeführt ist und eine durch ein Oxidierung des Titans gebildete Titandioxidschicht aufweist.
Vorrichtung zum Behandeln von Fluiden nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Reinigungsteil (28) eine Mehrzahl von Bereichen der äußeren Oberfläche aufweist, die federnd gegen die die Außenfläche der Strahlungsquelle (13) vorgespannt sind.
Vorrichtung zum Behandeln von Fluiden nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Bereiche der äußeren Oberfläche des Reinigungsteils (28) mit aufeinander folgenden Windungen einer länglichen Spiralfeder versehen sind, die gegenüberliegende Enden hat, die miteinander verbunden sind, um einen kreisförmigen Ring um die Strahlungsquelle (13) zu bilden, wobei die aufeinander folgenden Windungen der Feder gegen die Außenfläche der Strahlungsquelle (13) vorgespannt sind.
Vorrichtung zum Behandeln von Fluiden nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der innere Durchmesser der kreisförmigen Rings, der von der Feder gebildet ist, kleiner als der äußere Durchmesser der Strahlungsquelle (13) ist, um die Vorspannung zu erzeugen.
Vorrichtung zum Behandeln von Fluiden nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Bereiche der äußeren Oberfläche des Reinigungsteils mit Filamenten versehen sind, die in einem Netz oder einer Matte (40) angeordnet sind, das bzw. die gegen die Außenfläche der Strahlungsquelle vorgespannt ist.
Vorrichtung zum Behandeln von Fluiden nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Reinigungsorgan (14) eine um die Strahlungsquelle (13) ange ordnete und zum Rotieren um deren Achse eingerichtete Hülse (29) umfasst.
Vorrichtung zum Behandeln von Fluiden nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Hülse (29) aus vier Segmenten gebildet ist.
Vorrichtung zum Behandeln von Fluiden nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Strahlungsquelle (13) eine zum Emittieren von UV-Strahlung eingerichtete Leuchte aufweist.
Vorrichtung zum Behandeln von Fluiden nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Mittel zum Speisen der Strahlungsquelle (13) und gleichzeitigen Antreiben des Reinigungsorgans (14) vorgesehen sind.
Vorrichtung zum Behandeln von Fluiden nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel zum Speisen und Antreiben einen Sensor (34) umfasst, der beabstandet von der Strahlungsquelle (13) angeordnet und zum Anzeigen eines Signals, wenn der Strahlungspegel unter einen vorbestimmten Wert fällt, eingerichtet ist.
Vorrichtung zum Behandeln von Fluiden nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kammer einen länglichen Kanal (1Q) mit kreisförmigem Querschnitt aufweist, wobei sich die Strahlungsquelle (13) axial dazu erstreckt.
Vorrichtung zum Behandeln von Fluiden nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Innenwand des Kanals (10) reflektierend ist.
Vorrichtung zum Behandeln von Fluiden nach einem der Ansprüche 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, dass das Reinigungsorgan (14) ein weiteres Reinigungselement (32), das federnd gegen die innere Oberfläche des Kanals (10) vorgespannt ist, und Mittel zum Rotieren des weiteren Reinigungselements (32) entlang des Innenumfangs des Kanals (10) aufweist, wobei das weitere Reinigungselement (32) gleichzeitig entlang des Kanals (10) angetrieben wird.
Vorrichtung zum Behandeln von Fluiden nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Antriebsorgan (15, 16, 17, 22) eine Spindel (15) aufweist, die sich axial zur Strahlungsquelle (13) erstreckt und zum Rotieren des Reinigungsteils (28) und zum Antreiben desselben axial zu ihr eingerichtet ist.
Vorrichtung zum Behandeln von Fluiden nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Reinigungsorgan (14) einen Hohlraum aufweist, der der Strahlungsquelle (13) zugewandt ist und einen Einlass für die Befüllung mit Reinigungsfluid aufweist.