DE9415698U1

DE9415698U1 - Device for sterilizing drinking water

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Publication number: DE9415698U1
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Authority: DE
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Current assignee: Individual
Priority date: 1994-09-28
Filing date: 1994-09-28
Publication date: 1995-01-19
Anticipated expiration: 2004-09-29

Description

28. September 1994 94-1043 La-hd28 September 1994 94-1043 La-hd

Otto F. Joklik, Ä-1180 Wien 18Otto F. Joklik, Ä-1180 Vienna 18

Vorrichtung zur Entkeimung von TrinkwasserDevice for disinfection of drinking water

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Entkeimung von Trinkwasser durch Ultraviolettbestrahlung.The invention relates to a device for disinfecting drinking water by ultraviolet irradiation.

Hygienisch nicht einwandfreies, durch pathogene Mikroorganismen,
das heißt beispielsweise Bakterien und Viren, belastetes Wasser
verursacht immer größer werdende Probleme bei der Nutzung als
Trinkwasser.Hygienically imperfect, due to pathogenic microorganisms,
This means, for example, bacteria and viruses, contaminated water
is causing increasing problems when used as
Drinking water.

Es ist bekannt, mikrobiologisch belastetes Rohwasser durch chemische (Chlorung) oder physikalische (UV-C-Entkeimung) Verfahren so zu desinfinzieren, daß es den Anforderungen der Trinkwasserverordnung und der Weltgesundheitsorganisation an Trinkwasser genügt und für den menschlichen Genuß unbedenklich geeignet ist. Sowohl chemische als auch physikalische Verfahren zur Desinfektion von Wasser werden zur Zeit nur in stationären Wasseraufbereitungsanlagen zur Anwendung gebracht und benötigen einen festen Anschluß an das örtliche Stromnetz zur Gewährleistung der erforderlichen Energieversorgung für den Betrieb der Anlagen.It is known that microbiologically contaminated raw water can be disinfected using chemical (chlorination) or physical (UV-C disinfection) processes so that it meets the requirements of the Drinking Water Ordinance and the World Health Organization for drinking water and is safe for human consumption. Both chemical and physical processes for disinfecting water are currently only used in stationary water treatment plants and require a permanent connection to the local power grid to ensure the necessary energy supply for the operation of the plants.

Die chemische Desinfektion des Wassers durch Chlorung ist wegen
der Entstehung kanzerogener Substanzen aus den Wasserinhaltsstoffen bedenklich, so daß praktisch nur die UV-C-Entkeimung als
chemiefreies und geeignetes Verfahren zur Desinfektion von WasserChemical disinfection of water by chlorination is due to
the formation of carcinogenic substances from the water ingredients is questionable, so that practically only UV-C disinfection is considered as
chemical-free and suitable method for disinfecting water

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in Frage kommt.can be considered.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Vorrichtung zur physikalischen Entkeimung von Trinkwasser an die Hand zu geben, welche transportabel und störunanfällig ist, so daß sie an beliebigen Orten einsetzbar ist.The object of the invention is therefore to provide a device for the physical disinfection of drinking water, which is portable and not susceptible to failure, so that it can be used at any location.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Vorrichtung mit den im Anspruch 1 aufgeführten Merkmalen gelöst.This object is achieved according to the invention by a device having the features listed in claim 1.

Besondere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den sich an den Hauptanspruch anschließenden Unteransprüchen.Particularly advantageous embodiments of the invention emerge from the subclaims following the main claim.

Durch die erfindungsgemäße Vorrichtung wird ein kleines, tragbares und netzstromunabhängxges Gerät zur Desinfektion von Wasser zur Verwendung als Trinkwasser geschaffen, welches unabhängig vom Stromnetz überall einsetzbar und leicht transportabel ist und in welchem kleinere Mengen von 150 bis 500 Litern desinfiziertes Trinkwasser pro Stunde ohne Verwendung von chemischen Hilfsmitteln hergestellt werden kann. Das transportable Koffergerät kann beispielsweise das Format DIN A3 aufweisen. Die Vorrichtung kann netzstromunabhängig durch 12-V-Gleichstrombatterien über ein spezielles elektronisches Vorschaltgerät im Hochfrequenzbereich betrieben werden. Die notwendige Stromversorgung kann auch vom Netz über ein Batterieladegerät oder mit Solarstrom über fotovoltaische Solarmodule mit Laderegler zur Verfügung gestellt werden. In Notfällen kann das Gerät auch über einen 12-V-Fahrraddynamo betrieben werden. The device according to the invention creates a small, portable and mains-independent device for disinfecting water for use as drinking water, which can be used anywhere, independent of the power grid, is easy to transport and in which small quantities of 150 to 500 liters of disinfected drinking water per hour can be produced without the use of chemical aids. The portable case device can, for example, have the format DIN A3. The device can be operated independently of the mains power using 12 V direct current batteries via a special electronic ballast in the high frequency range. The necessary power supply can also be provided from the mains via a battery charger or with solar power via photovoltaic solar modules with a charge controller. In emergencies, the device can also be operated using a 12 V bicycle dynamo.

In dem UV-C-Entkeimungsgerät kann im Bedarfsfall ein Vorfilter zur Beseitigung mechanischer Verunreinigungen aus dem Rohwasser und ein Aktivkohlefilter mit auswechselbarer Aktivkohlepatrone zur Absorption chemischer Schadstoffe aus dem Wasser undIf required, the UV-C disinfection device can contain a pre-filter to remove mechanical impurities from the raw water and an activated carbon filter with a replaceable activated carbon cartridge to absorb chemical pollutants from the water and

zur Geschmacksverbesserung vorgeschaltet werden.to improve the taste.

Die Rohwasserversorgung kann entweder durch Zulauf von einem höher gestellten Rohwasserbehälter, der beispielsweise mit Regenwasser gefüllt ist, oder durch eine 12-V-Tauchpumpe mit Ansaugschutzkorb, die in ein fließendes oder stehendes Gewässer eintaucht, erfolgen.The raw water supply can be provided either by an inflow from a higher raw water tank, which is filled with rainwater, for example, or by a 12 V submersible pump with a suction protection basket, which is immersed in a flowing or standing body of water.

Aufgrund seines flexiblen Einsatz kann die erfindungsgemäße Vorrichtung zur dezentralen Trinkwasserversorgung in Eigenheimen, Jagdhütten, Ferienhäusern, in der Landwirtschaft, in Ausflugsgaststätten, im Gebirge und dergleichen eingesetzt werden. Genauso eignet sich die erfindungsgemäße Vorrichtung für Camping, Caravaning, Wohnmobile, Tracking, Expeditionen oder Safaris. Einsetzbar ist die erfindungsgemäße Vorrichtung auch in der Binnenschiffahrt oder Hochseeschiffahrt, wo das Rohwasser beispielsweise aus verkeimten Wasserbunkern entnommen werden kann. Im Katastropheneinsatz bei Erdbeben, Überschwemmungen, Dammbrüchen, tropischen Wirbelstürmen und ähnlichem kann die Vorrichtung ebenfalls vorteilhaft einsetzbar sein. Es empfiehlt sich besonders auch der Einsatz in Entwicklungsländern, ländlichen Gesundheitszentren und Missionsstationen, sowie Flüchtlingslagern.Due to its flexible use, the device according to the invention can be used for decentralized drinking water supply in private homes, hunting lodges, holiday homes, in agriculture, in day-trip restaurants, in the mountains and the like. The device according to the invention is also suitable for camping, caravanning, mobile homes, tracking, expeditions or safaris. The device according to the invention can also be used in inland shipping or deep-sea shipping, where the raw water can be taken from contaminated water bunkers, for example. The device can also be used advantageously in disaster relief operations in the event of earthquakes, floods, dam breaks, tropical cyclones and the like. It is particularly recommended for use in developing countries, rural health centers and mission stations, as well as refugee camps.

Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung werden anhand eines in der einzigen Figur dargestellten Ausführungsbeispieles erläutert. In der einzigen Figur ist perspektivisch ein geöffneter Koffer mit der installierten, erfindungsgemäßen Vorrichtung gemäß einer Ausfuhrungsform dargestellt.Further details and advantages of the invention are explained using an embodiment shown in the single figure. The single figure shows a perspective view of an open case with the installed device according to the invention according to one embodiment.

Das Entkeimungsgerät besteht aus einer UV-C-Entkeimungsvorrichtung, welche in einem Koffer 1 im Format DIN A3 aus Aluminium oder Kunststoff mit je einer Öffnung im oberen Teil der beiden Schmalseiten 2. In die beiden Öffnungen an den beiden Schmalseiten 2 des Koffers 1 sind Schottverbindungen 5a zur Befestigung der hierThe disinfection device consists of a UV-C disinfection device, which is contained in a case 1 in DIN A3 format made of aluminum or plastic with an opening in the upper part of each of the two narrow sides 2. Bulkhead connections 5a are inserted into the two openings on the two narrow sides 2 of the case 1 for fastening the

nicht näher dargestellten Verbindungsschläuche eingeschraubt.connecting hoses (not shown in detail) are screwed in.

Eine Bodenplatte 5 aus hartem Kunststoff trägt die einzelnen Teile der Entkeimungsvorrichtung. Hierzu gehört ein zylindrischer Fotoreaktor 6, der in diesem Ausführungsbeispiel aus einem Glasrohr mit einem Durchmesser von 40 bis 45 mm besteht. Das Glasrohr weist einen festen Kunststoffverschluß 7 mit einer Gewindebohrung zur Aufnahme des UV-C-Entkeimungsstrahlers 9 auf, der in einem Schutzrohr aus Quartzglas mit einem Doppelnippel aus Metall untergebracht ist und koaxial in dem Bestrahlungszylinder 6 angeordnet ist. Der Strahlungszylinder 6 wird mittels zweier Haltebügel 12 befestigt, welche auf die Bodenplatte 5 geschraubt oder geklebt sind.A base plate 5 made of hard plastic carries the individual parts of the disinfection device. This includes a cylindrical photoreactor 6, which in this embodiment consists of a glass tube with a diameter of 40 to 45 mm. The glass tube has a solid plastic closure 7 with a threaded hole for accommodating the UV-C disinfection lamp 9, which is housed in a protective tube made of quartz glass with a double metal nipple and is arranged coaxially in the irradiation cylinder 6. The radiation cylinder 6 is attached by means of two retaining brackets 12, which are screwed or glued to the base plate 5.

Über eine Steckerkupplung 13 ist der UV-C-Entkeimungsstrahler an die Stromversorgung angeschlossen. Weiterhin ist auf der Grundplatte ein elektronisches Vorschaltgerät 14 mit LED-Anzeige und einem Schalter 16 zum Ein- und Ausschalten montiert. Dieses Vorschaltgerät weist in nicht dargestellter Art und Weise einen Kabelausgang zum UV-C-Entkeimungsstrahler 9 und zur Stromversorgung auf.The UV-C disinfection lamp is connected to the power supply via a plug coupling 13. An electronic ballast 14 with an LED display and a switch 16 for switching on and off is also mounted on the base plate. This ballast has a cable outlet (not shown) to the UV-C disinfection lamp 9 and to the power supply.

Als Stromversorgung sind in diesem dargestellten Ausführungsbeispiel zwei 12-V-Gleichstrombatterien 16 vorgesehen, welche über ein Verbindungskabel mit Anschlußsteckern alternativ an das elektronische Vorschaltgerät angeschlossen werden können. Die beiden Batterien 16 können auf die Bodenplatte 5 geklebt sein, wobei alle Verklebungen mittels abnehmbarem Doppelklebeband vorgenommen sind. In nicht näher dargestellter Art und Weise können Kabelführungen 19 aus Metall oder Kunststoff mit Zugentlastung vorgesehen sein, durch die die Anschlußkabel für den UV-C-Entkeimungsstrahler 9 und die Batterien 16 geführt sind. Weiterhin sind zwei Verbindungsschläuche 20 aus Kunststoff zum Anschluß des Fotoreaktors 6 an die beiden Schottverbindungen 5a an den Schmalseiten 2 des Koffers 1In this embodiment shown, two 12 V direct current batteries 16 are provided as the power supply, which can alternatively be connected to the electronic ballast via a connecting cable with connector plugs. The two batteries 16 can be glued to the base plate 5, with all gluing being carried out using removable double-sided adhesive tape. In a manner not shown in more detail, cable guides 19 made of metal or plastic with strain relief can be provided, through which the connecting cables for the UV-C disinfection lamp 9 and the batteries 16 are guided. There are also two connecting hoses 20 made of plastic for connecting the photoreactor 6 to the two bulkhead connections 5a on the narrow sides 2 of the case 1

vorhanden.available.

Anstelle der beiden Schott-Schlauchverbindungen 5a können auch Schnell-Kupplungen verwendet werden, welche ein rasches und einfaches Anschließen der Außenschlauchverbindungen sowie der eventuell vorzusehenden Ergänzungen, wie beispielsweise einer Tauchpumpe, einem Wasserzähler, einer Regelarmatur, einem Vorfilter und einem Aktivkohlefilter ermöglichen. Mit dem Vorschaltgerät verbunden ist in hier nicht näher dargestellter Weise ein Wählschalter zum Umschalten der Batterien zum elektrischen Vorschaltgerät, zum Batterie-Ladegerät, zum fotovoltaischen Solarpanel oder zu einem Kabel mit Stecker zum Anschluß des Entkeimungsgeräts an eine 12-Volt-Autobatterie mittels Zigarettenanzünder am Armaturenbrett.Instead of the two bulkhead hose connections 5a, quick couplings can also be used, which enable quick and easy connection of the external hose connections and any additional accessories that may be provided, such as a submersible pump, a water meter, a control valve, a pre-filter and an activated carbon filter. Connected to the ballast in a manner not shown here is a selector switch for switching the batteries to the electrical ballast, the battery charger, the photovoltaic solar panel or to a cable with a plug for connecting the disinfection device to a 12-volt car battery using a cigarette lighter on the dashboard.

In dem in dieser Ausführungsform dargestellten Koffer 1 können auch noch zusätzliche Teile untergebracht werden, wie sie anhand der in den Unteransprüchen im einzelnen bezeichneten bevorzugten Ausführungsform widergegeben sind.In the case 1 shown in this embodiment, additional parts can also be accommodated, as shown in the preferred embodiment described in detail in the subclaims.

Claims

28 September 1994 94-1043 La-hd Otto F. Joklik, A-1180 Vienna 18 Device for disinfecting drinking water Protection claims;

1. Device for disinfecting drinking water by ultraviolet radiation, consisting of the following parts arranged in a case:

a base plate to hold all parts of the device,

a photoreactor with a vibration-free UV-C irradiation device inside, which is fixed to the mounting plate via spring-loaded retaining brackets,

an electronic ballast with a selector switch with switching options for batteries in the case, a battery charger, an external car battery, a power supply, a photovoltaic solar panel with charge controller or a bicycle dynamo,

switchable batteries for power supply and

A supply line for raw water and a drain line for pure water lead out of the side wall of the case.

2. Device according to claim 1, characterized in that the photoreactor is cylindrical and consists of glass or stainless steel with viewing windows, the UV-C irradiation device being held coaxially on the inside by O-rings made of UV-resistant material in a vibration-free manner.

3. Device according to claim 1 or 2, characterized in that the UV-C irradiation device consists of a low-pressure mercury vapor disinfection burner, which is arranged in a quartz glass protective tube.

4. Device according to one of claims 1 to 3, characterized in that the ballast is operated in the low voltage range of 12 V or 24 V direct current and in the high frequency range of 10 to 40 kHz and that it has a switch for switching on and off and an LED display for battery power.

5. Device according to one of claims 1 to 4, characterized in that the base plate for receiving all parts of the device is provided with a foam plate on its underside in order to ensure that the entire arrangement is supported with as little vibration as possible.

6. Device according to one of claims 1 to 5, characterized in that a volume flow meter for measuring the water flow is additionally integrated in the case.

7. Device according to one of claims 1 to 6, characterized in that a control adjustment valve is additionally provided for adjusting the water flow.

8. Device according to one of claims 1 to 7, characterized in that an operating hour counter for measuring the useful life of the disinfection burner is additionally integrated into the case.

9. Device according to one of claims 1 to 8, characterized in that a pulse counter for measuring the number of switching on and off processes is additionally integrated in the case.

10. Device according to one of claims 1 to 9, characterized in that a water pump is additionally present.

11. Device according to one of claims 1 to 11, characterized in that a pre-filter with pressure gauge is additionally provided.

12. Device according to one of claims 1 to 12, characterized in that an activated carbon filter is additionally provided, which can be arranged in an exchangeable manner within the photoreactor next to the UV-C disinfection burner.

13. Device according to one of claims 1 to 12, characterized in that the photovoltaic solar panel with charge controller and installation frame can be accommodated in the case lid for transport.

14. Device according to one of claims 1 to 13, characterized in that in the case there is additionally a replacement disinfection burner in a protective tube made of plastic or aluminum, also fastened to the common base plate.

15. Device according to one of claims 1 to 14, characterized in that in addition in the case there is an immersion tester for

Rapid determination of the bacterial count in general and in particular of I. coli is removably arranged.

16. Device according to one of claims 1 to 15, characterized in that an optoelectronic display is provided in the case, which serves to display the battery voltage, the charge state of the battery and the function of the disinfection burner.

17. Device according to one of claims 1 to 16, characterized in that a flow limiter is arranged in the supply line or the discharge line of the raw or pure water.

18. Device according to one of claims 1 to 17, characterized in that an optical and/or acoustic remote display for faults is additionally provided.

19. Device according to one of claims 1 to 18, characterized in that a back carrying frame is arranged on the case in such a way that the entire device can also be comfortably carried on the back.