EP3507248A1 - Liquid treatment apparatus, use of a liquid treatment apparatus, and method for treating a liquid - Google Patents

Liquid treatment apparatus, use of a liquid treatment apparatus, and method for treating a liquid

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Publication number
EP3507248A1
EP3507248A1 EP17757548.7A EP17757548A EP3507248A1 EP 3507248 A1 EP3507248 A1 EP 3507248A1 EP 17757548 A EP17757548 A EP 17757548A EP 3507248 A1 EP3507248 A1 EP 3507248A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
liquid
electrode
container
electric field
electrodes
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP17757548.7A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Karin Schneider
Anton Dukart
Olaf Ohlhafer
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Robert Bosch GmbH filed Critical Robert Bosch GmbH
Publication of EP3507248A1 publication Critical patent/EP3507248A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/48Treatment of water, waste water, or sewage with magnetic or electric fields
    • C02F1/487Treatment of water, waste water, or sewage with magnetic or electric fields using high frequency electromagnetic fields, e.g. pulsed electromagnetic fields
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D35/00Filtering devices having features not specifically covered by groups B01D24/00 - B01D33/00, or for applications not specifically covered by groups B01D24/00 - B01D33/00; Auxiliary devices for filtration; Filter housing constructions
    • B01D35/02Filters adapted for location in special places, e.g. pipe-lines, pumps, stop-cocks
    • B01D35/04Plug, tap, or cock filters filtering elements mounted in or on a faucet
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/46Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods
    • C02F1/461Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods by electrolysis
    • C02F1/46104Devices therefor; Their operating or servicing
    • C02F1/46109Electrodes
    • C02F2001/46133Electrodes characterised by the material
    • C02F2001/46138Electrodes comprising a substrate and a coating
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
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    • C02F1/461Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods by electrolysis
    • C02F1/46104Devices therefor; Their operating or servicing
    • C02F1/46109Electrodes
    • C02F2001/46152Electrodes characterised by the shape or form
    • C02F2001/46171Cylindrical or tubular shaped
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2201/00Apparatus for treatment of water, waste water or sewage
    • C02F2201/46Apparatus for electrochemical processes
    • C02F2201/461Electrolysis apparatus
    • C02F2201/46105Details relating to the electrolytic devices
    • C02F2201/4616Power supply
    • C02F2201/46175Electrical pulses
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2307/00Location of water treatment or water treatment device
    • C02F2307/06Mounted on or being part of a faucet, shower handle or showerhead

Definitions

  • Fluid treatment device and method for preparing a liquid
  • the invention relates to a liquid processing apparatus according to claim 1, a use of a liquid processing apparatus according to claim 10, and a method for preparing a liquid according to claim 11.
  • Drinking water is always used when stationary treatment is not available or can not be used for other reasons.
  • Corresponding treatment plants or devices prepare, for example, water from rivers, lakes or near-surface groundwater to drinking water by ridding it of germs or pathogens and also possibly removing toxic or undesirable ingredients. In general, the following procedures are used: filtration, reverse osmosis, chlorination, ozonation, irradiation with UV light.
  • ⁇ ', O', HGV - generated, which cause the degradation of harmful chemical or biological substances and in particular a sterilization.
  • liquid processing device in particular a mobile liquid processing device, serves for processing
  • a liquid stored in a first container and / or of a liquid flowing from a first container into a second container and / or into a working environment, in particular of drinking water It comprises an inlet for the supply of liquid to be treated, an outlet for the discharge of treated liquid, and a treatment line connecting the inlet with the outlet in a fluid-conducting manner.
  • at least one pair of electrodes is in and / or at the treatment line
  • a liquid here means a liquid substance, in particular water, drinking water and other liquid foods. Processing a liquid here means the targeted modification of a liquid quality by removing and / or inactivating certain undesirable ingredients, especially pathogens. Sterilization of a liquid here means the removal and / or inactivation and / or killing of microorganisms such as bacteria.
  • a liquid treatment device means a device which is suitable for preparing and / or sterilizing a liquid.
  • a mobile liquid treatment device is a plant or a device with which decentralized, in places without superordinate and / or monitored infrastructure, a supply of users with treated liquid, in particular with treated or sterilized drinking water can be done. However, mobile may also mean that the liquid processing device can be easily retrofitted and removed again: Thus, the liquid processing device could also be used e.g. in aquariums, ponds,
  • first container here is a reservoir for Storage of liquid to be processed, for example, understood from contaminated raw water.
  • the first container may also contain already treated liquid or a liquid which is in the process of processing.
  • the first container may be a container, a barrel, a cistern, a storage tank, a bottle, a
  • a second container is understood here to mean a storage container or a useful container which serves for the storage of treated liquid, for example of treated or sterilized drinking water.
  • the second container may be, for example, a container, a barrel, a cistern, a storage tank, a bottle, an aquarium.
  • Useful environment is understood here as the place where the liquid is used, for example a kitchen, a bathroom, a laundry room, a
  • An inlet is an inlet and / or a port to which the liquid is subjected to a treatment, in the present case the treatment.
  • an outlet is an outlet and / or a connection, at which the liquid is discharged after a treatment, in the present case after the treatment.
  • Processing line is a liquid-conducting flow path in which the treatment of the liquid takes place, for example, this is designed as a reaction space line piece.
  • An electrode here means a component which is designed to receive and conduct electrical charges.
  • Electrode pair comprises an electrode and a counter electrode, which are in fixed spatial relationship to one another and when loaded with electric charges, for example, the same amount but different sign, form an electric field between them, for example similar to one
  • Capacitor Alternatively, only one electrode may be electrically charged, while the other electrode is connected to a neutral.
  • An electric field is a spatial physical field that is caused by electrical charges and acts on electrical charges. From an electrical
  • Field interspersed means to be permeated with respect to the liquid flowing through the treatment line, to be exposed to the field, the field acts on the liquid and / or on ingredients of the liquid and as a result changes the quality of the liquid.
  • Electroporation here means a method of permeabilizing membranes of cells of microorganisms make and rely on exposing the cells to an electric field. This permeabilization can be reversible or irreversible. Irreversible electroporation leads to irreversible permeabilization of the cell membrane and thus to the death of the cells and thus to the inactivation and / or killing of the microorganisms.
  • a liquid treatment device is provided, with the help of which decentralized at locations away from a superordinate infrastructure, a liquid processed, in particular sterilized, can be.
  • This has the advantage that at the places mentioned a safe and hygienic liquid supply, especially drinking water supply is guaranteed.
  • legionella can multiply in drinking water in the temperature range between about 25 ° C and 50 ° C.
  • Legionella are the cause of Legionnaires' disease when they enter the body through the lungs (for example, by inhaling the sprayed water)
  • Escherichia coli can colonize food and liquids and are among the most common causes of human
  • Fluid treatment device kills, inter alia, the above
  • the killing of the bacteria is carried out by irreversible electroporation, advantageously no other the liquid quality (for example, the taste sensation) disturbing components such as ozone or chlorine arise. It must be added to the liquid to be processed and no other ingredients or be present in it such as sodium chloride. It deliberately does not come to one
  • Voltage breakdown here means that an electrical voltage in the form of a spark or an arc compensates and dissipates. It arises when a voltage applied between two electrodes is greater than a given dielectric strength, wherein the dielectric strength of the medium between the electrodes and a duration, in particular one Pulse duration, an acting on the medium between the electrodes electric field depends.
  • the electrode pair comprises two electrodes, wherein a first electrode is substantially, in particular completely circumferentially disposed on a wall of the liquid processing device, and wherein a second electrode is disposed within the treatment line.
  • the preparation section comprises, for example, a flow-through tubular element or a flow-through container and thus forms a flow space with a free flow cross-section representing interior and a flow limiting representing wall, which closes the free flow cross-section similar to a tube wall circumferentially outwardly fluid-tight.
  • the first electrode is flat against the wall of the
  • Liquid treatment device arranged, for example, on the inner side facing the wall.
  • the first electrode is arranged on the side facing away from the interior of the wall.
  • the first electrode itself forms the wall at least in sections. That the first
  • Substantially, in particular completely peripherally arranged on the wall of the liquid treatment device means that the electrode from the interior of the flow space radially to a
  • the first electrode also has a longitudinal extent in the main flow direction.
  • the second electrode is arranged in the interior of the free flow cross section, for example, it is a prismatic or rod-shaped, extending parallel to a longitudinal axis of the main flow direction
  • the second electrode may be cylindrical section-shaped and arranged centrally in the interior of the flow space.
  • the first electrode and the second electrode of the pair of electrodes are advantageously in one and the same Longitudinal section of the treatment line arranged. Such an arrangement may preferably be coaxial. Between the electrodes, a gap-shaped free cross section is formed, through which the liquid to be treated can flow.
  • Liquid processing device is characterized in that the pair of electrodes comprises two electrodes, wherein one electrode has at least two electrode sections electrically connected in parallel, and wherein the other electrode has at least one electrode section or at least two electrode sections electrically connected in parallel.
  • the electrode sections are fully cylindrical and / or hollow cylindrical with a
  • the electrode sections are substantially, in particular completely coaxial with each other and radially spaced from each other, wherein the electrode sections of an electrode form spaces in which the electrode sections of the other electrode at least partially engage.
  • adjacent electrode sections have different polarities from each other.
  • Electrode sections are subareas of an electrode, which together form a one-part or preferably a multi-part geometric structure of the electrode.
  • the electrode sections of the first electrode are connected to one another in an electrically conductive manner.
  • Electrode portions of the second electrode electrically conductively connected to each other.
  • the electrode portions of the first electrode may assume a different polarity than the electrode portions of the second electrode.
  • Polarity means an electrical connection to an electrical one
  • DC pole such as a positive pole, an anode, a negative pole, a cathode, or an electrical connection to an AC voltage, or a connection to ground potential.
  • Counter electrode is a field direction (also called field line direction, direction of a vector field of the electric field strength) of the forming electric field connected: this is defined as from the positive pole to the negative pole oriented.
  • field direction also called field line direction, direction of a vector field of the electric field strength
  • Electrode portions of the first and / or the second electrode also serve as Electrode portions of the first and / or the second electrode.
  • Electrode sections each formed as a solid cylinder or as a hollow cylinder, each having different diameters. The lengths of the
  • Electrode portions may be substantially or completely the same, that is, the lengths may differ from one another by at most 30%, preferably at most 15%, more preferably at most 5%, or be identical.
  • Electrode pairs are advantageously arranged in a same longitudinal section of the treatment line, which means that the transverse to
  • Main flow direction arranged end faces of the electrode portions lie in a common plane or are only slightly axially offset from each other, for example, a maximum of 30%, preferably by a maximum
  • the cylinders are arranged essentially, in particular completely coaxially, means that they have a common cylinder axis or that their respective cylinder axes deviate only slightly radially and / or angularly from one another, for example radially at most by 10%, preferably at most by 5% of the diameter of the flow cross-section of the preparation path are shifted from each other, or tilted, for example, at an angle of at most 10 degrees, preferably at most 5 degrees against each other.
  • the end faces (bases) of the solid cylinder or hollow cylinder may be circular, circular, elliptical, or regularly or irregular polygonal ring. Accordingly, the hollow cylinders are hollow circular cylinders, hollow elliptical cylinder ellipses
  • Gaps or gaps are present, which in turn have a hollow cylindrical shape. Through this column, the liquid to be processed can flow through.
  • arranged cylinder and hollow cylinder are assigned as electrode sections alternately the first electrode or the second electrode.
  • Electrode section a solid cylinder, the third, the fifth (possibly further)
  • Hollow cylinder electrode sections of the first electrode are electrode sections of the second electrode.
  • the electrode sections of the first electrode engage in the interspaces which are located between the two electrodes
  • Form electrode portions of the second electrode, a Form electrode portions of the second electrode, a.
  • the expression "at least partially intervening" describes the above-explained aspect in that the electrode sections are arranged in a same longitudinal section of the preparation section or only slightly offset axially relative to one another.
  • Liquid processing device is characterized in that the pair of electrodes comprises two electrodes, wherein one electrode has at least two electrode sections electrically connected in parallel, and wherein the other electrode has at least one electrode section or at least two electrode sections electrically connected in parallel.
  • the electrode portions are cup-shaped, in particular plate-shaped and extend parallel to a main flow direction of the liquid, wherein the electrode portions are stacked and spaced from each other.
  • the electrode sections of an electrode form intermediate spaces, into which the electrode sections of the other electrode at least partially engage. Adjacent electrode sections have different polarities from each other.
  • Electrode sections each cup-shaped, in particular plate-shaped formed, which means a flat two-dimensional structure with a small thickness and many times larger dimensions of width and length.
  • Electrode portions may be substantially or completely the same, that is, the lengths may differ from one another by at most 30%, preferably at most 15%, more preferably at most 5%, or be identical.
  • the widths of the electrode sections are based on the available internal dimensions of the free flow cross section of the
  • the thicknesses of the electrode sections are based on the stability requirements placed on the electrode sections and are many times smaller than the widths and lengths.
  • Electrode sections of the first electrode and the shell-shaped or plate-shaped electrode sections of the second electrode of the electrode pair are advantageously arranged in a same longitudinal section of the preparation section, which means that the end sides of the electrode sections arranged transversely to the main flow direction lie in a common plane or are displaced only slightly axially relative to one another. For example, differ by a maximum of 30%, preferably by a maximum of 15%, more preferably by a maximum of 5% with respect to the length of the longest electrode section in the main flow direction. That the shell-shaped or plate-shaped electrode sections are substantially, in particular completely parallel to a main flow direction of the liquid (and thus also parallel to each other) means that the
  • Electrode sections have longitudinal directions which deviate only slightly at an angle from the main flow direction, for example, at an angle of at most 10 degrees, preferably at most 5 degrees, particularly preferably not tilted against each other.
  • the end faces (or cross sections) of the electrode sections may be rectangular or arcuate or wavy with a small thickness. Accordingly, the electrode sections are flat plates or simply curved or wavy curved trays.
  • the axis of curvature or the axes of curvature of the shells are parallel to the longitudinal direction of the shells and thus substantially, in particular completely parallel to a main flow direction.
  • the general concept of Curved shell includes the special case of flat, not curved plate.
  • the electrode sections are stacked and spaced from each other, that is, the electrode sections with their width and length defined surfaces are stacked facing each other stacked. Between the electrode sections there are gaps or gaps whose shapes are determined by the shape of the adjacent ones
  • Electrode sections are defined. Through this column, the liquid to be processed can flow through.
  • Electrode sections are alternately assigned to the first electrode or the second electrode. For example, a first, third, fifth (possibly further)
  • Electrode portion of the first electrode and a second, fourth, sixth (possibly further) electrode portion associated with the second electrode.
  • the electrode portions of the first electrode engage in the
  • Gaps that form between the electrode portions of the second electrode, a are Gaps that form between the electrode portions of the second electrode, a.
  • Liquid processing device is characterized in that the electrodes and / or electrode portions are coated at least partially insulating. As a result, for example, deposits from the
  • Liquid processing device is characterized in that the liquid available free space between the electrodes and / or between the electrode sections in the range 0.1 to 20 millimeters, preferably in the range 1 to 10 millimeters. This provides for a sufficiently low flow resistance of the liquid with good training opportunity for the electric field.
  • Liquid processing fluid flowing through amount is ensured defined.
  • the liquid can be any suitable liquid.
  • Fluid treatment device for example, due to the
  • the conveyor may comprise a pump and a motor driving the pump, in particular an electric motor.
  • Energy supply unit which is provided to provide an electrical energy for generating a voltage applied to the electrodes and / or for operating the conveyor.
  • the energy supply unit may be integrated in the treatment line or arranged outside.
  • the energy supply unit may, for example, generate (convert) the energy itself and / or pass it through from an energy supplier.
  • Power supply network in particular a decentralized power supply network, and / or an electrical energy from solar energy generating
  • Photovoltaic module and / or an energy-storing, possibly rechargeable battery includes. This ensures safe energy provision.
  • Voltage pulse generator which is intended to voltage pulses for
  • Fluid treatment device is characterized by Filter means adapted to filter the liquid, the filter means being located upstream of the inlet or downstream of the outlet. Using the filter device, unwanted particles can be filtered out of the liquid.
  • the filter device can be
  • a cleaning and exemption of the filter device from the accumulated particles can be done by replacing the filter device or the filter element or by backwashing.
  • a liquid treatment device for treating, in particular sterilizing a liquid
  • the liquid is stored in a first container and is circulated and processed by the liquid processing device, and / or wherein the liquid from a first container through the
  • Liquid processing device flows into a second container and is thereby processed, and / or wherein the liquid flows from a first container through the liquid processing device into a working environment, wherein the liquid is treated, in particular sterilized, is.
  • the liquid processing device is in the liquid in the first container.
  • a conveyor including, for example, a pump and a motor driving the pump, delivers fluid through the
  • Liquid treatment device wherein the liquid is treated.
  • the liquid then returns to the first container.
  • the liquid is constantly circulated and increasingly processed, until finally the entire liquid is circulated and processed.
  • the liquid treatment device is arranged at the outlet of a first container filled with liquid to be processed.
  • the liquid flows through the liquid treatment device under the action of gravity and is thereby processed.
  • it flows as prepared liquid further into a second container.
  • the liquid flows directly into a working environment, for example drinking water flows into a shower, a kitchen workstation, a drinking water bottle or a drinking cup.
  • the method according to the invention for processing, in particular sterilizing a liquid by means of a liquid treatment device comprises supplying liquid to be reprocessed stored in a first container via an inlet, a discharge of treated liquid via an outlet into the first container and / or into a second container and / or into a utility environment, as well as a passage of a liquid-conductively connecting the inlet with the outlet treatment line with liquid.
  • At least one electric field is generated in and / or at the preparation section by means of electrodes set under electrical voltage, and the
  • Substantially, in particular completely, to be permeated by the electric field means that at least 80%, preferably at least 95%, particularly preferably at least 99% of the liquid to be treated or the entire liquid flows through a flow space which is defined as being geometrically of the straight connecting lines and / or flat connecting surfaces, which span between each two points and / or two edges of the two electrodes, wrapped and / or penetrated.
  • the electric field acts on the ingredients of the liquid to be processed, in particular biological contaminants such as pathogens, microorganisms, bacteria.
  • An advantageous embodiment of the method is characterized in that the liquid flows through the preparation section and is penetrated by at least two in the main flow direction of the liquid serially successive, spaced-apart, stationary electric fields.
  • a stationary electric field is a field whose polarity and strength are in the
  • Immutable means that a field strength of the electric field deviates less than 10%, preferably less than 5% from its nominal value during a process sequence in spatial, temporal and electrical terms. Creating it is especially easy.
  • the liquid undergoes two field pulses when passing through the stationary field, as it successively enters a first electric field in time, flows through it, thereby experiences a field pulse, and emerges from it, then flows through the distance between the first and a second electric field, and then enters the second electric field, flows through it, thereby experiencing a field pulse, and emerges from it.
  • a pulse or impulse is on temporally limited, in particular a momentarily acting parameter, accordingly, a field pulse is a time-limited, in particular a short-term acting electric field.
  • the field pulse results from the fact that the stationary electric field acts only briefly on each partial volume element of the liquid flowing past it.
  • Part volume element is here any, in the liquid aggregate with moving, considered isolated, arbitrarily small amount of liquid understood, from which the liquid aggregate is composed and like any other the treatment section flowing through the partial volume element is penetrated by the electric field.
  • a pulsed electric field is a transient in time and / or electrical field, the field strength switches, for example, in a regular or irregular recurring sequence at least between a first value and a second value in the manner of a single-step function or in the manner of a pulse train. Or wherein the field strength switches between a first value, a second value and a zero value in the manner of a two-stage staircase function.
  • a pulsed electric field may also be called a pulsed electric field.
  • a timing of the electric field is thus designed so that at given flow velocity of the liquid and selected spatial extent of the electric field in the main flow direction between entry into the field and exit from the field 1 to 100 field pulses this partial volume element act. With the number of pulses increases a quality of the treatment of the liquid.
  • a time duration of a field pulse of the pulsed electric field in the range 0.01 to 100 milliseconds, in particular in the range 0.1 to 10 milliseconds.
  • the duration of a field pulse is measured between an incipient increase in the field strength from an initial value (for example, field strength zero) to a target value until the completed fall of the field strength from the target value back to the initial value.
  • Field pulses can follow one another directly or be separated from pauses; in the pauses, a field strength is for example the initial value.
  • an applied to the liquid field strength of the electric field in the range 0.1 to 10 kilovolts per millimeter, in particular in the range 2 to 6 kilovolts per millimeter.
  • an applied to the liquid field strength of the electric field in the range 0.1 to 10 kilovolts per millimeter, in particular in the range 2 to 6 kilovolts per millimeter.
  • an applied to the liquid field strength of the electric field in the range 0.1 to 10 kilovolts per millimeter, in particular in the range 2 to 6 kilovolts per millimeter.
  • an applied to the liquid field strength of the electric field in the range 0.1 to 10 kilovolts per millimeter, in particular in the range 2 to 6 kilovolts per millimeter.
  • an applied to the liquid field strength of the electric field in the range 0.1 to 10 kilovolts per millimeter, in particular in the range 2 to 6 kilovolts per millimeter.
  • the electric field has a constant polarity, in particular an intermittently constant polarity.
  • the electric field throughout the same field direction and have the electrode and the counter electrode on the same polarity, ie, for example, electrode constant at the positive pole, counter electrode
  • the electric field has an alternating polarity.
  • the polarity of the electrode and the counter electrode changes in a time-regular or irregular sequence and the field direction of the electric field changes. This can have a positive effect on the puncture resistance.
  • the electric field is generated substantially, in particular completely, only when flowing through the liquid processing device.
  • the flow can, for example, with a manual or a flow-responsive switch or on the basis of
  • Liquid flow through the processing line coincides exactly in time with the beginning and end of the generation and application of the electric field.
  • the beginning and the end of the liquid flow coincide in time largely with the beginning and end of generating and applying the electric field, with deviations of a maximum of 10 seconds, preferably a maximum of 5 seconds, more preferably a maximum of 1 second.
  • Deviation in this context means a flow without a field is applied.
  • At least one parameter of the electric field is changed as a function of a flow velocity of the liquid.
  • Flow rate here means the mean flow velocity of the liquid flowing through the treatment line.
  • a slower-flowing liquid can be treated with a lower pulse rate, with shorter field pulses, with a lower field strength than a faster-flowing liquid.
  • FIG. 1 shows four uses of liquid treatment devices in
  • FIG. 2 shows a liquid processing device in longitudinal and cross-section
  • FIG. 3 shows a liquid treatment device in longitudinal and cross-section
  • FIG. 4 shows a liquid treatment device in longitudinal and cross-section
  • FIG. 5 shows a liquid processing device in longitudinal section.
  • FIG 1 discloses four uses of the invention
  • FIG. 1 a shows a liquid 12 arranged in a first container 10
  • the Liquid treatment device 20 sucks liquid 121 to be processed from the first container 10, passes it through the
  • FIG. 1b shows a liquid processing device 20 arranged in a first container 10 in a liquid 12
  • Liquid treatment device 20 sucks liquid 121 to be processed from the first container 10, passes it through the
  • Liquid treatment device 20 wherein the liquid 12 is treated, and discharges them as prepared liquid 122 via a pipe or a hose 13 into a second container 11.
  • Liquid processing devices 20 of Figures la and lb include for their operation a conveyor 15.
  • Figure lc showed a on a
  • FIG. 1 d shows a liquid processing device 20 arranged at an outlet cross section of a first container 10.
  • the liquid 121 to be treated flows out of the first container 10 under gravity
  • Fluid treatment device 20 where it is processed.
  • the treated liquid 122 for example drinking water, flows into a drinking cup 14.
  • the drinking cup 14 is an application in a utility environment 40.
  • the utility environment 40 may also be a kitchen, a bathroom, a bathroom
  • Liquid treatment devices 20 of Figures lc and ld need for their operation no conveyor, since the liquid under
  • An energy supply unit 50 supplies the electrodes and the conveyor 15 with electrical energy and can connect a power supply to a power supply network and / or a
  • FIG. 2 discloses a liquid processing device 20 in longitudinal section ( Figure 2a) and cross-section ( Figure 2b).
  • This liquid processing device 20 comprises an inlet 21, an outlet 22, a preparation section 23 connecting the inlet 21 to the outlet 22 in fluid-conducting manner, a wall 26 and three pairs of electrodes each having a first electrode 24 and a second electrode 25.
  • the first electrodes 24 are completely circumferential arranged on the wall 26.
  • the second electrodes 25 are arranged coaxially within the treatment section 23.
  • Coaxial means that a longitudinal axis (cylinder axis) 29 of the second electrode 25 is identical to a main flow direction 30 of the liquid 12 in the treatment section 23.
  • the electrodes 24, 25 may be coated on the surface at least partially insulating (not shown).
  • Liquid 12 flows through the preparation section 23 and is penetrated by three in the main flow direction 30 of the liquid 12 serially successive, spaced-apart, electric fields 28.
  • These may be stationary electric fields 28 which maintain their respective polarity continuously (constant polarity) whose polarities change from the first electrode pair to the second electrode pair and from the second electrode pair to the third electrode pair (as inverted by each other) as indicated by the plus and minus signs indicated.
  • they may be intermittently constant polarities, which are interrupted by pauses without application of an electrical voltage (without electrical connection).
  • the electrical connection to the electrodes 24, 25 or electrode sections arranged in the interior of the flow space of the preparation section 23 can be carried out - electrically isolated - through the web-shaped connecting elements 27.
  • FIG. 3 discloses a liquid processing device 20.
  • FIG. 3a shows the longitudinal section of a liquid processing device 20 with an electrode pair comprising two electrodes 24, 25.
  • the first electrode 24 has two electrically connected, parallel-connected hollow circular cylindrical
  • the second electrode 25 has two electrically connected, parallel-connected electrode sections 251, 252.
  • the electrode portion 251 is formed voll Vietnamesezylindrisch, the
  • Electrode portion 252 is formed hollow cylindrical. The
  • Electrode portions 241, 242, 251, 252 have different diameter and extend axially parallel to a
  • the electrode sections 241, 242, 251, 252 are arranged coaxially and radially spaced from each other.
  • the electrode sections 241, 242 of the first electrode 24 form intermediate spaces, into which the electrode sections 251, 252 of the second electrode 25 engage.
  • Adjacent electrode sections have different polarities from each other. The polarities are of alternating nature here.
  • the electrode sections are of alternating nature here.
  • the first electrode 241, 242 of the first electrode 24 may be connected to an electrical conductor L.
  • temporally successive rectangular voltage pulses with alternating signs are applied to the electrical conductor L.
  • voltage functions of another type with alternating signs can be present.
  • the electrode sections 251, 252 of the second electrode 25 may be connected to an electrical neutral conductor N. Between the electrode sections form electric fields 28. When voltage pulses are applied, pulsed electric fields 28 occur.
  • FIG. 3b shows the cross-section of that explained under FIG. 3a
  • Fluid treatment device 20 with fully circular cylindrical or
  • FIG. 3c shows an alternative cross-section of the liquid treatment device 20 explained in FIG. 3a, wherein the electrode sections 241,
  • FIG. 4 shows a liquid processing device 20.
  • FIG. 4a shows the longitudinal section of a liquid processing device 20 with three pairs of electrodes each comprising two electrodes 24, 25.
  • the first electrode 24 has four electrically connected, parallel-connected, plate-shaped electrode sections 243, 244, 245, 246.
  • the second electrode 25 has three electrically connected, parallel-connected, plate-shaped
  • Electrode sections 253, 254, 255 on. Plates represent a special geometric form of shells, their radius of curvature goes to infinity.
  • the electrode sections 243, 244, 245, 246, 253, 254, 255 extend with their longitudinal axis axially parallel to a main flow direction 30 of the liquid 12.
  • the electrode sections 243, 244, 245, 246, 253, 254, 255 are stacked at a distance from one another.
  • the electrode sections 243, 244, 245, 246 of the first electrode 24 form interspaces into which the electrode sections 253, 254, 255 of the second electrode 25 engage.
  • Electrode portions 243, 244, 245, 246, 253, 254, 255 applied polarities are indicated by the references to conductor L and neutral N.
  • FIGS. 4b and 4d show possible cross sections of the liquid processing device 20 with round contour explained in FIG. 4a.
  • FIGS. 4c and 4e show alternative cross sections of the angularly contoured liquid processing device 20 illustrated in FIG. 4a.
  • FIG. 5 discloses a fluid treatment device 20 having an inlet 21, an outlet 22, a preparation section 23, a wall 26 and a pair of electrodes having a first electrode 24 and a second electrode 25.
  • the first electrode 24 is arranged peripherally on the wall 26.
  • the second electrode 25 is disposed within the processing line 23.
  • Liquid processing device 20 comprises a conveyor 15 which is arranged at the outlet 22 downstream of the liquid processing device 20.
  • the conveyor 15 comprises a pump 16 (shown schematically here by an impeller) and an electric motor 17 for driving the pump.
  • the liquid treatment device 20 comprises a filter device 18 with filter element 19 for removing particles from the liquid 121 to be processed.
  • the filter device 18 is at the inlet 22 upstream of the liquid processing device 20, so that the entering into the liquid processing device 20,
  • Liquid treatment device 20 an energy supply unit 50 for providing and / or generating electrical energy, by means of the one
  • the power supply unit 50 may connect a power to
  • Power supply network and / or a photovoltaic module and / or a battery With such an energy supply unit 50, an easily implementable implementation is provided that the electric field 28 is generated only when flowing through the liquid processing device 20.
  • the electrical energy is supplied to a voltage pulse generator 56 which supplies the electrodes 24, 25 with voltage, in particular with voltage pulses.

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Abstract

The invention relates to a liquid treatment apparatus, in particular a mobile liquid treatment apparatus according to claim (1), to a use of a liquid treatment apparatus according to claim (10), and to a method according to claim (11) for treating, in particular sterilizing, a liquid, in particular water. At least one electrode pair is provided to produce at least one electric field, by which the liquid is penetrated in a treatment section and is treated, in particular sterilized, by means of irreversible electroporation.

Description

Beschreibung  description
Flüssigkeitsaufbereitungsvorrichtung, Verwendung einer Fluid treatment device, use of a
Flüssigkeitsaufbereitungsvorrichtung, sowie Verfahren zum Aufbereiten einer Flüssigkeit Fluid treatment device, and method for preparing a liquid
Die Erfindung betrifft eine Flüssigkeitsaufbereitungsvorrichtung nach Anspruch 1, eine Verwendung einer Flüssigkeitsaufbereitungsvorrichtung nach Anspruch 10, sowie ein Verfahren zum Aufbereiten einer Flüssigkeit nach Anspruch 11. The invention relates to a liquid processing apparatus according to claim 1, a use of a liquid processing apparatus according to claim 10, and a method for preparing a liquid according to claim 11.
Stand der Technik State of the art
Mobile Aufbereitung von Flüssigkeiten, insbesondere von Wasser zu Mobile treatment of liquids, especially water too
Trinkwasser, wird immer dann angewendet, wenn eine stationäre Aufbereitung nicht zur Verfügung steht oder aus anderen Gründen nicht zum Einsatz kommen kann. Entsprechende Aufbereitungsanlagen oder Geräte bereiten beispielsweise Wasser aus Flüssen, Seen oder oberflächennahem Grundwasser zu Trinkwasser auf, indem sie es von Keimen oder Krankheitserregern befreien und zusätzlich eventuell giftige oder unerwünschte Inhaltsstoffe entfernen. In der Regel werden folgende Verfahren angewandt: Filtrierung, Umkehrosmose, Chlorierung, Ozonierung, Bestrahlung mit UV-Licht. Drinking water is always used when stationary treatment is not available or can not be used for other reasons. Corresponding treatment plants or devices prepare, for example, water from rivers, lakes or near-surface groundwater to drinking water by ridding it of germs or pathogens and also possibly removing toxic or undesirable ingredients. In general, the following procedures are used: filtration, reverse osmosis, chlorination, ozonation, irradiation with UV light.
Aus der DE 102007028580 AI ist eine Vorrichtung zum Reinigen und Entkeimen von Flüssigkeiten bekannt, bei der eine Flüssigkeit zwischen einander gegenüberstehenden Elektroden mit gepulsten Korona- Entladungen From DE 102007028580 AI a device for cleaning and sterilizing liquids is known in which a liquid between opposing electrodes with pulsed corona discharges
beaufschlagt wird. In Wasser als Flüssigkeit werden durch diese is charged. In water as a liquid are through this
Koronaentladungen eine Vielzahl von oxidierenden Radikalen - wie Corona discharges a variety of oxidizing radicals - such as
beispielsweise ΟΗ', O', HGV - generiert, die den Abbau schädlicher chemischer oder biologischer Stoffe und insbesondere eine Entkeimung bewirken. For example, ΟΗ ', O', HGV - generated, which cause the degradation of harmful chemical or biological substances and in particular a sterilization.
Offenbarung der Erfindung Die erfindungsgemäße Flüssigkeitsaufbereitungsvorrichtung, insbesondere eine mobile Flüssigkeitsaufbereitungsvorrichtung, dient zum Aufbereiten, Disclosure of the invention The liquid processing device according to the invention, in particular a mobile liquid processing device, serves for processing,
insbesondere Entkeimen, einer in einem ersten Behälter bevorrateten Flüssigkeit und/oder einer aus einem ersten Behälter in einen zweiten Behälter und/oder in eine Nutzumgebung fließenden Flüssigkeit, insbesondere von Trinkwasser. Sie umfasst einen Einlass zum Zuführen von aufzubereitender Flüssigkeit, einen Auslass zum Abführen von aufbereiteter Flüssigkeit, sowie eine den Einlass mit dem Auslass flüssigkeitsleitend verbindende Aufbereitungsstrecke. Dabei ist in und/oder an der Aufbereitungsstrecke mindestens ein Elektrodenpaar in particular decontamination, of a liquid stored in a first container and / or of a liquid flowing from a first container into a second container and / or into a working environment, in particular of drinking water. It comprises an inlet for the supply of liquid to be treated, an outlet for the discharge of treated liquid, and a treatment line connecting the inlet with the outlet in a fluid-conducting manner. In this case, at least one pair of electrodes is in and / or at the treatment line
angeordnet, das dazu vorgesehen ist, mindestens ein elektrisches Feld zu erzeugen, von dem die Flüssigkeit in der Aufbereitungsstrecke durchsetzt ist und mittels irreversibler Elektroporation aufbereitet, insbesondere entkeimt wird. arranged, which is intended to generate at least one electric field, from which the liquid is interspersed in the processing line and processed by means of irreversible electroporation, in particular sterilized.
Eine Flüssigkeit bedeutet hier eine flüssige Substanz, insbesondere Wasser, Trinkwasser sowie weitere flüssige Lebensmittel. Aufbereiten einer Flüssigkeit bedeutet hier das zielgerichtete Verändern einer Flüssigkeitsqualität durch Entfernen und/oder Inaktivieren bestimmter unerwünschter Inhaltsstoffe, insbesondere Krankheitserreger. Entkeimen einer Flüssigkeit bedeutet hier das Entfernen und/oder Inaktivieren und/oder Abtöten von Mikroorganismen wie zum Beispiel Bakterien. Eine Flüssigkeitsaufbereitungsvorrichtung bedeutet eine Vorrichtung, die geeignet ist, eine Flüssigkeit aufzubereiten und/oder zu entkeimen. Eine mobile Flüssigkeitsaufbereitungsvorrichtung ist eine Anlage oder ein Gerät, mit dem dezentral, an Orten ohne übergeordnete und/oder überwachte Infrastruktur, eine Versorgung von Nutzern mit aufbereiteter Flüssigkeit, insbesondere mit aufbereitetem oder entkeimtem Trinkwasser erfolgen kann. Mobil kann aber auch bedeuten, dass die Flüssigkeitsaufbereitungsvorrichtung leicht nachträglich eingebracht und wieder entfernt werden kann: So könnte die Flüssigkeitsaufbereitungsvorrichtung auch z.B. in Aquarien, Teiche, A liquid here means a liquid substance, in particular water, drinking water and other liquid foods. Processing a liquid here means the targeted modification of a liquid quality by removing and / or inactivating certain undesirable ingredients, especially pathogens. Sterilization of a liquid here means the removal and / or inactivation and / or killing of microorganisms such as bacteria. A liquid treatment device means a device which is suitable for preparing and / or sterilizing a liquid. A mobile liquid treatment device is a plant or a device with which decentralized, in places without superordinate and / or monitored infrastructure, a supply of users with treated liquid, in particular with treated or sterilized drinking water can be done. However, mobile may also mean that the liquid processing device can be easily retrofitted and removed again: Thus, the liquid processing device could also be used e.g. in aquariums, ponds,
Regentonnen, Zisternen usw. eingesetzt werden. Orte ohne übergeordnete und/oder überwachte Infrastruktur, wie zum Beispiel ohne eine kommunale Trinkwasserversorgung, können abgelegene Ortschaften, einsame Berg-, Wald-, Wüstengebiete sein, aber auch Orte, an denen eine zentrale Versorgung zeitweise ausgefallen ist oder an denen eine Versorgung mit keim belastetem Trinkwasser erfolgt. Unter einem ersten Behälter wird hier ein Vorratsbehälter zur Bevorratung von aufzubereitender Flüssigkeit, beispielsweise von verkeimtem Rohwasser verstanden. Gegebenenfalls kann der erste Behälter auch bereits aufbereitete Flüssigkeit enthalten oder eine Flüssigkeit, die sich im Prozess der Aufbereitung befindet. Es kann sich bei dem ersten Behälter beispielsweise um einen Container, ein Fass, eine Zisterne, einen Speichertank, eine Flasche, einRain barrels, cisterns, etc. are used. Places without higher-level and / or supervised infrastructure, such as without a municipal drinking water supply, can be remote villages, isolated mountain, forest, desert areas, but also places where a central supply has temporarily failed or where there is a supply of germs contaminated drinking water takes place. Under a first container here is a reservoir for Storage of liquid to be processed, for example, understood from contaminated raw water. Optionally, the first container may also contain already treated liquid or a liquid which is in the process of processing. For example, the first container may be a container, a barrel, a cistern, a storage tank, a bottle, a
Aquarium handeln. Unter einem zweiten Behälter wird hier ein Vorratsbehälter oder Nutzbehälter verstanden, der der Bevorratung von aufbereiteter Flüssigkeit, beispielsweise von aufbereitetem oder entkeimtem Trinkwasser, dient. Auch bei dem zweiten Behälter kann es sich beispielsweise um einen Container, ein Fass, eine Zisterne, einen Speichertank, eine Flasche, ein Aquarium handeln. UnterAct aquarium. A second container is understood here to mean a storage container or a useful container which serves for the storage of treated liquid, for example of treated or sterilized drinking water. Also, the second container may be, for example, a container, a barrel, a cistern, a storage tank, a bottle, an aquarium. Under
Nutzumgebung wird hier der Ort verstanden, an dem die Flüssigkeit genutzt wird, beispielsweise eine Küche, ein Badezimmer, eine Waschküche, ein Useful environment is understood here as the place where the liquid is used, for example a kitchen, a bathroom, a laundry room, a
Getränkeausschank, ein Spülbecken, ein Waschbecken, eine Dusche, eine Waschmaschine, eine Spülmaschine, aber auch ein Teich. Ein Einlass ist ein Eintritt und/oder ein Anschluss, an dem die Flüssigkeit einer Behandlung, im vorliegenden Fall der Aufbereitung, zugeführt wird. Ebenso ist ein Auslass ein Austritt und/oder ein Anschluss, an dem die Flüssigkeit nach einer Behandlung, im vorliegenden Fall nach der Aufbereitung, abgeführt wird. Eine Drinks, a sink, a sink, a shower, a washing machine, a dishwasher, but also a pond. An inlet is an inlet and / or a port to which the liquid is subjected to a treatment, in the present case the treatment. Likewise, an outlet is an outlet and / or a connection, at which the liquid is discharged after a treatment, in the present case after the treatment. A
Aufbereitungsstrecke ist eine flüssigkeitsleitende Strömungsstrecke, in der die Aufbereitung der Flüssigkeit erfolgt, beispielsweise ist dies ein als Reaktionsraum ausgebildetes Leitungsstück. Eine Elektrode bedeutet hier ein Bauteil, das ausgebildet ist, elektrische Ladungen aufzunehmen und zu leiten. Ein Processing line is a liquid-conducting flow path in which the treatment of the liquid takes place, for example, this is designed as a reaction space line piece. An electrode here means a component which is designed to receive and conduct electrical charges. One
Elektrodenpaar umfasst eine Elektrode und eine Gegenelektrode, die in fester räumlicher Zuordnung zueinander stehen und bei Beladung mit elektrischen Ladungen, beispielsweise gleichen Betrags aber verschiedenen Vorzeichens, ein elektrisches Feld zwischen sich ausbilden, zum Beispiel ähnlich einem Electrode pair comprises an electrode and a counter electrode, which are in fixed spatial relationship to one another and when loaded with electric charges, for example, the same amount but different sign, form an electric field between them, for example similar to one
Kondensator. Alternativ kann auch nur eine Elektrode elektrisch geladen sein, während die andere Elektrode mit einem Nullleiter verbunden ist. Ein elektrisches Feld ist ein räumliches physikalisches Feld, das von elektrischen Ladungen hervorgerufen wird und auf elektrische Ladungen wirkt. Von einem elektrischenCapacitor. Alternatively, only one electrode may be electrically charged, while the other electrode is connected to a neutral. An electric field is a spatial physical field that is caused by electrical charges and acts on electrical charges. From an electrical
Feld durchsetzt sein bedeutet in Bezug auf die durch die Aufbereitungsstrecke strömende Flüssigkeit durchdrungen zu sein, dem Feld ausgesetzt zu sein, das Feld wirkt auf die Flüssigkeit und/oder auf Inhaltsstoffe der Flüssigkeit und verändert infolgedessen die Flüssigkeitsqualität. Elektroporation bedeutet hier eine Methode, Membranen von Zellen von Mikroorganismen permeabel zu machen und basiert darauf, die Zellen einem elektrischen Feld auszusetzen. Diese Permeabilisierung kann reversibel oder irreversibel sein. Irreversible Elektroporation führt zu irreversibler Permeabilisierung der Zellmembran und damit zum Absterben der Zellen und somit zum Inaktivieren und/oder Abtöten der Mikroorganismen. Field interspersed means to be permeated with respect to the liquid flowing through the treatment line, to be exposed to the field, the field acts on the liquid and / or on ingredients of the liquid and as a result changes the quality of the liquid. Electroporation here means a method of permeabilizing membranes of cells of microorganisms make and rely on exposing the cells to an electric field. This permeabilization can be reversible or irreversible. Irreversible electroporation leads to irreversible permeabilization of the cell membrane and thus to the death of the cells and thus to the inactivation and / or killing of the microorganisms.
Mit der Erfindung ist eine Flüssigkeitsaufbereitungsvorrichtung geschaffen, mit deren Hilfe dezentral an Orten abseits einer übergeordneten Infrastruktur eine Flüssigkeit aufbereitet, insbesondere entkeimt, werden kann. Damit ist der Vorteil verbunden, dass an den genannten Orten eine sichere und hygienisch einwandfreie Flüssigkeitsversorgung, insbesondere Trinkwasserversorgung, gewährleistet ist. Beispielsweise können sich Legionellen in Trinkwasser im Temperaturbereich zwischen etwa 25 °C und 50 °C vermehren. Legionellen sind Verursacher der Legionärskrankheit, wenn sie über die Lunge in den Körper gelangen (beispielsweise durch Einatmen des versprühten Wassers als With the invention, a liquid treatment device is provided, with the help of which decentralized at locations away from a superordinate infrastructure, a liquid processed, in particular sterilized, can be. This has the advantage that at the places mentioned a safe and hygienic liquid supply, especially drinking water supply is guaranteed. For example, legionella can multiply in drinking water in the temperature range between about 25 ° C and 50 ° C. Legionella are the cause of Legionnaires' disease when they enter the body through the lungs (for example, by inhaling the sprayed water)
Bioaerosol). Escherichia Coli können Lebensmittel und Flüssigkeiten besiedeln und zählen zu den häufigsten Verursachern von menschlichen  Bioaerosol). Escherichia coli can colonize food and liquids and are among the most common causes of human
Infektionskrankheiten. Die hier beschriebene Infectious diseases. The one described here
Flüssigkeitsaufbereitungsvorrichtung tötet unter anderem die genannten  Fluid treatment device kills, inter alia, the above
Bakterien in der aufzubereitenden Flüssigkeit ab und vermeidet eine Erkrankung des Nutzers beziehungsweise des Konsumenten der Flüssigkeit. Die Abtötung der Bakterien erfolgt durch irreversible Elektroporation, wobei vorteilhafterweise keine anderen die Flüssigkeitsqualität (zum Beispiel das Geschmacksempfinden) störenden Bestandteile wie beispielsweise Ozon oder Chlor entstehen. Es müssen der aufzubereitenden Flüssigkeit auch keine weiteren Inhaltsstoffe zugesetzt werden beziehungsweise in ihr vorhanden sein wie beispielsweise Natriumchlorid. Es kommt beabsichtigterweise nicht zu einem Bacteria in the liquid to be processed and avoids a disease of the user or the consumer of the liquid. The killing of the bacteria is carried out by irreversible electroporation, advantageously no other the liquid quality (for example, the taste sensation) disturbing components such as ozone or chlorine arise. It must be added to the liquid to be processed and no other ingredients or be present in it such as sodium chloride. It deliberately does not come to one
Spannungsdurchschlag zwischen den Elektroden in der Flüssigkeit. Damit handelt es sich um eine sichere Aufbereitungsvorrichtung, deren Verwendung keine störenden anderweitigen Begleitumstände mit sich bringt. - Ein Voltage breakdown between the electrodes in the liquid. This is a safe treatment device, the use of which no disturbing other accompanying circumstances brings with it. - One
Spannungsdurchschlag bedeutet hier, dass sich eine elektrische Spannung in Form eines Funkens oder eines Lichtbogens ausgleicht und abbaut. Er entsteht, wenn eine zwischen zwei Elektroden anliegende Spannung größer als eine gegebene Durchschlagsfestigkeit ist, wobei die Durchschlagsfestigkeit von dem Medium zwischen den Elektroden und einer Dauer, insbesondere einer Pulsdauer, eines auf das Medium zwischen den Elektroden einwirkenden elektrischen Feldes abhängt. Voltage breakdown here means that an electrical voltage in the form of a spark or an arc compensates and dissipates. It arises when a voltage applied between two electrodes is greater than a given dielectric strength, wherein the dielectric strength of the medium between the electrodes and a duration, in particular one Pulse duration, an acting on the medium between the electrodes electric field depends.
Eine vorteilhafte Ausführungsform der Flüssigkeitsaufbereitungsvorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass das Elektrodenpaar zwei Elektroden umfasst, wobei eine erste Elektrode im Wesentlichen, insbesondere vollständig umfänglich an einer Wand der Flüssigkeitsaufbereitungsvorrichtung angeordnet ist, und wobei eine zweite Elektrode innerhalb der Aufbereitungsstrecke angeordnet ist. An advantageous embodiment of the liquid processing device is characterized in that the electrode pair comprises two electrodes, wherein a first electrode is substantially, in particular completely circumferentially disposed on a wall of the liquid processing device, and wherein a second electrode is disposed within the treatment line.
Die Aufbereitungsstrecke umfasst beispielsweise ein durchströmbares rohrförmiges Element oder ein durchströmbares Behältnis und bildet so einen Strömungsraum mit einem einen freien Strömungsquerschnitt darstellenden Inneren und einer eine Strömungsbegrenzung darstellenden Wand, die den freien Strömungsquerschnitt ähnlich einer Rohrwandung umfänglich nach außen fluiddicht abschließt. Die erste Elektrode ist flach an der Wand der The preparation section comprises, for example, a flow-through tubular element or a flow-through container and thus forms a flow space with a free flow cross-section representing interior and a flow limiting representing wall, which closes the free flow cross-section similar to a tube wall circumferentially outwardly fluid-tight. The first electrode is flat against the wall of the
Flüssigkeitsaufbereitungsvorrichtung angeordnet, beispielsweise auf der dem Inneren zugewandten Seite der Wand. Optional ist die erste Elektrode auf der dem Inneren abgewandten Seite der Wand angeordnet. Weiter optional bildet die erste Elektrode selbst zumindest abschnittsweise die Wand. Dass die ersteLiquid treatment device arranged, for example, on the inner side facing the wall. Optionally, the first electrode is arranged on the side facing away from the interior of the wall. Further optionally, the first electrode itself forms the wall at least in sections. That the first
Elektrode im Wesentlichen, insbesondere vollständig umfänglich an der Wand der Flüssigkeitsaufbereitungsvorrichtung angeordnet ist bedeutet, dass die Elektrode vom Inneren des Strömungsraums aus radial zu einer Substantially, in particular completely peripherally arranged on the wall of the liquid treatment device means that the electrode from the interior of the flow space radially to a
Hauptströmungsrichtung der Flüssigkeitsströmung betrachtet auf einem Main flow direction of the liquid flow considered on a
Betrachtungswinkel von mindestens 180 Grad, vorzugsweise von mindestensViewing angle of at least 180 degrees, preferably at least
270 Grad, besonders vorzugsweise von mindestens 330 Grad, oder vollständig auf 360 Grad Umfang an der Wand der Flüssigkeitsaufbereitungsvorrichtung, insbesondere flach entlang der Wand angeordnet ist. Dabei weist die erste Elektrode auch eine Längserstreckung in Hauptströmungsrichtung auf. Die zweite Elektrode ist im Innern des freien Strömungsquerschnitts angeordnet, beispielsweise handelt es sich um eine prismaförmige oder stabförmige, sich parallel zu einer Längsachse der Hauptströmungsrichtung erstreckende 270 degrees, particularly preferably of at least 330 degrees, or completely to 360 degrees circumference on the wall of the liquid processing device, in particular flat along the wall is arranged. In this case, the first electrode also has a longitudinal extent in the main flow direction. The second electrode is arranged in the interior of the free flow cross section, for example, it is a prismatic or rod-shaped, extending parallel to a longitudinal axis of the main flow direction
Elektrode. Insbesondere kann die zweite Elektrode zylinderabschnittförmig sein und mittig im Inneren des Strömungsraums angeordnet sein. Erste Elektrode und zweite Elektrode des Elektrodenpaars sind vorteilhafterweise in einem selben Längsabschnitt der Aufbereitungsstrecke angeordnet. Eine solche Anordnung kann vorzugsweise koaxial sein. Zwischen den Elektroden bildet sich ein spaltförmiger freier Querschnitt, durch den die aufzubereitende Flüssigkeit hindurchströmen kann. Electrode. In particular, the second electrode may be cylindrical section-shaped and arranged centrally in the interior of the flow space. The first electrode and the second electrode of the pair of electrodes are advantageously in one and the same Longitudinal section of the treatment line arranged. Such an arrangement may preferably be coaxial. Between the electrodes, a gap-shaped free cross section is formed, through which the liquid to be treated can flow.
Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform der A further advantageous embodiment of the
Flüssigkeitsaufbereitungsvorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass das Elektrodenpaar zwei Elektroden umfasst, wobei eine Elektrode mindestens zwei elektrisch parallel geschaltete Elektrodenabschnitte aufweist, und wobei die andere Elektrode mindestens einen Elektrodenabschnitt oder mindestens zwei elektrisch parallel geschaltete Elektrodenabschnitte aufweist. Dabei sind die Elektrodenabschnitte vollzylindrisch und/oder hohlzylindrisch mit einer  Liquid processing device is characterized in that the pair of electrodes comprises two electrodes, wherein one electrode has at least two electrode sections electrically connected in parallel, and wherein the other electrode has at least one electrode section or at least two electrode sections electrically connected in parallel. The electrode sections are fully cylindrical and / or hollow cylindrical with a
Zylinderachse und mit voneinander abweichenden Durchmessern ausgebildet und erstrecken sich achsparallel zu einer Hauptströmungsrichtung der Cylinder axis and formed with divergent diameters and extending axially parallel to a main flow direction of the
Flüssigkeit. Die Elektrodenabschnitte sind im Wesentlichen, insbesondere vollständig koaxial zueinander und radial beabstandet zueinander angeordnet, wobei die Elektrodenabschnitte einer Elektrode Zwischenräume bilden, in die die Elektrodenabschnitte der anderen Elektrode zumindest teilweise eingreifen. Dabei weisen benachbarte Elektrodenabschnitte voneinander abweichende Polaritäten auf. Liquid. The electrode sections are substantially, in particular completely coaxial with each other and radially spaced from each other, wherein the electrode sections of an electrode form spaces in which the electrode sections of the other electrode at least partially engage. In this case, adjacent electrode sections have different polarities from each other.
Allgemein gilt für die Erfindung: Elektrodenabschnitte sind Teilbereiche einer Elektrode, die zusammen eine einteilige oder vorzugsweise eine mehrteilige geometrische Struktur der Elektrode ausbilden. Die Elektrodenabschnitte der ersten Elektrode sind elektrisch leitend miteinander verbunden. Ebenso sind dieIn general, the following applies to the invention: Electrode sections are subareas of an electrode, which together form a one-part or preferably a multi-part geometric structure of the electrode. The electrode sections of the first electrode are connected to one another in an electrically conductive manner. Likewise, the
Elektrodenabschnitte der zweiten Elektrode elektrisch leitend miteinander verbunden. Somit können die Elektrodenabschnitte der ersten Elektrode eine andere Polarität als die Elektrodenabschnitte der zweiten Elektrode annehmen. Polarität bedeutet eine elektrische Verbindung zu einem elektrischen Electrode portions of the second electrode electrically conductively connected to each other. Thus, the electrode portions of the first electrode may assume a different polarity than the electrode portions of the second electrode. Polarity means an electrical connection to an electrical one
Gleichspannungspol wie zum Beispiel ein Pluspol, eine Anode, ein Minuspol, eine Kathode, oder eine elektrische Verbindung zu einer Wechselspannung, oder eine Verbindung zu Erdpotential. Mit der Polarität von Elektrode und DC pole such as a positive pole, an anode, a negative pole, a cathode, or an electrical connection to an AC voltage, or a connection to ground potential. With the polarity of electrode and
Gegenelektrode ist eine Feldrichtung (auch Feldlinienrichtung genannt, Richtung eines Vektorfeldes der elektrischen Feldstärke) des sich ausbildenden elektrischen Feldes verbunden: diese ist definiert als vom Pluspol zum Minuspol weisend. Neben den elektrisch leitenden Verbindungen können die Counter electrode is a field direction (also called field line direction, direction of a vector field of the electric field strength) of the forming electric field connected: this is defined as from the positive pole to the negative pole oriented. In addition to the electrically conductive connections, the
Elektrodenabschnitte der ersten und/oder der zweiten Elektrode auch Electrode portions of the first and / or the second electrode also
mechanisch, beispielsweise elektrisch isolierend, untereinander verbunden sein - beispielsweise durch ein stegförmiges Verbindungselement - und so eine einfach handhabbare erste und/oder zweite Elektrode oder auch ein einfach handhabbares Elektrodenpaar ausbilden. mechanically, for example, electrically insulating, be connected to each other - for example, by a web-shaped connecting element - and thus form an easy-to-handle first and / or second electrode or an easy-to-handle electrode pair.
In der hier beschriebenen Ausführungsform sind die einzelnen In the embodiment described here are the individual
Elektrodenabschnitte jeweils als Vollzylinder oder als Hohlzylinder ausgebildet, die jeweils unterschiedliche Durchmesser aufweisen. Die Längen der Electrode sections each formed as a solid cylinder or as a hollow cylinder, each having different diameters. The lengths of the
Elektrodenabschnitte können im Wesentlichen oder vollständig gleich sein, das bedeutet, dass die Längen um maximal 30 %, vorzugsweise um maximal 15 %, besonders bevorzugt um maximal 5 % voneinander abweichen oder identisch sind. Die hohlzylindrischen Elektrodenabschnitte der ersten Elektrode und die voll- bzw. hohlzylindrischen Elektrodenabschnitte der zweiten Elektrode des Electrode portions may be substantially or completely the same, that is, the lengths may differ from one another by at most 30%, preferably at most 15%, more preferably at most 5%, or be identical. The hollow cylindrical electrode sections of the first electrode and the hollow or hollow cylindrical electrode sections of the second electrode of the
Elektrodenpaars sind vorteilhafterweise in einem selben Längsabschnitt der Aufbereitungsstrecke angeordnet, das bedeutet, dass die quer zur Electrode pairs are advantageously arranged in a same longitudinal section of the treatment line, which means that the transverse to
Hauptströmungsrichtung angeordneten Stirnseiten der Elektrodenabschnitte in einer gemeinsamen Ebene liegen oder nur geringfügig axial gegeneinander verschoben sind, beispielsweise maximal um 30 %, vorzugsweise um maximalMain flow direction arranged end faces of the electrode portions lie in a common plane or are only slightly axially offset from each other, for example, a maximum of 30%, preferably by a maximum
15 %, besonders bevorzugt um maximal 5 % in Bezug auf die Länge des längsten Elektrodenabschnitts in Hauptströmungsrichtung voneinander abweichen. Dass die Zylinder im Wesentlichen, insbesondere vollständig koaxial zueinander angeordnet sind bedeutet, dass sie eine gemeinsame Zylinderachse aufweisen oder dass ihre jeweiligen Zylinderachsen nur geringfügig radial und/oder winklig voneinander abweichen, zum Beispiel radial maximal um 10 %, bevorzugt maximal um 5 % des Durchmessers des Strömungsquerschnitts der Aufbereitungsstrecke gegeneinander verschoben sind, oder zum Beispiel winklig maximal um 10 Grad, vorzugsweise maximal um 5 Grad gegeneinander gekippt sind. Die Stirnseiten (Grundflächen) der Vollzylinder bzw. Hohlzylinder können kreisförmig, kreisringförmig, ellipsenringförmig, oder regelmäßig oder unregelmäßig vieleckringförmig sein. Dementsprechend sind die Hohlzylinder hohle Kreiszylinder, hohle Ellipsenzylinder mit elliptischer Grundfläche 15%, more preferably by a maximum of 5% with respect to the length of the longest electrode section in the main flow direction differ from each other. The fact that the cylinders are arranged essentially, in particular completely coaxially, means that they have a common cylinder axis or that their respective cylinder axes deviate only slightly radially and / or angularly from one another, for example radially at most by 10%, preferably at most by 5% of the diameter of the flow cross-section of the preparation path are shifted from each other, or tilted, for example, at an angle of at most 10 degrees, preferably at most 5 degrees against each other. The end faces (bases) of the solid cylinder or hollow cylinder may be circular, circular, elliptical, or regularly or irregular polygonal ring. Accordingly, the hollow cylinders are hollow circular cylinders, hollow elliptical cylinder ellipses
(Stirnfläche), oder allgemein hohle Prismen mit regelmäßig oder unregelmäßig vieleckiger Grundfläche (Stirnfläche). Die Zylinder sind radial zueinander beabstandet angeordnet, das bedeutet, dass zwischen den Zylindern (Face), or generally hollow prisms with regular or irregular polygonal base (face). The cylinders are radial to each other spaced, that means between the cylinders
Zwischenräume oder Spalte vorhanden sind, die wiederum hohlzylindrische Form haben. Durch diese Spalte kann die aufzubereitende Flüssigkeit hindurchströmen. Die ineinander und radial beabstandet zueinander Gaps or gaps are present, which in turn have a hollow cylindrical shape. Through this column, the liquid to be processed can flow through. The one another and radially spaced from each other
angeordneten Zylinder und Hohlzylinder sind als Elektrodenabschnitte abwechselnd der ersten Elektrode oder der zweiten Elektrode zugeordnet. arranged cylinder and hollow cylinder are assigned as electrode sections alternately the first electrode or the second electrode.
Beispielsweise sind (radial von innen nach außen zählend) der innerste For example, (radially counting from the inside out) are the innermost
Elektrodenabschnitt ein Vollzylinder, der dritte, der fünfte (ggf. weitere) Electrode section a solid cylinder, the third, the fifth (possibly further)
Hohlzylinder Elektrodenabschnitte der ersten Elektrode. In diesem Beispiel sind der zweite, vierte, sechste (ggf. weitere) Hohlzyinder Elektrodenabschnitte der zweiten Elektrode sind. In anderen Worten greifen die Elektrodenabschnitte der ersten Elektrode in die Zwischenräume, die sich zwischen den Hollow cylinder electrode sections of the first electrode. In this example, the second, fourth, sixth (possibly further) hollow cylinders are electrode sections of the second electrode. In other words, the electrode sections of the first electrode engage in the interspaces which are located between the two electrodes
Elektrodenabschnitten der zweiten Elektrode bilden, ein. Der Ausdruck „zumindest teilweise eingreifen" beschreibt den oben erläuterten Aspekt, dass die Elektrodenabschnitte in einem selben Längsabschnitt der Aufbereitungsstrecke angeordnet sind oder nur geringfügig axial gegeneinander verschoben sind. Der innerste Elektrodenabschnitt kann hohlzylindrisch oder vollzylindrisch ausgebildet sein. Form electrode portions of the second electrode, a. The expression "at least partially intervening" describes the above-explained aspect in that the electrode sections are arranged in a same longitudinal section of the preparation section or only slightly offset axially relative to one another.
Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform der A further advantageous embodiment of the
Flüssigkeitsaufbereitungsvorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass das Elektrodenpaar zwei Elektroden umfasst, wobei eine Elektrode mindestens zwei elektrisch parallel geschaltete Elektrodenabschnitte aufweist, und wobei die andere Elektrode mindestens einen Elektrodenabschnitt oder mindestens zwei elektrisch parallel geschaltete Elektrodenabschnitte aufweist. Dabei sind die Elektrodenabschnitte schalenförmig, insbesondere plattenförmig ausgebildet und erstrecken sich parallel zu einer Hauptströmungsrichtung der Flüssigkeit, wobei die Elektrodenabschnitte stapelartig und beabstandet zueinander angeordnet sind. Die Elektrodenabschnitte einer Elektrode bilden Zwischenräume, in die die Elektrodenabschnitte der anderen Elektrode zumindest teilweise eingreifen. Benachbarte Elektrodenabschnitte weisen voneinander abweichende Polaritäten auf.  Liquid processing device is characterized in that the pair of electrodes comprises two electrodes, wherein one electrode has at least two electrode sections electrically connected in parallel, and wherein the other electrode has at least one electrode section or at least two electrode sections electrically connected in parallel. In this case, the electrode portions are cup-shaped, in particular plate-shaped and extend parallel to a main flow direction of the liquid, wherein the electrode portions are stacked and spaced from each other. The electrode sections of an electrode form intermediate spaces, into which the electrode sections of the other electrode at least partially engage. Adjacent electrode sections have different polarities from each other.
In der hier beschriebenen Ausführungsform sind die einzelnen In the embodiment described here are the individual
Elektrodenabschnitte jeweils schalenförmig, insbesondere plattenförmig ausgebildet, das bedeutet eine flächige zweidimensionale Struktur mit einer geringen Dicke und um ein Vielfaches größeren Abmessungen von Breite und Länge. Die Längen der einzelnen schalenförmigen oder plattenförmigen Electrode sections each cup-shaped, in particular plate-shaped formed, which means a flat two-dimensional structure with a small thickness and many times larger dimensions of width and length. The lengths of the individual bowl-shaped or plate-shaped
Elektrodenabschnitte können im Wesentlichen oder vollständig gleich sein, das bedeutet, dass die Längen um maximal 30 %, vorzugsweise um maximal 15 %, besonders bevorzugt um maximal 5 % voneinander abweichen oder identisch sind. Die Breiten der Elektrodenabschnitte orientieren sich an den zur Verfügung stehenden Innenabmessungen des freien Strömungsquerschnitts des Electrode portions may be substantially or completely the same, that is, the lengths may differ from one another by at most 30%, preferably at most 15%, more preferably at most 5%, or be identical. The widths of the electrode sections are based on the available internal dimensions of the free flow cross section of the
Strömungsraums der Aufbereitungsstrecke, die Breiten füllen den freien Flow space of the processing line, the widths fill the free one
Strömungsquerschnitt im Wesentlichen, bevorzugt vollständig aus. Die Dicken der Elektrodenabschnitte orientieren sich an den an die Elektrodenabschnitte gestellten Stabilitätsanforderungen und sind um ein Vielfaches geringer als die Breiten und Längen. Die schalenförmigen oder plattenförmigen Flow cross-section substantially, preferably completely made. The thicknesses of the electrode sections are based on the stability requirements placed on the electrode sections and are many times smaller than the widths and lengths. The cup-shaped or plate-shaped
Elektrodenabschnitte der ersten Elektrode und die schalenförmigen oder plattenförmigen Elektrodenabschnitte der zweiten Elektrode des Elektrodenpaars sind vorteilhafterweise in einem selben Längsabschnitt der Aufbereitungsstrecke angeordnet, das bedeutet, dass die quer zur Hauptströmungsrichtung angeordneten Stirnseiten der Elektrodenabschnitte in einer gemeinsamen Ebene liegen oder nur geringfügig axial gegeneinander verschoben sind, beispielsweise maximal um 30 %, vorzugsweise um maximal 15 %, besonders bevorzugt um maximal 5 % in Bezug auf die Länge des längsten Elektrodenabschnitts in Hauptströmungsrichtung voneinander abweichen. Dass die schalenförmigen oder plattenförmigen Elektrodenabschnitte im Wesentlichen, insbesondere vollständig parallel zu einer Hauptströmungsrichtung der Flüssigkeit (und damit auch parallel zueinander) angeordnet sind bedeutet, dass die Electrode sections of the first electrode and the shell-shaped or plate-shaped electrode sections of the second electrode of the electrode pair are advantageously arranged in a same longitudinal section of the preparation section, which means that the end sides of the electrode sections arranged transversely to the main flow direction lie in a common plane or are displaced only slightly axially relative to one another. For example, differ by a maximum of 30%, preferably by a maximum of 15%, more preferably by a maximum of 5% with respect to the length of the longest electrode section in the main flow direction. That the shell-shaped or plate-shaped electrode sections are substantially, in particular completely parallel to a main flow direction of the liquid (and thus also parallel to each other) means that the
Elektrodenabschnitte Längsrichtungen aufweisen, die nur geringfügig winklig von der Hauptströmungsrichtung abweichen, zum Beispiel winklig maximal um 10 Grad, vorzugsweise maximal um 5 Grad, besonders bevorzugt gar nicht gegeneinander gekippt sind. Die Stirnseiten (beziehungsweise die Querschnitte) der Elektrodenabschnitte können rechteckig oder bogenförmig oder wellenförmig mit einer geringen Dicke sein. Dementsprechend sind die Elektrodenabschnitte ebene Platten oder einfach gekrümmte oder wellig gekrümmte Schalen. Die Krümmungsachse oder die Krümmungsachsen der Schalen liegen parallel zur Längsrichtung der Schalen und damit im Wesentlichen, insbesondere vollständig parallel zu einer Hauptströmungsrichtung. Der allgemeine Begriff der gekrümmten Schale schließt den Sonderfall der ebenen, nicht gekrümmten Platte mit ein. Die Elektrodenabschnitte sind stapelartig und beabstandet zueinander angeordnet, das bedeutet, dass die Elektrodenabschnitte mit ihren von Breite und Länge definierten Oberflächen einander zugewandt übereinander gestapelt sind. Zwischen den Elektrodenabschnitten sind Zwischenräume oder Spalte vorhanden, deren Formen durch die Form der benachbarten Electrode sections have longitudinal directions which deviate only slightly at an angle from the main flow direction, for example, at an angle of at most 10 degrees, preferably at most 5 degrees, particularly preferably not tilted against each other. The end faces (or cross sections) of the electrode sections may be rectangular or arcuate or wavy with a small thickness. Accordingly, the electrode sections are flat plates or simply curved or wavy curved trays. The axis of curvature or the axes of curvature of the shells are parallel to the longitudinal direction of the shells and thus substantially, in particular completely parallel to a main flow direction. The general concept of Curved shell includes the special case of flat, not curved plate. The electrode sections are stacked and spaced from each other, that is, the electrode sections with their width and length defined surfaces are stacked facing each other stacked. Between the electrode sections there are gaps or gaps whose shapes are determined by the shape of the adjacent ones
Elektrodenabschnitte definiert sind. Durch diese Spalte kann die aufzubereitende Flüssigkeit hindurchströmen. Die beabstandet zueinander angeordneten Electrode sections are defined. Through this column, the liquid to be processed can flow through. The spaced apart arranged
Elektrodenabschnitte sind abwechselnd der ersten Elektrode oder der zweiten Elektrode zugeordnet. Beispielsweise sind ein erster, dritter, fünfter (ggf. weitere)Electrode sections are alternately assigned to the first electrode or the second electrode. For example, a first, third, fifth (possibly further)
Elektrodenabschnitt der ersten Elektrode, und ein zweiter, vierter, sechster (ggf. weitere) Elektrodenabschnitt der zweiten Elektrode zugeordnet. In anderen Worten greifen die Elektrodenabschnitte der ersten Elektrode in die Electrode portion of the first electrode, and a second, fourth, sixth (possibly further) electrode portion associated with the second electrode. In other words, the electrode portions of the first electrode engage in the
Zwischenräume, die sich zwischen den Elektrodenabschnitten der zweiten Elektrode bilden, ein. Gaps that form between the electrode portions of the second electrode, a.
Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform der A further advantageous embodiment of the
Flüssigkeitsaufbereitungsvorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Elektroden und/oder Elektrodenabschnitte zumindest teilweise isolierend beschichtet sind. Dadurch können beispielsweise Ablagerungen aus der Liquid processing device is characterized in that the electrodes and / or electrode portions are coated at least partially insulating. As a result, for example, deposits from the
Flüssigkeit auf den Elektroden bzw. Elektrodenabschnitten und/oder Liquid on the electrodes or electrode sections and / or
Beschädigungen vermieden werden. Damit sich dennoch das elektrische Feld zwischen den Elektroden weitgehend ungehindert ausbilden kann, empfiehlt sich eine hohe Permittivität (dielektrische Leitfähigkeit) der Beschichtung. Damage can be avoided. However, in order that the electric field between the electrodes can form largely unhindered, a high permittivity (dielectric conductivity) of the coating is recommended.
Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform der A further advantageous embodiment of the
Flüssigkeitsaufbereitungsvorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass der der Flüssigkeit zur Verfügung stehende freie Abstand zwischen den Elektroden und/oder zwischen den Elektrodenabschnitten im Bereich 0,1 bis 20 Millimeter, bevorzugt im Bereich 1 bis 10 Millimeter liegt. Damit ist für einen ausreichend geringen Strömungswiderstand der Flüssigkeit bei guter Ausbildungsmöglichkeit für das elektrische Feld gesorgt.  Liquid processing device is characterized in that the liquid available free space between the electrodes and / or between the electrode sections in the range 0.1 to 20 millimeters, preferably in the range 1 to 10 millimeters. This provides for a sufficiently low flow resistance of the liquid with good training opportunity for the electric field.
Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform der A further advantageous embodiment of the
Flüssigkeitsaufbereitungsvorrichtung ist gekennzeichnet durch eine Fördereinrichtung, die dazu vorgesehen ist, die Flüssigkeit durch die Fluid treatment device is characterized by a Conveyor designed to move the fluid through the
Aufbereitungsstrecke zu fördern, wobei die Fördereinrichtung stromaufwärts des Einlasses oder stromabwärts des Auslasses angeordnet ist. Eine die To promote processing line, wherein the conveyor is arranged upstream of the inlet or downstream of the outlet. One the
Flüssigkeitsaufbereitungsvorrichtung durchfließende Flüssigkeitsmenge wird so definiert sichergestellt. Alternativ kann die Flüssigkeit die Liquid processing fluid flowing through amount is ensured defined. Alternatively, the liquid can
Flüssigkeitsaufbereitungsvorrichtung beispielsweise auch aufgrund der Fluid treatment device, for example, due to the
Schwerkraft der Flüssigkeit durchfließen. Die Fördereinrichtung kann eine Pumpe und einen die Pumpe antreibenden Motor, insbesondere einen Elektromotor, umfassen. Flow through the gravity of the liquid. The conveyor may comprise a pump and a motor driving the pump, in particular an electric motor.
Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform der A further advantageous embodiment of the
Flüssigkeitsaufbereitungsvorrichtung ist gekennzeichnet durch eine Fluid treatment device is characterized by a
Energiebereitstellungseinheit, die dazu vorgesehen ist, eine elektrische Energie zum Erzeugen einer an die Elektroden anlegbaren Spannung und/oder zum Betreiben der Fördereinrichtung bereitzustellen. Die Energiebereitstellungseinheit kann in der Aufbereitungsstrecke integriert sein oder außerhalb angeordnet sein. Die Energiebereitstellungseinheit kann die Energie beispielsweise selbst erzeugen (umwandeln) und/oder von einem Energieversorger durchleiten. Energy supply unit, which is provided to provide an electrical energy for generating a voltage applied to the electrodes and / or for operating the conveyor. The energy supply unit may be integrated in the treatment line or arranged outside. The energy supply unit may, for example, generate (convert) the energy itself and / or pass it through from an energy supplier.
Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform der A further advantageous embodiment of the
Flüssigkeitsaufbereitungsvorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Energiebereitstellungseinheit einen Netzanschluss an ein  Liquid processing device is characterized in that the energy supply unit to a network connection to a
Energieversorgungsnetz, insbesondere ein dezentrales Energieversorgungsnetz, und/oder ein elektrische Energie aus Solarenergie erzeugendes  Power supply network, in particular a decentralized power supply network, and / or an electrical energy from solar energy generating
Photovoltaikmodul und/oder eine energiespeichernde, ggf. wiederaufladbare Batterie umfasst. Damit ist eine sichere Energiebereitstellung gewährleistet. Photovoltaic module and / or an energy-storing, possibly rechargeable battery includes. This ensures safe energy provision.
Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform der A further advantageous embodiment of the
Flüssigkeitsaufbereitungsvorrichtung ist gekennzeichnet durch einen Fluid treatment device is characterized by a
Spannungspulsgenerator, der dazu vorgesehen ist, Spannungspulse zum Voltage pulse generator, which is intended to voltage pulses for
Anlegen an die Elektroden zu erzeugen. Damit ist die Möglichkeit zum Erzeugen eines gepulsten elektrischen Feldes geschaffen. Apply to the electrodes. This creates the possibility of generating a pulsed electric field.
Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform der A further advantageous embodiment of the
Flüssigkeitsaufbereitungsvorrichtung ist gekennzeichnet durch Filtereinrichtung, die dazu vorgesehen ist, die Flüssigkeit zu filtern, wobei die Filtereinrichtung stromaufwärts des Einlasses oder stromabwärts des Auslasses angeordnet ist. Mithilfe der Filtereinrichtung können unerwünschte Partikel aus der Flüssigkeit herausgefiltert werden. Die Filtereinrichtung kann ein Fluid treatment device is characterized by Filter means adapted to filter the liquid, the filter means being located upstream of the inlet or downstream of the outlet. Using the filter device, unwanted particles can be filtered out of the liquid. The filter device can be
Filterelement umfassen. Eine Reinigung und Befreiung der Filtereinrichtung von den angesammelten Partikeln kann durch Tausch der Filtereinrichtung oder des Filterelements oder durch Rückspülung erfolgen. Include filter element. A cleaning and exemption of the filter device from the accumulated particles can be done by replacing the filter device or the filter element or by backwashing.
Die erfindungsgemäße Verwendung einer Flüssigkeitsaufbereitungsvorrichtung zum Aufbereiten, insbesondere Entkeimen, einer Flüssigkeit ist dadurch gekennzeichnet, dass die Flüssigkeit in einem ersten Behälter bevorratet ist und durch die Flüssigkeitsaufbereitungsvorrichtung umgewälzt und aufbereitet wird, und/oder wobei die Flüssigkeit aus einem ersten Behälter durch die The use according to the invention of a liquid treatment device for treating, in particular sterilizing, a liquid is characterized in that the liquid is stored in a first container and is circulated and processed by the liquid processing device, and / or wherein the liquid from a first container through the
Flüssigkeitsaufbereitungsvorrichtung in einen zweiten Behälter fließt und dabei aufbereitet wird, und/oder wobei die Flüssigkeit aus einem ersten Behälter durch die Flüssigkeitsaufbereitungsvorrichtung in eine Nutzumgebung fließt, wobei die Flüssigkeit aufbereitet, insbesondere entkeimt, wird. Im erstgenannten Fall befindet sich die Flüssigkeitsaufbereitungsvorrichtung in der Flüssigkeit in dem ersten Behälter. Eine Fördereinrichtung, umfassend beispielsweise eine Pumpe und einen die Pumpe antreibenden Motor, fördert Flüssigkeit durch die Liquid processing device flows into a second container and is thereby processed, and / or wherein the liquid flows from a first container through the liquid processing device into a working environment, wherein the liquid is treated, in particular sterilized, is. In the former case, the liquid processing device is in the liquid in the first container. A conveyor, including, for example, a pump and a motor driving the pump, delivers fluid through the
Flüssigkeitsaufbereitungsvorrichtung, wobei die Flüssigkeit aufbereitet wird. Die Flüssigkeit tritt dann wieder in den ersten Behälter aus. Auf diese Weise wird die Flüssigkeit beständig umgewälzt und zunehmend aufbereitet, bis schließlich die gesamte Flüssigkeit umgewälzt und aufbereitet ist. Im zweiten Fall ist die Flüssigkeitsaufbereitungsvorrichtung am Auslass eines mit aufzubereitender Flüssigkeit gefüllten ersten Behälters angeordnet. Die Flüssigkeit durchströmt die Flüssigkeitsaufbereitungsvorrichtung unter Einwirkung der Schwerkraft und wird dabei aufbereitet. Dann fließt sie als aufbereitete Flüssigkeit weiter in einen zweiten Behälter. Im dritten Fall strömt die Flüssigkeit ähnlich wie im zweiten Fall direkt in eine Nutzumgebung, beispielsweise fließt Trinkwasser in eine Dusche, ein Küchenarbeitsplatz, eine Trinkwasserflasche oder einen Trinkbecher. Liquid treatment device, wherein the liquid is treated. The liquid then returns to the first container. In this way, the liquid is constantly circulated and increasingly processed, until finally the entire liquid is circulated and processed. In the second case, the liquid treatment device is arranged at the outlet of a first container filled with liquid to be processed. The liquid flows through the liquid treatment device under the action of gravity and is thereby processed. Then it flows as prepared liquid further into a second container. In the third case, similar to the second case, the liquid flows directly into a working environment, for example drinking water flows into a shower, a kitchen workstation, a drinking water bottle or a drinking cup.
Das erfindungsgemäße Verfahren zum Aufbereiten, insbesondere Entkeimen einer Flüssigkeit mittels einer Flüssigkeitsaufbereitungsvorrichtung umfasst ein Zuführen von in einem ersten Behälter bevorrateter, aufzubereitender Flüssigkeit über einen Einlass, ein Abführen von aufbereiteter Flüssigkeit über einen Auslass in den ersten Behälter und/oder in einen zweiten Behälter und/oder in eine Nutzumgebung, sowie ein Durchströmen einer den Einlass mit dem Auslass flüssigkeitsleitend verbindenden Aufbereitungsstrecke mit Flüssigkeit. In und/oder an der Aufbereitungsstrecke wird mittels unter elektrische Spannung gesetzter Elektroden mindestens ein elektrisches Feld erzeugt und die The method according to the invention for processing, in particular sterilizing a liquid by means of a liquid treatment device, comprises supplying liquid to be reprocessed stored in a first container via an inlet, a discharge of treated liquid via an outlet into the first container and / or into a second container and / or into a utility environment, as well as a passage of a liquid-conductively connecting the inlet with the outlet treatment line with liquid. At least one electric field is generated in and / or at the preparation section by means of electrodes set under electrical voltage, and the
Flüssigkeit dadurch aufbereitet, insbesondere entkeimt, dass sie in der Liquid thereby treated, in particular sterilized, that they are in the
Aufbereitungsstrecke von diesem mindestens einen elektrischen Feld im Reprocessing range from this at least one electric field in the
Wesentlichen, insbesondere vollständig, durchsetzt wird. Im Wesentlichen, insbesondere vollständig, von dem elektrischen Feld durchsetzt zu sein bedeutet, dass mindestens 80 %, bevorzugt mindestens 95 %, besonders bevorzugt mindestens 99 % der aufzubereitenden Flüssigkeit oder die gesamte Flüssigkeit durch einen Strömungsraum fließt, der dadurch definiert ist, dass er geometrisch von den geraden Verbindungslinien und/oder ebenen Verbindungsflächen, die sich zwischen je zwei Punkten und/oder zwei Kanten der beiden Elektroden aufspannen, eingehüllt und/oder durchdrungen ist. Das elektrische Feld wirkt auf die Inhaltsstoffe der aufzubereitenden Flüssigkeit, insbesondere auf biologische Verunreinigungen wie zum Beispiel Krankheitserreger, Mikroorganismen, Bakterien. Essentially, in particular completely, interspersed. Substantially, in particular completely, to be permeated by the electric field means that at least 80%, preferably at least 95%, particularly preferably at least 99% of the liquid to be treated or the entire liquid flows through a flow space which is defined as being geometrically of the straight connecting lines and / or flat connecting surfaces, which span between each two points and / or two edges of the two electrodes, wrapped and / or penetrated. The electric field acts on the ingredients of the liquid to be processed, in particular biological contaminants such as pathogens, microorganisms, bacteria.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung des Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, dass die Flüssigkeit die Aufbereitungsstrecke durchströmt und dabei von mindestens zwei in Hauptströmungsrichtung der Flüssigkeit seriell aufeinanderfolgenden, voneinander beabstandeten, stationären elektrischen Feldern durchsetzt wird. Ein stationäres elektrisches Feld ist ein Feld, dessen Polarität und Stärke imAn advantageous embodiment of the method is characterized in that the liquid flows through the preparation section and is penetrated by at least two in the main flow direction of the liquid serially successive, spaced-apart, stationary electric fields. A stationary electric field is a field whose polarity and strength are in the
Wesentlichen oder vollständig unveränderlich ist. Unveränderlich bedeutet, dass eine Feldstärke des elektrischen Feldes während eines Verfahrensablaufs in räumlicher, zeitlicher und elektrischer Hinsicht weniger als 10 %, bevorzugt weniger als 5 % von ihrem Nennwert abweicht. Es zu erzeugen ist besonders einfach. Die Flüssigkeit erfährt beim Hindurchbewegen durch das stationäre Feld zwei Feldpulse, da sie zeitlich aufeinanderfolgend in ein erstes elektrisches Feld eintritt, es durchströmt, dabei einen Feldpuls erfährt, und aus ihm heraustritt, sodann den Abstand zwischen dem ersten und einem zweiten elektrischen Feld durchströmt, und dann in das zweite elektrische Feld eintritt, es durchströmt, dabei einen Feldpuls erfährt, und aus ihm heraustritt. Ein Puls oder Impuls ist ein zeitlich befristet, insbesondere ein kurzzeitig einwirkender Parameter, dementsprechend ist ein Feldpuls ein zeitlich befristet, insbesondere ein kurzzeitig einwirkendes elektrisches Feld. Der Feldpuls ergibt sich aus dem Umstand, dass das stationäre elektrische Feld nur kurzzeitig auf ein jedes vorbeiströmende Teilvolumenelement der Flüssigkeit einwirkt. Unter Is essentially or completely immutable. Immutable means that a field strength of the electric field deviates less than 10%, preferably less than 5% from its nominal value during a process sequence in spatial, temporal and electrical terms. Creating it is especially easy. The liquid undergoes two field pulses when passing through the stationary field, as it successively enters a first electric field in time, flows through it, thereby experiences a field pulse, and emerges from it, then flows through the distance between the first and a second electric field, and then enters the second electric field, flows through it, thereby experiencing a field pulse, and emerges from it. A pulse or impulse is on temporally limited, in particular a momentarily acting parameter, accordingly, a field pulse is a time-limited, in particular a short-term acting electric field. The field pulse results from the fact that the stationary electric field acts only briefly on each partial volume element of the liquid flowing past it. Under
Teilvolumenelement wird hier eine beliebige, in der Flüssigkeitsgesamtheit mitbewegte, isoliert betrachtete, beliebig kleine Flüssigkeitsmenge verstanden, aus der sich die Flüssigkeitsgesamtheit zusammensetzt und das wie jedes andere die Aufbereitungsstrecke durchströmende Teilvolumenelement von dem elektrischen Feld durchsetzt wird.  Part volume element is here any, in the liquid aggregate with moving, considered isolated, arbitrarily small amount of liquid understood, from which the liquid aggregate is composed and like any other the treatment section flowing through the partial volume element is penetrated by the electric field.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung des Verfahrens ist dadurch A further advantageous embodiment of the method is characterized
gekennzeichnet, dass die Flüssigkeit die Aufbereitungsstrecke durchströmt und dabei von mindestens einem gepulsten elektrischen Feld durchsetzt wird. Ein gepulstes elektrisches Feld ist ein in zeitlicher und/oder elektrischer Hinsicht instationäres Feld, wobei die Feldstärke zum Beispiel in zeitlich regelmäßig oder unregelmäßig wiederkehrender Abfolge mindestens zwischen einem ersten Wert und einem zweiten Wert nach Art einer einstufigen Treppenfunktion oder nach Art einer Impulsfolge umschaltet. Oder wobei die Feldstärke zwischen einem ersten Wert, einem zweiten Wert und einem Nullwert nach Art einer zweistufigen Treppenfunktion umschaltet. Oder wobei die Feldstärke in zeitlich regelmäßig oder unregelmäßig wiederkehrender Abfolge moduliert, zum Beispiel wiederkehrend ansteigt und abfällt, zum Beispiel nach Art einer mehrstufigen Treppenfunktion, oder nach Art einer Rampenfunktion, oder nach Art einer trigonometrischen Funktion, zum Beispiel einer Sinusfunktion. Ein gepulstes elektrisches Feld kann auch ein getaktetes elektrisches Feld genannt werden. in that the liquid flows through the preparation section and is penetrated by at least one pulsed electric field. A pulsed electric field is a transient in time and / or electrical field, the field strength switches, for example, in a regular or irregular recurring sequence at least between a first value and a second value in the manner of a single-step function or in the manner of a pulse train. Or wherein the field strength switches between a first value, a second value and a zero value in the manner of a two-stage staircase function. Or where the field strength is modulated in regularly recurring or irregularly recurring sequence, for example recurrently increases and decreases, for example in the manner of a multi-stage staircase function, or in the manner of a ramp function, or in the manner of a trigonometric function, for example a sine function. A pulsed electric field may also be called a pulsed electric field.
Es ist besonders vorteilhaft, wenn bei dem gepulsten elektrischen Feld eine Pulsanzahl aus einem Bereich zwischen 1 und 100 Feldpulsen auf ein jedes durch das mindestens eine Feld hindurchströmende Teilvolumenelement derIt is particularly advantageous if, in the pulsed electric field, a number of pulses from a range between 1 and 100 field pulses to each partial volume element flowing through the at least one field
Flüssigkeit einwirkt. Eine Taktung des elektrischen Feldes ist also so ausgelegt, dass bei gegebener Strömungsgeschwindigkeit der Flüssigkeit und gewählter räumlicher Ausdehnung des elektrischen Feldes in Hauptströmungsrichtung zwischen Eintritt in das Feld und Austritt aus dem Feld 1 bis 100 Feldpulse auf dieses Teilvolumenelement einwirken. Mit der Pulszahl steigt eine Qualität der Aufbereitung der Flüssigkeit. Liquid acts. A timing of the electric field is thus designed so that at given flow velocity of the liquid and selected spatial extent of the electric field in the main flow direction between entry into the field and exit from the field 1 to 100 field pulses this partial volume element act. With the number of pulses increases a quality of the treatment of the liquid.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung des Verfahrens ist dadurch A further advantageous embodiment of the method is characterized
gekennzeichnet, dass eine zeitliche Dauer eines Feldpulses des gepulsten elektrischen Felds im Bereich 0,01 bis 100 Millisekunden, insbesondere im Bereich 0,1 bis 10 Millisekunden liegt. Die Dauer eines Feldpulses bemisst sich zwischen einem beginnenden Anstieg der Feldstärke von einem Ausgangswert (beispielsweise Feldstärke null) auf einen Zielwert bis zum abgeschlossenen Abfallen der Feldstärke vom Zielwert wieder auf den Ausgangswert. Die characterized in that a time duration of a field pulse of the pulsed electric field in the range 0.01 to 100 milliseconds, in particular in the range 0.1 to 10 milliseconds. The duration of a field pulse is measured between an incipient increase in the field strength from an initial value (for example, field strength zero) to a target value until the completed fall of the field strength from the target value back to the initial value. The
Feldpulse können unmittelbar aufeinander folgen oder von Pausen getrennt sein, in den Pausen beträgt eine Feldstärke beispielsweise den Ausgangswert. Field pulses can follow one another directly or be separated from pauses; in the pauses, a field strength is for example the initial value.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung des Verfahrens ist dadurch A further advantageous embodiment of the method is characterized
gekennzeichnet, dass eine auf die Flüssigkeit einwirkende Feldstärke des elektrischen Felds im Bereich 0,1 bis 10 Kilovolt pro Millimeter, insbesondere im Bereich 2 bis 6 Kilovolt pro Millimeter liegt. In diesem Bereich kann ein characterized in that an applied to the liquid field strength of the electric field in the range 0.1 to 10 kilovolts per millimeter, in particular in the range 2 to 6 kilovolts per millimeter. In this area can be a
Spannungsdurchschlag der elektrischen Spannung von Elektrode zu Voltage breakdown of the electrical voltage from electrode to
Gegenelektrode noch wirkungsvoll vermieden werden, während die für eine erfolgreiche Elektroporation und Flüssigkeitsaufbereitung nötige Feldstärke bereits gegeben ist. Counter electrode are still effectively avoided, while the necessary field for a successful electroporation and fluid preparation field strength is already given.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung des Verfahrens ist dadurch A further advantageous embodiment of the method is characterized
gekennzeichnet, dass das elektrische Feld eine gleichbleibende Polarität, insbesondere eine intermittierend gleichbleibende Polarität, aufweist. Damit weist das elektrische Feld durchgängig die gleiche Feldrichtung auf und weisen die Elektrode und die Gegenelektrode die jeweils gleiche Polung auf, also beispielsweise Elektrode gleichbleibend am Pluspol, Gegenelektrode characterized in that the electric field has a constant polarity, in particular an intermittently constant polarity. Thus, the electric field throughout the same field direction and have the electrode and the counter electrode on the same polarity, ie, for example, electrode constant at the positive pole, counter electrode
gleichbleibend am Minuspol, gegebenenfalls unterbrochen von einem Constant at the negative pole, possibly interrupted by a
Feldstärkeabfall oder einer Feldunterbrechung auf einen Ausgangswert Field strength drop or a field break to an output value
(beispielsweise Feldstärke null). (For example, field strength zero).
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung des Verfahrens ist dadurch A further advantageous embodiment of the method is characterized
gekennzeichnet, dass die Polaritäten von in Hauptströmungsrichtung der Flüssigkeit seriell aufeinanderfolgender (räumlich hintereinander liegender) elektrischer Felder zueinander invertiert bzw. vertauscht sind. Damit ist die Feldrichtung aufeinanderfolgender elektrischer Felder voneinander verschieden. Dies kann sich positiv auf die Durchschlagsfestigkeit des elektrischen Feldes auswirken. in that the polarities of in the main flow direction of the liquid serially successive (spatially behind one another) electric fields are mutually inverted or reversed. Thus, the field direction of successive electric fields is different from each other. This can have a positive effect on the dielectric strength of the electric field.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung des Verfahrens ist dadurch A further advantageous embodiment of the method is characterized
gekennzeichnet, dass das elektrische Feld eine alternierende Polarität aufweist. Damit wechselt die Polarität von Elektrode und Gegenelektrode in zeitlich regelmäßiger oder unregelmäßiger Abfolge und ändert sich die Feldrichtung des elektrischen Feldes. Dies kann sich positiv auf die Durchlagsfestigkeit auswirken. characterized in that the electric field has an alternating polarity. As a result, the polarity of the electrode and the counter electrode changes in a time-regular or irregular sequence and the field direction of the electric field changes. This can have a positive effect on the puncture resistance.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung des Verfahrens ist dadurch A further advantageous embodiment of the method is characterized
gekennzeichnet, dass das elektrische Feld im Wesentlichen, insbesondere vollständig, nur bei Durchströmung der Flüssigkeitsaufbereitungsvorrichtung erzeugt wird. Die Durchströmung kann beispielsweise mit einem manuellen oder einem auf die Durchströmung reagierenden Schalter oder anhand des characterized in that the electric field is generated substantially, in particular completely, only when flowing through the liquid processing device. The flow can, for example, with a manual or a flow-responsive switch or on the basis of
Pumpenbetriebs detektiert werden. Die ruhende Flüssigkeit wird keinem elektrischen Feld ausgesetzt und wird somit nicht aufbereitet. Das dient beispielsweise einer Einsparung von Energie in Stillstandszeiten. Vollständig bedeutet in diesem Zusammenhang, dass der Beginn und das Ende der Pump operation can be detected. The dormant liquid is not exposed to an electric field and is therefore not processed. This serves, for example, a saving of energy in downtime. In this context, complete means that the beginning and the end of the
Flüssigkeitsdurchströmung durch die Aufbereitungsstrecke zeitlich exakt mit dem Beginn und dem Ende des Erzeugens und Anlegens des elektrischen Feldes zusammenfällt. Im Wesentlichen bedeutet in diesem Zusammenhang, dass der Beginn und das Ende der Flüssigkeitsdurchströmung zeitlich weitgehend mit dem Beginn und dem Ende des Erzeugens und Anlegens des elektrischen Feldes zusammenfällt, mit Abweichungen von maximal 10 Sekunden, bevorzugt maximal 5 Sekunden, besonders bevorzugt maximal 1 Sekunde. Abweichung bedeutet in diesem Zusammenhang eine Durchströmung ohne dass ein Feld anliegt.  Liquid flow through the processing line coincides exactly in time with the beginning and end of the generation and application of the electric field. Essentially in this context means that the beginning and the end of the liquid flow coincide in time largely with the beginning and end of generating and applying the electric field, with deviations of a maximum of 10 seconds, preferably a maximum of 5 seconds, more preferably a maximum of 1 second. Deviation in this context means a flow without a field is applied.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung des Verfahrens ist dadurch A further advantageous embodiment of the method is characterized
gekennzeichnet, dass mindestens ein Parameter des elektrischen Feldes in Abhängigkeit einer Strömungsgeschwindigkeit der Flüssigkeit verändert wird. Beispielsweise wird mindestens einer der Parameter Pulsanzahl, Dauer eines Feldpulses, Feldstärke, Elektrodenpolarität in Abhängigkeit der Strömungsgeschwindigkeit verändert. Strömungsgeschwindigkeit bedeutet hier die mittlere Strömungsgeschwindigkeit der durch die Aufbereitungsstrecke fließenden Flüssigkeit. Eine langsamer fließende Flüssigkeit kann beispielsweise mit einer geringeren Pulstaktung, mit kürzeren Feldpulsen, mit einer geringeren Feldstärke aufbereitet werden als eine schneller fließende Flüssigkeit. Damit ist eine Anpassung des Verfahrens an die Strömungsgeschwindigkeit und an den Flüssigkeitsdurchsatz gegeben und eine Möglichkeit geschaffen, die bei jeder Strömungsgeschwindigkeit eine gleichbleibend hohe Qualität der Aufbereitung erreicht. in that at least one parameter of the electric field is changed as a function of a flow velocity of the liquid. For example, at least one of the parameters pulse number, duration of a field pulse, field strength, electrode polarity depending on Flow rate changed. Flow rate here means the mean flow velocity of the liquid flowing through the treatment line. For example, a slower-flowing liquid can be treated with a lower pulse rate, with shorter field pulses, with a lower field strength than a faster-flowing liquid. Thus, an adaptation of the method is given to the flow rate and the liquid flow rate and created a way that reaches a consistently high quality of treatment at each flow rate.
Mit der Flüssigkeitsaufbereitungsvorrichtung, mit der Verwendung und mit dem Verfahren sind Lösungen geschaffen, mit denen es nun möglich ist, frisch aufbereitete, insbesondere entkeimte Flüssigkeit, insbesondere Trinkwasser, im Durchlaufverfahren auch dezentral an abgelegenen Orten im Zeitpunkt der Nutzung bereitzustellen, mit der Gewissheit, dass die Flüssigkeit auch nach einer Zapfpause sofort wieder frisch aufbereitet zur Verfügung steht. With the liquid treatment device, with the use and with the method solutions are provided with which it is now possible to provide freshly prepared, especially sterilized liquid, especially drinking water, in a continuous process also decentralized at remote locations at the time of use, with the certainty that the liquid is immediately after a Zapfpause freshly prepared again available.
Die Zeichnung offenbart verschiedene Ausführungsformen der Erfindung und zeigt in The drawing discloses various embodiments of the invention and is shown in FIG
Figur 1 vier Verwendungen von Flüssigkeitsaufbereitungsvorrichtungen im Figure 1 shows four uses of liquid treatment devices in
Schnitt,  Cut,
Figur 2 eine Flüssigkeitsaufbereitungsvorrichtung im Längs- und Querschnitt, FIG. 2 shows a liquid processing device in longitudinal and cross-section,
Figur 3 eine Flüssigkeitsaufbereitungsvorrichtung im Längs- und Querschnitt, FIG. 3 shows a liquid treatment device in longitudinal and cross-section,
Figur 4 eine Flüssigkeitsaufbereitungsvorrichtung im Längs- und Querschnitt, FIG. 4 shows a liquid treatment device in longitudinal and cross-section,
Figur 5 eine Flüssigkeitsaufbereitungsvorrichtung im Längsschnitt. 5 shows a liquid processing device in longitudinal section.
Figur 1 offenbart vier Verwendungen erfindungsgemäßer Figure 1 discloses four uses of the invention
Flüssigkeitsaufbereitungsvorrichtungen 20 im Schnitt. Figur la zeigt eine in einem ersten Behälter 10 in einer Flüssigkeit 12 angeordnete Liquid treatment devices 20 in section. FIG. 1 a shows a liquid 12 arranged in a first container 10
Flüssigkeitsaufbereitungsvorrichtung 20. Die Flüssigkeitsaufbereitungsvorrichtung 20 saugt aufzubereitende Flüssigkeit 121 aus dem ersten Behälter 10 an, leitet sie durch die Fluid treatment device 20. The Liquid treatment device 20 sucks liquid 121 to be processed from the first container 10, passes it through the
Flüssigkeitsaufbereitungsvorrichtung 20, wobei die Flüssigkeit 12 aufbereitet wird, und stößt sie als aufbereitete Flüssigkeit 122 wieder in den ersten Behälter 10 aus. Figur lb zeigt eine in einem ersten Behälter 10 in einer Flüssigkeit 12 angeordnete Flüssigkeitsaufbereitungsvorrichtung 20. Die  Fluid treatment device 20, wherein the liquid 12 is treated, and ejects them as prepared liquid 122 back into the first container 10. FIG. 1b shows a liquid processing device 20 arranged in a first container 10 in a liquid 12
Flüssigkeitsaufbereitungsvorrichtung 20 saugt aufzubereitende Flüssigkeit 121 aus dem ersten Behälter 10 an, leitet sie durch die Liquid treatment device 20 sucks liquid 121 to be processed from the first container 10, passes it through the
Flüssigkeitsaufbereitungsvorrichtung 20, wobei die Flüssigkeit 12 aufbereitet wird, und stößt sie als aufbereitete Flüssigkeit 122 über eine Rohrleitung oder einen Schlauch 13 in einen zweiten Behälter 11 aus. Die  Liquid treatment device 20, wherein the liquid 12 is treated, and discharges them as prepared liquid 122 via a pipe or a hose 13 into a second container 11. The
Flüssigkeitsaufbereitungsvorrichtungen 20 aus Figuren la und lb umfassen zu ihrem Betrieb eine Fördereinrichtung 15. Figur lc zeigte eine an einem Liquid processing devices 20 of Figures la and lb include for their operation a conveyor 15. Figure lc showed a on a
Austrittsquerschnitt eines ersten Behälters 10 und an einem Eintrittsquerschnitt eines zweiten Behälters 11 angeordnete Flüssigkeitsaufbereitungsvorrichtung 20. Die aufzubereitende Flüssigkeit 121 fließt unter Schwerkraft aus dem ersten Behälter 10 durch die Flüssigkeitsaufbereitungsvorrichtung 20, wo sie aufbereitet wird. Die aufbereitete Flüssigkeit 122 fließt in den zweiten Behälter 11. Figur ld zeigt eine an einem Austrittsquerschnitt eines ersten Behälters 10 angeordnete Flüssigkeitsaufbereitungsvorrichtung 20. Die aufzubereitende Flüssigkeit 121 fließt unter Schwerkraft aus dem ersten Behälter 10 durch die Outlet cross-section of a first container 10 and disposed at an inlet cross-section of a second container 11 liquid processing device 20. The liquid to be treated 121 flows under gravity from the first container 10 through the liquid processing device 20, where it is processed. The treated liquid 122 flows into the second container 11. FIG. 1 d shows a liquid processing device 20 arranged at an outlet cross section of a first container 10. The liquid 121 to be treated flows out of the first container 10 under gravity
Flüssigkeitsaufbereitungsvorrichtung 20, wo sie aufbereitet wird. Die aufbereitete Flüssigkeit 122, beispielsweise Trinkwasser, fließt in einen Trinkbecher 14. Fluid treatment device 20, where it is processed. The treated liquid 122, for example drinking water, flows into a drinking cup 14.
Allgemein stellt der Trinkbecher 14 eine Anwendung in einer Nutzumgebung 40 dar. Die Nutzumgebung 40 kann auch eine Küche, ein Badezimmer, eine Generally, the drinking cup 14 is an application in a utility environment 40. The utility environment 40 may also be a kitchen, a bathroom, a bathroom
Waschküche, ein Getränkeausschank, ein Spülbecken, ein Waschbecken, eine Dusche, eine Waschmaschine, eine Spülmaschine sein. Die Laundry room, a beverage dispenser, a sink, a sink, a shower, a washing machine, a dishwasher. The
Flüssigkeitsaufbereitungsvorrichtungen 20 aus Figuren lc und ld benötigen zu ihrem Betrieb keine Fördereinrichtung, da die Flüssigkeit unter Liquid treatment devices 20 of Figures lc and ld need for their operation no conveyor, since the liquid under
Schwerkrafteinwirkung gefördert wird. Eine Energiebereitstellungseinheit 50 versorgt die Elektroden und die Fördereinrichtung 15 mit elektrischer Energie und kann einen Netzanschluss an ein Energieversorgungsnetz und/oder ein Gravity is promoted. An energy supply unit 50 supplies the electrodes and the conveyor 15 with electrical energy and can connect a power supply to a power supply network and / or a
Photovoltaikmodul und/oder eine Batterie umfassen. Figur 2 offenbart eine Flüssigkeitsaufbereitungsvorrichtung 20 im Längsschnitt (Figur 2a) und Querschnitt (Figur 2b). Diese Flüssigkeitsaufbereitungsvorrichtung 20 umfasst einen Einlass 21, einen Auslass 22, eine den Einlass 21 mit dem Auslass 22 flüssigkeitsleitend verbindende Aufbereitungsstrecke 23, eine Wand 26 sowie drei Elektrodenpaare mit jeweils einer ersten Elektrode 24 und einer zweiten Elektrode 25. Die ersten Elektroden 24 sind vollständig umfänglich an der Wand 26 angeordnet. Die zweiten Elektroden 25 sind koaxial innerhalb der Aufbereitungsstrecke 23 angeordnet. Koaxial bedeutet, dass eine Längsachse (Zylinderachse) 29 der zweiten Elektrode 25 mit einer Hauptströmungsrichtung 30 der Flüssigkeit 12 in der Aufbereitungstrecke 23 identisch ist. Die Elektroden 24, 25 können oberflächlich zumindest teilweise isolierend beschichtet sein (nicht dargestellt). Flüssigkeit 12 durchströmt die Aufbereitungsstrecke 23 und wird dabei von drei in Hauptströmungsrichtung 30 der Flüssigkeit 12 seriell aufeinanderfolgenden, voneinander beabstandeten, elektrischen Feldern 28 durchsetzt. Hierbei kann es sich um stationäre elektrische Felder 28 handeln, die ihre jeweilige Polarität ununterbrochen beibehalten (gleichbleibende Polarität), deren Polaritäten vom ersten Elektrodenpaar zum zweiten Elektrodenpaar sowie vom zweiten Elektrodenpaar zum dritten Elektrodenpaar jedoch wechseln (zueinander invertiert sind), wie durch die Plus- und Minuszeichen angedeutet. Alternativ kann es sich um intermittierend gleichbleibende Polaritäten handeln, die durch Pausen ohne Anlegen einer elektrischen Spannung (ohne elektrische Verbindung) unterbrochen sind. Die elektrische Verbindung zu den im Innern des Strömungsraums der Aufbereitungsstrecke 23 angeordneten Elektroden 24, 25 bzw. Elektrodenabschnitten kann - elektrisch isoliert - durch die stegförmigen Verbindungselemente 27 hindurch erfolgen. Photovoltaic module and / or include a battery. Figure 2 discloses a liquid processing device 20 in longitudinal section (Figure 2a) and cross-section (Figure 2b). This liquid processing device 20 comprises an inlet 21, an outlet 22, a preparation section 23 connecting the inlet 21 to the outlet 22 in fluid-conducting manner, a wall 26 and three pairs of electrodes each having a first electrode 24 and a second electrode 25. The first electrodes 24 are completely circumferential arranged on the wall 26. The second electrodes 25 are arranged coaxially within the treatment section 23. Coaxial means that a longitudinal axis (cylinder axis) 29 of the second electrode 25 is identical to a main flow direction 30 of the liquid 12 in the treatment section 23. The electrodes 24, 25 may be coated on the surface at least partially insulating (not shown). Liquid 12 flows through the preparation section 23 and is penetrated by three in the main flow direction 30 of the liquid 12 serially successive, spaced-apart, electric fields 28. These may be stationary electric fields 28 which maintain their respective polarity continuously (constant polarity) whose polarities change from the first electrode pair to the second electrode pair and from the second electrode pair to the third electrode pair (as inverted by each other) as indicated by the plus and minus signs indicated. Alternatively, they may be intermittently constant polarities, which are interrupted by pauses without application of an electrical voltage (without electrical connection). The electrical connection to the electrodes 24, 25 or electrode sections arranged in the interior of the flow space of the preparation section 23 can be carried out - electrically isolated - through the web-shaped connecting elements 27.
Im Zwischenraum zwischen der ersten Elektrode 24 und der zweiten Elektrode 25 sind stegförmige Verbindungselemente 27 angeordnet, die die Elektroden 24, 25 mechanisch, jedoch elektrisch isolierend, verbinden. Bei Anlegen einer elektrischen Spannung an die Elektroden 24, 25 bildet sich in der In the space between the first electrode 24 and the second electrode 25 web-shaped connecting elements 27 are arranged, which connect the electrodes 24, 25 mechanically, but electrically insulating. Upon application of an electrical voltage to the electrodes 24, 25 forms in the
Aufbereitungsstrecke 23 zwischen den Elektroden 24, 25 ein elektrisches Feld 28 aus. Dieses elektrische Feld 28 durchsetzt die Flüssigkeit 12, 121 und bereitet diese mittels irreversibler Elektroporation auf. Figur 3 offenbart eine Flüssigkeitsaufbereitungsvorrichtung 20. Figur 3a zeigt den Längsschnitt einer Flüssigkeitsaufbereitungsvorrichtung 20 mit einem zwei Elektroden 24, 25 umfassenden Elektrodenpaar. Die erste Elektrode 24 weist zwei elektrisch verbundene, parallel geschaltete hohlkreiszylindrische Processing line 23 between the electrodes 24, 25 an electric field 28 from. This electric field 28 passes through the liquid 12, 121 and prepares it by means of irreversible electroporation. FIG. 3 discloses a liquid processing device 20. FIG. 3a shows the longitudinal section of a liquid processing device 20 with an electrode pair comprising two electrodes 24, 25. The first electrode 24 has two electrically connected, parallel-connected hollow circular cylindrical
Elektrodenabschnitte 241, 242 auf. Die zweite Elektrode 25 weist zwei elektrisch verbundene, parallel geschaltete Elektrodenabschnitte 251, 252 auf. Der Elektrodenabschnitt 251 ist vollkreiszylindrisch ausgebildet, der Electrode sections 241, 242 on. The second electrode 25 has two electrically connected, parallel-connected electrode sections 251, 252. The electrode portion 251 is formed vollkreiszylindrisch, the
Elektrodenabschnitt 252 ist hohlkreiszylindrisch ausgebildet. Die Electrode portion 252 is formed hollow cylindrical. The
Elektrodenabschnitte 241, 242, 251, 252 weisen voneinander abweichende Durchmesser auf und erstrecken sich achsparallel zu einer Electrode portions 241, 242, 251, 252 have different diameter and extend axially parallel to a
Hauptströmungsrichtung 30 der Flüssigkeit 12. Die Elektrodenabschnitte 241, 242, 251, 252 sind koaxial und radial beabstandet zueinander angeordnet. Die Elektrodenabschnitte 241, 242 der ersten Elektrode 24 bilden Zwischenräume, in die die Elektrodenabschnitte 251, 252 der zweiten Elektrode 25 eingreifen. Main flow direction 30 of the liquid 12. The electrode sections 241, 242, 251, 252 are arranged coaxially and radially spaced from each other. The electrode sections 241, 242 of the first electrode 24 form intermediate spaces, into which the electrode sections 251, 252 of the second electrode 25 engage.
Benachbarte Elektrodenabschnitte weisen voneinander abweichende Polaritäten auf. Die Polaritäten sind hier von alternierender Art. Die ElektrodenabschnitteAdjacent electrode sections have different polarities from each other. The polarities are of alternating nature here. The electrode sections
241, 242 der ersten Elektrode 24 können mit einem elektrischen Leiter L verbunden sein. An dem elektrischen Leiter L liegen beispielsweise zeitlich aufeinander folgende rechteckförmige Spannungspulse mit alternierenden Vorzeichen an. Alternativ können beispielsweise Spannungsfunktionen anderer Art mit alternierenden Vorzeichen anliegen. Die Elektrodenabschnitte 251, 252 der zweiten Elektrode 25 können mit einem elektrischen Nullleiter N verbunden sein. Zwischen den Elektrodenabschnitten bilden sich elektrische Felder 28 aus. Bei Anliegen von Spannungspulsen stellen sich gepulste elektrische Felder 28 ein. 241, 242 of the first electrode 24 may be connected to an electrical conductor L. For example, temporally successive rectangular voltage pulses with alternating signs are applied to the electrical conductor L. Alternatively, for example, voltage functions of another type with alternating signs can be present. The electrode sections 251, 252 of the second electrode 25 may be connected to an electrical neutral conductor N. Between the electrode sections form electric fields 28. When voltage pulses are applied, pulsed electric fields 28 occur.
Figur 3b zeigt den Querschnitt der unter Figur 3a erläuterten FIG. 3b shows the cross-section of that explained under FIG. 3a
Flüssigkeitsaufbereitungsvorrichtung 20 mit vollkreiszylindrischen bzw. Fluid treatment device 20 with fully circular cylindrical or
hohlkreiszylindrischen Elektrodenabschnitten 241, 242, 251, 252. hollow circular cylindrical electrode sections 241, 242, 251, 252.
Figur 3c zeigt einen alternativen Querschnitt der unter Figur 3a erläuterten Flüssigkeitsaufbereitungsvorrichtung 20, wobei die Elektrodenabschnitte 241,FIG. 3c shows an alternative cross-section of the liquid treatment device 20 explained in FIG. 3a, wherein the electrode sections 241,
242, 251, 252 hier prismatisch bzw. hohlprismatisch, im Querschnitt quadratisch bzw. hohlquadratisch ausgebildet sind. Figur 4 offenbart eine Flüssigkeitsaufbereitungsvorrichtung 20. Figur 4a zeigt den Längsschnitt einer Flüssigkeitsaufbereitungsvorrichtung 20 mit drei jeweils zwei Elektroden 24, 25 umfassenden Elektrodenpaaren. Die erste Elektrode 24 weist vier elektrisch verbundene, parallel geschaltete, plattenförmig ausgebildete Elektrodenabschnitte 243, 244, 245, 246 auf. Die zweite Elektrode 25 weist drei elektrisch verbundene, parallel geschaltete, plattenförmig ausgebildete 242, 251, 252 here prismatic or hollow prismatic, square in cross-section or hollow square are formed. 4 shows a liquid processing device 20. FIG. 4a shows the longitudinal section of a liquid processing device 20 with three pairs of electrodes each comprising two electrodes 24, 25. The first electrode 24 has four electrically connected, parallel-connected, plate-shaped electrode sections 243, 244, 245, 246. The second electrode 25 has three electrically connected, parallel-connected, plate-shaped
Elektrodenabschnitte 253, 254, 255 auf. Platten stellen eine geometrische Sonderform von Schalen dar, ihr Krümmungsradius geht gegen unendlich. Die Elektrodenabschnitte 243, 244, 245, 246, 253, 254, 255 erstrecken sich mit ihrer Längsachse achsparallel zu einer Hauptströmungsrichtung 30 der Flüssigkeit 12.Electrode sections 253, 254, 255 on. Plates represent a special geometric form of shells, their radius of curvature goes to infinity. The electrode sections 243, 244, 245, 246, 253, 254, 255 extend with their longitudinal axis axially parallel to a main flow direction 30 of the liquid 12.
Die Elektrodenabschnitte 243, 244, 245, 246, 253, 254, 255 sind beabstandet zueinander gestapelt angeordnet. Die Elektrodenabschnitte 243, 244, 245, 246 der ersten Elektrode 24 bilden Zwischenräume, in die die Elektrodenabschnitte 253, 254, 255 der zweiten Elektrode 25 eingreifen. Die an die The electrode sections 243, 244, 245, 246, 253, 254, 255 are stacked at a distance from one another. The electrode sections 243, 244, 245, 246 of the first electrode 24 form interspaces into which the electrode sections 253, 254, 255 of the second electrode 25 engage. The to the
Elektrodenabschnitte 243, 244, 245, 246, 253, 254, 255 angelegten Polaritäten sind mittels der Hinweise auf Leiter L und Nullleiter N angegeben. Electrode portions 243, 244, 245, 246, 253, 254, 255 applied polarities are indicated by the references to conductor L and neutral N.
Die Figuren 4b und 4d zeigen mögliche Querschnitte der unter Figur 4a erläuterten Flüssigkeitsaufbereitungsvorrichtung 20 mit runder Kontur. FIGS. 4b and 4d show possible cross sections of the liquid processing device 20 with round contour explained in FIG. 4a.
Die Figuren 4c und 4e zeigen alternative Querschnitte der unter Figur 4a erläuterten Flüssigkeitsaufbereitungsvorrichtung 20 mit eckiger Kontur. FIGS. 4c and 4e show alternative cross sections of the angularly contoured liquid processing device 20 illustrated in FIG. 4a.
Figur 5 offenbart eine Flüssigkeitsaufbereitungsvorrichtung 20 mit einem Einlass 21, einem Auslass 22, einer Aufbereitungsstrecke 23, einer Wand 26 sowie einem Elektrodenpaar mit einer ersten Elektrode 24 und einer zweiten Elektrode 25. Die erste Elektrode 24 ist umfänglich an der Wand 26 angeordnet. Die zweite Elektrode 25 ist innerhalb der Aufbereitungsstrecke 23 angeordnet. Die FIG. 5 discloses a fluid treatment device 20 having an inlet 21, an outlet 22, a preparation section 23, a wall 26 and a pair of electrodes having a first electrode 24 and a second electrode 25. The first electrode 24 is arranged peripherally on the wall 26. The second electrode 25 is disposed within the processing line 23. The
Flüssigkeitsaufbereitungsvorrichtung 20 umfasst eine Fördereinrichtung 15, die an dem Auslass 22 stromabwärts der Flüssigkeitsaufbereitungsvorrichtung 20 angeordnet ist. Die Fördereinrichtung 15 umfasst eine Pumpe 16 (hier schematisch dargestellt durch ein Laufrad) und einen Elektromotor 17 zum Antreiben der Pumpe. Ferner umfasst die Flüssigkeitsaufbereitungsvorrichtung 20 eine Filtereinrichtung 18 mit Filterelement 19 zum Entfernen von Partikeln aus der aufzubereitenden Flüssigkeit 121. Die Filtereinrichtung 18 ist an dem Einlass 22 stromaufwärts der Flüssigkeitsaufbereitungsvorrichtung 20 angeordnet, so dass die in die Flüssigkeitsaufbereitungsvorrichtung 20 eintretende, Liquid processing device 20 comprises a conveyor 15 which is arranged at the outlet 22 downstream of the liquid processing device 20. The conveyor 15 comprises a pump 16 (shown schematically here by an impeller) and an electric motor 17 for driving the pump. Furthermore, the liquid treatment device 20 comprises a filter device 18 with filter element 19 for removing particles from the liquid 121 to be processed. The filter device 18 is at the inlet 22 upstream of the liquid processing device 20, so that the entering into the liquid processing device 20,
aufzubereitende Flüssigkeit 121 partikelfrei ist. Ferner umfasst die to be prepared liquid 121 is free of particles. Furthermore, the
Flüssigkeitsaufbereitungsvorrichtung 20 eine Energiebereitstellungseinheit 50 zum Bereitstellen und/oder Erzeugen von elektrischer Energie, mittels der eineLiquid treatment device 20, an energy supply unit 50 for providing and / or generating electrical energy, by means of the one
Spannung zum Anlegen an die Elektroden 24, 25 bzw. Elektrodenabschnitte und/oder zum Betreiben der Fördereinrichtung 15 bereitgestellt werden kann. Die Energiebereitstellungseinheit 50 kann einen Netzanschluss an ein Voltage for application to the electrodes 24, 25 or electrode sections and / or for operating the conveyor 15 can be provided. The power supply unit 50 may connect a power to
Energieversorgungsnetz und/oder ein Photovoltaikmodul und/oder eine Batterie umfassen. Mit einer solchen Energiebereitstellungseinheit 50 ist eine leicht umsetzbare Umsetzung geschaffen, dass das elektrische Feld 28 nur bei Durchströmung der Flüssigkeitsaufbereitungsvorrichtung 20 erzeugt wird. Die elektrische Energie wird einem Spannungspulsgenerator 56 zugeführt, der die Elektroden 24, 25 mit Spannung, insbesondere mit Spannungspulsen versorgt. Power supply network and / or a photovoltaic module and / or a battery. With such an energy supply unit 50, an easily implementable implementation is provided that the electric field 28 is generated only when flowing through the liquid processing device 20. The electrical energy is supplied to a voltage pulse generator 56 which supplies the electrodes 24, 25 with voltage, in particular with voltage pulses.

Claims

Ansprüche claims
1. Flüssigkeitsaufbereitungsvorrichtung (20), insbesondere mobile 1. liquid processing device (20), in particular mobile
Flüssigkeitsaufbereitungsvorrichtung (20), zum Aufbereiten, insbesondere Entkeimen, einer in einem ersten Behälter (10) bevorrateten Flüssigkeit (12) und/oder einer aus einem ersten Behälter (10) in einen zweiten Behälter (11) und/oder in eine Nutzumgebung (40) fließenden Flüssigkeit (12),  Liquid processing device (20) for processing, in particular sterilizing, a liquid (12) stored in a first container (10) and / or one from a first container (10) into a second container (11) and / or into a use environment (40 ) flowing liquid (12),
insbesondere von Trinkwasser, umfassend  especially drinking water, comprising
• einen Einlass (21) zum Zuführen von aufzubereitender Flüssigkeit (121), An inlet (21) for supplying liquid (121) to be treated,
• einen Auslass (22) zum Abführen von aufbereiteter Flüssigkeit (122), sowie • an outlet (22) for removing treated liquid (122), as well
• eine den Einlass (21) mit dem Auslass (22) flüssigkeitsleitend  • one the inlet (21) with the outlet (22) liquid-conducting
verbindende Aufbereitungsstrecke (23),  connecting processing line (23),
wobei  in which
• in und/oder an der Aufbereitungsstrecke (23) mindestens ein  At least one in and / or at the processing line (23)
Elektrodenpaar angeordnet ist,  Electrode pair is arranged,
• das dazu vorgesehen ist, mindestens ein elektrisches Feld (28) zu  • which is intended to at least one electric field (28)
erzeugen, von dem die Flüssigkeit (12) in der Aufbereitungsstrecke (23) durchsetzt ist und mittels irreversibler Elektroporation aufbereitet, insbesondere entkeimt wird. 2. Flüssigkeitsaufbereitungsvorrichtung (20) nach Anspruch 1,  produce, of which the liquid (12) in the processing line (23) is interspersed and processed by means of irreversible electroporation, in particular sterilized. 2. Liquid processing device (20) according to claim 1,
dadurch gekennzeichnet, dass  characterized in that
• das Elektrodenpaar zwei Elektroden (24, 25) umfasst,  The pair of electrodes comprises two electrodes (24, 25),
• wobei eine erste Elektrode (24) im Wesentlichen, insbesondere  Wherein a first electrode (24) substantially, in particular
vollständig umfänglich an einer Wand (26) der  completely circumferentially on a wall (26) of
Flüssigkeitsaufbereitungsvorrichtung (20) angeordnet ist, und  Liquid treatment device (20) is arranged, and
• wobei eine zweite Elektrode (25) innerhalb der Aufbereitungsstrecke (23) angeordnet ist.  • wherein a second electrode (25) within the processing line (23) is arranged.
3. Flüssigkeitsaufbereitungsvorrichtung (20) nach Anspruch 1 oder 2, 3. liquid processing device (20) according to claim 1 or 2,
dadurch gekennzeichnet, dass • das Elektrodenpaar zwei Elektroden (24, 25) umfasst, characterized in that The pair of electrodes comprises two electrodes (24, 25),
• wobei mindestens eine Elektrode (24, 25) mindestens zwei elektrisch parallel geschaltete Elektrodenabschnitte (241, 242, usw., 251, 252, usw.) aufweist,  Wherein at least one electrode (24, 25) has at least two electrode sections (241, 242, etc., 251, 252, etc.) connected electrically in parallel,
• wobei die Elektrodenabschnitte (241, 242, usw., 251, 252, usw.)  Wherein the electrode sections (241, 242, etc., 251, 252, etc.)
vollzylindrisch und/oder hohlzylindrisch mit einer Zylinderachse (29) und mit voneinander abweichenden Durchmessern ausgebildet sind und sich achsparallel zu einer Hauptströmungsrichtung (30) der Flüssigkeit (12) erstrecken,  are fully cylindrical and / or hollow cylindrical with a cylinder axis (29) and with differing diameters are formed and extend axially parallel to a main flow direction (30) of the liquid (12),
• wobei die Elektrodenabschnitte (241, 242, usw., 251, 252, usw.) im  • wherein the electrode sections (241, 242, etc., 251, 252, etc.) in
Wesentlichen, insbesondere vollständig koaxial und radial beabstandet zueinander angeordnet sind,  Essentially, in particular completely coaxially and radially spaced from one another,
• wobei die Elektrodenabschnitte (241, 242, usw.) einer Elektrode (24) Zwischenräume bilden, in die die Elektrodenabschnitte (251, 252, usw.) der anderen Elektrode (25) zumindest teilweise eingreifen,  Wherein the electrode sections (241, 242, etc.) of one electrode (24) form spaces in which the electrode sections (251, 252, etc.) of the other electrode (25) at least partially engage,
• wobei benachbarte Elektrodenabschnitte (241, 242, usw., 251, 252, usw.) voneinander abweichende Polaritäten aufweisen.  Wherein adjacent electrode portions (241, 242, etc., 251, 252, etc.) have different polarities from each other.
Flüssigkeitsaufbereitungsvorrichtung (20) nach Anspruch 1, Liquid processing device (20) according to claim 1,
dadurch gekennzeichnet, dass characterized in that
• das Elektrodenpaar zwei Elektroden (24, 25) umfasst,  The pair of electrodes comprises two electrodes (24, 25),
• wobei mindestens eine Elektrode (24, 25) mindestens zwei elektrisch parallel geschaltete Elektrodenabschnitte (243, 244, 245, 246, 253, 254, 255) aufweist,  Wherein at least one electrode (24, 25) has at least two electrode sections (243, 244, 245, 246, 253, 254, 255) connected electrically in parallel,
• wobei die Elektrodenabschnitte (243, 244, 245, 246, 253, 254, 255)  Wherein the electrode sections (243, 244, 245, 246, 253, 254, 255)
schalenförmig, insbesondere plattenförmig ausgebildet sind und sich parallel zu einer Hauptströmungsrichtung (30) der Flüssigkeit (12) erstrecken,  cup-shaped, in particular plate-shaped and extending parallel to a main flow direction (30) of the liquid (12),
• wobei die Elektrodenabschnitte (243, 244, 245, 246, 253, 254, 255)  Wherein the electrode sections (243, 244, 245, 246, 253, 254, 255)
stapelartig und beabstandet zueinander angeordnet sind,  stacked and spaced from each other,
• wobei die Elektrodenabschnitte (243, 244, 245, 246) einer Elektrode (24) Zwischenräume bilden, in die die Elektrodenabschnitte (253, 254, 255) der anderen Elektrode (25) zumindest teilweise eingreifen, • wobei benachbarte Elektrodenabschnitte (243, 244, 245, 246, 253, 254, 255) voneinander abweichende Polaritäten aufweisen. Wherein the electrode sections (243, 244, 245, 246) of one electrode (24) form spaces in which the electrode sections (253, 254, 255) of the other electrode (25) at least partially engage, Wherein adjacent electrode portions (243, 244, 245, 246, 253, 254, 255) have different polarities from each other.
Flüssigkeitsaufbereitungsvorrichtung (20) nach einem der vorstehenden Ansprüche, Liquid treatment device (20) according to one of the preceding claims,
gekennzeichnet durch eine Fördereinrichtung, die dazu vorgesehen ist, die Flüssigkeit (12) durch die Aufbereitungsstrecke (23) zu fördern, wobei die Fördereinrichtung stromaufwärts des Einlasses (21) oder stromabwärts des Auslasses (22) angeordnet ist. characterized by a conveyor means for conveying the liquid (12) through the treatment line (23), the conveyor being located upstream of the inlet (21) or downstream of the outlet (22).
Flüssigkeitsaufbereitungsvorrichtung (20) nach einem der vorstehenden Ansprüche, Liquid treatment device (20) according to one of the preceding claims,
gekennzeichnet durch eine Energiebereitstellungseinheit (50), die dazu vorgesehen ist, eine elektrische Energie zum Erzeugen einer an die Elektroden (24, 25) anlegbaren Spannung und/oder zum Betreiben der Fördereinrichtung bereitzustellen. characterized by an energy supply unit (50) which is provided to provide an electrical energy for generating a voltage that can be applied to the electrodes (24, 25) and / or for operating the conveyor.
Flüssigkeitsaufbereitungsvorrichtung (20) nach einem der vorstehenden Ansprüche, Liquid treatment device (20) according to one of the preceding claims,
dadurch gekennzeichnet, dass die Energiebereitstellungseinheit (50)characterized in that the energy supply unit (50)
• einen Netzanschluss (53) an ein Energieversorgungsnetz und/oderA mains connection (53) to a power supply network and / or
• ein Photovoltaikmodul (54) und/oder A photovoltaic module (54) and / or
• eine Batterie (55) umfasst.  • includes a battery (55).
Flüssigkeitsaufbereitungsvorrichtung (20) nach einem der vorstehenden Ansprüche, Liquid treatment device (20) according to one of the preceding claims,
gekennzeichnet durch einen Spannungspulsgenerator (56), der dazu vorgesehen ist, Spannungspulse zum Anlegen an die Elektroden (24, 25) zu erzeugen. characterized by a voltage pulse generator (56) arranged to generate voltage pulses for application to the electrodes (24, 25).
Flüssigkeitsaufbereitungsvorrichtung (20) nach einem der vorstehenden Ansprüche, Liquid treatment device (20) according to one of the preceding claims,
gekennzeichnet durch eine Filtereinrichtung, die dazu vorgesehen ist, die Flüssigkeit (12) zu filtern, wobei die Filtereinrichtung stromaufwärts des Einlasses (21) oder stromabwärts des Auslasses (22) angeordnet ist. characterized by a filter means arranged to filter the liquid (12), the filter means upstream of Inlet (21) or downstream of the outlet (22) is arranged.
10. Verwendung einer Flüssigkeitsaufbereitungsvorrichtung (20) nach einem der Ansprüche 1 bis 9 zum Aufbereiten, insbesondere Entkeimen, einer 10. Use of a liquid treatment device (20) according to one of claims 1 to 9 for processing, in particular sterilizing, a
Flüssigkeit,  Liquid,
• wobei die Flüssigkeit in einem ersten Behälter bevorratet ist und durch die Flüssigkeitsaufbereitungsvorrichtung (20) umgewälzt wird, und/oder Wherein the liquid is stored in a first container and is circulated through the liquid treatment device (20), and / or
• wobei die Flüssigkeit aus einem ersten Behälter durch die • where the liquid from a first container through the
Flüssigkeitsaufbereitungsvorrichtung (20) in einen zweiten Behälter fließt, und/oder  Liquid processing device (20) flows into a second container, and / or
• wobei die Flüssigkeit aus einem ersten Behälter durch die  • where the liquid from a first container through the
Flüssigkeitsaufbereitungsvorrichtung (20) in eine Nutzumgebung fließt, Fluid treatment device (20) flows into a utility environment,
• wobei die Flüssigkeit aufbereitet, insbesondere entkeimt, wird. • wherein the liquid is treated, in particular sterilized, is.
11. Verfahren zum Aufbereiten, insbesondere Entkeimen einer Flüssigkeit (12) mittels einer Flüssigkeitsaufbereitungsvorrichtung (20) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, umfassend 11. A method for processing, in particular sterilizing a liquid (12) by means of a liquid processing device (20) according to one of claims 1 to 9, comprising
• ein Zuführen von in einem ersten Behälter bevorrateter, aufzubereitender Flüssigkeit (121) über einen Einlass (21),  Supplying a liquid (121), which has been stored in a first container, via an inlet (21),
• ein Abführen von aufbereiteter Flüssigkeit (122) über einen Auslass (22) in den ersten Behälter und/oder in einen zweiten Behälter und/oder in eine Nutzumgebung (40), sowie  A discharge of treated liquid (122) via an outlet (22) into the first container and / or into a second container and / or into a use environment (40), as well as
• ein Durchströmen einer den Einlass (21) mit dem Auslass (22)  Flowing through the inlet (21) with the outlet (22)
flüssigkeitsleitend verbindenden Aufbereitungsstrecke (23) mit Flüssigkeit (12),  liquid-conducting connecting preparation line (23) with liquid (12),
wobei in und/oder an der Aufbereitungsstrecke (23) mittels unter Spannung gesetzter Elektroden (24, 25) mindestens ein elektrisches Feld (28) erzeugt wird und die Flüssigkeit (12) dadurch aufbereitet, insbesondere entkeimt wird, dass sie in der Aufbereitungsstrecke (23) von diesem mindestens einen elektrischen Feld (28) im Wesentlichen, insbesondere vollständig, durchsetzt wird.  wherein at least one electric field (28) is generated in and / or at the preparation section (23) by means of electrodes (24, 25) under tension and the liquid (12) is thereby treated, in particular sterilized, in the processing section (23 ) of this at least one electric field (28) is substantially, in particular completely, interspersed.
12. Verfahren nach Anspruch 11, 12. The method according to claim 11,
dadurch gekennzeichnet, dass die Flüssigkeit (12) die Aufbereitungsstrecke (23) durchströmt und dabei von mindestens zwei in Hauptströmungsrichtung (30) der Flüssigkeit (12) seriell aufeinanderfolgenden, voneinander beabstandeten, stationären elektrischen Feldern (28) durchsetzt wird. characterized in that the liquid (12) flows through the preparation section (23) and thereby of at least two in the main flow direction (30) the liquid (12) serially successive, spaced apart, stationary electric fields (28) is interspersed.
13. Verfahren nach Anspruch 11, 13. The method according to claim 11,
dadurch gekennzeichnet, dass die Flüssigkeit (12) die Aufbereitungsstrecke (23) durchströmt und dabei von mindestens einem gepulsten elektrischen Feld (28) durchsetzt wird, wobei eine Pulsanzahl aus einem Bereich zwischen 1 und 100 Feldpulsen auf die Flüssigkeit einwirkt.  characterized in that the liquid (12) flows through the preparation section (23) and is penetrated by at least one pulsed electric field (28), wherein a number of pulses from a range between 1 and 100 field pulses acting on the liquid.
14. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 13, 14. The method according to any one of claims 11 to 13,
dadurch gekennzeichnet, dass eine auf die Flüssigkeit (12) einwirkende Feldstärke des elektrischen Felds (28) im Bereich 0,1 bis 10 Kilovolt pro Millimeter, insbesondere im Bereich 2 bis 6 Kilovolt pro Millimeter liegt.  characterized in that a force acting on the liquid (12) field strength of the electric field (28) in the range 0.1 to 10 kilovolts per millimeter, in particular in the range 2 to 6 kilovolts per millimeter.
15. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 14, 15. The method according to any one of claims 11 to 14,
dadurch gekennzeichnet, dass das elektrische Feld (28) eine gleichbleibende Polarität, insbesondere eine intermittierend gleichbleibende Polarität, aufweist.  characterized in that the electric field (28) has a constant polarity, in particular an intermittently constant polarity.
16. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 15, 16. The method according to any one of claims 11 to 15,
dadurch gekennzeichnet, dass die Polaritäten von in Hauptströmungsrichtung (30) der Flüssigkeit (12) seriell aufeinanderfolgender elektrischer Felder (28) zueinander invertiert sind.  characterized in that the polarities of in the main flow direction (30) of the liquid (12) of serially successive electric fields (28) are mutually inverted.
17. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 16, 17. The method according to any one of claims 11 to 16,
dadurch gekennzeichnet, dass das elektrische Feld (28) eine alternierende Polarität aufweist.  characterized in that the electric field (28) has an alternating polarity.
18. Verfahren nach einem der Ansprüche 14 bis 17, 18. The method according to any one of claims 14 to 17,
dadurch gekennzeichnet, dass das elektrische Feld (28) im Wesentlichen, insbesondere vollständig, nur bei Durchströmung der  characterized in that the electric field (28) substantially, in particular completely, only when flowing through the
Flüssigkeitsaufbereitungsvorrichtung (20) erzeugt wird.  Liquid processing device (20) is generated.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE20118359U1 (en) * 2001-11-13 2002-03-21 Ionox Wasser Technologie Gmbh Device for the aseptic dispensing of beverages
US6746613B2 (en) 2002-11-04 2004-06-08 Steris Inc. Pulsed electric field system for treatment of a fluid medium
DE102005029148B4 (en) 2005-06-23 2013-10-31 Eisenmann Ag Apparatus for air treatment and surface treatment plant with the same
DE102007028580A1 (en) 2007-06-19 2008-12-24 Siemens Ag Device for cleaning and sterilizing liquids
EP2186780A1 (en) * 2007-07-12 2010-05-19 H2O Concepts International Inc. Device and method for reduction of bacteria and viruses in water via a controlled electric field
DE102007039115A1 (en) 2007-07-24 2009-01-29 Breuer, Birgit Method and device for processing organic and / or inorganic media
DE102010043845A1 (en) * 2010-11-12 2012-05-16 Aqora Gmbh Dispensing armature for table water dispenser, has anode and cathode arranged in tap section, and power source applying direct current pulse such that irreversible membrane breakdown takes place in contamination of liquid
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