NL1032242C1 - Doorloop-generator voor kiemdodende oxidanties met depotwerking voor kleine en middelgrote waterinstallaties. - Google Patents

Description

, *

Korte aanduiding: Doorloop-generator voor kiemdodende oxidanties met depotwerking voor kleine en middelgrote waterinstallaties.

BESCHRIJVING

5 Deze uitvinding betreft een toestel voor het ontwikkelen van kiemdodende oxidanties in watertechnische installaties, speciaal bij huishoudelijk gebruik en kleine installaties zoals bijvoorbeeld in gymhallen, zwembaddouches of vergelijkbaar ter behandeling van water, speciaal drinkwater.

Het probleem bij het risico van een infectie door kiemen in het 10 water, speciaal van Legionella en Pseudomonas Aeruginosa is bekend. Door het inademen van kiemonthoudend Aërosole (bijvoorbeeld onder de douche of bij het gebruik van zogenoemde mousseurs) kan het speciaal bij immunzwakke personen tot infecties komen, zoals het zogenoemde Legionellose of tot schade aan de organen.

15 Dit fenomeen is bij watertechnische grote installaties bekend, dat er kiemen in symbiose met algen, paddestoelen en amoebes op de binnenoppervlakte van watersystemen aanwezig zijn. De uitwerpsels van de verschillende organismes maken een biofilm, welke een permanente kiemvorming creëren en de gezondheid van de eindverbruiker in gevaar brengen.

20 Ter vermindering van kiemvorming in grote technische water- instaliaties worden in de literatuur verschillende methodes vermeld. Op ene manier worden bijvoorbeeld installaties met integreerde elektrodes genoemd, welke in warmwater circulerende systemen geplaatst worden, zodat er een permanente circulatie van het water is en er een constante concentratie van oxidanties in het 25 langs vloeiende water aanwezig is. De DE 202 04 230 UL gaat een toestel beschrijven, waarin ter behandeling van koudewater systemen een semi-permeable membraan de elektrodekamers van elkaar gaat gescheiden. Dat met oxidanties aangelengd water van de anodenkamer wordt in een bak bewaard en in de drinkwaterwaterleiding toegediend. Dat op de kant van de kathode doorstromende 30 water wordt permanent verwijderd. Verder zijn verschillende installaties ter dosering met chloordioxide bekend. Maar deze hebben een nadeel dat bij foute behandeling of niet dichte situaties het chloordioxide kan ontsnappen en schade van de gezondheid, zoals longschade kan ontstaan. Verder is algemeen bekend, dat bij aanvulling van pulverachtig Calciumchloridhypochlorit, ook genoemd Chloorkalk, 1032242 ί· 2 kiemdodend chloor in het water kan ontstaan. Ook bij deze manier kan door niet correcte handhaving of een foute dosering een behoorlijk risico van letsels ontstaan.

De eigenaar van drinkwaterverzorginginstallaties bepalen heel vaak zelf de concentratie van kiemdodende Chloorcombinaties voordat het in het water 5 gebracht wordt bij de watertoevoerleidingen in de verschillende watemetten, om een gezondheidsschadelijke kiemgetal in het water uit te sluiten. Op deze manier wordt in de nieuwe, Duitse, duidelijker omschreven drinkwaterverordening beschreven, dat bij de waterkranen van de eindverbruikers een gehalte tot 0,1mg/l aan vrije chloor mag zijn. Deze waarde kan in de praktijk heel vaak niet bijgehouden worden.

10 De kiemdodende werking van chloor (Cl2) berust op zijn disproportienering in zoutzuur (HCI) en hypochlorigzuur (HCIO), zoals in de vergelijking (A) duidelijk gemaakt.

Cl2 + HjO = HCI + HCIO 15

Hypochloorigzuur (HCIO) is een sterk oxidatiemiddel en aansprakelijk voor de kiemdodende werking. In tegenstelling van tot heden bekende opinies is er een risico aanwezig in kleine en heel kleine installaties voor de verbruiker door kiemvorming en infectie. Dit berust op het feit, dat speciaal in oude 20 waterleidingen kiemvorming aanwezig is door de stagnatie van het water.

Verder kan het hypochloriet met name tijdens langere stagnerende tijden met in het water van het leidingnet meegebrachte reductiemiddelen reactie geven, zoals het in de vergelijking (B) duidelijk gemaakt.

25 CIO- + reductiemiddel = Cl- + reductiemiddel - O

Aanvullend moet opgemerkt worden, dat het gemiddelde aantal van bewoners per huishouding in Duitsland duidelijk gedaald is. Dat betekent speciaal bij oudere leidingnetten langere stagnerende tijden van het leidingwater. Water, dat 30 langere tijd in het leidingnet aanwezig is, wordt ook als stagnatiewater beschreven. Bovendien kan door slechte warmte-isolatie de temperatuur van het niet voldoende desinfecteerde water en de groeivolumen van de aanwezige kiemen explosieachtig stijgen. Dit is geldig zowel in verband van hygiënische als ook speciaal in verband van medische reden te vermijden.

3

Uit onderzoek van de literatuur zijn toestellen bekend voor grote installaties en op basis van hun omslachtige techniek, hun volumen als ook het risico voor de eigenaar niet te gebruiken in kleine installaties als bijvoorbeeld in huishoudingen.

5 Deze beschreven uitvinding heeft daarom de doelstelling, een toestel ter beschikking te stellen, dat geschikt is voor waterleidingsystemen voor kleinschalige installaties, speciaal voor huishoudingen, om een snel en eenvoudig te integreren toestel ter beschikking te stellen, dat een voldoende concentratie aan kiemdodende oxidanties gaat waarborgen. Verder moet het rekening houden met 10 het mogelijke reageren van eventuele aanwezige hoeveelheden van oxidanties tijdens een langere periode van stilstand van het drinkwater in het leidingnet.

Deze doelstelling wordt bereikt door een compacte, elektrische doorloop - generator voor kiemdodende oxidanties volgens conclusie I. Verdere voordelen van dit toestel worden duidelijk door volgende beschrijving dan ook door 15 de afhankelijke conclusies.

De toevoerleiding (18) van de waterverzorging gaat tot het aansluitpunt van het lokale waterleidingsnet (19). Het belangrijkste hoofdgedeelte van dit uitgevonden toestel (1) is een kamer, waar meerdere bouwgroepen aanwezig zijn (2), die tussen de toevoerleiding (18) en het leidingnet (19) in de waterleiding 20 geïntegreerd is. In geval van consumptie gaat het water uit de toevoerleiding (18) via de inlaatpunt (14) door de binnenkant van de kamer (2) en bereikt via een uitlaat (11) het leidingnet (19). Aan de binnenkant van de kamer (2) gaat het water een elektrodepakket (4) doorstromen, waarop de oppervlakte de generering / regeneratie van kiemdodende oxidanties door anodische oxidatie gaat plaatsvinden. 25 Het elektrodepakket (4) is via een waterdichte verbinding met de regel elektronica (3) verbonden, die de stroomsterkte en de stroomspanning aan de aanwezige hoeveelheid stromend water gaat aanpassen. De hoeveelheid doorstromend water wordt verder boven bij het inlaatstuk (14) of verder beneden bij het uitlaatstuk (11) met behulp van een flowmeter (13) gemeten, die met de regelelektronica verbonden 30 is.

Bij de eenvoudigste versie heeft de kamer (2) een uit een deel bestaande behuizing (12), gemaakt van een doorgaand kunststofcorpus en een geïntegreerd elektrodepakket (4) en dit wordt tussen de toevoerleiding (18) en het leidingnet (19) geïnstalleerd. De, de voorkeur verdienende toepassing van r 4 gebruikelijke, goedkope kunststoffen is gebonden aan een verlaagde prijs per stuk. Normaal gesproken hebben het inlaatstuk (14) en het uitlaatstuk (11) een gestandaardiseerde afstand en deze kunnen via gestandaardiseerde schroefdraden (21) bij de toevoer (18) en het leidingnet (19) aangesloten worden. Hierbij zijn de 5 schroefdraad (21) en de afmeting normaal gesproken met de gebruikelijke huisgroepenbouwonderdelen bijvoorbeeld een watermeetbeugel overeenstemmend. Deze gestandaardiseerde manier van bouwen maakt het mogelijk, dat er een zonder problemen zijnde manier van installatie achteraf ook bij oudere waterleidingnetten mogelijk is. Bij een verdere manier van het toestel kunnen de inlaat (14) en de 10 uitlaat (11) via een bevestiging gestabiliseerd worden. Normaal gesproken is deze trekontlaster (10) gemaakt van een variabel instelbaar montagebeugel, die met de muur vast verbonden is, zodat de inlaat (14) en de uitlaat (11) zonder aanvullend, zijdelings aangebrachte ondersteuning door het eigen gewicht van het toestel bij de toevoer (18) en het leidingnet (19) kunnen aangesloten worden.

15 In het elektrodepakket (4) wordt de regeneratie van kiemdodende oxidanties met behulp van de anodische oxidatie gemaakt. Onder gestandaardiseerde omstandigheden is voor het creëren van elementair chloor (Cl2) bereid uit chloridionen (Cl) een potentiaal van ca. 1,4 V nodig. Onder de omstandigheid, dat er normaal een overspanningeffect kan aanwezig zijn, is 20 hiermee een voldoende grote elektrodeoppervlakte ter beschikking, die voldoende chloor gaat creëren om kiemen af te doden met een elektrische spanning van weinige Volt. Hoe groter de aanwezige stroomsterkte is, des te groter is het aandeel van de elektrisch gedwongen oxidatie. Enkele hiermee gecreëerde oxidanties, zoals bijvoorbeeld chlooroxide, hebben tegenover elementaire chloor een langere 25 houdbaarheid. Deze depotwerking is speciaal bij het oogmerk op langere standtijden binnen het leidingnet een voordeel en gewenst. Aanvullend komt erbij, dat bij hogere bedrijfsspanning de elektrodeoppervlakte bij een gelijkblijvend niveau van werking kan verminderd worden. Op deze manier is het elektrodepakket (4) meer compact te bouwen en het toestel duidelijk goedkoper. Op die manier is die elektrische 30 spanning voor het aanmaken van kiemdodende oxidanties tussen 5 en 15 V. De afmeting van het elektrodepakket (4) wordt hoofdzakelijk bepaald door de maximale doorstromingcapaciteit van het water dat gemeten wordt bij het gelijktijdig en volledig openen van alle uitlaatpunten in het leidingnet.

Tijdens het genereren van kiemdodende oxidanties worden op de 5 elektroden als bijkomende reacties laagjes kalk gecreëerd, die tot een vermindering van het elektrodecontact met het water gaat leiden en een verhoging van de weerstand betekent. Om een volledige dichtzetten door kalkaanslag en een verhoging van de elektrische weerstand te voorkomen, wordt de richting van de 5 generatorstroom in geregelde afstanden gewisseld. Oxidatief afgescheiden laagjes gaan dan door bepaalde reductie opnieuw in een oplossing terug, reductief afgescheiden laagjes worden door oxidatie verwijderd. De generatorstroom in afhankelijkheid van het momentele verbruik, als ook de tijd tot de volgende wijziging van de stroomrichting kunnen op het display van de regelelektronica (3) gezien 10 worden. De regelelektronica (3) is bij het eenvoudige model via twee in de binnenkant van de kamer (2) verbonden schroefdraadstangen (7) met het elektrodenpakket (4) vast verbonden.

Bij extreem hard water, als ook bij hoog waterverbruik is de vermindering van het elektrondencontact naar het water door laagjes op de 15 elektrodenopperviakte duidelijk te constateren. Het elektrodenpakket (4) moet dan handmatig aanvullend ontkalkt worden. Duidelijk voordelig is de kamer (2) voor deze omstandigheden geschikt, zodat er een uitwisselen van het elektrodenpakket (4) zonder demontage van het volledig toestel mogelijk is: een aparte behuizinggedeelte (5), welk het elektrodenpakket (4) gaat afsluiten, is bijvoorbeeld 20 als kunststofkop of glaskop gefabriceerd en via een waterdichte, mechanische connectie (22) - bijvoorbeeld een schroef of flens-connectie als deel van de kamer (2) geïntegreerd. Op die manier kan op geïntroduceerde systemen van de filtratietechniek teruggegrepen worden. Na vergrendeling van afsluitkranen naar beide kanten kan de kamer (2) met behulp van een leegloopkraantje (9) drukloos 25 gemaakt worden en het elektrodenpakket (4) is na verwijdering van het aparte behuizinggedeelte (5) te bereiken en kan uitgewisseld worden.

Voor een betere werking kan de kamer (2) met een strominghouder (6) gemonteerd worden. Dit soort strominghouder (6) kan bijvoorbeeld zijn een buis, waarin het midden het elektodenpakket (4) geplaatst is. Op deze manier wordt door j 30 deze strominghouder het doorstromende water dwangmatig geleid, zodat het dat j

elektrodenpakket in de volle stroming moet doorlopen. Bij de afbeelding volgens J

figuur 1 gepresenteerde manier van het model wordt door het onderdeel (14) het j inkomende water door behulp van het strominghouder (6) in het beneden gedeelte van het aparte behuizinggedeelte (5) geleid, van waaruit het dan in de tegenrichting

, I

6 door het elektrodenpakket (4) in richting uitlaat (11) gaat stromen. Buisdiameter en positie van de elektrodes waarborgen hiermee een direct, homogeen contact van alle doorstromende volumes. Als optie kan de strominghouder door een statische menger (17) aangevuld worden. Aanvullend kan bijvoorbeeld een aanvullende 5 menging van het aflopende water met een statische menger (17) een gelijkmatig verdeelde, constante, middelmatige concentratie van oxidatie gewaarborgd worden.

Als er bij de eindverbruikers een speciale risicogroep aanwezig is, zoals personen met een zwak immuunsysteem, dan is een permanente controle van de concentratie van kiemdodende oxidanties binnen het leidingsysteem te wensen. 10 Voor deze doelstelling kan met de regelelektronica (3) sensoren voor vrij chloor (15) of kiemdodende oxidanties (16) via een voor dit doel voorbereid aansluitpunt (8) verbonden worden. De sensoren (15) (16) worden tegen de stromingrichting rechtstreeks na de toevoer (18) en/of met de stromingrichting binnen het leidingnet (19) in de buis geïntegreerd. Als nodig kan het toestel volgens uitvinding met alleen 15 een sensor werken.

Bij een overschrijding van een vooraf bestemde en ingesteide maximale concentratie van kiemdodende oxidanties wordt de prestatie van het elektrodenpakket (4) en de werking van de regelelektronica (3) gereduceerd of volledig uitgeschakeld. Na de reductie van de concentratie van kiemdodende 20 oxidanties onder een concentratie, die beneden de vooraf genoemde maximale concentratie gaat komen, wordt omgedraaid het electrodenpakket (4) met behulp van de regelelectronica (3) opnieuw in werking gebracht.

Bij een verdere uitvoeringsvorm omvat het toestel volgens de uitvinding het elektrodenpakket (4), onder een apart regeltoestel (1), onder andere 25 een stromingsbuis als strominghouder (6), een statische mixer (17), een flowmeter (13), als ook meerdere sensoren voor vrij chloor (15) en kiemdodende oxidanten (16).

Eventueel kan het toestel volgens de uitvinding met een al bekende ionenwisselaar voor de ontkalking van het water gecombineerd worden. Bij dit model 30 is de ionenwisselaar in stroomrichting voor het model volgens uitvinding geplaatst. Met behulp van deze combinatie van het toestel volgens uitvinding met een ionenwisselaar zijn al meerdere voordelen te constateren. Op de eerste plaats wordt het water ontkalkt, waardoor het risico verminderd wordt van kalkaanslag van het elektrodenpakket, respectievelijk de intervals voor de service langer worden, die de 7 oorzaak hebben van de kalkaanslag van het toestel volgens uitvinding. Ook worden door de ionenwisselaar chloridionen ter beschikking gesteld, die voor het creëren van chloor met behulp van het ontkiemingtoestel volgens uitvinding gebruikt kunnen worden. De werking van het toestel volgens uitvinding wordt op deze manier 5 verbeterd. Alternatief, en onafhankelijk van de combinatie met een ionenwisselaar, kunnen met behulp van een verder model het water voor het binnenkomen in het model volgens uitvinding chloridionen afzonderlijk toegevoegd worden. Als voorbeeld kan dit door een extra toevoeging van chloridionen geregeld worden met behulp van zout zoals natriumchloride.

10 Het toestel volgens uitvinding is goed geschikt voor de installatie in huiswaterstations. Bij huiswaterstations volgens de beschrijving worden verschillende bouwgroepen geïntegreerd, nodig bij een gebruikelijke huiswateraansluiting, zoals watermeters, filter, terugslagklep en andere mogelijke bouwelementen zoals ionenwisselaar, worden in een gemeenschappelijke 15 installatie-eenheid begrepen. Zulke huiswaterstations zijn in principe bekend.

1032242

Claims (12)

1. Toestel (1) om kiemdodende oxidaties voor kleine en middelgrote leidingnetten (19) te verwekken, speciaal drinkwaterleidingnetten, samengesteld uit 5 een uit meerdere delen bestaande kamer (2), een boven op gebouwde regelelektronica (3), als ook een met deze regelelektronica (3) elektrisch verbonden in de binnenkant van de kamer (2) gebouwd elektrodenpakket (4), met het kenmerk, dat de kamer (2) beschikt overeen inlaat (14) en een uitlaat (11) tussen toevoer (18) en leidingnet (19) in de waterverzorging geïntegreerd is en het toestel ten minste 10 een met de regelelektronica (2) verbonden flowmeter (13), waarbij de flowmeter (13) met de waterstroming voor de inlaat (14) of na de uitlaat (11) geplaatst is.

2. Toestel volgens conclusie 1. daardoor gekenmerkt, dat inlaat (14) en uitlaat (11) telkens een schroefdraad (21) als ook afmetingen hebben, die met de standaardiseerde specificatie van een gebruikelijke huisgroepbouwonderdeel 15 overeenkomen.

3. Toestel volgens een van de vooraf beschreven conclusies daardoor gekenmerkt, dat dit toestel een bevestiging (10) heeft voor de inlaat (14) en uitlaat (11), bij voorkeur met een verplaatsbaar montagebeugel (10).

4. Toestel volgens een van de vooraf beschreven conclusies daardoor 20 gekenmerkt, dat het elektrodenpakket (4) omsluitende deel van de kamer als apart kokergedeelte (5) met demonteerbaar, waterdichte, mechanische connectie (22), bij voorkeur met een schroefverbinding is uitgevoerd.

5. Toestel volgens een van de vooraf beschreven conclusies daardoor gekenmerkt, dat de kamer (2) dat door het elektrodenpakket (4) doorstromend water 25 delen als strominghouder (6) heeft.

6. Toestel volgens een van de vooraf beschreven conclusies daardoor gekenmerkt, dat de kamer (2) naar het elektrodenpakket (4) middelen (17) voor de homogenisering van het aflopend water heeft.

7. Toestel volgens een van de vooraf beschreven conclusies daardoor 30 gekenmerkt, dat het elektrodenpakket (4) via door de buitenwand van de kamer (2) geïnstalleerde schroefdraadstangen (7) met de regelelektronica (3) verbonden is.

8. Toestel volgens een van de vooraf beschreven conclusies daardoor gekenmerkt, dat de regelelektronica (3) via een aansluitpunt (8) met te minst een voor of na de toestel in het leidingnet gemonteerde sensor (15) voor vrij chloor 1032242 ν' · verbonden is.

9. Toestel volgens een van de vooraf beschreven conclusies daardoor gekenmerkt, dat de regelelektronica (3) via een aansluitpunt (8) met te minst een voor of na de toestel in het leidingnet gemonteerde sensor (16) voor kiemdodende 5 oxidanties verbonden is.

10. Toestel volgens een van de vooraf beschreven conclusies daardoor gekenmerkt, dat het elektrodenpakket (4) zijdelings uit het toestel te trekken is.

11. Toestel volgens een van de vooraf beschreven conclusies daardoor gekenmerkt, dat hiermee verder een aanvullend inrichting voor de toevoer van 10 chloridionen is, waar de mogelijkheid voor de toevoer van chloridionen met de stroming voor het toestel om kiemdodende oxidanties te creëren.

12. Toestel volgens een van de vooraf beschreven conclusies daardoor gekenmerkt, dat dit toestel in een huiswaterstation te integreren is. 1032242