DE19719645A1

DE19719645A1 - Vorrichtung zur Entkeimung von Flüssigkeiten und Gasen

Info

Publication number: DE19719645A1
Application number: DE1997119645
Authority: DE
Inventors: Olaf Schroeder; Juergen Gempfer
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1997-05-09
Filing date: 1997-05-09
Publication date: 1997-11-06

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Entkeimung von Flüssigkeiten und Gasen die auf dem Prinzip der keimtötenden Wirkung von UV-Strahlung im Bereich von Lambda = 254 mn beruht. Unter Ausnutzung dieser an sich bekannten Methode, ergibt sich für die effektivere Ausnutzung der Strahlungsintensität die der Erfindung zugrunde liegende Strahleranordnung.

Aus dem Stand der technischen Entwicklung ist bisher bekannt, daß es eine Vielzahl von Varianten gibt, mittels derer es möglich ist, Bakterien die sich im Trink-, Bade-, Brauch- und Abwasser befinden, abzutöten. Dabei stellt die Art der Entkeimung durch die Anwendung der UV-Bestrahlung von Wasser eine nicht nur umweltschonende Art dar, sonder ist zugleich auch eine der Arten, die die Qualität von Trinkwasser in Hinsicht auf den Geschmack und die chemische Zusammensetzung nicht beeinflußt. Hier liegt ein großer Verteil dieses Prinzips, da keine dem Wasser fremden Stoffe wie Chlor oder andere Zusätze zugeführt werden und wie beispielsweise beim Erhitzen unbeabsichtigt auch keine Inhaltsstoffe verloren gehen.

Unter der Verwendung dieses Prinzips sind die bisher gebauten Anlagen so konzipiert worden, daß Vorrichtungen wie Prallbleche oder Wasserleitvorrichtungen eingebaut wurden, die die Verwirbelung des Wassers hervorrufen sollen, um jeden Bestandteil des zu entkeimenden Mediums möglichst nah an die Strahlungsquelle heranzuführen. Dazu wurden teilweise relativ große Kessel gebaut, für die die Verwirbelungsvorrichtungen gesondert ausgeformt und entwickelt wurden.

Ein weiteres Problem ergibt sich bei der Überwachung der Strahler. Diese erfolgt über einen Sensor, der aufgrund der Konstruktion nur an einem Punkt im gesamten Bestrahlungsraum messen kann. Dadurch ist es lediglich möglich die Gesamtleistung der Anlage zu überprüfen. Das bedeutet, daß dem Sensor weiter entfernte Strahler die geforderte Leistung nicht mehr unbedingt erreichen müssen, wenn die dem Sensor näher gelegenen Strahler noch ausreichende Strahlungsintensität besitzen. Spricht der Sensor also bei zu niedriger Strahlungsintensität der Anlage an, kann das an einem Strahler liegen, wobei die anderen noch ausreichende Strahlung erzeugen. Bei der Verwendung mehrerer Strahler ist man also gezwungen mehrere teure Sensoren und Auswerteeinrichtungen zu verwenden oder den gesamten Strahlersatz zu wechseln. Zudem erfolgt der Wechsel der Strahler bei den meisten Anlagen durch die Entnahme aus einem Ende der Schutzrohre. Das bedeutet, daß ein Platz stehendem Einbau von mindestens der Anlagenhöhe und zusätzlich der Schutzrohrlänge zur Verfügung stehen muß. Bei liegendem Einbau versteht sich das für die Breite des Raumes.

An diesem Punkt entsteht die Aufgabe die der Erfindung zugrunde liegt. Die Aufgabe besteht darin, die drei erkannten Probleme wie die Konstruktion einer Entkeimungsanlage ohne zusätzliche Leit- und Verwirbelungsvorrichtungen, die Überwachung der einzelnen Strahlerleistung zur Ausnutzung der gesamten Lebensdauer jedes Strahlers sowie eine Verringerung des Raumbedarfs einer Anlage ohne die Beeinträchtigung der Zugangsmöglichkeiten um Arbeiten an der Anlage auszuführen.

Zur Lösung dieser Aufgabe sieht die Erfindung das Betreiben der Vorrichtung nach den im Anspruch 1 aufgeführten Grundsätzen vor.

In Fig. 1 wird eine dem Inhalt von Anspruch 1 entsprechende Anlage zur Entkeimung von strömenden Miedien dargestellt. Über den Zulauf (A strömt das keimbelastete Medium in die Anlage ein, wobei zur Strömungserzeugung ein Ventilator für Gase oder für Flüssigkeiten eine Pumpe verwendet werden kann. Andererseits kann die Anlage auch in vorhandene Systeme eingebaut werden, die von stromenden Medien durchflossen werden. In Fig. 1 sind als Ausführungsvariante zwei Strahler (2) dargestellt, die in Halterungen (12, 12′) auf einer von einem Motor (3) angetriebenen Welle (13) gelagert sind. Hierbei können sie achsparallel zur Welle angebracht werden oder bei ausreichend vorhandener Strömungsgeschwindigkeit auch seitlich ausgelenkt installiert werden, so daß ähnlich einem Propeller für das Medium eine Angriffsfläche entsteht und die Strahler (2) auch ohne Motor in eine Drehbewegung (B) um eine Achse versetzt werden. Das Vorhandensein einer durchgehenden Welle ist hierbei vorteilhaft um die Stabilität an den Lagern mit den Wellendichtungen (5, 5′) zu erhöhen. Der Wechsel der Strahler erfolgt über die Montageluke (8), die über die gesamte Länge der Bestrahlungskammer (1) reichen kann. Damit können Reparaturen oder Strahlerwechsel platzsparend durchgeführt werden und es werden geringere Abmessungen für den Einbau der Anlage benötigt. Hier macht sich auch ein weiterer Vorteil bemerkbar, da die Anlage als In-Line Anlage in Rohrsysteme integriert werden kann. Der Zu- und Ablauf des Mediums erfolgt über die auf die vorhandenen Rohrsysteme abgestimmten Bögen (6, 7), die vorteilhaft auch als Motoreckventile ausgestaltet sein können, um weiteren Platz einzusparen. Die Überwachung der Anlage erfolgt durch einen zentral in der Bestrahlungskammer (1) eingebauten Sensor, der durch die Drehbewegung der Strahler aufeinanderfolgend jede einzelne Strahlungsquelle auf ihre Intensität hin überprüfen kann. Diese Messungen werden über die Zuleitung (9) im Schaltschrank (10) ausgewertet und über die Zuleitung (11) zu den Strahlern (2) und zum Motor (3) erfolgt die Bremsung, Abschaltung und Abschottung der Anlage, so daß kein eventuell keimbelastetes Medium durchdringen kann. Die Bremsung der Bewegung über den Motor (3) erfolgt derartig, daß der Strahler (2) der die Anforderungen nicht mehr erfüllt, an einem bestimmten Punkt zum Stehen kommt. Damit kann der einzelne Strahler (2) gewartet oder gewechselt werden und unnötige Kosten für das Wechseln des gesamten Strahlersatzes werden vermieden da die noch intakten Strahler (2) weiter verwendet werden. Eine in dieser Figur nicht gezeigte Anordnung sieht vor, den defekten Strahler (2) nur zu markieren und anzuzeigen, um ihn separat zu wechseln. Über den Bypass (14) wird nach der Abschottung gegen das System das noch belastete Medium vor das Zulaufventil zurückgepumpt und somit zur Überprüfung und Wartung die Bestrahlungskammer (1) über das Be-/Entlüftungsventil (15) mit Luft gefüllt. Nach Abschluß der Wartungs- oder Wechselarbeiten wird das Zulaufventil geöffnet und die Bestrahlungskammer (1) wieder mit dem Medium gefüllt, wobei bei Flüssigkeiten die Luft über das Be-/Entlüftungsventil entweicht. Durch den Bypass (14) wird zum Antrieb der Strahler (2) in der Anlage eine Strömung erzeugt, so daß die Strahler (2) in Bewegung geraten und die jeweilige Strahlungsintensität gemessen wird. Ist diese über dem zulässigen Grenzwert, kann die Anlage ihren normalen Betrieb wieder aufnehmen.

Fig. 2 zeigt die Bestrahlungskammer (1) mit der Montageluke (8), sowie den Lagern (5, 5′). Am einen Lager (5′) ist gleichzeitig die Stromversorgung für die Strahler (2) angebracht. Die Verschlüsse (16) der Montageluke sind herkömmliche Verschraubungen wie hier in Fig. 2 oder Schnellverschlüsse.

Fig. 3 zeigt die Halterung (12, 12′) der Strahler (2), wie sie an vorteilhaft an beiden Enden der Schutzrohre erfolgt. Die Verbindung zwischen Halterung (12, 12′) und der Welle (13) kann zur Verstärkung der Drehbewegung zusätzlich mit Leiteinrichtungen (17) erfolgen die die Propellerwirkung des anströmenden Mediums erhöhen.

Fig. 4 zeigt die Ausgestaltung des Strahlers (2) mit dem Schutzrohr (18) das das Strahlerrohr (19) von außen umgibt und an beiden Seiten mittels einer Dichtung (21) gegen das Medium abgeschlossen ist. Der Sockel (20) des Strahlerrohrs (19) hat nur einseitig Kontakte die über eine abgedichtete Zuleitung (22) zur Stromversorgung führen.

Bezugszeichenliste

1 Bestrahlungskammer
2 Strahlungsquelle
3 Motor
4 Sensor
5 Lager mit Wellendichtung
5′ Lager mit Wellendichtung
6 Ablauf
7 Zulauf
8 Montageluke
9 Zuleitung Sensor - Schaltschrank
10 Schaltschrank
11 Zuleitung Schaltschrank - Strahler
12 Schutzrohrhalterung
13 Welle
14 Bypass
15 Be-/Entlüftungsventil
16 Verschlüsse
17 Leiteinrichtung
18 Schutzrohr
19 Strahlerrohr
20 Sockel
21 Schutzrohrdichtung
22 einseitige Zuleitung zur Stromversorgung
A anströmendes Medium
B verwirbelnde Bewegung

Claims

1. Vorrichtung zum Entkeimen von Flüssigkeiten oder Gasen mittels ultravioletter Strahlung, dadurch gekennzeichnet, daß in einem Bestrahlungsraum (1) mindestens eine UV- Strahlungsquelle (2) mit ihrem das Medium abgrenzenden UV-Licht durchlässigen Schutzmantel (18) in eine das zu entkeimende Medium (A) verwirbelnde Bewegung (B) versetzt wird.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das zu entkeimende Medium (A) selbst die Bewegung (B) durch die eigene Anströmung hervorruft.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das zu entkeimende Medium (A) zur Erzeugung der Bewegung (B) direkt auf die im Medium (A) befindlichen Teile der Entkeimungseinrichtung angreift.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das zu entkeimende Medium (A) zur Erzeugung der Bewegung (B) auf eine die im Medium (A) befindlichen Teile der Entkeimungseinrichtung antreibende Vorrichtung (17) angreift.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein sich in der Bestrahlungskammer (1) befindender Antrieb (3) die Bewegung (B) durch die Zufuhr externer Energie hervorruft.

6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Hüllrohr (1) zum Wechsel und zur Wartung der UV-Strahlungsquellen (2) der Länge nach mit einer Montageluke (8) versehen ist, die Arbeiten an der Anlage auch bei geringen Raummaßen ermöglicht.

7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß ein Sensor (4) beim Unterschreiten der zur Entkeimung notwendigen Strahlungsintensität eine Bremsung der Bewegung (B) bis zum Stillstand der Anlage auslöst.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die die Strahlungsintensität unterschreitende Strahlungsquelle (2) an markierter Stelle zum Stillstand kommt.

9. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß eine elektrische Signaleinrichtung die die Strahlungsintensität unterschreitende Strahlungsquelle (2) anzeigt.

10. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß zur besseren Verwirbelung der Schutzmantel (18) der UV-Strahlungsquelle (2) eine die Verwirbelung begünstigende Form aufweist.

11. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Anordnung der UV-Strahlungsquellen (2) mit ihrer Längsachse parallel zur Strömungsrichtung des zu entkeimenden Mediums (A) erfolgt.

12. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Anspruche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Anordnung der UV-Strahlungsquellen (2) mit ihrer Längsachse winklig zur Strömungsrichtung des zu entkeimenden Mediums (A) erfolgt.