DE2551622A1

DE2551622A1 - Geraet zum sterilisieren von fluessigkeiten

Info

Publication number: DE2551622A1
Application number: DE19752551622
Authority: DE
Inventors: Reiner Dipl Ing Wiest
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1973-02-17
Filing date: 1975-11-18
Publication date: 1977-06-02

Description

Gerät zum Sterilisieren von Flüssigkeiten
Gegenstand des Hauptpatents (Patentanmeldung P 23 07 877.5-41) ist eine Einrichtung zum Sterilisieren von Flüssigkeiten mittels UV-Strahlung und von dieser gebildetem Ozon, bestehend aus wenigstens einem in einer Bestrahlungskammer untergebrachtem Entkeimungsbrenner, dem in Abstand eine Umhüllung aus für Uv-Strahlung durchlässigem Material zugeordnet ist und in den so gebildeten Kanal zwischen Entkeimungsbrenner und Umhüllung ein Sauerstoff enthaltendes Gas eingeleitet wird und wobei die die Umhüllung durchdringenden Uv-Strahlen auf die den Raum zwischen Umhüllung und Innenwandung der Bestrahlungskammer durchtretende Flüssigkeit einwirken.
Das ozonisierte Gas wird dabei in einen kombinierten Reaktions-Sammelbehälter eingeleitet, dem die aus der Bestrahlungskammer austretende Flüssigkeit zugeführt wird.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einerseits den Aufwand einer solchen Einrichtung zu reduzieren und zum andern den Entkeimungseffekt zu intensivieren, so daß insgesamt gesehen eine äußerst ökonomische Entkeimungsanlage erhalten wird.
Diese Aufgabe ist dadurch gelöst, daß erfindungsgemäß das aus dem Strömungskanal der Bestrahlungskammer austretende ozonisierte Gas wieder in die Bestrahlungskammer zurück-und der im Raum zwischen Umhüllung und Innenwandung der Bestrahlungskammer befindlichen und diese Kammer durchsetzenden Flüssigkeit zugeführt wird. Diese MaRnshme bringt den Vorteil mit sich, daß auf den kombinierten Reaktions-Sainmelbehälter verzichtet werden kann. Die entkeimte Flüssigkeit wird nunmehr einer im Austrittsbereich der Bestrahlungskammer vorgesehenen Zapfstelle entnommen. Des weiteren wird das der in der Bestrahlungskammer befindlichen Flüssigkeit zugeführte ozonisierte Gas einer erneuten W-Bestrahlung unterworfen, wodurch die Ozonisierung verstärkt und damit auch die Entkeimungswirkung verbessert wird. Um diesbezüglich einen verhältnismäßig breiten Variationsbereich zu schaffen, wird in weiterer Ausgestaltung der Erfindung vorgeschlagen, in die Rückleitung für das ozonisierte Gas einen Dreiwegehahn einzubauen, um die Möglichkeit zu haben, das ozonisierte Gas, wobei das Gas in der Regel Luft sein wird, auch mehrfach durch den Strömungskanal zwischen Entkeimungsbrenner und Umhüllung zu hindurchströmen zu lassen. Der Dreiwegehahn kann dabei manuell betätigt werden oder auch automatisch gesteuert sein. Als besonders vorteilhaft hat es sich erwiesen, das Gerät zum Sterilisieren von Flüssigkeiten mit wenigstens zwei strömungsmäßig in Reihe geschalteten Bestrahlungskammern auszurüsten und die Riickleitung für das ozonisierte Gas von der zuletzt durchströmten Bestrahlungskammer zu der als erste durchströmten Bestrahlungskammer zu führen. Um zwecks Verstärkung des Entkeimungseffekts auch durch eine längere Durchströmdauer der Flüssigkeit durch die Bestrahlungskammern zu erzielen, ist nach einem weiteren Gedanken der Erfindung vorgesehen, im Raum zwischen Umhüllung und Innenwandung der Bestrahlungskammern Schikanen insbesondere in Form von Spiralen anzubringen, welche der durchlaufenden Flüssigkeit eine Drallbewegung aufzwingen.
Die Erfindung wird im nachstehenden anhand der Zeichnung, die ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel eines Geräts zum Sterilisieren von Flüssigkeiten schematisch veranschaulicht, naher erläutert.
Wie aus der Figur ersichtlich ist, besteht das Gerät aus zwei strömungsmäßig in Reihe geschalteten Uv-Bestrahlungskammern 1,2, von denen jede einen in ihr auswechselbar angeordneten Entkeimungsbrenner 4 beispielsweise in Form eines Quecksilber-Niederdruckbrenners enthält, welcher von einer UV-strahlungsdurchlässigen Umhüllung 5 in Form eines Zylinders flüssigkeitsdicht umschlossen ist. Die Umhüllung besteht vorzugsweise aus reinem Quarzglas und ist in einem geeigneten Abstand vom Entkeimungsbrenner angeordnet. Dadurch verbleibt zwischen der äußeren Oberfläche des Entkeimungsbrenners 4 und der inneren Oberfläche der Umhüllung 5 jeweils ein Strömungskanal 6,7. Der Abstand der aus Quarzglas bestehenden zylindrischen Umhüllung 5 vom Entkeimungsbrenner 4 wird dabei jeweils abhängig von der gewünschten Strahlungsleistung und/oder der erforderlichen Strahlungswirkung gewählt.
Die zu entkeimende Flüssigkeit wird der Bestrahlungskammer 1 über die Zulaufstelle 8 gegebenenfalls unter Zwischenschaltung eines Filters 9 zugeführt. Das Filter hält dabei vor allem auch solche Substanzen und/oder Körperteilchen vom Eintritt in die Bestrahlungskammer fern, welche die Strahlungsdurchlässigkeit der zu entkeimenden Flüssigkeit im interessierenden Wellenbereich beeinträchtigen könnten. Die Flüssigkeit gelangt jeweils in den Raum 3 zwischen Umhüllung und Innenwandung der Bestrahlungskammern 1,2 und durchströmt die erste Kammer 1 von oben nach unten und die zweite Kammer 2 von unten nach oben. Dabei wirkt die bakterizideUV-Strahlung der Welleno länge 2000 bis 3000 A#, insbesondere die der Wellenlänge 254/um, nach dem Durchdringen der Strömungskanäle 6,7 sowie der Wandung der Umhüllung 5 auf die zu entkeimende Flüssigkeit 10 ein. Die in der ersten Bestrahlungskammer der sterilisierenden Wirkung einer UV-Strahlung unterworfene Flüssigkeit gelangt über eine Rohrleitung 11 in die zweite UV-Bestrahlungskammer und verläßt diese nach dieser zweiten Bestrahlungsphase durch die Zapfstelle 24, sofern diese geöffnet ist. Auch dieser Zapfstelle kann ein Filter 25 vorgeschaltet sein, beispielsweise ein Aktivkohlefilter.
Zum Zecke der Ozonisierung der Flüssigkeit wird der ersten UV-Bestrahlungskammer 1 ein ozonisierbares Gas, beispielsweise Luft, über eine Ansaug- bzw. Eintrittsstelle 13 zugeführt.
Zu diesem Zweck kann gegebenenfalls auch ein Luftkompressor 14 oder dgl. verwendet werden. Um den Ozonisierungseffekt zu verbessern, kann in weiterer Ausgestaltung der Erfindung die angesaugte Luft gekühlt werden. Zu diesem Zweck kann beispielsweise dem Luftkompressor ein Kühler in Form eines Peltier-Elements 27 oder dgl. nachgeschaltet sein. Das Gas bzw. die Luft gelangt über eine an der Stelle 15 den Behälterdeckel 16 durchdringende Leitung 17 in den ersten Strömungskanal 6 und wird auf dem Weg zur Austrittsstelle 18 der Einwirkung der Uv-Strahlung des Wellenbereichs 1800 bis 2000 A, insbesondere aber der Wellenlänge 185 nm, ausgesetzt und dadurch ozonisiert. Das ozonisierte Gas strömt über eine Verbindungsleitung 19 von unten her in den Strömungskanal 7 der Bestrahlungskammer 2 ein, durchsetzt diesen von unten nach oben und wird dabei einer zweiten Ozonisierungsphase unterworfen und gelangt schließlich in eine Leitung 20, die zur Zulaufstelle 8 für die Flüssigkeit zurückgeführt ist und der letzteren somit zugesetzt wird. Das ozonisierte Gas könnte selbstverständlich auch an einer anderen Stelle in den Flüssigkeitsraum der Bestrahlungskammer 1 eingeführt werden.
Mittels eines in der Leitung 20 angebrachten Dreiwegehahns 26, der zum Beispiel durch ein Magnetventil 27 oder dgl. automatisch gesteuert sein kann, besteht auch die Möglichkeit, das in der Leitung 20 befindliche ozonisierte Gas erneut den Strömungskanälen 6 und 7 zuzuführen, und zwar einmal oder auch mehrmals, und erst danach der Flüssigkeit zuzusetzen. Es ist auch denkbar, nur einen Teil des ozonisierten Gases erneut den Strömungskanälen 6,7 zuzuführen und den anderen Teil unmittelbar in die Flüssigkeit einzuleiten.
Im Raum zwischen der Umhüllung 5 und der Innenwandung der Bestrahlungskammern sind Spiralen 28 oder dgl. angeordnet, welche zur Erzeugung eines Flüssigkeitsdralls beitragen.
Auf diese Weise wird die Verweilzeit der zu entkeimenden Flüssigkeit in den Bestrahlungskammern erhöht und dementsprechend die Entkeimungswirkung verbessert. Im Bedarfæfalle können selbstverständlich auch mehrere Bestrahlungskammern parallel geschaltet sein.
- Patentansprüclie -

Claims

Patentansprüche t*) Gerät zum Sterilisieren von Flüssigkeiten mittels ~nr-Strahlung und von dieser gebildetem Ozon, bestehend aus wenigstens einem in einer Bestrahlungskammer untergebrachten Entkeimungsbrenner, dem im Abstand eine Umhüllung aus für Wf-Strahlung durchlässigem Material zugeordnet ist und in den so gebildeten Strömungskanal zwischen Entkeimungsbrenner und Umhüllung ein Sauerstoff enthaltendes Gas eingeleitet wird und wobei die die Umhüllung durchdringenden UV-Strahlen auf die den Raum zwischen Umhüllung und Innenwandung der Bestrahlungskammer durchsetzende Flüssigkeit einwirken (nach Patentanmeldung P 23 07 872.5), dadurch gekennzeichnet, daß das aus dem Strömungskanal der Bestrahlungskammer austretende ozonisierte Gas wieder in die Bestrahlungskammer zurück- und der im Raum zwischen Umhüllung und Innenwandung der Bestrahlungskammer befindlichen und diese Kammer durchsetzenden Flüssigkeit zugeführt wird.
2.) Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das ozonisierte Gas vor dem Einleiten in die Flüssigkeit erneut in den Strömungskanal zwischen Entkeimungsbrenner und Umhüllung zurückgeleitet wird.
3.) Gerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die zum Entkeimungsbrenner führende Rückleitung für das ozonisierte Gas mit einem Dreiwegehahn ausgestattet ist.
4.) Gerät nach den Ansprüchen 1 - 3, dadurch gekennzeichnet, daß es mehrere Bestrahlungskammern enthält, die strömungsmäßig in Reihe geschaltet sind und bei dem die Rückleitung für das ozonisierte Gas von der zuletzt durchströmten Bestrahlungskammer zur ersten Bestrahlungskammer geführt ist.
5.) Gerät nach den Ansprüchen 1 - 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückleitung für das ozonisierte Gas in den Flüssigkeitszulauf der ersten Bestrahlungskammer mündet.
6.) Gerät nach den Ansprüchen 1 - 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Bestrahlungskammern im Raum zwischen Umhüllung und Innenwandung spiralförmig oder ähnlich verlaufende Elemente zur Erzielung eines Flüssigkeitsdralls enthalten.
7.) Gerät nach den Ansprüchen 1 - 6, dadurch gekennzeichnet, daß die angesaugte Luft vor ihrem Eintritt in die Bestrahlungskammern einen Kühler durchsetzt.
8.) Gerät nachAnspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß als Kühler ein Peltier-Element sorge en ist.