CH704494B1

CH704494B1 - Vorrichtung zur Reinhaltung von Wasser in einem Behälter.

Info

Publication number: CH704494B1
Application number: CH2362011A
Authority: CH
Inventors: Manfred Fitsch; Alex Vielmetti
Original assignee: Plaston Ag
Priority date: 2011-02-09
Filing date: 2011-02-09
Publication date: 2015-03-13
Also published as: CH704494A1

Abstract

In einer wasserdurchlässigen Schutzhülle (3) ist ein feinkörniges beschichtetes Trägermaterial (4) angeordnet. Als Trägermaterial ist Titanium Dioxid und als Beschichtung eine Silberverbindung eingesetzt. Das Titanium Dioxid weist eine Korngrösse von kleiner als 10 µm auf, die Schutzhülle (3) weist Poren oder Maschen mit einer Weite von weniger als 5 µm auf. Die Vorrichtung aus Schutzhülle (3) und Rahmenelement (5) wird in Wasserbehälter eingelegt und ermöglicht die Reinhaltung des Wassers, mittels eines gleichbleibenden Gehaltes von Silberionen über einen längeren Zeitraum.

Description

Beschreibung

[0001 ] Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Reinhaltung von Wasser in einem Behälter, unter Nutzung des oligodynamischen Effektes, wobei als Wirkstoff eine Silberverbindung eingesetzt ist, dieser Wirkstoff in einer wasserdurchlässigen Schutzhülle eingeschlossen und diese Schutzhülle mit dem Wirkstoff in das Wasser im Behälter eingelegt ist.

[0002] Bei Geräten, welche Speicherbehälter für Wasser aufweisen, wie z.B. bei mobilen Klimaanlagen, Luftbefeuchtungsgeräten und ähnlichen, ist bekannt, dass im Wasser von Anbeginn Keime vorhanden sein können oder sich während des Betriebes ansiedeln und auch vermehren. Diese Verschmutzung durch Mikroorganismen ist unerwünscht, insbesondere wenn es sich um Krankheitserreger handelt, da die Keime an die Umgebungsluft abgegeben werden können und auch zu einer Verschmutzung des Gerätes führen. Es ist allgemein bekannt, zur Keimfreihaltung bzw. Reinhaltung von Wasser das oligodynamische Prinzip anzuwenden, nach welchem Ionen einiger Metalle derartige Keime vernichten können. Besonders häufig finden dabei als Wirkstoff das Metall Silber oder Silberverbindungen Verwendung.

[0003] Aus CH 644 087 A5 ist eine Anwendung bekannt, bei welcher zur Keimfreihaltung von Wasser Tabletten aus pulverförmigen Silberverbindungen, z.B. aus Silberchlorid oder Silberbromat, eingesetzt werden. Dabei wird das pulverförmige Ausgangsmaterial, welches den Wirkstoff bildet, unter hohem Druck zu Tabletten gepresst und diese Tabletten werden direkt in das Wasser gegeben. Insbesondere bei Geräten, bei welchen von Zeit zu Zeit verbrauchtes Wasser ersetzt und frisches Wasser in den Behälter nachgefüllt wird, ist die erforderliche Konzentration von Ionen im Wasser bzw. dieser Lösung nur schwer aufrechtzuerhalten und kontrollierbar. Die Tabletten weisen im Verhältnis zum Wirkstoffvolumen nur eine beschränkte Austauschoberfläche auf und das Material im Innern der Tablette ist nur beschränkt oder überhaupt nicht wirksam. Zudem besteht die Gefahr, dass die Tablettenoberfläche verschmutzt und damit unwirksam wird oder dass die Tabletten mechanisch beschädigt und die Wirkstoffe ausgeschwemmt werden.

[0004] Eine weitere Lösung ist aus DE 10 029 082 A1 bekannt. Dabei wird vorgeschlagen, als Wirkstoff Wolle oder Gewebe aus Silber oder Silber-Mischgewebe oder mit Silber beschichtete Gewebe einzusetzen. Diese Materialien auf Silberbasis sollen direkt ins Wasser gelegt oder in einem wasserdurchlässigen Gehäuse angeordnet und mit diesem Gehäuse ins Wasser eingebracht werden. In der Praxis zeigt sich jedoch, dass derartige Gewebe aus Silber oder mit Silber beschichtete Fasern keine genügende Wirksamkeit aufweisen und insbesondere in Behältern mit häufigen Wasserwechseln die gewünschte lonenkonzentration nicht aufrechterhalten werden kann. Zudem ist die Herstellung aufwendig und teuer.

[0005] Es ist deshalb Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung zu schaffen, mit welcher in einem Wasserbehälter, auch bei wiederholten Wasserwechseln, eine möglichst konstante Konzentration von Silberionen aufrechterhalten und dabei ein Maximalwert nicht überschritten wird, dabei der Wirkstoff eine möglichst grosse aktive Oberfläche aufweist und vor Ausschwemmen geschützt ist und die Vorrichtung einfach anwendbar und herstellbar ist.

[0006] Diese Aufgabe wird in Verbindung mit dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass der Wirkstoff als Beschichtung auf ein feinkörniges Trägermaterial aufgebracht ist, die Korngrösse des Trägermaterials kleiner als 10 pm ist und die Schutzhülle, welche das beschichtete Trägermaterial umschliesst, Poren oder Maschenweiten aufweist, welche kleiner als 5 pm sind.

[0007] Derartige beschichtete Trägermaterialien sind im Handel erhältlich, beispielsweise von der Firma Clariant mit der Bezeichnung «JMAC Composite PG », in feinkörniger Pulverform. Dieses Produkt dient als Zusatzstoff in der Kunststoffherstellung, beispielsweise bei der Herstellung von Kunststofffasern, und ist für Anwendungen in nicht wässriger Umgebung bestimmt. Überraschenderweise hat sich nun aber gezeigt, dass mit derartigen, mit Silberverbindungen beschichteten Trägermaterialien, bei Einsatz in Wasser und mit der erfindungsgemässen Vorrichtung, die aus dem Stand der Technik bekannten Nachteile in einfacher Weise behoben werden können. Dies wird dadurch erreicht, dass das beschichtete, pulverförmige Material nur in einem kontrollierten Kontakt mit einer bestimmten Menge Wasser steht, was durch die geeignete Ausgestaltung der als Filter wirkenden Schutzhülle bewirkt wird. Das beschichtete, pulverförmige Material weist eine sehr grosse aktive Wirkstoffoberfläche auf, welche durch die umgebende Schutzhülle vor Verschmutzungen und Kontakt mit anderen Materialien geschützt ist. Die Schutzhülle hat jedoch zusätzlich die Funktion, als durchlässige Membran für Silberionen und Wasser zu wirken. Um diese Funktion erfüllen zu können, besteht die Schutzhülle aus einem Gewebe oder einem Faservlies oder einer durchlässigen Kunststoffmembran. Bei Verwendung eines Gewebes ist die Maschenweite kleiner als 5 pm und bei Verwendung von Vlies oder einer Kunststoffmembran weisen die Poren eine Öffnungsweite auf, welche kleiner als 5 pm ist. Wird die Schutzhülle mit dem beschichteten Trägermaterial in einen Behälter mit Wasser gelegt, so kann das Wasser durch die Maschenöffnungen oder Poren in das Innere der Schutzhülle eindringen und vermengt sich mit dem beschichteten Trägermaterial.

[0008] Innerhalb der Schutzhülle wird durch das mit einer Silberverbindung beschichtete pulverförmige/feinkörnige Trägermaterial und das in die Schutzhülle eingedrungene Wasser eine Puffer-/Speicherzone gebildet. In diesem Innenvolumen der Schutzhülle stellt sich in kurzer Zeit im Wasser ein Gehalt an Silberionen ein, welcher etwa der maximalen Löslichkeit entspricht. Dies entspricht bei der erfindungsgemässen Lösung etwa einem Gehalt von 0,01 bis 3 mg/Liter. Die Schutzhülle mit ihren Öffnungen bzw. Poren wirkt gegenüber dem Umgebungswasser als Filter und durch Diffusion und Konvektion erfolgt der Transport der Silberionen in das Umgebungswasser. Bei der erfindungsgemäss vorgeschlagenen Grösse der Maschenöffnungen oder Poren in der Schutzhülle entsteht dabei im Wasser, welches die Schutzhülle umgibt, als Folge der Diffusionsstrecke eine geringere Konzentration von Silberionen. Dadurch kann beispielsweise bei

2 Luftbefeuchtungsgeräten gewährleistet werden, dass im Wasserbehälter die Konzentration von Silberionen im Wasser die teilweise von Behörden vorgeschriebenen Grenzwerte nicht überschreitet. Gleichzeitig wird aber auch erreicht, dass im Umgebungswasser im Behälter eine etwa gleich bleibende Konzentration an Silberionen erreicht wird, da das beschichtete Trägermaterial nicht direkt vom Umgebungswasser umspült wird, sondern die Konzentration durch den Übergangsprozess der Silberionen über die Schutzhülle im Gleichgewicht gehalten wird.

[0009] Eine vorteilhafte Ausbildung des Erfindungsgegenstandes sieht vor, dass der Wirkstoff, welcher als Beschichtung auf das Trägermaterial aufgebracht ist, Silberchlorid (AgCI) ist. Als Trägermaterial wird ein gegenüber Wasser inertes Material vorgeschlagen, wobei sich Titanium Dioxid als besonders vorteilhaft erweist. Bei dem besonders geeigneten, handelsüblichen Produkt der Firma Clariant besteht das pulverförmige Material aus ca. 20 % Silberchlorid und ca. 80 % Titanium Dioxid.

[0010] Eine weitere Ausbildung der Erfindung sieht vor, dass die Schutzhülle pro Liter Umgebungswasser minimal 0,5 g und maximal 5 g beschichtetes Trägermaterial enthält. Diese Menge an beschichtetem Trägermaterial gewährleistet auch bei häufigem Wasserwechsel im Behälter eine lang andauernde Wirksamkeit der Entkeimung des Wassers und ermöglicht die gewünschte Reinhaltung des Wassers. Bei Luftbefeuchtungsgeräten für den Gebrauch in Büro- und Wohnräumen ist eine Wirksamkeit über mehrere Wochen gewährleistet.

[0011 ] Erfindungsgemäss wird weiter vorgeschlagen, dass die Schutzhülle eine wirksame Austauschfläche von mindestens 2 cm<2>pro Liter Wasser aufweist. Die Grösse der Austauschfläche ist dabei auf die Menge an beschichtetem Trägermaterial abgestimmt, wobei durch Veränderung der Grösse der Austauschfläche auch die Geschwindigkeit des Konzentrationsausgleichs an Silberionen zwischen dem Innenraum der Schutzhülle und dem Umgebungswasser verändert werden kann. Als besonders vorteilhaft hat sich die erfindungsgemässe Vorrichtung erwiesen, wenn der Wasserbehälter Teil eines Luftbefeuchtungsgerätes ist. Die mit beschichtetem Trägermaterial gefüllten Schutzhüllen lassen sich in einfacher Weise in den Wasserbehälter derartiger Geräte einlegen und auch bei Bedarf ersetzen. Dabei wird ein direkter Kontakt, z.B. Hautkontakt, mit dem beschichteten Trägermaterial durch die Schutzhülle vermieden. Die Herstellung der mit Wirkstoff gefüllten Schutzhüllen ist einfach und kostengünstig und die Handhabung in der praktischen Anwendung ist ebenfalls sehr einfach und gefahrlos.

[0012] Es erweist sich als vorteilhaft, wenn die Schutzhülle von einem festen Rahmenelement umgeben und in diesem gehalten ist. Zweckmässigerweise ist dieses Rahmenelement mit einem Haltegriff versehen, wodurch die Handhabung der Schutzhüllen noch zusätzlich verbessert wird.

[0013] Im Folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 einen Wasserbehälter mit einer erfindungsgemässen Reinhaltungsvorrichtung, und Fig. 2 eine Explosionsdarstellung der Reinhaltungsvorrichtung.

[0014] Fig. 1 zeigt einen Wasserbehälter 1 , wie er beispielsweise bei Luftbefeuchtungsgeräten oder mobilen Klimaanlagen zur Speicherung von Wasser 2 Verwendung findet. In das Wasser 2 ist eine erfindungsgemässe Vorrichtung zur Reinhaltung des Wassers 2 eingelegt. Diese Vorrichtung umfasst eine Schutzhülle 3, welche von einem Rahmenelement 5 umgeben ist. Dieses Rahmenelement 5 weist einen Haltegriff 6 auf und dient dazu, die Schutzhülle 3 vor Beschädigungen zu schützen und deren Handhabung zu erleichtern. Dieses Rahmenelement 5 ist jedoch für die Funktion der Vorrichtung nicht notwendig. Wenn kein Rahmenelement 5 vorhanden ist, ist die Schutzhülle 3 durch andere Massnahmen allseitig verschlossen, z.B. durch Verschweissen oder Verkleben der Randbereiche. In der Schutzhülle 3 befindet sich eine vorgegebene, vom Volumen des Wassers 2 im Behälter 1 und von der gewünschten Wirkungsdauer abhängige Menge von pulverförmigem Trägermaterial, welches mit Silberchlorid beschichtet ist.

[0015] Fig. 2 zeigt eine perspektivische Ansicht der Vorrichtung in Explosionsdarstellung, umfassend die Schutzhülle 3 und das Rahmenelement 5 gemäss Fig. 1. Die Schutzhülle 3 ist allseitig dicht verschlossen und weist einen Innenraum 7 auf. In diesem Innenraum 7 ist eine bestimmte Menge von beschichtetem Trägermaterial 4 eingeschlossen, wobei im beschriebenen Beispiel das Trägermaterial aus Titanium Dioxid besteht, welches mit Silberchlorid beschichtet ist. Das beschichtete Trägermaterial 4 liegt als feinkörniges Pulver vor und weist eine Korngrösse auf, welche kleiner als 10 pm ist. In der Darstellung ist die Schutzhülle 3 teilweise aufgeschnitten, um das Trägermaterial 4 sichtbar zu machen. Die Schutzhülle 3 ist in das Rahmenelement 5 eingelegt, wobei das Rahmenelement 5 aus zwei Teilen 8, 9 besteht. Die beiden Teile 8, 9 werden mit bekannten Schnappverbindungen miteinander verbunden. Die beiden Teile 8, 9 weisen einen Innenraum 1 1 auf, in welchen die Schutzhülle 3 eingelegt ist. In den beiden Teilen 8, 9 sind zudem Durchbrüche bzw. Öffnungen 10 vorhanden, durch welche das Wasser in den Innenraum 1 1 und damit in die Schutzhülle 3 eindringen kann.

[0016] Die Schutzhülle 3 besteht im beschriebenen Beispiel aus einem textilen Gewebe aus Kunststofffasern. Dieses Gewebe weist eine Maschenweite auf, welche kleiner als 5 pm ist. Wird die aus der Schutzhülle 3 und dem darin eingeschlossenen Trägermaterial 4 mit dem Wirkstoff gebildete Vorrichtung mit dem Rahmenelement 5 in das Wasser 2 im Behälter 1 eingelegt, so dringt das Wasser über die Öffnungen 10 in die Schutzhülle 3 ein und vermengt sich mit dem beschichteten Trägermaterial 4. Im Innenraum 7 der Schutzhülle 3 entsteht dann im Wasser eine Konzentration von Silbe-

3

Claims

rionen von bis zu 3 mg/Liter. Im Wasservolumen 2, welches die Vorrichtung bzw. die Schutzhülle 3 umgibt, stellt sich dann eine Konzentration von Silberionen von 0,01 bis 3 mg/Liter ein. Als Folge des Diffusionswiderstandes, welcher durch die Schutzhülle 3 zwischen dem Wasservolumen im Innenraum 7 der Schutzhülle 3 und dem Umgebungswasser 2 gebildet ist, bleibt die gewünschte Konzentration von Silberionen im Wasser 2 im Behälter 1 über einen längeren Zeitraum erhalten. Bei Luftbefeuchtungsgeräten, welche in Wohn- und Büroräumen Verwendung finden, werden die Parameter des Systems so gewählt, dass die Konzentration von Silber im Wasser 2 den Wert von 0,3 mg/Liter nicht übersteigt. [0017] Bei einem beispielhaften Luftbefeuchtungsgerät, welches in Wohn- und Büroräumen Verwendung findet, weist der Behälter 1 ein Wasservolumen 2 von ca. 3 Litern auf. Es wird angenommen, dass dieses Wasservolumen jeweils alle 9-12 Stunden aufgebraucht und durch Frischwasser ersetzt wird. Um eine genügende Entkeimung und damit Reinhaltung des Wassers 2 im Behälter 1 über einen Zeitraum von beispielsweise 360 Tagen zu erreichen, wird die Schutzhülle 3 mit 0,7 g von mit Silberchlorid beschichtetem Trägermaterial gefüllt. Bei Geräten mit einem anderen Wasservolumen und einem anderen Wasserverbrauch können diese Parameter entsprechend angepasst werden. Patentansprüche 1. Vorrichtung zur Reinhaltung von Wasser (2) in einem Behälter (1), unter Nutzung des oligodynamischen Effektes, wobei als Wirkstoff eine Silberverbindung eingesetzt ist, dieser Wirkstoff in einer wasserdurchlässigen Schutzhülle (3) eingeschlossen und diese Schutzhülle (3) mit dem Wirkstoff in das Wasser (2) im Behälter (1 ) eingelegt ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Wirkstoff als Beschichtung auf ein feinkörniges Trägermaterial (4) aufgebracht ist, die Korngrösse des Trägermaterials kleiner als 10 pm ist und die Schutzhülle (3), welche das beschichtete Trägermaterial (4) umschliesst, Poren oder Maschenweiten aufweist, welche kleiner als 5 pm sind.
2. Vorrichtung nach Patentanspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Wirkstoff, welcher als Beschichtung auf das Trägermaterial (4) aufgebracht ist, Silberchlorid (AgCI) ist.
3. Vorrichtung nach Patentanspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Trägermaterial ein gegenüber Wasser inertes Material ist.
4. Vorrichtung nach einem der Patentansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das feinkörnige Trägermaterial aus Titanium Dioxid gebildet ist.
5. Vorrichtung nach einem der Patentansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Schutzhülle (3) aus einem Gewebe besteht.
6. Vorrichtung nach einem der Patentansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Schutzhülle (3) aus einem Faservlies besteht.
7. Vorrichtung nach einem der Patentansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Schutzhülle (3) aus einer Kunststoffmembran besteht.
8. Vorrichtung nach einem der Patentansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Schutzhülle (3) in einem festen Rahmenelement (5) gehalten ist.
9. Verwendung einer Vorrichtung nach einem der Patentansprüche 1 bis 8, zum Reinhalten des Wassers im Wasserbehälter (1) eines Luftbefeuchtungsgerätes.
10. Verwendung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Schutzhülle (3) pro Liter Wasser minimal 0,5 g und maximal 5 g beschichtetes Trägermaterial (4) enthält.
1 1. Verwendung nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Schutzhülle (3) eine wirksame Austauschfläche von mindestens 2 cm<2>pro Liter Wasser aufweist. 4