CH704494B1 - Apparatus for keeping water in a container. - Google Patents
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- A01N59/00—Biocides, pest repellants or attractants, or plant growth regulators containing elements or inorganic compounds
- A01N59/16—Heavy metals; Compounds thereof
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.In a water-permeable protective cover (3) a fine-grained coated carrier material (4) is arranged. As support material is titanium dioxide and used as coating a silver compound. The titanium dioxide has a particle size of less than 10 microns, the protective sheath (3) has pores or meshes with a width of less than 5 microns. The device of protective cover (3) and frame element (5) is placed in water tank and allows the purity of the water, by means of a constant content of silver ions over a longer period.
Description
Beschreibung description
[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. The invention relates to a device for keeping water in a container, using the oligodynamic effect, being used as the active ingredient is a silver compound, this active ingredient enclosed in a water-permeable protective cover and this protective cover is inserted with the active ingredient in the water in the container ,
[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. In devices having storage containers for water, such as e.g. in mobile air conditioners, humidifiers and the like, it is known that in the water from the beginning germs may be present or settle during operation and also multiply. This contamination by microorganisms is undesirable, especially when it comes to pathogens, since the germs can be released into the ambient air and also lead to contamination of the device. It is generally known to use the oligodynamic principle for sterilization of germs or keeping water, according to which ions of some metals can destroy such germs. Particularly often find as the active ingredient, the metal silver or silver compounds use.
[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. From CH 644 087 A5 an application is known in which for the sterilization of water tablets of pulverulent silver compounds, e.g. from silver chloride or silver bromate. In this case, the powdery starting material, which forms the active ingredient, pressed under high pressure into tablets and these tablets are added directly into the water. In particular, in devices in which replaced from time to time spent water and fresh water is replenished in the container, the required concentration of ions in the water or this solution is difficult to maintain and controllable. The tablets have only a limited exchange surface in relation to the volume of active substance and the material inside the tablet is only limited or not at all effective. In addition, there is a risk that the tablet surface is dirty and thus ineffective or that the tablets are mechanically damaged and the active ingredients flushed out.
[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. Another solution is known from DE 10 029 082 A1. It is proposed to use as active ingredient wool or fabric made of silver or silver blended fabric or silver-coated fabric. These silver-based materials should be placed directly into the water or placed in a water-permeable housing and introduced with this housing into the water. In practice, however, it has been found that such fabrics of silver or silver-coated fibers do not have sufficient effectiveness and, in particular, in containers with frequent water changes, the desired ion concentration can not be maintained. In addition, the production is complicated and expensive.
[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. It is therefore an object of the invention to provide a device with which in a water tank, even with repeated changes of water, a constant concentration of silver ions maintained while a maximum value is not exceeded, while the active substance has the largest possible active surface area and is protected from soaking and the device is easy to use and manufacture.
[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. This object is achieved in conjunction with the preamble of claim 1 according to the invention that the active ingredient is applied as a coating on a fine-grained carrier material, the grain size of the carrier material is less than 10 pm and the protective sheath, which encloses the coated carrier material pores or meshes which are smaller than 5 pm.
[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. Such coated carrier materials are commercially available, for example from the company Clariant with the name "JMAC Composite PG", in fine-grained powder form. This product serves as an additive in plastics manufacturing, for example in the manufacture of plastic fibers, and is intended for use in non-aqueous environments. Surprisingly, it has now been shown that with such coated with silver compounds support materials, when used in water and with the inventive device, the disadvantages known from the prior art can be solved in a simple manner. This is achieved in that the coated, powdery material is only in controlled contact with a certain amount of water, which is effected by the appropriate design of the filter acting as a protective cover. The coated, powdery material has a very large active surface area, which is protected by the surrounding protective cover from contamination and contact with other materials. However, the protective sheath additionally has the function of acting as a permeable membrane for silver ions and water. In order to fulfill this function, the protective cover consists of a fabric or a non-woven fabric or a permeable plastic membrane. When using a fabric, the mesh size is less than 5 pm, and when using fleece or a plastic membrane, the pores have an opening width which is less than 5 pm. If the protective cover with the coated carrier material is placed in a container with water, the water can penetrate through the mesh openings or pores in the interior of the protective cover and mixes with the coated carrier material.
[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 Within the protective sheath, a buffer / storage zone is formed by the pulverulent / fine-grained carrier material coated with a silver compound and the water which has penetrated into the protective sheath. In this inner volume of the protective shell, a content of silver ions, which corresponds approximately to the maximum solubility, arises within a short time in the water. This corresponds to the inventive solution about a content of 0.01 to 3 mg / liter. The protective cover with its openings or pores acts as a filter relative to the ambient water and by diffusion and convection, the transport of silver ions into the ambient water. In the case of the size of the mesh openings or pores in the protective sheath proposed according to the invention, a lower concentration of silver ions is produced in the water surrounding the protective sheath as a consequence of the diffusion path. As a result, for example, at
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. 2 air humidifiers ensure that the concentration of silver ions in the water in the water tank does not exceed the limits prescribed by authorities. At the same time, however, it is also achieved that an approximately constant concentration of silver ions is achieved in the ambient water in the container, since the coated carrier material is not washed directly by the ambient water, but the concentration is kept in equilibrium by the transition process of the silver ions over the protective cover.
[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. An advantageous embodiment of the subject invention provides that the active ingredient, which is applied as a coating on the carrier material, silver chloride (AgCl). As a carrier material, a water-inert material is proposed, with titanium dioxide proving to be particularly advantageous. In the case of the particularly suitable, commercially available product from Clariant, the powdery material consists of about 20% silver chloride and about 80% titanium dioxide.
[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. A further embodiment of the invention provides that the protective cover per liter of ambient water contains a minimum of 0.5 g and a maximum of 5 g of coated support material. This amount of coated substrate ensures even with frequent water changes in the container long-lasting effectiveness of the sterilization of the water and allows the desired purity of the water. Air humidifiers for office and residential use are effective for several weeks.
[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. According to the invention it is further proposed that the protective cover has an effective exchange area of at least 2 cm 2 per liter of water. The size of the exchange surface is matched to the amount of coated carrier material, and by changing the size of the exchange surface and the speed of the concentration compensation of silver ions between the interior of the protective cover and the surrounding water can be changed. The device according to the invention has proven particularly advantageous when the water container is part of an air humidifier. The filled with coated backing protective covers can be easily inserted into the water tank of such devices and replace them as needed. Thereby a direct contact, e.g. Skin contact, with the coated substrate avoided by the protective cover. The preparation of the drug-filled protective cases is simple and inexpensive and the handling in the practical application is also very simple and safe.
[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. It proves to be advantageous if the protective cover is surrounded by a fixed frame member and held in this. Conveniently, this frame member is provided with a handle, whereby the handling of the protective covers is further improved.
[0013] Im Folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen: In the following the invention will be explained in more detail by means of embodiments with reference to the accompanying drawings. Show it:
Fig. 1 einen Wasserbehälter mit einer erfindungsgemässen Reinhaltungsvorrichtung, und Fig. 2 eine Explosionsdarstellung der Reinhaltungsvorrichtung. 1 shows a water tank with a clean-keeping device according to the invention, and FIG. 2 shows an exploded view of the clean-keeping device.
[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. Fig. 1 shows a water tank 1, as used for example in humidifiers or mobile air conditioning systems for storing water 2 use. In the water 2 an inventive device for keeping the water 2 is inserted. This device comprises a protective cover 3 which is surrounded by a frame element 5. This frame member 5 has a handle 6 and serves to protect the protective cover 3 from damage and to facilitate their handling. However, this frame element 5 is not necessary for the function of the device. If no frame element 5 is present, the protective cover 3 is closed on all sides by other measures, e.g. by welding or gluing the edge areas. In the protective cover 3 there is a predetermined quantity of pulverulent carrier material, which is coated with silver chloride and is dependent on the volume of the water 2 in the container 1 and on the desired duration of action.
[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. Fig. 2 shows a perspective view of the device in an exploded view, comprising the protective cover 3 and the frame member 5 according to FIG. 1. The protective cover 3 is sealed on all sides and has an interior space 7. In this interior space 7 a certain amount of coated support material 4 is included, wherein in the example described, the support material consists of titanium dioxide, which is coated with silver chloride. The coated substrate 4 is present as a fine-grained powder and has a particle size which is less than 10 pm. In the illustration, the protective cover 3 is partially cut open in order to make the carrier material 4 visible. The protective cover 3 is inserted into the frame member 5, wherein the frame member 5 consists of two parts 8, 9. The two parts 8, 9 are connected to each other with known snap connections. The two parts 8, 9 have an interior 1 1, in which the protective cover 3 is inserted. In the two parts 8, 9 also openings or openings 10 are provided, through which the water in the interior 1 1 and thus can penetrate into the protective cover 3.
[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- The protective cover 3 consists in the example described of a textile fabric made of plastic fibers. This tissue has a mesh size which is less than 5 pm. If the device formed from the protective cover 3 and the carrier material 4 enclosed therein with the active substance is inserted with the frame element 5 into the water 2 in the container 1, the water penetrates via the openings 10 into the protective cover 3 and mixes with the coated carrier material 4. In the interior 7 of the protective cover 3, a concentration of silver is formed in the water.
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