CN102099299A - 水消毒装置及其用途 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及水消毒装置，其包括紫外灯(50)和水可流过的至少一个容器(30)，该容器具有进水口(32)和出水口(34)且在该容器内设置有反应室(35)。该容器的出水口(34)形成自由流出口。紫外灯(50)和容器(30)一起布置在筒体(10)内，该筒体(10)至少具有用于可拆卸地固定在连接器(1)上的紧固机构(20)和用于供应来自连接器(1)的水和电的连接机构(22，24)。
Description
技术领域
本发明涉及水消毒装置，它具有紫外灯和水可流过的至少一个容器，该容器具有进水口和出水口并且在该容器中布置有反应室，其中，该容器的出水口形成自由流出口。本发明还涉及这种装置的用途。
这样的自由流出口形成水取用点或出水点，经过处理的水能在这里被使用者取用。
背景技术
用于所谓的端水处理应用即就地使用场合的已知的消毒装置是腔室反应器，其通常由不锈钢或铝制成。反应器通常为圆筒形并且具有用于进水和出水的两个端口。在出水口处连接有通往出水点的管线。在反应器的中间设有线性低压汞灯。这种紫外灯必须定期更换，以确保所需的辐射能量能一直被用于有效消毒。
美国专利US4769131公开一种消毒装置，其中，紫外灯居中布置在壳体内，紫外灯被终止于壳体壁中的相应连接配件的盘绕软管围绕。多杂盘管形成反应室并被紫外灯照射。为了更换灯，在壳体端部上的板必须被拆下。然后，灯从盘绕软管内被抽出。
出水口能被直接连接到水龙头或其它合适的取水机构上。这些下游部件可能再滋生细菌。另外，传统的过滤筒可安装在该消毒装置的上游。
反应室也可以由在消毒装置壳体中的多个槽形成。在此情况下，紫外灯被由两个部分构成的外罩包围。
美国专利申请公开号US2004/0182761A1公开一种消毒装置，其提供过滤器和紫外灯的组合。在导水壳体中，尤其布置有环形碳块，在碳块中设有紫外灯。为了更换紫外灯，必须先打开壳体，然后从壳体内的水中取走碳块。当碳块从壳体中被取出时，碳块中的水流出，污染了装置周围环境。在紫外灯更换前，需要进行多次手工操作。另外，当更换碳槽和/或紫外灯时，该装置的导水部件外露且被使用者抓持，因此被污染。
另一个缺点是装置的占地面积大并且紫外灯的拆装需要一定空间。在终端安装在已知的水分配装置中是不可取的，因为在放水点处的占地要求非常大。这是不实用、缺乏美感且不经济的。其例子就是安装在集成在冷柜门中的水分配装置中或安装在具有台式装置尺寸的水冷器中。
另外，在已有装置和这种装置中，腔室容积较大。这有以下缺点，该消毒装置很难在饮用冷水产生装置下游工作。因为在消毒装置的反应室中的水通常位于冷藏空间外并会变热。另外，在任何已知的装置中均不能用冷却件如散热器来冷却反应室中的水和/或灯。
欧洲专利EP1440941B1公开一种用于提供饮用水的饮水机的水处理装置。该装置包括作为反应室的水管段，其中在水管的出水口上游且平行于水管地设有紫外灯，该出水口形成用于取用经过消毒的水的放水点。放水点自身位于紫外灯的辐照范围外并配备有保护件以免被使用者污染。
如果需要，只能相对费力地更换紫外灯。反应室明显是永久安装的，因此要不时清洁。但在EP1440941B1中没有发现对这些问题的任何解释。该装置的消毒能力相对其尺寸而言比较差，因为反应室因其顶部设有进风口而仅能部分装有水。
因此，基于EP1440941B1，本发明的任务是提供一种消毒装置，其中，紫外灯可容易更换且可避免由反应室中的长期沉积引起的不利作用。
发明内容
该任务将通过这样的消毒装置来完成，该消毒装置具有紫外灯和水可流过的至少一个容器，该容器具有进水口和出水口并具有反应室，其中，该反应室的出水口形成自由流出口，因此形成水取用点。紫外灯和容器共同布置在一个筒体中，该筒体至少具有用于可拆卸地固定在连接器上的紧固机构和用于供应来自连接器的水和电的连接机构。
紧固机构和/或连接机构优选是可***的和/或可回转的，特别是可***的和/或可拧入的。
筒体优选是可更换地构成的。
因此，优选在筒体的一侧设置所有的连接机构。由此一来，仅需要一个安装步骤，例如将筒体插接或***到连接器上。紧固机构优选布置在筒体的同一侧。
优选设置卡扣机构和/或卡口机构作为紧固机构，其允许快速更换筒体。
通过在同一筒体内集成带有反应室的容器和紫外灯，形成唯一的紧凑构件，其可独立操控和由使用者简单更换。避免在装卸过程中损坏紫外灯，因为紫外灯被布置在筒体内部，因此不会被使用者接近。筒体能被独立操作，即，其能在不限制其功能性的情况下操作，并且不需要其中必须安装筒体以便能操作的附加壳体等。
筒体是能作为整体处置的可更换的构件。
筒体是一个封闭容器，其具有用于待处理液体的至少一个进口和用于经过处理的液体的至少一个出口。由此获得进一步的优点，即，使用者不会接触到内置的导水部件，尤其是在反应器后面(下游)的那些部件，从而有效防止了污染。
优选的是，紫外灯和容器不可丢失地安置在筒体中，从而当拆除或安装筒体时，相应的部件不会不小心从筒体中脱落。这种不可丢失的布置结构不排除可拆卸的布置形式。
根据另一个实施例，紫外灯和容器不可拆地安置在筒体内。
在筒体中的不可拆的紧固是指使用者不能将灯从筒体中拆走，这不排除在回收情况下部件可以分离。
通过更换筒体，带有反应室和出水口的容器和灯一起被更换，从而使反应室也定期更换，优选按照紫外灯的更换周期。不需要为去除沉积物进行的反应室单独清洁。避免了因沉积形成而出现故障的危险。
筒体尺寸明显小于已知的消毒装置的尺寸，因此也可安装到且优选独立安装到例如普通尺寸的冷柜中。反应室的内部体积也小得多，从而在放水过程开始时的温水量小，这尤其与制冷设备相关地是有利的。
筒体优选具有在筒体壁处的开口，容器的出水口在该开口内。一个特殊的实施例规定，容器的出水口布置在紫外灯的辐射范围内。
由于容器的出水口同时还形成放水点，所以使用者能将经过处理的水直接从筒体开口装入其饮水杯。由于容器的出水口并因此放水点自身位于紫外灯的辐射范围内，所以这同时也消除可能出现二次污染或再污染。由使用者例如因抓握出口区而引起的任何污染不会影响水质。
优选的是，容器从反应室开始到容器的出水口不具有未辐射到的死区。反应室在水流方向上起始于容器进水口的后面。容器不具有可能会形成死水区的连接件。
为了完全避免由使用者引起的污染，有利的是，容器的出水口相对筒体的开口回缩。此特征带来附加优点，因为筒体壁在开口区域内防止紫外辐射从开口离开。
优选如此实现进一步的改善，即，容器的出水口，尤其是与水接触的出水口内表面，具有疏水表面。此特征有以下优点，沉积物还有细菌很难附着在其上。这还使沉积形成和生物薄膜生长难以出现，其中沉积形成会降低辐照强度。如果在水取用后出水口部分排空工作，不会留下会促使细菌污染的任何润湿水膜。
容器优选在反应室区域具有水可流过的至少一匝。例如可靠近紫外灯以蜿蜒方式布置多匝，这些匝能垂直于或平行于紫外灯纵向来定向。
优选的是，容器的反应室区域由盘管形成，尤其由螺旋盘管形成，盘管可被构造成导管或软管盘管形式。紫外灯位于盘管的中心区域。盘管有以下优点，所有要处理的水在紫外灯辐射区域内流过尽可能长的规定路程，其中盘管形状保证了均匀流动状况和水的良好翻滚。这有助于在最小体积的反应室中获得最佳性能。盘管壁厚优选为0.1毫米到0.5毫米。该措施的优点是，紫外辐射被最低限度地减弱。优选如此选择在反应室中的输水管路的流动横截面和长度，即，反应室的内部体积小于120毫升。反应室的内部体积小于40毫升是尤其有利的。
当消毒装置在饮用冷水产生装置的下游工作时，在反应室中的水量要保持少，以便让使用者在第一杯接到足够凉的水。
优选的是，容器至少在反应室和/或出水口的区域内由疏水材料、尤其是疏水聚合物制成。
优选的是，容器至少在反应室和/或出水口的区域由含氟聚合物制成，如PFA(全氟烷氧基乙烯基醚聚合物树脂)、MFA(全氟烷氧基乙烯基甲醚聚合物树脂)、FEP(氟化乙烯丙烯共聚物)、PTFE(聚四氟乙烯)和THV(四氟乙烯、六氟乙烯和二氟乙烯的三元共聚物)。
根据一个特殊的实施例，容器由耐UV-C紫外线的注射成型件构成，其能在消毒装置的组装过程中被装在筒体中。
优选的是，容器的出水口具有出口件。容器的端部区域，尤其是在软管盘管的情况下，一般必须沿出水口方向弯曲形成，以确保容器的出水口在筒体内的正确定位。具有高安全系数的制造工艺可被如此简化，即，预制的出口件被安装在出水口上。出口件以及其与容器的连接区同样位于紫外灯的辐射区内。出口件优选由与容器相同的材料制成并且同样能透过UV-C辐射。由此有效防止在出口件和容器之间的连接位置处的细菌生成。
优选的是，在筒体壁和容器之间和/或在筒体的出口部中，设有反射UV范围的紫外线的反射器。由于朝向紫外灯反射回去，反应室再次受到紫外辐射。水消毒装置的效率被提高，并且在相同的发光功率下，其整体长度能被缩短。
反射器优选是在筒体壁的内表面上或在容器的外壁上的反射涂层。金属尤其可以作为涂层材料，例如铝、铬、镍以及含氟聚合物和含有金属氧化物和金属盐的材料。
根据另一个实施例，反射器可以是反射部件，例如被***筒体内和/或容器上的套筒，或者膜、尤其是金属箔，在UV范围反射的塑料膜或涂覆金属的塑料膜。套筒可以由金属构成，例如尤其是由铝构成。
一个特别的实施例规定，套筒从筒体伸出。例如，套筒被夹持在***筒体的连接器中并作为热桥。当反射器例如与冷却区域或温度较低区域或冷却元件连接时(尤其像在冷柜中那样)，可以通过简单方式实现筒体内部的冷却，进而实现水的冷却和/或紫外灯的冷却。
热桥也可以通过从筒体引出的导热元件来实现。导热元件例如可以是热管。导热元件能在筒体的连接机构区域内从筒体伸出。导热元件能布置在例如容器壁或反射部件上，尤其是在套筒上。
紧固机构和连接机构可设置在筒体的一端，或者根据另一个实施例，设置在筒体的侧壁上。
出水口可以设置在筒体的底壁或筒体的侧壁上。
连接机构、紧固机构和可能有的导热元件以及出水口的配置取决于筒体安装位置。筒体能被水平***或竖向***相应的连接器。
紫外灯优选具有灯座，灯座具有用于供电的连接机构。连接机构例如可以是金属插脚。由于可以使用本来就有的灯座，因此无需其它供电用连接机构。这进一步简化了筒体。
控制电子器件可布置在筒体之外。当消毒装置安装在冷柜中时，控制电器件能集成在冷柜的控制电子器件中。
安装控制电子器件的其它可能性是连接器或紫外灯的灯座。当安装在灯座中时，控制电子器件能被专门匹配于灯类型，因此，有时不同的紫外灯能被安装到或***已有的连接器中。
水消毒装置的一个优选用途是用在制冷设备，尤其是冷柜中。这还包括在饮料分配器、冷却器和冷冻器中的使用。
附图说明
以下将通过附图来更详细地解释本发明的多个实施例，其中：
图1是具有附带连接机构的筒体的透视图；
图2示出了筒体的另一个实施例；
图3示出了筒体的另一个实施例；
图4和图5是带有出水口的容器的放大透视图；
图6是连接器的透视图。
具体实施方式
图1示出了水消毒装置，其具有筒体10，在筒体中布置有呈螺旋盘管36形式的容器30。呈螺旋盘管36形式的部分包含反应室35，要处理的水流过该反应室。
筒体10具有圆筒形侧壁12，在该圆筒形侧壁的上端16设有带紧固机构20的凸缘，该紧固机构能被设计成例如卡口件或卡扣件的形式。紧固机构20的细节在图1中未被示出。
在该筒体的上端16设有进入开口，容器30的进水口32从该进入开口引出。在筒体10的下端，底壁27被制成圆锥形并形成带有开口26的出口部28a。在该开口26中，容器30的出水口34内缩设置，由此防止使用者直接接触出水口34。出水口34和筒体10开口26一起形成放水点或水取用点。这通过在开口26下方示出的落滴来表示。
在螺旋盘管36的中心区域，布置有紫外灯50，其径向发出紫外能量，因此辐射在螺旋盘管36中流动的水。多匝37盘管36几乎完全包围住灯50，因而使紫外灯50的大部分紫外线能量进入反应室35。灯50和出水口34如此布置，使出水口34位于紫外灯的辐射区域内。在下部区域，紫外灯50不仅沿径向辐射，而且沿所有方向辐射，从而将照射到出水口34。缩窄的出口部28a有以下优点，即，照向出水口的紫外辐射大部分被限制在筒体10内，仅小部分紫外辐射经开口26漏出。漏出的紫外辐射基本减小到在流出的水流中的辐射含量。
侧壁12和出口部28a设有涂层40，该涂层能反射该灯的UV-C范围的紫外线、尤其是与消毒有关的辐射范围的紫外线。当使用低压汞灯时，这涉及254纳米的辐射。
在上端，紫外灯50具有灯座52，其带有用于接通电流的连接机构24。筒体10没有为此具有单独的连接机构，因为灯座52的现有连接机构被用上了。另外，灯50的控制电子器件54布置在灯座52中。为清楚起见，省略了关于在筒体10内的盘管36和紫外灯50的紧固的细节。上述两个部件优选通过精密注射成型件来固定。
在筒体10的上方是带有壳体2的合适的连接器1，筒体10被***壳体中。为此，连接器1同样具有相应的紧固机构3，其可包括例如卡口密封或卡扣机构的另一部分。
另外，连接器1具有接水端口4和接电端口5，当筒体10被***和/或拧入连接器1时，它们与筒体10的相应连接机构22、24相互作用。连接器1与水管6和电缆7相连。连接器1能被装入例如带有冷却器如制冷器或冷却器的饮料分配装置。
图2示出筒体10的另一个实施例。在这个实施例中，同样规定了竖立安装。筒体10在顶端16和底端16分别通过壁部被封闭且也具有圆筒形侧壁12。带有反应室35的容器30与带有灯座52的紫外灯50的配置对应于图1中的配置。在筒体10内，在容器30和侧壁12之间设有反射UV范围的紫外线的第一部件41a，其呈包围螺旋盘管36的套筒42的形状。在下部区域里，布置导热元件44，其呈穿过筒体壁朝外引出的销的形式。
紫外灯50发出的紫外辐射穿透多匝37盘管36并在反射套筒42处被向内反射，从而反射回来的紫外辐射再次穿过反应室30。
与根据图1的消毒装置不同，进水口32设置在下部区域并要消毒的水流方向是从下到上。为此，紧固机构20及连接机构22、24在下端侧设在筒体壁12上。在那里还设有导热元件44。紧固机构20(未详细示出)允许过滤器筒体10水平***。灯50同样从下方***盘管36内。
在筒体10的顶端16，在筒体壁12的侧旁一体形成有出口部28b，在出口部中设有容器30的水平放置的连接部39，出水口34位于连接部39的端头。出口部28b具有开口26，出水口34相对该开口回缩。
出口部28b设有呈涂覆膜形式的第二反射部件41b，用于将来自灯的紫外辐射引导至出水口34。
图3示出水平安装的筒体10的另一个实施例。与图1不同，出口部28c一体形成在筒体壁12的侧面。反应室30的出水口34位于出口部内。
图4放大示出容器30和反应室35。最后一匝37的端部稍微沿切向弯曲，从而形成向下的出水口34。出口件38***出水口34中，该出口件与容器30一样由允许UV-C范围的紫外线透过的材料构成。多个箭头表示由布置在盘管36中心的紫外灯50发出的紫外光照射出水口34及出口件38。
出口件38呈圆锥形并在下端具有密封唇60，它在水流流出时自动打开。圆锥形状和密封唇60的结合有这样的优点，在多匝37内部被引导至出水口34的紫外辐射被挡住，因此不能到达外部。
图5示出另一个实施例，其与图4的配置的区别仅在于出口件38不同。出口件38被套装到盘管30的出水口34上。
图6以透视图示出了用于筒体10水平安装的连接器1的另一个实施例。连接器1具有圆筒形壳体2，它在前端区域过渡至槽形部分2a，在槽形部分的内壁上有与筒体上的相应紧固机构相互作用的紧固机构，其将筒体保持在槽形部分2a内。在壳体2的后壁上设有接水端口4和接电端口5。
附图标记一览表
1-连接器；2-壳体；2a-槽形部分；3-紧固机构；4-接水端口；5-接电端口；6-水管；7-电缆；10-筒体；12-侧壁；16-上端；18-下端；20-紧固机构；22-连接机构(水)；24-连接机构(电)；26-开口；27-底壁；28a、28b、28c-筒体的出口部(件)；30-容器；32-进水口；34-出水口；35-反应室；36-盘管；37-匝；38-出口部；39-连接部；40-反射涂层；41-反射部件；42-套筒；44-导热元件；50-紫外灯；52-灯座；54-控制电子器件；60-密封唇。
Claims (29)
1.一种水消毒装置，包括紫外灯(50)和水能流过的至少一个容器(30)，该容器具有进水口(32)和出水口(34)且在该容器内安置有反应室(35)，其中，该容器(30)的出水口(34)形成自由流出口，其特征是，该紫外灯(50)和该容器(30)一起布置在筒体(10)内，该筒体(10)至少具有用于可拆卸地固定在连接器(1)上的紧固机构(20)和用于供应来自连接器(1)的水和电的连接机构(22，24)。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征是，该紫外灯(50)和该容器(30)不可丢失地安置在该筒体(10)内。
3.根据权利要求1所述的装置，其特征是，该紫外灯(50)和该容器(30)不可拆地安置在该筒体(10)内。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的装置，其特征是，该筒体(10)在筒体壁(12，27)中具有开口(26)，该容器(30)的出水口(34)在该开口中。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的装置，其特征是，该容器(30)的出水口(34)在该紫外灯(50)的辐射范围内。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的装置，其特征是，该容器(30)从该反应室(35)开始到该容器的出水口(34)没有未辐射到的死区。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的装置，其特征是，该容器(30)的出水口(34)相对该筒体(10)的开口(26)回缩。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的装置，其特征是，该容器(30)的出水口(34)具有疏水表面。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的装置，其特征是，该容器(30)在该反应室(35)区域内具有水能流过的至少一匝(37)。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的装置，其特征是，该容器(30)至少在该反应室(35)和/或该出水口(34)的区域内由疏水材料制成。
11.根据权利要求1至10中任一项所述的装置，其特征是，该容器(30)至少在该反应室(35)和/或该出水口(34)的区域内由含氟聚合物制成。
12.根据权利要求1至11中任一项所述的装置，其特征是，该容器(30)为注射成型件。
13.根据权利要求1至12中任一项所述的装置，其特征是，该容器(30)的出水口(34)具有出口部(38)。
14.根据权利要求1至13中任一项所述的装置，其特征是，在该筒体(10)的侧壁和该容器(30)之间和/或在该筒体(10)的出口部(28a，28b，28c)中，设有在紫外线范围反射的反射器。
15.根据权利要求14所述的装置，其特征是，该反射器是在该筒体壁(12)的内表面上或在该容器(30)的外壁上的反射涂层(40)。
16.根据权利要求14所述的装置，其特征是，该反射器是反射部件(41a，41b)。
17.根据权利要求16所述的装置，其特征是，该反射部件(41)是套筒(42)。
18.根据权利要求17所述的装置，其特征是，该套筒(42)由金属制成。
19.根据权利要求18所述的装置，其特征是，该套筒(42)由铝制成。
20.根据权利要求16所述的装置，其特征是，该反射部件(41b)是膜。
21.根据权利要求16至20中任一项所述的装置，其特征是，设有从该筒体(10)引出的导热元件(44)。
22.根据权利要求1至21中任一项所述的装置，其特征是，该紧固机构(20)和该连接机构(22，24)安置在该筒体(10)的一端(16，18)。
23.根据权利要求1至21中任一项所述的装置，其特征是，该紧固机构(20)和该连接机构(22，24)设置在该筒体(10)的侧壁(12)上。
24.根据权利要求1至23中任一项所述的装置，其特征是，该出水口(34)设置在该筒体(10)的底壁(27)上。
25.根据权利要求1至23中任一项所述的装置，其特征是，该出水口(34)设置在该筒体(10)的侧壁(12)上。
26.根据权利要求1至25中任一项所述的装置，其特征是，该紫外灯(50)具有灯座(52)，该灯座具有用于连通电流的连接机构(24)。
27.根据权利要求26所述的装置，其特征是，所述灯座(52)包含该紫外灯(50)的控制电子器件(54)。
28.将根据权利要求1所述水消毒装置用在制冷设备中的用途。
29.将根据权利要求28所述的水消毒装置用在冷柜中的用途。
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