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Titel: Wasseraufbereitungsanlage Anwendungsgebiet: Die Erfindung betrifft
ein gerät zur Herstellung von pasteurisiertem asser, welches vorzugsweise dort zum
einsatz kommt, wo erhöhte Anforderungen beziiglich der Keim- und Halogenfretheit
gestellt werden.
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Zweck: Bei derartigen ufbereitungsanlagen ist es erforderlich, daß
die Anzahl der Keime pro RaumeirSeit erheblich verringert wird und der Halogengehalt
soweit abgesenkt wird, daß Geruchsfreiheit und/oder Geschmacksfreiheit erreicht
wird. oe nach Verwendungsgebiet der Anlage soll bei Jeder gewünschten Temperatur
pasteurisiertes Wasser entnommen werden können0 Stand der Technik: Es sind Heißwasserbereiter
bekannt, aus denen pasteurisiertes Wasser entnommen werden kann. Soweit für einen
vorgesehenen zweck nichtpasteurisiertes Wasser, wie Leitungs-, oder Bruiinenwasser,
dem pasteurisierten Wasser zugemischt wird, ist das erhitzte Wasser nicht mehr keim
und/oder halogenfrei. Keimfreies Wasser wird durch Hocherhitzen (Pasteurisieren)
erzeugt, während das Enthalogenisieren gleichfalls durch Hocherhitzen bewirkt wird,
wobei die Halogene sich in lösliche, unschädliche Verbindungen umsetzen oder als
freies Gas ausgetrieben erden, Weiterhin eind Wasseraufbereitungsanlagen bekannt,
die Keimfreiheit dadurch bewirKen, daß das Wasser ozonisiert wird.
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Außerdem sind Aufbereitungsanlagen für Seewasser mit Ionenaustauschern
bekannt. Salzfreies Wasser kann auch durch einfache Destilla tion erzeugt werden.
Pasteurisiertes Wasser kann durch einfaches Hocherhitzen erzeugt werden. Es kann
jedoch bei Abkühlung und luftzutritt
erneut Keime aufnehmen. Eine
wirtschaftlich vorteilhafte Anlage insbesondere fiir Haushaltungen, Dienstleistungsbetriebe
wie Krankenhäuser, gastronomische Betriebe, aus welcher pasteurisiertes Wasser beliebiger
Temperatur entnommen werden kann, ist unbekannt0 sritik des Standes der Technik:
Da es nicht möglich ist, durch Mischung von pasteurisiertem und nichtpasteurisiertem
tfasser keimfreies und/oder enthalogenisiertes Wasser zu erzeugen, kann keine derartige
Anlage die gestellten Anforderungen erfitllen.
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Anlagen, die ozonisiertes Wasser liefern, weisen den Nachteil auf,
daß das Wasser geschmacklich nicht einwandfrei ist. Derartig bereitetes Wasser findet
vorwiegend für Schwimmbäder Verwendung, hiit Ionenaustauschern bereitetes Wasser
ist nicht keimfrei oder pasteurisiert.
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sas Vermischen von hoch erhitztem Wasser mit abgekühltem pasteurisiertem
Wasser ist in der Praxis umständlich, da geeignete Geräte, insbesondere für Haushaltungen,
Krankenhäuser, rzte, Dienstleistungsbetriebe fehlen. Das Vermischen von heißem,
pasteurisiertem wasser mit abgekühltem, pasteurisiertem Wasser zum erreichen einer
gewunsenten Wassertemperatur, z.b. aus 2 Kannen, ist zu mühsam, als daß es praktiziert
würde.
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Außerdem ist die Keimfreiheit nicht mehr garantiert, da das abgekühlte,
pasteurisierte Wasser aus der Luft bereits wieder Keime aufgenommen hat.
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Aufgabe: Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Wasseraufbereitungsnlage
zu scaffen, welcher die oben beechriebenen Mängel nicht anhaften. Die Bedienung
dieser Anlage soll einfach sein und es ermöglichen, ähnlich wie aus bekannten Warmwasserbereitern,
pasteurisiertes Wasser jeder gewünschten temperatur zu entnehmen, Lösung: Diese
rufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß hocherhitztes Wasser aus einem
an sich bekannten Boiler oder Speicher in einen Vorratsbehälter geleitet wird und
dort abkühlt, Das abgekühlte, pasteurisierte Wasser wird in bekannter Weise durch
einen
Mischhahn oder andere bekannte Mittel. mit dem heißen wasser des Boilers/Speichers
zu pasteurisiertem Wasser jeder gewianschten Temperatur gemischt. kiese Abkühlung
wird erfindungsgemäß dadurch unterstützt, daß zwiscnen Beiler/Speicher und Vorratsbehalter
ein Wärmeaustauscher angeordnet ist, der ärme des hocherhitzten .'vassers an die
Außenluft abgibt, bevor es in den vorratsbehälter gelangt.
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Das zum BoilerSpcicher zufließende wasser wird erfindungsgemäß über
einen mit dem Vorratsbehälter gekoppelten .iärmeaustauscher oder mit dem zwiscnen
BoilerfSpeicher sich befindlicnem Luftwarmeaustauscher vorgewärmt.
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Das Wasser aus dem Vorratsbehälter wird in einen weiteren oder in
mehrere nachgeschaltete forratsbehalter geleitet. Dieses Wasser wird erfindungsgemäß
durch ein Kühlsystem nach dem Absorptionsprinzip weiter gekühlt, wobei die '.lrärse
des oilers/Speichers die Verdampfung des hühlmittels (Ammoniaklösung) bewirkt. Hierdurch
wird gegenüber mit einem mechanischem Kompressor angetriebenen Kältemaschineneine
bessere Energieausnutzung erreicht, da die Kühlenergie dem erhitzten, jedoch noch
zu kühlenden Wasser ohne zusätzlichen Energieaufwand entzogen wird.
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Um das nutzlose, wiederholte Hocherhitzen des Wassers im Boiler/ Speicher
zu vermeiden, wird erfindumgsgemäß vorgeschlagen, nur einmal hocherhitztes Wasser
in den Vorratsbehältern zu leiten.
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Dies wird dadurch erreicht, daß. ein Ventil eine definierte Wassermenge
in den Boiler/Speicher einläßt, wodurch die gleiche Menge pasteurisierten Wassers
in den Vorratsbehälter übergeleitet wird.
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Dieses Ventil, vorzugsweise ein dem Boiler/Speicher vor- oder nachgeschaltetes
Magnetventil, wird durch einen Thermostaten gesteuert, der das Ein- und Ausschalten
des Heizkörpers zur Wassererhitzung bewirkt. Die Wassermenge ist durch die Offnungszeit
des Ventils definiert, Da die Heizzeit nur einen Bruchteil der ïntervallzeit des
Thermostaten beträgt, ergibt sich durch Zuflußeinstellung die definierte Wassermenge.
Die Öffnungszeit des Ventils kann auch durch eine an sich bekannte Zeituhr geregelt
werden. Bei drucklosen Anlagen ist dieses Ventil vor dem Boiler/Speicher angeordnet,
während es bei Druckboiler - Speicheranlagen vor den Vorratsbehältern angeordnet
ist. In einem Niederdruckboilerspeicher wird das hocherhitzte Wasser durch Zufluß
von Leitungswasser in den oder die
Vorratsbehälter gedrängt.
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Weitere Ausgestaltung der Erfindung: Soll abgekühltes, pasteurisiertes
Wasser einem Vorratsbehälter entnommen werden, ohne daß Leitungswasser in den Boiler/Speicher
geleitet wird, ist eine Luftzufuhr in diesen Vorratsbehälter erforderlich. Diese
Luft wird erfindungsgemäß gefiltert und bei besonders hohen Anforderungen durch
UV-Bestrahlung entkeimt. Mit den bekannten Mischaggregaten ist erfindungsgemäß die
Enthahme von Wasser jeden gewiinschten Zustandes realisierbar: 10 kochendes wasser
2. kochendes Wasser mit abgekühltem, pasteurisiertem Wasser beliebiger Temperatur
3. pasteurisiertes Eiswasser 40 kochendes Wasser mit Leitungswasser beliebiger Temperatur.
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Das aus einem Vorratsbehälter entnommene pasteurisierte Wasser wird
durch portionsleisen Zufluß von pasteurisiertem Wasser aus dem Boiler/Speicher ersetzt,
Die Pasteurisierung wird dadurch erreicht, daß ein zweites Heizsystem mindestens
die Menge Wasser hocherhitzt, die bei der nächsten Schaltung in den Vorratsbehälter
übergeleitet wird, Bei bestimmter tillung des Vorratsbehälters sperrt ein Ventil
den ufluß zum Jioiler/Speicher, dzw. bei Drucksystemen zum vorratsbehälter.
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Erfindungsgemäß wird der Eiswasserentnahmebehälter derart unterteilt,
daß nur eine kleine Wassermenge sehr tief gekühlt wird.
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Diese kleine Wassermenge wird in einem besonders hochisolierten Behälter
gespeichert, und bei Entnahme durch vorgekühltes Wasser ersetzt. Außerdem wird der
Kondensator entsprechend der gewünschten \(orkühl- und Entnahmetemperatur unterteilt.
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Erzielbare vorteile: Die mit der Erfindung erzielten Vorteile wirken
sich besonders auf folgenden Gebieten aus: 1. Haushalt 20 Gastronomie 30 medizin
4o Dentalmedizln So Katastropheneinsatz 6o Wasserversorgung in Lropischen Ländern
7. verkehrsmittel 80 lierzüchterei 1. Haushalt: In Haushaltskühlschränken werden
Eiswürfel durch Abkühlung normalen Leitungswassers hergestcllt. Diese Eiswürfel
sind gegenüber aus pasteurisiertem Wasser hergestellten Eiswürfeln größenordnurgsmäßig
bis zum tausendfachen halogen- und keimnaltiger.
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Insbesondere werden die keimfreiejj Ausgangsstoffe wie Selters, Weine
und Spirituosen für alkoholfreie oder alkoholarme Getränke, die durch Eiswürfel
abgekühlt werden, durch die Verwendung von Eiswürfeln, die aus Leitungswasser hergestellt
sind erneut verseucht. Beim Aufbereiten von Frischgemüsen aller Art ist die Verwendung
des erfindungsgemäßen wassers vorteilhaft, weil der primäre Einfluß von Halogenen
auf das Kochgut entfällt0 Das Gleiche gilt für die Kaffee- und Teezubereitung. Auch
das vielgeübte Verdünnen von in Wasser gelösten Konzentraten, wie Fleisch- oder
Fruchtkonzentrate mit Leitungswasser ergibt eine negative Geschmackbildung0 Gastronomie:
Für die Verwendung der erfindungsgemäßen Anlage zur Erzeugung von keimfreien Wasser
in der Gastronomie ist die Anlage von besonderer Bedeutung, weil die Konzentration
vieler Menschen auf engem Raume eine erhöhte Infektionsgefahr heraufbeschwört.
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3. Medizin: Besonders hohe Anforderungen sind an die Keimfreiheit
des Wassers in der Arztpraxis, in Kliniken und Krankenhäusern zu stellen.
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Fier kann das pasteurisierte Wasser wesentlich die geforderte
Sterilitfit
unterstützen. Allergien durch Halogenbeimischungen zum Wasser werden vermieden.
Getrennte Wasserversorungsnetze für keimfreies Wasser erübrigen sich.
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4. Dentalmedizin: Auch in der Dentalmedizin ist keimfreies Wasser
dem nicht entkeimten vasser vorzuziehen.
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So Katastropheneinsatz: Im Einsatz bei Katastrophen, sei das Gerät
mobil oder ortsfest installiert, wird die Ausbreitung einer Seuche durch die erfindungsgemäße
Anlage aut ein lyjinimum reduziert. Dies gilt nicht nur für Trinkwasser, sondern
auch für Gebrauchswasser zur Reinigung von Körpern, Geschirr und Behältern.
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b. Wasserversorgung in tronischen Ländern: Insbesondere in tropischen
und subtropischen gebieten mit bekanntlich stark keimhaltigem Wasser garantiert
der einsatz der erfindungsgemäßen Anlage die bereitstellung einwandfreien Wassers.
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Wobei der Aufbereitungspreis pro Wassermenge vernachlässigbar gering
bleibt.
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7. Verkehrsmittel: In den öffentlichen Verkehrsmitteln wie Eisenbahnen,
Schiffen, flugzeugen und an deren aufenthaltsorten kann den Passagieren nunmehr
trinkbares, keimfreies Wasser durch den einbau der erfindungsgemäßen Anlage angeboten
werden.
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8o Tierzüchterei: In der Tierhaltung und Tierzucht, worunter auch
die Pischhaltung (Aquarien) zu verstehen ist, wird das keimfreie und enthalogenisierte
Wasser Infektion- und Vergiftungsgefahr vermeiden. Dies gilt besonders für t;'eflügel-
und Schweinezüchtereien.
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Beschreibung von zwei Ausführungsbeispielen: Ein Ausführungsbeispiel
der Erfindung ist in der 'igur 1 dargestellt. in denan sich bekannten Boiler/Speicher
(1) wird wasser hocherhitzt. Bei Entnahme von hocherhitztem wasser wird eine angemessene
teilmenge davon in den Vorratsbehälter (2) geleitet.
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Ein W;?rmeaustauscher (3) gegen xuft ist vorgesehen. Er wird gegebenenfalls
gleichzeitig von den dem roiLer/Sneicner zufließenden Leitungswasser durchflossen,
wodurch dieses vorgewärmt und eine weitere Abkühlung des pasteurisierte ..assers
bewirkt wird.
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Aus dem Vorratsbehälter wird das pasteurisierte Wasser durch einen
Hahn (4) entnommen, wobei ein ventil (6) Unterdruck vermeidet.
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Sobald der Vorratsbehälter wieder gefüllt ist, schließt sich dieses
Ventil, so daß kein weiteres pasteurisiertes Wasser nachfließen kann.
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Die das Ventil durchströmende Tuft ist durch einen Filter (7) gereinigt
und bei besonders hohen Ansprüchen U.-V. (8) bestrahlt.
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i'ür den Vorratsbehälter (2) ist eine weitere Kühlung nach dem Absorptionsprinzip
vorgesehen, wobei die erforderliche Wärme dem Boiler/Speicher entzogen wird.
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Ein weiteres Ausfti1i.rungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung
2 dargestellt. In den Boiler/Seicher t1) wird vorzugsweise über den Wärmeaustauscher
4 in Kontakt mit dem Wäritsaustauscher 3 Leitungswasser eingelassen. Das Leitungswasser
wird durch die im Boiler/Speicher befindlichen Heizkörper erhitzt und vor der Entnahme
hocherhitzt (Heizkörper 9 und 14). Das hocherhitzte Wasser kann aus dem Mischhahn
(M) entnommen werden. Wenn keine oder eine zu geringe Menge hocherhitzten Wassers
entnommen wird, fließt eine Teilmenge über den Wärmeaustauscher 3 unter Abkühlung
in den Vorratsbehälter 2. Hierdurch wird das zufließende Leitungswasser für den
Boiler/Speicher vorgewärmt. Nach Füllung des ersten Vorratsbehälters (2) wird das
pasteurisierte Wasser in einen weiteren oder mehrere Vorratsbehälter (5) geleitet,
Es kann von hier als Kalt- oder Eiswasser über den Mischhahn entnommen werden, wobei
das Ventil (8) Unterdruck im Vorratsbehälter vermeidet. Gleichzeitig wird durch
dieses Ventil (8) das Magnetventil (10) betätigt, so daß neues pasteurisiertes Wasser
bereitet, und den Vorratsbehältern bis zur Füllung zugeleitet wird. Der Verdampfer
(6) der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Kühlanlage befindet sich an oder im Boiler/
Speicher (1). Der Kondensator (7), dersich in einem Vorratsbehälter 709813/0427
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ist so aufetei t, daß das in einem thermisch
liertem Teil befindliche pasteurisierte Wasser besonders tief gekühlt wird.