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Die Erfindung betrifft eine Desinfektionsanlage mit Chlordioxid, insbesondere eine Desinfektionsanlage, mit der Chlordioxid zur Desinfektion in der Küche und im Bad eines Haushalts oder Hotels automatisch generiert und mit Wasser gemischt werden kann.
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Als ungiftiges und harmloses Oxidations- und Desinfektionsmittel verfügt Chlordioxid über eine wirkungsvolle, verbreitete Desinfektionsleistung ohne Rückstände und Nebenprodukte sowie eine starke Oxidationsfähigkeit zum Bleichen, zur Desodorierung und Geruchsbeseitigung. Mit Hilfe des Chlordioxids können Bakterien, Viren und Pilze effektiv getötet werden. Im Vergleich zum Chlor weist das Chlordioxid eine viel größere Desinfektions- und Oxidationskapazität auf, enthält keine gesundheitsschädlichen organischen Halogenide, keine Trihalogenmethane oder ähnliche krebserregende Stoffe und kann Phenol, Schwefelwasserstoff, Blausäure und andere Schadstoffe effektiv zerstören. Darum stellt Chlordioxid ein sehr wirksames Desinfektionsmittel dar.
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Indem Salzsäure und Natriumchlorat (bzw. Natriumchlorit) quantitativ in einen Reaktionsbehälter hineingegeben werden, können Chlordioxid und Chlor durch Erwärmung des Reaktionsbehälters unter Einwirkung einer chemischen Reaktion generiert werden. Die chemische Gleichung lautet wie folgt: NaClO3 + 2HCl => NaCl + ClO2 + 1/2Cl2 + H2O; 5NaClO2 + 4HCl => 5NaCl + 4ClO2 + 2H2O.
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Ein wässriges Natriumchlorat mit einer bestimmten Konzentration (oder ein wässriges Natriumchlorit mit einer bestimmten Konzentration) und Salzsäuren mit einer bestimmten Konzentration werden einem Reaktionsbehälter zugeführt. Unter einer bestimmten Temperatur wird Flüssigkeits- und Gasgemisch von Chlordioxid und Chlor durch Sauerstoffanreicherung generiert, wodurch eine Desinfektionsflüssigkeit mit einer bestimmten Chlordioxidkonzentration hergestellt wird. Mit Hilfe eines Wasserinjektors werden sie einer Desinfektionsflüssigkeit oder einem zu desinfizierenden Gegenstand zugesetzt, um eine synergistische Desinfektion und Oxidation durch Chlordioxid und Chlor auszuführen.
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Alternativ kann Chlordioxid ebenfalls durch chemische Reaktion zwischen Natriumchlorit (NaCLO2) und Zitronensäuren (C6H8O7) generiert werden. Die Reaktionsgleichung lautet wie folgt: 15NaClO2 + 4C6H8O7 => 4Na3C6H5O7(Natriumcitrat) + 12ClO2 + 3NaCl + 6H2O
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Gängige Chlordioxid-Generatoren sind durch großes Volumen und hohe Herstellungskosten gekennzeichnet und können nur mit Hilfe einer externen Antriebskraft betrieben werden. Wässriges Natriumchlorat (bzw. wässriges Natriumchlorit) und Salzsäuren werden mit Hilfe eines Dosiersystems und eines elektrischen Steuersystems quantitativ zugeführt. Hinzu ist eine bestimmte Menge von Energie und Wärme zur Reaktion benötigt. Im chinesischen Patentdokument
CN102701156A ist beispielsweise ein Chlordioxid-Erzeugungssystem offenbart, das einen Heizreaktor aufweist. Der Heizreaktor ist an seinen beiden Enden jeweils mit einer Dosierpumpe zum Dosieren des Natriumchlorats und der Salzsäure verbunden. Oben an dem Heizreaktor ist ein Produktaustritt vorgesehen. Weiterhin ist der Heizreaktor unten mit einem Wasserinjektor verbunden. Der Wasserinjektor ist über eine Rohrleitung mit einer Wasserumlaufpumpe verbunden. An der Rohrleitung ist ein Manometer angebracht. Die Dosierpumpe des Natriumchlorats ist an einen mit Natriumchlorat befüllten Behälter angeschlossen. Die Dosierpumpe der Salzsäure ist an einen mit Salzsäuren befüllten Behälter angeschlossen. Der Behälter für Natriumchlorat ist über ein Handventil mit einem Mischeimer verbunden. Der Mischeimer ist oben an einen Wasserhahn und unten an eine Umlaufpumpe angeschlossen. Hinzu muss Energie verbraucht werden. Mit Hilfe des Systems kann außerdem nur Chlordioxid erzeugt werden, das nicht automatisch mit Wasser gemischt werden kann.
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Aus der
CN102502507A ist eine Vorrichtung mit deren Verfahren zur Erzeugung von Chlordioxid bekannt, die einen Reaktor und einen Kühler aufweist. Der Reaktor verteilt sich in mindestens drei Stufen, nämlich Reaktor erster Stufe, zweiter Stufe und dritter Stufe. Daher ist diese Vorrichtung durch einen komplizierten Aufbau gekennzeichnet. In der
CN103334117A ist ein Chlordioxid-Generator mit dem Verfahren hoher effizienter Elektrolyse offenbart, der sehr viel Energie verbraucht.
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Aus der
CN103922288A ist ein verbesserter Aufbau eines Chlordioxid-Generators bekannt, der Behälter und einen Reaktor aufweist. Die Behälter beziehen sich auf einen Behälter für Natriumchlorat und einen Behälter für Salzsäuren und kommunizieren mit dem Reaktor. Der Austritt des Reaktors korrespondiert über einen Wasserinjektor und eine Auslassleitung mit einem Behandlungsbecken. Der Wasserinjektor ist am Eintritt an eine Wasserkraft angeschlossen. Mit Hilfe dieser Anordnung wird das Chlordioxid lediglich ins Behandlungsbecken hineingegeben, aber nicht rechtzeitig verwendet. Das heißt, dass das Chlordioxid nicht wie Leitungswasser nach dem Öffnen des Wasserhahns sofort mit Wasser gemischt und der Reaktor beim Nicht-Verwenden des Chlordioxids nicht automatisch ausgeht, wobei der Rücklauf des Leitungswassers in den Reaktor nicht ausgeschlossen werden kann. Aus diesem Grund kann diese Anordnung nicht zur automatischen Desinfektion in der Küche und im Bad eines Haushalts oder Hotels benutzt werden.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die oben erwähnten Mängel zu beseitigen und eine antriebslose Desinfektionsanlage zum automatischen Erzeugen und Mischen von Chlordioxid zu schaffen, die einen einfachen Aufbau aufweist, wobei keine externe Antriebskraft zur Verfügung gestellt werden muss. Beim Nichtgebrauch kann ein Rücklauf in den Reaktor zugleich ausgeschlossen werden.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine zum automatischen Erzeugen und Mischen von Chlordioxid geeignete, antriebslose Desinfektionsanlage, die die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale aufweist. Weitere vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung gehen aus den Unteransprüchen hervor.
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Gemäß der Erfindung wird eine antriebslose Desinfektionsanlage zum automatischen Erzeugen und Mischen von Chlordioxid, die einen ersten Behälter, einen zweiten Behälter, einen Reaktor, einen Wasserinjektor und ein Rückschlagventil aufweist. Der Reaktor ist als verschlossener Behälter ausgeführt und oben mit Stoffeinführungsöffnungen und einem Auslass versehen, wobei eine Einführungsöffnung über ein erstes Einlassrohr, das mit einem ersten Titrationsventil versehen ist, mit dem ersten Behälter und die andere Einführungsöffnung über ein zweites Einlassrohr, das mit einem zweiten Titrationsventil versehen ist, mit dem zweiten Behälter verbunden ist. Der Auslass des Reaktors ist mit der Ansaugöffnung des Wasserinjektors verbunden, wobei das Rückschlagventil an der Verbindungsleitung angebracht ist.
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Gemäß der Erfindung ist jeweils ein Flüssigkeitsstandsmesser an dem ersten und dem zweiten Behälter angebracht.
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Gemäß der Erfindung ist eine Belüftungsöffnung, die mit einem Belüftungsventil versehen ist, an dem Reaktor angeordnet.
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Gemäß der Erfindung ist der Reaktor bodenseitig mit einer Rückstandaustrittsöffnung versehen, an der ein Rückstandaustrittsventil angebracht ist.
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Gemäß der Erfindung besteht das Rückschlagventil aus einem Gehäuse und einem Ventilkörper, wobei der Ventilkörper in dem Gehäuse untergebracht ist, und wobei das Gehäuse an einem Ende mit einem Einlass versehen und am anderen Ende mit einem Deckel verschlossen ist, und wobei das Gehäuse seitlich mit einem Auslass versehen ist.
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Zur Verwendung wird der Eintritt eines Wasserinjektors über ein Einlassventil an einen Wasserhahn angeschlossen. Durch das Einlassventil wird die Menge des eingetretenen Wassers eingestellt. Der Austritt des Wasserinjektors ist mit einem Auslassrohr verbunden, an dem ein Auslassventil angebracht ist. Zwei zu reagierende Stoffe sind jeweils in einem Behälter eingefüllt. Beim geöffneten Einlass-, Titrations- und Auslassventil tritt das mit einem bestimmten Druck beaufschlagte Leitungswasser in den Wasserinjektor ein und wird folglich aus dem Wasserinjektor ausgestoßen. Zugleich bildet sich Unterdruck in der Saugkammer des Wasserinjektors, derart, dass das Rückschlagventil geöffnet wird. In dem Fall fließen Wasserströmungen mit einem positiven Druck zwischen dem Wasserhahn, dem Wasserinjektor und dem Auslassrohr. Der Reaktor, das erste und das zweite Einlassrohr stehen hingegen unter dem Unterdruck. Die flüssigen Stoffe in den beiden Behältern werden quantitativ in den Reaktor eingesaugt. Durch ihre chemische Reaktion wird Chlordioxid erzeugt, das über das Rückschlagventil in den Wasserinjektor eintritt und sich mit dem schnell fließenden Leitungswasser mischt, wodurch wässriges Chlordioxid mit einer bestimmten Konzentration generiert wird und Desinfektionswasser entsteht. Beim geschlossenen Auslassventil fließt das Leitungswasser nicht mehr. Es bildet sich somit kein Unterdruck im Wasserinjektor. In diesem Fall tritt das Leitungswasser ins Rückschlagventil ein, wodurch das Rückschlagventil geschlossen wird. Zugleich steht der Reaktor unter keinem Unterdruck mehr, derart, dass keine weiteren flüssigen Stoffe in den Reaktor eingesaugt werden können und keine Reaktion weiter geschieht.
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Der Erfindung gemäß ist zusätzlich ein Rückschlagventil zwischen dem Seiteneintritt des Wasserinjektors und dem Reaktor angebracht, derart, dass die Stoffe zur Erzeugung des Chlordioxids automatisch zugeführt werden können, ohne eine externe Antriebskraft aufgebracht werden zu müssen. Zugleich kann das Chlordioxid rechtzeitig und automatisch mit dem Leitungswasser gemischt werden, um Desinfektionswasser zu erzeugen. Wird der Wasserhahn zugedreht, hört die Reaktion automatisch auf, wobei der Rücklauf des Leitungswassers in den Reaktor vermieden werden kann. Die erfindungsgemäße Anordnung zeichnet sich durch einen einfachen Aufbau aus. Zur Verwendung ist keine externe Antriebskraft aufzubringen, wodurch eine schnellere und leichtere Anwendung gewährleistet ist.
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Im Folgenden werden die Erfindung und ihre Ausgestaltungen anhand der Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigt:
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1 eine schematische Darstellung der Konstruktion gemäß der Erfindung;
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2 einen Schnitt durch ein erfindungsgemäßes Rückschlagventil; und
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3 einen Schnitt durch einen erfindungsgemäßen Ventilkörper.
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In 1 ist eine antriebslose Desinfektionsanlage zum automatischen Erzeugen und Mischen von Chlordioxid dargestellt, die einen ersten Behälter 12, einen zweiten Behälter 14, einen Reaktor 6, einen Wasserinjektor 4 und ein Rückschlagventil 5 aufweist. Im ersten und zweiten Behälter 12, 14 sind jeweils Lösungen von Natriumchlorit und Zitronensäure untergebracht. An dem ersten und dem zweiten Behälter 12, 14 ist jeweils ein Flüssigkeitsstandsmesser 13 angebracht. Der Reaktor 6 ist verschlossen und mit zwei Stoffeinführungsöffnungen, einer Belüftungsöffnung und einem Auslass versehen. Die Einführungsöffnungen und die Belüftungsöffnung befinden sich oben an dem Reaktor 6 und der Auslass seitlich von dem Reaktor 6. Die erste Einführungsöffnung ist über ein erstes Einlassrohr 10 mit dem ersten Behälter 12 verbunden. Das erste Einlassrohr 10 ist mit einem ersten Titrationsventil 8 versehen, durch das die durchfließende Menge der Flüssigkeit eingestellt werden kann. Die zweite Einführungsöffnung ist über ein zweites Einlassrohr 11 mit dem zweiten Behälter 14 verbunden. Das zweite Einlassrohr 11 ist mit einem zweiten Titrationsventil 9 versehen. An der Belüftungsöffnung ist weiterhin ein Belüftungsventil 7 angebracht. Der Auslass kommuniziert mit dem Einlass des Wasserinjektors 4. Der Wasserinjektor 4, auch als Ausstoßvorrichtung genannt, ist ein gängiges Bauteil und besteht aus einer Düse, einer Saugkammer und einem Diffusorrohr. Dementsprechend weist der Wasserinjektor 4 einen Einlass, eine Ansaugöffnung 18 und einen Auslass. Der Auslass des Reaktors 6 ist über eine Zufuhrleitung 17 mit der Ansaugöffnung 18 des Wasserinjektors 4 verbunden. An der Zufuhrleitung 17 ist das Rückschlagventil 5 angebracht, damit das in dem Reaktor 6 erzeugte Chlordioxid lediglich in den Wasserinjektor 4 eintritt, während die Flüssigkeit in dem Wasserinjektor 4 nicht zurück in den Reaktor 6 fließt.
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Zur Verwendung kommt der Wassereintritt des Wasserinjektors 4 mit einem Einlassrohr 1 in Verbindung, das an einen Wasserhahn angeschlossen ist. Am Einlassrohr 1 ist ein Einlassventil 2 angebracht, durch das die Menge des durchfließenden Wassers eingestellt werden kann. Alternativ kann ebenfalls ein Durchflussmesser an dem Einlassrohr 1 angeordnet sein. An den Wasseraustritt des Wasserinjektors 4 ist ein Auslassrohr 15 angeschlossen, an dem ein Auslassventil 16 angebracht ist.
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Das Rückschlagventil 5 kann in der gängigen Ausführung gebaut sein. Um das Rückschlagventil 5 mit einem relativ kleineren Druck einzustellen, kann es auch wie in 2 ausgeführt sein. In dieser Ausführung besteht das Rückschlagventil 5 aus einem Gehäuse 25 und einem Ventilkörper 21. Der Ventilkörper 21 befindet sich in dem Gehäuse 25. Das Gehäuse 25 ist an einem Ende mit einem Einlass 20 versehen und am anderen Ende mit einem Deckel 23 verschlossen. Seitlich von dem Gehäuse 25 ist ein Auslass 22 angeordnet. Zwischen dem Deckel 23 und der Stirnfläche des Gehäuses 25 ist ein Dichtungsring 24 vorgesehen. Der Ventilkörper 21 ist an einem Ende geschlossen und am anderen Ende geöffnet. An der Außenwand des Ventilkörpers 21 sind Nuten vorgesehen. Wie in 3 gezeigt, kann der Querschnitt des Ventilkörpers 21 in blumenförmig ausgeführt sein. Tritt ein fließendes Medium, nämlich das im Reaktor 6 erzeugte Chlordioxid, durch den Einlass 20 in das Gehäuse 25 ein, wird der Ventilkörper 21 so nach unten geschoben, dass der Einlass 20 mit dem Auslass 22 korrespondiert und das fließende Medium somit austritt. Sollte eine Flüssigkeit (Leitungswasser) von dem Wasserinjektor 4 durch den Auslass 22 in das Gehäuse 25 fließen, wird sie durch das Spiel zwischen dem Ventilkörper 21 und dem Gehäuse 25 zum Boden des Ventilkörpers 21 zugeführt. In diesem Fall schwimmt der Ventilkörper 21 so, dass der Einlass 20 gesperrt und ein Rücklauf der Flüssigkeit zurück in den Reaktor 6 vermieden wird.
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Bodenseitig des Reaktors 6 kann zusätzlich noch eine Rückstandaustrittsöffnung 19 vorgesehen sein, an der ein Rückstandaustrittsventil angebracht ist, um Reaktionsrückstände regelmäßig zu entfernen.
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Im Folgenden wird die Vorgehensweise der vorstehend erläuterten Anordnung dargestellt.
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Zunächst werden wässriges Natriumchlorit und wässrige Zitronensäure als zu reagierende Stoffe jeweils in den ersten und den zweiten Behälter 12, 14 eingefüllt. Durch den Flüssigkeitsstandsmesser kann der Flüssigkeitspegel ermittelt werden. Anschließend werden das Einlassventil 2, das erste Titrationsventil 8, das zweite Titrationsventil 9, das Belüftungsventil 7 und das Auslassventil 16 geöffnet. In diesem Fall tritt das mit einem bestimmten Druck beaufschlagte Wasser über das Einlassrohr 1 in den Wasserinjektor 4 ein und folglich über das Diffusorrohr des Wasserinjektors 4 ausgestoßen. Zugleich bildet sich Unterdruck in der Saugkammer des Wasserinjektors 4. Die Luft in dem Reaktor 6 wird mit Hilfe des Rückschlagventils 5 ausgezogen, so dass der Reaktor 6 ebenfalls unter dem Unterdruck steht. Das heißt, dass das Rückschlagventil 5, der Reaktor 6, das erste Einlassrohr 10 und das zweite Einlassrohr 11 unter dem Unterdruck stehen. In diesem Fall werden die flüssigen Stoffe in dem ersten und dem zweiten Behälter 12, 14 durch das erste und das zweite Einlassrohr 10, 11 mit Hilfe des ersten und des zweiten Titrationsventils 8, 9 jeweils quantitativ in den Reaktor 6 eingesaugt, in dem Chlordioxid durch chemische Reaktion zwischen dem Natriumchlorit und der Zitronensäure erzeugt wird. Anzumerken ist, dass Natriumchlorit und Zitronensäure die bevorzugten Stoffe darstellen. Durch das Belüftungsventil 7 kann Luft von einer bestimmten Menge in den Reaktor 6 eintreten, um eine schnellere Reaktion zu bewirken. Das erzeugte Chlordioxid tritt durch den Auslass an dem Reaktor 6 über die Zufuhrleitung 17 und das Rückschlagventil 5 in den Wasserinjektor 4 ein und mischt sich mit dem schnell fließenden Leitungswasser, um wässriges Chlordioxid mit einer bestimmten Konzentration und somit Desinfektionswasser zu erzeugen und damit das Besteck, Obst in der Küche und die Toilette im Bad zu reinigen. Mit Hilfe des Einlassventils 2 und des Durchflussmessers 3 kann die Konzentration des wässrigen Chlordioxids eingestellt werden.
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Wird das Auslassventil 16 geschlossen, fließt das Leitungswasser nicht mehr weiter. In diesem Fall erzeugt der Wasserinjektor 4 keinen Hochgeschwindigkeitsstrahl und steht somit unter keinem Unterdruck. Dadurch tritt das Leitungswasser durch die Ansaugöffnung 18 des Wasserinjektors 4 in das Rückschlagventil 5 ein, so dass der Ventilkörper 21 des Rückschlagventils 5 schwimmt und der Einlass 20 des Rückschlagventils 5 somit geschlossen wird. Zugleich verschwindet der Unterdruck in dem Reaktor 6, so dass die flüssigen Stoffe nicht in den Reaktor 6 angesaugt werden können und keine Reaktion mehr geschieht. Mit Hilfe der vorstehend erläuterten Anordnung ist die Desinfektionsflüssigkeit gebrauchsfertig verfügbar. Durch Öffnen des Auslassventils tritt die Desinfektionsflüssigkeit automatisch aus. Durch Schließen des Auslassventils wird kein Desinfektionswasser mehr erzeugt. Während des kompletten Vorgangs wird keine externe Antriebskraft benötigt.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Einlassrohr
- 2
- Einlassventil
- 3
- Durchflussmesser
- 4
- Wasserinjektor
- 5
- Rückschlagventil
- 6
- Reaktor
- 7
- Belüftungsventil
- 8
- erstes Titrationsventil
- 9
- zweites Titrationsventil
- 10
- erstes Einlassrohr
- 11
- zweites Einlassrohr
- 12
- erster Behälter
- 13
- Flüssigkeitsstandsmesser
- 14
- zweiter Behälter
- 15
- Wasserauslassrohr
- 16
- Auslassventil
- 17
- Zufuhrleitung
- 18
- Ansaugöffnung
- 19
- Rückstandaustrittsöffnung
- 20
- Einlass
- 21
- Ventilkörper
- 22
- Auslass
- 23
- Deckel
- 24
- Dichtungsring
- 25
- Gehäuse
