CS261765B1

CS261765B1 - Sonophotolic storicztor of water

Info

Publication number: CS261765B1
Application number: CS866985A
Authority: CS
Inventors: Karel Ing Csc Brezina; Frantisek Grabec
Original assignee: Brezina Karel; Frantisek Grabec
Priority date: 1986-09-29
Filing date: 1986-09-29
Publication date: 1989-02-10
Also published as: CS698586A1

Abstract

Očelem řešení je současné působení kavitace a ultrafialového záření na mikroorganismy přítomné v upravované vodě. Uvedeného účelu je dosaženo tím, že trubice, ve které je koaxiálně uložena germicidní výbojka, je navíc sevřena alespoň jednou dvojicí pólových nástavců, z nichž na každý je tlakem šroubu přes přítlačnou podložku upevněn piezoelektrický ultrazvukový měnič, elektricky připojený k výstupu elektrického generátoru. Šrouby jsou uchyceny ve třmenu.The purpose of the solution is the simultaneous action of cavitation and ultraviolet radiation on microorganisms present in the treated water. The stated purpose is achieved by the fact that the tube, in which the germicidal discharge lamp is coaxially mounted, is additionally clamped by at least one pair of pole extensions, each of which is attached by the pressure of a screw through a pressure washer to a piezoelectric ultrasonic transducer, electrically connected to the output of the electric generator. The screws are fixed in a yoke.

Description

Vynález se týká sterilizátoru vody, u něhož se využívá synergiokého působení ultrazvuku a ultrafialového záření, a který je tvořen trubicí, mající na jednom konci vstup upravované vody a na druhém konci výstup upravené vody, dále je v ní koaxiálně umístěna germicidní výbojka, jež je zdrojem ultrafialového záření, přičemž z vnějSku jsou k trubici přitlačovány pólové nástavce ultrazvukových generátorů.The present invention relates to a water sterilizer utilizing the synergistic action of ultrasound and ultraviolet radiation and comprising a tube having a treatment water inlet at one end and a treated water outlet at the other end, a germicidal lamp which is the source The pole pieces of the ultrasonic generators are pressed from outside to the tube.

Při výrobě a skladování vysoce čisté vody, jaká se používá například v průmyslu farmaceutickém, elektronickém, potravinářském a zejména ve zdravotnictví, se používají různé linky úpravy vody. Některé z nich zahrnuji i sterilizátory vody využívající k ničeni mikroorganismů ultrafialové záření. V podstatě jsou takové sterilizátory tvořené trubicí nebo vanou, majících na jednom konci vstup upravované vody a na druhém konci výstup upravené vody, přičemž v trubici či vaně je umístěna jedna nebo několik germicidnlch výbojek, jež jsou zdrojem ultrafialového záření. Přitom je třeba, aby ozařovaná voda vířila, nebot pak je mikroorganismus přítomný ve vodě ozářen postupně ze věech stran. Kromě toho je nutno, aby při určité intenzitě ultrafialového záření byla voda ozařována jistou minimální dobu. Tato minimální doba je závislá na velikosti rezistence přítomných mikroorganismů.A variety of water treatment lines are used in the production and storage of high purity water, such as used in the pharmaceutical, electronic, food and especially healthcare industries. Some of them include water sterilizers using ultraviolet radiation to destroy microorganisms. Essentially, such sterilizers consist of a tube or tub having a treatment water inlet at one end and a treated water outlet at the other end, wherein one or more ultraviolet radiation source germicidal lamps are disposed in the tube or tub. The irradiated water needs to swirl, since the microorganism present in the water is irradiated gradually from all sides. In addition, water must be irradiated for a minimum period at a certain intensity of ultraviolet radiation. This minimum time is dependent on the magnitude of resistance of the microorganisms present.

U sporulujících bakterií je pak nutno ozařovat vodu velmi dlouho. To vše má za následek limitaci průtočného množství vody sterilizátorem, zvyšování počtu trubic vysílajících ultrafialové záření a požadavek na jejich odolnost, nebot víření vody je zpravidla uskutečňováno tlakovým spádem. Za přítomnosti velmi rezistentních mikroorganismů je takový sterilizátor neúčinný.For sporulating bacteria, water must be irradiated for a very long time. All this results in a limitation of the flow rate of water through the sterilizer, an increase in the number of tubes emitting ultraviolet radiation and a requirement for their resistance, since the turbulence of the water is usually effected by a pressure drop. In the presence of very resistant microorganisms, such a sterilizer is ineffective.

Výše uvedené nedostatky jsou odstraněny sonofotolytickým sterilizátorem vody podle vynálezu, jehož podstata je to, že trubice je sevřena alespoň jednou dvojicí pólových nástavců. Na každý z těchto pólových nástavců je šroubem přes přítlačnou podložku upevněn piezoelektrický ultrazvukový měnič, elektricky připojený k výstupu elektrického generátoru. Celý systém je stažen pomoci šroubů a třmene.The above drawbacks are overcome by the sonophotolytic water sterilizer according to the invention, the essence of which is that the tube is clamped by at least one pair of pole pieces. On each of these pole pieces, a piezoelectric ultrasonic transducer electrically connected to the output of the electric generator is fastened by a screw over the pressure pad. The whole system is tightened with screws and caliper.

Přidáním ultrazvukových generátorů k dosavadnímu sterilizátoru vody je v upravované vodě vyvolána kavitace, která je charakterizována velkými změnami tlaku a teploty. Tyto změny mají prostorově mikroskopický charakter, v časové oblasti pak charakter impulzivní.The addition of ultrasonic generators to the existing water sterilizer induces cavitation in the treated water, which is characterized by large changes in pressure and temperature. These changes are spatially microscopic in nature and impulsive in the time domain.

To se projeví v působení na přítomné mikroorganismy jednak tím, že tyto jsou ničeny či narušovány, jednak tím, že jsou obraceny. Z makroskopického hlediska se však kavitační změny příliš neprojeví. Proto na germicidní výbojky není kladena taková odolnost. Hlavní výhodou sonofotolytického sterilizátoru vody podle vynálezu je však současné působení kavitace a ultrafialového zářeni na mikroorganismy přítomné v upravované vodě. Toto působení vykazuje synergický účinek, projevující se ve snížení minimální doby ozařování a ve zvýšení účinnosti, tj. ve schopnosti ničit i velmi rezistentní mikroorganismy.This translates into action on the microorganisms present, both by destroying or disrupting them and by inverting them. From a macroscopic point of view, however, the cavitation changes do not show much. Therefore, germicidal lamps are not so resistant. However, the main advantage of the sonophotolytic water sterilizer according to the invention is the simultaneous action of cavitation and ultraviolet radiation on the microorganisms present in the treated water. This action exhibits a synergistic effect, manifested in a reduction of the minimum irradiation time and an increase in efficacy, i.e. in the ability to kill even very resistant microorganisms.

Na připojeném výkrese je na obr. 1 načrtnuto konstrukční schéma sonofotolytického sterilizátoru podle vynálezu, na obr. 2 je načtrtnuto konstrukční schéma ultrazvukového generátoru podle vynálezu.In the accompanying drawing, FIG. 1 shows a construction diagram of a sonophotolytic sterilizer according to the invention, and FIG. 2 shows a construction diagram of an ultrasonic generator according to the invention.

Jádrem sonofotolytického sterilizátoru vody podle vynálezu je trubice 2, opatřená na jednom konci vstupem 2 pro upravovanou vodu a na druhém konci výstupem £ pro upravenou vodu. Uvnitř trubice 1. je koaxiálně umístěna germicidní výbojka která je zdrojem ultrafialového záření. K trubici 2 jsou z vnějšku přitlačovány dva pólové nástavce, z nichž na každý je iroubem 10 přes přítlačnou podložku 2 upevněn piezoelektrický ultrazvukový měnič 5. Na přítlačné podložky 2 tlačí šrouby 10 uchycené ve třmenu 8, Piezoelektrické ultrazvukové měniče 2 jsou napájeny z elektrického zdroje 9 odpovídajícího kmitočtu.The core of the sonophotolytic water sterilizer according to the invention is a tube 2, provided at one end with an inlet 2 for treated water and on the other end with an outlet 6 for treated water. Inside the tube 1, a germicidal lamp is provided coaxially, which is a source of ultraviolet radiation. Two pole pieces are pressed from the outside of the tube 2, each of which is fastened by a screw 10 over the pressure pad 2 to a piezoelectric ultrasonic transducer 5. of the corresponding frequency.

Funkce přístrojetDevice functions

Otevřením vstupu 2 upravované vody a výstupu £ upravené vody trubice 1, při současném připojení germicidní výbojky 2 ^a elektrického generátoru 9 k piezoelektrickým ultrazvukovým měničům 2 začne přístrojem protékat upravovaná voda a tato voda bude ozařována současně jak ultrafialovým zářením, tak i ultrazvukem. Ultrazvuk vyvolá ve vodě kavitaci, což je souhrn procesů souvisejících se vznikem, vývojem a zánikem mikroskopických bublinek. Tyto procesy jsou charakteristické velkými změnami, zejména tlaku a teploty. Vyznačují se prostorově i časově mikroskopickou špičkou, tzn. představují vlastně mikroskopické výbuchy.By opening the treated water inlet 2 and the treated water outlet 6 of the tube 1, while simultaneously connecting the germicidal lamp 2 ^{and the} electric generator 9 to the piezoelectric ultrasonic transducers 2, the treated water starts to flow through the device and this water will be irradiated simultaneously with both ultraviolet and ultrasound. Ultrasound induces cavitation in the water, which is the sum of the processes associated with the formation, development and extinction of microscopic bubbles. These processes are characterized by major changes, especially pressure and temperature. They are characterized by space and time microscopic peak, ie. they are actually microscopic explosions.

V makroskopickém měřítku se tedy příliš neprojevují. Avšak na mikroorganismy přítomné v protékající upravované vodě vykazují značný vliv tím, že jednak narušují či ničí, jednak je obracejí, takže mikroorganismy jsou v průběhu času postupně ozařovány ultrafialovým zářením ze všech stran. Ultrafialové záření samo o sobě též vykazuje ničivý účinek na bakterie. Avšak při současném působení ultrazvuku i ultrafialového záření dochází k symentrickému ději, při němž účinek obou bakteriocidních činidel je vyšší než jejich pouhý součet.Thus, they do not show much on a macroscopic scale. However, they exhibit considerable influence on the microorganisms present in the treated water flow by disrupting or destroying and reversing them, so that the microorganisms are gradually irradiated with ultraviolet radiation from all sides over time. Ultraviolet radiation itself also has a devastating effect on bacteria. However, a combination of ultrasound and ultraviolet radiation results in a symentric event in which the effect of both bacteriocidal agents is greater than their sum.

Tím je dosahováno vyššího účinku přístroje podle vynálezu. Sonofotolytlcký sterilizátor vody podle vynálezu lze použit i ke sterilizaci jiných kapalin než vody.This results in a higher effect of the device according to the invention. The sonophotolytic water sterilizer of the invention can also be used to sterilize liquids other than water.

Claims

OBJECT OF THE INVENTION

A sonophotolytic water sterilizer consisting of a base tube having a treatment water inlet at one end and a treatment water outlet at the other end and wherein a germicidal lamp is coaxially mounted, characterized in that the tube (1) is clamped by at least one pole pair the piezoelectric ultrasonic transducer (5) electrically connected to the output of the electric generator (9), each of which is fastened in the yoke (8) by a bolt (10) over the pressure pad (7).