Login| Sign Up| Help| Contact|

Patent Searching and Data


Title:
MERCURY VAPOR LAMP, METHOD FOR STERILIZING LIQUIDS AND LIQUID STERILIZATION DEVICE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2010/063723
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a mercury vapor lamp (1) which comprises at least one gas discharge tube (3, 4) that has the electrodes (6, 7) required for the gas discharge, and which comprises means (20) for heating the gas discharge tube (3, 4) in addition to the electrodes (6, 7). The invention also relates to a method for sterilizing liquids, wherein the mercury vapor lamp is additionally heated before or when the lamp is switched on by means provided in addition to the electrodes. The invention furthermore relates to a liquid sterilization device (70).

Inventors:
KEMMER RON (DE)
CONRADT BERTHOLD (DE)
Application Number:
PCT/EP2009/066158
Publication Date:
June 10, 2010
Filing Date:
December 01, 2009
Export Citation:
Click for automatic bibliography generation   Help
Assignee:
BRITA GMBH (DE)
KEMMER RON (DE)
CONRADT BERTHOLD (DE)
International Classes:
H01J61/52; H01J5/50; H01J61/35; H01J61/56
Domestic Patent References:
WO2004048276A12004-06-10
WO2003045835A12003-06-05
Foreign References:
US20080156738A12008-07-03
US2625670A1953-01-13
EP0872876A11998-10-21
US4931685A1990-06-05
US2056635A1936-10-06
US5909085A1999-06-01
GB1451810A1976-10-06
US20070114465A12007-05-24
JPH01260754A1989-10-18
US4965484A1990-10-23
US20040232846A12004-11-25
Attorney, Agent or Firm:
FUCHS Patentanwälte (DE)
Download PDF:
Claims:
Patentansprüche

1. Quecksilberdampflampe (1 ) mit mindestens einer Gasentladungsröhre (3, 4), die für die Gasentladung erforderliche Elektroden (6, 7) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass zusätzlich zu den Elektroden {6, 7) Mittel (20) zum Beheizen der Gasentladungsröhre (3, 4) vorgesehen sind.

2. Lampe nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Lampe (1) mindestens einen Sockel (2) aufweist, der als Stecksockel ausgebildet ist.

3. Lampe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Sockel (2) die Anschlüsse für die Gasentladungsröhre (3, 4) und für die Mittel (20) zum Beheizen der Gasentladungsröhre (3, 4) aufweist.

4. Lampe nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Sockel (2) Anschlussstifte (200a-f) aufweist, wovon mindestens ein Anschlussstift (200a, f) mit den Mitteln (20) zum Beheizen verbunden sind.

5. Lampe nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel (20) zu einer gleichmäßigen Beheizung der Gasentladungsröhre (3, 4) ausgebildet sind.

6. Lampe nacheinem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel (20) zum Beheizen der Gasentladungsröhre (3, 4) mindestens ein Heizelement umfassen.

7. Lampe nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Heizelement im Innern der Gasentladungsröhre (3, 4) angeordnet ist.

8. Lampe nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Heizelement in mindestens einer Wand (3a) der Gasentladungsröhre (3, 4) angeordnet ist.

9. Lampe nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Heizelement außerhalb der Wand (3a) der Gasentladungsröhre (3, 4) angeordnet ist.

10. Lampe nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Heizelement mindestens einen Heizdraht (38a, b) umfasst.

11. Lampe nach einem der Ansprüche 6 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Heizelement eine Heizwendel (30) ist.

12. Lampe nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Heizelement eine elektrisch leitende Beschichtung (44) auf der Innen- und/oder auf der Außenfläche der Gasentladungsröhre (3, 4) ist.

13. Lampe nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Gasentladungsröhre (3, 4) mittels eines Fluids beheizbar ist.

14. Lampe nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel (20) zum Beheizen mindestens einen Kanal (50) umfassen, der von einem erwärmten Fluid durchströmt wird.

15. Lampe nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel (20) zum Beheizen mindestens einen von einem erwärmten Fluid durchströmtes Element umfassen.

16. Lampe nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass das durchströmte Element ein Hohlleiter ist.

17. Lampe nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel (20) zum Beheizen der Gasentladungsröhre (3, 4) ein Gebläse (60) zum Anströmen der Gasentladungsröhre (3, 4) mit einem erwärmten Gas umfassen,

18. Lampe nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel (20) zum Beheizen eine Heizeinrichtung (62) zum Erwärmen von Luft umfassen.

19. Lampe nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Gasentladungsröhre (3, 4) von einem kanalbildenden Element (58) umgeben ist

20. Lampe nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Gasentladungsröhre (3, 4) und dem kanalbildenden Element (58) ein Zwischenraum vorgesehen ist.

21. Verfahren zum Entkeimen von Flüssigkeiten, bei dem durch mindestens eine Reaktionskammer strömende Flüssigkeit von mindestens einer Quecksilberdampflampe bestrahlt wird, die eine UV-Emissionsleistung besitzt, die über einer vorgegebenen Schwellenleistung Ps liegt, dadurch gekennzeichnet, dass die Quecksilberdampflampe vor oder mit dem Einschalten mittels zusätzlich zu den Elektroden vorgesehener Mittel zum Beheizen zusätzlich beheizt wird.

22. Verfahren nach Anspruch 21 , dadurch gekennzeichnet, dass die Quecksilberdampflampe mindestens so lange zusätzlich beheizt wird, bis die Schwellenleistung Ps erreicht wird.

23. Verfahren nach einem der Ansprüche 21 oder 22, dadurch gekennzeichnet, dass die Quecksilberdampflampe mindestens so lange zusätzlich beheizt wird, bis die optimale Lampentemperatur erreicht ist.

24. Verfahren nach einem der Ansprüche 21 bis 23, dadurch gekennzeichnet, dass die Temperatur der Quecksilberdampflampe innerhalb einer Bandbreite um die optimale Temperatur geregelt wird.

25. Verfahren zum Entkeimen von Flüssigkeiten, bei dem durch mindestens eine Reaktionskammer strömende Flüssigkeit von mindestens einer Quecksilberdampflampe bestrahlt wird, die eine UV-Emissionsleistung besitzt, die über einer vorgegebenen Schwellenleistung Ps liegt, dadurch gekennzeichnet, dass mittels der zusätzlichen Heizmittel im nicht eingeschalteten Zustand der Lampe die Temperatur der Quecksilberdampflampe in einer vorgesehenen Bandbreite gehalten wird.

26. Fiüssigkeitsentkeimungsvorrichtung (70) mit mindestens einem von Flüssigkeit durchströmbaren Gefäß (72), das mindestens eine Reaktionskammer (74) aufweist, und mit mindestens einer Quecksilberdampflampe (1 ), die für die Gasentladung erforderliche Elektroden (6, 7) aufweist, mit mindestens einer Gasentladungsröhre {3, 4), dadurch gekennzeichnet, dass zusätzlich zu den Elektroden (6, 7) Mittel zum Beheizen der Gasentladungsröhre (3, 4) vorgesehen sind.

27. Vorrichtung nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, dass eine Schalt- und/oder Regeleinrichtung (36) vorgesehen ist, die die Mittel zum Beheizen schaltet und/oder regelt.

28. Vorrichtung nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, dass die Schalt- und Regeleinrichtung (36) an mindestens einen Temperaturfühler (90) zum Erfassen der Lampentemperatur und/oder an mindestens einen UV-Sensor und/oder mindestens einen Bewegungssensor angeschlossen ist.

29. Verwendung der Flüssigkeitsentkeimungsvorrichtung nach Anspruch 25, an oder in einem Kühlgerät und/oder in Verbindung mit einem Gerät zur Abgabe von gekühltem Wasser.

Description:
Quecksilberdampflampe, Verfahren zum Entkeimen von Flüssigkeiten und Flüssigkeitsentkeimungsvorrichtung

Beschreibung

Die Erfindung betrifft eine Quecksilberdampflampe gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1, ein Verfahren zum Entkeimen von Flüssigkeit und eine Flüssigkeitsentkeimungsvorrichtung.

Quecksilberdampflampen benötigen nach dem Einschalten eine gewisse Zeitspanne, bis die optimale Strahlungsleistung erreicht wird, weil für die Strahlungsleistung eine Mindesttemperatur der Gasentladungsröhre notwendig ist. Für bestimmte Anwendungen kann diese Zeitspanne unter Umständen zu lange dauern, so dass das Bedürfnis besteht, eine Quecksilberdampflampe zu schaffen, deren Bereitstellungszeit verkürzt ist.

Quecksilberdampflampen, die UV-Strahlung emittieren, werden insbesondere in Wassereπtkeimungsvorrichtungen eingesetzt. Damit die gewünschte Entkeimung des Wassers stattfinden kann, muss die Quecksilberdampflampe eine bestimmte Emissionsleistung erreichen, die gleich oder über der für die angestrebte Desinfektionswirksamkeit notwendigen Schwellenleistung P s liegt.

Die germizid wirksame UV-Emissionsleistung P β a einer UV-Lampe wird wie folgt definiert:

P eff ist die für die Entkeimung relevante, absolute Strahlungsleistung (in Watt) der Lampe im spektralen Bereich zwischen 170 und 350 nm, gewichtet mit der relativen spektralen Desinfektionswirksamkeit, bezogen auf die Wirksamkeit bei 254 nm. Die spektrale Desinfektionswirksamkeit orientiert sich an der Absorptionskurve der DNA, wie sie z. B. in E3rock, Mikrobiologie, Spektrum Akademischer Verlag, 1. Auflage, S. 191 , angegeben ist.

Für Niederdruck-Quecksilberdampflampen entspricht das vereinfacht der absoluten Strahlungsleistung im Bereich zwischen 250 und 260 nm.

Die Schwellenleistung P 5 wird wie folgt definiert:

P 5 ist die minimale Leistung P eff der UV-Lampe in der Wasserentkeimungsvorrichtung, ab der die vom Hersteller der Wasserentkeimungsvorrichtung angegebene Desinfektionswirksamkeit für alle zulässigen Betriebsbedingungen sicher erreicht wird. Die Desinfektionswirksamkeit kann beispielsweise in prozentualer Reduktion bestimmter Mikroorganismen/Viren abgegeben sein, oder auch in einer Bestrahlungsdosis (Einheit: J/m 2 ), welche die Mikroorganismen in der Vorrichtung erhalten. Wenn keine Desinfektionswirksamkeit vom Hersteller des Gerätes angegeben ist, gilt die Desinfektionswirksamkeit der Wasserentkeimungsvorrichtung, wie sie nach DVGW-Norm W294 (2006) ermittelt wird.

Es ist wünschenswert, dass sofort mit Beginn der Wasserentnahme, d.h. mit Öffnen der Absperreinrichtung der Zapfeinrichtung und somit Einschaltung der Wasserentkeimungsvorrichtung die Entkeimung stattfindet und das behandelte Wasser für den Verbraucher zur Verfügung steht. Dies bedeutet, dass beim Auslösen des Zapfvorgangs die UV-Lampe sofort die zur sicheren Entkeimung nötige Schwellenleistung bereitstellen sollte.

Der Einsatz überdimensionierter UV-Lampen, die kurz nach dem Einschalten die erforderliche Schwellenleistung Ps erreichen, haben allerdings den Nachteil, dass diese wegen des größeren Gasraumes einen deutlich größeren Einbauraum benötigen. Ein weiterer Nachteil besteht in dem erhöhten Energieverbrauch, weil die Emissionsleistung im warmen Zustand erheblich über der notwendigen Schwellenleistung Ps liegt und dieser Leistungsüberschuss, der mit erhöhten Einstandsund Betriebskosten verbunden ist, ietztendlich aber nicht benötigt wird.

Um hier Abhilfe zu schaffen, wird in der EP 1 048 620 A1 eine Wasserentkeimungsvorrichtung vorgeschlagen, die eine UVC- Quecksiiberdampflampe umfasst, welche über Hochfrequenz angeregt wird. Die Elektroden der Lampen liegen daher außerhalb des Endladungsraums. Anstelle von Quecksilber sind solche Lampen typischerweise mit einer Xenon enthaltenden Gasfüllung versehen. Die Vorrichtung umfasst eine Quecksilberdampflampe mit einem Entladungsgefäß mit Wandungen, die aus einem dielektischen Material bestehen und die auf ihrer äußeren Oberfläche mindestens mit einer ersten und einer zweiten Elektrode versehen sind und mit einer Gasfüllung, die Xenon enthält. Um eine für die Entkeimung von Wasser gute spektrale Zusammensetzung der Strahlung zu erreichen, sind die Wandungen mindestens auf einem Teil ihrer Innenoberfläche mit einem Überzug versehen, der einen im UVC-Bereich emittierenden Leuchtstoff enthält.

Diese Vorrichtung zur Entkeimung von Wasser ist innerhalb von Millisekunden zu 100% betriebsbereit und hat eine spektrale Zusammensetzung der UV-Strahlung, die ausschließlich in dem für die Entkeimungswirkung relevanten Bereich zwischen 230 und 300 nm liegt.

Obwohl diese Wasserentkeimungsvorrichtung unmittelbar nach dem Einschalten betriebsbereit ist, hat diese Vorrichtung den Nachteil, dass die Herstellungskosten, insbesondere wegen der

Hochfrequenzanregung, im Vergleich zu Niederdruckquecksilberlampen sehr hoch liegen. - A -

Ein anderer Lösungsansatz findet sich in der US 2004/0182761 A1 , in der eine Wasserentkeimungsvorrichtung mit einer UV-Lampe beschrieben wird. In der Mitte der UV-Lampe ist ein kondensierendes Element vorgesehen, das zwischen den Elektroden angeordnet ist und gekühlt wird. Das in der UV-Lampe befindliche Quecksilber kann dort kondensieren und beim Starten der Lampe wird dieses kondensierte Quecksilber schneller verdampft, wodurch allerdings nur ein sehr geringer Zeitgewinn erreicht wird.

Die US 5,738,780 beschreibt eine Wasserentkeimungsvorrichtung, bei der die Lampe auch dann betrieben wird, wenn kein Wasser durch den Reaktionsraum fließt. Dies erhöht den gesamten Stromverbrauch und verkürzt die Lebensdauer der Lampe. Wenn Wasser entnommen wird, wird die Emissionsleistung der Lampe entsprechend hochgefahren und an den Wasserfluss angepasst. Nachteilig ist bei dieser Vorrichtung, dass bei den dauerbetriebenen Lampen eine grolle Hitzeentwicktung auftritt, was einer Anwendung zur Erzeugung von entkeimtem und gekühltem Wasser entgegensteht.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine Quecksilberdampflampe bereitzustellen, die eine vorgegebene Schwelienleisturtg P s nach dem Einschalten innerhalb kurzer Zeit bereitstellt. Es ist auch Aufgabe der Erfindung, eine Flüssigkeitsentkeimungsvorrichtung und ein Verfahren zum Entkeimen von Flüssigkeiten anzugeben, wobei entkeimte Flüssigkeit möglichst kurz nach dem Einschalten bereit stehen soll.

Diese Aufgabe wird mit einer Quecksilberdampflampe mit mindestens einer Gasentladungsröhre, die für die Gasentladung erforderliche Elektroden aufweist, gelöst, bei der zusätzlich zu den Elektroden Mittel zum Beheizen der Gasentladungsröhre vorgesehen sind. Diese Mittel sind zusätzlich zu den Elektroden der Gasentladungsröhre, insbesondere bei Warm-Kathoden-Lampen zusätzlich zu den Heizelementen der Elektroden, vorgesehen.

Es hat sich gezeigt, dass die gewünschte Emissionsleistung nach dem Einschalten der Quecksilberdampflampe, d.h. nach dem Zünden der Gasentladung deutlich schneller erreicht wird, wenn bereits vor dem Einschalten die Gasentladungsröhre beheizt oder beim Einschalten nicht nur die Gasentladung gezündet sondern gleichzeitig auch die Gasentladungsröhre zusätzlich zu der Wärme, die durch den Gasentladungsvorgang entsteht, beheizt wird. Die zusätzlich eingetragene Wärmeenergie beschleunigt das Hochfahren der Quecksilberdampflampe, insbesondere bei UV-Strahlung emittierenden Quecksilberdampflampen, die vorzugsweise in

Entkeimungsvorrichtungen eingesetzt werden, kann damit die Zeitspanne zum Erreichen der gewünschten Schwellenleistung Ps deutlich reduziert werden.

Vorzugsweise weist die Lampe mindestens einen Sockel auf, der als Stecksockel ausgebildet ist. Der Stecksockel hat den Vorteil, dass die Lampe auf einfache Weise mit einer komplementär ausgebildeten Anschlusseinrichtυng verbunden werden Kann.

Vorzugsweise weist der Sockel die Anschlüsse für die Gasentladungsröhre und für die Mittel zum Beheizen der Gasentladungsröhre auf. Diese integrierte Ausbildung des Sockels hat den Vorteil, dass nach der Anbringung der Lampe an einer Anschlusseinrichtung keine zusätzlichen Arbeiten zum Anschließen der Mittel zum Beheizen erforderlich sind.

Vorzugsweise weist der Sockel Anschlussstifte auf, wovon mindestens ein Anschlussstift mit den Mitteln zum Beheizen verbunden ist Der Sockel weist eine Oberseite auf, an der mindestens eine Gasentladungsröhre angeordnet ist. Die Gasentladungsröhre kann in den Sockel eingesteckt werden. Vorzugsweise weisen die Mittel zum Beheizen der UV-Lampe Stecker auf, die in den Sockel einsteckbar sind, so dass die Heizmittel bei Bedarf auf einfache Weise ausgetauscht werden können. Die Anschlussstifte sind an einer Seite des Sockels, vorzugsweise an der Unterseite des Sockels angeordnet.

Die Anschlussstifte können aus Vollmaterial bestehen. Bevorzugt ist die Ausführung als Hohlstift, was den Vorteil hat, dass Drähte, wie z. B. ein Heizdraht oder Anschlussdrähte, auf einfache Weise In die Stifte eingeführt und dort fixiert werden können, z. B. durch Verpressen des Stiftes mit dem Draht.

Die Hohistifte können auch zum Zuführen eines erwärmten Fluids zum Beheizen der Gasentladungsröhre genutzt werden.

Die Quecksilberdampflampe ist vorzugsweise eine Lampe mit integrierter Heizung. Der Sockel mit den Anschlussstiften ermöglicht einen einfachen Austausch von Lampe und Heizung.

Vorzugsweise sind die Mittel zum Beheizen zu einer gleichmäßigen Beheizung der Gasentladungsröhre ausgebildet. Insbesondere bei UV- emittierenden Quecksilberdampflampen wird die aktuelle Emissionsleistung durch den kältesten Punkt der Gasentladungsröhre bestimmt. Bei einer gleichmäßigen Beheizung der Gasentladungsröhre werden Kältesenken vermieden und die Anlaufphase verkürzt.

Sollte die Gasentladungsröhre konstruktionsbedingt kühlere Abschnitte aufweisen, so sind die Mittel zum Beheizen der Gasentladungsröhre so ausgebildet, dass an diesen Stellen eine größere Wärmeenergie eingetragen wird als an anderen Stellen.

Als Mittel zum Beheizen der Gasentladungsröhre sind erfindungsgemäß verschiedene Ausführungsformen möglich.

Gemäß einer ersten Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Mittel zum Beheizen der Gasentladungsröhre mindestens ein Heizelement umfassen.

Ein solches Heizelement ist vorzugsweise an eine eigene Stromversorgung angeschlossen und wird mit dem Einschalten der Gasentladungsröhre vorzugsweise gleichzeitig eingeschaltet. Das oder die Heizelemente kann/können im Inneren der Gasentladungsröhre, in mindestens einer Wand der Gasentladungsröhre oder auch außerhalb auf der Wand der Gasentladungsröhre angeordnet sein.

Hierbei ist darauf zu achten, dass das Heizelement die zu emittierende Strahlung möglichst wenig behindert. Es ist daher bevorzugt, dass das Heizelement mindestens einen Heizdraht umfasst.

Bevorzugt ist das Heizelement eine Heizwendel.

Eine solche Heizwendei kann um die Gasentladungsröhre gewickelt werden oder auch als Wendel innerhalb der Gasentladungsröhre oder innerhalb der Wand der Gasentladungsröhre angeordnet sein.

Eine zweite Ausführungsform sieht vor, dass das Heizelement durch eine elektrisch leitende Beschichtung auf der Innen- und/oder auf der Außenfläche der Gasentladungsröhre gebildet ist. Als elektrische leitende Beschichtung kann z.B. eine Aluminiumschicht vorgesehen werden. Diese elektrisch leitende Beschichtung kann beispielsweise streifenförmig auf den genannten Flächen aufgebracht sein.

Eine dritte Ausführungsform sieht vor, dass die Gasentladungsröhre mittels eines erwärmten Fluids, d.h. mittels einer erwärmten Flüssigkeit oder eines erwärmten Gases beheizbar ist.

Für diese Ausführungsform umfassen die Mittel vorzugsweise mindestens einen Kanal, der von einem erwärmten Fluid durchströmt wird. Ein solcher Kanal kann beispielsweise in der Wand der Gasentladungsröhre eingebracht sein.

Die Mittel zum Beheizen der Gasentladungsröhre können auch mindestens ein von einem erwärmten Fluid durchströmtes Element umfassen. Ein solches Element kann in der Gasentladungsröhre oder auch um die Gasentladungsröhre herum angeordnet sein. Geeignet sind hierfür beispielsweise ein Hohlleiter, wie ein Schlauch oder ein Röhrchen. Das Material des Hohlleiters besteht vorzugsweise aus einem im UV-Bereich transparenten Material, um die Absorption möglichst gering zu halten.

Eine andere Ausführungsform sieht vor, dass die Mittel zum Beheizen der Gasentladungsröhre ein Gebläse zum Umströmen der Gasentladungsröhre mit einem erwärmten Gas umfassen.

Als erwärmtes Gas kann beispielsweise die Abwärme eines anderen Bauteils einer Vorrichtung genutzt werden, in die die Gasentladungsröhre eingebaut ist. Wenn die Quecksilberdampflampen beispielsweise als Bestandteil einer Wasserentkeimungsvorrichtung in einem Kühlgerät eingebaut ist, kann die Abwärme beispielsweise eines Kondensators eines solchen Kompressionskühlschrankes genutzt werden. Anstatt die Abwärme zu nutzen, kann ein Mittel zum Beheizen der Gasentladungsröhre auch eine Heizeinrichtung zum Aufheizen von Luft umfassen.

Es ist hierbei von Vorteil, wenn die Gasentladungsröhre von einem kanalbildenden Element umgeben ist. Vorzugsweise ist dieses kanalbildende Element so angeordnet, dass zwischen der Gasentladungsröhre und dem kanalbildenden Element ein Zwischenraum vorgesehen ist, durch den das erwärmte Gas geleitet werden kann. Am Ende des kanalbildenden Elementes kann das eingeleitete Gas ausgeleitet oder auch zurückgeführt werden, um das noch warme Gas auf die ursprüngliche Temperatur zu erhitzen und wieder zu verwenden. Das kanalbildende Element kann beispielsweise ein in Querschnitt rundes, ovales oder eckiges Rohr sein.

Die verschiedenen Mittel zum Beheizen der Gasentladungsröhre können auch miteinander kombiniert werden.

Die Quecksilberdampflampe kann eine Kaltkathodenlampe oder eine Warmkathodenlampe, insbesondere eine Niederdrucklampe oder eine UVC-Lampe sein.

Die Aufgabe wird verfahrensmäßig dadurch gelöst, dass beim Verfahren zum Entkeimen von Flüssigkeiten, insbesondere von Wasser, bei dem durch mindestens eine Reaktionskammer strömende Flüssigkeit von mindestens einer Quecksilberdampflampe bestrahlt wird, die eine UV-Emissionsleistung besitzt, die über einer vorgegebenen Schwellenleistung P s liegt, die Quecksilberdampfiampe vor oder mit dem Einschalten mittels zusätzlich zu den Elektroden vorgesehener Mittel zum Beheizen zusätzlich beheizt wird. Das Beheizen der Quecksilberdampflampe kann auch schon vor dem Einschalten durchgeführt werden. In diesem Fall wird das Beheizen vorzugsweise bis zum Einschalten und besonders bevorzugt auch über den Einschaltzeitpunkt der Quecksilberdampflampe hinaus beheizt. Nach dem Einschalten handelt es sich insofern um ein zusätzliches Beheizen, als dass die Gasentladungsröhre durch die Gasentladung ebenfalls selbst Wärme erzeugt.

Weist die Quecksilberdampflampe z.B. Elektroden mit Heizwendeln auf, so handelt es sich ebenfallsdann um eine zusätzliche Beheizung, wenn die Heizwendeln der Elektroden auch in Betrieb sind.

Vorzugsweise wird die Quecksilberdampflampe mindestens so lange zusätzlich beheizt, bis die Schwellenleistung P s erreicht wird.

Es ist gemäß einer weiteren Ausführungsform von Vorteil, die Quecksilberdampflampe mindestens so lange zusätzlich zu beheizen, bis die optimale Lampentemperatur erreicht wird. Die optimale Lampentemperatur ist dann erreicht, wenn die emittierte Emissionsleistung der Quecksilberdampflampe im Wesentlichen ihr Maximum erreicht.

Es ist ferner bevorzugt, die Temperatur der Quecksilberdampflampe innerhalb einer Bandbreite um die optimale Temperatur oder auf einer Temperatur oberhalb der notwendigen Starttemperatur im eingeschalteten oder im nicht eingeschalteten Zustand zu halten oder zu regeln. Dies ist insbesondere dann von Vorteil, wenn die Lampe ihre optimale Temperatur oder die zum Erreichen der Schwellenleistung Ps notwendige Starttemperatur selbst nicht erreichen kann. Dies kann beispielsweise dann erforderlich werden, wenn die UV-Lampe sich in einer sehr kalten Umgebung befindet oder eine kalte Flüssigkeit entkeimt werden soll. Mittels einer zusätzlichen Beheizung kann unter diesem erschwerten Bedingungen trotzdem die optimale Lampentemperatur gehalten werden.

Gemäß einer anderen Alternative ist vorgesehen, eine Beheizung auch dann vorzunehmen, wenn die UV-Lampe nicht in Betrieb ist. Die zusätzlichen Mittel zum Beheizen können in diesem Fall die einzigen Mittel zum Beheizen der Gasentladungsröhre sein. Hierbei wird die Temperatur der Quecksilberdampflampe in einer vorgegebenen Bandbreite gehalten. Hierzu kann es vorteilhaft sein, die Temperatur der Quecksilberdampflampe zu kontrollieren.

Die Mittel zum Beheizen der Gasentladungsröhre werden vorzugsweise immer dann ein- und ausgeschaltet, wenn die Lampentemperatur die vorgegebene Bandbreite der Lampentemperatur über- oder unterschreitet. Die Beheizung kann derart geregelt bzw. konstant gehalten werden, dass sich die Lampentemperatur ständig in der Bandbreite befindet. Anstelle einer konstanten Beheizung, kann auch eine intermittierende Beheizung vorgenommen werden.

Eine weitere bevorzugte Ausführungsform sieht vor, nach dem Ausschalten der Lampe mittels der Mittel zum Beheizen die Lampe zu beheizen. Die Beheizung mit den Mitteln zum Beheizen kann nach dem Ausschalten der Gasentladungsröhre für eine bestimmte Zeitspanne fortgesetzt werden oder die Mittel zum Beheizen werden nach dem Ausschalten der Gasentladungsröhre eingeschaltet und nach einer bestimmten Zeitspanne abgeschaltet. Dieses Nachheizen kann dann von Vorteil sein, wenn aufgrund einer niedrigen Umgebungstemperatur oder kalter zu entkeimender Flüssigkeit, die in der Reaktionskammer nach dem Ausschalten zurückgehalten wird, die Temperatur der Lampe schnell abfällt, insbesondere unter ihre Starttemperatur. Die Starttemperatur der UV-Lampe liegt dann vor, wenn die UV-Lampe nach dem Einschalten in der Lage ist, ihre vorgesehene Schwellenleistung gleich oder innerhalb der gerätespezifischen Wartezeit zu erreichen. Die Schwellenleistung kann beispielsweise innerhalb von 30 Sekunden erreicht werden. Die Starttemperatur der UV-Lampe liegt bevorzugt im Bereich von 15° bis 20 0 C.

Die Flüssigkeitsentkeim ungsvorrichtung mit mindestens einem von Flüssigkeit durchströmbaren Gefäß, das mindestens eine Reaktionskammer aufweist, und mit mindestens einer Quecksilberdampflampe mit mindestens einer Gasentladungsröhre, ist dadurch gekennzeichnet, dass zusätzlich zu den Elektroden Mitte) zum Beheizen der Gasentladungsröhre vorgesehen sind.

Eine solche Vorrichtung kann eine Schalt- und/oder Regeleinrichtung aufweisen, die die Mittel zum Beheizen schaltet und/oder regelt.

Die Einrichtung kann an mindestens einen Temperaturfühler zum Erfassen der Lampentemperatur, und/oder an mindestens einem UV- Sensor und/oder mindestens einen Bewegungssensor angeschlossen sein.

Der UV-Sensor kommt während des Betriebs der Quecksilberdampflampe zum Einsatz und misst die abgestrahlte UV- Leistung. Sollte diese unter einen vorgegebenen Wert fallen, werden die Mittel zum Beheizen der Gasentladungsröhre zugeschaltet.

Optional kann auch die Lampe vorzeitig eingeschaltet werden, d.h. bevor die Mittel zum Beheizen eingeschaltet werden.

Der Bewegungssensor wird durch die sich der Flüssigkeitsentkeimungsvorrichtung nähernde Person ausgelöst, damit bereits vor dem Erreichen der Flüssigkeitsentkeimungsvorrichtung die Quecksilberdampflampe und/oder die Mittel zum Beheizen der Gasentladungsröhre eingeschaltet werden können.

Eine Flüssigkeitsentkeimungsvorrichtung ist vorzugsweise eine Wasserentkeimungsvorrichtung. Wasserentkeimungsvorrichtungen werden bevorzugt in einem Kühlgerät, z.B. einem Kühlschrank oder in Verbindung mit einem Gerät zur Abgabe von gekühlter Flüssigkeit, insbesondere gekühltem Wasser verwendet.

Beispielhafte Ausführungsformen der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnungen näher erläutert.

Es zeigen:

Figur 1 ein Diagramm des Anlaufverhaltens einer

Quecksilberdampflampe mit und ohne Zusatzheizung;

Figuren 2-11 Quecksilberdampflampen gemäß verschiedener Ausführungsformen ,

Figur 12 eine schematische Darstellung einer

Flüssigkeitsentkeimungsvorrichtung,

Figur 13 ein schematischer Schaitplan einer

Flüssigkeitsentkeimungsvorrichtung,

Figur 14 eine Quecksilberdampflampe mit Sockel und

Figur 15 die in Figur 14 gezeigte Quecksilberdampflampe in perspektivischer Darstellung. In der Figur 1 ist das Anlaufverhalten einer mit und ohne Zusatzheizung dargestellt. Zum Zeitpunkt t 0 wird die Quecksilberdampflampe ohne Zusatzheizung eingeschaltet. Die Emissionsleistung springt innerhalb von 1 Sekunde auf einen Wert von ca. 7,5 und steigt dann langsam an (Kurve I). Wenn die für eine Entkeimung erforderliche Schwellenleistung Ps bei einem Wert von 12 liegt, benötigt diese Quecksilberdampflampe ab dem Zeitpunkt t 0 ca. 34 Sekunden.

Im Vergleich dazu ist das Anlaufverhalten einer Quecksilberdampflampe mit einer Zusatzheizung (Kurve II) dargestellt. Zum Zeitpunkt t 0 wird nicht nur die Quecksilberdampflampe gezündet, sondern auch die Zusatzbeheizung eingeschaltet. Dies führt dazu, dass die Emissionsleistung der Quecksilberdampflampe sehr schnell (nach etwa 3 Sekunden) die Schwellenieistung Ps überschreitet. Zum Zeitpunkt t s , der in diesem Beispiel ca. 10 Sekunden nach dem Einschaltzeitpunkt t 0 liegt, wird die Zusatzheizung abgeschaltet, was dazu führt, dass die Emissionsleistung zunächst abfällt. Die Kurve Il durchläuft ein Minimum und steigt anschließend wieder an, wobei sich die Emissionsleistung ab etwa 70 Sekunden im Wesentlichen stabilisiert.

Es ist zu sehen, dass die Schwellenleistung bei einer Quecksilberdampflampe mit einer Zusatzheizung deutlich schneller erreicht wird.

In der Figur 2 ist eine erste Ausführungsform einer Quecksilberdampflampe 1 dargestellt. Die Lampe umfasst im wesentlichen einen Lampensockel 2 und eine Gasentladungsröhre, die als Doppelröhre 3, 4 ausgeführt ist. Die beiden Gasentladungsröhren 3, 4 sind über eine Brücke 5 miteinander verbunden. In jedem Gasentladungsrohr 3, 4 befindet sich eine Elektrode 6, 7, die jeweils über die Anschlüsse 8, 9 am Lampensockel herausgeführt werden. Um die Gasentladungsröhren 3, 4 ist ein Mittel 20 zum zusätzlichen Beheizen der Quecksilberdampflampe 1 in Form von zwei miteinander verbundenen Heizwendeln 30 dargestellt. Um jede Gasentladungsröhre 3, 4 ist eine eigene Heizwendel 30 gewickelt, die im Bereich der Brücke 5 verbunden sind. Die Brücke 5 wird dadurch ebenfalls beheizt. Diese Heizwendeln 30 werden über die Anschlüsse 32, 34 nach außen geführt.

An die Anschlüsse 8, 9 ist eine Spannungsversorgung 10 für die Elektroden 6, 7 angeschlossen. Die Heizwendel 30 verfügt über eine eigene Spannungsversorgung 36, die auch eine Schalteinrichtung beinhalten kann. In jeder der beiden Gasentladungsröhren 3, 4 können auch zwei Elektroden vorgesehen sein.

In der Figur 3 ist im Schnitt eine weitere Ausführungsform einer Quecksilberdampflampe 1 dargestellt. Die beiden Elektroden 6, 7 sind in der einzigen Gasentladungsröhre 3 jeweils am Ende an den beiden Sockeln 2 angeordnet. Innerhalb der Gasentladungsröhre 3 befindet sich als Mittel 20 zum Beheizen der Gasentladungsröhre eine Wendel 30, die jeweils auch an den Sockeln 2 der Gasentladungsröhre angeschlossen sind.

In der Figur 4 ist eine weitere Ausführungsform einer Quecksilberdampflampe 1 dargestellt. Anstelle einer im Innern der Gasentladungsröhre 3 angeordneten Heizwendel sind zwei Heizdrähte 38a, b vorgesehen, die über Anschlüsse 39a, b und 40a, b an jeweils eine Spannungsversorgungseinrichtung anschließbar sind.

In der Figur 5 ist eine Ausführungsform einer Quecksilberdampflampe 1 dargestellt, bei der die Heizwendel 30 in die Wand 3a der Gasentladungsröhre 3 integriert ist. In der Figur 6 ist eine Ausführungsform einer Quecksilberdampflampe 1 dargestellt, bei der Heizdrähte 38a in Längsrichtung an der Außenseite der Gasentladungsröhre 3 angeordnet sind.

In der Figur 7 ist eine Quecksilberdampflampe 1 dargestellt, bei der sowohl die Innen- als auch die Außenflächen mit einer elektrisch leitenden Beschichtung versehen sind, die die Mittel 20 zum Beheizen der Quecksilberdampflampe 1 bilden. Die Beschichtung kann auch nur innen oder nur außen vorgesehen sein. Die Elektroden sind in den Figuren 7 ff aus Gründen der Übersichtlichkeit nicht dargestellt.

Wie in der Schnittdarstellung der Figur 8 zu sehen ist, befinden sich die metallischen Streifen, die z. B. aufgedampft werden können, sowohl an der Innen- als auch an der Außenseite der Gasentladungsröhre 3. Die Anschlüsse sind in den beiden Zeichnungen nicht dargestellt.

In der Figur 9 ist eine weitere Ausführungsform einer Quecksilberdampflampe 1 zu sehen, die mittels eines Fluides erwärmt wird. Hierzu sind in der Wand 3a der Gasentladungsröhre 3 als Mittel 20 zum Beheizen der Quecksilberdampflampe Kanäle 50 vorgesehen, die von einem erwärmten Fluid durchströmt werden. Die Zuführung erfolgt gemäß der hier gezeigten Ausführungsform über entsprechende Kanäle im Lampensockel 2.

In der Figur 10a ist eine weitere Ausführungsform dargestellt, bei der die Mittel zum Beheizen der Quecksilberdampflampe 1 durch einen Hohlleiter in Gestalt einer Schlauchwendel 52 gebildet wird, die - wie die vergrößerte Schnittdarstellung in der Figur 10b zeigt - von einem Fluid durchströmt werden kann. Der Hohlleiter kann auch in Gestalt eines Röhrchens oder einer anderen fluidführenden Struktur realisiert werden. Das Material des Hohlleiters besteht in bevorzugter Ausführung aus einem UV-transparenten Material.

In der Figur 11 ist eine weitere Ausführungsform dargestellt, wobei die Mittel 20 zum Beheizen der Lampe durch ein Gebläse 60 und eine Heizeinrichtung 62 gebildet werden. Gebläse 60 und Heizeinrichtung 62 sind am unteren Ende der Quecksilberdampflampe 1 angeordnet, so dass die erwärmte Luft von dem Gebläse in Längsrichtung in Richtung Sockel 2 geblasen wird. Das erwärmte Gas, insbesondere erwärmte Luft strömt über die Gasentladungsröhre 3 und wird im Bereich des Sockels abgeleitet oder auch wieder zurückgeführt (nicht dargestellt). Um die Luftführung zu erleichtern, befindet sich die Quecksilberdampflampe 1 in einem Schutzrohr 58. Zwischen der Gasentladungsröhre 3 und dem Schutzrohr 58 befindet sich ein entsprechender Zwischenraum, so dass durch diesen die erwärmte Luft geleitet werden kann.

In der Figur 12 ist eine Wasserentkeimungsvorrichtung 70 dargestellt, die ein Gefäß 72 mit Zulauf 76 und Auslauf 78 sowie eine Reaktionskammer 74 umfasst. Im Inneren des Gefäßes befindet sich eine Quecksilberdampflampe 1 mit einer außen um die Gasentladungsröhre 3 gewickelten Heizwendel 30. Die Heizwendel 30 ist an eine Einrichtung 36 angeschlossen, die die Stromversorgung und eine Schalt- und/oder Regeleinrichtung umfasst. Die Elektroden sind an eine Stromversorgungs- und Schaiteinrichtung 90 angeschlossen. An der Außenseite der Gasentladungsröhre 3 befindet sich ein Temperaturfühler 80, der ebenfalls mit der Einrichtung 36 verbunden ist. In Abhängigkeit von der gemessenen Lampentemperatur erfolgt das Ein- und Abschalten oder Regeln der Mittel 20 zum Beheizen der Gasentladungsröhre 3. Zusätzlich oder alternativ können noch ein UV-Sensor 82- zwischen der Gasentladungsröhre 3 und dem Gefäß 72 sowie ein Bewegungssensor 84 vorgesehen sein, die ebenfalls an die Einrichtung 36 angeschlossen sind.

In der Figur 13 ist ein schematischer Schaltplan einer Fiüssigkeitsentkeimungsvorrichtung dargestellt, die über einen Anschluss 100 an eine Wasserleitung angeschlossen ist. Über ein Ventil 102 gelangt das zugeführte und zu entkeimende Wasser in die Reaktionskammer 74 und verläset als entkeimtes Wasser über den Auslass 104 die Flüssigkeitsentkeimungsvorrichtung.

Die UV-Lampe 1 ist an eine Schalt- und/oder Regeleinrichtung 36 angeschlossen, die mit einem Bewegungssensor 84, einem Temperatursensor 80 und einem UV-Sensor 82 verbunden ist. Es ist nicht erforderlich, dass alle drei Sensoren an die Schalt- und/oder Regeleinrichtung angeschlossen sind. Je nach Einsatzzweck kann es ausreichen, auch nur einen oder zwei der genannten Sensoren vorzusehen.

Zusätzlich ist die Schalt- und/oder Regeleinrichtung 36 an des Ventil 102 und den Auslass 104 angeschlossen, die Bestandteile der Zapfeinrichtung sind. Über einen am Auslass vorgesehenen Taster kann die Bedienungsperson den Zapfvorgang einleiten. In diesem Fall wird über die Schalt- und/oder Regeleinrichtung 36 das Ventil 102 geöffnet und der Zapfvorgang gestartet.

Mit dem Auslösen des Zapfvorgangs kann auch die UV-Lampe bzw. die zusätzlichen Mittel zum Beheizen der UV-Lampe 1 eingeschaltet werden. Wenn ein Bewegungssensor 84 vorgesehen ist, wird gegebenenfalls über die Schalt- und/oder Regeleinrichtung die UV-Lampe und/oder die zusätzlichen Heizmittel vorzeitig eingeschaltet. In diesem Fall wird erst bei Betätigen eines Tasters im Bereich des Auslasses 104 über die Schalt- und/oder Regeleinrichtung das Ventil 102 geöffnet und der Zapfvorgang eingeleitet

In der Figur 14 ist eine weitere Ausführungsform einer Quecksilberdampflampe 1 in Seitenansicht dargestellt. Die Quecksilberdampflampe 1 umfasst zwei Gasentladungsröhren 3 und 4, die über eine Brücke 5 miteinander verbunden sind. Ferner weist die Quecksilberdampflampe 1 einen Sockel 2 auf, an dessen Oberseite 202 die Gasentladungsröhren 3, 4 angeordnet sind. Vorzugsweise sind die beiden Gasentladungsröhren 3, 4 in den Sockel 2 eingesteckt.

Die Mitte! zum Beheizen der Gasentladungsröhre 3, 4 sind in Form einer Heizwende! 30 ausgebildet. Es handelt sich hierbei um einen Heizdraht, der um beide Gasentladungsröhren 3, 4 wendeiförmig gewickelt ist, wobei der Heizdraht auch über die Brücke 5 geschlungen ist. An den beiden Enden der Heizwendel 30 sind Stecker 31a, b angeordnet, die ebenfalls an der Oberseite 202 in den Stecksocke! 2 eingesteckt werden können. Ein Austausch der Heizwendel 30 ist auf einfache Weise möglich, da lediglich die Stecker 31a, b aus dem Sockel 2 herausgezogen werden müssen und der Heizdraht abgewickelt werden muss.

An der Unterseite 204 des Sockels 2 sind Anschlussstifte 200a bis 20Of angeordnet In der hier gezeigten Ausführungsform sind sämtliche Anschlussstifte 200a bis 20Of nebeneinander in einer Reihe angeordnet. Außer dieser bevorzugten Ausführungsform können die Stifte 200 a - f auch anders gruppiert sein. Die Anschlussstifte sind als Steckstifte ausgeführt, so dass der Lampensockel 2 auf eine komplementäre Anschlusseinhchtung aufgesteckt werden kann, die in die Figur 14 nicht dargestellt ist. in der Ausführungsform gemäß der Figur 14 bilden die beiden äußeren Anschlussstifte 200a, 20Of die Anschlüsse 32, 34 für die Heizwendel 30. Im Sockel 2 sind alle Anschlüsse für die Gasentladungsröhren 3, 4 und die Mittel zum Beheizen der Gasentladungsröhren vereint, so dass bei einem Austausch der Quecksilberdampflampe 1 eine neue Lampe mit Heizmittein lediglich auf die Anschlusseinrichtung aufgesteckt werden muss.

Soweit in den Beispielen zwei Socke) 2 beschrieben werden, schließt dies nicht aus, dass sämtliche Anschlüsse auch in einem Sockel 2 integriert sein können.

In der Figur 15 ist die in Figur 14 gezeigte Quecksilberdampflampe 1 in perspektivischer Darstellung zu sehen, wobei in dieser Ausführungsform mindestens die Anschlussstifte 200a und 20Of als Hohistifte ausgeführt sind. Diese Hohlstifte haben den Vorteil, dass der Hetzdraht 38 für die Heizwendel 30 in die stirnseitige Öffnung 201 eingeführt werden kann. Nach der Einführung des Heizdrahtes 38 wird das überstehende Ende abgeschnitten und ggf. der Stift 200a, 20Of mit dem im Innern befindlichen Abschnitt des Heizdrahtes 38 verpresst.

Bei einer solchen Ausführungsform werden im Gegensatz zu Figur 14 keine Stecker 31a, b verwendet, sondern die Anschlussstifte 200a und 200f sind so lang ausgeführt, dass sie an der Oberseite 202 des Sockels 200 herausragen. Bezugszeichenliste

1 Quecksilberdampflampe

2 Lampensockel

3 Gasentladungsröhre

3a Wand

4 Gasentladungsröhre

5 Brücke

6 Elektrode

7 Elektrode

8 Anschluss

9 Anschluss

10 Spannungsversorgungseinrichtuncj

20 Mittel zum Beheizen der Gasentladungsröhre

30 Heizwendel

31a, b Stecker

32 Anschluss

34 Anschluss

36 Schalt- und/oder

Regeleinrichtung

38, 38a,b Heizdraht

39a,b Anschluss

40a,b Anschluss

44 Beschichtung

50 Kanal

52 Schlauch

58 Rohr

60 Gebläse

62 Heizeinrichtung

70 Wasserentkeimungsvorrichtung

72 Gefäß 74 Reaktionskammer

76 Eiπlauf

78 Auslauf

80 Temperaturfühler

82 UV-Sensor

84 Bewegungssensor

90 Stromversorgungs- und Schalteinrichtung

100 Anschluss an Wasserleitung

102 Ventil

104 Auslass

200a - f Anschlussstifte

201 Öffnung

202 Oberseite des Sockeis

204 Unterseite des Sockels