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Verfahren zur Behandlung von Waren, insbesondere von leicht verderbenden, zwecks Zerstörung von in denselben enthaltenen Mikroorganismen durch Bestrahlung.
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stanzen in einer Weise durchzuführen, welche die Vernichtung von Mikroorganismen sichert oder deren Entwicklung und Wirkung verhindert oder aufhält, aber zugleich Vitamine und andere wertvolle Stoffe unverändert lässt, so dass Nahrungsstoffe und Flüssigkeiten ohne Einbusse an Nährwert, Aroma oder Bekömmliehkeit behandelt und konserviert werden können.
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von Ozon der vereinten Einwirkung von Strahlen von zwei verschiedenen Arten ausgesetzt, die künstlich in verschiedenen Lampen erzeugt und gleichzeitig zur Wirkung gebracht werden, wobei diese Strahlen einerseits eine kleinere Wellenlänge haben als die im normal sichtbaren Teil des Spektrums auftretenden, wie z. B. die ultravioletten Strahlen, und anderseits eine grössere Wellenlänge als die im normal sichtbaren Teil des Spektrums auftretenden, wie z. B. die infraroten Strahlen. Während die Flüssigkeit oder Substanz diesen Strahlen ausgesetzt ist, wird sie teilweise oder möglichst vollständig gegen den Zutritt von Strahlen
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Strahlen werden häufig in wechselnden Mengen von den zur Erzeugung der ultravioletten und infraroten Strahlen dienenden Lampen ausgesendet.
Die Strahlen dieser beiden Arten werden auf die zu behandelnde Flüssigkeit oder Substanz von genau oder tunlichst nahe entgegengesetzten Seiten derselben gerichtet.
Die Behandlung der Flüssigkeit oder Substanz wird in der Weise durchgeführt, dass dabei Ozon in mässiger, aber nicht beträchtlicher Menge vorhanden ist, doch kann der Ozongehalt grösser sein als derjenige, der sich normal bei der Aussendung der genannten Strahlen durch eine oder mehrere der Lampen herausbildet.
Die zur Ausführung dieses Verfahrens verwendete Vorrichtung weist Lampen auf, welche Strahlen der beiden gedachten Arten auszusenden vermögen, wobei diese Lampen so angeordnet sind, dass ihre Strahlen in eine Kammer oder einen Behälter von geeigneter Art und Form gerichtet werden. Beispielsweise wird die Flüssigkeit oder Substanz in einer Kammer der vereinten Einwirkung der in beiden Arten von Lampen erzeugten Strahlen ausgesetzt, indem diese Strahlen gleichzeitig auf die Flüssigkeit oder Substanz gerichtet werden. Während der Einwirkung dieser Strahlen wird die Flüssigkeit oder Substanz durch geeignete Mittel teilweise oder tunliehst vollständig vor dem Zutritt von Strahlen geschützt, die im normal sichtbaren Spektrum von Orange bis Grün reichen.
Zu dem Zweck kann man Lichtfilter aus Glas oder sonstigem geeigneten Material verwenden, welche zwar für die gewünschten Strahlen durchlässig sind, aber die unerwünschten von der Flüssigkeit oder Substanz abhalten. Solehe Lichtfilter können getrennt von den Lampen hergestellt oder mit ihnen vereint sein.
Die Wirkung der zwei verschiedenen Arten von Strahlen auf die Flüssigkeit oder Substanz, welche Wirkung noch wesentlich unterstützt wird durch den Ausschluss der Strahlen des sichtbaren Teiles des Spektrums, besteht darin, dass unerwünschte Mikroorganismen vernichtet oder die Entwicklung derselben verhindert wird, während die Vitamine und ähnliche Stoffe nicht nachteilig beeinflusst, sondern im Gegenteil begünstigt werden, was bei der Verwendung der Flüssigkeiten oder Substanzen als Nahrungs-
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und Genussmittel von grosser Bedeutung ist. In der Kammer kann durch geeignete Mittel Ozon erzeugt oder in sie eingeleitet werden, so dass eine mässige Menge Ozon darin vorhanden ist.
Die Ozonmenge kann dieselbe sein, wie sie infolge der Strahlen aus einer oder mehreren Lampen vorhanden ist, oder sie kann auch grosser sein.
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auch nachher vorteilhafterweise unter 150 C gehalten, braucht aber nicht unter 0 C zu sinken. Die jeweils geeignete Temperatur hängt von der Beschaffenheit des Gutes ab. Das behandelte Gut kann dann in bekannter Weise hinreichend lange Zeit aufbewahrt werden, etwa dadurch, dass man es in eine
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Gutes mit gewöhnlichem sichtbaren Licht folgen, u. zw. am besten bei Gegenwart von Ozon. Es wird dann ein grösserer Ozongehalt in der das Gut umgebenden Atmosphäre verwendet als bei der Bestrahlung mit den angegebenen besonderen Strahlen.
Auch kann das Gut nach dieser ersten Behandlung der Einwirkung von Ozon allein ausgesetzt werden. Durch diese Nachbehandlungen werden für die Ver- unreinigung durch in der Luft etwa enthaltene Mikroorganismen ungünstige Bedingungen geschaffen.
Die zur Erzeugung der verschiedenen Strahlen dienenden Lampen können zwar beliebig gegeneinander angeordnet sein, doch sollen die Lampen für die beiden Arten von Strahlen in einiger Entfernung voneinander angeordnet sein, so dass die Strahlen der beiden Arten unter einem erheblichen Winkel auf das Gut treffen. Zweckmässig werden die Lampen für die beiden Arten von Strahlen auf einander gegenüberliegenden Seiten des Gutes angeordnet. Die Lampen für die Erzeugung kurzwelliger oder
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Kammer und unterhalb der Lampen der andern Art oder in sonstiger geeigneter Lage gegenüber letzteren und gegenüber dem Gut angeordnet.
Die zur Erzeugung der Strahlen dienenden Lampen und ihre Anordnung sowie die Mittel zur
Abhaltung der unerwünschten sichtbaren Strahlen und im allgemeinen die baulichen Einzelheiten der
Vorrichtung können je nach den jeweiligen Anforderungen und der Beschaffenheit des Gutes geändert werden und je nachdem bloss Reinigung oder Reinigung und Konservierung angestrebt wird. Im folgenden werden Ausführungsbeispiele des Verfahrens und der hiefür geeigneten Vorrichtung beschrieben.
Soll das Gut bloss gereinigt werden, so kann man die Behandlung in einer Kammer oder einem
Behälter durchführen, der lästige Dämpfe oder Gase abzuleiten gestattet, wobei aber das Eindringen von Mikroorganismen von aussen und das Ablagern derselben auf dem Gut nach Möglichkeit verhindert wird. Luftzirkulation im Behälter ist erwünscht, da sie die vereinte Wirkung der Stralilen auf das Gut befördert.
Ist das Gut so zu behandeln, dass auch seine Konservierung erreicht werden soll, so ist die
Behandlungskammer derart eingerichtet, dass die Aufreehterhaltung der gewünschten, verhältnismässig niedrigen Temperatur in derselben tunlichst erleichtert wird. Es werden die Wände der Kammer schlecht wärmeleitend gemacht, und es kann die Ventilation des Inneren der Kammer erwünscht sein, um lästige Dämpfe, Riechstoffe usw. zu entfernen, wobei Sorge zu tragen ist, dass die Ventilation die etwa
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hervorgerufen werden oder sich auch aus der Erwärmung durch die langwelligen, infraroten Strahlen und der zweeks Kiihlhaltens des Gutes verwendeten künstlichen Kühlung ergeben.
Die verwendeten Lampen können vor irgendeiner bekannten Art sein. Die Lampen für die infraroten Strahlen können in irgendeiner geeigneten Lage entweder innerhalb oder ausserhalb der Kammer angeordnet sein, und ferner sind Schirme oder Strahlenfilter aus Glas od. dgl. in geeigneter Lage angeordnet, welche von diesen Lampen gelieferte unerwünschte Strahlen des sichtbaren Spektrums vom Gut abhalten.
Die Lampen für die ultravioletten Strahlen können ausserhalb der Kammer aufgestellt werden, wobei in den Kammerwänden geeignete Fenster anzubringen sind, durch welche die gewünschten Strahlen hindurchgehen und auf das Gut gelangen. In diesem Falle sind Schirme oder Strahlenfilter von geeignetem Glas oder sonstigem Material vorzusehen, welche den Zutritt von unerwünschten Strahlen des sichtbaren Teiles des Spektrums zum Gut hintanhalten.
Bei der Behandlung von Flüssigkeiten können Vorkehrungen getroffen werden, um die Flüssigkeit ununterbrochen oder absatzweise durch die Kammer strömen zu lassen. Erwünscht ist es, dass das Rohr oder sonstige Gefäss, das die in der Kammer befindliche Flüssigkeit enthält, und auch die Gefässe, in welchen sonstiges in die Kammer gebraehtes Gut enthalten ist, aus solchen bekannten Materialien hergestellt sind, welche dem Durchgang der Strahlen und ihrer Wirkung auf das Gut kein zu grosses Hindernis entgegensetzen.
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Der physikalische Zustand des behandelten Gutes kann verschiedenartig sein. So kann ein Gut, beispielsweise Nahrungsmittel, in seinem normalen Zustand in einem Behälter in die Behandlungskammer eingeführt werden, um dort während der erforderlichen Zeit der Einwirkung der Strahlen ausgesetzt zu werden.
Bei geeigneter Beschaffenheit des Gutes kann es gepulvert in die Kammer eingeführt werden, so dass die Teilchen beim Herabsinken durch die Kammer durch die Strahlen der an den Seiten der Kammer geeignet angeordneten Lampen hindurchgehen, worauf das Pulver vom Boden
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zerstäubt in die Kammer eingeführt werden, zweckmässig geschieht dies in angenähert waagrechter Richtung mit Hilfe eines oder mehrerer Zerstäuber, wobei die Flüssigkeitsteilehen qner durch die von den Lampen ausgehenden Strahlenbündel hindurchgelten und die Lampen seitlich angebracht sind. Die FlÜssigkeitsteilchen sinken auf den Boden der Kammer, von wo die Flüssigkeit durch geeignet angeordnete Kanäle abläuft.
Die Flüssigkeit kann auch in Tropfen-oder Schleierform herabfallen.
Fig. 1 ist ein schematisch gehaltener lotrechter Schnitt eines Kastens, in welchem das Gut gemäss der Erfindung bestrahlt wird, Fig. 2 ist ein Innenansicht einer Abänderung des Kastens, Fig. 3 ist ein Schnitt nach der Linie.'3,.) der Fig. 2, in der Richtung des Pfeiles gesehen.
In Fig. 1 sind. A die Seitenwände, Al die Decke und A2 der Boden einer Behandlungskammer von geeigneter Gestalt, die sämtlich aus wärmeisolierendem Material hergestellt sind. Diese Kammer wird durch eine waagrechte Zwischenwand (13 in ein oberes und unteres Abteil B bzw. BI geteilt. An der Decke Al oder in deren Nähe sind Lampen C angebracht, welche Strahlen aussenden, deren Wellenlänge kleiner ist als diejenige der im Spektrum siciitbaren Strahlen, also beispielsweise ultraviolette Strahlen. Die Lampen sind so angeordnet, dass die Strahlen von ihnen nach abwärts gesendet werden.
Unter diesen Lampen ist ein Schirm oder Strahlenfilter D geeigneter Art vorgesehen, welcher von den Lampen C etwa ausgesandte sichtbare Strahlen von Wellenlängen zwischen Orange und Grün des Spektrums auffängt und nicht zu dem zu behandelnden Gut gelangen lässt. Oberhalb der Zwischenwand A3
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normal sichtbaren Strahlen, also beispielsweise infrarot Strahlen. Diese Lampen senden ihre Strahlen nach aufwärts. Oberhalb der Lampen E liegt ein waagreehter Schirm oder Strahlenfilter F, der ebenso wie der Strahlenfilter D von den Lampen E ausgehende Strahlen aufhält, deren Wellenlängen jenen der sichtbaren Strahlen des Spektrums, etwa zwischen Orange und Grün, entspricht.
Das zu behandelnde Gut wird auf geeignete Platten G gelegt, die im oberen Abteil B der Kammer geeignet angeordnet sind. Im unteren Abteil BI sind zweckmässig ein Elektromotor H und andere etwa nötige Vorrichtungen untergebracht, wie Teile J, JI einer dem jeweiligen Zwecke angepassten Kältemaschine, um die Temperatur in der Kammer hinreichend niedrig zu halten. Der Elektromotor H kann verschiedenen Zwecken dienen, beispielsweise zum Antrieb eines Ventilators, der dazu dient, die Luft in der Kammer in Zirkulation zu versetzen.
Werden Glimmlampen bei C oder E oder bei beiden verwendet, so kann der Motor H einen Hoehspannungsgenerator treiben, der den Strom für die Glimmlampen liefert.
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für gewisse Apparate und Maschinen von dem oberen, das zu bestrahlende und konservierende Gut aufnehmenden Abteil trennt. Dieses obere Abteil enthält eine obere Kammer B, die von der unteren Kammer B2 durch eine waagrechte wärmeisolierende Zwischenwand A 4 getrennt ist, in welch letztere Gut eingebracht und in der Kälte konserviert werden kann. In der oberen Kammer wird Gut durch Lampen C und E bestrahlt, die an der Decke Al bzw. an der den Boden der Kammer bildenden Zwischenwand A4 angebracht sind. In diesem Falle sind zwei Lampen vorgesehen, eine Lampe C für kurzwellige, z. B. ultraviolette Strahlen, und eine Lampe E für langwellige, z.
B. infrarote Strahlen, an der Deeke und am Boden der Kammer B, wobei die Lampe C an der Decke der Lampe E am Boden möglichst nahe gerade gegenüberliegt und umgekehrt. Gewünschtenfalls können auch mehr als zwei Lampen jeder Art ähnlich angeordnet sein.
Eine Tragwand G aus Draht od. dgl. ist in geeignetem Abstand von der Zwischenwand A4 in der Kammer B angeordnet, auf die das zu bestrahlende Gut gerade zwischen die Lampen an der Decke und am Boden gelegt werden kann.
In diesem Falle sind von den Lampen gesonderte Schirme oder Liehtfilter nicht vorgesehen, welche Strahlen von unerwünschter Wellenlänge abhalten sollen, sondern es werden die Lampenbirnen selbst aus geeignetem Material hergestellt, welches für die unerwünschten Strahlen, also z. B. für jene
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Färbung und Beschaffenheit hergestellt.
In manchen Fällen kann es erwünscht sein, bloss einzelne Lampen mit Schirmen oder Liehtfiltern auszustatten. Die Birnen der übrigen Lampen können dann ans gewöhnlichem Glas hergestellt sein, selbst wenn dieses ultraviolette und infrarot Strahlen mindestens teilweise verschlucken sollte. So kann beispielsweise in Fig. 2 und 3 die Birne einer der Lampen C aus gewöhnlichem Glas hergestellt
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Spektrums undurchlässigen Glas. Das gleiche gilt von den beiden Lampen E. Auch kann bloss eine der vier Lampen, z. B. eine der Lampen C, aus orange bis grüne Strahlen absorbierendem Glas hergestellt sein, die übrigen aber aus gewöhnlichem Glas.
Durch diese wahlweise Abschirmung kann die in der Bestrahlungskammer vorhandene oder gebildete Ozonmenge beeinflusst werden.
An einer Seite der Kammer B, u. zw. zweckmässig in ihrem oberen Teile, ist ein Kälteerzeuger Jl beliebiger Art aufgestellt, unter welchen Wassertröge J2 zur Einserzeugung geschoben werden können. Auf die Tragwand G kann ein Tropf trog J (unter den Kälteerzeuger gestellt werden. Vom Kälteerzeuger J fuhren Rohre zu dem zweiten, in der Kammer B aufgestellten Teil J des Kälteerzeugers. Diese Rohre sind zweckmässig in der RÜckwand A 5 des Kastens verlegt.
Die obere Kammer B ist mit einer dichtschliessenden Tür L aus wärmelisolierendem Material ausgestattet ; die Kammer B2 ist durch eine ähnliche Tür L1 verschliessbar. Der Verschluss der untersten
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in der Tür L der Kammer B vorgesehen, welcher die Temperatur in dieser Kammer zu regeln gestattet.
Vermöge dieser Verschlüsse kann die Kältemaschine J, Jl im wesentlichen ununterbrochen arbeiten, ohne einer Nachstellung zu bedürfen, aber die Temperaturen in den Kammern B, B2 können geregelt werden.
Schalter dienen zum Ein-und Ausschalten der Lampen C und E und des Motors der Kältemaschine, so dass die Lampen beliebig und für beliebige Zeiten in Betrieb gesetzt werden können und nach der Ausschaltung der Lampen und dem Aufhören der Bestrahlung in der Kammer B Kälte erzeugt werden kann. Während das Gut in der Kammer B der Bestrahlung und der Einwirkung der Kälte ausgesetzt ist, kann anders vorher bestrahltes oder nicht bestrahltes Gut in der Kammer B2 aufbewahrt werden.
Die Anordnung der Lampen, der Bau der Kammern und die Einzelheiten der Vorrichtung können je nach Wunsch abgeändert werden.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Verfahren zur Behandlung von Waren, insbesondere von leicht verderbenden, zwecks Zerstörung von in denselben enthaltenen Mikroorganismen durch Bestrahlung, dadurch gekennzeichnet, dass die Waren gleichzeitig mit durch Lampen künstlieh erzeugten ultravioletten und infraroten Strahlen bestrahlt werden.