AT88388B - Verfahren und Vorrichtung zur Behandlung von Flüssigkeiten mit ultravioletten Strahlen. - Google Patents

Description

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  Verfahren und Vorrichtung zur Behandlung von Flüssigkeiten mit ultravioletten Strahlen. 



    Eingehende Versuche mit der im Stammpatent Nr. 88387 beschriebenen Vorrichtung haben gezeigt, dass die Wirkung des ultravioletten Lichtes nicht längs des ganzen Weges der Flüssigkeit dieselbe ist. Wenn z. B. die Vorrichtung zur Sterilisierung von Trinkwasser mittels Quarzlampen verwendet wird, so werden zu Anfang, wo das infizierte Wasser in den Apparat eintritt, sehr viele Bakterien durch das Licht getötet und die Keimzahl nimmt rasch ab, während das Wasser rings um die Lampe fliesst. Mit der abnehmenden Keimzahl steigt aber auch die Schwierigkeit der weiteren Sterilisierung und die vollkommene Entfernung der letzten Keime ist der allerschwierigste Teil der Aufgabe. Um dieser Schwierigkeit zu begegnen, wird gemäss der Erfindung die Intensität der Behandlung bzw.

   Durchstrahlung der Flüssigkeit gesteigert in dem Masse, als sie sich dem gewünschten Endprodukt nähert, also als z. B. die Keimzahl abnimmt. Die Strahlungsintensität der Lampe zu variieren ist nun natürlich praktisch unausführbar, aber man kann die Bestrahlung dadurch wirksamer machen, dass man die Schichtendicke des durchstrahlten Wassers stetig verringert und gegebenenfalls gleichzeitig auch die durchleuchtete Wasserschicht der Lichtquelle nähert. 



  Nach diesem Grundgedanken ausgebildete Vorrichtungen sind in der Zeichnung schematisch dargestellt. Fig. i und 2 zeigen im Vertikalschnitt bzw. im Horizontalschnitt eine Ausführungsform mit horziontal brennender Quarzlampe, die Fig. 3 und 4 im Vertikalschnitt und Horizontalschnitt eine Ausbildung mit vertikaler Quarzlampe (mit fester Anode). Die Fig. 5 bis 7 veranschaulichen die Dichtung der Passfläche zwischen dem Gehäuse der Vorrichtung und dem herausziehbaren Tragrahmen für die Quarzwände. 



  Da die Flüssigkeit, z. B. zu sterilisierendes Wasser, zur vollständigen Behandlung bzw. Sterilisierung einerseits eine gewisse Zeit unter der Einwirkung des Lichtes stehen muss, andrerseits-um eine möglichst grosse Leistung zu erzielen-doch eine ziemlich grosse Geschwindigkeitwenigstens in den kleinen Querschnitten) erforderlich ist, so wird man die Flüssigkeit die Lampe : mehreremal - in den angeführten Beispielen Fig. i bis 4 zweimal-umkreisen lassen. Dazu ist es notwendig, die inneren Führungswände aus Quarzglas oder einem anderen, für ultraviolettes Licht durchlässigen Material herzustellen. 



  Gemäss Fig. i und 2 ist 1 das Leuchtrohr einer horizontal oder leicht geneigt brennenden Quarzlampe, deren : beide Polgefässe 15 und 16 sind. 1 ist möglichst eng, gegebenenfalls konzentrisch von dem oben geschlitzten Quarzrohr 2 umgeben und um dieses sind exzentrisch angeordnete, nach oben öffnende Führungswände 3, 6 aus Quarz angebracht, die aus einem oder mehreren Quarzsegmenten bestehen können. Die Quarzwände 2, 3,5 sind zweckmässig in einem axial in das Gehäuse 14, 6 einschiebbaren Rahmen oder Träger 4 eingesetzt, der wasserdicht eingeschliffen ist und wieim Stammpatent schwach konische Stirnscheiben besitzt, die durch Schrauben im Gehäuse festgepresst sind.

   Wesentlich ist nun, dass die Passflächen zwischen dem Rahmen 4 und dem Gehäuse 9, 10 (Fig. 5), welche zwei in verschiedenen Stadien der Behandlung befindliche Flüssigkeitsströme trennen, vollkommen dicht halten sollen, um ein Durchsickern von Flüssigkeitsteilen von einer Seite 9 auf die andere Seite 10 hintanzuhalten, weil sonst die bereits im   
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 der Erfindung die Anordnung so getroffen, dass die Schliffflächen der Teile 9, 10 des Gehäuses voneinander durch einen   längsdurchlaufenden   Spalt 21 getrennt sind (Fig. 6), aus welchem die eventuell zwischen den   Passflächen     durchsickernden Flüssigkeitsteilchen   unmittelbar die Vorrichtung verlassen, so dass sie sich nicht mehr mit der durch den Apparat strömenden Flüssigkeit vermischen können.

   Die aus dem Spalte austretende Flüssigkeit kann dann durch ein Rohr   o. dgl.   in geeigneter Weise abgeleitet werden. Man kann auch die Anordnung derart treffen, dass in den   Passflächen   des Einsatzteiles   4   und der Gehäusewand 9, 10 eine eingenutete durchlaufende Dichtungsleiste   : 20   o. dgl.   (Fig. y)   eingetrieben ist, welche die Fuge zwischen den Passflächen 4 und 9 bzw. 10 unterbricht. 



   Das Gehäuse der Vorrichtung ist so geformt, dass es zusammen mit den Quarzmänteln sich   längs des Wasserweges   stetig radial verengende Durchgangsquerschnitte bildet, aber in der Richtung der Lampenachse die Kanalbreite nicht wesentlich ändert. Innen ist das Metall- 
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 das Licht zu reflektieren ; insbesondere an der Stelle der kleinsten Schichtendicke, also an der Wand 6 ist gegen das Innere zu ein   spiegelnder Belag angebracht,   der ultraviolettes Licht zurückwirft, um die Strahlen wirksamer auszunutzen.

   Das zu sterilisierende Wasser tritt bei 7 ein, fliesst im Sinne des Pfeiles II, im Querschnitt sich verengend und durchstrahlt, tritt in den engeren Kanal zwischen den   Quarzmänteln-", 5   ein, wendet sich in Richtung des Pfeiles   III   in den engsten Durchgangsquerschnitt zwischen 5 und 6 und fliesst steril bei 8 ab. 



   Um das Einführen, Zünden und Ausserbetriebsetzen der Quarzlampe zu erleichtern, ist das Gehäuse nach Art der im Stammpatent beschriebenen Einrichtung mit einem Schlitz, geeigneten Führungen 11, 12 für den Lampenhalter usw. versehen und demgemäss sind auch die Quarzwände so angeordnet, dass sie nach oben öffnen.

   Die punktiert angedeuteten Linien 13, 17, 18 bedeuten Verschalung und Schutzbleche, von denen die erstere nur den symmetrischen Aussenlinien zulieb angebracht ist. 
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 und hat eine aufrechte Quarzlampe mit fester Anode (kleinem positiven Polgefäss   16').   Die Lampe mit der Leuchtröhre l'und den Polgefässen   1. j', 16'ist   hier wieder mehrfach von Quarzwänden 2', 3' 
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 Quarzmäntel können aus mehreren Teilen zusammengesetzt sein und sind so angeordnet bzw. geformt, dass sie einen sich verengenden Durchgangsquerschnitt für die durchtretende Flüssigkeit bilden ; hier z. B. verjüngt sich der Querschnitt stetig, weil der äussere Quarzmantel 3'konisch ist ; dieser Mantel könnte aber auch z. B. treppenförmig im Querschnitt abnehmen. 



   Die beiden Quarzmäntel   2',   3'sind wasserdicht in ein Metall-oder Porzellangehäuse   14'   eingesetzt, welches sich fallweise nach der entgegengesetzten Seite wie 3'verjüngen kann. 



   Ein Schlitz zur Einführung der Lampe l'ist nicht erforderlich, denn infolge der besonderen Konstruktion der Lampe ist das eine Polgefäss (hier das positive   16')   so klein, dass die Lampe 
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 also einerseits die Verwendung eines inneren Quarzmantels 2'mit grossem Durchmesser und hat die Möglichkeit, die Flüssigkeit nahe an die Lampe zu bringen, andrerseits erspart man den Schlitz im Mantel, durch welchen ein Teil des Lichtes verloren ging, so dass die Lampe mit kleinem Polgefäss 16'die Vorrichtung erheblich wirtschaftlicher macht. Zweckmässigerweise sind auch geeignete Organe zum Bewegen und Feststellen der Lampe sowie eventuell eine federnde Aufhängung der Lampe vorgesehen im Sinne der eingangs zitierten Patentanmeldung. Die punktierten Linien   17', 18'deuten   Schutzbleche an. 



   Das Rohwasser tritt bei 7'tangential ein, umkreist im Sinne des Pfeiles II die Lampe, nach oben aufsteigend und seine Geschwindigkeit vergrössernd, tritt bei III in den Raum zwischen 
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Die Vorrichtung nach beiden beschriebenen Ausführungen hat den Vorteil, dass man sogar ziemlich trübe Flüssigkeiten in allen Teilen vollkommen durchleuchten kann ; sie eignet sich 
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Claims (1)

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   2. Vorrichtung zur Behandlung von Flüssigkeiten mit ultravioletten Strahlen, dadurch gekennzeichnet, dass die für ultraviolettes Licht durchlässigen Führungswände die Lichtquelle mehrfach umgeben und von aussen nach innen bzw. vom Eintritt zum Austritt sich stetig verengende Führungswege für die zu behandelnde Flüssigkeit bilden.

   3. Vorrichtung nach Anspruch i bzw. 2, dadurch gekennzeichnet, dass schneckenförmig laufende Führungswände angeordnet sind.

   4. Vorrichtung nach den Ansprüchen i und 2, dadurch gekennzeichnet, dass um eine die Lichtquelle konzentrisch oder exzentrisch umgebende, für ultraviolettes Licht durchlässige Wand eine oder mehrere solcher Wände in stetig abnehmendem Abstand angeordnet sind.

   5. Vorrichtung nach den Ansprüchen i und 2, dadurch gekennzeichnet, dass in einem Gehäuse mit sich verjüngenden (konischen) Seitenwandungen ein sich verjüngender Einsatz aus Quarzglas derart angeordnet ist, dass er sich stetig verengende Wasserwege zwischen dem Aussenmantel und der Umhüllung der Lichtquelle bildet.

   6. Vorrichtung nach den Ansprüchen i und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die den Flüssigkeitsweg begrenzende Gehäusewand, besonders die zum Ausströmende führende Gehäusewand mit einem spiegelnden Belag (z. B. Email) versehen ist, damit die Strahlen, die schon einmal die Flüssigkeit passierten, aber von derselben nicht ganz absorbiert wurden, in dieselbe zurückgeworfen werden, um eine ausgiebige Ausnutzung des ultravioletten Lichtes zu gewährleisten.

   7. Vorrichtung nach den Ansprüchen i und 2 bzw. nach Anspruch 4 des Stammpatentes Nr. 88387, bestehend aus einem Gehäuse und einem herausnehmbaren, wasserdicht im Gehäuse eingesetzten Träger bzw. Rahmen für die Führungsquarzwände, dadurch gekennzeichnet, dass diejenige Passfläche zwischen Rahmen und Gehäuse, welche zwei in verschiedenen Stadien der Behandlung befindliche Flüssigkeiten trennt, durch Anordnung eines der ganzen Lampe nach EMI3.1 aufweist, welches axial durch den möglichst eng die Lichtquelle umgebenden inneren Quarzmantel herausziehbar ist, um eine sehr wirtschaftliche Ausnutzung zu gewährleisten.