CH247993A - Verfahren und Vorrichtung zur Bestrahlung eines flüssigen oder gasförmigen Stoffes. - Google Patents

Description

  
 



  Verfahren und Vorrichtung zur Bestrahlung eines flüssigen oder gasförmigen Stoffes.



   Gegenstand vorliegender Erfindung sind ein Verfahren zur Bestrahlung von flüssigen oder gasförmigen Stoffen und eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens.



   Das Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass man in einem elektrisch isolierenden Hohlkörper, der für Strahlen mit Wellenlängen von 1800 bis 7000 Angström gut durchlässig ist und der eine unter vermindertem Druck stehende   Edelgasfullung    aufweist, unter dem Einfluss elektrischer Spannungen im Wellenlängenbereich von 1800 bis 7000 Angström liegende Lichtschwingungen erzeugt, die man auf den genannten Stoff einwirken lässt.



   Die erfindungsgemässe Vorrichtung ist gekennzeichnet durch einen isolierenden Hohlkörper, der eine unter vermindertem Druck stehende   Edelgasfullung      aufweist,    in welcher die zur Erzeugung der Lichtschwingungen von 1800 bis 7000   Angström    dienenden Elektroden angeordnet sind.



   In Fig. 1-7 der beiliegenden Zeichnung ist je ein Ausführungsbeispiel der Vorrich   tung zur Durchführung des * Verfahrens    schematisch veranschaulicht.



   In Fig. 1 ist 1 ein aus einem für   Strah-    lungen mit Wellenlängen von 1800 bis 7000 Angström, also auch für   uliraviolette      Strah-    lungen, das heisst unsichtbare   Lichtschwin-    zungen durchlässigen   Ma. terial    bestehender, an beiden Enden geschlossener und mit einer unter einem Druck von 4 bis   10--s    mm Quecksilber stehenden, vorzugsweise aus einem Gemisch von Neon und Argon bestehenden   Edelga. sfüllung beschiekter    zylindrischer Isolierkörper. In diesem ist koaxial ein nicht bis zum Boden reichendes, am untern Ende offenes   Isolierrohr    2 eingeschmolzen.

   Am obern Ende, auf der Innenseite des   Körpers    1 und ebenfalls auf der Innenseite des obern Endes von Rohr 2 ist je eine ringförmige Elektrode 3 bezw. 4 angebracht, das Ganze derart, dass bei geringem Abstand der Elektroden eine verhältnismässig lange Entladungsstrecke erhalten wird. 5 bezw. 6 sind Stromführungen zu den Elektroden 3 und 4.



  Wird an die Elektroden eine Spannung angelegt, die entweder Gleichstrom- oder   Wechselstromspannung    sein kann, so   eat-       stehen im : Körperiiohlraum Lichtschwin-    gungen die zum Teil im ultravioletten Gebiet liegen und die beim Austritt aus dem Körper auf einen mit diesem in   Berührung    gebrachten gasförmigen oder flüssigen Stoff einwirken, z. B. auf Leitungswasser, zwecks Enthärtung desselben.



   Die im Körper 1   hervorzubringenden    Spannungen können durch Hochfrequenzapparate erzeugt werden. Für die Behand  lung    von Wasser genügt das Anlegen einer Spannung mit einer Frequenz von 50 Hz, um dieses zu   enthärten.   



   In Fig. 2 ist mit 1   wiederum    der an beiden Enden geschlossene zylindrische Isolierkörper bezeichnet, der von einem für ultraviolettes Licht durchlässigen, z. B. aus   Quarzglas    bestehenden Mantel 7 umgeben  ist. Der Raum 35 zwischen Isolierkörper 1 und dem   Mantel    7 ist mit einem fluoreszierenden oder phosphoreszierenden Material, z. B. Erdalkalisulfid oder Zinksulfid, gefüllt.



  Dieses wird nun durch die in der innern Röhre erzeugten Strahlungen erregt und sendet nun seinerseits Strahlen aus. Ausserdem tritt aber am obern und untern Ende des Isolierkörpers 1 Licht aus, das nicht durch den Mantel 7 und dessen Füllung gegangen ist. 8 und 9 sind im obern und untern Ende des Isolierkörpers 1 angebrachte Elektroden, von denen die eine (8) mittels des Leiters 10 an Phase eines Netzes, die andere (9) an den Nulleiter angeschlossen ist.

   Infolge der beschriebenen Ausbildung der Vorrichtung nach Fig. 2 strahlt diese zwei Arten von Lichtschwingungen aus, nämlich am obern und untern Ende des Isolierkörpers durch die Entladungen an den Elektroden   erzeugte    und durch den Mantel 7 hindurch die in fluoreszierendem oder   phosphoreszierendem    Material erzeugten Schwingungen, so dass beide Schwingungsarten auf dem zu behandelnden Stoff gleichzeitig einwirken. Ausserdem sind noch drei Zwischenelektroden 11 vorgesehen, um die Entladungen auf eine grössere Fläehe zu verteilen und dadurch einen höheren Nutzeffekt zu erzielen. Ausserdem kann bei Verwendung von Zwischenelektroden der Isolierkörper eine grössere Länge aufweisen, ohne dass die   Spannung    im Vergleich zu einer Vorrichtung ohne Zwischenelektroden erhöht werden müsste.



   Bei der Ausführungsform nach Fig. 3 besitzt der Isolierkörper 1 im untern Teil eine Verengung 12, in der die Gegenelektrode 13 zu der im obern Teil des Isolierkörpers 1 angeordneten Elektrode 14 untergebracht ist.



  Der an die Elektrode 13 angebaute und durch die Einschränkung 13 vom   Elektrodenrauin    abgesonderte   Kondensator    15 dient als Limitator für allfällige Überspannungen. 16 ist ein aus Quarz bestehender Mantel, der den Raum 35 vakuumdicht abschliesst. In 35 ist ein fluoreszierendes oder phosphoreszierendes und radioaktives Material   untergebracht.    Bei dieser Ausführungsform können ebenfalls zwischen den   Elektroden    13 und 14 die in Fig. 2 veranschaulichten   Zwischeneiektroden    (11) angebracht sein.



   Die Ausführungsform nach Fig. 4 unterscheidet sich von der vorbeschriebenen nur dadurch, dass die Gegenelektrode 13 über der   Einschrürung    12 des Isolierkörpers 1 angeordnet ist. Letzterer kann in seinem zwischen den beiden Elektroden liegenden Teil mit einem   Quarzmantel,    wie punktiert angedeutet, versehen sein.



   In Fig. 5 ist der Kondensator 15 im obern Teil des Isolierkörpers 1 angeordnet.



  Mit 16 ist wiederum der z. B. aus Quarz bestehende Mantel bezeichnet.



   Gemäss Fig. 6 weist der zylindrische   Kör-    per 1 an seinem untern Teil eine   Erweite-    rung 26 auf, in der die beiden Elektroden   27    und 28 angeordnet sind. In den Körper 1 ist koaxial ein oben offenes Glasrohr   20    eingeschmolzen, dessen unteres, geschlossenes Ende bis in die Erweiterung 26 hineinragt.



  Das Rohr 20 weist ungefähr in seiner   Längs-    mitte eine Erweiterung 21 auf, die sich an die Innenwand des   Körpers    1 anlegt und dadurch seitliche Bewegungen des Rohres 20 im   Körper    1 verhindert.



   Durch das Rohr 20 sind die Zuleitungen 22 und 23 für die Elektroden 27 und 28 hindurchgeführt,
Wie punktiert angedeutet, kann die Erweiterung 26 mit einem   Quarzmantel    29 versehen sein. Auch in diesem letzteren Fall können durch die Entladungen zwischen den Elektroden erzeugte   Strahlungen    aus dem obern Teil der Erweiterung 26 direkt zu dem zu behandelnden Stoff gelangen ohne vorher den Mantel 29 passieren zu müssen.   



   Diese e Ausführungsform erlaubt das Ein-    setzen der Vorrichtung mittels des Körpers 1 in eine   gutabdichtende    Stopfbüchse im Gehäuse des Apparates, in dem die Behandlung der flüssigen oder gasförmigen Stoff stattfindet. Die Elektrode 27 ist wieder mit der Phase und die Elektrode 28 mit dem Nullleiter verbunden.



   Fig. 7 zeigt rein schematisch und unter   Weglassung    verschiedener Teile eine Va    riante    der Ausführungsform nach Fig. 6, bei welcher eine Funkenstrecke   34 au    die Elektrode 27 angeschlossen ist.   Über    diese Fun  kenstrecke    werden Entladungen auf die Röhre geführt und durch Veränderung der Länge der Funkenstrecke   kann    die Intensitätsverteilung der erzeugten Schwingungen innerhalb des eingangs erwähnten Bereiches   (18007000    Angström) variiert werden, was für die Behandlung verschiedener Stoffe von Wichtigkeit ist.



   Bei einer Ausführungsform des erfin  dungsgemässen    Verfahrens wird eine oder mehrere der beschriebenen Vorrichtungen in der Wandung eines Kanals oder eines Behälters angeordnet, der zum Durchleiten des zu behandelnden gasförmigen oder flüssigen Stoffes dient. Die Durchflussgeschwindigkeit dieses Stoffes wird dabei zweckmässigerweise so geregelt, dass schon nach einmaligem Durchgang die gewünschte Wirkung auf den Stoff erzielt wird.



   Die beschriebenen Ausführungsformen der   erfindimgsgemässen    Vorrichtung haben zunächst den Vorteil, dass sie, wie alle mit unter vermindertem Druck stehenden Edelgasfüllungen versehenen Leuchtröhren, beim Betrieb kaum wahrnehmbare Temperaturer  höhungen    aufweisen, während bei den bisher für Bestrahlungen verwendeten Quarzlampen bekanntlich an den Wandungen Temperaturen bis zu mehreren 1000 auftreten, so dass gewisse Stoffe bei Bestrahlung mit Quarzlampen in kurzer Zeit   besohädigt    oder zerstört werden.



   Wie bereits erwähnt, ist die Vorrichtung z. B. zur Enthärtung von Leitungs- und anderem Wasser sehr geeignet. Bei den Versuchen hat sich ergeben, dass in den mit so behandeltem Wasser   beschickten    Dampfkesseln eine Kesselsteinbildung nicht stattfindet.



      PATENTAN8PR0HE:   
I. Verfahren zur Bestrahlung eines flüssigen oder gasförmigen Stoffes, dadurch gekennzeichnet, dass man in einem elektrisch isolierenden   IIohlkörper,    der für Strahlungen   mitANTellenlängen    von 1800 bis 7000 Angström gut durchlässig ist und der eine unter ver  mindeftem    Druck stehende Edelgas füllung aufweist, unter dem Einfluss elektrischer Spannungen im Wellenlängenbereich von 1800 bis 7000 Angström liegende Licht; schwingungen erzeugt, die man auf den genannten Stoff einwirken lässt.   

Claims (1)

1. II. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Patentanspruch I, gekennzeichnet durch einen isolierenden Hohlkörper, der eine unter vermindertem Druck stehende Edelgasfüllung aufweist, in welcher die zur Erzeugung der Lichtschwingungen von 1800 bis 7000 Angström dienenden Elektroden angeordnet sind.

   UNTERANSPRUCEE : 1. Vorrichtung nach Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass der isolierende Hohlkörper mindestens teilweise zylindrisch ist.

   2. Vorrichtung nach Patentanspruch II und Unteranspruch 1, dadurch gekennzeich- net, dass ss der isolierende Hohlkörper minde- stens teilweise von einem für erzeugte Licht strahlen durchlässigen l ! Mantel vakuumdicht umgeben ist.

   3. Vorrichtung nach Patentanspruch II und den Unteransprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Mantel aus Quarz besteht.

   4. Vorrichtung nach Patentanspruch II und den Unteransprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Raum zwischen Hohlkörper und Mantel mit Leuchtstoff gefüllt ist.

   5. Vorrichtung nach Patentanspruch II und den Unteransprüehen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Hohlkörper au einem Ende eine Erweiterung zur Aufnahme der Elektroden aufweist, die von dem Mantel umgeben ist.

   6. Vorrichtung nach Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass die Edelgasfüllung unter einem Druck von 4 bis 10-8 mm Quecksilber steht.