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Einrichtung zur Ultraviolettbestrahlung von Flüssigkeiten, insbesondere
Milch Es sind bereits Einrichtungen zur Ultraviolettbestrahlung von Flüssigkeiten,
insbesondere Milch, bekannt geworden, bei denen in einem abgeschlossenen Bestrahlungsraum
eine oder auch mehrere Quecksilberdampflampen mit Quarzglashülle angeordnet sind,
und die zu bestrahlende Flüssigkeit durch in der Decke des Bestrahlungsraumes angeordnete
Düsen zugeführt wird. Die Flüssigkeit fällt hierbei in Form von feinen Strahlen
im Bestrahlungsraum senkrecht abwärts, ohne die zur Bestrahlung verwendeten Quecksilberdampflampen
zu berühren. Ein Nachteil dieser Bestrahlungseinrichtungen liegt darin, daß die
im Bestrahlungsraum abwärts fallenden Flüssigkeitsstrahlen keiner gleichmäßig starken
Bestrahlung unterliegen. Die entfernt von den Quecksilberdampflampen niederfallenden
Flüssigkeitsstrahlen erhalten eine zu geringe Ultraviolettbestrahlung, während die
in nächster Nähe der Lampen niederfallenden Flüssigkeitsstrahlen zwar ausreichend
bestrahlt, aber auch gleichzeitig schädlich erhitzt werden, da Quecksilberdampflampen
bekanntlich eine sehr große Wärmeentwicklung besitzen.
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Bekannt ist es ferner, die zu bestrahlende Flüssigkeit durch das Innere
einer einen Ringquerschnitt aufweisenden, senkrecht stehenden Ouecksilberdampflampe
in breitem Strahl so hindurchzuführen, daß die Flüssigkeit die gesamte Innenwandung
der Lampe berührt. Für die Bestrahlung von Milch und auch -anderen empfindlichen
Flüssigkeiten ist diese Einrichtung jedoch vollkommen ungeeignet, weil hierbei die
Flüssigkeit besonders leicht schädlich erhitzt wird und sich bereits nach kurzer
Betriebsdauer auf der Innenwandung der Lampe eine Schicht absetzt, die die ultravioletten
Strahlen abschirmt. Auch ist diese Art der Bestrahlung noch deswegen unsachgemäß,
weil die elektrische Entladung einen Ringraum nicht gleichmäßig, sondern unter fortwährender
Veränderung des Entladungsbogens ungleichmäßig ausfüllt. Die Herstellung derartiger
Entladungsröhren mit Ringquerschnitt ist zudem sehr schwierig. Schließlich kennt
man auch bereits Einrichtungen zur Ultraviolettbestrahlung von Milch und ähnlichen
Flüssigkeiten, bei denen die Flüssigkeit durch einen Trichter dem zwischen einer
Glimmlichtgasentladungsröhre und einem die Röhre umgebenden Rohr liegenden Raum
zugeführt wird. Die Entladungsröhren können dabei schlangenförmig miteinander verbunden
sein. Auch hierbei fließt die Flüssigkeit so, daß sie mit den Wänden der Entladungsröhre
in Berührung kommt, letzte kann also durch auf ihr aus der zu behandelnden Flüssigkeit
sich absetzende Stoffe leicht getrübt werden und
dann in ihrer Wirkung
nachlassen. Auch werden bei der in kurzen Zeitabständen sich notwendig erweisenden
Reinigung die Entladungsröhren leicht beschädigt, ganz abgesehen davon, daß die
Reinigung der Röhren, insbesondere wenn diese mit Hochspannung betrieben werden,
mit erheblichen Schwierigkeiten verknüpft ist.
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Die Erfindung bezweckt nun, ebenfalls unter Verwendung von Glimmlichtgasentladungsröhren
für Milch 'und ähnliche Flüssigkeiten eine vereinfachte zweckmäßige Bestrahlungsanlage
zu schaffen. Bei der vorliegenden Einrichtung sind die Austrittsdüsen zentral am
oberen Ende eines von einer senkrecht stehenden oder gewundenen Glimmlichtgasentladungsröhre
mit üblichem Kreisquerschnitt umschlossenen Bestrahlungsschachtes angeordnet. Da
die frei nach unten fallenden Flüssigkeitsstrahlen hierbei von der in ihrem gesamten
Kreisquerschnitt gleichmäßig leuchtenden Glimmlichtgasentladungsröhre eng umschlossen
sind und auf ihrem ganzen Wege durch den Bestrahlungsraum hindurch von allen Seiten
gleichmäßig angestrahlt werden, so ergibt sich naturgemäß eine äußerst gleichmäßige
und kräftige Ultraviolettbestrahlung der gesamten, in der Zeiteinheit duxch die
Bestrahlungseinrichtung hindurchgeführten Flüssigkeitsmenge. Gleichzeitig wird nicht
nur jegliche schädliche Erhitzung der Flüssigkeit vermieden, sondern es können sich
auch keine Bestandteile der Flüssigkeit auf der Glimmlichtgasentladungsröhre absetzen
und deren Wirkung beeinträchtigen, da die Flüssigkeit mit der Innenwand der Röhre
nicht in Berührung kommt. Auch eine häufigere Reinigung der Entladungsröhre ist
nicht erforderlich. Auch werden bei der in kurzen Zeitabständen sich notwendig erweisenden
Reinigung die Entladungsröhren leicht beschädigt, ganz abgesehen davon, daß die
Reinigung der Röhren, insbesondere wenn diese mit Hochspannung betrieben werden,
mit erheblichen Schwierigkeiten verknüpft ist.
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Auf der Zeichnung sind mehrere Ausführungsbeispiele der neuen Bestrahlungseinrichtung
dargestellt.
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Bei der in Abb. z im Aufriß dargestellten Einrichtung hat der die
beiden Elektrodengefäße a der Glimmlichtgasentladungsröhre b verbindende, die Entladungsbahn
aufnehmende Rohrteil die Gestalt einer senkrecht ansteigenden, eng gewickelten Schraube,
deren eingeschlossener Innenraum c den Bestrahlungsschacht bildet. Die Röhre b besteht
in bekannter Weise aus einem für ultraviolette Strahlen durchlässigen Glase, etwa
Quarzglas oder Uviolglas, und ist mit einer eine kräftige Ultraviolettstrahlung
ergebenden Füllung versehen. Letztere kann beispielsweise aus Stickstoff mit einem
Zusatz von Quecksilber und gegebenenfalls auch etwas Wasserstoff oder aber auch
aus einem oder mehreren Edelgasen, gegebenenfalls unter Zusatz von Quecksilber,
Wasserstoff, Stickstoff oder Kohlenwasserstoffen bestehen.
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Auf das obere Ende des schraubenförmig gewundenen Rohres b ist ein
trichterförmiger Behälter d zur Aufnahme der zu behandelnden Flüssigkeit aufgesetzt,
der eine zentral zum Bestrahlungsschacht c gestellte Austrittsdüse e aufweist. Mittels
eines Stutzens f ist der Behälter d
in dem Rohr b bzw. dessen Bestrahlungsschacht
c fest eingesetzt, wodurch sich eine gedrängte Bauart ergibt und gegebenenfalls
sogar von besonderen Befestigungsmitteln für den Flüssigkeitsbehälter d abgesehen
werden kann.
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Die zu bestrahlende Flüssigkeit fällt von der zentral angeordneten
Austrittsdüse 2 in Form eines dünnen Flüssigkeitsstrahles g durch den senkrecht
stehenden Bestrahlungsschacht c hindurch, ohne die Entladungsröhre b zu berühren,
sie wird unterhalb der Röhre b in einem Bottich 1a aufgefangen. Letzterer kann gesondert
von der Röhre b aufgestellt oder aber auch in einem diese umschließenden Gehäuse
i herausnehmbar eingesetzt werden. Das den Benutzer der Einrichtung von schädlicher
Ultraviolettstrahlung schützende Abschließungsgehäuse i kann in an sich bekannter
Weise innen mit Reflektoren versehen sein, die die Entladungsröhre b umgreifen und
die auf die zu behandelnde Flüssigkeit ausgeübte Ultraviolettstrahlung erhöhen.
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Um jegliches Bespritzen der Röhre durch den herabfallenden Flüssigkeitsstrahl
g zu verhindern, schließt sich zweckmäßig, wie dargestellt, dem Austritt aus der
Düse e unmittelbar ein geeignet weites Rohr k an, das von der Düse herabhängt und
den Bestrahlungsschacht c in ganzer Länge oder auch nur zum Teil durchsetzt. Dieses
Rohr besteht gleich der Entladungsröhre b aus einem für ultraviolette Strahlen durchlässigen
Glase und ist in oder an der Düse e auswechselbar befestigt, um eine Reinigung oder
auch einen Ersatz durch ein Rohr mit einer anderen lichten Weite leicht vornehmen
zu können.
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Bei der in Abb. 2 im Aufriß und in Abb. 3 im Querschnitt dargestellten
Röhre ist der die Entladungsbahn aufnehmende Rohrteil b derart schlangenförmig gewunden,
daß ein senkrecht gestelltes Rohrbündel mit eingeschlossenem, senkrecht stehendem
Bestrahlungsschachtc entsteht. Der Flüssigkeitsbehälter d besitzt in diesem Falle
drei Austrittsdüsen e und einen das Rohrbündel umschließenden Stutzen f. Die sich
an die Düsen e anschließenden auswechselbaren Führungsrohre k erstrecken sich durch
die ganze Länge des Bestrahlungsschachtes c.
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Bei der in Abb. q. und 5 im Aufriß und im Querschnitt dargestellten
Ausführungsform sind mehrere senkrecht stehende Entladungsröhren b1, b2, b3,
b4 zu einem einen Bestrahlungsschacht
einschließenden Rohrbündel
aneinandergestellt. Die von der Düse e des Flüssigkeitsbehälters
d
austretende Flüssigkeit ist in diesem Falle nicht von einem Führungsrohr
umschlossen, sondern fällt vollkommen frei als dünner, die Entladungsröhren nicht
berührender Strahl durch den Bestrahlungsschacht c hernieder.
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Die Glimmlichtgasentladungsröhre kann eine mannigfach andere Gestalt
erhalten, sofern nur ein senkrecht gestellter Bestrahlungsschacht entsteht. Die
Gestalt des abschließenden Gehäuses und die Art der Anordnung der beiden Flüssigkeitsbehälter
kann eine beliebige sein.