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Einrichtung zur Behandlung von Flüssigkeiten durch Ultraviolettstrahlen
Bekanntlich ist die Durchdringung von Ultraviolettstrahlen durch Flüssigkeiten je
nach der Art der Flüssigkeit sehr verschieden. Milch und viele andere Flüssigkeiten
weisen sogar eine verhältnismäßig sehr geringe Eindringtiefe auf. Die Wirksamkeit
der Ultraviolettstrahlen ist aus diesem Grund bei Bestrahlung einer Flüssigkeit
der vorgenannten Art sehr beschränkt.
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Zur Behandlung von Flüssigkeiten und insbesondere von Milch mittels
ultravioletter Strahlen sind schon eirie ganze Reihe von Vorrichtungen bekanntgeworden.
So hat man z. B. Flüssigkeiten in einer Vorrichtung der Einwirkung ultravioletter
Strahlen ausgesetzt, wobei ein als. Strahlungsquelle dienendes Quarzrohr .auf seiner
ganzen Länge von mehreren trichterförmig ausgebildeten Röhren umgeben ist. Über
das senkrecht stehende Quarzrohr läuft von oben nach unten die zu behandelnde Flüssigkeit,
die durch die umgebenden T richterrohre gleichmäßig verteilt werden soll. Eine Einrichtung
ähnlicher Art, und zwar nur mit einem vergleichsweise lang ausgebildeten Trichterrohr,
das über die Strahlungsquelle mit geringem Abstand von dieser gezogen ist, ist in
mehrfacher paralleler Anordnung der Röhren ebenfalls schon als Vorrichtung zum Sterilisieren
von Flüssigkeiten verwendet worden. Diese zuletzt genannte Vorrichtung hat bekanntermaßen
dahingehend eine Abänderung erfahren, als zwei oder mehrere ineinandergreifende
Vakuumröhren aus Quarz von einem Ringraum für die Flüssigkeit umgeben sind, wobei
die eine am unteren Ende offene Röhre in. die andere, und zwar bis fast zu deren
Boden, hineinreicht.
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Mit Einrichtungen der vorgenannten Art wird in erster Linie der Zweck
einer gleichmäßigen
Verteilung der zu behandelnden Flüssigkeil angestrebt.
Sie weisen, abgesehen von ihre sehr mangelhaften Kühlwirkung, außerdem die gemeinsamen
Nachteile auf, daß sie aus einer Reihe von Teilen aus zerbrechlichem Werkstoff bestehen,
wie z. B. Verteilungsrohre und Verteilungstrichter, deren Herstellung, Zusammenbau
und gegenseitige Befestigung vergleichsweise schwierig ist. Diese Nachteile treten
ganz besonders dann in Erscheinung, wenn die Einrichtung zur Reinigung auseinandergenommen
werden muß, was bei Flüssighweiten, wie z. B. Milch, häufig erforderlich ist.
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U m die Einwirkung der Ultraviolettstrahlen auf die zu behandelnde
Flüssigkeit zu vergröl3ern, ist es auch schon bekannt, die Flüssigkeit in dünner
Schicht über Flächen laufen zu lassen und sie durch in gewisser Entfernung davon
angeordnete Lampen zu bestrahlen. Diese Maßnahme weist jedoch wieder den Nachteil
auf, daß zwischen der Strahlungsquelle und der zu bestrahlenden Flüssigkeit ein
Luftzwischenraum vorhanden ist, in dem die Strahlen teilweise absorbiert und dadurch
für die Behandlung nicht restlos ausgenutzt werden. Weiterhin -wird in dieser Luftschicht
infolge der durch sie hindurchgehenden Strahlen Ozon gebildet, das für viele der
damit naturgemäß in Berührung kommenden Flüssigkeiten schädlich ist. -W eiterlün
gibt es eine große Anzahl von Vorrichtungen, in denen die Flüssigkeit während der
Bestrahlung über gewellte Bleche oder Platten oder über schwammartig wirkende Stoffe
geführt wird. Bei sämtlichen Einrichtungen dieser Art ist von einer seit langem,
z. B. bei Gradierwerken, bekannten Maßnahme Gebrauch gemacht, nämlich, die Flüssigkeit
zum Zwecke einer möglichst weitgehenden Verteilung über Wände oder Stoffe mit groP.en
Oberflächen herablaufen zu lassen. Dabei sind, um die Flüssigkeit auch gleichzeitig
der Ultravioiettbestrahlung auszusetzen, die Strahlungsquellen getrennt von den
Rieselflächen angeordnet. Auch diese Einrichtungen zeigen die bereits erwähnten
olfenkundigen Nachteile der mangelhaften Strahleneinwirkung auf das Gut und der
Entstehung von Ozon.
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Demgegenüber sind u. a. beim Gegenstand der Erfindung diese Nachteile
insofern vermieden, als keinerlei Absorption .der Strahlen durch einen Luftzwischenraum
zwischen den Strahlungsquellen und der zu behandelnden Flüssigkeit sowie keine nachteiligen
Einwirkungen der Ultraviolettstrahlen auf das Bedienungspersonal mehr möglich ist;
ferner ist auch jede Ozonbildung während der Behandlung ausgeschlossen.
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Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Behandlung von nur teilweise
strahlungsdurchlässigen Flüssigkeiten, wie Milch, Fruchtsäften usw., durch Ultraviolettstrahlen.
Die Erfindung besteht darin, daß die;Strahlungsquelle aus mehreren Röhren aufgebaut
ist, die eine oder mehrere Ultraviolettlampen bilden, über deren Oberflächendiezubehandelnde
Flüssigkeitläuft. wobei die Röhren in ihrer Form ähnlich den Rohren eines Berieselungsrohrkühlers
ausgebildet und dicht neben- bzw. übereinander angeordnet sind.
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Außer den bereits genannten Vorteilen bietet die neue Einrichtung
auf Grund ihrer besonderen Ausbildung die Möglichkeit, der Gesamteinrichtung eine
ebenso große wirksarne Oberfläche zu geben, wie dies bei den bekannten Vorrichtungen
der Fall ist, die die Gefahr der Ozonbildung aufweisen. Ferner gestattet die neue
Einrichtung eine außergewöhnlich weitgehende Verändertingsniöglichkeit ihres konstruktiven
Aufbaues, womit die Anpassung an besondere Betriebsverhältnisse noch ganz wesentlich
erweitert wird. So kann z. B. durch die Anordnung der Ultraviolettlampe innerhalb
der Kühlerrohre die Bestrahlung der zu behandelnden Flüssigkeit bei bestimmten Temperaturen
durchgeführt werden, wenn zwischen den Bestrahlungsröhren und den Kühlerrohren ein
Kühlmittel verwendet wird. Diese vorteilhaften Abwandlungen der neuen Einrichtung
unter mehr oder weniger weitgehender Anpassung an die Form von Berieselungsrohrkühlern
geben die Möglichkeit, alle praktisch auftretenden Voraussetzungen in bezug auf
die vorstehend bereits genannten, für eine einwandfreie Durchführung der Behandlung
wichtigen Momente, nämlich die Verhinderung der Energieabsorption in einem Luftzwischenraum.
eine unerwünschte Abstrahlung in den Arbeitsraum, ferner in bezug auf das schädliche
Entstehen von Ozon sowie insbesondere hinsichtlich der Verarbeitung großer Mengen,
bei der Behandlung von Flüssigkeiten mittels ultravioletter Strahlen restlos zu
erfüllen.
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In den Abb. i bis 5 sind verschiedene Ausbildungsformen des Erfindungsgegenstandes
beispielsweise und in schematischer Darstellung wiedergegeben.
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Die Abb. i und 4. zeigen je einen Querschnitt der Behandlungseinrichtung,
während die Abb. 2, 3 und 5 je eine Seitenansicht der Vorrichtung darstellen.
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In den ebb. i und 2 der Zeichnung sind die in Form eines Röhrenkühlers
horizontal liegenden und übereinander angeordneten Röhren des eigentlichen Bestrahlungsgerätes,
das aus einer oder mehreren schlangenförmig ausgebildeten Quarzlampen besteht, mit
dem Bezugszeichen i bezeichnet. Im Falle der Anordnung mehrerer schlangenförmiger
Bestrahlungsrohre ist es zweckmäßig, mehrere Anschlüsse
in verschiedenen
Höhen des Gerätes vorzusehen. Die zu behandelnde Flüssigkeit wird einer oberhalb
der Bestrahlungseinrichtung angeordneten Verteilungsrinne 2, die in ihrem Boden
Durchbrechungen 3 aufweist, zugeführt. Aus dieser Rinne fließt die Flüssigkeit in
Pfeilrichtung gemäß Abb. i nach unten, und zwar über die Flächen der übereinander
angeordneten Röhren des Ultraviolettstrahlenerzeugers. Die bestrahlte Flüssigkeit
wird unterhalb des Bestrahlungsgerätes in einem als Ablaufrinne ausgebildeten Gefäß
.l gesammelt und abgeleitet.
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Die Abb. 3 zeigt eine andere Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes,
bei dem die übereinander und horizontal liegenden einzelnen Lampen ebenfalls in
Form eines Berieselungskühlers ,angeordnet sind. Die Entladungsröhren können zueinander
elektrisch parallel geschaltet sein. Die Bestrahlung der Flüssigkeit vollzieht sich
in dieser Einrichtung in der gleichen Weise, wie sie bei den Abb. i .und 2 bereits
beschrieben wurde.
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Die Abb. q. zeigt eine Einrichtung, bei der die aus der Verteilungsrinne
2 ausfließende und zu bestrahlende Flüssigkeit ,auf die horizontal angeordneten
Rohre 5 eines Berieselungskühlers trifft. Im Innern des Berieselungskühlers, dessen
Rohre aus einem für Ultra#,iolettstrahlen durchlässigen Stoff, z. B. aus Quarzglas,
bestehen, sind die röhrenförmigen Ultraviolettlampen i eingebaut. Zwischen diesen
Bestrahlungsröhren und den Rohren des Berieselungskühlers befindet sich ein Kühlmittel,
das möglichst wenig Ultraviolettstrahlen absorbiert. Durch diese Ausbildung der
Vorrichtung nach der Erfindung ist es möglich, die Bestrahlung der zu behandelnden
Flüssigkeit bei bestimmten Temperaturen durchzuführen und jegliche unerwünschte
oder evtl. schädliche Wärmebeeinflussung der zu behandelnden Flüssigkeit zu vermeiden.
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Die in der Abb. 2 dargestellte Ausführungsform kann auch in einer
größeren Anzahl in zueinander parallelen Ebenen vorgesehen und derart mit einer
zweiten gleichartig aufgebauten Gruppe solcher Röhren ineinandergestellt werden,
daß,. wie Abb. 5 zeigt, die Längsachsen der Bestrahlungsröhren der beiden Gruppen
zueinander senkrecht stehen. Diese Ausführungsform ist dann besonders wirkungsvoll,
wenn eine größere Anzahl derartiger Ultraviolettstrahlen erzeugender Einrichtungen
gemeinsam verwendet wird. Die Ausfluß.öffnungen aus den Verteilungsrinnen 2 sind
bei dieser Anordnung so anzubringen, daß die zu behandelnde Flüssigkeit auf die
Stellen der Bestrahlungseinrichtungen trifft, von denen aus sie gut verteilt und
unter intensiver Bestrahlung nach unten fließt.