DE855397C - Vorrichtung zum Bestrahlen von Fluessigkeiten - Google Patents

Description

• Vorrichtung zum Bestrahlen von Flüssigkeiten Weml man eine Flüssigkeit mit einer Quecksilberhochdrucklampe bestrahlt, um eine photochemische T Umwandlung herbeizuführen oder eine Entkeimung vorzunehmen, ist es erforderlich, die Lampe im Innern eines einseitig geschlossenen Schutzrohres unterzubringen. Wenn nämlich die zu bestrahlende Flüssigkeit an die heiße Wandung der Quecksilberlampe herankommen würde, so würde das Quecksilber kondensieren und damit nicht mehr der normale Dampfdruck aufrechterhalten werden können. Da aber z. B. bei der Vitaminisierung von ergosterinhaltigen Lösungen vor allem ultraviolette Strahlen unterhalb 300 m,u benötigt werden, ist es erforderlich, das Rohr aus Quarzglas herzustellen, da andere Gläser eine wesentlich geringere Durchlässigkeit für Strahlung aufweisen; andererseits wird aber in der chemischen Industrie die Bestrahlung teilweüe in großen Gefäßen von 500 bis looo 1 vorgenommen, wobei der Ultraviolettstrahler von oben her in die Flüssigkeit eintaucht und im Deckel in einer Stopfbuchsendichtung gas- und flüssigkeitsdicht gehalten wird. Es ergibt sich also die Notwendigkeit, dem Schutzrohr eine große Länge bis zu 100 cm und mehr zu geben. In Anbetracht des hohen Preises des Quarzglases würde es untragbar sein, das ganze Schutzrohr aus diesem Werkstoff herzustellen. Ein Einkitten eines kurzen Quarzrohres in ein langes Metallrohr bereitet gleichfalls große Schwierigkeiten und ist in der Praxis nicht durchzuführen, da die Bestrahlung oft in der Gegenwart von sehr æggressiven Gasen, z.B. von Chlor, und bei erhöhter Temperatur vorgenommen wird.
• Gemäß der vorliegenden Erfindung besteht das Schutzrohr in dem für den Strahlenaustritt in Frage kommenden Teil aus durchsichtigem Quarzglas, in seiner übrigen Länge dagegen aus undurchsichtigem Quarzglas. Diese beiden Werkstoffe lassen sich ohne weiteres miteiNander verschmelzen. Der Preis des undurchsichtigen Quarzglases, das z. B. unter der Handelsbezeichnung Rotosil bekannt ist, ist aber wesentlich niedriger als der des klaren Quarzglases.
• Man kann deshalb ohne weiteres dem undurchsichtigen Teil eine größere Wandstärke geben.
• Gemäß einer weiteren Ausbildung der Erfindung wird dieser Teil kreiszylindrisch mindestens auf der Länge geschliffen, die für die Durchführung durch eine Stopfbuchsendichtung vorgesehen ist.
• Durch den Einbau einer Quecksilberhochdrucklampe in ein verhältnismäßig enges Rohr wird die Wärmeabgabe der Lampe stark behindert, besonders auch deswegen, weil das Tauchrohr unter Umständen in eine Flüssigkeit mit erhöhter Temperatur eintaucht. Man muß deshalb mit Übertemperaturen an dem Entladungsgefäß rechnen, wodurch die Lebensdauer herabgesetzt würde.
• Gemäß der Erfindung wird deswegen Kühlluft mittels eines Rohres eingeführt, das bis zur Kuppe des Schutzrohres führt. Damit dieses Rohr für die Kühlluft die Strahlung nicht absorbiert, soll es vorzugsweise nicht aus normalem Glas, sondern aus dem ultraviolettdurchlässigen Quarzglas bestehen.
• Durch diesen Luftstrom wird beson;ders jenes Ende des Entladungsgefäßes gekühlt, das der Kuppe des Schutzrohres zugewandt ist. An dem anderen Ende kommt die Kühlluft nämlich bereits mit einer ziemlich erhöhten Temperatur an. Um aber auch dort eine unzulässig hohe Temperatur zu vermeiden, wird gemäß einer weiteren Ausbildung der Erfindung in dem Luftzuführungsrohr eine kleine Öffnung etwa gegenüber derjenigen Elektrode vorgesehen, die der Öffnung des Schutzrohres zugewandt ist. Es ist selbstverständlich, daß durch diese Öffnung nur ein Teil des gesamten Kühlluftstromes ausströmen soll.
• In der Abbildung ist eine Ausführungsform des Erfindungsgedankens zum Teil schematisch dargestellt. Die Quecksiliberhochdrucklampe aus Quarz'I mit einer Leistungsaufnahme von 500 bis 1000 W ist im Innern des Schutzrohres 2 untergebracht, das aus dem strahlendurchsichtigen Teil 3 und dem strahlenundurchlässigen Teil 4 besteht. Als Werkstoff für den Teil 3 dient das durchsichtige Quarzglas, für den Teil 4 dagegen undurchsichtiges Quarzglas, z. B. Rotosil. Der durchsichtige Teil 3 ist mindestens so lang, daß sich derjenige Teil der Quecksilberhochdrucklampe,;derStrahlen aussendet, jeweils dem durchsichtigen Quarzglas gegenüber befindet. Die Quecksilberlampe wird durch zwei Bügel 5 und 6 gehalten, die an ihren Enden mit je zwei Halbschalen 7 verbunden sind, die sich ihrerseits unter der Wirkung der federnden Bügel 5 bzw. 6 auf die Polgefäße der Quecksilberlampe aufsetzen und sie auf diese Weise hält. Die Bügel 5 und 6 haben den Zweck, die Quecksilberlampe einigermaßen in der Mitte des Schutzrohres zu halten, um so zu verhindern, daß sich die Wandung der Ouecksilberlampe unmittelbar auf das Schutzrohr 2 legt. Der für die Strahlenaussendung in Betracht kommende Teil der Quecksilberlampe ist im vorliegenden Beispiel durch den Abstand der Schalen 7 gegeben.
• Um zu hohe Temperaturen der Quecksilberlampe zu vermeiden, wird die Kühlluft mittels des Rohres 8 von außen her zugeführt. Das Rohr endet in der Nähe der Kuppe. Die Luft strömt von der Kuppe in einem gleichmäßigen Luftstrom der Quecksilberlampe entlang wieder nach außen. Auf diese Weise wird eine sehr gleichmäßige Kühlung erzielt, ohne daß durch unmittelbares Anblasen der Quecksilberlampe dort eine örtliche Kondensation des Quecksilbers erfolgen kann. Um das obere Ende der Quecksilberlampe 'I zu kühlen, ist dort im Kühlluftrohr 8 eine kleine Öffnung g vorgesehen, durch die ein Teil der Frischluft ausströmt.
• Das Schutzrohr 2 wird durch eine Öffnung des in der Zeichnung nur angedeuteten Bestrahlungsgefäßes IO eingeführt, wobei diese Öffnung durch eine Stopfbuchsendichtung,I,I gas- und flüssigkeitsdicht abgedichtet wird. Die Stopfbuchsendichtung ii kann durch Betätigen der Schraube 12 fest angezogen werden. Es ist deshalb wichtig, daß das Rohr an dieser Stelle einen kreisrunden Durchmesser aufweist, wie er bei Glas nur durch Schleifen erzielt werden kann. Das obere Ende des Schutzrohres 2 ist durch eine Dose I3 abgeschlossen, in der sich eine Klemmleiste 14 mit den von der Quecksilberlampe herkommenden Leitungen 15 und i6 befindet, an die wiederum das nach außen führende Kabel I7 angeschlossen ist. Zum Herausholen der Quecksilberlampe aus dem Schutzrohr 2 dient ein Metallstab 8, vorzugsweise mit L-förmigem Profil, an dessen Ende sich die erwähnte Klemmleiste 14 befindet. Im Innern der DoseWI3 befindet sich außerdem eine Schlauchverbindung 19 des Luftkühlrohres 8 mit dem Rohrstutzen 20, an den von außen her die Leitung für die Kühlluftzufuhr angeschlossen wird. Die Dose I3 ist mittels einer Schelle 23 auf dem Schutzrohr 2 befestigt. An den Halbschalen 7 sind radial gerichtete Seitenflächen 2I angebracht, die die Aufgabe haben, in Verbindung mit dem Bügel 5, 6 eine Berührung der Wandung der Quecksilberlampe mit dem Schutzrohr 2 zu verhüten.
• In dem Boden der Dose I3 sind Öffnungen für den Austritt der Kühlluft angebracht.

Claims (4)

1. PATENTANsPRÜcHE: 1. Vorrichtung zum Bestrahlen von Flüssigkeiten, bei der eine Quecksilberhochdrucklampe im lnnern eines einseitig geschlossenen Glasrohres untergebracht ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Schutzrohr in dem für den Strahlenaustritt in Frage kommenden Teil aus durchsichtigem Quarzglas, in seiner übrigen Länge dagegen aus undurchsichtigem Quarzglas besteht.
2. 2. Vorrichtung nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß der undurchsichtige Teil des Rohres (4) kreiszylindrisch mindestens auf der Länge geschliffen ist, die für die Durchführung durch eine Stopfbuchsendichtung vorgesehen ist.
3. 3. Vorrichtung nach Anspruch I oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kühlluft mittels eines vorzugsweise strahlendurchlässigen Rohres (8) his zur Kuppe des Schutzrohres (2) geführt ist.
4. 4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohr für die Luftzuführung eine kleine Öffnung (9) etwa gegenüber derjenigen Elektrode aufweist, die der Öffnung des Schutzrohres zugewandt ist.

   Angezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 172 681, 544 3I2, 6I5 706.