DE877100C - Anordnung zur Bestrahlung, insbesondere Ultraviolettbestrahlung, von Fluessigkeiten - Google Patents

Description

• Anordnung zur Bestrahlung, insbesondere Ultraviolettbestrahlung, von Flüssigkeiten Es sind Anordnungen zur Ultraviolettbestrahlung von Fl'ülssigkeiten, beispielsweise Milch, bekannt, bei denen die Flüssigkeit ein Rohr aus Quarz oder einem anderen fürUltraviolettstrahlung urchlässigen Stoff durchläuft und von außen her der Einwirkung der Ultraviolettstrahlung ausgesetzt wird. Die bekannten Anordnungen haben aber alle den Nachteil, daß sich eine ausreichende Abtötung der in der Flüssigkeit, beispielsweise in Milch, befindlichen Mikroben, also der Bakterien und Pilze, nicht erreichen läßt, so daß keine genügend länge Haltbarkeit erzielt werden kann.
• Eine besonders vorteilhafte Anordnung ist zur Bestrahlung, insbesondere Ultr aviolettbestrahlung, von Flüssigkeiten vorgeschlagen worden, «-elche aus einer Mehrzahl von in einem Bestrahlungsbeehäfter zueinander parallel angeordneten strahlungsdurchlässigen Flüssigkeitsdurchflußrohren und stabförmigen Bestrahlungslampen besteht, wobei die Flüssigkeit alle Durchflußrohre oder eine Gruppe derselben nacheinander durchfließt. Diese Anordnung ist den bekanntenAnordnungen dadurch überlegen, daß die Milch bzw. die Flüssigkeit den Bestrahlungsraum mehrmals nacheinander durchläuft und in denn von. den Bestrahlungslampen umgebenen Durchflußrohren besonders gut der Einwirkung der Ultraviolettstrahlung ausgesetzt ist und somit auch in erhöhtem Maße entkeimt wird.
• Gegenstand der Erfindung ist eine Anordnung, welche allen bekannten Ultraviolettbestrahlungseinrichtengen weit überlegen ist. Auch die Anordnung nach der Erfindung besteht aus einer Mehrzahl von zueinander parallel angeordneten strahlungsdurchlässigen, in einem Bestrahlungsbehälter von vorzugsweise stabförmigen Ultraviolettbestrahlungslampen bestrahlten Flüssigkeitsdurchflußrohren, wobei die Flüssigkeit alle oder eine Gruppe der. Durchflußrohre nacheinander durchfließt. Erfindungsgemäß sind jedoch in die vorzugsweise außerhalb des Bestrahlungsbehälters angeordneten flüssigkeitsleitenden Verbindungen der Rohrenden Mittel zur Durchwirbelung der Flüssigkeit eingeschaltet.
• Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, daß durch die Durchwirbelung der Flüssigkeit beim Übergang von einem zum anderen: Durchflußrohr besonders zuverlässig erreicht wird, da jedes Flüssigkeitsteilchen wsährend seines Laufes durch die verschiedenen. D:urchflußrohre eine hinreichend lange Zeit in die Nähe der Rohrwandung gelangt, so daß es zuverlässig der Ultraviolettstrahlung, welche bei Milch und vielen anderen: Flüssigkeiten nur eine verhältnismäßig geringe Eindringtiefe besitzt, ausgesetzt wird. Praktische Versuche mit einer Anordnung nach der Erfindung haben einen überraschend hohen Wirkungsgrad der (Entkeimung gezeigt.
• Einige vorteilhafte ,Ausführungsbeispiele für die Anordnung nach der Erfindung und insbesondere fnilr die Mittel zur Durchwirbelung der Flüssigkeit sind in der Zeichnung dargestellt.
• In Fig. i ist eine Anordnung zur Entkeimung von Milch und anderen Flüssigkeiten gezeigt, bei welcher in einem zylindrischen Gehäuse r sechs Bestrahlungslampen 2 bis. 7 und sechs Flüssigkeitsdurchflußrohre 8 bis 13 abwechselnd nebeneinander im Kreise angeordnet sind, Eine Abwicklung der im Kreise angeordneten Bestrahlungslampen. und Durohflußrohre ist irr Fig.2 dargestellt. Wie aus der Fig. 2 ersichtlich, sind die Rohre 2, 3 und ¢ mit ihren Enden derart mittels je eines Rohrkrümmers 14 bzw. 15 miteinander verbunden, daß die am oberen Eiode des Rohres zugeführte Flüssigkeit die Rohre 2, 3 und 4. nacheinander durchläuft. Durch de Rohrkrümmer 14 und 15 wird die Flüssigkeit aus ihrer Strömungsrichtung abgelenkt und hierbei kräftig durchwirbelt. Es wird hierdurch erreicht, däß alle Flüssigkeitsteilchen beim Durchlaufen der Rohre 2 bis q. eine hinreichend lange Zeit in die Nähe der Rohrwandungen gelangen und somit zuverlässig dem Einfluß der Strahlung unterworfen werden. Die Rohre 5 bis 7 der Fig. 2 .sind ebenfalls durch flüssigkeitsleitende Verbindungsstücke 16 und 17 miteinander verbunden, doch weichen diese in ihrer Ausbildung von der der Verbindungsstücke 14 und 15 ab. Wie aus der Zeichnung ersichtlich, haben die Verbindungsstücke 16 und 17 die Form eines Gehäuses, in welches die Eiiden der Durchflußrohre hineinragen. Auch diese Verbin, dungsstiü`cke gewährleisten eine zuverlässige Durch wirbeleng der Flüssigkeit, zumal der Durchflußquerschnitt der -Verbindungsstücke größer ist als der der Durchflüßrohre.- Auch durch das Hineinragen der Rohrenden in das Verbindungsgehäuse 16 bzw. 17 wird die Wirbeleng begünstigt.
• Bei der praktischen Ausbildung eines Entkeimungsgerätes nach der Erfindung wird! man zweckmäßig allen Verbindungsstücken die gleiche Form geben; die Fig.2 zeigt lediglich: beispielsweise zwei verschiedene Arten der Verbindungsstücke. Statt die Durchflußrohre gruppenweise zu mehreren Rohrsträngen zusammenzufassen, wie es in Fig. 2 gezeigt ist, können auch sämtliche Durchflußrohre durch Verbindungsstücke zu einem einzigen Rohrstrang vereinigt werden.
• Weitere Ausbildungsmöglichkeiten fÜr die Verbindungsmittel der Durchflußrohre sind in den Fig. 3 bis 9 dargestellt.
• In Fig. 3 ist ein Verbindungsgehäuse 18 gezeigt, welches an die Stelle . der Verbindungsstücke r,. oder 16- der Fig. 2 gesetzt werden kann. Wie aus der Zeichnung ersichtlich, ist die obere Abdeckung des Verbindungsgehäuses schräg zur Waagerechten angeordnet. Es wird hierdurch vermieden; daß bei Inbetriebnahme des Gerätes Luft in dem Behälter zurückbleibt und sich de in Milch und anderen Flüssigkeiten gewöhnlich enthaltenen Luftbläschen in dem Verbindungsgehäuse ansammeln. Das Verbindungsgehäiuse i8 besitzt zwei Rohrstutzen 19 und 2o zum Anschluß an, die (Enden der Durchflußrohre. Am unteren Ende. des Verbindungsgehäuses ist ein, Ablaßhahn 21. angebracht, um die Durchflußrohre bzw. das Verbindungsgehäuse entleeren zu können.
• Die Ausführung dies Verbindungsgehäuses in Fig. q. weicht von dem nach Fig. 3 dadurch ab, daß der Rohrstutzen ig in, das Innere eines Gehäuses hineinragt und daß in dem Gehäuse dem Ende dieses Rohrstutzens. ein kegelförmiger Prallkörper 22 vorgelagert ist. Sowohl durch das Hineinragen des Rohrstutzens in das. Gehäuse als auch durch den lkegelförmigen Prallkörper wird eine kräftige Durchwirbelung der Flüssigkeit erzielt. Der Prallkörper 22 kann jedoch auch eine beliebige andere Form haben. So ist beispielsweise in Fig. 5 ein tellerförmiger Prallkörper dargestellt.
• Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 6 ist das in das Verbindungsgehäluse 18 hineingeführte Rohrende verschlossen, dafür aber mit einer größeren Anzahl Auslaßöffnungen versehen., durch die die Flüssigkeit aus dem Durchflußrohr in das Verbindungsgehäuse eintreten kann.
• Statt der in Fig.6 gezeigten Auslaßöffnungen des Rohrstutzens i9 können auch andere Unterteilungsmittel für die Flüssigkeit an dem Rohrende angebracht werden. So zeigt beispielsweise Fig. 7 an dem Ende des Rohrstutzens 19 ein Sieb 23.
• Bei dem in Fig. 8 und 9 im Aufriß und Grundriß gezeigten Ausführungsbeispiel hat das Verbindungsgehäuse i8 einen kreisförmigen Querschnitt, in welchen das Zuflußrohr tangential einmündet. Auch hierdurch wird eine gute Durchwirbelung der Fliü'ssigkeit erzielt.
• Die Anordnung nach der Erfindung ist nicht an die dargestellten Ausführungsbeispiele gebunden, sondern es können auch beliebig andere Mittel zur Durchwirbelung der Flüssigkeit in die flüssigkeitsleitende Verbindung der Rohrenden eingeschaltet verdien. So können beispielsweise in die Verbindung der Rohrenden auch Düsen, Blenden., Prallmittel oder auch eine Pumpe, welche zum Durchtrieb der Flüssigkeit durch die Rohre dient, eingefügt verdien. Eirie solche Pumpe, die in Fig. 2 an dem Rohrkrimmer 14 mit dem gestrichelten Kreis 2r angedeutet ist, gewährleistet eine besonders zuverlässige Durchwirbelung der Flüssigkeit. Die Durchwirbelung in dem Verbindungsstück der Rohrenden ist um so größer, je kleiner deren Reynoldsche Zahl ist. Zur Erhöhung der Wirksamkeit der flüssigkeitsdurchwirbelnden Verbindungsmittel nach der Erfindung ist es ferner vorteilhaft, in die Durchflußrohre konzentrische Verdrängungskörper einzubauen, wie es in Fig. i bei dem Durchflußrohr gestrichelt angedeutet ist. Die Flüssigkeit durchläuft dann einen ringförmigen Rohrquerschnitt, so daß sich jedes Flüssigkeitsteilchen infolge der geringeren Schichtdicke der Flüssigkeit noch zuverlässiger eine hinreichend lange Zeit in der Nähe der Rohrwandung aufhält. Die Verdrängungskörper werden zweckmäßig mit einer strahlungsreflektierenden Oberfläche versehen, indem sie bei Ultraviolettbestrahlung beispielsweise aus Aluminium hergestellt werden. Insbesondere kann der Querschnitt der Verdräln!gungskörper an verschiedenen Stellen verschieden sein, so daß im Bestrahlungsrohr selbst eine Durchwirbelun:g der Flüssigkeit erfolgt. Ein Ausführungsbeispiel zeigt Fig. io. Auch das alle Durchflußrohre und Bestrahlungslampen umgebende Gehäuse i (in Fig. i), sofern ein solches vorhanden ist, wird zweckmäßig an seiner Innenseite strahlungsreflektierendgemacht. Schließlich sei noch erwähnt, daß sich die Erfindung nicht auf die Ultraviolettbestrahlung beschränkt, sondern auch bei der Behandlung von Flüssigkeiten mit beliebigen anderen Strahlen mit Vorteil verwendet werden kann.

Claims (13)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Anordnung zur Bestrahlung, insbesondere Ultraviolettbestrahlung, von Flüssigkeiten, bestehend aus einer Mehrzahl von, in einem Bestrahlungsbehälter angeordneten strahlungsdurchlässigen, von vorzugsweise stabförmigen Ultraviolettbestrahlungslampen bestrahlten Flüssigkeitsdurchflußrohren, wobei die Flüssigkeit alle oder eine Gruppe der Durchflußrohre nacheinander durchfließt, dadurch gekennzeichnet, daß in die vorzugsweise außerhalb des Bestrahlungsbehälters angeordneten flüssigkeitsleitenden Verbindungen der Rohrenden Mittel zur Durchwirbelung der Flüssigkeit eingeschaltet sind.
2. 2. Anordnung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß zur flüssigkeitsleitenden Verhindung der Rohrenden Krümmer vorgesehen sind (Fig.2).
3. 3. Anordnung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die miteinander zu verbinden# den Enden der Durchflußrohre an ein Verbindungsgehäuse angeschlossen sind, dessen Durchflußquerschnitt größer als der der Durchflußrohre ist (Fig. 2 bis 9).
4. 4. Anordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Ende der beiden Rohre oder eines derselben in das. Innere des Verbindungsgehäuses hineinragt (Fig.2, 4 bis 7).
5. 5. Anordnung nach Anspruch 3 und .4, dadurch gekennzeichnet, daß dem Ende des Zuflußrohres ein beispielsweise Celler- oder kegelförmiger Prallkörper mit Abstand: vorgelagert ist (Fig. q. und 5).
6. 6, Anordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das in das Verbindungsgehäuse hineinragende Ende des Zuflußrohres verschlossen und mit einer größeren Anzahl kleiner Auslaßöffnungen versehen ist (Fig. 6 und 7).
7. 7. Anordnung nach Anspruch:6, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Verbindungsgehäuse an das Ende des Zuflußrohres ein Siebkörper angeschlossen ist (Fig. 7). B. Anordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Verbindungsgehäuse einen kreisförmigen Querschnitt hat, in welchen das Zuflußrohr tangential einmündet (Fig.
8. 8 und 9).
9. 9. Anordnung nach Anspruch i und 3, dadurch gekennzeichnet, daß zur flüssigkeitsleitenden Verbindung der Rohrenden eine Flüssigkeitsförderpumpe vorgesehen ist. io.
10. Anordnung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß in der flÜssigkeitsleitenden Verbindung der Rohrenden Drosselmittel, z. B.
11. Düsen oder Blenden, vorgesehen sind. i r.
12. Anordnung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß in der flüssigkeitsleitenden Verbindung der Rohrenden Prallmittel vorgesehen sind. i2.
13. Anordnung nach Anspruch i und folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß in den Durchflußrohren Verdrängerkörper konzentrisch angeordnet sind, die an ihrer Oberfläche vorzugsweise strahlungsreflektierend sind. 13. Anordnung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Verdrängungskörper so ausgebildet ist, daß beim Durchfließen der Rohre die Flüssigkeit kräftig durchwirbelt wird (Fig. 10).