DE878434C

DE878434C - Method and arrangement for the treatment of a liquid, gaseous or pourable material by the action of an electrical high-frequency field

Info

Publication number: DE878434C
Application number: DES4519D
Authority: DE
Inventors: Eugen Dr Rer Nat Sauter
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1942-09-29
Filing date: 1942-09-29
Publication date: 1953-06-01

Description

Verfahren und Anordnung zur Behandlung eines flüssigen, gasförmigen oder schüttbaren Gutes durch die Einwirkung eines elektrischen Hochfrequenzfeldes Es ist bekannt, Gut verschiedenster Art der Einwirkung eines elektrischen Hochfrequenzfeldes, insbesondere eines Ultrakurzwellenfeldes mit einer Wellenlänge von weniger als Ioo m, auszusetzen, um in ihm irgendwelche physikalischen, chemischen oder biologischen Wirkungen hervorzurufen. Das Gut wird hierbei entweder in dem Hochfrequenzfeld behandelt, das sich zwischen den meist plattenförmigen Elektroden eines an einen geeigneten Hochfrequenzerzeuger angeschlossenen Kondensators bildet, oder auch in dem Hochfrequenzfeld, das sich im Innern einer von Hochfrequenzströmen durchflossenen Spule befindet.Method and arrangement for treating a liquid, gaseous or pourable goods through the action of an electrical high-frequency field It is known, good of various types of exposure to an electrical high-frequency field, in particular an ultra-short wave field with a wavelength of less than Ioo m to expose to any physical, chemical or biological in it To produce effects. The goods are either treated in the high-frequency field, which is located between the mostly plate-shaped electrodes to a suitable one High-frequency generator connected capacitor forms, or in the high-frequency field, which is located inside a coil through which high-frequency currents flow.

Erfindungsgemäß wird das Gut der Einwirkung desjenigen Teiles des Hochfrequenzfeldes ausgesetzt, der sich im Zwischenraum der einzelnen Windungen einer von Hochfrequenzströmen durchflossenen Feldspule ausbildet. Die Vorteile des Verfahrens nach der Erfindung werden an Hand einiger in der Zeichnung dargestellter vorteilhafter Anordnungen zur Durchführung des Verfahrens erläutert. According to the invention, the good of the action of that part of the Exposed to high frequency field, which is in the space between the individual turns a field coil through which high-frequency currents flow. The advantages of the The method according to the invention will be illustrated with reference to some in the drawing explained advantageous arrangements for performing the method.

Bei dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel sind eine Hochfrequenzspule I und eine spulenförmige Flüssigkeitsrohrleitung 2 derart zueinander angeordnet, daß sich die einzelnen Windungen der Flüssigkeitsleitung jeweils zwischen den einzelnen Windungen der Hochfrequenzspule befinden. Die wendelförmige Flüssigkeitsrohrleitung besteht zweckmäßig aus einem Stoff mit kleiner Dielektrizitätskonstante und möglichst geC ringen- dielektrischenb Verlusten. Wird durch die Rohrleitung 2 eine Flüssigkeit hindurchgeleitet und wird die Spule 1 an einen elektrischen Hochfrequenzerzeuger angeschlossen, so ist die Flüssigkeit dem Hochfrequenzfeld ausgesetzt, das sich zwischen den einzelnen Windungen der Spule I ausbildet. -Als Hochfrequenzerzeuger wird zweckmäßig eine Anordnung mit zwei Generatoren gewählt, die in bekannter Weise im Gegentakt arbeiten.. In the embodiment shown in Fig. 1 are a high frequency coil I and a coil-shaped liquid pipeline 2 are arranged in relation to one another in such a way that that the individual turns of the liquid line between the individual Turns of the high frequency coil. The helical liquid pipeline expediently consists of a substance with small dielectric constant and the lowest possible dielectric losses. Will be through the pipeline 2 a liquid is passed through it and the coil 1 is connected to an electrical high frequency generator connected, the liquid is exposed to the high-frequency field that is generated forms between the individual turns of the coil I. -As a high frequency generator an arrangement with two generators is expediently selected, which in a known manner work in push-pull ..

Fig. 2 zeigt eine solche Anordnung schematis'ch.2 shows such an arrangement schematically.

Die Hochfrequenzspule I liegt hier zwischen den Anoden der beiden Röhren 3 und 4. Die Flüssigkeitsrohrleitung 2 befindet sich mit ihren einzelnen Windungen zwischen den Windungen der Hochfrequenzspule I. Die Spule des Gitterkreises ist mit 5 bezeichnet.The high frequency coil I lies between the anodes of the two Tubes 3 and 4. The liquid pipeline 2 is located with its individual Windings between the windings of the high frequency coil I. The coil of the grid circle is denoted by 5.

Das Verfahren nach der Erfindung ist nicht an die in Fig. I gezeigte Anordnung der das Gut führenden Spule gebunden, sondern kann in tnannigfacher Weise abgewandelt werden. So ist beispielsweise in Fig. 3 die Hochfrequenzspule I derart iii dem Zwischenraum zweier koaxialer zylindrischer Wandungen 6 und 7 angeordnet, daß die Win- -dungen gleichzeitig beide Wandungen berühren. The method according to the invention is not similar to that shown in FIG Arrangement of the coil leading the product tied, but can be tnannigfacher be modified. For example, in Fig. 3, the high frequency coil I is such iii the space between two coaxial cylindrical walls 6 and 7 arranged, that the windings touch both walls at the same time.

Die Wandungen 6 und j bestehen aus einem Stoff, der möglichst geringe Energieabsorption im Hochfrequenzfeld aufweist. Die Hochfrequenzspule bildet in dem Zwischenraum einen wendelförmigen Kanal, durch den die zu behandelnde Flüssigkeit hindurch-geleitet werden lcann. Auch hier wird die Flüssigkeit der Einwirkung des Hochfrequenzfeldes zwischen den einzelnen Windungen der Feldspule ausgesetzt. Ein enges Anliegen der Windungen der Hochfreqüenzspule an die Wandungen 6 und 7 der Fig. 3 ist nicht unbedingt erforderlich.The walls 6 and j consist of a substance that is as small as possible Has energy absorption in the high frequency field. The high frequency coil forms in a helical channel through which the liquid to be treated passes can be passed through. Here, too, the liquid is exposed to the action of the High frequency field between the individual turns of the field coil exposed. A tight fit of the turns of the Hochfreqüenzspule to the walls 6 and 7 of the Fig. 3 is not absolutely necessary.

In Fig. 4 ist Idie Hochfrequenzspule I im Innern der hohlen Flüssigkeitsspule 2 angeordnet. Die durch die Spule 2 hindùrchgeschickte 'Flüssigkeit wird auch bei dieser Anordnung dem zwischen den einzelnen Windungen der Hochfrequenzspyle entstehenden Hochfrequenzfeld ausgesetzt. Die Spule 2 besteht äüch hier zweckmäßig aus einem Stoff möglichst geringer Energieabsorption im Hochfrequenzfeld. Um einen gleichbleibenden Abstand zwischen den beiden Spulen I und 2 zu gewährleisten, werden im Rohrinnern der Spule 2 vorteilhaft Rippen vorgeseheli, wie es Fig. 5 zeigt. Die Spule 2 und die Rippen bestehen beispielsweise aus einem keramischen Stoff Es ist zweckmäßig, die Rippen. als Drallkörper auszubilden, um eine turchwirb.elung der Flüssigkeit und somit eine mögliclist gleic'hmläßige Behandlung aller Flüssigkeitsteilchen zu erreichen. In Fig. 4, I is the high frequency coil I inside the hollow liquid coil 2 arranged. The liquid sent back through the coil 2 is also at this arrangement to the resultant between the individual turns of the high-frequency spyle Exposed to high frequency field. The coil 2 consists here also expediently of one Substance as low as possible energy absorption in the high frequency field. To be consistent To ensure distance between the two coils I and 2 are inside the pipe the coil 2 is advantageously provided with ribs, as FIG. 5 shows. The coil 2 and the ribs are made of a ceramic material, for example. Ribs. to be designed as a swirl body to allow the fluid to flow through it and thus a possible equal treatment of all liquid particles reach.

Gemäß -der weiteren Ausbildung der Erfindung ist es möglich, die der Einwirkung des Hochfrequenzfeldes.auszusetzende Flüssigkeit zur Kühlung - der Generatorröhren des Hochfrequenzerzeugers zu verwenden.. Es wird hierzu eine Doppelrohrleitung verwendet. Die Flüssigkeit wird hierzu vorteilhaft durch das Innere der hohf ausgebildeten Windungen der Hochfrequenzspule der Generatorröhren zugeführt. Die Rückleitung erfolgt in einer aus geeignetem Isolationsmaterial hergestellten Leitung. Die Flüssigkeit tritt zweckmäßig im Schwingungsknoten (Spannungsknoten) des Schwingungskreises in die Spule ein, durchläuft die Spule und die Kühltöpfe der Röhren und tritt wieder etwa im Schwingungsknoten des Schwingungskreises aus. According to the further embodiment of the invention, it is possible that the action of the high-frequency field. liquid to be exposed for cooling - the To use generator tubes of the high frequency generator. A double pipe is used for this used. For this purpose, the liquid is advantageously formed through the interior of the hollow Windings of the high-frequency coil fed to the generator tubes. The return takes place in a line made of suitable insulation material. The liquid appropriately occurs in the oscillation node (voltage node) of the oscillation circuit the coil, goes through the coil and the cooling pots of the tubes, and re-enters for example in the node of the oscillation circuit.

Gemäß der weiteren Ausbildung der Erfindung wird als Feldspule oder als Teil derselben eine spulenförmige Ultraviolettbestrahlungslampe vorgesehen. Beispielweise wird also bei einer der in 'Fig. I bis 4 gezeigten Anordnungen die Spule 1 aus einer Gasentladungslampe, z. B. Quecksilber-Niederdruck-Dampflampe, mit Quarzhülle hergestellt. Auch die Spule 2 kann aus einem Quarzrohr hergestellt sein. Die durch die Spule hindurchgeleitete Flüssigkeit wird dann gleichzeitig sowohl der Einwirkung des .Hochfrequenzfeldes als auch der Ultraviolettstrahlung ausgesetzt. Eine ähnliche Wirkung kann man auch erzielen, wenn man beispielsweise bei der in Fig. I gezeigten Anordnung in den von den Windungen der Spule umschlossenen Hohlraum eine beispielsweise stabförmige 'eltektrodenlose Gasentladungslampe, z. B. eine Quecksilber-Niederdruck-Dampflampe,hineinsteckt. According to the further embodiment of the invention is used as a field coil or a coil-shaped ultraviolet irradiation lamp is provided as part thereof. For example, one of the in 'Fig. I to 4 shown arrangements the Coil 1 from a gas discharge lamp, e.g. B. low-pressure mercury vapor lamp, made with quartz shell. The coil 2 can also be made from a quartz tube be. The liquid passed through the coil is then both simultaneously exposed to the action of the high frequency field as well as ultraviolet radiation. A similar effect can also be achieved if, for example, the in Fig. I shown arrangement in the cavity enclosed by the turns of the coil an example of a rod-shaped 'eltektrodenlose gas discharge lamp, for. Legs Low-pressure mercury vapor lamp.

Die Flüssigkeitsspule 2 muß in diesem Fall aus Quarz od. dgl. bestehen, damit die Ultraviolettstrahlen von außen ins Innere der Spulenwindungen gelangen können. In this case, the liquid coil 2 must be made of quartz or the like. so that the ultraviolet rays from the outside get inside the coil windings can.

In Ider Fig. 6 ist noch ein weiteres Ausführungsbeispiel dargestellt. Die Hochfrequenzspule besteht hier aus einem Metallband I, das im Innern einer im Querschnitt halbmondförmigen Flüssigkeitsrohrleitung 2 aus Isolierstoff angeordnet ist und - zweckmäßig an der Außen- oder Innenseite der Rohrleitung anliegt. Bei dieser Anordnung wird die Leitung der Hochfrequenzenergie zum Teil von der zu behandelnden Flüssigkeit -übernommen, so daß eine sehr intensive Behandlung der Flüssigkeit stattfindet. A further exemplary embodiment is shown in FIG. 6. The high-frequency coil here consists of a metal strip I, which is inside an im Cross-section of crescent-shaped liquid pipeline 2 made of insulating material and - appropriately rests on the outside or inside of the pipeline. at this arrangement removes the conduction of the radio frequency energy in part from that to be treated Liquid -taken over, so that a very intensive treatment of the liquid takes place.

Das Verfahren nach der Erfindung ist nicht nur zur Behandlung von Flüssigkeiten geeignet, sondern auch zur Behandlung beliebigen anderen, beisptielsw,eis,e körnigen oder stückförmigen sowie auch gasförmigen Gutes. Bei festem Gut kann es zweckmäßig sein, die Durchlaufrohre des Gutes mit einer Rütteleinrichtung zu versehen, um Stauungen des Gutes in der Rohileitung zu vermeiden. The method according to the invention is not only for the treatment of Liquids suitable, but also for the treatment of any other, beisptielsw, ice, e granular or lumpy goods as well as gaseous goods. With solid goods it can it is advisable to equip the flow pipes of the goods with a vibrating device, in order to avoid congestion of the goods in the raw pipeline.

Die Durehlaufrohre des Gutes und die Feldspule können statt - der in der Zeichnung gezeigten Wendelform auch eine beliebige andere Form; beispielsweise eine Wirbelform, haben Auch können gegebenenfalis zwei oder mehrere der beschriebenen Anordnungen in geeigneter Weise miteinander vereinigt werden. Zur Fortbewegung des Gutes durch den Zwischenraum der Windungen der Hochfrequenzspule können statt Rohrleitungen auch andere geeignete Fördermittel verwendet werden. Das Verfahren nach der Erfindung ist auch nicht an das Arbeiten im Durc'hlaufbetrieb gebunfden;--sondern es ist auch möglich, daß zu behandelnde Gut im ruhenden Zustand iiu Zwischenraum der einzelnen Windungen der Feldspule zu blehan,deln. The continuous pipes of the goods and the field coil can take place - the Any other shape shown in the drawing helical shape; for example a vortex shape, may also have two or more of the described Arrangements are combined with one another in a suitable manner. To move the Good things can be achieved through the space between the windings of the high-frequency coil instead of pipelines other suitable funding may also be used. The method according to the invention is also not tied to working in continuous operation; - but it is possible that property to be treated in the resting state iiu Space of the individual turns of the field coil to blehand, deln.

Da bei dem Verfahren nach der Erfindung ein besonderer Behan'dlungskondensator bzw. eine besondere Bebandlungsspnle entbehrlich ist, sofern als Feldspule unmittelbar die Hochfrequenzspule des Schwingkreises des Hochfrequenzerzeugers in der angegebenen Weise für die Behandlung des Gutes benutzt wird, so ergibt sich eine unter Umständen recht beträchtliche Platzersparnis und ein außerordentlich einfacher Aufbau der Biehandlungseinrichtung. Since the method according to the invention, a special treatment capacitor or a special treatment coil is dispensable, provided that it is used directly as a field coil the high frequency coil of the resonant circuit of the high frequency generator in the specified Way is used for the treatment of the property, one may result quite a considerable saving in space and an extremely simple structure of the Handling device.

Claims

PATENT CLAIMS: I. Methods of treatment, in particular heating of a liquid material, for example, through the action of an electrical high-frequency field, in particular an ultra-short wave field with a wavelength of less than 100 m, characterized in that the good of the action of that high-frequency field is exposed to one of high frequency currents in the space between the individual windings through which the field coil flows, preferably an oscillating circuit coil of the high-frequency generator.

2. Arrangement for performing the method according to claim I, characterized gekeunzeich that the turns of a coiled pipeline through which the material flows are arranged in the space between the individual turns of the field coil (Fig. I and 2).

3. Arrangement according to claim 2, characterized in that the field coil so arranged in the space between two coaxially arranged hollow cylindrical bodies is that they the space between the cylinder body in a spulenförmfgen Durclhlau.fkanal divided for the good (Fig. 3).

4. Arrangement for performing the method according to claim I, characterized characterized in that the turns of the field coil inside the turns of a coil-shaped Pipeline for the good are arranged (Fig. 4 to 6).

5. Arrangement according to claim 4, characterized in that in the Pipeline holding devices are provided for the turns of the field coil, which are expediently designed as a swirl body for the good (Fig. 5).

6. Arrangement according to claim 2 to 5, characterized in that the Pipeline for the liquid consists of an ultraviolet-permeable material.

7. Arrangement according to claim 2 to 5, characterized in that dfe Field coil or part thereof from a coil-shaped ultraviolet radiation lamp is formed.