-
Vorrichtung zum Entkeimen mittels einer ultraviolette Strahlen aussendenden
Entladungslampe Für den Zweck der Ultraviolett-Entkeimung werden Quecksilber-Niederdrucklampen
verwendet. Da hierbei vor allem Strahlung der Wellenlänge 254 m,u wirksam ist, wird
das Entladungsgefäß aus einem Werkstoff hergestellt, der für diese Wellenlängedurchlässig
ist. Es gibt nun zweiverschiedene Arten von Werkstoffen, die diese Bedingungen erfüllen.
Das übliche Quarzglas hat eine hohe Durchlässigkeit nicht nur für diese Wellenlänge,
sondern auch für die kürzerwellige Strahlung unterhalb Zoo mu, während hochdurclAässige
Ultraviolett-, Silikat- oder Phosphat-Gläser nur die Wellenlänge 25q. m,u hindurchlassen,
Strahlung kürzererWellenlänge jedoch nicht. Bei Verwendung des zuerst genannten
Werkstoffes sendet die Entladungsröhre auchStrahlungunterhalb 2oomit aus,diedenSauerstoff
der Luft in Ozon umwandelt. Bei Verwendung des an zweiter Stelle genannten Werkstoffes
ist dagegen die Ozonerzeugung gleich Null.
-
Nach der deutschen Patentschrift 730 197 ist ein Verfahren
zum Sterilisieren, Desinfizieren usw. bekanntgeworden, bei dem man die Gegenstände
und Stoffe der Einwirkung einer Strahlung innerhalb des Wellenlängenbereiches 23o
bis 25o mm unter Ausschluß des Wellenlängenbereiches oberhalb 25omy aussetzt. In
dieserPatentschrift wird davon ausgegangen, daß zur Strahlung unterhalb
250 m,u für die Entkeimung günstig, Strahlung oberhalb dieser Wellenlänge
jedoch unerwünscht sei. Diese Erfahrung konnte indessen in späteren Untersuchungen
und
von anderen Autoren keineswegs bestätigt werden. Aus der genannten Patentschrift
ist es auch bereits bekannt, die Wirkung der Strahlung durch Dosieren zu regeln.
-
Wenn man für die Zwecke der Luftentkeimung einen Ultraviolett-S trahler
verwendet, der aus einem auch die ozonerzeugende Strahlung unterhalb Zoo m,u durchlässigen
Werkstoff hergestellt ist, so wird in kleineren und mittleren Räumen die Ozonkonzentration
nach längerem Betrieb zu groß werden. Da es oberhalb eines gewissen Grenzwertes
der Ozonkonzentration zu Unzuträglichkeiten kommt, müßte man dieLuftentkeimungseinrichtung
nach einer bestimmten Zeit außer Betrieb setzen. Es ist bereits eine Einrichtung
beschrieben worden, bei der die Ozonmenge auf einen kleinen Teil dadurch herabgesetzt
wird, daß ein bestimmter Teil desEntladungsgefäßes aus einemhochdurchlässigen Quarzglas
besteht, während der größere Teil der Wandung des Entladungsgefäßes aus einem die
ozonerzeugende kurzwellige Strahlung nicht durchlassenden Werkstoff besteht. Die
erzeugte Ozonmenge hängt nun davon ab, wie das Verhältnis der beiden Werkstoffe
zueinander ist.
-
Es hat sich nun als notwendig erwiesen, die Ozonmenge während des
Betriebes ändern zu können. Dies ist z. B. notwendig, wenn ein und dasselbe Gerät
in Räumen verschiedener Größe verwendet wird. Es ist klar, daß in einem Raum größeren
Volumens auch eine größere Menge Ozon erforderlich ist. Außerdem ist aber die subjektive
Empfindlichkeit gegenüber Ozon außerordentlich verschieden. Manche Menschen empfinden
schon verhältnismäßig geringe Ozonkonzentrationen als unangenehm, während andere
größere Werte als angenehm empfinden. Die vorliegende Erfindung gibt nun eine Möglichkeit
an, wie die Ozonerzeugung bei einer fertigen Entladungsröhre während des Betriebes
in weiten Grenzen nach Wunsch gedrosselt oder vermehrt werden kann. Die Erfindung
besteht darin, daß über dem Entladungsgefäß eine für die Strahlung unterhalb Zoo
m,u undurchlässige Abdeckung angebracht ist, die mehr oder weniger über den für
die kurzwellige Ultraviolett-Strahlung hochdurchlässigen Werkstoff gebracht werden
kann. Wenn die erfindungsgemäße Hülse gerade die Länge des hochdurchlässigenTeiles
des Entladungsgefäßes aufweist und sie sich gerade über diesem Teil befindet, kann
die Ozonerzeugung auf fast Null herabgesetzt werden. Wenn die verschiebbare Hülse
mit einem gewissen Spiel das Entladungsgefäß umgibt, wird zwar in diesem Zwischenraum
etwas Ozon erzeugt, jedoch wird diese Ozonmenge wegen des kleinen Volumens und wegen
der schlechten Abgabe an den Außenraum nur gering bleiben. Dadurch, daß man die
Hülse verschiebt, gibt man einen immer größer werdenden Teil des hochdurchlässigenTeiles
des Entladungsgefäßes frei und vergrößert damit die abgegebene Ozonmenge. Wenn die
Hülse denn hochdurchlässigen Teil vollkommen freigibt, sie also ausschließlich den
weniger durchlässigen Teil abdeckt, ist die maximal abzugebende Ozonmenge. erreicht.
Durch eine Verschiebung sind alle Zwischenwerte leicht einstellbar. Im allgemeinen
wird man damit auskommen, daß der hochdurchlässige Teil nur etwa bis ioo/o des gesamten
Entladungsrohres ausmacht.
-
Wenn nun die erfindungsgemäße Hülse aus einem undurchlässigen Werkstoff,
z. B. aus einem Metall angefertigt ist, wird an dieser Stelle die Ultraviolett-Strahlung
nicht .ausgesendet und somit auch die Ultraviolett-Entkeimungswirkung herabgesetzt.
Bei den oben angegebenen Werten kann jedoch der Strahlungsverlust, der für die Luftentkeimung
maßgebend ist, in vielen Fällen ohne weiteres in Kauf genommen werden. In den anderen
Fällen, in-denen diese Voraussetzung nicht zutrifft, kann die Minderung der Luftentkeimung
gemäß einer weiteren Ausbildung der Erfindung dadurch ausgeschaltet werden, daß
man die Hülse aus einem ultraviolettdurchlässigen Werkstoff herstellt, z. B. aus
demselben Quarzglas, aus dem der größere Teil des Entladungsgefäßes besteht und
der die kurzwellige, Ozon erzeugende Strahlung unterhalb Zoo mu nicht durchläßt.
-
Da das Entladungsgefäß meist aus einem geraden oder auch gebogenen
zylindrischen Rohr besteht, wird man der abdeckenden Hülse gleichfalls eine zylindrische
Form geben. Dies wird man vo-r allem dann tun, wenn, die abdeckende Hülse aus einem
ultraviolettdurchlässigen Glas besteht, weil bei diesen andere Formen schwieriger
und teurer herzustellen sind.
-
Die Regelung der Ozonerzeugung kann durch Verschiebung einer Hülse
durchgeführt werden. Man wird die Hülse entweder zu einem Drehgriff oder zu einem
Schieber führen, der sichz. B. auf einer mit einerEinteilungversehenen Skalabefindet,
so daß es leicht möglich ist, die einmal für gut befundene Einstellung leicht wieder
herzustellen. Die Bedienungsgriffe für die Verschiebung der Hülse können hierbei
in bekannter Weise außerhalb des den Ultraviolettstrahler enthaltenden Gehäuses
angebracht sein. Die Hülse kann aber auch aus zwei Halbschalen bestehen, die in
der geschlossenen Form das Entladungsgefäß als Zylinder eng umgeben, durch Aufklappen
dagegen den Luftzutritt zur Entladungsröhre freigeben. In den Zeichnungen sind zwei
verschiedene Ausbildungen des Erfindungsgegenstandes, zum Teil in schematischer
Weise dargestellt.
-
In Fig. i ist der Ultraviolett-Strahler i kreisförmig gebogen. Die
Stromzuführungen :2 sind an den rechtwinklig abgebogenen Polgefäßen, vorgesehen.
Die Wandung des gesamten Entladungsgefäßes ist aus einem die kurzwellige Ultraviolett-Strahlung
unterhalb 20o,m,u nicht durchlassenden Quarzglas hergestellt, bis auf den kleinen,
mit Q bezeichneten Abschnitt, der aus einem hochdurchlässigen Quarzglas besteht,
das auch für die Ozon erzeugendeStrahlung unterhalb Zoo m,u weitgehend durchlässig
ist. Das Verhältnis der Länge Q zu der Länge des gesamten Entladungsgefäßes richtet
sich nach der zu erzeugenden Ozonmenge. Diese wird im allgemeinen dann ausreichend
sein, wenn der
Anteil Q etwa 5 bis ioo/o des gesamten Entladungsrohres
beträgt. In besonderen Fällen kann man diese Grenzen sowohl nach unten als auch
nach oben überschreiten. Gemäß der vorliegenden Erfindung ist nun. eine zylindrische
Hülse 3 angebracht, die das Entladungsgefäß mit verhältnismäßig geringem Spiel umgibt.
Die Länge dieser Hülse 3 wird man im allgemeinen so groß machen, wie die Länge des
aus hochdurchlässigem Quarzglas bestehenden Abschnittes Q beträgt. Sie kann. aber
je nach den Erfordernissen nach oben oder nach unten abweichen. Die Hülse 3, die
eine der Krümmung des Entladungsrohres i entsprechende Krümmung aufweist, besteht
z. B. aus einem Quarzglas, das für Strahlung unterhalb Zoo my undurchlässig ist.
Das Quarzglas 3 ist von einer Schelle 4 umgeben, die einen nach unten weisenden
Stift 5 besitzt. Die Verschiebung der Hülse 3, die unmittelbar auf dem Entladungsgefäß
gleitet, geschieht mittels eines Hebels 6, der vorn mit einem Handgriff 7 versehen
ist und der um eine Achse 8 drehbar ist. Der Stift 5 ragt nun in eine Bohrung des
Hebels 6 hinein. Beim Drehen des Hebels wird über den Stift 5 das Quarzrohr 3 mitgenommen,
so daß es einen mehr oder weniger großen Anteil des aus dem hochdurchlässigen Ouarzglas
bestehenden Quarzteiles Q bedeckt. Wenn die Entladungsröhre in einem Gehäuse untergebracht
ist, kann man den Hebel 6 so lang machen, daß der Handgriff 7 sich außerhalb des
Gehäuses befindet. An der Stelle, an der der Hebel durch die Gefäßwandung 9 hindurchgeht,
ist ein Schlitz io angebracht, der z. B. mit einer Einteilung versehen ist, die
die erzeugte Ozonmenge angibt. Wenn das Gehäuse für das Entladungsgefäß eine der
Ringform des Entladungsgefäßes i angepaßte zylindrische Gestalt hat, wird man das
Entladungsgefäß konzentrisch zu dem Gefäß anbringen und auch die Drehachse 8 in
der gemeinsamen Achse anordnen. Da die Hülse 3 aus Quarzglas besteht, läßt sie die
für die Entkeimung in Betracht kommende Strahlung der Wellenlänge 254 my hindurch,
so daß durch sie, abgesehen von den geringfügigen Reflexionsverlusten, die keimtötende
Wirkung nicht beeinträchtigt wird.
-
Wenn, wie angegeben, die Hülse 3 aus einem Quarzglas besteht und die
Enden des Entladungsgefäßes i rechtwinklig abgebogen sind, muß die Hülse 3 bereits
vor der Fertigstellung des Entladungsgefäßes über dieses geschoben werden. Dies
ist im allgemeinen ohne weiteres möglich, stellt jedoch unter Umständen eine Erschwerung
dar, die sich dadurch vermeiden läßt, daß die Hülse 3 aus einem dünnen Blech oder
aus einem strahlenundurchlässigen Karton hergestellt ist. Diese Werkstoffe sind
nämlich so biegsam, daß man sie um die fertige Entladungsröhre herumlegen und somit
die Hülse 3 auf das fertige Entladungsgefäß anbringen kann. Eine derartige Hülse
wird ein gerader Zylinder und nicht der Kreisform der Entladungsröhre i entsprechend
gekrümmt sein. Da die Länge des Teiles Q jedoch klein ist, kann man die Hülse 3
so weit wählen, daß sie auch als gerader Zylinder ihre Aufgabe erfüllt. In diesem
Fall wird zwar auf der Länge der Hülse 3 die. Ultraviolett-Strahlung vollkommen
absorbiert. Wenn jedoch der Teil Q nur einige wenige Prozente des Entladungsgefäßes
beträgt, kann diese Minderung des für die Entkeimung in Betracht kommenden Ultraviolett-Strahlungsflusses
ohne weiteres in Kauf genommen werden.
-
In Fig. z ist eine andere Art der Verstellung der Hülse dargestellt.
Die Hülse 3 ist wiederum mit einem Stift 5 versehen, der am Ende zu einem Haken
i i gestaltet ist. Der Bedienungsgriff 12 ist an einer Drehachse 13 angebracht,
die an dem anderen Ende einen in einem beliebigen Winkel zur Achse 13 befindlichen
Arm 14 besitzt, dessen Ende in den Haken i i eingreift. Durch Drehen des Bedienungsgriffes
führt man ein Schwenken des Armes 14 herbei, das zu einem Verschieben der Hülse
3 führt. Die Entladungsröhre i ist in dem in Fig. 2 dargestellten Beispiel als gerade
Röhre gezeichnet.
-
Gemäß einer weiteren Ausbildung der Vorrichtung, die in Fig. 3 dargestellt
ist, kann die Hülse 3 aus zwei zylindrischen Halbschalen 15 bestehen, die an zwei
Gestängen 16 befestigt sind. Diese beiden Gestänge sind in dem Drehpunkt 17 gelagert.
Zum Abheben der beiden Halbschalen 15 wird der Handgriff 18 in der dargestellten
Richtung bewegt, so daß er über die Arme i9 das Schwenken des Gestänges 16 bewirkt.
Durch Verschieben des Handgriffs i8 können also die beiden Halbschalen 15 mehr oder
weniger voneinander entfernt werden, so daß die erzeugte Ozonmenge verschieden groß
wird. Wenn die beiden Halbschalen genügend weit in ihrer Endstellung von dem Entladungsgefäß
entfernt werden, ist die durch sie bewirkte Absorption der für die Keimtötung in
Betracht kommenden Ultraviolettstrahlung gering. Man wird deshalb die in Fig. 3
dargestellte Anordnung besonders dann verwenden, wenn die Länge des Teiles Q größer
ist und es auf die Vermeidung jeden Strahlenverlustes ankommt.
-
Die Vorrichtung hat besondere Bedeutung für solche Entkeimungsgeräte,
bei denen die entkeimte Luft durch ein Gebläse an einem Ultraviolett-Strahler vorbeibewegt
wird, weil hierbei durch die definierte Luftgeschwindigkeit auch die erzeugte Ozonmenge
konstant ist. Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann jedoch auch bei anderen Entkeimungsanlagen
angewendet werden, bei denen die Luft nur durch die spontanen Luftbewegungen an
dem Ultraviolett-Stra!hler vorbeigeführt wird.
-
Wenn vorstehend vom Quarzglas gesprochen wird, so kann, selbstverständlich
auch ein anderes Glas, das diese Bedingungen erfüllt, verwendet werden. Insbesondere
kann für das Quarzglas, das für die Strahlung unterhalb Zoo mu undurchlässig ist,
dagegen eine gute Durchlässigkeit für die Wellenlänge 254 m,u besitzt, auch ein
anderes hochsilikathaltiges Glas verwendet werden. Derartige Gläser sind z. B. unter
dem Namen Vycorglas bekannt. Als Entladungsröhre dient vorzugsweise eine Quecksilber-Niederdrucklampe,
von der die Resonanzlinie254m,u für die Keimtötung verwendet
.wird,
während dieStrahlung bei 185 m,u den Sauerstoff der Luft in Ozon umwandelt.