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" Procédé et appareil de stérilisation de li- quides clairs ou troubles au Moyen de rayons ul- tra violets engendrés par courant électrique à haute tension en tubes à vide."
Ori sait que des rayons ultra-violets (ondes à action chimique) exercent un effet stérilisateur. Jusqu'à pré- sent c'était la lampe en quartz à vapeur de mercure dont on s'est servi dans la stérilisation de liquides et même en thé- rapeutique.
Il y a bien longtemps que l'utilisation en est connue en médecine, mais on n'est guère parvenu jusqu'ici à employer ces rayons dans l'industrie; la raison qu'on peut en donner c'est que la lampe en quartz à vapeur de mercure est tropsensible pour s'en servir @ans l'industrie et, par ailleurs, sa consommation de courant l'a fait considérer comme étant économique comparativement à l'effet obtenu.
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Ce que vise le procédé faisant l'objet de l'in- vention, c'est de procurer le moyen de remédier à cet inconvé- nient et de rendre vraiment utilisable en tout et pour teut, quel qu'en soit le mode d'application, l'action proéminente des rayons ultra-piolets de manière à éliminer complètement le c8té dispendieux.
Le nouveau procédé tire parti de la production de rayons ultra-violets du procédé connu de MOORE qui, en transformant du courant alternatif à haute tension, engendre des rayons lumineux servant d'une manière connue pour l'éclairage..
En vue d'obtenir un effet stérilisateur, les tubes à vide sont alimentés de gaz calculés suivant qu'il doit - s'y engendrer des rayons ultra-violets plus ou moins puissante oufaibles, en supprimant alors presque complètement la for- mation de rayons thermiques, mais en dégageant par contre une grande quantité de rayons ultra-violets.
Au lieu de tubes en verres dont on se sert de le système MOORE, on utilise des tubes en cristal pur de roche ou en matière équivalente que traversent parfaitement et com- plètement les rayons Il action chimique.
L'expérience a démontré que la stérilisation de liquides clairs ou troubles n'accomplit en quelques secondes. lorsqu'on emploie de tels tubes avec la composition de gaz pour la production des rayons, tandis qu'en prenant la lampe à vapeur de mercure dont on s'est servi jusqu'ici la stérili- sation exige un traitement d'une durée allant de plusieurs minutes il une heure suivant que l'on traite du liquide clair ou trouble. C'est ainsi que par l'application du nouveau pro- cédé on peut traiter une bien plus grande quantité de liquidée que lorsqu'on emploie la lampe S vapeur de mercure connue.
En des essais entrepris en prenant de grandes quantités de lait, on a constaté que pour une durée de rayonne- ment de six secondes seulement, il s'était produit une réduc-....
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tion de bactéries extrêmement nombreuses allant jusqu'à 0, 3% en ayant la destruction complète de miurobes engendrant des spores.
Ce qui est surtout avantageux c'est que le li- quide à stériliser défile plusieurs fois dans les tubes en une course at d'aller et de retour.
L'invetiona en outre pour objet un appareil d'exécution de ce nouveau procédé. Cet appareil se compose sur- tout de quartz, porcelaine et verre; il n'est donc guère possi- ble de faire mieux au point de vue de l'hygiène. Le seul ser- vice qu'il exige c'est tout simplement d'y brancher le courant et d'ouvrir les robinets par lesquels le liquide est envoyé sur les tubes. Le liquide se déverse sur les tubes en quartz et il est mis en circulation autour des tubes en ayant une épaisseur de couche d'un demi millimètre environ. Les tubes en quartz sont entourés d'une enveloppe en porcelaine qui laisse un espace libre d'un demi millimètre et donne, en vertu de la force d'adhérence, une enveloppe liquide close autour du tube en quartz. Le liquide d'écoulement est capté par une gouttière en porcelaine et il se déverse vers le bas.
Pendant l'opération stérilisante la température du liquide n'est rehaus- sée que d'une valeur de 3 à 5 C. environ.
Non seulement le lait conserve parfaitement sa valeur nutritive, mais encore il est bien démontré que les vitamines se multiplient grâce au rayonnement.
On porte une attention toute spéciale aux rac- cords du verre avec le quartz dans l'appareil. Ces deux matières ne peuvent pas se rattacher entre elles par soudure; c'est pourquoi on y aménage, suivant l'invention, une partie conique polie. Dès lors, la partie polie du verre est obligée de venir s'appliquer sur la partie polie,du quartz, puisque le quartz ne subit presque aucune dilatation, tandis que le verre se
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dilate à faible échauffement. L'endroit de raccordement est entouré de mercure. Même en ayant cette partie polie, l'en- droit où se trouve le poli ne resterait pas étanche malgré cette enveloppe de mercure, puisque le verre qui se dilate contribue à produire du jei en cet endroit; alors le mercure passerait entre les parties polies et viendrait dans le tube.
C'est pourquoi on prévoit un moyen pour refroidir le mercure en adaptant à cet effet dans celui-ci un .serpentin refroidisseur.
Un courant d'eau froide qui y passe maintient constamment à l'état étanche les parties polies de jonction.
La distribution uniforme du liquide sur les tubes en quartz est obtenue par le fait quil est projeté autour du tube en jets uniformes par deux pièces semi-tubulaires qui sont perforées sur leur bord interne. Des petites billes en verre mises dans l'entonnoir d'afflux donnent toujours un re- couvrement parfaitement uniforme du tube de stérilisation avec le liquide à stériliser.
On peut- aussi donner aux tubes une forme construc- tive telle que le courant se prolonge en lui faisant décrire une ou plusieurs fois une course de retour, de telle @orte qu' il s'exerce une action plus intense sur les parcelles indivi- duelles du liquide.
A titre d'exemple, on a représenté une forme d'exécution d'appareil pour la réalisation du procédé faisant l'objet de l'invention, sur le dessin.dans lequel :
La figure 1 est une vue de face en coupe partielle,
La figure 2 est une vue de coté,
Les figures 3 et 4 sont des vues de détail,
La figure 5 est une vue en coupe longitudinale,
La figure 6 est une vue de coté d'une variante.
Le liquide à stériliser (du lait par exemple) se charge intérieurement dans un récipient 1 d'où il s'écoule par le robinet 2 pour venir au tube de distribution 3. De ce tube,
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le liquide est envoyé par des robinets de réglage 4 sur les- pièces semi-tubulaires 5 perforées sur leur pourtour interne qui distribuent le liquide sur le tube en quartz 6 en forme de serpentin.Des billes en verre mises dans l'entonnoir d'af- flux 7 contribuent à donner une distribution parfaitement uni- forme du liquide.
Ainsi qu'on le voit sur la figure 3 un tube en porcelaine 8 présentant des sinuosités internes, entourant le tube en quartz 6 et doré intérieurement pour réfléchir les rayons.recueille le liquide qui est ainsi mis en circulation en coulant vers le bas dans le tube de stérilisation 6. Les cour. bes inférieures du serpentin en quartz plongent dans une rigole en porcelaine 9 dans laquelle s'accumule le liquide soumis au rayonnement pour s'évacuer par le raccord de décharge 10.
Quand le lait est stérilisé, il peut se mettre de suite en bou- teilles grâce à des dispositifs adaptés à cet effet qui le prennent sur la rigole 9 ou se recueillir en des récipients plus volumineux pour son tr4itement ultérieur et s'employer de nouveau.
Les tubes à vide peuvent aussi être constitués en ayant-un tube .en quartz 11 dont l'extrémité inférieure est fermée et dans lequel se monte un second tube concentrique 12 également en quartz. Ce second tube 12 est ouvert à son extré- mité inférieure et débouche à proximité du fond du tube externe 11. Les extrémités supérieures de ces deux tubes sont recour- bées en s'écartant en sens opposés de telle sorte que le tube interne 12 traverse en un endroit désigné en 13 l'enveloppe du tube externe 11. En cet endroit 13 ces deux tubes sont soudés l'un sur l'autre.
Sur les extrémités supérieures de ces deux tubes 11 et 12, on aménage des parties polies, dressées ou rec- tifiées 14 et 15 pour le raccord des électrodes requises, de telle sorte qu'en ayant la mise en circuit le courant peut
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passer d'une électrode à l'autre et aller de l'espace annu- laire externe au noyau interne et inversement.
Le tube externe en quartz 11 est entouré à une distance de quelques millimètres d'un récipient 16 dans lequel l'aliment à traiter coule d'une façon réglable de haut en bas.
Si l'on doit traiter en un temps plus court de plus grandes quantités d'aliment, on peut monter et rangea en série plusieurs des tubes à vide 11 et 12, ainsi que le montre la figure 5 en traits interrompus. C'est ainsi que l'on peut réunir un dispositif connexe cinquante de ces tubes et même plus et traiter ainsi en très peu de temps de plus grandes quantités d'aliment sans accroître d'une façon appré- ciable la consommation de courant comparativement à celle qui se dépense dans l'agencement simple du dispositif.
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"Method and apparatus for sterilizing clear or turbid liquids by means of ultra-violet rays generated by high voltage electric current in vacuum tubes."
Ori knows that ultra-violet rays (waves with chemical action) exert a sterilizing effect. Until now it was the mercury vapor quartz lamp which has been used in the sterilization of liquids and even in therapy.
It has been known to be used in medicine for a long time, but so far little has been done to use these rays in industry; the reason that can be given is that the mercury vapor quartz lamp is too sensitive for use in industry and, moreover, its current consumption has made it considered comparatively economical. to the effect obtained.
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The aim of the process forming the subject of the invention is to provide the means of remedying this drawback and to make it truly usable in everything and for all, whatever the mode of operation. application, the prominent action of the ultra-ice ax so as to completely eliminate the costly side.
The new process takes advantage of the production of ultra-violet rays of the known MOORE process which, by transforming alternating current at high voltage, generates light rays serving in a known manner for lighting.
In order to obtain a sterilizing effect, the vacuum tubes are supplied with gases calculated according to whether they must generate more or less powerful or weak ultra-violet rays, then almost completely suppressing the formation of rays. thermal, but releasing a large amount of ultraviolet rays.
Instead of glass tubes which are used by the MOORE system, tubes of pure rock crystal or of equivalent material are used which the chemical action rays pass perfectly and completely through.
Experience has shown that sterilization of clear or cloudy liquids does not complete within seconds. when such tubes are used with the gas composition for the production of rays, while taking the mercury vapor lamp which has hitherto been used sterilization requires a treatment lasting up to from several minutes to an hour depending on whether the liquid is clear or cloudy. Thus, by the application of the new process, a much larger quantity of liquid can be treated than when the known mercury vapor lamp is employed.
In tests undertaken with large quantities of milk, it was found that for a period of radiation of only six seconds, a reduction had taken place.
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tion of extremely numerous bacteria up to 0.3% having the complete destruction of miurobes generating spores.
What is especially advantageous is that the liquid to be sterilized passes through the tubes several times in one stroke and back.
The invention further relates to an apparatus for carrying out this new method. This apparatus consists mainly of quartz, porcelain and glass; it is therefore hardly possible to do better from the point of view of hygiene. The only service it requires is quite simply to connect the current to it and to open the valves by which the liquid is sent to the tubes. The liquid pours over the quartz tubes and it is circulated around the tubes having a layer thickness of about half a millimeter. The quartz tubes are surrounded by a porcelain envelope which leaves a free space of half a millimeter and gives, by virtue of the adhesive force, a liquid envelope closed around the quartz tube. The flow liquid is captured by a porcelain gutter and it flows downwards.
During the sterilizing operation the temperature of the liquid is only raised by a value of approximately 3 to 5 C.
Not only does milk perfectly retain its nutritional value, it has also been shown that vitamins are multiplied by radiation.
Special attention is paid to the connections between the glass and the quartz in the apparatus. These two materials cannot be joined together by welding; this is why, according to the invention, a polished conical part is fitted there. Therefore, the polished part of the glass is forced to come to rest on the polished part, of the quartz, since the quartz undergoes almost no expansion, while the glass is
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expands at low temperature. The place of connection is surrounded by mercury. Even having this part polished, the place where the polish is located would not remain watertight despite this envelope of mercury, since the glass which expands contributes to producing jei in this place; then the mercury would pass between the polished parts and come into the tube.
This is why a means is provided for cooling the mercury by adapting a cooler .serpentin therein for this purpose.
A current of cold water which passes through it constantly maintains the polished junction parts in a sealed state.
The uniform distribution of the liquid on the quartz tubes is obtained by the fact that it is projected around the tube in uniform jets by two semi-tubular pieces which are perforated on their inner edge. Small glass beads placed in the inflow funnel always give a perfectly uniform coverage of the sterilization tube with the liquid to be sterilized.
It is also possible to give the tubes a constructive form such that the current is prolonged by making it describe one or more times a return stroke, so that a more intense action is exerted on the individual plots. duels of the liquid.
By way of example, there is shown an embodiment of an apparatus for carrying out the method forming the subject of the invention, in the drawing. In which:
Figure 1 is a front view in partial section,
Figure 2 is a side view,
Figures 3 and 4 are detail views,
Figure 5 is a longitudinal sectional view,
FIG. 6 is a side view of a variant.
The liquid to be sterilized (milk for example) is loaded internally into a container 1 from which it flows through the tap 2 to come to the distribution tube 3. From this tube,
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the liquid is sent by regulating valves 4 on the semi-tubular parts 5 perforated on their internal periphery which distribute the liquid on the quartz tube 6 in the form of a coil. Glass balls put in the funnel of af - flow 7 contributes to giving a perfectly uniform distribution of the liquid.
As seen in Figure 3 a porcelain tube 8 having internal sinuosities, surrounding the quartz tube 6 and gilded internally to reflect the rays. Collects the liquid which is thus circulated by flowing downwards in the sterilization tube 6. Yard. The lower ends of the quartz coil plunge into a porcelain channel 9 in which the liquid subjected to the radiation accumulates to drain out through the discharge connection 10.
When the milk is sterilized, it can immediately be bottled by means of devices adapted for this purpose which take it on the channel 9 or be collected in larger containers for its subsequent tr4iture and be used again.
The vacuum tubes can also be formed by having a quartz tube 11, the lower end of which is closed and in which is mounted a second concentric tube 12 also made of quartz. This second tube 12 is open at its lower end and opens out near the bottom of the outer tube 11. The upper ends of these two tubes are bent, moving apart in opposite directions so that the inner tube 12 passes through. at a place designated at 13 the casing of the outer tube 11. At this place 13 these two tubes are welded to one another.
On the upper ends of these two tubes 11 and 12, polished, dressed or rectified parts 14 and 15 are arranged for the connection of the required electrodes, so that by having the current switched on, the current can be connected.
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pass from one electrode to the other and go from the outer annular space to the inner core and vice versa.
The outer quartz tube 11 is surrounded at a distance of a few millimeters by a container 16 into which the food to be treated flows in an adjustable manner from top to bottom.
If larger amounts of food are to be processed in a shorter time, several of the vacuum tubes 11 and 12 can be mounted and arranged in series, as shown in Figure 5 in broken lines. Thus it is possible to assemble an associated device fifty of these tubes and even more and thus process in a very short time larger quantities of food without appreciably increasing the current consumption compared to that which is spent in the simple arrangement of the device.