CH123323A - Verfahren und Vorrichtung zum Sterilisieren und Aktivieren von Flüssigkeiten mit Hilfe ultravioletter Strahlen. - Google Patents

Description

      Verfahren    und Vorrichtung zum Sterilisieren und     Aktivieren        voll        Flüssigkeiten     mit     Ililfe    ultravioletter     Strahlen.       Es ist bekannt, dass chemisch wirkende,       insbesondere    ultraviolette Strahlen eine ste  rilisierende und aktivierende     Wirkung    ha  lien. Die Aktivierung ist eine V     itaminanrei-          cb.erung,    durch welche insbesondere Nah  rungsmittel für die Ernährung wertvoller  gemacht werden können. Zur Erzeugung der  ultravioletten Strahlen wird bisher die       Queclcsilberdampflampe    aus.

   Quarz benutzt,  welche bereits in der Heilkunde in grossem  Umfang im Gebrauch ist. Die Benutzung  derartiger ultravioletter Strahlen in der In  dustrie, um insbesondere Flüssigkeiten in  grossem Masse zu behandeln, ist bisher nicht  möglich gewesen, und zwar liegt der Grund  dafür hauptsächlich darin, dass die     Queck-          silberdampflampe    aus Quarz für industrielle       Zwe.che    zu empfindlich und     ihr    Stromver  brauch zu hoch ist, so dass ein     wirtseha.ft-          licher    Betrieb nicht erreicht werden kann.  



  Die     Quecksilberdampflampe    aus Quarz  hat; aber ausserdem noch einen weiteren  Nachteil, welcher darin besteht, dass sie  ausser den ultravioletten Strahlen auch    Wärmestrahlen entwickelt, welche auf die  zu behandelnden Flüssigkeiten ungünstig  einwirken. Demzufolge können Bestrahlun  gen mit der     Queeksilberlampe    aus Quarz nur  aus bestimmter Entfernung vorgenommen  werden, um die Wirkung der Wärmestrahlen  möglichst auszuschalten.

   Dieses Verfahren  ist aber für die Einwirkung der ultravio  letten Strahlen sehr nachteilig, weil diese  Strahlen ihre grösste Energie dicht am  Strahlenerzeuger haben, so dass infolge der  Entfernung der zu behandelnden Flüssig  keiten vom Strahlenerzeuger sehr lange  Bestrahlungsdauern erforderlich sind, die  ihrerseits wieder zerstörenden Einfluss auf  die zu behandelnden Flüssigkeiten bedingen.  



  Alle diese Übelstände sollen mit dem  Verfahren nach .der Erfindung beseitigt  werden, indem in mit Gas gefüllten Va  kuumröhren durch Hochspannungsentladun  gen ultraviolette Strahlen entwickelt und  die zu     behandelnden        Flüssigkeiten,    z. B. Nah  rungsmittel, Heilmittel, in dünner Schicht  an den die     ultravioletten    Strahlen erzeugen-      den Vakuumröhren entlang und in dichter  Berührung mit diesen geführt werden.

   Die  ses Verfahren ergibt infolge des Wegfalles  der bei der     Que.eksilberdampflampe    aus  Quarz erzeugten Wärmestrahlen und trotz  eines geringen Stromverbrauches eine äu  sserst kurze Bestrahlungsdauer, um die  Flüssigkeiten zu sterilisieren und zu akti  vieren, so dass mit diesem Verfahren die  industrielle Verwertung der ultravioletten  Strahlen in wirtschaftlicher Weise ermög  licht ist.  



  Die Rohre bestehen aus für die ultra  violetten Strahlen durchlässigen Stoffen,       wie    z. B. Quarz, Bergkristall,     Uviol,    Glas  oder dergleichen.  



  In den Zeichnungen sind Beispiele zur  Ausführung des Verfahrens dargestellt. Es  zeigt:       Fig.    1 eine teilweise geschnittene Vor  deransicht einer ersten Ausführungsform,       Fig.    2 eine Seitenansicht dazu,       Fig.    3 und 4 Einzelheiten,       Fig.    5 einen Längsschnitt,     und          Fig.    6 eine Seitenansicht einer zweiten  A     usführungsform.     



  Die Ausführungsformen sind zum Ste  rilisieren und Aktivieren von Flüssigkeiten.  insbesondere von Milch, bestimmt.  



  Die zu behandelnde Flüssigkeit wird bei  der Ausführungsform nach den     Fig.    1 bis  4 in den     Behä.Iter    1 eingefüllt und fliesst       durch    den Hahn 2 zum Verteilungsrohr 3,  von dem aus die Flüssigkeit durch weitere  Hähne 4 den Rohren 5 zugeleitet wird, wel  che die Flüssigkeit an den Umfang des  Quarzrohres 6 abgeben. Die senkrechten       Sehenkel    des     Quarzrohres    6 sind von Män  teln 8 aus Porzellan umgeben, welche um  diese senkrechten Schenkel jeweils einen  Hohlraum freilassen, so dass die Flüssigkeit  in dünner Schicht an den Schenkeln entlang  führt wird.

   Am Ende der senkrechten  Schenkel des Quarzrohres 6 wird die ablau  fende Flüssigkeit in einem     Sammelbehälter     9 aufgefangen und durch den     A.hlaufstut-          zen    10     abgelassen.       Die Enden des Quarzrohres 6 sind an  eine Hochspannungsentladungen erzeugende  Anlage, zum Beispiel nach dem     lGloore-Sy-          stern,    angeschlossen. In den     Fig.    1 und 2  ist diese Anlage nur     schematisch    angedeu  tet, wobei 20 die     Elektrodenröhren    an     dem     Ende des Quarzrohres 6 angeben.

   Das Quarz  rohr selbst ist luftleer gemacht und mit  einem Gas, wie Wasserstoff, Stickstoff,  Neon, Argon, Helium oder dergleichen, oder  mit einem     Gemiselr    dieser     Grase    gefüllt.  Wenn nach dem     Einschalten    der Strom von  der Elektrode an einem Ende des Quarzroh  res 6 zu der Elektrode im andern Ende des  Quarzrohres     übergeht    und dabei die Sehen  kel des     Quarzrohres    durchläuft, erzeugt er  zusammen mit den- Gasgemischen ultravio  lette Strahlen, und     zwar    nur diese,     während     Licht- und Wärmestrahlen nicht entstehen.  



  Das Quarzrohr, in der Hauptsache seine  senkrechten Schenkel, kann, wie aus     Fig.    3  ersichtlich, mit     schraubenförmig    verlaufen  den Rillen 6a versehen sein, so dass     auf    diese  Weise die am     Quarzrohr    6 entlanglaufende  Flüssigkeit     gezwungen    wird, einen     schrau-          benförmigen        Weg    am Rohr 6 entlang aus  zuführen.

   Die     die    senkrechten     Sehenkel          umgebenden        Mäntel    sind     zweelzrnässig        auf     der     Innenseite    vergoldet, um die erzeugten  ultravioletten Strahlen zu reflektieren.    Besonders wichtig     erscheint    auch die  Verbindung der Glasteile der die     Hoch7pan-          nungsentladungen    erzeugenden Anlage mit       dem    Quarzrohr 6. Glas und Quarz lassen sich  durch     Schweissen    nicht. verbinden.

   Deshalb  werden gemäss     Fig.    4 die Enden     cles    Quarz  rohres 6 und     cler    anschliessenden Glasröh  ren 21 mit: einem     kegeligen    Schliff 22 ver  sehen, derart, dass das Glasrohr über dem  Quarzrohr liegt.

   Das Ende des     Quarzrohres     6 ist ferner zu     einer    Schüssel 23 ausgebil  det, welche über das Ende des Glasrohres  21 greift und mit Quecksilber gefüllt ist,  welches als Kühlmittel benutzt wird, um       ei;iva.ige        Ausdehnungen    des     Orlasrohres    21       rnt@glichst        zuu    verhindern.     Zweckrnä-ssig    liegt  in dem     Quecksilber    noch eine     IZizhlsehlarrge         21, so dass mit dieser Anordnung eine gute       Abdichtung    der Verbindung zwischen Glas  und Quarzrohr erreicht wird.  



  Mit der beschriebenen Vorrichtung lassen  sich beliebige Flüssigkeitsmengen innerhalb  kurzer Zeit sterilisieren und aktivieren, und  zwar ist es in der Praxis zum Beispiel er  reicht worden, mit einer Bestrahlungsdauer  von nur etwa sechs Sekunden eine Reduktion  der überaus zahlreichen Bakterien bis zu  0,3 % herbeizuführen, wobei auch die     Sporen-          bildner    restlos vernichtet wurden. Ferner  trat bei .diesem Versuch eine bedeutende Vi  taminanreicherung ein, während zur Errei  chung einer gleichen Sterilisation und Akti  vierung mit der bisher benutzten     Queck-          silberdampflampe    Bestrahlungsdauern von  einer halben bis zu zwei Stunden erforder  lich sind.

   Durch die kurze Bestrahlung er  gibt sich gegenüber den bisher bekannten  Verfahren noch der weitere Vorteil, dass die  Geschmacks- und sonstigen Eigenschaften  der behandelten Flüssigkeiten nicht     beein-          flusst    werden, während bei längerer Bestrah  lungsdauer stets Änderungen erfolgen.  



  Eine weitere     Verminderung    der Bestrah  lungsdauer wird dadurch möglich,     dass    der  Stromweg in den einzelnen, von der zu     be-          handelnden    Flüssigkeit umgebenen Rohren  durch Hin- und Rückführung verlängert  und damit die Strahlenenergie verstärkt       wird.    Zu diesem Zweck können die benutz  ten Quarzrohre gemäss dem Beispiel nach       Fig.    5     lind    6     auch    folgendermassen     ausgebil-          cIet    sein:

      In ein am untern Ende geschlossenes,       frrihängendes    Quarzrohr 11 ist -ein zweites,  unten offenes Rohr 12 konzentrisch einge  setzt, derart, dass sein offenes Ende in der  Nähe des geschlossenen Bodens des Rohres  12 liegt und zwischen der Innenwand des  äussern und der Aussenwand des     innern    Roh  res ein Ringraum     freibleibt.    Die     obern    En  den beider Rohre 14 und 15 sind nach ent-  
EMI0003.0022     
  
    ,@@egenpeizten <SEP> Richtringen <SEP> aiiseiniindel-ze  <I>@)()pf'rl, <SEP> 11'0>>f1 <SEP> (b></I> <SEP> 2llllfl'P <SEP> <I>Rohr <SEP> L)

   <SEP> all <SEP> !'JII@''</I>       Stelle 13 durch den Mantel des äussern Roh  res 11     hindurchtritt.    Die Enden 14 und 15  sind an eine     Hochspannungsentladungen    er  zeugende Anlage angeschlossen,     und        beide     Rohre sind mit Gas gefüllt. Nach Einschal  ten     des.Stromes    muss dieser auf seinem Wege  von einer Elektrode zur andern die Rohre  11 und 12 in ihrer ganzen Länge durch  strömen, so dass die     innerhalb    des Mantels  16, welcher mit geringem Zwischenraum  das Rohr 11 umgibt, geführte Flüssigkeit  der grösseren Strahlenenergie ausgesetzt ist,  welche der in den Rohren 11 und 12 flie  ssende Strom auf seinem längeren Weg er  zeugt.

   Die zu behandelnde     Flüssigkeit    fliesst  bei dieser Ausführungsform unten in das  Rohr 16 ein, steigt am Strahlen erzeugen  den Rohr 11     hoch    und fliesst oben aus dem  Rohr 16 ab.  



  Zur Behandlung grösserer Mengen kön  nen auch mehrere derartige Rohre, wie mit;  unterbrochenen Linien angedeutet, hinter  einander geschaltet werden.  



  Insofern als das Verfahren die Behand  lung von Nahrungsmitteln betrifft, so     wird     der Patentschutz für dasselbe nur insoweit  beansprucht, als es sich nicht um Nahrungs  mittel handelt, die chemische Stoffe sind.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH I Verfahren zum Sterilisieren und Akti vieren von Flüssigkeiten, dadurch gekeiiii- zeichnet, dass in mit Gas gefüllten Vakuum röhren durch Hochspannungsentladungen ultraviolette Strahlen entwickelt und die zu behandelnden Flüssigkeiten in dünner ,Schicht an den die ultravioletten Strahlen erzeugenden Vakuumröhren entlang und in dichter Berührung mit diesen geführt wer den. UNTERANSPRUCH: 1.

   Verfahren nach Patentanspruch I, da durch gekennzeichnetAass der elektrische EMI0003.0039 Strom <SEP> in <SEP> ,jedem <SEP> von <SEP> der <SEP> zu <SEP> behandelnden <tb> Flü@i@@h@ <SEP> it <SEP> Polir <SEP> liin- <SEP> Lind keitsmenge bei einmaliger Entlungfüh- rung an einem freihängenden Rohr einer durch längeren Stromweg bedingten g<B>0'</B> rösseren Strahlenenergie ausgesetzt ist.

   PATENTANSPRUCH II: Vorrichtung zur Ausführung des Verfah ren; nach Patentanspruch I, dadurch gekenn zeichnet, dass die ultraviolette Strahlen er zeugenden Rohre luftleer gemacht, mit Ga sen gefüllt, im Innern mit an eine Hoch spannungsentladungen erzeugende Vorrich tung angeschlossenen Elektroden versehen und von je einem Mantel umgeben sind, durch den um jedes Rohr ein Raum gebil det wird, in dem die zu behandelnden I'lüs- sighciten in dichter Berührung mit dem die ultravioletten Strahlen erzeugenden Rohr geführt werden.

   UNTERANSPRÜCHE: \?. Vorrichtung nach Patentanspruch II, da durch gekennzeichnet, dass die Rohre U- förmig ausgebildet und zu mehreren hintereinander geschaltet sind. i.

   Vorrichtung nach Patentanspruch II, da - durch gekennzeichnet, dass die Rohre freihängend angeordnet und im Innern mit in der Längsrichtung verlaufenden Zwischenwänden versehen sind, die bis in die Nähe der geschlossenen Seite der Rohre reichen und den Strom zu einem mehrmaligen Durchlaufen des Rohres in Hin- und Rücklauf zwingen, d-. Vorrichtung nach Patentanspruch II, da durch gekennzeichnet, dass die U-förmi- gen Rohre mit ihren Schenkeln ineinan- dergreifen, wobei jeweils der aussenlie gende Schenkel geschlossen, der innen liegende offen ist, derart,

   dass der Strom auf dem Weg von einer Elektrode zur andern zu Hin- und Rücklauf in jedem so -gebildeten Rohr gezwungen wird. 5. Vorricht.mig nach Patentanspruch II, da durch gekennzeichnet, dass die die ultra violetten Strahlen erzeugenden Rohre aus Stoffen hergestellt sind, die den ent wickelten Strahlen keinen Widerstand entgegensetzen. 6. Vorrichtung nach Patentanspruch<B>IL</B> da durch gcl@ennzciclinet, dass d;;: Bobre aus Quarz bestehen. 7.

   Vorrichtung nach P,.iteritanspruch 1I, da durch gekennzeiebnet, dass die Rohre aus Bergkristall bestehen. B. Vorrichtung nach Patentanspruch 1I, da durch gekennzeichnet, dass die Rohre mit Neon gefüllt. sind. 9. Vorrichtung nach, Patentanspruch 1I, da durch gekennzeichnet, dass die Rohre mit Argon gefüllt sind. 10.

   Vorrichtung nach Patentanspruch 1I, da durch gekennzeichnet, dass die Rohre mit Helium gefüllt sind. Il. Vorrichtung naeli Patentansprueli 1I, da durch gekennzeichnet, dass die Rohre mit Mischungen von Edelgasen gefüllt sind. 12. Vorrichtung nach Patentanspruch 1I, da durch gekennzeichnet, dass die die Rohre umgebenden Mäntel an der Innenseite vergoldet sind.