CH631950A5 - Vorrichtung zum entkeimen von fluessigkeiten, insbesondere wasser, mittels ultravioletter strahlen. - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Entkeimen von Flüssigkeiten mittels ultravioletter Strahlen, wobei als Strahlungsquelle eine Niederdruck-Hochstrom-Quecksilber-dampflampe vorgesehen ist, die mit einem am Entladungsrohr angeordneten rohrförmigen Ansatz versehen ist.

Vorrichtungen zur Entkeimung von Flüssigkeiten, die ultraviolette Strahlungsquellen verwenden, sind beispielsweise aus der DE-OS 2 630 496 und aus der US-PS 3 637 342 bekannt. Verwendung finden solche Vorrichtungen, insbesondere zum Entkeimen von Industrie-, Trink- oder Schwimmbadwasser, oder auch von Getränken, Essenzen, Konzentraten oder Ölen, sofern vor allem die letztgenannten Flüssigkeiten eine ausreichende Durchlässigkeit für die ultravioletten Strahlen aufweisen, d.h. von diesen auch durchsetzt werden könn-nen. Sofern das Entladungsrohr der UV-Lampe zur Einstellung des Quecksilber-Dampfdruckes einen rohrförmigen Ansatz besass,- wurde bei den bisher verwendeten Vorrichtungen der Raum, in welchem die UV-Lampe befestigt war, im wesentlichen in drei thermisch voneinander getrennte Kammern geteilt:

in eine unterste Kammer, in welcher der rohrförmige Ansatz der UV-Lampe sass, in eine mittlere Kammer, in welcher sich der Entladungsraum der Lampe befand, und welche von der zu entkeimenden Flüssigkeit umströmt wurde, und in einen oberen Teil, in welchem die Elektrodenkolben untergebracht waren, und der durch Kühlfinnen gekühlt wurde. Die Drei-Kammer-Teilung erschien deshalb notwendig, damit einerseits die Betriebstemperatur der Entladungsstrecke (i.d.R. > 300°C) nicht den rohrförmigen Ansatz zu sehr aufheizte, der als kälteste Stelle (i.d.R. < 65°C) des Systems für den Quecksilber-Dampfdruck — und damit auch für die Strahlungsintensität verantwortlich ist und andererseits auch der obere Raum durch die Entladungsstrecke nicht zu sehr aufgeheizt wurde, weil dieser von aussen zugängliche Raum aus Sicherheitsgründen nicht übermässig heiss werden durfte.

Damit die UV-Lampe überhaupt gezündet werden konnte, musste die ganze Partie um den rohrförmigen Ansatz vor dem Zünden über einen Heizwiderstand vorgewärmt werden. Diese Heizung wurde dann beim Einschalten des Anodenstromes wieder ausgeschaltet. Im Betrieb wurde die Temperatur des rohrförmigen Ansatzes durch die Rückheizung der Entladungsstrecke und die Temperatur der Umgebungsluft bestimmt. Diese wiederum schwankte mit der Wassertemperatur. Die Temperatur des rohrförmigen Ansatzes musste deshalb je nach Jahreszeit durch geeignete Zwischenringe — durch die der rohrförmige Ansatz mehr oder weniger in'die unterste Kammer hineingesenkt wurde — korrigiert werden.

Die bisherigen Vorrichtungen besassen den Nachteil, dass beim Aufheizen des rohrförmigen Ansatzes zur Zündung, der mittlere Teil — und damit die Entladungsstrecke — kalt blieb. Das Quecksilber konnte daher dort wieder kondensieren, was die Zündung erschwerte. Andererseits wirkte sich die hohe Temperatur der Entladungsstrecke in der mittleren Kammer während des Betriebs ausserordentlich schädlich auf die Lebensdauer der UV-Lampe aus.

Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung der eingangs erwähnten Art anzugeben, bei der die Temperatur des rohrförmigen Ansatzes auch während des Betriebs der Lampe definiert geregelt werden kann, die einfach aufgebaut ist und bei der die Lebensdauer der UV-Lampe grösser ist, als dieses bei den bisher verwendeten Vorrichtungen der Fall war.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils des Anspruchs 1 gelöst. Zweckmässige Ausgestaltungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen umschrieben.

Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung werden im folgenden anhand eines in der Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert.

Fig. 1 zeigt schematisch den Querschnitt einer Entkeimungsvorrichtung nach der Erfindimg. Das zu entkeimende Medium 1 durchströmt dabei ein Leitungsrohr 2, in dem beispielsweise ein U-förmiges Entladungsrohr 3 der UV-Lampe 4 in einem Quarzschutzrohr 5 angeordnet ist. Am Entladungsrohr 3 ist der rohrförmige Ansatz 8 angeordnet. Der lufterfüllte Raum 20, welcher das Entladungsrohr 3 umgibt weist die Öffnung 21 zu dem zweiten lufterfüllten Raum 22 auf, der die Elektrodenkolben 6 umgibt. Der lufterfüllte Raum 20 weist weiter am Ort des rohrförmigen Ansatzes 8 die Öffnung 23 zu dem dritten lufterfüllten Raum 24 auf, in welchem die Heizung 9 angeordnet ist. Der zweite und der dritte lufterfüllte Raum 22, 24 sind über das lufterfüllte Verbindungsrohr 7 miteinander verbunden in welchem das Leitungsrohr 2 teilweise angeordnet ist. Die Heizung 9 wird von einem Regler gesteuert, der mittels eines Temperaturfühlers 10 die Temperatur am rohrförmigen Ansatz 8 konstant hält. Mit 11 ist eine an dem rohrförmigen Ansatz 8 angeordnete Hoch-spannqngs-Hochfrequenz-Zündelektrode bezeichnet, über die die UV-Lampe 4 gezündet wird.

Die Wirkungsweise dieser Vorrichtung beruht auf der Tatsache, dass die durch die Heizung 9 und die Entladung erwärmte Luft 12 nach oben steigt, in das Verbindungsrohr 7 gelangt, hier im Kontakt mit dem Leitungsrohr 2 — an dem unter Umständen noch zusätzliche Kühlbleche 14 angeordnet sein können — abgekühlt wird und dann die abgekühlte Luft 13 wieder mit der UV-Lampe in Berührung kommt. Dabei wird zunächst der Raum 24 um den rohrförmigen Ansatz 8 gekühlt. Die Zahl der Kühlbleche 14 und ihre Dimensionierung sowie die Abmessungen der Fläche des Leitungsrohres 2, die mit der zu kühlenden Luft 12 in Berührung kommt, sind derart gewählt, dass der Luftstrom 13 eine Temperatur aufweist, die unterhalb der Betriebstemperatur des rohrförmigen Ansatzes 8 liegt. Die Einstellung der vorgegebenen Temperatur des rohrförmigen Ansatzes erfolgt dann mit Hilfe der Heizung 9, die ihrerseits über den Fühler 10 geregelt wird.

Wird die Vorrichtimg in der in Fig. 1 dargestellten Weise betrieben, d.h., sind die Elektrodenkolben 6 der UV-Lampe 4 nach oben und der rohrförmigen Ansatzes 8 nach unten gerichtet, so erfolgt die Luftzirkulation allein durch Konvektion. Zusätzliche Massnahmen, etwa die Einführung einer Luftumwälzpumpe oder eines Gebläses sind nicht erforderlich.

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Obwohl der rohrförmige Ansatz 8 direkt an das Entladungsrohr 3 anschliesst, lassen sich bei Betriebstemperaturen des Entladungsrohres 3 von > 300°C mit der beschriebenen Vorrichtung noch Temperaturen des rohrförmigen Ansatzes von < 65°C definiert einstellen.

Vorteilhaft bei der neuen Vorrichtung ist ferner, dass das Entladungsrohr 3 beim Zünden vorgewärmt wird, wodurch der Zündvorgang erleichtert wird. Ferner wird die Betriebstemperatur des Enladungsrohres 3 gesenkt, was die Lebensdauer der UV-Lampe erhöht. Ausserdem braucht beim Einsatz der UV-Lampe der rohrförmige Ansatz nicht mehr gezielt in die Öffnung eingeführt zu werden, die sich bei den bisher verwendeten Vorrichtungen in der zwischen der unter-5 sten und der mittleren Kammer eingefügten Wand befand. Und schliesslich bleibt der rohrförmige Ansatz frei zugänglich für die Zündelektrode 11, es entsteht keine Kollision mit der Heizung 9, die ja mit der Zündelektrode 11 nicht in Wechselwirkung treten darf.

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1 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

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1. Vorrichtung zum Entkeimen von Flüssigkeiten mittels ultravioletter Strahlen, wobei als Strahlungsquelle eine Niederdruck-Hochstrom-Quecksilberdampflampe (4) vorgesehen ist, die mit einem am Entladungsrohr (3) angeordneten rohr-förmigen Ansatz (8) versehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass der lufterfüllte Raum (20), welcher das Entladungsrohr (3) umgibt, eine Öffnung (21) zu einem zweiten lufterfüllten Raum (22) aufweist, der einen Elektrodenkolben (6) umgibt, sowie am Ort des rohrförmigen Ansatzes (8) eine Öffnung (23) zu einem dritten lufterfüllten Raum (24) aufweist, in welchem eine Heizung (9) angeordnet ist, und dass die beiden letztgenannten Räume (22, 24) über ein lufterfülltes Verbindungsrohr (7), in welchem ein Leitungsrohr (2) für die Flüssigkeiten teilweise angeordnet ist, miteinander verbunden sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass im Verbindungsrohr (7) Kühlbleche (14) an dem Leitungsrohr (2) befestigt sind.

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PATENTANSPRÜCHE

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Elektrodenkolben (6) sich im oberen Teil und der rohrförmige Ansatz (8) im unteren Teil der Vorrichtung befinden.