DE19708149A1 - Vorrichtung zur UV-Bestrahlung von Flüssigkeiten und Gasen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur UV-Bestrahlung von Flüssig­ keiten und Gasen mit einem gasdicht nach außen abgeschlossen und mit einem Quecksilber-Edelgas-Gemisch gefüllten Entladungsraum, der von einem Quarzglaskörper gebildet wird und in den elektrodenlos HF-Energie für die Plasmaentladung eingekoppelt wird.

Die Vorrichtung dient zur UV-Bestrahlung strömender und nichtströmen­ der Flüssigkeiten und Gase. Sie kann ohne technische Umrüstungen gegen vorhandene UV-Strahler in Wasser- und Abwasserbehandlungsanlagen ausgetauscht werden.

In der Umweltschutztechnik werden häufig Flüssigkeiten und Gase durch UV-Bestrahlung behandelt.

Es ist im Stand der Technik bekannt, zum Reinigen und Entkeimen von Flüssigkeiten und Gasen UV-Strahler einzusetzen. Bei den bekannten Vorrichtungen werden im allgemeinen hierfür stabförmige UV-Strahler eingesetzt, bei denen die elektrische Energie über an den Stirnflächen angebrachte Elektroden im Inneren des Ladungsraumes eingespeist wird.

Dabei ist nachteilig, daß die für die Einspeisung maximal mögliche Leistung durch die Elektroden und Geometrie des Entladungsraumes begrenzt wird. Die Lebensdauer eines derartigen Strahlers wird durch die verwendeten Elektroden auf maximal zehntausend Stunden begrenzt. Ferner ist nachteilig, daß chemische Reaktionen der in den Entladungsräu­ men vorhandenen Gase mit dem Elektrodenmaterial durch entsprechende Werkstoffwahl ausgeschlossen werden müssen. Dadurch können nur bestimmte Gase und Gasgemische für die Entladung zur Strahlungserzeu­ gung verwendet werden. Die Erzeugung von Spektren mit beliebiger Zusammensetzung und Wellenlängenverteilung wird dann stark einge­ schränkt.

Im Stand der Technik ist es auch bekannt, für die Strahlungserzeugung elektrodenlose Strahler zu verwenden. Bei diesen Strahlern wird ein hochfrequentes elektromagnetisches Feld eingekoppelt. Die Einkopplung erfolgt bei den bekannten Anordnungen auf induktiven Wege mit Hilfe einer Ferrittspule oder durch Mikrowellen.

Bei den bekannten elektrodenlosen Strahlern ist nachteilig, daß vorhandene Wasser- und Abwasseraufbereitungssysteme, die mit stabförmigen Strah­ lern ausgerüstet sind, nicht mit elektrodenlos angeregten Strahlern nachge­ rüstet werden können.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art anzugeben, die es gestattet, vorhandene Systeme der Wasser- und Abwasserbehandlung ohne konstruktive Änderungen durch UV-Strah­ ler mit elektrodenloser Anregung austauschen zu können.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß der Quarzglaskör­ per aus einem langgestreckten Doppelmantelgefäß besteht, das in Form eines U-förmigen Ringes ausgebildet ist, wobei sich in dem von dem Doppelmantelgefäß umschlossenen Raum ein Trägerelement aus strah­ lungsbeständigem Material befindet, auf dem ein Teilelement eines HF-Schwingkreises angeordnet ist.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Anordnung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Ein wesentlicher Bestandteil der Vorrichtung ist der langgestreckte Quarz­ glaskörper, der den Raum für die Plasmaentladung umschließt. Die Einkopplung der HF-Energie erfolgt vorzugsweise induktiv über eine oder mehrere HF-Spulen. Es ist jedoch auch möglich, die HF-Energie durch eine kapazitive Anordnung einzukoppeln.

Die Erfindung wird im folgenden anhand eines Ausführungsbeispieles näher erläutert. In der zugehörigen Zeichnung zeigen:

Fig. 1 einen Schnitt durch die erfindungsgemäße Vorrichtung und

Fig. 2 die Einzelheiten der Gestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung im unteren sowie im oberen Bereich in einer abgebroche­ nen Darstellung.

Das aus Quarzglas gefertigte Doppelmantelgefäß 1 schließt den ringförmi­ gen Entladungsraum nach außen gasdicht ab. Im Inneren des Entladungs­ raumes befindet sich ein Quecksilber-Edelgas-Gemisch. Der im Inneren dieses ringförmigen Raumes bestehende Hohlraum nimmt den Spulenträger 2 auf. Der Spulenträger 2 ist aus einem geeigneten strahlungsbeständigen Material, wie PTFE oder Keramik hergestellt. Auf dem Spulenträger 2 ist eine Spule 3 aufgebracht. Die Spule 3 kann aufgedampft oder aufgewickelt sein. Die Spule 3 ist elektrisch in einen hier nicht dargestellten HF-Schwingkreis einbezogen. Über die Anschlüsse 4 werden die elektri­ schen Kontakte hergestellt. Die Anordnung kann mit Hilfe der Verschrau­ bung 5 gas- bzw. flüssigkeitsdicht in einen Reaktor eingeschraubt werden. Hierzu ist im oberen Bereich der Vorrichtung das äußere ringförmige Teil des Doppelmantelgefäßes 1 weiter nach oben geführt und mit der Verschraubung 5 gasdicht verschlossen.

Bezugszeichenliste

1

Doppelmantelgefäß

2

Spulenträger

3

Spule

4

elektrische Anschlüsse

5

Verschraubung

Claims (3)

1. Vorrichtung zur UV-Bestrahlung von Flüssigkeiten und Gasen mit einem gasdicht nach außen abgeschlossen und mit einem Quecksilber-Edelgas-Gemisch gefüllten Entladungsraum, der von einem Quarzglaskörper gebil­ det wird und in den elektrodenlos HF-Energie für die Plasmaentladung eingekoppelt wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Quarzglaskörper aus einem langgestreckten Doppelmantelgefäß (1) besteht, das in Form eines U-förmigen Ringes ausgebildet ist, wobei sich in dem von dem Doppel­ mantelgefäß (1) umschlossenen Raum ein Trägerelement (2) aus strah­ lungsbeständigem Material befindet, auf dem ein Teilelement eines HF-Schwingkreises angeordnet ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Trägerelement als Spulenkörper ausgebildet ist, an dem eine Spule angebracht ist, die in einem HF-Schwingkreis geschaltet ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Quarzglaskörper (1) an einem Ende mit einer Verschraubung (5) versehen ist, mit der die Vorrichtung gas- oder flüssigkeitsdicht in einen Reaktor eingeschraubt werden kann.