-
Die
Erfindung betrifft zunächst
eine Vorrichtung zur Herstellung von Reinwasser aus Rohwasser, wobei
eine Verdampfung des Rohwassers vorgesehen ist und der entstehende
Dampf im Gegenstrom zu dem Rohwasser geführt ist.
-
Vorrichtungen
der in Rede stehenden Art sind bekannt. Diese dienen der Wasserreinigung, insbesondere
Trinkwasserreinigung, so weiter, wie auch in vorliegender Erfindung
bevorzugt, zur Durchführung
in einer transportablen Vorrichtung. Weiter sind diesbezüglich auch
stationäre
Vorrichtungen bekannt. Die Reinigung des Rohwassers erfolgt durch Verdampfung,
wobei der entstehende Dampf entgegen der Rohwasserführung gerichtet
ist.
-
Im
Hinblick auf den zuvor beschriebenen Stand der Technik wird eine
technische Problematik der Erfindung darin gesehen, eine Vorrichtung
der in Rede stehenden Art weiter zu verbessern.
-
Die
Problematik ist zunächst
und im Wesentlichen durch den Gegenstand des Anspruches 1 gelöst, wobei
darauf abgestellt ist, dass ein elektromotorisch betriebener Dampfverdichter
vorgesehen ist und dass der Elektromotor innen bezüglich der
umgebend verlaufenden Rohwasser-/Dampfwege angeordnet ist. Zufolge
dieser Anordnung bilden der Dampfverdichter und der diesen Verdichter
antreibende Elektromotor eine zentrale Baugruppe, um welche die
Rohwasser- und Dampfwege angeordnet sind. Entsprechend kann insbesondere
die im Betrieb abgegebene Wärme
des Elektromotors insbesondere zur Unterstützung des Verdampfungsvorganges
genutzt werden. Mittels des Dampfverdichters wird der im Zuge des
Prozesses entstehende Dampf verdichtet. Dies führt insbesondere zu einer Überhitzung
und Sättigung
des verdichteten Dampfes auf eine Temperatur zwischen 140°C und 200°C, bevorzugt
zwischen 160°C
und 180°C,
was sich weiter im Hinblick auf eine Desinfektion des Reinwassers
als vorteilhaft erweist. Weiter wird dem Reinwasser-Dampf eine Strömungsrichtung
durch den Verdichter aufgeprägt.
-
Weitere
Merkmale der Erfindung sind nachstehend, auch in der Figurenbeschreibung,
oftmals in ihrer bevorzugten Zuordnung zum Gegenstand des Anspruches
1 oder zu Merkmalen weiterer Ansprüche erläutert. Sie können aber
auch in einer Zuordnung zu nur einzelnen Merkmalen des Anspruchs
1 oder des jeweiligen weiteren Anspruchs oder jeweils unabhängig von
Bedeutung sein.
-
So
ist in einer Weiterbildung des Erfindungsgegenstandes vorgesehen,
dass der Elektromotor innerhalb eines doppelwandigen Topfes angeordnet ist,
wobei die Rohwasser-/Dampfwege im Wandungszwischenraum verlaufen.
Hierdurch ist zugleich eine wirksame Schalldämpfung für den in dem doppelwandigen
Topf gekapselt angeordneten Elektromotor gegeben. Darüber hinaus
ist eine Luft-Feuchte-Sperre
erreicht. Der Elektromotor ist im feuchtegeschützten Innenbereich der Vorrichtung platziert.
Der Feuchtebereich ist in dem Wandungszwischenraum zwischen den
Töpfen
vorgesehen, der sowohl den Transport des zu reinigenden Rohwassers
als auch den gegenströmigen
Transport des Reinwasser-Dampfes dient. Zudem ist hierdurch eine kompakte
Bauform erreichbar.
-
In
bevorzugter Ausgestaltung ist der Dampfverdichter oberhalb des Elektromotors
angeordnet, weiter bevorzugt bei axialer Ausrichtung der vom Elektromotor
angetriebenen Welle. Bei dem Elektromotor handelt es sich weiter
bevorzugt um einen Reluktanzmotor, dessen weiter bevorzugt vorgesehene Motorelektronik
zugleich in dem Gehäusetopf
angeordnet ist.
-
Der
Dampfverdichter ist weiter bevorzugt ein Seitenkanalverdichter,
weiter ein Brüdenkompressor. Das
Gebläselaufrad
des bevorzugten Seitenkanalverdichters ist über die Welle des Elektromotors
antreibbar.
-
Topfbodenseitig
ist ein Luft-/Wasser-Wärmetauscher
ausgebildet. Über
diesen Wärmetauscher kann über eine
im Topfinneren aufgebaute Luftzirkulation die im Betrieb entstehende
Verlustwärme
des Elektromotors zur Auf- bzw. Anwärmung des Rohwassers genutzt
werden, womit weiter auch zugleich eine Kühlung des Elektromotors erreicht
wird. Die Luftzirkulation ist hierbei bevorzugt erreicht durch ein von
der Motorwelle antreibbares Lüfterrad.
Der Wärmetauscher
bildet den bodenseitigen Abschluss des den Elektromotor und den
Dampfverdichter aufnehmenden Gehäusetopfes.
Oberseitig des Dampfverdichters ist ein Dampfraum vorgesehen, der
den Gehäusetopf
deckenseitig abschließt.
Der Dampfraum steht strömungsmäßig in Verbindung
sowohl mit dem Rohrwasserweg als auch mit dem über den Dampfverdichter geführten Reinwasserweg.
Zum insbesondere den Elektromotor aufnehmenden Gehäusetopf-Innenraum
ist der Dampfraum hermetisch abgedichtet. Der Dampfraum ist strömungsmäßig dem Dampfverdichter
vorgeschaltet. Letzterer saugt im Betrieb aus dem Dampfraum den
entstehenden Dampf zur Komprimierung desselben ab.
-
Der
Boden des Dampfraumes ist zumindest teilweise unabhängig von
dem Dampfverdichter aufheizbar. Mittels dieser Heizung ist eine
Verdampfung von gegebenenfalls in dem Dampfraum abgeschiedenen Flüssigkeitstropfen
möglich.
Weiter dient die in dem Dampfraum vorgesehene Heizung insbesondere
im Anlaufvorgang der Vorrichtung der genügenden Erwärmung des in den Dampfraum
zunächst
eintretenden Rohwassers auf Verdampfungstemperatur. Die Heizung
kann ständig
aktiviert sein. Bevorzugt ist jedoch diesbezüglich eine fallbedingte Aktivierung der
gesonderten Heizung, so beispielsweise in Abhängigkeit vom Prozessverlauf
und gegebenenfalls in Abhängigkeit
von einer ermittelten Feuchte-Abscheidemenge.
-
Die
in dem Wandungszwischenraum ausgebildeten Rohwasser-/Dampfwege verlaufen
in einer bevorzugten Ausgestaltung wendelförmig, womit entsprechend unter
Berücksichtigung
einer kompakten Bauform der Vorrichtung eine ausreichende Länge der
Wege gegeben ist, welche Länge
für den
Verdampfungsprozess, aber auch für
den Kondensationsprozess des Reinwassers benötigt wird. Die Rohwasser-/Dampfwege
können
hierbei gleichgerichtet oder alternativ auch gegenläufig wendelförmig verlaufen.
Bevorzugt wird eine Ausgestaltung, bei welcher der verdichtete Dampf
innerhalb einer Leitung geführt
ist, die von dem Rohwasser bzw. entstehenden Dampf vor dem Dampfverdichter
umgeben ist. Die den verdichtenden Dampf bzw. das kondensierte Reinwasser
führende
Leitung ist hermetisch abgeschlossen gegenüber dem umgebenden, das Rohwasser
bzw. den entstehenden Dampf führenden Wandungszwischenraum.
Zufolge dieser Anordnung ist ein Wärmetauscher realisiert. Die
Wärme des überhitzten,
verdichteten Dampfes wird an das vorbeigeführte Rohwasser zur Verdampfung
desselben übertragen.
Zugleich wird der verdichtete Dampf zufolge des Wärmeaustauschs
abgekühlt,
zur Kondensation in Reinwasser. Mit dem erzeugten Dampf wird in
bevorzugter Ausgestaltung zugleich Flüssigkeit im Bereich einer Austrittswindung
des Wendels mitgerissen, was zu einem verbesserten Wärmeübergang in
diesem Bereich führt.
Gleichfalls werden disperse Feststoffe mitgerissen und ausgetragen.
Weiter ist bevorzugt der ein Außenrohr
für das
Rohwasser bildende Wendel aus einem Polymerwerkstoff (beispielsweise
temperaturbeständiger
Kunststoff oder Silikonschlauch) gefertigt, was zu einer deutlichen Reduzierung
von Wärmeverlusten
beiträgt
und sich zudem gewichtsgünstig
erweist. Die den verdichteten Dampf bzw. das Reinwasser führende Leitung
ist bevorzugt ein dünnwandiger,
weiter bevorzugt flexibler Metallschlauch.
-
Alternativ
kann der Wärmetauscher
auch als „Schlauch-in-Schlauch-Konstruktion” aufgebaut
sein, beispielsweise gebildet aus einem inneren Metallschlauch,
der von einem Kunststoffschlauch, beispielsweise Silikonschlauch
umfasst ist.
-
In
weiter bevorzugter Ausgestaltung weist der Dampfraum Bereiche unterschiedlicher
Höhen, insbesondere
unterschiedlicher vertikaler Höhen
auf. Diese Bereiche unterschiedlicher Höhen sind so angeordnet und
ausgebildet, dass der durch das Rohwasser entstehende, einströmende Dampf
tropfenfrei den Dampfraum durchtretend zum Dampfverdichter geführt wird.
So strömt
das Rohwasser bzw. der aus dem Rohwasser entstehende Dampf zunächst in
einen, einen gegenüber
der Einleitung tiefer gelegenen Boden aufweisenden Sammelraum des Dampfraumes
ein. Etwaige im Dampfstrom mitgerissene Flüssigkeitsanteile werden in
dem Sammelraum abgesondert und bodenseitig des Sammelraumes gesammelt
bzw. von diesem ausgehend abgeführt.
In diesem Zusammenhang erweist es sich von Vorteil, wenn der Sammelraum
insbesondere bodenseitig unabhängig
von dem Verdichter elektrisch aufheizbar ist. Diesbezüglich ist
bevorzugt eine Flächenheizung
vorgesehen, so weiter insbesondere in Form einer elektrischen Widerstandsheizung. Über diese werden über den
Dampfstrom mitgerissene und im Sammelraum gesammelte Flüssigkeitsanteile,
gegebenenfalls aber auch einströmendes
Rohwasser zu Beginn des Prozesses auf Verdampfungstemperatur erwärmt, womit
auch solche Flüssigkeitsanteil
im Dampfraum dem weiteren Verdampfungsprozess zugeführt werden
können.
-
Im
Dampfstrom mitgerissene Rohwasser-Tropfen müssen zur Gewinnung von Reinwasser zwingend
ausgeschieden werden. Hierzu ist die in den Dampfraum mündende Ansaugöffnung des Dampfverdichters
zu dem Sammelraum über
eine der Tropfenabscheidung dienende Strömungsschikane beabstandet.
Diese Strömungsschikane
scheidet zuverlässig
tropfenförmige
Rohwasseranteile aus dem Dampfstrom ab, so dass nur Reinwasserdampf vom
Verdichter angesogen wird. Die Strömungsschikane wirkt in Art
einer Beschleunigungsstrecke, wobei die mitgerissenen Flüssigkeitstropfen
an den Prallplatten der Strömungsschikane
abgetrennt werden. In weiter bevorzugter Ausgestaltung weist die oberhalb
des Bodens des Sammelraumes verlaufende Strömungsschikane zu der Ansaugöffnung eine Rückführung zum
Sammelraum auf, über
welche abgeschiedene Flüssigkeitstropfen
rückgeführt werden und über die
gegebenenfalls bodenseitig in dem Sammelraum vorgesehene elektrische
Heizung verdampft und erneut dem weiteren Reinigungsprozess zugeführt werden.
Alternativ oder kombinativ können die
abgeschiedenen Flüssigkeitstropfen
auch über den
Sammelraum ablaufen und dem Verdampfungsprozess erneut zugeführt werden.
-
Die
Erfindung betrifft des Weiteren ein Verfahren zur Herstellung von
Reinwasser aus Rohwasser, wobei das Rohwasser verdampft wird und
der Dampf im Gegenstrom zu dem nachströmenden Rohwasser geführt und
hierdurch auch kondensiert wird.
-
Um
ein Verfahren der in Rede stehenden Art weiter zu verbessern, wird
vorgeschlagen, dass der Dampf vor der Gegenstromführung mittels
eines Seitenkanalverdichters überhitzt
wird. Zufolge dieser Ausgestaltung ist zunächst eine weitere Desinfektion des
zu reinigenden Wassers, hier des Dampfes erreicht. Zudem ist zufolge
der Überhitzung
des Dampfes die Erwärmung
des Rohwassers auf Verdampfungstemperatur im Gegenstromprinzip in
Form eines Warmetauschvorganges erreichbar. Zufolge des Wärmetausches
wird das zu reinigende Rohwasser über den überhitzten Dampf auf Verdampfungstemperatur
erhitzt und zugleich der Reinwasser-Dampf zufolge Wärmetausch
abgekühlt,
zur Kondensation in Reinwasser.
-
Weitere
Merkmale der Erfindung sind nachstehend, auch in der Figurenbeschreibung,
oftmals in ihrer bevorzugten Zuordnung zum Gegenstand des Anspruchs
15 oder zu Merkmalen weiterer Ansprüche erläutert. Sie können aber
auch in einer Zuordnung zu nur einzelnen Merkmalen des Anspruchs
15 oder des jeweiligen weiteren Anspruchs oder jeweils unabhängig von
Bedeutung sein.
-
Während des
laufenden Prozesses wird das Rohwasser zufolge Wärmeeinwirkung über den
verdichteten und so überhitzten
Dampf beheizt. Zum Anfahren der Vorrichtung ist in diesem Zusammenhang eine
elektrische Widerstandsheizung vorgesehen, die das Rohwasser zunächst verdampft.
Diese elektrische Widerstandsheizung kann darüber hinaus auch im Rahmen des
Verfahrens zur Aufheizung abgeschiedener Rohwasseranteile aus dem
Dampfstrom dienen.
-
In
bevorzugter Ausgestaltung des vorgeschlagenen Verfahrens erfolgt
die Strömung
des Dampfes von oben nach unten und des Rohwassers von unten nach
oben. Entsprechend wird bevorzugt das Rohwasser bodenseitig einer
Vorrichtung zugeführt
und im Zuge des Strömens
nach vertikal oben verdampft, wobei weiter kopfseitig der Vorrichtung ein
Dampfraum vorgesehen ist, welcher zugleich einen Umkehrpunkt der
Strömungswege
darstellt. Von dem Dampfraum aus wird der Dampf über den Seitenkanalverdichter
angesogen und hiernach in Gegenstromführung zum Rohwasser in Richtung
auf den Vorrichtungsboden geführt.
Entsprechend können
Zu- und Ablauf von Rohwasser und Reinwasser in etwa in einer Ebene,
weiter gegebenenfalls benachbart bodenseitig der Vorrichtung angeordnet sein.
-
Nicht
verdampfte Rohwasseranteile werden in bevorzugter Ausgestaltung
zur nochmaligen Durchsetzung des Rohwasserweges zurückgeführt. Solche
Rohwasseranteile können
im laufenden Prozess mit dem Dampfstrom mitgerissene Flüssigkeitstropfen
sein, die vor Erreichen des Verdichters abgeschieden wer den. Darüber hinaus
werden auch insbesondere im Zuge des Anfahren der Vorrichtung noch
nicht genügend
aufgeheizte Rohwasseranteile zur erneuten Wärmebeaufschlagung rückgeführt, bis diese
Verdampfungstemperatur erreichen.
-
Der
Seitenkanalverdichter wird mittels eines bezüglich der Rohwasser-/Dampfwege innen
angeordneten Motors angetrieben. Hierbei handelt es sich bevorzugt
um einen Elektromotor, weiter bevorzugt um einen Reluktanzmotor.
Dieser ist gekapselt ausgeführt
derart, dass eine hermetische Trennung zu den Rohwasser-/Dampfwegen
erreicht ist.
-
Der
Dampfraum, in den der Dampf eingeleitet wird, ist weiter bevorzugt
oberhalb des Seitenkanalverdichters ausgebildet, wobei weiter der
Dampf aus dem Dampfraum durch den Seitenkanalverdichter angesaugt
wird. Zufolge des durch die Verdichtung erreichten Überdrucks
strömt
der Dampf im Gegenstrom zu dem Rohwasser nach unten. Entsprechend
ist dem Dampf durch den Seitenkanalverdichter eine Strömungsrichtung
aufgeprägt.
-
Um
weiter unter Beibehaltung einer kompakten Bauform der Vorrichtung
der Verdampfung bzw. der Kondensation dienende lange Wege anzubieten, ist
weiter vorgesehen, dass die Rohwasser-/Dampfwege wendelartig ausgebildet
sind. Diese sind bevorzugt innerhalb eines Wandungszwischenraumes
eines den Elektromotor und weiter bevorzugt den Seitenkanalverdichter
umgebenden doppelwandigen Topfes vorgesehen, wobei weiter der verdichtete Dampf
nach dem Verdichter innerhalb einer Leitung geführt ist, die von dem Rohwasser
bzw. entstehenden Dampf umgeben ist bzw. von diesem benetzt ist.
-
Der
verdichtete Dampf wird weiter bevorzugt auf eine Temperatur zwischen
140°C und
200°C, bevorzugt
zwischen 160°C
bis 180°C überhitzt.
Hierdurch ist eine Desinfektion sichergestellt und zugleich der
nötige Überdruck
zur gerichteten Strömung
des verdichteten Dampfes erreicht.
-
In
weiter bevorzugter Ausgestaltung des Verfahrens wird die Erhitzung über die
gesonderte Widerstandsheizung nach Maßgabe eines Wasserstandes im
Dampfraum vorgenommen. Die Heizleistung der Widerstandsheizung wird
hierbei in Abhängigkeit eines
ermittelten Druckes bzw. einer ermittelten Temperatur im Dampfraum
geregelt.
-
Die
angegebenen zahlenmäßigen Bandbreiten
schließen
auch – soweit
solche nicht ohnehin exemplarisch angegeben sind – sämtliche
Zwischenwerte ein und zwar insbesondere in 1/10-Schritten, weiter
in 1/10-Schritten von der unteren und/oder oberen Grenze auf die
jeweils andere Grenze hin eingeschränkt. „Und” steht hierbei dafür, dass
beide Grenzen um jeweils ein oder mehrere Zehntel auf die Grenze
hin verschoben, d. h. eingegrenzt werden.
-
Nachstehend
ist die Erfindung anhand der beigefügten Zeichnung, welche lediglich
ein Ausführungsbeispiel
darstellt, näher
erläutert.
Es zeigt:
-
1 in
einer perspektivischen Darstellung eine Vorrichtung zur Herstellung
von Reinwasser aus Rohwasser mit einer angeordneten Filtereinrichtung und
einem Sammelbehälter;
-
2 die
Vorrichtung in einer Explosionsdarstellung;
-
3 die
Draufsicht auf die Vorrichtung nach Entfernen eines Deckels mit
Blick auf einen Dampfraum;
-
4 eine
weitere Draufsicht auf die Vorrichtung nach Abnahme des Dampfraumabschnittes
mit Blick auf einen Seitenkanalverdichter;
-
5 einen
Vertikalschnitt durch die Vorrichtung gemäß der Linie V-V in 4;
-
6 den
Horizontalschnitt gemäß der Linie VI-VI
in 5;
-
7 den
Horizontalschnitt gemäß der Linie VII-VI
in 5;
-
8 den
Horizontalschnitt gemäß der Linie VIII-VIII
in 5;
-
9 eine
perspektivische, partiell aufgebrochene Darstellung des Seitenkanalverdichters
mit angeordnetem Elektromotor und zugeordneter Strömungsleitplatte;
-
10 den
Dampfraumabschnitt in einer Einzeldarstellung, die Draufsichtsicht
betreffend;
-
11 den
Dampfraumabschnitt in Unteransicht;
-
12 den
Dampfraumabschnitt in einer partiell aufgebrochenen Perspektivdarstellung;
-
13 eine
schematische Schnittdarstellung zur Erläuterung der Ausbildung unterschiedlicher
Dampfraum-Niveaus;
-
14 den
Schnitt gemäß der Linie
XIV-XIV in 5;
-
15 eine
vergrößerte Querschnittdarstellung,
den Durchsetzungsbereich der Motorwelle in den Seitenkanalverdichter
betreffend;
-
16 den
Schnitt gemäß der Linie
XVI-XVI in 15;
-
17 den
Vertikalschnitt durch die Filtereinrichtung mit zugeordneter Wasser-Reinigungsvorrichtung.
-
Dargestellt
und beschrieben ist zunächst
mit Bezug zu den 1 und 2 eine Vorrichtung 1 zur Herstellung
von Reinwasser aus Rohwasser. Dieser Vorrichtung 1 ist
weiter eine Filtervorrichtung 2 sowie ein Reinwasser-Sammelbehälter 3 zugeordnet.
-
Die
Vorrichtung 1 weist zunächst
einen doppelwandigen Gehäusetopf 4 auf.
Bei insgesamt unrundem, rund gestrecktem Grundriss des Gehäusetopfes 4 ist
die Außenwandung 5 topfförmig, einstückig mit
einem Gehäusebodenteil 6 ausgebildet.
Im Übergangsbereich
von Außenwandung 5 in
den Gehäuseboden 6 ist
eine nach innen weisende, umlaufende Stufe 7 ausgebildet.
Auf dieser sitzt topfinnenseitig ein, die Innenwandung 8 des
doppelwandigen Gehäusetopfes 4 ausformendes
Einsatzteil 9 dichtend auf.
-
Das
Einsatzteil 9 ist im Grundriss unter Belassung eines zwischen
Innenwandung 8 und Außenwandung 5 belassenden,
umlaufenden Wandungszwischenraumes 10 angepasst an den
Grundriss der Außenwandung 5.
-
Der
der Stufe 7 abgewandte Endabschnitt des Einsatzteiles 9 weist
einen nach außen
in Richtung auf die Außenwandung 5 gerichteten
Kragen 11 auf, der über
einen stufenartigen Abschnitt 12 unter Zwischenlage einer
Dichtung 13 dichtend auf einen gleichfalls nach außen weisenden
Stützkragen 14 der
Außenwandung 5 aufsitzt
(vgl. 5).
-
Zufolge
dieser Ausgestaltung ist der Wandungszwischenraum 10 durch
den Kragen 11 nach vertikal oben abgeschlossen. Nach vertikal
unten ist ein Abschluss durch die dichtende Zusammenwirkung von
gehäusebodenseitiger
Stufe 7 und Innenwandung 8 gegeben.
-
Außenseitig
ist an der Innenwandung 8 ein den Wandungszwischenraum 10 querender,
weiter wandungsinnenseitig der Außenwandung 5 anliegender,
wendelartig um die Innenwandung 8 sich erstreckender Wendelkragen 15 angeformt.
Dieser bildet entsprechend in dem Wandungszwischenraum 10 einen
sich nach vertikal oben um das Einsatzteil 9 verlaufenden
Wendelweg 16, dessen freie Querschnittsfläche sich
nach oben hin in bevorzugter Ausgestaltung erweitert.
-
Das
Einsatzteil 9 ist topfartiger Gestalt mit einer nach oben,
d. h. in Richtung auf das den Kragen 11 aufweisende Ende
gerichteten Öffnung.
Der Topfboden des Einsatzteiles 9 ist gebildet durch ein Luft-/Wasser-Trennteil 17.
Dieses ist bevorzugt ein metallisches Teil, weiter beispielsweise
ausgebildet in Form einer Aluminium-Bodenplatte. Das Trennteil 17 ist
abdichtend mit der die Innenwandung 8 ausformenden Einsatzteil-Wandung
verbunden, so beispielsweise verklebt oder verschweißt.
-
Oberseitig,
d. h. dem Gehäuseboden 6 abgewandt
weist das Luft-/Wasser-Trennteil 17 radial
gerichtete Luft-Leitelemente 18 auf. Diese sind einstückig mit
dem Trennteil 17, weiter stegartig geformt ausgebildet,
womit eine Vergrößerung der
Trennteil-Oberfläche
erreicht ist.
-
Das
Luft-/Wasser-Trennteil 17 ist zufolge der gehäusebodenseitig
vorgesehenen Stufe 7 vertikal beabstandet zu dem im Wesentlichen
parallel zum Trennteil verlaufenden Gehäuseboden 6.
-
Unter
Berücksichtigung
der vorgesehenen Abdichtung zwischen Einsatzteil 9 und
somit Luft-/Wasser-Trennteil 17 und gehäusebodenseitiger Stufe 7 ist
durch diese Anordnung zwischen dem Trennteil 17 und dem
Gehäuseboden 6 ein
Wasser-Strömungsraum 19 geschaffen.
In diesen Wasser-Strömungsraum 19 ragt
ein unterseitig an dem Trennteil 17 materialeinheitlich,
einstückig
angeformtes Leitelement 20, welches sich abgewandt zum Trennteil 17 oberflächenseitig
des Gehäusebodens 6 abstützt. Das
Leitelement 20 erstreckt sich etwa ausgehend von einer
geometrischen Mitte des Trennteiles 17 im Grundriss spiralförmig, so
weiter etwa unter Bildung von zwei Spiralwindungen. Der zentrale
Spiralweg-Anfang ist in Überdeckung
zu einer Randkante einer gehäusebodenseitigen
Rohwasser-Einlauföffnung 21 positioniert.
Letztere ist unterseitig des Gehäusebodens 6 über eine
Zuführleitung 22 seitlich abgeführt. Durch
die Ausbildung des Leitelementes 20 ist auch zugeordnet
dem Wasser-Strömungsraum 19 eine
Vergrößerung der
Trennteil-Oberfläche
erreicht.
-
Das
Luft-/Wasser-Trennteil 17 weist zudem eine zum Topfinneren
des Einsatzteiles 9 hin offene Auslassöffnung 23 auf. Ein
Teilbereich der Trennteil-Oberfläche
ist zur Auslassöffnung 23 hin
geneigt.
-
Unterseitig
des Trennteiles 17 geht die Auslassöffnung 23 über in einen
den Wasser-Strömungsraum 19 und
den Gehäuseboden 6 im
Bereich einer entsprechend positionierten Durchbrechung 24 durchsetzenden
Auslassstutzen 25. Zur Abdichtung der durchsetzten Durchbrechung 24 ist
eine Ringdichtung 26 vorgesehen.
-
Der
Auslassstutzen 25 ist mit einem Außengewinde versehen, welches
unterseitig über
den Gehäuseboden 6 frei
ausragt, über
welches Außengewinde
bei entsprechender Schaubzuordnung einer Mutter oder dgl. über den
Auslassstutzen 25 die Festlegung des Einsatzteiles 9 in
der Vorrichtung 1 unter Berücksichtigung der beschriebenen
Abdichtungen erreicht ist.
-
Etwa
gegenüberliegend
zu der vom Auslassstutzen 25 durchsetzten Durchbrechung 24 im
Gehäuseboden 6 ist
im Bereich der zwischen Außenwandung 5 und
Gehäuseboden 6 ausgeformten
Stufe 7 ein horizontal gerichteter, quer verlaufender Anschlussweg 27 ausgeformt,
der den zwischen Luft-/Wasser-Trennteil 17 und
Gehäuseboden 6 gebildeten
Wasser-Strömungsraum 19 mit
dem im Wandungszwischenraum 10 ausgebildeten Wendelweg 16 verbindet.
Der Anschlussweg 27 ist weiter zugeordnet dem Spiralende
des unterseitig des Trennteils 17 spiralförmig angelegten
Leitelements 20.
-
Der
in vertikaler Richtung etwa über
fünf Windungen
sich erstreckende Wendelweg 16 mündet in einer im Kragen 11 des
Einsatzteiles 9 ausgebildeten und entsprechend horizontal
ausgerichteten Wendelweg-Öffnung 28.
-
Auf
dem doppelwandig ausgebildeten Gehäusetopf 4 sitzt ein
den Gehäusetopf 4 nach
oben hin abschließender
Dampfraumabschnitt 29 auf. Dieser ist, wie auch im Weiteren
der Gehäusetopf 4 bzw. das
Einsatzteil 9 als Kunststoffspritzteil gefertigt.
-
Der
Dampfraumabschnitt 29 weist zunächst eine horizontal ausgerichtete
Dampfraumdecke 30 auf, die in Zuordnungsstellung vertikal
beabstandet ist zum den oberen Abschluss des Gehäusetopfes 4 formenden
Kragen 11. Der Dampfraumabschnitt 29 weist weiter
eine umlaufende, vertikal ausgerichtete Wandung 31 auf,
die in Zuordnungsstellung den oberen Endbereich des Ge häusetopfes 4 umschließt, wobei
weiter der Dampfraumabschnitt 29 sich auf dem stufenartigen
Abschnitt 12 des einsatzteilseitigen Kragens 11 abstützt.
-
Diese
Abstützung
erfolgt im Bereich eines der Dampfraumdecke 30 dichtend
zugeordneten, zugleich die Wandung 31 ausbildenden Topfteiles 32, welches
nach vertikal unten, insbesondere zugeordnet dem Innenraum des Gehäusetopfes 4 geschlossen
ausgebildet ist. Der hierdurch im Wesentlichen durch die Dampfraumdecke 30,
die Wandung 31 und den Dampfraumboden 33 abgeschlossene
Raum formt einen Dampfraum 34 aus.
-
Diesem
Dampfraum 34 ist zunächst
eine in einer vertikalen Ebene sich erstreckende Einströmöffnung 35 zugeordnet.
Diese ist unmittelbar unterhalb der Dampfraumdecke 30 positioniert,
weiter in Zuordnung zu der Wendelweg-Öffnung 28.
-
Die
Einströmöffnung 35 mündet in
einem Sammelraum 36 des Dampfraumes 34. Dieser
Sammelraum 36 weist gegenüber weiteren Abschnitten des
Dampfraumes 34 die größte Querschnittsfläche auf.
Weiter definiert der Sammelraum 36 mit dem Dampfraumboden 33 den
vertikal tiefsten Bereich des Dampfraumes 34.
-
Im
dem dem Sammelraum 36 zugeordneten Abschnitt des Dampfraumbodens 33 ist
eine elektrische Widerstandsheizung 37 eingelassen. Diese
ist plattenförmiger
Gestalt mit kreisrundem Grundriss.
-
Den
Sammelraum 36 nahezu querend ist eine Strömungsschikane 38 ausgebildet.
Diese ist im Wesentlichen geformt aus zwei im Wesentlichen parallel
zueinander verlaufenden, vertikal ausgerichteten Prallwandungen 39,
welche sich vom Dampfraumboden 33 ausgehend bis unterseitig
gegen die Dampfraumdecke 30 erstrecken. Die Prallwandungen 39 sind
weiter im Grundriss in etwa S- förmig angeordnet,
wobei einerends die Prallwandungen 39 frei in dem Sammelraum 36 münden.
-
Die
Strömungsschikane 38 ist
mit einem horizontal ausgerichteten Boden 40 versehen,
der oberhalb des Dampfraumbodens 33, jedoch unterhalb des
untersten Niveaus der Einströmöffnung 35 verläuft.
-
Die
Strömungsschikane 38 führt abgewandt dem
Sammelraum 36 zu einer Ansaugöffnung 41. Diese ist
horizontal ausgerichtet mit kreisrundem Querschnitt, wobei weiter
die Ansaugöffnung 41 ebenenmäßig etwa
auf Höhe
der Einströmöffnung 35 positioniert
ist. Entsprechend liegt die Ansaugöffnung 41 mit vertikalem
Abstand oberhalb des Schikanenbodens 40.
-
Die
Strömungsschikane 38 ist
im Bereich eines die S-Wände
verbindenden, geradlinigen Mittenabschnittes mit einer langgestreckt
trichterförmigen, im
Wesentlichen als Einsenkung des Bodens 40 ausgebildeten
Tropfen-Sammelkammer 42 versehen. Diese
erstreckt sich vom Bodenniveau der Strömungsschikane 38 ausgehend
bis auf das Niveau des Dampfraumbodens 33, wobei weiter
bodenseitig der Sammelkammer 42 eine schlitzförmige Durchtrittsöffnung 43 zum
Sammelraum 36 hin vorgesehen ist, zur Rückführung etwaiger durch die Strömungsschikane 38 abgeschiedener
und in der Sammelkammer 42 aufgenommener Flüssigkeitstropfen
in den Sammelraum 36.
-
Der
Sammelraum 36 erstreckt sich unter Beibehaltung des Bodenniveaus
den freien Endbereich der Strömungsschikane 38 umgreifend
in einen Ablaufsammelbereich 44. Endseitig, weiter in einer
Projektion der Ansaugöffnung 41 auf
den Dampfraumboden 33 betrachtet benachbart, jedoch beabstandet zu
der Ansaugöffnung 41 ist
der Dampfraumboden 33 im Ablaufsammelbereich 44 durchsetzt
von einer Tiefstablauföffnung 45.
-
Der
Ablaufsammelbereich 44 geht über in einen bodenniveauhöheren Überlaufbereich 46 mit endseitig
ausgebildeter Überlauf-Ablauföffnung 47. Diese
sowie der Boden des Überlaufbereiches 46 ist auf
einem höheren
Niveau angeordnet als das Bodenniveau des Sammelraumes 36 und
der Strömungsschikane 38,
jedoch auf einem vertikal niedrigeren Niveau als die Ansaugöffnung 41.
-
Der
den Überlaufbereich 46,
insbesondere die Überlauf-Ablauföffnung 47 ausformende
Bereich des Topfteiles 32 ragt, wie auch die gleichwohl
den Überlaufbereich 46 überdeckende
Dampfraumdecke 30 seitlich frei auskragend über den
Gehäusetopf 4 hinaus.
-
Unterseitig
des der Ansaugöffnung 41 zugeordneten
Bodenabschnittes des Topfteiles 32 ist ein Rohranschlussteil 48 befestigt,
beispielsweise schraubbefestigt. Dieses ragt entsprechend der gewählten Anordnung
in den von dem Dampfraumabschnitt 29 nach oben hin abgeschlossenen Gehäuseraum 49 ein
und nimmt ein Ende einer Dampfzuführleitung 50 auf.
-
Des
Weiteren geht die Tiefstablauföffnung 45 des
Sammelraumes 36 in ein sich nach vertikal unten, den Gehäuseinnenraum 49 durchsetzendes Fallrohr 51 über, welches
materialeinheitlich, einstückig
mit dem Dampfraumabschnitt 29 bzw. mit dessen Dampfraumboden 33 ausgebildet
ist. Das freie Ende des Fallrohres 51 greift dichtend in
einen innenseitig der Innenwandung 8 angeformten Sockel 52, der
einen quergerichteten Rückführweg 53 aufweist und
somit eine quergerichtete Umlenkung des Fallrohres 51 bildet.
Der Rückführweg 53 mündet, die
Innenwandung 8 durchsetzend in den Wendelweg 16, weiter
in etwa auf Höhe
einer vom Gehäuseboden 6 aus
betrachteten zweiten Wendelweg-Windung.
-
In
dem Gehäuseinnenraum 49 ist
eine Dampferdichter-/Elektromotoreinheit hängend angeordnet. Die Festlegung
erfolgt unterseitig des Dampfraumboden 33 durch insbesondere
Anschrauben des Dampfverdichters. Dieser ist in dem dargestellten Ausführungsbeispiel
als Seitenkanalverdichter 54 ausgeführt.
-
Der
Seitenkanalverdichter 54 weist in üblicher Form ein aus einem
Deckel 55 und einem Verdichterboden 56 sich zusammensetzendes
Verdichtergehäuse
auf. Zwischen Deckel 55 und Verdichterboden 56 ist
ein Gebläselaufrad 57 um
eine Vertikalachse x drehbar angeordnet, welches Gebläselaufrad 57 zugewandt
dem Verdichterboden 56 Gebläseleitschaufeln 58 trägt. Diesen
zugeordnet formt der Verdichterboden 56 einen im Grundriss
sich etwa über
300° bis
330° erstreckenden
Gebläsekanal 59 aus.
Jeweils endseitig ist dem Gebläsekanal 59 ein radialer
Einlass 60 und ein radialer Auslass 61 zugeordnet.
-
In
den Einlass 60 mündet
die vom Dampfraum 34 abgeführte Dampfzuführleitung 50.
-
Der
Auslass 61 des Seitenkanalverdichters 54 geht über in eine
Dampfabführleitung 62,
die den Gehäuseinnenraum 49 querend über ein
Rohranschlussteil 63 zum Windungsende des in dem Wandungszwischenraum 11 ausgebildeten
Wendelweges 16 führt
und somit weiter unmittelbar unterhalb der Wendelweg-Öffnung 28 in
den Wendelweg 16 eintritt.
-
Das
Rohranschlussteil 63 geht in dem Wendelweg 16 dichtend über in eine
Rohrleitung 64, die in dem Wendelweg 16 angeordnet
ist und das Einsatzteil 9 umlaufend sich windungsartig
nach vertikal unten in Richtung Gehäuseboden 6 erstreckt.
Die Rohrleitung 64 besteht hierbei aus einem dampfdichten,
gut wärmeübertragenden
Material, beispielsweise geformt als flexibler Metallschlauch.
-
Das
freie, untere Ende der Rohrleitung 64 ist benachbart zu
dem zwischen Wasser-Strömungsraum 19 und
Wendelweg 16 ausgeformten Anschlussweg 27 dichtend
angeschlossen an eine den Gehäuseboden 6 durchsetzende
Reinwasser-Auslauföffnung 65,
an die sich gehäuseaußenseitig
ein Rohranschlussstutzen 66 anschließt.
-
Der
Seitenkanalverdichter 54 bzw. dessen Gebläselaufrad 57 ist
antreibbar durch einen Elektromotor 67. Dieser ist in einem
wandungsinnenseitig zum Elektromotor 67 einen Ringraum
belassenden Motorgehäuse 68 aufgenommen,
welches Motorgehäuse 68 unterseitig
an dem Seitenkanalverdichter 54 befestigt ist. Durch die
Anordnung des Elektromotors 67 in dem Motorgehäuse 68 und
zusammen mit diesem im Gehäusetopf 4 ist
eine gute Geräuschdämpfung erreicht.
-
Der
Elektromotor 67 ist als Reluktanzmotor ausgebildet, wobei
dessen nicht dargestellter Rotor drehfest mit einer vertikal entlang
der Drehachse x ausgerichteten Welle 69 verbunden ist.
Diese Welle 69 greift, den Deckel 78 des Motorgehäuses 68 sowie
den Verdichterboden 56 durchsetzend formschlüssig in
das Gebläselaufrad 57,
zur Drehübertragung
der Rotordrehung auf das Gebläselaufrad 57.
-
Das
dem Seitenkanalverdichter 54 abgewandte Ende der Welle 69 ragt über den
Elektromotor 67 hinaus und trägt drehfest ein weiterhin innerhalb
des Motorgehäuses 68 aufgenommenes
Lüfterrad 70.
Letzteres trägt
unterseitig Leitschaufeln, die bei vorgegebener Drehrichtung der
Welle 69 einen Saugluftstrom von unten nach oben bewirkt.
-
Das
Motorgehäuse 68 trägt im Bereich
des dem Seitenkanalverdichter 54 abgewandten Endes eine
parallel zum Luft-/Wasser-Trennteil 17 ausgerichtete und
vertikal zu diesem beabstandete Strömungsleitplatte 71.
Diese ist grundrissmäßig so an den
auf Ebene der Strömungsleitplatte 71 gegebenen
Querschnitt des Gehäuseinnenraumes 49 angepasst,
dass sich umlaufend eine Strömungsöff nung 72 zwischen
der Strömungsleitplatten-Randkante und
der Wandungsinnenseite der Innenwandung 8 ergibt.
-
Die
Strömungsleitplatte 71 ist
weiter mit einer zentralen, im Grundriss kreisscheibenförmigen Strömungsöffnung 73 versehen,
die durchmessermäßig in etwa
angepasst ist an den freien Querschnitt des Motorgehäuses 68.
-
Das
Lüfterrad 70 ist
in einer Ebene oberhalb der zentralen Strömungsöffnung 73 positioniert.
-
Zwischen
Strömungsleitplatte 71 und Luft-/Wasser-Trennteil 17 ergibt
sich ein im Wesentlichen horizontal ausgerichteter Luft-Strömungsweg 74.
-
Der
Gehäuseboden 6 bildet
zusammen mit dem Luft-/Wasser-Trennteil 17, weiter auch
im Zusammenhang mit der Strömungsleitplatte 71 einen Luft-/Wasser-Wärmetauscher 75.
-
Wie
aus der Detail-Schnittdarstellung in 15 zu
erkennen, ist unmittelbar unterhalb des Gebläselaufrades 57, zugeordnet
dem Verdichterboden 56 eine, die Welle 69 umfassende
Ringspaltdichtung 76 vorgesehen. Diese ist an der Welle 69 ausgerichtet
und formt wandungsaußenseitig
durch ringkragenartige Vorsprünge
ein Labyrinth. In diesem Abschnitt ist die Ringspaltdichtung 76 gehalten
durch ein in dem Verdichterboden 56 drehfest eingelassenes
Halteelement 77.
-
Die
Ringspaltdichtung 76 erstreckt sich nach vertikal unten
bis in den Bereich des Motorgehäuse-Deckels 78 des
Elektromotors 67. Unterseitig der Ringspaltdichtung 76 trägt die Welle 69 eine
drehfest an dieser angeordnete Schleuder-Trennscheibe 79. Diese weist
in dem dargestellten Ausführungsbeispiel
einen Durchmesser auf, der etwa dem 2-Fachen des Wellendurchmessers
entspricht.
-
Die
Schleuder-Trennscheibe 79 ist mit der Welle 69 mediendicht
verbunden, wobei weiter die Schleuder-Trennscheibe 79 auf
der der Ringspaltdichtung 76 angewandten Oberfläche eine
schaufelartige Strukturierung 80 aufweist, die bei Wellendrehung
in dem die Schleuder-Trennscheibe 79 umfassenden Ringraum 81 einen
aus der erzeugten Luftströmung
abgeleiteten Überdruck
aufbaut.
-
Der
Ringraum 81 geht über
in einen nach radial außen
abgeführten
Entwässerungskanal 82.
Dieser ist zumindest teilweise mit einem kapillar fördernden
Medium 83 gefüllt,
wobei weiter zwischen dem umlaufenden Rand der Trennscheibe 79 und
dem Medium 83 innerhalb des Ringraumes 81 ein
Freiraum 84 verbleibt.
-
Über den
Entwässerungskanal 82 werden
im Betrieb zufolge der Wellendrehung und der damit einhergehenden, über die
Schleuder-Trennscheibe 79 erzeugten Luftströmung Leckagen
nach radial außen befördert, so
insbesondere dampfförmige
Leckagen. Flüssige
Leckagen werden zusätzlich
durch das Medium 83, welches in dem dargestellten Ausführungsbeispiel
ein Filzeinsatz ist, über
den Entwässerungskanal 82 herausbefördert.
-
Unterseitig
der Schleuder-Trennscheibe 79 ist weiter innerhalb des
Motorgehäuse-Deckels 78 eine
zweite Ringspaltdichtung 85 vorgesehen.
-
Durch
die schaufelartige Strukturierung 80 der Schleuder-Trennscheibe 79 wird
aufgrund der Drehzahl ein in Richtung des Seitenkanalverdichters 54 wirkendes
Druckprofil erzeugt.
-
Die
als Radialgebläse
gebildete Schleuder-Trennscheibe 79 erzeugt zwischen dem
Spaltende zwischen Welle 69 und Ringspaltdichtung 76 und der
die Trennscheibe 79 aufnehmenden Kammer zwischen den Ringspaltdichtungen 76 und 85 ein Druckgefälle, wobei
dieses so bemessen ist, dass sich gegen den Druck zwischen den beiden
Ringspaltdichtungen 76 und 85 ein Volumenstrom
vom Elektromotor 67 aus zwischen Welle 69 und
Spaltdichtung einstellt. Dieser Volumenstrom sowie der mögliche Leckagestrom
werden über
den Entwässerungskanal 82 nach
außen
geführt.
-
Das
ringförmige,
dochtartige Medium 83, welches mit einem Fortsatz in den
Entwässerungskanal 82 führt, nimmt
insbesondere im Stillstand des Verdichters kondensierenden Wasserdampf
auf und fördert
diesen mittels Kapillarwirkung nach außen. Der Fortsatz des Mediums 83 ist
so bemessen, dass dieser tiefer bis auf ein Niveau reicht, als es
dem niedrigst angeordneten Bauteil zwischen den Dichtungen 76 und 85 entspricht.
Somit ist sichergestellt, dass bei vollgesogenem Medium 83 und
Aufnahme zusätzlicher
Flüssigkeit überschüssige Flüssigkeit nach
außen
austritt.
-
In
bevorzugter Ausgestaltung sind die Ringspaltdichtungen 76 und 85 aus
Gleitlagern gebildet, die weiter bevorzugt eingeklebt sind.
-
Der
Entwässerungskanal 82 geht
außenseitig
des Motorgehäuses 68 über in eine
Entsorgungsleitung 86. Diese ist endseitig angeschlossen
an eine Abtropföffnung 87,
die in dem über
das Motorgehäuse 68 überstehenden
Ringbereich der Strömungsleitplatte 71 ausgeformt
ist. Über
diese Öffnung 67 tropft etwaige über den
Entwässerungskanal 82 abgesonderte
Leckage auf das Luft-/Wasser-Trennteil
ab, um über
dessen Auslassöffnung 23 und
den Auslassstutzen 25 nach außen geführt zu werden.
-
Die
Filtervorrichtung 2 ist benachbart zur Vorrichtung 1 angeordnet,
weist weiter eine der vertikalen Höhe der Vorrichtung 1 angepasste
Höhe auf. Die
Filtervorrichtung 2 ist rohrartiger Gestalt mit einer vertikal
ausgerichteten Rohrach se. Bodenseitig der Filterrohrwandung 88 ist
ein Boden 89 vorgesehen. Den deckenseitigen Abschluss bildet
ein Filterrohrdeckel 90.
-
Von
der Reinwasser-Auslauföffnung 65 bzw. dem
anschließenden
Rohranschlussstutzen 66 geht eine Verbindungsleitung 91 über in die
Filtervorrichtung 2, mündet
hier unmittelbar oberhalb des Bodens 69.
-
Die
Filtervorrichtung 2 ist als Steigrohr ausgebildet, weist
entsprechend einen Durchmesser auf, der in dem dargestellten Ausführungsbeispiel
etwa einem Fünftel
der Vorrichtungshöhe
entspricht, so bei einer beispielhaften Höhe von etwa 200 mm einen Durchmesser
von etwa 40 mm.
-
In
dem gebildeten Filterraum 92 ist Aktivkohle 93 als
Schüttgut
eingefüllt.
Die Füllmenge
der Aktivkohle 93 beträgt
in dem dargestellten Ausführungsbeispiel
etwa ein Liter.
-
Unmittelbar
unterhalb des Filterrohrdeckels 90 ist ein nach radial
außen
geführter
Steigrohraustritt 94 ausgebildet, der an den topfförmigen Reinwasser-Sammelbehälter 3 angeschlossen
ist.
-
Wie
insbesondere aus der Darstellung in 2 zu erkennen,
ist der Reinwasser-Sammelbehälter 3 durch
einen Deckel 95 verschließbar.
-
Das
Gewinnen von Reinwasser aus Rohwasser mittels der vorbeschriebenen
Vorrichtung 1 erfolgt durch Zuführen von Rohwasser durch die
gehäusebodenseitig
angeordnete Zulaufleitung 22, wonach das Rohwasser spiralförmig in
den Wasser-Strömungsraum 19 nach
außen über den
Anschlussweg 27 in den Wendelweg 16 geleitet wird.
-
Die
im laufenden Betrieb der Vorrichtung 1 erzeugte Abwärme des
Elektromotors 67 wird über die
mittels des angetriebenen Lüfterrades 70 erzeugte
Luftströmung
transportiert, wobei die Luft über
die zentrale Strömungsöffnung 73 der
Strömungsleitplatte 71 angesogen
und durch den Zwischenraum zwischen Elektromotor 67 und
Motorgehäuse 68 unter Umströmung des
Elektromotors 67 zunächst
nach vertikal oben in Richtung Motorgehäuse-Deckel 78 gerichtet
ist. Durch in dem Deckel 78 vorgesehene Öffnungen 96 tritt
die die Abwärme
des Elektromotors 67 transportierende Luftströmung in
den Gehäuseinnenraum 49 ein
und gelangt zufolge der durch das Lüfterrad 70 erzeugten
Zirkulation in den zwischen Strömungsleitplatte 71 und
Luft-/Wasser-Trennteil 17 gebildeten Luft-Strömungsweg 74. Über den
gebildeten Luft-/Wasser-Wärmetauscher 75 wird
die Luftwärme übertragen
auf das in den Wasser-Strömungsraum 19 strömende Rohwasser, zur
Vorwärmung
desselben sowie zur Abkühlung
der kontinuierlich zirkulierenden Luft, womit hiernach über die
zentrale Strömungsöffnung 72 erneut
Kühlluft
dem Elektromotor 67 zugeführt wird.
-
Der
Elektromotor 67 ist zufolge der beschriebenen Anordnung
in einem geschlossenen System aufgenommen, wodurch die Schallpegelleistung
minimiert ist. Das im Wandungszwischenraum 10 den Elektromotor 67 quasi
umgebende Roh- und Reinwasser dient hierbei als zusätzliche
Schallisolierung.
-
Das
so vorgewärmte
Rohwasser umströmt
in dem Wandungszwischenraum 10, den Wendelweg 16 durchsetzend
das Einsatzteil 9, wobei der Rohwasser zufolge des nachstehend
noch näher
beschriebenen Wärmetauscherprozesses
verdampft und über
die Wendelweg-Öffnung 28 in
den Dampfraum 34 eintritt.
-
Der
Dampf gelangt, den Sammelraum 36 durchsetzend, zur Ansaugöffnung 41,
wobei weiter durch Ansaugen des Dampfes mittels des Seitenkanalverdichters 54 über die
Ansaugöffnung 41 eine Beschleunigung
erreicht wird. Demzufolge werden in der zur Ansaugöffnung 41 führenden
Strömungsschikane 38 an
den Prallwandungen 39 gegebenenfalls in dem Dampfstrom
mitgerissene Flüssigkeitstropfen abgeschieden,
die über
die Tropfen-Sammelkammer 42 und die bodenseitige Durchbrechung 43 rückgeführt werden
in den Sammelraum 36.
-
Ein
nicht dargestellter, in der Tropfen-Sammelkammer 42 angeordneter
Sensor überwacht
hierbei den Wasserstand in der Sammelkammer 42, welche
Sensorergebnisse Rückschlüsse auf
den Füllstand
der gesamten Vorrichtung 1 ergeben, dies bedingt durch
die Korrelation zwischen Füllstand
der Vorrichtung und Füllstand
der Sammelkammer 42.
-
Der über die
Ansaugöffnung 41 in
den Seitenkanalverdichter 54 angesogene Dampf wird in dem
Verdichter komprimiert und kurzfristig auf eine Temperatur von beispielsweise
170°C überhitzt,
was zur weiteren Desinfektion beiträgt.
-
Der überhitzte
Dampf tritt über
die Dampfabführleitung 62 in
den Metallschlauch bzw. in die Rohrleistung 64 ein, wobei
druckbedingt der Dampf entgegen der Strömungsrichtung des Rohwassers
in dem Wendelweg 16 gerichtet strömt, nämlich von oben nach unten.
In dem in den Wandungszwischenraum 10 gebildeten Rohwasser-Dampfweg 97 ist
zufolge dieser Anordnung ein Wärmetauscher
gebildet. Der in der Rohrleitung 64 strömende überhitzte Dampf wärmt das
die Rohrleitung 64 wandungsaußenseitig umströmende und
die Rohrleitung 64 benetzende Rohwasser auf Verdampfungstemperatur
auf, während
der Dampf in der Rohrleitung 64 abkühlt und abschließend kondensiert.
-
Durch
die geometrische Anordnung stellt sich eine sogenannte Pfropfenströmung ein.
Hierbei wird Flüssigkeit
beim Verdampfen in der Wendel mitgerissen, was im oberen Bereich
des Wärmetauschers
für einen
verbesserten Wärmeübergang
an der Rohrleitung 64 sorgt. Zudem werden durch diese schwall artige
Strömungsform
disperse Feststoffe, wie beispielsweise Ausfällungen, in der Wärmetauschereinheit
mitgerissen und ausgetragen.
-
Das
kondensierte Reinwasser tritt über
die Reinwasser-Auslauföffnung 65 und
die Verbindungsleitung 91 in die Filtervorrichtung 2,
in welchem das Reinwasser steigrohrartig von unten nach oben, die Aktivkohle 93 umströmend gefördert wird,
um abschließend über den
Steinrohraustritt 94 in den Reinwasser-Sammelbehälter 3 aufgenommen
zu werden. In der Filtervorrichtung 2 werden leicht flüchtige organische
Substanzen, die in die Dampfphase übergegangen sind an der Aktivkohle
gebunden. Darüber
hinaus wird hierbei auch eine Kühlung
des durchströmenden
Reinwassers erreicht.
-
Für die Initiierung
des Prozesses und zur Aufrechterhaltung bei Ausgleich etwaiger Verlustwärme kann
dem System Wärme
zugeführt
werden. Hierzu ist die in dem Sammelraum 36 bodenseitig
angeordnete Widerstandsheizung 37 vorgesehen. Die Heizleistung
der Widerstandsheizung 37 ist in Abhängigkeit vom Druck bzw. der
Temperatur innerhalb des Dampfraumes 34 geregelt.
-
Über die
Widerstandsheizung 37 erfolgt zunächst gegebenenfalls eine unterstützende Wärmebeaufschlagung
des in den Dampfraum 34 eintretende Dampfes. Insbesondere
im Prozessanlauf, bei welchem für
die Wärmetauscherfunktion
innerhalb des Rohwasser-/Dampfweges 97 noch keine ausreichende
Dampfwärme
zur Verfügung
steht, greift die Widerstandsheizung 37. Das über den
Wendelweg 16 in den Dampfraum 34 eintretende,
im Anlaufprozess weiterhin in flüssiger
Form vorliegende Rohwasser fällt
nach Austritt aus der Wendelweg-Öffnung 28 in
den Sammelraum 36 ein und wird dort über die Widerstandheizung 37 verdampft,
welcher Dampf über die
Strömungsschikane 38 und
die Ansaugöffnung 41 vom
Seitenkanalverdichter 54 angesogen wird. Ist die Dampfheizleistung
nach dem Seitenkanalverdichter 54 ausreichend zur Er wärmung des
Rohwassers innerhalb des Wendelweges 16, kann die Widerstandsheizung 37 ausgeschaltet
werden.
-
Darüber hinaus
werden auch innerhalb der Strömungsschikane 38 abgeschiedene
und zum Sammelraum 36 rückgeführte Flüssigkeitstropfen über die
Widerstandsheizung 37 verdampft.
-
Größere, in
den Sammelraum 36 eintretende Rohwassermengen, beispielsweise
im Prozessanlauf, werden vorgeheizt über die Widerstandsheizung 37 über die
Tiefstablauföffnung 45 und
das anschließende
Fallrohr 51 in den Wendelweg 16 rückgeführt, zum
nochmaligen Durchsatz desselben, bis die Verdampfungstemperatur
erreicht ist.
-
Die Überlauf-Ablauföffnung 47 des
Dampfraumes 34 ist mit einem nicht dargestellten Ventil, beispielsweise
Schwimmer-Ventil, versehen, welches die Ablauföffnung 47 frei gibt,
sofern ein in dem Sammelraum 36 vorliegender Rohwasser-Spiegel das
Niveau des Überlaufbereiches 46 erreicht.
Somit ist einer Havarie entgegengewirkt. Dadurch bedingt, dass das
Bodenniveau des Überlaufbereiches 46 unterhalb
des Niveaus der Ansaugöffnung 41 zum
Seitenkanalverdichter 54 liegt, ist zuverlässig ein
Ansaugen von insbesondere Rohwasser über den Seitenkanalverdichter 54 unterbunden.
-
Alle
offenbarten Merkmale sind (für
sich) erfindungswesentlich. In die Offenbarung der Anmeldung wird
hiermit auch der Offenbarungsinhalt der zugehörigen/beigefügten Prioritätsunterlagen
(Abschrift der Voranmeldung) vollinhaltlich mit einbezogen, auch
zu dem Zweck, Merkmale dieser Unterlagen in Ansprüche vorliegender
Anmeldung mit aufzunehmen.
-
- 1
- Vorrichtung
- 2
- Filtervorrichtung
- 3
- Reinwasser-Sammelbehälter
- 4
- Gehäusetopf
- 5
- Außenwandung
- 6
- Gehäuseboden
- 7
- Stufe
- 8
- Innenwandung
- 9
- Einsatzteil
- 10
- Wandungszwischenraum
- 11
- Kragen
- 12
- Stufenartiger
Abschnitt
- 13
- Dichtung
- 14
- Stützkragen
- 15
- Wendelkragen
- 16
- Wendelweg
- 17
- Luft-/Wasser-Trennteil
- 18
- Luft-Leitelemente
- 19
- Wasser-Strömungsraum
- 20
- Leitelement
- 21
- Rohwasser-Einlauföffnung
- 22
- Zulaufleitung
- 23
- Auslassöffnung
- 24
- Durchbrechung
- 25
- Auslassstutzen
- 26
- Ringdichtung
- 27
- Anschlussweg
- 28
- Wendelweg-Öffnung
- 29
- Dampfraumabschnitt
- 30
- Dampfraumdeckel
- 31
- Wandung
- 32
- Topfteil
- 33
- Dampfraumboden
- 34
- Dampfraum
- 35
- Einströmöffnung
- 36
- Sammelraum
- 37
- Widerstandsheizung
- 38
- Strömungsschikane
- 39
- Prallwandung
- 40
- Boden
- 41
- Ansaugöffnung
- 42
- Tropfen-Sammelkammer
- 43
- Durchbrechung
- 44
- Ablaufsammelbereich
- 45
- Tiefstablauföffnung
- 46
- Überlaufbereich
- 47
- Überlauf-Ablauföffnung
- 48
- Rohranschlussteil
- 49
- Gehäuseinnenraum
- 50
- Dampfzuführleitung
- 51
- Fallrohr
- 52
- Sockel
- 53
- Rückführweg
- 54
- Seitenkanalverdichter
- 55
- Deckel
- 56
- Verdichterboden
- 57
- Gebläselaufrad
- 58
- Gebläseleitschaufeln
- 59
- Gebläsekanal
- 60
- Einlass
- 61
- Auslass
- 62
- Dampfabführleitung
- 63
- Rohranschlussteil
- 64
- Rohrleitung
- 65
- Reinwasser-Auslauföffnung
- 66
- Rohranschlussstutzen
- 67
- Elektromotor
- 68
- Motorgehäuse
- 69
- Welle
- 70
- Lüfterrad
- 71
- Strömungsleitplatte
- 72
- Strömungsöffnung
- 73
- Zentrale
Strömungsöffnung
- 74
- Luft-Strömungsweg
- 75
- Luft-/Wasser-Wärmetauscher
- 76
- Ringspaltdichtung
- 77
- Halteelement
- 78
- Motorgehäuse-Deckel
- 79
- Schleuder-Trennscheibe
- 80
- Strukturierung
- 81
- Ringraum
- 82
- Entwässerungskanal
- 83
- Medium
- 84
- Freiraum
- 85
- Ringspaltdichtung
- 86
- Entsorgungsleitung
- 87
- Abtropföffnung
- 88
- Filterrohrwandung
- 89
- Boden
- 90
- Filterrohrdeckel
- 91
- Verbindungsleitung
- 92
- Filterraum
- 93
- Aktivkohle
- 94
- Steigrohraustritt
- 95
- Deckel
- 96
- Öffnungen
- 97
- Rohwasser-/Dampfweg
- x
- Drehachse