DE19748136A1 - Wasserdestilliereinrichtung mit verbesserter Feststoffe entfernender Baffle-Struktur - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Destilliereinrichtung mit verbes­ serter Feststoffe entfernender Baffle-Struktur, insbesondere eine Wasserdestilliereinrichtung, und bezieht sich generell auf die Reinigung von Flüssigkeiten und dabei speziell auf die Abtrennung von Verunreinigungen aus dem Trinkwasser durch Destillation.

Trinkwasser einer angemessen hohen Reinheit ist eine absolute Lebensnotwendigkeit und sauberes, frisch schmeckendes Wasser gehört zu den Annehmlichkeiten des Lebens. Die meisten Men­ schen in hochentwickelten Ländern wie den USA können auf sicheres, angemessen reines Trinkwasser zugreifen. Jedoch kann auch in Gebieten, in denen für den menschlichen Verbrauch geeignetes Wasser zur Verfügung steht, dieses Wasser Minera­ lien wie z. B. Eisen und Calcium und/oder Chemikalien und andere Substanzen enthalten.

Während solche Nichtwasserbestandteile für Menschen unschäd­ lich sein können, so verleihen sie dem Wasser doch häufig einen unangenehmen Geschmack oder Geruch. Ferner enthält Trinkwasser von normal hoher Qualität manchmal Bakterien oder andere Mikroorganismen, die dem Wasser einen schlechten Ge­ schmack verleihen oder dessen Qualität auf andere Weise beein­ trächtigen. Häufig resultiert eine derartige Möglichkeit aus einer zeitweisen Fehlfunktion oder Unzulänglichkeit der jewei­ ligen Wasseraufbereitungsanlage.

Eine wohlbekannte Lösung zur Beseitigung von Verunreinigungen aus dem Trinkwasser ist die Destillation. Die Destillation beinhaltet das Sieden von Wasser zur Bildung von Wasserdampf und das darauffolgende Kühlen dieses Wasserdampfs auf eine Temperatur unterhalb der Kondensationstemperatur, d. h. unter etwa 100°C (212°F). Die hieraus resultierende Flüssigkeit, die manchmal als Kondensat oder Destillat bezeichnet wird, wird zum Trinken oder dergleichen aufgefangen. Die Destilla­ tion trennt reines Wasser von den mitgerissenen Mineralien und anderen potentiell schlecht schmeckenden Verunreinigungen. Ganz abgesehen von einer Verbesserung der sensorisch bzw. durch Sinnesorgane erfaßbaren Wasserqualität sind die im Destillationsprozeß auftretenden hohen Temperaturen auch geeignet, zahlreiche Arten potentiell gefährlicher oder schäd­ licher Mikroorganismen abzutöten.

Wasserdestillationseinrichtungen verwenden gemeinhin Heiz­ spiralen oder Heizschlangen, um Wasser aus einem Rohwasser­ behälter (zumeist für Leitungswasser) durch Sieden in Dampf zu überführen. Ein Lüfter oder Ventilator bläst Luft über Kühl- oder Kondensationsschlangen, wodurch der Dampf abgekühlt wird und wieder in nun aufgereinigtes Wasser kondensiert.

Im allgemeinen enthält der Destillation unterzogenes Wasser noch eine gewisse, üblicherweise bescheidene Menge an in ihm gelösten Feststoffen. Wenn das Wasser zum Sieden gebracht wird, setzt sich ein gewisser Teil (jedoch nicht die Gesamt­ heit) dieser gelösten Feststoffe aus dem Wasser ab und die Feststoffe bewegen sich durch Schwerkraft auf den Boden des Siedebehälters in Form sichtbarer Teilchen. Mit dem Verkochen des Wassers einhergehend nimmt der Dampf die verbliebenen (unerwünschten) noch gelösten Feststoffe mit.

Eine Möglichkeiten des Abstreifens, des sogenannten "Abstrip­ pens" derartiger gelöster Feststoffe aus der Dampfströmung besteht darin, den Dampf durch einen relativ langen vertikalen säulen- oder kolonnenartigen Strömungsweg zu schicken. Da ein gewisser, wenn auch geringer, jedoch signifikanter Druck erforderlich ist, um den Dampf längs des Strömungswegs zu bewegen, hat sich der erhöhte Druck am Boden der Säule dahin­ gehend erwiesen, daß er das Absetzen der gelösten Feststoffe aus dem Dampf bewirkt. Während die in der US-PS 4 261 796 (Lemoine) gezeigte Anordnung einen solchen Zweck suggerieren könnte, führt das Patent aus, daß die vertikale Anordnung eine Schwerkraftströmung des eingegebenen Wassers und destillierten Wassers ermöglicht, so daß keine Pumpe erforderlich ist.

Eine andere Möglichkeit des Abstrippens gelöster Feststoffe aus einer Dampfströmung besteht in dem Einsatz von Bafflen oder dergleichen, die dazu diesen, einen serpentinenartigen Strömungspfad zu erzeugen. Diese Technologie ist ähnlich dem Wirkungsprinzip der oben dargelegten Lösung mit vertikaler Säule und zum Zwecke der Steigerung des Säulendrucks konser­ viert diese Möglichkeit die "scheinbare" Länge des säulen­ artigen Pfades, während dessen tatsächliche Länge reduziert ist.

Die Fig. 6 der US-PS 4 045 293 (Cooksley) suggeriert eine solche Technik, jedoch stellt eine Analyse der Beschreibung klar, daß es sich beim dort dargelegten Gegenstand um einen Wärmeaustauscher mit einem spiralförmigen Röhrenelement han­ delt. Es ist bekannt, daß bei Verwendung eines solchen Ele­ ments die Wärmeaustauschfläche ohne signifikante Steigerung des Wärmeaustauscherabmessungen vergrößert werden kann.

In der Wasserreinigungsvorrichtung der US-PS 4 045 293 ist ein Baffle zwischen einem Siedebehälter und einem Stack (Zugrohr) installiert, dessen Basis am Behälter durch Verschweißen befestigt ist. Jedoch ist dieses Baffle augenscheinlich nicht zum Abstrippen gelöster Feststoffe aus dem Dampf vorgesehen, sondern dient statt dessen zur Entfernung von Wassertropfen aus dem Dampfnebel.

Ein Nachteil der bekannten Einrichtungen zum Abstreifen von gelösten Feststoffen aus Dampf besteht darin, daß sie ein erhebliches Installationsvolumen einnehmen. Während dies bei einer industriell bzw. kommerziell genutzten Wasserdestillier­ einrichtung auch keinen Nachteil darstellen kann, ist die Anschaffung einer Destilliereinrichtung für den Hausgebrauch mit einem hohen "Zugrohr" jedoch unwahrscheinlich. Diese dem Kauf einer solchen Einrichtung mit hohem Rohr entgegenstehende Aversion würde auch nicht dadurch geschmählert, daß das Rohr verkürzt und darin ein serpentinenartiger Pfad realisiert würde. Der Verbraucher wünscht und erwartet ein Tisch- oder Arbeitsplattengerät, d. h. eine sogenannte "Countertop"-Destil­ liereinrichtung, mit anderen Worten eine Einrichtung, deren Höhe geringer als der Abstand zwischen einer Küchenarbeits- oder -ablageplatte und den darüber befindlichen Schränken ist, der typischerweise z. B. etwa 41 cm (16 inches) beträgt.

Ein weiterer Nachteil der bekannten Einrichtungen besteht darin, daß sie kostenaufwendig in der Herstellung sind, wobei sich die Herstellungskosten natürlich im Anschaffungspreis für den Abnehmer niederschlagen.

Ein noch weiterer Nachteil solcher bekannter Einrichtungen ist, daß die periodische Reinigung selbst bei einer langen Säule mit einem relativ glatten Rohr schwierig ist. In einer Einrichtung mit einem serpentinenförmigen Pfad tendieren die Feststoffe darüber hinaus dazu, die Pfadoberflächen zu über­ ziehen und zu beschichten und sind nicht zuletzt infolge der Serpentinenform schwer erreichbar und entfernbar.

Ein noch weiterer Nachteil bekannter Einrichtungen ist, daß infolge der Säulen- oder Kolonnenlänge der Einrichtung eine Dampfabkühlung verbunden mit einer Kondensation wahrscheinlich ist. Während gegen eine solche Kondensation per se nichts einzuwenden ist, so ist es doch nicht unwahrscheinlich, daß gewisse Kondensatmengen zurück in den Siedebehälter tröpfeln. Dies ist ineffizient und steht der Absicht der Einleitung destillierten reinen Wassers in einen Reinwasserbehälter (und nicht etwa zurück in den Siedebehälter) entgegen.

Demnach besteht ein erheblicher Bedarf an einer die oben angesprochenen Probleme und Unzulänglichkeiten der bekannten Destilliereinrichtungen überwindenden Tischdestilliereinrich­ tung mit einer verbesserten Feststoffe entfernenden Baffle-Struktur.

Die Lösung der aus diesem Bedarf resultierenden Aufgabe der Schaffung einer verbesserten Feststoffe entfernenden Baffle-Struktur für eine und in einer Destilliereinrichtung ist durch den Gegenstand des Anspruchs 1, 4 sowie 7 gegeben. Vorteilhaf­ te Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen definiert.

Die erfindungsgemäße Destilliereinrichtung bzw. die hierfür vorgesehene Baffle-Struktur ermöglicht eine einfache Abnahme der Struktur für Reinigungszwecke.

Ferner vermeidet die erfindungsgemäße Destilliereinrichtung bzw. die hierfür vorgesehene Baffle-Struktur Abstreifsäulen oder -kolonnen und Zugrohre, die sogenannten Stacks.

Die erfindungsgemäße Destilliereinrichtung bzw. die hierfür vorgesehene Baffle-Struktur sind einfach und kostengünstig herstellbar.

Die Erfindung stellt eine Verbesserung in einer Wasserdestil­ liereinrichtung dar und schafft insbesondere eine Baffle-Struktrur hierfür mit einem röhrenartigen Körper, der eine um ihn umlaufende Halteschulter aufweist und von dem sich ein erster und zweiter röhrenförmiger Abschnitt von der Schulter weg in entgegengesetzter Richtung erstrecken. Jeder dieser Abschnitte ist von einem maximalen Durchmesser an der Schulter zu einem jeweils kleineren Durchmesser an den beiden Enden bzw. Stirnseiten des Körpers verjüngt.

Die Struktur umfaßt ferner ein Baffle-Teil zum Abstrippen oder Abstreifen von gelösten Feststoffen aus durch das Teil hin­ durchtretendem Dampf. Dieses Teil ist am Körper fixiert bzw. befestigt und dabei speziell an dessen erstem röhrenförmigen Abschnitt und zwar am ersten Körperende. Die Plazierung des Baffle-Teils an diesem leicht zugreifbaren Körperende bzw. der Stirnseite des röhrenartigen Körpers erleichtert die Reinigung dieses Teils. Das Baffle-Teil weist ferner ein Mehrzahl durch­ gehender Passagen oder kurz Durchlässe auf, die in einem besonders bevorzugten Ausführungsbeispiel kreisförmig bzw. rund sind.

Nach einem weiteren Aspekt der Erfindung wird diese Struktur vorzugsweise an einem Rohwasserkessel verwendet, der über eine im wesentlichen röhrenförmige Dampfaustrittsdüse verfügt, die sich im wesentlichen horizontal vom Kessel oder Behälter weg erstreckt. Der Körper der Baffle-Struktur ist teleskopartig in die Düse eingesetzt und mit dieser lösbar zusammengefügt.

An der Düse ist ein Arretier- oder Haltebauteil angebracht, das in überlappender Verbindung bzw. Eingriff mit der Halte­ schulter steht. Dieses Bauteil vorzugsweise in Form eines auf- oder anschraubbaren Rings befestigt den Baffle-Körper an der Düse.

Nach einem noch weiteren Aspekt der Erfindung werden der Rohwasserkessel und die Baffle-Struktur in einer bevorzugten Wasserdestilliereinrichtung verwendet mit einer plattformartig vorgesehenen Kondensationseinrichtung und mit einer daran ausgebildeten Dampfeintrittsmündung. Wird der mit der Baffle-Struktur bestückte Rohwasserkessel für den Siede- und Destil­ liervorgang in der Kondensationseinrichtung positioniert bzw. unter deren Plattform geschoben, so erstreckt sich die Baffle-Struktur zwischen der Dampfeintrittsmündung und der Düse und stellt eine Verbindung zwischen Düse und Mündung für durch diese Teile durchströmenden Dampf her.

Im folgenden wird die Erfindung mit den oben dargelegten und weiteren Gegenständen, Vorteilen und Merkmalen anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen

Fig. 1 eine perspektivische Explosionsansicht eines Ausführungsbeispiels der Erfindung in Form einer Tisch-Destil­ liereinrichtung mit einer plattformartig vorgesehenen Kon­ densationseinrichtung, einem Rohwasserkessel und einem Destil­ latbehälter,

Fig. 2 eine seitliche Ansicht des Aufbaus der zusammen­ gesetzten Destilliereinrichtung der Fig. 1, wobei einige Teile mit gestrichelten Linien gezeigt sind;

Fig. 3 eine rückwärtige Ansicht der Destilliereinrichtung in Schnittdarstellung,

Fig. 4 eine schematische Darstellung eines Ausführungs­ beispiels der elektrischen Steuerschaltung der Destillier­ einrichtung,

Fig. 5A in Kombination mit 5B eine Explosionsansicht des Rohwasserkessels der Destillationseinrichtung der Fig. 1,

Fig. 6 eine perspektivische Ansicht der elektrischen Steckverbinder und aufnehmenden Verbinder der Destillierein­ richtung der Fig. 1, wobei Teile in der Zeichnung weggebro­ chen sind,

Fig. 7 eine seitliche Ansicht eines Rückstellmechanismus, der im Rohwasserkessel der Fig. 5 verwendet ist, und

Fig. 8 eine vergrößerte Schnittansicht eines Teils der Destilliereinrichtung der Fig. 2.

Der erste Teil der Beschreibung gibt eine kurze Übersicht über die Destilliereinrichtung, woraufhin Erläuterungen der Thermo­ stat-Steuerschaltung, der automatischen Abschaltung und der abnehmbaren, Feststoffe entfernenden Baffle-Struktur erfolgen.

Gemäß den Fig. 1 (perspektivische Ansicht), 2 (seitlicher X-Schnitt), 3 (X-Schnitt von der Stirnseite aus) und 4 (elek­ trische Schaltung), wird die Steuerschaltung 10 in einer Destilliereinrichtung 11 verwendet, die eine plattformartig vorgesehene Kondensationseinrichtung 13, die in der darge­ stellten Weise nach Art einer Plattform mit einem ausleger­ artig vorgesehenen, erhöht installierten Gehäuseteil ausge­ stattet ist, einen Rohwasserkessel 15 und einen Destillatbe­ hälter 17 umfaßt. Dabei erstreckt sich die Einrichtung 13 vom Sockelbereich der Destilliereinrichtung 11 in der dargestell­ ten Weise in das auslegerartig vorgesehene erhöhtes Gehäuse­ teil für die eigentliche Kondensation, das die Teile 15 und 17 überbrücken kann. Ein besonders bevorzugtes Ausführungsbei­ spiel der Destilliereinrichtung 11 ist als Haushalts- oder Verbrauchergerät eines Tischgerätetyps ausgelegt, der häufig als Countertop-Destilliereinrichtung bezeichnet wird. Für den Einsatz der Destilliereinrichtung 11 werden der Kessel 15 und der Behälter 17 in dieser Reihenfolge nacheinander in der plattformartig vorgesehenen Kondensationseinrichtung 13 in­ stalliert, die im folgenden auch kurz mit Kondensationsplatt­ form 13 bezeichnet wird.

Die plattformartige Kondensationseinrichtung 13 umfaßt eine Kondensationshaube 19, in der eine spiralförmige Kondensa­ tions- bzw. Kühlschlange 21 (im Ausführungsbeispiel als Röh­ ren-Lamellen-Wärmeaustauscher, sogenannter Fin-And-Tube-Wärme­ austauscher, ausgebildet) und ein Kühllüfter 23 koaxial zur Schlange 21 und durch diese kreisförmig umgeben angebracht sind. Aus einer Kesselaustrittsdüse 25 wird Dampf durch ein Rohr 27 in das Eintrittsende 29 der Schlange 21 ausgestoßen. Am Austrittsende 33 der Schlange 21 ist ein weiteres Rohr 31 angebracht, welches das entstehende Kondensat in eine Leitung 35 führt, aus der dieses Kondensat in die offene Mündung 37 des Behälters 17 tropft. Bevorzugte Rohre oder Schläuche 27, 31 sind aus Silikonkautschuk mit einer Shore-Härte A 45-55 gefertigt.

Die Haube 19 ist auslegerartig über dem Sockel 39 der Destil­ liereinrichtung angebracht, wobei sie sich mit Abstand über den Sockel erstreckt. Eine starre Verkleidung 41 erstreckt sich zwischen der Haube 19 und dem Sockel 39 und verbindet beide Teile miteinander.

Thermostatsteuerschaltung

Im folgenden wird speziell die Thermostat-Steuerschaltung erläutert, wobei die Fig. 2, 3 und 4 zeigen, daß die Schal­ tung 10 einen Netzbus umfaßt, der eine erste und zweite Lei­ tung 45 bzw. 47 umfaßt, die jeweils mit einer Elektroschnur 49 und einem Stecker 51 verbunden sind. Während des Destillierens sitzt der Stecker 51 im "heißen" stromführenden Anschluß 53 bzw. Neutralleitungsanschluß 55 beispielsweise der Wandsteck­ dose 57 einer Haushaltselektroinstallation.

In der Kondensationsplattform 13 ist eine Lüfterschaltung 59 angebracht und fest installiert, die ferner gemäß Fig. 4 permanent über der ersten und zweiten Leitung 45, 47 liegt und einen Lüftermotor 61 und einen Lüfterthermostaten 63 (bzw. einen Temperaturregler zur Bildung eines Thermostaten mit dem Motor) in Serie geschaltet umfaßt. (Obgleich der Thermostat 63 gemäß Fig. 3 zur Kühlschlange 21 in einer die Temperatur abfühlender Stellung angeordnet ist, wird dieser Thermostat 63 als Lüfterthermostat bezeichnet, weil er den Betrieb des Lüftermotors 61 steuert bzw. beeinflußt.)

Der Thermostat 63 ist normalerweise bei einer ersten Lüfter­ thermostattemperatur von z. B. 57°C (135°F) offen und auch im gesamten Temperaturbereich unter dieser Temperatur. Der Ther­ mostat 63 schließt automatisch, wenn seine Temperatur auf eine zweite Lüfterthermostattemperatur ansteigt, die über der ersten Temperatur liegt. In einem speziellen Ausführungsbei­ spiel beträgt die zweite Temperatur 65°C (150°F). Ferner ist der Thermostat 63 von der Art, die sich automatisch wieder öffnet, wenn seine Temperatur auf einen gewissen Wert wie z. B. 57°C (135°F) absinkt, die inkrementell geringer als die erste Lüfterthermostattemperatur ist.

Die Destilliereinrichtungsschaltung 10 umfaßt auch eine Heiz­ schaltung 65, die im Rohwasserkessel 15 angebracht und dort fest installiert ist. Diese Schaltung umfaßt einen Heizer 67 und einen Heizthermostaten 69 in Serie zu diesem, wobei die Schaltung 65 gemäß Fig. 4 beim Destillieren über die erste und zweite Leitung 45, 47 gelegt ist. Der Heizthermostat 69 ist bei einer ersten Heizthermostattemperatur (und im gesamten Temperaturbereich unter dieser Temperatur) geschlossen und öffnet automatisch bei einer zweiten Heizthermostattemperatur, die höher als die erste Heizthermostattemperatur ist. Eine exemplarische zweite Heizthermostattemperatur beträgt 116°C (240°F).

Nachdem er, wie weiter unten erläutert, zurückgestellt worden ist, bleibt der Heizthermostat bei allen Temperaturen unter der zweiten Heizthermostattemperatur geschlossen. Zur Erläute­ rung und unter Voraussetzung des Betrags von 116°C (240°F) für die zweite Heizthermostattemperatur sei angenommen, daß jedwede Temperatur unter beispielsweise 113°C (235°F) eine erste Heizthermostattemperatur darstellt. Es sei angemerkt, daß der Heizthermostat 69 vom Typ her so ausgelegt ist, daß er, wenn er bei einem Temperaturanstieg am Destillationsende einmal durch einen Temperaturanstieg geöffnet worden ist, beispielsweise durch manuelles Zurückstellen wieder geschlos­ sen werden muß.

Insbesondere gemäß den Fig. 1, 2, 4, 5B und 6 umfaßt eine besonders bevorzugte Destilliereinrichtung 11 eine neuartige Anordnung, bei der die Heizschaltung 65 und Lüfterschaltung 59 miteinander verbunden bzw. elektrisch aneinandergeschaltet sind und die Heizschaltung 65 an eine elektrische Spannungs­ versorgung angeschlossen ist. Die Heizschaltung 65 schließt in einem Steckverbinder 71 mit einem Paar elektrisch leitender beabstandeter Steckstifte 73 ab, die aus dem Steckverbinder 71 herausragen. (Der Massekontaktstift ist in Fig. 6 weggelas­ sen.)

Die Plattform 13 weist eine Steckerbuchse 75 mit einem Paar beabstandeter Schlitze 77 auf. Jeder Schlitz 77 ist um einen jeweiligen elektrischen, federklemmenartigen Kontakt 79 herum vorgesehen, der jeweils wiederum mit der Leitung 45 oder 47 verbunden ist. Die Abstände der Steckstifte 73 und Schlitze 77 sind für eine Zusammenwirkung so gewählt, daß bei Bewegung des Kessels 15 und dessen Steckbuchse 71 im wesentlichen längs der horizontalen Achse 81 in die Plattform 13 hinein, die Stifte 73 mit den Schlitzkontakten 79 in elektrisch leitenden Gleit­ kontakt geraten.

Eine korrekte Positionierung des Kessels 15 bezüglich der Plattform 13 wird speziell gemäß den Fig. 1, 2 und 4 durch einen Plattformanschlag 83 und einen Kesselanschlag 85 er­ leichtert. Wenn der Kessel 15 längs der Achse 81 bewegt wird, stößt sein Anschlag 85 bei der entsprechenden Kessel/Platt­ formanlagestellung an den Anschlag 83, wobei in dieser Rela­ tivstellung von Kessel und Plattform die Stifte 73 die Kon­ takte 79 durch vollständigen Eingriff voll kontaktieren.

Zieht man speziell die Fig. 1, 2, 5B und 7 heran, sei in Erinnerung gerufen, daß der Heizthermostat 69 von der Art ist, die bei Beendigung eines Destillationszyklus zurückgestellt werden muß. Ein weiterer Aspekt der Erfindung beinhaltet einen Mechanismus 87 zum Zurückstellen eines solchen Thermostaten 69.

In diesem Teil der Beschreibung wird vorausgesetzt, daß die Destilliereinrichtung einen Destillierzyklus durchlaufen hat, bei dessen Anschluß die Heizthermostattemperatur auf eine gewisse Temperatur angestiegen ist, die zuvor als zweite Heizthermostattemperatur bezeichnet worden ist. Als Folge hiervon ist der Thermostat 69 derart ausgelöst bzw. ausgerückt worden, daß seine Rückstelltaste 89 von ihm weg ragt.

Der Rückstellmechanismus 87 umfaßt einen Rückstellbügel oder -arm 91, der (in einer speziellen Orientierung) L-förmig ist und eine Schwenkachse oder einen Drehpunkt 93 zwischen einer Hebelkontaktfläche 95 und einer Thermostatrückstellfläche 97 aufweist. Um dem Benutzer der Destilliereinrichtung 11 einen leichten Zugriff zu gewähren, weist der Kessel 15 eine Rück­ stelldrucktaste 99 (z. B. auch in Form eines Druckknopfes) auf, die in Berührung mit der Kontaktfläche 95 gerät, wenn die Taste 99 gedrückt wird. In Fig. 2 befindet sich Hebelarm 91 in seiner ersten Stellung, die seiner Ruhestellung entspricht.

Bei Fingerdruck auf die Taste 99 und damit die Oberfläche 95 verschwenkt sich der Arm 91 aus seiner ersten Stellung in die zweite oder Rücksetzstellung, die in Fig. 7 gezeigt ist. Wenn der Hebel bzw. Arm so verschwenkt wird, drückt seine Rück­ stellfläche 97 die Rückstelltaste 89 des Thermostaten 69 derart aufwärts, daß der Thermostat 69 zurückgestellt wird.

In einem besonders bevorzugten Ausführungsbeispiel wird der Arm 91 als ein zweiarmiger Hebel installiert und verwendet, bei dem die Kontaktfläche 95 und die Rückstellfläche 97 von­ einander beabstandet sind. Der Hebeldrehpunkt 93 liegt dabei zwischen diesen beiden Flächen 95, 97.

Gemäß den Fig. 1, 2, 3 und 4 wird für den Betrieb der Destilliereinrichtung 11 diese bzw. ihr Stecker in die Wand­ steckdose 57 gesteckt und der Kessel 15 wird mit Rohwasser bzw. Leitungswasser gefüllt und, wie oben erläutert, auf die Plattform 13 geschoben. Falls der Heizthermostat 69 nicht geschlossen ist, wird der Thermostat 69 gemäß obiger Beschrei­ bung in die Schließstellung zurückgestellt oder gesetzt und es wird der Destillatbehälter 17 auf die Plattform gesetzt.

Da die Heizschaltung 65 auf diese Weise gemäß Fig. 4 über die Leitungen 45, 47 gelegt ist, wird der Heizer 67 mit Strom versorgt und die Temperatur des Wassers im Kessel 15 steigt an. (Der Lüftermotor 61 arbeitet jetzt noch nicht, da davon ausgegangen wird, daß der Lüfterthermostat 63 jetzt noch auf einer ersten Lüfterthermostattemperatur liegt und noch offen ist.) Wenn das Wasser siedet und Dampf durch die Schlange 21 strömt, steigt die Temperatur des Lüfterthermostaten 63 solan­ ge an, bis diese Temperatur gleich der zweiten Lüfterthermo­ stattemperatur wird, woraufhin der Thermostat 63 schließt und den Lüftermotor 61 auf diese Weise mit Strom versorgt und erregt.

Der Heizthermostat 69, der sich auf einer ersten Temperatur befindet, bleibt geschlossen und die Destillation fährt fort, bis im Kessel 15 nur noch eine sehr geringe Wassermenge zu­ rückgeblieben ist. Aus weiter unten erläuterten Gründen steigt die Temperatur des Heizthermostaten 69 auf dessen zweite Temperatur, woraufhin der Thermostat 69 öffnet und der Siede­ vorgang abgebrochen wird. Wenn kein Dampf mehr durch die Schlange 21 strömt, fällt deren Temperatur ab und damit ein­ hergehend nimmt auch die Temperatur des Lüfterthermostaten 63 ab. Wenn die Temperatur des Thermostaten 63 auf seinen ersten Temperaturwert abgefallen ist, öffnet der Thermostat 63 und stoppt damit den Lüftermotor 61.

Automatische Abschaltung

Gemäß den Fig. 2, 4, 5A und 5B sowie 8 weist der Kessel 15 eine Behälterkomponente 101 und eine Sockelkomponente 103 auf, die eine "Schnapp-Passung" zeigen, d. h. mit einer Schnappver­ bindung ineinander einrastbar sind, und aus ABS Kunststoff gefertigt sind. Eine profilierte Pfanne oder pfannenartige Vertiefung 105 aus nicht rostendem Stahl ist unten an der Behälterkomponente 101 befestigt und umfaßt einen Barrierebe­ reich 107, eine obere Umfangsbegrenzung 109 und ein von der Umfangsbegrenzung umschriebenes, im wesentlichen flaches, paneelartig vorgesehenes Feld 107 in Form einer Platte oder Scheibe, im folgenden kurz Platte 111 genannt. Der stauwand­ artige Barrierebereich 107 und die Platte 111 stehen zuein­ ander im wesentlichen unter einem rechten Winkel und definie­ ren gemeinsam eine Nut 113 (Fig. 8), in der der Heizer 67 sitzt und, wie weiter unten erläutert, gehalten wird. Von der Pfanne 105 wird ein ringförmiger Restwasserhohlraum 115 in Form einer Vertiefung begrenzt (Fig. 5A) und dieser Hohlraum 115 und die Platte 111 definieren bzw. begrenzen einen Bereich 117, der im wesentlichen die Form eines umgekehrten Napfes aufweist und vom Hohlraum 115 und der runden Platte 111 quasi umrundet wird. Die Fig. 8 zeigt, daß der Heizer 67 sich im Bereich 117 direkt unterhalb der Kesselaufnahmekammer 119 befindet, in der das Wasser gekocht wird.

Ein Heizerhalte- oder -sicherungsteil 121 beinhaltet eine konkave Auskehlung 123 (Fig. 5B und 8), die sich konform von unten an den Heizer 67 legt und diesen haltert. Das Teil 121 klemmt den Heizer 67 zwischen sich und der Platte 111 derart ein, daß der Heizer 67 einen Wärmeübergang zur Platte 111 zeigt. In einem Ausschnitt 125 im Teil 121 sind Heizeran­ schlüsse 127 untergebracht. Ferner ist eine Wärmeabschirmung 129 vorgesehen, die Wärme zum Hohlraum 115 hin reflektiert. Die Abschirmung 129 (Fig. 5B) weist einen ersten Abschnitt 131 auf, der vom Halteteil 121 beabstandet ist, und einen zweiten flachen Abschnitt 133, der das Halteteil 121 von unten kontaktiert. Der Heizer 67 befindet sich in der aus Fig. 8 ersichtlichen Weise zwischen der Platte 111 und dem ersten Abschnitt 131.

Der Heizthermostat 69 ist im Bereich 117 zur Platte 111 so (von unten) angebracht, daß zwischen den beiden Teilen eine Wärmeübertragung stattfindet, und ist mit dem Heizer 67 so verbunden, daß der Heizer 67 automatisch abschaltet, wenn der Thermostat 69 öffnet. In einem speziellen Ausführungsbeispiel sind der Heizer 67 und der Thermostat 69 bezüglich einer horizontalen Ebene 135 fluchtend und darauf abgestimmt an­ geordnet, die parallel zur Platte 111 verläuft und zu dieser beabstandet ist. Das Halteteil 121 und die Wärmeabschirmung 129 weisen jeweils eine durchgehende Ausnehmung 137 bzw. Öffnung 139 auf. Der Thermostat 69 ragt aufwärts durch die Öffnung 139 und die Ausnehmung 137 und stößt vorzugsweise gegen die Platte 111.

Zusätzlich zu der Eigenschaft, Wärme durch deren Rückreflek­ tion zur Kammer 119 hin zu konservieren, schützt die Wärme­ abschirmung 129 auch die Destilliereinrichtungskomponenten. Dabei ist speziell zu beachten, daß sich die elektrischen Verbinder 71, 75 und der Rückstellmechanismus 87 angrenzend an und zwischen der Trägerkomponente 103 (dem Sockel 103) und der Abschirmung 129 erstrecken. Die Wärmeabschirmung, die den Heizer 67 nicht berührt, sondern in Bezug auf diesen wärmere­ flektierend wirkt, ist zwischen den Heizer 67 (auf einer Seite der Abschirmung 129) und die Verbinder 71, 75 und den Rück­ stellmechanismus 87 auf der anderen Seite der Abschirmung 129 gesetzt.

Es wird nun entsprechend den Fig. 2, 4, 5A, 5B und 8 vor­ ausgesetzt, daß der Kessel 15 gemäß obiger Beschreibung mit Rohwasser 141 gefüllt ist und daß die Destillation im Ablauf begriffen ist. Es ist zu beachten, daß während der Destilla­ tion die Platte 111 mit Rohwasser 141 bedeckt oder benetzt ist, welches die Plattentemperatur auf einem gewissen Wert um den Siedepunkt des Wassers 141 herum hält.

Das Rohwasser 141 wird durch den Siedevorgang verbraucht und dabei wird gegebenenfalls die Platte 111 freigelegt und es bleibt nur ein geringes Wasservolumen im Hohlraum 115 zurück. Zu diesem Zeitpunkt im Destillationszyklus ist der Wasserpegel etwa mit der Platte 111 niveaumäßig ausgerichtet. Wenn die Platte 111 freigelegt wird, wird deren Temperatur nicht länger auf oder in der Nähe der Wassersiedetemperatur gehalten. Mit anderen Worten steigt die Temperatur der Platte 111 an (da ja der Heizer 67 noch eingeschaltet ist und mit Strom versorgt wird) und damit einhergehend steigt auch die Temperatur des Thermostaten 69. Wenn die Temperatur des Thermostaten 69 die zweite Heizthermostattemperatur von beispielsweise 116°C (240°F) erreicht, öffnet der Thermostat 69 und trennt die elek­ trische Versorgung vom Heizer 67 ab.

Abnehmbare feststoffbeseitigende Baffle-Struktur

Unter Bezugnahme auf die Fig. 1, 2 und 5A wird eine erfin­ dungsgemäße einfach abnehmbare oder lösbare Baffle-Struktur 143 für die Destilliereinrichtung 11 erläutert, wobei die Struktur 143 einen länglichen röhrenartigen Körper 145 auf­ weist, der sich längs einer Körperachse 147 erstreckt. Der Körper 145 weist eine radial auswärts vorstehende, umlaufende Rückhalteschulter 149 auf, wobei die radiale Kranzweite (face width) der Schulter 149 und deren Außendurchmesser im wesent­ lichen der stirnseitigen Weite oder Kranzweite bzw. dem Außen­ durchmesser des Düsenendes 151 vom Rohwasserkessel entspre­ chen.

Die Struktur 143 umfaßt jeweilige erste und zweite Röhren­ abschnitte 153, 155, die sich von der Schulter 149 entgegen­ gesetzt erstrecken. Jeder Röhrenabschnitt 153, 155 ist von der Schulter zum jeweiligen ersten bzw. zweiten stirnseitigen Körperende 157 bzw. 159 konisch verjüngt.

Ein plattenartiges Baffle-Teil 161 (Fang- oder Trennplatte zum Abstrippen von Feststoffen aus dem Dampf) ist am Körper 145 fixiert und ist speziell am ersten Röhrenabschnitt 153 befe­ stigt und befindet sich am ersten stirnseitigen Ende 157. Dieses Teil 161 versperrt teilweise die Bohrung bzw. den inneren Hohlraum 163 durch den Körper 145 und weist mehrere Durchgangspassagen 165 auf. In einem besonders bevorzugten Ausführungsbeispiel sind diese Passagen kreisrund und fallen mit einer Ebene zusammen, die im wesentlichen senkrecht zur Düse 25 auf der Achse 147 bzw. zu dieser Achse verläuft.

Die Rohwasserkesseldüse 25 erstreckt sich im wesentlichen horizontal vom Kessel 15 weg. Der Baffle-Strukturkörper 145 befindet sich in der Düse 25 und dabei in teleskopartigem Eingriff mit dieser (s.a. Fig. 2). Die Struktur 143 ist mittels eines Haltebauteils 167, das beispielsweise mit einem Gewinde auf der Düse 25 angebracht wird, abnehmbar an der Düse 25 befestigt. Das Bauteil 167 weist einen ringförmigen, sich radial einwärts erstreckenden Kranz oder Rand 169 auf, der, wenn die Struktur 143 an der Düse angebracht ist und an dieser befestigt ist, in überlappendem Eingriff zur Halteschulter 149 steht.

Der Rohwasserkessel 15 und die Baffle-Struktur 143 werden mit der bevorzugten Wasserdestilliereinrichtung 11 mit deren Kondensationsplattform 13 verwendet. Diese Plattform 13 ist mit einer in ihr ausgebildeten Dampfeintrittsmündung 171 (Fig. 2) versehen. Wenn der mit der daran befestigten Baffle-Struktur 143 versehene Kessel 15 für den Wassersiede- und -kondensationsvorgang in der Plattform 13 positioniert ist, erstreckt sich die Baffle-Struktur 143 zwischen der Mündung oder Öffnung 171 und der Düse 25 und stellt eine Verbindung zwischen Düse und Mündung für durchströmenden Dampf her. Von der Mündung 171 strömt der Dampf durch das Rohr 27 und die Schlange 21, wo er zu frischem, sauberem Wasser 173 konden­ siert.

Die oben erwähnten Anschläge 83 und 85 unterstützen nicht nur den Eingriff der Stifte 73 in die Kontakte 79. Diese Anschläge 83, 85 "fixieren" auch die Verbindung der Baffle-Struktur 143 und der Dampfmündung 171. Dies bedeutet, daß beim Anstoß des Kesselanschlags 85 gegen den Plattformanschlag 83 der Benutzer sicher sein kann, daß das zweite stirnseitige Ende 159 richtig in die Dampfmündung 171 eingesetzt ist. Ferner weisen diese Anschläge 83, 85, die konform U-förmig ausgebildet sind, Führungskanten 175 (Fig. 2) auf, die sich parallel zur Achse 81 erstrecken. Diese Kanten 175 tragen dazu bei, sicherzustel­ len, daß der Rohwasserkessel 15 rotationsmäßig bezüglich der Destillatorachse 81 so orientiert ist, daß das zweite Ende 159 mit der Dampfmündung 171 ausgerichtet ist und fluchtet und die Stifte 73 bezüglich der Schlitze 77 ausgerichtet sind.

Gemäß den Fig. 2 und 5A strömt im Betrieb der Einrichtung, d. h. während des Destillierens, Dampf durch die Rohwasser­ kesseldüse 25 und insbesondere auch durch die Baffle-Struktur 143 in der Düse 25 und durch das lochscheibenförmige Baffle-Teil 161. Es soll hier keine spezielle Theorie darüber darge­ legt werden, warum das sogenannte "Stripping" (Abstreifen) auftritt, es sei jedoch darauf hingewiesen, daß das Baffle-Teil 161 gelöste Feststoffe aus dem Dampf abstrippt bzw. abstreift.

Ein spezieller Vorteil der neuartigen Baffle-Struktur 143 und dem hiermit zusammenhängenden Wasserkessel 15 besteht in der einfachen Reinigung. Im Verlauf der Zeit sammeln sich im Kessel 15, in der Düse 25 und in der Struktur 143 Verunreini­ gungen. Da die Struktur 143 einfach abnehmbar ist, können sowohl sie als auch die Düse 25 leicht gereinigt werden. Außerdem erleichtert die großzügig ausgelegte Kesselöffnung 177 die Kesselreinigung.

Die Erfindung beinhaltet zusammenfassend vorzugsweise eine Wasserdestilliereinrichtung mit verbesserter Feststoffe ent­ fernenden Baffle-Struktur 143, die einen röhrenartigen Körper 145 und ein am Körper befestigtes Baffle-Teil 161 aufweist, das mehrere Ausnehmungen zum Abstreifen gelöster Feststoffe aus durch dieses Teil hindurchtretendem Dampf aufweist, wobei sich die Struktur 143 teilweise in eine Düse 25 eines Roh­ wasserkessels 15 hineinerstreckt und mit der Düse in telesko­ pischem Eingriff steht und mittels eines Halterings 167 gehal­ tert ist, wobei sowohl der Haltering als auch die Baffle-Struktur für ihre einfache Reinigung schnell vom Rohwasser­ kessel abnehmbar sind, der in eine plattformartig vorgesehene Kondensationseinrichtung 13 der Destilliereinrichtung mit einer eingebauten Dampfeintrittsmündung 171 einsetzbar ist, wobei sich dann die Baffle-Struktur 143 zwischen der Düse 25 und der Mündung 171 erstreckt und einen Dampfkanal für eine Dampfströmung in die Kondensationsschlange 21 der Kondensa­ tionseinrichtung bildet.

Während in der vorgehenden Beschreibung in Verbindung mit wenigen bevorzugten Ausführungsbeispielen die Prinzipien der Erfindung dargelegt wurden, versteht sich, daß diese Ausfüh­ rungen beispielhalber angeführt sind und nicht als einschrän­ kend aufzufassen sind.

Claims (10)

1. Baffle-Struktur für eine Destilliereinrichtung, aufwei­ send
einen röhrenartigen Körper (145); und
ein Baffle-Teil (161) zum Abstrippen gelöster Feststoffe aus durch das Teil hindurchtretendem Dampf, welches be­ züglich des Körpers (145) fixiert ist und mehrere Durch­ lässe (165) aufweist.

2. Struktur nach Anspruch 1, in welcher der Körper (145) ein erstes und ein zweites Ende (157, 159) aufweist und das Baffle-Teil (161) am ersten Ende (157) fixiert ist.

3. Struktur nach Anspruch 1 oder 2, in welcher der Körper (145) eine Halteschulter (149) aufweist.

4. Struktur nach Anspruch 1 in Kombination mit einem Roh­ wasserkessel (15), der eine Dampfaustrittsdüse (25) auf­ weist, in die der Körper (145) teleskopisch hineinge­ steckt ist.

5. Struktur nach Anspruch 4 in Kombination mit dem Rohwas­ serkessel, in welcher der Körper (145) ein erstes und ein zweites Ende (157, 159) und eine Halteschulter (149) zwischen den Enden aufweist und sich von dieser Schulter zu jedem dieser Enden hin verjüngt.

6. Struktur nach Anspruch 5 in Kombination mit dem Rohwas­ serkessel, in welcher ein Haltebauteil (167) in überlap­ pendem Eingriff mit der Halteschulter (149) steht und an der Düse (25) angebracht ist, wodurch der Körper (145) an der Düse (25) befestigt ist.

7. Wasserdestilliereinrichtung, aufweisend
eine plattformartig vorgesehene Kondensationseinrichtung (13) mit einer Dampfeintrittsmündung (171);
einen Rohwasserkessel (15) mit einer Dampfaustrittsdüse (25); und
eine sich zwischen der Mündung (171) und der Düse (25) erstreckende Baffle-Struktur (143) mit einem röhrenarti­ gen Körper und einem darin fixierten Baffle-Teil (161).

8. Destilliereinrichtung nach Anspruch 7, in welcher die Baffle-Struktur (143) eine Halteschulter (149) und einen ersten und zweiten röhrenartigen Abschnitt (153, 155) aufweist, die sich jeweils von der Schulter weg erstrecken; und
die Baffle-Struktur (143) im ersten röhrenartigen Ab­ schnitt (153) fixiert ist.

9. Destilliereinrichtung nach Anspruch 8, in welcher ein Haltebauteil (167) in Eingriff mit dem Kessel (15) und der Halteschulter (149) steht und hierdurch die Struktur (143) am Kessel (15) befestigt.

10. Destilliereinrichtung nach Anspruch 8 oder 9, in welcher der erste röhrenartige Abschnitt (153) ein erstes Ende (157) aufweist und die Baffle-Struktur am ersten Ende vorgesehen ist.