DE19857730A1

DE19857730A1 - Wasser-Konditionierungs-Gerät zur Modifizierung der Kalk-Ausfällung

Info

Publication number: DE19857730A1
Application number: DE19857730A
Authority: DE
Inventors: Manfred Fulsche
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1997-12-11
Filing date: 1998-12-10
Publication date: 1999-07-29

Description

Die Erfindung betrifft ein Wasser-Konditionierungs-Gerät, welches in eine Wasserleitung eingebaut ist und in welchem ein (annähernd raum- und zeitgleicher sowie weitestgehend raumausfüllender) energetischer Eintrag (von integriertem magnetischem Fluß und elektrischem Strom) auf das durchfließende Wasser zu dessen Konditionierung zwecks Modifizierung der Kalk-Ausfällung erfolgt.

Bekannt sind derartige Geräte, bei denen zur Konditionierung des durchströmenden Wassers eine energetische Bearbeitung in einem magnetischen oder in einem elektrischen Feld angewandt wird (bspw. DE-36 32 257 A1, DE-42 40 405 A1).

Ferner sind solche Geräte bekannt, bei denen zur Konditionierung des durchströmenden Wassers eine serielle energetische Bearbeitung in einem magnetischen Feld und in einem elektrischen Feld in jeweils separaten aufeinanderfolgenden Geräteabschnitten erfolgt (bspw. EP-O 423 827 A1).

Weitere Vorrichtungen sind bekannt, bei denen zur Konditionierung des durchströmenden Wassers auch eine diffuse, teilweise parallele energetische Bearbeitung in einem magnetischen Feld und in einem elektrischen Feld bzw. mit galvanischem Strom in einem einzelnen Geräteabschnitt vorgesehen ist (bspw. DE-41 08 336 A1).

Außerdem ist eine Erfindung bekannt, bei der eine Verkopplung von elektrischem und magnetischem Feld zu einem resultierenden Feld führen soll (DE-297 02 380 U1).

Alle vorgenannten Einrichtungen haben den Nachteil, daß die separate - einzelne oder serielle - und auch die teilweise parallele energetische Bearbeitung des durchströmenden Wassers im magnetischen Feld oder/und im elektrischen Feld mit galvanischem Strom zu dessen Konditionierung zwecks Modifizierung der Kalk-Ausfällung insbesondere bei hohen Wasserhärten nicht ausreichend effizient ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein energetisches Gerät zu schaffen, welches den Wirkungseffekt der Wasserkonditionierung so verbessert, daß auch bei höheren Wasserhärten die entsprechende Modifizierung der Kalk-Ausfällung gewährleistet ist, wobei der konstruktive und bauliche Aufwand zu verringern ist, wodurch eine technisch-technologische Vereinfachung erreicht wird.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß durch Magnetfelder von Magneten und elektrische Felder zwischen Elektroden, die in einem Geräteabschnitt bzw. in einem Geräteraum integriert, d. h. gemeinsam und zueinander in vorbestimmter Weise angeordnet sind, auf das durchfließende Wasser ein paralleler, also annähernd raum- und zeitgleicher sowie weitestgehend raumausfüllender energetischer Eintrag mittels sich durchdringenden magnetischen Flusses und elektrischen Stromes (Ionenstromes) erfolgt.

Infolge der Zusammenführung von magnetischen und elektrischen Wirkelementen in einem Geräteabschnitt bzw. in einem Geräteraum wird die Anzahl der Bauteile wesentlich verringert, wodurch der konstruktive und bauliche Aufwand gesenkt und die technisch-technologische Ausführung vereinfacht wird.

Im folgenden wird die Erfindung anhand von zwei Ausführungsbeispielen und zugehöriger schematischer Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine Wasser-Konditionierungs- Einrichtung (mit ringkonzentrischer Axialdurchströmung),

Fig. 2 einen Längsschnitt durch eine Variante einer Wasser- Konditionierungs-Einrichtung (mit Radialdurchströmung und sequentiellen axialen Umleitungen),

Fig. 3 einen Querschnitt durch die Einrichtung nach Fig. 2 entlang der Schnittlinie A-A.

Die Wasser-Konditionierungs-Einrichtung in Fig. 1 umfaßt als eine Baueinheit ein Gehäuserohr 1 aus nichtmagnetischem oder auch aus weichmagnetischem Material, ein abgedichtet aufgeschraubtes Kopfteil 3 für den Wasserzufluß und ein abgedichtet aufgeschraubtes Fußteil 5 für den Wasserabfluß. Im Inneren wird von einem oberen und einem unteren Zentrierring 7, 9 aus jeweils elektrisch und magnetisch nichtleitendem Material ein magnetisch-elektrischer Energieübertrager 11 fixiert, wobei der Energieübertrager 11 aus einem Elektroden-Rohr 17 besteht, das beidseitig mit Deckscheiben 19 dicht verschlossen ist und welches im Inneren mehrere Permanentmagneten 13 derart aufnimmt, daß sich in Längsachsrichtung der Vorrichtung gleichnamige Magnetpole gegenüberstehen und diese jeweils voneinander durch weichferritische oder weichmagnetische Magnetfeld-Leitscheiben 15 beabstandet sind, wobei das Elektrodenrohr 17 zum Gehäuserohr 1 konzentrisch derart gehaltert ist, daß zwischen Elektrodenrohr 17 und Gehäuserohr 1 ein Durchströmungsraum 2 für das zu behandelnde Wasser verbleibt. Die Permanentmagneten 13, die Magnetfeld-Leitscheiben 15 und die Deckscheiben 19 werden mittig durch die aus dem Elektroden-Rohr 17 herausgeführte-Elektrode 21 durchdrungen und mittels der Schrauben 23 verspannt. Durch eine Kontaktbrücke 25 und eine durch ein beiderseits abgedichtetes Isolierstück 27 geführte Kontaktschraube 29 ist der elektrische Anschluß der Elektrode 21 zu einem Gleich- oder Wechselspannungs-Impulsgenerator 31, vorzugsweise im Niederspannungsbereich, gegeben, wobei dessen Gegenpol über das Kopfteil 3 oder Fußteil 5 am Gehäuserohr 1 anliegt.

Das am Kopfteil 3 zufließende Wasser kann, sofern die Durchtrittsöffnung des oberen Zentrierringes 7 als schaufelförmige Leiteinrichtung ausgelegt ist, zwecks Verlängerung von Energieeintragweg und -zeit zu seiner Axialströmung von einer Rotationsströmung überlagert sein. Dabei erfolgt im Durchströmungsraum 2 zwischen Gehäuserohr 1 und magnetisch elektrischem Energieübertrager 11 der weitestgehend raumausfüllende Energieeintrag durch den magnetischen Fluß, mit Wechsel der Polung der sequentiell aufeinanderfolgenden Magnetfeld-Leitscheiben 15 und somit der Flußrichtung, und in bezug auf die einzelnen sequentiellen Abschnitte annähernd raum- und zeitgleich sowie weitestgehend raumausfüllend der Energieeintrag durch den elektrischen Strom (Ionenstrom) infolge des elektrischen Feldes aus der anliegenden Impulsspannung. Sofern der untere Zentrierring 9 gegebenenfalls gleichzeitig als schaufelförmige Leiteinrichtung - in Gegenrichtung zu Leitring 7 - ausgelegt ist, kann das integriert konditionierte Wasser strömungsgerichtet aus dem Fußteil 5 abfließen.

Eine Variante der Wasser-Konditionierungs-Einrichtung in Fig. 2 umfaßt als eine Baueinheit ein Gehäuserohr 1 aus nichtmagnetischem oder auch aus weichmagnetischem Material, ein abgedichtet aufgeschraubtes Kopfteil 3 für den Wasserzufluß und ein abgedichtet aufgeschraubtes Fußteil 5 für den Wasserabfluß. Im Inneren fixieren Distanzhalbringe 107 aus elektrisch und magnetisch nichtleitendem Material sowie mehrere, im Richtungssinn alternierende, das Elektrodenrohr 17 in Längsrichtung wechselseitig umfassende, am Gehäuserohr 1 anliegende Strömungsleitscheiben 141 einen magnetisch-elektrischen Energieübertrager 11, der mittels der aufmontierten Strömung- Leitscheiben 141 zentriert wird, so daß im konzentrischen Durchströmungsraum 2, wie nach Fig. 1 in diesem Ausführungsbeispiel akonzentrische Umlenkzonen 20 gebildet sind. Die Strömung- Leitscheiben 141 sind dabei als einseitig, bis in den Bereich des Elektrodenrohrs 17 abgeflachte und im übrigen am Gehäuserohr 1, anliegende Lochscheiben aus elektrisch und magnetisch nichtleitendem Material ausgebildet.

Der magnetisch-elektrische Energieübertrager 11 besteht aus hartferritischen Permanentmagneten 13, wobei sich in Längsachsrichtung der Vorrichtung gleichnamige Magnetpole gegenüberstehen und diese jeweils voneinander durch weichferritische oder weichmagnetische Magnetfeld-Leitscheiben 15 innerhalb eines magnetisch nichtleitenden, aber elektrisch leitenden Elektroden-Rohres 17, das durch Deckscheiben 19 mittels einer Elektrode 21 und aufgeschraubter Muttern 23 dicht abgeschlossen ist, beabstandet sind. Durch eine Kontaktbrücke 25 und eine durch ein beiderseits abgedichtetes Isolierstück 27 geführte Kontaktschraube 29 ist der elektrische Anschluß zu einem Gleich- oder Wechselspannungs-Impulsgenerator 31, vorzugsweise im Niederspannungsbereich, gegeben, dessen Gegenpol über das Kopfteil 3 oder das Fußteil 5 am Gehäuserohr 1 anliegt. Die magnetisch und elektrisch nichtleitenden Strömungs-Leitscheiben 141 sind mit ihren freigeschnittenen Segmenten für den Wasserdurchfluß alternierend entgegengesetzt und jeweils in Höhe der Magnetfeld-Leitscheiben 15 angeordnet sowie gegen Distanzhülsen 143 aus magnetisch und elektrisch nichtleitendem oder auch leitendem Material durch magnetisch nichtleitende oder auch leitende Streben 145 und Muttern 147 verspannt.

Das am Kopfteil 3 zufließende Wasser wird im Bereich des freien Segmentes der ersten Strömungs-Leitscheibe 141 in der folgenden Umlenkzone 20 axial - radial umgelenkt und umströmt den magnetisch elektrischen Energieübertrager 11 beiderseits im Durchströmungsraum 2 zwischen der ersten und der nächsten Strömungs-Leitscheibe 141. Dabei erfolgt im Durchströmungsraum 2 zwischen Gehäuserohr 1 und magnetisch-elektrischem Energieübertrager 11 innerhalb der ersten und der nächsten Strömungs-Leitscheibe 141 der weitestgehend raumausfüllende Energieeintrag durch den magnetischen Fluß infolge des Magnetfeldes und annähernd raum- und zeitgleich sowie weitestgehend raumausfüllend der Energieeintrag durch den elektrischen Strom (Ionenstrom) infolge des elektrischen Feldes aus der anliegenden Impulsspannung. In der sequentiellen Abfolge der Strömungs- Leitscheiben 141 wechselt die Polung der mittig eingeordneten, zwischen den Magnetfeld-Leitscheiben 15 gelagerten Permanentmagneten 13 und somit die magnetische Flußrichtung jeweils in den Bereichen der radial - axial - radialen Strömungsumlenkungen in den Umlenkzonen 20, was mittels der eintretenden Verwirbelung des Wassers in diesen Zonen des Magnetflußwechsels und der Strömungsumlenkungen den Energieeintrag durch die hydrodynamische Komponente verstärkt. Danach wiederholt sich jeweils der Energieeintrag im Durchströmungsraum 2 zwischen Gehäuserohr 1 und magnetisch elektrischem Energieübertrager 11 in das innerhalb benachbarter Strömungs-Leitscheiben 141 durchströmende Wasser weitestgehend raumausfüllend durch den magnetischen Fluß infolge des Magnetfeldes und annähernd raum- und zeitgleich sowie weitestgehend raumausfüllend durch den elektrischen Strom (Ionenstrom) infolge des elektrischen Feldes aus der anliegenden Impulsspannung. Mit der letzten Strömungs- Leitscheibe 141 wird das integriert konditionierte Wasser wieder radial - axial umgelenkt und fließt aus dem Fußteil 5 ab.

Zur Verdeutlichung der anhand von Fig. 2 beschriebenen Ausführungsform zeigt Fig. 3 einen Querschnitt durch die Einrichtung nach Fig. 2 entlang einer Schnittlinie A-A.

Alle in der Beschreibung und den nachfolgenden Zeichnungen dargestellten Merkmale können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination miteinander erfindungswesentlich sein.

Bezugszeichenliste

1

Gehäuserohr

11

Energieübertrager

107

Distanzhalbringe

13

Permanentmagneten

141

Strömungs-Leitscheiben

143

Distanzhülsen

145

Strebe

147

Mutter

15

Magnetfeld-Leitscheiben

17

Elektrodenrohr

19

Deckscheibe

2

Durchströmungsraum

20

Umlenkzone

21

Elektrode

23

Muttern

25

Kontaktbrücke

27

Isolierstück

29

Kontaktschraube

3

Kopfteil

31

Gleich- oder Wechselspannungsgenerator

5

Fußteil

7

oberer Zentrierring

9

unterer Zentrierring

Claims

1. Wasser-Konditionierungs-Gerät zur Modifizierung der Kalk- Ausfällung bestehend aus einem Gehäuserohr (1), das dichtend mit einem Kopfteil (3) und einem Fußteil (5) abgeschlossen ist, wobei diese Teile mit Anschlußöffnungen für einen Wasserzu- bzw.-ablauf versehen sind, einem magnetisch-elektrischen Energieübertrager (11), der über geeignete Stützmittel (7, 9; 141) mit dem Gehäuserohr (1) gehaltert ist, wobei der Energieübertrager (11) aus einem Elektroden-Rohr (17) besteht, das beidseitig mit Deckscheiben (19) verschlossen ist und welches im Inneren mehrere Permanentmagneten (13) derart aufnimmt, daß sich in Längsachsrichtung der Vorrichtung gleichnamige Magnetpole gegenüberstehen und diese jeweils voneinander durch weichferritische oder weichmagnetische Magnetfeld-Leitscheiben (15) beabstandet sind, wobei das Elektrodenrohr (17) zum Gehäuserohr (1) konzentrisch derart gehaltert ist, daß zwischen Elektrodenrohr (17) und Gehäuserohr (1) ein Durchströmungsraum (2) für das zu behandelnde Wasser verbleibt, weiterhin eine, alle Baugruppen (13; 15; 19) mittig durchdringende und wenigstens einseitig aus dem Elektroden-Rohr (17) herausgeführte Elektrode (21) vorgesehen ist, zwischen der und dem Gehäuserohr (1), über das Kopfteil (3) oder das Fußteil (5), ein Gleich- oder Wechselspannungs-Impulsgenerator (31) angreift.

2. Wasser-Konditionierungs-Gerät zur Modifizierung der Kalk- Ausfällung nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß die Elektrode (21) als Spannstrebe gefertigt ist und durch die Stützmittel, welche durch einen unteren und einen oberen, elektrisch isolierenden, mit Durchtrittsöffnungen versehenen Zentrierring (7, 9) gebildet sind, und die Muttern (23) gehaltert wird.

3. Wasser-Konditionierungs-Gerät zur Modifizierung der Kalk- Ausfällung nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß die Stützmittel als mehrere, im Richtungssinn alternierende, das Elektrodenrohr (17) in Längsrichtung wechselseitig umfassende, gegen das Gehäuserohr (1) anliegende Strömungsleitscheiben (141) ausgebildet sind, so daß akonzentrische Umlenkzonen (20) gebildet sind.

4. Wasser-Konditionierungs-Gerät zur Modifizierung der Kalk- Ausfällung nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuserohr (1) aus einem nicht magnetischen oder weichmagnetischen Material gefertigt ist.

5. Wasser-Konditionierungs-Gerät zur Modifizierung der Kalk- Ausfällung nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß das Elektrodenrohr (17) aus einem magnetisch nichtleitenden aber elektrisch leitenden Material gefertigt ist.

6. Wasser-Konditionierungs-Gerät zur Modifizierung der Kalk- Ausfällung nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß die Zentrierringe (7, 9) sowie die Strömungsleitscheiben (141) aus einem elektrisch und magnetisch nichtleitenden Material gefertigt sind.

7. Wasser-Konditionierungs-Gerät zur Modifizierung der Kalk- Ausfällung nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß die Permanentmagneten (13) aus einem hartferritischen oder hartmagnetischen Material gefertigt.

8. Wasser-Konditionierungs-Gerät zur Modifizierung der Kalk- Ausfällung nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß die Elektrode (21) über eine, durch ein beiderseits abgedichtetes, den Kopfteil (3) oder Fußteil (5) durchsetzendes Isolierstück (27) geführte Kontaktschraube (29) mit der Deckscheibe (19) über eine Kontaktbrücke (25) elektrisch leitend mit dem Gleich- oder Wechselspannungs-Impulsgenerator (31) in Verbindung steht.

9. Wasser-Konditionierungs-Gerät zur Modifizierung der Kalk- Ausfällung nach Anspruch 2 dadurch gekennzeichnet, daß die Durchtrittsöffnungen in den Zentrierringen (7, 9) derart ausgebildet sind, insbesondere als schaufelförmige Leiteinrichtungen, daß sie das durchströmende Wasser mit einem Drall versehen.

10. Wasser-Konditionierungs-Gerät zur Modifizierung der Kalk- Ausfällung nach Anspruch 3 dadurch gekennzeichnet, daß die Strömungsleitscheiben (141) durch einseitig, bis in den Bereich des Elektrodenrohrs (17) abgeflachte und im übrigen am Gehäuserohr (1) anliegende Lochscheiben gebildet sind.

11. Wasser-Konditionierungs-Gerät zur Modifizierung der Kalk- Ausfällung nach den Ansprüchen 3 und 10 dadurch gekennzeichnet, daß die Strömungs-Leitscheiben (141) alternierend entgegengesetzt und jeweils in Höhe der Magnetfeld-Leitscheiben (15) angeordnet und voneinander durch Distanzhülsen (143) beabstandet und vermittels zweier Streben (145) mit Muttern (147) verspannt sind.