DE202008010805U1 - Einrichtung zum Verdampfen von kalkhaltigem Wasser mittels elektrischer Beheizung - Google Patents
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Abstract
Einrichtung zum Verdampfen von kalkhaltigem Wasser mittels elektrischer Beheizung, bei der ein Wasserbehälter (1) über einen Wasserschlauch (2), eine Pumpe (3) und einen Spritzschlauch (4) mit einem Verdampfer (5) verbunden ist, wobei der Verdampfer (5) über einen Dampfschlauch (6) mit einem Rohrstutzen (7) eines extern angeordneten Sammlers (8) verbunden ist, an der Unterseite des Sammlers (8) ein Rücklaufstutzen (10) angebracht ist und die Unterseite des Sammlers (8) einen Neigungswinkel von 5° bis 10° gegenüber der Horizontalen (8) aufweist, am Rücklaufstutzen (10) ein Rücklaufschlauch (12), der in den Wasserbehälter (1) führt, angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass im oberen Drittel des Verdampfers (5) eine mit dem Spritzschlauch (4) verbundene Einspritzdüse (17) unmittelbar über einer an der Unterseite des Verdampfers (5) befindlichen Temperaturregeleinrichtung (15) angeordnet ist, wobei der Abstand (18) der Einspritzdüse (17) von der Temperaturregeleinrichtung (15) kleiner 15 mm ist, dass der Dampfschlauch (6) über einen Dampfstutzen (20) mit dem Verdampfer...
Description
- Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Verdampfen von kalkhaltigem Wasser mittels elektrischer Beheizung, insbesondere zur Anwendung in elektrischen Hausgeräten und Elektrowerkzeugen, bei der der Dampf mit einem Schlauch oder einer Rohrleitung zu einem vom Dampferzeuger entfernten Sammler geleitet wird.
- Bei einem Dampferzeuger, der bei atmosphärischem Druck arbeitet, wie aus
DE 697 08 943 T2 bekannt, handelt es sich um eine Lösung für industrielle Anwendung mit regelmäßigen Wartungsintervallen zur Entkalkung. Ein lebenslang wartungsfreier Betrieb ist mit diesem Dampferzeuger nicht möglich. - Aus
DE 103 58 940 A1 ist bekannt, mit einem Minimum an Komponenten tropfenfreien Dampf zu erzeugen. Nachteilig an einer derartigen Lösung ist, dass sich dann, wenn der Dampf mit einem Schlauch oder einer Rohrleitung zu einem vom Dampferzeuger entfernten Ort geleitet wird, in dem Schlauch oder der Rohrleitung Kondensat bildet. Dieses Kondensat führt zur nicht gewollten Tropfenbildung im Wasserdampf. Es ist zwar möglich, mit Hilfe einer Düse am Dampfaustritt die Wassertropfen mit dem Wasserdampf, der an dieser Stelle eine sehr hohe Geschwindigkeit hat, zu zerstäuben. Allerdings werden dadurch die Druckverhältnisse im System so nachteilig verändert, dass sicherheitstechnische Komponenten sowie druckfester Aufbau einer kostengünstigen Lösung entgegenstehen und sich lösende feste Bestandteile aus mineralischen Rückständen im Verdampfer verstopfen die Düse nach kurzer Betriebszeit. - Aus
DE 10 2005 048 768 C2 ist eine Einrichtung zum Verdampfen von Wasser mittels elektrischer Beheizung zur tropfenfreien Dampferzeugung bekannt, bei der ein Wasserbehälter über einen Wasserschlauch, eine Pumpe und einen Spritzschlauch mit einem Verdampfer verbunden ist, wobei der Verdampfer über einen Dampfschlauch mit einem Rohrstutzen eines extern angeordneten Sammlers verbunden ist, und an der Unterseite des Sammlers ein Rücklaufstutzen angebracht ist. Die Unterseite des Sammlers weist dabei einen Neigungswinkel von 5° bis 10° gegenüber der Horizontalen auf. Am Rücklaufstutzen ist ein Rücklaufschlauch, der in den Wasserbehälter führt, angeordnet. Nachteilig an dieser Lösung ist, dass kalkhaltiges Wasser Rückstände im Verdampfer bildet, die nach längerer Betriebszeit zu Funktionsstörungen führen. - Aufgabe der Erfindung ist eine Einrichtung zum Verdampfen von kalkhaltigem Wasser mittels elektrischer Beheizung, mit der auf einfachste Weise und drucklos tropfenfreier Dampf zur Anwendung in elektrischen Hausgeräten und Elektrowerkzeugen erzeugt wird und bei der mineralische Anteile, die zum Beispiel durch abgelöste Rückstände kalkhaltigen Wassers im Dampf enthalten sind, vor dem Dampfaustritt abgesondert werden.
- Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch die Merkmale des Hauptanspruchs gelöst. Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen dargestellt.
- Die Vorteile der Erfindung bestehen darin, dass auf einfachste Weise und drucklos tropfenfreier Dampf aus kalkhaltigem Wasser erzeugt wird und die Funktion des Verdampfers infolge mineralischer Ablagerungen nicht beeinträchtigt wird. Ein weiterer Vorteil ist, dass mineralische Rückstände aus dem Verdampfer getrennt, in einem Behälter gesammelt und somit die Selbstreinigung des Systems unterstützt wird.
- Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispieles näher erläutert. Die dazugehörige Zeichnung zeigt in
1 den prinzipiellen Aufbau des Verdampfers in der Zusammenschaltung mit allen Bauteilen. - In einem Wasserbehälter
1 befindet sich das zu verdampfende Wasser, das von einer Pumpe3 über einen Wasserschlauch2 angesaugt und über einen Spritzschlauch4 und eine Einspritzdüse17 in einen Verdampfer5 eingespritzt wird, wobei der Verdampfer5 mit einem Neigungswinkel19 von 5° bis 10° angeordnet ist. - Die Einspritzdüse
17 ist bis auf einen Abstand18 , der kleiner als 15 mm, vorzugsweise 5 mm bis 10 mm, ist, an den Boden des Verdampfers5 herangeführt. Auf der Unterseite des Verdampfers5 unter der Einspritzdüse17 befindet sich eine Temperaturregeleinrichtung15 , beispielsweise ein herkömmlicher Temperaturregler, der eine Heizung16 schaltet. Somit wird der Temperaturregler sicher und ohne zeitliche Verzögerung von dem eingespritzten Wasser thermisch beeinflusst. Die Temperaturregeleinrichtung15 kann aber auch ein elektronischer Sensor sein, der die Pumpe3 im Zusammenspiel mit einer geeigneten elektronischen Schaltung schaltet. - Das eingespritzte Wasser läuft durch den Neigungswinkel
19 des Verdampfers5 , der im Ausführungsbeispiel ungefähr 8° beträgt, über seine Bodenfläche nach unten. Die glatte Bodenfläche des Verdampfers5 und die thermisch bedingten Ausdehnungen aller Teile bewirken das Abplatzen mineralischer Rückstände und verhindern die Bildung mineralischer Brücken zwischen der Einspritzdüse17 und dem Verdampfer5 . Über einen Dampfstutzen20 verlässt der Wasserdampf den Verdampfer5 . - Die Temperaturregeleinrichtung
15 , die Einspritzdüse17 und der Dampfstutzen20 befinden sich im oberen Drittel des Verdampfers5 . Der im Verdampfer5 erzeugte Wasserdampf strömt über einen Dampfschlauch6 und einen Rohrstutzen7 in einen Sammler8 und steht an einer Öffnung9 des Sammlers8 tropfenfrei zur Verfügung. Der Sammler8 ist ein Hohlkörper in runder oder eckiger Form. Sich im Dampfschlauch6 bildende Tropfen aus Kondensat sowie im Dampf enthaltene gelöste mineralische Rückstände13 aus dem Verdampfer5 werden im Sammler8 abgeschieden und, bedingt durch einen Neigungswinkel14 gegenüber der Horizontalen, der ungefähr 5° bis 10° beträgt, über einen Rücklaufstutzen10 sowie einen Rücklaufschlauch12 in den Wasserbehälter1 geführt. Zur Unterstützung der Abscheidung kann im Sammler8 eine Prallplatte11 vorgesehen werden. Während die Wassertropfen im Wasserbehälter1 erneut der Verdampfung zugeführt werden, setzen sich mineralische Rückstände13 am Boden des Wasserbehälters1 ab. Bei der Neufüllung des Wasserbehälters1 können die mineralischen Rückstände13 entfernt werden. Im Sammler8 verbleibende mineralische Rückstände werden durch Spülung mit Wasser oder Öffnung und Reinigung des Sammlers8 entfernt. - Es ist üblich, bei einem Verdampfer
5 mit einer Leistung von 2 Kilowatt einen Dampfschlauch6 mit einem lichten Durchmesser von 5 Millimetern zu verwenden. Dann gilt der Verdampfer5 als drucklos, wenn auch der Dampfstutzen20 mindestens diesen lichten Durchmesser hat. Die Einspritzdüse17 ist für die Druckverhältnisse nicht entscheidend, soll aber zur Gewährleistung der zuverlässigen Funktion des Systems einen lichten Durchmesser von kleiner oder gleich 5 mm haben. Wenn der Durchmesser der Einspritzdüse17 größer ist, ist es vorteilhaft, diesen Querschnitt auf der dem Temperaturregler15 zugewandten Seite durch Verformung angemessen zu reduzieren. - In einer vorteilhaften Ausführung ist die Einspritzdüse
17 auf der dem Temperaturregler15 zugewandten Seite in einem spitzen Winkel von beispielsweise 30° schräg angeschnitten, so dass das eingespritzte Wasser gezielt auf den Boden des Verdampfers5 geleitet wird. - In einer weiteren sehr vorteilhaften Ausführung ist der Sammler
8 als offenes System ausgeführt und kann auf diese Weise konstruktiv einfach in einem Gerätegehäuse integriert werden. Versuche haben ergeben, dass das offene System sowohl mit als auch ohne die Prallplatte11 für einfache Anwendungszwecke gute Ergebnisse bringt. - In einer weiteren Ausführung ist die Pumpe
3 ein Magnetventil, das Wasser aus einem Wasserleitungsnetz zuschaltet. Die Pumpe3 bzw. das Magnetventil wird im Ausführungsbeispiel von einem Temperaturregler geschaltet. - Versuche haben ergeben, dass die erfindungsgemäße Einrichtung bei einer Länge des Dampfschlauches
6 von 2 Metern noch gute Ergebnisse zeigt. Dadurch kann man auch bei Großgeräten den Dampf in schwer zugängige Stellen führen, ohne Probleme mit der Kondensatbildung im Dampfschlauch6 zu bekommen. - Bei weniger hohen Ansprüchen an die Qualität des Dampfes ist das System auch ohne den Sammler
8 einsetzbar. - Der drucklose Betrieb des Systems gestattet die Ausführung des Verdampfers
5 in einfachster Weise, z. B. aus Edelstahlblech, und dadurch besonders massearm. -
- 1
- Wasserbehälter
- 2
- Wasserschlauch
- 3
- Pumpe
- 4
- Spritzschlauch
- 5
- Verdampfer
- 6
- Dampfschlauch
- 7
- Rohrstutzen
- 8
- Sammler
- 9
- Öffnung
- 10
- Rücklaufstutzen
- 11
- Prallplatte
- 12
- Rücklaufschlauch
- 13
- Rückstände
- 14
- Neigungswinkel Sammler
- 15
- Temperaturregeleinrichtung
- 16
- Heizung
- 17
- Einspritzdüse
- 18
- Abstand
- 19
- Neigungswinkel Verdampfer
- 20
- Dampfstutzen
- ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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- Zitierte Patentliteratur
-
- - DE 69708943 T2 [0002]
- - DE 10358940 A1 [0003]
- - DE 102005048768 C2 [0004]
Claims (10)
- Einrichtung zum Verdampfen von kalkhaltigem Wasser mittels elektrischer Beheizung, bei der ein Wasserbehälter (
1 ) über einen Wasserschlauch (2 ), eine Pumpe (3 ) und einen Spritzschlauch (4 ) mit einem Verdampfer (5 ) verbunden ist, wobei der Verdampfer (5 ) über einen Dampfschlauch (6 ) mit einem Rohrstutzen (7 ) eines extern angeordneten Sammlers (8 ) verbunden ist, an der Unterseite des Sammlers (8 ) ein Rücklaufstutzen (10 ) angebracht ist und die Unterseite des Sammlers (8 ) einen Neigungswinkel von 5° bis 10° gegenüber der Horizontalen (8 ) aufweist, am Rücklaufstutzen (10 ) ein Rücklaufschlauch (12 ), der in den Wasserbehälter (1 ) führt, angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass im oberen Drittel des Verdampfers (5 ) eine mit dem Spritzschlauch (4 ) verbundene Einspritzdüse (17 ) unmittelbar über einer an der Unterseite des Verdampfers (5 ) befindlichen Temperaturregeleinrichtung (15 ) angeordnet ist, wobei der Abstand (18 ) der Einspritzdüse (17 ) von der Temperaturregeleinrichtung (15 ) kleiner 15 mm ist, dass der Dampfschlauch (6 ) über einen Dampfstutzen (20 ) mit dem Verdampfer (5 ) verbunden ist, wobei der Dampfstutzen (20 ) einen lichten Durchmesser von mindestens 5 mm aufweist, und dass der Verdampfer (5 ) einen Neigungswinkel (19 ) von 5° bis 10° aufweist. - Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand (
18 ) der Einspritzdüse (17 ) von der Temperaturregeleinrichtung (15 ) 5 mm bis 10 mm beträgt. - Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Einspritzdüse (
17 ) auf der der Temperaturregeleinrichtung (15 ) zugewandten Seite zu einem kleineren Querschnitt verformt ist. - Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Einspitzdüse (
17 ) auf der der Temperaturregeleinrichtung (15 ) zugewandten Seite in einem spitzen Winkel von 30° schräg angeschnitten ist. - Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Sammler (
8 ) ein offenes System mit einer Prallplatte (11 ) ist. - Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Dampfschlauch (
12 ) eine Länge bis zu zwei Metern hat. - Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Verdampfer (
5 ) besonders massearm aus Edelstahlblech ist. - Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Pumpe (
3 ) ein Magnetventil ist. - Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Temperaturregeleinrichtung (
15 ) ein herkömmlicher Temperaturregler ist. - Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Temperaturregeleinrichtung (
15 ) ein elektronischer Sensor ist, der die Pumpe (3 ) über eine elektronische Schaltung schaltet.
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