DE3134967A1

DE3134967A1 - Vorrichtung zur kalksteinverhinderung in wasserbehaeltern

Info

Publication number: DE3134967A1
Application number: DE19813134967
Authority: DE
Inventors: Hans 9500 Wil St. Gallen Lüber
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1981-03-05
Filing date: 1981-09-03
Publication date: 1982-09-16
Also published as: CH649976A5

Description

Vorrichtung zur Kalksteinverhinderung in Wasserbehältern
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Kalksteinverhinderung in Wasserbehältern. Die Wasseraufbereitung durch elektrolytische Neutralisation in einem Stromfeld für den industriellen und privaten Verbrauch ist bereits seit langem bekannt. So werden beispielsweise für die Entkalkung und Aufbereitung von Wasser Druckgefasse verwendet, in denen eine Reinmagnesium-Anodenbatterie und eine Chromstahl-Kathode eingebaut sind. Durch das galvanisch bedingte Gleichstromfeld werden die Kalkionen elektrisch gleichgerichtet, wodurch der Kalk durch Ionisierung in weicher Form ausgeschieden wird. Eine Ablagerung des Kalkes in Form von Kesselstein an den Innenwänden von Boilern, Rohrleitungen usw. wird dadurch zuverlässig vermieden. Mit Hilfe von Kontroll- und Steuergeräten und unter Umständen durch Verwendung eines zusätzlichen Stützstromes wird der Aufbereitungsvorgang überwacht bzw. geregelt.
Ein Nachteil der bekannten Vorrichtungen besteht darin, dass sie relativ aufwendig und daher mit hohen Kosten verbunden sind. Die Installationen sind ausserdem verhältnismässig gross und eignen sich nicht für die Aufbereitung kleinerer Wassermengen. Insbesondere im Haushaltungsbereich besteht Jedoch OL das Bedürfnis, ohne aufwendige Installationen auch kleinste Wassermengen entkalken zu können. So insbesondere bei Klosett-Spülkästen, Boilern, Kaffeemaschinen, Giesskannen, usw.
Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung zur Kalksteinverhinderung in Wasserbehältern zu schaffen, welche leicht gehandhabt werden kann, auf einfachste Weise herzustellen ist, und welche auch bei kleinen Abmessungen eine optimale Wirkung entfaltet. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass die Vorrichtung ein galvanisches Element ist, welches eine twa rohrf nige Kathode aufweist, in deren Zentrum eine etwa zylindrische Anode mittels einer Halterung derart angeordnet ist, dass über die Halterung die beiden Pole kurzgeschlossen sind. Ein derartiges Element lässt sich ersichtlicherweise auf besonders einfache Weise herstellen und handhaben. Durch die rohrförmige Kathode entsteht ein kreisringförmiges Stromfeld rund um die Anode, welches eine besonders optimale Wirkung entfaltet. Die Kathode bildet ausserdem eine Art Schutzkäfig um die Anode, welche in der Regel aus einem relativ weichen Metall besteht.
Eine besonders vorteilhafte Anordnung ergibt sich, wenn die Halterung an einem Ende der rohrförmigen Kathode angeordnet ist.
Dadurch kann die Halterung z.B. als Flacheisen ausgebildet sein, welches über ein Ende der rohrförmigen Kathode geschweisst wird.
Die Halterung kann zudem als Haltegriff oder zum Aufhängen der Vorrichtung dienen.
Eine besonders vorteilhafte Wirkung ergibt sich, wenn die zylindrische Anode kürzer ist als die rohrförmige Kathode. Auf diese Weise entsteht zwischen einem Ende der rohrförmigen Kathode und dem entsprechenden Ende der Anode ein Abstand. Dieser Abstand ist dort von Bedeutung, wo die Vorrichtung auf den Boden eines Wasserbehälters gestellt wird. Am Boden eines Behälters bildet sich in der Regel durch den ausgeschiedenen Kalk oder durch andere Verunreinigungen ein Bodensatz. Um zu vermeiden, dass die Anode in diesen Bodensatz eintaucht, ist sie kürzer ausgebildet als die Kathode. Damit wird vermieden, dass über den Bodensatz ein zusätzlicher Kurzschluss zwischen Anode und Kathode entsteht.
Wenn die rohrförmige Kathode über ihren gesamten Umfang verteilte Offnungen aufweist, können die bei der Elektrolyse entstehenden Gase bei jeder Betriebslage der Vorrichtung#entweichen. Ausserdem wird eine besonders günstige Durchströmung der Vorrichtung beispielsweise durch thermische Strömungen im Behälter bewirkt.
Ein besonders günstiges Stromfeld ergibt sich, ucnn die Anode aus Magnesium und die Kathode aus Chromstahl gefertigt sind.
Diese Metalle haben in der Spannungsreihe eine ausreichende Spannungsdifferenz, um eine Ionisation herbeizuführen. Ausserdem lassen sich diese Materialien auf einfachste Weise bearbeiten und sind relativ preiswert.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt und wird nachstehend genauer beschrieben. Es zeigen: Fig. 1 eine Ansicht einer erfindungsgemässen Vorrichtung, und Fig. 2 eine Vorrichtung gemäss Figur 1 in einem Klosett-Spülkasten.
Wie in Figur 1 dargestellt, ist die rohrförmige Kathode 1 mit Offnungen 5 versehen, welche eine beliebige Konfiguration aufweisen können. Uber eine Halterung 3 ist im Zentrum der Kathode eine etwa zylindrische Anode gehalten. Anode und Kathode werden durch die Halterung 3 kurzgeschlossen. An ihrem unteren Ende 6 ist die Anode kürzer als die sie umgebende Kathode. Im übrigen richtet sich die Länge von Anode und Kathode nach der aufzubereitenden Wassermenge bzw. nach der gewünschten Aufbereitungsgeschwindigkeit.
Die Kathode ist aus einem Chromstahlblech gefertigt und kann auf einfachste Weise mit Hilfe von Punktschweissnähten 7 mit der Halterung verbunden werden, welche ebenfalls aus Chromstahl gefertigt ist. Die zylindrische Anode besteht aus hochwertigem Magnesium und kann von handelsüblichem Stangenmaterial abgelängt werden. Selbstverständlich können für den Bau der Vorrichtung auch andere Metalle verwendet werden, welche in der Spannungsreihe eine ausreichende Spannung ergeben. So wäre es insbesondere denkbar, anstelle von Magnesium Aluminium zu verwenden.
Sobald der Stromkreislauf durch das als Elektrolyt wirkende Wasser geschlossen wird, entsteht ein Stromfluss mit positiv geladenen Ionen. Die Stromdichte wird durch die Zusammensetzung des Wassers bestimmt. Das gebildete Hydroxyd ist in der Lage, die agressive Kohlensäure zu neutralisieren und 02 chemisch zu binden. Durch das ionisierte Wasser wird der Kalk mit dem aktiven Hydroxyd teilweise gebunden und ausgeschieden. Der Kalk verliert in bekannter Weise die Hafteigenschaft und kann sich nicht mehr an den Behälterwandungen festsetzen. Es ist möglich, den pH-Wert des Wassers bis auf einen Wert von 8 zu bringen.
Wie in Figur 2 dargestellt, kann das galvanische Element 10 beispielsweise auf den Boden eines Klosett-Spülbehälters 8 gestellt werden. Am Boden des Behälters lagert sich eine Schicht 9 aus Kalk und Verunreinigungen ab. Um zu verhindern, dass die Anode über diese Schicht nochmals mit der Kathode kurzgeschlossen wird, ist die Anode 2 kürzer ausgebildet als die Kathode 1.
Gegenüber den bekannten chemischen Wasserzusätzen in Spülkästen weist die Verwendung der erfindungsgemässen Vorrichtung erhebliche Vorteile auf. Der Spülkasten und die Wasserventile bleiben frei von Kalkverklebungen und Ablagerungen. Der koagulierte Kalk wird bei jedem Spülvorgang ausgeschwemmt, so dass sich der Spülkasten von selbst reinigt. Im Gegensatz zu den chemischen Entkalkungsmitteln entsteht keine Belastung des Abwassers mit chemischen Zusätzen. Im übrigen liegt die Lebensdauer einer erfindungsgemässen Vorrichtung weit über derjenigen chemischer Additive, welche in fester Form in den Spülkasten gehängt werden.
Ersichtlicherweise sind je nach Verwendungszweck modifizierte Bauweisen der Vorrichtung denkbar, ohne dass dabei der Gegenstand der Erfindung verlassen würde. So ist es insbesondere denkbar, dass die Kathode eine andere als die dargestellte Rohrform aufweist, oder dass die Anode als Hohlzylinder ausgebildet ist. Es wäre auch denkbar, einzelne galvanische Elemente derart auszubilden, dass ihre Kapazität durch Zusammenbauen vergrössert werden kann.
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Claims

PATENTANSPRUCHE 1. Vorrichtung zur Kalksteinverhinderung in Wasserbehältern, g e k e n n z e i c h n e t d u r c h ein galvanisches Element (10), welches eine etwa rohrförmige Kathode (1) aufweist, in deren Zentrum eine etwa zylindrische Anode (2) mittels einer Halterung (3) derart angeordnet ist, dass über die Halterung die beiden Pole kurzgeschlossen sind.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t, dass die Halterung (3) an einem Ende (4) der rohrförmigen Kathode (1) angeordnet ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass die zylindrische Anode (2) kürzer ist als die rohrförmige Kathode.
4. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 3, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass die rohrförmige Kathode über ihren gesamten Umfang verteilte Offnungen (5) aufweist.
5. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 4, da du r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass die Anode aus Magnesium und die Kathode aus Chromstahl gefertigt sind.
6. Verwendung eines galvanischen Elementes, bestehend aus einer etwa rohrförmigen Kathode und einer in ihrem Zentrum mit elektrischer Verbindung daran befestigten Anode, zur Kalksteinverhinderung in Wasserbehältern.