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Die
Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Reinigung
von Flüssigkeiten,
insbesondere, wenn auch nicht ausschließlich, für die Reinigung von Wasser.
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Es
ist allgemein bekannt, Wasser durch Kochen oder Destillation oder
Filtration sicherer zu machen. Kochen und Destillation sind jedoch
energieintensive Verfahren. Hinzu kommt, dass das einfache Kochen
nicht Feststoffe entfernt und dass Destillation insbesondere die
Neigung zeigt, zur Entfernung sämtlicher
Spurenmineralien zu führen,
was unerwünscht
sein kann. Die Filtration erfordert ein häufiges Setzen der Filter, um
zu vermeiden, dass der Filter selbst als Brutstätte für Mikroorganismen wirksam wird
und somit tatsächlich
der Population in der Flüssigkeit
vergrößert. Andere
Reinigungsverfahren sind bekannt, wie beispielsweise umgekehrte
Osmose, jedoch verwenden diese häufig
eine große
Wassermenge.
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Gegenstand
der Erfindung ist es, diese Nachteile zu verringern.
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Weiterer
bevorzugter Gegenstand der Erfindung ist es, ein Verfahren zur Verbesserung
der Wasserqualität
und eine Vorrichtung zur Durchführung des
Verfahrens zu schaffen, um eine Versorgung gereinigten Wassers für jeden
gewünschten
Endverbrauch bereitzustellen.
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Weiterer
bevorzugter Gegenstand der Erfindung ist es, ein Verfahren zur Verbesserung
der Wasserqualität
und eine Vor richtung zur Durchführung des
Verfahrens zu schaffen, welche vergleichsweise einfach zu betreiben
sind.
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Weiterer
Gegenstand der Erfindung ist es, ein Verfahren zur Verbesserung
der Wasserqualität und
eine Vorrichtung zur Durchführung
des Verfahrens zu schaffen, welche weniger Wasser verwenden können im
Vergleich zu vorhandenen Techniken, wie die umgekehrte Osmose.
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Weitere
Gegenstände
und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung.
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Nach
einem Gesichtspunkt der Erfindung wird ein Verfahren zur Reinigung
von Flüssigkeiten vorgeschlagen,
bei welchem ein Behälter
bereitgestellt wird, der einen unteren Abschnitt und einen oberen
Abschnitt aufweist, die durch einen Filter getrennt sind, wobei
eine Flüssigkeit
in den unteren Abschnitt eingeleitet wird, die Flüssigkeit
in dem unteren Abschnitt zum Erzeugen eines Dampfes für den Durchgang
durch den Filter erhitzt wird, wobei ein Druckdifferential über den
Filter zwischen dem unteren Abschnitt und dem oberen Abschnitt erzeugt wird,
so dass ein Teil des Dampfes eine Dampftasche in dem unteren Abschnitt
unterhalb des Filters bildet und der restliche Anteil durch den
Filter hindurch gelangt und mindestens teilweise in dem oberen Abschnitt
kondensiert wird, und wobei die Größe der Dampftasche gesteuert
wird, während
ein zu erwärmendes
Volumen der Flüssigkeit
in dem unteren Abschnitt aufrechterhalten wird, und wobei die Flüssigkeit
von dem oberen Abschnitt abgezogen wird.
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Obwohl
die Erfindung für
die Verarbeitung von nicht durch Wasser gebildeten Flüssigkeiten
anwendbar ist, wird angenommen, dass es das Gebiet der Wasserreinigung
ist, bei dem der größte Nutzen und
die häufigste
Anwendung liegen wird, und die Erfindung wird folglich im Folgenden
unter Bezugnahme auf lediglich Wasser beschrieben.
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Durch
die Erfindung wird das Wasser in dem oberen Abschnitt oberhalb des
Filters durch den Dampf erwärmt,
welcher im unteren Abschnitt erzeugt wird und der durch den Filter
hindurchströmt und
in dem Wasser oberhalb des Filters kondensiert. Auf diese Weise
wird das Wasser oberhalb des Filters auf eine erhöhte Temperatur
erhitzt und heiß genug
gehalten, um irgendwelche Bakterien zu töten und zwar durch die Kondensation
des Dampfes, welcher durch den Filter strömt. Ferner wird der Filter selbst
im Wesentlichen steril gehalten, da er in Dampf gebadet wird. Das
resultierende gereinigte Wasser im oberen Abschnitt kann für eine unmittelbare
Verwendung abgezogen werden und/oder für eine spätere Verwendung in einem Vorratsbehälter gespeichert
werden. Als Resultat benötigt
die Erfindung die Verwendung von weniger Energie als ein reiner
Destillationsprozess, da lediglich das Wasser unterhalb des Filters
in Dampf umgewandelt und dann wieder kondensiert zu werden, um das
Wasser oberhalb des Filters zu erwärmen, ohne dass das Wasser
oberhalb des Filters direkt erwärmt
wird.
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Bei
einer bevorzugten Anordnung umfasst das Verfahren die Anordnung
eines Erhitzers in dem unteren Abschnitt, um das Wasser unterhalb
des Filters direkt zu erhitzen und um die Größe der Dampftasche unterhalb
des Filters derart zu steuern, dass der Erhitzer durch das Wasser
bedeckt ist. Als Resultat wird das Überhitzen des Erhitzers vermieden,
wodurch die Gefahr eines zu frühen
Versagens des Erhitzers verringert wird.
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Die
Größe der Dampftasche
kann in verschiedenster Weise gesteuert werden. Der Hauptweg besteht
darin, die Strömung
des einströmenden Wassers
in den unteren Abschnitt an die Massen strömung durch den Filter anzupassen,
nachdem einmal eine gewünschte
Größe von Dampftasche
erreicht wurde.
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Die
Größe der Massenströmung durch
den Filter hängt
ihrerseits von dem Druckdifferential über den Filter ab und dieses
kann durch Einstellen der Energie des Erhitzers gesteuert werden,
um den Druck unterhalb des Filters zu ändern. Beispielsweise beschleunigt
die Vergrößerung der
Energie des Erhitzers das Kochen des Wassers im unteren Abschnitt
und so die Größe der Dampferzeugung,
welche ihrerseits den Druck unterhalb des Filters vergrößert. Gleichermaßen verlangsamt
die Verringerung der Energie des Erhitzers das Kochen des Wassers im
unteren Abschnitt und somit die Menge der Dampferzeugung, welche
ihrerseits den Druck unterhalb des Filters verringert. Alternativ
oder zusätzlich kann
das Druckdifferential über
den Filter durch Absenken des Drucks oberhalb und/oder unterhalb
des Filters, beispielsweise durch geeignete Ventile gesteuert werden.
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Das
erfindungsgemäße Verfahren
weist seine Anwendung bei der Erzeugung von gereinigtem Wasser im
oberen Abschnitt sowohl portionsweise als auch in kontinuierlichen
Verfahren auf. Bei einem portionsweisen Verfahren kann der Behälter anfänglich mit
Wasser bis zu einem oberen Niveau im oberen Abschnitt gefüllt werden
und wenn das Wasser im oberen Abschnitt auf eine vorbestimmte Temperatur und über eine
Zeitspanne erhitzt ist, die ausreicht, um irgendwelche Bakterien
durch den durch den Filter vom unteren Abschnitt strömenden Dampf
zu töten, kann
das Wasser im oberen Abschnitt bis zu einem unteren Niveau abgezogen
werden, bei welchem Wasser in dem unteren Abschnitt eingeleitet
wird. Für einen
derartigen Betrieb ist das einströmende Wasser an-/ausgeschaltet
und zwar in Abhängigkeit
von den oberen und unteren Niveaus oder Wasserständen im oberen Abschnitt und
die größte Dampftasche kann
zwischen oberen und unteren Grenzen gesteuert werden, um die Übertragung
von Wasser in Form von Wasserdampf, der durch den Filter vom unteren Abschnitt
in den oberen Abschnitt strömt,
auszugleichen und zu gewährleisten,
dass das Heizelement durch das Wasser im unteren Abschnitt bedeckt bleibt.
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Bei
einem kontinuierlichen Verfahren kann der Behälter anfänglich auf ein bestimmtes Niveau
im oberen Abschnitt gefüllt
werden und wenn das Wasser im oberen Abschnitt auf eine vorbestimmte
Temperatur und für
eine Zeitspanne, die ausreicht, jegliche Bakterien durch den durch
den Filter vom unteren Abschnitt strömenden Dampf zu töten, erhitzt wurde,
kann das Wasser im oberen Abschnitt abgezogen werden und Wasser
in den unteren Abschnitt eingeleitet werden. Für einen derartigen Betrieb
ist der einströmende
Wasserstrom in Abhängigkeit
von der Menge, in der Wasser vom oberen Abschnitt abgezogen wird,
kontinuierlich und die Größe der Dampftasche
kann wiederum zwischen oberen und unteren Grenzen gesteuert werden,
um die Übertragung
von Wasser in Form von Wasserdampf, der durch den Filter vom unteren
Abschnitt zum oberen Abschnitt strömt, auszugleichen und zu gewährleisten,
dass das Heizelement durch das Wasser im unteren Abschnitt bedeckt
bleibt.
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Nach
einem anderen Gesichtspunkt der Erfindung wird eine Vorrichtung
zur Durchführung
des Verfahrens vorgeschlagen, welche einen Behälter mit einem unteren Abschnitt
und einem oberen Abschnitt aufweist, die durch einen Filter voneinander getrennt
sind, sowie einen Einlass für
die Zufuhr von Flüssigkeit
zum unteren Abschnitt und einen Auslass zum Abziehen von Flüssigkeit
vom oberen Abschnitt, Mitteln zum Erhitzen der Flüssigkeit
im unteren Abschnitt zur Erzeugung eines Dampfes zum Hindurchleiten
durch den Filter in Abhängigkeit
von einem Druckdifferential, welches über den Filter erzeugt wurde,
derart, dass ein Teil des Dampfes eine Dampftasche am unteren Abschnitt
unter dem Filter erzeugt und der verbleibende Teil durch den Filter hindurchströmt und mindestens
teilweise im oberen Abschnitt kondensiert wird, sowie Mitteln zum
Steuern der Größe der Dampftasche,
während
ein Flüssigkeitsvolumen
aufrechterhalten bleibt, welches im unteren Abschnitt erhitzt werden
soll.
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Nach
einem weiteren Gesichtspunkt der Erfindung wird ein Verfahren zur
Reinigung einer Flüssigkeit
vorgeschlagen, welches die Bereitstellung eines ersten Flüssigkeitsvolumens
umfasst, welches durch Heizmittel erwärmt werden soll, die in der
Flüssigkeit
untergetaucht sind, um einen Dampf zu erzeugen, Bereitstellen eines
zweiten Volumens von Flüssigkeit,
welches durch den Dampf erwärmt
werden soll, und Bereitstellen einer für den Dampf durchlässigen Barriere
zwischen dem ersten und dem zweiten Volumen derart, dass eine Dampftasche
unterhalb der Barriere erzeugt wird, ohne die Heizmittel freizulegen.
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Nach
einem noch weiteren Gesichtspunkt der Erfindung wird ein Verfahren
zum Erzeugen gereinigten Wassers vorgeschlagen, welches die Bereitstellung
eines Behälters
mit einem unteren Abschnitt und einem oberen Abschnitt, die durch
einen Filter voneinander getrennt sind, umfasst, einen Einlass zum
Einleiten von zu reinigendem Wasser in den unteren Abschnitt, einen
Auslass zum Abziehen gereinigten Wassers vom oberen Abschnitt, Heizeinrichtungen
im unteren Abschnitt zum Erhitzen des Wassers im unteren Abschnitt
zur Erzeugung eines Dampfes zum Hindurchleiten durch den Filter
für die Rekondensation
in dem Wasser in dem oberen Abschnitt und Erwärmen dieses Wassers und Steuern der
Erzeugung des Dampfes derart, dass eine Dampftasche im unteren Abschnitt
unter dem Filter erzeugt wird, ohne die Heizeinrichtung freizulegen.
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Bevorzugte
Ausführungsformen
der Erfindung werden im Folgenden unter Bezugnahme auf die beiliegenden
Zeichnungen erläutert.
In den Zeichnungen zeigt:
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1 und 2 skizzenhafte
Ansichten einer ersten Ausführungsform
der Vorrichtung zur Durchführung
des erfindungsgemäßen Verfahrens, welche
die oberen und unteren Wasserstände
im oberen Abschnitt zum Steuern der Strömung des Wassers in den unteren
Abschnitt zeigen;
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3 eine
skizzenhafte Ansicht ähnlich
den 1 und 2, welche den Betrieb der Vorrichtung zum
Erhitzen des Wassers im oberen Abschnitt durch im unteren Abschnitt
erzeugten Dampf zeigt;
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4 bis 6 skizzenhafte
Ansichten ähnlich
den 1 bis 3, welche eine zweite Ausführungsform
der Vorrichtung zur Durchführung
des erfindungsgemäßen Verfahrens
zeigen, und
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7 eine
skizzenhafte Ansicht, welche eine Abwandlung der Vorrichtung gemäß den 1 bis 3 zeigt.
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Es
wird zunächst
auf die 1 und 2 der Zeichnungen
Bezug genommen, in welchen eine Wasserreinigungsvorrichtung dargestellt
ist, die einen Behälter 1 aufweist,
der in einen oberen Abschnitt 3 und einen unteren Abschnitt 4 durch
einen Filter 5 unterteilt ist.
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Ein
Erhitzer 6 ist im unteren Abschnitt 4 unterhalb
des Filters 5 angeordnet. Bei dieser Ausführungsform
ist der Erhitzer 6 elektrisch betrieben und enthält ein einziges
Heizelement mit einer Leistung von 1500 Watt. Die Leistung des Erhitzers 6 kann
geändert
werden, indem die an das Heizelement angelegte Spannung verstellt
wird. Alternativ oder zusätzlich kann
der Erhitzer 6 eine Vielzahl von Heizelementen umfassen,
welche getrennt voneinander oder in Kombination an- und ausgeschaltet
werden können,
um die Leistung des Erhitzers 6 zu verändern.
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Eine
Einlassleitung 18, die mit einem Ventil 8 versehen
ist, ist vorgesehen, um Wasser in den unteren Abschnitt 4 einzuleiten,
und eine Auslassleitung 19 mit einem Ventil 9 ist
vorgesehen, um Wasser von dem oberen Abschnitt 3 abzuziehen.
Mittel 7 sind vorgesehen, um den Stand des Wassers im oberen Abschnitt 3 zu überwachen
und umfassen ein Paar von Sensoren 20, 21. Der
Sensor 20 erfasst den Wasserstand, wenn die Vorrichtung
vor dem Erhitzen des Wassers gefüllt
ist und der Sensor 21 erfasst einen minimalen Wasserstand
in Abhängigkeit
von dem durch die Auslassleitung 19 abgezogenen Wasser.
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Die
Vorrichtung ist ferner mit einem Druckentlastungsventil 10 im
oberen Abschnitt 3 versehen, um zu großen Druck zu entlasten, ferner
einem Temperatursensor 11 zur Überwachung der Wassertemperatur
im oberen Abschnitt 3 und einem Mikroprozessorsteuersystem 13 zum
Steuern des Betriebs der Vorrichtung in Abhängigkeit von Signalen, die
von den Niveausensoren 20, 21 und dem Temperatursensor 11 empfangen
werden.
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Das
Druckentlastungsventil ist betätigbar, um
automatisch zu öffnen
und zu schließen,
um Überdruck
im oberen Abschnitt 3 zu entlasten, und um unerwünschte flüchtige Flüssigkeiten
zu entfernen, so dass die Dampfübertragung
fortgesetzt werden kann. Der Temperatursensor 11 ist betätigbar, um
ein Signal zu erzeugen, welches die Wassertemperatur dem Steuersystem 13 mitteilt,
wenn die Wassertemperatur ausreicht, damit gereinigtes Wasser von
dem oberen Abschnitt 3 abgezogen werden kann.
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Im
Betrieb öffnet
das Steuersystem 13 das Einlassventil 8 und Wasser
fließt
in den unteren Abschnitt 4 des Behälters 1 nach oben
durch den Filter 5 und in den oberen Abschnitt 3.
Das Einlassventil 8 wird durch das Steuersystem 13 in
Abhängigkeit
von einem Signal vom Sensor 20 geschlossen, welches besagt,
dass der Wasserstand im oberen Abschnitt das in 1 dargestellte
gewünschte
Niveau erreicht hat.
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Der
Erhitzer 6 wird dann durch das Steuersystem 13 angeschaltet,
um das Wasser in dem unteren Abschnitt 4 zu erhitzen. Die
Leistung des Erhitzers 6 wird entsprechend dem Volumen
des Wassers im unteren Abschnitt 4 derart gewählt, dass
die Temperatur des Wassers schnell erhöht werden kann, um das Wasser
zum Kochen zu bringen. An diesem Punkt befindet sich das Wasser
im oberen Abschnitt 3, welches nicht direkt durch den Erhitzer 6 erhitzt wird,
nach wie vor erheblich unter dem Siedepunkt.
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Während das
Wasser kocht, wird Dampf erzeugt und strömt durch den Filter 5.
Das Erhitzen des Wassers im unteren Abschnitt 4 erhöht den Dampfdruck
unterhalb des Filters 5 schneller als den Dampfdruck, welcher
durch den durch den Filter 5 entweichenden Dampf erzeugt
wird. Folglich bildet sich eine Dampftasche 2 unterhalb
des Filters 5 wegen des Druckdifferentials über den
Filter 5, wie dies in 3 gezeigt
ist.
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Der
durch den Filter 5 hindurchgedrückte Dampf kondensiert wieder
in dem Wasser in dem oberen Abschnitt 3 und erwärmt dieses
schnell und erhöht
den Stand des Wassers in dem oberen Abschnitt 3 über das
obere Niveau, welches durch den Sensor 20 beim Füllen des
Behälters 1 festgelegt wurde.
Wegen der heftigen Kochwirkung unterhalb des Filters 5 kann
das Wasser im unteren Abschnitt 4 auf die Unterseite des
Filters 5 spritzen und kann durch den Filter 5 durch
den Dampf hindurchgetragen werden.
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Der
Sensor 11 überwacht
die Temperatur des Wassers im oberen Abschnitt 3 und wenn
das Wasser auf eine vorbestimmte Temperatur über eine Zeitspanne erwärmt wurde,
welche ausreicht, jegliche Bakterien zu töten, öffnet das Steuersystem 13 das
Ventil 9 und ermöglicht
es, dass gereinigtes Wasser vom oberen Abschnitt 3 in der
Leitung 19 abgezogen werden kann. Das abgezogene Wasser
kann unmittelbar für
irgendeinen gewünschten
Zweck verwendet werden oder kann für eine spätere Verwendung in einem Vorratsbehälter beispielsweise
gespeichert werden.
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Der
Wasserstand im oberen Abschnitt 3 fällt ab, während Wasser abgezogen wird
und wenn der Wasserstand den unteren Stand erreicht, der durch den
Sensor 21 festgelegt ist, schließt das Steuersystem das Auslassventil 9 und öffnet das
Einlassventil 8, damit Wasser in den unteren Abschnitt 4 in
der Leitung 18 eingelassen werden kann. Die Kochwirkung wird
zeitweilig durch die Zufuhr des kühleren Wassers beendet und
der Behälter
wird dann wieder bis zu dem oberen Niveau gefüllt, welches durch den Sensor 20 im
oberen Abschnitt 3 festgelegt ist. Der Zyklus wird dann
wiederholt, um gereinigtes Wasser in der oben beschriebenen Weise
im oberen Abschnitt zu erzeugen.
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Erfindungsgemäß ist die
Position des Erhitzers 6 und der Betrieb der Vorrichtung
derart, dass ein ausreichender Wasserstand in dem unteren Abschnitt 4 aufrechterhalten
bleibt, um das Heizelement zu bedecken. Insbesondere wird verhindert,
dass die Dampftasche 2 in ihrer Größe derart zunimmt, dass das
Heizelement freigelegt wird, indem die Strömung des hineinströmenden Wassers
an die Massenströmung
des Wassers in Form von Dampf durch den Filter angepasst wird, um
die Größe der Dampftasche zwischen
oberen und unteren Grenzen zu halten und um das Heizelement durch
das Wasser im unteren Abschnitt bedeckt zu halten. Auf diese Weise
wird ein Überhitzen,
das zum Ausbrennen des Heizelementes führen könnte und das daraus resultierende
vorzeitige Versagen des Erhitzers 6, vermieden.
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In
ruhigen Perioden ist der Erhitzer 6 in einem Standby-Modus
betreibbar, um das Wasser im unteren Abschnitt 4 bei einer
Temperatur von etwa 85°C
zu halten. Auf diese Weise kann das Wasser schnell erhitzt werden,
um das Verfahren wieder zu beginnen, wenn ein Bedarf an gereinigtem
Wasser besteht. Während
dieser ruhigen Zeitspannen fällt das
Druckdifferential über
den Filter 5 ab, da Dampf nicht mehr erzeugt wird und die
Dampftasche 2 nimmt in ihrer Größe ab. Die Dampftasche 2 verschwindet
jedoch nicht vollständig
und wenn der Prozess wieder gestartet wird, nimmt die Dampftasche 2 wieder
in ihrer Größe zu, während Dampf
erzeugt wird, um das Druckdifferential über den Filter 5 zu vergrößern.
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Der
oben beschriebene Betrieb ist zweckdienlich für einen chargenweisen Prozess
zur Erzeugung gereinigten Wassers.
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Es
wird nun auf die 4 bis 6 Bezug genommen,
in welchen eine zweite Ausführungsform der
Erfindung dargestellt ist, wobei gleiche Bezugszeichen um 100 erhöht verwendet
werden, um Teile zu bezeichnen, die der ersten Ausführungsform
entsprechen.
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Bei
dieser Ausführungsform
ist ein zusätzliches
Mittel 112 einschließlich
eines Sensors 122 vorgesehen, um den Wasserstand im unteren
Abschnitt und somit die Größe der Dampftasche 102 zu überwachen.
Das Steuersystem 113 empfängt ein Signal vom Sensor 122,
wenn der Wasserstand im unteren Ab schnitt 104 auf einen
vorbestimmten Minimalwert abfällt
und schaltet den Erhitzer 106 ab oder verringert die Energie
des Erhitzers 106.
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Die
Höhe des
vorbestimmten minimalen Wasserstands liegt über der Höhe des Erhitzers 106 im
unteren Abschnitt 104. Das Abschalten des Erhitzers 106 bewirkt,
dass die Menge, mit der Dampf im unteren Abschnitt 104 erzeugt
wird, abfällt,
wodurch das Druckdifferential über
den Filter 106 verringert wird und eine weitere Vergrößerung der
Größe der Dampftasche 102 verhindert
wird.
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Zur
gleichen Zeit etwa öffnet
das Steuerventil 113 das Ventil 108, um mehr Wasser in
den unteren Abschnitt 4 einzulassen und schaltet kurz danach den
Erhitzer 106 wieder ein. Durch Einschalten und Ausschalten
des Erhitzers in Abhängigkeit
von dem Wasserstand im unteren Abschnitt 104 und durch Einleiten
von Wasser in den unteren Abschnitt kann die Größe der Dampftasche 102 derart
gesteuert werden, dass der Erhitzer 106 immer von Wasser umgeben
ist, wenn er angeschaltet ist.
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Das
Steuersystem 113 kann betätigbar sein, um die Energieabgabe
des Erhitzers 106 zu steuern, anstelle den Erhitzer während eines
Heizzyklus' ein- und
auszuschalten, um die Größe der Dampftasche 102 zu
steuern und den Wasserstand im unteren Abschnitt 104 in
einem vorbestimmten Bereich nach dem anfänglichen Füllen des Behälters zu
halten.
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Wenn
das Wasser im oberen Abschnitt 103 auf eine vorbestimmte
Temperatur über
eine Zeitspanne erhitzt ist, die ausreicht, jegliche Bakterien zu töten, wird
das Ventil 109 durch das Steuersystem 113 in Abhängigkeit
von einem Signal vom Temperatursensor 111 geöffnet, so
dass gereinigtes Wasser von dem oberen Abschnitt 103 in
der Leitung 119 abgezogen werden kann. Das von dem oberen
Abschnitt 103 abgezogene gereinigte Wasser kann unmittelbar
verwendet werden oder in einem Vorratsbehälter (nicht dargestellt) zum
Speichern überführt werden,
bis es zum Endverbrauch benutzt wird.
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Das
Steuersystem 113 ist betätigbar, um das Ventil 109 zu
schließen,
falls der Wasserstand im oberen Abschnitt auf den Minimalwert abfällt und
dies in Abhängigkeit
von einem Signal vom Sensor 121 und öffnet dann das Ventil 108,
um kühleres
Wasser in den unteren Abschnitt 104 einzulassen.
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Durch
Steuerung der Ventile 108, 109 und des Erhitzers 106 kann
die Vorrichtung betrieben werden, um entweder ein kontinuierliches
oder chargenweises Verfahren zur Reinigung von Wasser für jeden
gewünschten
Endzweck zu erzeugen.
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In
Ruheperioden ist der Erhitzer 106 in einem Standby-Modus
betreibbar, um das Wasser in dem unteren Abschnitt 104 bei
einer Temperatur von etwa 85°C
zu halten. Auf diese Weise kann das Wasser schnell erhitzt werden,
um das Verfahren erneut zu starten, wenn ein Bedarf an gereinigtem
Wasser vorliegt.
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Während dieser
Ruheperioden fällt
das Druckdifferential über
den Filter 105 ab, da nicht länger Dampf erzeugt wird und
die Dampftasche 102 verringert sich in ihrer Größe. Die
Dampftasche 102 verschwindet nicht vollständig und
wenn das Verfahren erneut gestartet wird, nimmt die Dampftasche 102 wieder
in ihrer Größe zu, während Dampf
erzeugt wird, um das Druckdifferential über den Filter 105 zu
vergrößern.
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7 zeigt
eine Abwandlung der Vorrichtung gemäß den 1 bis 3,
wobei gleiche Bezugszeichen um 200 erhöht verwendet wurden, um entsprechende
Teile zu bezeichnen. Bei die ser Ausführungsform ist die Einlassleitung 218 derart
angeordnet, dass sie durch den oberen Abschnitt 203 verläuft, wodurch
das ankommende kalte Wasser zum unteren Abschnitt 204 durch
Wärmetausch
mit dem Wasser im oberen Abschnitt 203 vorgewärmt wird. Dies
verbessert den Wärmewirkungsgrad
des Verfahrens und unterstützt
die Kondensation des Dampfes im oberen Abschnitt 203. Eine ähnliche
Abwandlung kann bei der Vorrichtung gemäß den 4 bis 6 vorgesehen
sein.
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Bei
einer weiteren Abwandlung (nicht dargestellt) kann das Druckdifferential über den
Filter eingestellt werden, um die Größe der Dampftasche zu steuern,
indem der Druck im oberen Abschnitt und/oder unteren Abschnitt gesteuert
wird. Beispielsweise können
Ventile vorgesehen sein, um Druck im oberen Abschnitt und/oder unteren
Abschnitt unter Steuerung des Steuersystems in Abhängigkeit
vom Wasserstand im unteren Abschnitt zu entlasten.
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Es
ist offensichtlich, dass die Erfindung nicht auf die oben beschriebenen
Ausführungsformen
beschränkt
ist und dass verschiedene Abwandlungen vorgenommen werden können, ohne
vom Konzept der Steuerung der Größe der erzeugten
Dampftasche abzuweichen, um zu verhindern, dass der Erhitzer über dem
Wasserstand in dem unteren Abschnitt freigelegt wird, wie dies in
den Patentansprüchen
definiert ist.