DE69402299T2

DE69402299T2 - Vorrichtung und verfahren zur flüssigkeitbehandlung

Info

Publication number: DE69402299T2
Application number: DE69402299T
Authority: DE
Inventors: John Christopher Sutherland Ringwood Hampshire Bh24 3Hf Buchanan; Christopher Michael David Dorset Dt1 2Hg Joslin
Original assignee: Ion Enterprises Ltd
Current assignee: Ion Enterprises Ltd
Priority date: 1993-01-25
Filing date: 1994-01-24
Publication date: 1997-07-10
Anticipated expiration: 2014-01-25
Also published as: WO1994017000A1; CA2154472C; GR3031905T3; CN1071286C; ES2101502T3; SG41932A1; EP0680457A1; CA2154472A1; ATE150738T1; GR3023666T3; HK1001045A1; DE69402299D1; EP0680457B1; JP3137292B2; JPH08505809A; DK0680457T4; US5695644A; AU5864394A; EP0680457B2; HK39397A

Description

Die Erfindung findet besonders, aber nicht ausschließlich, Anwendung auf die Behandlung von Wasser, wie beispielsweise Leitungstrinkwasser, um die Bildung von Kesselstein aus hartem Wasser und/oder eine Korrosion in Wasserleitungen und/oder Maschinen, die zum Erhitzen oder anderweitigen Bearbeitem von Wasser bestimmt sind, zu verhindern. Die Erfindung findet auch Anwendung auf die Behandlung anderer Fluide und insbesondere von Flüssigkeiten, seien sie trinkbar oder nicht.
Viele verschiedene Typen von Wasserbehandlungsgeräten unter Verwendung verschiedener elektromagnetischer, magnetischer, galvanischer und anderer Effekte wurden mit unterschiedlichen Erfolgsgraden versucht. Beispiele bekannter Konditioniertechniken sind nachfolgend kurz erklärt.
Sowohl kationische als auch anionische Ionenaustauscherharze fanden wichtige Verwendung bei der Behandlung von Wasser. Beispielsweise wird in der am üblichsten verwendeten Form hartes Wasser durch ein Ionenaustauscherharz geschickt, welches bewirkt, daß die unerwünschten Salze von Calcium und Magnesium in die entsprechenden Natriumsalze überführt werden. Im Hinblick auf die Besorgnis über Natriumverbrauch sind solche Konditioniereinrichtungen jedoch nicht für die Verwendung von Trinkwasser erwünscht. Auch erfordern sie regelmäßige Wartung.
Magnetische Wasserbehandlungsein richtungen verwenden eine elektromotorische Kraft, die durch Hindurchführen des zu behandelnden Wassers, welches ein Leiter ist, durch ein magnetisches Feld induziert wird. Obwohl magnetische Behandlungseinrichtungen offensichtlich in einigen Installationen annehmbare Ergebnisse erbringen, sind die Ergebnisse, die erreicht werden können, nicht vorauszusagen und variabel.
Galvanische Einrichtungen enthalten gewöhnlich eine Kombination.von Elektroden, die entweder direkt oder über einen Widerstand elektrisch verbunden sein können mit dem Ziel, einen Strom durch das Wasser zu leiten. Verschiedene Kombinationen leitfähiger Elemente wurden in verschiedenen bekannten Vorrichtungen verwendet, wie Kohlenstoff, Zink, Aluminium, Kupfer, Magnesium usw. Allgemein gesprochen werden galvanische Behandlungseinrichtungen, die so ausgelegt sind, daß sie eine elektromotorische Kraft erzeugen, quer zum Wasserfluß in einer Wasserbehandlungseinrichtung wirken, um so eine Koagulierung kolloidaler Substanzen und die anschließende frühe Ausfällung kesselsteinbildender Substanzen zu bewerkstelligen. In Tests erwiesen sich diese Einrichtungstypen als wirksamer, wenn die in ihrer Konstruktion verwendeten unähnlichen Elemente miteinander verbunden waren, um eine Opferanode zu liefern. Es wird angenommen, daß in die Wasserzufuhr abgegebene Metallionen auf irgendeinem Weg als Initiatoren in dem Verfahren zur Ausfällung kesselsteinbildender Substanzen wirken. Diese Ansicht wird dadurch gestützt, daß man in Versuchen fand, daß ein Weglassen der elektrischen Verbindung zu schlechterer Leistung führt. Ein anderer Vorteil einer elektrischen Verbindung unähnlicher Metalle ist der, daß das Wassersystem einen Grad an Korrosionsschutz erhält.
Behandlungseinrichtungen mit angelegter Spannung sind allgemein ähnlich der oben als galvanische Behandlungseinrichtungen beschriebenen Type von Konditioniereinrichtungen mit der Ausnahme, daß ein Gleichstrom über zwei unähnliche Elektroden angelegt wird, von denen eine gewöhnlich Aluminium oder Zink ist. In einer solchen Vorrichtung ist eine größere Menge an Metallionen und daher eine größere Anzahl an Initiatoren für Kesselsteinausfällung vorgesehen als in einer galvanischen Behandlungseinrichtung ohne eine äußere Gleichstromquelle. In solchen Behandlungseinrichtungen ist es jedoch erforderlich, eine Batterie oder andere Gleichstromquelle vorzusehen, und der Opferverlust der Anode wird gesteigert.
Um die Opferwirkung zu vermeiden oder zu reduzieren, wurde vorgeschlagen, die Elektroden mit einer dielektrischen Kunststoff- oder Oxidschicht zu überziehen. In solchen Fällen wird die dielektrische Schicht den Fluß von Ionen in das Fluid wenigstens erheblich verhindern, und die Opferwirkung ist nicht mehr vorhanden. Es ist verständlich, daß solche Einrichtungen beansprucht werden, um eine Kapazitanzwirkung quer zu dem fließenden Wasser zu erzeugen. In solchen Vorrichtungen bleibt jedoch die Notwendigkeit, eine äußere Spannung anzulegen.
Es wird auf der Hand liegen, daß viele verschiedene Wege zur Konditionierung/Behandlung von Wasser beschritten wurden, wie beispielsweise, um die Bildung von hartem Kesselstein im Leitungsnetz und in Wassererhitzungseinrichtungen zu vermindern. Die vorhandenen Techniken enthalten alle Nachteile. In einigen Fällen liegen die Nachteile i der Form vor, daß man regelmäßig eine aktive Komponente austauschen oder von außen Spannung anlegen muß, und in anderen Fällen betreffen die Nachteile schlechte Effektivität oder Zuverlässigkeit.
Die GB-A-2 1 27 581 beschreibt ein Einheitsteil zum Einsetzen in eine fluidführende Leitung, und dieses Einheitsteil hat einen Gewebeabschnitt mit Flossenteilen an seinen gegenüberliegenden Oberflächen, um Fluidstromdurchlässe zu begrenzen, die eine Venturiwirkung ergeben.
Demnach ist es ein Ziel der Erfindung, eine Wasserbehandlungsvorrichtung zu bekommen, die die Nachteile der bekannten Techniken und Vorrichtungen ausräumt oder mildert.
Gemäß einem Aspekt der Erfindung bekommt man eine Vorrichtung zur Fluidbehandlung mit einem Fluideinlaß, einem Fluidauslaß, Einrichtungen, die einen sich zwischen diesem Einlaß und diesem Auslaß erstreckenden Hohlraum begrenzen, und einen dielektrischen Kanal begrenzenden Einrichtungen, die in dem Hohlraum zwischen dem Einlaß und dem Auslaß liegendes dielektrisches Material umfassen und sich über einen Teil des Weges entlang dem Hohlraum in der Fließrichtung von dem Einlaß zu dem Auslaß erstrecken, wobei die den dielektrischen Kanal begrenzenden Einrichtungen den Hohlraum in mehrere erste längliche Kanäle teilen, die sich wenigstens über einen Teil ihrer Länge in der Fließrichtung wechselseitig in einer Richtung erstrecken und wenigstens teilweise durch dielektrisches Material begrenzt sind, sowie einen metallischen Kanal begrenzenden, ein Metall umfassenden Einrichtungen, wobei die den metallischen Kanal begrenzenden Einrichtungen in dem Hohlraum entweder aufstromwärts oder abstromwärts von den den dielektrischen Kanal begrenzenden Einrichtungen liegen und sich über einen weiteren Teil des Hohlraumes in der Fließrichtung erstrecken und einen weiteren länglichen Kanal begrenzen.
Die Vorrichtung ist passiv, indem keine äußere Quelle für elektrischen Strom oder Wärme vorgesehen sein muß. Es wurde gefunden, daß eine Vorrichtung zur Fluidbehandlung mit dieser Konstruktion eine signifikante Ausfällung von Teilchen in Wasser, welches durch die Vorrichtung geht, bewirkt. Durch die frühe Ausfällung kolloidaler und gelöster kesselsteinbildender Substanzen aus Wasser kann das Wachstum harter kristalliner Aragonit- und Calcit-Formationen aus Wassersystemen ausgeschaltet werden, wobei die schädlichen Bestandteile entweder durchgespült oder als ein leicht entfembarer weicher Schlamm abgeschieden werden. Es wird angenommen, daß eine Anzahl von Effekten an der Leistung der Vorrichtung teilhaben kann. Es wird angenommen, daß es eine Wechselwirkung zwischen dem dielektrischen Material und dem Fluid (z. B. Wasser) gibt. Dies kann ein Ergebnis eines Effektes vom statischen Typ sein, wenn das Wasser über das Dielektrikum fließt, was bewirkt, daß Salze aus der Lösung ausfallen. Ein Unterteilen des Hohlraumes in mehrere Kanäle hat die Wirkung einer Vergrößerung der Oberfläche in Berührung mit dem Fluid, was jede erzeugte Wirkung vergrößert. Wenn das Fluid eine Flüssigkeit (z. B. Wasser) ist, wird auch angenommen, daß Druckveränderungen in dem Fluid, während es in mehrere Kanäle verteilt wird und wenn es aus den mehreren Kanälen herauskommt, die Bildung kleiner Blasen wirgendwelcher in dem Fluid gelöster Gase bewirken können, die als Ausfällungsstellen für gelöste Salze und Kolloide wirken. Wenn normaler Fluiddruck beispielsweise in einem Leitungsnetz abstromwärts von der Vorrichtung wiederhergestellt wird, wird auch angenommen, daß Stoßwellen, die erzeugt werden, wenn die Blasen zusammenfallen, gegebenenfalls in Kombination mit durch die Vorrichtung verursachter Fluidturbulenz das Aufbrechen von vorher bestehendem Kesselstein in dem Leitungsnetz abstromwärts von der Vorrichtung unterstützen.
So liefert diese Erfindung ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Verhinderung einer Kesselsteinablagerung aus hartem Wasser in Wasserleitungen und Einrichtungen, die Flüssigkeiten, wie Wasser, verwenden, obwohl die vorteilhaften Wirkungen in jeglichen Flüssigkeiten benutzt wirken können, wo eine frühe Ausfällung supendierter oder gelöster Substanzen erwünscht ist.
Es wurde gefunden, daß, wo ein Kunststoffmaterial als das Dielektrikum verwendet wird, verbesserte Ergebnisse erzielt werden. Dies stützt die Ansicht, daß irgendeine Form statisch elektrischer Wirkung vorhanden ist. Besonders wirksame Ergebnisse wurden erzielt, wenn das Kunststoffmaterial Polytetrafluorethylen (PTFE) ist. Außerdem hat dieses Material den Vorteil, daß es möglich ist, eine glatte, nichtklebende Oberfläche zu erhalten, die die Möglichkeit, daß Kanäle verstopft werden, vermindert.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung umfaßt die einen dielektrischen Kanal begrenzende Einrichtung einen Block von dielektrischem Material mit einem solchen Querschnitt, daß er in den Hohlraum paßt, wobei dieser Block von dielektrischem Material mit mehreren länglichen Bohrungen versehen ist, die sich in der Fließrichtung erstrecken, wobei jede Bohrung einen jeweiligen der Kanäle begrenzt. Diese Konstruktion ermöglicht es, eine große Anzahl getrennter Kanäle vorzusehen, so daß die Querschnittsfläche der Kanäle jene des Hohlraumes stark übersteigt.
Vorzugsweise ist eine Aufstromendfläche oder eine Abstromendfläche des Blockes von dielektrischem Material konkav. Dies bedeutet, daß, wenn die Vorrichtung wenigstens zwei einen dielektrischen Kanal begrenzende Einrichtungen einschließt, eine nach der anderen in der Fließrichtung, die einander gegenüberliegenden konkaven Endflächen benachbarter, einen dielektrischen Kanal begrenzender Einrichtungen eine Turbulenzkammer zwischen diesen benachbarten einen dielektrischen Kanal begrenzenden Einrichtungen begrenzen, um die Turbulenzwirkungen zu erhöhen.
Bei einer zweiten bevorzugten Ausführungsform der Erfindung umfaßt die einen dielektrischen Kanal begrenzende Einrichtung einen länglichen dielektrischen Kern, der sich im wesentlichen in der Fließrichtung erstreckt, wobei sich mehrere dielektrische Rippen von ihm aus nach außen erstrecken, und ein derart gestaltetes dielektrisches Röhrenteil, daß es in den Hohlraum paßt, wobei dieses Röhrenteil aus einem Stück mit einem äußeren Ende der sich nach außen erstreckenden Rippen gebildet ist oder mit dem äußeren Ende der sich nach außen erstreckenden Rippen zusammenwirkt, um mehrere Kanäle um den Kern herum zu begrenzen, die sich in der Fließrichtung erstrecken. Diese Konstruktion ermöglicht einen geringeren Gesamtdurchmesser der Vorrichtung für eine vorgegebene Kanalgesamtquerschnittsfläche als mit der ersten Ausführungsform, da die dielektrische Struktur normalerweise weniger Material einschließt.
Durch Auswahl eines geeigneten Metalles als Opferanode, z. B. von Zink, kann die Vorrichtung auch einen Grad an Schutz gegen Korrosion liefern, wenn sie in einem Leitungsnetzsystem installiert wird.
Die den metallischen Kanal begrenzende Einrichtung kann einen einzelnen Kanal begrenzen oder in alternativen Ausführungsformen den Hohlraum in mehrere zweiter länglicher Kanäle unterteilen, die für wenigstens einen Teil ihrer Länge in der Fließrichtung wechselweise gleich ausgerichtet sind, wobei die den metallischen Kanal begrenzende Einrichtung einen Metallblock umfaßt, der mit mehreren sich in der Fließrichtung erstreckenden Bohrungen versehen ist, wobei jede Bohrung jeweils einen dieser zweiten Kanäle begrenzt.
Vorzugsweise ist auch eine Aufstromendfläche und/oder Abstromendfläche des Metall blockes konkav. Durch Anordnung der den metallischen Kanal begrenzenden Einrichtung in Nachbarschaft zu der den dielektrischen Kanal begrenzenden Einrichtung, entweder vor oder nach der den dielektrischen Kanal begrenzenden Einrichtung in der Fließrichtung, können einander gegenüberliegende konkave Endfläche der den dielektrischen Kanal begrenzenden Einrichtung und der den metallischen Kanal begrenzenden Einrichtung dazwischen eine Turbulenzkammer begrenzen.
Bei einer Ausführungsform ist eine erste den metallischen Kanal begrenzende Einrichtung in dem Hohlraum in Nachbarschaft zu dem Einlaß angeordnet und eine zweite den metallischen Kanal begrenzende Einrichtung in dem Hohlraum in Nachbarschaft zu dem Auslaß angeordnet, wobei eine oder mehrere den dielektrischen Kanal begrenzende Einrichtungen zwischen der ersten und der zweiten den metallischen Kanal begrenzenden Einrichtung angeordnet sind.
Vorzugsweise sind Einrichtungen zur Gewährleistung eines guten elektrischen Kontaktes zwischen der den metallischen Kanal begrenzenden Einrichtung und einem Metallteil eines Gehäuses oder einer Endkappe der Vorrichtung vorgesehen. Solche Einrichtungen können die Form miteinander zusammenwirkender Schraubgewinde haben. Alternativ oder zusätzlich können solche Einrichtungen mechanische Einrichtungen zur Erhöhung des Kontaktdruckes zwischen der den metallischen Kanal begrenzenden Einrichtung und dem Metallteil und/oder zur Bewirkung eines Festfressens oder einer Durchdringung der den metallischen Kanal begrenzenden Einrichtung und/oder des Metallteils umfassen. Außerdem können Dichtungseinrichtungen vorgesehen sein, um die Berührungsfläche und/oder Teile trocken zu halten.
Wenn mehrere kanalbegrenzende Einrichtungen eine nach der anderen in der Fließrichtung in dem Hohlraum angeordnet sind, kann jede kanalbegrenzende Einrichtung eine Ausrichtungseinrichtung (z. B. eine mit Zacken versehene Kante) zum Ausrichten der Kanäle einer benachbarten kanalbegrenzenden Einrichtung umfasssen. Vorzugsweise ist eine Kante wenigstens einer Kanalöffnung an einem Aufstrom- oder Abstromende einer Endfläche einer kanalbegrenzenden Einrichtung scharf oder anderweitig derart ausgebildet, daß sie einen turbulenten Fluß eines Fluids unterstützt, das über die Öffnung ein- oder austritt.
Damit eine Vorrichtung, wie oben definiert, in eine Leitung eingeschaltet und darin befestigt werden kann, umfaßt die Vorrichtung vorzugsweise Verbindungseinrichtungen am Ein- oder Auslaß zur Verbindung der Vorrichtung mit der Leitung.
Bei einer Ausführungsform umfaßt diese Verbindungseinrichtung einen Flansch mit Schraubenlöchern zum Zusammenwirken mit einem Flansch auf einem Verbindungsabschnitt der Leitung.
Alternativ umfaßt die Verbindungseinrichtung ein Schraubanschlußstück zur Verbindung mit einem damit zusammenwirkenden Anschlußstück auf einem Verbindungsabschnitt der Leitung.
Die Verbindungseinrichtung umfaßt vorzugsweise eine Endkappe mit einer Schraubverbindung und hat entweder die Einrichtung zur Begrenzung eines Hohlraumes oder ein diese Einrichtung zur Begrenzung eines Hohlraumes enthaltendes Gehäuse ein Schraubgewinde zum Zusammenwirken mit dem Schraubgewinde an der Endkappe, um die Endkappe lösbar auf die den Hohlraum begrenzende Einrichtung oder das Gehäuse aufzuschrauben. Dies ermöglicht es, die kanalbegrenzende Einrichtung erforderlichenfalls zu entfernen und auszutauschen, ohne die gesamte Einheit zu ersetzen.
Bei einer bevorzugten Konstruktion zur Befestigung in einer Leitung umfaßt die Vorrichtung Verbindungseinrichtungen an dem Einlaß und/oder Auslaß zur Verbindung der Vorrichtung mit der Leitung, wobei die Verbindungseinrichtung eine metallische Endkappe mit einem Schraubgewinde umfaßt und die einen Hohlraum begrenzende Einrichtung oder ein Gehäuse, welches diese einen Hohlraum begrenzende Einrichtung enthält, mit einem Schraubgewinde versehen ist, um mit dem Schraubgewinde an der Endkappe für ein lösbares Aufschrauben der Endkappe auf die den Hohlraum begrenzende Einrichtung oder das Gehäuse zusammenzuwirken, wobei die den dielektrischen Kanal begrenzende Einrichtung einen Elastizitätsgrad hat und die den dielektrischen Kanal begrenzende Einrichtung und die den metallischen Kanal begrenzende Einrichtung so gestaltet sind, daß sie etwas Überlänge haben, wodurch beim Aufschrauben auf die Endkappe(n) diese Rippe dazu gezwungen wird, in eine Oberfläche auf eine benachbarte Endkappe einzuschneiden, um eine gute elektrische Verbindung zwischen den Endkappen und den den metallischen Kanal begrenzenden Einrichtungen zu bekommen.
Bei einer anderen bevorzugten Ausführungsform umfaßt die Vorrichtung zwei metallische Gehäuseabschnitte mit wechselweise zusammenwirkenden Schraubgewinden, um zu ermöglichen, daß diese Gehäuseabschnitte miteinander verschraubt werden. Bei dieser Ausführungsform sind wenigstens ein den metallischen Kanal begrenzendes Teil und wenigstens zwei den dielektrischen Kanal begrenzende Einrichtungen vorgesehen, wobei die den metallischen Kanal begrenzende Einrichtung in dem Hohlraum derart angeordnet ist, daß sie eine Verbindung zwischen den beiden Gehäuseabschnitten überspannt, wo die letzteren zusammengeschraubt sind, wobei die den metallischen Kanal begrenzende Einrichtung Dichtungseinrichtungen zur Gewährleistung eines trockenen elektrischen Kontaktes zwischen der den metallischen Kanal begrenzenden Einrichtung und den Gehäuseabschnitten umfaßt.
Die Erfindung liefert auch ein Leitungsnetzsystem mit einer Vorrichtung, wie sie oben definiert ist, mit einer Leitung verbunden. Vorzugsweise ist die vereinigte Querschnittsfläche der Kanäle nicht geringer als die Querschnittsfläche der damit verbundenen Leitung, um einen signifikanten Gegendruck, der in dem Leitungsnetzsystem erzeugt wird, zu vermeiden. Eine kleinere Querschnittsfläche für die Kanäle könnte jedoch unter bestimmten Umständen erwünscht sein, z. B. um bewußt die Druckveränderungen in der Vorrichtung zu erhöhen.
Gemäß einem anderen Aspekt der Erfindung bekommt man ein Verfahren zur Behandlung oder Konditionierung von Wasser oder anderen Fluiden, bei dem man dieses Wasser oder Fluid durch eine Vorrichtung entsprechend der obigen Definition führt.
Beispielhafte Ausführungsformen der Erfindung werden nachfolgend nur als Beispiele unter Bezugnahme auf die beiliegende Zeichnung beschrieben, worin gleiche Bezugszeichen gleiche Elemente betreffen und worin
Fig. 1A
Fig. 1B und
Fig. 1C eine Seitenansicht, eine Ansicht von hinten bzw. eine Querschnittsansicht einer Wasserbehandlungsvorrichtung sind,
Fig. 2A und
Fig. 2B eine teilweise quergeschnittene Ansicht bzw. eine perspektivische Ansicht eines Teils der Ausführungsform von Fig. 1 sind,
Fig. 3A
Fig. 3B und
Fig. 3C eine Seitenansicht, eine Ansicht von hinten bzw. eine Querschnittsansicht einer Ausführungsform der Erfindung sind,
Fig. 4A und
Fig. 4B eine Querschnittsansicht bzw. Ansicht von hinten einer anderen Wasserbehandlungsvorrichtung sind,
Fig. 5A und
Fig. 5B eine Querschnittsansicht bzw. eine Ansicht von hinten noch einer weiteren Ausführungsform der Erfindung sind,
Fig. 6A und
Fig. 6B Querschnittsansichten noch weiterer Ausführungsformen der Erfindung sind,
Fig. 7A bis
Fig. 7D Querschnittsdarstellungen von Modfikationen der Ausführungsformen von Fig. 6 sind,
Fig. 8A und
Fig. 8B Querschnittsansichten von Modifikationen von Ausführungsformen der Fig. 6 bzw. der Fig. 1 bis 3 sind und
Fig. 9A und
Fig. 9B und
Fig. 9C Diagramme sind, die die Wirksamkeit einer bekannten Vorrichtung und einer Vorrichtung nach der Erfindung vergleichen.
Fig. 1 ist eine schematische Erläuterung einer Wasserbehandlungsvorrichtung. Fig. 1A ist eine Seitenansicht dieser ersten Vorrichtung 10. Sie umfaßt einen allgemein zylindrischen Körper oder ein solches Gehäuse 12, welcher bzw. welches vorzugsweise aus Kunststoffmaterial, wie ABS, besteht. An jedem Ende des zylindrischen Gehäuses 1 2 sind Endkappen 14 vorgesehen. Die Endkappen 14 bestehen vorzugsweise aus Messing, könnten aber auch aus einem anderen Metall oder beispielsweise aus Kunststoffmaterial bestehen. Die Endkappen sind zur Verbindung der Vorrichtung in und mit einer Leitung oder einer anderen wasserführenden Leitung vorgesehen.
Wenn die Vorrichtung zur Behandlung von Wasser verwendet wird, kann das Leitungsnetz Teil eines Wasserhauptzufuhrsystems, Teil eines Gerätes (z. B. eines Duschschlauches), Teil des Leitungsnetzes in einer Maschine (z. B. eines Getränkespenders, einer Autowaschanlage usw.) oder irgendeines anderen Wasserzufuhrsystems sein. In den Ausführungsformen der Erfindung, die nachfolgend zu beschreiben sind, wird unterstellt, daß die Vorrichtung zur Behandlung von Leitungswasser aus einer Hauptwasserleitung verwendet werden soll. Es ist jedoch verständlich, daß die Erfindung nicht auf die Behandlung von Wasser beschränkt ist und gegebenenfalls für die Behandlung anderer Flüssigkeiten und Fluide verwendet werden könnte.
Fig. 1B zeigt eine Ansicht der Vorrichtung von Fig. 1A von hinten. Fig. 1B zeigt das Ende der Endkappe 14 mit einem Beschlag 22, der mit flachen Oberflächen ausgebildet ist, um das Drehen der Endkappen für eine Befestigung der Endkappen an dem Körper 12 zu unterstützen, wie nachfolgend beschrieben wird, und um die Vorrichtung mit einer mit ihr zusammenwirkenden Kupplung auf einem Verbindungsstück eines Leitungsnetzes zu verbinden. Der Beschlag 22 ist mit einem Innengewinde 20 zur Verbindung an einer solchen Kupplung an dem zu verbindenden Leitungsnetz versehen.
Fig. 1C ist eine Querschnittsdarstellung durch die Vorrichtung der Fig. 1A und 1B entlang der Linie X-X in Fig. 1B.
Wie in Fig. 1C dargestellt, kann man sehen, daß die Endkappen 14 zusätzlich mit einem inneren Schraubgewinde 16 zum Zusammenwirken mit einem Gewinde 17 auf der Außenseite des Körpers 12 versehen sind, um zu ermöglichen, daß die Endkappe lösbar auf den Körper 12 geschraubt wird. Die Lösbarkeit der Endkappen erleichtert den Austausch einer kanalbegrenzenden Einrichtung, wenn diese beispielsweise durch Bruchstücke verstopft werden sollte. Eine O-Ringdichtung 18 ist vorgesehen, um einen guten Dichtungseingriff zwischen der Endkappe und dem Körper 12 zu bekommen.
In dem Gehäuse 12 sind zwei Kanaltrennstücke 24 angeordnet. Jedes Kanaltrennstück 24 besteht aus einem festen Block von dielektrischem Material, vorzugsweise Kunststoffmaterial und stärker bevorzugt Polytetrafluorethylen, und ist mit mehreren Bohrungen 26 versehen, die getrennte Kanäle begrenzen. In einem Beispiel der vorliegenden Erfindung bestünde eines der Kanaltrennstücke 24 aus Metall. Bei der Verwendung wird Wasser (oder gegebenenfalls ein anderes Fluid, wie oben erwähnt), das im Leitungsnetz entlangfließt, dazu gebracht, sich zu teilen und entlang den getrennten Kanälen von einer Aufstromendfläche zu einer Abstromendfläche 28 des Kanaltrennstückes 24 in einer Fließrichtung 11 (z. B. von links nach rechts, wie in Fig. 1C dargestellt) zu fließen. Im Hinblick auf die Verwendung dielektrischer Materialien in der Konstruktion der vorliegenden Erfindung einer Wasserbehandlungseinrichtung ist es erwünscht, wo die Vorrichtung mit einem Metalleitungsnetz (z. B. aus Kupfer) verbunden werden soll, welches geerdet werden muß, daß eine metallische Erdungsbrücke zwischen benachbarten Abschnitten des Leitungsnetzes außerhalb der Wasserbehandlungsvorrichtung vorgesehen ist, um eine kontinuierliche Erdung zu gewährleisten.
Die äußere Querschnittsform des Kanaltrennstückes 24 ist so gestaltet, daß es in den Durchgang oder Hohlraum 13 paßt, der von der Innenwand des Körpers 12 gebildet wird. Die Endflächen der Kanaltrennstücke 24 sind konkav (z. B. mit einer konischen oder Schüsselform), so daß, wenn die beiden Kanaltrennstücke 24 eines hinter dem anderen angeordnet werden, eine Kammer 30 zwischen jenen Teilen begrenzt wird, und diese Kammer 30 fördert eine turbulente Bewegung des durch die Vorrichtung gehenden Wassers und das Vermischen des Wassers aus den jeweiligen Kanälen 26.
Fig. 2 erläutert in weiteren Einzelheiten eines der Kanaltrennstücke 24. Fig. 2A ist eine Teilschnittdarstellung durch ein Kanaltrennstück, und Fig. 2B ist eine perspektivische Darstellung eines Kanaltrennstückes. Es ist ersichtlich, daß das Kanaltrennstück allgemein zylindrische Form hat und von einem festen Materialblock mit mehreren kleinen Bohrungen 26 gebildet ist, die durch dessen Länge gehen. Bei der vorliegenden Ausführungsform ist jede der Endflächen 28 konkav. Bei anderen Ausführungsformen jedoch müssen die Endflächen nicht konkav sein. Alternativ kann eine Endfläche konkav sein, während beabsichtigt ist, sie gegen eine entsprechende konkave Fläche eines benachbarten Kanaltrennstückes anzulegen, um eine Turbulenzkammer zu begrenzen, wie sie unter Bezugnahme auf Fig. 1 beschrieben ist.
Bei einem Vergleich der Fig. 1, 2 und 3, welche verschiedene Anzahlen von Bohrungen 26 zeigen, wird auf der Hand liegen, daß die Anzahl der Kanäle und ihre gesamte Querschnittsfläche so ausgewählt werden können, daß sie zu den Wasserbedingungen für eine spezielle Installation passen.
Die Ein- und Aulässe zu den einzelnen Kanälen 26 sind vorzugsweise mit einer scharfen Kante oder mit einem Grat oder einer anderen Struktur ausgebildet, um Turbulenz und Druckveränderungen in dem Wasser zu fördern, wenn es in die Kanäle und aus den Kanälen fließt.
Das Innere der Kanäle ist vorzugsweise glatt, um die Möglichkeit der Ansammlung von Abscheidungen in den Kanälen zu vermindern. Hierzu und zur Erleichterung der Konstruktion sind die Kanäle 26 vorzugsweise gerade und von rundem Querschnitt. Sie könnten stattdessen jedoch auch mit Strukturen und/oder geformt sein, um weiter Turbulenz und Druckveränderungen in dem Wasser, während es innen entlang fließt, zu fördern. Die Kanäle könnten beispielsweise eine spiralförmige Gesamt- oder Innengestaltung haben, um eine Wirbelbewegung in dem Wasser zu fördern, wenn es aus den Kanaltrennstücken 24 und aus der Vorrichtung 10 austritt.
Die Enden der Kanaltrennstücke könnten mit Strukturen versehen sein, um eine geeignete Ausrichtung der Kanäle zu gewährleisten, z. B. durch wechselseitig ineinander eingreifende Zacken (nicht gezeigt).
Fig. 1 erläutert zwei Kanaltrennstücke 24, die eines hinter dem anderen in der Fließrichtung F angeordnet sind, jedoch können auch andere Anzahlen von Kanaltrennstücken vorgesehen werden; beispielsweise braucht nur ein Kanaltrennstück in einer einfachen Ausführungsform vorzuliegen, oder es könnten mehr als zwei in einer größeren Ausführungsform sein.
Fig. 2 erläutert eine Ausführungsform 50 der Erfindung, wo zusätzlich zu den in den Fig. 1 und 2 erläuterten Kanaltrennstücken 24 weitere Metallkanaltrennstücke 40 vorgesehen sind.
Fig. 3A und 3B zeigen eine Seitenansicht und eine Ansicht der Ausführungsform der Erfindung von hinten. Fig. 3C erläutert eine Querschnittsansicht der Vorrichtung der Fig. 3A und 3B entlang der Linie X-X gesehen. Gleiche Bezugszeichen geben gleiche Elemente wieder, und daher werden diese nicht erneut im einzelnen beschrieben. Auch können in bezug auf die Fig. 1 und 2 beschriebene Varianten auf die Ausführungsform der Fig. 3 angewendet werden, so daß diese wiederum nicht beschrieben werden.
Fig. 3C erläutert eine Ausführungsform, bei der zwei dielektrische Kanaltrennstücke 24 in einem mittigen Bereich des Hohlraumes oder Durchgangs 13 in dem Gehäuse 12 vorgesehen sind, wobei Metallkanaltrennstücke 40 an jedem Ende jenes Hohlraumes angeordnet sind. Jedes der Kanaltrennstücke 40 hat eine Form allgemein ähnlich jener der dielektrischen Kanaltrennstücke 24, obwohl sie in der speziell erläuterten Ausführungsform eine kürzere Axiallänge als die dielektrischen Kanaltrennstücke 24 haben. So umfaßt jedes der Metallkanaltrennstücke 40 mehrere Kanäle 42, die sich zwischen ihren Endflächen erstrecken. Die Endflächen der Metallkanaltrennstücke 40 können konkav sein, so daß, wenn eine Endfläche 44 eines Metallkanaltrennstückes in Nachbarschaft zu einer Endfläche 28 eines dielektrischen Kanaltrennstückes 24 ist, eine Turbulenzkammer 46 gebildet wird. Wie oben beschrieben, unterstützt dies die Erzeugung von turbulentem Fluß und das Mischen des Stromes des Wassers, welcher entlang den einzelnen Kanälen geht. Die Bohrungen der kanalbegrenzenden Einrichtung 40 können so gestaltet sein, daß sie die Erzeugung von Turbulenz verstärken, wie oben beschrieben ist.
Das Metallkanaltrennstück wird vorzugsweise von einem elektropositiven Metall gebildet, das zur Bildung einer Opferanode geeignet ist. So ist es durch elektrische Verbindung der Opferanode mit dem mit der Vorrichtung 50 verbundenen Leistungsnetz möglich, einen Grad von Schutz gegen Korrosion in einem Leitungsnetzsystem zu bekommen. Ein geeignetes Material für die Metall kanaltrennstücke 40 ist Zink, obwohl stattdessen auch andere geeignete Metalle verwendet werden können. Es scheint so, daß ein wichtiges Erfordernis bei der Verwendung galvanischer Wasserbehandlungsgeräte eine große Oberfläche der Elektrode(n) ist. Es liegt auf der Hand, daß die Konstruktion des Metallkanaltrennstückes 40 eine große Zinkoberfläche für dieses bereitstellt.
Um eine gute elektrische Verbindung zwischen dem Metallkanaltrennstück 40 und der Endkappe 14 zu bekommen, werden das Kanaltrennstück oder die Endkappe 14 vorzugsweise mit einer scharfen, sich ringsumlaufend erstreckenden Kante in dem Bereich ihrer wechselseitigen Berührungsoberflächen ausgebildet. So ist ein der speziell gezeigten Ausführungsform das Metallkanaltrennstück 40 mit einer sich ringsum erstreckenden scharfen Kante 45 versehen. Die Gesamtlänge der metallischen und dielektrischen Kanaltrennstücke 40 und 24 wird so ausgewählt, daß sie die Länge des Hohlraumes in dem Körper 12 etwas überschreitet, so daß, wenn die Endkappen auf das Ende des Körpers 12 aufgeschraubt werden, die scharfen Kanten in die Oberfläche der Endkappen 14 einschneiden und einen guten sauberen elektrischen Kontakt zwischen den Metallkanaltrennstücken 40 und den Endflächen erzeugen. Dieses Verfahren wird durch die Auswahl eines dielektrischen Materials unterstützt, welches einen Elastizitätsgrad hat, da dies dazu beiträgt, die Kante 45 auf dem Metallkanaltrennst"ck 40 in die Oberfläche der Endkappen 14 zu pressen, wenn jene aufgeschraubt werden. Benetzung der Verbindung und anschließende Korrosion an der Verbindung können durch die Verwendung einer flüssigen plastischen Dichtungsmasse verhindert werden, die vor dem Zusammenbau und, bevor das Messing in das Zink einschneidet, aufgebracht wird.
Fig. 4 erläutert ein weiteres Beispiel einer Wasserbehandlungseinrichtung. Bei dieser Ausführungsform, welche für die Verwendung in industriellen geflanschten Leitungsnetzsystemen bestimmt ist, ist eine Wasserbehandlungsvorrichtung mit einem Metallkörper 54 mit metallischen Endflanschen 52 vorgesehen, welche mit den Endflanschen eines zu verbindenden Leitungsnetzes mit Hilfe von Befestigern (z. B. Schrauben), die durch Schraubenlöcher 52A gehen, verbunden werden können.
Bei dieser Vorrichtung ist in dem Metallkörper 54 eine dielektrische Auskleidung 51 vorgesehen. In dem Metallkörper 54 sind ein Wasserseparator 55 mit einem mittigen dielektrischen Kern 56 und dielektrische strahlenförmig angeordnete Blätter oder Flansche 58 vorgesehen. Die Kombination der dielektrischen Auskleidung 51, des dielektrischen Kerns 56 und der dielektrischen Blätter 58 begrenzt mehrere sich längs erstreckende Kanäle 57, worin in die Vorrichtung eintretendes Wasser getrennt und dann zu fließen gezwungen wird. Das Wasser aus den betreffenden Kanälen 57 vereinigt sich wieder beim Verlassen der Vorrichtung 60. Die Blätter 56 sind vorzugsweise durch Abstände 49 getrennt, welche ein Vermischen des Stromes aus den betreffenden Kanälen verursachen und die turbulenten Wirkungen in der Vorrichtung vestärken. In Fig. 4 sind 24 Flansche gezeigt, obwohl in anderen Beispielen andere Flanschanzahlen vorgesehen werden können.
Die Oberflächen der dielektrischen Teile 51, 56 und 58 der Vorrichtung sind vorzugsweise glatt, um die Bildung von Abscheidungen zu vermeiden. Diese Teile können jedoch so geformt oder strukturiert werden, daß sie turbulenten Fluß in der Vorrichtung verstärken. Beispielsweise könnten sie mit Rippen versehen werden, oder die Blätter könnten so gestaltet werden, daß sie Spiraldurchlässe begrenzen, so daß das Wasser gezwungen wird, einem korkenzieherförmigen Weg durch die Vorrichtung zu folgen. Durch Änderung der Richtung der Spirale für aufeinanderfolgende Sätze von Blättern könnte beim Durchgang entlang der Vorrichtung von dem Aufstromende zu dem Abstromende das Wasser gezwungen werden, einem abwechselnd linken und rechten Korkenzieherweg zu folgen. Dies verstärkt Turbulenz und Vermischen des Wassers aus den getrennten Kanälen in den Räumen 59 zwischen aufeinanderfolgenden Sätzen von Blättern 58.
Fig. 5 erläutert eine weitere Ausführungsform, bei der ein metallisches Kanaltrennstück 40, wie in Fig. 3 erläutert, zusätzlich vorgesehen ist. Gleichstromverbindung ist zwischen dem Metallkanaltrennstück 40 und dem Metallkörper 54 mit seinen Flanschen 52 vorgesehen. Wiederum haben gleiche Elemente gleiche Bezugszeichen erhalten, so daß diese Teile nicht erneut beschrieben werden müssen, und die in bezug auf die vorausgehenden Ausführungsformen beschriebenen Varianten sind auch auf die Ausführungsform von Fig. 5 anzuwenden.
Fig. 6A ist eine schematische Querschnittsdarstellung einer anderen Ausführungsform der Erfindung. Bei dieser Ausführungsform befindet sich das Gehäuse der Wasserbehandlungsvorrichtung 60 in zwei Hälften 61 und 62, die beispielsweise aus Messing bestehen. Die beiden Hälften 61, 62 enthalten jeweils einen Kupplungsabschnitt 63 bzw. 64 an einem Ende mit einem Innengewinde 65 bzw. 66 zur Verbindung mit einer nichtgezeigten damit zusammenwirkenden Kupplung eines Abschnittes eines Leitungsnetzes usw. An dem anderen Ende einer jeden der beiden Hälften 61, 62 sind komplementäre Kupplungsgewinde 67 bzw. 68 vorgesehen, damit die beiden Hälften 61, 62 miteinander verbunden werden können. Um eine wasserdichte Verbindung zu gewährleisten, können geeignete Dichteinrichtungen, z. B. ein O-Ring 69, vorgesehen sein. Eine gute elektrische Verbindung zwischen den Verbindungen 67 und 68 sollte ohne zusätzliche Mittel erreicht werden. Gegebenenfalls könnte jedoch eine leitfähige Paste oder eine andere Einrichtung (nicht gezeigt) verwendet werden, um die elektrische Verbindung zwischen den beiden Hälften 61, 62 des Gehäuses zu verbessern. Vor einer Verbindung der beiden Hälften 61, 62 des Gehäuses werden verschiedene Wasserbehandlungselemente in den Hohlraum in dem Gehäuse eingesetzt.
Wie in Fig. 6A gezeigt, sind zwei dielektrische Kanaltrennstücke 70 ähnlich jenen, die unter Bezugnahme auf die Fig. 1 bis 3 beschrieben sind, vorgesehen. Jedes der kanalbegrenzenden Teile 70 ist mit mehreren Bohrungen 72 versehen, die getrennte Kanäle begrenzen. Bei der Verwendung wird Wasser (oder gegebenenfalls ein anderes Fluid, wie oben erwähnt), das entlang dem Leitungsnetz fließt, dazu gebracht, sich zu trennen und entlang den getrennten Kanälen zwischen Aufstrom- und Abstromendflächen 74 des Kanaltrennstückes 70 in einer Fließrichtung F (z. B. von links nach rechts, wie in Fig. 6 dargestellt) zu fließen. Bei dieser Ausführungsform ist jede der Endflächen 74 konkav, obwohl eher als die Schüsselform, die unter Bezugnahme beispielsweise auf die Fig. 2A und 2B erläutert ist, bei dieser Ausführungsform die Endflächen 74 als Vertiefungen mit flachem Boden gestaltet sind.
Zusätzlich zu den beiden dielektrischen Kanalendstücken 70 ist auch eine Opferanode in der Form eines kanalbegrenzenden Teils 76 vorgesehen, wobei das kanalbegrenzende Teil aus einer Substanz, wie beispielsweise Zink, besteht, die für eine Opferanode geeignet ist. Obwohl in Fig. 6 nur ein einzelner Kanal 78 axial abwärts von der Mitte der Anode 76 dargestellt ist, könnten in anderen Ausführungsformen mehrere Kanäle in der in den Ausführungsformen der Fig. 3 und 5 dargestellten Weise vorgesehen sein. Gleichermaßen liegt es auf der Hand, daß statt eines metallischen Kanaltrennstückes mit mehreren Kanälen als eine Opferanode in der Ausführungsform der Fig. 3 und 5 jene Ausführungsformen mit einer Opferanode mit einem einzelnen Kanal vorgesehen sein könnte.
Um einen guten elektrischen Kontakt zwischeh der Opferanode 76 und dem Gehäuse 61 an der Verbindungsoberfläche 82 zu gewährleisten, ist die Anode so gestaltet, daß sie einen Preßsitz in dem Gehäuseabschnitt 61 hat. Um außerdem zu gewährleisten, daß ein trockener und dauerhafter elektrischer Kontakt zwischen der Anode 76 und dem Gehäuseabschnitt 61 vorliegt, können O-Ringe 80 in Vertiefungen 81 in der Anode 76 vorgesehen und derart angeordnet sein, daß sie etwas daraus überstehen.
Fig. 6B erläutert eine modifizierte Version von Fig. 6A. Die Teile der Ausführungsform von Fig. 6B entsprechen jenen der Ausführungsform von Fig. 6A und werden folglich nicht mehr im einzelnen beschrieben. Es sei bemerkt, daß in Fig. 6B die Opferanode oder das metallische kanalbegrenzende Teil 76 eher mittig als an einem Ende des Hohlraumes in der Vorrichtung befestigt ist. Dies ergibt eine Anzahl von Vorteilen Erstens können die O-Ringe 80 des Teils 76 Schutz zusätzlich zu dem O-Ring 69 gegen Leckage aus der Verbindung zwischen den beiden Hälfen 61/62 der Vorrichtung 60 ergeben. Auch kann der trockene elektrische Kontakt zwischen dem Teil 76 und den beiden Hälften 61/62 die elektrische Kontinuität der Vorrichtung 60 verbessern. Weiterhin erleichtert die Stellung der Anode 76, die die Verbindung zwischen den beiden Hälften 61/62 der Vorrichtung 60 überspannt, eine Veränderung der Anode 76 sowohl während der Herstellung als auch während der Verwendung, beispielsweise zur Veränderung von einer Anode mit einem Kanal zu einer Mehrkanalanode.
Die Fig. 7A und 7B erläutern weitere Anordnungen zur Gewährleistung eines guten elektrischen Kontaktes zwischen der Anode 76 und dem Gehäuseabschnitt 61. In Fig. 7A ist der Umfang der Anode mit einer Rändelung 88 versehen. In Fig. 7B ist ein Gewindestift 90 aus Metall oder anderem hartem elektrisch leitendem Material durch den Gehäuseabschnitt 61 und in die Anode 76 geschraubt. In Fig. 7C ist ein Nagel 92 aus einem harten Metall oder aus einem anderen harten elektrisch leitenden Material in die Fläche 93 am Ende des Hohlraumes in dem Gehäuseabschnitt 61 eingeführt, und dieser Nagel durchdringt die relativ weiche Anode, wenn diese zu dem Ende des Gehäuseabschnittes 61 abwärtsgestoßen wird. In Fig. 7D ist eine Feder 94 aus einem elastischen Metall oder einem anderen elastischen elektrisch leitfähigen Material in einer Vertiefung 96 in der Anode 76 angeordnet. Eine oder mehrere dieser Anordnungen können vorgesehen werden, um die elektrische Verbindung zwischen der Anode 76 und dem Gehäuseabschnitt 61 in der Ausführungsform von Fig. 6A zu verbessern.
Vorzugsweise wird der erwünschte Kontaktpunkt zwischen der Anode 76 und dem (den) Gehäuseabschnitt(en) 61/62 trockengehalten, wie beispielsweise durch Verwendung von O-Ringen. Die Fig. 7A bis 7D zeigen eine Alternative zu der Anordnung von Fig. 6, wo beide O-Ringe 80 um den Umfang der Anode in unterschiedlichen axialen Positionen vorgesehen sind. Insbesondere sind in den Fig. 7A und 7B ein O-Ring 84 auf einer Endfläche der Anode 76 und ein anderer O-Ring 86 nahe dem anderen Ende der Anode um deren Umfang vorgesehen.
Es liegt auf der Hand, daß eine oder mehrere der Verbindungsanordnungen der Fig. 7A bis 7D mit geeigneter Lokalisierung der O-Ringe oder anderer Dichteinrichtungen, um trockenen elektrischen Kontakt zu bekommen, zur Verbesserung der elektrischen Verbindung zwischen der Anode 76 und den Gehäuseabschnitten 61/62 in der Ausführungsform der Fig. 6B vorgesehen werden können.
Bei einer speziellen Ausführungsform einer Vorrichtung, wie sie in den Fig. 6A oder 6B gezeigt ist, zur Verbindung mit einer 3/4 in-Leitung (18 mm) ist der Innendurchmesser des Hohlraumes in den Gehäuseabschnitten 67/68 1 ¼ in (31 mm), und der Hohlraum ist 130 mm lang. Die Opferanode 76 ist 60 mm lang, und jedes dielektrische Teil 70 ist 35 mm lang, wobei jede Vertiefung, die die konkaven Abschnitte 74 bildet, 5 mm tief ist. Die Opferanode 76 und die dielektrischen Teile 70 haben einen Durchmesser, der in den Hohlraum paßt. Die dielektrischen Teile 70 sind jeweils mit acht Kanälen mit einem Durchmesser von 6,3 mm versehen. Es liegt auf der Hand, daß die obenerwähnten Abmessungen nur Beispiele einer speziellen Ausführungsform sind und daß sie für eine spezielle Arbeitsweise angepaßt werden können, um unterschiedlichen Rohrgrößen Rechnung zu tragen und örtliche Fluid (Wasser)- Bedingungen zu berücksichtigen.
Die Fig. 8A und 8B sind schematische Querschnitte eines Teils alterantiver Anordnungen zur Befestigung einer Opferanode.
Fig. 8A erläutert eine solche Ausführungsform, die unter Bezugnahme auf Fig. 76 beschrieben ist, bei der aber ein Gehäuseabschnitt 100 (z. B. aus Messing), der einen Hohlraum 118 umgibt, verlängert ist, um einen Verbindungsabschnitt 102 mit einem übergroßen inneren Gewinde 104 zu liefern. Eine Opferanode 106, die mit einem Außengewinde versehen ist, um mit dem Innengewinde 104 zusammenzuwirken, ist in das offene Ende des Verbindungsabschnittes eingeschraubt. Eine Reduziermuffe aus einem Material, das zu dem Gehäuseabschnitt 100 paßt (z. B. Messing), 106 mit einem Außengewinde, um zu dem Innengewinde 104 zu passen, wird dann nach der Opferanode 106 eingeschraubt. Das Gewinde zwischen der Reduziermuffe 108 und dem Endabschnitt 110 des Verbindungsabschnittes 102 kann durch ein geeignetes Bleidichtungsmaterial abgedichtet werden. Um die Verbindung zwischen dem Außengewinde der Anode und dem Innengewinde 104 trocken zu halten und so eine dauerhafte und zuverlässige elektrische Verbindung zu gewährleisten, können O-Ringe 112 und 114 an den Endflächen der Anode 106 vorgesehen werden, wie in Fig. 8A erläutert ist. Obwohl die Anode mit einem einzelnen Kanal 116 gezeigt ist, liegt auf der Hand, daß sie stattdessen auch mehrere Kanäle liefern könnte, wie in den Ausführungsformen der Fig. 3 und 5.
Fig. 8B erläutert eine solche Ausführungsform, wie jene, die unter Bezugnahme auf Fig. 1 beschrieben ist, wo aber eine Endkappe 120 (z. B. aus Messing) verlängert ist, um einen Abschnitt 122 mit einem Innengewinde 124 zu liefern, um eine Opferanode 126 aufzunehmen, die mit einem damit zusammenwirkenden Außengewinde versehen ist. Die Anode 126 wird in den mit Innengewinde versehenen Abschnitt 122 eingeschraubt, bevor die Endkappe auf das Ende des Gehäuseabschnittes 12 aufgeschraubt wird. Um die Verbindung zwischen dem Außengewinde der Anode und dem Innengewinde 104 trockenzuhalten und so eine dauerhafte zu zuverlässige elektrische Verbindung zu gewährleisten, kann ein O-Ring 128 und eine Dichtung 130 an den Endflächen der Anode 106 vorgesehen werden, wie in Fig. 8B erläutert. Das Gehäuse kann gegen die Endkappe 120 durch einen O-Ring 18, wie in Fig. 1, abgedichtet werden. Obwohl die Anode mit einem einzelnen Kanal 116 gezeigt ist, liegt es auf der Hand, daß sie stattdessen mehrere Kanäle vorsehen könnte, wie in den Ausführungsformen der Fig. 3 und 5.
Die Fig. 9A, 9B und 9C sind graphische Darstellungen, die die Wirksamkeit eines Beispiels der vorliegenden Erfindung gegenüber dem Stand der Technik erläutern. Die Fig. 9A, 9B bzw. 9C geben die Größen fester Teilchen in Wasser vor einer Behandlung mit einer Wasserbehandlungsvorrichtung, nach einer Behandlung durch eine bekannte Vorrichtung und nach Behandlung mit einer Vorrichtung gemäß der Erfindung wieder. In jenen Figuren bedeutet die vertikale Achse prozentuale Werte und die horizontale Achse Teichengrößen in Wasser. Die verwendete Methode, um die in den graphischen Darstellungen erläuterten Ergebnisse zu erhalten, bestand darin, durch einen Laser die in dem Wasser vor und nach einem Durchgang durch eine Vorrichtung suspendierten Teilchen zu analysieren. Die Analysen zeigen nicht nur die Größe der verschiedenen Teilchen in dem Wasserstrom, sondern auch den relativen Prozentsatz verschiedener Teilchengrößengruppierungen.
Fig. 9A zeigt die wahrscheinliche Volumendichte von Teilchen verschiedener Teilchengrößen in normalem Leitungswasser vor der Behandlung. Die in der Mitte gelegene Teilchengröße in dem getesteten Wasser war etwa 6,8 µm, und die mittlere Teilchengröße war etwa 8,5 µm mit einer Standardabweichung von etwa 4,6 µm.
Fig. 9B erläutert die wahrscheinliche Volumendichte für Teilchengrößen in Wasser 1m abstromwärt von der bekannten Wasserbehandlungsvorrichtung. Die getestete Wasserbehandlungsvorrichtung nach dem Stand der Technik umfaßte ein Kunststoffrohr mit Messingendkappen, wobei das Kunststoffrohr eine offene Rolle oder eine von einem rollenden Zinkbogen gebildeten Spirale war, wobei die Zinkspirale mit den Messingendkappen elektrisch verbunden war. Mit dieser Vorrichtung nach dem Stand der Technik stieg die in der Mitte gelegene Teilchengröße auf etwa 72 µm mit einer mittleren Teilchengröße von etwa 54 µm und einer Standardabweichung von etwa 20 µm. Es ist daher ersichtlich, daß für die speziell getestete Wassserprobe die Größen der Teilchen in dem Wasser als ein Ergebnis der Verwendung der bekannten Vorrichtung zunahmen.
Fig. 9C ist die wahrscheinliche Volumendichte, gemessen 1m abstromwärts von einer Vorrichtung nach der Erfindung, speziell einer Vorrichtung, wie sie in Fig. 1 erläutert ist. Mit der Erfindung war die Zunahme der Teilchengrößen dramatisch. Insbesondere war die in der Mitte gelegene Teilchengröße etwa 120 µm mit einer mittleren Teilchengröße von 123 µm und einer Standardabweichung von 18,6 µm. Es ist somit ersichtlich, daß die in Fig. 1 erläuterte Vorrichtung eine signifikante und überraschende Verbesserung gegenüber der Vorrichtung nach dem Stand der Technik demonstriert. Die weiteren hier beschriebenen Ausführungsformen demonstrieren auch ähnliche Verbesserungen gegenüber Vorrichtungen nach dem Stand der Technik.
Es wird angenommen, daß das dielektrische Kanaltrennstück als ein Vustatischer Generatoruv wirkt. Wenn das Wasser über die Oberfläche des Materials fließt, wird eine potentielle statische Ladung erzeugt. Es wird angenommen, daß diese potentielle statische Ladung eine Wirkung auf die Härte haben kann, indem sie elektrisch geladene Kolloide in dem Wasser dazu bringt, neutralisiert zu werden, was dazu führt, daß sie koagulieren. Wenn erst einige Teilchen ausgefällt wurden, liefern dann die gebildeten kleinen Teilchen Stellen für weitere Ausfällung. Es wird angenommen, daß sich statische Ladung nicht tatsächlich auf der Oberfläche des Dielektrikums aufbaut, wenn das Fluid Wasser ist, da dies eine elektrischer Leiter ist. Es wird jedoch angenommen, daß ein statisch ähnlicher Effekt erzeugt wird, da sich die Vorrichtung als besonders wirskam erweist, wenn Kunststoffmaterialien (z. B. Polytetrafluorethylen (PTFE], Nylon, Polypropylen, Polyvinylchlorid usw.) als das Dielektrikum verwendet werden. Kunststoffmaterialien sind als Materialien bekannt, die als Ergebnis von Reibung mit anderen Materialien statisch wirken können. Bei den bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung wird PTFE benutzt. PTFE widersteht der Erzeugung elektrischer Ströme entlang seiner Oberfläche, was manchmal als elektrische Kriechwegbildung bezeichnet wird. Dieses Material hat den zusätzlichen Vorteil, daß es die Möglichkeit schafft, sehr glatte, nichtklebende Oberflächen zu erhalten, die der Ansammlung von Abscheidungen auf den Kanaltrennstücken widerstehen. Es könnten jedoch auch andere Kunststoffmaterialien oder andere dielektrische Materialien (z. B. Keramik), die geeignete Eigenschaften zeigen, verwendet werden.
Es wird angenommen, daß eine potentielle elektrische statische Ladung auf der Oberfläche des Kunststoffes erzeugt wird, da etwas von der kinetischen Energie in dem sich bewegenden Wasserstrom sowohl in Wärme als auch in elektrische Energie umgewandelt wird. Es wird angenommen, daß die Stärke der Ladung eine Funktion sowohl des Wertes der Reibung des Wassers als auch der Fläche der Kunststoffoberfläche, über welche das Wasser fließt, ist. Die statische Ladung bewirkt ein potentielles Ungleichgewicht zwischen der Oberfläche des Kunststoffes und dem Wasser und ähnlich zwischen der Kunststoffoberfläche und den Metalloberflächen eines Leitungsnetzes, welches bereits durch Kesselstein und/oder Korrosion angegriffen wurde.
Wie oben erwähnt, ist die Vorrichtung derart gestaltet, daß in durchströmendem Wasser Turbulenz gefördert wird, wie beispielsweise durch die Bereitstellung der konkaven Enden der Kanaltrennstücke, so daß, wenn ein oder mehrere Kanaltrennstücke in Reihe zusammengebaut wurden, das durchströmende Wasser in eine Kammer oder einen Hohlraum zwischen ihnen eintritt, was Turbulenz verursacht. Ein brauchbares Nebenprodukt dieser Konstruktion besteht darin, daß ein Vermischen zwischen dem in verschiedenen Kanälen fließenden Wasser auftritt und, wenn einer der Kanäle durch Bruchstücke blockiert wird, ein Fluß noch durch andere der Kanäle gewährleistet werden kann. Die Turbulenz und Druckveränderungen in dem Wasser, die am Eintritt und Austritt zu den Kanälen und in die Zwischenkammer(n) bewirkt werden, können in dem Wasser gelöste Luft und andere Gase dazu bringen, kleine Blasen zu bilden (z. B. in Bereichen niedrigen Druckes auf den Kanten des Kanales am Eintrittspunkt oder abstromwärts von den Kanälen am Austritt aus diesen und/oder nach Art des Effektes, der als "Kavitation" bekannt ist), welche Stellen für die Ausfällung gelöster Salze in dem Wasser bilden können. Es wird auch angenommen, daß Stoßwellen, die gebildet werden, wenn die Blasen abstromwärts von der Vorrichtung zusammenfallen, und durch die Vorrichtung erzeugte Turbulenz ein Aufbrechen vorher existierenden Kesselsteins fördern können, wie beispielsweise in Leitungen abstromwärts von der Vorrichtung. Diese Effekte dürften an der Wirksamkeit der Vorrichtung teilhaben. Es kann sein, daß die Turbulenz auch die Erzeugung der obenerwähnten Effekte vom statischen Typ unterstützt.
So wurden Ausführungsformen von Vorrichtungen zur Behandlung von hartem Wasser beschrieben, um die Bildung von Kesselstein aus hartem Wasser oder anderer unerwünschter kristalliner Substanzen zu verhindern, indem man eine Koagulation kolloidaler Feststoffe bewirkt, die dann als Keime für rasche Ausfällung der gelösten Feststoffe wirken können.
Die Erfindung ermöglicht die frühe Ausfällung der verschiedenen Salze oder Substanzen, die unter normalen Umständen die Entstehung kristalliner Strukturen ergeben würden, aus der Lösung. So ermöglicht der Einbau einer Vorrichtung nach der Erfindung in eine Wasserzufuhrleitung die Verhinderung oder Verminderung der Ablagerung von Kesselstein aus hartem Wasser auf Rohren und Heizflächen.
Im allgemeinen kann die Erfindung bei der Behandlung von Wasser für häusliche und industrielle Wasserzufuhr angewendet werden, um die Entstehung von Kesselstein und anderen Ablagerungen in einem Leitungssystem oder in Geräten und Anlagen, wie Kochern, Kesseln, Maschinen mit Wasserzufuhr, sanitären Einrichtungen, wie Urinalen, Toiletten, Waschbecken, Urinal- und Duschabdeckungen usw., zu verhindern.
Eine Anwendung der Erfindung betrifft die Herstellung von Nahrungsmitteln und Getränken, besonders wenn ein Erhitzen von Wasser angewendet wird (z. B. in einem Kessel, einer Getränkeverkaufsmaschine usw.), da die bei dem Wasser angewendete Behandlung passiv ist und keine zusätzlichen Chemikalien verwendet. Die Verwendung einer Vorrichtung nach der Erfindung ermöglicht die Koagulatioin und/oder Ausfällung von Substanzen, die als kolloidale Suspensionen in Wasser und anderen trinkbaren Flüssigkeiten enthalten sind und die einen unangenehmen Geschmack verleihen. Gegenbenenfalls können die resultierenden festen Teilchen entfernt werden, wie beispielsweise durch Absitzenlassen oder Filtrieren, um die Flüssigkeit für den Geschmackssinn vollständig weich zu machen. Ausführungsformen der Erfindung können bei der Behandlung alkoholischer und nichtalkoholischer Flüssigkeiten angewendet werden, um die normale Alterung und Reifung der Flüssigkeiten als ein Ergebnis der Ausfällung kolloidaler Suspensionen unerwünschter Substanzen, was ihre Entfernung aus den Flüssigkeiten ermöglicht, zu beschleunigen.
Eine andere Anwendung ist der Bereich der Schwimmbeckenwartung. Eine der wichtigsten Funktionen von Schwimmbeckenfiltersystemen ist die, die Becken frei von suspendierten Proteinen und trübmachenden Stoffen zu halten. Sehr oft sind diese Substanzen kolloidal und mit herkömmlicher Filtration schwierig aus dem Wasser zu entfernen. Die Kolloide sind zu fein, um selbst in den feinsten Filtern eingefangen zu werden, und wenn sie zurückgehalten werden, entsteht rasch ein Druckabfall in den Filtrationsmembranen mit starker Verminderung der Fließgeschwindigkeiten. Die Erfindung ermöglichst eine Ausfällung dieser Kolloide, was die Teilchengröße steigert und eine Filtration viel wirksamer werden läßt, was zu klareren und gesünderen Schwimmbecken führt. Die Filtration entfernt auch viele potentielle Bakterienvorkommen aus dem Beckenwasser, was es erlaubt, die Verwendung von Oxidationsmitteln und sterilisierenden Medien, wie Chlor und Brom, stark zu vermindern. Obwohl derzeit nicht vollständig verstanden, vermindert die Erfindung offensichtlich die Chlormenge, die von der Oberfläche von Schwimmbeckenwasser verdampft, was Einsparungen bei der Verwendung solcher Chemikalien mit sich bringt.
Obwohl spezielle Ausführungsformen der Erfindung beschrieben wurden, liegt es auf der Hand, daß viele Zusätze und/oder Abwandlungen innerhalb des Erfindungsgedankens möglich sind.
Obwohl die Vorrichtungen der Fig. 1 und 3 mit einem dielektrischen Kanaltrennstück des unter Bezugnahme auf Fig. 2 beschriebenen Typs versehen sind, könnten sie beispielsweise alternativ mit einem dielektrischen Kanaltrennstück des in der Ausführungsform der Fig. 4 vorgesehenen Typs ausgestattet werden. Gleichermaßen könnten die Ausführungsformen der Fig. 4 und 5 alternativ mit einem dielektrischen Kanaltrennstück des unter Bezugnahme auf die Fig. 1 bis 3 beschriebenen Typs versehen werden. Auch das metallische Element, welches eine Opferanode bildet, kann erforderlichenfalls ein oder mehrere Kanäle begrenzen. Es liegt auf der Hand, daß viele andere abgewandelte Strukturen möglich sind.
Beispielsweise könnte für eine Anwendung als eine untertauchbare Einheit zur Plazierung nahe dem Auslaß eines Fluidbehälters (z. B. Wasserbehälters), aber nicht tatsächlich mit ihm verbunden, ein großes Modell (wie ein in Fig. 4 beschriebenes mit Flansches versehenes Modell) mit einem dielektrischen Kanaltrennstück des Typs vorgesehen werden, der mit mehreren Bohrungen (statt Flügeln) ausgestattet ist, und dieses Modell könnte außerdem mit Stopfen versehen werden, um einem Benutzer die Möglichkeit zu geben, selektiv bestimmte der Bohrungen oder Kanäle in den dielektrischen Kanaltrennstücken zu blockieren. Dies würde es dem Benutzer ermöglichen, die Fließgeschwindigkeit einer speziellen Arbeitsweise anzupassen, und die Notwendigkeit vermeiden, einen weiten Bereich unterschiedlicher Anlagengrößen für solche Anwendungen vorzusehen.
Die Kanäle der diele ktrischen Kanaltrennstücke und/oder der metallischen kanalbegrenzenden Einrichtungen können beispielsweise entlang dem Umfang begrenzt sein statt durch den Körper der Kanaltrennstücke oder kanalbegrenzenden Einrichtungen (was beispielsweise einen sternartigen Querschnitt ergibt). Auch können statt der in den obigen speziellen Beispielen erläuterten geraden Kanäle die Kanäle so angeordnet werden, daß sie einem nichtlinearen Weg folgen, wie beispielsweise einem Weg in der Form einer Spirale oder Wendel. So könnten beispielsweise der oder die Kanäle in ähnlicher Weise wie ein Außengewinde auf einem Körper ausgebildet werden, der das Kanaltrennstück oder kanalbegrenzende Einrichtungen bildet.
Obwohl die mit einer Schraubverbindung beispielsweise zur Verbindung mit einem Leitungsnetz beschriebenen speziellen Ausführungsformen ein Innengewinde haben, liegt auf der Hand, daß eine Steckkupplung stattdessen mit einem Außengewinde versehen werden kann. Auch könnte statt einer Flansch- oder Schraubverbindung, wie oben beschrieben, ein Kupplungsteil in der Form eines Zapfens für die Verwendung mit einem "Schnellpaßsitz"- Verbindungsteil benutzt werden.
Statt der Verwendung eines dielektrischen Materials mit Bohrungen zur Begrenzung des dielektrischen Kanaltrennstückes könnte auch ein Bündel beispielsweise von PTFE-Rohren benutzt werden, um mehrere gemeinsam ausgerichtete Kanäle zu begrenzen.
Obwohl in den oben beschriebenen Ausführungsformen die Endkappen direkt mit dem Körper der Vorrichtung verbunden sind, welche den Hohlraum für die Aufnahme der Kanaltrennstücke begrenzt, könnten bei anderen Ausführungsformen die Kappen mit einem Gehäuse verbunden werden, das den Vorrichtungskörper enthält.
Wie oben erklärt, können verschiedene Ausführungsformen der Erfindung mit 1, 2, 3 usw. dielektrischen Kanaltrennstücken und mit 0, 1 oder 2 metallischen Kanaltrennstücken versehen werden. Wenn mehr als zwei Kanaltrennstücke vorgesehen werden, dann sollten sie elektrisch miteinander und mit irgendeinem verbindenden Leitungsnetz verbunden werden, um die erwünschte Opferanodenwirkung zu erreichen.
Obwohl die Erfindung speziell für die Behandlung von hartem Wasser beschrieben wurde, liegt es auf der Hand, daß sie auch auf die Behandlung und Konditionierung anderer Flüssigkeiten und Fluide angewendet werden kann.

Claims

1. Vorrichtung zur Fluidbehandlung mit einem Fluideinlaß, einem Fluidauslaß, Einrichtungen, die einen sich zwischen diesem Einlaß und diesem Auslaß erstreckenden Hohlraum begrenzen, und einen dielektrischen Kanal begrenzenden Einrichtungen, die in dem Hohlraum zwischen dem Einlaß und dem Auslaß liegendes dielektrisches Material umfassen und sich über einen Teil des Weges entlang dem Hohlraum in der Fließrichtung von dem Einlaß zu dem Auslaß erstrecken, wobei die den dielektrischen Kanal begrenzenden Einrichtungen den Hohlraum in mehrere erste längliche Kanäle teilen, die sich wenigstens über einen Teil ihrer Länge in der Fließrichtung wechselseitig in einer Richtung erstrecken und wenigstens teilweise durch dielektrisches Material begrenzt sind, sowie einen metallischen Kanal begrenzenden, ein Metall umfassenden Einrichtungen, wobei die den metallischen Kanal begrenzenden Einrichtungen in dem Hohlraum entweder aufstromwärts oder abstromwärts von den den dielektrischen Kanal begrenzenden Einrichtungen liegen und sich über einen weiteren Teil des Hohlraumes in der Fließrichtung erstrecken und einen weiteren länglichen Kanal begrenzen.

2. Vorrichtung zur Fluid behandlung nach Anspruch 1, bei der die den metallischen Kanal begrenzenden Einrichtungen den Hohlraum in mehrere weitere längliche Kanäle teilen, die sich über wenigstens einen Teil ihrer Länge in der Fließrichtung wechselseitig in der gleichen Richtung erstrecken.

3. Vorrichtung zur Fluidbehandlung nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, bei der die den dielektrischen Kanal und den metallischen Kanal begrenzenden Einrichtungen in Nachbarschaft zueinander in der Fließrichtung liegen und derart gestaltete einander gegenüberliegende Endflächen haben, daß sie dazwischen eine Turbulenzkammer begrenzen.

4. Vorrichtung zur Fluid behandlung nach einem der vorausgehenden Ansprüche mit einen anderen Kanal begrenzenden Einrichtungen, die in dem Hohlraum liegen und sich über einen anderen Teil des Hohlraumes in der Fließrichtung erstrecken, wobei diese einen anderen Kanal begrenzenden Einrichtungen den Hohlraum in mehrere andere längliche Kanälen teilen, die sich wenigstens über einen Teil ihrer Länge in der Fließrichtung wechselseitig erstrecken, wobei die einen anderen Kanal begrenzenden Einrichtungen in der Fließrichtung in Nachbarschaft entweder zu den den dielektrischen Kanal oder den metallischen Kanal begrenzenden Einrichtungen liegen und wobei die einen anderen Kanal begrenzenden Einrichtungen und die einen benachbarten dielektrischen Kanal begrenzenden Einrichtungen oder einen benachbarten metallischen Kanal begrenzenden Einrichtungen einander gegenüberliegende Endflächen haben, die so gestaltet sind, daß sie dazwischen eine Turbulenzkammer begrenzen.

5. Vorrichtung nach einem der vorausgehenden Ansprüche, bei der das dielektrische Material ein Kunststoffmaterial ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, bei der das Kunststoffmaterial Polytetrafluorethylen ist.

7. Vorrichtung nach einem der vorausgehenden Ansprüche, bei der die den dielektrischen Kanal begrenzenden Einrichtungen einen Block von dielektrischem Material umfassen, der einen derartigen Querschnitt hat, daß er in den Hohlraum paßt, wobei dieser Block von dielektrischem Material mit mehreren sich in der Fließrichtung erstreckenden Bohrungen ausgebildet ist, wobei jede Bohrung einen der Kanäle begrenzt.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, bei der eine Aufstrom- und/oder Abstromendfläche des Blockes von dielektrischem Material konkav ist.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, bei der die den dielektrischen Kanal begrenzenden Einrichtungen einen sich im wesentlichen in der Fließrichtung erstrekkenden länglichen dielektrischen Kern, wobei sich mehrere dielektrische Rippen von ihm aus erstrecken, und ein derart gestaltetes dielektrischen Röhrenteil, daß es in den Hohlraum paßt, umfassen, wobei dieses Röhrenteil aus einem Stück mit einem äußeren Ende der sich nach außen erstreckenden Rippen gebildet ist oder mit dem äußeren Ende der sich nach außen erstreckenden Rippen zusammenwirkt, um mehrere Kanäle um den Kern herum zu begrenzen, die sich in der Fließrichtung erstrecken.

10. Vorrichtung nach einem der vorausgehenden Ansprüche, bei der die den metallischen Kanal begrenzenden Einrichtungen einen mit einer oder mehreren sich in der Fließrichtung erstreckenden Bohrungen ausgebildeten Metallblock umfassen, wobei jede Bohrung einen der weiteren Kanäle begrenzt.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, bei der eine Aufstrom- und/oder eine Abstromendfläche des Metallblockes konkav ist.

12. Vorrichtung nach einem der vorausgehenden Ansprüche, bei der eine erste den metallischen Kanal begrenzende Einrichtung in dem Hohlraum in Nachbarschaft zu dem Einlaß liegt und eine zweite den metallischen Kanal begrenzende Einrichtung in dem Hohlraum in Nachbarschaft zu dem Auslaß liegt, wobei eine oder mehrere den dielektrischen Kanal begrenzende Einrichtungen zwischen der ersten und zweiten den metallischen Kanal begrenzenden Einrichtungen liegen.

13. Vorrichtung nach einem der vorausgehenden Ansprüche mit Einrichtungen zur Gewährleistung eines guten elektrischen Kontaktes zwischen den den metallischen Kanal begrenzenden Einrichtungen und einem Metallteil eines Gehäuses oder einer Endkappe der Vorrichtung.

14. Vorrichtung nach Anspruch 13, bei der die Einrichtungen zur Gewährleistung eines guten elektrischen Kontaktes wechselseitig zusammenwirkende Schraubverbindungen umfassen.

15. Vorrichtung nach Anspruch 13 oder Anspruch 14, bei der die Einrichtungen zur Gewährleistung eines guten elektrischen Kontaktes mechanische Einrichtungen zur Erhöhung des Kontaktdruckes zwischen den den metallischen Kanal begrenzenden Einrichtungen und dem Metallteil und/oder zum Bewirken eines Festfressens oder Durchdringens der den metallischen Kanal begrenzenden Einrichtungen und/oder des Metallteils umfassen.

16. Vorrichtung nach Anspruch 15 zur Befestigung in Linie in einer Leitung mit Verbindungseinrichtungen an dem Einlaß und/oder Auslaß zur Verbindung der Vorrichtung mit der Leitung, wobei diese Verbindungseinrichtungen eine metallische Endkappe mit einer Schraubverbindung umfassen und die einen Hohlraum begrenzenden Einrichtungen oder ein Gehäuse, welches diese einen Hohlraum begrenzenden Einrichtungen enthält, mit einer Schraubverbindung versehen sind, um mit der Schraubverbindung an der Endkappe für ein lösbares Aufschrauben der Endkappe auf die den Hohlraum begrenzenden Einrichtungen oder das Gehäuse zusammenzuwirken, wobei die den dielektrischen Kanal begrenzenden Einrichtungen einen Elastizitätsgrad haben und die den dielektrischen Kanal begrenzenden Einrichtungen und die den metallischen Kanal begrenzenden Einrichtungen so gestaltet sind, daß sie etwas Überlänge haben, wobei beim Aufschrauben auf die Endkappe(n) eine Rippe auf einer Endoberfläche der den metallischen Kanal begrenzenden Einrichtungen dazu gezwungen wird, in eine Oberfläche einer benachbarten Endkappe einzuschneiden, um eine gute elektrische Verbindung zwischen den Endkappen und den den metallischen Kanal begrenzenden Einrichtungen zu bekommen.

17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 16, bei der die Einrichtungen zur Gewährleistung von gutem elektrischem Kontakt Dichtungseinrichtungen umfassen, um eine Kontaktfläche und/oder -teile trocken zu halten.

18. Vorrichtung nach einem der vorausgehenden Ansprüche mit mehreren kanalbegrenzenden Einrichtungen, die hintereinander in der Fließrichtung in dem Hohlraum angeordnet sind, wobei jede kanalbegrenzende Einrichtung Ausrichtungseinrichtungen zum Ausrichten der Kanäle benachbarter kanalbegrenzender Einrichtungen umfaßt.

19. Vorrichtung nach einem der vorausgehenden Ansprüche, bei der eine Kante wenigstens einer Kanalöffnung an einem Aufstrom- oder Abstromende einer Endfläche einer kanalbegrenzenden Einrichtung scharf oder anderweitig derart ausgebildet ist, um einen turbulenten Fluß eines Fluids zu unterstützen, das über die Öffnung eintritt oder austritt.

20. Vorrichtung nach einem der vorausgehenden Ansprüche mit zwei Gehäuseabschnitten, die wechselseitig mit Schraubverbindungen zusammenwirken, um ein Zusammenschrauben der Gehäuseabschnitte zu erlauben.

21. Vorrichtung nach Anspruch 20, bei der die Gehäuseabschnitte metallisch sind und wenigstens eine den metallischen Kanal begrenzende Einrichtung und wenigstens zwei den dielektrischen Kanal begrenzende Einrichtungen vorgesehen sind, wobei die den metallischen Kanal begrenzenden Einrichtungen in dem Hohlraum derart angeordnet sind, daß sie eine Verbindung zwischen den beiden Gehäuseabschnitten überspannen, wo die letzteren zusammengeschraubt sind, und Dichtungseinrichtungen zur Gewährleistung eines trockenen elektrischen Kontaktes zwischen den den metallischen Kanal begrenzenden Einrichtungen und den Gehäuseabschnitten vorgesehen sind.

22. Vorrichtung nach Anspruch 17 oder Anspruch 21 mit ersten und zweiten O-Ringen, die an einem Aufstromende bzw. Abstromende der den metallischen Kanal begrenzenden Einrichtungen angeordnet sind.

23. Vorrichtung nach einem der vorausgehenden Ansprüche zur Befestigung in Linie in einer Leitung, wobei die Vorrichtung Verbindungseinrichtungen am Einlaß und/oder am Auslaß zur Verbindung der Vorrichtung mit der Leitung hat.

24. Vorrichtung nach Anspruch 23, bei der die Verbindungseinrichtung einen Flansch mit Schraubenlöchern zum Zusammenwirken mit einem Flansch auf einem Verbindungsabschnitt der Leitung umfaßt.

25. Vorrichtung nach Anspruch 23, bei der die Verbindungseinrichtung ein Schraubenanschlußstück zur Verbindung mit einem damit zusammenwirkenden Anschlußstück auf einem Verbindungsabschnitt der Leitung umfaßt.

26. Vorrichtung nach Anspruch 24 oder Anspruch 25, bei der die Verbindungseinrichtung eine Endkappe mit einer Schraubverbindung umfaßt und entweder die Einrichtung zur Begrenzung eines Hohlraumes oder ein diese Einrichtung zur Begrenzung eines Hohlraumes enthaltendes Gehäuse eine Schraubverbindung zum Zusammenwirken mit der Schraubverbindung an der Endkappe umfaßt, um die Endkappe lösbar auf die den Hohlraum begrenzende Einrichtung oder das Gehäuse aufzuschrauben.

27. Leitungssystem mit einer Vorrichtung nach einem der vorausgehenden Ansprüche, die mit einer Leitung verbunden ist.

28. Leitungssystem nach Anspruch 27, bei dem die vereinigte Querschnittsfläche der Kanäle nicht geringer als die Querschnittsfläche der damit verbundenen Leitung ist.

29. Leitungssystem nach Anspruch 28, bei dem die vereinigte Querschnittsfläche der Kanäle geringer als die Querschnittsfläche der damit verbundenen Leitung ist, um eine Steigerung des Druckes in einem durch die Vorrichtung fließenden Fluid an dem Punkt des Eintrittes in die Kanäle zu bewirken.

30. Verfahren zur Behandlung von Wasser oder anderer Fluide unter Hindurchführen des Wassers oder Fluids durch eine Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 26 oder ein Leitungssystem nach einem der Ansprüche 27 bis 29.