DE8916226U1 - Arrangement for testing the effectiveness of physical measures for the purpose of preventing or reducing deposits forming water scale in aqueous systems - Google Patents

Arrangement for testing the effectiveness of physical measures for the purpose of preventing or reducing deposits forming water scale in aqueous systems

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Description

BeschreibungDescription

Die Erfindung bzw. Gebrauchsmusteranmeldung betrifft eine Anordnung zur Prüfung der Wirksamkeit von physikalischen Wasserbehandlungsmaßnahmen zum Zwecke der Minderung von Wasserstein in wässrigen Systemen, wie sie im häuslichen Trinkwasserinstallationsbereich vorliegen.The invention or utility model application relates to an arrangement for testing the effectiveness of physical water treatment measures for the purpose of reducing water scale in aqueous systems, such as those found in domestic drinking water installations.

Aufgabe der Erfindung bzw. des Gebrauchsmnusters ist es, für die 0 Wirkung von Wasserstein verhindernden Maßnahmen zahlenmäßig abstufbare Werte zur Quantifizierung der Wirksamkeit dieser Maßnahmen und Geräte zu erzielen.The purpose of the invention or the utility model is to achieve numerically gradable values for the 0 effect of measures to prevent scale in order to quantify the effectiveness of these measures and devices.

Auf diese Weise wird es einerseits möglich, überhaupt den Nach-5 weis für die Wirksamkeit physikalischer Wasserbehandlungsmaßnahmen zu führen als auch andererseits zu einer Optimierung zu gelangen. Der besondere Fortschritt ist darin zu sehen, daß zum gegenwärtigen Zeitpunkt betroffene Fachverbände immer noch Zweifel an der Wirkung physikalischer Wasserbehandlungsgeräte äußern, weil es bisher keinen wissenschaftlich anerkennbaren Funktionsnachweis gibt.In this way, it is possible to provide evidence of the effectiveness of physical water treatment measures and, on the other hand, to achieve optimization. The particular progress can be seen in the fact that at the present time, the relevant professional associations still express doubts about the effectiveness of physical water treatment devices because there is no scientifically recognized proof of their functionality.

Anordnung und Einsatz dieses Gebrauchsmusters sind insofern überraschend und weiterführend, als es damit erstmalig gelingt, den Nachweis für die Wirksamkeit physikalischer Wasserbehandlungsgeräte zu erbringen.The arrangement and use of this utility model are surprising and progressive in that it is the first time that it has been possible to provide evidence of the effectiveness of physical water treatment devices.

Bei Wasserbehandlungsgeräten dieses Typs wird hartes Wasser bei Durchtritt durch ein Magnetfeld bzw. durch ein elektromagnetisches Feld oder auch durch mechanische Verwirbelung derart beeinflußt, daß die Kalkausscheidung verzögert wird.In water treatment devices of this type, hard water is influenced by a magnetic field or an electromagnetic field or by mechanical turbulence in such a way that the precipitation of limescale is delayed.

Mit der Anordnung gemäß dieser Gebrauchsmusterschutzanmeldung ist der Nachweis zu erbringen, ob eine solche physikalische Wasserbehandlung erfolgreich ist. Wird beispielsweise ein Wasser von 28 Grad Deutscher Härte auf dieser Weise durch eine Stahlkapiilare mit 0,25 mm Innendurchmesser und 100 cm Länge mit einer Flußgeschwindigkeit von 2,5 ml/ Minute durch ein siedendes Wasser gedrückt, so verstopft die Kapillare innerhalb von 20 min, sichtbar am Druckanstieg und einem verminderten Durchfluß.The arrangement according to this utility model protection application must be used to prove whether such physical water treatment is successful. For example, if water with a German hardness of 28 degrees is pressed through boiling water in this way through a steel capillary with an internal diameter of 0.25 mm and a length of 100 cm at a flow rate of 2.5 ml/minute, the capillary will become blocked within 20 minutes, which can be seen from the increase in pressure and a reduced flow rate.

Ein in einem elektromagnetischen Wechseifeid behandeltes Wasser benötigte dazu 45 bis über 100 Minuten, je nach Alter und Zustand des behandelten Wassers.Water treated in an electromagnetic alternating current device required 45 to over 100 minutes, depending on the age and condition of the treated water.

Das gleiche Wasser von 28 Grad Deutscher Härte benötigte bei einem Zusatz von nur 1 mg/l Huminsäure, einer Verbindung, die anerkanntermaßen die Verkrustung von Wasserleitungssystemen mit Wasserstein eindämmt, 138 Minuten bis zum merklichen Druckanstieg auf 30 bar und Versiegen des Durchflusses.The same water with a German hardness of 28 degrees, with the addition of just 1 mg/l of humic acid, a compound that is recognized to prevent scale build-up in water pipe systems, required 138 minutes until the pressure increased noticeably to 30 bar and the flow stopped.

Bei Zusatz von 1 mg/l einer 40 %igen Polyacrylatdispersion, einer Verbindung, die ähnliche Wirkung zeigt wie Huminsäure, benötigte das gleiche Wasser von 28 Grad Deutscher Härte 140 Minuten bis zum gleichen Druckanstieg,When adding 1 mg/l of a 40% polyacrylate dispersion, a compound that has a similar effect to humic acid, the same water with a German hardness of 28 degrees required 140 minutes to reach the same pressure increase,

Wasser von 8 Grad Deutscher Härte, entnommen aus der Bodensee-Wasserleitung des Wasserwerkes Sipplingen, benötigte 360 Stunden bis zum gleichen Druckanstieg.Water with a German hardness of 8 degrees, taken from the Lake Constance water pipe of the Sipplingen waterworks, required 360 hours to reach the same pressure increase.

Das Verfahren eignet sich daher zur Optimierung von Effekten zur Verhinderung der Kalkausfällung jedweder Art oder auch zur Überprüfung der Neigung zur Wassersteinbildung, vom Schutz im Warmwasserbereich in Haushaltwarmwasserbereitern bis hin zu jeglichen Verminderungsmaßnahmen für den Ansatz von Wasserstein, z. B. auch zur Überprüfung physikalischer Wasserbehandlungsmaßnahmen bei Kühlkreisläufen. Der Einsatzbereich der zum Gebrauchsmusterschutz angemeldeten Anordnung betrifft damit über den Bereich der Haushaltsinstaliationen hinausgehend auch technische Anwendungsgebiete.The process is therefore suitable for optimizing effects to prevent any kind of limescale precipitation or for checking the tendency to form water scale, from protection in the hot water area in household water heaters to any measures to reduce the formation of water scale, e.g. for checking physical water treatment measures in cooling circuits. The area of application of the arrangement, which has been registered for utility model protection, therefore also extends beyond the area of household installations to technical areas of application.

Im Beispiel von Figur 1 wird das Wasser aus dem System 1 durch eine Präzisionsdosierpumpe mit Druckanzeige 2, einem Hochdruckabschalter 3, Druckabschalter für zu niedrige Drucke 4 und Fördereinrichtung 5 durch die Kapillare 6 gedruckt. Diese als die eigentliche Prüfeinrichtung dienende Kapillare taucht in ein auf konstante Temperatur gehaltenes Heizmedium 7. Sie kann darin enden, muß dies aber nicht. Der bei konstant eingestelltem Volumenstrom sich aufbauende Pumpendruck wird mit dem Schreiber registriert.In the example in Figure 1, the water from system 1 is pressed through capillary 6 by a precision metering pump with pressure indicator 2, a high-pressure cut-off switch 3, pressure cut-off switch for too low pressures 4 and a conveying device 5. This capillary, which serves as the actual test device, is immersed in a heating medium 7 kept at a constant temperature. It can end there, but does not have to. The pump pressure that builds up when the volume flow is set to a constant level is recorded with the recorder.

Figur 2 zeigt ein über eine Überwurfmutter mit der Prüfkapällare, beispielsweise 0,25 mm i.D., verknüpftes, erweitertes Endstück mit beispielsweise 6 mm i.D.Figure 2 shows an extended end piece with, for example, 6 mm i.d., connected to the test tube, for example 0.25 mm i.d., via a union nut.

Figur 3 zeigt die Anordnung eines Kapillarprüfstandes in einer Ausfertigung gemäß Anspruch 14 und 15. Das Wasser gelangt aus dem unter einem konstant gehaltenen Vordruck stehenden System über eine Rohrverbindung 2 in die registrierende Volumenstrommeßeinrichiung 3, von dort in die Prüfkapülare 4, die in dasFigure 3 shows the arrangement of a capillary test stand in a version according to claims 14 and 15. The water passes from the system, which is under a constant pressure, via a pipe connection 2 into the recording volume flow measuring device 3, from there into the test capillaries 4, which are in the

0 konstant temperierte Heizbad 5 taucht. Der Ablauf aus der Kapillare0 constant temperature heating bath 5. The outflow from the capillary

kann zur Kontrolle in einem Auffanggefäß 6 auf Volumen oder andere Merkmale untersucht werden. Das Registriersystem 7 zeichnet den Volumenstrom über die Versuchsperiode auf.can be examined for volume or other characteristics in a collecting vessel 6 for control purposes. The recording system 7 records the volume flow over the test period.

Claims (17)

Ansprüche auf GebrauchsmusterschutzClaims for utility model protection 1. Anordnung zur Prüfung der Wirksamkeit von physikalisch wirkenden Maßnahmen zur Verminderung von Wasserstein bildenden Ausfällungen dadurch gekennzeichnet, daß die zu prüfende bzw. behandelte Wasserprobe durch eine Kapillare gefördert wird, wobei die Kapillare in ein temperiertes Medium eintaucht.1. Arrangement for testing the effectiveness of physically acting measures to reduce scale-forming precipitates, characterized in that the water sample to be tested or treated is conveyed through a capillary, whereby the capillary is immersed in a temperate medium. 2. Anordnung nach Anspruch 1,dadurch gekennzeichnet, daß die Kapillare einen Durchmesser zwischen 0,05 bis 5 mm Innendurchmesser aufweist, vorzugsweise zwischen 0,1 und 0,5 mm.2. Arrangement according to claim 1, characterized in that the capillary has an inner diameter of between 0.05 and 5 mm, preferably between 0.1 and 0.5 mm. 3. Anordnung nach Anspruch 1-2,dadurch gekennzeichnet, daß die Kapillare eine Länge von 0,05 -5 m, vorzugsweise 0,1 bis 2 m, aufweist.3. Arrangement according to claim 1-2, characterized in that the capillary has a length of 0.05 - 5 m, preferably 0.1 to 2 m. * _ · &psgr; www * _ · &psgr; www 4. Anordnung nach Anspruch 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß die Kapillare aus Metall gefertigt ist, vorzugsweise aus Edelstahl, Eisen, verzinktem Eisen, Kupfer oder Blei .4. Arrangement according to claims 1-3, characterized in that the capillary is made of metal, preferably of stainless steel, iron, galvanized iron, copper or lead. 5. Anordnung nach Anspruch 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß die Kapillare aus einem organischen Polymeren besteht, vorzugsweise Polyethylen. Polypropylen, Polvinylchlorid, Polycarbonat o. ä..5. Arrangement according to claims 1-4, characterized in that the capillary consists of an organic polymer, preferably polyethylene, polypropylene, polyvinyl chloride, polycarbonate or similar. 6. Anordnung nach Anspruch 1-5, dadurch gekennzeichnet, daß als Pumpe eine Hochdruckpumpe eingesetzt wird mit einem Fördervolumen von 0,01 bis 10 ml pro Minute.6. Arrangement according to claims 1-5, characterized in that a high-pressure pump is used as the pump with a delivery volume of 0.01 to 10 ml per minute. 7. Anordnung nach Anspruch 1-6, dadurch gekennzeichnet, daß die Hochdruckpumpe eine Druckanzeige mit Ausgang zur Registrierung des Meßergebnisses aufweist.7. Arrangement according to claims 1-6, characterized in that the high-pressure pump has a pressure indicator with an output for recording the measurement result. 8. Anordnung nach Anspruch 1-7, dadurch gekennzeichnet, daß die Hochdruckpumpe Druckbegrenzungen mit automatischer Abschaltung sowohl bei einer unteren als auch einer oberen, jeweils frei wählbaren Druckhöhe aufweist.8. Arrangement according to claims 1-7, characterized in that the high-pressure pump has pressure limits with automatic shutdown at both a lower and an upper, freely selectable pressure level. 9. Anordnung nach Anspruch 1-8, dadurch gekennzeichnet, daß die Pumpe bei einen Druck zwischen 1,01 bis 700 bar, vorzugsweise zwischen 1,01 und 30 bar, betrieben wird.9. Arrangement according to claims 1-8, characterized in that the pump is operated at a pressure between 1.01 to 700 bar, preferably between 1.01 and 30 bar. 10. Anordnung nach Anspruch 1-9, dadurch gekennzeichnet, daß die Kapillare durch eine temperierte Flüssigkeit oder flüssige Schmelze mit einer Temperatur zwischen 50 und 100 0C vorzugsweise 80 bis 100 0C, geführt wird.10. Arrangement according to claims 1-9, characterized in that the capillary is guided through a tempered liquid or liquid melt with a temperature between 50 and 100 0 C, preferably 80 to 100 0 C. 11. Anordnung nach Anspruch 1-10, dadurch gekennzeichnet, daß die Kapillare im Heizmedium endet und abgeschiedener Wasserstein zur weiteren Beobachtung in die11. Arrangement according to claims 1-10, characterized in that the capillary ends in the heating medium and deposited water scale is discharged into the 5 Flüssigkeit geschoben werden kann.5 liquid can be pushed. 12. Anordnung nach Anspruch 1-11, dadurch gekennzeichnet, daß die Kapillare außerhalb des Heizbereichs endet.12. Arrangement according to claims 1-11, characterized in that the capillary ends outside the heating area. 13. Anordnung nach Anspruch 1-12, dadurch gekennzeichnet, daß die Kapillare nach der geheizten Strecke sich erweitert und eine Gelegenheit zum Absitzen , Altern und zur späteren Entnahme von gebildetem Wasserstein bietet.13. Arrangement according to claims 1-12, characterized in that the capillary expands after the heated section and offers an opportunity for settling, aging and later removal of formed water scale. 14. Anordnung nach Anspruch 1-13, dadurch gekennzeichnet, daß das zu prüfende Wasser aus einer Bevorratung über den Vordruck mit konstantem Druck dem Kapillaranfang zugeführt wird.14. Arrangement according to claims 1-13, characterized in that the water to be tested is supplied from a supply via the pre-pressure at a constant pressure to the start of the capillary. 15. Anordnung nach Anspruch 1-14, dadurch gekennzeichnet, daß das zu prüfende Wasser vor der Kapillare15. Arrangement according to claims 1-14, characterized in that the water to be tested is in front of the capillary eine registrierende Volumenmeßeinrichtung durchfließt, die den Versuchsablauf aufzeichnet.
15
flows through a registering volume measuring device which records the test procedure.
15
16. Anordnung nach Anspruch 1-15,dadurch gekennzeichnet, daß eine Kolbenpumpe mit einer Pulsation unter 10 % des Zellvolumens, vorzugsweise 1- 5 % , zur Förderung des Wassers verwendet wird.16. Arrangement according to claims 1-15, characterized in that a piston pump with a pulsation of less than 10% of the cell volume, preferably 1-5%, is used to pump the water. 17. Anordnung nach Anspruch 1-16, dadurch gekennzeichnet, daß die zur Prüfung eingesetzte Kapillare durch Spülen mit einer organischen Säure, wie Essigsäure, für den folgenden Prozeß regeneriert wird.17. Arrangement according to claims 1-16, characterized in that the capillary used for testing is regenerated for the following process by rinsing with an organic acid, such as acetic acid. Im einzelnen zeigen:In detail: Figur 1: Allgemeines AusführungsbeispielFigure 1: General embodiment Figur 2: Ausführungsformen für ein erweitertes Endstück nach Anspruch 13.Figure 2: Embodiments for an extended end piece according to claim 13. Figur 3: Ausführungsbeispiel nach Anspruch 14 und 15. 35Figure 3: Embodiment according to claims 14 and 15. 35
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