DE9201077U1 - Decalcification device for water pipes - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft eine Entkalkungsvorri chtung für Wasserrohrleitungen.The invention relates to a decalcification device for water pipes.
Wasser bewirkt bei Salzen, Säuren und Basen eine Spaltung in Ionen. Insbesondere wird vom Wasser Kohlendioxyd und hierüber werden wiederum Erdalkalien aufgenommen, die zur Salzbildung führen. Die wesentlichen im Speisewasser enthaltenen Salze sind solche des Calciums und des Magnesiums, die auch die sog. Harte bestimmen. Die genannten Metalle können in Form von Bicarbonaten, SuI-Water causes salts, acids and bases to split into ions. In particular, water absorbs carbon dioxide and through this alkaline earths are absorbed, which lead to the formation of salts. The main salts contained in the feed water are those of calcium and magnesium, which also determine the so-called hardness. The metals mentioned can be in the form of bicarbonates, sulphides and
f a t e n , Chloriden oder Nitraten gebunden sein. Außer diesen zur Härtebestimmung zugrundegeLegten A LkaLisaLzen sind fast in jedem Speisewasser noch ALkalisalze in nennenswertem Umfang vorhanden. Die im Wasser gelösten Salze führen zu Ablagerungen, dem sog. Kesselstein, durch den es insbesondere in Wasser-Aufheizgefäßen zu Verkrustungen und schließlich Rissen in den Rohren durch korosive Einflüsse kommt. Um die korosive Wirkung des Kesselsteins von vornherein zu Limitieren, werden daher vom Gesetzgeber bzw. von den Kom-unen Höchst-Härtegrade vorgeschrieben, die nicht urterschritten werden dürfen. Um diese Härtegrade einhalten zu können, werden großindustriell Filterungen, Entsäuerungen sowie Verfahren zur Minimierung des Eisen-Mangan- und Carbongehaltes neben sog. Ionenaustauschverfahren angewendet.fats, chlorides or nitrates. In addition to these alkali salts, which are used to determine hardness, almost all feed water also contains significant amounts of alkali salts. The salts dissolved in the water lead to deposits, known as scale, which leads to incrustations, particularly in water heating vessels, and ultimately cracks in the pipes due to corrosive influences. In order to limit the corrosive effect of scale from the outset, the legislator or the municipalities prescribe maximum degrees of hardness that must not be exceeded. In order to be able to comply with these degrees of hardness, filtering, deacidification and processes to minimize the iron, manganese and carbon content are used on a large industrial scale, in addition to so-called ion exchange processes.
Bei den meisten dieser zum Teil aufwendigen chemischen Verfahren wird jedoch nicht der absolute Salzgehalt verändert, sondern nur die SaI &zgr;zusammensetzung, was insbesondere beim Ionenaustauschverfahren deutlich wird, wo Natrium ionen gegen Calcium- und Magnesiumionen ausgetauscht werden. Weitere Was serbehandIungsverfahren sind die chemische oder thermische Entgasung zur Austreibung gelöster Gase wie Sauerstoff oder Kohlendioxyd oder die Verdampfung mit anschließender Kondensation. Das letztgenannte Verfahren ist jedoch sehr kostenintensiv, so daß es industriell praktisch nur zur Herstellung von destilliertem Wasser verwendet wird.However, in most of these chemical processes, which are sometimes complex, it is not the absolute salt content that is changed, but only the salt composition, which is particularly evident in the ion exchange process, where sodium ions are exchanged for calcium and magnesium ions. Other water treatment processes are chemical or thermal degassing to expel dissolved gases such as oxygen or carbon dioxide, or evaporation with subsequent condensation. The latter process is very costly, however, so that it is practically only used industrially to produce distilled water.
Die nach dem Stand der Technik bekannten - auch im privaten Bereich- einbaubaren Entka I kungsan I agen arbeiten auf chemischer Basis, wobei die gesamte Verbrauchswas-The state-of-the-art descaling systems, which can also be installed in private homes, work on a chemical basis, whereby the entire water used
sermenge die Entkalkungsvorrichtung durchlaufen muß. Demzufolge ist die Entka Lkungsa&eegr; Lage in den Wasserrohr-Lauf irreversibel einzubauen und periodisch auf ihre Funktionsfähigkeit hin zu überprüfen. Da solche Entkalkung svorrichtunge&eegr; selbst vom Wasser durchströmt werden, unterliegen sie ebenfalls einem Korrosionsverschleiß.water quantity must pass through the decalcification device. As a result, the decalcification layer must be installed irreversibly in the water pipe and periodically checked for its functionality. Since such decalcification devices themselves have water flowing through them, they are also subject to corrosion wear.
Auch sind bereits elektronische Entkalker bekannt, bei denen unter Verwendung elektrischer Energie mit Spulen eine Behandlung des durchfließenden Wassers durchgeführt wird. Die Wechselwirkungen zwischen Wasser und elektrischer Energie sind jedoch noch nicht geklärt und werden teilweise als schädlich angesehen. Außerdem ist der zusätzliche Stromverbrauch solcher Geräte aus wirtschaftlicher Sicht und unter Gesichtspunkten der Ökologie nicht vertretbar.Electronic decalcifiers are also already known, which use electrical energy to treat the water flowing through them using coils. However, the interactions between water and electrical energy have not yet been clarified and are sometimes considered harmful. In addition, the additional power consumption of such devices is not justifiable from an economic and ecological point of view.
Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Entkalkungsvorrichtung für Wasserrohrleitungen zu schaffen, die wartungsfrei und ohne Fremdenergie betrieben werden kann, konstruktiv einfach aufgebaut und jederzeit bei bereits vorhandenen Rohrleistungssystemen ohne Eingriff in dieses System nachrüstbar ist.It is therefore the object of the present invention to create a decalcification device for water pipes, which can be operated maintenance-free and without external energy, has a simple construction and can be retrofitted at any time to existing pipe systems without interfering with this system.
Diese Aufgabe wird durch eine Entkalkungsvorrichtung gelöst, bei der in einer um die Was serrohr I eitung Legbaren Manschette Magnete angeordnet sind. Ähnlich wie ein Isolationsmantel kann diese Manschette um jede vorhandene Rohrleitung gelegt und ggf. auch wieder entfernt werden, ohne daß Installationsarbeiten an der Rohrleitung selbst vorgenommen werden müssen. Die Entkalkungsvorrichtung kann somit von jedem Laien montiert werden.This task is solved by a decalcification device in which magnets are arranged in a sleeve that can be placed around the water pipe. Similar to an insulation jacket, this sleeve can be placed around any existing pipe and removed again if necessary without having to carry out installation work on the pipe itself. The decalcification device can therefore be installed by any layperson.
Die Entkalkungsvorrichtung arbeitet wartungsfrei, insbesondere braucht sie nicht hinsichtlich ihres Chemikalienverbrauches oder sonstiger Apparatefunktionen untersucht werden.The decalcification device is maintenance-free, in particular it does not need to be checked with regard to its chemical consumption or other device functions.
Die Funktionsweise der Entkalkungsvorrichtung beruht darauf, daß das von außen angelegte Magnetfeld aufgrund der para- und diamagnetischen Eigenschaften der gelösten Salze eine Verklumpung des Kesselsteins verhindert wird, so daß sich der im Wasser enthaltene Kesselstein (insbesondere Kalk) nur noch als Kalkstaub absetzt, ohne eine feste Kalkschicht zu bilden. Außer den Ferromagnetika Eisen, Kobald und Nickel sind nämlich in starken Magnetfeldern grundsätzlich alle Stoffe magnetisch polarisierbar. Stoffe, die in einem magnetischen Feld eine diesem Feld entgegengerichtete Magnetisierung annehmen, sind diamagnetisch, wie beispielsweise Magnesium- und Natrium ionen, während Stoffe mit gleichgerichteter Magnetisierung paramagnetisch genannt werden. Diese magnetischen Eigenschaften sind anhand des Bohr'sehen Atommodells erklärbar, wonach die Elektronen sich auf festen Bahnen auf einen Atomkern bewegen. Nimmt man die Elektronen als Kreisströme an, so werden diese Kreisströme in einem Magnetfeld durch zusätzliche Induktions ströme beeinflußt, deren Richtung nach der Lenz'schen Regel bestimmt ist. Je nach ihrer Richtung werden einzelne Kreisströme verstärkt, andere geschwächt, d.h. bei den diamagnetischen Stoffen wird eine Abstoßung bewirkt, weil die Kreisströme nunmehr ein magnetisches Moment von dieser Richtung im Atom erzeugen, das solange bestehen bleibt, wie das äußere Magnetfeld vorhanden ist. Bei dem sehr viel größeren paramagnetischen Effekt,The way the decalcification device works is that the magnetic field applied from the outside prevents the scale from clumping due to the paramagnetic and diamagnetic properties of the dissolved salts, so that the scale contained in the water (especially lime) only settles as lime dust without forming a solid layer of lime. Apart from the ferromagnetic materials iron, cobalt and nickel, all materials can be magnetically polarized in strong magnetic fields. Materials that assume a magnetization in a magnetic field that is opposite to the field are diamagnetic, such as magnesium and sodium ions, while materials with magnetization in the same direction are called paramagnetic. These magnetic properties can be explained using Bohr's atom model, according to which electrons move along fixed paths towards an atomic nucleus. If we assume that the electrons are circular currents, these circular currents are influenced in a magnetic field by additional induction currents, the direction of which is determined by Lenz's law. Depending on their direction, individual circular currents are strengthened, others weakened, i.e. in the case of diamagnetic materials, a repulsion is caused, because the circular currents now generate a magnetic moment of this direction in the atom, which remains as long as the external magnetic field is present. With the much larger paramagnetic effect,
bleibt im Gegensatz zu den Diamagnetika die magnetische Wirkung von mindestens einem Elektron nach außen erhalten. Da die paramagnetischen und diamagnetischen Effekte jedoch sehr klein sind, ist es in der Tat überraschend, daß ein äußeres Magnetfeld die geschilderten günstigen Wirkungen zur Verhinderung der starken Kesselsteinbildung hat. In contrast to diamagnetics, the magnetic effect of at least one electron is retained on the outside. However, since the paramagnetic and diamagnetic effects are very small, it is indeed surprising that an external magnetic field has the described beneficial effects in preventing the formation of heavy scale.
Weiterentwicklungen der Erfindung sind in den Ansprüchen 2 bis 11 beschrieben.Further developments of the invention are described in claims 2 to 11.
So werden insbesondere Permanentmagnete verwendet, verwendet, die wartungsfrei sind und keinerlei Energiezufuhr benötigen. Die Permanentmagnete sind vorzugsweise lösbar in oder an der Manschette befestigt, so daß sie ggf. ausgetauscht werden können, falls ein stärkeres oder schwächeres Magnetfeld verwendet werden soll.In particular, permanent magnets are used, which are maintenance-free and do not require any energy supply. The permanent magnets are preferably detachably attached in or to the cuff so that they can be replaced if a stronger or weaker magnetic field is to be used.
Als besonders geeignet haben sich Permanentmagnete erwiesen, die folgenden Aufbau aufweisen:Permanent magnets have proven to be particularly suitable, which have the following structure:
Remanenz KoerzitivfeLdstärke der Koerzitivfeldstärke der EnergieproduktRemanence Coercive field strength of the coercive field strength of the energy product
BrCmT) magnetischen Flußdichte magn.Polarisation BHmax.CkjVm )BrCmT) magnetic flux density magn.polarization BHmax.CkjVm )
BHC kA/m JHc kA/mBHC kA/m JHc kA/m
mittel min. mittel min. mittel min. mittel min. KERAMIKmedium min. medium min. medium min. medium min. CERAMIC
+ Oxid 300 AOO 390 160 145 165 150 29,5 28,0+ Oxide 300 AOO 390 160 145 165 150 29,5 28,0
Weiterhin vorzugsweise im Hinblick auf die Verhinderung einer Kesselsteinbildung werden mindestens zwei sich diametral gegenüberliegende Magnete in der Manschette angeordnet. Gleichfalls wirkungsverstärkend ist die Maß-Furthermore, preferably with a view to preventing scale formation, at least two diametrically opposed magnets are arranged in the sleeve. The dimension
nähme anzusehen, die Manschette und die darin oder daran befestigten Magnete horizontal Liegend anzuordnen. Vorzugsweise werden mehrere Magnetpaare hintereinander, beispielsweise in einem Abstand von 5 bis 10 cm, insbesondere 10 cm angeordnet.It is considered to be a good idea to arrange the cuff and the magnets attached to it horizontally. Preferably, several pairs of magnets are arranged one behind the other, for example, at a distance of 5 to 10 cm, in particular 10 cm.
Zur besseren Befestigung besteht die Manschette aus einer koaxial zum Wasserrohr liegenden Innenschale und einer Außenschale, zwischen denen die Magnete angeordnet sind, beispielsweise durch Klemmung. Sie können aber ebenso auch an der Manschette oder der Innen- bzw. Aussenschale aufgeklebt oder sonstwie befestigt sein.For better attachment, the sleeve consists of an inner shell that is coaxial with the water pipe and an outer shell, between which the magnets are arranged, for example by clamping. However, they can also be glued or otherwise attached to the sleeve or the inner or outer shell.
Eine einfache Lösbarkeit der Manschette ist gegeben, wenn die Innenschale und/oder die Außenschale als Halbschalenpaar ausgebildet sind.The cuff can be easily removed if the inner shell and/or the outer shell are designed as a pair of half shells.
Um zu verhindern, daß die Magnete von außen zugänglich sind, sind die Halbschalenpaare nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung an ihren stirnseitigen Enden mit Muffen versehen. Die Manschette oder die Halbschalen sind aus Preisgründen vorzugsweise aus Kunststoff, insbesondere Spritzgußkunststoff gefertigt.In order to prevent the magnets from being accessible from the outside, the half-shell pairs are provided with sleeves on their front ends according to a further embodiment of the invention. The sleeve or the half-shells are preferably made of plastic, in particular injection-molded plastic, for cost reasons.
Zur besseren Montage besitzen die Halbschalen seitliche Flansche, die über einen Bolzen lösbar miteinander verbunden sind. Die Bolzen können hierbei als Gewindebolzen mit einer entsprechenden Mutter ausgebildet sein, vorzugsweise besitzen die Bolzen noch eine Querbohrung für einen Sicherungsplombendraht gegen unbefugten Zugriff. For better assembly, the half shells have side flanges that are detachably connected to one another via a bolt. The bolts can be designed as threaded bolts with a corresponding nut; the bolts preferably also have a cross hole for a security wire to prevent unauthorized access.
Weitere Ausgesta Ltungen der erfindungsgemäßen Entkalkungsvorri chtung sind den Zeichnungen zu entnehmen. Es zeigenFurther embodiments of the decalcification device according to the invention can be seen in the drawings. They show
F i g. 1 eine perspektivische Ansicht eines Rohres mit der erfindungsgemäßen Entka Ikungsvorrichtung, Fig. 1 is a perspective view of a pipe with the decalcification device according to the invention,
F i g. 2 eine Querschnittsansicht durch die EntkaL-kungsvorri chtung und das Rohr, undFig. 2 is a cross-sectional view through the decalcification device and the pipe, and
F i g. 3 eine Draufsicht auf ein HalbschaLenpaar mit Magneten.Fig. 3 a top view of a pair of half shells with magnets.
Ein Wasserrohr 10, insbesondere als Zufuhr für Heißwassergeräte ist auf einem Röhrte ilstück von einer Manschette 11 ummantelt, die Teil der erfindungsgemäßen Entkalkungsvorri chtung 100 ist. Die Manschette 11 besteht aus zwei HalbschaLen 111 und 112, deren seitliche Flansche miteinander verschraubt sind. Die Manschette 11 besitzt weiterhin eine stirnseitige Muffe 113, die sich eng an die Rohroberfläche anschmiegt, so daß die Entkalkungsvorrichtung ein nach außen abgeschlossenes Gebilde darstel It.A water pipe 10, in particular as a supply for hot water devices, is encased on a pipe section by a sleeve 11, which is part of the decalcification device 100 according to the invention. The sleeve 11 consists of two half-shells 111 and 112, the lateral flanges of which are screwed together. The sleeve 11 also has a front-side sleeve 113, which fits tightly against the pipe surface, so that the decalcification device represents a structure that is closed off from the outside.
Die Manschette 11 kann, wie in Figur 2 angdeutet, auch aus jeweils zwei Außenschalen 111 und 112 und zwei Innenschalen 121 und 122 bestehen, zwischen denen ein Hohlraum 15 ausgebildet ist und zwischen denen die Magnete 13 in dem Hohlraum 15 geklemmt sind. Die genannten Halbschalen 111,112,121,122 besitzen seitliche Flansche mit äquidistanten Bohrungen 114, worüber sie aneinanderThe sleeve 11 can, as indicated in Figure 2, also consist of two outer shells 111 and 112 and two inner shells 121 and 122, between which a cavity 15 is formed and between which the magnets 13 are clamped in the cavity 15. The half shells 111,112,121,122 mentioned have lateral flanges with equidistant holes 114, by which they are connected to one another.
mittels Bolzen 14 befestigt werden können. Diese Bolzen können Gewindebolzen sein, die im unteren Bereich zusätzlich eine Querbohrung zur Aufnahme eines Sicherungsplombendrahtes aufweisen. Die Bolzen 14 sind als Gewindebolzen ausgeführt, ggf. besitzen die Bohrungen 114 ein entsprechendes Gewinde. Zusätzlich kann eine Sicherungsmutter vorgesehen sein. Werden mehrere diametral gegenüberliegende Magnetpaare verwendet, so sind diese Magnete Längs der Rohrleistungsachse in einem Abstand d von 10 cn ausgerichtet. In dem in Figur 3 dargestellten Fall werden zwei Magnetpaare verwendet.can be fastened using bolts 14. These bolts can be threaded bolts which also have a cross hole in the lower area to accommodate a security seal wire. The bolts 14 are designed as threaded bolts, and if necessary the holes 114 have a corresponding thread. A locking nut can also be provided. If several diametrically opposed magnet pairs are used, these magnets are aligned along the pipe axis at a distance d of 10 cn. In the case shown in Figure 3, two magnet pairs are used.
Die Manschette kann vorteilhafterweise an jede vorhandene Rohrleitung ohne großen Aufwand auch von Laien montiert werden.The sleeve can be mounted on any existing pipe without great effort, even by laymen.
Claims (11)
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1992
- 1992-01-30 DE DE9201077U patent/DE9201077U1/en not_active Expired - Lifetime
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