DE9207150U1

DE9207150U1 - Vorrichtung zur Behandlung einer Flüssigkeit, insbesondere von Wasser, mit einem Magnetfeld

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Publication number: DE9207150U1
Application number: DE9207150U
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1992-05-26
Filing date: 1992-05-26
Publication date: 1993-09-30
Anticipated expiration: 2002-05-27

Description

VORRICHTUNG ZUR BEHANDLUNG EINER FLÜSSIGKEIT, INSBESONDERE VON WASSER, MIT EINEM MAGNETFELD

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Behandlung einer Flüssigkeit, insbesondere von Wasser, mit einem Magnetfeld oder/und einem elektrischen Feld, mit einem wenigstens eine Durchflußkammer für die Flüssigkeit enthaltenden Gehäuse und einer das Magnetfeld innerhalb der Durchflußkammer erzeugenden Magnetanordnung oder/und einer das elektrische Feld innerhalb der Durchflußkammer erzeugenden Elektrodenanordnung.

Aus EP-A-O 423 827 ist es bekannt, Wasser zur Minderung oder Verhinderung der Kalkanlagerung an Wasserleitungen oder wasserführenden Geräten nacheinander einem Magnetfeld und dann einem elektrischen Impulsfeld auszusetzen. Sowohl das magnetische Gerät als auch das elektrische Gerät haben ein rohrförmiges Gehäuse mit gleichförmigem Querschnitt, welches im Falle des Magnetgeräts eine Vielzahl in Längsrichtung des Gehäuses hintereinander angeordneter Permanentmagnete und im Falle des elektrischen Geräts eine Elektrodenanordnung enthält. Die Gehäu-

serohre sind achsparallel zueinander angeordnet und an einem ihrer Enden miteinander verbunden. Die Anordnung aus magnetischem und elektrischem Gerät kann durch Partikelfilter am Eingang und/oder am Ausgang ergänzt sein. 5

Es ist Aufgabe der Erfindung, einen Weg zu zeigen, wie eine Vorrichtung zur Behandlung von Flüssigkeiten, insbesondere Wasser, mechanisch stabil und mit verbesserter Behandlungswirkung aufgebaut werden kann.

Ausgehend von der eingangs erläuterten Vorrichtung wird diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Durchflußkammer in den Bereichen, in welchen die Flüssigkeit dem Magnetfeld bzw. dem elektrischen Feld ausgesetzt ist, in Strömungsrichtung aufeinanderfolgende Kammerbereiche mit unterschiedlichem Strömungsquerschnitt aufweist.

Es hat sich gezeigt, daß die Behandlungswirkung des elektrischen Felds, insbesondere jedoch des magnetischen Felds, von der Strömungsgeschwindigkeit abhängt, mit der die Flüssigkeit das Feld durchströmt. Da sich der Strömungsquerschnitt in Strömungsrichtung ändert, ändert sich auch die Strömungsgeschwindigkeit und damit die momentan wirksamen Behandlungsparameter.

Besonders günstige Ergebnisse lassen sich erzielen, wenn der dem Magnetfeld bzw. dem elektrischen Feld ausgesetzte Bereich der Durchflußkammer einen in Durchflußrichtung kontinuierlich sich ändernden Strömungsquerschnitt aufweist. Besonders einfach läßt sich ein kontinuierlich sich ändernder Durchflußquerschnitt erzielen, wenn die Durchflußkammer wenigstens ein Abteil umfaßt, das zumindest angenähert die Form eines Kegels oder Kegelstumpfs, insbesondere mit polygonaler Grundfläche hat. Kegel-

oder kegelstumpfförmige Gehäuse mit polygonaler Grundfläche, speziell dreieck- oder viereckförmiger Grundfläche, lassen sich sehr einfach und kostengünstig herstellen und sind trotzdem mechanisch sehr stabil. 5

Die Durchflußkammer umfaßt bevorzugt paarweise nebeneinanderliegende kegel- oder kegelstumpfförmige Abteile, die in Durchflußrichtung hintereinander im Strömungsweg der Flüssigkeit liegen. Die Anordnung kann so getroffen sein, daß die Abteile in einem pyramiden- oder pyramidenstumpfförmigen Gehäuse durch eine gemeinsame Trennwand voneinander getrennt sind. Ein solches Gehäuse hat eine viereckförmige Grundfläche, die durch die Trennwand ihrerseits wieder in Polygone, beispielsweise zwei nebeneinanderliegende Dreiecke, unterteilt wird. Bei einer solchen Ausgestaltung des Gehäuses bilden die Abteile also schiefe Kegel bzw. Kegelstümpfe. Die Anordnung kann aber auch so getroffen sein, daß die Durchflußkammer paarweise mit einander zugewandten Grundflächen nebeneinander angeordnete kegel- oder kegelstumpfförmige Abteile aufweist, die hintereinander im Strömungsweg der Flüssigkeit liegen. In beiden Varianten ist zweckmäßigerweise vorgesehen, daß sich der Strömungsquerschnitt eines der Abteile jedes Paars in Strömungsrichtung erweitert und der Strömungsquerschnitt des anderen Abteils des Paars in Strömungsrichtung vermindert. Auf diese Weise wird die zu behandelnde Flüssigkeit bei Strömungsgeschwindigkeiten behandelt, deren Gradient sich in beiden Änderungsrichtungen ändert.

Es wäre denkbar, nachdem magnetische Felder bei Wahl geeigneter Materialien auch die Wände der Abteile durchdringen können, jeweils mehreren Abteilen eine gemeinsame Magnetanordnung zuzuordnen. Vorzugsweise enthält jedoch jedes Abteil wenigstens eine separate Magnetanordnung, um

die Flüssigkeit möglichst dicht an polnahe Bereiche mit hoher Magnetfeldstärke heranzubringen. Speziell geeignet sind Magnetanordnungen, die eine Vielzahl mit abwechselnder Polungsrichtung zumindest angenähert in Strömungsrichtung der Flüssigkeit hintereinander angeordneter Permanentmagnete umfassen.

In einer bevorzugten Ausgestaltung schließt an die Grundfläche des kegelförmigen bzw. kegelstumpfförmigen Gehäu^ses wenigstens ein Durchflußkasten an, der ein im Durchflußweg der Flüssigkeit angeordnetes Partikelfilter oder/und eine die Flüssigkeit einem elektrischen Feld aussetzende Elektrodenanordnung enthält. Das Partikelfilter kann zur Reinigung der Flüssigkeit den Durchflußkammern vorgeschaltet sein, ist aber zweckmäßigerweise den Durchflußkammern, in welchen die Flüssigkeit dem Magnetfeld bzw. elektrischen Feld ausgesetzt wird, nachgeschaltet, um so bei der Behandlung kalkhaltigen Wassers zumindest einen Teil des Kalkgehalts aus dem behandelten Wasser entfernen zu können. Bei den Durchflußkästen handelt es sich bevorzugt um flache Kästen, deren Flachseite durch die Grundfläche der kegeligen Durchflußkammer gebildet wird. Der Durchflußkasten schließt zweckmäßigerweise im wesentlichen kontur- und größengleich an die Grundfläche des benachbarten Abteils der Durchflußkammer an. Insbesondere kann die Grundfläche des Abteils durch eine mit Durchtrittsöffnungen für die Flüssigkeit versehene Wand des Durchflußkastens gebildet sein. Es versteht sich, daß an die Grundfläche des Abteils oder auch der gesamten Durchflußkammer mehrere Durchflußkästen übereinander anschließen können, die im Durchflußweg der Flüssigkeit hintereinander angeordnet sind. Und es versteht sich ferner, daß die Durchflußkästen die Form flacher Kegelstümpfe haben können, ihre Schmalseiten-Umfangswände also beispielsweise eben in die Umfangswände der Durchflußkam-

&Igr; mer übergehen.

Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand einer Zeichnung näher erläutert. Die Zeichnung zeigt in einer teilweise aufgebrochenen perspektivischen Darstellung ein Gerät zur magnetischen und elektrischen Behandlung von Wasser.

Das Wasserbehandlungsgerät hat ein pyramidenförmiges Gehäuse 1 mit im wesentlichen quadratischer Grundfläche, das durch eine diagonal zur quadratischen Grundfläche verlaufende Trennwand 3 in zwei nebeneinanderliegende Durchflußkammern bzw. Abteile 5, 7 unterteilt ist. Die Abteile 5, 7 haben die Form schiefer Kegel, deren dreieckförmige Grundfläche durch zwei ebenfalls nebeneinanderliegende flache Durchflußkästen 8, 9 gebildet ist. Die voneinander getrennten Durchflußkästen 8, 9 bilden mit je einer Flachseitenwand 11 bzw. 13 die Grundfläche je eines der Abteile 5 bzw. 7. Das zu behandelnde Wasser tritt durch eine Zulauföffnung 15 in den kontur- und größengleich mit der Grundfläche des Abteils 5 abschließenden Durchflußkasten 8 ein und über eine Vielzahl Öffnungen 17 in dessen Flachseitenwand 11 in das Abteil 5 über. Im verjüngten Bereich des Abteils 5 sind in der Trennwand 3 Öffnungen 19 vorgesehen, durch die das Wasser in das Abteil 7 übertritt. Die Flachseitenwand 13 des ebenfalls mit der Grundfläche des Abteils 7 kontur- und größengleich übereinstimmenden Durchflußkastens 9 enthält wiederum Durchtrittsöffnungen 21, über die das Wasser in den Durchflußkasten 9 strömt, bevor es über eine Ausflußöffnung 23 aus dem Durchflußkasten 9 abfließt.

Auf seinem Weg durch das Gehäuse 1 strömt das Wasser der Reihe nach durch den Durchflußkasten 8, das Abteil 5, das Abteil 7 und den Durchflußkasten 9. Der Durchflußkasten 8

enthält ein Partikelfilter in Form einer die Flachseitenwand 11 bedeckenden Filtermatte 25, welches das zu behandelnde Wasser von Schmutzpartikeln und dergleichen reinigt. Das Abteil 5 enthält eine erste Magnetanordnung 27 in Form einer Vielzahl angenähert in Strömungsrichtung des Wassers hintereinander angeordneter Permanentmagnete 29, die jeweils mit abwechselnder Polarität aufeinanderfolgen und durch Polscheiben 31 aus weichmagnetischem Material voneinander getrennt sind. Das an der Magnetan-Ordnung 27 entlangströmende Wasser wird aufeinanderfolgend Magnetfeldern abwechselnder Polung ausgesetzt, wobei sich die Strömungsgeschwindigkeit des an der Grundfläche des Abteils 5 eintretenden Wassers zur Kegelspitze hin erhöht, nachdem der Strömungsquerschnitt des Abteils 5 zur Spitze hin abnimmt. In das Abteil 5 ragen an den Wänden des Gehäuses, hier der Trennwand 3, angebrachte Verwirbelungskorper 33, die das an der Magnetanordnung vorbeiströmende Wasser verwirbeln. Das Abteil 7 enthält entsprechend dem Abteil 5 ebenfalls eine aus einer Vielzahl mit abwechselnder Polarität in Strömungsrichtung hintereinander angeordneter Magnete aufgebaute Magnetanordnung 29. Im dargestellten Ausführungsbeispiel sind die Magnetanordnungen 27, 29 entlang der zur Trennwand 3 gegenüberliegenden Ecke des Abteils 5 bzw. 7 angeordnet.

Es versteht sich, daß in jedem der Abteile 5, 7 auch mehrere solcher Magnetanordnungen vorgesehen sein können.

Das Abteil 7 hat aus einem elektrisch leitenden, magnetisch jedoch nicht wirksamen Material, wie zum Beispiel Messing oder Edelstahl, bestehende Wände, die zusammen mit einer isoliert in dem Abteil 7 gehaltenen, beispielsweise stangenförmigen Elektrode 33 eine Elektrodenanordnung bilden, an die ein Impulsgenerator 35 zur Erzeugung eines elektrischen Feldes zwischen der Elektrode 33 und den Wänden des Abteils 7 angeschlossen ist. Das durch das

Abteil 7 strömende Wasser wird damit zusätzlich zu dem magnetischen Feld der Magnetanordnung 29 einem elektrischen Feld ausgesetzt. Das elektrische Feld verstärkt die kalkmindernde Wirkung der Magnetanordnung 29. 5

Eine weitere Elektrodenanordnung zur Erzeugung eines elektrischen Felds ist in dem Durchflußkasten 9 vorgesehen. Auch der Durchflußkasten 9 besteht aus Metall und enthält eine in einem Isolierrahmen 37 gehaltene Elektrode 39, die ebenfalls an den Impulsgenerator 35 angeschlossen ist. Die Elektrode 39 hat im dargestellten Ausführungsbeispiel zusammen mit der Isolierhalterung 37 die Form einer Platte, die den Öffnungen 21 in der Flachseitenwand 13 des Durchflußkastens 9 entfernt gelegen mit Durchtrittsöffnungen 41 versehen ist. Die Elektrode 39 bildet damit in dem Durchflußkasten 9 ein Labyrinth, das den direkten Strömungsweg zwischen den Öffnungen 21 und der Auslaßöffnung 23 verhindert. Das zu behandelnde Wasser wird, während es durch den Durchflußkasten 9 strömt, ebenfalls einem elektrischen Feld ausgesetzt. Es versteht sich, daß die Elektroden 33, 37 an voneinander gesonderte Impulsgeneratoren angeschlossen sein können, insbesondere, wenn diese bei unterschiedlichen Frequenzen arbeiten.

Eine Elektrode entsprechend der Elektrode 33 kann auch in dem Abteil 5 vorgesehen sein. Alternativ kann auch die Elektrode 33 oder die Elektrode 39 entfallen. Im letzteren Fall kann der Durchflußkasten 9 ein weiteres Partikelfilter ähnlich dem Durchflußkasten 8 enthalten, durch das Kalkpartikel zurückgehalten werden.

Wie in der Figur strichpunktiert bei 43 angedeutet, kann das Wasserbehandlungsgerät auch mehrere übereinander angeordnete Ebenen der erläuterten Durchflußkästen zu

einer Einheit vereinigen, um gegebenenfalls mehrere Partikelfilter hintereinander oder mehrere das Wasser einem elektrischen Feld aussetzende Geräte hintereinander im Strömungsweg anzuordnen. Wie bei 45 dargestellt, müssen die Durchflußkästen nicht zwingend eine flach kubische Form haben; ihre Umfangswände können auch durch die pyramidenförmig verlaufenden Seitenwände der Durchflußabteile gebildet sein. Die Figur zeigt ferner eine weitere Variante, bei welcher sich dreieckskegelförmige oder pyramidenförmige Abteile der vorstehend erläuterten Art mit ihren Grundflächen benachbart gegenüberliegen, wie dies bei 47 angedeutet ist. Diese Variante der Abteile zeigt auch eine weitere Abwandlung, bei welcher anstelle spitzkegeliger Abteile kegelstumpfförmige Abteile eingesetzt werden. Die in dem Pyramidenstumpf 47 angeordneten Abteile sind wiederum in Serie zum Durchflußweg durch die Abteile 5, 7 angeordnet und enthalten wiederum Magnetanordnungen der vorstehend erläuterten Art.

Claims

ANSPRUCHE

1. Vorrichtung zur Behandlung einer Flüssigkeit, insbesondere von Wasser, mit einem Magnetfeld oder/und einem elektrischen Feld, mit einem wenigstens eine Durchflußkammer (5, 7) für die Flüssigkeit enthaltenden Gehäuse (1) und einer das Magnetfeld innerhalb der Durchflußkammer (5, 7) erzeugenden Magnetanordnung (27, 29) oder/und einer das elektrische Feld innerhalb der Durchflußkammer erzeugenden Elektrodenanordnung (33) ,
dadurch gekennzeichnet, daß die Durchflußkammer (5, 7) in den Bereichen, in welchen die Flüssigkeit dem Magnetfeld bzw. dem elektrischen Feld ausgesetzt ist, in Strömungsrichtung aufeinanderfolgende Kammerbereiche mit unterschiedlichem Strömungsquerschnitt aufweist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der dem Magnetfeld bzw. dem elektrischen Feld ausgesetzte Bereich der Durchflußkammer (5, 7) einen in Durchflußrichtung kontinuierlich sich ändernden Strömungsquerschnitt aufweist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchflußkammer wenigstens ein Abteil (5, 7) umfaßt, das zumindest angenähert die Form eines Kegels oder Kegelstumpfs, insbesondere mit polygonaler Grundfläche hat.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Abteil (5, 7) dreieck- oder viereckförmige Grundfläche hat.

5. Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchflußkammer paarweise nebeneinandereliegende kegel- oder kegelstumpfförmige Abteile (5, 7) aufweist, die in Durchflußrichtung hintereinander im Strömungsweg der Flüssigkeit liegen.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Abteile (5, 7) in einem Pyramiden- oder pyramidenstumpf förmigen Gehäuse (1) durch eine gemeinsame Trennwand (3) voneinander getrennt sind.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchflußkammer paarweise mit einander zugewandten Grundflächen nebeneinander angebe ordnete kegel- oder kegelstumpfförmige Abteile (5, 7,

47) aufweist, die hintereinander im Strömungsweg der Flüssigkeit liegen.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch _o_ gekennzeichnet, daß sich der Strömungsquerschnitt

eines der Abteile (5, 7, 47) jedes Paars in Strömungsrichtung erweitert und der Strömungsquerschnitt des
anderen Abteils des Paars in Strömungsrichtung vermindert.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 8, dadurch

gekennzeichnet, daß jedes Abteil (5, 7) wenigstens
eine separate Magnetanordnung (27, 29) enthält.

&ldquor;Q

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Magnetanordnung (27, 29) eine Vielzahl mit abwechselnder Polungsrichtung zumindest angenähert in Strömungsrichtung der Flüssigkeit
hintereinander angeordneter Permanentmagnete (29)

_oc umfaßt.
ob

11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß an die Grundfläche wenigstens ein Durchflußkasten (8, 9) anschließt, der ein im Durchflußweg der Flüssigkeit angeordnetes Partikelfilter (25) oder/und eine die Flüssigkeit einem elektrischen Feld aussetzende Elektrodenanordnung (39) enthält.

12. Vorrichtung nach Anspruch 11 in Verbindung mit einem der Ansprüche 5 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß an die Grundfläche eines der Abteile (5) des Paars ein das Partikelfilter (25) enthaltender Durchflußkasten (8) und gesondert von diesem Durchflußkasten (8) an die andere Grundfläche ein die Elektrodenanordnung (39) enthaltender Durchflußkasten (9) anschließt.

13. Vorrichtung nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchflußkasten (8, 9) im wesentlichen kontur- und größengleich an die Grundfläche des benachbarten Abteils (5, 7) anschließt.

14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Grundfläche des Abteils (5, 7) durch eine mit Durchtrittsöffnungen (17, 21) für die Flüssigkeit versehen Wand des Durchflußkastens (8, 9) gebildet ist.

15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß an die Grundfläche mehrere der Durchflußkästen (8, 9) übereinander anschliessen, die im Durchflußweg der Flüssigkeit hintereinander angeordnet sind.