SE527412C2 - Vätskerenare - Google Patents

Description

2 ' Sedan länge finns det på marknaden olika typer av filter med vilka man kan rena vatten från kommunala ledningar eller egen brunn. Traditionella filter som har formen av finmaskiga nät stoppar emellertid inte flyktiga ämnen som klor och klorerade kolväten. Inte heller filter som innehåller jonbytarmassa (till exempel mjukgörare) lyckas med detta.

Av denna anledning används nu på många håll filter som innehåller aktivt kol. Nackdelen med aktivt kol är att det är svårt att veta när filtret är fullt, och i många undersökningar har man konstaterat att det aktiva kolet snabbt kan förlora effekt vid en oväntad belastningsökning och därvid dessutom förvandlas till en till- flykt, näringsställe och grogrund för bakterier och pyrogener.

Av denna anledning kombineras ofta kolfiltret med andra metoder till en mer komplicerad apparat där det sålunda även ingår förfilter för att stoppa grövre partiklar och organiskt material, lampor med ultraviolett ljus för att döda bakterier och jonbytare för att ta åt sig joner. En sådan utrustning bli relativt dyr och funge- rar tillfredsställande enbart om man sköter utbytet av grovfilter, ultravioletta lam- por, jonbytarmassa och aktivt kol noggrant. Som ett alternativt till dessa flerstegs- filter har det också utvecklats apparatur baserad på destillation och omvänd os- mos. Ingen av dessa i och för sig avancerade metoder är emellertid helt effektiva i att avlägsna klor och klorerade kolväten utan måste kompletteras med ett slutfilter av aktivt kol. Även om belastningen på detta slutfilter är mycket mindre än på kol- filter i de tidigare nämnda flerstegsfiltren, måste även dessa bytas ut med jämna mellanrum, och problemet med överbelastning kvarstår.

Ett enklare sätt att såväl döda bakterier som att avlägsna klor och klorera- de kolväten samt även andra flyktiga ämnen ur vatten är att koka vatten i en pan- na eller öppet kärl. Nackdelarna med denna enkla metod jämfört med vad som nämnts tidigare är främst tre. Man måste koka bort en stor mängd vatten för att vara säker på att bli av med de flyktiga förorenlngarna, vilket för det första medför att man slösar på vatten och för det andra att man koncentrerar de eventuella icke-flyktiga förorenlngarna som finns i vatten. Den tredje nackdelen är att använ- daren inte vet när ett fullgott resultat har uppnåtts.

Inom industrin finns utvecklat en stor mängd metoder för att åtskilja vätska från gas, gas från vätska och gas från en annan gas. Den vanligaste principen är cyklonprincipen som går ut på att en ånga/gas/vatten- blandning centrifugeras och vätskan därigenom pressas ur blandningen. En snarlik princip är att blandningen 20 25 30 527 412 3 leds genom en ledning med många krökar, varvid vätskan stoppas av anordningar med olika utformningar i krökarna.

Vidare används ytförstorande anordningar på så sätt, att vattenlgaslång- blandning sprutas eller sprinklas på stora plattor eller får rinna nedför stora skivor eller annan typ av anordning med stor yta, exempelvis stålull eller plastkulor.

Det går även att driva en gas, exempelvis luft eller kväve, genom bland- ningen. Denna gas driver då ut eller drar med sig andra gaser i blandningen. Ofta använder man en kombination av dessa tekniker.

En tidigare känd vätskerenare av hithörande slag framgår av svenska pa- tentet 518 388, enligt vilket vätska värms upp i ett kärl med en nedre del, försedd med upphettningsorgan, och en övre del avsedd för vätskan, samt ett inre centralt rörformigt stigorgan för uppvännd, uppåt genom stigorganet stigande vätska, var- vid den uppvärmda vätskan från stigorganets övre öppna ände av tyngdkraften rinner tillbaka nedåt genom den övre delen utanför stigorganet för förnyad upp- värmning och förångning med konstant effekt och tid. l och för sig fungerar denna vätskerenare bra. En nackdel med vätskere- naren i det svenska patentet 518 388 är att när vätskevolymen i produkten uppnår koktemperatur börjar vätskan stötkoka vid oförändrad tillförsel av energi till re- ningsprocessen. Detta medför i sin tur att den önskvärda vätsketransporten mins- kar och att en slutprodukt som ej har renats fullt ut erhålls.

Uppfinningens syfte Syftet med föreliggande uppfinning är att tillhandahålla en vätskerenare som skall värma upp och transportera uppvärmd vätska till dess kokpunkten på i vätskan uppnås, varvid vätsketransporten fortsätter med kontrollerad effekt, under bestämd tid, för att erhålla en slutprodukt som innehåller så lite flyktiga ämnen som möjligt, och därmed undanröja ovan nämnda problem.

Sammanfattning av uppfinningen Ovanstående syfte uppnås genom föreliggande uppfinning såsom den de- finieras i det självständiga patentkravet 1. Lämpliga utföringsformer av uppfinning- en anges ide underordnade patentkraven.

Således definieras, enligt föreliggande uppflnning, en vätskerenare, av- sedd för rening av vätska från förorenande ämnen, vilken vätskerenare innefattar 20 25 30 4 ett kärl, med en undre kammare och en övre kammare, vilken undre kammare är förbunden med ett upphettningsorgan anordnat att värma vätskan i nämnda undre kammare, samt vidare innefattande en stigledning och vätskefördelningsorgan, vilken stigledning är anordnad att transportera uppvärmd vätska från nämnda und- re kammare upp till nämnda övre kammares övre del, där vätskefördelningsorga- net är anordnat att bibringa den uppvärmda vätskan en ökad exponeringsyta mot omgivande luft, varvid vätskan därefter med hjälp av tyngdkraften rinner tillbaka nedåt utanför stigledningen och samlas i den nedre delen av kärlets övre kamma- re, varvid nämnda övre kammare och undre kammare står i åtminstone betingad kommunikation med varandra för att medge överföring av vätskan från den övre kammaren till den undre kammaren, kännetecknat av att upphettningsorganet är anordnat att kunna inta minst två effektnivåer och att ett omslagsorgan är anordnat att automatiskt sänka upphettningsorganets effektnivå. l enlighet med uppfinningen erhålls fördelen att vätskerenaren, efter det att kokpunkten på vätskan har uppnåtts, kan fortsätta transportera vätska med kon- trollerad effekt, under bestämd tid, vilket ger en slutprodukt som innehåller mycket små mängder av flyktiga ämnen. Genom den automatiska sänkningen av upphett- ningsorganets effektnivå erhålls dessutom fördelen att en användare inte behöver övervaka reningsprocessen för att veta när effekten skall sänkas, samt fördelen att användaren vet när ett fullgott reningsresultat uppnåtts Enligt en fördelaktig utföringsforrn av uppfinningen är omslagsorganet ut- format så att den automatiska sänkningen av upphettningsorganets effektnivå trig- gas av kokningen av vätskan. På detta sätt fortsätter vätsketransporten direkt med den sänkta effekten efter det att kokpunkten på vätskan har uppnåtts, vilket med- för en snabb reningsprocess och därmed också en mindre energiåtgång för själva reningsprocessen, vilket i sin tur är positivt ur en ekonomisk aspekt. Dessutom er- hålls fördelen att en mindre mängd vätska går förlorad än vid långa och okontrolle- rade kokningsprocesser. Enligt en alternativ utföringsform kan den automatiska sänkningen av upphettningsorganets effektnivå givetvis också triggas av en timer.

Detta sker företrädesvis så att timern är inställd så att effektnivån sänks efter viss tid räknat från det att vätskerenaren startas. Timerns inställning kan med fördel vara justerbar med exempelvis ett vred.

Enligt ytterligare en fördelaktig utföringsform kan vätskerenaren innefatta en timer som är utformad så att den reglerar processtidens längd efter det att kok- 20 30 527 417. 5 ningen av vätskan har startat. Inställningen av timern kan exempelvis göras med ett på timern anordnat vred, vilket medger en snabb och enkel inställning av pro- cesstidens längd. Detta medför att man på ett enkelt sätt på förhand och direkt vid kokningens början kan avgöra hur länge man vill att reningsprocessen skall fortlö- pa. Reningsprocessen kräver därmed inte någon övervakning och en användare kan ägna sin tid åt andra saker i väntan på att reningsprocessen blir klar.

Enligt en annan fördelaktig utföringsform kan omslagsorganet innefatta en bimetall som sänker effektnivån hos upphettningsorganet. Härigenom kan proces- sen kontrolleras och optimeras för att vätsketransporten skall vara så god som möjligt utan att stötkokning uppstår. Bimetallen kan givetvis ställas in att reagera på olika önskvärda temperaturer.

Ytterligare särdrag och fördelar framgår av de resterande patentkraven.

Kortfattad beskrivning av ritningarna Uppfinningen kommer nu att beskrivas närmare med hjälp av icke begrän- sande utföringsexempel och med hänvisning till de bifogade schematiska ritning- arna, där Figur 1 visar en perspektivvy av en utföringsform av kärlet hos vätskerena- ren enligt föreliggande uppfinning, Figur 2 visar en perspektivvy av ett lock hos vätskerenaren enligt förelig- gande uppfinning, Figur 3 visar en perspektivvy av en bottenplatta hos vätskerenaren enligt föreliggande uppfinning, q Figur 4 visar en vy uppifrån av ett upphettningsorgan hos vätskerenaren enligt föreliggande uppfinning med två sammankopplade upphettningselement, och Figur 5 visar en genomskärning av vätskerenaren enligt föreliggande upp- finning.

Detaljerad beskrivning av uppfinningen lfigurerna 1-5 visas en utföringsform av föreliggande uppfinning, tillämpad på en vätskerenare avsedd för rening av vätska från förorenande ämnen. Det skall dock direkt understrykas att uppfinningen inte på något sätt är begränsad till den- na typ av vätskerenare, utan kan tillämpas på vaijehanda vätskerenare. 20 25 30 527 4112 6 Figur 1 visar en perspektiwy av vätskerenaren 1 enligt föreliggande upp- finning. Vätskerenaren 1 innefattar ett kärl 2 som ifigurerna ser ut som en ordinär cylindrisk kanna med handtag 3, pip 4 och lock 5. För att kunna starta och stänga av reningsprocessen för hand är en startknapp 6 och en stoppknapp 7 anordnade på handtaget 3. Kärlet 2 består av en undre kammare 8 och en övre kammare 9, vilka avgränsas från varandra med hjälp av en kåpa 17 av något isolerande mate- rial, se Fig. 5. I den undre kammaren 8 värms vätskan av ett upphettningsorgan 10, som matas med elektrisk energi från en bottenplatta 11 via ett uppåt stickande elektriskt kontaktorgan 12, se Fig. 3.

Vidare innefattar vätskerenaren 1 en stigledning 13 som är förbunden med den undre kammaren 8 och sträcker sig uppåt till den övre kammarens 9 övre del.

När vätskan värms upp i den undre kammaren 8 bildas gasbubblor som tvingar upp den uppvännda vätskan genom stigledningen 13 upp till den övre kammarens 9 övre del. Vätskan fördelas därefter via stigledningens 13 övre ände 21 på ett i den övre kammaren 9 anordnat vätskefördelningsorgan 14, vilket är anordnat att bibringa vätskan en ökad exponeringsyta mot omgivande luft, varvid aktuella för- oreningar frigörs i gasform från vätskan och försvinner genom kannans pip 4 och via Aspringor mellan kannan och kannans lock 5, se Fig. 2. l det illustrerade fallet är vätskefördelningsorganet 14 utformat som åtminstone en skiva med ett flertal hål, men det är fullt tänkbart att ha ett vätskefördelningsorgan bestående av t.ex. stålull eller plastkulor för att erhålla en stor exponeringsyta mot omgivande luft. Man kan dessutom tänka sig att enbart använda kärlets 2 innerytor som exponeringsytor mot omgivande luft. Därefter rinner vätskan med hjälp av tyngdkraften tillbaka nedåt utanför stigledningen 13 och samlas i den nedre delen av kärlets övre kam- mare 9.

I och med att den övre kammaren 9 och undre kammaren 8 står i åtmin- stone betingad kommunikation med varandra genom exempelvis en ventil 18, kan vätska överföras från den övre kammaren 9 till den undre kammaren 8, alltefter- som vätska pressas upp i stigledningen 13. Ventilen 18 medger att vätska kan rin- na från den övre kammarens 9 nedre del till den undre kammaren 8 och hindrar samtidigt ånga från att komma ut ur den undre kammaren 8 annat än genom stig- ledningen 13. Detta är möjligt genom att ångbubblorna trycker till ventilen 18 när de bildas och släpper upp ventilen 18 när de gär upp genom stigledningen 13, så 15 20 527 412 7 att vätskan kan rinna in i den undre kammaren 8. Denna teknik är i och för sig tidi- gare känd, se t.ex. svenska patentskriften 510287, sid 4, stk 6.

Fig 4 visar en utföringsform av upphettningsorganet 10 med två samman- kopplade upphettningselement 15, 16, vilket upphettnlngsorgan 10 kan inta minst två effektnivåer. Det skall dock poängteras att antalet upphettningselement hos upphettningsorganet 10 inte är begränsat i antal. Det är t.ex. möjligt att också koppla samman fler än två upphettningselement 15, 16 för att uppfinningen skall fungera. För att erhålla en vätskerenare 1 med en kontinuerlig vätsketransport, utan avbrott av exempelvis stötkokning, är ett omslagsorgan 19 anordnat att au- tomatiskt sänka upphettningsorganets 10 effektnivå. Omslagsorganet 19 är ut- format så att den automatiska sänkningen av upphettningsorganets effektnivå med fördel triggas av exempelvis kokningen av vätskan eller av en timer 20. Nämnda omslagsorgan 19, som i utföringsexemplet låmpligtvis är placerat i kannans hand- tag 3, innefattar med fördel en bimetall, men kan även innefatta annan lämplig an- ordning som ger ett säkert omslag av effektnivåerna.

Beroende på hur lång reningsprocess som önskas kan en timer 22 vara anordnad att reglera processtidens längd efter det att kokning av vätskan startat.

Processtiden ställs lämpligtvis in med ett på timern anordnat vred 23. När den in- ställda processtiden är till ända stängs det till timern kopplade upphettningsorga- net av och reningsprocessen är nu fullbordad. I det illustrerade fallet är timern 22 utformat med ett mekaniskt vred 23, men det är fullt tänkbart att ha en digitalt in- ställbar timer för inställning av processtiden.

Claims (8)

20 25 30 R 9 7 f' 4 2 8 PATENTKRAV

1. Vätskerenare (1), avsedd för rening av vätska från förorenande ämnen, vilken vätskerenare (1) innefattar ett kärl (2), med en undre kammare (8) och en övre kammare (9), vilken undre kammare (8) är förbunden med ett upphettnings- organ (10) anordnat att värma vätskan i nämnda undre kammare (8), samt vidare innefattande en stigledning (13) och vätskefördelningsorgan (14), vilken stigled- ning (13) är anordnad att transportera uppvärmd vätska från nämnda undre kam- mare (8) upp till nämnda övre kammares (9) övre del, där vätskefördelningsorga- net (14) är anordnat för att bibringa den uppvärmda vätskan en ökad exponerings- yta mot omgivande luft, varvid vätskan därefter med hjälp av tyngdkraften rinner tillbaka nedåt utanför stigledningen (13) och samlas i den nedre delen av kärlets (2) övre kammare (9), varvid nämnda övre kammare (9) och undre kammare (8) står i åtminstone betingad kommunikation med varandra för att medge överföring av vätskan från den övre kammaren (9) till den undre kammaren (8), känneteck- nad av att upphettníngsorganet (10) är anordnat att kunna inta minst två effektni- våer och att ett omslagsorgan (19) är anordnat att automatiskt sänka upphett- ningsorganets (10) effektnivå.

2. Vätskerenare (1) enligt krav 1, kännetecknad av att omslagsorganet ( 19) är utformat så att den automatiska sänkningen av upphettningsorganets (10) ef- fektnivå triggas av kokningen av vätskan.

3. Vätskerenare ( 1) enligt krav 1, kännetecknad av att vätskerenaren (1) in- nefattar en timer (20) och att omslagsorganet (19) är utformat så att den automa- tiska sänkningen av upphettningsorganets (10) effektnivå triggas av nämnda timer (20).

4. Vätskerenare ( 1) enligt krav 1-3, kännetecknad av att vätskerenaren ( 1) innefattar en timer (20) som är utformad så att den reglerar processtidens längd efter det att kokning av vätskan startat. 10 15 9

5. Vätskerenare (1) enligt krav 2, kännetecknad av att omslagsorganet (19) innefattar en bimetall som åstadkommer sänkning av effektnivån hos upphett- ningsorganet (10).

6. Vätskerenare (1) enligt något av kraven 1-5, kännetecknad av att upp- hettningsorganet (10) innefattar åtminstone två upphettningselement (15, 16).

7. Vätskerenare (1) enligt krav 6, kännetecknad av att den högre effektnivån innebär att samtliga upphettningselement (15,16) är aktiva.

8. Vätskerenare (1) enligt krav något av kraven 1-7, kännetecknad av att vätskefördelningsorganet (14) innefattar åtminstone en skiva med ett flertal hål som är fördelade över skivans yta, och att vätskefördelningsorganet (14) är anord- nat i den övre delen av kärlets (2) övre kammare (9).