DE2127075A1

DE2127075A1 - Elektroden Luftbefeuchter mit konstant abgegebener Dampfmenge

Info

Publication number: DE2127075A1
Application number: DE19712127075
Authority: DE
Inventors: Der Anmelder Ist
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1970-06-04
Filing date: 1971-06-01
Publication date: 1971-12-16
Also published as: US3761679A

Description

212/ .j 7 5

PATENTANWÄLTE

PROF.DR.DRJ.REITSTÖTTER DR.-ING. W. BUNTE
DR. K. G. LÖSCH

D*8 MÖNCHEN 13, BAUCRSTR.ZZ

•J . JUK11971

Hans Hilmar Dall DK-8250 Egaa, Egaamosevej 8 (Dänemark)

Elektroden-Luftbefeuchter mit konstant abgegebener Dampfmenge.

Die Erfindung betrifft einen Elektroden-Luftbefeuchter, der eine im wesentlichen konstante Dampfmenge abgibt.

Es sind Elektroden-Luftbefeuchter bekannt, bei denen die Verdampfung dadurch zuwege gebracht wird, dass in das Wasser eingetauchten Elektroden Spannung zugeführt wird, so dass ein schwächerer oder stärkerer Strom durch das Wasser geht und es zum Kochen erhitzt. Bei diesen bekannten Elektroden-Luftbefeuchtern ist die Stärke des das Wasser durchfIiessenden Stromes stark von der Härte bzw. dem Leitwert des Wassers abhängig. Ein eine bestimmte Wassermenge enthaltender Luftbefeuchter kann - von der Härte des Wassers abhängig - an verschiedenen Orten sehr unterschiedlich arbeiten.

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ORK3INAI.

Es sind auch Elektroden-Luftbefeuchter bekannt, bei denen die verdampfte Wassermenge automatisch' nachgefüllt wird. Zu diesem Zweck werden normalerweise durch Schwimmer gesteuerte Schalter gebraucht, welche das Wasserniveau im wesentlichen konstant halten. Hier macht sich der oben erwähnte Nachteil als Folge der ¥asserhärte besonders bemerkbar, denn gerade das konstante Wasserniveau ergibt eine ungleiche Verdampfung bei Schwankungen in der Härte bzw. dem Leitwert des ¥assers.

Die Aufgabe der Erfindung ist es, einen Elektroden-Luftbefeuchter zu schaffen, bei welchem die oben angeführten Nachteile nicht vorkommen, und zwar erstens einen Elektroden-Luftbefeuchter, der - wenn seine Leistung einmal festgelegt ist - immer eine hauptsächlich konstante Dampfmenge abgibt - ungeachtet nicht nur lokal vorkommender Schwankungen in der Härte bzw. dem Leitwert des · zugeführten Wassers, sondern auch ausserordentlich grosser Schwankungen, die von Ort zu Ort in der Härte bzw. dem Leitwert des vorhandenen Wassers vorkommen können - und zweitens einen Elektroden-Luftbefeuchter, der diese Arbeitsaufgäbe bei verhältnismässig geringfügigem Platzaufwand erfüllt.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass die Elektroden so gestaltet und derart gegenseitig angebracht sind, dass die Stromstärke - ausgedrückt als eine Funktion des Wasserstandes eine stark steigende Charakteristik aufweist, wobei die Stromstärke von einer die Wasserzuführung steuernden, elektronischen Fühlereinrichtung kontrolliert oder abgetastet wird.

Dadurch erzielt man, dass eine geringe Steigung des Wasserstandes bei derselben Elektrodenspannung eine stark steigende Erhöhung der Stromstärke ergibt, so dass weicheres Wasser innerhalb angemessener Dimensionen des Wasserbehälters bei einer verhältnismässig kleinen Steigung des Wasserstandes den gleichen Effekt aufweisen kann wie härteres Wasser. Äusserdem erzielt man, dass der Effekt bzw. die Stromstärke, die sich in einfacher Weise überwachen lässt, die Wasserzufuhr regeln können, so dass sie zum Stehen gebracht wird, wenn der erstrebte Effekt und damit die Dampfentwicklung erzielt ist.

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Erfindungsgemäss können die Elektroden als langgezogene, gleichschenklige Dreiecke ausgeformt sein, deren Spitze nach unten weisen. Dadurch erzielt man, dass eine kleine Steigung des Wasserstandes eine stetig steigende Vergrösserung des Elektrodenareals ergibt.Die Dreieckspitze selbst kann eventuell als Platzrücksicht abgeschnitten sein, so dass die Elektroden dann trapezförmig sind.

Des weiteren können die Elektroden erfindungsgemäss derart angebracht sein, dass der Abstand zwischen ihnen in der waagrechten Ebene nach oben hin abnimmt. Dies ergibt, dem nach und nach steigenden Wasserstand entsprechend, eine weitere Erhöhung der Stromstärke, da die sich zwischen den Elektroden befindliche Flüssigkeitsschicht und damit deren Widerstand vermindert wird.

Bei zu dreiphasigem Betrieb vorgesehenen Elektroden-Luftbefeuchtern ist es erfindungsgemäss zweckmassig, dass die drei Elektroden längs ihrer Mittel- oder Symmetrielinie derart gebogen sind, dass die Schnittlinien der durch dieses Biegen gebildeten, umgebogenen Flanschen mit der "Wasseroberfläche in jeder Wasserhöhe parallel zur Schnittlinie der entsprechenden umgebogenen Flansche der Nachbarelektrode verläuft, und dass die Biegelinien längs den Kanten eines Tetraeders mit gleichseitiger Grundfläche angebracht sind.

Um zu vermeiden, dass aus dem "Wasser ausgeschiedene, feste Stoffe sich an den Elektroden festsetzen und damit den Strom zwischen den Elektroden hemmen, können die Elektroden erfindungsgemäss zweckmässig mit einem Kunststoffmaterial überzogen werden, in welches ein elektrisch leitendes Pigment eingemischt ist.

Dadurch wird erreicht, dass sich eventueller, an den Elektroden angelagerter Bodensatz nicht festsetzt und deshalb sehr leicht weggespült werden, kann.

Die zu entwickelnde Dampfmenge kann mittels eines einstellbaren Organs in der elektronischen Fühlereinrichtung geregelt werden.

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Die Erfindung wird nachfolgend mit Hinweis auf die ein Axisführungsbeispiel darstellende Zeichnung näher erklärt. Darin zeigt

Fig. 1 ein schematisches Diagramm eines Elektroden-Luftbefeuchters zu dreiphasigem Betrieb,

Fig. 2 den Wasserbehälter gemäss Fig. 1 teilweise im Schnitt, Fig. 3 die Elektroden gemäss Fig. 2 von unten gesehen,

Fig. 4 ein schematisches Diagramm·der elektrischen Fühlereinrichtung.

In Fig. 1 ist 1 ein aus isolierendem Material bestehender Wasserbehälter, in welchem drei Elektroden 2 angebracht sind, die durch ein Kabel 3 mit einer nicht gezeigten, 3-phasigen Stromquelle verbunden sind. Der Behälter ist mit einem "Wasserzufuhrrohr '4 mit einem Magnetventil 5 sowie mit einem Ablauf rohr 6, das ebenfalls ein Magnetventil 7 aufweist, versehen. Der Behälter hat ausserdem ein Ueberlaufrohr S. Der Dampfabzug geschieht durch ein Rohr 9·

Das Magnetventil 5 für die Wasserzufuhr wird von einer elektronischen Fühlereinrichtung 10 gesteuert, während das Magnetventil 7 für den Wasserablauf von einer Schaltuhr oder einem Programmierungsautomat gesteuert wird.

Der skizzierte Elektroden-Luftbefeuchter arbeitet folgendermassen: Am Anfang ist das Magnetventil 5 offen und das Magnetventil 7 geschlossen. Das Wasser strömt in den Behälter 1 hinein, und wenn der Behälter nach und nach gefüllt wird, steigt der Stromverbrauch, weil die Berührungsflächen der Elektroden mit dem Wasser grosser und grosser werden. Wenn der Stromverbrauch eine gewisse, im voraus bestimmte Grosse, z.B. 6 kW, erreicht hat, reagiert die Fühlereinrichtung 10 und beeinflusst das Magnetventil 5 in der Weise, dass es sich schliesst, so dass die Wasserzufuhr aufhört. Dei der Dampf entwicklung wird Wasser verbraucht, und infolgedessen fällt der Strom dementsprechend. Wenn der Effekt bis zu einem im voraus bestimmten Wert, z.B. 5 kW, gesunken ist, öffnet die Fühlereinrichtung das Ventil 5 wieder, und es wird Wasser nachgefüllt. Dann wird dieser Prozess wie beschrieben

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wiederholt. Die Dampfentwicklung ändert sich nur sehr wenig, weil mit regelmässigen Intervallen Wasser in den Behälter gefüllt wird, wenn dieses nach und nach verbraucht wird.

Nach z.B. einer Stunde öffnet die Schaltuhr 11 das Ventil 7 und das sich im Behälter befindliche warme Wasser mit den aus dem verdampften Wasser ausgeschiedenen Salzen fliesst durch den Ablauf 6 weg. Dadurch fällt der Stromverbrauch und die Fühlereinrichtung 10 öffnet wieder das Ventil 5, wodurch eventuell zurückgebliebene Verunreinigungen auf dem Behälter 1 hinausgespült werden, weil das Ablaufventil 7 eine grössere Kapazität aufweist als das Einlaufventil 5. Nach ungefähr einer Minute wird das Ablaufventil 7 wieder geschlossen, während das Einlaufventil 5 offen bleibt bis der Behälter 1 so stark gefüllt ist, dass die Fühlereinrichtung 10 ausschaltet. Nach 20 Sekunden tritt wieder volle Dampfentwicklung ein.

In Fig. 2 und 3 ist die Gestalt und Plazierung der Elektroden deutlicher skizziert. Man sieht dort, dass das Elektrodenareal sich bei höherem Wasserstand stark vergrössert, und dass auch der Abstand zwischen den Elektroden bei höherem Wasserstand kleiner wird.

Selbst bei grossen Unterschieden im Leitwert des Wassers kann daher der Effekt mit relativ kleinen Unterschieden im Wasserstand ausgeglichen werden, und da die Dampfentwicklung proportional zum Effekt ist, hat man durch die angewandte Steuerung der Wasserzufuhr ungeachtet der elektrischen Eigenschaften des Wassers eine praktisch konstante Dampfabgabe erzielt. Das Biegen der Elektroden geschieht derart, dass die waagrechten Erzeugungslinien miteinander eineji Winkel von 120° bilden.

In Fig. 4 ist die elektronische Fühlereinrichtung gezeigt. In einer der Stromzuführungsleitungen ist ein nicht gezeigter Widerstand in an sich bekannter Weise eingeschaltet. Der Spannungsfall über diesen Widerstand wird durch ein Paar Klemmen, die mit der Primärseite eines Zwischentransformators 13 verbunden sind, abgetastet. Die Sekundärseite des Transformators ist in

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einen Transistorkreislauf eingeschaltet, mit einem Gleichrichter 14, einem Ä.usgleichkondensator 15 und einem Transistor l6, in dessen Kollektorkreis ein Relais 17 eingeschaltet ist. Die Basis ist mit einem Spannungsteiler verbunden, welcher aus einem festen Widerstand 10, einem Potentiometer 19 und einem durch einen Kondensator 21 überbrückten festen Widerstand 20 besteht.

"Wenn der Verbrauch durch die Stromzuführungsleitungen zu den Elektroden steigt, wächst der Spannungsfall über den in einer dieser Leitungen eingesetzten Widerstand. Wenn diese Spannung einen gewissen, im voraus bestimmten Wert erreicht, leitet der Transistor, wobei das Relais 17 magnetisiert wird, wodurch die Kontakte den Strom für das die Wasserzufuhr abstellende Magnetventil 5 ausschalten. Wenn das Wasser nach und nach verdampft, fällt der Verbrauch, und. bei einer gewissen Spannung über dem Widerstand wird der Transistor blockiert, so dass das Relais 17 ausfällt. Dadurch wird der Strom wieder zum Magnetventil 5 geführt, und dem Behälter wird wieder Wasser zugeführt. Beim Einstellen des Potentiometers 19 kann man die Spannung, bei welcher der Transistor l6 leitet, und damit auch die Dampfentwicklung, regulieren.

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Claims

ANSPRUECHE

1.] Elektroden-Luftbefeuchter mit im wesentlichen konstant

abgegebener Dampfmenge und bestehend aus einem Wasserbehälter mit in das Wasser eingetauchten Elektroden, dadurch g e k enn ζ ei chnet, dass die Elektroden so gestaltet und derart gegenseitig angebracht sind, dass die Stromstärke - ausgedrückt als eine Funktion des Wasserstandes - eine stark steigende Charakteristik aufweist, wobei die Stromstärke von einer die Wasserzuführung steuernden, elektronischen Fühlereinrichtung kontrolliert oder abgetastet wird.

2. Elektroden-Luftbefeuchter gemäss Anspruch 1, dadurch gek ennz eichnet, dass die Elektroden als langgezogene, gleichschenklige Dreiecke ausgeformt sind, deren Spitze nach unten weist.

3. Elektroden-Luftbefeuchter gemäss Anspruch 2, dadurch

g ek ennz ei chnet, dass die Dreieckspitzen abgeschnitten sind, so dass die Elektroden dann trapezförmig sind.

4. Elektroden-Luftbefeuchter gemäss einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennz ei chnet, dass die Elektroden derart angebracht sind, dass der Abstand zwischen ihnen in der waagrechten Ebene nach oben hin abnimmt.

5. Zu dreiphasigem Betrieb vorgesehener Elektroden-Luftbefeuchter gemäss einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die drei Elektroden längs ihrer Mittel- oder Symmetrielinie derart gebogen sind, dass die Schnittlinien der durch dieses Biegen gebildeten, umgebogenen Flanschen mit der Wasseroberfläche in jeder Wasserhöhe parallel zur Schnittlinie der entsprechenden umgebogenen Flansche der Nachbarelektrode verläuft, und dass die Biegelinien

längs den Kanten eines Tetraeders mit gleichseitiger Grundfläche angebracht sind.

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6. Elektroden-Luftbefeuchter gemäss den vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennz ei chnet, dass die Elektroden mit einem Kunststoffmaterial überzogen sind, in welches ein elektrisch leitendes Pigment eingemischt ist.

7. Elektroden-Luftbefeuchter gemäss irgend einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennz ei chnet, dass die elektronische Fühlereinrichtung aus einem Transistorkreislauf besteht, der bei einer im voraus bestimmten Spannung über einen in einer der Stromzuführungsleitungen eingeschalteten Widerstand ein die Wasserzufuhr steuerndes Relais beeinflusst.

S. Elektroden-Luftbefeuchter gemäss irgend einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennz ei chnet,·dass die zu entwickelnde Dampfmenge mittels eines einstellbaren Organs in der elektronischen Fühlereinrichtung geregelt wird.

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