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Dokumentenidentifikation DE102005025003B4 03.05.2007
Titel Verfahren und Vorrichtung zum Befeuchten von Luft mit Wasserdampf
Anmelder Nordmann, Regina, Aesch, CH
Erfinder Nordmann, Regina, Aesch, CH
Vertreter Patent- und Rechtsanwaltssozietät Maucher, Börjes & Kollegen, 79102 Freiburg
DE-Anmeldedatum 01.06.2005
DE-Aktenzeichen 102005025003
Offenlegungstag 07.12.2006
Veröffentlichungstag der Patenterteilung 03.05.2007
Veröffentlichungstag im Patentblatt 03.05.2007
IPC-Hauptklasse F24F 6/18(2006.01)A, F, I, 20051017, B, H, DE
IPC-Nebenklasse F24F 6/10(2006.01)A, L, I, 20051017, B, H, DE   

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Befeuchten von Luft mit Wasserdampf, wobei Wasser insbesondere mittels elektrischem Strom zum Sieden gebracht und verdampft wird und in dem Wasser enthaltene Mineralien oder Trockenrückstände, insbesondere Kalk, ausgeschieden werden, wobei frisches, Mineralien und Trockenrückstände enthaltendes Wasser etwa entsprechend der verdampften Wassermenge nachgefüllt wird, wobei während des Verdampfens aus dem kochenden und zu verdampfenden Wasser ein Teil abgezweigt, durch Abscheiden von Mineralien oder Trockenrückständen gereinigt und/oder gefiltert und dann wieder dem kochenden und zu verdampfenden Wasser zugeführt wird.

Die Erfindung betrifft ferner eine Vorrichtung zum Befeuchten von Luft mit Wasserdampf mit einem insbesondere elektrisch beheizbaren Behälter zur Aufnahme des Wassers, in welchem das Wasser zum Sieden und zum Verdampfen gebracht wird, wobei der Behälter eine Wasserzufuhr zum Nachfüllen von Wasser entsprechend der verdampften Wassermenge aufweist, wobei an dem Behälter wenigstens ein äußerer Kreislauf mit zumindest einer Leitung vorgesehen ist, die zu einem außerhalb des Behälters angeordneten Abscheider oder Filter führt, von welchem eine Rückführleitung wieder in den Behälter führt, und wobei in der Leitung zwischen Behälter und Abscheider oder Filter ein Gefälle oder eine Fördereinrichtung vorgesehen sind.

Sogenannte Dampfluftbefeuchter werden in der Klima-Industrie zum Zwecke der Luftbefeuchtung eingesetzt. In einem derartigen Dampfluftbefeuchter wird Wasser zum Sieden gebracht und verdampft. Dabei unterscheidet man im wesentlichen zwischen zwei Heizsystemen, nämlich solchen mit Heizwiderständen und solchen mit Elektroden. Beide Systeme funktionieren auf unterschiedliche Weise. Der Grundprozess der Verdampfung ist jedoch bei beiden Systemen identisch, dass heißt Wasser wird unter in der Regel atmosphärischem Druck gekocht, wodurch Wasserdampf erzeugt wird.

Ein Problem solcher Dampfluftbefeuchter ist die Ausscheidung von Mineralien oder Trockenrückständen, insbesondere von Kalk während des Betriebes. Unter dem Begriff „Kalk" werden dabei sämtliche Festkörper verstanden, die bei einer Wasserverdampfung ausfallen. Diese können dabei sehr vielfältig sein.

Dampfluftbefeuchter mit Heizwiderständen werden vorzugsweise mit behandeltem Wasser, nämlich sogenanntem enthärtetem oder entsalztem Wasser versorgt, da das Heizsystem unabhängig von der elektrischen Leitfähigkeit des Wassers funktioniert. Bei dieser Verfahrensweise und diesem Heizsystem wird in der Regel empfohlen, behandeltes Wasser zu verwenden, damit die Verkalkung auf ein Minimum reduziert werden kann. Wird nämlich Leitungswasser verwendet, entstehen große Kalkmengen, die zu Verkrustungen der Heizelemente führen. Diese Verkrustungen können zu Beschädigungen und Verbrennungen der Heizstäbe führen. Deshalb ist eine häufige Reinigung des Behälters oder Kessels, in welchem das Wasser erhitzt wird, erforderlich. Dabei sind diese Behälter oder Kessel konstruktionsbedingt relativ schwierig zu reinigen. Schon deshalb gilt die erwähnte Empfehlung, nur behandeltes Wasser zu verwenden.

Diese Behandlung oder Aufbereitung des Wassers ist jedoch kostspielig, insbesondere weil in der Regel eine separate teuere Aufbereitungsanlage dazu erforderlich ist.

Dampfluftbefeuchter, die mit Elektroden beheizt werden, können mit leitfähigem Wasser, dass heißt mit Trinkwasser, welches kalkhaltig und hart ist, arbeiten, da der Heizstrom zwischen den Elektroden direkt durch das Wasser fließen muss. Dies ist der wesentliche Vorteil eines Dampfluftbefeuchters mit Elektrodenbeheizung. Eine Wasseraufbereitung ist nicht erforderlich.

Dabei sind solche mittels Elektroden zu beheizende Dampfluftbefeuchter meistens so aufgebaut, dass der Behälter – häufig „Zylinder" genannt – kostengünstig konstruiert ist und in der Regel aus Kunststoff besteht. Der Kalk sammelt sich dabei allmählich in diesem Behälter und dieser wird nach Ablauf einer möglichen Betriebsdauer insgesamt ausgetauscht. Reinigungsarbeiten können durch den vollständigen Austausch des Behälters oder Dampfzylinders vermieden werden. Der Anwender muss allerdings ein entsprechendes Ersatzteil in Kauf nehmen. Dabei beträgt die Lebensdauer eines solchen Behälters ca. 800 bis 2000 Std. je nach Härte des verwendeten Speisewassers.

Daneben gibt es Ausführungsformen, bei denen der Behälter aus wenigstens zwei Teilen besteht und zur Reinigung geöffnet werden kann. Reinigungsarbeiten an Behältern von Dampfluftbefeuchtern mit Elektrodenbeheizung sind aber relativ aufwendig. Der Kalk kann sich dabei in Form von mehreren Kilogramm als Schlamm in den Behälter ansammeln und muss daraus entfernt und entsorgt werden.

Den vorbeschriebenen Unzulänglichkeiten kann mit den Maßnahmen gemäß JP 2000304311 A entgegengewirkt werden, weil von dem zu verdampfenden Wasser ein Teil abgezweigt und durch Abscheiden von Mineralien oder Trockenrückständen gereinigt und gefiltert und dann dem zu verdampfenden Wasser wieder zugeführt werden kann. Es kann also dafür gesorgt werden, dass während des Verdampfens aus dem Wasser Mineralien oder Trockenrückstände beziehungsweise "Kalk" ausgeschieden werden, statt dass dieser "Kalk" in dem Behälter selbst ausfällt.

Durch einen separaten Zulauf wird gleichzeitig die verdampfte Wassermenge durch frisches, noch mineralienhaltiges Wasser ersetzt. Somit werden erneut solche Mineralien oder Trockenrückstände in den Behälter eingetragen und an dem Behälter selbst sind mindestens zwei Zuläufe erforderlich.

Es besteht deshalb die Aufgabe, ein Verfahren und eine Vorrichtung der eingangs definierten Art zu schaffen, bei welcher die Vorteile des Reinigens des zu verdampfenden Wassers während des Verdampfungsvorganges erhalten bleiben, womit die Notwendigkeit der Entsorgung eines Behälters oder dessen Reinigung selbst erheblich verzögert und vermindert oder gar vermieden werden können, gleichzeitig aber auch das zugeführte Frischwasser bezüglich der ihm enthaltenen Trockenrückstände verdünnt werden kann.

Zur Lösung dieser scheinbar widersprüchlichen Aufgabe ist das eingangs definierte Verfahren dadurch gekennzeichnet, dass das gereinigte und/oder gefilterte Wasser in einen Auffangbehälter geleitet wird, in den auch das nachzufüllende frische Wasser eingefüllt wird, und dass das GEREINIGTE UND/ODER gefilterte und das nachzufüllende Wasser gemeinsam und/oder gemischt in den beheizten Behälter eingeleitet werden. Somit wird das frische, noch Trockenrückstände enthaltende Wasser schon vor seiner Einleitung in den Behälter verdünnt und darüber hinaus kann diese Einleitung für das frische Wasser in den Behälter gleichzeitig dazu genutzt werden, auch das gereinigte oder filtrierte Wasser wieder in den Behälter zurückzuführen.

Gleichzeitig wird dabei dafür gesorgt, dass während des Verdampfens aus dem Wasser ein Teil zweckmäßigerweise kontinuierlich abgezweigt und von den Mineralien oder Trockenrückständen beziehungsweise von dem „Kalk" gereinigt wird, statt dass diese „Kalk" in dem Behälter selbst ausfällt. Gleichzeitig wird in bekannter Weise die verdampfte Wassermenge durch frisches noch mineralienhaltiges Wasser ersetzt. Dadurch kann insgesamt das Ausfallen solcher Mineralien oder Trockenrückstände in dem Behälter vermieden oder zumindest erheblich verzögert werden. Praktisch wird der Kalk aus dem Behälter oder Zylinder unmittelbar nach seiner Entstehung während der Verdampfung entfernt. Somit kann eine manuelle Reinigung des Behälters oder dessen vollständiger Austausch vermieden werden und es kann eine erhöhte Lebensdauer dieses Dampfbehälters bei gleichzeitiger Reduktion des Verschleißes sämtlicher Teile, die mit Wasser in Kontakt treten, erzielt werden.

Zweckmäßig ist es dabei, wenn das von dem kochenden Wasser abgezweigte Wasser mittels Schwerkraft und/oder mittels einer Fördervorrichtung oder Pumpe zu einem Abscheider oder Filter befördert wird. Wird Schwerkraft verwendet, muss der Abscheider oder Filter tiefer als die Abzweigung aus dem Behälter angeordnet sein. Wird eine Fördervorrichtung oder Pumpe benutzt, kann der Abscheider oder Filter auch höher als der Behälter angeordnet werden. Somit kann insgesamt ein Kreislauf für dieses Wasser dazu benutzt werden, den Kalk oder dergleichen Trockenrückstände außerhalb des Behälters auszuscheiden und zu sammeln, wobei eine mechanische Trennung möglich ist, da der Kalk während der Verdampfung aus dem Wasser ausgeschieden wird. Der äußere Kreislauf für dieses Wasser wird dadurch geschlossen, dass er hinter der Reinigungs- oder Filtrierstelle wieder in den Behälter zurückführt.

Zweckmäßig ist es dabei, wenn das abgezweigte Wasser von der Abzweigung auf eine größere Höhe zu einem höher als die Abzweigung befindlichen Abscheider oder Filter gefördert und nach dem Reinigen und/oder Filtern insbesondere mittels Schwerkraft in den beheizten Behälter zurückgeführt wird. Dieses Wasser kann somit durch den Abscheider oder Filter fließen und danach in der jeweils anfallenden Menge praktisch selbsttätig wieder in den Behälter zurück gelangen.

Das zu reinigende und/oder zu filternde Wasser kann aus dem kochenden Wasser mit Abstand zu derjenigen Stelle abgezweigt werden, an der das nachzufüllende und das gereinigte und/oder gefilterte Wasser in den Behälter eingeleitet werden. Dadurch kann vermieden werden, dass ein Teil des gereinigten Wassers wieder in den äußeren Kreislauf und zu dem Abscheider oder Filter gelangt und somit diese Abscheidung von „Kalk" in dem geschlossenen äußeren Kreislauf ineffektiv ist.

Beispielsweise kann das gereinigte und/oder gefilterte und das frische Wasser von unten in den Behälter eingefüllt und das zu reinigende und/oder zu filternde Wasser mit Abstand oberhalb dieser Wasserzufuhr abgezweigt werden. Dadurch kann auch der Tatsache Rechnung getragen werden, dass sich die größere Wärme in der Regel in größerer Höhe befindet, also das Abzweigen und Abführen von Wasser aus dem Behälter in einem entsprechend heißen Bereich erfolgt, wo das Ausscheiden des „Kalks" durch den Verdampfungsvorgang entsprechend begünstigt ist.

Der das abgezweigte Wasser reinigende Abscheider oder Filter kann seinerseits kontinuierlich oder in zeitlichen Abständen gespült oder gereinigt werden, wobei ein gegebenenfalls separat zugeführtes Spülwasser entgegen der Strömungsrichtung des zu reinigenden Wassers durch den Abscheider oder Filter gedrückt und durch einen eigenen Ablauf abgelassen wird oder wobei die Spülflüssigkeit in Richtung des zu reinigenden und/oder zu filternden Wassers in den Abscheider oder Filter geleitet und die darin angesammelten Mineralien oder Trockenrückstände über den oberen oder seitlichen Rand des Abscheiders oder Filters abgeschwemmt werden. Der Abscheider oder Filter kann dabei weitgehend oder vollständig automatisch rückgespült und der Kalk einem Wasserablauf zugeführt werden, so dass eine automatische vollständige und weitgehend kontinuierliche Reinigung des Behälters oder Dampfzylinders ermöglicht wird.

Die eingangs definierte Vorrichtung ist zur Lösung der Aufgabe dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Abscheider oder Filter oder einem den Abscheider oder Filter enthaltenden Behältnis und dem beheizbaren Behälter ein Sammelbehälter oder Mischbehälter vorgesehen ist, in den einerseits die Rückführleitung für das gereinigte und/oder gefilterte Wasser und andererseits eine Zuleitung für das nachzufüllende Wasser münden, und dass von dem Sammelbehälter eine gemeinsame Leitung zum Wassereinlass des beheizten Behälters führt. Eine solche Vorrichtung erlaubt bei relativ einfachem und preiswertem Aufbau die Durchführung des vorbeschriebenen Verfahrens, also eine weitgehend kontinuierliche Entfernung von Kalk oder Trockenrückständen aus dem zu verdampfenden Wasser, so dass sich derartige Rückstände nicht oder kaum in den Behälter selbst sammeln können und dadurch dieser eine höhere Lebensdauer bekommt und sein aufwendiges Reinigen weitgehend vermieden werden kann. Diese beachtlichen Vorteile werden durch eine einfach anbringbare Kreislaufleitung mit Abscheider oder Filter erreicht, was den Herstellungsaufwand der Vorrichtung praktisch nicht vergrößert, aber den späteren Betrieb vereinfacht und auf die Dauer erheblich kostengünstiger macht.

In der Leitung zwischen dem Behälter und dem Abscheider oder Filter kann als Fördereinrichtung wenigstens eine Pumpe, insbesondere eine Schlauchpumpe vorgesehen sein. Diese kann nicht nur das aus dem Behälter abzuzweigende Wasser entsprechend gut ansaugen und dosieren, sondern zusätzlich insbesondere kontinuierlich zu einem Abscheider oder Filter und auch durch diesen hindurch befördern.

Aufgrund der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann das frische nachzufüllende Wasser mit dem gereinigten oder gefilterten Wasser vermischt und mit diesem gemeinsam in den Behälter eingeleitet werden, so dass es schon bei dem Eintritt in den Behälter „verdünnt" ist. Dabei hat die zwischen dem Behälter und dem Abscheider oder Filter angeordnete Pumpe oder Schlauchpumpe noch den Vorteil, dass die abgezweigte Wassermenge gut dosiert werden kann.

Bei einer Vorrichtung mit einem Behälter, in welchem in das zu erhitzende oder zu verdampfende Wasser eintauchende Elektroden vorgesehen sind, kann in zweckmäßiger Weise eine Messvorrichtung für die Stromaufnahme der Elektroden vorgesehen sein, die die Menge des abgezweigten und zu reinigenden und/oder zu filternden Wassers bei zunehmender Leitfähigkeit des Wassers in dem Sinne steuert, dass diskontinuierlich oder kontinuierlich eine variable Wassermenge abzweigbar ist. Nimmt in dem Behälter die Wassermenge durch Verdampfung ab und steigt dadurch die Konzentration der Mineralien in diesem Wasser, nimmt die Leitfähigkeit zu. Dieses Maß der Zunahme der Leitfähigkeit kann also in zweckmäßiger Weise dazu benutzt werden, entsprechend mehr Wasser abzuzweigen und zu reinigen und auch die Zufuhr von frischem Wasser entsprechend zu erhöhen.

Dabei kann der Eintritt in die Abzweigleitung innerhalb des Behälters unterhalb der Elektroden und oberhalb der Zufuhr für das nachzufüllende Wasser angeordnet sein und an seinem Eintritt oder vor seinem Eintritt einen Schutzfilter aufweisen. Somit können die Pumpe gefährdende Verunreinigungen von dieser ferngehalten werden.

Bei einer Vorrichtung mit einem in das zu verdampfende Wasser eintauchenden Heizstab, Heizwiderstand oder einer Heizwendel kann der Behälter eine Niveauregulierung für seine Füllhöhe mittels Sensoren aufweisen. Dadurch kann dann auch jeweils sichergestellt werden, dass die verdampfte Wassermenge durch eine entsprechende Menge an frischem Wasser ersetzt wird.

Die Verbindungsleitung von dem Mischbehälter zu dem das zu verdampfende Wasser enthaltenden Behälter kann in den oberen Bereich oder an der Oberseite des Behälters münden und einen Siphon aufweisen oder bilden. Somit kann das Rückführen des gereinigten Wassers und das Nachfüllen des frischen Wassers in größtmöglichem Abstand zu einer Abzweigung aus dem Behälter erfolgen, wobei der Siphon verhindern kann, dass der entstehende Dampf durch die Rückführleitung und den Mischbehälter entweicht.

Die Abzweigung und ein außerdem zweckmäßigerweise noch vorgesehener Ablass aus dem beheizbaren Behälter können etwa auf gleicher Höhe beabstandet zueinander nach unterschiedlichen Seiten gerichtet angeordnet sein. Somit kann der Behälter auch bei Nichtgebrauch gelegentlich über den Ablass entleert werden.

Vor allem bei Kombination einzelner oder mehrerer der vorbeschriebenen Merkmale und Maßnahmen kann Kalk aus dem Behälter oder Dampfzylinder unmittelbar nach seiner Entstehung beziehungsweise während der Verdampfung entfernt werden, indem das Wasser des Behälters in einem geschlossenen äußeren Kreislauf zum Beispiel mit einer kleinen Pumpe mit einer Leistung von einigen Kubikzentimetern pro Sekunde umgewälzt und in diesem äußeren Kreislauf insbesondere mechanisch gefiltert wird. Der Kalk sammelt sich dadurch in einem Filtersystem außerhalb des Behälters und nicht in diesem Behälter selbst an. Dabei ist eine mechanische Trennung möglich, da der Kalk während der Verdampfung ausgeschieden wird. Das entkalkte Wasser kann zusammen mit frischem Wasser dem Behälter wieder zugeführt werden, so dass dieser die erforderliche Füllhöhe praktisch ständig beibehält. Eine manuelle Reinigung des Behälters ist nicht erforderlich, was die Unterhaltskosten senkt. Gleichzeitig ergibt sich eine erhöhte Lebensdauer des Behälters und sämtlicher mit Wasser in Kontakt tretender Teile, da der Verschleiß reduziert wird.

Nachstehend sind Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigt in schematisierter Darstellung:

1 eine erfindungsgemäße Vorrichtung zum Befeuchten von Luft mit Wasserdampf mit einem mittels Elektroden elektrisch beheizbaren Behälter, aus welchem während des Verdampfens ein Teil des Wassers abgezweigt und in einem äußeren Kreislauf einem Abscheider oder Filter zugeführt und nach dem Reinigen zusammen mit frischem Wasser dem Behälter wieder zugeführt wird, wobei eine Messvorrichtung für die Stromaufnahme der Elektroden zur Steuerung der Menge des abgezweigten und des zugeführten frischen Wassers vorgesehen ist, sowie

2 eine der 1 entsprechende Darstellung, bei welcher als elektrische Heizung für das Wasser in dem Behälter ein Heizwiderstand und für die Steuerung der Menge des abgezweigten und des frischen Wassers in dem Behälter eine Niveauregulierung vorgesehen ist.

Bei der nachfolgenden Beschreibung der Ausführungsbeispiele erhalten in ihrer Funktion im wesentlichen übereinstimmende Teile auch bei unterschiedlicher Gestaltung die selben Bezugszahlen.

Eine im Ganzen mit 1 bezeichnete Vorrichtung dient zum Befeuchten von Luft mit Wasserdampf und weist vor allem einen elektrisch beheizbaren Behälter 2 mit einer oberen Dampfaustrittsleitung 3 auf. Dieser Behälter 2 enthält Wasser 4, welches mit Hilfe der Heizung zum Sieden und zum Verdampfen gebracht wird, so dass der Dampf durch die Austrittsleitung 3 entweichen kann. In noch zu beschreibender Weise weist der Behälter 2 außerdem eine Wasserzufuhr zum Nachfüllen von frischem Wasser entsprechend der verdampften Wassermenge auf, wobei wesentliche Teile dieser Wasserzufuhr eine Zufuhrleitung 12 und ein Versorgungseinlassventil 5 sind.

In beiden Ausführungsbeispielen ist an dem Behälter 2 ein äußerer Kreislauf mit einer Leitung 6 vorgesehen, die zu einem außerhalb des Behälters 2 angeordneten Abscheider oder Filter 7 führt, von welchem eine Rückführleitung 8 wieder in den Behälter 2 führt, wodurch dieser äußere Kreislauf geschlossen wird. In der Leitung 6 zwischen Behälter 2 und Abscheider oder Filter 7 könnte ein Gefälle für den Fluss des Wassers sorgen, jedoch ist in beiden Ausführungsbeispielen in dieser Leitung 6 eine als Pumpe 9, insbesondere als Schlauchpumpe ausgebildete Fördereinrichtung vorgesehen. Diese Pumpe 9 saugt eine entsprechende Menge des siedenden Wassers aus dem Behälter 2 ab und befördert sie zu dem Abscheider oder Filter 7.

Mit beiden Vorrichtungen kann also während des Verdampfens aus dem kochenden und zu verdampfenden Wasser 4 ein Teil abgezweigt, durch Abscheiden von Mineralien oder Trockenrückständen beziehungsweise Kalk gereinigt und/oder gefiltert und dann wieder dem kochenden und zu verdampfenden Wasser 4 zugeführt werden.

Dabei erkennt man in beiden Ausführungsbeispielen zwischen dem Abscheider oder Filter 7 oder einem den Abscheider oder Filter 7 enthaltenden Behältnis 10 und dem beheizbaren Behälter 2 einen Sammelbehälter oder Mischbehälter 11, in den einerseits die Rückführleitung 8 für das gereinigte oder gefilterte Wasser und andererseits die Zuleitung 12 für das nachzufüllende Wasser mündet. Von dem Sammelbehälter 11, in welchem das gefilterte und das nachzufüllende frische Wasser zusammenkommen und also vermischt werden, führt eine gemeinsame Leitung 13 zum Wassereinlass 14 des beheizten Behälters 2.

Das von dem kochenden Wasser 4 über die Leitung 6 mit Hilfe der Pumpe 9 abgezweigte Wasser kann also zu dem Abscheider oder Filter 7 befördert werden, wobei dieses abgezweigte Wasser von der Abzweigung 15, die sich im Inneren des Behälters 2 befindet, auf eine größere Höhe zu einem höher als diese Abzweigung befindlichen Abscheider oder Filter 7 gefördert und nach dem Reinigen oder Filtern zum Beispiel mittels Schwerkraft in den beheizten Behälter 2 zurückgeführt wird, wobei es aber zunächst in den Auffang- oder Mischbehälter 11 geleitet wird, in welchen auch das nachzufüllende Wasser über die Zuleitung 12 eingefüllt wird. Das gefilterte und das nachzufüllende Wasser werden also in diesem Behälter 11 zusammengeführt und dadurch gemischt und dann in den beheizten Behälter 2 über die gemeinsame Leitung 13 eingeleitet.

In 1 ist ein Ausführungsbeispiel dargestellt, bei welchem die Vorrichtung 1 mit einem Behälter 2 versehen ist, in welchem in das zu erhitzende und zu verdampfende Wasser 4 eintauchende Elektroden 16 vorgesehen sind. Das Wasser 4 hat eine ausreichende Leitfähigkeit, um einen Stromfluss zwischen den beiden Elektroden 16 zu ergeben. Durch das Verdampfen eines Teiles des Wassers 4 nimmt die Konzentration der Mineralien und Feststoffe in dem Wasser 4 zu, so dass dessen Leitfähigkeit ansteigt. In der Stromzufuhr zu den Elektroden 16 ist deshalb eine Messvorrichtung 17 für die Stromaufnahme der Elektroden 16 vorgesehen, die diesen zunehmenden Stromfluss bei abnehmendem Wasserstand im Behälter 2 ermittelt und die Menge des abgezweigten und zu reinigenden und/oder zu filternden Wassers bei zunehmender Leitfähigkeit des Wassers 4 über eine Steuerelektronik 18 in dem Sinne steuert, dass diskontinuierlich oder kontinuierlich eine größere Wassermenge abzweigbar ist. Gleichzeitig kann die Steuerelektronik 18 auch über das Einlassventil 5 in der Zuleitung 12 die Menge an nachzufüllendem frischem Wasser verändern, beispielsweise erhöhen. Nimmt dabei die Leitfähigkeit zu sehr ab, kann die Steuerelektronik 18 auch über ein Ablassventil 20 im Bereich auch des Wassereinlasses 14 beziehungsweise unterhalb dieses Wassereinlasses 14 die Menge des Wassers 4 innerhalb des Behälters 2 kurzzeitig vermindern.

Dabei ist der Eintritt in die Abzweigleitung 6, also die eigentliche Abzweigung 15 innerhalb des Behälters 2 unterhalb der Elektroden 16 und oberhalb der Zufuhr für das nachzufüllende Wasser, also oberhalb des Wassereinlasses 14 angeordnet. Gleichzeitig erkennt man an dem Eintritt oder vor dem Eintritt in die Abzweigung 15 einen groben Schutzfilter 21.

Das zu reinigende und/oder zu filternde Wasser kann also aus dem kochenden Wasser 4 mit Abstand zu derjenigen Stelle abgezweigt werden, an der das nachzufüllende und das gereinigte oder gefilterte Wasser in den Behälter 2 eingeleitet werden, wobei in Ausführungsbeispiel nach 1 demgemäß die Abzweigung 15 mit Abstand oberhalb dem Wassereinlass 14 angeordnet ist.

Das gereinigte oder gefilterte und das frische Wasser werden dabei von unten an der tiefsten Stelle in den Behälter 2 eingefüllt, während das zu reinigende und zu filternde Wasser mit Abstand oberhalb dieses Wassereinlasses 14 beziehungsweise dieser Wasserzufuhr abgezweigt wird.

Im Ausführungsbeispiel gemäß 2 weist die Vorrichtung 1 einen in das zu verdampfende Wasser 4 eintauchenden Heizwiderstand 26 auf, so dass die Leitfähigkeit des Wassers 4 keine Rolle spielt.

Der Behälter 2 weist deshalb bei diesem Ausführungsbeispiel eine Niveauregulierung 22 für seine Füllhöhe mittels mehreren Sensoren 23 auf, die beispielsweise eine geringste, eine mittlere und eine höchste Füllhöhe anzeigen können.

Diese Niveauregulierung oder Niveau-Regelung 22 kann wiederum mit einer Steuerelektronik 18 zusammenwirken, welche die Pumpe 9, ein Einlassventil 5 in der Zufuhrleitung 12 und auch ein noch zu beschreibendes Einlassventil 24 für die Spülung des Filters 7 sowie schließlich das Ablassventil 20 des Behälters 2 ansteuert. Somit kann über ein entsprechendes Öffnen und Schließen der Ventile 5, 20 und 24 und eine entsprechende Drehzahlerhöhung oder Verminderung der Pumpe 9 das Niveau innerhalb des Behälters 2 an die jeweils erzeugte Dampfmenge und den damit einhergehenden Flüssigkeitsverlust angepasst werden.

Dabei erkennt man im Ausführungsbeispiel gemäß 2, dass die gemeinsame Verbindungsleitung 13 von dem Mischbehälter 11 zu dem das zu verdampfende Wasser 4 enthaltenden Behälter 2 in dem oberen Bereich oder an der Oberseite dieses Behälters 2 mündet und einen Siphon 24 aufweist oder bildet, der ein Entweichen von Wasserdampf durch diese gemeinsame Leitung 13 verhindert. Die Abzweigung 15 und das Ablassventil 20 für einen Ablass aus dem beheizbaren Behälter 2 liegen dabei etwa auf gleicher Höhe und sind zueinander beabstandet und nach entgegengesetzten Seiten gerichtet.

Bei beiden Ausführungsbeispielen ist es möglich, dass der das abgezweigte Wasser reinigende Abscheider oder Filter 7 kontinuierlich oder in zeitlichen Abständen gespült oder gereinigt wird, wobei ein durch eine Spülleitung 25 zugeführtes Spülwasser entgegen der Strömungsrichtung des zu reinigenden Wassers durch den Abscheider oder Filter 7 gedrückt und durch einen eigenen Ablauf 27 abgelassen werden kann oder, wie in beiden Ausführungsbeispielen vorgesehen, wobei die Spülflüssigkeit in Richtung des zu reinigenden und zu filternden Wasser in den Abscheider oder Filter 7 geleitet und die darin angesammelten Mineralien oder Trockenrückstände über den oberen oder seitlichen Rand des Abscheiders oder Filters 7 in den Ablauf 27 abgeschwemmt werden. Dabei erkennt man am Anfang der Spülleitung 15 das schon erwähnte Einlassventil 24 für diese Filterspülung. Dieses kann ebenfalls von der Steuerelektronik 18 angesteuert sein.

Beim Befeuchten von Luft mit Wasserdampf wird Wasser mittels elektrischem Strom zum Sieden gebracht und verdampft. In dem Wasser 4 enthaltene Mineralien oder Trockenrückstände, insbesondere Kalk, werden dabei ausgeschieden, wobei außerdem frisches, Mineralien und Trockenrückstände enthaltendes Wasser etwa entsprechend der verdampften Wassermenge wieder nachgefüllt wird. Dabei werden die Mineralien oder Trockenrückstände, insbesondere Kalk, aus einem das zu verdampfende Wasser 4 enthaltenden Behälter 2 unmittelbar nach der Entstehung beziehungsweise während der Verdampfung entfernt. Dafür wird das Wasser des Behälters 2 in einem geschlossenen äußeren Kreislauf beispielsweise mit einer kleinen Pumpe 9 umgewälzt. Der Kreislauf weist eine Leitung 6, den Filter 7 und eine Rückführleitung 8 sowie einen Mischbehälter 11 auf, in welchen das frische Wasser über eine Leitung 12 eintritt, so dass es zusammen mit dem gereinigten Wasser über eine gemeinsame Leitung 13 wieder in den Behälter 2 gelangt. In diesem Kreislauf wird also das Wasser mechanisch gefiltert und der abgeschiedene Kalk sammelt sich außerhalb des Behälters 2, so dass dieser nicht oder nur sehr selten gereinigt werden muss.


Anspruch[de]
Verfahren zum Befeuchten von Luft mit Wasserdampf, wobei Wasser (4) insbesondere mittels elektrischem Strom zum Sieden gebracht und verdampft wird und in dem Wasser (4) enthaltene Mineralien oder Trockenrückstände, insbesondere Kalk, ausgeschieden werden, wobei frisches, Mineralien oder Trockenrückstände enthaltendes Wasser etwa entsprechend der verdampften Wassermenge nachgefüllt wird, wobei während des Verdampfens aus dem kochenden und zu verdampfenden Wasser (4) ein Teil abgezweigt, durch Abscheiden von Mineralien oder Trockenrückständen gereinigt und/oder gefiltert und dann wieder dem kochenden und zu verdampfenden Wasser (4) zugeführt wird, dadurch gekennzeichnet, dass das gereinigte und/oder gefilterte Wasser in einen Auffang- oder Mischbehälter (11) geleitet wird, in den auch das nachzufüllende Wasser eingefüllt wird, und dass das GEREINIGTE UND/ODER gefilterte und das nachzufüllende Wasser gemischt in den beheizten Behälter (2) eingeleitet werden. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das von dem kochenden Wasser (4) abgezweigte Wasser mittels Schwerkraft und/oder mittels einer Fördervorrichtung oder Pumpe (9) zu einem Abscheider oder Filter (7) befördert wird. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das abgezweigte Wasser von der Abzweigung (15) auf eine größere Höhe zu einem höher als die Abzweigung befindlichen Abscheider oder Filter (7) gefördert und nach dem Reinigen und/oder Filtern insbesondere mittels Schwerkraft in den beheizten Behälter (2) zurückgeführt wird. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das zu reinigende und/oder zu filternde Wasser aus dem kochenden Wasser (4) mit Abstand zu derjenigen Stelle abgezweigt wird, an der das nachzufüllende und das gereinigte und/oder gefilterte Wasser in den Behälter (2) eingeleitet werden. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das gereinigte und/oder gefilterte und das frische Wasser von unten in den Behälter (2) eingefüllt und das zu reinigende und/oder zu filternde Wasser mit Abstand oberhalb dieser Wasserzufuhr abgezweigt wird. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der das abgezweigte Wasser reinigende Abscheider oder Filter (7) kontinuierlich oder in zeitlichen Abständen gespült oder gereinigt wird, wobei ein gegebenenfalls separat zugeführtes Spülwasser entgegen der Strömungsrichtung des zu reinigenden Wassers durch den Abscheider oder Filter (7) gedrückt und durch einen eigenen Ablauf (27) abgelassen wird oder wobei die Spülflüssigkeit in Richtung des zu reinigenden und/oder zu filternden Wassers in den Abscheider oder Filter (7) geleitet und die darin angesammelten Mineralien oder Trockenrückstände über den oberen oder seitlichen Rand des Abscheiders oder Filters (7) abgeschwemmt werden. Vorrichtung (1) zum Befeuchten von Luft mit Wasserdampf mit einem insbesondere elektrisch beheizbaren Behälter (2) zur Aufnahme des Wassers (4), in welchem das Wasser zum Sieden und zum Verdampfen gebracht wird, wobei der Behälter (2) eine Wasserzufuhr zum Nachfüllen von Wasser (4) entsprechend der verdampften Wassermenge aufweist, insbesondere zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei an dem Behälter (2) wenigstens ein äußerer Kreislauf mit zumindest einer Leitung (6) vorgesehen ist, die zu einem außerhalb des Behälters (2) angeordneten Abscheider oder Filter (7) führt, von welchem eine Rückführleitung (8) wieder in den Behälter (2) führt, und wobei in der Leitung (6) zwischen Behälter (2) und Abscheider oder Filter (7) ein Gefälle oder eine Fördereinrichtung vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Abscheider oder Filter (7) oder einem den Abscheider oder Filter (7) enthaltenden Behältnis (10) und dem beheizbaren Behälter (2) ein Sammelbehälter oder Mischbehälter (11) vorgesehen ist, in den einerseits die Rückführleitung (8) für das gereinigte und/oder gefilterte Wasser und andererseits eine Zuleitung (12) für das nachzufüllende Wasser münden, und dass von dem Sammelbehälter (11) eine gemeinsame Leitung (13) zum Wassereinlass (14) des beheizten Behälters (2) führt. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass in der Leitung (6) zwischen dem Behälter (2) und dem Abscheider oder Filter (7) als Fördereinrichtung wenigstens eine Pumpe (9), insbesondere eine Schlauchpumpe vorgesehen ist. Vorrichtung (1) mit einem Behälter (2), in welchem in das zu erhitzende und zu verdampfende Wasser (4) eintauchende Elektroden (16) vorgesehen sind, nach einem der Ansprüche 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass eine Messvorrichtung (17) für die Stromaufnahme der Elektroden (16) vorgesehen ist, die die Menge des abgezweigten und zu reinigenden und/oder zu filternden Wassers bei zunehmender Leitfähigkeit des Wassers (4) in dem Sinne steuert, dass diskontinuierlich oder kontinuierlich eine variable Wassermenge abzweigbar ist. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Eintritt in die Abzweigleitung (6) innerhalb des Behälters (2) unterhalb der Elektroden (16) und oberhalb der Zufuhr für das nachzufüllende Wasser angeordnet ist und an seinem Eintritt oder vor seinem Eintritt einen Schutzfilter (21) aufweist. Vorrichtung (1) mit einem in das zu verdampfende Wasser (4) eintauchenden Heizstab, Heizwiderstand (26) oder einer Heizwendel nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Behälter (2) eine Niveauregulierung (22) für seine Füllhöhe mittels Sensoren (23) aufweist. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungsleitung (13) von dem Mischbehälter (11) zu dem das zu verdampfende Wasser (4) enthaltenden Behälter (2) in dem oberen Bereich oder an der Oberseite des Behälters (2) mündet und einen Siphon (24) aufweist oder bildet. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Abzweigung (15) und ein Ablass aus dem beheizbaren Behälter (2) etwa auf gleicher Höhe beabstandet zueinander nach unterschiedlichen Seiten gerichtet angeordnet sind.






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