CH654644A5 - Elektroden-boiler. - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Elektroden-Boiler mit mehreren Elektroden, mit Wasser-Einfluss- und -Aus-fluss-Organen, mit einer Einheit zum Erfassen des elektrischen Stromes durch eine oder mehrere Fühlelektroden und mit einem Steuerorgan, das entsprechend den Signalen der Einheit den Wasser-Einfluss- und/oder -Ausfluss steuert, so dass der erfasste Strom innerhalb eines vorgegebenen Bereiches bleibt.

Bei einem bekannten Boiler dieser Art (GB-PS 1381 113) wird die Dampfproduktion durch Änderung des Wasser-Soll-Niveaus geändert, denn dadurch werden die Stücke der Elektroden, die in das Wasser eintauchen, und damit der durch das Wasser fliessende Strom, geändert. Dabei fliesst häufig heisses Wasser aus dem Boiler heraus, was einem un-ausgenutzten Energieverlust gleichkommt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diesen Energieverlust zu reduzieren.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst,

dass ein Schaltkreis vorgesehen ist, mit dem die Ströme durch die Elektroden ein- bzw. ausgeschaltet werden können.

Auf diese Weise ist es möglich, die Dampfproduktion in einfacher Art und Weise mittels der durch das Wasser fliessenden Ströme zu steuern. Heisses Wasser braucht nicht s abgeführt zu werden; Energie geht nicht nutzlos verloren.

Nachfolgend werden Ausführungen des Boilers anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 schematisch einen Elektroden-Boiler gemäss der .io Erfindung;

Fig. 2 ein Blockdiagramm für einen Schaltkreis;

Fig. 3 einen Axialschnitt durch eine Ausführungsform eines erfindungsgemässen Boilers und

Fig. 4 einen Schnitt gemäss der Linie IV-IV der Fig. 3.

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Der in Fig. 1 dargestellte Behälter 11 besteht zweckmässigerweise aus Polypropylen oder einem anderen Kunstharz; er ist gegossen. Er ist also billig, so dass er, wenn sich an ihm feste Stoffe abgesetzt haben, weggeworfen werden kann. Der 20 Behälter weist Aufnahmen 13 für sechs längliche, etwa parallele und vertikal angeordnete Elektroden 14a-14f auf. In Fig. 1 sind der Einfachheit halber die Elektroden 14c und 14d als eine Elektrode dargestellt. Das gleiche gilt für die Elektroden 14b und 14c und die Elektroden 14a und 14f. Die Elektroden 2s 14a-f sitzen im Innern des Behälters und haben elektrische Verbindungen 15a bis 15f an ihrem oberen Ende. Die Elektroden können Zylinder oder Rollen aus Maschendraht sein. Natürlich können sie auch in anderer Weise geformt und ausgebildet sein. Ein Beispiel für die Elektroden zeigen die Fig. 3 30 und 4.

Die sechs Elektroden sind über einen Schaltkreis 33 mit Eingängen 31 a bis f verbunden, wobei die Einschaltung in Abhängigkeit von der Feuchtigkeit erfolgt, die mittels des Feuchtigkeitsfühlers 41 erfühlt wird. Wenn alle Elektroden 35 eingeschaltet sind, dann sind die Elektroden 14a bis 14f mit den Eingängen 31a bis 3lf verbunden. Die Eingänge 31a und 3ld haben eine Phase einer Drei-Phasen-Stromquelle; die Eingänge 31 b und 31 e haben die zweite Phase und die Eingänge 31c und 31 f die dritte Phase.

40 Am oberen Ende des Behälters befindet sich ein angeformtes Rohr 15, durch welches Dampf, etwa bei Atmosphärendruck, entweichen kann, der dann zur Konditionierung der Luft benutzt werden kann. Wenn der Dampf in eine Leitung geleitet wird, durch die auch Luft, z.B. mittels eines Ven-45 tilators geblasen wird, kann der Druck des Dampfes etwas über dem Atmosphärendruck liegen.

Durch eine Leitung 17 wird in den Behälter Wasser eingeführt. In der Leitung 17 sitzt ein Filter 18, ein den Zustrom steuernder Regulator 19, ein elektrisch gesteuertes Zufluss-50 ventil 20, das durch ein Solenoid 21 gesteuert wird, und ein T-Stück 23, das mit dem unteren Ende des Behälters 11 verbunden ist. Das rechte Ende des T-Stückes ist mit einem zweiten elektrisch gesteuerten Ventil 24 verbunden, das von einem Solenoid 25 gesteuert wird. Das Wasser, welches aus 55 dem Behälter 11 durch das Ventil 24 ausfliesst, fliesst in eine Abflussleitung 26.

Eine Elektrode 27 sitzt innerhalb des Behälters 11 ; mit dieser kann der Wasserspiegel 28 ertastet werden. Die Elektrode 27 ist mit einem Ventilsteuerkreis 29 verbunden, der das 60 Solenoid 21 über eine Leitung 30 betätigt.

Der Steuerkreis 29 weist ein Zeitverzögerungsglied auf, so dass beim Einfüllen des Wassers über das Ventil 20 das Füllen fortgesetzt wird, nachdem der Wasserspiegel die Elektrode 27 erreicht hat. Wenn das Wasser wegkocht, fällt der 65 Wasserspiegel ein Stück unter die Elektrode 27, bevor von dem Kreis 29 ein Signal zum erneuten Auffüllen gegeben wird; das ist auf die Blasen zurückzuführen, die zur Oberfläche strömen und diese aufwirbeln.

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In dem Masse, wie das Wasser aus dem Behälter wegkocht, steigt der Grad der Verschmutzung, da das Wasser ständig mit neuem Leitungswasser aufgefüllt wird. Aufgrund der Verschmutzungszunahme fällt der elektrische Widerstand des Wassers und der Elektrodenstrom steigt an. Wenn der Strom einen Wert erreicht hat, der erforderlich ist, um den gewünschten Dampfausstoss zu gewährleisten, spricht ein Stromfühlorgan 32 an, das den Strom durch eine Fühlelektrode 14f erfasst. Infolgedessen wird das Solenoid 25 über den Steuerkreis 29 und eine Leitung 34 betätigt, derart, dass das Ventil 24 in die Offenstellung gebracht wird, so dass ein Teil des Wassers aus dem Behälter ausfliesst. Das Ventil bleibt offen, bis die Stromabtastvorrichtung 32 eine entsprechende Reduktion des Stroms feststellt. Auf diese Weise kann der elektrische Strom, der durch die Elektrode 14f fliesst, innerhalb eines bestimmten Bereiches gehalten werden.

Eine Ausführungsform für den Schaltkreis 33 zeigt die Fig. 2. Der Feuchtigkeitsfühler 41 liefert ein analoges elektrisches Signal derart, dass dessen Grösse eine Funktion der Feuchtigkeit des Raumes ist. Dieses Signal wird von einem Verstärker 42 verstärkt und gelangt zu den Eingängen von vier Komparatoren 43a-d. Diese sind so ausgelegt, dass sie ein Ausgangssignal geben, wenn ein Eingangssignal einen bestimmten Spannungswert erreicht bzw. unterschreitet.

Jeder Komparator hat sein eigenes Niveau. Die Komparatoren 43a-d schalten die Behälterelektroden über Schmitt-Trigger 44a-d und Triacs 45a-45f, so dass alle Elektroden unterhalb einer relativen Feuchtigkeit von 44% eingeschaltet werden. Die Elektroden 14a, b, d und f sind unter 46% eingeschaltet, die Elektroden 14a, b, e und f unter 48% und nur die Elektroden 14b, e und f zwischen 48% und 50%. Alle Elektroden sind ausgeschaltet, wenn die relative Feuchtigkeit grösser als 50% ist.

Mit einer derartigen Schaltungsanordnung kann der Strom durch die Fühlelektrode 14f konstant oder innerhalb eines bestimmten Bereiches für alle Leistungsniveaus, z.B. bei ungefähr 20 A gehalten werden.

In dem beschriebenen Beispiel ist die Elektrode 14b eine Ausgleichselektrode für den Fall, dass nur eine einzige Phase mit niedrigstem Niveau anliegt, derart, dass der Elektrodenstrom durch die Elektrode 14f genau so gross ist wie er bei dreiphasiger Verbindung wäre. Für einen wirkungsvollen Ausgleich ist es zweckmässig, wenn wenigstens eine Elektrode, in vorliegendem Fall die Elektrode 14a, näher an der Fühlelektrode 14f liegt als an der Ausgleichselektrode 14b.

Anstelle einer speziellen Schaltmethode zwecks Konstanthaltung des abgefragten Stromes bei verschiedenen Leistungsniveaus kann auch eine besondere Konstruktion der Elektroden verwendet werden.

s Wenn das Abflussventil 24 blockiert ist durch eine aus dem Behälter stammende Ablagerung, so dass es nicht einwandfrei schliessen kann, reduziert das kontinuierliche Durchlecken die Konzentration an Mineralien und Verunreinigungen und damit die Leitfähigkeit des Wassers im Boiler, io Die Folge davon ist, dass der Sollstrom durch die Elektroden niemals erreicht wird; die Vorrichtung funktioniert nicht korrekt, und das Abflussventil 24 wird nicht geöffnet, um die Blockierung aufzuheben. Um das zu vermeiden, ist ein monostabiler Multivibrator dem Schaltkreis 29 nachge-15 schaltet, der das Ventil 24 kurzzeitig öffnet, stets dann, wenn das Zuflussventil 20 offen ist.

Eine Ausführungsform für den Behälter zeigen die Fig. 3 und 4. Er besteht aus zwei etwa zylindrischen gegossenen Teilen 77 und 78, die zu einer Seite hin offen sind und z.B. aus 20 Polypropylen bestehen. Sie haben praktisch die gleiche Form und können infolgedessen von ein und derselben Gussform erzeugt werden. Sie sind mit ihren offenen Enden über ein elastisches Gummidichtungselement 79 miteinander verbunden. Der Boden 83 des unteren Teils 78 ist mit einem 25 Korb 81 versehen, der den Ausfluss grösserer Ablagerungen verhindert. Der obere Teil 77 ist mit Aufnahmen 13 versehen, welche die oberen Enden der sechs Elektroden 14a bis 14f tragen. Jede Elektrode besteht aus einer Stange 80, die sich vertikal von den Aufnahmen 13 her praktisch bis zum Boden

39 des Behälters erstrecken. Jede Stange 18 wird von einem zylindrischen Drahtgeflecht 82 od. dgl. umgeben, das mit der Stange 80 über ein gerades Maschenteil 84 verbunden ist.

Die Elektroden sind über Wände 86 aus Polypropylen od. dgl., die sternförmig angeordnet sind, voneinander getrennt, 35 um die Leitfähigkeit des lonenflusses zwischen den verschiedenen Elektroden zu reduzieren und auf einem bestimmten Wert zu halten und um ein Ausschalten von Elektroden bei dem erfühlten Strom zu verhindern. Die unteren Enden der Elektrodenstangen 80 stecken in Aufnahmen 90 einer Wand

40 88, die die unteren Enden der Wände 86 verbindet.

Die Niveau-Abtastelektrode 27 kann durch ein Schild 92 geschützt werden, das sich von der Behälterinnenwand her in horizontaler Richtung unmittelbar unter der Elektrode 27 erstreckt und verhindert, dass aufsteigende Blasen die 45 Niveau-Anzeige verfälschen.

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3 Blatt Zeichnungen

Claims (8)

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   PATENTANSPRÜCHE

   1. Elektroden-Boiler mit mehreren Elektroden, mit Wasser-Einfluss- und -Ausfluss-Organen, mit einer Einheit zum Erfassen des elektrischen Stromes durch eine oder mehrere Fühlelektroden und mit einem Steuerorgan, das entsprechend den Signalen der Einheit den Wassereinfluss und/oder -Ausfluss steuert, so dass der erfasste Strom innerhalb eines vorgegebenen Bereiches bleibt, dadurch gekennzeichnet, dass ein Schaltkreis (33) vorgesehen ist, mit dem die Ströme durch die Elektroden (14a-f) ein- bzw. ausgeschaltet werden können.
2. 2. Boiler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Einheit (32) den Strom durch die einzige oder mehrere Elektroden, aber nicht alle Elektroden (14a-f), erfasst.
3. 3. Boiler nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass zum Anstieg der Koch-Rate bei gleichbleibendem Strom diejenigen Elektroden (14a-e) sukzessive zuschaltbar sind, die nicht die einzige oder mehrere Fühlelektroden (14f) sind.
4. 4. Boiler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass für eine niedrige Koch-Rate eine Elektrode (14b), die nicht die einzige oder mehrere Fühlelektrode (14f) ist, stromführend ist, so dass der Strom durch die einzige oder mehrere Fühlelektrode (14f) innerhalb eines vorgegebenen Bereichs bleibt, wenn weitere Elektroden zugeschaltet werden, wobei wenigstens eine der Elektroden (14a) der Fühlelektrode (14f) näher liegt als die Elektrode (14b) für die niedrige Koch-Rate.
5. 5. Boiler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass Mittel vorhanden sind, die den Ein- und oder Ausfluss des Wassers durch den abgefühlten Strom steuern, wenn dieser einen oder mehrere Grenzwerte durchläuft.
6. 6. Boiler nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass Mittel vorhanden sind, um die Grenzwerte in den Schaltkreis (33) einzugeben, und zwar entsprechend der Zahl der Elektroden, die eingeschaltet sind, um die Grenzwerte gemäss dieser Zahl zu verändern.
7. 7. Boiler nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Schaltkreis (33) einen Feuchte-Fühler (41) aufweist, der eine Vergrösserung der Zahl der eingeschalteten Elektroden (14a-f) bewirkt, wenn die Feuchtigkeit sinkt.
8. 8. Boiler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Einfluss- und/oder Ausflussorgane ein Ausflussventil (24) und die Steuerorgane (29) einen Impulsgeber umfassen, der ein Öffnen des Ausflussventils (24) bewirkt, wenn ein Abfluss des Wassers an sich nicht erforderlich ist, um Feststoffe im Abflussventil (24) freizugeben.