NL8101461A - Boiler met een aantal elektroden. - Google Patents

Description

V * Λ. * V.0.1768

Boiler met een aantal elektroden.

De uitvinding heeft betrekking op een boiler met een aantal elektroden, meer in het bijzonder ten gebruike als een bevochtigingsinrich-ting, voorzien van toevoer- en/of afvoerorganen door welke organen water naar en/of uit de boiler kan stromen, elektrische-stroomaftastorga-5 nen, bestemd om de elektrische stroom te bepalen,die door een of meer van de elektroden van de boiler vloeit of een daarmede overeenkomende stroom, en besturingsorganen, die in responsie op de aftastorganen de toevoer en/of afvoer van water naar en/of uit de boiler regelen om de elektrische stroom van de gecontroleerde elektrode of elektroden binnen 10 een voorafbepaald gebied van waarden te houden.

Bij een dergelijk elektrode-boilerstelsel, dat reeds in het Britse octrooischrift 1.381113 is voorgesteld, zijn de elektroden langwerpig en verticaal in de boiler opgesteld, waarbij de mate van stoomvorming wordt gevarieerd door het niveau van het water in de boiler te wijzigen. Hier-15 door wordt de lengte van de elektroden, die door het water wordt bestreken, gewijzigd en derhalve de hoeveelheid elektrische stroom, die door het water vloeit.

Een bezwaar van deze methode voor het regelen van de .stoomproduktie is het verlies aan warm water door afvoer wanneer de mate van produktie 20 wordt verlaagd, met dientengevolge een verspilling aan energie. Dit verlies moet worden opgeheven wanneer de mate van stoomproduktie wordt vergroot door een grote hoeveelheid vers water tot het kookpunt te hengen, waarbij tijdens deze vertraging weinig stoom ontstaat.

De uitvinding beoogt dit bezwaar te elimineren en te voorzien in een 25 boiler, waarbij zich dit bezwaar in veel mindere mate voordoet.

De uitvinding is derhalve gericht op een boiler met een aantal elektroden van het bovenbeschreven type, waarin een schakelketen aanwezig is om elektroden van de boiler in- en uit te schakelen teneinde de mate van koken te variëren.

30 De uitvinding zal onderstaand nader worden toegelicht onder verwij zing naar de tekening. Daarbij toont: fig. 1 een schema van een boiler met een aantal elektroden in vertikaal aanzicht en een besturingsinrichting daarvoor; fig. 2 een blokschema van een mogelijke keten voor het regelen van 35 de werking van de elektroden; 8101461 t '* -2- fig. 3 een vertikale axiale doorsnede over een bepaalde boilercon-structie ; en fig. 4 een dwarsdoorsnede over de lijn IV-IV van fig. 3.

De in fig. 1 afgeheelde boiler met een aantal elektroden omvat een 5 vat 11, dat bijvoorbeeld uit polypropyleen of een ander synthetisch kunststofmateriaal kan bestaan, waarbij de algemene opbouw van de boiler goedkoop is, zodat wanneer deze sterk met vaste stof is verontreinigd, de boiler kan worden weggeworpen in plaats van te worden ontmanteld en gereinigd. Het vat omvat bussen 13 , welke zes langwerpige, onderling 10 evenwijdige en vertikaal opgestelde elektroden 14a tot f ondersteunen (met stippellijnen aangegeven). In fig. 1 zijn terwille van de eenvoud de elektroden 14c en 14d als een elektrode, evenals de elektroden 14b en 14c, en de elektroden 14a en 14f aangegeven. De elektroden 14a tot f worden binnen de boiler ondersteund en bezitten bij de bovenste uiteinden daarvan 15 respectieve elektrische aansluitingen 15a tot f. De elektroden kunnen bestaan uit cylinders of rollen van gaas, of kunnen een andere geschikte vorm hebben om aan bepaalde eigenschappen van de boiler te voldoen. De werkelijke opstelling van de elektroden in de boiler is duidelijker aangegeven in fig. 3 en 4.

20 De zes elektroden kunnen via een schakelketen 33 met respectieve in gangen 31a tot f worden verbonden in afhankelijkheid van de door de vochtigheidsaftastinrichting 41 van de keten gedetecteerde vochtigheid. Wanneer alle elektroden zijn ingeschakeld, zijn de elektroden 14a tot f respectievelijk met de ingangen 31a tot f verbonden. Aan de ingangen 31a 25 en 3ld wordt tijdens de werking van de boiler een fase van een drie-fase-bron aangelegd. Aan de ingangen 31b en 31e wordt de tweede fase en aan 31c en 31f de derde fase aangelegd.

Bij de bovenzijde van het vat bevindt zich een integrale of aangegoten buis 16 via welke stoom bij in hoofdzaak atmosferische druk wordt af-30 gevoerd ten gebruike voor een air-conditioning-systeem. Indien de boiler evenwel stoom af voert naar een leiding,, door welke leiding door een ventilator lucht wordt geblazen, kan de stoomafvoer plaatsvinden bij 'ietsrhoven atmosferische druk.

Water wordt aan de boiler toegevoerd via een toevoerpijp 17, welke 35 leidt naar een zeef 18 van waaruit het water door een stoomregelaar 19 vloeit. Vanuit de regelaar 19 vloeit het water naar een elektrisch bestuurde toevoerklep 20, welke onder bestuur staat van een solenoide 21.

81 01 461 -3-

Het water passeert dan een pijp 22 naar een arm van een aan de bodem van het vat bevestigd T-stuk 23. De andere arm van het T-stuk 23 vormt een uitlaat en deze is verbonden met een tweede elektrisch bestuurde klep 24, die onder bestuur staat van een solenoide 25. Water, dat de klep 24 5 passeert, vloeit naar een afvoerpijp 26.

In het vat 11 is een niveau-aftastelektrode 27 aanwezig om het waterniveau in de boiler in hoofdzaak op het niveau te houden, dat door de stippellijn 28 is aangegeven. De aftastelektrode 27 is verbonden met een klepbesturingsketen 29, die op zijn buurt de solenoide 21 via een lijn 10 30 beïnvloedt.

De klepbesturingsketen 29 omvat een tijdvertragingsinrichting, zodat tijdens het bijvullen het vullen via de toevoerklep voortduurt gedurende een voorafbepaald interval nadat het water in aanraking is met de aftastelektrode 27. Wanneer het water wegkookt moet het niveau daar-15 vein in verband met de bellen aan het oppervlak van het water een eind onder de onderzijde van de aftastelektrode 27 dalen voordat door de af-tastinrichting 29 een bijvulsignaal wordt geleverd.

Aangezien water continu uit de boiler wegkookt neemt de hoeveelheid verontreiniging in het water toe tengevolge van de continue toevoer van 20 vers water. Naarmate de verontreiniging toeneemt, neemt de elektrische weerstand van het water af en neemt de elektrodestroom toe. Wanneer de stroom is gestegen tot het niveau, dat nodig is om de gewenste hoeveelheid waterdamp te leveren, beïnvloedt een stroomaftastinrichting 32, welke dient om de elektrische stroom te bepalen of te controleren, die door 25 een aftast- of controle-elektrode 14f vloeit, de solenoide 25 via de besturingsketen 29 en een lijn 34 teneinde de afvoerklep 24 te openen, waarop een deel van het water uit de boiler kan wegvloeien. De klep blijft open totdat de stroomaftastinrichting 32 een gewenste reductie van de elektrodenstroom bepaalt. Deze afvoer houdt de elektrische stroom bij de 30 elektrode 14f binnen een vooraf bepaald-gebied'· van zwaarden.

Een mogelijke uitvoeringsvorm van de schakelketen .33 in fig. 1 vindt men in blokschemavorm in fig. 2. De vochtigheidsaftastinrichting 41 is zodanig opgebouwd en opgesteld, dat deze een analoog elektrisch signaal levert waarvan de waarde een functie is van de vochtigheid van 35 de ruimte of een andere omgeving waarin de inrichting is geplaatst. Het uitgangssignaal van de aftastinrichting wordt door een versterker 42 81 01 461 -4- versterkt en aan respectieve ingangen van vier vergelijkingsinrichtingen 43a tot d toegevoerd. Deze zijn vooraf zodanig ingesteld, dat zij een uitgangssignaal leveren wanneer daaraan een ingangssignaal wordt toegevoerd, dat afneemt tot of daalt onder een voorafbepaalde spanningswaarde. . 5 Elke vergelijkingsinrichting bezit zijn eigen drempelniveau. Zo kunnen de vergelijkingsinrichtingen 43a tot d bijvoorbeeld de boilerelektroden in- en uitschakelen via Schmitt-trekkers 44a tot d en sehakeltriacs 45a. tot f, zodat alle elektroden worden ingeschakeld onder een relatieve vochtigheid van 44%; de elektroden 14a,b,d,e en f onder 46%, 14a, b,e en 10 f onder 48% en slechts de elektroden 14b, e en f tussen 48% en 50%. Alle elektroden worden uitgeschakeld bij een relatieve vochtigheid boven 50%. Bij de bovenstaande schakelvolgorde voor de elektroden blijft de stroom over de elektrode 14f voor alle energieniveaus, meer in het bijzonder ongeveer 20 ampère, dezelfde of binnen een vooraf bepaald gebied.

15 Bij de bovenstaande toelichting is de elektrode.' 14b als een balans elektrode in de een-fase-verbinding met het laagste vermogen gebruikt om de elektrodestroom in de elektrode 14f gelijk te maken aan die, welke de elektrode in de drie-fase-verbinding zou voeren. Voor een doeltreffende balanswerking is er tenminste een elektrode, de elektrode 14a bijvoor-20 beeld, die dichter bij de elektrode 14f ligt dan de balanselektrode 14b.

In plaats van een bepaalde schakelvolgorde te gebruiken om de gecontroleerde stroom bij verschillende energieniveaus constant te houden, kan voor het verkrijgen van dit effect ook een bepaalde constructie en opstelling van de elektroden worden toegepast.

25 In het geval, dat de afvoerklep 24 wordt geblokkeerd door een hoeveelheid neerslag uit de boiler, zodat de klep niet op de juiste wijze kan sluiten, zal door het continu lekken van water uit de boiler de concentratie van mineralen en andere verontreinigingen, die in de boiler is ontstaan, worden gereduceerd en derhalve zal de geleiding van 30 het water afnemen. Dientengevolge zal de juiste stroom over de elektroden nooit worden bereikt, zal de boiler ophouden met op de juiste wijze te werken, en zal de afvoerklep 24 daarna niet worden geopend om de blokkering vrij te geven. Teneinde te beletten, dat dit gebeurt, is in de regelketen 29 een monostabiele multivibrator opgenomen om de af-35 voerklep. . . 24 een ogenblik te openen om een eventuele daarin ingevangen neerslag te verwijderen en wel elke keer, dat de toevoerklep 20 wordt geopend.

8101461 -5-

In de figuren 3 en 4 vindt men een bepaalde uitvoeringsvorm van de boiler. De boiler bestaat daarbij uit een vat, bestaande uit bovenste en onderste in hoofdzaak cilindrische delen 77 en 78, die aan e'én uiteinde open zijn en uit een kunststofmateriaal zoals polypropyleen be-5 staan. De delen hebben in hoofdzaak dezelfde vorm en kunnen derhalve met een zelfde gietvorm worden vervaardigd. De delen zijn aan de open uiteinde daarvan met elkaar verenigd en afgedicht door een veerkrachtige rubber-afdichting 79. De bodem 83 van het onderste deel 78 is af gedekt met een zeef 81 om te beletten, dat grote hoeveelheden neerslag de 10 opening blokkeren. Het bovenste deel 77 is voorzien van bussen 13, die de bovenste uiteinden van de zes elektroden 14a tot f ondersteunen.

Elke elektrode omvat een staaf 80, die zich in vertikale richting vanuit de bussen 13 praktisch tot de bodem van het inwendige van het vat uitstrekt. Elke staaf 80 is omgeven door een cilindrisch metalen rooster of ge-15 expandeerd metalen rooster 82, dat aan de staaf is bevestigd door een recht roostergedeelte 84, dat zich tussen de staaf en de roostercilinder uitstrekt.

De elektroden zijn van elkaar gescheiden door schotten 86 van polypropyleen of een andere kunststof, die stervormig zijn gerangschikt 20 teneinde de geleiding van de ionen-stroombaan tussen de verschillende elektroden tot een gewenst niveau te reduceren en de invloed van het uitschakelen van elektroden op de bepaalde stroom te verminderen. Uitsteeksels 88 vanuit de onderzijde van de schotten 86 zijn voorzien van moffen 90 voor het opnemen en ondersteunen van de onderste uiteinden van 25 de elektrodestaven 80.

De niveaubepalingselektrode 27 kam voor een storende niveaudetectie tengevolge van bellen aan het oppervlak van het water in enige mate worden beveiligd door middel van een scherm 92, dat zich vanuit de binnen-zijwand van het vat juist onder de bodem van de elektrode 27 uitstrekt.

8101461

Claims (9)

1. Boiler voorzien van een aantal elektroden, meer in het bijzonder ten gebruike als een bevochtigingsinrichting, voorzien van toevoer- en/of afvoerorganen via welke organen water naar en/of uit de boiler kan stromen, elektrische-stroomaftastorganen, welke dienen voor het aftasten 5 van de elektrische stroom, die over een of meer van de elektroden van de boiler vloeit of een stroom,welke daarmede overeenkomt, en besturings-organen, die in responsie op de elektrische-stroomaftastorganen de toevoer en/of afvoer van water naar en/of uit de boiler regelen om de elektrische stroom in de gecontroleerde elektrode of elektroden binnen 10 een voorafbepaald gebied van waarden te houden gekenmerkt door een schakelketen (33) om elektroden (14a tot f) van de boiler in en uit te schakelen teneinde de mate van koken te variëren.

2: Boiler volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de elektrische- stroomaftastorganen (32) dienen voor het aftasten van de elektrische 15 stroom, welke over slechts één of slechts enige (dat wil zeggen niet alle) van de elektroden (14a tot f) in de boiler vloeit of een daarmede‘overeenkomende stroom.

3. Boiler volgens conclusie 2 met het kenmerk, dat het voorafbepaalde gebied van stroomwaarden bij steeds toenemende maten van koken ook 20 wordt onderhouden door de schakelketen (33), welke zodanig met de elektroden (14a tot f) van de boiler is verbonden, dat die elektroden (14a tot f),die niet worden gecontroleerd, achtereenvolgens in een bepaalde volgorde worden geschakeld.

4. Boiler volgens conclusie 3, met het kenmerk, dat de schakelketen 25 (33) zodanig is uitgevoerd, dat bij de geringste mate van koken of bij een geringe mate van koken tenminste één elektrode (14b), die niet wordt gecontroleerd, wordt ingeschakeld als een balanselektrode (14b) om ervoor te zorgen, dat de elektrische stroom of elektrische stromen, die over de gecontroleerde elektrode (14f) of elektroden vloeit res-30 pectievelijk vloeien in een voorafbepaald gebied van waarden blijft of blijven wanneer verdere elektroden worden, ingeschakeld, waarbij tenminste één elektrode (14a) aanwezig is, die dichter bij de gecontroleerde elektrode (14f) of elektroden is gelegen dan de balanselektrode (14b).

5. Boiler volgens een der conclusies 2 tot 4 met het kenmerk, dat 8101461 t -7- het voorafbepaalde gebied van stroomwaarden voor steeds toenemende maten van koken ook wordt onderhouden doordat de elektroden (14a tot e) van de boiler* welke niet worden gecontroleerd, op een bepaalde wijze zijn opgebouwd en gerangschikt.

6. Boiler volgens een der voorgaande conclusies met het kenmerk, dat de toevoer en/of afvoer van water naar en/of uit de boiler wordt geregeld wanneer de afgetaste elektrische stroom een of meer voorafbepaalde drempelwaarden bereikt.

7. Boiler volgens conclusie 6 met het kenmerk, dat organen voor het 10 veranderen van de drempelwaarden in de schakelketen zijn opgenomen voor het ontvangen van signalen, die indicatief zijn voor het aantal elektroden, dat op een bepaald moment is geschakeld, welke organen de drempelwaarde of -waarden overeenkomstig dat aantal veranderen.

8. Boiler volgens een der voorgaande conclusies met het kenmerk, dat 15 de schakelketen (33) is voorzien van een vochtigheidsaftastinrichting (41), welkezodanig is verbonden, dat het aantal elektroden, dat wordt ingeschakeld wanneer de afgetaste vochtigheid afneemt,toeneemt.

9. Boiler volgens een der voorgaande conclusies met het kenmerk, dat de toevoer-en/of afvoerorganen (20 tot 25) zijn voorzien van een afvoer- 20 klep (24) voor het afvoeren van water uit de boiler, en de regelorganen (29) zijn voorzien van pulsorganen om de afvoerklep (24) een ogenblik te openen op een tijdstip wanneer geen afvoer van water uit de boiler nodig is teneinde het mogelijk te maken, dat eventueel vast materiaal, dat in de afvoerklep kan zijn ingevangen, en daardoor een volledig 25 sluiten van deze klep belet, wordt vrijgegeven. 81 01461