Verfahren zum Einbringen von Salz in fliessendes Wasser und Apparat zur Durchführung des Verfahrens. Gegenstand der Erfindung ist ein Ver fahren zum Einbringen von Salz in fliessen des Wasser sowie ein Apparat zur Durch führung des Verfahrens.
Dieses Verfahren bzw. dieser Apparat können insbesondere Verwendung finden zur Unterdrückung der Kristallbildung, von Erd- alkalikarbonaten durch Einbringen eines Phosphates in das Wasser in einer Konzentra tion von wenigen Gramm<B>je</B> m33 Wasser. Das Phosphat bewirkt, dass die Karbonatmoleküle nicht über Kolloidgrösse hinaus wachsen und verhindert sie, sich niederzuschlagen.
Das erfindungsgemässe Verfahren ist da durch gekennzeichnet, dass ein Block des Salzes in einem durch eihe senüpermeable Membran abgeschlossenen Raum mit Wasser in Berührting gebracht, die durch die IM--m- bran diffundierende Salzlösung in Wasser aufgenommen und die so verdünnte Salz lösung über ein Regelorgan in das fliessende Wasser eingeführt wird.
Der Apparat zur Durchführung dieses Verfahrens,,den die Er findung ebenfalls zum Gegenstand hat, ist gekennzeichnet durch zwei durch eine semi- permeable Membran. ,voneinander getrennte Räume, von denen der erste für die Auf nahme eines Blockes des zu lösenden Salzes ausgebildet und der zweite einerseits an eine Zuführung für das Lösungswasser, mit dem der Salzblock in Berührung gebracht werden soll und welches die durch die Membran dii- fundierende Salzlösung aufnehmen soll, an- derseits über eine Regelvorrichtung an einen vom fliessenden Wasser zu durchfliessenden Kanal angeschlossen ist.
In der Zeichnung sind Ausführungsbei spiele des erfindungsgemässen Appaxates zur Durchführung des Verfahrens dargestellt. Im Zusammenhang damit wird auch das Ver fahren, das ebenfalls Gegenstand der Erfin dung bildet, beispielsweise erläutert. Es zeigt:
Fig. <B>1</B> eine zum Einbringen eines Phos phates in Leitungswasser bestimmte Ausl-üh- rungsform, des Apparates im Vertikalschnitt, Fig. 2 eine erste Variante zur in Fig. <B>1</B> dargestellten Ausfülirangsform, teils in Seiten- ansieht und teils im Vertikalsehnitt,
und Fig. 3 ein Leitungsschema zu einer zweiten Variante der obgenannten Au%Iührlingsform. form.
Die in Fig. <B>1</B> dargestellte Ausführungs form des Apparates weist einen kübelförmi- gen Behälter<B>1</B> auf, der mit seinem obern Ende in ein Kopfstück 2 eingeschraubt, ist. Dieses enthält einen durchgehenden Kanal<B>3</B> mit Gewindeanschlüssen 4 für eine Wasser zuleitung und<B>5</B> für eine nach Wasserver- brauchsstellen führende Ableitung. Der mitt lere Teil des Kanals<B>3</B> ist als Venturirohr <B>6</B> ausgebildet. Der Kana,1 <B>3</B> kann auch zylin drisch und das Ventuxirohr <B>6</B> von einem. in ihn eingepressten Einsatz gebildet sein.
Der zwischen dem Zuleitungsanschluss 4 und dem Venturirohr <B>6</B> be:Endlielle Eintrittsteil<B>7</B> des Kanals<B>3</B> steht durch eine, Bohrung<B>8</B> mit dem vom Behälter<B>1</B> umschlossenen Rauin <B>9</B> in Verbindung. Ausserdem steht der Raum<B>9</B> durch eine Bohrung<B>10</B> ds Kopfes 2, über eine Ventilkammer<B>11,</B> einen Ventilkanal 12, ein Schauglas<B>13</B> und ein Rohr 14 mit der engsten Stelle des Venturirohres <B>6</B> in Ver bindung.
Der Eintrittsquersehnitt des Ventil kanals 12 ist mittels eines nadelförmigeii Ventilkörpers<B>15</B> einstellbar, der in einem fest in den Kopf 2 eingesehraubten Nippel<B>16</B> vor- und zurückgeschraubt und mittels einer Gegenmutter<B>17</B> gesichert werden kann.
Im Behälter<B>1</B> befindet sich ein zyli-ndri- sches Einsatzgefäss<B>18,</B> das oben durch eine Wand<B>19,</B> unten durch eine seinipermeable Membran 20, zum Beispiel aus Kollodium, ab geschlossen ist, welches Gefäss ganz im Raum <B>9</B> liegt. Die Membran 20 wird von einer ring- färmigen Überwurfmutter 21 am Gefäss<B>18</B> festgehalten, wobei zwischen diesem und der Membran ein Dichtungsring 22 eingelegt ist.
An ihrem Umfang weist die Überwurfmutter 21 Vorsprünge<B>23</B> auf, mit denen sie und somit das Gefäss<B>18</B> im Behälter<B>1</B> zentriert ist Lind auf dessen Boden ruht. Auf der semi- permeablen Membran 20 liegt eine Spiral- bürste 24, deren Stützdraht<B>25</B> zu einer Spirale gebogen ist, so dass sie einen ungefähr scheibenförmigen, wasserdurehlässigen Kör per bildet. Diese Bürste trägt einen zylindri- sehen Block<B>26</B> von Natriumpolyphosphat, dem ein ungiftiger Farbstoff beigemischt ist.
Fliesst nun Wasser aus der Zuleitung nach den Verbrauchsstellen dareft den Kanal <B>3</B> des Kopfstückes 2, so entsteht zwischen dem am Kanalteil<B>7</B> angrenzenden Stück des Ven- turirohres <B>6</B> und der engsten Stelle desselben, wo die Strömungsgeschwindigkeit am grössten ist, ein Druckabfall. Dieser bewirkt, dass ein .Teil des Wassers durch die Bohr-Luig <B>8</B> in den Raum<B>9</B> und von diesem durch die Bohrungen <B>10,</B> die Ventilkammer<B>11,</B> den Ventilkanal 12, das Schauglas<B>13</B> und das Rohr 14 nach dein Austrittsteil<B>27</B> des Kanals<B>3</B> strömt.
Das Ver hältnis der Wassermenge, die diesem Umweg folgt, zur gesamten durch den Apparat flie ssenden Wassermenge, lässt sich mittels der Ventilspindel <B>15</B> einstellen. Dabei füllt sich der Raum<B>9</B> mit Wasser; in diesem Raum vor- hanclene Luft entweicht beim Inbetriebsetzen des Apparates durch die Bohrungen<B>10</B> und gelangt in die Wasserableitung<B>5.</B> Aus dein Raum<B>9</B> tritt auch Wasser durch die. semi- permeable, Membran 20 ins Innere des Gefässes<B>18,</B> wo es den Salzblock<B>26</B> umspült;
oben im Gefäss<B>18</B> bildet sich ein Luftpolster <B>28.</B> Das im Gefäss<B>18</B> enthaltene Wasser, das zwischen den Borsten der Bürste 24 auch Zutritt zur Unterseite des Blockes<B>26</B> hat, löst nun das gefärbte Salz, bis es mit diesem ge sättigt ist. Dank der Kapillarwirkung der Borsten der Bürste 24 stellt sieh im Raum unmittelbar über der senüpermeablen Mein- bran 20 überall eine sehr gleichmässige Kon zentration der Salzlösung ein, die beispiels- weise 30% (gewichtsmässig)
betragen kann. Bei Erschütterung durch äussere Ursachen oder durch die Turbulenz der Strömung können ferner im Laufe der Zeit kleine Be wegungen der Borsten eintreten, die eine gleichmässige Ablösung des Salzes an der Unterseite des Blockes begünstigen.
Die gesättigte Salzlösung diffundiert nun durch die semipermeable Membran 20, wobei sich infolge des osmotischen Gleichgewiehtes im Raum<B>9</B> eine geringere Salzkonzentration als im Innern des Gefässes<B>1-8</B> von beispiels weise<B>1</B> 1/o einstellt. Da das Volumen des Raumes<B>9,</B> im Vergleich zu der durch die Bohrung<B>8</B> eintretenden und durch die Boh rungen<B>10</B> austretenden Wassermenge gross ist, ändert sieh diese Salzkonzentration auch bei grosser oder #stark wechselnder, den<B>Ap-</B> parat durchströmender Wassermenge nur wenig.
Auf keinen Fall überschreitet sie einen durch die Sättigung der Lösung im Gefäss<B>18</B> und das osmotische Gleichgewicht an der Membran 20 gegebenen Höchstwert.
Von der verdünnten Salzlösung ini Raume <B>9</B> gelangt nun eine mittels des Ventilkörpers <B>15</B> einstellbare Menge durch das Sehauglas <B>13</B> und das Rohr 14 in die engste Stelle des Venturirohres <B>6,</B> so dass sie durch das durch dieses fliessende Wasser auf eine bestimmte nochmals erniedrigte Konzentration von bei- spielsw-eise 2 bis!<B>10</B> Gramm Salz pro m3 Wasser weiter verdünnt wird. Das Schau glas<B>13</B> erlaubt, der Färbung der aus dem Raum<B>9</B> kommenden erstmals verdünnten Lösung zu beobachten.
Zweckmässig wird der Farbstoffzusatz im Salzblock<B>26</B> so gross ge wählt, dass im Schauglas<B>13</B> gerade noch keine Veriärbung der durch dieses fliessenden Lösung wahrnehmbar ist, wenn deren Kon zentration bei entsprechender Einstellung des Ventilkörpers<B>15</B> einer für die Verbraucher zulässigen Salzkonzentration im abfliessenden Wasser entspricht. Eine Verlärbung der im Schauglas sichtbaren Lösung würde dann eine Betriebsstörung, zum Beispiel eine Undicht- beit deT Membran 20 oder ihrer Befestigung anzeigen. Dadurch wird die Feststellung von Störungen sehr vereinfacht.
Dient der Apparat zur Unterdrückung der Kristallbildung von Erdalkalikarbonaten in Leitungswasser in einer Haushaltung, so kann der Salzblock<B>26</B> so bemessen werden, dass er beispielsweise für den Normalbedarf eines Jahres ausreicht. Zweckmässig wird nach Ablauf dieser Zeit das das Gefäss<B>18</B> mitsamt der Membran 20, der Überwurfmutter 21, dem Dichtungsring 22 und der Bürste 24 bildende Aggregat gegen ein solches ausge wechselt, das einen Linverbrauchten Salzblock <B>26</B> enthält.
Dies kann nach Wegschrauben des Behälters<B>1</B> vom Kopfstück 2 sehr rasch ge- sehehen; eine Nachstellung des Ventilkörpers <B>15</B> ist nicht erforderlich, wenn durch vor- gängige Kontrolle des Ersatzaggregates beim Lieferanten dafür gesorgt wurde, dass es die gleichen Eigenschaften besitzt, also im Raum <B>9</B> die gleiche Salzkonzentration liefert, wie das ursprünglich eingebaute.
Der beschriebene Apparat hat den insbe sondere bei der Verwendung in Hausbaltun- gen wichtigen Vorteil, dass er, ausser dem in Zeitabständen von beispielsweise einem Jahr erforderlichen Auswechseln des erwähnten Aggregates, keine Bedienung oder Wartung benötigt.
Gemäss einer ersten, in Fig. 2 dargestellten Ausführungsvariante des beschriebenen<B>Ap-</B> parates geht hier die Bohrung<B>10</B> von einer Ausnehmung in der Mitte der Unterseite des Kopfstückes 2 aus.
In diese Ausnehmung ist ein zum Behälter<B>1</B> koaxiales Rohr<B>30</B> ±,in- geschraubt, das durch zum Behälter<B>1</B> ent sprechend koaxiale Öffnungen und Bohrun gen geht, nämlich eine Öffnung in der Wand <B>19</B> des Gefässes<B>18,</B> eine, durchgehende Boli- rung im Salzblock<B>26</B> und<B>je,</B> eine öffnung in der Membran 20, in einem das Gefäss<B>18</B> unten abschliessenden Boden<B>31</B> und im Boden des Behälters<B>1.</B> Unten ist das Rohr<B>30</B> durch eine überwurlmutter <B>32</B> geschlossen,
in die eine Ablassschraube <B>33</B> eingeschraubt ist. Das Rohr<B>30</B> und die überwurlmutter <B>32</B> dienen auch zur Befestigung des Behälters<B>1</B> am Kopfstück 2. Der Boden<B>31</B> wird von einer auf das Rohr<B>30</B> geschraubten Mutter 34 gegen den untern Rand des Gefässes<B>18</B> ge drückt, dessen obere Wand<B>19</B> am Rohr<B>30</B> angeschweisst ist und das daher mit letzterem fest verbunden ist.
Im Boden<B>31</B> sind rings um das Rohr<B>30</B> Öffnungen<B>35</B> vorgesehen, durch welche das. im Raum<B>9</B> vorhandene Wasser Zutritt zur Unterseite der Membran 20 hat. Diese ruht auf zwei zum Rohr<B>30</B> koaxial liegenden Dich tungsringen<B>36</B> und<B>37,</B> die verhindern, dass Flüssigkeit, anstatt durch die Membran 20 hindurchzutreten, um den äussern Rand der Membran 20 herLim bzw. durch deren das Rohr<B>30</B> enthaltende Öffnung direkt vom Raum<B>9</B> ins Innere des Gefässes<B>18</B> und um gekehrt gelangen kann.
Ausserdem halten diese Dichtungsringe :die Membran 20 in einem gewissen Abstand vom Boden<B>31,</B> so dass das Wasser auch zu dem nicht unmittel bar über den einzelnen Öffnungen<B>35</B> liegen den Teil der Membranunterseite Zutritt hat. Der Salzblock<B>26</B> wird, wie bei der Ausfüh rung nach Fig. <B>1,</B> von einer auf der Membran 20 liegenden Spiralbürste 24 getragen.
Zwischen der Mutter 34 und dem Boden des Behälters<B>1</B> verbindet eine Querbohrung <B>38</B> den Raum<B>9</B> mit dem Innern des Rohres<B>30.</B>
Durch diese Anordnung wird verhindert, dass Wasser durch den oberhalb der Wand<B>19</B> gelegenen Teil des, Raumes<B>9</B> unmittelbar von der Bohrang <B>8</B> nael-i der Bohrung<B>10</B> strömt, wodurch die Konzentration des Salzes in die- Aem fVeil des Baumes<B>9</B> und infolgedessen in dem durch die Bohrung<B>10</B> abfliessenden Wasser etwas herabgesetzt würde.
Das durch die Bohrung<B>8</B> in den Baum<B>9</B> eintretende Wasser ist dann vielmehr genötigt, zwischen den Wänden des Behälters<B>1</B> und des Ge fässes<B>18</B> durch den ganzen Raum<B>9</B> nach unten zu fliessen, bevor es diesen durch das Rohr<B>30</B> und die Bolirung <B>10</B> verlässt; dadurch wird im ganzen Raum<B>9</B> eine annähernd gleichmässige Konzentration des Salzes erreicht. Die im Kopfstück 2 angeordneten Organe sind gleich ausgeführt wie in der Ausführung nach Fig. <B>1.</B>
In einer zweiten Ausführungsvariante des beschriebenen Apparates, auf die sich Fi-g. <B>3</B> bezieht, ist das Kopfstück 2 vom Behälter<B>1</B> ge trennt angeordnet. An die Bohrung<B>8</B> des Kopfstückes 2 ist eine Leitung 40 angeschlos sen, die in den Raum<B>9</B> des Behälters<B>1</B> mündet, und von diesem geht an einer andern Stelle eine Leitung 41 aus, die nach der Saug seite einer- Kolbenpumpe 42 führt. Die Druck seite dieser Pumpe ist über eine Leitung 43 an die Bohrung<B>10</B> des Kopfstüekes 2 ange schlossen.
Die im Behälter<B>1</B> und im Kopf- stilek 2 angeordneten Organe sind auch hier gleich ausgeführt wie in der Ausführung nach Fig. <B>1.</B> In der Ableitung 44, die anden Aus trittsteil<B>27</B> des im Kopfstück 2 vorgesehenen Kanals<B>3</B> angeschlossen ist, ist ein Wasser- mengenmesser 45 mit Woltmannflügel einge baut; dieser betätigt einen elektrischen Im pulsgeber 46 in solcher Weise, dass letzterer einem Stromkreis 47 eine der durch die<B>Ab-</B> leitung 44 strömenden -Wassermenge propor tionale Zahl von Impulsen liefert.
Die Kolbenpumpe 42 fördert bei jeder U drehuno, ihrer Welle eine konstante Flüs sigkeitsmenge und wird von einem Elektro- otor 48 über eine Kupplungsvorricht-ting 49 angetrieben, die so konstrLLiert ist, dass sie beim Betätigen ihres Steuerorgans die Welle der Pumpe mit derjenigen des Motors kuppelt und sie dann selbsttätig von dieser auskuppelt,. wenn sie eine volle Umdrehung ausgeführt hat.
Das genannte Ste-Lierorgan wird von einer an den Stromkreis 47 angesehlossenen, einen Imp-Lilszähler aufweisenden Vorrichtung<B>50</B> ,jeweils dann betätigt, wenn seit der letzten Be tätigung eine bestimmte Zahl von Impulsen durch den Stromkreis 47 gegangen ist.
Die durch die Pumpe 42 vom Raum<B>9</B> des Be hälters<B>1</B> über die Leitungen 41 und 43, die Bohrung<B>10</B> und das Rohr 14 des Kopfstückes 2 in die engste Stelle des Venturirohres <B>6</B> im Kanal<B>3</B> geförderte Menge verdünnter Salz lösung i-st also proportional der Zahl der durch den Stromkreis 47 gehenden Impulse und somit proporfional der totalen durch den ganzen Kanal<B>3</B> und den Wassermengenmesser 45 fliessenden Wassermenge.
Der Wassermengenmesser 45 könnte auch in die Zuleitung<B>51</B> eingebaut sein, durch die das Wasser dem Apparat bzw. dem Eintritts teil<B>7</B> des Kanals<B>3</B> zugeführt wird.