DE9216348U1 - Device for treating tap water - Google Patents

Description

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Vorrichtung zur Behandlung von LeitungswasserDevice for treating tap water

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Behandlung von Leitungswasser mit elektrischen Impulsen, wobei die Vorrichtung eine Wasserführung mit das Wasser kontaktierenden Elektroden sowie eine an die Elektroden angeschlossene Wechselstromquelle aufweist.The invention relates to a device for treating tap water with electrical impulses, the device having a water guide with electrodes in contact with the water and an alternating current source connected to the electrodes.

Solche Vorrichtungen sind in unterschiedlichen Ausführungsformen bereits bekannt. Sie dienen zur physikalischen Wasserbehandlung mit dem Ziel zu verhindern, daß sich im Wasser befindliche Kalkbestandteile insbesondere in dem Rohrleitungssystem ablagern. Aus dem DE-GM 85 31 521.4 ist bereits ein solches Kalkschutzgerät bekannt, das in Verbindung mit einem Schmutzfilter aufgebaut ist. Innerhalb dieses Filters befinden sich Elektroden, von denen die innere als Stab und die äußere als Rohr ausgebildet sind.Such devices are already known in various designs. They are used for physical water treatment with the aim of preventing limescale components in the water from depositing, particularly in the pipe system. Such a limescale protection device is already known from DE-GM 85 31 521.4, which is constructed in conjunction with a dirt filter. Inside this filter there are electrodes, the inner one of which is designed as a rod and the outer one as a tube.

Der konstruktive Aufbau dieses Gerätes erfordert einen vergleichsweise großen Aufwand, wobei insbesondere auch auf Spezialteile zurückgegriffen werden muß. Da die Vorrichtung gleichzeitig auch ein Schmutzfilter bildet, wird beim nachträglichen Einbau des Kalkschutzgerätes ein übliches, vorhandenes Schmutzfilter überflüssig. Auch dies trägt mit zur Erhöhung des Gesamtaufwandes bei.The construction of this device requires a relatively high level of effort, and special parts in particular have to be used. Since the device also functions as a dirt filter, a conventional existing dirt filter is no longer required when the limescale protection device is subsequently installed. This also contributes to the increase in the overall effort.

Nachteilig ist weiterhin, daß bei diesem Gerät zum Erkennen einer Wasserdurchströmung ein Schwimmer verschiebbar auf der inneren, vertikalen Stabelektrode gelagert ist, der bei Wasserdurchsatz nach oben verschoben wird und dann durch einen induktiven Geber die Elektronik einschaltet. Diese Vorrichtung ist somit nur in einer Einbaulage montierbar, was bei einem nachträglichen Einbau in vorhandene Rohrleitungssysteme problematisch sein kann. Außerdem ist eine solche Meßeinrichtung vergleichsweise störanfällig und aufwendig.Another disadvantage is that this device has a float that can be moved on the inner, vertical rod electrode to detect water flow. This float is moved upwards when water flows through and then switches on the electronics via an inductive sensor. This device can therefore only be mounted in one position, which can be problematic if it is subsequently installed in existing pipe systems. In addition, such a measuring device is relatively susceptible to failure and expensive.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Vorrichtung der eingangs erwähnten Art als Kalkstabilisier- bzw. Kalkschutzgerät zu schaffen, welches bei verbesserter Wirksamkeit gleichzeitig auch wesentlich vereinfacht aufgebaut ist. Dabei soll sowohl die mechanische Konstruktion als auch der elektrotechnische Teil der Vorrichtung vereinfacht sein.The object of the present invention is to create a device of the type mentioned at the beginning as a limescale stabilizing or limescale protection device which, while being more effective, is also significantly simplified. Both the mechanical construction and the electrical part of the device should be simplified.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß insbesondere vorgeschlagen, daß innerhalb der Wasserführung eine Wirbelkam-0 mer mit einer Strömungsumlenkung vorgesehen ist, die sich im Wirkungsbereich der Elektroden befindet.To solve this problem, the invention proposes in particular that a vortex chamber with a flow deflection is provided within the water supply, which is located in the effective range of the electrodes.

Versuche haben gezeigt, daß sich durch die intensive Verwirbelung der Wasserströmung eine besonders große Aktivität bei der Bildung von Kristallkeimen ergibt und somit eine wirksame und verbesserte Vorbeugung gegen Kalkablagerungen vorhanden ist. Die von der Wirbelkammer ausgehenden Verwirbelungen befinden sich im Wirkungsbereich der Elektroden, wobei sie sich, ausgehend von der Wirbelkammer, entlang der sich anschließenden, aktiv gegenüberstehenden Elektrodenpaare fortsetzen.Tests have shown that the intensive turbulence of the water flow results in a particularly high level of activity in the formation of crystal nuclei and thus provides effective and improved prevention of limescale deposits. The turbulence emanating from the vortex chamber is in the effective range of the electrodes, and it continues from the vortex chamber along the adjacent, actively opposing electrode pairs.

Eine bevorzugte Ausführungsform sieht vor, daß die Wasserführung koaxial zueinander angeordnete Führungsrohre aufweist, die zumindest abschnittweise die Elektroden bilden, daß das Außenrohr an einem Ende verschlossen ist und am anderen Ende eine elektrisch isolierende Halterung und Durchführung für dasA preferred embodiment provides that the water guide has guide tubes arranged coaxially to one another, which form the electrodes at least in sections, that the outer tube is closed at one end and at the other end has an electrically insulating holder and passage for the

Innenrohr aufweist, daß das innere Ende des Innenrohres vor dem verschlossenen Ende des Außenrohres mündet, daß in diesem Mündungsbereich die Wirbelkammer gebildet ist und daß das Außenrohr eine seitliche, zur Wirbelkammer beabstandete Anschlußöffnung aufweist.Inner tube has that the inner end of the inner tube opens in front of the closed end of the outer tube, that the vortex chamber is formed in this opening area and that the outer tube has a lateral connection opening spaced from the vortex chamber.

Eine solche Wasserführung ist in der Praxis auf einfache Weise bei geringem Aufwand realisierbar. Es können dazu handelsübliche Normteile beziehungsweise einfach herstellbare Teile verwendet werden. Diese Vorrichtung läßt sich auf einfache Weise auch nachträglich einbauen, wobei das vorhandene Rohrleitungssystem weitestgehend unverändert bleibt.In practice, such a water supply can be implemented easily and with little effort. Commercially available standard parts or parts that are easy to manufacture can be used. This device can also be easily installed later, with the existing piping system remaining largely unchanged.

Vorteilhafterweise sind zum Anschluß der Wechselstromquelle an die elektrodenbildenden Innen- und Außenrohre Rohrschellen oder dergleichen vorgesehen. Durch diese äußeren Anschlüsse ist eine besonders einfache Installation möglich und es sind keine Wandungsdurchführungen von Elektrodenzuleitungen erforderlich. Auch dies trägt mit zu einem einfachen Aufbau bei.Pipe clamps or similar are advantageously provided for connecting the alternating current source to the inner and outer pipes that form the electrodes. These external connections enable particularly simple installation and no wall penetrations for electrode supply lines are required. This also contributes to a simple structure.

Zum Einbau in ein Leitungssystem ist zweckmäßigerweise vorgesehen, daß die Wasserführung mit dem äußeren Ende des Innenrohres sowie mit der seitlichen Anschlußöffnung des Außenrohres beidseits eines in einer Wasserleitung befindlichen Absperrhahnes angeschlossen sind und daß in den Zuleitungen zu dem Innenrohr und dem Außenrohr vorzugsweise jeweils ein Absperrhahn vorgesehen ist.For installation in a pipe system, it is expediently provided that the water supply is connected to the outer end of the inner pipe and to the side connection opening of the outer pipe on both sides of a shut-off valve located in a water pipe and that a shut-off valve is preferably provided in each of the supply lines to the inner pipe and the outer pipe.

Die Wasserführung ist hier von der Leitungsführung her betrachtet praktisch in einem Nebenstrom (Bypaß) angeordnet, so daß bedarfsweise auf die ursprüngliche Wasserführung umgeschaltet werden kann. Dies ist zum Beispiel bei Wartungsarbeiten, aber auch bei der Neuinstallation besonders vorteilhaft. Im Normalbetriebsfall ist der in der ursprünglichen Wasserleitung befindliche Absperrhahn geschlossen und die beiden in den Zuleitungen zu der Wasserbehandlungsvorrichtung befindlichenThe water supply is arranged in a bypass, so that the original water supply can be switched over if necessary. This is particularly advantageous for maintenance work, for example, but also for new installations. In normal operation, the shut-off valve in the original water supply is closed and the two valves in the supply lines to the water treatment device are closed.

Absperrhähne geöffnet, so daß der gesamte Wasserstrom durch die Behandlungszone geht.Shut-off valves are opened so that the entire water flow passes through the treatment zone.

Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, daß bei der Wasserführung eine Durchflußmeßeinrichtung mit wenigstens einem Temperatursensor vorgesehen ist.According to a further development of the invention, a flow measuring device with at least one temperature sensor is provided in the water supply.

Vorteilhaft ist hierbei, daß die Messung von außen erfolgen kann, so daß keine Zuführungen nach innen in den wasserführenden Bereich erforderlich sind.The advantage here is that the measurement can be carried out from the outside, so that no inlet connections to the inside of the water-bearing area are required.

Zweckmäßigerweise sind vorzugsweise zwei an unterschiedlichen, insbesondere höhenunterschiedlichen Stellen der Wasserführung angeordnete Temperatursensoren vorgesehen, die an eine Temperaturdifferenz-Meßeinrichtung angeschlossen sind.
Umgebungstemperaturänderungen haben bei dieser Temperaturdifferenzmessung keinen Einfluß auf das Meßergebnis. Die Temperatursensoren sind an zueinander beabstandeten Stellen der Wasserführung, zweckmäßigerweise an höhenunterschiedlichen Stellen angeordnet.
Bei einem Wasserdurchsatz ergeben sich an beiden Meßstellen etwa gleiche Temperaturen. Ohne Wasserdurchsatz würde sich das Wasser aufgrund des Ionenstromes in dem einen Elektrolyten bildenden Wasser geringfügig erwärmen und thermisch bedingt an höchster Stelle eine erhöhte Temperaturzunahme bewirken, die dann gemessen und mit der gemessenen Temperatur des an anderer, niedrigerer Stelle angeordneten Temperatursensors verglichen wird.Preferably, two temperature sensors are expediently provided, arranged at different points in the water supply, in particular at different heights, which are connected to a temperature difference measuring device.
Changes in the ambient temperature have no influence on the measurement result with this temperature difference measurement. The temperature sensors are arranged at points along the water line that are spaced apart from one another, preferably at different heights.
With a water flow, the temperatures at both measuring points are approximately the same. Without a water flow, the water would heat up slightly due to the ion current in the water forming an electrolyte and, due to thermal conditions, cause an increased temperature increase at the highest point, which is then measured and compared with the measured temperature of the temperature sensor arranged at another, lower point.

Eine Ausführungsform der Erfindung, für die selbstständiger Schutz beansprucht wird, sieht vor, daß die Wechselstromquelle einen Transformator aufweist, der primärseitig an ein Wechselstromnetz und sekundärseitig direkt an die Elektroden angeschlossen ist.An embodiment of the invention, for which independent protection is claimed, provides that the alternating current source has a transformer which is connected on the primary side to an alternating current network and on the secondary side directly to the electrodes.

Durch diesen, unmittelbar an die Elektroden angeschlossenen Transformator werden Gleichstromanteile sicher von den Elektroden abgekoppelt. Eine elektrolytische Korrosion der Elek-This transformer, which is directly connected to the electrodes, safely decouples direct current components from the electrodes. Electrolytic corrosion of the electrodes

troden und damit eine Beschädigung der Wasserführung wird dadurch sicher vermieden.trodes and thus damage to the water supply is thereby safely avoided.

Zweckmäßigerweise ist der Transformator primärseitig an eine Phasenanschnittsteuerung angeschlossen. Damit kann auf einfaehe Weise der über die Elektroden beziehungsweise das dazwischen befindliche Wasser fließende Strom eingestellt werden.
Um exakt symmetrisch positive und negative Spannungshalbwellen bei phasenangeschnittener Versorgungsspannung zu bilden, weist die Phasenanschnittsteuerung in einer Wechselstromzuleitung zu dem Transformator einen Brückengleichrichter auf, der mit seinen Gleichstromanschlüssen mit der Kathode und der Anode eines Thyristors und mit seinen Wechselstromanschlüssen einerseits an das Wechselspannungsnetz und andererseits an die Primärwicklung des Transformators angeschlossen ist.The transformer is conveniently connected to a phase control on the primary side. This makes it easy to adjust the current flowing through the electrodes or the water between them.
In order to form exactly symmetrical positive and negative voltage half-waves with phase-controlled supply voltage, the phase-controlled control has a bridge rectifier in an alternating current supply line to the transformer, which is connected with its direct current connections to the cathode and the anode of a thyristor and with its alternating current connections on the one hand to the alternating voltage network and on the other hand to the primary winding of the transformer.

In diesem Falle werden sowohl die positiven Halbwellen als auch negative Halbwellen jeweils gerichtet durch den Thyristor geleitet, so daß die Spannungszeitflächen für positive und negative Spannungshalbwellen jeweils exakt gleich sind. Bei den Dioden des Brückengleichrichters sind die Streuwerte so gering, daß keine Auswirkungen bezüglich der Symmetrie der Wechselspannung auftreten.In this case, both the positive half-waves and the negative half-waves are directed through the thyristor, so that the voltage-time areas for positive and negative voltage half-waves are exactly the same. The stray values of the bridge rectifier diodes are so small that there are no effects on the symmetry of the alternating voltage.

Zusätzliche Ausgestaltungen der Erfindung sind in den weiteren Unteransprüchen aufgeführt. Nachstehend ist die Erfindung mit ihren wesentlichen Einzelheiten anhand der Zeichnungen noch näher erläutert.Additional embodiments of the invention are set out in the further subclaims. The invention and its essential details are explained in more detail below with reference to the drawings.

Es zeigt:It shows:

Fig. 1 eine schematische Darstellung einer in ein Rohrleitungsnetz eingebauten Vorrichtung zur Behandlung von Leitungswasser,Fig. 1 is a schematic representation of a device for treating tap water installed in a pipeline network,

Fig. 2 eine im wesentlichen Figur 1 entsprechende Darstellung einer Vorrichtung, hier jedoch in anderer Einbaulage, Fig. 2 is a representation of a device essentially corresponding to Figure 1, but here in a different installation position,

Fig. 3 eine im Längsschnitt gehaltene Seitenansicht einer Wasserführung undFig. 3 is a longitudinal section of a water channel and

Fig. 4 eine erfindungsgemäße Vorrichtung mit Wasserführung, Wechselstromquelle und Temperaturmeßeinrichtung.Fig. 4 shows a device according to the invention with water supply, alternating current source and temperature measuring device.

Eine in Figur 1 schematisch gezeigte Vorrichtung 1 dient zur Behandlung von Leitungswasser mit elektrischen Impulsen. Sie weist im wesentlichen eine Wasserführung 2 mit das Wasser kontaktierenden Elektroden 3 und 4 sowie eine mit den Elektroden verbundene Wechselstromquelle 5 auf. Die Wasserführung 2 hat einen Wasserzulauf 6 sowie einen Wasserablauf 7, die an ein Wasserleitungssystem 8 angeschlossen sind.A device 1 shown schematically in Figure 1 is used to treat tap water with electrical impulses. It essentially has a water supply 2 with electrodes 3 and 4 contacting the water and an alternating current source 5 connected to the electrodes. The water supply 2 has a water inlet 6 and a water outlet 7, which are connected to a water pipe system 8.

Im gezeigten Ausführungsbeispiel sind der Wasserzulauf und der Wasserablauf 7 beidseits eines in einer Wasserleitung 9 des Wasserleitungssystems 8 befindlichen Absperrhahnes 10 angeschlossen, wobei sich in den Zuleitungen jeweils weitere Absperrhähne 11, 11a befinden.In the embodiment shown, the water inlet and the water outlet 7 are connected on both sides of a shut-off valve 10 located in a water pipe 9 of the water pipe system 8, with further shut-off valves 11, 11a being located in the supply lines.

Die Anschlüsse der Wasserführung 2 an das Wasserleitungssystem 8 befinden sich hier in Flußrichtung (Pfeil Pf 1) hinter einer Wasseruhr 12 und einem Hauptwasserhahn 13.The connections of the water supply 2 to the water pipe system 8 are located here in the direction of flow (arrow Pf 1) behind a water meter 12 and a main water tap 13.

In der gezeigten Betriebsstellung ist der Absperrhahn 10 geschlossen und die beiden anderen Absperrhähne 11, 11a geöffnet, so daß das zuströmende Wasser über den Wasserzulauf 6 in die Wasserführung 2 gelangt und über den Wasserablauf 7 dann 0 wieder in die Wasserleitung 9 auf der anderen Seite des geschlossenen Absperrhahnes 10.In the operating position shown, the shut-off valve 10 is closed and the other two shut-off valves 11, 11a are open, so that the incoming water flows via the water inlet 6 into the water supply 2 and then via the water outlet 7 back into the water pipe 9 on the other side of the closed shut-off valve 10.

Die Wechselstromquelle 5 ist über Verbindungsleitungen 14 mittels Rohrschellen 15 mit den Elektroden 3 und 4 verbunden. Weiterhin ist eine Temperaturmeßeinrichtung 16 vorgesehen, dieThe alternating current source 5 is connected to the electrodes 3 and 4 via connecting lines 14 by means of pipe clamps 15. Furthermore, a temperature measuring device 16 is provided, which

über Verbindungsleitungen 17 mit Temperatursensoren 18, 19 verbunden ist.is connected to temperature sensors 18, 19 via connecting lines 17.

Figur 3 zeigt eine mögliche Ausführungsform einer Wasserführung 2. Sie weist im wesentlichen koaxial zueinander angeordnete Führungsrohre auf, wobei ein Außenrohr 20 und ein darin koaxial gehaltenes Innenrohr 23 vorgesehen sind.
Das Außenrohr 20 ist an einem Ende durch eine Schraubkappe 21 verschlossen und mit seinem anderen Ende mit einem T-Stück 24 verbunden. Gegenüberliegend zu der Verbindungsstelle des T-Stückes 24 mit dem Außenrohr 20 ist eine elektrisch isolierende Halterung und Durchführung in Form eines Kunststoff-Reduzierstückes 22 zur Halterung des Innenrohres 2 3 eingeschraubt. Der dritte Anschluß 25 des T-Stückes 24 bildet eine seitliche Anschlußöffnung für das Außenrohr 20 und es ist auch hier zum Anschluß einer Verbindungsleitung ein isolierendes Reduzierstück 26 eingeschraubt.Figure 3 shows a possible embodiment of a water guide 2. It has guide tubes arranged essentially coaxially to one another, wherein an outer tube 20 and an inner tube 23 held coaxially therein are provided.
The outer tube 20 is closed at one end by a screw cap 21 and connected at its other end to a T-piece 24. Opposite the connection point of the T-piece 24 with the outer tube 20, an electrically insulating holder and feedthrough in the form of a plastic reducer 22 is screwed in to hold the inner tube 23. The third connection 25 of the T-piece 24 forms a lateral connection opening for the outer tube 20 and an insulating reducer 26 is also screwed in here for connecting a connecting line.

Bei einer Anordnung der Wasserführung 2 gemäß Figur 1 strömt das Wasser beim äußeren Ende des Innenrohres 2 3 ein (vgl.When the water guide 2 is arranged according to Figure 1, the water flows in at the outer end of the inner pipe 2 3 (cf.

Pfeil Pf 2) und gelangt dann an seiner inneren Mündung 27 in eine Wirbelkammer 28, in der das Wasser durch den zur Mündung 27 beabstandeten Schraubkappen-Verschluß 21 praktisch um 180° umgelenkt wird. Es bilden sich dabei starke Verwirbelungen aus, die sich im weiteren Strömungsverlauf zum Wasserablauf 7 hin fortsetzen. Das stark verwirbelte Wasser durchströmt dabei den aktiven Bereich zwischen den beiden einerseits durch das Außenrohr 20, das T-Stück 24 und andererseits das Innenrohr 23 gebildeten Elektroden 3 und 4.
Versuche haben gezeigt, daß dadurch eine besonders wirksame "Neutralisierung¹¹ von Kalkbestandteilen im Wasser erfolgt. Hinzu kommt, daß die an die Elektroden 3, 4 angelegte Wechselspannung vergleichsweise niederfrequent ist, was sich ebenfalls günstig auf die Wirksamkeit der Vorrichtung auswirkt. Bevorzugt kommt eine Wechselspannung mit einer Frequenz von 50 Hertz in Frage.Arrow Pf 2) and then reaches a vortex chamber 28 at its inner mouth 27, in which the water is diverted by practically 180° by the screw cap closure 21, which is spaced from the mouth 27. Strong turbulences are formed, which continue in the further course of the flow to the water outlet 7. The strongly swirled water flows through the active area between the two electrodes 3 and 4, which are formed on the one hand by the outer tube 20, the T-piece 24 and on the other hand by the inner tube 23.
Tests have shown that this results in a particularly effective "neutralization ^" of lime components in the water. In addition, the alternating voltage applied to the electrodes 3, 4 is comparatively low-frequency, which also has a positive effect on the effectiveness of the device. An alternating voltage with a frequency of 50 Hertz is preferred.

Die in Figur 3 gezeigte Wasserführung läßt sich aus handelsüblichen Teilen auf einfache Weise montieren. Als Material wird für das Außenrohr 2 das Innenrohr 23 sowie das T-Stück 24 Edelstahl verwendet.The water guide shown in Figure 3 can be easily assembled using commercially available parts. The material used for the outer pipe 2, the inner pipe 23 and the T-piece 24 is made of stainless steel.

Zur weiteren Kostenreduzierung besteht auch noch die Möglichkeit, das Außenrohr 20 von dem T-Stück 24 durch eine dazwischen befindliche Kunststoff-Schraubmuffe zu isolieren, so daß dann nur noch das Außenrohr 20 und das Innenrohr 23 aus Edelmetall bestehen müssen. Für das T-Stück kann dann auch billigeres Material verwendet werden.To further reduce costs, it is also possible to isolate the outer pipe 20 from the T-piece 24 by means of a plastic screw sleeve located between them, so that only the outer pipe 20 and the inner pipe 23 then have to be made of precious metal. Cheaper material can then also be used for the T-piece.

Die Wechselstromquelle 5 weist, wie in Figur 4 erkennbar, einen Transformator 29 auf, der mit seiner Primärseite 30 an eine Phasenanschnittsteuerung 31 und mit seiner Sekundärseite 32 direkt an die Elektroden 3 und 4 angeschlossen ist. Der Transformator kann über die Phasenanschnittsteuerung 31 und eine Netzsicherung 33 an ein übliches 220-Volt/50 Hertz-Wechselstromnetz angeschlossen werden. Mit Hilfe der Phasenanschnittsteuerung läßt sich u.a. der über die Elektroden fließende Strom einstellen. Die geometrischen Abmessungen der Elektroden und die angelegte Spannung sind so bemessen, daß bei einem vorgesehenen Stromfluß auch ein bestimmter Phasenanschnittwinkel bei der Phasenanschnittsteuerung 31 vorgesehen ist. Es hat sich in Versuchen als günstig gezeigt, wenn der Phasenanschnittwinkel im Bereich von 90° liegt. Dieses steilflankige Einschalten auf praktisch maximale Spannungsamplitude und das Abklingen der Spannung über einen vergleichsweise langen Zwischenzeitraum trägt mit zur guten Wirksamkeit der Vorrichtung bei.The alternating current source 5 has, as can be seen in Figure 4, a transformer 29, which is connected with its primary side 30 to a phase control 31 and with its secondary side 32 directly to the electrodes 3 and 4. The transformer can be connected to a standard 220-volt/50-hertz alternating current network via the phase control 31 and a mains fuse 33. The phase control can be used, among other things, to adjust the current flowing through the electrodes. The geometric dimensions of the electrodes and the applied voltage are dimensioned such that, for a given current flow, a certain phase control angle is also provided for the phase control 31. Tests have shown that it is advantageous if the phase control angle is in the range of 90°. This steep-edge switching on to practically maximum voltage amplitude and the decay of the voltage over a comparatively long interim period contribute to the good effectiveness of the device.

Durch den direkten Anschluß des Transformator senkundärseitig an die Elektroden 3 und 4 ist sichergestellt, daß kein Gleichspannungspotential an die Elektroden gelangen kann. Diese Gefahr besteht bei bereits bekannten Geräten, die zur Gleichstromentkopplung in der Elektrodenzuleitung einen oder mehrere Kondensatoren aufweisen. Wurden diese Kondensatoren defekt,The direct connection of the transformer on the secondary side to electrodes 3 and 4 ensures that no direct current potential can reach the electrodes. This danger exists with existing devices that have one or more capacitors in the electrode supply line for direct current decoupling. If these capacitors are defective,

bestand die Gefahr, daß Gleichspannungsanteile an die Elektroden gelangten und diese durch elektrolytische Korrosion mit der Zeit beschädigten.There was a risk that direct current components would reach the electrodes and damage them over time through electrolytic corrosion.

Die Phasenanschnittsteuerung 31 ist nicht wie üblich mit einem Triac, sondern mit einem Thyristor 34 aufgebaut, der über einen mit einem RC-Glied 35 verbundenen Diac 36 angesteuert wird. Außerdem ist ein Brückengleichrichter 37 vorgesehen, an dessen einen Wechselspannungsanschluß die Netzzuleitung und an den anderen Wechselspannungsanschluß ein Anschluß der Transformator-Primärseite 30 angeschlossen sind. Der Thyristor 34 ist mit seiner Kathode und seiner Anode an die beiden Gleichstromanschlüsse des Brückengleichrichters 37 angeschlossen. Durch diese Schaltungsmaßnahme läuft sowohl die positive Spannungshalbwelle als auch die negative Spannungshalbwelle jeweils über ein einziges Bauelement, nämlich den Thyristor 34. Sonst übliche Symmetrie-Toleranzen bei Triacs oder auch bei antiparallel geschalteten Thyristoren können sich dadurch nicht auswirken. Die im Brückengleichrichter 37 enthaltenen Dioden weisen so geringe Toleranzen aus, daß hier praktisch keine Symmetriefehler bezüglich der Spannungs-Zeit-Flächen von positiver und negativer Spannungshalbwelle auftreten können. Die exakte Symmetrierung trägt mit zur Erhöhung der Lebensdauer der Wasserführung 2 bei.
Erwähnt sei in diesem Zusammenhang, daß die an die Elektroden 3, 4 angelegte Wechselspannung auch amplitudenunsymmetrisch bei gleichen zeitlichen Integralen der positiven und der negativen Spannungsimpulse sein kann.The phase control 31 is not constructed with a triac as usual, but with a thyristor 34, which is controlled via a diac 36 connected to an RC element 35. A bridge rectifier 37 is also provided, to one of whose AC voltage connections the mains supply line is connected and to the other AC voltage connection a connection of the transformer primary side 30 is connected. The thyristor 34 is connected with its cathode and its anode to the two DC connections of the bridge rectifier 37. This circuit measure means that both the positive voltage half-wave and the negative voltage half-wave run through a single component, namely the thyristor 34. Otherwise usual symmetry tolerances with triacs or with anti-parallel connected thyristors cannot have an effect. The diodes contained in the bridge rectifier 37 have such low tolerances that practically no symmetry errors can occur with regard to the voltage-time areas of the positive and negative voltage half-waves. The exact symmetrization contributes to increasing the service life of the water guide 2.
It should be mentioned in this context that the alternating voltage applied to the electrodes 3, 4 can also be amplitude-asymmetrical with equal time integrals of the positive and negative voltage pulses.

Weiterhin sei erwähnt, daß anstatt der im Ausführungsbeispiel gezeigten Wechselstromguelle auch ein Schaltnetzteil vorgesehen sein könnte.Furthermore, it should be mentioned that instead of the alternating current source shown in the embodiment, a switching power supply could also be provided.

Damit die Vorrichtung 1 nur bei einem vorhandenen Wasserdurchsatz durch die Wasserführung 2 aktiviert ist, ist eine entsprechende Vorrichtung zum Erkennen eines WasserdurchflussesIn order that the device 1 is only activated when there is a water flow through the water supply 2, a corresponding device for detecting a water flow

vorgesehen. Dazu dient die Temperaturmeßeinrichtung 16 (vgl. Figur 1 und 4) , die über die Leitungen 17 mit den Temperatursensoren 18 und 19 verbunden ist. Bei der in Figur 1 und 4 gezeigten Anordnung der Wasserführung 2 ist der Temperatursensor 18 unten beim äußeren Ende des Innenrohres 23 angeordnet, wo sich auch der Wasserzulauf befindet. Der weitere Temperatursensor 19 ist am oberen Ende etwa im Bereich der Wirbelkammer 28 außen am Außenrohr 20 angebracht.
Bei Durchströmung der Wasserführung 2 werden sich bei den Temperaturmeßstellen etwa gleiche Temperaturen einstellen. Wird der Wasserdurchfluß jedoch unterbrochen, wird durch den fließenden Strom eine geringfügige Erwärmung des in der Wasserführung 2 befindlichen Wassers eintreten. Thermisch bedingt ergibt sich dann ein Temperaturgefälle zwischen den Meßstellen bei den Temperatursensoren 18 und 19, wobei oben mit dem Temperatursensor 19 die höhere Temperatur gemessen wird. Bei Überschreiten einer bestimmten Temperaturdifferenz schaltet ein zur Temperaturmeßeinrichtung 16 gehörender Differenzverstärker 38 ein Relais 39 ab, so daß ein Relaiskontakt 40 geöffnet wird. Solange die Temperaturdifferenz aufrechterhalten bleibt, bleibt somit auch die Wechselstromquelle 5 ausgeschaltet. Bei entsprechendem Wasserdurchsatz durch die Wasserführung 2 wird sich die Temperaturdifferenz verkleinern, bis der Differenzverstärker 38 das Relais 39 ansteuert und den Kontakt 40 schließt. Ab diesem Moment ist dann die Wechselstromquelle 5 wieder aktiv. Anstatt eines elektromechanischen Relais kann auch ein Halbleiterrelais verwendet werden.provided. The temperature measuring device 16 (see Figures 1 and 4) is used for this purpose and is connected to the temperature sensors 18 and 19 via the lines 17. In the arrangement of the water guide 2 shown in Figures 1 and 4, the temperature sensor 18 is arranged at the bottom at the outer end of the inner pipe 23, where the water inlet is also located. The further temperature sensor 19 is attached to the outside of the outer pipe 20 at the upper end, approximately in the area of the vortex chamber 28.
When water flows through the water supply 2, approximately the same temperature will be reached at the temperature measuring points. However, if the water flow is interrupted, the flowing current will cause the water in the water supply 2 to heat up slightly. Thermally, this will result in a temperature gradient between the measuring points at temperature sensors 18 and 19, with the higher temperature being measured by temperature sensor 19 at the top. When a certain temperature difference is exceeded, a differential amplifier 38 belonging to the temperature measuring device 16 switches off a relay 39, so that a relay contact 40 is opened. As long as the temperature difference is maintained, the alternating current source 5 also remains switched off. With a corresponding water flow through the water supply 2, the temperature difference will decrease until the differential amplifier 38 controls the relay 39 and closes the contact 40. From this moment on, the alternating current source 5 is active again. A semiconductor relay can also be used instead of an electromechanical relay.

Die Durchflußmeßeinrichtung mit Hilfe von Temperatursensoren 18, 19 hat den erheblichen Vorteil, daß man außenseitig an der 0 Wasserführung 2 messen kann und somit Durchführungen nach innen in den wasserführenden Bereich nicht erforderlich sind. Die Differenz-Temperaturmessung hat den Vorteil, daß die jeweilige Umgebungstemperatur ohne Einfluß bleibt. Bei längerem Wasserstillstand beziehungsweise Minimal-Durchfluß findet in der Wasserführung 2 auch ein systembedingterThe flow measuring device with the aid of temperature sensors 18, 19 has the considerable advantage that measurements can be taken on the outside of the water supply 2 and therefore no inlets into the water-carrying area are required. The differential temperature measurement has the advantage that the respective ambient temperature has no influence. If the water is not flowing for a long time or the flow is minimal, a system-related

Temperaturausgleich statt, so daß dann die Wechselstromquelle kurzzeitig eingeschaltet wird. Dadurch ist eine Art Minimal-Einschalt- beziehungsweise Durchflußautomatik vorhanden.
In einer besonders einfachen Ausführungsform könnte die Vorrichtung 1 auch ohne Durchflußmeßeinrichtung arbeiten, wobei die Wechselstromquelle 5 dauernd eingeschaltet bleibt. Die auftretende, geringfügige Erwärmung des Wassers spielt in der Praxis keine Rolle. Gegebenenfalls kann in einer einfachen Ausführungsform auch eine Zeitschaltuhr zum zeitweisen Einschalten der Wechselstromquelle zum Beispiel für einen Tag-/Nachtbetrieb vorgesehen sein.Temperature compensation takes place so that the alternating current source is switched on briefly. This creates a kind of minimum switch-on or flow automatic system.
In a particularly simple embodiment, the device 1 could also work without a flow measuring device, with the alternating current source 5 remaining permanently switched on. The slight heating of the water that occurs is of no importance in practice. If necessary, a timer can also be provided in a simple embodiment for temporarily switching on the alternating current source, for example for day/night operation.

Figur 2 zeigt noch eine andere Anordnung der Wasserführung 2 in Verbindung mit dem in Figur 1 gezeigten Wasserleitungssystem 8. Bei dieser Anordnung sind die beiden Wasseranschlüsse der Wasserführung 2 vertauscht, so daß der seitliche Anschluß des Außenrohres 20 beziehungsweise des T-Stückes 24 den Wasserzulauf 6 und das äußere Ende des Innenrohres 23 den Wasserablauf 7 bilden.Figure 2 shows yet another arrangement of the water guide 2 in connection with the water pipe system 8 shown in Figure 1. In this arrangement, the two water connections of the water guide 2 are swapped, so that the side connection of the outer pipe 20 or the T-piece 24 forms the water inlet 6 and the outer end of the inner pipe 23 forms the water outlet 7.

Diese Anordnung hat den Vorteil, daß der Platzbedarf nach oben wesentlich geringer ist. Die Anordnungen gemäß Figur 1 und 2 können wahlweise je nach den vorhandenen Platzverhältnissen eingesetzt werden.
Bei der in Figur 2 gezeigten Anordnung der Wasserführung und einer gegebenenfalls vorgesehenen Temperaturmeßeinrichtung 16 zur Durchflußmessung, kann einer der Temperatursensoren bei dem Wasserzulauf 6 und der andere Temperatursensor gegenüberliegend oben am T-Stück 24 oder am geschlossenen Ende des Außenrohres 20 vorgesehen sein.This arrangement has the advantage that the space required above is considerably smaller. The arrangements shown in Figures 1 and 2 can be used as required, depending on the space available.
In the arrangement of the water supply shown in Figure 2 and an optionally provided temperature measuring device 16 for flow measurement, one of the temperature sensors can be provided at the water inlet 6 and the other temperature sensor opposite at the top of the T-piece 24 or at the closed end of the outer pipe 20.

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Claims (21)

17ensprüche17en sayings 1. Vorrichtung zur Behandlung von Leitungswasser mit elektrischen Impulsen, wobei die Vorrichtung eine Wasserführung mit das Wasser kontaktierenden Elektroden sowie eine an die Elektroden angeschlossene Wechselstromquelle aufweist, dadurch gekennzeichnet . daß innerhalb der Wasserführung (2) eine Wirbelkammer (28) mit einer Stromungsumlenkung vorgesehen ist, die sich im Wirkungsbereich der Elektroden (3, 4) befindet.1. Device for treating tap water with electrical impulses, the device having a water guide with electrodes contacting the water and an alternating current source connected to the electrodes, characterized in that a vortex chamber (28) with a flow deflection is provided within the water guide (2), which is located in the area of action of the electrodes (3, 4). 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Wasserführung (2) koaxial zueinander angeordnete Führungsrohre aufweist, die zumindest abschnittweise die Elektroden (3, 4) bilden, daß das Außenrohr (20) an einem Ende verschlossen ist und am anderen Ende eine elektrisch isolierende Halterung und Durchführung (21) für das Innenrohr (23) aufweist, daß das innere Ende des Innenrohres (23) vor dem verschlossenen Ende des Außenrohres (20) mündet, daß in diesem Mündungsbereich die Wirbelkammer (28) gebildet ist und daß das Außenrohr (20) eine seitliche, zur Wirbelkammer (28) beabstandete Anschlußöffnung (25) aufweist.2. Device according to claim 1, characterized in that the water guide (2) has guide tubes arranged coaxially to one another, which at least partially form the electrodes (3, 4), that the outer tube (20) is closed at one end and has an electrically insulating holder and feedthrough (21) for the inner tube (23) at the other end, that the inner end of the inner tube (23) opens in front of the closed end of the outer tube (20), that the vortex chamber (28) is formed in this opening area and that the outer tube (20) has a lateral connection opening (25) spaced apart from the vortex chamber (28). 3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß bei der seitlichen Anschlußöffnung (25) ein T-Stück (24) vorgesehen ist, dessen miteinander fluchtende Anschlüsse einerseits mit dem einen Ende des Außenrohres (20) und andererseits mit der Halterung und Durchführung (22) für das 0 Innenrohr (23) verbunden sind und dessen dritter Anschluß (25) die seitliche Anschlußöffnung bildet.3. Device according to claim 2, characterized in that a T-piece (24) is provided at the lateral connection opening (25), the aligned connections of which are connected on the one hand to one end of the outer tube (20) and on the other hand to the holder and passage (22) for the inner tube (23) and the third connection (25) of which forms the lateral connection opening. 4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß bei der seitlichen Anschlußöffnung ein Isolier-4. Device according to claim 2 or 3, characterized in that an insulating stück (26) vorgesehen ist, das vorzugsweise als Reduzierstück ausgebildet ist.piece (26) is provided, which is preferably designed as a reducer. 5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Innenrohr (23), das Außenrohr (20) sowie das T-Stück (24) aus Edelmetall, insbesondere Edelstahl bestehen.5. Device according to one of claims 2 to 4, characterized in that the inner tube (23), the outer tube (20) and the T-piece (24) are made of precious metal, in particular stainless steel. 6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß im Verlauf der Längserstreckung des Außenrohres (20), vorzugsweise in der Nähe des T-Stückes (24) ein Isolierzwischenstück vorgesehen ist.6. Device according to one of claims 2 to 5, characterized in that an insulating intermediate piece is provided in the course of the longitudinal extension of the outer tube (20), preferably in the vicinity of the T-piece (24). 7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß sich von der Wirbelkammer (28) bis zum Isolierzwischenstück erstreckende und als Elektroden dienende Außenrohr (20) sowie das Innenrohr (23) aus Edelmetall, insbesondere Edelstahl bestehen.7. Device according to claim 6, characterized in that the outer tube (20) extending from the vortex chamber (28) to the insulating intermediate piece and serving as electrodes and the inner tube (23) are made of precious metal, in particular stainless steel. 8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß zum Anschluß der Wechselstromquelle (5) an die Elektroden (3,4) bildenden Innen- und Außenrohre Rohrschellen (15) oder dergleichen vorgesehen sind.8. Device according to one of claims 2 to 7, characterized in that pipe clamps (15) or the like are provided for connecting the alternating current source (5) to the inner and outer pipes forming the electrodes (3, 4). 9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Wasserführung (2) mit dem äußeren Ende des Innenrohres (23) sowie mit der seitlichen Anschlußöffnung (25) des Außenrohres (20) beidseits eines in einer Wasserleitung (9) befindlichen Absperrhahnes (10) angeschlossen sind und daß in den Zuleitungen zu dem Innenrohr (23) und dem Außenrohr (20) vorzugsweise jeweils ein Absperrhahn (11,11a) vorgesehen ist.9. Device according to one of claims 1 to 8, characterized in that the water guide (2) is connected to the outer end of the inner pipe (23) and to the lateral connection opening (25) of the outer pipe (20) on both sides of a shut-off valve (10) located in a water pipe (9) and that a shut-off valve (11, 11a) is preferably provided in each of the supply lines to the inner pipe (23) and the outer pipe (20). 10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß eine der Elektroden (3,4) elektrisch mit dem Rohrleitungssystem verbunden ist.10. Device according to one of claims 1 to 9, characterized in that one of the electrodes (3, 4) is electrically connected to the pipeline system. 11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Wasserführung (2) eine Durchflußmeßeinrichtung mit wenigstens einem Temperatursensor (18,19) vorgesehen ist.11. Device according to one of claims 1 to 10, characterized in that a flow measuring device with at least one temperature sensor (18, 19) is provided in the water guide (2). 12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der oder die Temperatursensoren (18,19) außenseitig an der Wasserführung (2) , insbesondere zumindest ein Temperatursensor im obersten Bereich der Wasserführung (2) vorgesehen ist.12. Device according to claim 11, characterized in that the temperature sensor or sensors (18, 19) are provided on the outside of the water guide (2), in particular at least one temperature sensor is provided in the uppermost region of the water guide (2). 13. Vorrichtung nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß bei einer etwa vertikalen Montage der Wasserführung (2) mit obenliegender Wirbelkammer (28) ein Temperatursensor (19) etwa bei dieser Wirbelkammer (28) und gege-0 benenfalls ein weiterer Temperatursensor (18) beim äußeren, unteren Ende des Innenrohres (23) angeordnet sind.13. Device according to claim 11 or 12, characterized in that in the case of an approximately vertical installation of the water guide (2) with a vortex chamber (28) at the top, a temperature sensor (19) is arranged approximately at this vortex chamber (28) and, if necessary, a further temperature sensor (18) is arranged at the outer, lower end of the inner tube (23). 14. Vorrichtung nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß bei einer etwa horizontalen Montage der Wasserführung (2) ein Temperatursensor vorzugsweise oberseitig am Außenrohr, insbesondere im Bereich der Wirbelkammer (28) und/oder im Bereich des T-Stückes (24) und gegebenenfalls ein weiterer Temperatursensor bei der äußeren Verbindungsleitung zu dem Innenrohr (23) oder dem Außenrohr vorgesehen sind.14. Device according to claim 11 or 12, characterized in that when the water guide (2) is mounted approximately horizontally, a temperature sensor is preferably provided on the top of the outer pipe, in particular in the area of the swirl chamber (28) and/or in the area of the T-piece (24) and, if necessary, a further temperature sensor is provided on the external connecting line to the inner pipe (23) or the outer pipe. 15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß vorzugsweise zwei an unterschiedlichen, insbesondere höhenunterschiedlichen Stellen der Was-5 serführung (2) angeordnete Temperatursensoren (18,19) vor-15. Device according to one of claims 11 to 14, characterized in that preferably two temperature sensors (18, 19) are provided, arranged at different, in particular height-different locations of the water guide (2). gesehen sind, die an eine Temperaturdifferenz-Meßeinrichtung (16) angeschlossen sind.which are connected to a temperature difference measuring device (16). 16. Vorrichtung insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Wechselstromquelle (5) einen Transformator (29) aufweist, der primärseitig an ein Wechselstromnetz und sekundärseitig direkt an die Elektroden (3,4) angeschlossen ist.16. Device in particular according to one of claims 1 to 15, characterized in that the alternating current source (5) has a transformer (29) which is connected on the primary side to an alternating current network and on the secondary side directly to the electrodes (3,4). 17. Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß der Transformator (29) primärseitig an eine Phasenanschnittsteuerung (31) angeschlossen ist.17. Device according to claim 16, characterized in that the transformer (29) is connected on the primary side to a phase control (31). 18. Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Phasenanschnittsteuerung in einer Wechselstromzuleitung zu dem Transformator (29) einen Brückengleichrichter (37) aufweist, der mit seinen Gleichstromanschlüssen mit der Kathode und der Anode eines Thyristors (34) und mit seinen Wechselstromanschlüssen einerseits an das Wechselspannungsnetz und andererseits an die Primärwicklung (30) des Transformators (29) angeschlossen ist.18. Device according to claim 17, characterized in that the phase control in an alternating current supply line to the transformer (29) has a bridge rectifier (37) which is connected with its direct current connections to the cathode and the anode of a thyristor (34) and with its alternating current connections on the one hand to the alternating voltage network and on the other hand to the primary winding (30) of the transformer (29). 19. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß die an die Elektroden (3,4) angeschlossene Wechselstromquelle (5) ein Schaltnetzteil mit vorzugsweise symmetrischer Wechselspannung am Elektrodenanschluß aufweist.19. Device according to one of claims 1 to 16, characterized in that the alternating current source (5) connected to the electrodes (3, 4) has a switching power supply with preferably symmetrical alternating voltage at the electrode connection. 20. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß die an die Elektroden (3,4) angelegte Wechselspannung amplitudenunsymmetrisch bei gleichen zeitlichen Integralen der positiven und der negativen Spannungsimpulse ist.20. Device according to one of claims 1 to 19, characterized in that the alternating voltage applied to the electrodes (3, 4) is amplitude-asymmetrical with the same time integrals of the positive and negative voltage pulses. &Lgr; 6&Lgr; 6 21. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Frequenz der an die Elektroden (3,4) angelegten Wechselspannung im niederfequenten Bereich, z.B. zwischen einigen Hertz bis zu einigen hundert Hertz liegt, vorzugsweise im Bereich um 50 Hertz.21. Device according to one of claims 1 to 20, characterized in that the frequency of the alternating voltage applied to the electrodes (3, 4) is in the low frequency range, e.g. between a few hertz and a few hundred hertz, preferably in the range around 50 hertz. PatentanwaltPatent Attorney Herr Rechts- und Patentanwalt Henrich Borjes-Pestalozza
als Vertreter für Herrn Patentanwalt Hans Schnitt
Geschäftsnummer: "3.1.5. Nr. 69/92 (§ 46 PatAnwO)"Mr Henrich Borjes-Pestalozza, Attorney and Patent Attorney
as representative for patent attorney Hans Schnitt
Reference number: "3.1.5. No. 69/92 (§ 46 PatAnwO)"