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Dokumentenidentifikation DE102005048768B4 19.07.2007
Titel Einrichtung zum Verdampfen von Wasser mittels elektrischer Beheizung
Anmelder Berghänel Elektrotechnik, 09119 Chemnitz, DE
Erfinder Berghänel, Dietmar, Dr.-Ing., 09119 Chemnitz, DE;
Kustov, Nikolay, Dipl.-Ing., 09130 Chemnitz, DE
Vertreter Findeisen Hübner Neumann, 09112 Chemnitz
DE-Anmeldedatum 10.10.2005
DE-Aktenzeichen 102005048768
Offenlegungstag 19.04.2007
Veröffentlichungstag der Patenterteilung 19.07.2007
Veröffentlichungstag im Patentblatt 19.07.2007
IPC-Hauptklasse F22B 1/28(2006.01)A, F, I, 20051010, B, H, DE

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Verdampfen von Wasser mittels elektrischer Beheizung, insbesondere zur Anwendung in elektrischen Hausgeräten und Elektrowerkzeugen, bei der der Dampf mit einem Schlauch oder einer Rohrleitung zu einem vom Dampferzeuger entfernten Sammler geleitet wird.

Aus DE 10358940 A1 ist bekannt, mit einem Minimum an Komponenten tropfenfreien Dampf zu erzeugen. Nachteilig an einer derartigen Lösung ist, dass sich dann, wenn der Dampf mit einem Schlauch oder einer Rohrleitung zu einem vom Dampferzeuger entfernten Ort geleitet wird, in dem Schlauch oder der Rohrleitung Kondensat bildet. Dieses Kondensat führt zur nicht gewollten Tropfenbildung im Wasserdampf. Es ist zwar möglich, mit Hilfe einer Düse am Dampfaustritt die Wassertropfen mit dem Wasserdampf, der an dieser Stelle eine sehr hohe Geschwindigkeit hat, zu zerstäuben. Allerdings werden dadurch die Druckverhältnisse im System so nachteilig verändert, dass sicherheitstechnische Komponenten sowie druckfester Aufbau einer kostengünstigen Lösung entgegenstehen. Sich lösende feste Bestandteile aus mineralischen Rückständen im Verdampfer verstopfen leicht die Düse.

Es sind auch Untersuchungen bekannt, dem Dampfschlauch einen sehr großen Querschnitt zu geben, dass das Kondensat infolge niedriger Dampfgeschwindigkeit wieder in den Dampfgenerator zurückläuft. Nachteilig an dieser Lösung ist, dass ein Dampfschlauch mit großem Querschnitt schwer verlegbar ist und nur mit Steigung verlegt werden darf.

Ein in der US 2815593 beschriebenes System beschreibt einen Abzweig für rücklaufendes Kondensat und soll ausschließlich der Absonderung von Kondensat in einem Drucksystem dienen. Nachteilig hierbei ist, dass bereits kleinste Verunreinigungen, wie im Leitungswasser enthalten, das System unbrauchbar machen. Es muss unbedingt mit destilliertem Wasser gearbeitet werden und auch dann ist eine zufriedenstellende Funktion fraglich.

Die aus US 2160421 bekannte Anordnung ist nicht geeignet, sprudelndes Wasser und Verunreinigungen aus dem Waserdampf zu separieren.

Bei einem Dampferzeuger, der bei atmosphärischem Druck arbeitet, wie aus DE 69708943 T2 bekannt, handelt es sich um eine Lösung für industrielle Anwendung mit regelmäßigen Wartungsintervallen zur Entkalkung. Ein lebenslang wartungsfreier Betrieb ist mit diesem Dampferzeuger nicht möglich.

Letztlich ist aus JP 200 220 9971 ein System bekannt, das mit hohem Dampfdruck arbeitet, wobei der Dampfaustritt unmittelbar am Verdampfer erfolgt. Eine räumliche Trennung von Dampfgenerator und Verbrauchsstelle mit einem drucklosen System, wie für Hausgeräte (Waschmaschinen, Wäschetrockner) notwendig, ist mit diesem System nicht möglich.

Aufgabe der Erfindung ist eine Einrichtung zum Verdampfen von Wasser mittels elektrischer Beheizung, mit der auf einfachste Weise und drucklos tropfenfreier Dampf zur Anwendung in elektrischen Hausgeräten und Elektrowerkzeugen erzeugt wird und bei der mineralische Anteile, die zum Beispiel durch abgelöste Rückstände kalkhaltigen Wassers im Dampf enthalten sind, vor dem Dampfaustritt abgesondert werden.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch die Merkmale des Hauptanspruchs gelöst. Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen dargestellt.

Der Vorteil der Erfindung besteht darin, dass auf einfachste Weise und drucklos tropfenfreier Dampf erzeugt wird und die Wassertropfen dem System zum Verdampfen wieder zugeführt werden, wobei sich im Schlauch oder der Rohrleitung kein Kondensat bildet, wenn der Dampf zu einem vom Dampferzeuger entfernten Ort geleitet wird. Ein weiterer Vorteil ist, dass mineralische Rückstände aus dem Verdampfer vom Dampf getrennt, in einem Behälter gesammelt und somit die Selbstreinigung des Systems unterstützt wird.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispieles näher erläutert. Die dazugehörigen Zeichnungen zeigen in

1 den prinzipiellen Aufbau des Sammlers in der Zusammenschaltung mit allen Bauteilen,

2 und 3 den Sammler in anderen Ausführungsformen.

In einem Wasserbehälter 1 befindet sich das zu verdampfende Wasser, das von einer Pumpe 3 über einen Wasserschlauch 2 angesaugt und einen Spritzschlauch 4 in einen Verdampfer 5 eingespritzt wird. Der erzeugte Wasserdampf kommt über einen Dampfschlauch 6 und einen Rohrstutzen 7 in einen Sammler 8 und steht an einer Öffnung 9 tropfenfrei zur Verfügung. Der Sammler 8 ist ein Hohlkörper in runder oder eckiger Form. Sich im Dampfschlauch 6 bildende Tropfen aus Kondensat sowie im Dampf enthaltene gelöste mineralische Rückstände aus dem Verdampfer 5 werden an einer Prallplatte 11 abgeschieden und, bedingt durch einen Neigungswinkel 14, der üblicherweise ungefähr 5° bis 10° beträgt, über einen Rücklaufstutzen 10 sowie einen Rücklaufschlauch 12 in den Wasserbehälter 1 geführt. Während die Wassertropfen im Wasserbehälter 1 erneut der Verdampfung zugeführt werden, setzen sich mineralische Rückstände 13 am Boden des Wasserbehälters 1 ab. Bei der Neufüllung des Wasserbehälters 1 können die mineralischen Rückstände 13 entfernt werden.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist der Rücklaufstutzen 10 auf der Seite des Rohrstutzens 7 angeordnet. In dieser Ausführung ist der Sammler 8 um den Neigungswinkel 14 nach oben geneigt.

In einer weiteren sehr vorteilhaften Ausführung ist der Sammler 8 als offenes System ausgeführt und kann auf diese Weise konstruktiv einfach in einem Gerätegehäuse integriert werden. Versuche haben ergeben, dass das offene System auch ohne die Prallplatte 11 für einfache Anwendungszwecke gute Ergebnisse bringt.

Es ist üblich, bei einem Verdampfer 5 mit einer Leistung von 2 Kilowatt einen Dampfschlauch 6 mit einem lichten Durchmesser von 5 Millimetern zu verwenden. Dann gilt der Verdampfer 5 als drucklos. Der Durchmesser des Rücklaufschlauches 12 kann 1,5 bis 2 mal kleiner sein als der Durchmesser des Dampfschlauches 6, da ein kleiner Teil der Dampfmenge die Wassertropfen und mineralischen Rückstände in den Behälter 1 drückt. Das gilt für den Fall, dass z.B. die Öffnung 9 mit 10 Millimeter Durchmesser doppelt so groß ist wie der des Rohrstutzens 7. Versuche haben ergeben, dass die erfindungsgemäße Einrichtung bei einer Länge des Dampfschlauches 6 von 2 Metern noch gute Ergebnisse zeigt. Dadurch kann man auch bei Großgeräten den Dampf in schwer zugängige Stellen führen, ohne Probleme mit der Kondensatbildung im Dampfschlauch 6 zu bekommen.

Der drucklose Betrieb des Systems gestattet die Ausführung des Verdampfers 5 in einfachster Weise, z.B. aus Edelstahlblech und dadurch besonders massearm.

1
Wasserbehälter
2
Wasserschlauch
3
Pumpe
4
Spritzschlauch
5
Verdampfer
6
Dampfschlauch
7
Rohrstutzen
8
Sammler
9
Öffnung
10
Rücklaufstutzen
11
Prallplatte
12
Rücklaufschlauch


Anspruch[de]
Einrichtung zum Verdampfen von Wasser mittels elektrischer Beheizung, bei der ein Wasserbehälter (1) über einen Wasserschlauch (2), eine Pumpe (3) und einen Spritzschlauch (4) mit einem Verdampfer (5) verbunden ist, wobei der Verdampfer (5) über einen Dampfschlauch (6) mit einem Rohrstutzen (7) eines extern angeordneten Sammlers (8) verbunden ist, an der Unterseite des Sammlers (8) ein Rücklaufstutzen (10) angebracht ist und die Unterseite des Sammlers (8) einen Neigungswinkel von 5° bis 10° gegenüber der Horizontalen (8) aufweist, am Rücklaufstutzen (10) ein Rücklaufschlauch (12), der in den Wasserbehälter (1) führt, angeordnet ist und der Durchmesser der zur Abgabe des Wasserdampfs vorgesehenen Öffnung (9) des Sammlers (8) doppelt so groß ist wie der Durchmesser des Rohrstutzens (7). Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass im Sammler (8) eine Prallplatte (11) angeordnet ist. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der lichte Durchmesser des Rücklaufschlauches (12) kleiner als der lichte Durchmesser des Dampfschlauches (6) ist. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Sammler (8) ein offenes System ist. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Dampfschlauch (12) eine Länge bis zu zwei Metern hat. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Verdampfer (5) besonders massearm aus Edelstahlblech ist.






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