DE19719622A1 - Verfahren und Schaltkreis zum Steuern der elektrischen Heizung in einem Wasserdestilliergerät - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Steuern einer elek­ trischen Wasserheizung in einem Destilliergerät, welches eine Kondens-Rohrschlaufe und die Heizung umfaßt. Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft einen elektrischen Schaltkreis zur Durchführung eines solchen Verfahrens.

Allgemein liegt die Erfindung auf dem Gebiet der Flüssigkeits­ reinigung - und spezieller - der Trennung des Wassers von Verunreinigungen durch Wasserdestillation.

Wenigstens einigermaßen reines Trinkwasser ist eine absolute Lebensnotwendigkeit, und sauberes, frisch-schmeckendes Trink­ wasser gehört zur Lebensfreude. Die meisten Personen in hoch­ entwickelten Ländern wie z. B. den Vereinigten Staaten haben ständigen Zugang zu sicherem Trinkwasser. Aber selbst in Ge­ bieten, die geeignetes Wasser für den menschlichen Konsum haben, kann solches Wasser Mineralien, z. B. Eisen und Calcium, und/oder Chemikalien und andere Substanzen enthalten.

Während solche nicht aus Wasser bestehenden Bestandteile Men­ schen nicht schaden mögen, so teilen sie doch oft dem Wasser einen Geschmack oder mit, den einige als unangenehm betrach­ ten, und normalerweise qualitativ hochstehendes Trinkwasser enthält manchmal Bakterien oder andere Mikroorganismen, die dem Wasser einen schlechten Geschmack mitteilen oder dessen Qualität in anderer Weise beeinträchtigen. Oft beruht eine solche Eventualität auf einer zeitweiligen Störung in der Wasseraufbereitungsanlage, und selbst wenn reines, geschmacks­ freies, geruchsfreies Wasser leicht zur Verfügung steht, ist destilliertes Wasser für Dampfbügeleisen, Kraftfahrzeugmotor­ kühlsysteme und dergleichen nützlich, wo es wünschenswert ist, Absetzungen von Mineralien zu vermeiden.

Eine bekannte Vorgehensweise zum Trennen des Wassers von Ver­ unreinigungen ist Destillation. Destillation schließt das Kochen des Wassers zum Bilden von Wasserdampf und anschließen­ des Kühlen des Wasserdampfs auf eine Temperatur unterhalb der Kondensationstemperatur ein. Die entstehende Flüssigkeit, die manchmal als Kondensat bezeichnet wird, wird zum Trinken oder dergleichen gesammelt. Destillation trennt reines Wasser von mitgeführten Mineralien und anderen potentiell schlecht­ schmeckenden Verunreinigungen, und neben der Verbesserung der sensorischen Qualität des Wasser, sind die hohen Temperaturen, die bei diesem Prozeß auftreten, ausreichend, um viele poten­ tiell schädliche Mikroorganismen zu töten. Der Stand der Tech­ nik umfaßt viele Destilliergeräte, von denen behauptet wird, daß sie gereinigtes Trinkwasser durch Destillation schaffen.

Aspekte der Ingenieurspraxis auf dem Gebiet der Destillierge­ räte beziehen sich auf die Steuerung der elektrischen Energie bei solchen Bauarten von Destilliergeräten, die solche Energie zum Wasserheizen verwenden. Es ist üblich, irgendeine Art von Thermostaten zu verwenden, um die Heizungsspirale abzuschal­ ten, wenn der Wasserpegel unerwünscht niedrig wird. Und wäh­ rend der Zusammenhang von Rohwasserbehälter, Heizung und Ther­ mostat in verschiedener Weise gelöst wird, sind solche Lösun­ gen zustandsabhängig. Dies bedeutet, daß die Steuerung auf der An- oder Abwesenheit eines bestimmten Zustands, beispielsweise des Temperatur- oder Wasserpegels, beruht. Einige Beispiele werden helfen, diesen Punkt zu erhellen.

In dem US-Patent 4 861 435 (Sweet Jr.) ist anerkannt, daß es nicht klug ist, die elektrische Heizung während des Zustands unerwünscht niedrigen Speisewassers weiterzubetreiben. Ein Thermostat ist nahe der Heizung montiert, um eine solche Hei­ zung abzuschalten, wenn dieser Fall eintritt. Ein Vorratstank­ thermostat betätigt ein Magnetventil, um kaltes Wasser in einen solchen Tank zu leiten, wenn dessen Temperatur zu hoch wird.

Das US-Patent 4 622 102 (Diebel) verwendet eine Lösung für die Heizungssteuerung, die von dem Gewichtszustand statt dem Was­ serpegel abhängt. Wenn sich die Menge Speisewasser auf einen bestimmten Pegel vermindert, bewegt sich die Behälterabstüt­ zung (unter Federkraft), und ein Ventil öffnet sich, um mehr Wasser einzulassen. Wenn der Wasserstand unerwünscht niedrig wird, bewegt sich die Behälterabstützung um eine weitere Strecke, und das Destilliergerät wird abgeschaltet. Es ist offensichtlich, daß dieses bekannte Destilliergerät einen geringsten aber signifikanten Pegel Rohwasser benötigt, um einen Destillierzyklus zu beginnen.

Offensichtlich ist bei keinem der beiden obengenannten Destil­ liergeräten eine Maßnahme zum Abschalten des Destilliergeräts in dem Fall getroffen, in dem die Heizung defekt ist und keine oder zu wenig Wärme erzeugt. Auch ist nichts dazu vorgesehen, das Destilliergerät in dem Fall einer Thermostatenfehlfunktion abzuschalten, und anscheinend ist das letztgenannte bekannte Destilliergerät für den typischen Haushaltsbenutzer zu komplex und teuer.

Ein anderer Aspekt gewisser, zum Stand der Technik gehörender Destilliergeräte besteht darin, daß sie schwierig zu reinigen sind. In dem Destilliergerät, welches in dem US-Patent 4 269 663 offenbart ist, sind die Heizung, der Thermostat und die Rohwasserabteilung als eine integrale Einheit konfiguriert, bei der nicht beabsichtigt ist, von dem Benutzer auseinander­ genommen zu werden. Das Destilliergerät gemäß US-Patent 4 110 170 ist anscheinend besonders beschwerlich zu reinigen. Zu­ mindest muß man die obenauf montierte Vorheizabteilung mit deren Kondensorrohrschlange entfernen.

Und ein Problem bei gewissen bekannten Destilliergeräten be­ steht darin, daß sie ganz oder im wesentlichen trocken ausko­ chen können. Das Trockenauskochen ist unerwünscht (und das entsprechende Zurückhalten einer kleinen Menge Wasser in der Kochkammer ist wünschenswert), weil eine Trockenauskochkammer Mineralniederschläge oder -ablagerung enthält. Solche Nieder­ schläge sind schwierig oder zumindest beschwerlich zu entfer­ nen.

Noch eine andere Charakteristik wenigstens des Destillierge­ räts, welches in US-Patent 3 935 077 gezeigt ist, besteht darin, daß die Heizung und ein Lüfter gemeinsam ein- und aus­ geschaltet werden. Der Erfinder erkannte nicht, wie das Di­ stilliergerät überhitze abschalten soll und noch vermieden wird, daß zusätzliche Hitze der Einheit zugeführt wird.

Ein verbesserter elektrischer Schaltkreis und ein entsprechen­ des Verfahren, bei dem die Steuerung nicht nur auf einem Zu­ stand oder einem Satz Betriebszustände beruht, welches die Möglichkeit einer nicht funktionierenden Heizung in Rechnung stellt und welches dem zugehörenden Destilliergerät erlaubt, mit einem einschiebbaren, leicht entfernbaren, leicht zu rei­ nigenden Rohwasserbehälter zu konfigurieren, wäre ein wesent­ licher Fortschritt auf diesem Gebiet.

Es ist eine Aufgabe der Erfindung, einen verbesserten Schalt­ kreis und ein Verfahren für ein Destilliergerät vorzusehen, welche einige der Probleme und Nachteile des Standes der Tech­ nik überwinden.

Eine andere Aufgabe der Erfindung besteht darin, einen verbes­ serten Schaltkreis und ein Verfahren vorzusehen, welche einen anderen Parameter als einen bestimmten Zustand, z. B. Tempera­ tur oder Gewicht, benutzen, um ein Destilliergerät zu steuern.

Eine andere Aufgabe der Erfindung besteht darin, einen verbes­ serten Schaltkreis und ein verbessertes Verfahren zu schaffen, welche redundante Abschaltmerkmale verwenden.

Noch eine andere Aufgabe der Erfindung besteht darin, einen verbesserten Schaltkreis und ein Verfahren zu schaffen, welche eine bescheidene Menge Wasser in dem Kochgefäß am Ende des Wasserkochens behalten.

Wiederum eine andere Aufgabe der Erfindung besteht darin, einen verbesserten Schaltkreis und ein Verfahren zu schaffen, die bequem zu benutzen sind.

Noch eine andere Aufgabe der Erfindung besteht darin, einen verbesserten Schaltkreis und ein Verfahren zu schaffen, welche es erlauben, den Rohwasserbehälter und die integrale Heizung so zu konfigurieren, daß diese leicht zur Benutzung einge­ steckt werden und für gelegentliches Besprengen entfernt wer­ den können.

Noch eine Aufgabe der Erfindung besteht darin, einen verbes­ serten Schaltkreis und ein Verfahren zu schaffen, welche kei­ nen speziellen Mindestwasserpegel benötigen, um den Distil­ lierzyklus in Gang zu setzen.

Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin, einen ver­ besserten Schaltkreis und ein Verfahren zu schaffen, welche die Überhitze des Destilliergeräts abgeben, während sie noch vermeiden, daß dem Destilliergerät Hitze zugeführt wird.

Eine weitere Aufgabe der Erfindung liegt darin, einen verbes­ serten Schaltkreis und ein Verfahren vorzusehen, welche ausge­ wählt sind, um das Destilliergerät in dem Fall einer Thermo­ statfehlfunktion abzuschalten. Wie diese und andere Aufgaben gelöst werden, geht aus der nachfolgenden Beschreibung und aus den Zeichnungen hervor.

Die Erfindung betrifft ein Destilliergerät, das primär zur häuslichen Nutzung vorgesehen ist, um Rohwasser, d. h. Wasser, welches aus der Leitung abgezapft ist, zu reinigen. Das De­ stilliergerät umfaßt eine Kondensrohrschlange, welche dem verdampften Wasser (d. h. Dampf) Wärme entzieht und dadurch das Wasser von seiner Dampfphase zu seiner flüssigen Phase umwan­ delt. Das Destilliergerät umfaßt auch einen elektrischen Steu­ erschaltkreis und eine Heizung, die einem solchen Schaltkreis zum Erhitzen des Wassers bis zu dessen Siedepunkt und zu des­ sen Verdampfen in Dampf mit einer Temperatur über dem Siede­ punkt verbunden ist. Die zuerst beschriebene Aspekte des neuen Verfahrens umfassen Schritte, die verwendet werden, um eine Menge Wasser während der normalen Betriebsweise des Destil­ liergeräts zu destillieren. Das Verfahren zum Steuern der Leistungszufuhr zu der Heizung umfaßt die Schritte des Akti­ vierens eines Zeitgeberschaltkreises, um die Heizung einzu­ schalten, des Erhöhens der Temperatur der Rohrschlange und des Überbrückens des Zeitgeberschaltkreises, wenn die Rohrschlan­ gentemperatur auf einen vorbestimmten Wert ansteigt, der hier als erste Rohrschlangentemperatur bezeichnet ist. Die Heizung wird abgeschaltet, wenn die Heizungstemperatur auf einen vor­ bestimmten Wert ansteigt. Bei einem sehr bevorzugten Verfahren umfaßt der Abschaltschritt den Zustandswechsel des Rohrschlan­ gentemperaturfühlers in temperaturfühlender Beziehung zu der Rohrschlange. Unter einem spezielleren Aspekt des Verfahrens steigt die Heizungstemperatur auf einem solchen Wert nur an, wenn das Wasser in dem Rohwasserbehälter zur Neige geht. Unter diesem Umstand ist das Wasser nicht mehr in genügender Menge verfügbar, um genügend Kühleffekt auf die Heizung und deren unmittelbare Umgebung auszuüben.

Unter anderen speziellen Aspekten der Erfindung wird der Zeit­ geberschaltkreis während eines ersten Zeitintervalls, z. B. einer halben Stunde, einer Stunde usw. aktiviert. Die Schritte des Aktivierens und Überbrückens werden zu entsprechenden Zeiten eingeleitet, die einen Abstand zueinander haben und ein zweites Zeitintervall definieren bzw. begrenzen, welches ge­ ringer als das erste Zeitintervall ist. Der Schritt des Über­ brückens umfaßt den Zustandswechsel eines Rohrschlangentempe­ raturfühlers, der in temperaturerfassender Beziehung zu der Rohrschlange montiert ist. Bei einer speziellen Ausführungs­ form wechselt der Zustand des Rohrschlangentemperaturfühlers von dem offenen zu dem geschlossenen, wenn die Rohrschlangen­ temperatur auf die erste Rohrschlangentemperatur, z. B. 71,11 °C (160°F) ansteigt. Der Schritt des Erhöhens der Temperatur der Rohrschlange umfaßt das Strömen erhitzten Wassers durch die Rohrschlange.

Unter anderen Aspekten des neuen Verfahrens umfaßt das Destil­ liergerät einen Lüfter in Luftströmungsverbindung zu der Rohr­ schlange, und der Aktivierungsschritt schließt ein Einschalten des Lüfters ein, wenn der Zeitgeberschaltkreis eingeschaltet ist. Und der Schritt des Abschaltens schließt ein Abschalten des Lüfters ein, wenn die Rohrschlangentemperatur auf einen zweiten vorbestimmten Wert abnimmt, z. B. eine zweite Rohr­ schlangentemperatur von 68,33°C (155°F). Aber was immer die numerischen Werte dieser Temperaturen sind, ist die zweite Rohrschlangentemperatur niedriger als die erste Rohrschlangen­ temperatur. Unter einem spezielleren Aspekt umfaßt das neue Verfahren den Schritt, daß der gesamte Steuerschaltkreis (ein­ schließlich der damit verbundenen Heizung) funktionslos ge­ macht wird, wenn die Temperatur der Rohrschlange auf die zwei­ te Rohrschlangentemperatur absinkt.

Andere Aspekte des neuen Verfahrens werden genutzt, wenn der Destilliergerätbetrieb eingeleitet wird, obwohl der Rohwasser­ behälter eine geringe Wasser oder sogar kein Wasser enthält. Die Einleitung des Betriebs des Destilliergeräts unter solchen Zuständen erfolgt üblicherweise aus Versehen. Das Verfahren umfaßt die Schritte des Aktivierens eines Zeitgeberschaltkrei­ ses, um die Heizung während eines Zeitintervalls einzuschal­ ten. Die Temperatur der Kondensrohrschlange wird erfaßt, und die Heizung wird abgeschaltet, wenn zum Ende des Zeitinter­ valls die Rohrschlangentemperatur nicht auf einen vorbestimm­ ten Wert ansteigt.

Der neue elektrische Schaltkreis umfaßt ein normalerweise offenes elektromagnetisches Relais mit einer Relaisspule und elektrischen Kontakten, die zum Einschalten der Heizung ge­ schlossen werden, wenn das Relais eingeschaltet wird. Ein Festkörperschaltdevice wie ein Transistor ist vorgesehen, um die Relaisspule mit einer elektrischen Stromversorgungsquelle zu verbinden. Ein Zeitgeber und ein Rohrschlangentemperatur­ fühler sind dem Schaltdevice parallel geschaltet, und zwar speziell der Basis des Transistors. Der Heizungstemperaturfüh­ ler liegt in Serie zu der Heizung.

Ein START-Betätigungsknopf aktiviert den Zeitgeberschaltkreis, der daraufhin Spannung an die Basis des Transistors legt, wodurch dieser Transistor in einen Leitzustand wechselt. Die Transistorleitung schaltet die Relaisspule ein und schließt die Relaiskontakte, wodurch die Heizung eingeschaltet wird. Rohwasser wird dadurch erhitzt und infolge der Hitze in dem entstehenden Dampf steigt die Temperatur in der Kondensrohr­ schlange an.

Wenn der Rohrschlangentemperaturfühler eine vorbestimmte Tem­ peratur erreicht, die zu der Temperatur der Kondensrohrschlan­ ge in Beziehung steht, wechselt der Zeitgeberschaltkreis sei­ nen Zustand (z. B. von dem offenen zu dem geschlossenen) und fährt fort, der Basis des Transistors Spannung zuzuführen, obwohl der Zeitgeberschaltkreis "Zeit abgelaufen" angeben kann. Und wenn das Wasser in dem Behälter im wesentlichen verbraucht ist, steigt die Temperatur der Heizung und des Heizungstemperaturfühlers auf Werte über solchen an, die vor­ herrschen, wenn eine erhebliche Wassermenge in dem Behälter ist. Wenn der Heizungstemperaturfühler die Temperatur er­ reicht, bei der er seinen Zustand (z. B. von dem geschlossenen zu dem geöffneten) ändert, wird die Heizung abgeschaltet.

Andere Aspekte der Erfindung werden in der nachfolgenden spe­ ziellen Beschreibung und in den Zeichnungen ausgeführt.

Die Zeichnung umfaßt fünf Figuren, die darstellen:

Fig. 1 ist eine schaubildliche Ansicht auf ein typisches De­ stilliergerät, mit dem der neue Schaltkreis benutzt werden kann.

Fig. 2 ist eine Seitenansicht des Destilliergeräts gemäß Fig. 1, bei dem das destillierte Wasser aufnehmende Gefäß entfernt und die Tür geöffnet ist, die sonst den Bereich abdeckt, der einen Rohwasserbehälter aufnimmt.

Fig. 3 ist eine perspektivische Ansicht auf einen typischen Rohwasserbehälter, der mit dem Destilliergerät nach Fig. 1 und 1 verwendbar ist. Oberflächen von Teilen sind mit unterbroche­ nen Außenlinien dargestellt.

Fig. 4 ist eine Ausführungsform eines elektrischen Schaltkrei­ ses für ein Destilliergerät zur Verwendung mit 120 V Stromver­ sorgung.

Fig. 5 ist eine andere Ausführungsform eines elektrischen Schaltkreises für ein Destilliergerät zur Benutzung mit einer 240 V Stromversorgung.

Detaillierte Beschreibungen der bevorzugten Ausführungsformen

Vor der Beschreibung des neuen elektrischen Schaltkreises 10 und Verfahrens ist es hilfreich, ein Verständnis einiger Aspekte eines Destilliergeräts 11 zu vermitteln, bei dem der elektrische Schaltkreis 10 und das Verfahren besonders geeig­ net sind. Es wird zunächst auf die Fig. 1-3 Bezug genommen, in denen ein Destilliergerät 11 eine Basis 13 und ein Gehäuse 15 hat, welches sich aufwärts von einer solchen Basis 13 er­ streckt. Das Gehäuse 15 umfaßt einen zentralen Sockelteil 17, Wände 19, die einen Behälteraufnahmebereich 21 und eine Tür 23 bilden, die einen solchen Bereich 21 einschließen. Rohwasser, welches in den Behälter 23 eingebracht ist, wird durch Ein­ schalten der Heizung 25 verdampft, und der entstehende Dampf wird durch eine Rohrschlange 27 kondensiert, die durch einen Lüfter 29, der in Luftströmungsverbindung zu einer solchen Rohrschlange 27 steht, gekühlt wird. Die Richtung der Luft­ strömung ist durch die Pfeile 31, 32 angegeben. Ein Gefäß 33 ist in der Abteilung 35 angeordnet und nimmt das destillierte Wasser auf, welches direkt von dem Ende 37 der Rohrschlange 27 tropft. Das auf dem Sockelteil montierte Schaltbrett 39 umfaßt Steuerknöpfe, um das Destilliergerät 11 zu betreiben.

Wie in den Fig. 2, 4 und 5 gezeigt, ist ein Rohrschlangentem­ peraturfühler 43 in temperaturfühlender Verbindung zu der Kondensrohrschlange 27 montiert. Solch ein Temperaturfühler bzw. solche thermoelektrische Meßvorrichtung 43 ist von der Bimetallbauart und normalerweise bei Umgebungstemperatur of­ fen. Wenn die Temperatur der Kondensrohrschlange 27 auf einen ersten vorbestimmten Wert ansteigt (wegen des Dampfes, der darin zu Wasser kondensiert wird), schließt der Temperaturfüh­ ler 43. Ein beispielhafter Wert ist 71,11°C (160°F).

Wie in Fig. 4 und 5 gezeigt, ist auch ein Heizungstemperatur­ fühler TS1 in temperaturfühlender Verbindung zu der Heizung 25 montiert. Der Heizungstemperaturfühler TS1, ebenfalls von der Bimetallbauart, ist normalerweise bei Umgebungstemperatur geschlossen. Wenn die Temperatur der Heizung 25 auf einen vorbestimmten Wert ansteigt (weil nicht genügend Wasser in dem Behälter 23 enthalten ist, um die Heizung 25 bei einer niedri­ geren Temperatur zu halten), öffnet der Temperaturfühler TS1. In einer sehr bevorzugten Ausführungsform ist ein solcher Tem­ peraturfühler TS1 in den Anschlußblock 47 eingebaut und bildet einen integralen Bestandteil dieses Blocks, der an dem Roh­ wasserbehälter 23 montiert ist.

Es ist anzuerkennen, daß der Ausdruck "temperaturfühlende Verbindung" nicht notwendigerweise bedeutet, daß die Rohr­ schlange und der Temperaturfühler 43 die gleiche Temperatur haben oder daß die Heizung 25 und ihr Temperaturfühler TS1 die gleiche Temperatur haben. Der Ausdruck bedeutet, daß die Tem­ peraturen der Temperaturfühler 43 und TS1 im allgemeinen pro­ portional den Temperaturen der Rohrschlange 27 bzw. der Hei­ zung 25 sind. Es ist auch anzuerkennen, daß die Verwendung eines im Ruhezustand geöffneten Temperaturfühlers 43 und eines im Ruhezustand geschlossenen Heizungstemperaturfühlers TS1 bevorzugt sind. Jedoch könnten Temperaturfühler 43, TS1, wel­ che den entgegengesetzten Ruhezustand haben, benutzt werden, wenngleich mit dem Aufwand und der Komplexität zusätzlicher Schaltkreise.

Die Fig. 4 und 5 zeigen zwei Ausführungsformen des neuen elek­ trischen Schaltkreises 10, d. h. eines Schaltkreises 10a für 120 V Stromversorgung und eines Schaltkreises 10b für 240 V Stromversorgung. Jeder Schaltkreis 10a und 10b hat einen Erd­ potentialanschluß 51 und zwei Stromversorgungsanschlüsse 53, 55. Gleichrichter 57 stellen eine Gleichstromversorgung für ein Steuerteil 59 zur Verfügung.

Jeder Schaltkreis 10a, 10b umfaßt ein elektromagnetisches Relais 63, welches eine Relaisspule 65 und im Ruhezustand offene elektrische Kontakte 67 aufweist. Wenn die Relaisspule 65 mit Energie versorgt wird, schließen solche Kontakte 67, und elektrische Leistung beaufschlagt die Heizung 25 über die Leitung 69. Eine Festkörperschalteinheit wie ein Transistor Q1 ist vorgesehen, um die Relaisspule 65 mit einer elektrischen Stromquelle zu verbinden. Ein Schaltgeberzeitkreis U1 und der Rohrschlangentemperaturfühler 43 sind mit dem Transistor Q1 parallelgeschaltet, genauer, zu der Basis 75 des Transistors Q1. Der Heizungstemperaturfühler TS1 liegt in Serie zu der Heizung 25.

Zum Betrieb wird der STARTknopf 79 des Schaltkreises 10b vor­ übergehend gedrückt, oder der Schalter 77 des Schaltkreises 10a wird in die MANUELL EIN Stellung 80 bewegt. Jeder dieser beiden Vorgänge aktiviert den Zeitgeber, der den Beginn der ersten und zweiten Zeitintervalle darstellt. Die Aktivierung eines solchen Schaltkreises U1 legt Spannung über die Leitung 81 an die Basis 75 des Transistors Q1 und veranlaßt einen solchen Transistor Q1, in den leitenden Zustand zu schalten. Die Transistorleitung bestromt die Relaisspule 65 und schließt die Relaiskontakte 67, wodurch die Heizung 25 und vorzugsweise der Lüfter 29 mit Strom beaufschlagt werden. Das Rohwasser wird dadurch geheizt, und wegen der Hitze in dem entstehenden Dampf steigt die Temperatur der Kondensrohrschlange 27 an.

Wenn der Rohrschlangentemperaturfühler 43 eine vorherbestimmte Temperatur erreicht, die in einer festen Beziehung zu der Temperatur der Kondensrohrschlange 27 steht, wechselt ein solcher Temperaturfühler 43 seinen Zustand (z. B. von offen zu geschlossen), und ein solcher Wechsel des Zustands stellt das Ende des zweiten Zeitintervalls dar. Der geschlossene Tempera­ turfühler 43 überbrückt den Zeitgeberschaltkreis U1 und setzt die Spannungszufuhr von der Leitung 85 zu der Basis 75 des Transistors Q1 fort, obwohl der Zeitgeberschaltkreis U1 "Zeit­ ablauf" an dem Ende des ersten Zeitintervalls meldet und die Spannung auf der Leitung 81 auf Null fällt. (Es ist anzuerken­ nen, daß bei einer stark bevorzugten Ausführungsform das erste Zeitintervall durch den Schaltkreis bzw. den Schaltungsaufbau in dem Zeitgeberschaltkreis U1 vorherbestimmt ist. Solch ein Zeitintervall kann eine halbe Stunde, eine Stunde oder ähnlich betragen.)

Wenn der größte Teil des Wassers in dem Behälter 23 verdampft ist (weil nur eine geringe Menge Wasser in dem Behälter 23 übrigbleibt), hat eine solche verbleibende kleine Menge eine verminderte Kühlwirkung auf die Heizung 25. Folglich steigt die Temperatur der Heizung 25 und des Heizungstemperaturfüh­ lers TS1 auf Beträge über denen, die vorliegen, wenn eine wesentliche Wassermenge in dem Behälter 23 ist. Wenn der Hei­ zungstemperaturfühler TS1 diese Temperatur erreicht, bei der er seinen Zustand ändert (z. B. von dem geschlossenen in den offenen), wird die Heizung 25 abgeschaltet. Vorzugsweise wird gleichzeitig der Lüfter 29 abgeschaltet.

Um einige der obenbeschriebenen Vorgänge in etwas anderer Weise zu erklären, werden die Schritte des Aktivierens und Überbrückens zu entsprechenden Zeiten ausgelöst, die einen Abstand zueinander haben und ein Zeitintervall zwischen einem zweiten Zeitintervall weniger dem ersten Zeitintervall defi­ nieren, mit anderen Worten sind die Zeiten um ein zweites Zeitintervall beabstandet, das geringer als das erste Zeit­ intervall ist. Der Überbrückungsschritt umfaßt den Wechsel des Zustands des Rohrschlangentemperaturfühlers 43, und der Schritt des Erhöhens der Temperatur der Rohrschlange 27 umfaßt das Strömen von erhitztem Wasserdampf (dargestellt durch Pfeil 31) durch die Rohrschlange 27.

Wenn das meiste Wasser in dem Behälter 23 als Dampf durch die Kondensrohrschlange 27 weggedampft ist, nimmt die Menge des ständig erzeugten Dampfes ab, bis zu wenig Dampf erzeugt wird, um die Rohrschlangentemperatur bei ihrem ersten Wert aufrecht­ zuerhalten. Eine solche Temperatur nimmt auf eine zweite Tem­ peratur, z. B. 68,33°C (155°F), ab, und der Rohrschlangentem­ peraturfühler 43 öffnet und schaltet den Steuerschaltkreis 10a, 10b ab.

Andere Aspekte des neuen Verfahrens werden genutzt, wenn der Betrieb des Destilliergeräts eingeleitet wird (wahrscheinlich unbeabsichtigt), obwohl der Rohwasserbehälter 23 eine geringe Wassermenge oder sogar kein Wasser enthält. Es wird in Erinne­ rung gerufen, daß der Rohrschlangentemperaturfühler 43 offen ist, bis Dampf durch eine solche Rohrschlange 27 strömt und deren Temperatur auf den ersten Wert wie oben angegeben er­ höht. Wenn aber kein Dampf da ist, steigt die Rohrschlangen­ temperatur nicht nennenswert an, und der Temperaturfühler 43 schließt nicht.

Das Verfahren umfaßt Schritte des Aktivierens eines Zeitgeber­ schaltkreises U1, um die Heizung 25 während eines Zeitinter­ valls, d. h. des ersten oben angegebenen Zeitintervalls, ein­ zuschalten. Die Temperatur der Kondensrohrschlange 27 wird erfaßt, und die Heizung 25 wird abgeschaltet, wenn am Ende eines solchen Intervalls die Heizschlangentemperatur nicht auf einen vorherbestimmten Wert, d. h. den ersten vorherbestimmten Wert wie oben angegeben, ansteigt.

Insbesondere unter Bezugnahme auf Fig. 4 unterscheidet sich der Schaltkreis 10a nur geringfügig von dem der Fig. 5. Der Schaltkreis 10a hat einen Dreistellungsschalter 77 mit einer MANUELL EIN-Stellung 80, einer AUS-Stellung 87 und einer AUTO- Stellung 89. Wenn der Schalter 77 sich in der AUTO-Stellung 89 befindet, können der "Stundeneinstell"-Knopf 91, der "Minuten­ einstell"-Knopf 93 und der "Verzögerungseinstell"-Knopf 95 verstellt werden, um zu veranlassen, daß der Schaltkreis 10a zu einem späteren Zeitpunkt ausgelöst wird. Dies ist ein nütz­ liches Merkmal, zumindest in solchen geografischen Gegenden, in denen der Preis für die Kilowattstunde elektrische Energie während eines 24-Stunden-Tags variiert. Der Schaltkreis 10a hat eine Anzeige DS1 mit Leuchtdioden (LED) 97, um die Tages­ zeit sichtbar darzustellen.

Die folgenden Bauteile werden in einer speziellen Ausführungs­ form des Schaltkreises 10a der Fig. 4 verwendet:
TF1 thermische Sicherung
C1 Kond. Elektro 470 µF (MFD) 16 VDC
CR1-3 Diode 1N4001 50 V 1 A
CR5 Diode 1N4148 75 V 0,2 A
CR6-7 Diode 1N4148 75 V 0,2 A
Q1 Transistor 2SC1815
DS1 LED-Anzeige SL-1008-27F
R1 Widerstand 10 Ohm 1/4 W
R2 Widerstand 10 K Ohm 1/4 W
R3 Widerstand 68 Ohm 1/4 W
R4 Widerstand 510 K Ohm 1/4 W
R5 Widerstand 6,8 K Ohm 1/4 W
R6 Widerstand 4,7 K Ohm 1/4 W
R7 Widerstand 1 Ohm 1/4 W
R8 Widerstand 5,2 K Ohm 1/4 W
T1 Transformator PI-28-106
#63 Relais SRUDH-S-1090 M 1
U1 I.C. TMS3468 NL.

Die folgenden Teile werden in einer speziellen Ausführungsform des Schaltkreises 10b gemäß Fig. 5 verwendet:
TF1 thermische Sicherung
C1 Kond. POLY FILM 0,47 µF (MFD) 400 VDC
C2 Kond. Elektro 33 µF (MFD) 16 VDC
C3 Kond. Poly Film 0,1 µF (MFD) 50 V
CR1-4 Diode 1N4005 600 V 1 A
CR5 Zener Diode 1N4744A 15 V 1 W
CR6 Diode 1N4148 75 V 0,2 A
TF1 thermische Sicherung
R1 Widerstand 100 Ohm 1/2 W
R2 Widerstand 470 K Ohm 1/4 W
R3 Widerstand 2M Ohm 1/4 W
R4 Widerstand 4,7 K Ohm 1/4 W
R5 Widerstand 470 Ohm 1/4 W
R6 Widerstand 4,7 K Ohm 1/4 W
R7 Widerstand 1,5 K Ohm 1/4 W
R8 Widerstand 1M Ohm 1/2 W
R9 Widerstand 4,7K Ohm 1/4 W
Q1 Transistor MPS4124
DS1 LED-Lampe TLR-114A
#63 Relais SRUDH-S-118DM
U1 I.C. MC1454BCP.

Während die Prinzipien dieser Erfindung in Verbindung mit speziellen Ausführungsformen beschrieben worden sind, sollte klar verstanden werden, daß diese Beschreibungen nur als Bei­ spiel dienen und den Erfindungsbereich nicht begrenzen sol­ len.

Claims (10)

1. Verfahren zum Steuern einer elektrischen Wasserheizung in einem Destilliergerät, welches eine Kondensrohrschlange (27) und die Heizung (25) umfaßt, wobei das Verfahren folgende Schritte einschließt:

• - Aktivieren eines Zeitgeberschaltkreises (11), um die Heizung (25) einzuschalten;
• - Erhöhen der Temperatur der Rohrschlange (27) durch indirekte Wärmeleitung von der Heizung zu der Rohr­ schlange;
• - Überbrücken des Zeitgeberschaltkreises (U1), wenn Dampf durch die Rohrleitung strömt und die Rohrlei­ tungstemperatur dadurch auf einen vorbestimmten Wert ansteigt; und
• - Abschalten der Heizung, wenn die Heizungstemperatur auf einen vorbestimmten Wert ansteigt, der über dem vorbestimmten Wert der Rohrschlangentemperatur liegt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem:

• - der Zeitgeberschaltkreis (U1) während eines ersten Zeitintervalls aktiviert wird; und
• - die Aktivierungs- und Überbrückungsschritte zu ent­ sprechenden Zeiten eingeleitet werden, welche ein zweites Zeitintervall definieren; und
• - das zweite Zeitintervall kleiner als das erste Zeit­ intervall ist.

3. Verfahren nach Anspruch 2, bei dem der Erhöhungsschritt ein Durchströmen geheizten Wasserdampfs durch die Rohr­ schlange umfaßt.

4. Verfahren nach Anspruch 3, bei dem der Überbrückungs­ schritt einen Zustandswechsel des Rohrschlangentempera­ turfühlers (43) umfaßt, der in temperaturfühlender Bezie­ hung zu der Rohrschlange (27) steht.

5. Verfahren nach Anspruch 3, bei dem der Schritt des Ab­ schaltens die Zustandsänderung eines Heizungstemperatur­ fühlers (TS1) einschließt, der in temperaturfühlender Verbindung zu der Heizung (25) montiert ist.

6. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem:

• - das Destilliergerät (11) einen Lüfter (29) in Luft­ strömungsverbindung zu der Rohrschlange umfaßt; und
• - der Aktivierungsschritt ein Einschalten des Lüfters einschließt.

7. Verfahren zum Steuern der Leistungsabgabe an die Heizung eines Wasserdestilliergeräts mit einer Kondensrohrschlan­ ge und der Heizung, wobei das Verfahren die Schritte einschließt:

• - Aktivieren eines Zeitgeberschaltkreises, um die Heizung während eines Zeitintervalls einzuschalten;
• - Erfassen der Temperatur der Rohrschlange (27); und
• - Abschalten der Heizung, wenn bei Ende des Zeitinter­ valls die Rohrschlangentemperatur nicht auf einen vorbestimmten Wert ansteigt.

8. Elektrischer Schaltkreis zur Durchführung des Verfahrens nach A1, umfassend:

• - ein Relais mit einer Relaisspule (66) und elektri­ schen Kontakten (67) zum Einschalten der Heizung (25);
• - einen Festkörperschaltdevice zum Verbinden der Re­ laisspule mit einer Quelle elektrischer Leistung;
• - einen Zeitgeber (U1), der mit dem Schaltdevice ver­ bunden ist;
• - einen Rohrschlangentemperaturfühler (43), der mit dem Schaltdevice verbunden ist und in temperaturer­ fassender Verbindung zu der Kondensrohrschlange (27) montiert ist; und
• - einen Heizungstemperaturfühler, der in temperaturer­ fassender Verbindung zu der Heizung montiert ist, und bei dem
• - der Rohrschlangentemperaturfühler (43) zwischen einem geöffneten Zustand und einem geschlossenen Zustand schaltet; und
• - der Rohrschlangentemperaturfühler (43) den Zeitgeber (U1) überbrückt, wenn Rohrschlangentemperaturfühler (43) in dem geschlossenen Zustand ist.

9. Schaltkreis nach Anspruch 8, bei dem der Heizungstempera­ turfühler (TS1) in Reihe zu der Heizung (25) liegt.

10. Elektrischer Schaltkreis zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 7, umfassend:

• - ein Relais mit (a) elektrischen Kontakten (67) zum Einschalten der Heizung und (b) einer Relaisspule (66);
• - ein Festkörperschaltdevice zum Verbinden der Relais­ spule mit einer Quelle elektrischer Leistung;
• - einen Zeitgeber (U1), der mit dem Schaltdevice ver­ bunden ist;
• - einen Rohrschlangentemperaturfühler (43), der mit dem Schaltdevice verbunden ist und in temperaturer­ fassender Verbindung zu der Kondensrohrschlange (27) montiert ist; und
• - einen Heizungstemperaturfühler (TS1), der in tempe­ raturerfassender Verbindung zu der Heizung (25) montiert ist, und bei dem
• - der Rohrschlangentemperaturfühler (43) zwischen einem geöffneten Zustand und einem geschlossenen Zustand schaltet; und
• - der Rohrschlangentemperaturfühler (43) den Zeitgeber U1) überbrückt, wenn der Rohrschlangentemperaturfüh­ ler (43) in dem geschlossenen Zustand ist.