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Hintergrund der Erfindung
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Gebiet der Erfindung
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Diese
Erfindung betrifft eine Destillationsvorrichtung und insbesondere
eine neue und verbesserte Vorrichtung zur Entgasung und Destillation
von Wasser, verkörpert
durch verbesserte Einrichtungen zum Beseitigen und/oder Neutralisieren
von Kontaminationen in der Dampfphase vor einer Kondensation, und
dazugehöriges
Verfahren, gemäß den Ansprüchen 1 und
5.
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Beschreibung des verwandten
Fachgebiets
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Bekannte
Wasserdestillationsvorrichtungen weisen allgemein auf: einen geschlossenen
Kessel; Einrichtungen zum kontinuierlichen Zuführen von Wasser zu dem Kessel;
Einrichtungen zum Abführen und
Einrichtungen zum Kondensieren des Wasserdampfs und von anderen
sich im Kessel entwickelnden Dämpfen.
Wenn das Wasser im Kessel erwärmt wird,
um Wasserdampf zu erzeugen, wird Luft im Kessel hinaus gedrängt. Außerdem verdampfen
im Wasser vorhandene verflüchtigbare
chemische Komponenten und verbinden sich mit dem sich entwickelnden
Wasserdampf. Da keine Luft im Kessel ist, können die flüchtigen Verunreinigungen nicht
oxidiert werden. Der Wasserdampf, zusammen mit den verdampften chemischen
Komponenten, kondensiert im Kondensator, so daß das resultierende Destillat
die (flüchtigen)
Chemikalien enthält.
In Fällen,
in welchen das Rohwasser einen unangenehmen Geruch hat, wie er beispielsweise
von Schwefelkomponenten und dergleichen hervorgerufen wird, tendieren die
meisten der auf dem Fachgebiet bekannten Destillationsvorrichtungen
dazu, die Geruchskomponente im Destillat zu konzentrieren und das
destillierte Wasser noch übelriechender
als das Rohwasser zu machen. Der Erfinder der vorliegenden Erfindung
befaßt
sich seit langem mit diesem Problem und ist der Erfinder mehrerer
Patente, die auf verbesserte Systeme zur Destillation und Entgasung
von Wasser abzielen.
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Die
Wasserdestillationsvorrichtung dieser Erfindung betrifft die Vorrichtung,
die in den früheren Patenten
des Anmelders, US-Patent Nr. 4 420 374, 4 612 090 und 5 203 970,
beschrieben sind, die wiederum eine Verbesserung der Vorrichtung
bilden, die in dem früheren
Patent des Anmelders US-Patent Nr. 4 339 307 offenbart ist. Kurz
gesagt, weist die in den oben genannten Patenten US-Patent Nr. 4
420 374, 4 612 090 und 5 203 970 beschriebene Wasserdestillationsvorrichtung
einen sehr kleinen Kessel mit einer darin enthaltenen Schnellheizeinrichtung
und ein Reservoir für
den Kessel auf, das viel größer als
der Kessel ist. Eine Kondensatorschlange ist in dem Reservoir eingetaucht,
so daß das
Wasser im Reservoir dazu dient, den Kondensator zu kühlen. Eine
offene Verbindung zwischen dem Reservoir und dem Kessel stellt eine
automatische Wasserzufuhr für
den Kessel bereit.
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Das
Wasser in dem Reservoir zirkuliert zu und aus dem Kessel, und die
Kesselwärme,
die auf diese Weise direkt auf das Wasser in dem Reservoir übertragen
wird, zusammen mit der Wärme,
die dem Reservoirwasser aus dem Kondensator übertragen wird, erwärmt das
Reservoirwasser auf eine Temperatur, die das Wasser im Reservoir
wirkungsvoll von Luft befreit und verflüchtigbare Bestandteile, die
im Wasser im Reservoir vorhanden sind, verdampfen läßt.
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Die
Vorrichtung zur Entgasung und Destillation von Wasser gemäß diesen
oben erwähnten
Patenten und gemäß der vorliegenden
Erfindung weist detaillierter einen relativ großen Reservoirbehälter auf,
der geeignet ist, das zu destillierende Wasser aufzunehmen, und
weist einen kleinen Kessel auf, der seitlich an einer Seite des
Reservoirs angebracht ist. Ein Fluidrohr verbindet den Kessel und
das Reservoir, so daß der
Flüssigkeitsspiegel
im Kessel auf den Flüssigkeitsspiegel
im Reservoir gebracht wird. Ein Dampfauslaß im Kessel oberhalb des Wasserspiegels
ist mit der im Reservoir angeordneten Kondensatorschlange verbunden
und der Kondensatauslaß der
Kondensatorschlange erstreckt sich durch die Wand des Reservoirbehälters. Die
Konden satorschlange ist so angeordnet, daß die Flüssigkeit im Reservoir einen
größten Teil
oder die gesamte Kondensatorschlange bedeckt. Mit dieser Anordnung und
mit eingeschaltetem Heizereingeschalteten Heizern im Kessel erwärmt sich
das Wasser im Kessel fast sofort bis zum Sieden und der im Kessel
erzeugte Wasserdampf wird zum Kondensator ausgeleitet. Immer wenn
der im Kessel erzeugte Dampf die Kapazität des Kesselauslasses zum Kondensator
zum Abführen
von Dampf aus dem Kessel übersteigt,
drängt der
Dampfdruck Wasser im Kessel durch das Fluidrohr zurück in das
Reservoir. Dann, wenn der Dampfdruck nachläßt (durch Abfließen von
Wasser zum Reservoir und Abströmen
von Dampf zum Kondensator), fließt wieder Wasser aus dem Reservoir
in den Kessel. Eine Pulsation und Rezirkulation von Wasser, so wie
gerade beschrieben, wird während
des Betriebs der Destillationsvorrichtung die ganze Zeit aufrechterhalten.
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Da
durch die Pulsation das heiße
Kesselwasser über
das Fluidrohr periodisch zum Reservoir zurück geführt wird und da dem Wasser
im Reservoir kontinuierlich Wärme
aus dem Kondensator zugeführt
wird, steigt sämtliches
in das Reservoir eingespeiste Wasser in der Temperatur. Mit einem
Wort, das Reservoirwasser wird heiß. Wünschenswert verdampft das gesamte
unerwünschte
flüchtige
Material, das in dem in den Kessel eingespeisten Wasser enthalten
ist, vor Eintritt des Wassers in den Kessel und seiner Destillation.
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Das
in das Reservoir (an seinem oberen Teil) zunächst eingespeiste kalte Wasser
wird normalerweise zum Boden des Reservoirs sinken, während warmes
Wasser, das aus dem Kessel periodisch zurück in den Reservoirbehälter (nahe
am Boden) rezirkuliert, dazu tendiert, aufzusteigen. Somit ist das Wasser
im Reservoirbehältertank
in ständiger
Bewegung und vermischt sich, so daß wünschenswert das gesamte Wasser
des Reservoirs bei ungefähr
der gleichen im wesentlichen erhöhten
Temperatur gehalten wird, um so die unerwünschten verflüchtigbaren
Komponenten aus dem Reservoirwasser freizusetzen, bevor das Wasser
in den Kessel eintritt.
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Zusammenfassung der Erfindung
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung ist ein Ozongenerator im Kessel einer Destillations- oder Entgasungsvorrichtung
angeordnet. Wenn Wasser zurück
in das Reservoir gedrängt
wird, wird im Kessel ein Vakuum erzeugt, das durch den Kondensator
Luft einsaugt. Der Sauerstoff in der Luft wird dann mit Hilfe des
Ozongenerators in Ozon, ein starkes Oxidationsmittel, umgewandelt.
Im Kessel gebildeter Dampf muß vor
seinem Eintritt in den Kondensator durch das Ozon hindurch strömen und
daher werden Kontaminationen im Wasserdampf zerstört.
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Diskussion der Erfindung
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Ozon
ist ein thermisch instabiles Allotrop von Sauerstoff. Es ist ein
wirkungsvolles Oxidationsmittel, das vermehrt industrielle Verwendung
beim Bleichen und in chemischen Fertigungsprozessen findet, die starke
Oxidationsmittel erfordern. Im Labor wird Ozon üblicherweise dadurch erzeugt,
daß ein
elektrischer Funken durch einen Sauerstoffstrom geleitet wird. Jedoch
kann Ozon auch dadurch erzeugt werden, daß Sauerstoff ultraviolettem
Licht ausgesetzt wird. Da Ozon ein so starkes Oxidationsmittel ist, schenkt
man ihm große
Beachtung für
eine Verwendung bei der Reinigung von Wasser.
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Das
einzigartige Konzept der Entgasungs- und Destillationsvorrichtung
dieser Erfindung hat zur Folge, daß heißes Kesselwasser periodisch
zu dem Reservoir zurückkehrt.
Der Wasserfluß in
das Reservoir erzeugt im Kessel ein Vakuum. Luft wird durch den
Kondensator in den Kessel gesaugt, um das Vakuum zu füllen. Durch
Anordnen eines Ozongenerators im Kessel, wird der Sauerstoff in
der Luft zu Ozon oxidiert. Wenn der Dampfdruck nachläßt, fließt Wasser
wieder aus dem Reservoir zum Kessel. Im Kessel gebildeter Dampf
muß nun
vor seinem Eintritt in den Kondensator durch das Ozon hindurchströmen. Das Ozon
zerstört
und/oder neutralisiert Verunreinigungen im Wasser und daraus resultiert
die Herstellung von sehr reinem Wasser. Zusätzlich wird der Sauerstoffgehalt
im Wasser erhöht,
was den Geschmack des Wassers verbessert.
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Vorrichtung der Erfindung
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In
der Vorrichtung dieser Erfindung ist im Kessel ein Ozongenerator
angeordnet. Der Ozongenerator ist vorzugsweise oberhalb des Wasserspiegels
angeordnet, wo er mit der Luft zusammenwirken kann, die während der
periodischen Pulsation des Wassers im Kessel durch den Kondensator
hinein gebracht wird. Typisch bildet der Ozongenerator Ozon durch
Erzeugung eines elektrischen Funkens. Jedoch ist zur Erzeugung von
Ozon die Verwendung eines elektrischen Funkens nicht notwendig.
Irgendein Verfahren zur Erzeugung von Ozon aus Luft ist für den Betrieb
der Erfindung ausreichend.
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In
der Destillationsvorrichtung der Erfindung kann optional ein Rührer vorgesehen
sein, wie im US-Patent Nr. 5 203 970 gelehrt ist. Der Rührer ist vorzugsweise
ein Bestandteil einer Ventilatoranordnung, wie beispielsweise der
Ventilatoranordnung, die Teil der Destillationsvorrichtung ist,
die in den entsprechenden US-Patenten Nr. 4 420 374 und 4 612 890
beschrieben ist. Zweckmäßigerweise
kann der Rührstab
aus einer Verlängerung
des Ventilatorrotors bestehen. Vorteilhaft schafft der Ventilator
den Wasserdampf und die Gase weg, die aus dem Reservoirwasser freigesetzt
werden.
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In
der Destillationsvorrichtung dieser Erfindung kann optional ein
Ablenkereinsatz im dem das Reservoir und den Kessel verbindenden
Rohr und/oder im Rohr der Kondensatorschlange vorgesehen sein. Der
oder die Ablenker erzeugen in dem zwischen dem Reservoir und dem
Kessel strömenden Wasser
Wirbel und Turbulenz und/oder rufen angrenzend an der Rohrwand der
Kondensatorschlange eine turbulente Fluidströmung hervor.
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In
der Destillationsvorrichtung kann optional am Abgabeende des Kondensators
ein übergroßes Filter,
wünschenswert
ein Aktivkohlefilter, vorgesehen sein.
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Die
obigen und weitere Vorteile der Erfindung werden aus der folgenden
Beschreibung und den beiliegenden Zeichnungen, die Teil dieser Anmeldung
sind, besser ersichtlich.
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Kurze Beschreibung der
Zeichnungen
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1 ist
eine bruchstückhafte
Ansicht auf eine Ausführungsform
der Destillationsvorrichtung gemäß der Erfindung;
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2 ist
eine Querschnittansicht von 1 entlang
der Linie 2-2;
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3 ist
eine Querschnittansicht von 1 entlang
der Linie 3-3 und zeigt von dem Behälter getragene Luftzirkulationseinrichtungen;
und
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4 ist
eine Querschnittansicht entlang der Linie 4-4 von 2 und
zeigt den Kessel und einen bruchstückhaften Teil des Tanks.
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5 ist
eine schematische Ansicht und zeigt das Kondensatorrohr mit einem
darin enthaltenen Ablenker.
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6 ist
eine schematische Ansicht und zeigt das Fluidrohr mit einem darin
enthaltenen Ablenker.
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Detaillierte Beschreibung
der bevorzugten Ausführungsform
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Mit
Bezug nun auf die Zeichnungen und insbesondere auf 1 und 2 ist
zu sehen, daß die Destillationsvorrichtung
gemäß dieser
Erfindung einen zylindrischen Tankreservoirbehälter 10 aufweist, der
zwei an seiner Seite angebrachte Griffe 11 hat. Ein Kessel 12 mit
darin angeordneten Schnellheizelementen 13 und 14 ist
durch die Fluidverbindungsstücke 15 und 16 an
der Seite des Tanks 10 befestigt. Das Fluidverbindungsstück 15 weist
ein Kniestück 17 mit
einer Schulter 18 und einen mit Gewinde versehenen Schenkel
auf, der sich durch zusammenwirkende Öffnungen in der Wand 19 des
Kessels 12 und der Wand des Behälters 10 erstreckt.
Eine Schraubenmutter 20 ist mit dem Schenkel der Armatur 15 im Eingriff
und stellt zusammen mit einer federnden Unterlegscheibe 21 eine
wasserdichte Abdichtung sowohl für
den Tank 10 als auch den Kessel 12 bereit. Ein
Wassereinlaßrohr 22 ist
mittels einer Schraubenmutter 23 fest mit der Armatur 15 verbunden,
so daß Wasser
innerhalb des Reservoirbehälters 10 automatisch
in den Kessel 12 eingespeist wird, bis der Wasserspiegel
im Kessel 12 mit dem Reservoirwasserspiegel im Reservoirbehälter 10 übereinstimmt. Es
wird auch zu beobachten sein, daß der Wasserspiegel auf einer
Höhe gehalten
wird, die geeignet ist, um eine vollständige oder zumindest wesentliche Eintauchung
der Heizelemente 13 und 14 im Wasser des Kessels 12 zu
bewirken.
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Die
Dampfauslaßarmatur 16 hat
eine herkömmliche
Struktur und weist ein Auslaßrohr 24 und einen
mit einem Gewinde versehenen Schenkel 24' auf, der sich durch die Wand des
Reservoirbehälters 10 und
die des Kessels 12 erstreckt und mittels einer Schraubenmutter 25 daran
befestigt ist. Eine abdichtende Unterlegscheibe 26 ist
zwischen dem Behälter und
dem Kessel angeordnet, um eine wasserdichte Verbindung bereitzustellen.
In der bevorzugten Ausführungsform
der hier dargestellten Erfindung ist der Kondensator 27 in
der Form eines spiralförmigen Rohrs
aus Metall, beispielsweise aus rostfreiem Stahl, Kupfer oder dergleichen,
dessen Einlaßendabschnitt 28 dicht
mit der Armatur 16 im Behälter 10 verbunden
ist. Der Auslaß 29 des
Kondensators 27 hat eine sich durch die Wand des Behälters 10 erstreckende
Armatur 30 und stellt den Kondensatauslaß 31 bereit.
Optional, aber wünschenswert,
ist ein übergroßes Filter 115 am
Kondensatauslaß 31 angeordnet.
Wie am besten in 1 zu sehen ist, erzeugt das
spiralförmige
Kondensatorrohr einen zylindrischen Bereich 100 im Zentrum
des Reservoirbehälters 10.
Der Reservoirbehälter 10 weist
ferner ein Überlaufrohr 32 auf,
das mit einer an der Wand des Behälters 10 dicht angebrachten
Armatur 33 verbunden ist, und weist einen Abflußhahn 34 auf,
um Wasser aus dem Behälter
ablaufen zu lassen (was für eine
Reinigung und Wartung nützlich
ist). Ein Wassereinlaßventil 35 ist
am oberen Abschnitt des Reservoirbehälters 10 und hat einen
Einlaß 36,
einen Auslaß 37 und
ein Handrad 38 zum Regulieren der Wasserzufuhr, um eine
geeignete Zufuhr von Wasser zum Reservoirbehälter 10 aufrechtzuerhalten.
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Der
Kessel 12 ist deutlicher in 4 gezeigt und
besteht in der dort gezeigten bevorzugten Ausführungsform aus zwei Gehäuseelementen 39 und 40.
Eine zwischen den Gehäuseelementen 39 und 40 angeordnete
Wand 41 weist eine periphere Abdichtung 42 auf,
die mittels Klemmen 43 am Umfang des Kessels 12 lösbar zwischen
den Außenrändern der Gehäuseelemente 39 und 40 geklemmt
ist. Diese Anordnung dichtet den aus dem Gehäuseelement 39 und
der Wand 41 gebildeten Kessel vollständig ab. Zum Reinigen kann
der ganze Kessel ohne weiteres auseinander gebaut werden. Die Heizelemente 13 und 14 in
der gezeigten Ausführungs form
werden von der Wand 41 getragen und sind mittels einer
Leitungsader 44, die einen Anschluß eines Heizers mit einem Anschluß des anderen
Heizers verbindet, in Reihenschaltung verbunden. Die Spannungsleitung 45 hat
eine Leitungsader 46, die mit dem anderen Anschluß des Heizers 14 verbunden
ist, während
die zweite Ader 47 über
einen Thermostat 48 mit dem anderen Anschluß des Heizers 13 verbunden
ist. Der Thermostat 48 ist an einer Klammer 49 in
unmittelbarer Nähe
zum Heizer 13 angebracht. Im Falle, daß der Heizer 13 eine
Temperatur oberhalb der normalen Betriebstemperatur erreicht, wird
der Thermostat tätig,
um den Schaltkreis zu öffnen
und beide Heizer 13 und 14 abzuschalten. Es ist
jedoch offensichtlich, daß die
Heizer 13 und 14 für einen parallelen Betrieb angeordnet
sein können
oder alternativ kann ein einziger elektrischer Heizer im Kessel
verwendet werden, vorausgesetzt jedoch, er liefert die für den Betrieb
der Destillationsvorrichtung notwendige Wärmemenge.
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Im
Kessel ist der Ozongenerator 120 angeordnet. Vorzugsweise
wird der Ozongenerator durch eine Öffnung im Gehäuseelement 39 in
den Kessel eingesetzt. Wie in 1 gezeigt,
wird der Ozongenerator 120 von einem Transformator 121 mit
Energie versorgt. Es ist jedoch nicht notwendig, für die Ozongeneratoreinrichtung
eine separate Energieversorgung zu haben. Der Ozongenerator kann
von der gleichen Energieversorgung versorgt werden, die zum Betreiben
der Heizer 13 und 14 verwendet wird.
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In
der bevorzugten Ausführungsform
der hier dargestellten Erfindung unterstützt eine luftzirkulationserzwingende
Einrichtung die Beseitigung von Wasserdampf und unerwünschten
Dämpfen,
die aus dem Reservoirwasser im Reservoirbehälter 10 freigesetzt
werden. Die Luftzirkulationseinrichtung, die in 3 gezeigt
ist, weist oberhalb des Reservoirbehälters 10 eine allgemein
mit dem Bezugszeichen 50 bezeichnete Abdeckung in Form
einer umgedrehten Schüssel
auf, die eine ebene obere Wand 51, die perforiert oder
mit Löchern
versehen ist, eine sich aufwärts
erstreckende Umfangswand 52 und eine abwärts gekrümmte Umfangswand 53 aufweist.
Die untere Umfangskante der Wand 53 trägt drei oder mehr diagonal
angeordnete Rollen 54, die jeweils beabstandete Scheiben 55 haben,
die von einer Welle 56 drehbar getragen werden. Diese Scheiben 55 sind mit
der Walzkante 10' des
Reservoirbehälters 10 im Eingriff
und stellen dementsprechend eine ringförmige Entlüftungsöffnung zwischen der Abdeckung 50 und
der oberen Kante des Reservoirbehälters 10 bereit.
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Die
ebene mit Löchern
versehene Wand 51 der Luftzirkulationseinrichtung trägt einen
allgemein mit dem Bezugszeichen 57 bezeichneten elektrischen
Motor, der eine Welle 58, die sich durch die perforierte
Wand 51 erstreckt, mit Energie versorgt. Der Ventilator 59 ist
auf der Welle 58 angebracht. Energie wird dem Motor 57 über ein
auf herkömmliche Weise
mit dem Motor verbundenes Kabel 60 zugeführt. Wenn
gewünscht,
können
für den
Betrieb des Ventilators Schaltereinrichtungen bereitgestellt sein. Der
Ventilatormotor 57 ist von einem mit einer Entlüftung versehenen
kuppelförmigen
Gehäuse 61 bedeckt,
das sicher an der Abdeckung 50 angefügt ist und mittels irgendeiner
geeigneten Einrichtung daran befestigt ist. In der gezeigten Ausführungsform
der Erfindung ist das kuppelförmige
Gehäuse 61 reibschlüssig mit
der Umfangswand 52 der Abdeckung 50 im Eingriff.
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In
einem Modus des Ventilatorbetriebs wird durch eine Öffnung 62 im
kuppelförmigen
Gehäuse 61 Luft
in die Luftzirkulationseinrichtungsanordnung hinein und dann abwärts durch
die perforierte Wand 51 hindurch gesaugt, woraufhin sie
abwärts über das Reservoirwasser
im Reservoirbehälter 10 gelenkt wird
und danach durch die ringförmige Öffnung zwischen
dem Reservoirbehälter 10 und
seiner Abdeckung 50 ausströmt. In dem umgekehrten Ventilator-Betriebsmodus
saugt der Ventilator 59 Luft durch die ringförmige Öffnung zwischen
dem Reservoirbehälter 10 und
seiner Abdeckung 50 hinein, durch die perforierte Wand 51 hindurch
aufwärts
und durch die Entlüftungsöffnung im
Motorgehäuse 61 hinaus.
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Wie
in 3 zu sehen ist, erstreckt sich ein Rührstab 101,
ausgehend von einer integralen Verbindung mit der Motorwelle 58 an
der Nabe des Ventilators 59, vorzugsweise aber nicht notwendigerweise
axial zum zylindrischen Reservoirbereich 100 innerhalb
der Kondensatorschlange 27 und endet an den im Reservoirwasser
eingetauchten Rührerblättern 102.
Die Eintauchtiefe der Rührerblätter 102 ist nicht
kritisch, aber vorzugs weise sind sie nicht tiefer als die Unterseite
der Kondensatorschlange 27. In dem hier gezeigten Modus
war der Rührerstab
maßvoll
außermittig
angeordnet, um eine störende
Einwirkung auf die Auslaßbiegung 29 der
Kondensatorschlange 27 zu vermeiden, siehe 1 und 2.
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Beim
Betrieb der Destillationsvorrichtung dieser Erfindung werden der
Reservoirbehälter 10 und
der Kessel 12 zunächst
bis auf eine solche Höhe mit
Wasser gefüllt,
daß die
Heizelemente 13 und 14 mindestens im wesentlichen
bedeckt sind, wie am deutlichsten in 2 zu sehen
ist. Es ist zu beobachten, daß beim
Füllen
des Reservoirbehälters 10 Wasser
automatisch durch das Rohr 22 in den Kessel 22 fließt, so daß schließlich der
Wasserspiegel im Reservoirbehälter 10 gleich
dem Wasserspiegel im Kessel 12 ist. Wenn den Heizelementen 13 und 14 dann Energie
zugeführt
wird, bringen sie das Wasser im Kessel 12 zum Sieden. Sauerstoff
in der Luft oberhalb des Wassers wird von dem Ozongenerator 120 in
Ozon verwandelt. Durch die Heizelemente 13 und 14 erzeugter
Wasserdampf steigt durch das Ozon hindurch aufwärts und strömt in den Einlaß 24.
Der Wasserdampf strömt
dann durch die Kondensatorschlange 27, um darin kondensiert
zu werden. Der kondensierte Wasserdampf wird dann als Destillationsprodukt
(Flüssigkeit)
durch das Filter 115 hindurch aus dem Kondensatorauslaß 31 abgegeben. Wenn
die Destillationsvorrichtung zum ersten Mal betrieben wird, ist
es allgemein wünschenswert,
das Destillationsprodukt wegzuwerfen, bis das Wasser im Reservoirbehälter 10 eine
normale Betriebstemperatur erreicht hat, die vorzugsweise 82°C bis 88°C (180°F bis 190°F) ist (und
schnell erreicht ist). Die Heizer 13 und 14 sind
so konzipiert, um das Wasser im Kessel mit einer schnelleren Rate
zu erwärmen, als
die Kondensatorschlange 27 den erzeugten Wasserdampf aufnehmen
kann. Dementsprechend entwickelt sich im Kessel 12 ein
Dampfstau und der Dampfdruck wird Flüssigkeit aus dem Kessel durch das
Rohr 22 zurück
in den Reservoirbehälter 10 drängen, wodurch
der Dampfdruck nachläßt. Der Wasserfluß aus dem
Kessel in das Rohr 22 erzeugt im Kessel ein Vakuum. Das
Vakuum bewirkt, daß Luft durch
das Filter 115 hindurch in den Kondensatorauslaß 31 gesaugt
wird, durch den Kondensator hindurch strömt und über den Auslaß 24 in
den Kessel austritt und dadurch frischen Sauerstoff für den Ozongenerator 120 liefert.
Sobald der Dampfdruck im Kessel nachgelassen hat, wird wieder Wasser durch
das Rohr 22 zurück
in den Kessel fließen,
mit dem Ergebnis, daß es
eine periodische Umkehrung eines Wasserflusses durch das Rohr 22 und
einen Luftstrom durch den Kondensator 27 gibt. Dieser pulsierende
Vorgang hat dadurch, daß er
einen Wärmebeitrag
zusätzlich
zu der dem Reservoir durch die Wirkung der Kondensatorschlange 27 übertragenen Wärme bereitstellt,
eine schnellere Erhöhung
der Temperatur des Reservoirwassers im Behälter zur Folge. Er hat auch
eine ständige
Erneuerung von Ozon im Kessel zur Folge. Die Temperatur des Reservoirwassers
ist jedoch immer unterhalb der Siedetemperatur (des Wasser im Kessel 12),
so daß Destillat
im Kondensator 27 kondensiert wird. Vorzugsweise sollte
das Reservoirwasser im Bereich von 82°C bis 88°C (180°F bis 190°F) gehalten werden. Dieses Temperaturniveau
läßt unerwünschte Komponenten
aus dem Reservoirwasser (vor dessen Destillation) verdampfen und
dient auch dazu, den Kondensator 27 geeignet zu betreiben.
Um einen geeigneten Betrieb der Vorrichtung aufrechtzuerhalten, fließt schließlich ein
wesentlicher Anteil des Speisewassers, das am Einlaß 37 eintritt,
als Überlauf
durch das Rohr 32 und den Auslaß 35 ab.
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Wie
bereits dargelegt wurde, ist ein Hilfsmittel, um ein Aufrechterhalten
einer bestimmten Temperatur über
der Rohrleitung der Kondensatorschlange zu erleichtern, in 5 gezeigt.
Es ist dort ein Teil eines vergrößerten Querschnitts
des Rohrs der Kondensatorschlange gezeigt. Innerhalb des Rohrs ist ein
Ablenker 77, dessen Zweck es ist, eine spiralförmige Strömungsbewegung
des Dampfs und Kondensats zur Rohrwand zu erzeugen. Außerdem wird
damit die Strömung
turbulenter, was einen Wärmeaustausch über die
Rohrwand begünstigt.
Ein ähnlicher Ablenker 79 kann
in dem Rohr bereitgestellt sein, das den Reservoirbehälter 10 und
den Kessel 12 verbindet (siehe 6). Der
Zweck des Ablenkers 77 ist natürlich, ein turbulentes Mischen
des Wassers zu erzeugen, um so eine Temperaturschichtung entweder
im Reservoirbehälter 10 oder
im Kessel 12 zu verhindern.
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Ein
zusätzliches
optionales Hilfsmittel, das sich in der Praxis dieser Erfindung
als vorteilhaft herausgestellt hat, ist die Bereitstellung eines
Filters, vorzugsweise eines übergroßen Filters,
am Kondensatorauslaß 31.
In der hier dargestellten Ausführungsform
ist das übergroße Filter 115 ein
Kohlefilter.
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Das
Filter 115 absorbiert organische Materialien, die das Kondensat
mit sich führt.
Es bringt das Kondensat sozusagen auf Hochglanz, erreicht aber auch
eine bessere Durchlüftung
für das
Kondensat.
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Wie
bereits dargelegt wurde, arbeitet der Betrieb der Destillationsvorrichtung
dieser Erfindung auf eine pulsierende Weise, die bewirkt, daß Wasser durch
das Verbindungsrohr 22 zwischen dem Kessel 12 und
dem Reservoir 10 hin und her fließt. Die gleichen Pulsationen
wirken auf den Kondensator 27. Ein (Wasserdampf) Druckpuls
aus dem Kessel 12 läuft
während
eines Dampferzeugungspulses durch das Kondensatorrohr in Vorwärtsrichtung
und stößt Kondensat
durch das Filter 115 aus. Dann während des Rücksaugpulses wird Luft in das
Filter 115, durch den Kondensator und in den Kessel gesaugt.
Somit dient das Filter 115 ebenso sehr dazu, in das Kondensatorrohr
gesaugte Luft zu filtern, wie es dazu dient, aus dem Kondensatorrohr
austretendes Destillat zu filtern.
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Offensichtlich
sind die Pulse in ihrer Wirkung nicht gleich. Dampf wird im Kessel 12 erzeugt,
dann in der Kondensatorschlange 27 kondensiert. Das Destillat
wird am Auslaß 31 durch
das Filter 115 abgegeben. Es ergibt sich ein Nettoausfluß von destilliertem
Wasser durch das Filter 115. Gleichzeitig ergibt sich ein
kleiner Nettoeinstrom von Luft in das Filter 115 und den
Kondensator 27. Das Destillat z.B. bei 88°C bis 91°C (190°F bis 195°F) ist heiß genug,
um das Filter 115 zu erwärmen, und verhindert eine mikrobielle
Kontamination des Filters. Dies bedeutet, daß Luft, die während der
Saugpulse in das übergroße Filter 115 eintritt,
darin zurückgehalten
wird und durch das warme Filter sterilisiert wird, bevor sie in den
Kondensator 27 eintritt oder im Destillat absorbiert wird.
Der Grund für
eine Bereitstellung eines Filters 115, das übergroß ist, ist
genau der, die Verweildauer der einströmenden Luft in ihm zu erhöhen. Das Ergebnis
insgesamt ist, daß im
Filter 115 erwärmte und
sterilisierte Luft teilweise das destillierte Wasser durchlüftet, was
dessen Geschmack verbessert.
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Wenngleich
nur bestimmte Ausführungsformen
der Erfindung hier dargestellt und beschrieben worden sind, können daran
selbstverständlich
Abänderungen,
Veränderungen
und Modifikationen vorgenommen werden, ohne von ihrem Bereich abzuweichen.