AT516362A2 - Vorrichtung zur ununterbrochenen Wasserfiltration mit automatischer Filterreinigung - Google Patents

Vorrichtung zur ununterbrochenen Wasserfiltration mit automatischer Filterreinigung Download PDF

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AT516362A2 ATA50648/2014A AT506482014A AT516362A2 AT 516362 A2 AT516362 A2 AT 516362A2 AT 506482014 A AT506482014 A AT 506482014A AT 516362 A2 AT516362 A2 AT 516362A2
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Abstract

Eine vorteilhafte Vorrichtung zur ununterbrochenen Wasserfiltration mit automati- scher Filterreinigung besteht aus einer ersten Filtereinheit (F1), einer zweiten Fil- tereinheit (F2), einer dritten Filtereinheit (F3), einer vierten Filtereinheit (F4), einer ersten Eingangsventileinheit (V1), einer zweiten Eingangsventileinheit (V2), einer dritten Eingangsventileinheit (V3), einer vierten Eingangsventileinheit (V4), einer ersten Ausgangsventileinheit (I1), einer zweiten Ausgangsventileinheit (I2), einer dritten Ausgangsventileinheit (I3), einer vierten Ausgangsventileinheit (I4), einer Zentralventileinheit (CA), einer zweiten Zentralventileinheit (CB), einer Steuereinheit (K )sowie einer Kommunikationsverbindung (L1).

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein System zur ununterbrochenen (kontinuierli¬chen) Wasserfiltration mit automatischer Filterreinigung.
Zahlreiche Systeme zur Wasserfiltration und Filterreinigung sind allgemein bekannt:ein System mit wechselnder Wasserfiltration und Filterreinigung, Systeme zur Filter¬reinigung mit Bürsten, und andere.
Ein gemeinsames Problem aller dieser Systeme ist die Unfähigkeit einer ununter¬brochenen Wasserfiltration bei einer gleichzeitigen automatischen Filterreinigung,sowie die Verstopfung der Poren mit Kolloidteilchen oder einem Biofilm. Bei derMehrzahl der bisherigen Systeme zur Wasserfiltration muss die Wasserfiltration un¬terbrochen werden, wenn der Prozess der Filterreinigung beginnt. Wegen des obengenannten Problems ist die Endkapazität des gefilterten Wassers stark reduziertund die Wartungskosten des gesamten Systems sind wesentlich höher. Mit der Ein¬führung des Systems zur ununterbrochenen Wasserfiltration mit automatischer Fil¬terreinigung wird die Wasserfiltration wirksamer und billiger. Das System hat einenununterbrochenen Betrieb, was zur Endkapazität des gefilterten Wassers wesentlichbeiträgt und somit alle möglichen, wegen der Unterbrechung des Reinwasserzuflus¬ses entstandenen Störungen, beseitigt werden. Mit einem derartigen System wer¬den die Betriebskosten stark reduziert, da der gesamte Prozess der Wasserfiltrationund Filterreinigung vollautomatisch ist, und menschlicher Eingriff nicht mehr nötigist. Die Wartungskosten werden auch reduziert, da wegen der automatischen undhäufigen Filterreinigung die mechanische Filterreinigung mit verschiedenen Bürstenoder anderen Mitteln entfällt. Die Fähigkeit einer ununterbrochenen automatischenFilterreinigung ohne Unterbrechung der Wasserfiltration ermöglicht auch eine Filtra¬ tion von zahlreichen hochbelasteten Medien, die wegen der zur Filterreinigung be¬nötigten zahlreichen Unterbrechungen bisher nicht gefiltert werden konnten. DesWeiteren sind bei der mechanischen Wasserfiltration auch die Reihenfolge der Filtersowie das Verhältnis zwischen der Eingangs- und der Ausgangspore von Bedeu¬tung. Bei den bisher bekannten Systemen muss eine Filteranordnung eingesetztwerden, in der die Filter jeweils nach den Filtern mit den breitesten Poren bis zu denFiltern mit den engsten Poren aufgereiht werden. Falls stark verunreinigtes Wasserauf eine Partikelgröße von 50 Mikron zu filtern ist, muss eine Filteranordnung derfolgenden Reihenfolge zusammengebaut werden: ein Filter mit einer Maschenweitevon 300 Mikron, dann ein Filter mit einer Maschenweite von 200 Mikron, dann einFilter mit einer Maschenweite von 150 Mikron, dann 100 Mikron und am Ende 50Mikron. Trotzdem besteht eine große Wahrscheinlichkeit, dass einer der Filter vielschneller verstopft wird als der andere, was den Wasserdurchfluss reduziert bzw.unterbricht. Das System zur ununterbrochenen Wasserfiltration mit automatischerFilterreinigung bietet die Möglichkeit, dass in einem Filter ein großes Verhältnis zwi¬schen den Porenbreiten vorliegt; die Eigangspore weist eine Breite von 30 Millime¬ter und die Ausgangspore eine Breite von 50 Mikron auf. Und das ist genau die Tat¬sache, die es ermöglich, auch sehr belastete Wässer zu reinigen. Das System zurununterbrochenen Wasserfiltration mit automatischer Filterreinigung ist aber auchals ein Vorfilter zu Ultrafiltration, Nanofiltration, Umkehrosmose, Ionenaustauscher,Entsalzer und Hunderten von anderen industriellen Anwendungen, bei denen Fluidegefiltert werden, ideal einsetzbar.
Es gibt schon einige Erfindungen bzw. Patente auf dem Gebiet der Wasserfiltration.Die vorhandenen Patente bieten eine Lösung für verschiedene Segmente der Prob¬leme, die bei den Wasserfiltration-Systemen auftauchen. Den Erfindern der vorhan¬denen Patente ist aber keine Lösung in Form einer Erfindung oder eines Patentsbekannt, die die vorgeschilderten bestehenden Probleme auf vorteilhafte Weise lö¬sen.
Die Erfindung löst die Probleme mit den Merkmalen des Anspruches 1. VorteilhafteWeiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen dargestellt.
Im Einzelnen umfasst die Erfindung des Systems zur ununterbrochenen Wasserfilt¬ration mit automatischer Filterreinigung eine erste Filteranordnung A, eine zweiteFilteranordnung B und eine Steuereinheit K. Die erste Filteranordnung A bestehtaus einer ersten Filtereinheit F1, einer zweiten Filtereinheit F2, einer ersten Ein¬gangsventileinheit V1, einer ersten Ausgangsventileinheit 11, einer zweiten Ein¬gangsventileinheit V2, einer zweiten Ausgangsventileinheit I2 und einer ersten Zent¬ralventileinheit CA. Die zweite Filteranordnung B besteht aus einer dritten Filterein¬heit F3, einer vierten Filtereinheit F4, einer dritten Eingangsventileinheit V3, einerdritten Ausgangsventileinheit I3, einer vierten Eingangsventileinheit V4, einer viertenAusgangsventileinheit I4 und einer zweiten Zentralventileinheit CB. Jede Ventilein¬heit V1, V2, V3, V4,11, I2,13,14, CA, CB besteht aus einem Elektroventil E und ei¬ner Kommunikationsanordnung L. Die Steuereinheit K besteht aus einer Prozess¬einheit P und einer Kommunikationsanordnung L.
Die Kommunikation zwischen jeder Ventileinheit V1, V2, V3, V4,11,12,13,14, CA, CB und der Steuereinheit K verläuft über die Kommunikationsverbindung L1. In derSteuereinheit K werden mittels der Prozesseinheit P Programmbefehle ausgeführt,die dann mittels der Kommunikationsanordnung L über die Kommunikationsverbin¬dung L1 bis zur jeden Ventileinheit V1, V2, V3, V4, 11,12,13,14, CA, CB übermitteltwerden. In jeder Ventileinheit V1, V2, V3, V4,11, I2, I3, I4, CA, CB werden dann dieProgrammbefehle mittels der Kommunikationsanordnung L empfangen und dann inForm von Öffnung oder Schließen des Elektroventils E in der Ventileinheit V1, V2,V3, V4, 11, I2, I3, I4, CA, CB ausgeführt. Das erfindungsgemäße System zur unun¬terbrochenen Wasserfiltration mit automatischer Filterreinigung wird durch einenabgestimmten Betrieb von allen auf Elektroventilen E oder anderen automatischenVentilen basierenden Ventileinheiten V3, V4,11,12,13,14, CA, CB gelöst.
Die Erfindung wird anhand von Zeichnungen dargestellt. Sie zeigen:
Fig. 1 Zusammenbau der ersten Filteranordnung A,
Fig. 2 Zusammenbau der zweiten Filteranordnung B,
Fig. 3 Zusammenbau der Ventileinheit V1, V2, V3, V4,11, I2, I3, I4, CA, CB,
Fig. 4 Zusammenbau der Steuereinheit K und
Fig. 5 das gesamte System zur ununterbrochenen Wasserfiltration mit automati¬scher Filterreinigung.
Elemente der ersten Filteranordnung A: • F1 - erste Filtereinheit (Filter mit Poren von 200 Mikron bis 0,01 Mikron) • F2 - zweite Filtereinheit (Filter mit Poren von 200 Mikron bis 0,01 Mikron) • V1 - erste Eingangsventileinheit (Elektroventil) • V2 - zweite Eingangsventileinheit (Elektroventil) • 11 - erste Ausgangsventileinheit (Elektroventil) • I2 - zweite Ausgangsventileinheit (Elektroventil) • CA - erste Zentralventileinheit (Elektroventil) • FV - gefiltertes Wasser • NV - ungefiltertes Wasser • OV - Ausgespültes Wasser
Die Figur 1 stellt die erste aus zehn Hauptelementen zusammengebaute Filterano¬rdnung A dar.
Die erste Filtereinheit F1 sorgt für Filtration des ungefilterten Wassers NV in das ge¬filterte Wasser FV mittels verschiedener Filtrationsmöglichkeiten (Filter mit Porenvon 200 Mikron bis 0,01 Mikron).
Die zweite Filtereinheit F2 sorgt für Filtration des ungefilterten Wassers NV in dasgefilterte Wasser FV mittels verschiedener Filtrationsmöglichkeiten (Filter mit Porenvon 200 Mikron bis 0,01 Mikron).
Die erste Eingangsventileinheit V1 ermöglicht einen freien Durchfluss oder verhin¬dert den Durchfluss des Eingangs-, ungefilterten Wassers NV in die erste Filterein¬heit F1 mithilfe des Elektroventils E.
Die zweite Eingangsventileinheit V2 ermöglicht einen freien Durchfluss oder verhin¬dert den Durchfluss des Eingangs-, ungefilterten Wassers NV in die zweite Fil¬tereinheit F2 mithilfe des Elektroventils E.
Die erste Ausgangsventileinheit 11 ermöglicht einen freien Durchfluss oder verhin¬dert den Durchfluss des Ausgangs-, ausgespülten Wassers OV aus der ersten Fil¬tereinheit F1 mithilfe des Elektroventils E.
Die zweite Ausgangsventileinheit I2 ermöglicht einen freien Durchfluss oder verhin¬dert den Durchfluss des Ausgangs-, ausgespülten Wassers OV aus der zweiten Fil¬tereinheit F2 mithilfe des Elektroventils E.
Die erste Zentralventileinheit CA ermöglicht einen freien Durchfluss oder verhindertden Durchfluss des Ausgangs-, gefilterten Wassers FV aus der ersten FiltereinheitF1 und der zweiten Filtereinheit F2 mithilfe des Elektroventils E.
Die erste Filteranordnung A weist hinsichtlich der Öffnung oder des Verschlussesder Ventileinheiten V1, V2, 11,12, CA 4 Betriebsmöglichkeiten auf.
1. WASSERFILTERUNG
Die erste Filteranordnung A führt den Wasserfiltrationsprozess aus, wenn die ersteEingangsventileinheit V1 geöffnet, die zweite Eingangsventileinheit V2 geöffnet, dieerste Ausgangsventileinheit 11 geschlossen, die zweite Ausgangsventileinheit I2 ge¬schlossen und die erste Zentralventileinheit CA geöffnet ist. In diesem Fall tritt unge¬ filtertes Wasser NV durch die erste und zweite Eingangsventileinheit V1, V2 in dieerste und zweite Filtereinheit F1, F2 ein. Aus der ersten und zweiten FiltereinheitF1, F2 tritt dann gefiltertes Wasser FV durch die erste Zentralventileinheit CA aus. 2. AUSSPÜLEN DER FILTEREINHEITEN F1, F2
Die erste Filteranordnung A führt den Prozess zur Spülung von Filtereinheiten F1, F2 aus, wenn die erste Eingangsventileinheit V1 geöffnet, die zweite Eingangsventi¬leinheit V2 geöffnet, die erste Ausgangsventileinheit 11 geöffnet, die zweite Aus¬gangsventileinheit I2 geöffnet und die erste Zentralventileinheit CA geschlossen ist.In diesem Fall tritt ungefiltertes Wasser NV durch die erste und zweite Eingangsven¬tileinheit V1, V2 in die erste und zweite Filtereinheit F1, F2 ein. Aus der ersten undzweiten Filtereinheit F1, F2 tritt dann das ausgespülte Wasser OV durch die ersteund zweite Ausgangsventileinheit 11, I2 aus. 3. REINIGUNG DER ERSTEN FILTEREINHEIT F1
Die erste Filteranordnung A führt den Prozess zur Reinigung der ersten FiltereinheitF1 aus, wenn die erste Eingangsventileinheit V1 geschlossen, die zweite Ein¬gangsventileinheit V2 geöffnet, die erste Ausgangsventileinheit 11 geöffnet, die zwei¬te Ausgangsventileinheit I2 geschlossen und die erste Zentralventileinheit CA ge¬schlossen ist. In diesem Fall tritt ungefiltertes Wasser NV durch die zweite Ein¬gangsventileinheit V2 in die zweite Filtereinheit F2 ein. Gefiltertes Wasser FV fließtdann aus der zweiten Filtereinheit F2 in die erste Filtereinheit F1 und tritt als ausge¬spültes Wasser OV durch die erste Ausgangsventileinheit 11 aus. 4. REINIGUNG DER ZWEITEN FILTEREINHEIT F2
Die erste Filteranordnung A führt den Prozess zur Reinigung der Filtereinheit F2aus, wenn die erste Eingangsventileinheit V1 geöffnet, die zweite Eingangsventi¬leinheit V2 geschlossen, die erste Ausgangsventileinheit 11 geschlossen, die zweiteAusgangsventileinheit I2 geöffnet und die erste Zentralventileinheit CA geschlossenist. In diesem Fall tritt ungefiltertes Wasser NV durch die erste Eingangsventileinheit V1 in die erste Filtereinheit F1 ein. Gefiltertes Wasser FV fließt dann aus der erstenFiltereinheit F1 in die zweite Filtereinheit F2 und tritt als ausgespültes Wasser OVdurch die zweite Ausgangsventileinheit I2 aus.
Elemente der zweiten Filteranordnung B: • F3 - dritte Filtereinheit (Filter mit Poren von 200 Mikron bis 0,01 Mikron) • F4 - vierte Filtereinheit (Filter mit Poren von 200 Mikron bis 0,01 Mikron) • V3 - dritte Eingangsventileinheit (Elektroventil) • V4 - vierte Eingangsventileinheit (Elektroventil) • I3 - dritte Ausgangsventileinheit (Elektroventil) • I4 - vierte Ausgangsventileinheit (Elektroventil) • CB - zweite Zentralventileinheit (Elektroventil) • FV - gefiltertes Wasser • NV - ungefiltertes Wasser • OV - ausgespültes Wasser
Figur 2 stellt die zweite aus zehn Hauptelementen zusammengebaute Filteranord¬nung B dar.
Die dritte Filtereinheit F3 sorgt für die Filtration des ungefilterten Wassers NV in dasgefilterte Wasser FV mittels verschiedener Filtrationsmöglichkeiten (Filter mit Porenvon 200 Mikron bis 0,01 Mikron).
Die vierte Filtereinheit F4 sorgt für die Filtration des ungefilterten Wassers NV in dasgefilterte Wasser FV mittels verschiedener Filtrationsmöglichkeiten (Filter mit Porenvon 200 Mikron bis 0,01 Mikron).
Die dritte Eingangsventileinheit V3 ermöglicht einen freien Durchfluss oder verhin¬dert den Durchfluss des Eingangs-, ungefilterten Wassers NV in die dritte Filterein¬heit F3 mithilfe des Elektroventils E.
Die vierte Eingangsventileinheit V4 ermöglicht einen freien Durchfluss oder verhin¬dert den Durchfluss des Eingangs-, ungefilterten Wassers NV in die vierte Filterein¬heit F4 mithilfe des Elektroventils E.
Die dritte Ausgangsventileinheit I3 ermöglicht einen freien Durchfluss oder verhin¬dert den Durchfluss des Ausgangs-, ausgespülten Wassers OV aus der dritten Fil¬tereinheit F3 mithilfe des Elektroventils E.
Die vierte Ausgangsventileinheit I4 ermöglicht einen freien Durchfluss oder verhin¬dert den Durchfluss des Ausgangs-, ausgespülten Wassers OV aus der vierten Fil¬tereinheit F4 mithilfe des Elektroventils E.
Die zweite Zentralventileinheit CB ermöglicht einen freien Durchfluss oder verhin¬dert den Durchfluss des Ausgangs-, gefilterten Wassers FV aus der dritten Fil¬tereinheit F3 und der vierten Filtereinheit F4 mithilfe des Elektroventils E.
Die zweite Filteranordnung A weist hinsichtlich der Öffnung oder des Verschlussesder Ventileinheiten V3, V4, I3,14, CB 4 Betriebsmöglichkeiten auf.
1. WASSERFILTERUNG
Die zweite Filteranordnung B führt den Wasserfiltrationsprozess aus, wenn die dritteEingangsventileinheit V3 geöffnet, die vierte Eingangsventileinheit V4 geöffnet, diedritte Ausgangsventileinheit I3 geschlossen, die vierte Ausgangsventileinheit I4 ge¬schlossen und die zweite Zentralventileinheit CB geöffnet ist. In diesem Fall tritt un¬ gefiltertes Wasser NV durch die dritte und vierte Eingangsventileinheit V3, V4 in diedritte und vierte Filtereinheit F3, F4 ein. Aus der dritten und vierten Filtereinheit F3,F4 tritt dann gefiltertes Wasser FV durch die zweite Zentralventileinheit CB aus. 2. AUSSPÜLEN DER FILTEREINHEITEN F3, F4
Die zweite Filteranordnung B führt den Prozess zur Spülung von Filtereinheiten F3,F4 aus, wenn die dritte Eingangsventileinheit V3 geöffnet, die vierte Eingangsventi¬leinheit V4 geöffnet, die dritte Ausgangsventileinheit 13 geöffnet, die vierte Aus¬gangsventileinheit 14 geöffnet und die zweite Zentralventileinheit CB geschlossen istIn diesem Fall tritt ungefiltertes Wasser NV durch die dritte und vierte Eingangsven¬tileinheit V3, V4 in die dritte und vierte Filtereinheit F3, F4 ein. Aus der dritten undvierten Filtereinheit F3, F4 tritt dann ausgespültes Wasser OV durch die dritte undvierte Ausgangsventileinheit 13,14 aus. 3. REINIGUNG DER DRITTEN FILTEREINHEIT F3
Die zweite Filteranordnung B führt den Prozess zur Reinigung der dritten Filterein¬heit F3 aus, wenn die dritte Eingangsventileinheit V3 geschlossen, die vierte Ein¬gangsventileinheit V4 geöffnet, die dritte Ausgangsventileinheit 13 geöffnet, die vier¬te Ausgangsventileinheit 14 geschlossen und die zweite Zentralventileinheit CB ge¬schlossen ist. In diesem Fall tritt ungefiltertes Wasser NV durch die vierte Ein¬gangsventileinheit V4 in die vierte Filtereinheit F4 ein. Gefiltertes Wasser FV fließtdann aus der vierten Filtereinheit F4 in die dritte Filtereinheit F3 und tritt als ausge¬spültes Wasser OV durch die dritte Ausgangsventileinheit 13 aus. 4. REINIGUNG DER VIERTEN FILTEREINHEIT F4
Die zweite Filteranordnung B führt den Prozess zur Reinigung der vierten Filterein¬heit F4 aus, wenn die dritte Eingangsventileinheit V3 geöffnet, die vierte Eingangs¬ventileinheit V4 geschlossen, die dritte Ausgangsventileinheit 13 geschlossen, dievierte Ausgangsventileinheit 14 geöffnet und die zweite Zentralventileinheit CB ge¬schlossen ist. In diesem Fall tritt ungefiltertes Wasser NV durch die dritte Eingangs¬ ventileinheit V3 in die dritte Filtereinheit F3 ein. Gefiltertes Wasser FV fließt dannaus der dritten Filtereinheit F3 in die vierte Filtereinheit F4 und tritt als ausgespültesWasser OV durch die vierte Ausgangsventileinheit 14 aus.
Elemente der Ventileinheit V1, V2, V3, V4, 11, I2, I3, I4, CA, CB: • E - Elektroventil, das automatisch den Wasserdurchfluss erlaubt oder ver¬hindert • L - Kommunikationsanordnung (Draht- oder drahtlose Kommunikationsver¬bindung)
Zusammenhang: Ventileinheit V1, V2, V3, V4, 11, I2, I3, I4, CA, CB - SteuereinheitK
Figur 3 stellt die Ventileinheit V1, V2, V3, V4, 11, I2, I3, I4, CA, CB dar, die aus zweiGrundelementen zusammengebaut ist.
Das Elektroventil E sorgt für einen freien Wasserdurchfluss oder verhindert denWasserdurchfluss durch die Ventileinheit.
Die Kommunikationsanordnung L ermöglicht eine Kommunikationsverbindung zwi¬schen der Ventileinheit V1, V2, V3, V4, 11, I2, I3, I4, CA, CB und der Steuereinheit Kin Form einer Draht- oder drahtlosen Kommunikationsverbindung.
In der Ventileinheit V1, V2, V3, V4, 11, I2, I3, I4, CA, CB werden mittels der Kommu¬nikationsanordnung L über die Kommunikationsverbindung L1 Befehle von derSteuereinheit empfangen, welche dann mithilfe des Elektroventils E in Form einesfreien Wasserdurchflusses oder verhinderten Wasserdurchflusses ausgeführt wer¬den.
Elemente der Steuereinheit K: • P - Prozesseinheit, in der für die jeweils vorgesehene Ventileinheit V1, V2,V3, V4,11,12,13,14, CA, CB Programmbefehle ausgeführt werden. • L - Kommunikationsanordnung (Draht- oder drahtlose Kommunikationsver¬bindung)
Zusammenhang: Steuereinheit K - Ventileinheit V1, V2, V3, V4, 11, I2, I3, I4, CA,CB
Figur 4 stellt die Steuereinheit K dar, die aus zwei Grundelementen aufgebaut ist.
Die Prozesseinheit P, in der alle Programmbefehle für einen abgesstimmten Betrieballer Ventileinheiten V1, V2, V3, V4, 11, I2, I3,14, CA, CB im gesamten System zurununterbrochenen Wasserfiltration mit automatischer Filterreinigung ausgeführtwerden. Die Kommunikationsanordnung L ermöglicht eine Kommunikationsverbin¬dung zwischen der Steuereinheit K und der Ventileinheit V1, V2, V3, V4,11,12,13, I4, CA, CB in Form einer Draht- oder drahtlosen Kommunikationsverbindung.
In der Steuereinheit K werden mittels der Kommunikationsanordnung L über dieKommunikationsverbindung L1 Programmbefehle von der Prozesseinheit P an je¬weilige Ventileinheit V1, V2, V3, V4, 11, I2, I3, I4, CA, CB im System übermittelt.
Elemente des gesamten Systems zur ununterbrochenen Wasserfiltration mit auto¬matischer Filterreinigung: • A - erste Filteranordnung • B - zweite Filteranordnung • F1 - erste Filtereinheit (Filter mit Poren von 200 Mikron bis 0,01 Mikron) • F2 - zweite Filtereinheit (Filter mit Poren von 200 Mikron bis 0,01 Mikron) • F3 - dritte Filtereinheit (Filter mit Poren von 200 Mikron bis 0,01 Mikron) • F4 - vierte Filtereinheit (Filter mit Poren von 200 Mikron bis 0,01 Mikron) • V1 - erste Eingangsventileinheit (Elektroventil) • V2 - zweite Eingangsventileinheit (Elektroventil) • V3 - dritte Eingangsventileinheit (Elektroventil) • V4 - vierte Eingangsventileinheit (Elektroventil) • 11 - erste Ausgangsventileinheit (Elektroventil) • I2 - zweite Ausgangsventileinheit (Elektroventil) • I3 - dritte Ausgangsventileinheit (Elektroventil) • I4 - vierte Ausgangsventileinheit (Elektroventil) • CA - erste Zentralventileinheit (Elektroventil) • CB - zweite Zentralventileinheit (Elektroventil) • K-Steuereinheit • FV - gefiltertes Wasser • NV - ungefiltertes Wasser • OV - ausgespültes Wasser • L1 - Kommunikationsverbindung (Draht- oder drahtlose Kommunikationsver¬bindung)
Zusammenhang: Steuereinheit K - Ventileinheit V1, V2, V3, V4, 11, I2, I3, I4, CA,
CB
Figur 5 stellt die Erfindung in Form des gesamten Systems dar. Eine ausführlicheBeschreibung des Systems zur ununterbrochenen Wasserfiltration mit automati¬scher Filterreinigung zeigt den Zusammenbau, die Betriebsart, die Zusammenstel¬lung von Anordnungen, die Durchflussweise von gefiltertem, ungefiltertem Wasserund die Kommunikationsart, die Grundlage der Patentanmeldung sind.
Der Prozess zur ununterbrochenen Wasserfiltration mit automatischer Filterreini¬gung kann mit einem kontinuierlichen zyklischen Betrieb von 6 aufeinanderfolgen¬den Phasen beschrieben werden: 1. Phase: Die erste Filteranordnung A filtert das Wasser und die zweite Filterano¬ rdnung B spült das Wasser aus. 2. Phase: Die erste Filteranordnung A filtert das Wasser und die dritte Filterein¬ heit F3 reinigt die vierte Filtereinheit F4. 3. Phase: Die erste Filteranordnung A filtert das Wasser und die vierte Filterein¬ heit F4 reinigt die dritte Filtereinheit F3. 4. Phase: Die erste Filteranordnung A spült das Wasser aus und die zweite Fil¬ teranordnung B filtert das Wasser. 5. Phase: Die erste Filtereinheit F1 reinigt die zweite Filtereinheit F2 und die zweite Filteranordnung B filtert das Wasser. 6. Phase: Die zweite Filtereinheit F2 reinigt die erste Filtereinheit F1 und die zweite Filteranordnung B filtert das Wasser. 1. Phase:
In der Steuereinheit K beginnen sich mittels der Prozesseinheit P die Programmbe¬fehle zum Beginn des Prozesses der ununterbrochenen Wasserfiltration mit auto¬matischer Filterreinigung auszuführen. Die Programmbefehle werden mittels derKommunikationsanordnung L in der Steuereinheit K über die Kommunikationsver¬bindung L1 in die Kommunikationsanordnung L jeder Ventileinheit V1, V2, V3, V4, 11,12,13,14, CA, CB im System übermittelt. So empfangen alle vier Eingangsventi¬leinheiten V1, V2, V3, V4 in beiden Filteranordnungen A, B einen Befehl für einenfreien Durchfluss des ungefilterten Wassers NV in alle vier Filtereinheiten F1, F2, F3, F4 und deshalb öffnen sich alle vier Elektroventile E in allen Eingangsventilein¬heiten V1, V2, V3, V4. In der ersten Filteranordnung A empfangen beide Aus¬gangsventileinheiten 11, I2 einen Befehl zur Verhinderung des Durchflusses des ge¬spülten Wassers OV aus beiden Filtereinheiten F1, F2 und die Elektroventile E inbeiden Ausgangsventileinheiten 11,12 werden geschlossen. In der ersten Filterano¬rdnung A empfängt gleichzeitig auch die erste Zentralventileinheit CA einen Befehlfür den freien Durchfluss des gefilterten Wassers FV aus den beiden FiltereinheitenF1, F2 und der Elektroventil E in der ersten Zentralventileinheit CA wird geöffnet.Gleichzeitig empfangen in der zweiten Filteranordnung B die beiden Ausgangsventi¬leinheiten I3,14 einen Befehl über den freien Durchfluss des ausgespülten WassersOV aus den beiden Filtereinheiten F3, F4 und die Elektroventile E in beiden Aus¬gangsventileinheiten I3, I4 werden geöffnet. In der zweiten Filteranordnung B emp¬fängt gleichzeitig auch die zweite Zentralventileinheit CB einen Befehl zur Unterbre¬chung des Durchflusses des gefilterten Wassers FV aus den beiden FiltereinheitenF3, F4 und das Elektroventil E wird in der zweiten Zentralventileinheit CB geschlos¬sen. 2. Phase:
Nach Ablauf eines bestimmten in der Stereueinheit K vorgegebenen Zeitintervallswerden aus der Steuereinheit K die Programmbefehle über die Kommunikations¬verbindung L1 gleichzeitig in die vierte Eingangsventileinheit V4 und in die dritteAusgangsventileinheit I3 in der zweiten Filteranordnung B übermittelt. Die vierteEingangsventileinheit V4 empfängt den Befehl zur Unterbrechung des Durchflussesdes ungefilterten Wassers NV in die vierte Filtereinheit F4 und das Elektroventil E inder vierten Eingangsventileinheit V4 wird geschlossen. Die dritte Ausgangsventi¬leinheit I3 empfängt einen Befehl zur Unterbrechung des Durchflusses des Aus¬spülwassers OV aus der dritten Filtereinheit F3 und das Elektroventil E in der drittenAusgangsventileinheit I3 wird geschlossen. 3. Phase:
Nach Ablauf eines bestimmten in der Stereueinheit K vorgegebenen Zeitintervallswerden aus der Steuereinheit K die Programmbefehle über die Kommunikations¬verbindung L1 gleichzeitig in die beiden Eingangsventileinheiten V3, V4 und in diebeiden Ausgangsventileinheiten I3,14 in der zweiten Filteranordnung B übermittelt.Die dritte Eingangsventileinheit V3 empfängt den Befehl zur Unterbrechung desDurchflusses des ungefilterten Wassers NV in die dritte Filtereinheit F3 und dasElektroventil E in der dritten Eingangsventileinheit V3 wird geschlossen. Die vierteEingangsventileinheit V4 empfängt den Befehl für einen freien Durchfluss des unge¬filterten Wassers NV in die vierte Filtereinheit F4 und das Elektroventil E in der vier¬ten Eingangsventileinheit V4 wird geöffnet. Die dritte Ausgangsventileinheit I3 emp¬fängt einen Befehl für einen freien Durchfluss des ausgespülten Wassers OV ausder dritten Filtereinheit F3 und das Elektroventil E in der dritten Ausgangsventilein¬heit I3 wird geöffnet. Die vierte Ausgangsventileinheit I4 empfängt einen Befehl zurUnterbrechung des Durchflusses des ausgespülten Wassers OV aus der vierten Fil¬tereinheit F4 und das Elektroventil E in der vierten Ausgangsventileinheit I4 wird ge¬schlossen. 4. Phase:
Nach Ablauf eines bestimmten in der Stereueinheit K vorgegebenen Zeitintervallswerden aus der Steuereinheit K die Programmbefehle über die Kommunikations¬verbindung L1 gleichzeitig in die dritte Eingangsventileinheit V3, die dritte Aus¬gangsventileinheit I3 und die zweite Zentralventileinheit CB in der zweiten Filterano¬rdnung B sowie in die erste Ausgangsventileinheit 11, die zweite Ausgangsventilein¬heit I2 und die erste Zentralventileinheit CA in der ersten Filteranordnung A übermit¬telt. Die dritte Eingangsventileinheit V3 empfängt den Befehl für den freien Durch¬fluss des ungefilterten Wassers NV in die dritte Filtereinheit F3 und das ElektroventilE in der dritten Eingangsventileinheit V3 wird geöffnet. Die dritte Ausgangsventilein¬heit I3 empfängt einen Befehl zur Unterbrechung des Durchflusses des ausgespül¬ten Wassers OV aus der dritten Filtereinheit F3 und das Elektroventil E in der drittenAusgangsventileinheit I3 wird geschlossen. Die zweite Zentralventileinheit CB emp¬fängt den Befehl für den freien Durchfluss des gefilterten Wassers FV aus der drit¬ten und vierten Filtereinheit F3, F4 und das Elektroventil E in der zweiten Zentral¬ventileinheit CB wird geschlossen. Die erste Ausgangsventileinheit 11 empfängt denBefehl für den freien Durchfluss des ausgespülten Wassers OV aus der ersten Fil¬tereinheit F1 und das Elektroventil E in der ersten Ausgangsventileinheit 11 wird ge¬öffnet. Die zweite Ausgangsventileinheit I2 empfängt den Befehl für den freienDurchfluss des ausgespülten Wassers OV aus der zweiten Filtereinheit F2 und dasElektroventil E in der zweiten Ausgangsventileinheit I2 wird geöffnet. Die erste Zent¬ralventileinheit CA empfängt den Befehl für die Unterbrechung des freien Durchflus¬ses des gefilterten Wassers FV aus der ersten und zweiten Filtereinheit F1, F2 unddas Elektroventil E in der ersten Zentralventileinheit CA wird geschlossen. 5. Phase:
Nach Ablauf eines bestimmten in der Stereueinheit K vorgegebenen Zeitintervallswerden aus der Steuereinheit K die Programmbefehle über die Kommunikations¬verbindung L1 gleichzeitig in die zweite Eingangsventileinheit V2 und in die ersteAusgangsventileinheit 11 in der ersten Filteranordnung A übermittelt. Die zweite Ein¬gangsventileinheit V2 empfängt den Befehl zur Unterbrechung des Durchflussesdes ungefilterten Wassers NV in die zweite Filtereinheit F2 und das Elektroventil E in der zweiten Eingangsventileinheit V2 wird geschlossen. Die erste Ausgangsventi¬leinheit 11 empfängt den Befehl zur Unterbrechung des freien Durchflusses desausgespülten Wassers OV aus der ersten Filtereinheit F1 und das Elektroventil E inder ersten Ausgangsventileinheit 11 wird geschlossen. 6. Phase:
Nach Ablauf eines bestimmten in der Stereueinheit K vorgegebenen Zeitintervallswerden aus der Steuereinheit K die Programmbefehle über die Kommunikations¬verbindung L1 gleichzeitig in die beiden Eingangsventileinheiten V1, V2 und in diebeiden Ausgangsventileinheiten 11,12 in der ersten Filteranordnung A übermittelt.Die erste Eingangsventileinheit V1 empfängt den Befehl zur Unterbrechung desDurchflusses des ungefilterten Wassers NV in die erste Filtereinheit F1 und dasElektroventil E in der ersten Eingangsventileinheit V1 wird geschlossen. Die zweiteEingangsventileinheit V2 empfängt den Befehl über den freien Durchfluss des unge¬filterten Wassers NV in die zweite Filtereinheit F2 und das Elektroventil E in derzweiten Eingangsventileinheit V2 wird geschlossen. Die erste Ausgangsventileinheit11 empfängt den Befehl für den freien Durchfluss des ausgespülten Wassers OVaus der ersten Filtereinheit F1 und das Elektroventil E in der ersten Ausgangsventi¬leinheit 11 wird geöffnet. Die zweite Ausgangsventileinheit I2 empfängt den Befehlzur Unterbrechung des Durchflusses des ausgespülten Wassers OV aus der zwei¬ten Filtereinheit F2 und das Elektroventil E in der zweiten Ausgangsventileinheit I2wird geschlossen.
Nachdem der erste Zyklus der abwechselnden Wiederholung von Wasserfiltrationund Reinigung der Filtereinheiten F1, F2, F3, F4 zwischen den beiden Filteranord¬nungen A, B beendet ist, wiederholt sich der Prozess der Wasserfiltration mit auto¬matischer Filterreinigung in der gleichen Reihenfolge.
Zusammengefasst beginnt der Prozess der ununterbrochenen Wasserfiltration mitautomatischer Filterreinigung mit der Übermittlung der Programmbefehle aus derSteuereinheit K über die Kommunikationsverbindung L1 zu jeder Ventileinheit V1,V2, V3, V4, 11,12, I3,14, CA, CB im System. Die erste Filteranordnung A beginnt mit dem Prozess der Wasserfilterung und so öffnet sich die erste EingangsventileinheitV1, die zweite Eingangsventileinheit V2 öffnet sich, die erste Ausgangsventileinheit11 schließt sich, die zweite Ausgangsventileinheit I2 schließt sich und die erste Zent¬ralventileinheit CA öffnet sich. In diesem Fall tritt ungefiltertes Wasser NV durch dieerste und zweite Eingangsventileinheit V1, V2 in die erste und zweite FiltereinheitF1, F2 ein. Aus der ersten und zweiten Filtereinheit F1, F2 tritt dann gefiltertesWasser FV durch die erste Zentralventileinheit CA aus. Inzwischen führt die zweiteFilteranordnung B den Prozess der Ausspülung der Filtereinheiten F3, F4 aus unddie dritte Eingangsventileinheit V3 öffnet sich, die vierte Eingangsventileinheit V4öffnet sich, die dritte Ausgangsventileinheit I3 öffnet sich, die vierte Ausgangsventi¬leinheit I4 öffnet sich und die zweite Zentralventileinheit CB schließt sich. In diesemFall tritt ungefiltertes Wasser NV durch die dritte und vierte EingangsventileinheitV3, V4 in die dritte und vierte Filtereinheit F3, F4 ein. Aus der dritten und vierten Fil¬tereinheit F3, F4 tritt dann ausgespültes Wasser OV durch die dritte und vierte Aus¬gangsventileinheit I3, I4 aus.
Nach Ablauf eines bestimmten Zeitintervalls verläuft in der ersten Filteranordnung Anoch immer der Prozess der Wasserfiltration, während in der zweiten Filteranord¬nung B der Reinigungsprozess der vierten Filtereinheit F4 beginnt. Deshalb schließtsich die vierte Eingangsventileinheit V4 und die dritte Ausgangsventileinheit I3schließt sich. In diesem Fall tritt ungefiltertes Wasser NV durch die dritte Ein¬gangsventileinheit V3 in die dritte Filtereinheit F3 ein. Gefiltertes Wasser FV fließtdann aus der dritten Filtereinheit F3 in die vierte Filtereinheit F4 und tritt als ausge¬spültes Wasser OV durch die vierte Ausgangsventileinheit I4 aus.
Nach Ablauf eines bestimmten Zeitintervalls verläuft in der ersten Filteranordnung Anoch immer der Prozess der Wasserfiltration, während in der zweiten Filteranord¬nung B der Reinigungsprozess der dritten Filtereinheit F3 beginnt. Deshalb schließtsich die dritte Eingangsventileinheit V3, die vierte Eingangsventileinheit V4 öffnetsich, die dritte Ausgangsventileinheit I3 öffnet sich und die vierte Ausgangsventi¬leinheit I4 schließt sich. In diesem Fall tritt ungefiltertes Wasser NV durch die vierteEingangsventileinheit V4 in die vierte Filtereinheit F4 ein. Gefiltertes Wasser FV fließt dann aus der vierten Filtereinheit F4 in die dritte Filtereinheit F3 und tritt alsausgespültes Wasser OV durch die dritte Ausgangsventileinheit 13 aus.
Nach Ablauf eines bestimmten Zeitintervalls beginnt in der ersten Filteranordnung Ader Prozess der Ausspülung der Filtereinheiten F1, F2 und deshalb öffnet sich dieerste Ausgangsventileinheit I2, die zweite Ausgangsventileinheit I2 öffnet sich unddie erste Zentralventileinheit CA schließt sich. In diesem Fall tritt ungefiltertes Was¬ser NV durch die erste und zweite Eingangsventileinheit V1, V2 in die erste undzweite Filtereinheit F1, F2 ein. Aus der ersten und zweiten Filtereinheit F1, F2 trittdann das ausgespülte Wasser OV durch die erste und zweite Ausgangsventileinheit11,12 aus. Inzwischen beginnt die zweite Filteranordnung B den Prozess der Was¬serfilterung durchzuführen und deshalb öffnet sich die dritte EingangsventileinheitV3, die dritte Ausgangsventileinheit I3 schließt sich und die zweite Zentralventilein¬heit CB öffnet sich. In diesem Fall tritt ungefiltertes Wasser NV durch die dritte undvierte Eingangsventileinheit V3, V4 in die dritte und vierte Filtereinheit F3, F4 ein.Aus der dritten und vierten Filtereinheit F3, F4 tritt dann gefiltertes Wasser FV durchdie zweite Zentralventileinheit CB aus.
Nach Ablauf eines bestimmten Zeitintervalls beginnt in der ersten Filteranordnung Ader Prozess der Reinigung der zweiten Filtereinheit F2. Deshalb schließt sich diezweite Eingangsventileinheit V2 und die erste Ausgangsventileinheit 11 schließt sich.In diesem Fall tritt ungefiltertes Wasser NV durch die erste Eingangsventileinheit V1in die erste Filtereinheit F1 ein. Gefiltertes Wasser FV fließt dann aus der ersten Fil¬tereinheit F1 in die zweite Filtereinheit F2 und tritt als ausgespültes Wasser OVdurch die zweite Ausgangsventileinheit I2 aus. In der zweiten Filteranordnung B ver¬läuft währenddessen noch immer der Prozess der Wasserfiltration.
Nach Ablauf eines bestimmten Zeitintervalls beginnt in der ersten Filteranordnung Ader Prozess der Reinigung der ersten Filtereinheit F1. Die erste Eingangsventilein¬heit V1 schließt sich, die zweite Eingangsventileinheit V2 öffnet sich, die erste Aus¬gangsventileinheit 11 öffnet sich und die zweite Ausgangsventileinheit I2 schließtsich. In diesem Fall tritt ungefiltertes Wasser NV durch die zweite Eingangsventi- leinheit V2 in die zweite Filtereinheit F2 ein. Gefiltertes Wasser FV fließt dann ausder zweiten Filtereinheit F2 in die erste Filtereinheit F1 und tritt als ausgespültesWasser OV durch die erste Ausgangsventileinheit 11 aus. Währenddessen verläuftin der zweiten Filteranordnung B noch immer der Prozess der Wasserfiltration.
Nachdem der erste Zyklus der abwechselnden Wasserfiltration und der Reinigungder Filtereinheiten F1, F2, F3, F4 zwischen den beiden Filteranordnungen A, B be¬endet ist, wiederholt sich der Prozess der Wasserfiltration mit automatischer Filter¬reinigung in der gleichen Reihenfolge.

Claims (6)

  1. Patentansprüche 1. Vorrichtung zur ununterbrochenen Wasserfiltration mit automatischer Filter¬reinigung besteht aus einer ersten Filtereinheit (F1), einer zweiten Filtereinheit (F2),einer dritten Filtereinheit (F3), einer vierten Filtereinheit (F4), einer ersten Eingangs¬ventileinheit (V1), einer zweiten Eingangsventileinheit (V2), einer dritten Eingangs¬ventileinheit (V3), einer vierten Eingangsventileinheit (V4), einer ersten Ausgangs¬ventileinheit (11), einer zweiten Ausgangsventileinheit (I2), einer dritten Ausgangs¬ventileinheit (I3), einer vierten Ausgangsventileinheit (I4), einer Zentralventileinheit(CA), einer zweiten Zentralventileinheit (CB), einer Steuereinheit (K )sowie einerKommunikationsverbindung (L1).
  2. 2. Vorrichtung zur ununterbrochenen Wasserfiltration mit automatischer Filter¬reinigung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das ungefilterte Wasser(NV) in die Filtereinheiten (F1, F2, F3, F4) durch die Eingangsventileinheiten (V1, V2, V3, V4) eintritt.
  3. 3. Vorrichtung zur ununterbrochenen Wasserfiltration mit automatischer Filter¬reinigung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das ausgespülteWasser (OV) aus den Filtereinheiten (F1, F2, F3, F4) durch die Ausgangsventilein¬heiten (11, I2, I3, I4) austritt.
  4. 4. Vorrichtung zur ununterbrochenen Wasserfiltration mit automatischer Filter¬reinigung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das ge¬filterte Wasser (FV) aus den Filtereinheiten (F1, F2, F3, F4) durch die Zentralventi¬leinheiten (CA, CB) austritt.
  5. 5. Vorrichtung zur ununterbrochenen Wasserfiltration mit automatischer Filter¬reinigung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass Pro¬grammbefehle für einen freien Durchfluss oder für die Unterbrechung des Wasser¬durchflusses von der Steuereinheit (K) bis zu den Ventileinheiten (V1, V2, V3, V4,11, I2, I3, I4, CA, CB) über Draht- oder drahtlose Kommunikationsverbindung (L1)übermittelt werden.
  6. 6. Vorrichtung zur ununterbrochenen Wasserfiltration mit automatischer Filter¬reinigung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass es au¬tomatisch in einer zyklischen 6-Phasen Reihenfolge ausgeführt wird; in der erstenPhase filtert die erste Filteranordnung (A) das Wasser und die zweite Filteranord¬nung (B) spült das Wasser aus, in der zweiten Phase filtert die erste Filteranord¬nung (A) das Wasser und die dritte Filtereinheit (F3) reinigt die vierte Filtereinheit(F4), in der dritten Phase filtert die erste Filteranordnung (A) das Wasser und dievierte Filtereinheit (F4) reinigt die Filtereinheit (F3), in der vierten Phase spült dieerste Filteranordnung (A) das Wasser aus und die zweite Filteranordnung (B) filtertdas Wasser, in der fünften Phase reinigt die erste Filtereinheit (F1) die zweite Fil¬tereinheit (F2) und die zweite Filteranordnung (B) filtert das Wasser, und in dersechsten Phase reinigt die zweite Filtereinheit (F2) die erste Filtereinheit (F1) unddie zweite Filteranordnung (B) filtert das Wasser.
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