AT516362B1 - Vorrichtung zur ununterbrochenen Wasserfiltration mit automatischer Filterreinigung - Google Patents

Vorrichtung zur ununterbrochenen Wasserfiltration mit automatischer Filterreinigung Download PDF

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AT516362B1 ATA50648/2014A AT506482014A AT516362B1 AT 516362 B1 AT516362 B1 AT 516362B1 AT 506482014 A AT506482014 A AT 506482014A AT 516362 B1 AT516362 B1 AT 516362B1
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Abstract

Eine vorteilhafte Vorrichtung zur ununterbrochenen Wasserfiltration mit automatischer Filterreinigung besteht aus einer ersten, zweiten, dritten und einer vierten Filtereinheit (F1, F2, F3, F4) mit je einer Eingangsventileinheit (V1, V2, V3, V4) für ungefiltertes Wasser (NV), mit je einer Ausgangsventileinheit (I1, I2, I3, I4) für ausgespültes Wasser (OV) und mit je einem Ausgang für gefiltertes Wasser (FV). Um eine vorteilhafte Wasserfiltration mit automatischer Filterreinigung zu gewährleisten, wird vorgeschlagen, dass dem Ausgang der ersten Filtereinheit (F1) für gefiltertes Wasser (FV) und dem Ausgang der zweiten Filtereinheit (F2) für gefiltertes Wasser (FV) eine gemeinsame erste Zentralventileinheit (CA) zugeordnet ist und dass dem Ausgang der dritten Filtereinheit (F3) für gefiltertes Wasser (FV) und dem Ausgang der vierten Filtereinheit (F4) für gefiltertes Wasser (FV) eine gemeinsame zweiten Zentralventileinheit (CB) zugeordnet ist, sowie mit einer Steuereinheit (K) und einer Kommunikationsverbindung (L1).

Description

Beschreibung
[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft ein System zur ununterbrochenen (kontinuierlichen) Wasserfiltration mit automatischer Filterreinigung bestehend aus einer ersten Filtereinheit mit einer ersten Eingangsventileinheit für ungefiltertes Wasser, mit einer ersten Ausgangsventileinheit für ausgespültes Wasser und mit einem ersten Ausgang für gefiltertes Wasser, aus einer zweiten Filtereinheit mit einer zweiten Eingangsventileinheit für ungefiltertes Wasser, mit einer zweiten Ausgangsventileinheit für ausgespültes Wasser und mit einem zweiten Ausgang für gefiltertes Wasser, aus einer dritten Filtereinheit mit einer dritten Eingangsventileinheit für ungefiltertes Wasser, mit einer dritten Ausgangsventileinheit für ausgespültes Wasser und mit einem dritten Ausgang für gefiltertes Wasser, aus einer vierten Filtereinheit mit einer vierten Eingangsventileinheit für ungefiltertes Wasser, mit einer vierten Ausgangsventileinheit für ausgespültes Wasser und mit einem vierten Ausgang für gefiltertes Wasser.
[0002] Eine derartige Vorrichtung ist aus der DE 102008039676 A1 bekannt, wobei jeweils drei Filtereinheiten je eine vierte Filtereinheit rückspülen. Gattungsgemäße Vorrichtungen offenbaren auch die EP 2727644 A1 und die EP 2292562 A2.
[0003] Darüber hinaus sind weitere zahlreiche Systeme zur Wasserfiltration und Filterreinigung allgemein bekannt. Neben den Systemen mit wechselnder Wasserfiltration und Filterreinigung auch noch Systeme zur Filterreinigung mit Bürsten, und andere.
[0004] Ein gemeinsames Problem aller dieser Systeme ist die nicht zufriedenstellende ununterbrochene Wasserfiltration bei einer gleichzeitigen automatischen Filterreinigung, sowie die Verstopfung der Poren mit Kolloidteilchen oder einem Biofilm. Bei einer Mehrzahl der bisherigen Systeme zur Wasserfiltration muss die Wasserfiltration unterbrochen werden, wenn der Prozess der Filterreinigung beginnt. Wegen des oben genannten Problems ist die Endkapazität des gefilterten Wassers stark reduziert und die Wartungskosten des gesamten Systems sind wesentlich höher. Mit der Einführung des erfindungsgemäßen Systems zur ununterbrochenen Wasserfiltration mit automatischer Filterreinigung wird die Wasserfiltration wirksamer und billiger. Das System hat einen ununterbrochenen Betrieb, was zur Endkapazität des gefilterten Wassers wesentlich beiträgt und somit alle möglichen, wegen der Unterbrechung des Reinwasserzuflusses entstandenen Störungen, beseitigt werden. Mit einem derartigen System werden die Betriebskosten stark reduziert, da der gesamte Prozess der Wasserfiltration und Filterreinigung vollautomatisch ist, und menschlicher Eingriff nicht mehr nötig ist. Die Wartungskosten werden auch reduziert, da wegen der automatischen und häufigen Filterreinigung die mechanische Filterreinigung mit verschiedenen Bürsten oder anderen Mitteln entfällt. Die Fähigkeit einer ununterbrochenen automatischen Filterreinigung ohne Unterbrechung der Wasserfiltration ermöglicht auch eine Filtration von zahlreichen hochbelasteten Medien, die wegen der zur Filterreinigung benötigten zahlreichen Unterbrechungen bisher nicht gefiltert werden konnten. Des Weiteren sind bei der mechanischen Wasserfiltration auch die Reihenfolge der Filter sowie das Verhältnis zwischen der Eingangs- und der Ausgangspore von Bedeutung. Bei den bisher bekannten Systemen muss eine Filteranordnung eingesetzt werden, in der die Filter jeweils nach den Filtern mit den breitesten Poren bis zu den Filtern mit den engsten Poren aufgereiht werden. Falls stark verunreinigtes Wasser auf eine Partikelgröße von 50 Mikron zu filtern ist, muss eine Filteranordnung der folgenden Reihenfolge zusammengebaut werden: ein Filter mit einer Maschenweite von 300 Mikron, dann ein Filter mit einer Maschenweite von 200 Mikron, dann ein Filter mit einer Maschenweite von 150 Mikron, dann 100 Mikron und am Ende 50 Mikron. Trotzdem besteht eine große Wahrscheinlichkeit, dass einer der Filter viel schneller verstopft wird als der andere, was den Wasserdurchfluss reduziert bzw. unterbricht. Das System zur ununterbrochenen Wasserfiltration mit automatischer Filterreinigung bietet die Möglichkeit, dass in einem Filter ein großes Verhältnis zwischen den Porenbreiten vorliegt; die Eigangspore weist eine Breite von 30 Millimeter und die Ausgangspore eine Breite von 50 Mikron auf.
[0005] Und das ist genau die Tatsache, die es ermöglich, auch sehr belastete Wässer zu reinigen. Das System zur ununterbrochenen Wasserfiltration mit automatischer Filterreinigung ist aber
auch als ein Vorfilter zu Ultrafiltration, Nanofiltration, Umkehrosmose, lonenaustauscher, Entsalzer und Hunderten von anderen industriellen Anwendungen, bei denen Fluide gefiltert werden, ideal einsetzbar.
[0006] Es gibt schon einige Erfindungen bzw. Patente auf dem Gebiet der Wasserfiltration. Die vorhandenen Patente bieten eine Lösung für verschiedene Segmente der Probleme, die bei den Wasserfiltration-Systemen auftauchen. Den Erfindern der vorhandenen Patente ist aber keine Lösung in Form einer Erfindung oder eines Patents bekannt, die die vorgeschilderten bestehenden Probleme auf vorteilhafte Weise lösen.
[0007] Die Erfindung löst die Probleme mit den Merkmalen des Anspruches 1. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen dargestellt.
[0008] Im Einzelnen umfasst die Erfindung des Systems zur ununterbrochenen Wasserfiltration mit automatischer Filterreinigung eine erste Filteranordnung A, eine zweite Filteranordnung B und eine Steuereinheit K. Die erste Filteranordnung A besteht aus einer ersten Filtereinheit F1, einer zweiten Filtereinheit F2, einer ersten Eingangsventileinheit V1, einer ersten Ausgangsventileinheit 11, einer zweiten Eingangsventileinheit V2, einer zweiten Ausgangsventileinheit 12 und einer ersten Zentralventileinheit CA. Die zweite Filteranordnung B besteht aus einer dritten Filtereinheit F3, einer vierten Filtereinheit F4, einer dritten Eingangsventileinheit V3, einer dritten Ausgangsventileinheit 13, einer vierten Eingangsventileinheit V4, einer vierten Ausgangsventileinheit 14 und einer zweiten Zentralventileinheit CB. Jede Ventileinheit V1, V2, V3, V4, 11, 12, 13, 14, CA, CB besteht aus einem Elektroventil E und einer Kommunikationsanordnung L. Die Steuereinheit K besteht aus einer Prozesseinheit P und einer Kommunikationsanordnung L.
[0009] 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 der Steuereinheit K werden mittels der Prozesseinheit P Programmbefehle ausgeführt, die dann mittels der Kommunikationsanordnung L über die Kommunikationsverbindung L1 bis zur jeden Ventileinheit V1, V2, V3, V4, 11, 12, 13, 14, CA, CB übermittelt werden. In jeder Ventileinheit V1, V2, V3, V4, 11, 12, 13, 14, CA, CB werden dann die Programmbefehle mittels der Kommunikationsanordnung L empfangen und dann in Form von Öffnung oder Schließen des Elektroventils E in der Ventileinheit V1, V2, V3, V4, 11, 12, 13, 14, CA, CB ausgeführt. Das erfindungsgemäße System zur ununterbrochenen Wasserfiltration mit automatischer Filterreinigung wird durch einen abgestimmten Betrieb von allen auf Elektroventilen E oder anderen automatischen Ventilen basierenden Ventileinheiten V3, V4, 11, 12, 13, 14, CA, CB gelöst.
[0010] Die Erfindung wird anhand von Zeichnungen dargestellt. Sie zeigen:
[0011] Fig. 1 Zusammenbau der ersten Filteranordnung A,
[0012] Fig. 2 Zusammenbau der zweiten Filteranordnung B,
[0013] Fig. 3 Zusammenbau der Ventileinheit V1, V2, V3, V4, 11, 12, 13, 14, CA, CB, [0014] Fig. 4 Zusammenbau der Steuereinheit K und
[0015] Fig. 5 das gesamte System zur ununterbrochenen Wasserfiltration mit automatischer Filterreinigung.
[0016] 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)
° 12 - zweite Ausgangsventileinheit (Elektroventil)
° CA - erste Zentralventileinheit (Elektroventil) ° FV - gefiltertes Wasser
° NV - ungefiltertes Wasser
° OV - Ausgespültes Wasser
[0017] Die Figur 1 stellt die erste aus zehn Hauptelementen zusammengebaute Filteranordnung A dar.
[0018] Die erste Filtereinheit F1 sorgt für Filtration des ungefilterten Wassers NV in das gefilterte Wasser FV mittels verschiedener Filtrationsmöglichkeiten (Filter mit Poren von 200 Mikron bis 0,01 Mikron).
[0019] Die zweite Filtereinheit F2 sorgt für Filtration des ungefilterten Wassers NV in das gefilterte Wasser FV mittels verschiedener Filtrationsmöglichkeiten (Filter mit Poren von 200 Mikron bis 0,01 Mikron).
[0020] Die erste Eingangsventileinheit V1 ermöglicht einen freien Durchfluss oder verhindert den Durchfluss des Eingangs-, ungefilterten Wassers NV in die erste Filtereinheit F1 mithilfe des Elektroventils E.
[0021] Die zweite Eingangsventileinheit V2 ermöglicht einen freien Durchfluss oder verhindert den Durchfluss des Eingangs-, ungefilterten Wassers NV in die zweite Filtereinheit F2 mithilfe des Elektroventils E.
[0022] Die erste Ausgangsventileinheit 11 ermöglicht einen freien Durchfluss oder verhindert den Durchfluss des Ausgangs-, ausgespülten Wassers OV aus der ersten Filtereinheit F1 mithilfe des Elektroventils E.
[0023] Die zweite Ausgangsventileinheit 12 ermöglicht einen freien Durchfluss oder verhindert den Durchfluss des Ausgangs-, ausgespülten Wassers OV aus der zweiten Filtereinheit F2 mithilfe des Elektroventils E.
[0024] Die erste Zentralventileinheit CA ermöglicht einen freien Durchfluss oder verhindert den Durchfluss des Ausgangs-, gefilterten Wassers FV aus der ersten Filtereinheit F1 und der zweiten Filtereinheit F2 mithilfe des Elektroventils E.
[0025] Die erste Filteranordnung A weist hinsichtlich der Öffnung oder des Verschlusses der Ventileinheiten V1, V2, 11, 12, CA 4 Betriebsmöglichkeiten auf.
1. WASSERFILTERUNG
[0026] Die erste Filteranordnung A führt den Wasserfiltrationsprozess aus, wenn die erste Eingangsventileinheit V1 geöffnet, die zweite Eingangsventileinheit V2 geöffnet, die erste Ausgangsventileinheit 11 geschlossen, die zweite Ausgangsventileinheit 12 geschlossen und die erste Zentralventileinheit CA geöffnet ist. In diesem Fall tritt ungefiltertes Wasser NV durch die erste und zweite Eingangsventileinheit V1, V2 in die erste und zweite Filtereinheit F1, F2 ein. Aus der ersten und zweiten Filtereinheit F1, F2 tritt dann gefiltertes Wasser FV durch die erste Zentralventileinheit CA aus.
2. AUSSPÜLEN DER FILTEREINHEITEN F1, F2
[0027] Die erste Filteranordnung A führt den Prozess zur Spülung von Filtereinheiten F1, F2 aus, wenn die erste Eingangsventileinheit V1 geöffnet, die zweite Eingangsventileinheit V2 geöffnet, die erste Ausgangsventileinheit 11 geöffnet, die zweite Ausgangsventileinheit 12 geöffnet und die erste Zentralventileinheit CA geschlossen ist. In diesem Fall tritt ungefiltertes Wasser NV durch die erste und zweite Eingangsventileinheit V1, V2 in die erste und zweite Filtereinheit F1, F2 ein. Aus der ersten und zweiten Filtereinheit F1, F2 tritt dann das ausgespülte Wasser OV durch die erste und zweite Ausgangsventileinheit 11, 12 aus.
3. REINIGUNG DER ERSTEN FILTEREINHEIT F1
[0028] Die erste Filteranordnung A führt den Prozess zur Reinigung der ersten Filtereinheit F1 aus, wenn die erste Eingangsventileinheit V1 geschlossen, die zweite Eingangsventileinheit V2 geöffnet, die erste Ausgangsventileinheit 11 geöffnet, die zweite Ausgangsventileinheit 12 geschlossen und die erste Zentralventileinheit CA geschlossen ist. In diesem Fall tritt ungefiltertes Wasser NV durch die zweite Eingangsventileinheit V2 in die zweite Filtereinheit F2 ein. Gefiltertes Wasser FV fließt dann aus der zweiten Filtereinheit F2 in die erste Filtereinheit F1 und tritt als ausgespültes Wasser OV durch die erste Ausgangsventileinheit 11 aus.
4. REINIGUNG DER ZWEITEN FILTEREINHEIT F2
[0029] Die erste Filteranordnung A führt den Prozess zur Reinigung der Filtereinheit F2 aus, wenn die erste Eingangsventileinheit V1 geöffnet, die zweite Eingangsventileinheit V2 geschlossen, die erste Ausgangsventileinheit 11 geschlossen, die zweite Ausgangsventileinheit 12 geöffnet und die erste Zentralventileinheit CA geschlossen ist. 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 ersten Filtereinheit F1 in die zweite Filtereinheit F2 und tritt als ausgespültes Wasser OV durch die zweite Ausgangsventileinheit 12 aus.
[0030] 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)
° 13 - dritte Ausgangsventileinheit (Elektroventil)
° 14 - vierte Ausgangsventileinheit (Elektroventil)
° CB - zweite Zentralventileinheit (Elektroventil)
° FV - gefiltertes Wasser
° NV - ungefiltertes Wasser
° OV - ausgespültes Wasser
[0031] Figur 2 stellt die zweite aus zehn Hauptelementen zusammengebaute Filteranordnung B dar.
[0032] Die dritte Filtereinheit F3 sorgt für die Filtration des ungefilterten Wassers NV in das gefilterte Wasser FV mittels verschiedener Filtrationsmöglichkeiten (Filter mit Poren von 200 Mikron bis 0,01 Mikron).
[0033] Die vierte Filtereinheit F4 sorgt für die Filtration des ungefilterten Wassers NV in das gefilterte Wasser FV mittels verschiedener Filtrationsmöglichkeiten (Filter mit Poren von 200 Mikron bis 0,01 Mikron).
[0034] Die dritte Eingangsventileinheit V3 ermöglicht einen freien Durchfluss oder verhindert den Durchfluss des Eingangs-, ungefilterten Wassers NV in die dritte Filtereinheit F3 mithilfe des Elektroventils E.
[0035] Die vierte Eingangsventileinheit V4 ermöglicht einen freien Durchfluss oder verhindert den Durchfluss des Eingangs-, ungefilterten Wassers NV in die vierte Filtereinheit F4 mithilfe des Elektroventils E.
[0036] Die dritte Ausgangsventileinheit 13 ermöglicht einen freien Durchfluss oder verhindert den Durchfluss des Ausgangs-, ausgespülten Wassers OV aus der dritten Filtereinheit F3 mithilfe des Elektroventils E.
[0037] Die vierte Ausgangsventileinheit 14 ermöglicht einen freien Durchfluss oder verhindert den Durchfluss des Ausgangs-, ausgespülten Wassers OV aus der vierten Filtereinheit F4 mithilfe des Elektroventils E.
[0038] Die zweite Zentralventileinheit CB ermöglicht einen freien Durchfluss oder verhindert den Durchfluss des Ausgangs-, gefilterten Wassers FV aus der dritten Filtereinheit F3 und der vierten Filtereinheit F4 mithilfe des Elektroventils E.
[0039] Die zweite Filteranordnung A weist hinsichtlich der Öffnung oder des Verschlusses der Ventileinheiten V3, V4, 13, 14, CB 4 Betriebsmöglichkeiten auf.
1. WASSERFILTERUNG
[0040] Die zweite Filteranordnung B führt den Wasserfiltrationsprozess aus, wenn die dritte Eingangsventileinheit V3 geöffnet, die vierte Eingangsventileinheit V4 geöffnet, die dritte Ausgangsventileinheit 13 geschlossen, die vierte Ausgangsventileinheit 14 geschlossen und die zweite Zentralventileinheit CB geöffnet ist. In diesem Fall tritt ungefiltertes Wasser NV durch die dritte und vierte 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 durch die zweite Zentralventileinheit CB aus.
2. AUSSPÜLEN DER FILTEREINHEITEN F3, F4
[0041] Die zweite Filteranordnung B führt den Prozess zur Spülung von Filtereinheiten F3, F4 aus, wenn die dritte Eingangsventileinheit V3 geöffnet, die vierte Eingangsventileinheit V4 geöffnet, die dritte Ausgangsventileinheit 13 geöffnet, die vierte Ausgangsventileinheit 14 geöffnet und die zweite Zentralventileinheit CB geschlossen ist In diesem Fall tritt ungefiltertes Wasser NV durch die dritte und vierte Eingangsventileinheit V3, V4 in die dritte und vierte Filtereinheit F3, F4 ein. Aus der dritten und vierten Filtereinheit F3, F4 tritt dann ausgespültes Wasser OV durch die dritte und vierte Ausgangsventileinheit 13, 14 aus.
3. REINIGUNG DER DRITTEN FILTEREINHEIT F3
[0042] Die zweite Filteranordnung B führt den Prozess zur Reinigung der dritten Filtereinheit F3 aus, wenn die dritte Eingangsventileinheit V3 geschlossen, die vierte Eingangsventileinheit V4 geöffnet, die dritte Ausgangsventileinheit 13 geöffnet, die vierte Ausgangsventileinheit 14 geschlossen und die zweite Zentralventileinheit CB geschlossen ist. In diesem Fall tritt ungefiltertes Wasser NV durch die vierte Eingangsventileinheit V4 in die vierte Filtereinheit F4 ein. Gefiltertes Wasser FV fließt dann aus der vierten Filtereinheit F4 in die dritte Filtereinheit F3 und tritt als ausgespültes Wasser OV durch die dritte Ausgangsventileinheit I3 aus.
4. REINIGUNG DER VIERTEN FILTEREINHEIT F4
[0043] Die zweite Filteranordnung B führt den Prozess zur Reinigung der vierten Filtereinheit F4 aus, wenn die dritte Eingangsventileinheit V3 geöffnet, die vierte Eingangsventileinheit V4 geschlossen, die dritte Ausgangsventileinheit 13 geschlossen, die vierte Ausgangsventileinheit 14 geöffnet und die zweite Zentralventileinheit CB geschlossen ist. In diesem Fall tritt ungefiltertes Wasser NV durch die dritte Eingangsventileinheit V3 in die dritte Filtereinheit F3 ein. Gefiltertes Wasser FV fließt dann aus der dritten Filtereinheit F3 in die vierte Filtereinheit F4 und tritt als ausgespültes Wasser OV durch die vierte Ausgangsventileinheit 14 aus.
[0044] Elemente der Ventileinheit V1, V2, V3, V4, 11, 12, 13, 14, CA, CB:
° E - Elektroventil, das automatisch den Wasserdurchfluss erlaubt oder verhindert
° L - Kommunikationsanordnung (Draht- oder drahtlose Kommunikationsverbindung) [0045] Zusammenhang: Ventileinheit V1, V2, V3, V4, 11, 12, 13, 14, CA, CB - Steuereinheit K
[0046] Figur 3 stellt die Ventileinheit V1, V2, V3, V4, 11, 12, 13, 14, CA, CB dar, die aus zwei Grundelementen zusammengebaut ist.
[0047] Das Elektroventil E sorgt für einen freien Wasserdurchfluss oder verhindert den Wasserdurchfluss durch die Ventileinheit.
[0048] Die Kommunikationsanordnung L ermöglicht eine Kommunikationsverbindung zwischen der Ventileinheit V1, V2, V3, V4, 11, 12, 13, 14, CA, CB und der Steuereinheit K in Form einer Drahtoder drahtlosen Kommunikationsverbindung.
[0049] In der Ventileinheit V1, V2, V3, V4, 11, 12, 13, 14, CA, CB werden mittels der Kommunikationsanordnung L über die Kommunikationsverbindung L1 Befehle von der Steuereinheit empfangen, welche dann mithilfe des Elektroventils E in Form eines freien Wasserdurchflusses oder verhinderten Wasserdurchflusses ausgeführt werden.
[0050] 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 Kommunikationsverbindung) [0051] Zusammenhang: Steuereinheit K - Ventileinheit V1, V2, V3, V4, 11, 12, 13, 14, CA, CB [0052] Figur 4 stellt die Steuereinheit K dar, die aus zwei Grundelementen aufgebaut ist.
[0053] Die Prozesseinheit P, in der alle Programmbefehle für einen abgestimmten Betrieb aller Ventileinheiten V1, V2, V3, V4, 11, 12, 13, 14, CA, CB im gesamten System zur ununterbrochenen Wasserfiltration mit automatischer Filterreinigung ausgeführt werden. Die Kommunikationsanordnung L ermöglicht eine Kommunikationsverbindung zwischen der Steuereinheit K und der Ventileinheit V1, V2, V3, V4, 11, 12, 13, 14, CA, CB in Form einer Draht- oder drahtlosen Kommunikationsverbindung.
[0054] In der Steuereinheit K werden mittels der Kommunikationsanordnung L über die Kommunikationsverbindung L1 Programmbefehle von der Prozesseinheit P an jeweilige Ventileinheit V1, V2, V3, V4, 11, 12, 13, 14, CA, CB im System übermittelt.
[0055] Elemente des gesamten Systems zur ununterbrochenen Wasserfiltration mit automatischer 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)
° 12 - zweite Ausgangsventileinheit (Elektroventil)
° 13 - dritte Ausgangsventileinheit (Elektroventil)
° 14 - 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 Kommunikationsverbindung)
[0056] Zusammenhang: Steuereinheit K - Ventileinheit V1, V2, V3, V4, 11, 12, 13, 14, CA, CB
[0057] Figur 5 stellt die Erfindung in Form des gesamten Systems dar. Eine ausführliche Beschreibung des Systems zur ununterbrochenen Wasserfiltration mit automatischer Filterreinigung zeigt den Zusammenbau, die Betriebsart, die Zusammenstellung von Anordnungen, die Durchflussweise von gefiltertem, ungefiltertem Wasser und die Kommunikationsart, die Grundlage der Patentanmeldung sind.
[0058] Der Prozess zur ununterbrochenen Wasserfiltration mit automatischer Filterreinigung kann mit einem kontinuierlichen zyklischen Betrieb von 6 aufeinanderfolgenden Phasen beschrieben werden:
[0059] 1. Phase: Die erste Filteranordnung A filtert das Wasser und die zweite Filteranordnung B spült das Wasser aus.
[0060] 2. Phase: Die erste Filteranordnung A filtert das Wasser und die dritte Filtereinheit F3 reinigt die vierte Filtereinheit F4.
[0061] 3. Phase: Die erste Filteranordnung A filtert das Wasser und die vierte Filtereinheit F4 reinigt die dritte Filtereinheit F3. [0062] 4. Phase: Die erste Filteranordnung A spült das Wasser aus und die zweite Filteran-
ordnung B filtert das Wasser.
[0063] 5. Phase: Die erste Filtereinheit F1 reinigt die zweite Filtereinheit F2 und die zweite Filteranordnung B filtert das Wasser.
[0064] 6. Phase: Die zweite Filtereinheit F2 reinigt die erste Filtereinheit F1 und die zweite Filteranordnung B filtert das Wasser.
1. Phase:
[0065] In der Steuereinheit K beginnen sich mittels der Prozesseinheit P die Programmbefehle zum Beginn des Prozesses der ununterbrochenen Wasserfiltration mit automatischer Filterreinigung auszuführen. Die Programmbefehle werden mittels der Kommunikationsanordnung L in der Steuereinheit K über die Kommunikationsverbindung L1 in die Kommunikationsanordnung L jeder Ventileinheit V1, V2, V3, V4, 11, 12, 13, 14, CA, CB im System übermittelt. So empfangen alle vier Eingangsventileinheiten V1, V2, V3, V4 in beiden Filteranordnungen A, B einen Befehl für einen freien Durchfluss des ungefilterten Wassers NV in alle vier Filtereinheiten F1, F2, F3, F4 und deshalb öffnen sich alle vier Elektroventile E in allen Eingangsventileinheiten V1, V2, V3, V4. In der ersten Filteranordanung A empfangen beide Ausgangsventileinheiten 11, 12 einen Befehl zur Verhinderung des Durchflusses des gespülten Wassers OV aus beiden Filtereinheiten F1, F2 und die Elektroventile E in beiden Ausgangsventileinheiten 11, 12 werden geschlossen. In der ersten Filteranordnung A empfängt gleichzeitig auch die erste Zentralventileinheit fv einen Befehl für den freien Durchfluss des gefilterten Wassers FV aus den beiden Filtereinheiten F1, F2 und der Elektroventil E in der ersten Zentralventileinheit CA wird geöffnet. Gleichzeitig empfangen in der zweiten Filteranordnung B die beiden Ausgangsventileinheiten 13, 14 einen Befehl über den freien Durchfluss des ausgespülten Wassers OV aus den beiden Filtereinheiten F3, F4 und die Elektroventile E in beiden Ausgangsventileinheiten 13, 14 werden geöffnet. In der zweiten Filteranordnung B empfängt gleichzeitig auch die zweite Zentralventileinheit CB einen Befehl zur Unterbrechung des Durchflusses des gefilterten Wassers FV aus den beiden Filtereinheiten F3, F4 und das Elektroventil E wird in der zweiten Zentralventileinheit CB geschlossen.
2. Phase:
[0066] Nach Ablauf eines bestimmten in der Steuereinheit K vorgegebenen Zeitintervalls werden aus der Steuereinheit K die Programmbefehle über die Kommunikationsverbindung L1 gleichzeitig in die vierte Eingangsventileinheit V4 und in die dritte Ausgangsventileinheit I3 in der zweiten Filteranordnung B übermittelt. Die vierte Eingangsventileinheit V4 empfängt den Befehl zur Unterbrechung des Durchflusses des ungefilterten Wassers NV in die vierte Filtereinheit F4 und das Elektroventil E in der vierten Eingangsventileinheit V4 wird geschlossen. Die dritte Ausgangsventileinheit 13 empfängt einen Befehl zur Unterbrechung des Durchflusses des Ausspülwassers OV aus der dritten Filtereinheit F3 und das Elektroventil E in der dritten Ausgangsventileinheit I3 wird geschlossen.
3. Phase:
[0067] Nach Ablauf eines bestimmten in der Steuereinheit K vorgegebenen Zeitintervalls werden aus der Steuereinheit K die Programmbefehle über die Kommunikationsverbindung L1 gleichzeitig in die beiden Eingangsventileinheiten V3, V4 und in die beiden Ausgangsventileinheiten 13, 14 in der zweiten Filteranordnung B übermittelt.
[0068] Die dritte Eingangsventileinheit V3 empfängt den Befehl zur Unterbrechung des Durchflusses des ungefilterten Wassers NV in die dritte Filtereinheit F3 und das Elektroventil E in der dritten Eingangsventileinheit V3 wird geschlossen. Die vierte Eingangsventileinheit V4 empfängt den Befehl für einen freien Durchfluss des ungefilterten Wassers NV in die vierte Filtereinheit F4 und das Elektroventil E in der vierten Eingangsventileinheit V4 wird geöffnet. Die dritte Ausgangsventileinheit 13 empfängt einen Befehl für einen freien Durchfluss des ausgespülten Wassers OV aus der dritten Filtereinheit F3 und das Elektroventil E in der dritten Ausgangsventileinheit 13 wird geöffnet. Die vierte Ausgangsventileinheit 14 empfängt einen Befehl zur Unterbrechung des Durchflusses des ausgespülten Wassers OV aus der vierten Filtereinheit F4 und das Elektroventil E in der vierten Ausgangsventileinheit 14 wird geschlossen.
4. Phase:
[0069] Nach Ablauf eines bestimmten in der Steuereinheit K vorgegebenen Zeitintervalls werden aus der Steuereinheit K die Programmbefehle über die Kommunikationsverbindung L1 gleichzeitig in die dritte Eingangsventileinheit V3, die dritte Ausgangsventileinheit 13 und die zweite Zentralventileinheit CB in der zweiten Filteranordnung B sowie in die erste Ausgangsventileinheit 11, die zweite Ausgangsventileinheit 12 und die erste Zentralventileinheit CA in der ersten Filteranordnung A übermittelt. Die dritte Eingangsventileinheit V3 empfängt den Befehl für den freien Durchfluss des ungefilterten Wassers NV in die dritte Filtereinheit F3 und das Elektroventil E in der dritten Eingangsventileinheit V3 wird geöffnet. Die dritte Ausgangsventileinheit 13 empfängt einen Befehl zur Unterbrechung des Durchflusses des ausgespülten Wassers OV aus der dritten Filtereinheit F3 und das Elektroventil E in der dritten Ausgangsventileinheit 13 wird geschlossen. Die zweite Zentralventileinheit CB empfängt den Befehl für den freien Durchfluss des gefilterten Wassers FV aus der dritten und vierten Filtereinheit F3, F4 und das Elektroventil E in der zweiten Zentralventileinheit CB wird geschlossen. Die erste Ausgangsventileinheit 11 empfängt den Befehl für den freien Durchfluss des ausgespülten Wassers OV aus der ersten Filtereinheit F1 und das Elektroventil E in der ersten Ausgangsventileinheit I1 wird geöffnet. Die zweite Ausgangsventileinheit 12 empfängt den Befehl für den freien Durchfluss des ausgespülten Wassers OV aus der zweiten Filtereinheit F2 und das Elektroventil E in der zweiten Ausgangsventileinheit 12 wird geÖffnet. Die erste Zentralventileinheit CA empfängt den Befehl für die Unterbrechung des freien Durchflusses des gefilterten Wassers FV aus der ersten und zweiten Filtereinheit F1, F2 und das Elektroventil E in der ersten Zentralventileinheit CA wird geschlossen.
5. Phase:
[0070] Nach Ablauf eines bestimmten in der Steuereinheit K vorgegebenen Zeitintervalls werden aus der Steuereinheit K die Programmbefehle über die Kommunikationsverbindung L1 gleichzeitig in die zweite Eingangsventileinheit V2 und in die erste Ausgangsventileinheit 11 in der ersten
Filteranordnung A übermittelt. Die zweite Eingangsventileinheit V2 empfängt den Befehl zur Unterbrechung des Durchflusses des ungefilterten Wassers NV in die zweite Filtereinheit F2 und das Elektroventil E in der zweiten Eingangsventileinheit V2 wird geschlossen. Die erste Ausgangsventileinheit 11 empfängt den Befehl zur Unterbrechung des freien Durchflusses des ausgespülten Wassers OV aus der ersten Filtereinheit F1 und das Elektroventil E in der ersten Ausgangsventileinheit I1 wird geschlossen.
6. Phase:
[0071] Nach Ablauf eines bestimmten in der Steuereinheit K vorgegebenen Zeitintervalls werden aus der Steuereinheit K die Programmbefehle über die Kommunikationsverbindung L1 gleichzeitig in die beiden Eingangsventileinheiten V1, V2 und in die beiden Ausgangsventileinheiten 11, 12 in der ersten Filteranordnung A übermittelt. Die erste Eingangsventileinheit V1 empfängt den Befehl zur Unterbrechung des Durchflusses des ungefilterten Wassers NV in die erste Filtereinheit F1 und das Elektroventil E in der ersten Eingangsventileinheit V1 wird geschlossen. Die zweite Eingangsventileinheit V2 empfängt den Befehl über den freien Durchfluss des ungefilterten Wassers NV in die zweite Filtereinheit F2 und das Elektroventil E in der zweiten Eingangsventileinheit V2 wird geschlossen. Die erste Ausgangsventileinheit 11 empfängt den Befehl für den freien Durchfluss des ausgespülten Wassers OV aus der ersten Filtereinheit F1 und das Elektroventil E in der ersten Ausgangsventileinheit 11 wird geöffnet. Die zweite Ausgangsventileinheit 12 empfängt den Befehl zur Unterbrechung des Durchflusses des ausgespülten Wassers OV aus der zweiten Filtereinheit F2 und das Elektroventil E in der zweiten Ausgangsventileinheit 12 wird geschlossen.
[0072] Nachdem der erste Zyklus der abwechselnden Wiederholung von Wasserfiltration und Reinigung der Filtereinheiten F1, F2, F3, F4 zwischen den beiden Filteranordnungen A, B beendet ist, wiederholt sich der Prozess der Wasserfiltration mit automatischer Filterreinigung in der gleichen Reihenfolge.
[0073] Zusammengefasst beginnt der Prozess der ununterbrochenen Wasserfiltration mit automatischer Filterreinigung mit der Übermittlung der Programmbefehle aus der Steuereinheit K über die Kommunikationsverbindung L1 zu jeder Ventileinheit V1, V2, V3, V4, 11, 12, 13, 14, CA, CB im System. Die erste Filteranordnung A beginnt mit dem Prozess der Wasserfilterung und so öffnet sich die erste Eingangsventileinheit V1, die zweite Eingangsventileinheit V2 öffnet sich, die erste Ausgangsventileinheit 11 schließt sich, die zweite Ausgangsventileinheit 12 schließt sich und die erste Zentralventileinheit CA öffnet sich. In diesem Fall tritt ungefiltertes Wasser NV durch die erste und zweite Eingangsventileinheit V1, V2 in die erste und zweite Filtereinheit F1, F2 ein. Aus der ersten und zweiten Filtereinheit F1, F2 tritt dann gefiltertes Wasser FV durch die erste Zentralventileinheit CA aus. Inzwischen führt die zweite Filteranordnung B den Prozess der Ausspülung der Filtereinheiten F3, F4 aus und die dritte Eingangsventileinheit V3 öffnet sich, die vierte Eingangsventileinheit V4 öffnet sich, die dritte Ausgangsventileinheit I3 öffnet sich, die vierte Ausgangsventileinheit 14 öffnet sich und die zweite Zentralventileinheit CB schließt sich. In diesem Fall tritt ungefiltertes Wasser NV durch die dritte und vierte Eingangsventileinheit V3, V4 in die dritte und vierte Filtereinheit F3, F4 ein. Aus der dritten und vierten Filtereinheit F3, F4 tritt dann ausgespültes Wasser OV durch die dritte und vierte Ausgangsventileinheit 13, 14 aus.
[0074] Nach Ablauf eines bestimmten Zeitintervalls verläuft in der ersten Filteranordnung A noch immer der Prozess der Wasserfiltration, während in der zweiten Filteranordnung B der Reinigungsprozess der vierten Filtereinheit F4 beginnt. Deshalb schließt sich die vierte Eingangsventileinheit V4 und die dritte Ausgangsventileinheit I3 schließt sich. In diesem Fall tritt ungefiltertes Wasser NV durch die dritte Eingangsventileinheit V3 in die dritte Filtereinheit F3 ein. Gefiltertes Wasser FV fließt dann aus der dritten Filtereinheit F3 in die vierte Filtereinheit F4 und tritt als ausgespültes Wasser OV durch die vierte Ausgangsventileinheit 14 aus.
[0075] Nach Ablauf eines bestimmten Zeitintervalls verläuft in der ersten Filteranordnung A noch immer der Prozess der Wasserfiltration, während in der zweiten Filteranordnung B der Reinigungsprozess der dritten Filtereinheit F3 beginnt. Deshalb schließt sich die dritte Eingangsventi-
leinheit V3, die vierte Eingangsventileinheit V4 öffnet sich, die dritte Ausgangsventileinheit 13 Öffnet sich und die vierte Ausgangsventileinheit 14 schließt sich. In diesem Fall tritt ungefiltertes Wasser NV durch die vierte Eingangsventileinheit V4 in die vierte Filtereinheit F4 ein. Gefiltertes Wasser FV fließt dann aus der vierten Filtereinheit F4 in die dritte Filtereinheit F3 und tritt als ausgespültes Wasser OV durch die dritte Ausgangsventileinheit I3 aus.
[0076] Nach Ablauf eines bestimmten Zeitintervalls beginnt in der ersten Filteranordnung A der Prozess der Ausspülung der Filtereinheiten F1, F2 und deshalb öffnet sich die erste Ausgangsventileinheit 12, die zweite Ausgangsventileinheit 12 öffnet sich und die erste Zentralventileinheit CA schließt sich. In diesem Fall tritt ungefiltertes Wasser NV durch die erste und zweite Eingangsventileinheit V1, V2 in die erste und zweite Filtereinheit F1, F2 ein. Aus der ersten und zweiten Filtereinheit F1, F2 tritt dann das ausgespülte Wasser OV durch die erste und zweite Ausgangsventileinheit 11, 12 aus. Inzwischen beginnt die zweite Filteranordnung B den Prozess der Wasserfilterung durchzuführen und deshalb öffnet sich die dritte Eingangsventileinheit V3, die dritte Ausgangsventileinheit I3 schließt sich und die zweite Zentralventileinheit CB öffnet sich. In diesem Fall tritt ungefiltertes Wasser NV durch die dritte und vierte Eingangsventileinheit V3, V4 in die dritte und vierte Filtereinheit F3, F4 ein.
[0077] Aus der dritten und vierten Filtereinheit F3, F4 tritt dann gefiltertes Wasser FV durch die zweite Zentralventileinheit CB aus.
[0078] Nach Ablauf eines bestimmten Zeitintervalls beginnt in der ersten Filteranordnung A der Prozess der Reinigung der zweiten Filtereinheit F2. Deshalb schließt sich die zweite Eingangsventileinheit V2 und die erste Ausgangsventileinheit 11 schließt sich. 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 ersten Filtereinheit F1 in die zweite Filtereinheit F2 und tritt als ausgespültes Wasser OV durch die zweite Ausgangsventileinheit 12 aus. In der zweiten Filteranordnung B verläuft währenddessen noch immer der Prozess der Wasserfiltration.
[0079] Nach Ablauf eines bestimmten Zeitintervalls beginnt in der ersten Filteranordnung A der Prozess der Reinigung der ersten Filtereinheit F1. Die erste Eingangsventileinheit V1 schließt sich, die zweite Eingangsventileinheit V2 öffnet sich, die erste Ausgangsventileinheit 11 öffnet sich und die zweite Ausgangsventileinheit 12 schließt sich. In diesem Fall tritt ungefiltertes Wasser NV durch die zweite Eingangsventileinheit V2 in die zweite Filtereinheit F2 ein. Gefiltertes Wasser FV fließt dann aus der zweiten Filtereinheit F2 in die erste Filtereinheit F1 und tritt als ausgespültes Wasser OV durch die erste Ausgangsventileinheit 11 aus. Währenddessen verläuft in der zweiten Filteranordnung B noch immer der Prozess der Wasserfiltration.
[0080] Nachdem der erste Zyklus der abwechselnden Wasserfiltration und der Reinigung der Filtereinheiten F1, F2, F3, F4 zwischen den beiden Filteranordnungen A, B beendet ist, wiederholt sich der Prozess der Wasserfiltration mit automatischer Filterreinigung in der gleichen Reihenfolge.

Claims (4)

Patentansprüche
1. Vorrichtung zur ununterbrochenen Wasserfiltration mit automatischer Filterreinigung bestehend aus einer ersten Filtereinheit (F1) mit einer ersten Eingangsventileinheit (V1) für ungefiltertes Wasser (NV), mit einer ersten Ausgangsventileinheit (11) für ausgespültes Wasser (OV) und mit einem ersten Ausgang für gefiltertes Wasser (FV), aus einer zweiten Filtereinheit (F2) mit einer zweiten Eingangsventileinheit (V2) für ungefiltertes Wasser (NV), mit einer zweiten Ausgangsventileinheit (12) für ausgespültes Wasser (OV) und mit einem zweiten Ausgang für gefiltertes Wasser (FV), aus einer dritten Filtereinheit (F3) mit einer dritten Eingangsventileinheit (V3) für ungefiltertes Wasser (NV), mit einer dritten Ausgangsventileinheit (13) für ausgespültes Wasser (OV) und mit einem dritten Ausgang für gefiltertes Wasser (FV), aus einer vierten Filtereinheit (F4) mit einer vierten Eingangsventileinheit (V4) für ungefiltertes Wasser (NV), mit einer vierten Ausgangsventileinheit (14) für ausgespültes Wasser (OV) und mit einem vierten Ausgang für gefiltertes Wasser (FV), dadurch gekennzeichnet, dass dem ersten Ausgang für gefiltertes Wasser (FV) und dem zweiten Ausgang für gefiltertes Wasser (FV) eine gemeinsame erste Zentralventileinheit (CA) zugeordnet ist und dass dem dritten Ausgang für gefiltertes Wasser (FV) und dem vierten Ausgang für gefiltertes Wasser (FV) eine gemeinsame zweiten Zentralventileinheit (CB) zugeordnet ist, sowie mit einer Steuereinheit (K) und einer Kommunikationsverbindung (L1).
2. Vorrichtung zur ununterbrochenen Wasserfiltration mit automatischer Filterreinigung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in den Filtereinheiten (F1, F2, F3, F4) gefiltertes Wasser durch die Zentralventileinheiten (CA, CB) austritt.
3. Vorrichtung zur ununterbrochenen Wasserfiltration mit automatischer Filterreinigung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass zur Übermittlung von Programmbefehlen für einen freien Durchfluss oder für die Unterbrechung des Wasserdurchflusses von der Steuereinheit (K) bis zu den Ventileinheiten (V1, V2, V3, V4, 11, 12, 13, 14, CA, CB) Drahtoder drahtlose Kommunikationsverbindung (L1) vorgesehen sind.
4. Verfahren zum Betreiben einer Vorrichtung zur ununterbrochenen Wasserfiltration mit automatischer Filterreinigung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass es automatisch in einer zyklischen 6-Phasen Reihenfolge ausgeführt wird; in der ersten Phase filtert die erste Filteranordnung (A) das Wasser und die zweite Filteranordnung (B) spült das Wasser aus, in der zweiten Phase filtert die erste Filteranordnung (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 die vierte Filtereinheit (F4) reinigt die dritte Filtereinheit (F3), in der vierten Phase spült die erste Filteranordanung (A) das Wasser aus und die zweite Filteranordnung (B) filtert das Wasser, in der fünften Phase reinigt die erste Filtereinheit (F1) die zweite Filtereinheit (F2) und die zweite Filteranordnung (B) filtert das Wasser, und in der sechsten Phase reinigt die zweite Filtereinheit (F2) die erste Filtereinheit (F1) und die zweite Filteranordnung (B) filtert das Wasser.
Hierzu 3 Blatt Zeichnungen
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