CN103476709A - 用于避免或减少矿物质沉淀的水处理装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种水处理装置（1），尤其用于供给：蓄水的和/或加热水的家用器具、或者用于制作和处理食物和/或具有经过处理的饮用水的饮料的设备、如饮料自动售货机、自动煮咖啡器、制冰机、烹调和烘烤设备、蒸汽发生器或者高压清洁器、空气调节器或者具有经过处理的水的类似设备，该水处理装置包括以固态形式存在的、用于减少矿物质沉淀的试剂（3）。该水处理装置的特征在于，设有对用于减少矿物质沉淀的试剂的溶解特性产生影响的第一介质。

Description

用于避免或减少矿物质沉淀的水处理装置

技术领域

矿物质沉淀、尤其是形成CaCO₃沉淀（钙）在设备运行时是干扰性的，这些设备例如以热水工作或者在其中浓缩了含水物质。这类设备包括例如热水器、咖啡机、蒸锅、洗碗机、洗衣机、蒸汽设备——尤其是蒸汽熨斗、高压清洁器、空气清洁器和空气处理器、制冰机——尤其是冰块机、饮用水器、饮料自动售货机或者类似设备。因此，为了避免或减少干扰性的矿物质沉淀、尤其是钙沉淀，按照常见的现有技术使用原水处理。在此涉及软化或脱碳设备，其中使用离子交换剂且尤其使用阳离子交换剂、例如弱酸性的阳离子交换剂。一种常见的用于抑制矿物质沉淀、尤其是钙沉淀的方法是对试剂进行配量，以防止形成结晶、例如形成CaCO₃晶体，或者说为了稳定在水里溶解的矿物质。在EP2272801A2中也描述了软化或脱碳与减少矿物质沉淀的试剂、例如防止结晶的试剂，或者防垢物质、例如复合剂、例如聚磷酸酯的组合。

背景技术

在液体中加入用于减少矿物质沉淀的试剂、或者防垢物质、例如复合剂、尤其是磷酸盐或者聚磷酸酯的已知方法此外可以是液体配量装置和系统，用于溶解以晶体或非晶体存在的或者固态的防垢物质、例如复合剂、如聚磷酸盐，以小球状、粉末或者其它处理的添加物形式。

目前，在许多国家还只借助于液体配量装置配量防垢物质、例如复合剂、尤其是聚磷酸酯，用于抑制过饱和的碳酸钙溶液的结晶，该液体配量装置与流过容积成比例地添加聚磷酸酯浓缩物，这是因为已知的、具有固态复合剂的系统——在下面以闸式系统/闸斗仓表示——由于与各种使用有关的、在复合剂与液体之间、尤其是聚磷酸盐与水之间的不同滞留和接触时间，不能均匀地将聚磷酸酯给出到水中。这种不均匀给出的结果是溶解的聚磷酸酯在水中的浓度根据使用者或者耗用器的需求特性而剧烈地波动。

为了避免在液体中的防垢物质或者复合剂过度浓缩，因此尤其在处理饮用水时也使用所谓的难以溶解的防垢物质或者复合剂、例如难以溶解的聚磷酸酯。

因此在使用难以溶解的防垢物质、例如聚磷酸酯时陷入困境。如果想在系统停止后、例如过夜以后在经过处理的水中不超过防垢物质、例如聚磷酸酯的推荐的最高浓度（按照德国TVO对于聚磷酸酯而言是7mg/l），那么只能使用极其难以溶解的聚磷酸酯。但是如果在连续要求经过处理的水以高流速流过闸式系统时，则聚磷酸酯的用量非常迅速地下降到所追求的最小浓度以下，这个最小浓度对于矿物质、尤其是CaCO₃的所要求的溶解稳定性是必需的。因此水处理失去了其用于有效地防止钙沉淀或者用于有效地减少CaCO₃沉淀的效用。

发明内容

本发明的目的在于，对按照上述现有技术所述的对水、尤其是饮用水的处理进行改进。

该目的从权利要求1的前序部分出发通过其特征部分得以实现。在从属权利要求中给出适宜的和有利的改进方案。

相应地，本发明涉及一种水处理装置、尤其用于供给：蓄水的和/或加热水的家用器具、用于制作和处理食物和/或具有经过处理的饮用水的饮料的炊具或设备、如饮料自动售货机、自动煮咖啡器、制冰机、烹调和烘烤设备、蒸汽发生器或者高压清洁器、空气调节器或者具有经过处理的水的类似设备，该水处理装置包括用于减少矿物质沉淀的试剂。该水处理装置的特征在于，设有对用于减少矿物质沉淀的试剂的溶解特性产生影响的第一介质。

所述产生影响的介质例如可以是用于减少矿物质沉淀的试剂的溶解性抑制剂、溶解性增强剂、溶解性催化剂、溶解性缓和剂或者浓度缓和剂。缓和剂根据本发明指的是一种介质，该介质根据试剂的影响通过第一介质和/或通过水的内含介质和/或通过环境温度和/或根据水处理装置的运行方式降低、提高和/或以确定的数值范围保持试剂的溶解性或者试剂在水中的浓度。

所述缓和剂可以去除试剂中的例如离子或者将离子输送给试剂，或者使离子与试剂交换，或者降低或提高试剂的溶解性，或者接收或给出溶解在水中的试剂。因此在停滞阶段期间、或者在不流过水处理装置时、例如通过接收来自水的试剂、例如通过接收或者更换试剂的离子，可以在给定的数值范围中保持试剂在水中的浓度，和/或以微少溶解的状态保持试剂。在跟随在其后的取出阶段中、或者在流过水处理装置时，所述缓和剂可以重新给出或者交换事先通过它接收的试剂和/或事先由其接收的试剂的离子，并由此以给定的数值范围保持试剂在水中的浓度和/或重新提高试剂的溶解性。

因此所述试剂与介质在水处理装置的取出阶段中、或者流过阶段中的更短的接触时间不会导致试剂在水中的不足的浓度，并且不会导致用于防止矿物质沉淀的试剂的有效性的降低或缺失。因此，在水处理装置的停滞阶段中、或者在不流过水处理装置时，所述试剂与介质的更长的接触时间不会导致试剂在水中的过度的浓度。

产生影响的介质可以以固态、液态或者气态的形式存在。所述介质可以移动地或固定地在水处理装置中起作用。

这种水处理装置的构造基于这种认识，通过对用于减少矿物质沉淀的试剂的溶解特性、尤其是其在由其处理的水中的溶解特性施加影响，也能利用这些试剂实现足够地减少矿物质沉淀，而迄今为止利用它们不能或者不能以令人满意的程度实现这一点，尤其不能在所有的运行条件下。

因此例如可以有针对性地这样影响用于减少矿物质沉淀的或者用于减小硬度沉淀、例如CaCO₃的难以溶解的试剂的溶解性，即，在取出水期间或者在流过水处理装置时提高所述试剂的溶解性，并且使试剂以足够的浓度在水中溶解，并且防止或者至少明显减小CaCO₃在管道和/或加热或浓缩经过处理的水的部位中的沉淀。

在另一实施例中例如可以有针对性地这样影响用于减少矿物质沉淀或者用于减小硬度沉淀、例如CaCO₃的易于溶解的试剂的溶解性，即，降低所述试剂的溶解性，例如在水停滞时间期间，或者在不流过水处理装置时，以避免试剂在水中的过度的浓度。

通过设置对用于减少矿物质沉淀的试剂的溶解特性产生影响的第二介质，可以附加地影响用于减少矿物质沉淀的试剂的溶解特性。

例如在通过第一介质还不足以提高溶解特性时，可以通过第二介质例如以附加地提高用于减少矿物质沉淀的试剂的溶解性的形式起到抑制作用。例如在取出水的时间期间、或者在流过水处理装置时。在此例如也可以设想分级地对用于减少矿物质沉淀的试剂的溶解特性产生影响。

在另一优选的实施方式中，第二介质可以抵制通过第一介质引起的、用于减少矿物质沉淀的试剂的溶解特性的提高。例如由此在水停滞的时间期间、或者在不流过水处理装置时抵制不期望的、被设置用于减少矿物质沉淀的试剂在水中的过高的浓度。

这一点可以以优选的方式通过第二介质实现，该第二介质例如抑制性地作用于试剂的溶解性或者试剂在水中的浓度。这种缓和剂例如可以这样起作用，即，该缓和剂在停滞阶段期间、或者在不流过水处理装置时降低用于减少矿物质沉淀的试剂的溶解性，和/或阻止试剂在水中的浓度提高，并且在水处理装置的下一取出阶段或者流过阶段期间重新给出和/或重新提高试剂的溶解性。

用于减少矿物质沉淀的试剂例如可以被加入到介质中、例如固态介质和/或固定的介质中，它以优选的方式作为缓和剂起作用。

作为缓和剂在实验中已经证实阴离子交换剂是有利的。通过加入到阴离子交换剂中可以抑制试剂在水中的溶解性和/或给出量，和/或抑制试剂在水中的浓度。强碱性的、弱碱性的或者中等碱性的变化适合于作为适合的阳离子交换剂。此外，第二介质可以包括pH增强剂。对此，例如难以溶解的碳酸钙和/或碳酸镁、例如以颗粒的形式（

等）已经证实是适合的。这种颗粒溶解并且碱性地起反应。因此在停滞阶段中，这种试剂可以提高pH值。通过pH值的提高而降低了用于减少矿物质沉淀的试剂的溶解性。

因为在pH增强剂的溶解过程中释放了Ca²⁺和Mg²⁺离子，因此附加地，如果该试剂优选地包括难以溶解的Ca²⁺盐和Mg²⁺盐，例如由Ca²⁺和Mg²⁺聚磷酸酯组成，则可以降低用于减少矿物质沉淀的试剂的溶解性。

根据盐在水中的溶解性的规律，通过高浓度的Ca²⁺和Mg²⁺与试剂的接触而减小了试剂的阴离子的溶解性（溶度积）。

特别有利的是，为了加入用于减少矿物质沉淀的试剂，第二介质由pH值增强剂和缓和剂的混合物组成，以用于对试剂的溶解性和/或用于减少矿物质沉淀的试剂在水中的浓度产生影响。这尤其在停滞阶段期间或者不流过水处理装置的阶段期间是有利的，和/或在通过第一介质对用于减少矿物质沉淀的试剂的溶解性产生影响时是有利的。

也可以使用用于减少矿物质沉淀的试剂，其本身在第二介质方面、例如作为pH值增强剂起作用。

也可以使用气态的或者气态起作用的介质，例如用于影响水中的pH值。例如通过在水中溶解CO₂形成碳酸。例如也能够抑制或者明显减少第一介质与用于减少矿物质沉淀的试剂之间的接触，例如通过释放CO₂气体，或者通过各种形式的气体，例如空气，以用于尤其在停滞阶段中或者不流过水处理装置时避免试剂在所使用的水中的过度的浓度。

对于液态的和/或在水处理装置中移动的介质可以以优选的方式设有用于第一介质和第二介质的混合室，例如用于使第一介质和第二介质这样混合，使得尽可能准确且尽可能迅速地对于用于减少矿物质沉淀的试剂的溶解特性产生适合于相关的水处理装置运行状态的影响。

以特别优选的方式这样设计用于第一介质和/或第二介质的混合室或流动导向，使得其混合比例是可变化的。例如在取出运行、或者流过水处理装置时，两种介质的完全混合量是微少的，由此使第一介质尽可能无干扰地影响用于减少矿物质沉淀的试剂的溶解特性，例如可以提高试剂的溶解性并由此提高试剂在水中的浓度，并且由此使水处理装置最佳地避免矿物质沉淀。相反，在停滞运行中，或者在不流过水处理装置时可以使第一介质与第二介质强烈地完全混合，由此阻止第一介质影响到用于减少矿物质沉淀的试剂的溶解特性，例如降低试剂的溶解性并由此降低用于减少矿物质沉淀的试剂在包围它的水中的浓度，尤其甚至明显降低并且甚至尽可能防止继续溶解。

这一点例如能以这种方式实现，即，第一介质具有一pH值，该值提高用于减少矿物质沉淀的试剂的溶解性，并且第二介质具有一pH值，该值又抵制这种积极的溶解性影响，即，使溶解特性又降低。

在一个优选的实施方式中，第一介质具有酸的特性，而第二介质具有抵制这种酸作用的性质。在此，第一介质例如可以是待处理的水的、通过水处理段、例如通过脱碳段过滤的第一分流。在此，这个分流可以是经过酸化的。相反，第二介质可以是待处理的水的、与第一分流不同地导引的第二分流。该分流例如也可以通过水处理段、尤其是过滤段导引，例如用于影响相关的水的其它处理需求。例如是颗粒过滤、重金属过滤等。

第一介质的pH值以优选的方式在取出运行期间、或者在流过水处理装置期间近似在小于6的范围中、尤其在大约3或者3至4.5的范围中。

为了可以将两种介质以相应的方式输送到设置用于减少矿物质沉淀的试剂，可以为该试剂设有相应的接收容器。上述的混合室例如可以通过相应地在其上构成的用于待处理的水和尤其第一和/或第二介质的输入和排出的过流孔在其内部实现。

以优选的方式，用于减少矿物质沉淀的试剂的接收容器具有至少一个用于第一介质的第一流入路径和至少一个用于第二介质的第二流入路径。在此以有利的方式，用于第二介质的流入路径沿流动方向比用于第一介质的流入路径更靠近接收容器中的流出路径。由此实现，在取出运行中，或者在流过水处理装置时，第二介质不或者只微少地或者只短时间地与用于减少矿物质沉淀的试剂接触。但是与此相反，第一介质——它用于对减少矿物质沉淀的试剂的溶解特性产生影响——强烈地和/或更长时间地与其接触，并因此可以提高试剂的溶解性并由此提高用于减少矿物质沉淀的试剂在水中的浓度。

用于减少矿物质沉淀的试剂的接收容器以优选的方式可以具有多孔的分隔壁。这个接收容器尤其也可以设计成多孔壁体。例如以由碳制成的基体的形式，例如外套。在此，在使用活性碳时可以同时实现相应的过滤段。为了使待处理的水的两个分流——它们是第一介质或第二介质——流入，可以将在碳中的多孔通道用于介质输送。在此在一个实施方式中，可以对于第一介质而言在远离排出的部位中在水处理装置中实现端面的入流，并且对于第二介质而言要么在外套的靠近排出部位的端面部位和/或在与其相邻的外壳部位实现入流。在一相反变化的实施方式中，也可以通过第一介质和第二介质完全环绕接收容器流动，其中在这种情况下为第一介质和第二介质设有尽可能相互远离的输入管道。

例如可以通过使用离子交换剂实现第一介质的pH值的调整。所述离子交换剂例如可以主要是以氢形式存在的阳离子交换剂、尤其是弱酸性的阳离子交换剂。这改变了在第一介质中或者在待处理的水的分流中的pH值，该分流流过相关的阳离子交换剂段。在取出运行期间、即在分流流过阳离子交换剂期间，这个分流相应地被酸化并且输送到用于减少矿物质沉淀的试剂。由此以这种方式提高了用于减少矿物质沉淀的试剂的溶解性，并由此提高试剂在水中的浓度，从而充分地处理了全部流过水处理装置的水，以防止、或者至少明显地降低矿物质沉淀。

在一个优选的实施例中，用于减少矿物质沉淀的试剂可以是复合剂，例如含磷酸盐的和/或含聚磷酸酯的复合剂。在此可能的状态形式是晶体、非晶体和/或其它形式。

特别优选作为用于减少矿物质沉淀的试剂是用于防止形成晶体的试剂，例如复合剂、例如聚磷酸酯，它在中性的pH值的情况下难以溶解。由此能通过混合未酸化的水相对快速地在停滞或者在不流过水处理装置时起到减少或稳定试剂的溶解特性的作用，并且防止试剂在水中的过高浓度。根据本发明，复合剂被描述为一种试剂，该试剂将矿物质、尤其是金属、例如钙、镁、钡等结合起来，并且防止其与其它反应物反应和其形成结晶或者在水性溶液中沉淀。尤其为了防止难以溶解的碱土金属化合物（例如硬度），或者为了防止腐蚀而使用复合剂，例如磷酸酯、磷酸、三磷酸酯或者聚磷酸酯，这是因为它们保持溶液中的难以溶解的化合物或者将其转化为容易溶解的化合物。

以优选的方式，用于减少矿物质沉淀的试剂的接收容器这样布置在水处理装置中，即至少其外壳面、优选是端面的表面与第一介质和/或第二介质相接触，或者与由此产生的介质混合物相接触。为此可以使用接收容器，例如以设计为可更换式过滤筒的元件的形式，或尤其以过滤元件的形式，或者布置在这个元件中。优选在端部上或者在过滤段中，其设置用于使待处理的水的、形成第一介质的分流酸化。

例如形成第二介质的第二分流可以被这样导引，即，它例如作为旁流导引到过滤元件的酸化段。按照上面的描述，待处理的水的这个分流的输送在用于减少矿物质沉淀的试剂的接收容器的部位附近实现，在这个部位上，待处理的水被从其中导出。

为了能将水处理装置安装在管道系统中，其以有利的方式还包括所谓的管道连接头。这些管道连接头一般包括输入管道接头、排出管道接头，并且一般还包括用于以流体技术布置在这两个接头之间的更换部件、尤其是过滤元件、例如可更换式过滤筒的接头或容纳体。这个可更换式过滤筒一般这样设计，通过输入管道使待处理的水流入到管道接头中并且继续流入到过滤元件中，穿过该过滤元件，在此水被处理并且接着通过管道连接头上的排出管道重新返回到为此配备的管道系统中。由此可以使后面连接的设备可靠地避免矿物质沉淀。具体的例子有：用于制作和处理食物和/或饮料的家用器具或设备，如热水器、自动煮咖啡器、蒸锅、洗碗机、洗衣机、蒸汽设备——尤其是蒸汽熨斗、高压清洁器、空气清洁器和空气调节器、制冰机——尤其是冰块机、饮水器、饮料自动售货机或者类似设备。

在另一个实施方式中，水处理装置可以包括水箱，尤其具有过滤连接元件，例如以水过滤罐的形式，或者作为饮料机的单元，例如热饮机、例如自动煮咖啡器。由此也可以为没有通过管道连接的设备供给经过相应处理的水。

在另一个变型的实施方式中，水处理装置也可以具有直接连接到设备上的连接元件。由此要么通过管道要么通过水箱在中间连接了根据本发明的水处理装置的条件下可以使相应设置的设备避免由于矿物质沉淀引起的沉积。

附图说明

附图示出纯示例性的和示意性的可能的实施例。图中示出

图1示出填充有用于减少矿物质沉淀的试剂的容器，

图2示出配备有根据图1的容器的水过滤元件，

图3示出具有管道连接头的水处理装置，

图4示出具有水箱的水处理装置，

图5示出具有用于连接到设备上的连接元件的水处理装置，

图6示出配备有加入到固态或固定的介质中的用于减少矿物质沉淀的试剂的水过滤元件，

图7示出水过滤罐中的水处理装置，

图8示出填充有用于减少矿物质沉淀的试剂的容器，该容器具有尽可能相互远离的、用于介质的输入管道和完整的围绕流过，

图9a示出在流过时具有水箱的水处理装置，

图9b示出在不流过时具有水箱的水处理装置。

具体实施方式

相应地，图1示出作为水处理装置1的一部分的、用于减少矿物质沉淀的试剂3的接收容器2。通过箭头象征性地表示影响用于减少矿物质沉淀的试剂的溶解特性的第一介质4的流动路径，以及同样影响用于减少矿物质沉淀的试剂的溶解特性的第二介质5的流动路径。通过优选为多孔的壁6形成的接收容器2在其内部形成用于第一介质和第二介质4、5的混合室7。

在象征性示出的轴线8左侧示例性地示出点用于表示多孔的、构成接收容器2的材料。根据用于第一介质和第二介质4、5的输送装置的结构和布置可以使第一和第二介质在壁6的整个长度上流入到接收容器2的内室中。箭头9、10也象征性地表示相关的介质4、5穿过壁6的优选的通过范围。这个范围要么可以通过通到这个部位中的输送段构成，和/或必要时也通过相应的措施引起，例如通过有针对性地调整两个介质的流动特性，或者通过使壁6在这个部位中的穿透性高于其余壁部位和/或端面。

替代于壁6的多孔的实施方式的是，该壁也可以设计为不可透过的并且在相应的部位中——例如在右侧通过箭头11、12象征性表示地那样——具有相应地提的通过范围。由此能够实现两个介质4、5的有针对性的流动导向。在此，在取出运行中、亦即在相对良好的流过时可以确保，用于减少矿物质沉淀的试剂3基本上只由第一介质4围绕流过，第二介质5基本上直接且不作用于试剂3地被提供给经过处理的水的排出流。抑制装置/约束装置14——例如以筛网、格栅、织物或者其它流体可透过的材料的形式——可以附加地通过在混合室7的远离出口的部段中阻断试剂3而对两个介质流4、5的分隔起支持作用。

图2示出过滤元件15，具有壳体16、连接元件17和布置在其中的根据图1的视图的接收容器2。由水处理装置1处理的水的第一分流18流过处理段19并且在其出口处形成第一介质4。处理段19例如可以具有pH值降低剂、例如阳离子交换剂、尤其是酸性的、例如弱酸性的阳离子交换剂——例如以树脂的形式。在流过处理段19以后，该第一分流形成第一介质4。被与第一分流分开导引的第二分流——例如作为通向处理段19的旁路21——形成第二介质5。

图3示例性地且示意性地示出水处理装置1，具有管道连接头22、输入管道23、排出管道24以及连接在其上的过滤元件15，该过滤元件具有至少一个第一介质4和布置在其中的用于减少矿物质沉淀的试剂3。

图4示出水处理装置1，包括水箱25并且也包括过滤元件15，该过滤元件具有至少一个第一介质4和用于减少矿物质沉淀的试剂3。

图5示出水处理装置1的另一个实施方式，包括过滤元件15，该过滤元件具有至少一个第一介质4和用于减少矿物质沉淀的试剂3以及用于连接在由其进行供给的设备27上的连接元件26。

图6示出过滤元件15，具有壳体16、连接元件17和固态和/或固定布置的第二介质5，在其中加入布置了用于减少矿物质沉淀的试剂3。也能够使试剂3沿流动方向布置在第二介质5的前面和/或后面。由水处理装置1处理的水的第一分流18流过处理段19并且在其出口处形成第一介质4。处理段19可以具有酸性的、或弱酸性的阳离子交换剂——例如以树脂的形式——。然后，介质4流过用于减少矿物质沉淀的试剂3并且包围它的第二介质5。第二介质5例如可以是碱性作用的介质，例如碱性的或弱碱性的阴离子交换剂和/或pH值增强剂、例如难以溶解的碳酸钙和/或碳酸镁和/或其它对于减少矿物质沉淀的试剂起到抑制溶解、减缓溶解或者在水中减小浓度作用的介质。被与第一分流分开导引的、例如作为通向处理段19的旁路21导引的第二分流与第一分流沿流动方向在用于减少矿物质沉淀的试剂后面混合。

作为进一步的变体，也可以使两个分流在用于减少矿物质沉淀的试剂3的部位中混合，以用于与第二介质5相结合进一步影响试剂3的溶解特性。

在另一个实施方式中，水处理装置1的待处理的水被完全通过处理段19导引，在其出口处形成第一介质4，然后该第一介质通过用于减少矿物质沉淀的试剂3或者以其它形式通过试剂3与第二介质5相结合地流动。

图7示出水处理装置1，包括水箱25、过滤元件15和滤液储箱27。过滤元件15包括至少一个第一介质4和用于减少矿物质沉淀的试剂3。

图8示出作为水处理装置1的一部分的、用于减少矿物质沉淀的试剂3的接收容器2。通过箭头4象征性地表示影响用于减少矿物质沉淀的试剂的溶解特性的第一介质4的流动路径，以及同样影响用于减少矿物质沉淀的试剂的溶解特性的第二介质5的流动路径。包围接收容器2的空间形成用于第一介质和第二介质4和5的混合室7。象征性地通过箭头28表示两种介质4和5的混合。

图9a和9b在剖面图中以两个不同运行状态纯示例性且示意性地示出水处理装置的过滤元件15，该水处理装置例如由过滤元件15和水箱或设备组成。图9a示出运行状态中的视图，图9b示出停滞状态中的视图。

在两个视图中，过滤元件15包括壳体16、布置在壳体中的管道32——例如以管的形式——、入口孔34和出口孔35。入口孔34位于壳体16与管道32的壁之间并且可以包括抑制装置31——例如以筛网的形式——。出口孔35设计在管道32的端部部位中。它要么可以直接是其端部部位，要么也可以设计为横截面变化的形式，例如横截面减小。有利地也可以在管道的这个端部部位上设计用于连接过滤元件15的连接件，例如在箱上。

在过滤元件15的入口部位中、亦即孔34中可以设有用于布置在壳体16与管道32之间的间隙中的过滤材料的抑制装置31。在管道32的与出口对置的一侧上、在壳体16内部布置接收容器2，其包含用于减少矿物质沉淀的试剂3。该接收容器2例如可以具有凹处，在其中可以插入管道32，或者反之，借助于该凹处可以使接收容器2放置或插接到管道32上。必要时可以在接收容器2与管道32之间设有另一抑制装置29，以用于例如防止颗粒通过或者接收容器本身可以起到颗粒抑制装置的作用。

在图9a中在入口部位中象征性地通过两个箭头表示通过过滤元件待处理的水的流入部36。进入的水沿流动方向流过处理段19并且通过与其接触而形成第一介质4。处理段例如可以具有pH降低剂、例如阳离子交换剂、尤其是弱酸性的阳离子交换剂——例如以树脂的形式。第一介质4沿流动方向继续流动并且进入到接收容器2中，并且随后可以这样作用于布置在其中的用于减少矿物质沉淀的试剂3，使流过的水被以所期望的方式处理并且最佳地避免矿物质沉淀。接着水在接收容器内部沿管道32的方向流出并且在其内壁上——例如作为边缘流动部分——以水膜的形式流到出口孔35。

在按照图9a的运行视图中示出在管道32的出口部位中的相当少量的滤液33。这是由于取出水时沿使用水的设备的方向流出。为了取出经过处理的水、即滤液，一般使用抽吸泵。这些泵在运行期间在管道系统中产生负压，它本身例如可以从箱中抽吸其它待处理的水，在水箱里面安装有过滤元件15。位于过滤筒中的水的液位在运行情况下这样多地提高，由此实现过滤元件的流过。例如在图9a中标出液位30，它位于接收容器2的上棱边的部位中。

第二介质5位于管道32的内部，第二介质例如可以是空气或者CO₂气体混合物。在根据图9a的视图的运行状态期间，这个第二介质由于在管道32内部通过排出在其中积聚的滤液33引起的体积变化而被沿排出方向抽吸。在根据图9b的视图的停滞情况下或者在不流过阶段中，由于缺少取出的步骤而使滤液33继续聚集在管道32的出口部位中，由此减小可供第二介质使用的容积，并由此与过滤元件的运行流动方向相反地沿接收容器2的方向挤压第二介质，并且沿处理段19的方向穿过接收容器，该处理段位于管道32的外壁与壳体16之间。

在图9b中示例性地在接收容器2的下棱边的下方标出液位30的示例图——在接收容器2的前面和后面流动均衡的情况下——。在这种情况下用于减少矿物质沉淀的试剂3被加入第二介质并且相应地被第二介质影响。在这个实施例中——其中作为第二介质设有空气或者CO₂气体混合物——试剂3与第一介质4的接触被中断或减小。其结果是，第二介质5例如通过相应地降低在接收容器2中的水分含量，和/或通过降低或阻止在试剂3与第一介质4之间的接触，而对试剂3的溶解特性和/或试剂在水中的浓度产生影响。由此在过滤元件的停滞阶段中或者不流动阶段中防止试剂在经过处理的水中的过高浓度。试剂3可以在下一次取出水时或者在流过过滤元件时，由于待处理的水之前以流动形式转化为第一介质4（例如通过酸化）而随后短时间地又以足够的浓度溶解在水中。

如果在下面的运行情况下沿符合运行的流动方向待被处理的水又流过过滤元件，并由此又提高液位30，直到流过过滤元件的水形成第一介质4，并且该介质又进入到接收容器2中，由此与用于减少矿物质沉淀的试剂3相接触，那么又可以这样对试剂3产生影响，使待处理的水以相应的所期望的质量从接收容器2中排出，并且相应地已经处于用于取出的孔35处。

下面还给出关于可能的实施方式的其它信息。

特别难以溶解的聚磷酸盐在其溶解性与包围它的液体的pH值方面具有明显的关联。下面的表格示例性地表示难以溶解的聚磷酸盐在过夜后在水的不同pH值的情况下在水中的溶解特性。

pH值	聚磷酸酯浓度
		4.0	60mg/l
5.0	10mg/l
		6.0	4mg/l
7.0	2mg/l

为了提高溶解的复合剂、例如聚磷酸酯的量，在连续或者半连续地流过具有难以溶解的复合剂、例如难以溶解的聚磷酸盐的水流中使用这个特性，其方法是：有针对性地事先酸化水流。通过事先酸化自发地提高难以溶解的复合剂或者难以溶解的聚磷酸盐的溶解性。

在一个特殊的实施方式中，水流被分成至少两个分流，其中至少一个分流酸化地通过具有难以溶解的复合剂、例如难以溶解的聚磷酸盐的设备导引。这个分流——优选为总体积流的5至50%——在流过设备以后再被与其余的分流一起导引。由此即使在连续的流量的情况下也能对溶解的复合剂、例如聚磷酸酯施加有针对性的浓度影响，从而实现有效地保护或者说有效地减少矿物质沉淀、例如碳酸钙。

在另一个优选的实施例中这样设计该设备，在中断连续的或者半连续的体积流时，与复合剂接触的酸化的水被中性化，例如通过以下方式：使未酸化的水例如通过扩散与酸化的水一起流动并且这样中性化，使混合物pH值又提高并且优选位于pH5.5至pH7之间。通过这种形式的自控制也在较长的停滞时间期间、例如在夜间或者在周末期间避免添加过高量的复合剂、例如聚磷酸酯，并且避免超过允许的最高值。

在另一个优选的实施方式中，可以通过主要以氢形式存在的弱酸性的阳离子交换剂过滤分流来提供酸化的原水。由于这个交换剂的化学作用，使该水在对于应用特殊的流过范围内几乎与流量无关地具有3.3至4.5的pH值。酸化的分流从侧面、例如径向通过被穿孔的外套的多孔的壁导入，该外套完全或者只部分地填充聚磷酸酯（例如碳块过滤器）。同时从对置的一侧导入原水或者未酸化的水。通过在连续运行中同时地导入两个体积流几乎不发生原水、或者说未酸化的水与酸化的水在酸化的水的进入区中并由此在填充聚磷酸酯的部位中的混合，因此与聚磷酸酯填充部位接触的水在供使用的接触时间期间具有被足够降低的pH值，以用于有针对性地提高聚磷酸酯的溶解性。在从外套中排出积聚有聚磷酸酯的酸化的水时，积聚有聚磷酸酯的酸化的水与未酸化的水在外套中混合，并且形成具有所追求的聚磷酸酯浓度的混合水。由此即使在设备连续运行中使用难以溶解的聚磷酸酯时也在混合水中达到足够浓度的溶解的聚磷酸酯。

附图标记列表

1 水处理装置

2 接收容器

3 用于减少矿物质沉淀的试剂

4 第一介质

5 第二介质

6 壁

7 混合室

8 轴线

9 箭头

10 箭头

11 箭头

12 箭头

13 输出流

14 抑制装置

15 过滤元件

16 壳体

17 连接元件

18 分流

19 处理段

20 分流

21 旁路

22 管道连接头

23 输入管道

24 排出管道

25 水箱

26 连接元件

27 滤液储箱

28 箭头

29 抑制装置

30 液位

31 抑制装置

32 管道

33 滤液

34 入口孔

35 出口孔

36 流入部

Claims (16)

1.一种水处理装置（1），尤其用于供给：蓄水的和/或加热水的家用器具、或者用于制作和处理食物和/或具有经过处理的饮用水的饮料的设备、如饮料自动售货机、自动煮咖啡器、制冰机、烹调和烘烤设备、蒸汽发生器或者高压清洁器、空气调节器或者具有经过处理的水的类似设备，所述水处理装置包括以固态形式存在的、用于减少矿物质沉淀的试剂（3），其特征在于，设有对用于减少矿物质沉淀的试剂的溶解特性产生影响的第一介质（4）。

2.根据权利要求1所述的水处理装置，其特征在于，设有对用于减少矿物质沉淀的试剂（3）的溶解特性产生影响的第二介质（5）。

3.根据权利要求1或2所述的水处理装置，其特征在于，设有用于第一介质（4）和第二介质（5）的混合室（7）。

4.根据前述权利要求中任一项所述的水处理装置，其特征在于，所述第一介质的pH值提高用于减少矿物质沉淀的试剂的溶解性。

5.根据前述权利要求中任一项所述的水处理装置，其特征在于，所述第二介质的pH值与所述第一介质相比降低用于减少矿物质沉淀的试剂的溶解性。

6.根据前述权利要求中任一项所述的水处理装置，其特征在于，所述第一介质是待处理的水的、通过水处理段（19）导引的第一分流（18），和/或所述第二介质是待处理的水的、与第一分流不同地导引的第二分流（20）。

7.根据前述权利要求中任一项所述的水处理装置，其特征在于，所述第一介质的pH值能通过使用离子交换剂改变，尤其能通过使用主要以氢形式存在的阳离子交换剂改变。

8.根据前述权利要求中任一项所述的水处理装置，其特征在于，用于减少矿物质沉淀的试剂是含磷酸盐的或者是聚磷酸酯。

9.根据前述权利要求中任一项所述的水处理装置，其特征在于，用于减少矿物质沉淀的试剂的接收容器具有至少一个用于所述第一介质的第一流入路径（9、11）和至少一个用于所述第二介质的第二流入路径（10、12）。

10.根据前述权利要求中任一项所述的水处理装置，其特征在于，用于减少矿物质沉淀的试剂的接收容器相对于过滤元件（15）这样布置，即至少是该接收容器的外周面、优选还有一端面的表面与第一介质和/或第二介质相接触，或者与由此产生的介质混合物（4、5）相接触。

11.根据前述权利要求中任一项所述的水处理装置，其特征在于，所述介质作为溶解性缓和剂作用于减少矿物质沉淀的试剂（3）和/或作为浓度缓和剂在水中作用于减少矿物质沉淀的试剂（3）。

12.根据前述权利要求中任一项所述的水处理装置，其特征在于，所述第二介质是阴离子交换剂、尤其是弱碱性的阴离子交换剂。

13.根据前述权利要求中任一项所述的水处理装置，其特征在于，所述第二介质是pH增强剂、尤其是难以溶解的盐、例如碳酸钙或碳酸镁。

14.根据前述权利要求中任一项所述的水处理装置，其特征在于，所述第二介质是气态的或者在气态下起作用的。

15.根据前述权利要求中任一项所述的水处理装置，其特征在于，所述水处理装置包括管道连接头（22）和可更换的过滤筒。

16.根据前述权利要求中任一项所述的水处理装置，其特征在于，设有水箱（25）。

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