DE10017822A1 - Vorrichtung zum Abscheiden von Fremdpartikeln - Google Patents

Abstract

Bei einer Vorrichtung zum Abscheiden von Fremdpartikeln, insbesondere Fett und Eiweiß, aus Wasser mit einem Zulauf für mit Luftblasen versetztes zu reinigendes Wasser und mit einer in einem oberen Bereich angeordneten sich verjüngenden Verdichtungskammer mündet der Zulauf tangential in einen Ringkanal mit einer Öffnung, die zur Verdichtungskammer führt, und mit einer Öffnung für das gereinigte Wasser.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Abscheiden von Fremdpartikeln, insbesondere Fett und Eiweiß, aus Wasser mit einem Zulauf für mit Luftblasen versetztes zu reinigendes Wasser und mit einer in einem oberen Bereich angeordneten sich verjüngenden Verdichtungskammer.

Derartige Vorrichtungen dienen der Säuberung des Wassers, vorzugsweise Salzwassers, in Aquarien. Hierzu werden im allgemeinen dem zu reinigenden Wasser Luftblasen zugegeben. Das Verweilen der Luftblasen in diesem Wasser-Luft-Gemisch bewirkt eine statische Bindung der zu entfernenden Schmutzpartikel, wie z. B. Fette und Einweiße.

Bei bekannten Vorrichtungen wird das Wasser-Luft-Gemisch in einen unteren Bereich eines stehenden Zylinders eingeführt. Durch den Auftrieb steigen die Luftblasen nach oben, wobei die Fremdpartikel gebunden werden. Im oberen Bereich verjüngt sich der Zylinder und es kommt zu einer Erhöhung des Luftblasenanteils bzw. einer Verdichtung des Schaums. Durch eine Auslaßöffnung an der Oberseite des verjüngten Zylinders kann der verdichtete Schaum abgeschieden und in einem Sammelbehälter aufgefangen werden, während sich das gereinigte Wasser im unteren Teil des Zylinders sammelt. Die Effizienz der bekannten Vorrichtungen ist allerdings von der Baugröße und der Ausführung im einzelnen abhängig.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Vorrichtung anzugeben, die den obengenannten Anforderungen genügt und die Effizienz des Reinigungsvorgangs erhöht.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Zulauf tangential in einen Ringkanal mündet mit einer Öffnung, die zur Verdichtungskammer führt, und mit einer Öffnung für das gereinigte Wasser.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung ermöglicht durch den Durchlauf des Wasser-Luft-Gemisches durch den Ringkanal eine längere Verweildauer der Luftblasen im Wasser, so daß mehr Partikel an die Luftblasen gebunden werden. Dadurch, daß das Wasser-Luft-Gemisch im Ringkanal zur Rotation gebracht wird, erhöht sich die statische Aufladung der Luftblasen durch die Reibung an den Kanalwandungen. Dieses hat ebenfalls eine erhöhte Bindungsfähigkeit der entgegengesetzt geladenen Fremdpartikel zur Folge.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ermöglicht eine einfache und kostengünstige Herstellung und besteht darin, daß der Ringkanal, dessen Achse im wesentlichen horizontal verläuft, von einem äußeren und einem inneren Rohrabschnitt gebildet ist, daß der äußere Rohrabschnitt die zur Verdichtungskammer führende Öffnung und der innere Rohrabschnitt in einem oberen Bereich eine in einen Innenraum führende Öffnung aufweist und daß der Innenraum mit einem Abfluß verbunden ist.

Um den Abfluß des gereinigten Wassers in vorteilhafter Weise zu ermöglichen, ist bei einer Ausgestaltung der Erfindung der Abfluß in einem unteren Bereich des Innenraums angeordnet und von einem den Ringkanal durchdringenden Rohr gebildet.

Eine andere weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, daß die in Strömungsrichtung nachlaufende Kante der Öffnung des inneren Rohrabschnitts mit einem schräg nach innen weisenden Strömungsleitelement versehen ist. Dadurch wird erreicht, daß ein möglichst großer Anteil des mit Luftblasen versetzten Wassers weiter den Ringkanal durchströmt.

Das Aufsteigen der Luftblasen in die Verdichtungskammer bei möglichst geringer Wirbelbildung wird dadurch erreicht, daß die Öffnung im äußeren Rohrabschnitt mit einem in Strömungsrichtung ausgerichteten Gitter versehen ist.

Dabei ist vorzugsweise vorgesehen, daß die Öffnung in Strömungsrichtung vor und nach dem Gitter angeordnete Spaltöffnungen umfaßt. Die in Strömungsrichtung zuerst angeordnete Spaltöffnung dient, wie das vorherig beschriebene Gitter, der Abbremsung der Rotation und der Aufteilung des Wasser-Luft-Gemisches in Richtung Verdichtungskammer oder zur erneuten Mitnahme in die Rotationswalze. Die zweite am Ende des Strömungsleitelement angebrachte Spaltöffnung ermöglicht ein Wiederaustreten des Wassers aus der Verdichtungskammer in den Ringkanal.

Um den Austritt des verdichteten und mit Schmutzpartikeln beladenen Schaums zu erleichtern, ist die Verdichtungskammer mindestens im Bereich einer Schaumaustrittsöffnung gekrümmt. Dieses bewirkt eine Konzentrierung des schmutzbeladenen Schaums an der Unterseite der Austrittsöffnung, wo er leicht von dem nachfolgenden Schaum ausgeschoben werden kann. Im Gegensatz dazu kann bei einer konischen Ausbildung mit einem aufgesetzten Zylinder der in dem konischen Teil bereits verdichtete Schaum nur mit größerer Kraft entgegen der Haftung an der Zylinderwand und entgegen der Schwerkraft ausgestoßen werden.

Bei einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, daß der Querschnitt der Schaumaustrittsöffnung veränderbar ist. Diese Veränderung der Querschnittsgröße der Schaumaustrittsöffnung kann durch ein bewegliches Deckelelement erfolgen. Somit läßt sich die Austrittsmenge an das Abschäumvolumen anpassen. Außerdem ist durch eine Möglichkeit zum Abnehmen des Deckelelementes ein leichtes Reinigen der Verdichtungskammer gewährleistet.

Durch eine rechteckige Bauform der Erfindung sind universelle Einsatzmöglichkeiten, wie z. B. das Anhängen an die Aquariuminnenwand, Aquariumaußenwand oder externes Aufstellen, gegeben. Die rechteckige Bauform ergibt sich dadurch, daß der Ringkanal und die Verdichtungskammer von zwei im wesentlichen rechteckigen Platten begrenzt werden.

Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, daß in einem über den äußeren Rohrabschnitt hinausragenden Bereich der Platten eine Nachlaufkammer vorgesehen ist. Diese dient zur Nachbehandlung, das heißt zum Abscheiden von feinsten Blasen oder zur Feinfilterung (z. B. Kohle, Phosphatex oder ähnlichem).

Da sich die Leistung bzw. die Größe der erfindungsgemäßen Vorrichtung nach der Menge des zu reinigenden Wassers richtet, müssen bei großen Aquarien mit großen Wassermengen entsprechend leistungsstärkere und auch größere Geräte eingesetzt werden. Um dieses durch eine größere Baulänge in axialer Richtung bei weitgehend vollständiger Durchströmung des Ringkanals zu ermöglichen, sieht eine andere Weiterbildung der Erfindung vor, daß mehrere Zuläufe in axialer Richtung nebeneinander angeordnet sind.

Die Erfindung läßt zahlreiche Ausführungsformen zu. Ein Ausführungsbeispiel davon ist schematisch in der Zeichnung anhand mehrerer Figuren dargestellt und nachfolgend beschrieben. Fig. 1 und 2 zeigen verschiedene Schnitte durch das Ausführungsbeispiel.

Ein Ringkanal 1 wird durch einen inneren Rohrabschnitt 3, einen äußeren Rohrabschnitt 2 und die beiden Außenwände 17 und 18 gebildet. Durch einen tangential angeordneten Rohrzufluß 7 wird beispielsweise mittels einer Pumpe oder eines Kompressors ein Wasser-Luft-Gemisch zugeführt. Die dadurch entstehende Rotation im Ringkanal 1 führt neben einer längeren Verweildauer der Blasen im Wasser zu einer Reibung der Luftblasen an den Wänden des äußeren und inneren Rohrabschnitts, was zu einer verstärkten statischen Aufladung und einer damit verbundenen erhöhten Bindungsfähigkeit an gegenteilig geladenen Partikeln führt.

Im oberen Bereich 15 des Ringkanals befinden sich ein Spalt 21 und Schlitze 22 in einem Strömungsleitelement 12, so daß es zu einer Teilung des Blasenstroms in Richtung Verdichtungskammer 5 und einer erneuten Mitnahme durch einen Spalt 23 sowie an diesen anschließende Schlitze im Strömungsleitelement 12 in das rotierende Gemisch kommt. Im unteren Bereich der Verdichtungskammer 5 wird das Wasser-Luft-Gemisch beruhigt und durch die verjüngende Form der Verdichtungskammer 5 wird der Schaum nach oben hin verdichtet, wo er dann in der Schaumaustrittsöffnung 6 austritt und sich in einem Auffangbecken 14 sammelt. Das bewegliche Deckelelement 16 dient der Anpassung an das Schaumausfallvolumen. Aus dem Auffangbecken 14 kann aus dem Schaum kondensiertes schmutzbehaftetes Wasser über einen Abfluß 20 entnommen werden.

Durch eine Öffnung 24 und Schlitze 25 gelangt der Wasserfluß in den Innenraum 4, wo im oberen Bereich ein Aufsteigen von in den Innenraum 4 eingedrungenen Luftblasen in Richtung des oberen Bereichs 15 des Ringspalts 5 erfolgt. Die nachlaufende Kante der Öffnung 24 ist als Strömungsleitelement 26 ausgebildet und bewirkt, daß ein möglichst großer Teil des Wasser-Luft-Gemischs weiter im Ringkanal 1 rotiert.

Das Wasser gelangt durch einen Auslaß 8 in eine Nachlaufkammer 10, wo eine Nachbehandlung, beispielsweise eine Filterung, möglich ist. Der Ablauf hieraus erfolgt durch einen im unteren Bereich dieser Kammer sitzenden Ablaufstutzen 9. Die Außenwände 13 und 19 dienen der Begrenzung der verschiedenen Kammern nach außen.

Claims (12)

1. Vorrichtung zum Abscheiden von Fremdpartikeln, insbesondere Fett und Eiweiß, aus Wasser mit einem Zulauf für mit Luftblasen versetztes zu reinigendes Wasser und mit einer in einem oberen Bereich angeordneten sich verjüngenden Verdichtungskammer, dadurch gekennzeichnet, daß der Zulauf (7) tangential in einen Ringkanal (1) mündet mit einer Öffnung (21, 22, 23), die zur Verdichtungskammer (5) führt, und mit einer Öffnung (24, 25) für das gereinigte Wasser.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Ringkanal (1), dessen Achse im wesentlichen horizontal verläuft, von einem äußeren (2) und einem inneren (3) Rohrabschnitt gebildet ist, daß der äußere Rohrabschnitt (2) die zur Verdichtungskammer (5) führende Öffnung (21, 22, 23) und der innere Rohrabschnitt (3) in einem oberen Bereich (15) eine in einen Innenraum (4) führende Öffnung (24, 25) aufweist und daß der Innenraum (4) mit einem Abfluß (8) verbunden ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Abfluß (8) in einem unteren Bereich des Innenraums (4) angeordnet ist und von einem den Ringkanal (1) durchdringenden Rohr gebildet ist.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die in Strömungsrichtung nachlaufende Kante der Öffnung (24) des inneren Rohrabschnitts (3) mit einem schräg nach innen weisenden Strömungsleitelement (26) versehen ist.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnung im äußeren Rohrabschnitt (2) mit einem in Strömungsrichtung ausgerichteten Gitter versehen ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnung in Strömungsrichtung vor und nach dem Gitter angeordnete Spaltöffnungen (21, 23) umfaßt.

7. Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Verdichtungskammer (5) mindestens im Bereich einer Schaumaustrittsöffnung (6) gekrümmt ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Querschnitt der Schaumaustrittsöffnung (6) veränderbar ist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß zur Veränderung der Querschnittgröße der Schaumaustrittsöffnung (6) ein bewegliches Deckelelement (16) vorgesehen ist.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Ringkanal (1) und die Verdichtungskammer (5) von zwei im wesentlichen rechteckigen Platten (17, 18) begrenzt werden.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß in einem über den äußeren Rohrabschnitt (2) hinausragenden Bereich der Platten eine Nachlaufkammer (10) vorgesehen ist.

12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Zuläufe (7) in axialer Richtung nebeneinander angeordnet sind.