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Die Erfindung betrifft eine transportable Wasserreinigungsvorrichtung, insbesondere Einzelstandgerät für den Haushalt mit einer Filtereinrichtung, die in der Lage ist, Schwebestoffe und Verunreinigungen mindestens bis zu einer Größe von Bakterien aufzuhalten, wobei ungereinigtes Wasser mittels einer Pumpe aus einem Behälter aufgenommen und mit mindestens 1 bar durch die feinporige Filtereinrichtung gedrückt wird und auf diese Weise gereinigtes Wasser (Permeat) und mit Verunreinigungen und Schwebestoffen angereichertes Wasser (Konzentrat) erzeugt wird.
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Derartige Geräte, die nach dem Prinzip der Umkehrosmose das Wasser aufbereiten, sind in verschiedenen Ausführungen bekannt. Sie verfügen z. B. im unteren Teil des Gehäuses über eine oder mehrere Filterpatronen sowie eine Pumpe zur Erzeugung des erforderlichen Druckes. Im oberen Teil befindet sich z. B. der Rohwasserbehälter, der teilweise über den unteren Gehäusekörper hinausragt, um darunter das Gefäß zu platzieren, welches das Reinwasser, nachfolgend „Permeat” genannt, auffängt.
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Das Rohwasser wird mittels einer Verdrängerpumpe durch eine Reihe von Filterpatronen gepumpt, deren Anordnung in Durchflussrichtung wie folgt angeordnet sein kann: Sedimentfilter, Aktivkohlefilter, RO-Patrone und evt. nochmals ein Aktivkohlefilter.
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Systembedingt werden üblicherweise aus 100% Rohwasser etwa 25% Permeat gewonnen; die restlichen 75% fließen als Konzentrat ab oder werden für untergeordnete Zwecke genutzt. Es sind auch Geräte bekannt, welche das Konzentrat wieder dem Rohwasser zuführen und somit nochmals über den oben beschriebenen Patronensatz pumpen, wodurch eine Permeat-Ausbeute von 50% erreicht werden kann. Dieser Ablauf wird dann üblicherweise durch die Unterbrechung einer elektrischen Halteschaltung gestoppt. Das restliche Konzentrat (50%) befindet sich dann im Rohwasserbehälter und muss durch die Öffnung eines Ablasshahnes entsorgt werden.
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Aus der
DE 44 91 730 T5 ist ein Wasserreiniger bekannt, der nach dem Prinzip der Umkehrosmose arbeitet. Das Gehäuse des Wasserreinigers ist zweiteilig, der Vorratsbehälter für das Rohwasser ist oberhalb der Reinigungseinrichtung angeordnet. Das gereinigte Wasser (Permeat) wird in einem Krug gesammelt, das Konzentrat erneut dem Vorratsbehälter zugeführt. Steuerungsmittel überwachen den Entsalzungsvorgang und schalten bei Überschreitung der Vorgaben den Vorgang ab.
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Die
DE 27 37 121 A1 hat ebenfalls ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Herstellen von pyrogenfreiem sterilem Wasser zum Gegenstand. Das Rohwasser wird vor der Zuführung einer Umkehr-Osmose auf erhöhten Druck gebracht und danach ist das Permeat als steriles Wasser abziehbar, das Konzentrat wird aber dem Rohwasser wieder vor der Druckerhöhung zugesetzt.
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Aus der
US 6 120 682 A ist eine fahrbare Wasserreinigungsvorrichtung, die nach der Umkehrosmose arbeitet, bekannt. Die Vorrichtung ist aus Einzelteilen aufgebaut, wobei auf einem fahrbaren Wassertank die Filtereinrichtung liegend angeordnet ist. Darüber angeordnet sind die Pumpe und der Vorratsbehälter.
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Aus der
DE 35 20 743 A1 ist ein Verfahren zur Wasserentsalzung bekannt, das nach der Umkehrosmose arbeitet. Das Verfahren ist für zwei Reinigungsstufen vorgesehen, wobei vor der eingesetzten Niederdruckstufe ein konstanter Vordruck herrscht.
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Bei all den bekannten Wasserreinigungsvorrichtungen wird das Konzentrat in den Vorratsbehälter zurückgeführt. Keine dieser Druckschriften zeigt einen Wählschalter. Der Vorratsbehälter für Wasser, das der Pumpe zugeführt wird, ist über der Filtereinrichtung für die Umkehrosmose angeordnet.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine transportable Wassereinrichtung zu erstellen, die neben einer hohen Standsicherheit eine individuelle Bedienerführung für die Permeat-Ausbeute zulässt, die wartungsfreundlich ist und wobei das Pumpenaggregat bei Trockenlauf und bei angereicherter Salzkonzentration und Druckanstieg keinen Schaden nimmt. Auch soll das Konzentrat leicht entsorgbar sein.
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Die Lösung der Aufgabe liegt darin, dass auf dem als Bodenwanne (1) ausgebildeten Behälter zur Aufnahme des ungereinigten Wasser ein turmartiges Zwischenstück (2) angeordnet ist, das an mindestens zwei Seiten auf die Seitenwände der Bodenwanne aufgesetzt und mit dieser verbunden ist, dass in das turmartige Zwischenstück zur Frontseite hin je ein Behälter für das Konzentrat (9) und das Permeat (10), eingeschoben ist, die auf einem Gitterrost stehen und das turmartige Zwischenstück eine Deckplatte (27) aufweist, die mit den Seiten verbunden ist und die zur Befestigung der Abdeckhaube (11) und eines Schaltgliedes dient, mittels dem der Konzentratabfluss wahlweise in den Konzentratbehälter oder in die Bodenwanne erfolgt.
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Durch diese Ausbildung hat das Gerät eine hohe Standsicherheit, da das Rohwasser in die Bodenwanne gegossen wird und dadurch der Schwerpunkt des Gerätes tief liegt; des weiteren ermöglicht das turmartige Zwischenstück eine kompakte Bauweise. Das turmartige Zwischenstück dient als Befestigungselement für alle Aggregate sowie der Haube und trägt auch die Verkleidungsbleche mittelbar oder unmittelbar. Durch die turmartige Ausbildung entsteht weiterhin an der Frontseite eine Öffnung, in die der Permeat- und Konzentratbehälter eingeschoben werden können. Die Befüllung erfolgt von oben. Die Behälter stehen auf einem Sieb oder Gitter in Höhe der Seitenwände, so dass bei Überfüllung das Wasser in die Bodenwanne abfließt. Dies ist wichtig, da das Volumen der Bodenwanne ein Vielfaches eines Behälters ist.
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Weiterhin wird durch die Ausbildung des turmartigen Zwischenstückes, das zur Frontseite offen ist, einmal Raum für den Einschub des Konzentrat- und Permeatbehälters geschaffen; gleichzeitig sind an ihm die Filtereinrichtung und das Pumpenaggregat befestigt, was ebenfalls zur Standfestigkeit beiträgt.
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Der in der Abdeckhaube angeordnete Drehschalter in Verbindung mit dem Winkelstück und dem darin befestigten Ablaufschlauch stellt eine einfache Lösung für den wahlweisen Abfluss des Konzentrates, je nach Wahl – einmaliger Durchlauf oder mehrmaliger Durchlauf – abhängig vom Rohwasser, dar.
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Durch die Befestigung der Filtereinrichtung mittels Klemmelementen ist nicht nur eine einfache Montage gegeben, sondern der Austausch der Filtereinrichtung oder einzelner Patronen ist leicht handhabbar. Die Befestigung der Pumpenmotoreinheit mittels Halterungen, die ein Einsetzen der Einheit von oben her zulässt, ist eine einfache Montage möglich. Durch die Ausbildung der Abdeckung für das Motor-/Pumpenaggregat und die Filtereinrichtung mittels einer rechtwinklig abgebogenen Abdeckverkleidung ist der Zugang zu den Aggregaten einfach und zeitsparend.
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Durch die Verstellung des Konzentratablaufes mittels einer Wippe, die mittels eines Drehknopfes bedient wird, ist eine einfache und individuelle Steuerung des Konzentratablaufes in den Konzentratbehälter oder in die Bodenwanne gegeben. Diese Verstellung ist einfach und störungsfrei.
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Die Verwendung einer Doppelkopfmembranpumpe, die von einem Elektromotor über eine Antriebseinheit angetrieben wird, hat nicht nur den Vorteil einer guten Trockenlaufeigenschaft und damit den Vorteil eines schadenfreien Laufes bei Druckerhöhung durch Salzkonzentration im Konzentrat, sondern da die Doppelkopfpumpe mit um 180° versetzten Hüben arbeitet, wird auch ein gleichmäßiger Durchfluss in der Filtereinrichtung bewirkt.
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Nachfolgend ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung weiter erläutert.
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Es zeigt:
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1 die Wasserreinigungsvorrichtung von der Rückseite mit abgenommenem Verkleidungsblech und abgehobener Abdeckhaube;
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2 die Wasserreinigungsvorrichtung wie 1, jedoch mit eingeklemmten Filtereinrichtungen;
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3 Drehschalter mit Winkelstück in der Stellung, dass Konzentratablauf in den Konzentratbehälter erfolgt;
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4 Drehschalter in der Stellung, dass Konzentratablauf in die Bodenwanne erfolgt;
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5 die Wasserreinigungsvorrichtung von der Frontseite (Bedienseite) mit entnommenem Permeat- und Konzentratbehälter;
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6 die Wasserreinigungsvorrichtung von schräg hinten mit abgezogenem Seitenverkleidungsblech.
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In 1 ist die Wasserreinigungsvorrichtung von der Rückseite perspektivisch dargestellt. Auf einer Bodenwanne 1 ist ein turmartiges Zwischenstück 2 aufgesetzt und mit mindestens zwei Seiten der Bodenwanne verbunden, z. B. mittels Schraubverbindungen. Das turmartige Zwischenstück wird z. B. aus Blechteilen gebildet, die so ausgeformt sind, dass sie auf einer Seite gleichzeitig die Außenwand 3 bilden, während die Blechteile auf der Rückseite 4 und der der Seite 3 gegenüberliegenden Seite 7 nach innen soweit zur Mitte, also gegenüber der Bodenplatte 5, zur Mitte versetzt sind, dass auf der Rückseite 4 die Befestigungsmittel 6 für die Filtereinrichtung und der Seite 7 die Halterungen 19 für die Pumpenmotoreinheit 20 angebracht werden können, so dass die Filtereinrichtung und die Pumpenmotoreinheit nach ihrer Befestigung innerhalb der Umrisse der Bodenplatte untergebracht sind.
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Der Umfang des turmartigen Zwischenstückes 2 ist so gewählt, dass die Filter senkrechtstehend mit Zu- und Abflussleitung innerhalb des Umrisses der Bodenwanne untergebracht werden können; die Höhe des Zwischenstückes wird durch den Einschub des Permat- und Konzentratbehälters 9, 10 festgelegt. Die Rückseite 4, die Seite 7 und die Außenwand 3 sind an ihrem oberen Ende über ein Deckplatte (27) miteinander verbunden, so dass ein stabiler Kasten entsteht, der zur Frontseite hin offen ist (sh. 5).
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In dieses nach vorne offene Gehäuse werden die Behälter für das Konzentrat 9 sowie der Behälter für das Permeat 10 von vorne her eingesetzt. Um die Behälter in Höhe der Seitenwände der Bodenwanne zu halten, ist ein Gitterblech in Höhe des oberen Randes der Bodenwanne 5 eingesetzt, das den Raum zum Einschieben der Behälter zur Bodenwanne nach unten hin begrenzt. Sofern ein Behälter überfüllt wird, kann das überschüssige Wasser in die Bodenwanne abfließen. Auf der Deckplatte 27 wird die Abdeckhaube 11 befestigt, die in ihren Abmessungen in etwa dem Grundriss der Bodenwanne 1 entspricht. In der Abdeckhaube ist ein Schaltglied integriert, das aus einem Drehknopf 12 besteht, der über einen Stift 13 in ein Langloch 14 eingreift, das an einem Winkelstück 15 angeordnet ist. Das Winkelstück seinerseits ist mit der Verbindungsplatte 27 über die Halterung 16, die als Schwenkpunkt dient, druckbeweglich verbunden, Das Winkelstück ist mittels Drehknopf 12 mit dem Stift 13 um die Halterung 16 verschwenkbar. Der freie Schenkel 17 des neunziggrad-förmigen Winkelstückes weist eine Öffnung 18 auf, in die die Konzentratablaufleitung eingefügt ist.
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Durch Verdrehen des Drehknopfes kann der im Winkelstück befestigte Konzentratabfluss entweder in der Stellung, wie in 3 dargestellt, erfolgen, also in den Konzentratbehälter 10 oder in der Stellung, wie in 4 gezeigt, fließt das Konzentrat in die Bodenwanne. Es ist selbstverständlich, dass die Deckplatte entsprechende Aussparungen aufweist, um den Abfluss des Konzentrats in beiden Stellungen zu gewährleisten.
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Wie bereits erwähnt, sind an der Rückseite 4 Befestigungsmittel 6 für die Patronen der einzelnen Filterkomponenten angeordnet. Die Befestigungsmittel 6 sind als Klemmhalter ausgebildet, in die die Patronen eingeklemmt werden, was den Zusammenbau und den späteren Ersatz der Patronen erheblich vereinfacht.
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Auf der Seite 7 des turmartigen Zwischenstücks 2 sind die Halterungen 19 für die Pumpenmotoreinheit 20 vorgesehen. Die Halterungen 19 für die Pumpenmotoreinheit sind nach oben offen. Die Pumpenmotoreinheit weist Verbindungselemente 21 auf, die in die Halterung 19 von oben her eingesetzt werden können und darin durch Klemmen verankert werden.
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Die Pumpenmotoreinheit 20 besteht aus einem zentral liegenden Motor – vorzugsweise ein Elektromotor – der die beiden Membranpumpen 22 über einen Antriebsblock 23 antreibt, wobei die Hübe der Pumpe gegeneinander um 180° versetzt sind, so dass ein kontinuierlicher Zufluss zu den Filtereinrichtungen gegeben ist. Die einzelnen Verbindungsleitungen von den Pumpen zur Filtereinrichtung und die Zu- und Ablaufleitungen sind nicht dargestellt. Auch ist es selbstverständlich, dass Mittel in den Leitungen vorgesehen sind, die es erlauben, dass die Pumpen im System einen Druck aufbauen, der für das Arbeiten der Filtereinrichtung erforderlich ist.
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Nachzutragen wäre noch, dass es mittels der Umschaltung möglich ist, abfließendes Konzentrat erneut durch die Filtereinrichtung zu schicken (Stellen auf Abfluss „Bodenwanne”), um die Ausbeute an reinem Wasser zu erhöhen. Da die Membranpumpen weder bei Trockenlauf über längere Zeit noch bei einem Druckanstieg, der aus zu hoher Salzkonzentration resultiert (mehrfache Durchleitung des Konzentrates) Schaden leidet, ist diese Umschaltung für die Wasserreinigungsvorrrichtung gefahrlos.
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Wie insbesondere in 6 dargestellt, wird über die Filtereinrichtung und den Pumpen-/Motorblock ein als Winkelblech 25 ausgebildetes Abdeckverkleidungsblech 26 gestülpt, das einerseits in die Unterkante der Abdeckhaube 11 eingeschoben wird und andererseits mit der Bodenwanne z. B. verschraubt ist.
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Das Permeat-Gefäß 10 und das Konzentratgefäß 9 sind an den oberen Rändern so gestaltet, dass bei Überlauf das Wasser immer in die Bodenwanne und nicht nach außen erfolgt. Der obere Gefäßrand ist deshalb so gestaltet, dass der Ausguss des Gefäßes tiefer liegt als der übrige Rand des Gefäßes. Da der Ausguss des Gefäßes nach innen zeigt, läuft das Überlaufwasser nach innen ab in die Bodenwanne.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Bodenwanne
- 2
- Zwischenstück
- 3
- Verkleidungsblech (Außenwand)
- 4
- Rückseite
- 5
- Bodenplatte
- 6
- Befestigungsmittel
- 7
- Seite
- 8
- Gitterrost
- 9
- Konzentrat-Behälter
- 10
- Permeat-Behälter
- 11
- Abdeckhaube
- 12
- Drehknopf
- 13
- Stift
- 14
- Langloch
- 15
- Winkelstück
- 16
- Halterung
- 17
- freie Schenkel
- 18
- Öffnung
- 19
- Halterung
- 20
- Pumpenmotoreinheit
- 21
- Verbindungselement des Motors
- 22
- Membranpumpe
- 23
- Antriebsblock
- 25
- Winkelblech
- 26
- Abdeckverkleidungsblech
- 27
- Deckplatte
