-
Stand der Technik
-
Wasserfiltervorrichtungen
zur Aufbereitung von Wasser, insbesondere Trinkwasser sind hinlänglich
bekannt. Handelsüblich erhältlich sind sowohl
leitungsgebundene als auch leitungsungebundene Filtersysteme, die
in der Regel mit austauschbaren Filterpatronen ausgerüstet
sind.
-
Leitungsgebundene
Wasserfiltersysteme können zum Beispiel zur Versorgung
einzelner oder einer Gruppe von bestimmten Geräten an eine
Gebäude-Wasserversorgungsleitung angeschlossen sein oder
auch zur Versorgung eines nachfolgend angeschlossenen Gebäude-Wasserverteilungsnetzes in
dieses integriert sein. Bei diesen Wasserfiltersystemen ist die
Betriebsweise in der Regel als sogenannter „Druckbetrieb"
vorgesehen. Das heißt, der Wasserfilter ist direkt in die
Druckstrecke integriert. Zum Beispiel in der Form einer sogenannten
Filterkartusche, die an einen in die Versorgungsleitung eingesetzten
Filteranschlusskopf angeschlossen ist.
-
Weiterhin
sind leitungsgebundene Ausführungen bekannt, bei denen
ein sogenannter „druckloser Betrieb" vorgesehen ist. Hierunter
fallen beispielsweise über eine offene Schnittstrecke mit
einem Drucksystem verbundene zur Weiterleitung des Wassers vorgesehene
Wasserleitungsabschnitte, wie sie beispielsweise zur Vermeidung
von Rücksaugeffekten in eine kommunale Wasserversorgungsleitung
bei Toilettenspülungen, Waschmaschinenanschlüssen
oder der gleichen mehr bekannt sind.
-
Unter
leitungsungebundenen Wasserfiltersystemen wird in der Regel eine
Wasserfiltervorrichtung mit einem Wassertank und einer zur Filterung des
darin deponierten Wassers vorgesehene Filterpatrone verstanden.
Auch hier gibt es sowohl sogenannte drucklosbetriebene Ausführungsformen,
bei denen zum Beispiel allein aufgrund gravimetrischer Einflüsse
das durch die Filterpatrone aufzubereitende Wasser durch diese hindurch
fließt. Ebenfalls bekannt sind aber auch mittels eines
zum Beispiel durch eine Saugpumpe erzeugten Unterdrucks betriebene
Wasserfiltersysteme. Diese kommen beispielsweise regelmäßig
bei nicht direkt an ein Wasserversorgungsnetz angeschlossenen, wasseraufbereitenden-
und/oder wasserverbrauchenden Geräten zum Einsatz. Als
Geräte wären beispielsweise alle möglichen
gewerblich genutzten Geräte zu nennen, insbesondere aber
auch jegliche, diesbezügliche Haushaltsgeräte.
-
Derartige
Systeme finden beispielsweise Anwendung bei der Trinkwasseraufbereitung
in privaten Haushalten als zentrale oder dezentrale Installation, für
die Speisung von Entnahmestellen, wie s. B. Wasserhahn- oder OnTap-Filter,
Duschbrausenfilter, speziell für die Speisung von modernen
Küchengeräten (Wasser-Zapfstellen und Eisbereiter
in modernen Kühlschränken oder Heißgetränkemaschinen)
und darüber hinaus in kommerziellen Bereichen zur Speisung
von Getränkeautomaten zur Zubereitung von Kaffee, Dampf,
Heiß- oder Kaltwasser zum Zweck der Geschmacksoptimierung
der damit aufbereiteten oder hergestellten Getränke und
Speisen und zum Schutz der Maschinen vor wasserbedingten technischen
Problemen.
-
Zur
Aufbereitung des durch die Wasserfiltervorrichtung fließenden
Wassers ist neben der Abreicherung von nicht erwünschten
Stoffen auch eine Anreicherung zur Verbesserung der dadurch erzielten Wasserqualität
bekannt.
-
Die
Leistungsfähigkeit solcher Filtersysteme erschöpft
sich jedoch fortlaufend in Abhängigkeit von der bereits über
die Aufbereitungsstrecke geführten Wassermenge und der
Qualität des Rohwassers, so dass sich die produzierte Wasserqualität
in Abhängigkeit vom Erschöpfungsverlauf der Aufbereitungsstrecke
fortlaufend verändert.
-
Aus
der
DE 6 99 09 7 60
T2 ist eine Filterkartusche für Kannen-Wasserfilter
mit einem Absperrorgan zum Verschluss des Filterkartuschenausgangs in
Abhängigkeit von der Anzahl der durch die Filterkartusche
hindurchgeflossenen Liter Wasser bekannt. Durch ein in Kontakt mit
dem in Abhängigkeit von der durch die Filterkartusche gefilterten
Wassers sich auflösendes und/oder quellendes Stellorgan wird
das Absperrorgan so angesteuert, dass die Filterkartusche nach der
auf dieser Basis angenommenen Erschöpfung des Filtermaterials
abgeschaltet wird und somit für eine weitere Filterung
nicht mehr genutzt werden kann.
-
Aufgabe und Vorteile der Erfindung
-
Der
vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Wasserfiltervorrichtung
der eingangs dargelegten Art zu verbessern.
-
Gelöst
wird diese Aufgabe durch die Merkmale des Anspruchs 1. Durch die
Unteransprüche sind zweckmäßige und vorteilhafte
Weiterbildungen der Erfindung angegeben.
-
Demnach
betrifft die vorliegende Erfindung eine Wasserfiltervorrichtung
nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Sie zeichnet sich erfindungsgemäß dadurch
aus, dass eine Erschöpfungsanzeige für ein Wasseraufbereitungsmittel
der Filterstrecke vorgesehen ist. Eine Erschöpfungsanzeige
bietet den Vorteil, dass der Erschöpfungszustand eines
oder gegebenenfalls auch mehrerer in der zur Wasseraufbereitung
vorgesehenen Filterstrecke eingebrachten Wasseraufbereitungsmittel
dem Betreiber des Wasserfiltersystems angezeigt werden kann. Dieser
kann sich dann, entsprechend des jeweiligen Erschöpfungszustandes,
darauf einstellen, wie lange die Wasserfiltervorrichtung noch eine
ausreichend gute Wasserqualität liefern kann.
-
Als
Wasserfiltervorrichtung wird im Sinne der vorliegenden Erfindung
zumindest teilweise eine zur Verwendung mit einem leitungsungebundenen
Wasserfiltersystem zu betreibende Wasserfilterpatrone und/oder eine
zum Betrieb mit einem leitungsgebundenen Wasserfiltersystem vorgesehene
Wasserfilterkartusche verstanden. Insbesondere soll hierdurch der
wasserführende Teil eines Wasserfiltersystems umfasst sein.
Dieser kann für die leitungsgebundene Ausführungsform
einen Zulauf und einen Ablauf aufweisen, sodass das aufzubereitende
Wasser wenigstens zum Teil über eine Wasseraufbereitungsstrecke geführt
wird. Gegebenenfalls kann die Wasseraufbereitungsvorrichtung aber
auch noch eine sogenannte Verschnitteinrichtung mit einer Beipasstrecke
und gegebenenfalls vorgesehenen Stellorganen zur Beeinflussung des
Verschnittverhältnisses zwischen durch die Wasseraufbereitungsstrecke
aufzubereitendem Wasser und nicht oder anderweitig aufzubereitendem
Wasser umfassen. Dieses nicht oder anderweitig aufbereitete Wasser
kann dann vorzugsweise über die Beipasstrecke an der Filterstrecke vorbeigeführt
und über ein entsprechend eingestelltes bzw. in Abhängigkeit
verschiedener Parameter einzustellendes Verschnittverhältnis
beigemengt werden. Weitere Details hierzu werden noch nachfolgend
in der Beschreibung ausgeführt.
-
Hinsichtlich
der leitungsungebundenen Ausführungsform einer Filterpatrone
kann ebenfalls ein Zu- und ein Ablauf vorgesehen sein, sodass das
zu filternde Wasser wiederum ebenfalls wenigstens teilweise über
eine zur Wasseraufbereitung vorgesehenen Wasseraufbereitungsstrecke
und einer für nicht oder anderweitig aufzubereitendes Wasser
gedachten Bypasstrecke geführt wird. Auch hier sind wie
bereits oben angeführt, Ausführungen mit einer
oder mehreren Bypasstrecken möglich. Auch diese können
entweder ein festes oder ein einstellbares Verschnittverhältnis
zwischen durch die Filterstrecke aufbereitetem Wasser und nicht/oder
anderweitig aufbereitetem Wasser realisieren. Auch hierzu wird nachfolgend
in der Beschreibung noch näher Bezug genommen. Grundsätzlich
gilt bezüglich des Verschnitts von Rohwasser mit nicht
oder anderweitig aufbereitetem Wasser, dass diese Verschneidevorrichtung
sowohl für die leitungsgebundene als auch für
die leitungsungebundene Ausführungsform zumindest sinngemäß zutreffend
ist.
-
In
einer bevorzugten Ausführungsform kann die Wasserfiltervorrichtung
aber auch eine Sensoreinheit zur Erfassung des von der Erschöpfungsanzeige
angezeigten Erschöpfungszustandes des betreffenden Wasseraufbereitungsmediums
oder Wasseraufbereitungsmittels umfassen. Eine solche Sensoreinheit
ist vorzugsweise mit einem das aufbereitete Wasser weiterverarbeitenden
und/oder verbrauchenden Gerät verbunden. Hierdurch ist
sowohl eine Signalisierung des Erschöpfungszustandes des Wasseraufbereitungsmittels
an eine Bedienperson als auch gleichzeitig an das Gerät
möglich, um beispielsweise entsprechende vorbereitende
und/oder sichernde Maßnahmen zur Gewährleistung
eines umgestörten weiteren Betriebs zu ermöglichen.
-
In
einer weiter bevorzugten Ausführungsform kann die Wasserfiltervorrichtung
z. B. aber auch einen Enthärter und/oder ein anderes Wasser
aufbereitendes Element für einen Geschirrspüler
oder eine sinngemäß entsprechendes Gerät
zur Reinigung von Geschirr aber z. B. auch von Kleidung darstellen.
-
Im
Weiteren wird nachfolgend zur Vereinheitlichung unter dem Begriff
Filterpatrone sowohl eine Filterpatrone für ein leitungsungebundenes
Filtersystem als auch eine Filterkartusche für ein leitungsgebundenes
Filtersystem verstanden.
-
Als
insbesondere vorteilhafte Ausführung kann eine solche Erschöpfungsanzeige
ein optisches Signalelement umfassen. Hierdurch ist eine direkte Signalisierung
des Erschöpfungszustandes des Wasseraufbereitungsmittels
an eine Bedienperson möglich. Insbesondere bevorzugt kann
das Signalelement auch den Erschöpfungsgrad des Wasseraufbereitungsmittels
signalisieren, zum Beispiel durch eine Veränderung des
optischen Erscheinungsbildes zwischen einem neuwertigen Zustand
der Filtervorrichtung und einem erschöpften Zustand.
-
Durch
das Vorsehen eines Stellmittels zur Betätigung des Signalelementes
kann ein direkter Bezug zum Erschöpfungszustand des zu überwachenden
Wasseraufbereitungsmittels hergestellt werden. Das Stellmittel kann
z. B. ein Stellmedium oder Material sein. Insbesondere vorteilhaft
kann als Stellmittel auch ein zur Aufbereitung des Wassers vorgesehener
Stoff verwendet werden.
-
Durch
eine entsprechend geeignete Verknüpfung mit dem Signalelement
kann die den Erschöpfungszustand signalisierende Erscheinungsform
direkt oder indirekt verändert werden.
-
Beispielsweise
wäre es möglich, das sich durch ein geeignetes
vorzugsweise mechanisches Erfassungs- und/oder Stell- und/oder Verbindungselement
beim Zusetzen eines Filtermediums das Signalelement selbst in der
Anzeige entsprechend des Erschöpfungszustandes verändert,
zum Beispiel verschiebt und so entweder mehr oder weniger in einem zum
Beispiel hierzu vorgesehenen Anzeigefenster sichtbar ist. Denkbar
ist durchaus aber auch eine Änderung in der Intensität
einer angezeigten Farbe, zum Beispiel von hell nach dunkel oder
umgekehrt, und/oder ein Farbumschlag von einer auf eine oder mehrere
andere Farben (wie zum Beispiel eine Ampelschaltung, grün
für gut, gelb für teilverbraucht und rot für
verbraucht bzw. erschöpft) oder der gleichen mehr. Insbesondere
ist es z. B. möglich, dass das Signalelement ein sich in
einem Zustandsparameter veränderndes Material ist
-
Ein
weiterer Vorteil eines Stellmittels in der Form eines zur Aufbereitung
des Wasser vorgesehenen Stoffes liegt darin, dass hierbei ein direkter
Bezug zu dem zu überwachenden Wasseraufbereitungsmittel
gegeben ist. Dieser Bezug ist somit auch abhängig von der
jeweils vorherrschenden Qualität des aufzubereitenden Wassers,
er ist auch abhängig von der Betriebsdauer und im Weiteren
auch von der Frequenz, mit welcher die Filterpatrone zur Filterung des
Rohwassers beaufschlagt wird. Diese Erschöpfungsanzeige
spiegelt somit genau den Ist-Zustand der betreffenden Wasserfilterpatrone
wieder. Abschätzungen, wie lange eine Filterpatrone bei
einer bestimmten Wasserqualität halten kann, um darauf basierend
ein mit dem Wasser in Kontakt stehendes und sich darin im Laufe
der Zeit auflösendes Stellmittel zu parametrieren, erübrigen
sich somit durch den erfindungsgemäßen Vorschlag.
-
Als
weiterer Vorteil kann das Stellmittel auch zusätzlich zur
Erzeugung eines Drucks und/oder zur Auslösung einer Bewegung
geeignete Mittel aufweisen, um so bei einer Veränderung
des Erschöpfungszustandes eines Wasseraufbereitungsmittels
die Veränderung der Erscheinungsform des optischen Signalelementes
zumindest unterstützend mit zu beeinflussen und/oder auch
ganz zu bewirken. Denkbar sind hierzu beispielhaft Federelemente
zur Betätigung eines axial und/oder radial verschieblichen
Elementes oder entsprechend andere, sinngemäße
mechanische und/oder hydraulische Vorrichtungen.
-
Im
Weiteren sind aber auch chemische und/oder physikalisch wirkende
Stellmittel vorstellbar, die die Erscheinungsform des Signalelementes mit
entsprechendem Bezug auf den Erschöpfungszustand des jeweils
anzuzeigenden Wasseraufbereitungsmittels bewirken, wie zum Beispiel
oben bereits angeführt zur Veranlassung eines Farbumschlags.
-
Insbesondere
weiter bevorzugt wird es, wenn die Wasserfilterpatrone als Wechselfilterpatrone
ausgebildet ist. Damit ergibt sich ein einfacher Einwegartikel der
sowohl das Wasseraufbereitungsmedium als auch die erfindungsgemäße
Erschöpfungsanzeige für ein oder ggf. auch mehrere
Wasseraufbereitungsmittel bereits in sich integriert hat. Der Anwender
braucht die Filterpatrone demnach nur mit ihrem filterseitigen Anschlusselement
mit einem entsprechend komplementären wasserfiltervorrichtungsseitigen
Filterpatronenanschluss verbinden, um sie anschließend
solange zu betreiben, bis die Erschöpfungsanzeige einen
erforderlichen Austausch signalisiert.
-
Die
Filterpatrone kann im Weiteren sowohl zur Verwendung in einer leitungsgebundenen
Wasseraufbereitungsvorrichtung als auch in einer leitungsungebundenen Wasseraufbereitungsvorrichtung
vorgesehen sein. In einer ersten bevorzugten Ausführungsform
ist sie hierbei als sogenannte „im drucklosen Betrieb"
zu verwendende Filterpatrone ausgebildet. In einer dem gegenüber
abgewandelten Ausführungsform ist sie, wiederum vorteilhaft,
für einen sogenannten „Druckbetrieb" ausgelegt.
In einer besonders bevorzugten Ausführung ist die Filterpatrone
sogar für beide Betriebsarten geeignet.
-
Hinsichtlich
der Erschöpfungsanzeige hat eine Ausführungsform.
als Einweg-Erschöpfungsanzeige einerseits Vorteile dahingehend,
dass keine Fehlanzeigen aufgrund falscher Montage durch eine nicht
entsprechend geschulte Person entfallen und andererseits wirkt sich
die Einweg-Erschöpfungsanzeige auch hinsichtlich nicht
möglicher oder zumindest erschwerter Manipulationen vorteilhaft
aus.
-
Nachfolgend
werden noch weitere Details zu dem die Erschöpfungsanzeige
entsprechend des Erschöpfungszustandes des zu überwachenden
Wasseraufbereitungsmittels ansteuernden und/oder stellenden Stellmittels
gegeben. Insbesondere ist hierbei vorgesehen, dass das Stellmedium
sein Volumen und/oder seine Struktur im direkten Bezug zu dem zu überwachenden
Wasseraufbereitungsmittel verändern kann.
-
Durch
die Veränderung des Volumens bzw. der Struktur des auf
die Erschöpfungsanzeige wirkenden Stellmediums kann der
zu steuernde Flüssigkeitsstrom durch ein derart aufgebautes
Stellorgan ganz gezielt auf bestimmte Anforderungen hin abgestimmt
werden.
-
Bei überschreiten
eines bestimmten Erschöpfungszustandes des Wasseraufbereitungsmittels
kann zum Beispiel weiter vorteilhaft eine Absperrung für
den zu steuernden Flüssigkeitsstrom erfolgen. Aber auch
in Abhängigkeit von einer physikalischen und/oder chemischen
Eigenschaft der betreffenden Flüssigkeit ist eine entsprechende
Steuerung der Erschöpfungsanzeige möglich, ggf.
auch in Kombination mit der oben erwähnten, durchflussabhängigen
Beeinflussung des Stellorgans.
-
Als
insbesondere vorteilhaft wird hierbei die Verwendung eines flüssigkeitslöslichen
Stellmediums angesehen.
-
Gleiche
Einflussmöglichkeiten gelten z. B. für eine direkte
Kontrolle durch ein schrumpffähiges Stellmedium. Das Signalmittel
könnte hierdurch zur Anzeige des Erschöpfungszustandes
in seiner Erscheinung rückläufig dargestellt werden.
Mit einem expandierenden oder quellfähigen Stellmedium
wäre dagegen durch direkte Kontrolle zunehmend sichtbar werdende
Signalisierung möglich.
-
Als
insbesondere vorteilhaft wird die Verwendung eines Stellmediums
empfohlen, welches lebensmitteltauglich ist, da hiermit in hervorragender Weise
auch eine Beeinflussung einer Erschöpfungsanzeige möglich
ist.
-
Diese
Erschöpfungsanzeige kann beispielsweise in einer Trinkwasserzuleitung,
in einer Trinkwasseraufbereitungs- und/oder Versorgungsanlage, in
einem trinkwasserge- und/oder verbrauchenden Gerät und
dergleichen mehr vorgesehen sein.
-
Gleiches
gilt auch für Stellmedien, die z. B. als gesundheitsförderndes
Nahrungsergänzungsmittel und/oder als Trinkwasserzusatzstoff
geeignet sind, wie z. B. für Vitamin C, Siliphosphat, Phosphatkombinationen,
Polyphosphat oder dergleichen.
-
In
weiter bevorzugten Ausführungsformen können beispielsweise
auch Pulver, Granulate, Kristall oder Presslinge als Stellmedium
vorgesehen sein, deren ganz spezifische Durchlasseigenschaften für
die Beeinflussung der Erschöpfungsanzeige genutzt werden
können. Insbesondere kann hierbei das Stellmedium z. B.
verschiedene räumlich geometrische Strukturen aufweisen,
die die Eigenschaft der betreffenden Erschöpfungsanzeige
beeinflussen. So kann beispielsweise die ursprünglich vollständige Veränderung
beginnend mit einer leichten Änderung wahlweise mit einem
langsam oder ggf. auch schnell anwachsendem Effekt zur Steuerung
der Erschöpfungsanzeige anwendungsabhängig beeinflusst
werden.
-
Auch
die Nutzung katalytischer oder biokatalytisch/enzymatischer Reaktionen
zur Beeinflussung einer Erschöpfungsanzeige sind denkbar.
Z. B. könnten Stellmedien auf Basis von Stärke,
Pektin oder anderen Polymeren geeignet sein, sich unter dem Einfluss
von Enzymen und/oder Wasserinhaltsstoffen, wie z. B. Mineralien
oder Wasserstoffionen, die durch das Speisewasser oder durch einen
Filter eingetragen werden, zu reagieren und ihre Konsistenz zu verändern,
zu lösen, zu schrumpfen, zu expandieren, zu gelieren und
dergleichen mehr.
-
Als
eine weitere Ausführungsform ist auch die Nutzung von Triebmitteln
als Stellmedium denkbar, wie z. B. der Einsatz von Natriumhydrogenkarbonat,
welches durch den Kontakt mit Wasser in Zusammenspiel mit Wasserinhaltsstoffen,
insbesondere Wasserstoffionen, die durch das Speisewasser oder einen
Filter eingetragen oder freigesetzt werden, reagiert und durch Gasbildung
expandiert. Diese Reaktion könnte unter anderem die Menge
an eingetragenen Wasserstoffionen – die z. B. aufgrund
der im Speisewasser befindlichen Wasserhärte durch ein Entkarbonisierungsharz
proportional freigesetzt werden, nutzen.
-
Darüber
hinaus könnte diese Reaktion auch für die Initialisierung
einer Erschöpfungsanzeige nach Berührung mit Wasser
genutzt werden.
-
Im
Weiteren ist aber auch die Verwendung eines Ionentauscherharzes
als Stellmedium durchaus vorstellbar. Denn auch Ionentauscherharze
können ihr Volumen entsprechend der betreffenden Beaufschlagung
vergrößern oder verkleinern und sind somit zur
Beeinflussung eines damit ausgestatteten Stellorgans geeignet.
-
In
einer speziellen Ausführungsform können beispielsweise
auch verschiedene Stellmedien kombiniert vorgesehen sein, z. B.
zur Realisierung einer ganz bestimmten Verlaufskurve eines damit
ausgestatteten Stellorgans.
-
In
einer ersten, einfachen Ausführungsform könnte
beispielsweise ein aus dem Stellmedium gebildeter Körper
selbst das Stellelement ausbilden. Ein sich auflösendes,
schrumpfendes oder in seiner Struktur unter Einwirkung der Flüssigkeit
durchlässig werdendes Stellmedium könnte somit
als Aktor fungieren. Ebenfalls ein quellendes oder seine Struktur hinsichtlich
der Durchlässigkeit verschlechterndes Stellmedium.
-
In
einer demgegenüber abgewandelten Ausführungsform
könnte das Stellmedium aber auch zur Betätigung
eines zusätzlichen, vorzugsweise die gegenteilige Schaltfunktion
realisierenden Elementes vorgesehen sein. Damit wäre die
gleichzeitige Steuerung zweier oder mehrerer Anzeigelemente, insbesondere
mit wechselnder Funktion möglich.
-
Die
vorgenannten Ausführungsformen können somit als
vollkommen autonome Element dienen. Ein erstes mögliches
Anwendungsbeispiel wäre die Steuerung eine Erschöpfungsanzeige
in einer Wasserversorgungs- und/oder Aufbereitungsanlage, insbesondere
in einem z. B. als Wechselelement ausgebildeten Filter. Die Wirkungskraft
des Stellmediums, die bevorzugt dem Erschöpfungszustand
des Filtermittels entspricht, steuert die Erschöpfungsanzeige.
In einer bedienungsfreundlichen Ausführungsform kann zumindest
das erschöpfte Stellmedium, ggf. aber auch das zusätzliche
Element zusammen mit einem als Wechselfilter ausgebildeten Filter
entfernt und durch einen neuen ersetzt werden.
-
Durch
eine geeignete Kombination kann das Stellelement zur Steuerung von
Ventilen, insbesondere von Verschnittventilen in einem Entmineralisierungsfilter,
im Weiteren gleichzeitig auch als Anzeige für den Erschöpfungszustand
des Filters bzw. des Stellmediums dienen. Insbesondere ist auch
die Steuerung einer optischen Erschöpfungsanzeige möglich,
z. B. durch Verstellen eines entsprechenden Signalmittels, wie beispielsweise
Schieber, Drehelement, Klappe oder dergleichen Signalisierungselemente
mehr.
-
Ein
weiteres Anwendungsbeispiel für ein Anzeige- und/oder Schutzelement
wäre die Verwendung eines derartigen Stellorgans im Zulaufbereich eines
Verbrauchers. Zum Beispiel könnte an einer Brause oder
an einem Wasserhahn die Erschöpfung einer z. B. auf Vitamin
C oder Aktivkohle basierenden vorgeschalteten Wasserfiltervorrichtung
durch Anzeige des Endpunktes angezeigt werden.
-
Durch
ein Stellorgan entsprechend der oben dargelegten Ausführungen
kann in besonders vorteilhafter Weise der Flüssigkeitsstrom
autonom im Inneren der Filtervorrichtung beeinflusst werden, ganz gezielt
abhängig von vorgebbaren Parametern. Insbesondere ist es
hierbei möglich, abhängig von der Durchlaufmenge
der zu filternden Flüssigkeit und/oder deren physikalischen
und/oder deren chemischen Eigenschaft den Flüssigkeitsstrom
durch einzelne Abschnitte und/oder Bereiche des Filters bzw. einzelner
Filterelemente zu führen oder zu unterbinden. Die betreffenden
Parameter können den Erschöpfungszustand einzelner
oder mehrerer Filterelemente indirekt oder ggf. auch direkt widerspiegeln.
-
In
einer besonders bevorzugten Ausführungsform kann im Weiteren
auch ein Stellorgan vorgesehen sein, das so ausgebildet ist, dass
es wenigstens während eines Initialisierungsvorganges der Wasserfiltervorrichtung
und/oder im Anschluss an einen solchen Initialisierungsvorgang ein
von der Qualität des zu filternden Wassers und/oder von
der Anforderung des jeweiligen Verbrauchers abhängige Leistungsangabe,
z. B. in Form einer Balkendarstellung oder einer Volumenangabe in
Litern anzeigt, insbesondere sogar mit einem über die gesamte
Lebensdauer des Filters sich anpassende Rest-Kapazitätsangabe.
-
In
den bisher beschriebenen Einsatzbereichen werden die Kapazitätsangaben
für entsprechende Filterelemente üblicherweise
zu Beginn der Inbetriebnahme abhängig von dem bekannten
oder durch einen Schnelltest ermittelten Mineralgehalt bzw. Härtegehalt
des Eingangswassers und von der Anwendung geforderten Filtratwasser-Qualität
ermittelt und der Austauschzeitpunkt der Filterelemente über
die Kontrolle des durch die Filterstufe geleiteten Wasservolumens
abgeleitet.
-
Gegenüber
dieser traditionellen Kapazitätskontrolle für
spezielle Anwendungen, wie z. B. für die Kaffeebereitung
oder Dampferzeugung, hat die beschriebene Ausführungsform
den Vorteil, dass sie genau an die jeweils vor Ort vorherrschenden
aktuellen Qualitätsverhältnisse des aufzubereitenden
Wassers zu Beginn des für sie vorgesehenen Betriebs, in einer
weiteren Ausführungsform auch abhängig von den
sich während des Betriebs in ihrer Zusammensetzung veränderlichen
Wasserinhaltsstoffen, selbsttätig angegeben wird, so dass
sowohl ein zu kurzer als auch ein zu langer Filtereinsatz vermieden
werden kann. Dies wirkt sich sowohl in vorteilhafter Weise auf die
Lebensdauer der hiermit gegebenenfalls betriebenen Geräte
aus, als auch auf das Ergebnis des mit dem aufbereiteten Wasser
beaufschlagten Herstellungs- und/oder Verarbeitungsprozess und erlaubt
die optimale Ausnutzung der zur Verfügung stehenden Filterkapazität.
Als ein Beispiel sei hier der Geschmack eines hierdurch aufbereiteten
Getränkes, wie z. B. Kaffee, Tee oder dergleichen Heißgetränke
genannt. Aber auch für aufzubereitende Kaltgetränke
kann sich ein optimal genutzter Wasserfilter durchaus positiv bezüglich
des Geschmacks und/oder einer Lösungseigenschaft eines
Getränkezusatzmittels auswirken. Ein weiteres Anwendungsbeispiel
wäre die Optimierung der Wirksamkeit eines Waschmittels,
welches z. B. bei einer bestimmten Wasserhärte und/oder
einer bestimmten Konzentration eines weiteren Wasserinhaltsstoffs
vorliegen kann.
-
Ein
Nachführen der Erschöpfungsanzeige während
des Betriebs der Wasserfiltervorrichtung kann in vorteilhafter Weise
eine insbesondere über den wesentlichen Betriebszeitraum
der Wasserfiltervorrichtung angepasste Wasserqualität sichern.
Besonders vorteilhaft kann dies in Zusammenwirkung mit dem oben
beschriebenen Ausführungsbeispiel einer Initialeinstellung
des Wasserverschnittverhältnisses in Abhängigkeit
der vor Ort vorherrschenden Wasserqualität erzielt werden.
-
Als
besonders vorteilhaft, weil direkt von der Qualität des
aufzubereitenden Wassers abhängig kann als Stellmedium
ein von der Wasserfiltervorrichtung herauszufilternder Stoff vorgesehen
sein. Hierdurch kann eine besonders genaue Erschöpfungskontrolle
in Abhängigkeit der Erschöpfung des betreffenden
Wasseraufbereitungsmittels erreicht werden. Bei starker Aufbereitungs-
bzw. Filterwirkung erfolgt auch eine starke Wechselwirkung mit dem
betreffenden Stellmedium, welche mit abnehmender Wirkung des Wasseraufbereitungs-
bzw. Filtermittels vorzugsweise mit einer gleichen Erschöpfungskennlinie ebenfalls
rückläufig ist.
-
Eine
besonders elegant und insbesondere genau an die jeweils vorherrschende
Wasserqualität anpassbare Erschöpfungsanzeige
kann durch das Vorsehen wenigstens einer weiteren, insbesondere jedoch
sogar mehrerer Stellorgane zur Erfassung eines entsprechenden Wasserstroms
und/oder Wasserteilstroms in der Filterstrecke, in einer Filterteilstrecke
und/oder in einer Bypassstrecke und/oder einer Bypassteilstrecke
erreicht werden. Einerseits können, zur Realisierung der
bereits oben beschriebenen Funktionalitäten, jeweils eigenständige
Stellorgane vorgesehen sein, um z. B. die einzelnen Stellorgane
genau auf die ihnen zugedachten Funktionalitäten ausbilden
und/oder mit speziellen Stellmedien versehen zu können.
Andererseits kann durch das Vorsehen von mehreren Stellorganen für
ein und dieselbe Beeinflussung der Erschöpfungsanzeige
eine sehr feine Abstimmung bewirkt werden. Insbesondere ist es hierdurch
möglich, das nicht lineare Erschöpfungsverhalten
des Wasseraufbereitungs- bzw. – filtermittels durch entsprechende
Erhöhung bzw. Reduzierung des Verschnittverhältnisses
zu Beginn bzw. zu Ende der Betriebslaufzeit des betreffenden Mittels
bei der Erschöpfungserfassung zu berücksichtigen.
-
Als
mögliche Schaltungskombinationen bieten sich hierzu sowohl
serielle als auch parallele Schaltkombinationen sowie Kombinationen
aus seriellen und parallelen Schaltungsanordnungen an.
-
Eine
parallele Anordnung von Stellorganen könnte z. B. einen
vergrößerten Bypassquerschnitt zu Beginn einer
Betriebsphase des Wasseraufbereitungs- bzw. Filtermaterials zum
Ausgleich für die in dieser Betriebsphase vergleichsweise
hohe Filterwirkung dienen. Nach Erreichen eines vergleichsweise lineareren
Verlaufskurvenabschnittes könnte eine Bypassstrecke geschlossen
werden. Insbesondere vorteilhaft ist diese in ihrem Querschnitt
entsprechend an das Erschöpfungsverhalten des Aufbereitungsmediums
angepasst.
-
In
gleicher Weise könnte wiederum eine parallele Anordnung
von Stellorganen an die sicher erschöpfende Betriebslaufzeit
des Wasseraufbereitungsmittels so vorgesehen sein, dass sich eine
oder mehrere Bypassstrecken nach einem bestimmten Erschöpfungszustand
des Aufbereitungsmediums schließen und so den wirksamen
Bypassquerschnitt entsprechend an den Erschöpfungszustand
der gesamten Filterstrecke oder gegebenenfalls auch nur an einen
bestimmten Teilabschnitt einer oder mehrerer solcher Filterstrecken
anpassen.
-
Eine
Reihenschaltung solcher Stellorgane könnte beispielsweise
für die Kombination einer Grundeinstellung des wirksamen
Verschnittquerschnittes bzw. des hierdurch eingestellten Verschnittverhältnisses
und eines oder auch mehrerer sich während der Betriebslaufzeit
des Wasseraufbereitungs- bzw. Filtermaterials den Querschnitt der
jeweils wirksamen Bypassstrecke anpassenden, weiteren Stellorgane
vorteilhaft sein.
-
Besonders
vorteilhaft, weil spezifisch an bestimmte Anwendungsfälle
anpassbar, sind Kombinationen aus solchen Reihen- und Parallelschaltungen von
Stellorganen zur erschöpfungsabhängigen Beeinflussung
eines oder gegebenenfalls auch mehrerer in der Wasserfiltervorrichtung
realisierter Verschnittverhältnisse zur Erzeugung eines
möglichst optimalen Ergebnisses der hierdurch bewirkten
Wasseraufbereitung, insbesondere über dessen gesamte, vorgesehene
Betriebsdauer und zur Anzeige der einzelnen oder sich daraus ergebenden
summarischen Erschöpfungswerte.
-
Insbesondere
beim Einsatz von unterschiedlich ausgelegten Filtersystemen ist
eine genaue Anpassung der Stellmedien and das Speisewasser, an die
Kapazität und die Anwendung der jeweiligen Filter notwendig.
-
Da
der von dem oben beschriebenen Stellorgan zu steuernde Flüssigkeitsstrom
auch durch die Filtervorrichtung fließt bzw. sein Strömungsverhalten in
Bezug auf die Filtervorrichtung durch das Stellorgan beeinflusst
wird, wirken sich oben angegebene Steuermechanismen auch auf die
Filtervorrichtung bzw. dadurch gesteuerten Filterteilelemente aus. Nachfolgend
wird daher weiter vertiefend, teilweise auch die entsprechende Auswirkung
auf die Filtervorrichtung beschrieben.
-
Dies
kann in Abhängigkeit der Durchflussmenge und/oder in Abhängigkeit
von einer physikalischen und/oder chemischen Eigenschaft der durchflossenen
Flüssigkeit und/oder in Abhängigkeit des Beladungszustands
eines Ionentauschers entsprechend obiger Ausführungen erfolgen.
-
Auch
die Nutzung physikalischer und/oder chemischer Eigenschaften der
die Erschöpfungsanzeige durchfließenden Flüssigkeit
ist für beide oben dargelegten Beeinflussungsmöglichkeiten
denkbar.
-
Die
Verstellung der Erschöpfungsanzeige kann z. B. derart geschehen,
dass nach der Aktivierung der Anzeige, welche sowohl in eine leitungsungebundene,
in einem Gefäß oder einem Tank eingebrachte Filterpatrone
umfassen kann, als auch eine leitungsgebundene Filterkerze, die
Erschöpfung des Filters erfasst wird. Im Laufe der Betriebsdauer
des Filters bzw. der Filtereinrichtung kann sich dieser erschöpfungsabhängige
Verlauf zu Gunsten der durch das Filtermaterial hindurchlaufenden
Flüssigkeit verändern. Durch diese Reduzierung
des Anteils an ungefilterter Flüssigkeit im Gesamtflüssigkeitsstrom kann
einer üblicherweise im Verlauf der Betriebsdauer eines
Filters abnehmenden Filterwirkung für die hindurchgeflossene
Flüssigkeit Rechnung getragen werden. Mit abnehmendem Verschneideverhältnis
zu Gunsten der durch das eigentliche Filtermaterial laufenden Flüssigkeitsmenge kann
somit z. B. eine über einen weiten Einsatzbereich ausreichende
Qualität des Filtrats aufgrund der ansteigenden Menge nicht mehr
durch filtermedienfreie Abschnitte oder durch teilweise erschöpfte
Filtermedienstrecken geleiteten Flüssigkeit eingestellt
werden.
-
Bei
der volumenreduzierenden Form eines volumenvariablen Stellmediums
könnte beispielsweise wiederum ein sich durch die hindurchfließende Flüssigkeit
auflösendes Stellmedium verwendet werden, z. B. in der
Form eines Pulvers, in der Form von Tabletten, Presslingen, Kugeln
oder dergleichen mehr.
-
Abhängig
von der Form und/oder einer Lösungseigenschaft eines solchen
Stellmediums ist über den Betriebszeitraum betrachtet eine
Steuerung der Erschöpfungsanzeige von einer überwiegend gleichmäßigen
Verstellung, z. B. bei der Verwendung eines Pulvers, bis hin zu
einer ggf. sprunghaften Verstelleigenschaft möglich, wie
sie beispielsweise bei einem Stellmedium der Fall sein könnte,
welches seine Grundstruktur im Wesentlichen bis zu dessen vollständiger
Auflösung aufrecht zu erhalten vermag. Hierbei kann es
sich z. B. um ein Mittel handeln, welches sich in seinem Inneren
verhältnismäßig gleichmäßig
durchgehend auflöst, aber erst am Schluss seines Auflösungsprozesses
seine Grundstruktur verliert, beispielsweise ein Chitinkomplex.
-
Eine
weitere Gestaltungsmöglichkeit der Erschöpfungsanzeige über
die Betriebsdauer des benutzten Filters kann auch durch eine Kombination zweier
oder auch mehrerer solcher sich unterschiedlich auflösender,
schrumpfender oder expandierender Stellmedien erreicht werden. Somit
können unterschiedliche Phasen aufgrund unterschiedlicher Lösungsverhalten
und/oder Schrumpfungen und/oder Ausdehnungen der einzelnen Stellmedien erreicht
werden.
-
Grundsätzlich
wird es auch für die Steuerung der Erschöpfungsanzeige
bevorzugt, wenn das Stellmedium ein lebensmitteltaugliches Stellmedium
ist, so dass dadurch auch Erschöpfungsanzeigen betätigbar
sind, die in Systemen zur Anwendung mit Flüssigkeiten für
den menschlichen Konsum integriert sind.
-
Die
Eignung des Stellmediums als gesundheitsförderndes Nahrungsergänzungsmittel
oder Wasserzusatzstoff, wie z. B. ein Vitamin C-Pulver, Polyphosphat,
Kalk- und Dolomitgestein, gegebenenfalls Jod oder dergleichen mehr,
eröffnet auch hier eine gegebenenfalls sogar gezielt einstellbare Nährstoffzuführung
hinsichtlich des täglichen Grundbedarfes der konsumierenden
Menschen, Tiere oder Pflanzen. Auch der Einsatz von Aromen, Lebensmittelgrundstoffen
und anderen der Geschmacks- oder Geruchseinstellung dienender Substanzen
könnten als Stellmedium einsetzbar sein und eine gezielte Veredlung
des Speisewassers zu einem Getränk eröffnen.
-
Die
Verwendung des Stellmediums zur von der durchgeflossenen Flüssigkeit
abhängigen Beeinflussung der Erschöpfungsanzeige
könnte zusätzlich z. B. unter einer bestimmten
Vorspannung des Stellorgans oder eines Elementes des Stellorgans
erfolgen. Je nach Volumenänderung des Stellmediums, Auflösungs-
bzw. Quellzustand, kann sich eine solche Vorspannung des Stellorgans
oder seines Elementes ändern. Als besonders vorteilhaft
wird es hierbei angesehen, wenn das Stellorgan ein zusätzliches
Rückstellelement umfasst.
-
Für
das Rückstellelement sind verschiedene Ausführungsformen
denkbar. Zum einen kann ein solches Rückstellelement als
von der durchfließenden Flüssigkeit in seiner
Wirkung unabhängige Eigenschaften aufweisendes Mittel ausgebildet
sein und/oder demgegenüber als ein wenigstens teilweise davon
abhängige Eigenschaften aufweisendes Mittel.
-
Ein
von der durchfließenden Flüssigkeit in seiner
Rückstelleigenschaft unabhängiges Element könnte
z. B. eine Feder, ein Elastomer, oder dergleichen mehr sein. Ein
in seiner Rückstelleigenschaft von der durchfließenden
Flüssigkeit abhängiges Rückstellelement
könnte z. B. ein quellfähiges Mittel sein, beispielsweise
ein komprimiertes Fließ oder ein ggf. ebenfalls komprimierter
Schwamm, Quellharz, Ionentauscherharz oder dergleichen mehr.
-
In
einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist das Rückstellelement
auch zum Schließen von Ventilen vorgesehen. Das Verschließen
von Ventilen kann beispielsweise durch das Zusammenwirken zweier
komplementärer Schließelemente erfolgen. Eine
mögliche Ausführungsform wäre beispielsweise
ein koaxiales Ineinandergreifen zweier z. B. rohrförmiger
Elemente, so dass ein zuvor möglicher Flüssigkeitsdurchfluss
in Richtung eines Filterausgangs dadurch bis hin zum vollständigen
Verschluss während der Betriebsdauer des Filters zunehmend
verringert wird.
-
Neben
zwei koaxialen, komplementären Schließelementen
ist durchaus aber auch eine andere Ausführungsform, z.
B. das Um- bzw. Verschließen einer zum Filterausgang führenden
Durchgangsöffnung für das Fluid in der Form eines
Ventils oder Deckels oder dergleichen mehr denkbar.
-
In
einer besonders bevorzugten Ausführungsform kann das oben
beschriebene, fluidsensitive Stellmedium gegen die Rückstellkraft
eines solchen Rückstellelementes verwendet werden.
-
Je
nach dem, welche Rückstelleigenschaft das Rückstellelement
aufweist, kann die Einstellung der Erschöpfungsanzeige
einen kontinuierlichen oder auch eine gegebenenfalls Schwellwertabhängigen
Verlauf aufweisen. Für eine kontinuierliche Verstellung
eignen sich beispielsweise Federelemente, Elastomere oder dergleichen.
Für schwellwertabhängige, insbesondere sprungartig
sich verstellende Beeinflussungen der Erschöpfungsanzeige
eignen sich beispielsweise Mittel oder Elemente mit sich über den
Verstellweg sprunghaft verändernden Widerstandswerten,
wie z. B. ein mehrere voneinander beabstandete Rastpunkte aufweisendes
Rastelement.
-
Insbesondere
im Zusammenhang mit der oben angeführten Lebensmitteltauglichkeit
des Stellmediums wird es als besonders vorteilhaft angesehen, wenn
die Erschöpfungsanzeige für einen Wasserfilter
ausgebildet ist. Eine solche Erschöpfungsanzeige kann z.
B. in einen offenen Einlass eines Filtergehäuse integriert
sein. Eine solche Ausführungsform im Einlass eignet sich
z. B. für die Verwendung von Tanklösungen zur
Bevorratung einer bestimmten Menge von zu filterndem Wasser. Daran
können beispielsweise Saugmittel z. B. in der Form von
Unterdruck erzeugenden Saugpumpen für die Versorgung einer
Entnahmestelle von gefiltertem Wasser angeschlossen werden. In diesem
Fall wäre die Anwendung in einem sogenannter Saugfilter.
-
Solche
Saugfilter können in allen möglichen Wasser verarbeitenden
und/oder Wasser verbrauchenden Haushaltsgeräten bzw. gewerbliche
genutzten Geräten integriert sein. Als eine nicht abschließende
Auflistung seien hier z. B. im Haushalt und/oder auch für
gewerbliche Zwecke genutzte Geräte, wie Getränkeautomaten,
insbesondere Kaffeeautomaten, Trinkwasserspender, Koch- und Backgeräte,
Dampfgeräte, insbesondere Dampfbügeleisen, Dampfreiniger,
Hochdruckreiniger, Luftreiniger und- Konditionierer oder dergleichen
mehr erwähnt.
-
In
einer demgegenüber abgewandelten Ausführungsform
kann das Filtergehäuse jedoch auch geschlossen und mit
Anschlusselementen versehen sein. Hierbei handelt es sich um ein
sogenanntes leitungsgebundenes Filtersystem, insbesondere eine sogenannte „Kerzenlösung".
Das Stellorgan zur Verstellung der Erschöpfungsanzeige
ist hierbei vorzugsweise ebenfalls in die Filterkerze integriert
und könnte einfach und umkompliziert zusammen mit der erschöpften
Kerze getauscht werden. Ein weiterer Vorteil dieser Ausführungsform
wäre beispielsweise der, dass der Verbraucher während
des laufenden Filtrationsprozesses sich hierbei um keinerlei Einstellung
bzw. Veränderung des Stellorgans für die Erschöpfungsanzeige
kümmern muss. Noch ein weiterer Vorteil wäre der,
dass keine unzulässigen Manipulationen vorgenommen werden
können.
-
Eine überdies
weiter mögliche Ausführungsform einer Erschöpfungsanzeige
könnte beispielsweise in einer gravimetrischen Filtervorrichtung
sein. Eine solche zeichnet sich dadurch aus, dass der Flüssigkeitsstrom,
insbesondere ein Wasserstrom, aufgrund des oberhalb des Filters
liegenden Flüssigkeitspegels durch den Filter gedrückt
wird. Beispielhafte Ausführungsformen sind Tischfiltergeräte
oder sogenannte Wasserfilterkannen mit zwei getrennten Wasserreservoiren,
ein erstes für die Aufnahme des zu filternden Wassers,
und ein zweites für die Deponie des gefilterten Wassers.
Auch solche Filter können grundsätzlich mit einem
Stellorgan und/oder einer Verschnitteinrichtung und/oder einer Erschöpfungsanzeige
entsprechend obiger Darlegungen ausgestattet sein.
-
Möglich
sind auch Ausführungsformen, bei denen das Stellorgan als
Zusatzelement, z. B. in der Form eines Aufsteck- bzw. Einschuborgans
ausgebildet ist. Bei einer solchen Ausführungsform wäre
es z. B. denkbar, dass das Stellorgan als langzeitwirksames Organ
für die Erschöpfungsanzeige einer größeren
Anzahl von Filteraustauschkerzen bis zu seiner eigenen Erschöpfung
fungieren kann. Ein möglicher Vorteil wäre hierbei
ein reduzierter Bedarf an entsprechenden Stellorganen.
-
Um
der verbrauchsabhängigen Erschöpfung der Erschöpfungsanzeige
des jeweiligen Aufbereitungsmediums des Filtersystems gerecht zu
werden, könnte hierbei und auch für die vorgenannten
Ausführungsformen eine stufen- oder treppenförmige Steuerung
der Erschöpfungsanzeige vorgesehen werden. Beim Einsatz
eines neuen Filterwechselelements kann dann mit entsprechend geeigneten
Mitteln wieder eine Freischaltung der Erschöpfungsanzeige
erfolgen. Zur Realisierung sind hierzu beispielsweise segmentförmig
aufgebaute Abschnitte des Stellorgans denkbar, die beispielsweise
durch eine entsprechende Positionsveränderung in der relativen
Beziehung zwischen dem Stellorgan und der einzusetzenden Filterkerze
den Durchfluss durch einen noch nicht verbrauchenden Bereich des
Stellorgans ermöglichen.
-
In
einer weiteren bevorzugten Ausführungsform kann die Kontrolle
auch durch die Verwendung verschiedener Stellmedien vorgesehen sein,
insbesondere durch eine Kombination einzelner oder mehrerer solcher
Stellmedien. Dadurch können verschiedene Verstellcharakteristika
realisiert werden, die beispielsweise für unterschiedliche
Anwendungszwecke und/oder für die Verwendung zur Filterung von
beispielsweise sich vom Einsatzort abhängig in der Inhaltskonzentration
unterscheidender Flüssigkeiten, wie z. B. der Mineralgehalt
oder die Härte eines zu filternden Wassers, geeignet sind.
Bezüglich des Einsatzzweckes könnte eine Unterscheidung zwischen
zur Verwendung für zur Lebensmittelaufbereitung vorgesehener
Geräte, wie z. B. Getränkemaschinen oder dergleichen
und für nicht zur Aufbereitung von Lebensmitteln vorgesehenen
Geräten, wie z. B. Reinigungsvorrichtungen, erfolgen.
-
Im
Weiteren betrifft die vorliegende Erfindung auch einen Wassertank
mit einer entsprechend der obigen Darlegungen ausgebildeten Filterpatrone, der
insbesondere in Verwendung mit einem der oben angegebenen wasseraufbereitenden-
und/oder wasserverarbeitenden im Haushalt und/oder gewerblich genutzten
Geräten vorgesehen ist.
-
Zusätzlich
umfasst die vorliegende Erfindung auch ein entsprechendes Gerät,
welches zur Versorgung aus einem solchen Wassertank und/oder durch einen
leitungsgebundenen Anschluss entsprechend obiger Darlegung vorgesehen
bzw. geeignet ist. Als explizit nicht ausschließliche Auflistung
wird an dieser Stelle nochmals auf die oben beispielhaft angegebenen
Geräte verwiesen.
-
Auch
ein Filtergerät mit Filterkopf und/oder Filtergehäuse
zum Einsetzen eines Filtereinsatzes entsprechend der oben beispielhaft
dargelegten Ausführungsformen soll hiermit von der Erfindung
umfasst sein.
-
Ausführungsbeispiel
-
Nachfolgend
wird die vorliegende Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten
Figuren näher erläutert. Es zeigen:
-
1 eine
Wasserfilterpatrone mit zwei beispielhaft schematisch dargestellten
Erschöpfungsanzeigen in unterschiedlichen Ausführungsformen,
-
2 wiederum
beispielhaft und schematisch einen ersten Anwendungsfall für
die Wasserfilterpatrone nach 1 in einem
leitungsungebundenen Wasseraufbereitungssystem (Wassertank),
-
3 einen
zweiten, wiederum beispielhaften Anwendungsfall i. d. F. einer leitungsgebundenen Darstellung,
-
4 beispielhaft
und schematisch eine Ansteuerung einer Erschöpfungsanzeige
für einen Wasserfilter und
-
5–6c zwei
weitere, beispielhafte Ausführungsformen von Erschöpfungsanzeigen
in unterschiedlichen Darstellungen.
-
Dementsprechend
zeigt die 1 eine Wasserfilterpatrone 1 mit
einem Gehäuse 2 und einer darin angeordneten,
schematisch in gestrichelten Linien ausschnittsweise dargestellten
Wasseraufbereitungsstrecke 3. Wiederrum rein beispielhaft
sind hierin, bezogen auf einen wie dargestellt überwiegend senkrecht
stehenden Betriebszustand der Filterpatrone i ein Aufstromabschnitt 4 und
ein Abstromabschnitt 5 für die Wasseraufbereitungs-
oder Filterstrecke 3 dargestellt. Der Zufluss des entsprechend der
gestrichelt dargestellten Pfeile 4 zufließenden, aufzubereitenden
Wassers kann beispielsweise durch Einlassöffnungen 6 in
dieser Betriebsstellung von unten erfolgen.
-
Nachdem
das aufzubereitende Wasser entweder eine im Aufstromverfahren 4 arbeitende und/oder
eine im Abstromverfahren 5 arbeitende Wasseraufbereitungsstrecke 3 durchlaufen
hat kann es entsprechend der Richtung des gestrichelt dargestellten
Pfeils 5 durch eine Auslassöffnung 7 wieder aus
der Filterpatrone austreten.
-
Über
den Anschluss 8 kann die Filterpatrone 1 in nicht
näher dargestellter Weise an weitere Komponenten eines
Wasseraufbereitungssystems 9 oder 10 entsprechend
der 2 bzw. 3 angeschlossen werden.
-
Die
Darstellungen der 2 zeigt wiederum beispielhaft
und symbolisch ein leitungsungebundenes Wasseraufbereitungssystem.
Hierbei ist eine Wasserfilterpatrone 1 mit ihrem filterseitigen Tankanschlusselement 8 an
ein tankseitiges Filteranschlusselement 14 flüssigkeitsleitend
angeschlossen. Bei einem Betrieb der Filterpatrone, entsprechend
der Darstellung der 1, würde das von der
Wasseraufbereitungsstrecke 3 durch Anreicherung und/oder Filterung
aufzubereitende Wasser im unteren, vorzugsweise bodennahen Bereich
in die Filterpatrone eindringen, im Aufstromverfahren durch sie
hindurchfließen und im Abstrom durch ein tankseitiges Geräteanschlusselement 15 ausfließen.
Beispielsweise zur Versorgung eines hieran angeschlossen, das aufbereitete
Wasser weiter verarbeitenden und/oder verbrauchenden Gerätes.
Beispielsweise könnte die Entnahme des Wasser über
einen, wiederum beispielhaft mittels einer Pumpe beaufschlagten
Sauganschluss erfolgen. Denkbar sind durchaus aber auch gravimetrische
Ausführungsformen, bei denen das aufzubereitende Wasser
aufgrund eines hydrostatischen Drucks durch das Filtersystem läuft.
-
Erfindungsgemäß ist
die Wasserfilterpatrone mit einer Erschöpfungsanzeige 16 zur
Darstellung des Erschöpfungszustandes wenigstens eines
die Wasseraufbereitungsstrecke 3 entweder alleine oder zusammen
mit weiteren Wasseraufbereitungs- und/oder Filtermitteln 18, 19 ausbildendem
Wasseraufbereitungs- und/oder Filtermittel 17 versehen.
Die erfindungsgemäß vorgesehene Erschöpfungsanzeige
umfasst in dieser ersten beispielhaften schematisch dargestellten
Ausführungsform ein Fenster 20, in welchem ein
Signalelement 21 entsprechend des anzuzeigenden Erschöpfungszustandes
mehr oder weniger sichtbar angezeigt werden kann. Das hier beispielhaft
dargestellte Signalement ist in zwei etwa gleich große,
verschieden farbige Dreiecke unterteilt. Eine mögliche
Signalisierung könne zum Beispiel so erfolgen, dass bei
neuer Filterpatrone das Signalelement 21 vollständig
im Sichtfenster dargestellt ist und mit zunehmender Erschöpfung
des anzuzeigenden Wasseraufbereitungsmittels die Anzeige verschwindet.
Denkbar ist aber auch eine umgekehrte Darstellung, so dass mit zunehmendem
Erschöpfungszustand die Anzeige immer deutlicher sichtbar
wird. Die Darstellung der Anzeige ist somit im Grunde beliebig wählbar.
Die hier beschriebene erste Ausführungsform ist im Deckelbereich 32 der
Filterpatrone dargestellt, insbesondere bevorzugt dichtend im Filtergehäuse
integriert, um das Filtersystem in diesem Bereich geschlossen zu
halten, sodass sie zum Beispiel im Betrieb mit einem Wassertank
von oben her gut erkennbar den Erschöpfungszustand der
Filterpatrone signalisieren kann. Ein weiterer Vorteil eines geschlossenen
Systems liegt in der Verunmöglichung oder zumindest massiven
Erschwerung einer Manipulation der Erschöpfungsanzeige.
-
In
einer davon abgewandelten Ausführungsform ist aber auch
eine Erschöpfungsanzeige 22 möglich,
wie sie beispielhaft am Umfang des Gehäuses 2 der
Wasserfilterpatrone 1 dargestellt ist. Diese Erschöpfungsanzeige 22 ist
beispielhaft mit einer Skala 23 zur Darstellung der noch
verbleibenden Filterkapazität in Litern von 0 bis 5.000
versehen.
-
Ein
bevorzugter Anwendungsbereich für eine Filterpatrone mit
einer derartigen Erschöpfungsanzeige 22 ist wiederum
beispielhaft und schematisch durch die in 3 dargestellte,
leitungsbebundene Anwendung gezeigt. Hierbei ist die mit der erfindungsgemäßen
Erschöpfungsanzeige 3 versehene Filterpatrone 1 an
einen sogenannten Anschlusskopf für eine Filterpatrone
mit nicht näher dargestellten Mitteln dichtend und wasserleitend
so verbunden, dass über einen Zulaufanschluss 25 aufzubereitendes
Wasser in die Filterpatrone 1 zufließen und nach seiner
Aufbereitung über den Ablaufanschluss 26 für eine
entsprechende Anwendung bereit gestellt werden kann.
-
Der
flüssigkeitsleitende Anschluss dieser Filterpatrone 1 kann
sinngemäß entsprechend der bereits zur 1 beschriebenen
Aufbauform ausgebildet sei. In der Darstellung der 3 wäre
die Filterpatrone dann um 180 Grad gedreht angeschlossen, so dass
die zu 1 beschriebene Aufstromstrecke 4 als
Abstromstrecke arbeiten würde, und die in der 1 beschriebene
Abstromstrecke 5 als Aufstromstrecke. Die Filterpatrone
könnte je nach Ausführungsform sowohl, wie bereits
oben beschrieben, als gravimetrische Ausführungsform oder
als Ausführungsform mit einem Sauganschluss arbeiten oder aber
auch als Ausführungsform im Druckbetrieb, bei dem die Anschlussleitung 25 zum
Beispiel an ein Trinkwasserversorgungsnetz angeschlossen ist und die
Ablaufleitung 26 entweder direkt zu einem Gerät oder
ggf. zu einer Gebäude-Wasserinstallation zur Verzweigung
des durch die Filterpatrone gefilterten Wassers führt.
Die Größe und das Filtervermögen der
Filterpatrone wäre dementsprechend angepasst.
-
Die
Wasseraufbereitungsmittel 17 bis 19 können
je nach Ausführungsform zum Beispiel in von einander getrennten
Abschnitten in der Wasseraufbereitungsstrecke 3 angeordnet
sein. Denkbar ist aber auch eine teilweise oder vollständig
gemischte Anordnung verschiedener Wasseraufbereitung- und/oder Filtermittel,
um verschiedene, speziell ausgebildete Wasseraufbereitungsstrecken
hintereinander oder nebeneinander zu schalten, um die beabsichtigte
An- und/oder Abreicherung des aufzubereitenden Wassers zu bewirken.
Beispielsweise könnten an das Wasser abzugebende Anreicherungsstoffe
erst hinter einer Filterstrecke nachgeschaltet werden, so das sie
erst dem bereits gefiltertem Wasser zugesetzt werden, sofern dies
von Vorteil ist. Je nach gewünschtem Filtereffekt und/oder
von der Qualität des aufzubereitenden Wassers abhängigem
Anwendungsfall sind aber durchaus auch andere Kombinationen von
Aufbereitungs- und/oder Teilaufbereitungsstrecken 3 denkbar.
-
Die 4 zeigt
symbolisch eine beispielhafte Ausführungsform einer Erschöpfungsanzeige 16 mit
einem in einem Fenster 20 den Erschöpfungszustandes
des Wasseraufbereitungsmittels 17, 18 und/oder 19 darstellenden
Signalelement 21. Abhängig vom Erschöpfungszustand
des Wasseraufbereitungsmittels verändert ein Stellglied,
Stellorgan oder Sensor 27, z. B. entsprechend einer der
oben beschriebenen Ausführungen, quell- und/oder schrumpffähig,
sich auflösend, ein Volumen reduzierend und/oder vergrößernd
oder dgl., die optische Erscheinungsform des im Fenster sichtbaren
Signalelementes. Beispielsweise kann dies durch Wirkung auf ein
Stellmittel 30 zur Verschiebung des Signalelementes 21 in
einer der beiden Richtungen des Pfeils 31 erfolgen.
-
Die 5 zeigt
eine weitere beispielhafte Ausführungsform, bei der eine
Erschöpfungsanzeige 28 beispielhaft auf einem
Deckel 32 einer Filterpatrone 1 kreissegmentförmig
angeordnet ist. Hierbei wird das Signalelement 21 durch
verdrehen in einem Fenster 20 entsprechend des aktuellen
Erschöpfungszustandes sichtbar gemacht. In besonders vorteilhaften
Weise ist auch hier eine Skala 23 zur Anzeige der verbleibenden
Wasseraufbereitungskapazität bzw. Filterkapazität
vorgesehen.
-
Die 6a bis 6c zeigen
eine weitere Ausführungsform einer Erschöpfungsanzeige 29 mit einem
in einem Fenster 20 beispielsweise durch einen Farbumschlag
den Erschöpfungszustand anzeigenden Signalelement 21.
Zur Signalisierung der Farbänderung verlaufen die Darstellung
von der 6a bis zur 6c von
Weiß über Grau zu Schwarz, zur beispielhaften
Symbolisierung jeglicher möglicher Farbumschläge.
Besonders bevorzugt, weil selbst beschreibend, wären beispielsweise
die Farben Grün für neu, Gelb für teilverbraucht
und Rot für verbraucht denkbar. Aber auch die Änderung
einer Farbe in ihrer Helligkeit von relativ hell über mittel bis
zu relativ dunkel bzw. umgekehrt kann durchaus zur Symbolisierung
der Erschöpfung des Filtermaterials verwendet werden.
-
- 1
- Wasserfilterpatrone
- 2
- Gehäuse
- 3
- Wasseraufbereitungsstrecke
- 4
- Aufstrom
- 5
- Abstrom
- 6
- Einlassöffnung
- 7
- Auslassöffnung
- 8
- Anschluss
- 9
- Wasseraufbereitungssystem
- 10
- Wasseraufbereitungssystem
- 11
- Leitungsungebundenes
Wasseraufbereitungssystem
- 12
- Leistungsgebundenes
Wasseraufbereitungssystem
- 13
- Tank
- 14
- Tankseitiges
Filteranschlusselement
- 15
- Tankseitiges
Geräteanschlusselement
- 16
- Erschöpfungsanzeige
- 17
- Wasseraufbereitungsmittel
- 18
- Wasseraufbereitungsmittel
- 19
- Wasseraufbereitungsmittel
- 20
- Fenster
- 21
- Signalelement
- 22
- Erschöpfungsanzeige
- 23
- Skala
- 24
- Anschlusskopf
- 25
- Zulauf-Anschluss
- 26
- Ablauf-Anschluss
- 27
- Stellglied/Stellorgan/Sensor
- 28
- Erschöpfungsanzeige
- 29
- Erschöpfungsanzeige
- 30
- Stellmittel
- 31
- Pfeil
- 32
- Deckel
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
Diese Liste
der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert
erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information
des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen
Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt
keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
-
Zitierte Patentliteratur
-