DE102010042541A1 - Device useful for treating liquid, preferably water for industrial and/or home applications, comprises permeable chamber with wall and device for treating water, inlet, outlet, connecting line, regulating device, and drive unit - Google Patents
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Abstract
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Behandeln einer Flüssigkeit, insbesondere von Wasser für industrielle und/oder Heimanwendungen, umfassend eine durchströmbare Kammer mit einer Wandung und mit Mitteln zum Behandeln des Wassers, einen Zulauf zum Zuführen des Wassers in die Kammer, einen Ablauf zum Abführen des Wassers aus der Kammer, eine stromaufwärts der Kammer aus dem Zulauf abzweigende und stromabwärts der Kammer in den Ablauf mündende Verbindungsleitung zum Leiten von unbehandeltem oder verschieden behandeltem Wasser vom Zulauf in den Ablauf, und eine Regulierungseinrichtung zum Regulieren des Verhältnisses der Volumenströme des durch die Verbindungsleitung und durch die Kammer strömenden Wassers, sowie ein entsprechendes Verfahren.The present invention relates to a device for treating a liquid, in particular water for industrial and / or domestic applications, comprising a flow-through chamber with a wall and with means for treating the water, an inlet for supplying the water into the chamber, a discharge process the water from the chamber, a branching off upstream of the chamber from the inlet and downstream of the chamber into the drain connecting pipe for conducting untreated or differently treated water from the inlet into the drain, and a regulating means for regulating the ratio of the volume flows through the connecting line and through the chamber flowing water, and a corresponding method.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand der Behandlung von Wasser beschrieben, kann allerdings auch für andere Flüssigkeiten eingesetzt werden, beispielsweise für wässrige Lösungen.The invention is described below with reference to the treatment of water, but can also be used for other liquids, for example for aqueous solutions.
Vorrichtungen der eingangs genannten Art werden für viele unterschiedliche Anwendungen eingesetzt, beispielsweise zum Entmineralisieren von Prozesswasser in Heiz- und Wärmeanlagen, bei denen Wasser als Wärmeträgermedium eingesetzt wird. Die Härte und insbesondere die Karbonathärte des verwendeten Wassers spielen dabei eine wichtige Rolle. In Heiz- und Wärmeanlagen wird das Wasser über eine lange Zeit im Kreislauf geführt, wobei es wiederholt erwärmt und abgekühlt wird. Durch diesen wiederholten Temperaturwechsel können Störungen durch Kalkablagerungen auftreten (Kesselstein). Insbesondere in den Wärmetauschern führen derartige Kalkablagerungen zu einer Reduzierung des Wirkungsgrades der Heiz- und Wärmeanlagen.Devices of the type mentioned are used for many different applications, for example for demineralizing process water in heating and heat systems, in which water is used as the heat transfer medium. The hardness and especially the carbonate hardness of the water used play an important role. In heating and heating systems, the water is recirculated for a long time, where it is repeatedly heated and cooled. As a result of this repeated temperature change, limescale deposits can occur (scale). In particular in the heat exchangers, such lime deposits lead to a reduction in the efficiency of the heating and heating systems.
Weiterhin beeinflusst die Härte den Geschmack von Getränken, die mit dem Wasser zubereitet werden, beispielsweise Tee oder Kaffee.Furthermore, the hardness affects the taste of beverages made with the water, for example tea or coffee.
Mit Vorrichtungen der eingangs genannten Art kann das Wasser auf eine der jeweiligen Anwendung angepasste Härte gebracht werden. Hierzu wird die Härte des beispielsweise in der Wasserleitung vorhandenen, unbehandelten Wassers bei der Installation der Vorrichtung mit einem externen Messgerät gemessen und die Regulierungseinrichtung entsprechend manuell eingestellt. Durch das Verhältnis der Volumenströme durch die Kammer und die Verbindungsleitung kann die gewünschte Härte mittels eines Verschnitts aus behandeltem, verschieden behandeltem und unbehandeltem Wasser eingestellt werden. Unter verschieden behandeltem Wasser soll in diesem Zusammenhang Wasser verstanden werden, welches auf eine andere Weise als das in der Kammer behandelte Wasser aufbereitet wird.With devices of the type mentioned, the water can be brought to a particular application hardness adapted. For this purpose, the hardness of existing, for example, in the water pipe, untreated water during installation of the device is measured with an external measuring device and set the regulating device manually accordingly. By the ratio of the volume flows through the chamber and the connecting line, the desired hardness can be adjusted by means of a blend of treated, differently treated and untreated water. Under differently treated water in this context water should be understood, which is treated in a different way than the treated in the chamber water.
Üblicherweise wird das einmal eingestellte Verhältnis der Volumenströme in der Regel nicht mehr verändert. Da Härtebestimmungen des unbehandelten Wassers oftmals nicht korrekt durchgeführt werden, wird die gewünschte Härte des die Vorrichtung verlassenden Wassers nicht erreicht. Ändern sich zudem die Prozessparameter, insbesondere die Härte des vorhandenen unbehandelten Wassers, so wird wiederum die gewünschte Härte selbst in dem Fall nicht erreicht, dass die Härte des ursprünglich vorliegenden Wassers richtig bestimmt worden ist. Die Härte des Wassers kann sich dabei beispielsweise dann ändern, wenn der Wasserversorger andere Wasserbezugsquellen verwendet. Dies kann weiterhin zu einer Über- oder Unterbelastung des verwendeten Mittels zum Behandeln des Wassers führen, wenn die Vorrichtung nicht manuell neu justiert wird. Ferner kann nicht festgestellt werden, ob und ab wann das Mittel zum Behandeln des Wassers erschöpft ist.Usually, the once set ratio of the volume flows is usually not changed. Since hardness determinations of the untreated water are often not carried out correctly, the desired hardness of the water leaving the device is not achieved. In addition, if the process parameters, in particular the hardness of the existing untreated water, change, then again the desired hardness is not achieved even in the case where the hardness of the water initially present has been correctly determined. The hardness of the water can change, for example, when the water supplier uses other sources of water. This may further lead to over or under loading of the water treatment agent used if the device is not manually readjusted. Furthermore, it can not be determined whether and from when the means for treating the water is exhausted.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Vorrichtung zu schaffen, welche die diskutierten Nachteile zumindest reduziert und es ermöglicht, die gewünschten Eigenschaften des behandelten Wassers auch dann zu erreichen, wenn sich die Eigenschaften des unbehandelten Wassers während des Betriebs der Vorrichtung ändern.The object of the present invention is therefore to provide a device which at least reduces the disadvantages discussed and makes it possible to achieve the desired properties of the treated water even if the properties of the untreated water change during operation of the device.
Gelöst wird die Aufgabe mit einer Vorrichtung der eingangs genannten Art, welche eine Ansteuereinheit zum Ansteuern der Regulierungseinrichtung in Abhängigkeit eines oder mehrerer wählbarer Parameter umfasst. Die Ansteuereinheit ist hierbei vorzugsweise elektrisch oder elektronisch betrieben und weist eine Recheneinheit auf, welche die wählbaren Parameter verarbeiten kann. Der oder die wählbaren Parameter können beispielsweise ein Zeitpunkt sein, zu dem die Regulierungseinrichtung angesteuert und das Verhältnis des Volumenstroms des durch die Verbindungsleitung und durch die Kammer strömenden unbehandelten Wassers verändert wird. Dies kann dann vorteilhaft sein, wenn bekannt ist, dass das vorhandene Wasser in regelmäßigen zeitlichen Abständen seine Eigenschaften ändert, beispielsweise wenn das Wasser in regelmäßigen Abständen mit einem Desinfektionsmittel versetzt wird. Sollte das Desinfektionsmittel eine nachteilige Wirkung auf das Mittel zum Behandeln des Wassers haben, kann ein größerer Teil oder sogar das gesamte unbehandelte Wasser über die Verbindungsleitung geleitet werden und so das Mittel geschont werden.The object is achieved with a device of the aforementioned type, which comprises a drive unit for driving the regulating device as a function of one or more selectable parameters. In this case, the drive unit is preferably operated electrically or electronically and has an arithmetic unit which can process the selectable parameters. The one or more selectable parameters may be, for example, a point in time at which the regulating device is activated and the ratio of the volume flow of the untreated water flowing through the connecting line and through the chamber is changed. This can be advantageous if it is known that the existing water changes its properties at regular time intervals, for example, if the water is added at regular intervals with a disinfectant. If the disinfectant has a detrimental effect on the water treating agent, a greater part or even all of the untreated water can be passed over the connecting pipe, thus sparing the agent.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung umfasst die Ansteuereinheit eine Messeinheit zum Bestimmen eines oder mehrerer das Wasser charakterisierenden Parameter. Ein Parameter kann beispielsweise der pH-Wert sein, wobei die Mittel zum Behandeln des Wassers dann vorzugsweise zum Einstellen des pH-Wertes ausgestaltet sind. Ändert sich der pH-Wert des unbehandelten Wassers, kann der gewünschte pH-Wert durch eine Regulierung, etwa eine Steigerung oder eine Verringerung des Volumenstroms des unbehandelten Wassers durch die Verbindungsleitung, weiterhin eingehalten werden.In an advantageous embodiment of the device according to the invention, the drive unit comprises a measuring unit for determining one or more of the water characterizing Parameter. A parameter may be, for example, the pH, wherein the means for treating the water are then preferably designed to adjust the pH. If the pH of the untreated water changes, the desired pH can be maintained by regulation, such as increasing or decreasing the volume flow of the untreated water through the connection line.
Vorzugsweise ist die Messeinheit als eine Leitfähigkeitsmesseinrichtung zum Bestimmen der Leitfähigkeit ausgeführt. Mittels der Leitfähigkeitsmessung kann die Härte insbesondere des unbehandelten Wassers ermittelt werden. In diesem Fall sind die Mittel zweckmäßigerweise zum Entmineralisieren des Wassers ausgebildet. Dann kann in Abhängigkeit der Härte des unbehandelten Wassers die Regulierungseinrichtung so angesteuert werden, dass die gewünschte Härte des behandelten Wassers erreicht und aufrecht erhalten werden kann. Dabei ist die Messeinheit vorzugsweise im Zulauf angeordnet, wodurch die Vorrichtung kompakt ausgeführt und die Leitungswege kurz gehalten werden können.Preferably, the measuring unit is designed as a conductivity measuring device for determining the conductivity. By means of the conductivity measurement, the hardness in particular of the untreated water can be determined. In this case, the means are expediently designed to demineralize the water. Then, depending on the hardness of the untreated water, the regulating device can be controlled so that the desired hardness of the treated water can be achieved and maintained. In this case, the measuring unit is preferably arranged in the inlet, whereby the device can be made compact and the conduction paths can be kept short.
In einer weiteren Ausbildung der Erfindung umfasst die Messeinheit eine Durchflussmesseinrichtung zum Bestimmen des Volumens des durch die Vorrichtung geströmten Wassers. Die Durchflussmesseinrichtung misst vorzugsweise das Volumen des durch die Vorrichtung strömenden Wassers und ist stromaufwärts der Abzweigung der Verbindungsleitung aus dem Zulauf oder stromabwärts der Einmündung der Verbindungsleitung in den Ablauf angeordnet. In der Ansteuereinheit sind Tabellen hinterlegt, anhand derer mit dem gemessenen Wert des die Vorrichtung durchströmenden Volumens, der Leitfähigkeit und der Stellung der Regulierungseinrichtung ermittelt werden kann, welche Restkapazität die Mittel in der Kammer noch aufweisen. Je höher der Anteil des Volumens, welches durch die Mittel strömt und je stärker das Wasser entmineralisiert wird, desto schneller sinkt die Kapazität. Wird die Stellung der Regulierungseinrichtung geändert oder verändert sich die Leitfähigkeit des in die Vorrichtung eintretenden Wassers, wird die Restkapazität neu berechnet, wobei die bereits verbrauchte Kapazität mit in die Berechnung einfließt. Dieser Vorgang wiederholt sich bei jeder Veränderung der gemessenen Parameter, so dass die Restkapazität immer wieder gemäß den aktuell vorliegenden Werten der Parameter unter Berücksichtigung der bereits verbrauchten Kapazitäten neu berechnet wird. Der Benutzer erhält damit eine Information darüber, welches Volumen mit der Vorrichtung noch behandelt werden kann, bevor die Kapazität ausgeschöpft ist. Somit kann die Regulierungseinrichtung ohne die Gefahr angesteuert werden, dass die Kapazität des Mittels überschritten wird, was zu einer Beschädigung von stromabwärts angeordneten Einheiten führen könnte. Die Durchflussmesseinrichtung kann aber alternativ auch in der Verbindungsleitung angeordnet sein.In a further embodiment of the invention, the measuring unit comprises a flow measuring device for determining the volume of the water which has flowed through the device. The flow measuring device preferably measures the volume of water flowing through the device and is located upstream of the branch of the connecting line from the inlet or downstream of the junction of the connecting line in the drain. Tables are stored in the control unit, with the help of which the measured value of the volume flowing through the device, the conductivity and the position of the regulating device can be used to determine which residual capacity the medium still has in the chamber. The higher the proportion of the volume that flows through the means and the more the water is demineralized, the faster the capacity decreases. If the position of the regulating device is changed or the conductivity of the water entering the device changes, the residual capacity is recalculated, with the already used capacity being included in the calculation. This process is repeated with each change in the measured parameters, so that the residual capacity is always recalculated according to the currently available values of the parameters, taking into account the already used capacities. The user thus receives information about which volume can still be treated with the device before the capacity has been exhausted. Thus, the regulator may be driven without the risk of exceeding the capacity of the medium, which could result in damage to downstream units. Alternatively, the flow measuring device can also be arranged in the connecting line.
Weiterhin umfasst die Ansteuereinheit einen Stellmotor zum Ansteuern der Regulierungseinrichtung. Die Regulierungseinrichtung kann beispielsweise als Drehventil ausgestaltet sein, welches je nach Stellung einen größeren oder kleineren Strömungsquerschnitt freigibt. Der Stellmotor kann dabei eine Welle bewegen, an dem der Ventilkörper des Drehventils befestigt ist. Somit lässt sich auf einfache Weise eine automatisierte Vorrichtung schaffen. Dabei ist es bevorzugt, wenn der Stellmotor die Regulierungseinrichtung mittels einer Zahnradverbindung ansteuert. Zahnradverbindungen haben sich als sehr robust und sicher erwiesen und sind zudem einfach und kostengünstig in der Herstellung. Als Alternative kann der Stellmotor einen Linearmotor umfassen, so dass auf die Zahnradverbindung verzichtet werden kann.Furthermore, the drive unit comprises a servo motor for controlling the regulating device. The regulating device can be designed, for example, as a rotary valve, which releases a larger or smaller flow cross section depending on the position. The servomotor can move a shaft to which the valve body of the rotary valve is attached. Thus, an automated device can be easily created. It is preferred if the servomotor controls the regulating device by means of a gear connection. Gear connections have proven to be very robust and safe and are also simple and inexpensive to manufacture. As an alternative, the servomotor may comprise a linear motor so that the gear connection can be dispensed with.
Bevorzugt umfasst die Ansteuereinheit eine Eingabeeinheit zum Eingeben von auf das Behandeln von Wasser bezogenen Daten. Die Eingabeeinheit kann beispielsweise als Tastatur oder als berührungs-sensitives Display realisiert sein. Somit wird es ermöglicht, beispielsweise den oder die wählbaren Parameter flexibel und schnell zu ändern, um auf geänderte Anforderungen reagieren zu können. Soll beispielsweise für eine bestimmte Zeitdauer die Härte in einem weniger starken Umfang reduziert werden, so kann dies über die Eingabeeinheit ohne großen Aufwand eingegeben werden. Hierdurch kann auch das Mittel zum Behandeln des Wassers effizient ausgenutzt werden.Preferably, the drive unit comprises an input unit for entering data related to the treatment of water. The input unit can be realized, for example, as a keyboard or as a touch-sensitive display. This makes it possible, for example, to flexibly and quickly change the one or more selectable parameters in order to be able to react to changed requirements. If, for example, the hardness is to be reduced to a lesser extent for a certain period of time, then this can be entered via the input unit without much effort. In this way, the means for treating the water can be efficiently exploited.
Zum Reduzieren der Härte wird üblicherweise ein Ionenaustauschermaterial verwendet, welches beispielsweise Ca2+ und Mg2+-Ionen gegen H+-Ionen austauscht. Irgendwann ist das Ionenaustauschermaterial erschöpft, so dass die Härte nicht mehr reduziert werden kann. Je mehr Volumen durch die Kammer geleitet wird, desto eher ist das Ionenaustauschermaterial erschöpft. Mit einer entsprechenden Anpassung des Sollwertes der Härte des behandelten Wassers kann in diesem Fall das Ionenaustauschermaterial länger betrieben werden, bevor es regeneriert werden muss, wodurch sich die Betriebskosten reduzieren lassen.To reduce the hardness, an ion exchange material is usually used which exchanges, for example, Ca 2+ and Mg 2+ ions for H + ions. Eventually, the ion exchange material is exhausted, so that the hardness can not be reduced. The more volume passed through the chamber, the sooner the ion exchange material is depleted. With a corresponding adjustment of the target value of the hardness of the treated water in this case, the ion exchange material can be operated longer before it must be regenerated, which can reduce the operating costs.
In einer Weiterentwicklung umfasst die Ansteuereinheit eine weitere, stromabwärts der Einmündung der Verbindungsleitung im Ablauf angeordnete Messeinheit zum Bestimmen eines das Wasser charakterisierenden Parameters. Somit kann ein mittels der Eingabeeinheit eingegebener Sollwert eines das behandelte Wasser charakterisierenden Parameters, beispielsweise die Härte oder der pH-Wert, mit dem gemessenen Istwert verglichen werden. Die Ansteuereinheit ist dabei in der Lage, Abweichungen zu erkennen und ein entsprechendes Signal zu erzeugen, beispielsweise in Form eines akustischen oder optischen Warnsignals. Bei einwandfrei funktionierenden Systemen ist die weitere Messeinheit nicht erforderlich, da bei Kenntnis des Wertes des betreffenden Parameters des unbehandelten Wassers durch die Wahl des Verhältnisses des Volumenstroms durch die Kammer und die Verbindungsleitung der gewünschte Wert mit ausreichender Genauigkeit und Zuverlässigkeit erreichbar ist. Sollte jedoch beispielsweise das Ionenaustauschermaterial erschöpft sein, kann der gewünschte Wert nicht mehr erreicht werden. Erfindungsgemäß registriert die Ansteuereinheit eine Abweichung zwischen Soll- und Istwert und generiert ein entsprechendes Warnsignal. Weiterhin kann auch die Situation vorliegen, dass das Ionenaustauschermaterial den Austausch der Ionen nicht mehr im ursprünglichen Umfang vornimmt, etwa durch beladungsabhängige sterische Hinderungen oder durch Porositätsänderungen. Erfindungsgemäß kann das Verhältnis der Volumenströme durch die Kammer und die Verbindungsleitung so verändert werden, dass dennoch der gewünschte Wert erreicht wird. Das Ionenaustauschermaterial wird somit optimal ausgenutzt.In a further development, the drive unit comprises a further, downstream of the junction of the connecting line in the flow arranged measuring unit for determining a water characterizing parameter. Thus, a set value of a parameter characterizing the treated water, for example the hardness or the pH, entered by means of the input unit can be compared with the measured actual value. The control unit is able to detect deviations and a corresponding signal to generate, for example in the form of an audible or visual warning signal. In perfectly functioning systems, the further measuring unit is not required because, knowing the value of the relevant parameter of the untreated water, by choosing the ratio of the volume flow through the chamber and the connecting line, the desired value can be achieved with sufficient accuracy and reliability. However, if, for example, the ion exchange material is exhausted, the desired value can no longer be achieved. According to the invention, the control unit registers a deviation between the setpoint and the actual value and generates a corresponding warning signal. Furthermore, it may also be the situation that the ion exchange material no longer makes the replacement of the ions in the original extent, for example by load-dependent steric hindrances or by changes in porosity. According to the invention, the ratio of the volume flows through the chamber and the connecting line can be changed so that nevertheless the desired value is achieved. The ion exchange material is thus optimally utilized.
Vorzugsweise umfasst die Vorrichtung einen lösbar mit der Kammer verbindbaren Anschlusskopf, in dem die Ansteuereinheit, die Verbindungsleitung und die Regulierungseinrichtung angeordnet sind. Somit können existierende Kammern zum Behandeln von Wasser nachgerüstet werden, ohne dass hierzu ein großer zusätzlicher Aufwand erforderlich wäre. Auch kann der Anschlusskopf in dem Fall einfach ausgetauscht werden, wenn die Ansteuereinheit oder die Regulierungseinrichtung defekt sein sollte. Weiterhin kann durch das Entfernen des Anschlusskopfes das Ionenaustauschermaterial einfacher ausgetauscht werden, sollte dies erforderlich sein.Preferably, the device comprises a detachably connectable to the chamber terminal head, in which the drive unit, the connecting line and the regulating device are arranged. Thus, existing chambers can be retrofitted for treating water, without the need for a large additional effort would be required. Also, the connection head can be easily replaced in the case where the drive unit or the regulating device should be defective. Furthermore, by removing the connection head, the ion exchange material can be exchanged more easily, should this be necessary.
Bevorzugt umfasst die erfindungsgemäße Vorrichtung eine mechanische Verstelleinheit zum manuellen Verstellen der Regulierungseinrichtung. Die mechanische Verstelleinheit ist beispielsweise mit der Welle gekoppelt, so dass der Ventilkörper gedreht und somit das Verhältnis der Volumenströme durch die Verbindungsleitung und die Kammer manuell verändert werden kann. Sollte die typischerweise elektrisch oder elektronisch betriebene Ansteuereinheit versagen, etwa durch Versiegen der Stromquelle, so ist es immer noch möglich, das Verhältnis der Volumenströme manuell zu verändern. Weiterhin kann die Vorrichtung auch komplett manuell betrieben werden, wenn es nicht möglich ist, eine Stromquelle zur Verfügung zu stellen.The device according to the invention preferably comprises a mechanical adjustment unit for the manual adjustment of the regulation device. The mechanical adjustment unit is coupled to the shaft, for example, so that the valve body can be rotated and thus the ratio of the volume flows through the connection line and the chamber can be changed manually. If the drive unit, which is typically operated electrically or electronically, fails, for example as a result of the power source becoming dry, then it is still possible to manually change the ratio of the volume flows. Furthermore, the device can also be operated completely manually, if it is not possible to provide a power source available.
Eine bevorzugte Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung zeichnet sich dadurch aus, dass in der Verbindungsleitung eine Filtereinheit zum verschieden Behandeln des Wassers angeordnet ist. Unter verschieden Behandeln soll in diesem Zusammenhang eine Behandlung des Wassers verstanden werden, die sich von derjenigen unterscheidet, die in der Kammer durchgeführt wird. Somit ist es erfindungsgemäß möglich, das Wasser auf unterschiedliche Weisen zu behandeln und das Verhältnis der Volumenströme des behandelten und des verschieden behandelten Wassers einzustellen. So kann beispielsweise in der Kammer das Wasser auf chemischem Wege entmineralisiert werden, während es in der Verbindungsleitung mit einer Aktivkohleschüttung auf physikalische Weise gereinigt wird. Gemäß dieser Ausgestaltung kann das die Vorrichtung verlassende, behandelte Wasser zielgerichtet aufbereitet werden, so dass sowohl chemische als auch physische Eigenschaften einstellbar sind.A preferred embodiment of the device according to the invention is characterized in that a filter unit for differently treating the water is arranged in the connecting line. By different treatment is meant in this context a treatment of the water, which differs from that which is carried out in the chamber. Thus, it is possible according to the invention to treat the water in different ways and to adjust the ratio of the volume flows of the treated and the differently treated water. For example, in the chamber, the water can be demineralized chemically while being physically cleaned in the connecting line with an activated carbon bed. According to this embodiment, the treated water leaving the device can be processed in a targeted manner, so that both chemical and physical properties can be set.
Eine Weiterbildung weist eine stromaufwärts der Kammer aus dem Zulauf abzweigende und stromabwärts der Kammer in den Ablauf mündende weitere Verbindungsleitung zum Leiten von unbehandeltem Wasser vom Zulauf in den Ablauf auf. Mit dieser weiteren Verbindungsleitung kann das unbehandelte Wasser für den Fall direkt vom Zulauf in den Ablauf geleitet werden, wenn beispielsweise die Mittel oder die Filtereinheit ausgetauscht werden müssen. Um das unbehandelte Wasser vollständig durch die weitere Verbindungsleitung leiten zu können, kann ein Sperrelement an einer entsprechenden Stelle vorgesehen sein, beispielsweise stromaufwärts der Kammer und stromabwärts der Abzweigung der weiteren Verbindungsleitung aus dem Zulauf. Das Sperrelement greift beispielsweise dann ein, wenn die Kammer aus der Vorrichtung entnommen wird, um die Mittel auszutauschen. Somit muss der Strom des Wassers durch die Vorrichtung nicht unterbrochen werden, wenn das Mittel oder die Filtereinheit ausgetauscht werden müssen.A development has an upstream of the chamber from the inlet branching and downstream of the chamber into the drain opening further connecting line for conducting untreated water from the inlet in the process. With this further connection line, the untreated water can be passed directly from the inlet into the drain in the event, for example, when the means or the filter unit must be replaced. In order to be able to conduct the untreated water completely through the further connecting line, a blocking element can be provided at a corresponding point, for example upstream of the chamber and downstream of the branching of the further connecting line from the inlet. The blocking element intervenes, for example, when the chamber is removed from the device to exchange the means. Thus, the flow of water through the device need not be interrupted when the agent or filter unit needs to be replaced.
Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft Verfahren zum Behandeln von Prozesswasser, insbesondere für industrielle und/oder Heimanwendungen, umfassend folgende Schritte:
- – Zuführen des unbehandelten Wassers in eine Kammer mittels eines Zulaufs,
- – Behandeln des Wassers in der Kammer mit Mitteln,
- – Abführen des behandelten Wassers aus der Kammer mittels eines Ablaufs,
- – gleichzeitiges Leiten von unbehandeltem Wasser vom Zulauf in den Ablauf durch eine stromaufwärts der Kammer aus dem Zulauf abzweigende und stromabwärts der Kammer in den Ablauf mündende Verbindungsleitung,
- – Regulieren des Verhältnisses der Volumenströme des durch die Verbindungsleitung und durch die Kammer strömenden Wassers mit einer Regulierungseinrichtung, und
- – Ansteuern der Regulierungseinrichtung mittels einer Ansteuereinheit in Abhängigkeit eines oder mehrerer wählbarer Parameter.
- Feeding the untreated water into a chamber by means of an inlet,
- Treating the water in the chamber with means
- Removing the treated water from the chamber by means of a drain,
- - Simultaneous routing of untreated water from the inlet into the drain through an upstream of the chamber from the inlet branching and downstream of the chamber into the drain opening connecting line,
- - Regulating the ratio of the volume flows of the flowing through the connecting line and through the chamber water with a regulating device, and
- - Controlling the regulating device by means of a drive unit in dependence of one or more selectable parameters.
Aus der angegebenen Reihenfolge der Verfahrensschritte ist keine Festlegung hierauf abzuleiten. Die Vorteile, die für die Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen Vorrichtung dargelegt worden sind, gelten für das erfindungsgemäße Verfahren gleichermaßen. From the specified order of the method steps, no definition is to be derived therefrom. The advantages which have been set forth for the embodiments of the device according to the invention apply equally to the method according to the invention.
Das erfindungsgemäße Verfahren wird mit folgenden Schritten weitergebildet:
- – Bestimmen eines oder mehrerer das Wasser charakterisierender Parameter, insbesondere der Leitfähigkeit oder des Volumens des die Vorrichtung durchströmenden unbehandelten Wassers mittels einer Messeinheit, insbesondere einer Leitfähigkeitsmesseinrichtung und einer Durchflussmesseinrichtung, und
- – Ansteuern der Regulierungseinrichtung mittels der Ansteuereinheit in Abhängigkeit des oder der bestimmten Parameter, insbesondere der bestimmten Leitfähigkeit und des Volumens des die Vorrichtung durchströmenden Wassers.
- Determining one or more parameters characterizing the water, in particular the conductivity or the volume of the untreated water flowing through the device, by means of a measuring unit, in particular a conductivity measuring device and a flow measuring device, and
- - Controlling the regulating device by means of the drive unit in dependence of or the specific parameters, in particular the specific conductivity and the volume of the water flowing through the device.
Aufgrund von konstruktiven Erwägungen ist es vorteilhaft, die Durchflussmesseinrichtung und die Leitfähigkeitsmesseinrichtung örtlich benachbart anzuordnen oder sogar zu einem Bauteil zusammenzufassen. Da erfindungsgemäß die Leitfähigkeit des unbehandelten Wassers bestimmt wird, wird in diesem Fall das Volumen des unbehandelten Wassers sowie das Gesamtvolumen des die Vorrichtung durchströmenden Wassers ermittelt, was aber nicht zwingend notwendig ist. Wichtig ist zu wissen, welches Volumen durch die Kammer geflossen ist, damit die noch zur Verfügung stehende Kapazität der Mittel zum Behandeln des Wassers berechnet werden kann. Es genügt, das Volumen an einer beliebigen Stelle der erfindungsgemäßen Vorrichtung zu bestimmen, da aufgrund der Stellung der Regulierungseinrichtung bekannt ist, wie groß das Verhältnis des durch die Kammer fließenden Volumenstroms zum durch die Verbindungsleitung fließenden Volumenstroms ist.Due to design considerations, it is advantageous to arrange the flow measuring device and the conductivity measuring device locally adjacent or even to summarize a component. Since, according to the invention, the conductivity of the untreated water is determined, the volume of the untreated water and the total volume of the water flowing through the device are determined in this case, but this is not absolutely necessary. It is important to know what volume has flowed through the chamber so that the available capacity of the water treating agent can be calculated. It is sufficient to determine the volume at any point of the device according to the invention, since it is known due to the position of the regulating device, how large the ratio of the volume flow flowing through the chamber to the volume flow flowing through the connecting line.
Wird das Volumen ermittelt, welches die Kammer durchströmt hat, kann dem Benutzer angezeigt werden, welches Volumen noch mit der vorhandenen Kapazität der Mittel behandelt werden kann. Wann genau die noch vorhandene Kapazität verbraucht sein wird, lässt sich dann nicht berechnen. Dies ist aber insofern nicht von Nachteil, da neben der Kapazität auch eine Gesamtbetriebsdauer der Mittel berücksichtigt werden kann, die nicht überschritten werden darf. Im ersten Extremfall müssen die Mittel auch dann ausgetauscht werden, wenn sie nur mit einem geringen Volumen durchströmt worden sind und damit eine große Restkapazität der Mittel vorhanden ist, aber die maximale Betriebsdauer bereits abgelaufen ist. Im zweiten Extremfall werden die Mittel mit einem hohen Volumen durchströmt, so dass die Kapazität deutlich vor dem Erreichen der maximalen Betriebsdauer erschöpft ist. Die Mittel müssen daher immer dann ausgetauscht werden, wenn entweder die Kapazität erschöpft oder die maximale Betriebsdauer erreicht ist. Die Messeinheit gibt ein Signal ab, sobald einer dieser beiden Fälle eintritt.If the volume which has flowed through the chamber is determined, the user can be shown which volume can still be treated with the available capacity of the medium. When exactly the remaining capacity will be consumed can not be calculated. However, this is not disadvantageous, since in addition to the capacity and a total operating time of the funds can be considered, which may not be exceeded. In the first extreme, the means must be replaced even if they have been flowed through only a small volume and thus a large residual capacity of the funds is available, but the maximum operating time has already expired. In the second extreme case, the medium is flowed through with a high volume, so that the capacity is exhausted significantly before reaching the maximum operating time. The funds must therefore always be replaced when either the capacity is exhausted or the maximum operating time is reached. The measuring unit emits a signal as soon as one of these two cases occurs.
Das erfindungsgemäße Verfahren wird mit folgenden Schritten weitergebildet:
- – Eingeben von auf das Behandeln von Wasser bezogenen Daten mittels der Eingabeeinheit, insbesondere des gewünschten Wertes des oder der das behandelte Wasser charakterisierenden Parameter und ganz besonders der Leitfähigkeit des behandelten Wassers,
- – Bestimmen des Wertes des oder der das behandelte Wasser charakterisierenden Parameter, insbesondere der Leitfähigkeit des behandelten Wassers mittels einer weiteren Messeinheit, insbesondere einer weiteren Leitfähigkeitsmesseinrichtung,
- – Vergleichen des gewünschten Wertes mit dem bestimmten Wert und Generieren eines entsprechenden Signals mittels der Recheneinheit, und
- – Ansteuern der Regulierungseinrichtung mittels der Ansteuereinheit anhand des von der Recheneinheit generierten Signals.
- Inputting data relating to the treatment of water by means of the input unit, in particular the desired value of the parameter (s) characterizing the treated water and in particular the conductivity of the treated water,
- Determining the value of the parameter (s) characterizing the treated water, in particular the conductivity of the treated water by means of a further measuring unit, in particular a further conductivity measuring device,
- - Comparing the desired value with the specific value and generating a corresponding signal by means of the arithmetic unit, and
- - Controlling the regulating device by means of the drive unit based on the signal generated by the arithmetic unit.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand von bevorzugten Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die anhängenden Zeichnungen im Detail beschrieben. Es zeigenThe invention will now be described in detail by way of preferred embodiments with reference to the attached drawings. Show it
Die erfindungsgemäße Vorrichtung
Im Bereich der Deckenwand
Alternativ kann die Regulierungseinrichtung
Weiterhin ist eine Ansteuereinheit
Weiterhin ist eine mechanische Verstelleinheit
Mit der Eingabeeinheit
Üblicherweise ändert sich die Leitfähigkeit des unbehandelten Wassers über einen bestimmten Zeitraum nicht oder nur in einem vernachlässigbar kleinen Umfang. Es ist daher nicht notwendig, die Leitfähigkeit mit einer hohen Frequenz durchzuführen. Die Frequenz der Leitfähigkeitsmessungen kann ebenfalls über die Eingabeeinheit
In
Mit dem zweiten Ausführungsbeispiel der Vorrichtung
Darüber hinaus ist in der Verbindungsleitung
Weiterhin ist eine weitere Verbindungsleitung
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 1010
- Vorrichtungcontraption
- 1212
- Behältercontainer
- 1414
- Wandungwall
- 1616
- SeitenwandSide wall
- 1818
- Bodenwandbottom wall
- 2020
- Deckenwandceiling wall
- 2222
- Kammerchamber
- 2424
- Mittelmedium
- 2626
- Ionenaustauschermaterialion exchange
- 2828
- ZulaufIntake
- 3030
- Ablaufprocedure
- 3232
- Sammelanmeldungmultiple application
- 3434
- Vorsprunghead Start
- 3636
- Anschlusskopfconnection head
- 3838
- Verbindungsleitungconnecting line
- 4040
- Regulierungseinrichtungregulating device
- 4242
- Ansteuereinheitcontrol unit
- 4444
- Recheneinheitcomputer unit
- 4646
- Stellmotorservomotor
- 4848
- Messeinheitmeasuring unit
- 5050
- Eingabeeinheitinput unit
- 5252
- LeitfähigkeitsmesseinrichtungConductivity measuring device
- 5353
- DurchflussmesseinrichtungFlow meter
- 5454
- Leitungmanagement
- 5656
- Zahnradverbindunggear train
- 5858
- Drehventilrotary valve
- 6060
- weitere Messeinheitfurther measuring unit
- 6262
- weitere Leitfähigkeitsmesseinrichtungfurther conductivity measuring device
- 6464
- Wellewave
- 6666
- mechanische Verstelleinheitmechanical adjustment unit
- 6868
- Filtereinheitfilter unit
- 7070
- weitere Verbindungsleitungfurther connection line
- 7272
- Sperrelementblocking element
Claims (16)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE201010042541 DE102010042541A1 (en) | 2010-10-15 | 2010-10-15 | Device useful for treating liquid, preferably water for industrial and/or home applications, comprises permeable chamber with wall and device for treating water, inlet, outlet, connecting line, regulating device, and drive unit |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE201010042541 DE102010042541A1 (en) | 2010-10-15 | 2010-10-15 | Device useful for treating liquid, preferably water for industrial and/or home applications, comprises permeable chamber with wall and device for treating water, inlet, outlet, connecting line, regulating device, and drive unit |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE102010042541A1 true DE102010042541A1 (en) | 2012-04-19 |
Family
ID=45895653
Family Applications (1)
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---|---|---|---|
DE201010042541 Pending DE102010042541A1 (en) | 2010-10-15 | 2010-10-15 | Device useful for treating liquid, preferably water for industrial and/or home applications, comprises permeable chamber with wall and device for treating water, inlet, outlet, connecting line, regulating device, and drive unit |
Country Status (1)
Country | Link |
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Cited By (3)
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---|---|---|---|---|
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-
2010
- 2010-10-15 DE DE201010042541 patent/DE102010042541A1/en active Pending
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R082 | Change of representative |
Representative=s name: REISS, GILLES, DR. SC. NAT. ETH, DE Representative=s name: REISS, GILLES, DIPL. NATW. ETH DR. SC. NAT. ET, CH |
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R082 | Change of representative | ||
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