-
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Filtereinrichtung zum Reinigen von Wasser, mit einem Filtergehäuse, einem Filterelement und mit einem Anzeigenelement zum Anzeigen einer Erschöpfung des Filterelements.
-
Eine bekannte Filtereinrichtung zum Reinigen von Wasser ist z.B. in der
DE 198 19 098 A1 gezeigt. Diese weist ein in einem Filtergehäuse angeordnetes Filterelement und ein Anzeigenelement zum Anzeigen eines Auswechselns des Filterelementes auf. Das Anzeigenelement ist als ein elektronischer Zeitmesser ausgebildet, der ein festes Wechselintervall zum Auswechseln des Filterelementes vorsieht. Nachteilig an dieser Filtereinrichtung ist, dass nicht eine tatsächliche Erschöpfung des Filterelementes ermittelt wird, sondern das Wechselintervall unabhängig vom der gefilterten Wassermenge vorgegeben wird. Hierdurch ist es grundsätzlich möglich, dass ein Auswechseln des Filterelements angezeigt wird, obwohl dieses noch eine ausreichende Filterfunktion aufweist.
-
Eine Filtereinrichtung zum Reinigen von Wasser, das eine tatsächliche Erschöpfung eines Filterelementes berücksichtigt, ist in der
DE 10 2005 035 045 A1 gezeigt. Die Messung der Erschöpfung des Filterelementes basiert auf der TDS-Wert- bzw. Leitfähigkeitsmessung und erfordert hierfür eine entsprechend aufwändige Elektronik.
-
An beiden bekannten Filtereinrichtungen ist jedoch nachteilig, dass die Erschöpfungsmessung elektronisch erfolgt und somit zumindest eine Energiequelle wie eine Batterie erforderlich ist. Durch den Strombetrieb sind die Filtereinrichtungen jedoch aus sicherheitstechnischen Gründen in bestimmten Bereichen, wie beispielsweise im Badbereich in unmittelbare Nähe bzw. in einer Nasszelle, nicht geeignet bzw. können nur mit einem erheblichen vorrichtungstechnischen Aufwand zur Vermeidung einer Gefährdung verwendet werden.
-
-
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Filtereinrichtung zum Reinigen von Wasser zu schaffen, die die vorgenannten Nachteile beseitigt und eine schnelle und einfache Anzeige über den aktuellen Zustand des jeweiligen Filterelementes ermöglicht, sowie ein Verfahren zum Reinigen von Wasser zu schaffen, das ein Austauschen eines Filterelementes in Abhängigkeit von seiner Erschöpfung ermöglicht.
-
Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Filtereinrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1. Vorteilhafte Aus- und Weiterbildungen, welche einzeln oder in Kombination miteinander ersetzbar sind, sind Gegenstand der jeweils abhängigen Ansprüche.
-
Eine erfindungsgemäße Filtereinrichtung zum Reinigen von Wasser hat ein Filtergehäuse, ein Filterelement und ein Anzeigenelement zum Anzeigen einer Erschöpfung des Filterelementes. Erfindungsgemäß hat das Anzeigenelement eine äußere Indikatorfläche mit Farbindikatoren zum Anzeigen eines Farbumschlags der Indikatorfläche in Abhängigkeit von der Erschöpfung des Filterelementes.
-
Die Farbindikatoren ermöglichen eine schnelle und einfache Darstellung der tatsächlichen Erschöpfung des Filterelementes. Hierdurch wird verhindert, dass ein noch funktionsfähiges Filterelement ausgetauscht wird. Zudem ermöglichen die Farbindikatoren einen stromlosen Betrieb der Filtereinrichtung. Somit kann die Filtereinrichtung in kritischen Bereichen wie Badezimmern ohne einen besonderen vorrichtungstechnischen Aufwand zur Erfüllung bestimmter sicherheitstechnischer Auflagen installiert werden.
-
Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist die Indikatorfläche kunststoffbasiert und die Farbindikatoren sind pH-sensibel. Dieses Ausführungsbeispiel ist dazu geeignet, anhand des pH-Wert optisch anzeigen, ob das Filterelement erschöpft ist.
-
Die Indikatorfläche kann zwei Färbungen aufweisen, wobei die eine Färbung einen Ruhezustand und Erschöpfungszustand und die andere Färbung einen Reinigungszustand symbolisiert. Hierdurch kann bei fehlendem Farbumschlag bereits zu Beginn des Reinigungsvorgangs festgestellt werden, ob das Filterelement erschöpft ist oder ob es noch funktionsfähig ist.
-
Zum Anzeigen eines jeweiligen Erschöpfungsgrades des Filterelementes kann die Indikatorfläche zumindest eine Zwischenfärbung aufweisen. Die zumindest eine Zwischenfärbung bildet einen Erschöpfungsgrad ab und kann einen Hinweis auf einen bevorstehenden notwendigen Wechsel des Filterelementes geben, wodurch verhindert wird, dass ein Benutzer von der Erschöpfung des Filterelements überrascht wird. Bei einer Vielzahl von Zwischenfärbungen können so mehrere Erschöpfungsgrade optisch angezeigt werden.
-
Bei einem Ausführungsbeispiel ist das Anzeigenelement in einem zumindest abschnittsweise transparenten Behälter angeordnet, der lösbar an einem Auslaufstutzen des Filtergehäuses angebunden ist und vom auslaufseitigen Wasser durchströmt wird. Durch die Anordnung in dem Behälter ist das Anzeigenelement vor äußeren Einflüssen geschützt und die jeweilige Messung kann durch die äußeren Einflüsse nicht verfälscht werden. Durch die lösbare Anbindung des das Anzeigenelement aufnehmenden Behälters an das Filtergehäuse lässt sich zudem das Anzeigenelement an sich schnell austauschen, so dass das Anzeigenelement an wechselnde Filterbedingungen individuell angepasst werden kann.
-
Bei einem besonders kompakten anderen Ausführungsbeispiel ist der transparente Behälter in das Filtergehäuse integriert und bildet den Auslaufstutzen.
-
Bevorzugterweise ist das Anzeigenelement als ein Schwimmer ausgebildet, der frei beweglich in dem Behälter aufgenommen ist. Die Ausbildung des Anzeigenelementes als frei beweglichen Schwimmer ermöglicht eine kompakte Bauweise des Schwimmers, da trotz kleiner Außenmaße eine verhältnismäßig große Indikatorfläche realisiert werden kann, wenn sie sich diese bspw. vollumfänglich über den Außenumfang des Schwimmers erstreckt.
-
Bei einem alternativen Ausführungsbeispiel ist das Anzeigenelement örtlich getrennt von dem Filtergehäuse an einem Umgebungsabschnitt befestigbar. Hierdurch kann die Filtereinrichtung quasi versteckt und somit vor äußeren Einflüssen wie Spritzwasser geschützt werden. Die Anbringung des Anzeigenelementes hingegen kann bequem in Sichthöhe erfolgen.
-
Bei einer Variante des alternativen Ausführungsbeispiels hat das Anzeigenelement zumindest eine Klebefläche zur Anbindung an den Umgebungsabschnitt, die eine Befestigung des Anzeigenelementes an rauen Oberflächen ermöglicht. Bei einer anderen Variante hat das Anzeigenelement einen Saugfuß, der eine wiederholende Befestigung des Anzeigenelementes ermöglicht.
-
Die vorliegende Erfindung eignet sich insbesondere zur Bereitstellung einer Filtereinrichtung im häuslichen Gebrauch und dabei insbesondere in Bereichen, in denen ein stromloser Betrieb bevorzugt wird und entkalktes Wasser benötigt wird, wobei die Filtereinrichtung eine schnelle und einfache Anzeige des aktuellen Zustandes ihres zumindest einen Filterelementes ermöglicht, robust ist und einen geringen Serviceaufwand erfordert.
-
Sonstige vorteilhafte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung sind Gegenstand weiterer Unteransprüche.
-
Im Folgenden werden bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand schematischer Darstellungen näher erläutert. Es zeigen:
- 1 eine perspektivische Darstellung eines ersten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Filtereinrichtung,
- 2 ein Leitungsschema der Filtereinrichtung,
- 3 eine Darstellung eines zweiten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Filtereinrichtung.
-
Ein in 1 gezeigtes erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Filtereinrichtung 1 zum Reinigen von Wasser, insbesondere zum Entkalken von Wasser, hat ein Filtergehäuse 2, ein in dem Filtergehäuse 2 angeordnetes Filterelement 4 (s. 2) und ein Anzeigenelement 6 zum Anzeigen einer Erschöpfung des Filterelementes 4, das in einem von dem aus dem Filtergehäuse 2 austretenden Wasser durchströmten Behälter 8 angeordnet ist.
-
Gemäß 2 ist das Filterelement 4 in einem Leitungsabschnitt 10 angeordnet, der parallel zu einer Hauptleitung 12 innerhalb des Filtergehäuses 2 verläuft. Die Hauptleitung 12 erstreckt sich zwischen einem Zulaufstutzen 14 und einem Auslaufstutzen 16 des Filtergehäuses 2 und dient zum Führen eines Hauptstroms durch die Filtereinrichtung 1. Der somit als Nebenleitung ausgebildete Leitungsabschnitt 10 kann über die Betätigung eines Ventils 18 anstelle der Hauptleitung 12 zwischen den Zulaufstutzen 14 und den Auslaufstutzen 16 geschaltet werden, so dass die Hauptleitung 12 von dem Hauptstrom abgesperrt ist und dieser durch das Filterelement 4 strömt.
-
Das Ventil 18 ist in dem gezeigten Ausführungsbeispiel als ein manuell zu betätigendes 4/2-Wegeventil mit 4 Anschlüssen zur Integration in die Leitungen 10, 12 und mit zwei Schaltstellungen A, B ausgebildet. In der Schaltstellung A ist die Hauptleitung 12 aufgesteuert und die Nebenleitung 10 ist zugesteuert. In der Schaltstellung B ist die Hauptleitung 12 zugesteuert und die Nebenleitung 10 ist aufgesteuert. Die Filtereinrichtung 1 ermöglicht somit die abwechselnde Entnahme von ungereinigtem Rohwasser (Hauptleitung 12) oder von gereinigtem Filterwasser (Nebenleitung 10 mit Filterelement 4). Im Folgenden wird der Zustand der Filtereinrichtung 1, in dem der Hauptstrom durch die Hauptleitung 12 geführt wird, als Ruhezustand (Schaltstellung A) bezeichnet. Der Zustand, in dem der Hauptstrom durch die Nebenleitung 10 und somit durch das Filterelement geführt wird, wird als Reinigungszustand (Schaltstellung B) bezeichnet.
-
Das Anzeigenelement 6 hat gemäß 1 eine Kugelform und ist als ein frei beweglicher Schwimmer in dem Behälter 8 ausgebildet. Selbstverständlich sind auch andere Formen außer einer Kugelform vorstellbar. Prinzipiell kann das Anzeigenelement 6 gestalterisch an individuelle Kundenwünsche angepasst werden und beispielsweise auch eine Fischform haben. Es besteht aus einem Kunststoff bzw. einem Polymer mit einer außenumfangsseitigen Indikatorfläche 20.
-
Die Indikatorfläche 20 weist eine Vielzahl von nicht gezeigten pH-empfindlichen Farbindikatoren auf, die jeweils einen Farbumschlag der Indikatorfläche 20 bzw. des Anzeigenelementes 6 von einer Ursprungsfärbung in eine Betriebsfärbung ermöglichen. Die Ursprungsfärbung symbolisiert zum einen den Ruhezustand und zum anderen eine 100%ige bzw. nahezu totale Erschöpfung des Filterelements 4. Die Betriebsfärbung symbolisiert eine Erschöpfung des Filterelements 4 ≤ 100% und somit eine gegebene Funktionsfähigkeit. Zur Darstellung eines jeweiligen Erschöpfungsgrades des Filterelementes 4 ist es vorteilhaft, wenn Farbindikatoren zum Darstellen von Zwischenfärbungen vorgesehen sind, mittels denen ein bevorstehender Wechsel bzw. eine bevorstehende Erschöpfung des Filterelementes 4 angezeigt wird. PH-empfindlich im Sinne der Erfindung bedeutet, dass die Farbindikatoren auf eine pH-Wertänderung des Wassers reagieren. Ist zum Beispiel das Filterelement 4 ein Kalkfilter, wird beim Entkalken das im Wasser gelöste Kalziumhydrogencarbonat CaHCO3g in Kohlensäure H2CO3 <-> H2O + CO2 umgewandelt, wobei der Anteil der Kohlensäure im Wasser steigt und der pH-Wert des Filterwassers sinkt. Die Farbindikatoren registrieren den sinken pH-Wert und zeigen dies durch einen Farbumschlag der Indikatorfläche 20 von der Ursprungsfärbung in die Betriebsfärbung an. Wird danach die Indikatorfläche 20 mit nicht gefiltertem Wasser benetzt, so steigt wieder der pH-Wert auf seinen ursprünglichen Wert an und die Indikatorfläche 20 erfährt einen erneuten Farbumschlag, diesmal von seiner Betriebsfärbung zurück in seine Ursprungsfärbung.
-
Der Behälter 8 hat eine zylindrische Gestalt und ist mit einem stirnseitigen Anschlussbereich 22 auf den Auslaufstutzen 16 aufgeschraubt. Zum Anschluss einer Entnahmeleitung hat der Behälter 8 einen Auslassstutzen 24 mit beispielsweise einem Außengewindeabschnitt. Er hat zumindest eine transparente bzw. durchsichtige Umfangswandung 26 und besteht vorzugsweise aus einem Kunststoff, kann jedoch auch aus einem Glas gefertigt sein.
-
Im Folgenden wird ein bevorzugtes Verfahren erläutert: Bei einer beispielhaften Verwendung wird die Filtereinrichtung 1 zum Bereitstellen von entkalktem Wasser zur Reinigung bzw. zur Beseitigung von Kalkablagerungen an Fliesen, in Duschwannen, in Badewannen, in Waschbecken und drgl. im häuslichen Bereich eingesetzt.
-
Das Ventil 18 befindet sich in seiner Schaltstellung A und die Filtereinrichtung 1 ist somit im Ruhezustand. Der Hauptstrom strömt durch die Hauptleitung 12 und die Nebenleitung 10 ist zugesperrt. Das Filterelement 4 wird von dem in das Filtergehäuse 2 eintretende Wasser nicht durchströmt. Das Wasser tritt als Rohwasser ungefiltert aus dem Auslaufstutzen 16 in den Behälter 8 ein, umströmt das Anzeigenelement 6 und tritt über den Auslassstutzen 24 aus dem Behälter 8 aus. Die Indikatorfläche 20 wird mit dem Rohwasser benetzt und das Anzeigenelement 6 weist die Ursprungsfärbung auf.
-
Zum Reinigen bzw. Entkalken des Wassers wird das Ventil 18 in seine Schaltstellung B überführt und die Filtereinrichtung 1 geht in ihren Reinigungszustand über. Die Hauptleitung 12 wird abgesperrt und der Hauptstrom strömt über die Nebenleitung 10 durch das Filterelement 4. Das Filterelement 4 wandelt das gelöste Kalziumhydrogencarbonat CaHCO3 in Kohlensäure um, wodurch der Anteil der Kohlensäure im Filterwasser steigt und der pH-Wert des Filterwassers sinkt. Die Farbindikatoren registrieren den verminderten pH-Wert des Filterwassers und gehen aus der Ursprungsfärbung in die Betriebsfärbung über, so dass das Anzeigenelement 6 einen ersten Farbumschlag erfährt.
-
Nach dem Erhalt einer ausreichenden Menge an Filterwasser bzw. nach dem Abschluss der Reinigung wird die Filtereinrichtung 1 durch Bringung des Ventils 18 in seine Schaltstellung A wieder in seinen Ruhzustand überführt. Die Nebenleitung 10 ist wieder abgesperrt und der Hauptstrom wird wieder durch die nun aufgesteuerte Hauptleitung 12 geführt. Der Behälter 8 wird wieder mit Rohwasser durchströmt, das einen gegenüber dem Filterwasser erhöhten pH-Wert aufweist. Die Farbindikatoren nehmen die erneute Änderung des pH-Wertes wahr und das Anzeigenelement 6 erfährt einen zweiten Farbumschlag zurück in seine Ursprungsfärbung.
-
Befindet sich das Filtereinrichtung 1 im Reinigungszustand, d.h. das Ventil 18 befindet sich in seiner Schaltstellung B und die Nebenleitung 10 ist aufgesteuert, und ist das Filterelement 4 vollständig erschöpft, wird das gelöste Kalziumhydrogencarbonat nicht in Kohlensäure umgewandelt. Es erfolgt keine Reduzierung des pH-Wertes und das Filterwasser weist den gleichen pH-Wert wie das Rohwasser auf. Folglich werden die Farbindikatoren nicht aktiviert und das Anzeigenelement 6 verharrt in seiner Ursprungsfärbung Der Benutzer registriert den fehlenden Farbumschlag des Anzeigenelements 6 und ist über dessen 100%ige-Erschöpfung und die Notwendigkeit eines Austauschens des Filterelements 4 informiert. Insofern ist eine 100%ige Erschöpfungsfärbung identisch mit der Ursprungsfärbung.
-
Bei einem in 3 gezeigten alternativen Ausführungsbeispiel der Filtereinrichtung 1 ist das Anzeigenelement 6 nicht in einem an einem Filtergehäuse 2 angeordneten Behälter 8 aufgenommen, sondern als eigenständiges Element getrennt von dem Filtergehäuse 2 an einem Umgebungsabschnitt 28 befestigbar.
-
Das Anzeigenelement 6 ist als ein kunststoffbasierter Aufkleber ausgebildet, der eine als Sichtfläche ausgebildete Indikatorfläche 20 mit einer Vielzahl von pH-sensiblen Farbindikatoren zur Ermöglichung eines Farbumschlages sowie eine rückwärtige Klebefläche zur Anbindung des Anzeigenelementes 6 an den Umgebungsabschnitt 28 aufweist. Alternativ kann anstelle der Klebefläche rückwärtig jedoch auch ein Saugfuß zur Befestigung des Anzeigenelementes 6 an dem Umgebungsabschnitt 28 mittels Unterdruckbeaufschlagung vorgesehen sein.
-
Das Filtergehäuse 2 ist bevorzugterweise gegenüber dem ersten Ausführungsbeispiel nach 1 unverändert. Allerdings ermöglicht dieses Ausführungsbeispiel die Integration des in 2 gezeigten Leitungsschemas in bspw. eine geeignete Wandinstallation und kann somit ebenfalls von dem Filtergehäuse 2 örtlich getrennt ausgebildet sein, da das Filterwasser nicht mehr zwangsläufig über das Anzeigenelement 6 geführt wird. Das zweite Ausführungsbeispiel ermöglicht somit die alleinige Anordnung des Filterelements 4 in dem Filtergehäuse 2 und somit die ständige Schaltung des Filterelements 4 zwischen den Zulaufstutzen 16 und den Auslaufstutzen 24. Das Ventil 18 sowie die Hauptleitung 12 können dem Filtergehäuse 2 vorgeschaltet sein.
-
Der wesentliche Verfahrensunterscheid zum ersten Ausführungsbeispiel nach 1 besteht darin, dass das Filtergehäuse 2 durchströmende Wasser nicht automatisch über die Indikatorfläche 20 geführt wird. Die Indikatorfläche 20 muss jeweils bewusst zu Beginn einer Reinigung mit dem Filterwasser benetzt werden, um die Erschöpfung des Filterelementes 4 zu überprüfen.
-
Offenbart ist eine Filtereinrichtung zum Reinigen von Wasser, mit einem Filtergehäuse, einem Filterelement, und mit einem Anzeigenelement zum Anzeigen einer Erschöpfung des Filterelementes, wobei das Anzeigenelement eine äußere Indikatorfläche mit Farbindikatoren zum Anzeigen eines Farbumschlags der Indikatorfläche in Abhängigkeit von der Erschöpfung des Filterelementes aufweist, sowie ein Verfahren zum Reinigen von Wasser mit einer derartigen Vorrichtung, wobei bei Benetzung einer äußeren Indikatorfläche eines Anzeigenelementes mit durch ein Filterelement strömenden Wassers eine Erschöpfung des Filterelementes als ein Farbumschlag einer Indikatorfläche angezeigt wird.
-
Bezugszeichenliste
-
- 1
- Filtereinrichtung
- 2
- Filtergehäuse
- 4
- Filterelement
- 6
- Anzeigenelement
- 8
- Behälter
- 10
- Nebenleitung
- 12
- Hauptleitung
- 14
- Zulaufstutzen
- 16
- Auslaufstutzen
- 18
- Ventil
- 20
- Indikatorfläche
- 22
- Anschlussbereich
- 24
- Auslassstutzen
- 26
- Umfangswandung
- 28
- Umgebungsabschnitt
