DE102022110957A1

DE102022110957A1 - Filtereinsatz, Filtereinheit und Filtervorrichtung

Info

Publication number: DE102022110957A1
Application number: DE102022110957.7A
Authority: DE
Inventors: Matthias Albert; Waldemar Karsten
Original assignee: Vision Green Solutions GmbH
Current assignee: Vision Green Solutions GmbH
Priority date: 2022-05-04
Filing date: 2022-05-04
Publication date: 2023-11-09
Also published as: WO2023213484A1

Abstract

Filtereinsatz (112, 400) zur Reinigung und/oder Aufbereitung von Wasser, umfassend zumindest ein Bodenelement (122, 404) mit zumindest einer Durchgangsöffnung (124); zumindest ein Deckelelement (126, 404) mit zumindest einer Durchgangsöffnung (128); und zumindest eine zwischen dem zumindest einen Bodenelement (122, 404) und dem zumindest einen Deckelelement (126, 404) angeordnete und/oder eingeklemmte planar ausgeformte Filterlage (116, 402) aus einem elektroaktiven Filtermaterial, das ausgebildet ist, im Wasser enthaltene Stoffe durch Adsorption anzulagern, sowie Filtereinheit (114) zur Reinigung und/oder Aufbereitung von Wasser, umfassend zumindest zwei Filtereinsätze (112, 400), wobei die Filtereinsätze (112, 400), insbesondere im Wesentlichen in Strömungsrichtung des Wassers, hintereinander, insbesondere direkt benachbart, angeordnet sind, und Filtervorrichtung (100, 200, 300) zur Reinigung und/oder Aufbereitung von Wasser, umfassend zumindest einen Filtereinsatz (112, 400) oder zumindest eine Filtereinheit (114), wobei die Filtervorrichtung (100, 200, 300) ein Gehäuse (102, 202, 302) umfasst, in dem der zumindest eine Filtereinsatz (112, 400) oder die zumindest eine Filtereinheit (114) angeordnet und/oder fixiert ist.

Description

Die Erfindung betrifft einen Filtereinsatz zur Reinigung und/oder Aufbereitung von Wasser. Außerdem betrifft die Erfindung eine Filtereinheit sowie eine Filtervorrichtung zur Reinigung und/oder Aufbereitung von Wasser.
Aus dem Dokument DE 10 2014 101 187 A1 ist beispielsweise ein Filter zur Sterilisation von Wasser bekannt. Der Filter weist parallel zueinander und in einer Längsrichtung des Filters verlaufende Kanäle auf, die von einem elektroaktiven Material begrenzt werden. Das zu filtrierende Wasser strömt beim Betrieb des Filters in Längsrichtung jeweils vom Kanaleingang zum Kanalausgang durch die Kanäle ohne das elektroaktive Material zu durchströmen. Im Wasser enthaltende Mikroorganismen werden durch Elektroadsorption am elektroaktiven Material angelagert.
Der Einsatz von Filtervorrichtungen vor allem für die Behandlung von Oberflächenwässern für den mobilen Einsatz, in Privathaushalten sowie im mobilen Outdoor-Bereich wird bei der Trinkwasseraufbereitung immer wichtiger. Neben einer Trinkwasseraufbereitung mit geringem Druckverlust, um den Energieaufwand signifikant zu reduzieren, ist auch eine optimale und effiziente Aufbereitung und Reinigung des Wassers notwendig. Des Weiteren ist es wünschenswert mehrere Schadstoffgruppen mit einer einzigen Filtervorrichtungen zu entfernen oder zumindest deren Konzentration deutlich zu reduzieren. Ferner hat sich gezeigt, dass Bedarf an einer individuell, auf Kundenbedürfnisse ausgelegte, und nachträglich veränderbaren Wasseraufbereitung besteht.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen eingangs genannten Filtereinsatz strukturell und/oder funktionell zu verbessern. Außerdem liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine eingangs genannte Filtereinheit strukturell und/oder funktionell zu verbessern. Ferner liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine eingangs genannte Filtervorrichtung strukturell und/oder funktionell zu verbessern.
Die Aufgabe wird gelöst mit einem Filtereinsatz mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Außerdem wird die Aufgabe gelöst mit einem Filtereinheit mit den Merkmalen des Anspruchs 21. Ferner wird die Aufgabe gelöst mit einer Filtervorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 27. Vorteilhafte Ausführungen und/oder Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche.
Ein Aspekt betrifft ein Filtereinsatz zur Reinigung und/oder Aufbereitung von Wasser, beispielsweise Oberflächenwässer und/oder Trinkwasser. Unter der Reinigung und/oder Aufbereitung kann auch eine Desinfektion, Sterilisation oder Entfernung von anorganischen und/oder organischen Stoffen und/oder Verunreinigungen verstanden werden.
Der Filtereinsatz kann zumindest ein Bodenelement mit zumindest einer Durchgangsöffnung aufweisen. Der Filtereinsatz kann zumindest ein Deckelelement mit zumindest einer Durchgangsöffnung aufweisen. Der Filtereinsatz kann zumindest eine Filterlage aufweisen. Die Filterlage kann zwischen dem zumindest einen Bodenelement und dem zumindest einen Deckelelement angeordnet und/oder eingeklemmt sein. Die Filterlage kann planar und/oder flach bzw. eben ausgeformt sein. Die Filterlage kann im Wesentlichen wie ein, beispielsweise flaches, Blatt ausgebildet sein. Die Filterlage kann, beispielsweise im Querschnitt, im Wesentlichen rechteckig ausgeformt sein. Die Filterlage kann, beispielsweise im Querschnitt, im Wesentlichen kreisförmig, kreissegmentartig oder C-förmig ausgeformt sein. Beispielsweise kann die flache / planare Filterlage zu einem Kreis oder Halbkreis bzw. Kreissegment geformt sein oder werden. Zwei Enden und/oder Stirnabschnitte der Filterlage können sich zumindest abschnittsweise, beispielsweise in Umfangsrichtung, überlappen. Die Filterlage kann zumindest eine planare und/oder flache bzw. ebene Fläche, wie Oberfläche, definieren bzw. aufweisen. Die Filterlage kann zumindest eine glatte Oberfläche aufweisen. Die Filterlage kann zwei zueinander im Wesentlichen parallele Flächen, wie Oberflächen, aufweisen und/oder definieren. Die beiden zueinander im Wesentlichen parallelen Flächen, wie Oberflächen, können flach und/oder planar ausgebildet sein. Die Filterlage kann zwei zueinander im Wesentlichen konzentrische Flächen, wie Oberflächen, aufweisen und/oder definieren. Die zwei zueinander im Wesentlichen konzentrischen Flächen, wie Oberflächen, können, insbesondere durchgehend, glatt ausgebildet sein. Die Flächen, wie Oberflächen, der Filterlage können sich jeweils in einer Ebene über die gesamte Filterlage erstecken und/oder jeweils eine vollständige Seite der Filterlage definieren und/oder bilden. Die Filterlage kann so ausgebildet sein, dass das Wasser durch die Flächen, wie Oberflächen, der Filterlage hindurchströmen kann. Die Filterlage kann aus einem elektroaktiven Filtermaterial hergestellt sein oder dieses umfassen. Die Filterlage und/oder das Filtermaterial kann ausgebildet sein, im Wasser enthaltene Stoffe durch Adsorption, also adsorptiv, anzulagern. Die Filterlage und/oder das Filtermaterial kann ausgebildet sein, im Wasser enthaltene Stoffe zu entfernen oder zu reduzieren.
Die Filterlage und/oder das Filtermaterial kann ausgebildet sein, im Wasser enthaltene Schadstoffe und/oder anorganische Stoffe und/oder organische Stoffe und/oder Mikroorganismen durch Adsorption, also adsorptiv, anzulagern und/oder zu entfernen oder zu reduzieren. Die Schadstoffe können Hormonrückstände oder Keime sein. Die Schadstoffe können ubiquitär vorkommende Keime sein. Die Schadstoffe können pathogene Keime, wie z. B. Legionella pneumophila, Pseudomonas aeruginosa oder Escherichia coli Stämme sein. Die Filterlage und/oder das Filtermaterial kann ausgebildet sein, im Wasser enthaltene Hormone und/oder enthaltenes Nitrat und/oder enthaltene Schwermetalle durch Adsorption anzulagern und/oder zu entfernen oder zu reduzieren. Die Filterlage und/oder das Filtermaterial kann zur Hormonreduktion und/oder Entfernung von Nitrat oder Schwermetallen und/oder zur Eliminierung von störenden Wassereigenschaften, wie z.B. Geruch, ausgebildet sein.
Die Filterlage und/oder das Filtermaterial kann ausgebildet sein, die im Wasser enthaltene Stoffe durch Elektroadsorption, wie z. B. Van-der-Waals-Wechselwirkung, und/oder chemische Adsorption, wie Chemisorption, anzulagern und/oder somit aus dem zu behandelnden Wasser zu entfernen und/oder zu reduzieren. Die Filterlage und/oder das Filtermaterial kann eine elektroaktive Eigenschaft aufweisen. Die Elektroadsorption kann durch die elektroaktive Eigenschaft der Filterlage und/oder des Filtermaterials ermöglicht bzw. ausgebildet sein. Die Filterlage und/oder das Filtermaterial kann in Kontakt mit Wasser ein elektrochemisches Potenzial, wie Zeta-Potential, ausbilden. Die Filterlage und/oder das Filtermaterial kann eine Struktur, wie Oberflächenstruktur, aufweisen, welche in Kontakt mit Wasser ein elektrochemisches Potenzial, wie Zeta-Potential, ausbildet. Die Struktur, wie Oberflächenstruktur, der Filterlage und/oder des Filtermaterials kann beim Herstellungsprozess selbst oder nachträglich erzeugt oder aufgebracht werden, beispielsweise durch eine Beschichtung. Die Filterlage und/oder das Filtermaterial kann eine Beschichtung, wie Oberflächenbeschichtung, aufweisen, welche in Kontakt mit Wasser ein elektrochemisches Potenzial, wie Zeta-Potential, ausbildet. Die Beschichtung, wie Oberflächenbeschichtung, der Filterlage und/oder des Filtermaterials kann beim Herstellungsprozess selbst oder nachträglich erzeugt oder aufgebracht werden.
Die zumindest eine Filterlage und/oder das Filtermaterial kann austauschbar sein bzw. austauschbar angeordnet sein. Der Filtereinsatz kann austauschbar ausgebildet sein. Der Filtereinsatz kann modular ausgebildet sein.
Der Filtereinsatz kann so ausgebildet sein, dass das Wasser durch die zumindest eine Filterlage hindurchströmt. Die Filterlage und/oder das Filtermaterial kann durchströmbar ausgebildet sein. Das zumindest eine Bodenelement kann die Strömungseingangsseite sein bzw. definieren. Das zumindest eine Deckelelement kann die Strömungsausgangsseite sein bzw. definieren.
Das zumindest eine Bodenelement kann mehrere Durchgangsöffnungen und/oder eine Gitterstruktur aufweisen und/oder ausbilden. Das zumindest eine Deckelelement kann mehrere Durchgangsöffnungen und/oder eine Gitterstruktur aufweisen und/oder ausbilden. Die Gitterstruktur kann die mehreren Durchgangsöffnungen aufweisen bzw. ausbilden. Die Gitterstruktur kann mehrere die Durchgangsöffnungen begrenzende Streben aufweisen. Die Durchgangsöffnungen des zumindest einen Bodenelements und die Durchgangsöffnungen des zumindest einen Deckelelements können, beispielsweise im Wesentlichen in Strömungsrichtung des Wassers, hintereinander und/oder koaxial angeordnet sein. Jede Durchgangsöffnung des zumindest einen Bodenelements kann einer Durchgangsöffnung des zumindest einen Deckelelements zugeordnet sein. Die Durchgangsöffnungen des zumindest einen Bodenelements und die Durchgangsöffnungen des zumindest einen Deckelelements können so angeordnet sein, dass das Wasser im Wesentlichen ungehindert durchströmen kann. Die Durchgangsöffnungen des zumindest einen Bodenelements und die Durchgangsöffnungen des zumindest einen Deckelelements können jeweils eine gemeinsame Achse, wie Symmetrieachse, aufweisen. Die Durchgangsöffnungen können quadratisch, rechteckig, rund, wie kreisrund oder elliptisch, oder als Langloch ausgebildet sein.
Die wenigstens eine Filterlage kann, beispielsweise im Wesentlichen in Strömungsrichtung des Wassers, zwischen dem zumindest einen Bodenelement und dem zumindest einen Deckelelement, beispielsweise im Bereich der Durchgangsöffnungen, angeordnet und/oder eingeklemmt sein. Die wenigstens eine Filterlage kann, beispielsweise im Wesentlichen in Strömungsrichtung des Wassers, zwischen der Gitterstruktur des zumindest einen Bodenelements und der Gitterstruktur des zumindest einen Deckelelements angeordnet und/oder eingeklemmt sein.
Das zumindest eine Bodenelement und das zumindest eine Deckelelement können miteinander verbunden, beispielsweise verpresst, verrastet, verschraubt, vernietet oder geclipst, sein. Das zumindest eine Bodenelement und das zumindest eine Deckelelement können miteinander, insbesondere beschädigungsfrei, lösbar verbunden sein.
Das zumindest eine Bodenelement und das zumindest eine Deckelelement können miteinander kraftschlüssig oder stoffschlüssig verbunden sein. Das zumindest eine Bodenelement und das zumindest eine Deckelelement können miteinander, zumindest abschnittsweise, verklebt, verschmolzen oder verschweißt, beispielsweise ultraschallverschweißt, sein. Die wenigstens eine Filterlage kann zwischen dem zumindest einen Bodenelement und dem zumindest einen Deckelelement, beispielsweise klebstofffrei, eingeklemmt oder verpresst / eingepresst sein. Alternativ können die wenigstens eine Filterlage, das zumindest eine Bodenelement und das zumindest eine Deckelelement miteinander stoffschlüssig verbunden, beispielsweise verklebt, verschmolzen oder verschweißt, sein.
Das zumindest eine Bodenelement und/oder das zumindest eine Deckelelement kann wenigstens ein Halteabschnitt, wie Klemmabschnitt und/oder Rastnase, aufweisen. Der wenigstens eine Halteabschnitt kann dazu ausgebildet sein, das zumindest eine Deckelelement an dem zumindest einen Bodenelement, beispielsweise verliersicher, zu halten und/oder zu fixieren.
Der Filtereinsatz und/oder das zumindest eine Bodenelement und/oder das zumindest eine Deckelelement kann im Wesentlichen schalenförmig und/oder kassettenförmig und/oder rahmenförmig und/oder plattenförmig oder zylindrisch, wie hohlzylinderförmig, ausgebildet sein. Der Filtereinsatz und/oder das zumindest eine Bodenelement und/oder das zumindest eine Deckelelement kann im Wesentlichen kreiszylinderförmig sein. Der Filtereinsatz und/oder das zumindest eine Bodenelement und/oder das zumindest eine Deckelelement kann, beispielsweise im Querschnitt, im Wesentlichen kreisförmig, kreissegmentartig oder C-förmig ausgebildet sein. Der Filtereinsatz und/oder das zumindest eine Bodenelement und/oder das zumindest eine Deckelelement kann einteilig oder mehrteilig, beispielsweise zweiteilig, ausgebildet sein.
Beispielsweise kann das zumindest eine Bodenelement zwei oder mehr Bodenelementteile aufweisen. Die Bodenelementteile können miteinander, beispielsweise scharnierartig, verbunden sein. Die Bodenelementteile können über ein Scharnierelement oder Scharnierabschnitt miteinander verbunden sein. Die Bodenelementteile können im Wesentlichen schalenförmig und/oder, beispielsweise im Querschnitt, im Wesentlichen kreissegmentartig oder C-förmig ausgebildet sein. Die Bodenelementteile können im Wesentlichen in Umfangsrichtung schwenkbar ausgebildet sein. Die Bodenelementteile können in einem geschlossenen Zustand im Querschnitt im Wesentlichen eine Kreisform und/oder in einem geöffneten Zustand im Querschnitt im Wesentlichen zwei verbundene Halbschalen bilden.
Beispielsweise kann das zumindest eine Deckelelement zwei oder mehr Deckelelementteile aufweisen. Die Deckelelementteile können miteinander, beispielsweise scharnierartig, verbunden sein. Die Deckelelementteile können über ein Scharnierelement oder Scharnierabschnitt miteinander verbunden sein. Die Deckelelementteile können im Wesentlichen schalenförmig und/oder, beispielsweise im Querschnitt, im Wesentlichen kreissegmentartig oder C-förmig ausgebildet sein. Die Deckelelementteile können im Wesentlichen in Umfangsrichtung schwenkbar ausgebildet sein. Die Deckelelementteile können in einem geschlossenen Zustand im Querschnitt im Wesentlichen eine Kreisform und/oder in einem geöffneten Zustand im Querschnitt im Wesentlichen zwei verbundene Halbschalen bilden.
Der Filtereinsatz kann als eine Kassette ausgebildet sein. Der Filtereinsatz kann in eine Filtervorrichtung einführbar ausgebildet sein. Die zumindest eine Filterlage kann im Wesentlichen parallel zum zumindest einen Bodenelement und/oder zum zumindest einen Deckelelement angeordnet und/oder ausgebildet sein.
Der Filtereinsatz kann zumindest ein Dichtelement, beispielsweise O-Ring, Dichtschnur oder Dichtlippe, aufweisen. Der Filtereinsatz kann zumindest eine Dichtstruktur aufweisen. Die wenigstens eine Dichtstruktur kann zahnförmig oder rillenförmig ausgebildet sein. Das zumindest eine Dichtelement und/oder die zumindest eine Dichtstruktur kann zwischen dem zumindest einen Bodenelement und dem zumindest einen Deckelelement wirksam angeordnet sein. Das zumindest eine Dichtelement und/oder die zumindest eine Dichtstruktur kann ein umlaufendes Dichtelement oder eine umlaufende Dichtstruktur sein. Das zumindest eine Dichtelement und/oder die zumindest eine Dichtstruktur kann an dem zumindest einen Bodenelement und/oder an dem zumindest einen Deckelelement umlaufend angeordnet sein.
Das zumindest einen Bodenelement und/oder das zumindest eine Deckelelement kann/können wenigstens ein Positionierelement, beispielsweise Pin oder Nase, zum Positionieren und/oder Ausrichten des zumindest einen Deckelelements bzw. Bodenelements aufweisen. Das zumindest einen Bodenelement und/oder das zumindest eine Deckelelement kann/können wenigstens eine zum wenigstens einen Positionierelement komplementär ausgebildete Positionierausnehmung aufweisen. In die wenigstens eine Positionierausnehmung kann das wenigstens eine Positionierelement eingreifen. Die zumindest eine Filterlage kann wenigstens eine zum wenigstens einen Positionierelement komplementär ausgebildete Positionierausnehmung aufweisen, durch die das wenigstens eine Positionierelement hindurchragen kann.
Der Filtereinsatz kann mehrere Deckelelemente, mehrere Bodenelemente und mehrere Filterlagen aufweisen. Dabei kann das Deckelelement der vorangegangen bzw. stromaufwärtigen Filterlage das Bodenelement der nachfolgenden bzw. stromabwärtigen Filterlage sein. Auf diese Weise können hintereinander mehrere Filterlagen angeordnet sein, die insbesondere mittels des jeweiligen Boden- bzw. Deckelelements fixiert sind.
Das zumindest eine Bodenelement und das zumindest eine Deckelelement bzw. die mehreren Deckelelemente und die mehreren Bodenelemente können mittels zumindest eines Fixierelements zueinander fixiert und/oder gehalten und/oder miteinander verklemmt sein. Beispielsweise kann an zwei gegenüberliegenden Stirnseiten, insbesondere des Filtereinsatzes, jeweils ein Fixierelement angeordnet sein. Das zumindest eine Fixierelement kann kreisförmig und/oder ringförmig ausgebildet sein. Das zumindest eine Fixierelement kann einen Aufnahmebereich zum Aufnehmen eines Abschnitts, wie Stirnabschnitts, des zumindest einen Bodenelements und des zumindest einen Deckelelements aufweisen. Der Aufnahmebereich kann als Nut, wie Ringnut, ausgebildet sein.
Das zumindest eine Bodenelement und das zumindest eine Deckelelement können mit dem zumindest einen Fixierelement verbunden, beispielsweise verpresst, verrastet, verschraubt, vernietet oder geclipst, sein. Das zumindest eine Fixierelement und das zumindest eine Bodenelement und das zumindest eine Deckelelement können miteinander, insbesondere beschädigungsfrei, lösbar verbunden sein. Das zumindest eine Bodenelement und das zumindest eine Deckelelement können mit dem zumindest einen Fixierelement kraftschlüssig oder stoffschlüssig verbunden sein. Das zumindest eine Bodenelement und das zumindest eine Deckelelement können mit dem zumindest einen Fixierelement, zumindest abschnittsweise, verklebt, verschmolzen oder verschweißt, beispielsweise ultraschallverschweißt, sein.
Das elektroaktive Filtermaterial der zumindest einen Filterlage kann eine elektroaktive Eigenschaft und/oder zumindest abschnittsweise einen elektroaktiven Abschnitt / Bereich aufweisen. Das elektroaktive Filtermaterial der zumindest einen Filterlage kann ein mit einer elektroaktiven Substanz oder Schicht ausgebildetes Trägermaterial sein oder umfassen. Der elektroaktive Abschnitt / Bereich bzw. die Substanz oder Schicht kann in Kontakt mit Wasser ein elektrochemisches Potenzial, wie Zeta-Potential, ausbilden. Das Trägermaterial kann mit einer elektroaktiven Substanz oder Schicht beschichtet sein. Das Trägermaterial kann planar und/oder eben bzw. flach ausgeformt sein. Das Trägermaterial kann, beispielsweise im Querschnitt, im Wesentlichen kreisförmig, kreissegmentartig oder C-förmig ausgeformt sein. Das Trägermaterial kann ein Filz, Gewebe, Gewirke, Vlies und/oder Fasern oder eine Mischung davon aufweisen oder daraus bestehen bzw. hergestellt sein. Die Fasern können Kunststofffasern, wie Polymerfasern, Kohlefasern und/oder Glasfasern oder eine Mischung davon sein. Der Filz, das Gewebe, das Gewirke und/oder das Vlies kann aus den Fasern hergestellt sein. Das Trägermaterial kann ein keramisches oder metallisches Trägersubstrat sein. Das Trägermaterial kann eine Trägermembran, beispielsweise aus Kunststoffmaterial oder Kautschukmaterial oder Gummimaterial, sein. Das Trägermaterial kann porös und/oder wasserdurchlässig sein. Das Trägersubstrat kann porös und/oder wasserdurchlässig sein. Die Trägermembran kann porös und/oder wasserdurchlässig sein.
Ein weiterer Aspekt betrifft eine Filtereinheit zur Reinigung und/oder Aufbereitung von Wasser. Die Filtereinheit kann zumindest einen Filtereinsatz aufweisen. Die Filtereinheit kann mehrere, beispielsweise zwei, drei, vier oder mehr, Filtereinsätze aufweisen. Die Filtereinheit kann beispielsweise zumindest zwei Filtereinsätze aufweisen. Der zumindest eine Filtereinsatz oder die mehreren bzw. zumindest zwei Filtereinsätze kann/können wie vorstehend und/oder nachfolgend beschrieben ausgebildet sein.
Die Filtereinsätze der Filtereinheit können, insbesondere im Wesentlichen in Strömungsrichtung des Wassers, hintereinander, insbesondere direkt benachbart, angeordnet sein. Die Filtereinsätze können im Wesentlichen zueinander spiegelverkehrt und/oder parallel oder konzentrisch angeordnet sein.
Zwischen dem zumindest einen Bodenelement des einen Filtereinsatzes und dem zumindest einen Bodenelement des zumindest einen anderen Filtereinsatzes kann wenigstens ein Dichtelement und/oder wenigstens eine Dichtstruktur wirksam angeordnet sein. Zwischen dem zumindest einen Deckelelement des einen Filtereinsatzes und dem zumindest einen Deckelelement des zumindest einen anderen Filtereinsatzes kann wenigstens ein Dichtelement und/oder wenigstens eine Dichtstruktur wirksam angeordnet sein. Zwischen dem zumindest einen Bodenelement des einen Filtereinsatzes und dem zumindest einen Deckelelement des zumindest einen anderen Filtereinsatzes kann wenigstens ein Dichtelement und/oder wenigstens eine Dichtstruktur wirksam angeordnet sein. Das wenigstens eine Dichtelement kann beispielsweise ein O-Ring, eine Dichtschnur oder eine Dichtlippe sein. Die wenigstens eine Dichtstruktur kann zahnförmig oder rillenförmig ausgebildet sein. Das wenigstens eine Dichtelement und/oder die wenigstens eine Dichtstruktur kann ein umlaufendes Dichtelement oder eine umlaufende Dichtstruktur sein. Das zumindest eine Dichtelement und/oder die zumindest eine Dichtstruktur kann an dem zumindest einen Bodenelement und/oder an dem zumindest einen Deckelelement umlaufend angeordnet sein. Beispielsweise kann an dem zumindest einen Bodenelement und an dem zumindest einen Deckelelement jeweils zumindest ein Dichtelement und/oder zumindest eine Dichtstruktur umlaufend angeordnet sein.
Die Filtereinsätze der Filtereinheit können miteinander verbunden, beispielsweise verpresst, verrastet, verschraubt, vernietet oder zusammengeclipst, sein. Die Filtereinsätze der Filtereinheit können miteinander, insbesondere beschädigungsfrei, lösbar verbunden sein. Die Filtereinheit kann zumindest ein Halteelement aufweisen. Das zumindest eine Halteelement kann eine Halteklammer sein. Das zumindest eine Halteelement kann dazu ausgebildet sein, zumindest zwei Filtereinsätze miteinander lösbar zu verbinden und/oder gegeneinander zu fixieren.
Die Filtereinheit kann im Wesentlichen kassettenförmig oder zylinderförmig ausgebildet sein. Die Filtereinheit kann im Wesentlichen schalenförmig und/oder rahmenförmig und/oder plattenförmig oder zylindrisch, wie hohlzylinderförmig, ausgebildet sein. Die Filtereinheit kann, beispielsweise im Querschnitt, im Wesentlichen kreisförmig, kreissegmentartig oder C-förmig ausgebildet sein. Die Filtereinheit kann als eine Kassette ausgebildet sein. Die Filtereinheit kann in eine Filtervorrichtung einführbar ausgebildet sein. Die Filtereinheit kann austauschbar ausgebildet sein. Die Filtereinheit kann modular ausgebildet sein. Die Filtereinheit kann so ausgebildet sein, dass das Wasser durch die Filtereinsätze hindurchströmt. Die Filtereinheit kann durchströmbar ausgebildet sein. Die Filtereinheit kann eine Strömungseingangsseite aufweisen. Die Filtereinheit kann eine Strömungsausgangsseite aufweisen. Ein Filtereinsatz der Filtereinheit kann die Strömungseingangsseite definieren und/oder dieser zugeordnet sein. Ein anderer Filtereinsatz der Filtereinheit kann die Strömungsausgangsseite definieren und/oder dieser zugeordnet sein.
Ein weiterer Aspekt betrifft eine Filtervorrichtung zur Reinigung und/oder Aufbereitung von Wasser. Die Filtervorrichtung kann eine Wasseraufbereitungsvorrichtung sein. Die Filtervorrichtung kann zumindest einen Filtereinsatz aufweisen. Die Filtervorrichtung kann mehrere, beispielsweise zwei, drei, vier oder mehr, Filtereinsätze aufweisen. Der zumindest eine Filtereinsatz oder die mehreren Filtereinsätze kann/können wie vorstehend und/oder nachfolgend beschrieben ausgebildet sein. Die Filtervorrichtung kann zumindest eine Filtereinheit aufweisen. Die Filtervorrichtung kann mehrere, beispielsweise zwei, drei, vier oder mehr, Filtereinheiten aufweisen. Die zumindest eine Filtereinheit oder die mehreren Filtereinheiten kann/können wie vorstehend und/oder nachfolgend beschrieben ausgebildet sein.
Die Filtervorrichtung kann ein Gehäuse umfassen. In dem Gehäuse kann der zumindest eine Filtereinsatz oder die zumindest eine Filtereinheit angeordnet und/oder fixiert sein. In dem Gehäuse können die mehreren Filtereinsätze oder die mehreren Filtereinheiten angeordnet und/oder fixiert sein. Der zumindest einen Filtereinsatz bzw. die mehreren Filtereinsätze oder die zumindest eine Filtereinheit bzw. die mehreren Filtereinheiten können, insbesondere in der Filtervorrichtung bzw. im Gehäuse, austauschbar angeordnet und/oder fixiert sein.
Die Filtervorrichtung kann zumindest einen Rohwasserzulauf aufweisen. Der zumindest eine Rohwasserzulauf kann zum Zuführen bzw. Zuleiten von zu reinigendem und/oder aufzubereitendem Wasser dienen und/oder ausgebildet sein. Die Filtervorrichtung kann zumindest einen Wasserauslauf aufweisen. Der zumindest eine Wasserauslauf kann zur Ableitung des gereinigten und/oder aufbereiteten Wassers dienen und/oder ausgebildet sein. Der zumindest einen Rohwasserzulauf und der zumindest eine Wasserauslauf können an gegenüberliegenden Seiten des Gehäuses vorgesehen sein. Der zumindest einen Rohwasserzulauf und der zumindest eine Wasserauslauf können im Wesentlichen diagonal gegenüber angeordnet sein. Beispielsweise kann an einer Seite des Gehäuses ein Rohwasserzulauf und an einer anderen, insbesondere gegenüberliegenden Seite, zwei Wasserausläufe angeordnet sein. Der Rohwasserzulauf kann an einer Oberseite oder Unterseite des Gehäuses angeordnet sein. Der Rohwasserzulauf kann, beispielsweise mittig, an einer Seite des Gehäuses angeordnet sein. Die beiden Wasserausläufe können an einer Oberseite oder Unterseite des Gehäuses angeordnet sein. Ein Wasserauslauf kann an der Oberseite des Gehäuses angeordnet sein. Ein weiterer Wasserauslauf kann an der Unterseite des Gehäuses angeordnet sein.
Die Filtereinsätze oder Filtereinheiten können, beispielsweise im Wesentlichen in Strömungsrichtung des Wassers, funktional hintereinander oder funktional nebeneinander angeordnet sein, insbesondere derart, dass diese bzw. dessen Filterlagen mit Wasser, beispielsweise gleichzeitig, durchströmt werden. Die Filtereinsätze oder die Filtereinheiten können zueinander im Wesentlichen parallel oder konzentrisch angeordnet sein. Die Filtereinsätze oder Filtereinheiten können direkt benachbart zueinander oder voneinander beanstandet angeordnet sein.
Zumindest zwischen zwei Filtereinsätzen oder zwei Filtereinheiten kann ein Kanal ausgebildet sein. Der Kanal kann mit dem zumindest einem Rohwasserzulauf oder mit dem zumindest einen Wasserauslauf verbunden sein.
Die Filtervorrichtung kann eine Einrichtung, wie Sensoreinrichtung, aufweisen. Die Einrichtung bzw. Sensoreinrichtung kann zumindest einen Sensor und/oder eine Auswerteeinheit und/oder eine Steuereinheit aufweisen. Die Auswerteeinheit und/oder die Steuereinheit kann/können einen Prozessor und/oder einen Speicher aufweisen. Die Einrichtung bzw. Sensoreinrichtung und/oder dessen Auswerteeinheit kann ausgebildet sein, eine Erschöpfung der Adsorptionskapazität zu ermitteln und/oder eine Durchflussmenge zu erfassen und/oder einen notwendigen Wechsel eines Filtereinsatzes oder einer Filtereinheit zu ermitteln. Die Einrichtung bzw. Sensoreinrichtung und/oder dessen Auswerteeinheit kann ausgebildet sein, einen Druck, wie Wasserdruck, eine Menge, wie Wassermenge, eine Konzentration eines Stoffes, eine Zeit und/oder ein Zeitintervall zu ermitteln und/oder zu erfassen. Die Einrichtung bzw. Sensoreinrichtung und/oder dessen Auswerteeinheit kann ausgebildet sein, einen notwendigen Wechsel eines Filtereinsatzes oder einer Filtereinheit basierend auf dem Druck, wie Wasserdruck, der Menge, wie Wassermenge, der Konzentration eines Stoffes, der Zeit und/oder dem Zeitintervall zu ermitteln. Die Einrichtung bzw. Sensoreinrichtung und/oder dessen Steuereinheit kann ausgebildet sein, ein Steuersignal auszugeben.
Die Filtervorrichtung kann eine Einrichtung, wie Signaleinrichtung, aufweisen. Die Einrichtung bzw. Signaleinrichtung kann ausgebildet sein, ein Signal, wie Lichtsignal, elektrisches Signal und/oder akustisches Signal, auszugeben. Die Einrichtung bzw. Signaleinrichtung kann hierfür eine Steuereinheit, eine Lampe und/oder einen Lautsprecher aufweisen. Die Einrichtung bzw. Signaleinrichtung kann ausgebildet sein, das Signal basierend auf dem Steuersignal der Sensoreinrichtung bzw. dessen Steuereinheit auszugeben. Die Steuereinheit kann einen Prozessor und/oder einen Speicher aufweisen.
Zusammenfassend und mit anderen Worten dargestellt ergibt sich somit durch die Erfindung unter anderem eine Wasseraufbereitungseinheit, wie Filtervorrichtung, mit zumindest einen oder mehreren Adsorbern. Die Wasseraufbereitungseinheit kann eine modular aufgebaute Einheit, insbesondere zur Verminderung von mehreren Schadstoffgruppen, wie z. B. Hormonrückständen oder Keimen, sein. Der Einsatz der Wasseraufbereitungseinheit kann vor allem für die Behandlung von Oberflächenwässern für den mobilen Einsatz, in Privathaushalten sowie im mobilen Outdoor-Bereich vorgesehen sein. Die Wasseraufbereitungseinheit kann stromsparende Komponenten aufweisen. Dadurch kann ein Einsatz in entlegenen Orten ermöglicht werden. Neben den ubiquitär vorkommenden Keimen können mit der Wasseraufbereitungseinheit auch pathogene Keime, wie z. B. Legionella pneumophila, Pseudomonas aeruginosa oder einige Escherichia coli Stämme, reduziert werden. Zusätzlich dazu oder alternativ können weitere Adsorptionsstrategien/eigenschaften zur Hormonreduktion und/oder Entfernung von Nitrat oder Schwermetallen sowie die Eliminierung weniger bedenkliche, aber störende Wassereigenschaften, wie z.B. Geruchsbeeinträchtigung aufgrund einer notwendigen Chlorung des Wasserversorgers, integriert sein. Diese Eigenschaften können auf der Funktionalisierung eines speziellen Filtermaterials, wie Vliesmaterials, basieren und/oder dessen Integration in eine Aufbereitungseinheit. Im Gegensatz zur Ultrafiltration kann dieses Material eine Trinkwasseraufbereitung mit geringem Druckverlust ermöglichen, sodass ein deutlich geringerer Energieaufwand nötig ist. Im Gegensatz zu einem reinen Aktivkohleblockfilter können die Stoffe, wie Keime, vor Kontakt mit der Aktivkohle durch Adsorption zurückgehalten werden. Damit kann einer Verstoffwechselung der Aktivkohle durch die Stoffe, wie Mikroorganismen, und ein Wachstum auf der Aktivkohle verhindert werden. Der Retentionseffekt auf die zurückzuhaltenden Stoffe, wie Mikroorganismen, kann aus deren Oberflächenladung, der sogenannten Van-der-Waals-Kräfte, resultieren bzw. basieren, welche die Stoffe, wie Keime, sicher an die Adsorberoberfläche binden. Diese Kräfte können durch materialspezifische Eigenschaften des Filtermaterials, wie Adsorbers, insbesondere dauerhaft, induziert werden. Die chemischen Wasserinhaltsstoffe können durch Ausbildung einer chemischen Bindung, der sog. Chemisorption, an die funktionalisierte Oberfläche des Filtermaterials gebunden werden. Der modulare Aufbau der Wasseraufbereitungseinheit oder Adsorbers kann eine individuelle, auf Kundenbedürfnisse ausgelegte, Wasseraufbereitung ermöglichen. Diese kann auch nachträglich durch den Kunden angepasst werden. Durch die Integration eines Überwachungskonzeptes kann die Wasseraufbereitungseinheit darüber hinaus durch den Kunden selbst überwacht und/oder wenn erforderlich einzelne Module, wie Filtereinsätze oder Filtereinheiten, nach Erreichen Ihrer jeweiligen Lebensdauer einzeln getauscht werden.
Das Verfahren der Adsorption kann eine physikalische Aufbereitung darstellen. Die zu entfernenden Substanzen können auf dem Filtermaterial, wie Adsorptionsmaterial, zurückgehalten werden und/oder aus dem zu behandelnden Wasser entfernt werden. Es müssen, im Gegensatz zur chemischen Aufbereitung, keine zusätzlichen Substanzen zugegeben werden, wodurch die Wasserqualität beeinträchtigt werden könnte. Die Entfernung von störenden Substanzen kann ohne Nebenwirkungen von zugesetzten Substanzen erfolgen.
Mit der Erfindung kann unter anderem eine Entfernung von Schwermetallen, Nitrat, Hormonrückständen und/oder Keimen aus dem Trinkwasser ermöglicht werden. Durch die Kombination dieser einzelnen Funktionalitäten kann eine individualisierbare Wasserbehandlungseinheit realisiert werden. Die Aufbereitung kann somit nicht allein durch die technischen Eigenschaften der Aufbereitungsanlage, wie z. B. einer UV-Desinfektion gegeben, sondern kann spezifisch auf die jeweiligen Anforderungen zugeschnitten werden. So kann beispielsweise eine Reduktion von Nitrat integriert werden. Bei starken Nitratbelastung kann auch die Funktionalität gedoppelt werden, um eine höhere Aufnahmekapazität zu erhalten. Für andere Anwendungen kann beispielsweise statt Nitrat eine Schwermetallreduktion vorgesehen sein. Ferner kann der konstruktive Aufbau und die Fertigung der Filtereinheit und/oder des Filtereinsatzes ohne den Einsatz von zusätzlichen Klebstoffen, wie z. B. Epoxidharzen, realisiert werden.
Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung unter Bezugnahme auf Figuren näher beschrieben, dabei zeigen schematisch und beispielhaft:

1 eine Variante einer Filtervorrichtung in einer perspektiven Ansicht;
2 die Filtervorrichtung gemäß 1 in einer Draufsicht;
3 die Filtervorrichtung gemäß 1 in einer Seitenansicht;
4 die Filtervorrichtung gemäß 1 in einer anderen Seitenansicht;
5 die Filtervorrichtung gemäß 1 in einer Schnittansicht in Längsrichtung;
6 die Filtervorrichtung gemäß 1 in einer Schnittansicht in Querrichtung;
7 eine Schnittansicht eines Details der Filtervorrichtung gemäß 1;
8 eine Schnittansicht eines Details der Filtervorrichtung gemäß 1;
9 eine weitere Variante einer Filtervorrichtung in einer perspektiven Ansicht;
10 die Filtervorrichtung gemäß 9 in einer Schnittansicht in Längsrichtung;
11 eine weitere Variante einer Filtervorrichtung in einer Schnittansicht in Längsrichtung;
12 eine weitere Variante einer Filtervorrichtung in einer schematischen Explosionsansicht;
13 einen Teil der Filtervorrichtung gemäß 12;
14 einen weiteren Teil der Filtervorrichtung gemäß 12;
15 die Filtervorrichtung gemäß 12 im zusammengebauten Zustand in einer perspektivischen Ansicht;
16 die Filtervorrichtung gemäß 12 im zusammengebauten Zustand in einer Seitenansicht; und
17 die Filtervorrichtung gemäß 12 in einer Schnittansicht.

1 bis 4 zeigen verschiedene Ansichten einer Variante einer Filtervorrichtung 100 zur Reinigung und/oder Aufbereitung von Wasser. Die Filtervorrichtung 100 weist ein Gehäuse 102 mit einen Rohwasserzulauf 104 zum Zuführen des zu reinigenden bzw. aufzubereitenden Wassers und einen Wasserauslauf 106 zur Ableitung des mit der Filtervorrichtung 100 gereinigten und/oder aufbereiteten Wassers auf.
Im vorliegenden Ausführungsbeispiel sind der Rohwasserzulauf 104 und der Wasserauslauf 106 im Wesentlichen diagonal gegenüber an gegenüberliegenden Seiten des Gehäuses 102 angeordnet. Ferner ist der Rohwasserzulauf 104 im Wesentlichen an einer Unterseite des Gehäuses 102 und der Wasserauslauf 106 im Wesentlichen an einer Oberseite des Gehäuses 102 vorgesehen.
Die Filtervorrichtung 100 bzw. dessen Gehäuse 102 ist schalenförmig ausgebildet und weist eine Unterschale 108 und eine Oberschale 110 auf, die miteinander dichtend verbunden sind. Die Filtervorrichtung 100 weist ferner eine aus zwei Filtereinsätzen 112 gebildete Filtereinheit 114 auf, die in dem Gehäuse 102 wirksam angeordnet und fixiert ist.
Die Filtervorrichtung 100 kann ferner eine Sensoreinrichtung umfassen (in 1 bis 8 nicht dargestellt), die ausgebildet ist, eine Erschöpfung der Adsorptionskapazität zu ermitteln und/oder eine Durchflussmenge zu erfassen und/oder einen notwendigen Wechsel eines Filtereinsatzes 112 oder der Filtereinheit 114 zu ermitteln. Die Sensoreinrichtung und/oder eine Auswerteeinheit der Sensoreinrichtung kann ausgebildet sein, einen Druck, wie Wasserdruck, eine Menge, wie Wassermenge, eine Konzentration eines Stoffes, eine Zeit und/oder ein Zeitintervall zu ermitteln und/oder zu erfassen und basierend darauf einen notwendigen Wechsel eines Filtereinsatzes 112 oder der Filtereinheit 114 zu bestimmen.
5 bis 8 zeigen verschiedene Schnittansichten der Filtervorrichtung 100. Die Filtereinheit 114 bzw. dessen Filtereinsätze 112 sind in dem Gehäuse 102 der Filtervorrichtung 100 austauschbar angeordnet, wobei die Filtereinsätze 112 im Wesentlichen in Strömungsrichtung des Wassers funktional hintereinander angeordnet sind und Filterlagen 116 der Filtereinsätze 112 mit Wasser durchströmt werden. Dabei sind die Filtereinsätze 112 zueinander im Wesentlichen parallel, spiegelverkehrt und direkt benachbart zueinander angeordnet.
Die Filtereinheit 114 ist im Wesentlichen kassettenförmig ausgebildet und weist zumindest ein Halteelement 118, wie Halteklammer 118, auf, das dazu ausgebildet ist die beiden Filtereinsätze 112 miteinander lösbar zu verbinden und gegeneinander zu fixieren. Zwischen den beiden Filtereinsätzen 112 und ist ein Dichtelement 120, wie O-Ring, Dichtschnur oder Dichtlippe, wirksam angeordnet. Die Filtereinsätze 112 können somit beschädigungsfrei wieder voneinander gelöst werden.
Jede Filtereinsatz 112 weist ein Bodenelement 122 mit mehreren Durchgangsöffnungen 124 und ein Deckelelement 126 mit mehreren Durchgangsöffnungen 128 auf. Die Bodenelemente 122 und die Deckelelemente 126 weisen somit eine durch die Durchgangsöffnungen 124, 128 gebildete Gitterstruktur auf. Die Durchgangsöffnungen 124 des jeweiligen Bodenelements 122 und die Durchgangsöffnungen 128 des jeweiligen Deckelelements 126 sind im Wesentlichen in Strömungsrichtung des Wassers hintereinander und/oder koaxial angeordnet.
Zwischen den jeweiligen Bodenelementen 122 und Deckelelementen 126 ist eine planar ausgeformte Filterlage 116 aus einem elektroaktiven Filtermaterial angeordnet und eingeklemmt. Die Filterlagen 116 sind ausgebildet, im Wasser enthaltene Stoffe adsorptiv anzulagern. insbesondere sind die Filterlagen 116 im Bereich der Durchgangsöffnungen 124, 128 angeordnet bzw. überdecken diese, sodass das Wasser durch die Durchgangsöffnungen 124, 128 und die Filterlagen 116 hindurch strömen muss.
Das elektroaktive Filtermaterial der Filterlagen 116 ist insbesondere ausgebildet, im Wasser enthaltene Schadstoffe und/oder Mikroorganismen durch Adsorption anzulagern, beispielsweise durch Elektroadsorption und/oder chemische Adsorption. Das elektroaktive Filtermaterial der Filterlagen 116 kann ein mit einer elektroaktiven Schicht ausgebildetes, insbesondere planar ausgeformtes, Trägermaterial umfassen. Das Trägermaterial kann ein Filz, Gewebe, Gewirke, Vlies und/oder Fasern, beispielsweise Kunststofffasern, wie Polymerfasern, Kohlefasern und/oder Glasfasern oder eine Mischung davon, aufweisen oder daraus bestehen. Alternativ kann das Trägermaterial ein keramisches oder metallisches Trägersubstrat oder eine, beispielsweise aus Kunststoffmaterial hergestellte, Trägermembran sein. Die Filterlagen 116 und deren Trägermaterial ist wasserdurchlässig ausgebildet, sodass das zu behandelnde Wasser durch die Filterlagen 116 bzw. das Trägermaterial hindurchströmen kann.
Sowohl die Filtereinsätze 112 als auch deren Filterlagen 116 sind austauschbar angeordnet und austauschbar ausgebildet. Die Deckelelemente 126 sind von den Bodenelementen 122 beschädigungsfrei lösbar. Hierzu können beispielsweise Rastabschnitte 130 und Rastnasen 132 vorgesehen sein, die das jeweiligen Bodenelement 122 mit dem zugehörigen Deckelelement 126 miteinander verliersicher verbinden, wie verrasten oder verclipsen. Dadurch kann die jeweilige Filterlage 116 zwischen dem Bodenelement 122 und dem Deckelelement 126 eingeklemmt sind. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel gemäß 1 bis 8 sind die Filtereinsätze 122 sowie die Bodenelemente 122 und Deckelelemente 126 im Wesentlichen schalenförmig und/oder kassettenförmig ausgebildet. Die Filterlagen 116 sind im Wesentlichen eben und parallel zu den Bodenelementen 122 und zu den Deckelelementen 126 angeordnet.
Jeder Filtereinsatz 122 weist ein Dichtelement 134, beispielsweise ein O-Ring, eine Dichtschnur oder eine Dichtlippe, auf, das zwischen dem Bodenelement 122 und dem Deckelelement 126 wirksam angeordnet ist. Ferner weisen im vorliegenden Ausführungsbeispiel die Bodenelemente 122 mehrere Positionierelement 136, wie Pins oder Nasen, zum Positionieren und/oder Ausrichten der Deckelelement 126 und der Filterlagen 116 auf. Die Filterlagen 116 weisen zu den Positionierelementen 136 komplementär ausgebildete Positionierausnehmung auf, durch die die Positionierelemente 136 hindurchragen können. Die Deckelelemente 126 weisen zu den Positionierelementen 136 komplementär ausgebildete Positionierausnehmung auf, in die die Positionierelemente 136 dann eingreifen können.
9 und 10 zeigen eine weitere Variante einer Filtervorrichtung 200 zur Reinigung und/oder Aufbereitung von Wasser. Die Filtervorrichtung 200 entspricht im Wesentlichen der Filtervorrichtung 100, weist jedoch zwei Filtereinheiten 114 auf, die in einem Gehäuse 202 angeordnet sind. Die beiden Filtereinheiten 114 können mit einer Halteeinrichtung und/oder Abstandseinrichtung (in 9 und 10 nicht dargestellt) im Gehäuse 202 fixiert bzw. gehalten sein.
Die beiden Filtereinheiten 114 sind zueinander im Wesentlichen parallel und voneinander beanstandet angeordnet, sodass zwischen den beiden Filtereinheiten 114 ein Kanal 204 ausgebildet ist, der mit dem Rohwasserzulauf 104 verbunden ist. Das Gehäuse 202 weist ferner zwei Wasserausläufe 106 auf, die an gegenüberliegenden Seiten, hier im Wesentlichen an der Unterseite und an der Oberseite angeordnet sind, wobei der Rohwasserzulauf 106 wiederum gegenüber den Wasserausläufen 106 vorgesehen ist. Die beiden Filtereinheiten 114 sind damit im Wesentlichen in Strömungsrichtung des Wassers funktional nebeneinander angeordnet, derart, dass diese bzw. dessen Filterlagen 116 gleichzeitig mit Wasser durchströmt werden. Dabei kann das Wasser vom Rohwasserzulauf 106 in den gebildeten Kanal 206 strömen, um dann durch die jeweilige Filtereinheit 114 hindurch zum jeweiligen Wasserauslauf 106 zu strömen.
Im Übrigen wird ergänzend insbesondere auf 1 bis 8 und die zugehörige Beschreibung verwiesen.
11 zeigt eine weitere Variante einer Filtervorrichtung 300. Die Filtervorrichtung 300 entspricht im Wesentlichen der Filtervorrichtung 100, weist jedoch zwei Filtereinheiten 114 auf, die in einem Gehäuse 302 angeordnet sind.
Die beiden Filtereinheiten 114 sind in diesem Ausführungsbeispiel im Wesentlichen in Strömungsrichtung des Wassers funktional hintereinander angeordnet, derart, dass diese bzw. dessen Filterlagen 116 hintereinander mit Wasser durchströmt werden. Dabei kann das Wasser vom Rohwasserzulauf 106 durch die erste Filtereinheit 114 und dann durch die zweite Filtereinheit 114 hindurch zum Wasserauslauf 106 strömen.
Im Übrigen wird ergänzend insbesondere auf 1 bis 10 und die zugehörige Beschreibung verwiesen.
12 bis 17 zeigen eine weitere Variante eines Filtereinsatzes 400 zur Reinigung und/oder Aufbereitung von Wasser in verschiedenen Ansichten. Der Filtereinsatz 400 ist als Zylinder, insbesondere Hohlzylinder, ausgebildet. Der Filtereinsatz 400 weist mehrere, hier drei, Filterlagen 402 auf. Ferner weist der Filtereinsatz 400 mehrere Deckelelemente bzw. Bodenelemente 404 auf, wobei das Deckelelement 404 der vorangegangen bzw. stromaufwärtigen Filterlage 402 das Bodenelement 404 der nachfolgenden bzw. stromabwärtigen Filterlage 402 ist. Jeweils eine Filterlage 402 ist zwischen zwei Elementen 404 wirksam angeordnet und mittels dieser fixiert und eingeklemmt.
Die Filterlagen 402 sind im Querschnitt im Wesentlichen kreisförmig ausgeformt. Die Bodenelemente 404 bzw. Deckelelemente 404 sind jeweils zweiteilig ausgebildet und weisen jeweils zwei Bodenelementteile 406 bzw. Deckelelementteile 406 auf. Die Bodenelementteile 406 bzw. Deckelelementteile 406 eines Bodenelements 404 bzw. Deckelelements 404 sind miteinander scharnierartig verbunden sein, sodass diese im Wesentlichen in Umfangsrichtung schwenkbar sind. Die Bodenelementteile 406 bzw. Deckelelementteile 406 sind im Wesentlichen schalenförmig und im Querschnitt im Wesentlichen kreissegmentartig oder C-förmig ausgebildet. In einem geschlossenen Zustand, wie in 13 bis 17 dargestellt, weisen die Bodenelementteile 406 bzw. Deckelelementteile 406 im Querschnitt im Wesentlichen eine Kreisform auf. In einem geöffneten Zustand, wie in 12 dargestellt, bilden die Bodenelementteile 406 bzw. Deckelelementteile 406 im Querschnitt im Wesentlichen zwei verbundene Halbschalen.
Der Filtereinsatz 400 weist ferner zwei Fixierelemente 408 auf. Mittels der Fixierelemente 408 sind die Bodenelemente 404 bzw. Deckelelemente 404 zueinander fixiert und miteinander verklemmt. Wie in 15 und 16 dargestellt, ist jeweils ein Fixierelement 408 an einer Stirnseite des Filtereinsatzes 400 angeordnet. Die Fixierelemente 408 sind ringförmig ausgebildet und weisen einen als Ringnut ausgebildeten Aufnahmebereich 410 zum Aufnehmen eines Abschnitts, wie Stirnabschnitts, der Bodenelemente 404 bzw. Deckelelemente 404 auf. In diesem Aufnahmebereich 410 sind die Bodenelemente 404 bzw. Deckelelemente 404 abschnittsweise aufgenommen und gehalten. Auch die Filterlagen 402 können in den Aufnahmebereich 410 ragen. Die Bodenelemente 404 bzw. Deckelelemente 404 sind mit den Fixierelementen 408 verbunden, beispielsweise verpresst, verrastet, verschraubt, vernietet oder geclipst. Zusätzlich oder alternativ können die Bodenelemente 404 bzw. Deckelelemente 404 mit den Fixierelementen 408 zumindest abschnittsweise, verklebt, verschmolzen oder verschweißt, beispielsweise ultraschallverschweißt, sein.
Mit „kann“ sind insbesondere optionale Merkmale der Erfindung bezeichnet. Demzufolge gibt es auch Weiterbildungen und/oder Ausführungsbeispiele der Erfindung, die zusätzlich oder alternativ das jeweilige Merkmal oder die jeweiligen Merkmale aufweisen.
Aus den vorliegend offenbarten Merkmalskombinationen können bedarfsweise auch isolierte Merkmale herausgegriffen und unter Auflösung eines zwischen den Merkmalen gegebenenfalls bestehenden strukturellen und/oder funktionellen Zusammenhangs in Kombination mit anderen Merkmalen zur Abgrenzung des Anspruchsgegenstands verwendet werden.
Bezugszeichen

100: Filtervorrichtung
102: Gehäuse
104: Rohwasserzulauf
106: Wasserauslauf
108: Unterschale
110: Oberschale
112: Filtereinsätze
114: Filtereinheit
116: Filterlagen
118: Halteelement
120: Dichtelement
122: Bodenelemente
124: Durchgangsöffnungen
126: Deckelelement
128: Durchgangsöffnungen
130: Rastabschnitte
132: Rastnasen
134: Dichtelement
136: Positionierelement
200: Filtervorrichtung
202: Gehäuse
204: Kanal
300: Filtervorrichtung
302: Gehäuse
400: Filtereinsatz
402: Filterlagen
404: Deckelelemente bzw. Bodenelemente
406: Deckelelementteile bzw. Bodenelementteile
408: Fixierelemente
410: Aufnahmebereich

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102014101187 A1 [0002]

Claims

Filtereinsatz (112, 400) zur Reinigung und/oder Aufbereitung von Wasser, umfassend - zumindest ein Bodenelement (122, 404) mit zumindest einer Durchgangsöffnung (124); - zumindest ein Deckelelement (126, 404) mit zumindest einer Durchgangsöffnung (128); und - zumindest eine zwischen dem zumindest einen Bodenelement (122, 404) und dem zumindest einen Deckelelement (126, 404) angeordnete und/oder eingeklemmte planar ausgeformte Filterlage (116, 402) aus einem elektroaktiven Filtermaterial, das ausgebildet ist, im Wasser enthaltene Stoffe durch Adsorption anzulagern.
Filtereinsatz (112, 400) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das elektroaktive Filtermaterial ausgebildet ist, im Wasser enthaltene Schadstoffe und/oder Mikroorganismen durch Adsorption anzulagern.
Filtereinsatz (112, 400) nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das elektroaktive Filtermaterial ausgebildet ist, die im Wasser enthaltene Stoffe durch Elektroadsorption und/oder chemische Adsorption anzulagern.
Filtereinsatz (112, 400) nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine Filterlage (116, 402) austauschbar angeordnet ist und/oder der Filtereinsatz (112, 400) austauschbar ausgebildet ist.
Filtereinsatz (112, 400) nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Filtereinsatz (112, 400) so ausgebildet ist, dass das Wasser durch die zumindest eine Filterlage (116, 402) hindurchströmt.
Filtereinsatz (112, 400) nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das zumindest eine Bodenelement (122, 406) und/oder das zumindest eine Deckelelement (126, 406) mehrere Durchgangsöffnungen (124, 128) und/oder eine Gitterstruktur aufweist.
Filtereinsatz (112, 400) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Durchgangsöffnungen (124) und/oder die Gitterstruktur des zumindest einen Bodenelements (122, 404) und die Durchgangsöffnungen (128) und/oder die Gitterstruktur des zumindest einen Deckelelements (126, 404), insbesondere im Wesentlichen in Strömungsrichtung des Wassers, hintereinander und/oder koaxial angeordnet sind.
Filtereinsatz (112, 400) nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Filterlage (116, 402), insbesondere im Wesentlichen in Strömungsrichtung des Wassers, zwischen dem zumindest einen Bodenelement (122, 404) und dem zumindest einen Deckelelement (126, 404), insbesondere im Bereich der Durchgangsöffnungen (124, 128), und/oder zwischen der Gitterstruktur des zumindest einen Bodenelements (122, 404) und der Gitterstruktur des zumindest einen Deckelelements (126, 404) angeordnet und/oder eingeklemmt ist.
Filtereinsatz (112, 400) nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das zumindest eine Bodenelement (122, 404) und das zumindest eine Deckelelement (126, 404) miteinander, insbesondere beschädigungsfrei, lösbar verbunden, insbesondere verpresst, verrastet, verschraubt, vernietet oder geclipst, sind.
Filtereinsatz (112, 400) nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das zumindest eine Bodenelement (122, 404) und das zumindest eine Deckelelement (126, 404) miteinander zumindest abschnittsweise stoffschlüssig verbunden, insbesondere verklebt, verschmolzen oder verschweißt, sind.
Filtereinsatz (112, 400) nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das zumindest eine Bodenelement (122, 404) und/oder das zumindest eine Deckelelement (126, 404) wenigstens ein Halteabschnitt (130, 132), wie Klemmabschnitt (130) und/oder Rastnase (132), aufweist, der dazu ausgebildet ist, das zumindest eine Deckelelement (126, 404) an dem zumindest einen Bodenelement (122, 404), insbesondere verliersicher, zu halten und/oder zu fixieren.
Filtereinsatz (112, 400) nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Filtereinsatz (112, 400) und/oder das zumindest eine Bodenelement (122, 404) und/oder das zumindest eine Deckelelement (126, 404) im Wesentlichen schalenförmig und/oder kassettenförmig und/oder rahmenförmig und/oder plattenförmig oder zylindrisch, wie hohlzylinderförmig, ausgebildet ist bzw. sind.
Filtereinsatz (112, 400) nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine Filterlage (116, 402) im Wesentlichen parallel zum zumindest einen Bodenelement (122, 404) und/oder zum zumindest einen Deckelelement (126, 404) angeordnet ist.
Filtereinsatz (112, 400) nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Filtereinsatz (112, 400) zumindest ein Dichtelement (134), wie O-Ring, Dichtschnur oder Dichtlippe, und/oder zumindest eine Dichtstruktur aufweist, das bzw. die zwischen dem zumindest einen Bodenelement (122, 404) und dem zumindest einen Deckelelement (126, 404) wirksam angeordnet ist.
Filtereinsatz (112, 400) nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das zumindest einen Bodenelement (122, 404) und/oder das zumindest eine Deckelelement (126, 404) wenigstens ein Positionierelement (136), wie Pin oder Nase, zum Positionieren und/oder Ausrichten des zumindest einen Deckelelements (126, 404) bzw. Bodenelements (122, 404) aufweist und/oder dass das zumindest einen Bodenelement (122, 404) und/oder das zumindest eine Deckelelement (126, 404) wenigstens eine zum wenigstens einen Positionierelement (136) komplementär ausgebildete Positionierausnehmung aufweist, in die das wenigstens eine Positionierelement (136) eingreifen kann.
Filtereinsatz (112, 400) nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine Filterlage (116, 402) wenigstens eine zum wenigstens einen Positionierelement (136) komplementär ausgebildete Positionierausnehmung aufweist, durch die das wenigstens eine Positionierelement (136) hindurchragen kann.
Filtereinsatz (112, 400) nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Filtereinsatz (112, 400) mehrere Deckelelemente (126, 404), mehrere Bodenelemente (122, 404) und mehrere Filterlagen (116, 402) aufweist, wobei das Deckelelement (126, 404) der vorangegangen bzw. stromaufwärtigen Filterlage (116, 402) das Bodenelement (12, 4042) der nachfolgenden bzw. stromabwärtigen Filterlage (116, 402) ist.
Filtereinsatz (112, 400) nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das elektroaktive Filtermaterial der zumindest einen Filterlage (116, 402) ein mit einer elektroaktiven Substanz oder Schicht ausgebildetes, insbesondere planar ausgeformtes, Trägermaterial umfasst.
Filtereinsatz (112, 400) nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass das Trägermaterial ein Filz, Gewebe, Gewirke, Vlies und/oder Fasern, insbesondere Kunststofffasern, wie Polymerfasern, Kohlefasern und/oder Glasfasern oder eine Mischung davon, aufweist oder daraus besteht.
Filtereinsatz (112, 400) nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass das Trägermaterial ein keramisches oder metallisches Trägersubstrat ist, oder dass das Trägermaterial eine Trägermembran, insbesondere aus Kunststoffmaterial, ist.
Filtereinheit (114) zur Reinigung und/oder Aufbereitung von Wasser, umfassend zumindest zwei Filtereinsätze (112, 400) nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Filtereinsätze (112, 400), insbesondere im Wesentlichen in Strömungsrichtung des Wassers, hintereinander, insbesondere direkt benachbart, angeordnet sind.
Filtereinheit (114) nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass die Filtereinsätze (112, 400) im Wesentlichen zueinander spiegelverkehrt und/oder parallel oder konzentrisch angeordnet sind.
Filtereinheit (114) nach Anspruch 21 oder 22, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem zumindest einen Bodenelement (122) des einen Filtereinsatzes (112) und dem zumindest einen Bodenelement (122) des zumindest einen anderen Filtereinsatzes (112) wenigstens ein Dichtelement (120), wie O-Ring, Dichtschnur oder Dichtlippe, wirksam angeordnet ist.
Filtereinheit (114) nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche 21 bis 23, dadurch gekennzeichnet, dass die Filtereinsätze (112, 400) miteinander, insbesondere beschädigungsfrei lösbar, verbunden, insbesondere verpresst, verrastet, verschraubt, vernietet oder zusammengeclipst, sind.
Filtereinheit (114) nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche 21 bis 24, dadurch gekennzeichnet, dass die Filtereinheit (114) zumindest ein Halteelement (118), wie Halteklammer (118), aufweist, das dazu ausgebildet die zumindest zwei Filtereinsätze (112, 400) miteinander lösbar zu verbinden und/oder gegeneinander zu fixieren.
Filtereinheit (114) nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche 21 bis 25, dadurch gekennzeichnet, dass die Filtereinheit (114) im Wesentlichen kassettenförmig oder zylinderförmig ausgebildet ist.
Filtervorrichtung (100, 200, 300) zur Reinigung und/oder Aufbereitung von Wasser, umfassend zumindest einen Filtereinsatz (112, 400) nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 20 oder zumindest eine Filtereinheit (114) nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche 21 bis 26, wobei die Filtervorrichtung (100, 200, 300) ein Gehäuse (102, 202, 302) umfasst, in dem der zumindest eine Filtereinsatz (112, 400) oder die zumindest eine Filtereinheit (114) angeordnet und/oder fixiert ist.
Filtervorrichtung (100, 200, 300) nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, dass der zumindest einen Filtereinsatz (112, 400) oder die zumindest eine Filtereinheit (114) austauschbar angeordnet und/oder fixiert ist.
Filtervorrichtung (100, 200, 300) nach Anspruch 27 oder 28, dadurch gekennzeichnet, dass die Filtervorrichtung (100, 200, 300) zumindest einen Rohwasserzulauf (104) und zumindest einen Wasserauslauf (106) zur Ableitung des gereinigten und/oder aufbereiteten Wassers aufweist.
Filtervorrichtung (100, 200, 300) nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche 27 bis 29, dadurch gekennzeichnet, dass der zumindest einen Rohwasserzulauf (104) und der zumindest eine Wasserauslauf (106) an gegenüberliegenden Seiten des Gehäuses (102, 202, 302) vorgesehen sind.
Filtervorrichtung (100, 200, 300) nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche 27 bis 30, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Filtereinsätze (112, 400) oder Filtereinheiten (114) vorgesehen sind, die, insbesondere im Wesentlichen in Strömungsrichtung des Wassers, funktional hintereinander oder funktional nebeneinander angeordnet sind, insbesondere derart, dass diese bzw. dessen Filterlagen mit Wasser durchströmt werden.
Filtervorrichtung (100, 200, 300) nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche 27 bis 31, dadurch gekennzeichnet, dass die Filtereinsätze (112) oder die Filtereinheiten (114) zueinander im Wesentlichen parallel oder konzentrisch angeordnet sind.
Filtervorrichtung (100, 200, 300) nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche 27 bis 32, dadurch gekennzeichnet, dass die Filtereinsätze (112, 400) oder Filtereinheiten (114) direkt benachbart zueinander oder voneinander beanstandet angeordnet sind.
Filtervorrichtung (100, 200, 300) nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche 27 bis 33, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest zwischen zwei Filtereinsätzen (112, 400) oder zwei Filtereinheiten (114) ein Kanal (204) ausgebildet ist, der mit dem zumindest einem Rohwasserzulauf (104) oder mit dem zumindest einen Wasserauslauf (106) verbunden ist.
Filtervorrichtung (100, 200, 300) nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche 27 bis 34, dadurch gekennzeichnet, dass die Filtervorrichtung (100, 200, 300) eine Einrichtung, wie Sensoreinrichtung, umfasst.