DE10308123A1

DE10308123A1 - Ozonsauggerät und Überwachungsgerät kombinierendes Wasseraufbereitungssystem

Info

Publication number: DE10308123A1
Application number: DE10308123A
Authority: DE
Inventors: Steven Shih-Yi Chang
Original assignee: Senno Technology Inc
Current assignee: Senno Technology Inc
Priority date: 2002-11-14
Filing date: 2003-02-26
Publication date: 2004-09-09
Also published as: US6685825B1; TW200407265A

Abstract

Ozonsauggerät und Überwachungsgerät kombinierendes Wasseraufbereitungssystem, in dem ein Filtergerät (100) und ein Ozon erzeugendes und mit einer Ultraviolettlampe (210) versehenes Sterilisierungsgerät (200) vorgesehen sind, wobei das Wasseraufbereitungssystem ein Ozonsauggerät (300) und ein Überwachungsgerät (400) aufweist, und wobei das Ozonsauggerät (300) ein mit einer Wassereintrittsöffnung (304) und einer Wasseraustrittsöffnung (306) versehenes Hauptwasserrohr (302), ein Venturi-Rohr (316) und ein Rückschlagventil (308) umfasst, und wobei das Überwachungsgerät (400) einen Durchflussmesser (402) und einen Drucksensor (404) aufweist, wobei der Durchflussmesser (402) zur Messung der Durchflussgeschwindigkeit und der gesamten Durchflussmenge dient, wodurch die Lebensdauer des Filters (108) innerhalb des Filtergeräts (100) berechnet ist, und wobei der Drucksensor (404) die Ausgangssignale (406) erzeugt, um einen Schalter der Ultraviolettlampe (210) innerhalb des Sterilisierungsgeräts (200) zu überwachen.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Wasseraufbereitungssystem, insbesondere eines, das ein Ozonsauggerät und ein Überwachungsgerät kombiniert, wobei das Überwachungsgerät zur genauen Überwachung der Lebensdauer von Filtern und Ultraviolettlampen dient.
Wasser ist eines der wichtigen Grundelemente in unserem Alltagsleben, während Trinkwasser eine bedeutendste Rolle für unsere Gesundheit spielt. Mit der schnellen Entwicklung in Handel und Industrie wird die durch Umweltverschmutzung verursachte Verunreinigung der Wasserquelle immer schlimmer. Obwohl das Leitungswasser, das als Hauptquelle von Trinkwasser im modernen Leben dient und das bei der Wasseraufbereitungsanlage gefiltert und sterilisiert ist, kann diese Behandlung die menschlichen Bedürfnisse für sauberes Trinkwasser nicht erfüllen. Um sauberes Trinkwasser mit keinen negativen Wirkungen auf menschliche Gesundheit zu bekommen kaufen Leute Mineralwasser bzw. Wasseraufbereitungsgeräte zur weiteren Behandlung von Leitungswasser. Außer der Erzielung des Zwecks von Erhaltung sauberen Trinkwassers sind die Qualität behandelten Wassers, die Lebensdauer, praktische Anwendung und Wartung sowie die Kosten der Wasseraufbereitungsgeräte wichtige Punkte, die vor deren Anschaffung überlegt werden müssen.
Was wir hinsichtlich des Wasseraufbereitungsverfahrens brauchen ist die Filterung von Fremdkörpern und das antimicrobiale Handeln. Bei herkömmlichen Wasseraufbereitungsgeräten ist es häufig, Ozongas auszunutzen oder/und eine Ultraviolettlampe mit ionisierender Strahlung vorzusehen. Diese beiden Mittel dienen zur Sterilisierung oder Verreinigung von Wasser und zur Reinigung verschiedenen Industrieabwassers. Außerdem finden sie auch bei Waschmaschinen, in Kreislaufwasser innerhalb des Schwimmbeckens und in der heißen Badewanne zur Verwendung. Die Ultraviolettlampe ist bei herkömmlichen Wasseraufbereitungsgeräten in verunreinigtem Wasser gebracht. Alternativ dazu kann eine Luftströmung der Strahlung aus der Ultraviolettlampe ausgesetzt werden, um Ozon aus Oxygen in der Luft zu erzeugen. Die ozonisierte Luft ist dann mit dem verunreinigten, zu verreinigenden Wasser vermischt.
Ozon ist entweder durch Hochdruckentladung oder durch Bestrahlung einer Ultraviolettlampe erzeugt. Hinsichtlich der Bestrahlung der Ultraviolettlampe weisen die Strahlung die Wellenlänge von 254 und 185 Nanometer (nm) auf. Die Ultraviolettstrahlung mit Wellenlänge von ungefähr 185 Nanometer (nm) ist die Hauptstrahlung, die Ozon produziert. Das auf diese Weise erzeugte Ozon dient zum Abtöten von Bakterien im Wasser.
In Hinsicht auf die Verwendung von Ozon ist es notwendig, Ozon aufgrund der reaktiven Eigenschaft und der großen Nachfrage in der Reaktionskammer oder in der Nähe davon zu produzieren, um Ozon mit dem verunreinigten Wasser zu vermischen. Wie eine einfache, preisgünstige und kompakte Vorrichtung zur Herstellung einer größeren Menge von Ozon zu produzieren ist unser Hauptziel.
In Hinsicht auf die Kosten von Wasseraufbereitungsgeräten ist unser Hauptüberlegung die Notwendigkeit regelmäßiger Ersetzung von Verbrauchsprodukten, wie z.B. Dekontaminierungsfiltern aus Aktivkohle und Polypropylen sowie von Ultraviolettlampen zur Aufrechterhaltung der Qualität von gereinigtem Wasser.
Hinsichtlich der Wartung und des Anwendungskomforts von Wasseraufbereitungsgeräten sind Filter gemäß den vergangenen Verwendungserfahrungen von Herstellern, wartungspersonal oder Benutzern ausgewechselt. Außerdem sind die Ultraviolettlampen in meisten herkömmlichen Wasseraufbereitungsgeräten rund um die Uhr eingeschaltet, egal ob irgendjemand es trinkt, sodass deren Lebensdauer sehr beschränkt ist. Wird ein Durchflussmengenmesser innerhalb eines Wasseraufbereitungsgeräts zur Messung der gesamten Wasserflussmenge und der benutzten Wassermenge installiert, dann können die Daten zur genaueren Prognose für die Lebensdauer von Filtern dient. Wird die Ultraviolettlampe eingeschaltet, nur wenn jemand es trinkt, dann kann deren Lebensdauer erheblich verlängert werden. Bei herkömmlichen Wasseraufbereitungsgeräten ist es vorbestimmt, wann die Filter ausgewechselt werden sollen. Die Verwendungsdauer kann tief in der Nacht oder, wann man von schrillem Lärm nicht gestört werden will, beenden. Bisher sind aber noch keine Summer an herkömmlichen Wasseraufbereitungsgeräten vorhanden, um den Benutzer zum Auswechseln der Filter zu erinnern.

In Bezug auf relevante Patente über die Wasseraufbereitung sind aus US 5,474,748 Szabo, US 5,625,915 Radler, US 6,132,629 Boley, usw. bekannt, in denen das als Ozonsauggerät dienende Venturi-Rohr beschrieben wird. 6 stellt eine schematische Darstellung eines Teils des Sterilisierungssystems dar, das im Szabos US 5,474,748 beschriebenen Wasserverreinigungsgerät Verwendung findet und in dem ein Durchflussmengenmesser und ein Ozonmischgerät getrennt angewendet werden, wobei die Stellung und die Anforderungen gezeigt werden. 7 stellt einen Teil des Blockdiagramms von Hauptelementen im Radlers US 5,625,915 beschriebenen Ozoneinspeisungssystem für Wäscherei dar, in dem ein Durchflussmengenmesser und ein Ozonmischgerät auch getrennt verwendet werden, wobei die Stellung und die Anforderungen gezeigt werden. Der größte Nachteil der beiden Patente ist, dass der Durchflussmengenmesser und das Ozonmischgerät nicht kombiniert werden können, sodass der Benutzer einen größeren Installationsraum brauchen und somit mehr Kosten zustand kommen, um dieselben Ziele und Funktionen zu erreichen. Gleichzeitig wird die gesamte Gestaltung der Anlage komplizierter gemacht. Ferner sind viele Wasseraufbereitungssysteme mit keinem Durchflussmengenmesser versehen. Der Grund dafür liegt nicht an keinen Bedürfnissen nach dem Durchflussmengenmesser, sondern an zu hohen Kosten. Außerdem können die Daten der gesamten Durchflussmenge und der restlichen Lebensdauer der Filter am Wasseraufbereitungssystem nicht angezeigt werden.

5 ist ein struktureller Vergleich zwischen einem herkömmlichen Differenzdruck-Durchflussmesser A und einem erfindungsgemäßen Differenzdruck-Durchflussmesser B in schematischer Darstellung. Bei herkömmlichen Differenzdruck-Durchflussmessern A wird der Druckunterschied zwischen Eintrittsöffnung 304 bzw. Austrittsöffnung 306 und engster Stelle 503 des Venturi-Rohrs 316 genutzt. Der Nachteil dieser Gestaltung besteht darin:

1. Dient die engste Stelle 503 des Venturi-Rohrs 316 als Einspeisungsöffnung für Flüssigkeiten oder Gase, dann können der Durchflussmesser und das Ozonsauggerät nicht kombiniert werden wie die vorliegende Erfindung;
2. Ist der Gegendruck der Austrittsöffnung 306 zu groß oder deren Geschwindigkeit zu klein, dann versagt die Saugwirkung an der engsten Stelle 503, sodass die Messung des Druckunterschieds negativ beeinflusst wird.
3. Damit der Durchflussmesser einen ausreichenden Meßbereich zur Erzielung bestimmter Meßgenauigkeit hat, dann muss der Durchmesser der engsten Stelle 503 möglichst viel reduziert werden, wobei dies eine kleinere Wasseraustrittsmenge zur Folge hat. Wie diese Nachteile des herkömmlichen Differenzdruck-Durchflussmessers verbessert werden ist unser weiteres Ziel.

Von daher ist es Aufgabe der Erfindung, die oben erwähnten Mängel zu beseitigen und ein Wasseraufbereitungssystem zu schaffen, das mit einem neuartigen Durchflussmesser versehen ist, durch den der Unterschied zwischen beiden Enden des Venturi-Rohrs gemessen werden kann.

Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Wasseraufbereitungssystem zu schaffen, das ein Überwachungsgerät aufweist, in dem ein Ozonsauggerät und der oben erwähnte Durchflussmesser integriert sind.

Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Wasseraufbereitungssystem mit dem Ozonsauggerät und dem Überwachungsgerät zu schaffen, bei dem der Durchflussmesser, ein Durchflussgeschwindigkeitsmesser und ein Überwachungssystem des Schalters der Ultraviolettlampe getrennt und individuell angewendet werden können.

Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Wasseraufbereitungssystem zu schaffen, bei dem der Drucksensor aus einem Siliziumchip besteht, der an einer Seite in direktem Kontakt mit Wasser im Hauptwasserrohr steht, während er an der anderen Seite nach der Drahtbondung mit einer Siliziumgel-Schicht bedeckt ist, die dann direkt die Flüssigkeit berührt.

Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Wasseraufbereitungssystem zu schaffen, bei dem das Wasseraufbereitungssystem mit einem Summer versehen ist, der Warntöne ausgibt, wenn die voreingestellte gesamte Durchflussmenge des Durchflussmessers innerhalb des Überwachungsgeräts zur Bezeichnung einer bestimmten Lebensdauer des Filters erreicht ist, damit der Benutzer informiert ist, den Filter auszuwechseln.

Diese Aufgaben werden erfindungsgemäß gelöst durch ein Wasseraufbereitungssystem, das die in den Ansprüchen 1 bis 12 angegebenen Merkmale besitzt.

Weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden deutlich beim Lesen der folgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsform, die auf die beigefügten Zeichnungen Bezug nimmt; es zeigen:
1 eine schematische Darstellung der gesamten Konfiguration des erfindungsgemäßen Wasseraufbereitungssystems;
2 eine perspektivische Explosionsansicht eines Ozonsauggeräts und eines Überwachungsgeräts des erfindungsgemäßen Wasseraufbereitungssystems;
3 einen Teilschnitt des Ozonsauggeräts und des Überwachungsgeräts des erfindungsgemäßen Wasseraufbereitungssystems in perspektivischer Explosionsansicht;
4 eine schematische Darstellung des erfindungsgemäßen Überwachungsgeräts, wobei der Drucksensor des Durchflussmessers im Inneren des Venturi-Rohrs vorgesehen ist;
5 einen strukturellen Vergleich zwischen einem herkömmlichen Differenzdruck-Durchflussmesser A und einem erfindungsgemäßen Differenzdruck-Durchflussmesser B in schematischer Darstellung;
6 eine schematische Darstellung eines Teils des Sterilisierungssystems, das im Szabos US 5,474,748 beschriebenen Wasserverreinigungsgerät Verwendung findet; und
7 einen Teil des Blockdiagramms von Hauptelementen im Radlers US 5,625,915 beschriebenen Ozoneinspeisungssystem für Wäscherei.
Bezug nehmend auf 1 umfaßt das erfindungsgemäße Wasseraufbereitungssystem ein Filtergerät 100, ein Sterilisierungsgerät 200, ein Ozonsauggerät 300 und ein Überwachungsgerät 400.
Das Filtergerät 100 weist einen Filterbehälter 102, eine Wassereintrittsöffnung 104, eine Wasseraustrittsöffnung 106 und einen Filter 108 auf. Das zu behandelnde, bestimmten Druck aufweisende Wasser wird durch die Wassereintrittsöffnung 104 in den Filterbehälter 102 eingespeist, wobei das Wasser in Pfeilrichtung 110 durch den Filter 108 geht und dadurch Fremdstoffe im Wasser zurückgehalten und abgetrennt werden, woraufhin das zu behandelnde Wasser durch die Wasseraustrittsöffnung 106 austritt. Der Filter 108 ist aus Aktivkohle und Polypropylen hergestellt.
Das Sterilisierungsgerät 200 weist einen Sterilisierbehälter 202, eine Wassereintrittsöffnung 204, eine Wasseraustrittsöffnung 206, ein durchsichtiges Quarzrohr 208, eine Ultraviolettlampe 210 und ein Ozonförderrohr 216 auf. Das Ozon enthaltende Wasser (siehe Beschreibungen unten) geht durch die Wassereintrittsöffnung 204 in einen sich zwischen dem durchsichtiges Quarzrohr 208 und dem Sterilisierbehälter 202 befindenden Aufnahmeraum 212. Mit Hilfe der durch Wasserdruck erzeugten Kraft verläuft das Ozon enthaltende Wasser entlang einem sich um die Außenseite des durchsichtigen Quarzrohrs 208 herum nach oben spiralförmig erstreckenden Wasserförderrohr 214 innerhalb des sich zwischen dem durchsichtiges Quarzrohr 208 und dem Sterilisierbehälter 202 befindenden Aufnahmeraums 212. Das sterilisierte, Ozon enthaltende, in den Aufnahmeraum 212 fließende Wasser wird dadurch weiterhin sterilisiert, dass es sich um das durchsichtiges Quarzrohr 208 herum kreisen und mit der Ultraviolettlampe 210 bestrahlt wird. Außerdem wird auch der Gehalt des im Wasser vermischten, menschlicher Gesundheit schadenden Ozons reduziert. Danach tritt es durch die Wasseraustrittsöffnung 206 als Trinkwasser aus. Darüber hinaus ist die im Inneren eines Zwischenraums 218 zwischen der Ultraviolettlampe 210 und dem durchsichtiges Quarzrohr 208 befindliche Luft mit der Ultraviolettlampe 210 zur Erzeugung von Ozon bestrahlt, das über das Ozonförderrohr 216 austritt. Deshalb kann das Sterilisierungsgerät 200 auch als Ozonerzeuger Verwendung finden.
2 stellt eine perspektivische Explosionsansicht eines Ozonsauggeräts und eines Überwachungsgeräts des erfindungsgemäßen Wasseraufbereitungssystems dar, während
3 einen Teilschnitt des Ozonsauggeräts und des Überwachungsgeräts des erfindungsgemäßen Wasseraufbereitungssystems in perspektivischer Explosionsansicht darstellt. Wie aus den 1, 2 und 3 ersichtlich umfaßt das Ozonsauggerät 300 ein mit einer Wassereintrittsöffnung 304 und einer Wasseraustrittsöffnung 306 versehenes Hauptwasserrohr 302, ein Venturi-Rohr 316 und ein Rückschlagventil 308. Das Ozonsauggerät 300 dient dazu, dass die aus dem Filtergerät 100 herkommende, dadurch gefilterte Wasserströmung durch die Wassereintrittsöffnung 304 des Hauptwasserrohrs 302 ins Venturi-Rohr 316 eintritt. Der Eingang des Rückschlagventils 308 ist die Ozonsaugöffnung 314. Das Rückschlagventil 308 weist ein Außengehäuse 310 und eine Siliziumgummiplatte 312 auf. Das Rückschlagventil 308 ist eine Vorrichtung, die sich bei Gegenströmung von sich selbst schließt, wodurch das Zurückströmen von Flüssigkeit verhindert. Daher erlaubt das Rückschlagventil 308 nur den Eintritt des aus dem Ozonförderrohr 216 herkommenden Ozongas, während das Wasser verhindert ist, über das Hauptwasserrohr 302 durch das Rückschlagventil 308 ins Ozonförderrohr 216 eintreten zu lassen. Das Venturi-Rohr 316 ist ein Rohr mit düsenförmiger Verengung. Bernoulli-Prinzip besagt, dass der Druck am größten wird, weil der Rohrdurchmesser kleiner wird, wenn Flüssigkeiten oder Gase von einem Ende eintreten. An der engsten Stelle 503 wird die Strömungsgeschwindigkeit erhöht und der Druck erniedrigt. Gelangt die Flüssigkeit von der engsten Stelle 503 an das Hauptwasserrohr 302 mit größerem Durchmesser, wird der Druck wiederhergestellt, wobei er auch noch kleiner ist als der Druck am Eingang. Dadurch wird das aus dem Sterilisierungsgerät 200 austretende, über das Ozonförderrohr 216 durch das Rückschlagventil 308 gehende Ozon durch das Venturi-Rohr 316 ins Ozonsauggerät 300 eingesaugt. Das durch den Hauptwasserrohr 302 hindurch gehende, Ozon saugende Wasser tritt durch die Wasseraustrittsöffnung 306 aus und dann gelangt ins Sterilisierungsgerät 200. Das Wasser wird durch den Wasserdruck gedrückt und gepresst, wenn es über das Hauptwasserrohr 302 durch die Wasseraustrittsöffnung 306 ins Sterilisierungsgerät 200 eingespeist wird, sodass das Wasser und das Ozon gründlich und gleichmäßig vermischt sind.
Das Überwachungsgerät 400, wie in 2 gezeigt, weist ein obere Abdeckung 412, einen Durchflussmesser 402 (siehe 1) und einen Drucksensor 404 auf. Der Durchflussmesser 402 dient zur Messung der Durchflussgeschwindigkeit und der gesamten Durchflussmenge, wodurch die Lebensdauer des Filters 108 innerhalb des Filtergeräts 100 berechnet wird. Der Drucksensor 404 dient zur Übertragung von erzeugten Ausgangssignalen 406 auf eine Leiterplatte 408, um Ultraviolettlampen-Steuersignale 410 zur Überwachung eines Schalters (nicht gezeigt) abzugeben.
Der Drucksensor 404 umfaßt einen Siliziumchip, dessen beide Seiten den Druckunterschied zwischen der Eintritts- und der Austrittsöffnung des Venturi-Rohrs 316 erkennen. Durch das Verhältnis zwischen dem Druckunterschied und der Strömungsgeschwindigkeit kann der Druckunterschied in Strömungsgeschwindigkeit umgewandelt werden. 3 stellt ein Flussbegrenzungsgerät der vorliegenden Erfindung dar, wobei Wasser auf dem Weg 424 in Richtung auf den Drucksensor (404), in die an beiden Enden angeordneten Wassereintrittsöffnungen 420, 422 und in die Ozonsaugöffnung 314 des Drucksensors 404 fließt. Wie aus 3 ersichtlich wird ein Widerstand hergestellt, wenn das Wasser über das Hauptwasserrohr 302 in die engste Stelle 503 gelangt, wobei ein Gegendruck P1 an entgegengesetzter Seite des Drucksensors 404 gebildet ist. Das austretende Wasser bildet einen kleineren Druck P2 am anderen Ende des Drucksensors 404. Tritt die Wasserströmung ins Venturi-Rohr 316 noch nicht ein, befinden sich P1 und P2 in Gleichgewichtszustand (P1=P2), wobei die beiden P1 und P2 etwa atmosphärischem Druck gleichen. Tritt die Wasserströmung ins Venturi-Rohr 316 ein, ist P1 größer als P2 (P1>P2), und je schneller die Strömungsgeschwindigkeit ist, umso größer ist der P1, während P2-Wert fast unveränderlich bleibt. Daher wächst der Wert von P1-P2 immer größer. Wird die Wasserströmung an der Austrittsöffnung abgesperrt wird, wird der Druck innerhalb des Venturi-Rohrs 316 plötzlich bis zu Maximum erhöht. Beim Erreichen des Gleichgewichts ist P1=P2. Obwohl der Wert von P1 und P2 maximal ist, sind die beiden Werte gleich. Daher ist der wert von P1-P2 null, d.h. kein Druckunterschied ist vorhanden und ausgegeben. In anderen Worten kann Wasser am vorderen oder hinteren Ende des Wasseraufbereitungssystems abgesperrt werden, und deren Ergebnis ist gleich. Ein weiterer Vorteil dieses Ergebnisses des erfassten Druckunterschieds besteht darin, dass der Druckunterschied unbeeinflusst bleibt, wenn das Wasseraufbereitungssystem gemeinsam mit anderer Stelle eine Wasserquelle benutzt. Deshalb wird eine Fehlbedienung ausgeschlossen.
In 4 ist gezeigt, dass beim erfindungsgemäßen Überwachungsgerät 400 der Drucksensor des Durchflussmessers 402 im Inneren des Venturi-Rohrs vorgesehen ist. Der erfindungsgemäße Durchflussmesser 402 ist ein Differenzdruck-Durchflussmesser. Die vorliegende Erfindung zeichnet dadurch sich aus, wie in 4 oder Teil B der 5 gezeigt.
Wie in 3 gezeigt, ist der erfindungsgemäße Drucksensor 404 zur effektiven Raumersparnis derart im Hauptwasserrohr 302 eingebettet, dass die Wasserströmung der Wassereintrittsöffnung 420 zu einem Ende 414 des Drucksensors 404 führt, während am anderen Ende 416 des Drucksensors 404 die Wasserströmung von einer anderen Wassereintrittsöffnung 422 direkt nach oben gedrückt wird. Die Ausgangssignale 406 des Drucksensors 404 (siehe 1) werden durch die Verbindung mit den Anschlussstiften des Venturi-Rohrs 316 ausgegeben. Der erfindungsgemäße Durchflussmesser 402 kann heutzutage einer der kleinsten Digital-Durchflussmesser auf dem Markt sein, und dessen Ausmaß beträgt 15 × 15 × 25 mm. Beim erfindungsgemäßen Drucksensor 404 kann ein Drucksensor verwendet sein, der in der Weise des Differenzialdrucks den Druck beidseitig misst. Anstelle eines Drucksensors können zwei Drucksensor Verwendung finden, die den Druckunterschied zwischen den beiden Enden des Venturi-Rohrs 316 messen. Durch den erfassten Druckunterschied können die Strömungsgeschwindigkeit, die gesamte Durchflussmenge und die restliche Lebensdauer des Filters umgerechnet werden, wobei die Ergebnisse auf der LCD-Anzeigetafel 418 (siehe 1) angezeigt werden. Anhand von 1 tritt das Wasser durch die Wassereintrittsöffnung 204 des Sterilisierungsgeräts 200 ein, wobei es mit der Ultraviolettlampe 210 zur Sterilisierung bestrahlt ist und anschließend durch eine andere Wasseraustrittsöffnung 206 austritt. Der Schalter der Ultraviolettlampe 210 (nicht gezeigt) wird durch Strömungsgeschwindigkeit kontrolliert. Überschreitet die Strömungsgeschwindigkeit einen voreingestellten Wert, wird die Ultraviolettlampe 210 eingeschaltet. Aus Experimenten ergibt sich, dass die Lampe innerhalb drei Sekunden nach der Einschaltung 80% der Leistung erreichen kann, etwa über 10000 μW/cm². Ein weiterer Vorteil bei Anwendung der vorliegenden Erfindung besteht darin, dass, wenn die Strömungsgeschwindigkeit einen voreingestellten oberen Grenzwert überschreitet, das System informiert wird, dass das Wasseraufbereitungsgerät anzuwenden anfängt. Wird die voreingestellte gesamte Durchflussmenge für die Lebensdauer des Filters erreicht, wird ein Warnton ausgegeben, sodass der Benutzer informiert wird, wann der Filter ausgewechselt werden soll. Bei Ruhestand ist der voreingestellte untere Grenzwert der Strömungsgeschwindigkeit erreicht, sodass der elektrische Anschluss unterbrochen ist, wodurch der Warnton eines Summers bei unerwünschter Zeit zum Ärgern des Benutzers nicht abgegeben wird.
Bei der vorliegenden Erfindung besteht keine bestimmten Anforderungen an Material, nur wenn das Material die Anforderung an die Anwendungsumgebung entspricht. Es ist aber empfehlenswert, dass der Mischgerät für Ozon und Wasser hauptsächlich aus PVDF hergestellt ist, während das Siliziumgummistück als Überwachungsstück im Inneren des Rückschlagventils dient. Außerdem besteht der Drucksensor aus einem Siliziumchip, der an einer Seite in direktem Kontakt mit der Flüssigkeit im Hauptwasserrohr 302 steht, während er an der anderen Seite nach der Drahtbondung mit einer Siliziumgel-Schicht bedeckt ist, die dann direkt die Flüssigkeit berührt.
Hinsichtlich des Wasseraufbereitungsverfahrens der vorliegenden Erfindung kann sowohl Ozon als auch die Ultraviolettlampe zur Dual-Mode-Desinfektion Verwendung finden. Außerdem werden die Durchflussgeschwindigkeit und die gesamte behandelte Durchflussmenge durch den Druckunterschied zwischen beiden das Ozon einspeisenden Enden des Venturi-Rohrs 316 überwacht, wodurch die Überwachung der Lebensdauer des wasserreinigungsfilters wie z.B. aus Aktivkohle, Polypropylen, usw. erleichtert wird. Daher weist die vorliegende Erfindung nach der Verbesserung die folgenden Vorteile auf:

1. Raumersparnis;
2. Kostenreduzierung;
3. Wasseraustrittsmenge wird nicht beeinflusst;
4. Die gesamte behandelte Wasserdurchflussmenge dient als Grundlage zur Beurteilung der Lebensdauer des Filters, sodass diese Methode viel akkurater ist als die durch bestimmten Zeitraum vorgenommene Beurteilung.
5. Die Größe der Durchflussgeschwindigkeit kann zur Beurteilung dessen dienen, ob der Filter, insbesondere der keramische Filtermaterial, verstopft ist, wodurch die Beendung der Lebensdauer informierbar ist.

Beim Messen der Durchflussgeschwindigkeit kann sie mit der minimalen Wasseraustrittsgeschwindigkeit verglichen werden. Überschreitet die Durchflussgeschwindigkeit einen bestimmten Wert, wird der Benutzer informiert, dass sich das Wasseraufbereitungsgerät im Anwendungszustand befindet, wodurch der Schalter aktiviert wird. Deshalb wird die Ultraviolettlampe gleichzeitig eingeschaltet, wenn das Wasseraufbereitungsgerät angewendet wird. Damit ist es zu vermeiden, die Ultraviolettlampe rund um die Uhr einzuschalten. In Hinsicht darauf weist die vorliegende Erfindung die folgenden Vorteile:

1. Stromersparnis
2. Verlängerung der Lebensdauer der Ultraviolettlampe
3. Es ist zu vermeiden, dass die Stelle um die Lampe herum zu heiß wird. Dies hat die Reduzierung der Ozonerzeugung zur Folge.
4. Es ist zu vermeiden, dass das austretende Wasser zu heiß ist. Dies kann von Benutzern nicht akzeptiert werden.

Die vorliegende Erfindung hat bei Anwendung einen weiteren Vorteil, dass das Wasseraufbereitungssystem die Durchflussgeschwindigkeit und die gesamte Durchflussmenge ausnutzt, um die Lebensdauer des Filters darauf einzustellen. Außerdem wird ein Summer zur Ausgabe des Warntons verwendet, damit der Benutzer informiert wird, den alten Filter gegen einen neuen auszuwechseln. Durch die Signale der Durchflussgeschwindigkeit wird der elektrische Anschluss bei Ruhestand des Wasseraufbereitungsgeräts unterbrochen. Daher ist die auf die gesamte Durchflussmenge eingestellte Lebensdauer des Filters zwar beendet, der Summer kann jedoch auch nicht ertönen. Durch die Signale der Durchflussgeschwindigkeit wird die elektrische Verbindung bei Anwendung des Wasseraufbereitungsgeräts wieder hergestellt. Überdies ertönt der Summer, wenn die auf die gesamte Durchflussmenge eingestellte Lebensdauer des Filters beendet ist. Dadurch ist es auszuschließen, dass der Summer bei unerwünschter Zeit ertönt.
Die Erfindung ist nicht auf das beschriebene Ausführungsbeispiel beschränkt, vielmehr ergeben sich für den Fachmann im Rahmen der Erfindung vielfältige Abwandlungs- und Modifikationsmöglichkeiten. Insbesondere wird der Schutzumfang der Erfindung durch die Ansprüche festgelegt.

100: Filtergerät
102: Filterbehälter
104: Wassereintrittsöffnung
106: Wasseraustrittsöffnung
108: Filter
110: Pfeilrichtung
111: Sterilisierungsgerät
202: Sterilisierbehälter
204: Wassereintrittsöffnung
206: Wasseraustrittsöffnung
208: durchsichtiges Quarzrohr
210: Ultraviolettlampe
212: Aufnahmeraum
214: spiralförmiges Wasserförderrohr
216: Ozonförderrohr
218: Zwischenraum
300: Ozonsauggerät
302: Hauptwasserrohr
304: Wassereintrittsöffnung
306: Wasseraustrittsöffnung
308: Rückschlagventil
310: Außengehäuse
312: Siliziumgummiplatte
314: Ozonsaugöffnung
316: Venturi-Rohr
400: Überwachungsgerät
402: Durchflussmesser
404: Drucksensor
406: Ausgangssignalen
408: Leiterplatte
410: Ultraviolettlampen-Steuersignale
412: obere Abdeckung
414: ein Ende des Drucksensors
416: anderes Ende des Drucksensors
418: LCD-Anzeigetafel
420: Wassereintrittsöffnung
422: Wassereintrittsöffnung
424: Weg
501: engste Stelle
502: engste Stelle
503: engster Stelle

Claims

Ozonsauggerät und Überwachungsgerät kombinierendes Wasseraufbereitungssystem, in dem ein Filtergerät (100) und ein Ozon erzeugendes und mit einer Ultraviolettlampe (210) versehenes Sterilisierungsgerät (200) vorgesehen sind, wobei das Wasseraufbereitungssystem aufweist: ein Ozonsauggerät (300), das ein mit einer Wassereintrittsöffnung (304) und einer Wasseraustrittsöffnung (306) versehenes Hauptwasserrohr (302), ein Venturi-Rohr (316) und ein Rückschlagventil (308) umfasst, wobei das Ozonsauggerät (300) dazu dient, dass die aus dem Filtergerät (100) herkommende, dadurch gefilterte Wasserströmung durch die Wassereintrittsöffnung (304) des Hauptwasserrohrs (302) ins Venturi-Rohr (316) eintritt, wodurch ein relativ niedriger Druck hergestellt ist, um das aus dem Sterilisierungsgerät (200) ausfließende, über Ozonförderrohr (216) beförderte Ozon abzusaugen, und wobei das Rückschlagventil (308), durch das hindurch das Ozon fließt und somit ins Hauptwasserrohr (302) abgesaugt ist, es verhindern kann, dass das Wasser über das Hauptwasserrohr (302) durch das Ozonförderrohr (216) austritt, und wobei das durch den Hauptwasserrohr (302) hindurch gehende, Ozon saugende Wasser durch die Wasseraustrittsöffnung (306) austritt, sodass das Wasser und das Ozon gründlich und gleichmäßig vermischt sind und anschließen ins Sterilisierungsgerät (200) eingespeist ist; und ein Überwachungsgerät (400), das einen Durchflussmesser (402) und einen Drucksensor (404) aufweist, wobei der Durchflussmesser (402) zur Messung der Durchflussgeschwindigkeit und der gesamten Durchflussmenge dient, wodurch die Lebensdauer des Filters (108) innerhalb des Filtergeräts (100) berechnet ist, und wobei der Drucksensor (404) die Ausgangssignalen (406) erzeugt, um einen Schalter der Ultraviolettlampe (210) innerhalb des Sterilisierungsgeräts (200) zu überwachen.
Wasseraufbereitungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Durchflussmesser (402) des Überwachungsgeräts (400) einen zwischen der Wassereintrittsöffnung (304) und der Wasseraustrittsöffnung (306) gebildeten, vom Venturi-Rohr (316) abliegenden Druckunterschied anstelle des beim herkömmlichen Durchflussmesser Verwendung findenden, zwischen einem Ende des Hauptwasserrohrs und dem Venturi-Rohr (316) gebildeten Druckunterschieds ausnutzt, wodurch der Durchflussmesser (402) nebenbei als Ozon-Einspeisungselement Verwendung findet.
Wasseraufbereitungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Drucksensor (404) die Ausgangssignalen (406) erzeugt, um einen Schalter der Ultraviolettlampe (210) innerhalb des Sterilisierungsgeräts (200) zu überwachen, sodass die Ultraviolettlampe (210) ausgeschaltet ist, wenn das vom Wasseraufbereitungsgerät behandelte Wasser nicht getrunken wird, wodurch Stromersparnis zu erreichen und die Lebensdauer der Ultraviolettlampe (210) zu verlängern ist.
Wasseraufbereitungssystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass es nicht notwendig ist, dass der Durchflussmesser (402) als Ozon-Einspeisungselement Verwendung findet.
Wasseraufbereitungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Drucksensor aus einem Siliziumchip besteht, der an einer Seite in direktem Kontakt mit Wasser im Hauptwasserrohr (302) steht, während er an der anderen Seite nach der Drahtbondung mit einer Siliziumgel-Schicht bedeckt ist, die dann direkt die Flüssigkeit berührt.
Wasseraufbereitungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Wasseraufbereitungssystem mit einem Summer versehen ist, der Warntöne ausgibt, wenn die voreingestellte gesamte Durchflussmenge des Durchflussmessers (402) innerhalb des Überwachungsgeräts (400) zur Bezeichnung einer bestimmten Lebensdauer des Filters (108) erreicht ist, damit der Benutzer informiert ist, den Filter auszuwechseln.
Ozonsauggerät und Überwachungsgerät kombinierendes Wasseraufbereitungssystem, wobei das Wasseraufbereitungssystem aufweist: ein Filtergerät (100), durch das das zu behandelnde Wasser gefiltert ist und anschließend austritt; ein Sterilisierungsgerät (200), das eine Ultraviolettlampe (210), ein durchsichtiges Quarzrohr (208), ein Ozonförderrohr (216), ein undurchsichtiges spiralförmiges Wasserförderrohr (214), und einen Sterilisierbehälter (202) umfasst, wobei die im Inneren des durchsichtigen Quarzrohrs (208) befindliche Luft mit der Ultraviolettlampe (210) bestrahlt ist, um Ozon zu erzeugen, das dann austritt und durch das Ozonförderrohr (216) befördert ist, und wobei das ozon-enthaltende Wasser durch das undurchsichtige spiralförmige Wasserförderrohr (214) mit Ozon gründlich und gleichmäßig vermischt ist, und dass das sterilisierte, Ozon enthaltende, in den Aufnahmeraum (212) fließende Wasser dadurch weiterhin sterilisiert ist, dass es sich um das durchsichtiges Quarzrohr (208) herum kreisen und mit der Ultraviolettlampe (210) bestrahlt ist, wobei der Gehalt des im Wasser vermischten, menschlicher Gesundheit schadenden Ozons reduzierbar ist, wodurch das behandelte Wasser zum Trinken dienen kann; ein Ozonsauggerät (300), das ein mit einer Wassereintrittsöffnung (304) und einer Wasseraustrittsöffnung (306) versehenes Hauptwasserrohr (302), ein Venturi-Rohr (316) und ein Rückschlagventil (308) umfasst, wobei das Ozonsauggerät (300) dazu dient, dass die aus dem Filtergerät (100) herkommende, dadurch gefilterte Wasserströmung durch die Wassereintrittsöffnung (304) des Hauptwasserrohrs (302) ins Venturi-Rohr (316) eintritt, wodurch ein relativ niedriger Druck hergestellt ist, um das aus dem Sterilisierungsgerät (200) ausfließende, über Ozonförderrohr (216) beförderte Ozon abzusaugen, und wobei das Rückschlagventil (308), durch das hindurch das Ozon fließt und somit ins Hauptwasserrohr (302) abgesaugt ist, es verhindern kann, dass das Wasser über das Hauptwasserrohr (302) durch das Ozonförderrohr (216) austritt, und wobei das durch den Hauptwasserrohr (302) hindurch gehende, Ozon saugende Wasser durch die Wasseraustrittsöffnung (306) austritt, sodass das Wasser und das Ozon gründlich und gleichmäßig vermischt sind und anschließen ins Sterilisierungsgerät (200) eingespeist ist; und ein Überwachungsgerät (400), das einen Durchflussmesser (402) und einen Drucksensor (404) aufweist, wobei der Durchflussmesser (402) zur Messung der Durchflussgeschwindigkeit und der gesamten Durchflussmenge dient, wodurch die Lebensdauer des Filters (108) innerhalb des Filtergeräts (100) berechnet ist, und wobei der Drucksensor (404) die Ausgangssignalen (406) erzeugt, um einen Schalter der Ultraviolettlampe (210) innerhalb des Sterilisierungsgeräts (200) zu überwachen.
Wasseraufbereitungssystem nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Durchflussmesser (402) des Überwachungsgeräts (400) einen zwischen der Wassereintrittsöffnung (304) und der Wasseraustrittsöffnung (306) gebildeten, vom Venturi-Rohr (316) abliegenden Druckunterschied anstelle des beim herkömmlichen Durchflussmesser Verwendung findenden, zwischen einem Ende des Hauptwasserrohrs und dem Venturi-Rohr (316) gebildeten Druckunterschieds ausnutzt, wodurch der Durchflussmesser (402) nebenbei als Ozon-Einspeisungselement Verwendung findet.
Wasseraufbereitungssystem nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Drucksensor (404) die Ausgangssignalen (406) erzeugt, um einen Schalter der Ultraviolettlampe (210) innerhalb des Sterilisierungsgeräts (200) zu überwachen, sodass die Ultraviolettlampe (210) ausgeschaltet ist, wenn das vom Wasseraufbereitungsgerät behandelte Wasser nicht getrunken wird, wodurch Stromersparnis zu erreichen und die Lebensdauer der Ultraviolettlampe (210) zu verlängern ist.
Wasseraufbereitungssystem nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass es nicht notwendig ist, dass der Durchflussmesser (402) als Ozon-Einspeisungselement Verwendung findet.
Wasseraufbereitungssystem nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Drucksensor aus einem Siliziumchip besteht, der an einer Seite in direktem Kontakt mit Wasser im Hauptwasserrohr (302) steht, während er an der anderen Seite nach der Drahtbondung mit einer Siliziumgel-Schicht bedeckt ist, die dann direkt die Flüssigkeit berührt.
Wasseraufbereitungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Wasseraufbereitungssystem mit einem Summer versehen ist, der Warntöne ausgibt, wenn die voreingestellte gesamte Durchflussmenge des Durchflussmessers (402) innerhalb des Überwachungsgeräts (400) zur Bezeichnung einer bestimmten Lebensdauer des Filters (108) erreicht ist, damit der Benutzer informiert ist, den Filter auszuwechseln.