DE19723798A1 - Rückspülbare Filtereinrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Filtereinrichtung mit einem Fil­ tergehäuse, einem Eingang an einer Seite des Gehäuses und ei­ nem Ausgang an der anderen Seite des Gehäuses und einem eine erste Seite und eine zweite Seite aufweisenden Filterelement, wobei die erste Seite mit dem Eingang und die zweite Seite mit dem Ausgang verbunden ist.

Insbesondere bei Warmwasseranlagen treten chemische und mikro­ biologische Verunreinigungen wie ausgefällter Kalk, Eisen, Mangan und Korrosionsprodukte einerseits und Amöben, Legionel­ len und sogenannte Biofilme auf der anderen Seite auf. Die Verfahren zur Beseitigung derselben sind aufwendig.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine verbesserte rückspülbare Filtereinrichtung der eingangs beschriebenen Art zu schaffen, die insbesondere auch Legionellen, Amöben oder sogenannte abgelöste Biofilme ausfiltern kann.

Diese Aufgabe wird durch den in Anspruch 1 gekennzeichnete Filtereinrichtung gelöst.

Weiterbildungen der Filtereinrichtung sind in den Unteransprü­ chen gekennzeichnet.

Ferner wird eine rückspülbare Filteranlage für den kontinuier­ lichen Betrieb zum Herausfiltern der bakteriologischen Teil­ chen in den Ansprüchen 9 bis 10 gekennzeichnet.

Im weiteren wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbei­ spieles unter Bezugnahme auf die Figuren erläutert.

Von den Figuren zeigen:

Fig. 1 eine blockschaltbildartige Darstellung der Filteranlage;

Fig. 2 einen Schnitt durch eine Filtereinrichtung;

Fig. 3 einen Schnitt entlang III-III in Fig. 2;

Fig. 4 einen Teilschnitt durch eine der in Fig. 2 gezeigte Filterpatrone;

Fig. 5 eine perspektivische Darstellung des Filterelementes mit Reinigungseinrichtung; und

Fig. 6 ein Detail aus Fig. 2.

Die in Fig. 1 gezeigte Filteranlage weist eine erste Filter­ einrichtung 1 und eine zweite Filtereinrichtung 2 auf. Diese sind jeweils eingangsseitig über Eingangsventile 4, 4' mit einer gemeinsamen Zuführleitung 5 verbunden. Ausgangsseitig ist jede Filtereinrichtung 1, 2 über eine Filtratleitung 6, 6', mit einem gemeinsamen Ausgang 7 verbunden. Parallel zu der Filtratleitung 6, 6' ist eine Rückspülleitung 8, 8' vorgese­ hen, die eingangsseitig mit dem Ausgang 7 und ausgangsseitig mit einem auf der Ausgangsseite der Filtereinrichtung 1, 2 liegenden Eingang 9, 9' verbunden ist. In der Rückspülleitung 8 ist eine in Richtung der Eingänge 9, 9' fördernde Pumpe 10 vorgesehen. Die Rückspülleitungen 8, 8' weisen zwischen der Pumpe 10 und den Eingängen 9, 9' jeweils Sperrventile 11, 11' auf. Auch die Filtratleitungen 6, 6' weisen Sperrventile 12, 12' auf.

Das eingangsseitige Innere der Filtereinrichtungen ist jeweils mit einer Konzentratleitung 13, 13' verbunden, die zu einer Kanalleitung 14 führen, die einerseits über ein Kanalventil 15 zu einem Kanal und andererseits über ein Ventil 16 zu der Zu­ führleitung 5 führen. Die Konzentrationsleitungen 13, 13' wei­ sen in dem Abschnitt vor ihrer Vereinigung jeweils Einstell­ ventile 17, 17' auf.

Zwischen dem Filtratausgang und dem Sperrventil 12 der ersten Filtereinrichtung ist über eine Leitung 18 und ein Einstell­ ventil 19 eingangsseitig zwischen dem Ventil 4' und dem ei­ gentlichen Eingang der zweiten Filtereinrichtung 2 verbunden.

Es ist eine Steuerung 20 vorgesehen, die mit den jeweiligen Ventilen und den Pumpen 10 und 3 verbunden ist und diese für den vorgesehenen Betrieb ansteuert.

Im weiteren werden anhand der Fig. 2 bis 5 Details der Fil­ tereinrichtungen 1, 2 beschrieben.

Die Filtereinrichtung umfaßt einen rohrförmigen Zylinderab­ schnitt 21, der an seinem einen Ende mit einem Eingangskopf 22 und an seinem anderen Ende mit einem Ausgangskopf 23 verbunden ist.

Der Eingangskopf 22 weist einen Zylinderabschnitt 24 auf, der koaxial zu dem Zylinderabschnitt 21 ausgerichtet ist. Wie am besten aus Fig. 3 ersichtlich ist, weist er um die Symmetrie­ achse herum eine Mehrzahl von Kanälen 25 auf, die eingangssei­ tig mit einem Eingang 26 und ausgangsseitig mit dem Inneren des Zylinderabschnittes 21 verbunden sind. Ferner ist ein ko­ axialer Kanal 27 vorgesehen. Dieser ist über eine Querbohrung mit einem mit der Filtratleitung 6 verbundenen Filtratausgang 28 verbunden. Der Zylinderabschnitt 24 ist über einen Flansch 29 und eine Überwurfmutter 30 mit einem Fassungsstück 31 und über dieses mit dem Zylinderabschnitt 21 verbunden.

Wie am besten aus Fig. 2 ersichtlich ist, weist der Zylin­ derabschnitt 24 auf seiner dem Inneren des Zylinderabschnittes 21 zugewandten Stirnseite einen Prallteller 32 auf, der in einem Abstand vom Austritt der Kanäle 25 angeordnet ist, und dessen Durchmesser größer ist als der Abstand der Kanäle 25 von der Symmetrieachse, und dessen Durchmesser aber auch klei­ ner ist als der Innendurchmesser des Fassungsstückes 31. Auf seiner dem gegenüberliegenden Ausgangskopf zugewandten Seite weist der Prallteller eine koaxiale, einen ersten Durchmesser aufweisende Ausnehmung 33 und eine dem Ausgangskopf 23 zuge­ wandte daran anschließende zweite Ausnehmung 34 mit einem zweiten Durchmesser auf. Die beiden Ausnehmungen sind direkt mit dem Kanal 27 verbunden. Der Durchmesser der ersten Ausneh­ mung ist kleiner als der Durchmesser der zweiten Ausnehmung.

Der Ausgangskopf 23 ist genau so ausgebildet wie der Eingangs­ kopf, wobei lediglich anstelle des Einganges ein Ausgang 35 und anstelle des Filtratausganges der mit der Rückspülleitung verbundene Eingang 9 vorgesehen ist.

Im Inneren des Zylinderabschnittes 21 ist ein Keramikzylinder 36 koaxial angeordnet. Dieser ist, wie am besten aus Fig. 4 ersichtlich ist, hohl ausgebildet. An seinen beiden stirnsei­ tigen Enden ist er von Aufnahmetellern 37 umfaßt. Diese weisen jeweils koaxial ausgebildete Führungsstutzen 38 mit einem Außengewinde auf, auf die jeweils eine in Fig. 6 gezeigte Muffe 43 aufgeschraubt ist. Die Führungsstutzen 38 sind hohl ausge­ bildet. Die Muffen weisen zwei Dichtungsringe 44 auf. Die Abmessung der Muffen 43 und Dichtungsringe 44 ist so gewählt, daß die Muffen in den ersten Ausnehmungen 33 gleitend sitzen, durch die Dichtringe 44 aber eine Flüssigkeitsabdichtung er­ folgt, so daß quasi eine schwimmende Lagerung des Keramikzy­ linders 36 in den beiden Pralltellern vorliegt. Wie am besten aus Fig. 4 ersichtlich ist, umfaßt der Aufnahmeteller den Keramikzylinder an seinem jeweiligen freien Ende außen. Die äußere Abmessung dieses umfassenden Abschnittes 39 ist in Relation zu dem inneren Durchmesser der zweiten Ausnehmung 34 so gewählt, daß der Abschnitt in die zweite Ausnehmung ohne Reibung hineinpaßt.

Wie am besten aus den Fig. 2 und 5 ersichtlich ist, ist eine Reinigungseinrichtung 40 vorgesehen, die eine den Kera­ mikzylinder 36 wendelförmig umgebende und an diesem anliegende Bürste 41 und eine mit dieser Bürste verbundene Antriebs­ scheibe 42 aufweist. Die Antriebsscheibe ist so ausgebildet, daß sie sich bei Beaufschlagen von Flüssigkeit von der Ein­ gangsseite her in Drehung versetzt und dabei die Bürste 41 mitnimmt.

In einer abgewandelten Ausführungsform ist ein nicht gezeigter motorischer Antrieb für die Bürste 41 vorgesehen.

Im Betrieb sind die Ventile über die Steuerung 20 so angesteu­ ert, daß die beiden Filtereinrichtungen 1, 2 über die Zuführ­ leitung 5 mit zu filterndem Wasser beaufschlagt werden. Das Wasser tritt durch den Mantel des Keramikzylinders hindurch und wird über den Filtratausgang 28 zu dem Ausgang 7 geführt. Das Konzentrat wird zum Teil in den Kanal abgeleitet, kann aber in einem vorgewählten Umfang, der durch das Ventil 16 eingestellt wird, zu der Zuführleitung zurückgeführt werden, um so ein gewünschtes Verschnittverhältnis bzw. eine gewünschte Aufkonzentrierung einzustellen.

Wird eine Rückspülung einer der Filtereinrichtungen gewünscht, so werden die Ventile so angesteuert, daß der Ausgang 28 ge­ schlossen ist und daß Filtrat über Pumpe 10 und Rückspüllei­ tung 8 zugeführt. Mit der oben beschriebenen Einrichtung ist es auch möglich, einen Reihenbetrieb zu fahren, wobei die hin­ tereinander geschalteten Filter verschiedene Filtrationsfein­ heiten haben können. In diesem Fall werden die Ventile 12 und 4' geschlossen und das Ventil 19 geöffnet, so daß das Filtrat der ersten Filtereinrichtung dem Eingang der zweiten Filter­ einrichtung zugeführt wird und dort in einer zweiten Stufe ge­ filtert wird.

Mit der oben beschriebenen Filtereinrichtung ist es möglich, nicht nur die oben beschriebenen Legionellen und andere ähnli­ che Stoffe herauszufiltern. Es ist auch möglich, mit einer solchen Anlage Grauwasser aufzubereiten und so einer Mehrfach­ nutzung zuzuführen. Die Anlage eignet sich ferner auch zum Einsatz in der Lebensmittelindustrie, insbesondere in der Brauindustrie, da mit ihr auch Sporen abfilterbar sind.

In der oben beschriebenen Ausführungsform sind zwei Filterein­ richtungen parallel bzw. in Reihe schaltbar. Es ist auch mög­ lich, gegebenenfalls mehr als zwei entsprechende Filterein­ richtungen vorzusehen und parallel bzw. in Reihe zu betreiben.

Durch die schwimmende Lagerung des Keramikzylinders 36 in den beiden Ausnehmungen 33 und 34 wird erreicht, daß beim Montie­ ren und bei einem möglicherweise zu Reinigungszwecken erfor­ derlichen Demontieren keine Torsionskräfte auf den Keramikzy­ linder 36 ausgeübt werden, wodurch verhindert wird, daß dieser bricht.

Claims (11)

1. Rückspülbare Filtereinrichtung mit einem Filtergehäuse, einem Eingang (26) an einer Seite des Gehäuses und einem Aus­ gang (28) und einem eine erste Seite und eine zweite Seite aufweisenden Filterelement (36), wobei die erste Seite mit dem Eingang (26) und die zweite Seite mit dem Ausgang (28) verbun­ den ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Filterelement aus Keramik gebildet ist.

2. Rückspülbare Filtereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Filterelement als ein länglicher Hohl­ körper ausgebildet ist, dessen Außenseite mit dem Eingang (26) und die Innenseite mit dem Ausgang (28) oder umgekehrt verbun­ den ist.

3. Rückspülbare Filtereinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Filterelement als ein Hohl­ zylinder ausgebildet ist.

4. Rückspülbare Filtereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine die mit dem Eingang (26) verbundene Oberflächen überstreichende Reinigungseinrich­ tung (41, 42) vorgesehen ist.

5. Rückspülbare Filtereinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Reinigungseinrichtung (41, 42) als eine den Hohlkörper im wesentlichen wendelartig umgebende Bürste (41) ist.

6. Rückspülbare Filtereinrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Bürste (41) mit einer von dem Wasser anströmbaren Antriebsscheibe (42) verbunden ist.

7. Rückspülbare Filtereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Eingangsseite mit einem Ausgang (35) für die Ableitung von Konzentrat verbindbar ist.

8. Rückspülbare Filtereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Filterelement (36) an beiden Enden schwimmend in einer Fassung gelagert ist.

9. Filteranlage mit einem rückspülbaren ersten Filter (1) und einem diesem betriebsmäßig parallel geschalteten derarti­ gen zweiten Filter (2)

10. Filteranlage nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens einer der Filter als Filtereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8 ausgebildet ist.

11. Filteranlage nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeich­ net, daß eine Steuerung vorgesehen ist, die zum Zwecke des kontinuierlichen Betriebes jeweils nur eine Filtereinrichtung in Rückspülstellung einstellt.