DE202021100801U1 - Device for filtering a liquid - Google Patents
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Abstract
Vorrichtung zur Filterung einer Flüssigkeit, wobei die Vorrichtung einen auf dem Untergrund aufstellbaren Behälter mit einer Einlasskammer (2) zur Aufnahme der zu filternden Flüssigkeit und mit einer Auslasskammer (4) zur Aufnahme der gefilterten Flüssigkeit aufweist, wobei die Auslasskammer (4) unter der Einlasskammer (2) angeordnet ist, wobei die Einlasskammer (2) eine Einfüllöffnung (9) aufweist und über einen im Querschnitt relativ zu der Einlasskammer (2) verengten Verbindungabschnitt mit der Auslasskammer (4) verbunden ist, und wobei in einer die Einlasskammer (2) mit der Auslasskammer (4) verbindenden Durchströmöffnung (5) im Verbindungsabschnitt (3) ein Filtermodul (6) festlegbar ist, sodass die in die Einlasskammer (2) eingefüllte Flüssigkeit durch das die Durchströmöffnung (5) verschließende Filtermodul (6) hindurch in die Auslasskammer (4) fließen kann, dadurch gekennzeichnet, dass in der Einlasskammer (2) ein manuell verlagerbares Druckelement (13, 14)angeordnet ist, mit welchem die in der Einlasskammer (2) befindliche und zu filternde Flüssigkeit mit einem Filterdruck beaufschlagt und durch das Filtermodul (6) in die Auslasskammer (4) gedrückt werden kann. Device for filtering a liquid, the device having a container that can be set up on the ground with an inlet chamber (2) for receiving the liquid to be filtered and with an outlet chamber (4) for receiving the filtered liquid, the outlet chamber (4) below the inlet chamber (2) is arranged, wherein the inlet chamber (2) has a filling opening (9) and is connected to the outlet chamber (4) via a connecting section which is narrowed in cross section relative to the inlet chamber (2), and in which the inlet chamber (2) a filter module (6) can be fixed with the flow opening (5) connecting the outlet chamber (4) in the connecting section (3) so that the liquid filled into the inlet chamber (2) through the filter module (6) closing the flow opening (5) into the outlet chamber (4) can flow, characterized in that a manually displaceable pressure element (13, 14) is arranged in the inlet chamber (2), with we lchem the fluid to be filtered located in the inlet chamber (2) can be subjected to a filter pressure and pushed through the filter module (6) into the outlet chamber (4).
Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Filterung einer Flüssigkeit, wobei die Vorrichtung einen auf dem Untergrund aufstellbaren Behälter mit einer Einlasskammer zur Aufnahme der zu filternden Flüssigkeit und mit einer Auslasskammer zur Aufnahme der gefilterten Flüssigkeit aufweist, wobei die Auslasskammer unter der Einlasskammer angeordnet ist, wobei die Einlasskammer eine Einfüllöffnung aufweist und über einen im Querschnitt relativ zu der Einlasskammer verengten Verbindungabschnitt mit der Auslasskammer verbunden ist, und wobei in einer die Einlasskammer mit der Auslasskammer verbindenden Durchströmöffnung im Verbindungsabschnitt ein Filtermodul festlegbar ist, sodass die in die Einlasskammer eingefüllte Flüssigkeit durch das die Durchströmöffnung verschließende Filtermodul hindurch in die Auslasskammer fließen kann.The invention relates to a device for filtering a liquid, the device having a container that can be set up on the ground with an inlet chamber for receiving the liquid to be filtered and with an outlet chamber for receiving the filtered liquid, the outlet chamber being arranged below the inlet chamber, the The inlet chamber has a filling opening and is connected to the outlet chamber via a connecting section narrowed in cross section relative to the inlet chamber, and wherein a filter module can be fixed in a flow opening connecting the inlet chamber to the outlet chamber in the connecting section, so that the liquid filled into the inlet chamber through the flow opening closing filter module can flow through into the outlet chamber.
Im Zuge einer erhöhten Aufmerksamkeit und zugleich Besorgnis der Bevölkerung in Bezug auf gesundheitliche Fragen wird ein immer größerer Wert auf unbelastetes und sauberes Trinkwasser gelegt. Dies führte zu der Entwicklung einer Vielzahl von Vorrichtungen zur Wasserfilterung, insbesondere in Haushalten. Handelsübliche Wasserfiltersysteme sind in Form beispielsweise eines Kruges oder einer Karaffe erhältlich. Hierbei wird zunächst ungefiltertes Wasser durch eine Einfüllöffnung in eine Einlasskammer des Kruges oder der Karaffe gegossen, welches im Anschluss, getrieben von der Schwerkraft, durch ein Filtermodul, in eine unter der Einlasskammer angeordnete Auslasskammer fließt. Das Filtermodul ist hierbei in einem Verbindungsabschnitt zwischen der Einlasskammer und der Auslasskammer in einer Durchströmöffnung angeordnet und verschließt diese. Das gefilterte Trinkwasser kann im Anschluss durch einen Flüssigkeitsauslass aus der Auslasskammer in ein Gefäß oder Trinkglas gegossen werden.In the course of the increased attention and concern of the population with regard to health issues, more and more importance is attached to unpolluted and clean drinking water. This has led to the development of a wide variety of devices for filtering water, particularly in households. Commercially available water filter systems are available in the form of, for example, a jug or a carafe. Here, unfiltered water is first poured through a filling opening into an inlet chamber of the jug or carafe, which then flows, driven by gravity, through a filter module into an outlet chamber located below the inlet chamber. The filter module is arranged in a connecting section between the inlet chamber and the outlet chamber in a flow opening and closes it. The filtered drinking water can then be poured through a liquid outlet from the outlet chamber into a vessel or drinking glass.
Als Filtermedien kommen verschiedene Varianten von aktivierten und oft granulierten Feststofffiltern, wie beispielsweise Aktivkohlefilter, aber auch Membranfilter in unterschiedlichsten Ausführungen zum Einsatz. Diese Art der Filterung wird verwendet, um potential schädliche Verunreinigungen sowie weitere unspezifische Sedimente oder Rückstände aus dem Trinkwasser zu entfernen. Durch den Einsatz von Membranfiltern können darüber hinaus Bakterien und weitere unerwünschte Mikroorganismen aus dem Trinkwasser entfernt werden.Different variants of activated and often granulated solid filters, such as activated carbon filters, but also membrane filters in a wide variety of designs are used as filter media. This type of filtering is used to remove potentially harmful impurities and other unspecific sediments or residues from the drinking water. By using membrane filters, bacteria and other undesirable microorganisms can also be removed from drinking water.
Neben gesundheitlichen Bedenken in Bezug auf potentiell verunreinigtes Trinkwasser, kommen derartige schwerkraftbetriebene Vorrichtungen zur Filterung einer Flüssigkeit bei der Enthärtung von Trinkwasser, beispielsweise im Haushalt bei der Verwendung in der Kaffeemaschine oder im Wasserkocher, zum Einsatz. Die dabei verwendeten Filter in Form von Ionenaustauschern, können hartes und daher calciumionenhaltiges Wasser enthärten. Hierbei werden die Calciumionen, in den meisten Fällen durch Natriumionen ersetzt, um durch sich bildende unlösliche Calciumsalze verursachte Ablagerungen vermeiden oder zumindest reduzieren zu können. Auf diese Weise kann die Lebenszeit von Haushaltsgeräten signifikant erhöht werden. In addition to health concerns with regard to potentially contaminated drinking water, such gravity-operated devices are used for filtering a liquid in the softening of drinking water, for example in the household when used in the coffee maker or in the kettle. The filters used in the form of ion exchangers can soften hard water and therefore water that contains calcium ions. Here, the calcium ions are replaced in most cases by sodium ions in order to be able to avoid or at least reduce deposits caused by the insoluble calcium salts that form. In this way, the service life of household appliances can be increased significantly.
Die bereits angesprochenen Filtervarianten sind meist modular gestaltet und können bei Erschöpfung des Filters einfach ausgetauscht und ersetzt werden, ohne dass das Gehäuse demontiert oder ersetzt werden muss.The filter variants already mentioned are mostly of a modular design and can simply be exchanged and replaced when the filter is exhausted without having to dismantle or replace the housing.
Filtermodule, welche auf einer chemischen oder physikalischen Interaktion der Verunreinigung mit dem Filtermedium beruhen, benötigen zur vollen Filterleistung längere Kontaktzeiten als nach Teilchengröße trennende Filter. Aus diesem Grund benötigen derartige Systeme in Bezug auf die Durchlaufzeit eine minimale Kontaktzeit die nicht unterschritten werden kann, um dennoch die angestrebte Filterleistung zu erhalten. Bei Filtermodulen auf der Basis von Membranfiltern ist die Filterleistung unabhängig von der Kontaktzeit der Flüssigkeit mit der Filtermembran.Filter modules, which are based on a chemical or physical interaction of the contamination with the filter medium, require longer contact times for full filter performance than filters that separate according to particle size. For this reason, such systems require a minimum contact time with regard to the throughput time, which cannot be undercut in order to still achieve the desired filter performance. With filter modules based on membrane filters, the filter performance is independent of the contact time of the liquid with the filter membrane.
Alle bisher vorgestellten Variante haben gemeinsam, dass die Filterung von Trinkwasser durch ein auf Schwerkraft basiertes System lange Filterzeiten benötigt, wobei das zu filternde Wasser einzig von der Schwerkraft getrieben durch das Filtermodul fließt.All the variants presented so far have in common that the filtering of drinking water by a gravity-based system requires long filter times, with the water to be filtered flowing through the filter module solely driven by gravity.
Als Aufgabe der vorliegenden Erfindung wird es deshalb angesehen, dass eine Vorrichtung für die Filterung einer Flüssigkeit, insbesondere Trinkwasser bereitgestellt wird, welche eine zeitlich schnelle Filterung ermöglicht.It is therefore seen as an object of the present invention to provide a device for filtering a liquid, in particular drinking water, which enables rapid filtering.
Diese Aufgabe wird für eine eingangs genannte Vorrichtung dadurch gelöst, dass in der Einlasskammer ein manuell verlagerbares Druckelement angeordnet ist, mit welchem die in der Einlasskammer befindliche und zu filternde Flüssigkeit mit einem Filterdruck beaufschlagt und durch das Filtermodul in die Auslasskammer gedrückt werden kann.This object is achieved for a device mentioned at the beginning in that a manually displaceable pressure element is arranged in the inlet chamber, with which the liquid located in the inlet chamber and to be filtered can be subjected to a filter pressure and pushed through the filter module into the outlet chamber.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Filterung einer Flüssigkeit weist ein mit einer Unterseite auf einem Untergrund aufstellbares Gehäuse mit einer Auslasskammer, eine darüber angeordnete Einlasskammer und einen die beiden Kammern verbindenden Verbindungsabschnitt auf. Der Verbindungsabschnitt ist hierbei als Verjüngung mit einer kleineren Querschnittsfläche relativ zu der Querschnittsfläche der Einlasskammer ausgestaltet. In der durch den Verbindungabschnitt gebildeten Durchströmöffnung, welche die Einlasskammer und die Auslasskammer verbindet, kann ein Filtermodul eingesetzt und festgelegt werden. In der dem Filtermodul gegenüberliegenden Einfüllöffnung der Einlasskammer kann ungefiltertes Wasser eingefüllt werden, welches durch das Filtermodul hindurch von der Schwerkraft getrieben in die Auslasskammer fließen kann. Nach dem Einfüllen des zu filternden Wassers kann ein Druckelement in der Einlasskammer so angeordnet werden, dass die Einfüllöffnung vollständig und wasserdicht verschlossen werden kann. Das Druckelement ist über eine manuelle Betätigung innerhalb der Einlasskammer verlagerbar. Durch die Betätigung kann ein Filterdruck auf die zu filternde Flüssigkeit beaufschlagt, und die Flüssigkeit unter Druck durch das Filtermodul in die Auslasskammer gedrückt werden. Durch den zusätzlich zur Schwerkraft auf die Flüssigkeit einwirkender Filterdruck kann die Filterdauer, im Gegensatz zu rein schwerkraftbetriebenen Vorrichtungen zur Filterung von Flüssigkeiten, reduziert werden.The device according to the invention for filtering a liquid has a housing that can be set up with an underside on a substrate, with an outlet chamber, an inlet chamber arranged above it and a connecting section connecting the two chambers. The connecting section is designed as a taper with a smaller cross-sectional area relative to the cross-sectional area of the inlet chamber. In the through-flow opening formed by the connecting section, which the inlet chamber and the Connecting the outlet chamber, a filter module can be inserted and fixed. Unfiltered water can be filled into the filling opening of the inlet chamber opposite the filter module, which water, driven by gravity, can flow through the filter module into the outlet chamber. After the water to be filtered has been filled in, a pressure element can be arranged in the inlet chamber in such a way that the filling opening can be closed completely and watertight. The pressure element can be displaced within the inlet chamber by manual actuation. By actuation, a filter pressure can be applied to the liquid to be filtered, and the liquid can be pressed under pressure through the filter module into the outlet chamber. Due to the filter pressure acting on the liquid in addition to the force of gravity, the filter duration can be reduced in contrast to purely gravity-operated devices for filtering liquids.
Das Gehäuse der Vorrichtung ist vorzugsweise aus einem formstabilen und transparenten, oder semitransparenten Material hergestellt, sodass der Verwender zu jedem Zeitpunkt den Flüssigkeitsfüllstand überprüfen kann.The housing of the device is preferably made of a dimensionally stable and transparent, or semitransparent material, so that the user can check the liquid level at any time.
Gemäß einer vorteilhaften Umsetzung des Erfindungsgedankens ist vorgesehen, dass die Einlasskammer einen Druckabschnitt mit einer gleichbleibenden Querschnittsfläche aufweist, und dass das Druckelement innerhalb des Druckabschnitts verlagerbar gelagert ist, um bei einer Betätigung des Druckelements die in der Einlasskammer befindliche Flüssigkeit mit dem Filterdruck beaufschlagen zu können. Die Einlasskammer kann eine zylindrische Formgebung mit zwei parallelen Schnittebenen und einer die Schnittebenen verbindenden Mantelfläche aufweisen, wobei die Schnittebenen mit einer kreisrunden, ovalen, oder beliebigen polygonalen Querschnittsfläche ausgestaltet sein können. Vorzugsweise sind die Schnittebenen senkrecht zu der die Schnittebenen verbindenden Zylinderachse angeordnet, um bei der Betätigung des Druckelements einen gleichbleibenden und senkrecht zum Untergrund und auf die zu filternde Flüssigkeit gerichteten Filterdruck zu ermöglichen. Durch die gleichbleibende Querschnittsfläche des Druckabschnitts dichtet das Druckelement bei seiner Betätigung und Verlagerung parallel zu der Zylinderachse an jedem Punkt der Verlagerung den Druckabschnitt flüssigkeitsdicht ab, sodass ein konstanter und maximierter Filterdruck erreicht werden kann. Die flüssigkeitsdichte Abdichtung des Druckelements in dem Druckabschnitt kann beispielsweise durch einen an der umlaufenden Mantelfläche des Druckelements festgelegten elastischen O-Dichtungsring realisiert werden. Der Druckabschnitt ist an einem oberen, dem Verbindungsabschnitt abgewandten Ende der Einlasskammer an der Einfüllöffnung angeordnet. Die Einfüllöffnung ist so gestaltet, dass das Druckelement aus dem Druckabschnitt, bei einer Reinigung oder dem Einfüllen von Wasser entfernt, und im Anschluss wiedereingesetzt werden kann.According to an advantageous implementation of the inventive concept, it is provided that the inlet chamber has a pressure section with a constant cross-sectional area, and that the pressure element is mounted displaceably within the pressure section in order to be able to apply the filter pressure to the fluid in the inlet chamber when the pressure element is actuated. The inlet chamber can have a cylindrical shape with two parallel sectional planes and a lateral surface connecting the sectional planes, wherein the sectional planes can be configured with a circular, oval or any polygonal cross-sectional area. The cutting planes are preferably arranged perpendicular to the cylinder axis connecting the cutting planes in order to enable a constant filter pressure directed perpendicular to the substrate and onto the liquid to be filtered when the pressure element is actuated. Due to the constant cross-sectional area of the pressure section, the pressure element seals the pressure section in a liquid-tight manner when it is actuated and displaced parallel to the cylinder axis at every point of displacement, so that a constant and maximized filter pressure can be achieved. The liquid-tight sealing of the pressure element in the pressure section can be realized, for example, by an elastic O-sealing ring fixed on the circumferential surface of the pressure element. The pressure section is arranged on the filling opening at an upper end of the inlet chamber facing away from the connecting section. The filling opening is designed in such a way that the pressure element can be removed from the pressure section during cleaning or when filling with water, and can then be reinserted.
Vorteilhafterweise ist erfindungsgemäß optional vorgesehen, dass das Druckelement einen in dem Druckabschnitt der Einlasskammer verlagerbaren Druckstempel mit einer Stempelplatte und einem an der Stempelplatte festgelegten Stempelgriff aufweist. Die Stempelplatte kann als ebene, den Druckabschnitt abdichtende Platte realisiert sein, wobei auch Ausführungsvarianten möglich sind, bei der die Stempelplatte eine gewölbte oder eine an die Formgebung der Verjüngung des Verbindungsabschnitts angepasste Formgebung aufweist. Der Stempelgriff ist vorzugsweise mit einer zylinderförmigen Formgebung ausgestaltet und mittig auf der dem Verbindungsabschnitt abgewandten Seite der Stempelplatte festgelegt, um bei der Betätigung des Druckstempels eine gleichmäßige Verlagerung der Druckplatte zu ermöglichen und damit ein Verkanten innerhalb des Druckabschnitts zu vermeiden.Advantageously, it is optionally provided according to the invention that the pressure element has a pressure stamp which can be displaced in the pressure section of the inlet chamber and has a stamp plate and a stamp handle fixed on the stamp plate. The stamp plate can be implemented as a flat plate sealing the pressure section, with design variants also being possible in which the stamp plate has a curved shape or a shape adapted to the shape of the tapering of the connecting section. The stamp handle is preferably designed with a cylindrical shape and is fixed in the center on the side of the stamp plate facing away from the connecting section in order to enable a uniform displacement of the pressure plate when the pressure stamp is actuated and thus avoid tilting within the pressure section.
Weiterhin ist eine Ausgestaltungsmöglichkeit angedacht, bei welcher eine Membran flüssigkeitsdicht zwischen der Stempelplatte und der zu filternden Flüssigkeit in dem Druckabschnitt festlegbar ist, und wobei die Stempelplatte eine kleinere Querschnittsfläche aufweist als die Membran. Die Membran kann beispielsweise entlang ihres Umfangsrands mit einer ebenflächigen Druckelementplatte verbunden sein und die Stempelplatte mittig zwischen der Druckelementplatte und der Membran angeordnet sein. Bei der Betätigung des Druckstempels drückt die Stempelplatte gegen die Membran und zieht zunächst die Membran mit der Druckelementplatte in Richtung des Verbindungsabschnitts, wobei sich die Membran etwas elastisch verformt und über die Membran der Filterdruck auf die zu filternde Flüssigkeit ausgeübt wird. Sobald die Druckelementplatte nicht weiter in Richtung des Verbindungsabschnitts verlagert werden kann bewirkt eine weitere Betätigung des Druckstempels, dass nur noch die Membran zunehmend verformt wird und sich dabei immer mehr an eine beispielsweise konische Formgebung des Verbindungsabschnitts anpasst und dabei den Filterdruck auf die zu filternde Flüssigkeit ausübt.Furthermore, an embodiment is contemplated in which a membrane can be fixed in a liquid-tight manner between the stamp plate and the liquid to be filtered in the pressure section, and the stamp plate has a smaller cross-sectional area than the membrane. The membrane can, for example, be connected to a planar pressure element plate along its peripheral edge and the stamp plate can be arranged centrally between the pressure element plate and the membrane. When the pressure plunger is actuated, the plunger plate presses against the membrane and first pulls the membrane with the pressure element plate in the direction of the connecting section, the membrane being somewhat elastically deformed and the filter pressure being exerted on the liquid to be filtered via the membrane. As soon as the pressure element plate cannot be shifted further in the direction of the connecting section, a further actuation of the pressure plunger causes only the membrane to be increasingly deformed and thereby more and more adapts to a, for example, conical shape of the connecting section, thereby exerting the filter pressure on the liquid to be filtered .
Darüber hinaus kann bei der Betätigung des Druckstempels ein zwischen der Stempelplatte und dem Deckel angeordnete Aufblasvorrichtung, durch das Aufblasen einer elastischen sowie luft- und gasdichten Hülle, aufgeblasen und damit die Stempelplatte gegen die Wasseroberfläche gedrückt werden.In addition, when the pressure stamp is actuated, an inflation device arranged between the stamp plate and the cover can be inflated by inflating an elastic, air-tight and gas-tight envelope, and the stamp plate can thus be pressed against the surface of the water.
Einer vorteilhaften Ausgestaltung des Erfindungsgedankens zufolge ist vorgesehen, dass die Formgebung der Stempelplatte an die Formgebung der Querschnittsfläche des Druckabschnitts der Einlasskammer angepasst ist, wobei der Druckabschnitt an einer dem Filtermodul gegenüberliegenden Seite durch die Stempelplatte vollständig und flüssigkeitsdicht verschließbar ist. Die Formgebung der Stempelplatte ist an die Formgebung des Druckabschnitts so angepasst, dass die Querschnittsflächen zueinander identisch sind. Auf Grund von Fertigungstoleranzen bei der Herstellung und um ein Einsetzen des Druckstempels nach dem Befüllen der Einlasskammer komfortabel zu gestalten, können an der Mantelfläche der Stempelplatte, um eine flüssigkeitsdichte, aber dennoch verlagerbare Stempelplatte zu ermöglichen, Dichtungen, insbesondere in Form von elastischen O-Dichtungsringen angebracht werden. Dadurch, dass, bei der Betätigung des Druckstempels dieser flüssigkeitsdicht in dem Druckabschnitt angeordnet ist, kann kein Wasser an den Seiten oder nach oben entweichen, sodass durch einen ständigen und gleichbleibenden Druck die Durchlaufzeit der zu filternden Flüssigkeit durch die erfindungsgemäße Vorrichtung möglichst kurz ist.According to an advantageous embodiment of the inventive concept, it is provided that the shape of the stamp plate is adapted to the shape is adapted to the cross-sectional area of the pressure section of the inlet chamber, wherein the pressure section can be closed completely and liquid-tight on a side opposite the filter module by the stamp plate. The shape of the stamp plate is adapted to the shape of the pressure section in such a way that the cross-sectional areas are identical to one another. Due to manufacturing tolerances during manufacture and in order to make it easier to insert the pressure ram after filling the inlet chamber, seals, in particular in the form of elastic O-sealing rings, can be provided on the outer surface of the stamp plate in order to enable a liquid-tight, but nonetheless displaceable stamp plate be attached. The fact that when the pressure ram is actuated is arranged in a liquid-tight manner in the pressure section, no water can escape on the sides or upwards, so that the flow time of the liquid to be filtered through the device according to the invention is as short as possible due to a constant and constant pressure.
Es ist auch möglich und erfindungsgemäß optional vorgesehen, dass die Einlasskammer einen abnehmbaren, die Einfüllöffnung der Einlasskammer verschließenden Deckel aufweist. Ein die Einlassöffnung der Einlasskammer verschließender Deckel ermöglicht eine sichere Handhabung der erfindungsgemäßen Vorrichtung. Er kann zum einen eine hygienische Rolle bei der Vermeidung von Kontaminationen des eingefüllten Wassers spielen, zum anderen kann er bei unvorsichtiger Handhabung ein Auslaufen des zu filternden Wassers aus der Einlasskammer verhindern. Darüber hinaus kann durch den Einsatz eines Deckels die Einfüllöffnung mit derselben oder einer größeren Querschnittsfläche wie der Druckabschnitt realisiert werden. Auf diese Weise ist, durch die große Einfüllöffnung, ein sicheres und schnelles Einfüllen von Wasser in die Einlasskammer unter beispielsweise einem Wasserhahn möglich. Der Deckel kann als Auflagedeckel ausgestaltet sein, klemmend oder mit Rastzungen mit der Einfüllöffnung verbunden, oder Einkerbungen, Fortsätzen, oder auch Scharniere zur sicheren Befestigung an der Einfüllöffnung der Einlasskammer aufweisen.It is also possible and optionally provided according to the invention that the inlet chamber has a removable cover that closes the filling opening of the inlet chamber. A cover that closes the inlet opening of the inlet chamber enables safe handling of the device according to the invention. On the one hand it can play a hygienic role in avoiding contamination of the filled water, on the other hand it can prevent the water to be filtered from leaking out of the inlet chamber if handled carelessly. In addition, by using a cover, the filling opening can be realized with the same or a larger cross-sectional area as the pressure section. In this way, through the large filling opening, a safe and quick filling of water into the inlet chamber is possible under, for example, a water tap. The cover can be designed as a support cover, clamped or connected to the filler opening with locking tongues, or it can have notches, projections, or also hinges for secure attachment to the filler opening of the inlet chamber.
Des Weiteren ist es möglich und erfindungsgemäß optional vorgesehen, dass der Deckel eine durchgehende Ausnehmung aufweist, und dass der Stempelgriff in der Ausnehmung geführt ist und von außerhalb der Einlasskammer betätigbar ist. Die Stempelplatte ist in dem Druckabschnitt angeordnet, während der Stempelgriff, welcher an der Stempelplatte angeordnet ist, so in der Ausnehmung des Deckels angeordnet ist, dass dieser mit seinem, der Stempelplatte gegenüberliegendem Ende durch die Ausnehmung ragt. An diesem Ende kann ein Ball, oder eine beliebige geometrische Form oder eine sonstige Verdickung des Stempelgriffs mit einer größeren Querschnittsfläche wie die Querschnittsfläche der Ausnehmung angebracht sein, sodass der Druckstempel an dem Deckel festgelegt ist. Ein mit dem Stempelgriff verbindbarer Ball bietet den Vorteil, dass der Druckstempel, beispielsweise zur Reinigung des Deckels entfernt werden kann.Furthermore, it is possible and optionally provided according to the invention that the cover has a continuous recess and that the stamp handle is guided in the recess and can be actuated from outside the inlet chamber. The stamp plate is arranged in the printing section, while the stamp handle, which is arranged on the stamp plate, is arranged in the recess of the cover so that its end opposite the stamp plate protrudes through the recess. A ball or any geometric shape or some other thickening of the stamp handle with a larger cross-sectional area than the cross-sectional area of the recess can be attached to this end, so that the pressure stamp is fixed on the cover. A ball that can be connected to the stamp handle offers the advantage that the pressure stamp can be removed, for example to clean the cover.
Die Ausnehmung ist so gestaltet, dass sie an die Formgebung des Stempelgriffs angepasst ist und dieser sicher bei der Betätigung des Druckelements in der Ausnehmung geführt werden kann. Durch eine sichere und wackelfreie Führung der Stempelplatte parallel zur Zylinderachse und damit eine einhergehende Kraft senkrecht zur horizontal angeordneten Wasseroberfläche kann ein Verkanten oder ein ungleichmäßiger Druck vermieden werden. Weiterhin ist es möglich, dass zur reinen Flüssigkeitsfilterung über Schwerkraft die erfindungsgemäße Vorrichtung mit einem Deckel ohne Ausnehmung verwendet werden kann. Der Deckel kann hierbei auch als eine Ausführungsvariante mit einer kleineren verschließbaren Öffnung realisiert werden, wobei die Öffnung vorzugsweise mit einer Hand geöffnet und geschlossen werden kann.The recess is designed so that it is adapted to the shape of the stamp handle and this can be safely guided in the recess when the pressure element is actuated. With a secure and wobble-free guidance of the stamp plate parallel to the cylinder axis and thus an accompanying force perpendicular to the horizontally arranged water surface, tilting or uneven pressure can be avoided. Furthermore, it is possible that the device according to the invention can be used with a cover without a recess for pure liquid filtering via gravity. The cover can also be implemented as a variant with a smaller closable opening, the opening preferably being able to be opened and closed with one hand.
Gemäß einer vorteilhaften Umsetzung des Erfindungsgedankens ist vorgesehen, dass der Stempelgriff so in der Ausnehmung des Deckels festlegbar ist, dass die Stempelplatte horizontal angeordnet und vertikal verlagerbar ist, wobei die in der Einlasskammer befindliche Flüssigkeit durch den Stempel mit einem Filterdruck beaufschlagt und durch das Filtermodul in die Auslasskammer gepresst werden kann. Bei der Betätigung des Druckstempels, d. h. bei Druck auf den Stempelgriff von außerhalb des Deckels wird die Stempelplatte in einer vertikalen Bewegung in Richtung der Wasseroberfläche bewegt und übt auf diese Druck aus. Durch eine horizontale und damit parallele Ausrichtung zur Wasseroberfläche der Stempelplatte kann der auf die Wasseroberfläche beaufschlagte Druck gleichmäßig verteilt werden. Bei der Verwendung einer Einlasskammer, wobei die Zylinderachse nicht senkrecht auf den Schnittebenen der Einlasskammer steht, kann beispielsweise durch eine Gelenkverbindung zwischen Stempelplatte und Stempelgriff eine parallele Position der Stempelplatte zu der Wasseroberfläche ermöglicht werden.According to an advantageous implementation of the inventive concept, it is provided that the stamp handle can be fixed in the recess of the cover in such a way that the stamp plate is arranged horizontally and vertically displaceable, the liquid in the inlet chamber being subjected to a filter pressure by the stamp and through the filter module in the outlet chamber can be pressed. When actuating the plunger, i. H. when the stamp handle is pressed from outside the lid, the stamp plate is moved in a vertical movement in the direction of the water surface and exerts pressure on it. By a horizontal and thus parallel alignment to the water surface of the stamp plate, the pressure applied to the water surface can be evenly distributed. When using an inlet chamber, the cylinder axis not being perpendicular to the sectional planes of the inlet chamber, a parallel position of the stamp plate to the water surface can be made possible, for example, by an articulated connection between the stamp plate and the stamp handle.
Vorteilhafterweise ist erfindungsgemäß optional vorgesehen, dass die Querschnittsfläche des Verbindungsabschnitts weniger als die Hälfte, vorzugsweise weniger als ein Drittel und besonders vorzugsweise weniger als ein Viertel der Größe der Querschnittsfläche des Druckabschnitts der Einlasskammer aufweist. Die Druckplatte drückt bei Betätigung des Druckstempels auf die Wasseroberfläche des zu filternden Wassers und beaufschlagt dieses mit einem Filterdruck. Durch die geringere Querschnittsfläche des Verbindungsabschnitts und damit des Filtermoduls, steigt der am Filtermodul anliegende Filterdruck auf Grund dessen, dass das Verhältnis der senkrecht auf eine Fläche einwirkende Kraft sich proportional zur Fläche verhält. Der Druckunterschied am Filtermodul wirkt sich so auf die Filtergeschwindigkeit aus, da mit einem höheren anliegenden Druck ein schnellerer Durchfluss erreicht werden kann.Advantageously, it is optionally provided according to the invention that the cross-sectional area of the connecting section has less than half, preferably less than a third and particularly preferably less than a quarter of the size of the cross-sectional area of the pressure section of the inlet chamber. When the pressure plunger is actuated, the pressure plate presses on the surface of the water to be filtered and applies a filter pressure to it. Due to the smaller cross-sectional area of the connecting section and thus the Filter module, the filter pressure applied to the filter module increases due to the fact that the ratio of the force acting perpendicularly to a surface is proportional to the surface. The pressure difference on the filter module has an effect on the filter speed, since a faster flow rate can be achieved with a higher pressure applied.
Einer vorteilhaften Ausgestaltung des Erfindungsgedankens zufolge ist vorgesehen, dass die Einlasskammer mit dem Verbindungsabschnitt gesondert hergestellt und herausnehmbar in einem die Auslasskammer bildenden Behältergehäuse festgelegt ist. Die, neben der Auslasskammer, separat hergestellte Einlasskammer mit dem daran festgelegten Verbindungsabschnitt muss vor der Benutzung des Filtersystems in die Einlassöffnung der Auslasskammer eingesetzt werden. Hierbei sind Varianten denkbar, in welcher die Einlasskammer vollständig oder teilweise in die Auslasskammer eingesetzt und dort beispielsweise verklemmend festgelegt werden kann. Eine derartige separate Herstellung ermöglicht eine einfache Reinigung insbesondere der Auslasskammer, wobei die Auslasskammer und die Einlasskammer spülmaschinenfest ausgebildet sein können. Darüber hinaus ist ebenfalls eine Ausführungsvariante denkbar, in welcher die Einlasskammer, der Verbindungsabschnitt sowie die Auslasskammer einstückig hergestellt sind. Durch eine solche einstückige Ausführungsvariante und damit weniger einzelnen Komponenten werden weniger Dichtungen bzw. flüssigkeitsdichte Verbindungen benötigt um hiermit potentielle undichte Verbindungen oder Lecken entgegenzuwirken.According to an advantageous embodiment of the inventive concept, it is provided that the inlet chamber with the connecting section is manufactured separately and is removably fixed in a container housing that forms the outlet chamber. The inlet chamber, which is produced separately in addition to the outlet chamber, with the connecting section fixed to it, must be inserted into the inlet opening of the outlet chamber before the filter system is used. Variants are conceivable here in which the inlet chamber can be inserted completely or partially into the outlet chamber and, for example, can be fixed there in a jamming manner. Such a separate production enables simple cleaning, in particular of the outlet chamber, it being possible for the outlet chamber and the inlet chamber to be dishwasher-proof. In addition, an embodiment variant is also conceivable in which the inlet chamber, the connecting section and the outlet chamber are made in one piece. Due to such a one-piece design variant and thus fewer individual components, fewer seals or liquid-tight connections are required in order to counteract potential leaky connections or leaks.
Es ist auch möglich und erfindungsgemäß optional vorgesehen, dass die Auslasskammer einen Flüssigkeitsauslass zum Ausgießen der gefilterten Flüssigkeit aufweist. Der Flüssigkeitsauslass beispielsweise ausgeführt als Tülle kann auf verschiedenen Höhen der Auslasskammer angebracht sein, und in Form eines Rohres oder in Form einer Ausbuchtung der Kammerwand als Schnaupe realisiert werden. Über die Tülle kann die gefilterte Flüssigkeit aus der Auslasskammer nach der Filterung in ein Gefäß oder ein Trinkglas gegossen werden.It is also possible and optionally provided according to the invention that the outlet chamber has a liquid outlet for pouring out the filtered liquid. The liquid outlet, for example designed as a spout, can be attached at different heights of the outlet chamber, and can be implemented in the form of a tube or in the form of a bulge in the chamber wall as a spout. After filtering, the filtered liquid can be poured from the outlet chamber into a vessel or drinking glass via the spout.
Vorzugsweise ist vorgesehen, dass das Filtermodul durch die Einlasskammer hindurch in den Verbindungsabschnitt eingesetzt und entnommen werden kann. Der Austausch des Filtermoduls kann, gegebenenfalls nach Abnahme des Deckels, durch die Einfüllöffnung der Einlasskammer erfolgen, ohne dass weitere Schritte erforderlich sind. Das Filtermodul kann in der Durchströmöffnung beispielsweise klemmend oder einrastend festgelegt werden und vertikal eingesetzt oder entnommen werden.It is preferably provided that the filter module can be inserted into and removed from the connecting section through the inlet chamber. The filter module can be replaced through the filling opening of the inlet chamber, if necessary after removing the cover, without further steps being necessary. The filter module can, for example, be fixed in a clamping or latching manner in the flow opening and inserted or removed vertically.
Des Weiteren ist es möglich und erfindungsgemäß optional vorgesehen, dass das Filtermodul einen Entnahmering zur Entnahme des Filtermoduls aufweist. An dem Filtermodul kann an der Oberseite, welche dem Deckel zugewandt ist ein Ring, eine Lasche, oder eine Kette angebracht sein. Über einen Zug an der Kette ist das Filtermodul aus der Durchströmöffnung entnehmbar.Furthermore, it is possible and optionally provided according to the invention that the filter module has a removal ring for removing the filter module. A ring, a tab or a chain can be attached to the top of the filter module facing the cover. The filter module can be removed from the flow opening by pulling on the chain.
Einer vorteilhaften Ausgestaltung des Erfindungsgedankens zufolge ist vorgesehen, dass das Filtermodul ein Hohlfasermembranfilter ist. Unter Membranfiltern werden Filter verstanden, wobei eine Abtrennung unerwünschter Stoffe durch eine permeable Membran realisiert wird. Bei Hohlfasermembranfiltern erfolgt die Trennleistung durch Hohlfasern, welche meist zum Aufbau eines Filtermoduls in einem Verbund zusammengefasst werden, wobei die Wände der Hohlfasern hierbei als Membran fungieren. Die Trennung erfolgt je nach Beschaffenheit der Hohlfasern entweder über Diffusion oder Konvektion. Als Ausgangsstoffe für die Hohlfasersynthese dienen unter anderem Polyethersulfone, Polysulfone, Polyarylnitrile, aber auch keramische Werkstoffe oder Metalle. Durch eine modulare Ausgestaltung der Filtermodule können in der erfindungsgemäßen Vorrichtung aber auch Filtermodule mit anderen Filtermedien wie beispielsweise Aktivkohle Verwendung finden.According to an advantageous embodiment of the inventive concept, it is provided that the filter module is a hollow fiber membrane filter. Membrane filters are understood to mean filters, with undesired substances being separated off by a permeable membrane. In the case of hollow fiber membrane filters, the separation performance is achieved by hollow fibers, which are usually combined in a composite to create a filter module, with the walls of the hollow fibers functioning as a membrane. Depending on the nature of the hollow fibers, the separation takes place either via diffusion or convection. The starting materials for the hollow fiber synthesis include polyether sulfones, polysulfones, polyaryl nitriles, but also ceramic materials or metals. However, due to a modular design of the filter modules, filter modules with other filter media such as activated carbon can also be used in the device according to the invention.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Vorrichtung zur Filterung einer Flüssigkeit werden anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen erläutert. Es zeigt:
-
1 eine schematische Schnittansicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Filterung einer Flüssigkeit, wobei das Gehäuse einstückig hergestellt ist, -
2 zeigt eine schematische Schnittansicht einer Explosionszeichnung der erfindungsgemäßen Vorrichtung aus1 , -
3 zeigt eine schematische Schnittansicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung mit einer an den Verbindungsabschnitt angepassten Stempelplatte, -
4 zeigt eine schematische Schnittansicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung mit einer Anordnung des Flüssigkeitsauslasses oberhalb des Filtermoduls, -
5 zeigt eine schematische Schnittansicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung, wobei die Einlasskammer und der Verbindungsabschnitt gesondert hergestellt und in die Auslasskammer eingesetzt werden können, und -
6 zeigt eine Explosionszeichnung der erfindungsgemäßen Vorrichtung aus5 .
-
1 a schematic sectional view of the device according to the invention for filtering a liquid, wherein the housing is made in one piece, -
2 shows a schematic sectional view of an exploded drawing of the device according to the invention from FIG1 , -
3 shows a schematic sectional view of the device according to the invention with a stamp plate adapted to the connecting section, -
4th shows a schematic sectional view of the device according to the invention with an arrangement of the liquid outlet above the filter module, -
5 shows a schematic sectional view of the device according to the invention, wherein the inlet chamber and the connecting section can be produced separately and inserted into the outlet chamber, and -
6th shows an exploded view of the device according to theinvention 5 .
In
Die Einlasskammer
Durch eine Betätigung des Druckstempels
In
In
BezugszeichenlisteList of reference symbols
- 11
- Gehäusecasing
- 22
- EinlasskammerInlet chamber
- 33
- VerbindungsabschnittConnection section
- 44th
- AuslasskammerOutlet chamber
- 55
- DurchströmöffnungFlow opening
- 66th
- FiltermodulFilter module
- 77th
- FiltermembranFilter membrane
- 88th
- EntnahmeringRemoval ring
- 99
- EinfüllöffnungFilling opening
- 1010
- Deckelcover
- 1111
- FlüssigkeitsauslassLiquid outlet
- 1212th
- DruckabschnittPrint section
- 1313th
- StempelplatteStamp plate
- 1414th
- StempelgriffStamp handle
- 1515th
- DichtungsringSealing ring
- 1616
- Ball am StempelgriffBall on the punch handle
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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R207 | Utility model specification | ||
R081 | Change of applicant/patentee |
Owner name: BRITA SE, DE Free format text: FORMER OWNER: BRITA GMBH, 65232 TAUNUSSTEIN, DE |
|
R150 | Utility model maintained after payment of first maintenance fee after three years |