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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Aufnahme einer Filtermatte zur Wasserreinigung. Zudem betrifft die Erfindung einen Tischwasserfilter und ein Filtersystem. Ferner betrifft die Erfindung eine Verwendung einer Vorrichtung mit einer aufgenommenen Filtermatte.
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Trinkwasser kann mit Verschmutzungen, unerwünschten Stoffen oder mit Keimen belastet sein. Es ist deshalb bekannt, Trinkwasser mit Filtern zu reinigen. Dabei sind verschiedene Trinkwasserfilter und Trinkwasserfiltersysteme bekannt.
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Einige Trinkwasserfilter nutzen als Beispiel loses Aktivkohlegranulat, das in einem Gehäuse bzw. einer Filterkartusche aufgenommen ist. Diese Form eines Trinkwasserfilters weist aber einige Nachteile auf. Beispielsweise ist nachteilig, dass das lose Aktivkohlegranulat in einem Plastikgehäuse aufgenommen ist. Da Trinkwasserfilter nur für eine bestimmte Anzahl von Reinigungszyklen verwendet werden und anschließend ausgetauscht werden, entsteht schlecht zu recycelnder Abfall in Form der benutzten Filterkartuschen, da das Aktivkohlegranulat nicht ohne Aufwand vom Gehäuse aus Kunststoff getrennt werden kann. Zudem ist loses Aktivkohlegranulat aufgrund einer geringen Komprimierung in der Verwendung platzeinnehmend. Auch bei anderen Filtersystemen ist es bekannt, dass der Filterhalter nicht von dem verwendeten Filter ohne Aufwand getrennt werden kann.
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Ein weiteres Problem bei der Herstellung von Filtern für die Trinkwasseraufbereitung ist, dass bei der Fertigung von Filtern oder Filterkartuschen konstruktive Fertigungsschwankungen auftreten, die innerhalb von Fertigungstoleranzen zu halten sind. Der wichtigste Aspekt bei der Konstruktion von Filtern für die Trinkwasseraufbereitung ist es, zu gewährleisten, dass kein ungefiltertes Wasser an dem Filter selbst vorbeiläuft. Der Filter bzw. die Filteraufnahme ist deshalb so auszubilden, dass trotz konstruktiver Fertigungsschwankungen des Filters eine vollständige Trennung des gereinigten und ungereinigten Wassers gewährleistet wird. Wird ein Filter in einen Filtersitz bzw. einen Filterhalter eingesetzt, ist also entsprechend eine Abdichtung trotz Fertigungsschwankungen bei der Herstellung des Filters zu erreichen.
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Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte Lösung bereitzustellen, welche die genannten Probleme adressiert. Insbesondere ist es Aufgabe der Erfindung, eine Lösung bereitzustellen, mit der eine einfache Wasseraufbereitung möglich ist, wobei die Komponenten zur Wasseraufbereitung möglichst ressourcenschonend zu produzieren und einfach zu recyceln sein sollen.
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Gemäß einem ersten Aspekt wird die Aufgabe gelöst durch eine Vorrichtung nach Anspruch 1. Danach ist eine Vorrichtung zur Aufnahme einer Filtermatte zur Wasserreinigung, insbesondere einer Aktivkohlefiltermatte zur Wasserreinigung, vorgesehen, die Vorrichtung umfassend einen Rahmen, der einen Verbindungsabschnitt zur Herstellung einer lösbaren Verbindung mit einem Einlassbehälter aufweist, ein Halteelement, das innerhalb des Rahmens angeordnet ist, wobei das Halteelement eine Einlassöffnung und eine Auslassöffnung aufweist und sich eine Durchflussrichtung von der Einlassöffnung zu der Auslassrichtung ausbildet, wobei das Halteelement einen Aufnahmebereich zur Aufnahme einer, insbesondere scheibenförmigen, Filtermatte ausbildet, wobei der Aufnahmebereich eine Höhe in Richtung der Durchflussrichtung und einen Durchmesser in einer radialen Richtung, die orthogonal zur Durchflussrichtung verläuft, aufweist, einen Pressbereich zum Fixieren der Filtermatte, wobei der Pressbereich in der radialen Richtung im äußeren Bereich des Aufnahmebereichs angeordnet ist, wobei der Pressbereich durch ein erstes Presselement des Halteelements und ein zweites Presselement gebildet wird, wobei das erste Presselement und das zweite Presselement ausgebildet und angeordnet sind, um eine in dem Aufnahmebereich aufgenommene Filtermatte im radial äußeren Bereich des Aufnahmebereichs zusammenzudrücken.
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Die Vorrichtung ist insbesondere ausgebildet, um eine Filtermatte zur Wasserreinigung aufzunehmen. Die Vorrichtung ist somit vorzugsweise ausgebildet, um eine Filtermatte in dem Aufnahmebereich aufzunehmen. Insbesondere ist das Halteelement ausgebildet, um eine Filtermatte aufzunehmen. Die Vorrichtung ist dabei zusammen mit der Filtermatte dazu vorgesehen, Wasser zu reinigen, insbesondere Trinkwasser. Die Wasserreinigung kann synonym auch als Wasseraufbereitung verstanden werden. Die Filtermatte kann synonym auch als Filter oder Filterelement verstanden und bezeichnet werden. Aktivkohle ist in der Lage, gelöste organische Spurenstoffe, wie z. B. Pestizidwirkstoffe oder Medikamentenrückstände durch Adsorption aus dem Wasser zu entfernen.
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Der Aufnahmebereich weist vorzugsweise die gleichen Maße, also insbesondere den gleichen Durchmesser und die gleiche Dicke, auf, wie die Filtermatte. In einem konkreten Ausführungsbeispiel wird ein Aufnahmebereich mit einem Durchmesser in einem Bereich von 20 mm bis 150 mm vorgeschlagen, beispielsweise 70 mm. Zudem kann der Aufnahmebereich in einem konkreten Ausführungsbeispiel eine Höhe von 5 mm bis 80 mm aufweisen, beispielsweise 7,5 mm oder 10,5 mm.
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Der Rahmen kann zusammen mit dem in dem Rahmen angeordneten Halteelement als Filterhalter bezeichnet werden. Der Rahmen ist strukturfest ausgebildet und vorzugsweise aus Kunststoff ausgebildet. Als Material für den Rahmen kommen aber auch andere strukturfeste Materialien infrage, wie z. B. Metall, lackiertes Holz, festes Silikon, Kompositwerkstoffe oder dergleichen. Der Rahmen dient als Tragkonstruktion für die Komponenten des Filterhalters. Der Rahmen kann beliebig geformt sein, beispielsweise rund oder eckig. In einer bevorzugten Ausführungsform ist der Rahmen im Wesentlichen ringförmig ausgebildet. Der Rahmen kann auch als Halterahmen oder Gehäuse verstanden und bezeichnet werden. Der Verbindungsabschnitt des Rahmens ist insbesondere ausgebildet, um eine lösbare Verbindung mit einem Einlassbehälter herzustellen. Der Verbindungsabschnitt weist vorzugsweise ein Befestigungsmittel auf, mit dem eine Verbindung mit einem Einlassbehälter herstellbar ist.
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Das Halteelement bildet den Aufnahmebereich zur Aufnahme einer Filtermatte aus. Der Aufnahmebereich weist eine Höhe in Richtung der Durchflussrichtung und einen Durchmesser in einer radialen Richtung, die orthogonal zur Durchflussrichtung verläuft, auf.
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Das Halteelement ist innerhalb des Rahmens angeordnet. Das Halteelement weist eine Einlassöffnung und eine Auslassöffnung auf, wobei sich eine Durchflussrichtung von der Einlassöffnung zu der Auslassrichtung ausbildet. Die Durchflussrichtung beschreibt dabei eine Richtung, in der das Wasser im vorbestimmten Betrieb durch den Filterhalter fließt bzw. sickert und kann auch als Fließrichtung oder Flussrichtung aufgefasst werden. Die Einlassöffnung ist dabei eine Öffnung oder Aussparung, an der ungefiltertes Wasser in das Halteelement eintreten kann. Die Auslassöffnung ist dabei insbesondere eine Öffnung, die aus mehreren Aussparungen gebildet sein kann, an der gefiltertes Wasser aus dem Halteelement austreten kann. Die Einlassöffnung und die Auslassöffnung können dabei auch als Einlassseite bzw. Auslassseite oder als Einlass bzw. Auslass aufgefasst werden. Es versteht sich, dass sowohl der Rahmen als auch das Halteelement jeweils eine Einlassöffnung und eine Auslassöffnung aufweisen, die beispielsweise räumlich an einer gleichen Position bzw. Stelle liegen, da das Halteelement in dem Rahmen angeordnet ist.
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Der Pressbereich ist insbesondere ausgebildet, um die Filtermatte im Aufnahmebereich zu fixieren. Der Pressbereich ist im radial äußeren Bereich des Aufnahmebereichs angeordnet. Unter dem Pressbereich ist insbesondere ein radial umlaufender Bereich des Aufnahmebereichs zu verstehen, entlang welchem die Filtermatte mittels voneinander gegenüberliegenden Presselementen zusammengedrückt wird. Es ist ein erstes Presselement des Halteelements vorgesehen. Außerdem ist ein zweites Presselement vorgesehen. Das zweite Presselement kann insbesondere ein Teil des Einlassbehälters sein. Mittels Zusammenwirken von dem ersten Presselement und dem zweiten Presselement kann der Pressbereich ausgebildet werden und eine im Aufnahmebereich angeordnete Filtermatte im radial äußeren Bereich des Aufnahmebereichs zusammengedrückt werden.
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Ein Vorteil einer solchen Vorrichtung besteht darin, dass auf einfache Weise eine Filtermatte in der Vorrichtung aufgenommen werden kann. Die Filtermatte kann dazu in den dafür vorgesehenen Aufnahmebereich eingesetzt werden und anschließend kann mittels der Presselemente der Pressbereich bereitgestellt werden, wodurch die aufgenommene Filtermatte sicher gehalten wird und auch während der Verwendung der Vorrichtung nicht verrutschen kann. Ein Einsetzen einer Filtermatte in eine solche Vorrichtung und ein Austauschen einer Filtermatte in einer solchen Vorrichtung ist somit innerhalb kurzer Zeit möglich und eine Fehlbedienung ist weitgehend ausgeschlossen.
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Ein weiterer Vorteil liegt darin, dass mittels des Pressbereichs die Filtermatte zwischen dem ersten Presselement und dem zweiten Presselement zuverlässig am äußeren Durchmesser radial gepresst und somit unbewegt in der für die Filtration optimalen Position gehalten werden kann. Der Pressbereich kann dabei auf besonders vorteilhafte Weise Filtermatten mit voneinander abweichenden Dicken, die sich innerhalb eines Toleranzbereichs befinden, fixieren. Wird beispielsweise eine Filtermatte mit einer Fertigungstoleranz in einem Bereich von ±2 mm hergestellt, so kann unabhängig von der exakten Dicke der Filtermatte eine zuverlässige Fixierung der Filtermatte im Pressbereich gewährleistet werden. So können unterschiedlich große Filtermatten in den Aufnahmebereich eingelegt bzw. eingesetzt werden, ohne dass die Filtermatte oder die Vorrichtung dafür angepasst werden muss.
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Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform umfasst die Vorrichtung einen Einlassbehälter zur Aufnahme von zu reinigendem Wasser, wobei der Einlassbehälter mit dem Verbindungsabschnitt des Rahmens lösbar verbunden ist, wobei vorzugsweise das zweite Presselement integral mit dem Einlassbehälter ausgebildet ist. Unter einem Einlassbehälter ist insbesondere ein Behälter zu verstehen, in dem zu reinigendes Wasser aufgenommen werden kann. Der Einlassbehälter kann auch als Reservoir bezeichnet werden. Der Einlassbehälter ist lösbar mit dem Verbindungsabschnitt des Rahmens verbindbar. Ein integral mit dem Einlassbehälter ausgebildetes zweites Presselement bietet den Vorteil, dass das zweite Presselement nach einem Verbinden von Einlassbehälter und Rahmen das zweite Presselement zwingend in der richtigen Position angeordnet ist, um mit dem ersten Presselement den Pressbereich auszubilden, ohne dass eine separate Positionierung des zweiten Presselements notwendig ist.
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Es ist besonders bevorzugt, dass der Verbindungsabschnitt des Rahmens mindestens ein Bajonettelement, vorzugsweise mehrere, insbesondere drei, Bajonettelemente, aufweist, wobei vorzugsweise das mindestens eine Bajonettelement innenseitig in dem Rahmen angeordnet ist, wobei vorzugsweise der Einlassbehälter mindestens eine Bajonettaufnahme, vorzugsweise mehrere, insbesondere drei Bajonettaufnahmen, zur Aufnahme des mindestens einen Bajonettelements, aufweist.
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Es wird also vorgeschlagen, dass der Rahmen ein Teil eines Bajonettverschlusses ist und mit einem Gegenstück lösbar mechanisch gekoppelt werden kann. Ein Bajonettverschluss ist grundsätzlich bekannt. Es ist bevorzugt, wenn der Einlassbehälter als Gegenstück mindestens eine Bajonettaufnahme aufweist. Eine Bajonettaufnahme kann auch als Nut eines Bajonettverschlusses aufgefasst werden. Es wird also vorgeschlagen, dass der Rahmen bzw. der Filterhalter mittels Bajonettverschluss beispielsweise mit einem Füllbehälter bzw. Einlassbehälter eines Tischwasserfilters verschraubt wird.
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In einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist das mindestens eine Bajonettelement innenseitig in dem Rahmen angeordnet. Es ist besonders bevorzugt, wenn der Rahmen drei Bajonettelemente aufweist, die ausgebildet sind, um in drei Bajonettaufnahmen des Einlassbehälters aufgenommen zu werden.
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Es ist besonders bevorzugt, dass die Auslassöffnung in radialer Richtung mittig in dem Halteelement angeordnet und kleiner als die Einlassöffnung ist. Vorzugsweise ist die Einlassöffnung um ein Vielfaches kleiner als die Einlassöffnung ausgebildet. Mit einer mittig angeordneten Auslassöffnung wird ein kontrollierter und zentrierter Wasseraustritt aus der Vorrichtung ermöglicht.
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Es ist besonders bevorzugt, dass das Halteelement radial angeordnete Stege aufweist, wobei zwischen den Stegen des Halteelements Kanäle ausgebildet sind, die radial ausgerichtet sind und sich in Richtung der Auslassöffnung erstrecken, wobei die Stege des Halteelements vorzugsweise eine in Richtung der Auslassöffnung abnehmende Höhe aufweisen. Die radial angeordneten Stege erstrecken sich vorzugsweise von dem ersten Presselement bis zur Auslassöffnung. Die Stege können insbesondere als Auflagefläche für die Filtermatte im unteren Bereich des Aufnahmebereichs dienen. Die Stege können insbesondere derart angeordnet sein, dass eine in dem Aufnahmebereich angeordnete Filtermatte auf den Stegen aufliegt. Mittels solcher Stege kann ein verbesserter Durchfluss von Wasser durch die Filtermatte bis zur Auslassöffnung bereitgestellt werden, da durch die Filtermatte hindurchgetretenes Wasser aufgrund der durch die Stege gebildeten Kanäle direkt zur Auslassöffnung fließen kann. Somit kann mittels der Stege und der durch die Stege gebildeten Kanäle eine verbesserte Reinigungsgeschwindigkeit erzielt werden, also das Volumen von mittels der Vorrichtung gefiltertem Wasser pro Zeiteinheit erhöht werden.
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Es ist besonders bevorzugt, dass ein Durchflussbegrenzer zur Begrenzung einer Wassermenge im Bereich der Einlassöffnung des Halteelements angeordnet ist, wobei vorzugsweise der Durchflussbegrenzer mehrere Durchflusslöcher aufweist, wobei vorzugsweise der Durchflussbegrenzer integral mit dem Einlassbehälter ausgebildet ist. Unter einem Durchflussbegrenzer ist insbesondere ein die Durchflussgeschwindigkeit von Wasser, insbesondere noch nicht gereinigtem Wasser, drosselndes Element zu verstehen. Der Durchflussbegrenzer kann beispielsweise als ein Gitter mit einer vordefinierten Durchtrittsfläche ausgebildet sein, als hydraulische Drossel, als Blende oder dergleichen. Vorzugsweise wird der Durchflussbegrenzer durch eine Fläche mit mehreren Durchflusslöchern gebildet. Insbesondere begrenzt der Durchflussbegrenzer den Wasserdurchfluss auf einen bestimmten Wert. Ein Durchflussbegrenzer kann auch als Schwallbremse bezeichnet werden. Insbesondere kann mittels des Durchflussbegrenzers ein Schutz einer in dem Aufnahmebereich angeordneten Filtermatte ermöglicht werden. Mittels eines solchen Durchflussbegrenzers kann eine für einen optimalen Filtrationsvorgang erforderliche Durchflussgeschwindigkeit des Wassers erreicht werden.
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Es ist besonders bevorzugt, dass zwischen den Durchflusslöchern des Durchflussbegrenzers auf der dem Aufnahmebereich zugewandten Seite der Durchflusslöcher Stege angeordnet sind, die Kanäle ausbilden, welche in Richtung der Auslassöffnung ausgerichtet sind, wobei die Stege des Durchflussbegrenzers vorzugsweise in radialer Richtung in Richtung der Auslassöffnung eine abnehmende Höhe aufweisen. Mittels solcher Stege kann eine Fließrichtung im oberen Bereich des Aufnahmebereichs radial nach innen gerichtet ermöglicht werden. Derartige Stege können außerdem zur Begrenzung des Aufnahmebereichs im oberen Bereich des Aufnahmebereichs dienen, sodass eine in dem Aufnahmebereich aufgenommene Filtermatte von den Stegen im oberen Bereich des Aufnahmebereichs gehalten wird.
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Es ist besonders bevorzugt, dass der Durchflussbegrenzer mindestens sechs, vorzugsweise mindestens zehn, insbesondere mindestens sechzehn Durchflusslöcher aufweist. Vorzugsweise weist der Durchflussbegrenzer höchstens vierzig, vorzugsweise höchstens dreißig, insbesondere höchstens zwanzig Durchflusslöcher auf. Besonders bevorzugt weist der Durchflussbegrenzer achtzehn Durchflusslöcher auf.
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Es ist besonders bevorzugt, dass der Rahmen und das Halteelement, insbesondere stoffschlüssig, miteinander verbunden sind, wobei der Rahmen und das Halteelement vorzugsweise integral ausgebildet sind.
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Es ist besonders bevorzugt, dass der Einlassbehälter einen Dichtungsvorsprung aufweist, der insbesondere integral mit dem Einlassbehälter ausgebildet ist, wobei der Dichtungsvorsprung radial umlaufend an dem Halteelement anliegt, um eine fluiddichte Verbindung zwischen dem Einlassbehälter und dem Halteelement auszubilden. Vorzugsweise bildet der Dichtungsvorsprung mit dem Halteelement eine fluiddichte Verbindung zwischen dem Einlassbehälter und dem Halteelement aus. So kann erreicht werden, dass kein Wasser in einen Bereich in dem Rahmen radial außerhalb des Halteelements gelangt. Der Dichtungsvorsprung stellt insbesondere eine radial umlaufende Konusdichtung zwischen dem Haltelement und dem Einlassbehälter bereit und verhindert so einen seitlichen Austritt von ungefiltertem Wasser.
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Es ist besonders bevorzugt, dass der Dichtungsvorsprung und das zweite Presselement parallel zueinander verlaufen, radial umlaufend angeordnet sind und einen dazwischenliegenden radial umlaufenden Kanal ausbilden. Der Dichtungsvorsprung ist vorzugsweise in radialer Richtung weiter außen als das zweite Presselement angeordnet.
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Es ist besonders bevorzugt, dass die Einlassöffnung und die Auslassöffnung in Durchflussrichtung auf gegenüberliegenden Seiten des Aufnahmebereichs angeordnet sind. Die Einlassöffnung und die Auslassöffnung liegen insbesondere auf gegenüberliegenden Seiten einer in dem Aufnahmebereich aufgenommenen Filtermatte.
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Gemäß einem weiteren Aspekt wird die eingangs genannte Aufgabe gelöst durch einen Tischwasserfilter, umfassend eine wie hier beschriebene Vorrichtung, wobei vorzugsweise in die Vorrichtung eine Filtermatte eingesetzt ist, einen Auslassbehälter, vorzugsweise umfassend oder bestehend aus Glas, wobei der Einlassbehälter in den Auslassbehälter, insbesondere lösbar, einsetzbar ist. Der Einlassbehälter kann insbesondere mit dem Auslassbehälter formschlüssig verbindbar ausgebildet sein, beispielsweise mittels einer Ringschnappverbindung, insbesondere mittels einer segmentierten Ringschnappverbindung, die zum Beispiel am oberen Rand des Auslassbehälters angeordnet sein kann.
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Gemäß einem weiteren Aspekt wird die eingangs genannte Aufgabe gelöst durch ein Filtersystem zur Wasserreinigung, umfassend eine wie hier beschriebene Vorrichtung und/oder einen wie hier beschriebenen Tischwasserfilter, und eine Filtermatte, wobei die Filtermatte zur Wasserreinigung in dem Aufnahmebereich der Vorrichtung aufgenommen ist.
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Es ist besonders bevorzugt, dass die Filtermatte als Aktivkohlefilter aus Aktivkohlefaser ausgebildet ist. Die Filtermatte ist beispielsweise aus verwobenen Aktivkohlefasern ausgebildet.
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Es ist besonders bevorzugt, dass die Filtermatte einen Filterdurchmesser und eine Filterdicke aufweist, wobei der Filterdurchmesser in einem Bereich liegt von 65 Millimeter bis 75 Millimeter, und die Filterdicke in einem Bereich liegt von 6 Millimeter bis 12 Millimeter, wobei vorzugsweise die Filterdicke 6,5 Millimeter bis 7,5 Millimeter, insbesondere 7 Millimeter, oder 10 Millimeter bis 11 Millimeter, insbesondere 10,5 Millimeter, beträgt.
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Die Filtermatte kann beispielsweise eine runde oder eckige Form oder dergleichen aufweisen. Es versteht sich, dass die Form der Filtermatte an die Form des Aufnahmebereichs angepasst ist oder umgekehrt, die Form des Aufnahmebereichs an die der Filtermatte angepasst ist. In einem konkreten Ausführungsbeispiel wird eine runde Filtermatte mit einem Durchmesser in einem Bereich von 20 mm bis 150 mm vorgeschlagen, beispielsweise 70 mm. Zudem kann die Filtermatte in einem konkreten Ausführungsbeispiel eine Höhe von 5 mm bis 80 mm aufweisen, beispielsweise 7,5 mm oder 10,5 mm. Es versteht sich, dass die Dicke und der Durchmesser der Filtermatte die Durchflussgeschwindigkeit des Wassers durch die Filtermatte bestimmen.
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Es ist besonders bevorzugt, dass der Aktivkohlefilter einen Ionenaustauscher aufweist, der mit Polyacrylat ausgebildet ist. Vorzugsweise weist der Aktivkohlefilter ein Bindemittel auf, das mit Polyester ausgebildet ist. Vorzugsweise weist der Aktivkohlefilter ein Eigengewicht auf, das kleiner ist als 10 Gramm.
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Die Filtermatte ist in einer besonders bevorzugten Ausführungsform eine Aktivkohlefiltermatte, insbesondere eine Aktivkohlefiltermatte mit oder ohne Ionenaustauscher. Vorzugsweise ist die Aktivkohlefiltermatte mit einem lonentauschermaterial ausgebildet. Ionenaustauscher oder lonentauscher sind bekannt und betreffen dabei Materialien, mit denen gelöste Ionen durch andere Ionen gleichnamiger Ladung ersetzt werden können. Der Ionenaustauscher kann also auch als lonenaustauschmaterial oder lonentauschermaterial bezeichnet werden.
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Gemäß einem weiteren Aspekt wird die eingangs genannte Aufgabe gelöst durch ein Verfahren zum Reinigen von Wasser, umfassend die Schritte: Bereitstellen einer wie hier beschriebenen Vorrichtung, Einsetzen einer Filtermatte in den Aufnahmebereich, Verbinden des Rahmens mit dem Einlassbehälter, Einsetzen des Einlassbehälters in einen Auslassbehälter, Einfüllen von zu reinigendem Wasser in den Einlassbehälter. Vorzugsweise werden die Schritte in der angegebenen Reihenfolge durchgeführt. Nach dem Einfüllen von zu reinigendem Wasser kann insbesondere ein Durchfluss des Wassers von dem Einlassbehälter durch die Filtermatte in dem Auslassbehälter erfolgen, sodass in dem Auslassbehälter gereinigtes Wasser vorhanden ist. Das in dem Auslassbehälter vorhandene gereinigte Wasser kann dann aus dem Auslassbehälter ausgeschenkt werden, beispielsweise in ein Glas. Vorzugsweise umfasst das Verfahren ferner ein Austauschen der Filtermatte, insbesondere nach einer vorbestimmten Zeit und/oder einer vorbestimmten Menge an Wasser, die durch die Filtermatte geführt wurde.
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Gemäß einem weiteren Aspekt wird die eingangs genannte Aufgabe gelöst durch eine Verwendung einer Vorrichtung mit einer aufgenommenen Filtermatte, insbesondere in Form eines wie hier beschriebenen Filtersystems, zur Wasserreinigung, wobei die Vorrichtung wie hier beschrieben ausgebildet ist.
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Zu den Vorteilen, Ausführungsvarianten und Ausführungsdetails der verschiedenen Aspekte der hier beschriebenen Lösungen und ihrer jeweiligen möglichen Fortbildungen wird auch auf die Beschreibung zu den entsprechenden Merkmalen, Details und Vorteilen der jeweils anderen Aspekte und ihrer Fortbildungen verwiesen.
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Bevorzugte Ausführungsbeispiele werden beispielhaft anhand der beiliegenden Figuren erläutert. Die Zeichnungen sind nicht unbedingt maßstabsgetreu. In den Figuren sind gleiche oder im Wesentlichen funktionsgleiche bzw. -ähnliche Elemente mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet. Es zeigen:
- 1: eine schematische Draufsicht von oben auf einen Einlassbehälter;
- 2: eine schematische Schnittansicht einer Vorrichtung zur Aufnahme einer Filtermatte mit einem Rahmen, einem Halteelement und einem Einlassbehälter, wobei in dieser Ansicht der Einlassbehälter und der Rahmen nicht miteinander verbunden sind;
- 3: eine schematische Schnittansicht einer Vorrichtung zur Aufnahme einer Filtermatte mit einem Rahmen, einem Halteelement und einem Einlassbehälter, wobei in dieser Ansicht der Einlassbehälter und der Rahmen miteinander verbunden sind;
- 4: eine stark vereinfachte schematische Darstellung eines Tischwasserfilters;
- 5a: ein erstes Ausführungsbeispiel für eine Filtermatte zum Einsetzen in eine Vorrichtung zur Aufnahme einer Filtermatte;
- 5b: ein zweites Ausführungsbeispiel für eine Filtermatte zum Einsetzen in eine Vorrichtung zur Aufnahme einer Filtermatte;
- 6: eine schematische Darstellung eines Verfahrens zum Reinigen von Wasser.
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1 zeigt eine schematische Draufsicht von oben auf einen Einlassbehälter 402. Der hier gezeigte Einlassbehälter 402 umfasst einen Auslassbegrenzer, der im Bereich des Auslassbereichs des Auslassbehälters angeordnet werden kann, wenn der Einlassbehälter 402 in einem Auslassbehälter eingesetzt ist. Der Einlassbehälter 402 umfasst einen Durchflussbegrenzer 138. Der Durchflussbegrenzer weist mehrere Durchflusslöcher 139 auf, die auf zwei konzentrisch angeordneten Kreisen angeordnet sind.
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2 zeigt eine schematische Schnittansicht einer Vorrichtung zur Aufnahme einer Filtermatte mit einem Rahmen 102, einem Halteelement 104 und einem Einlassbehälter 402, wobei in dieser Ansicht der Einlassbehälter 402 und der Rahmen 102 nicht miteinander verbunden sind. Der Einlassbehälter 402 weist einen Durchflussbegrenzer 138 mit mehreren Durchflusslöchern 139 auf. Unterhalb des Durchflussbegrenzers 138 sind Stege 191 angeordnet, die in im Wesentlichen radialer Richtung angeordnet sind. Unter der radialen Richtung ist eine orthogonal zur Durchflussrichtung 110 ausgerichtete Richtung zu verstehen. Der Einlassbehälter 402 weist ferner ein radial umlaufendes zweites Presselement 122 und einen parallel dazu verlaufenden radial umlaufenden Dichtungsvorsprung 150 auf, wobei zwischen dem zweiten Presselement 122 und dem Dichtungsvorsprung 150 ein radial umlaufender Kanal 151 ausgebildet ist.
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In der in 2 nicht zusammengesetzten Ansicht ist beabstandet zum Einlassbehälter 402 ein Rahmen 102 mit einer im Wesentlichen zylindrisch ausgebildeten Außenfläche angeordnet. Innerhalb des Rahmens 102 ist ein Halteelement 104 angeordnet. Das Halteelement bildet einen scheibenförmigen Aufnahmebereich 105 mit einer Höhe H und einem Durchmesser D aus, in dem eine scheibenförmige Filtermatte 200 eingesetzt ist, wobei die Dicke der Filtermatte im Wesentlichen der Höhe H des Aufnahmebereichs 105 entspricht und der Durchmesser der Filtermatte im Wesentlichen dem Durchmesser D des Aufnahmebereichs 105 entspricht.
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Das Halteelement 104 weist im radial äußeren Bereich des Aufnahmebereichs 105 ein erstes Presselement 121 auf. Das erste Presselement 121 kann, wie hier gezeigt, als radial umlaufender Absatz zur Auflage der Filtermatte 200 ausgebildet sein. Im oberen Bereich des Halteelements 104 ist die Einlassöffnung 106 und im unteren Bereich des Halteelements 104 ist die Auslassöffnung 108 angeordnet. Die Auslassöffnung 108 ist als mittig angeordnetes Durchgangsloch ausgebildet. Im unteren Bereich des Aufnahmebereichs 105 sind radial ausgerichtete Stege 181 angeordnet, zwischen denen Kanäle 182 ausgebildet sind.
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Der Rahmen 102 weist einen im Inneren des Rahmens 102 radial umlaufenden Verbindungsabschnitt 103 auf, an dem mehrere Bajonettelemente 136 angeordnet sind. Der Rahmen 102 kann in Zusammensetzrichtung Z bewegt werden, sodass der Rahmen 102 mit dem Einlassbehälter 402 verbunden ist. Dazu werden die Bajonettelemente 136 des Rahmens in die dafür vorgesehenen Bajonettaufnahmen 137 des Einlassbehälters geführt. Durch ein Zusammenwirken der Bajonettelemente 136 und der Bajonettaufnahmen 137 wird eine lösbare Verbindung zwischen Rahmen 102 und Einlassbehälter 402 hergestellt.
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3 zeigt eine schematische Schnittansicht einer Vorrichtung zur Aufnahme einer Filtermatte 200 mit einem Rahmen 102, einem Halteelement 104 und einem Einlassbehälter 402, wobei in dieser Ansicht der Einlassbehälter 402 und der Rahmen 102 im Unterschied zu der in 2 gezeigten Darstellung miteinander verbunden sind. Durch ein Zusammenwirken der Bajonettelemente 136 und der Bajonettaufnahmen 137 ist hier also eine lösbare Verbindung zwischen Rahmen 102 und Einlassbehälter 402 hergestellt.
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Wenn der Rahmen 102 und der Einlassbehälter 402 wie hier gezeigt zusammengesetzt sind, bildet sich ein Pressbereich 120 aus. Der Pressbereich 120 wird zwischen dem ersten Presselement 121 und dem zweiten Presselement 122 ausgebildet. Die Filtermatte 200 wird radial umlaufend zwischen dem ersten Presselement 121 und dem zweiten Presselement 122 zusammengedrückt und so in Position gehalten.
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Zwischen dem Dichtungsvorsprung 150 und dem Halteelement 104 wird ein radial umlaufender Dichtungsbereich 160 bereitgestellt. Entlang dieses Dichtungsbereichs 160 wird eine radial umlaufende fluiddichte Verbindung zwischen dem Halteelement 104 und dem Dichtungsvorsprung 150 bereitgestellt. Dadurch kann ein seitlicher Austritt von Wasser verhindert werden.
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4 zeigt eine stark vereinfachte schematische Darstellung eines Tischwasserfilters 400. Der Tischwasserfilter 400 weist einen Einlassbehälter 402 auf mit einem an dem Einlassbehälter 402 befestigten Rahmen 102, wobei innerhalb des Rahmens 102 eine Filtermatte 200 angeordnet ist. Dadurch wird ein Filtersystem 300 bereitgestellt. Der Einlassbehälter 402 ist in einen Auslassbehälter 404 eingesetzt.
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5a zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel für eine Filtermatte 200 zum Einsetzen in eine Vorrichtung zur Aufnahme einer Filtermatte 200. Die Filtermatte 200 ist scheibenförmig ausgebildet und weist eine Filterdicke k und einen Filterdurchmesser d auf. Die Filtermatte 200 ist als ein Aktivkohlefilter zur Trinkwasserreinigung ausgebildet, wobei die Filtermatte 200 aus Aktivkohlefaser 202 ausgebildet ist. Der Filterdurchmesser d liegt in einem Bereich von 65 Millimeter bis 75 Millimeter. Die Filterdicke k liegt in einem Bereich von 6 Millimeter bis 12 Millimeter.
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Der Aktivkohlefilter 200 weist einen nicht gezeigten Ionenaustauscher auf, der mit Polyacrylat ausgebildet ist. Der Aktivkohlefilter 200 weist ein Bindemittel auf, das mit Polyester ausgebildet ist. Der Aktivkohlefilter 200 weist ein Eigenwicht auf, das kleiner ist als 10 Gramm. Zudem weist der Aktivkohlefilter 200 eine Filtriergeschwindigkeit auf von weniger als 1 Liter pro zwei Minuten. Der Aktivkohlefilter 200 ist ausschließlich aus Aktivkohlefaser 202, dem Ionenaustauscher und dem Bindemittel ausgebildet.
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Optional ist der Aktivkohlefilter 200 dazu eingerichtet , durch in den Aktivkohlefilter eingebrachte Zusatzstoffe gefilterte Flüssigkeit wie Wasser mit den Zusatzstoffen zu mineralisieren oder zu versetzen, wobei als Zusatzstoffe Mineralstoffe, Geschmacksstoffe, Elektrolyte oder dergleichen vorgesehen sein können.
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Der dargestellte Pfeil in der 5a beschreibt die Durchflussrichtung der Flüssigkeit durch den Aktivkohlefilter 200.
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5b zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel für eine Filtermatte 200 zum Einsetzen in eine Vorrichtung zur Aufnahme einer Filtermatte 200. Die Filtermatte 200 ist scheibenförmig ausgebildet und weist eine Filterdicke k und einen Filterdurchmesser d auf.
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Der Aktivkohlefilter 200 ist mit zwei Schichten 204, 206 ausgebildet. Die erste Schicht 204 ist aus Aktivkohlefasern 202, einem Bindemittel und einem lonentauscher ausgebildet, wie beispielsweise vorstehend zur 5a beschrieben. Die zweite Schicht 206 ist mit eingebrachten Zusatzstoffen ausgebildet, um die mit der ersten Schicht 204 gefilterte Flüssigkeit mittels der zweiten Schicht 206 mit den Zusatzstoffen zu mineralisieren oder zu versetzen. Die Zusatzstoffe können wie vorstehend zur 5a beschrieben, Mineralstoffe, Geschmacksstoffe, Elektrolyte oder dergleichen sein. Die zweite Schicht 206 weist optional eine andere Farbe auf als die erste Schicht 204.
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Der dargestellte Pfeil in der 5b beschreibt die Durchflussrichtung der Flüssigkeit durch den Aktivkohlefilter 200.
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6 zeigt eine schematische Darstellung eines Verfahrens 600 zum Reinigen von Wasser. Das Verfahren 600 umfasst folgende Schritte: In einem Schritt 610, Bereitstellen einer wie hier beschriebenen Vorrichtung. In einem Schritt 620, Einsetzen einer Filtermatte 200 in den Aufnahmebereich 105. In einem Schritt 630, Verbinden des Rahmens 102 mit dem Einlassbehälter 402. In einem Schritt 640, Einsetzen des Einlassbehälters 402 in einen Auslassbehälter 404. In einem Schritt 650, Einfüllen von zu reinigendem Wasser in den Einlassbehälter 402.
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Bezugszeichenliste
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- 102
- Rahmen
- 103
- Verbindungsabschnitt
- 104
- Halteelement
- 106
- Einlassöffnung
- 105
- Aufnahmebereich
- 108
- Auslassöffnung
- 110
- Durchflussrichtung
- 120
- Pressbereich
- 121
- erstes Presselement
- 122
- zweites Presselement
- 136
- Bajonettelement
- 137
- Bajonettaufnahme
- 138
- Durchflussbegrenzer
- 139
- Durchflusslöcher
- 150
- Dichtungsvorsprung
- 151
- radial umlaufender Kanal
- 160
- Dichtungsbereich
- 181
- Stege des Halteelements
- 182
- Kanäle des Halteelements
- 191
- Stege des Durchflussbegrenzers
- 200
- Filtermatte
- 202
- Aktivkohlefasern
- 204
- erste Schicht der Filtermatte
- 206
- zweite Schicht der Filtermatte
- 300
- Filtersystem
- 400
- Tischwasserfilter
- 402
- Einlassbehälter
- 403
- Ausgabebegrenzer
- 404
- Auslassbehälter
- 600
- Verfahren zum Reinigen von Wasser
- 610 bis 650
- Verfahrensschritte
- D
- Durchmesser des Aufnahmebereichs
- H
- Höhe des Aufnahmebereichs
- d
- Filterdurchmesser
- k
- Filterdicke
- Z
- Zusammensetzrichtung
