DE2020929A1 - Ionenaustauschfilter,insbesondere Austauscherpatrone - Google Patents

Description

• Ionenaustauschfilter, insbesondere Austauscherpatrone Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Enthalten und/odor Entsalzen von Wasser, bestehend aus einem vorzugsweise patronenförmigen Filtergehäuse, in welchem die von der zu behandelnden Flüssigkeit durchflossene Ionenaustauschermasse untergebracht ist, Es ist bekannt, dass die Austauschermasse im erschöpften und im regenerierten Zustand unterschiedliche Quellungsgrade aufweist, Während das frisch regenerierte und ausgewaschene Harz stark ausgequollen ist, schrumpft es mit zunehmender Erschöpfung zusammeln. Diese Volumenunterschiede machen sich insbesondere bei kleinen Ionenaustauschfiltern bemerkbar, bei denen die Austauschermasse in patronenförmigen Gehäusen untergebracht ist, Derartige Geräte sind zur Herstellung von reinem Wasser für den Kleingebrauch gedacht, z,B für Drogerien, Autowerkstätten, chemische Labors usw, Die Schrumpfung der Ionenaustauschermasse, die Grössenordnungen von etwa 20 % des Gesamtvolumens ausmachen kann, wirkt sich sehr nachteilig auf den Wirkungsgrad der Vorrichtung und damit den Reinheitsgrad des entnommenen Wassers aus, Infolge der losen Schüttung kann bei starker Schrumpfung der Austauschermasse leicht eine Umschichtung der Austauscherfüllung erfolgen, Ausserdem wird die Kanalbildung innerhalb der Masse gefördert, und es bildet sich ein Druckabfall entlang des Bettes, Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diese Nachteile zu beseitigen und ein Ionenaustauschfilter insbesondere in Patronenform zu schaffen, das mit einfachen Mitteln den Volumenänderungen der Austauscherschüttung Rechnung trAgt, Diese Aufgabe wird gemäss der Erfindung dadurch gelöst, dass am Boden des Behälters ein flUssigkeitsdurchlässigert weichelastischer, schwammähnlicher Körper angeordnet ist, der bei frischer Füllung zusammengedrückt ist und -die !Schrumpfung -der Austauschermasse durch Vol-umenzunahme ausgleicht, Ein - solcher zusammendrückbarer schwammähnlicher Körper passt sich demi jeweiligen Quellungszustand der Ionenaustauschermasse derart an, dass diese den ihr zur Verfügung stehenden Behälterraum stets d1chtund-ohne wesentliche Umschichtung der Austauscherteilchen ausfüllt, Sobald-die Austauscherteilchen schrumpfen, vergrössert sich das Volumen dieses Schwammkörpers, so dass stets ein statischer Gegendruck auf die Austauscherfüllung ausgeübt wird, Dieser Körper besteht vorzugsweise aus einem porigen Kunststoffschwamm.
• Die gemäss der Erfindung vorgeschlagene Vorrichtung hat auch besondere Vorteile bei flaschenförmigen Austauscherbehältnissen, Um eine gleichmässige Auflage der Austauscherfüllung im Behälter zu gewhärleisten, war es bisher üblich, den Bodenteil getrennt vom übrigen Behältermantel herzustellen und nach Einbringen eines Siebes diese Teile miteinander zu verbinden. Bei der Vorrichtung nach der Erfindung kann der flaschenförmige Behälter als ein einstückig geförmter-, im Spritzblasverfahren hergestellter Kunststoff-Holkörper ausgebildet sein, da es möglich ist, den schwammähnlichen Körper durch den Flaschenhals hindurchzuführen und auf das Bodenteil aufzulegen. Der Schwammkörper dient dann gleichzeitig als Aüflagerost, so dass besondere Siebplatten oder dergl. nicht erforderlich sind.
• Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung im Zusammenhang mit der anliegenden Zeichnung, in welcher Ausführungsbeispiele des Gegenstandes der Erfindung dargestellt sind, Hierin zeigen: Fig, 1 einen Längsschnitt durch ein patronenförmiges Ionenaustauschfilter mit frisch regenerierter Austauscherfüllung, Fig, 2 das gleiche Filter in erschöpftem Zustand der Austauscherfüllung, Fig, 3 eine andere Ausführungsform des Behältnisses des Ionenaustauschfilters, Fig. 4 einen Teilschnitt durch den mit einem Kreis gekennzeichneten Bodenteil des Filters gemäss Fig. 1, Fig, 5 eine Draufsicht hierzu, Bei dem in Fig, 1 dargestellten Ionenaustauschfilter ist der patronenförmige Behälter 11 zweckmässig als Einwegartikel ausgebildet. Es handelt sich um eine sehr einfache und billige Ausführungsform'eines Behälters, der zur Entnahme der Ionenaustauscherfüllung zum Zwecke der Regenerierung aufgeschlitzt wird. Der zylindrische, durchsichtige Behältermantel 11 ist mit einem Deckelteil 12 und einem Bodenteil 13 fest verbunden, Diese Abschlussteile 12 und 13, die zweckmässig aus gleichen Spritzgussteilen bestehen, weisen einen Kragen 12a bzw, 13a mit einer Ringnut 13b (vgl, Fig.. 4) auf, in die der Rand des Behältermantels 11 eingreift und in diesem Bereich durch Klebemittel befestigt wird, Am Bodenteil ist ein zentrischer Einlaßstutzen 13c für das Rohwasser angeformt, während ein entsprechender Stutzen 12c im Deckelteil dem Austritt des Reinwassers dient0 Auf dem Bodenteil 13 ist ein schwammähnlicher Kunststoffkörper 15 angeordnet, dessen Auflagefläche der Bodenfläche im wesentlichen entspricht, Dieser Körper besteht aus einem durchlässigen, weichelastischen Kunststoff und ist in erheblichem Maße zusammendrückbar, In dem in FiR, 1 dargestellten Betriebszustand ist der Schwammkörper 15 zusammengedrückt, während er in trockenem Zustand bis zu der strichpunktiert angedeuteten Höhe X reicht, Die im Behälter 11 befindliche lonenaustauschermasse 16 befindet sich in einem frisch regenerierten und ausgewaschenen Zustand mit einem hohen Quellungsgrad, Bei diesem Zustand der Füllung ist der Schwammkörper 15 stark zusammengedrückt.
• Die Fig, 2 zeigt demgegenüber die lonenaustauscherfüllung in erschöpftem Zustand. Es hat eine starke Schrumpfung der Ionenaustauscherteilchen 16 stattgefunden; dennoch ist der gesamte Behälterraum dicht ausgefüllt, da der Schwammkörper 15 diese Schrumpfung durch Expansion ausgeglichen hat, Durch den Körper 15 wird ein gleichbleibender statischer Gegendruck auf die Ionenaustauschermasse 16 ausgeUbt, die ein Verschieben oder eine Umschichtung vollständig verhindert, Es hat sich gezeigt, dass der Wirkungsgrad dieser Filter durch den Schwammkörper wesentlich erhöht werden kann, Bei der unterhalb des Deckelteils befindlichen Scheibe 19 handelt es sich um einen üblichen Auflagekörper aus Kunststoff, dessen Volumen sich kaum ändert, Wie aus den Fig. 4 und 5 ersichtlich ist, weist der Bodenteil 13 konzentrische rippenförmige Erhöhungen 18 mit Unterbrechungen 18a zum Wasserdurchtritt auf, die eine gute Auflage des Schwammkörpers 15 und eine gleichmässige Durchdringung des durch den Stutzen 13c eintretenden Wassers gestatten.
• Der in Fig. 3 dargestellte Behälter zur Aufnahme der Ionenaustauscherfüllung 26 weist die Form einer Flasche 21 auf 0 Auf dem sich zu einem Flaschenhals verjüngenden Teil ist oberhalb eines Wulstes 21a eine Kunststoffkappe 28 aufgeschraubt, die mit einer Auslassleitung 23 für das Reinwasser ausgestattet ist. Dieser als Kunststoffblaskörper ausgebildete Behälter hat ein einstückig angeformtes Bodenteil 22. Zum Aufsetzen des Behälters ist bei 29 ein Ringkörper 24, z,B. durch Kleben oder Schweissen, angebracht, Am Stutzen 22a des Bodenteils ist ein Schlauch 27 zum Einführen des Rohwassers aufgesteckt.
• Auch in diesem Behältnis befindet sich ein schwammähnlicher Kunststoffkörper 25, der unmittelbar auf dem Flaschenboden 22 aufliegt, Dieser Schwammkörper kann ohne Mühlen durch den Flaschenhals eingeführt werden und dient gleichzeitig als Rost für die Auflage der Ionenaustauscherfüllung 26. Das Wasser kann sich gleichmässig in dem Schwammkörper verteilen und nach oben dringen, so dass ein gleichmässiger Durchsatz des Wassers durch die Füllung 26 gewährleistet ist. Dadurch kann ein guter Wirkungsgrad der Entsalzung erreicht werden. Dieser Schwammkörper ist in der Lage, den Volumenänderungen der Masse 16 Rechnung zu tragen. Versuche haben gezeigt, dass der Schwammkörper, dessen Höhe in trockenem Zustand bei Y liegt, bei Erschöpfung der lonenaustauscherfüllung den Raum bis zu dem mit Z gekennzeichneten Bereich einnehmen kann0 Zum Regenerieren der Austauscherfüllung 26 wird die Masse durch den Flaschenhals aus dem Behälter entleert und durch diesen wieder in frisch regeneriertem Zustand eingefüllt,

Claims (1)

1. Patentansprüche 1, Vorrichtung zum Enthärten und/oder Entsalzen von Wasser, bestehend aus. einem vorzugsweise patronenförmigen Filtergehäuse, in welchem die von der zu behandelnden Flüssigkeit durchflossene lonenaustauschermasse untergebracht ist, dadurch gekennzeichnet, dass am Boden (13, 22) des Behälters (11, 21) ein flüssigkeitsdurchlässiger, weichelastischer, schwammähnlicher Körper (15, 25) angeordnet ist, der bei frischer Füllung zusammengedrückt ist und die Schrumpfung der Austauschermasse durch Volumenzunahme ausgleicht, 2, Ionenaustauschfilter nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass der Körper (15, 25) aus einem porigen Kunststoffschwamm besteht, 3, Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, bestehend aus einem flaschenförmigen Behältnis mit einem Bodenteil, an dem der Rohwasseranschluss vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass bei einem Behälter (21) mit einstückig angeformtem Bodenteil (22) der schwammähnliche Körper (25) das Bodenteil im wesentlichen bedeckt und einen gleichmässigen Auflagerost für die Austauschermasse (26) bildet,