DE20300345U1 - Drinking water microbes removal unit a container for water to be cleansed, pressure vessel containing one or more filter candles, and pump - Google Patents
Drinking water microbes removal unit a container for water to be cleansed, pressure vessel containing one or more filter candles, and pumpInfo
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Abstract
Description
Patentanwalt Akte: 2596/PAF/sbPatent attorney file: 2596/PAF/sb
Dipl.-Ing. Peter FaragoDipl.-Ing. Peter Farago
Anm.: Tanner, PeterNote: Tanner, Peter
Unterdorf 7
CH-4616 Kappel, SchweizLower Village 7
CH-4616 Kappel, Switzerland
Mobiles Gerät zum Entkeimen von Trinkwasser mittelsMobile device for disinfecting drinking water using
MikrofiltrationMicrofiltration
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein mobiles Gerät zum Entkeimen von Trinkwasser mittels Mikrofiltration und insbesondere auf ein mobiles Gerät zum Entkeimen von Trinkwasser im Haushaltsbereich mittels Mikrofiltration.The present invention relates to a mobile device for disinfecting drinking water by means of microfiltration and in particular to a mobile device for disinfecting drinking water in the household sector by means of microfiltration.
Stand der TechnikState of the art
Seit über hundert Jahren werden im Haushalt Wasserfilter verwendet, welche mit Mikrofiltration verschmutztes Trinkwasser soweit entkeimen, dass es für den menschlichen Konsum unbedenklich wird.For over a hundred years, water filters have been used in households to disinfect contaminated drinking water using microfiltration to such an extent that it becomes safe for human consumption.
Als Filterelement zum Entkeimen wird vorwiegend poröse Keramik verwendet. Solche sogenannten Filterkerzen sind länglich geformte Hohlzylinder aus poröser Keramik, welche an einer Stirnseite geschlossen sind und an der anderen eine Austrittsöffnung für das gereinigte Wasser aufweisen.Porous ceramic is mainly used as a filter element for disinfection. These so-called filter candles are elongated hollow cylinders made of porous ceramic, which are closed on one end and have an outlet opening for the purified water on the other.
Damit die notwendige Reinheit erreicht wird, müssen die Poren der Filterkerzen kleiner als 0,2 Mikrometer sein. Solche Filterkerzen werden in Filtersysteme eingebaut, in welchen das Wasser durch die Filterkerzen geführt wird. Dabei werden Keime und andere unerwünschte Schwebeteile an der Außenwand der Filterkerzen zurückgehalten. Die poröse Keramik ist so weich gebrannt, dass die äußere Schicht, wenn sie durch Keime und andere unerwünschte Schwebeteile verstopft ist, durch Bürsten entfernt werden kann und somit die Filterkerze weiter verwendet werdenIn order to achieve the necessary purity, the pores of the filter candles must be smaller than 0.2 micrometers. Such filter candles are installed in filter systems in which the water is passed through the filter candles. Germs and other undesirable suspended particles are retained on the outer wall of the filter candles. The porous ceramic is fired so soft that the outer layer, if it is clogged with germs and other undesirable suspended particles, can be removed by brushing and the filter candle can therefore continue to be used.
kann. Dieser Vorgang kann bis zu zweihundert Mal wiederholt werden.This process can be repeated up to two hundred times.
Es sind auch Filterkerzen aus anderen Materialien bekannt, wie gepresste Fasern und so weiter. Die hier vorliegende Erfindung betrifft jedoch die Filtration mittels Mikrofilter, das heißt mechanische Filter, deren Poren so klein sind, dass sie in der Lage sind, Keime wirksam auszufiltrieren.Filter candles made of other materials are also known, such as pressed fibers, etc. However, the present invention relates to filtration by means of microfilters, i.e. mechanical filters whose pores are so small that they are able to effectively filter out germs.
Es gibt im Stand der Technik unterschiedliche Filtersysteme, stationäre die in Wasserleitungsnetze fest eingebaut werden und mobile die unabhängig von Wasserleitungsnetzen arbeiten.There are different filter systems available in the state of the art: stationary ones that are permanently installed in water supply networks and mobile ones that work independently of water supply networks.
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf mobile Filtersysteme, welche in etwa den Trinkwasserbedarf eines Haushaltes zu filtern vermögen und so klein sind, dass sie von einer Person mühelos tragbar sind.The present invention relates to mobile filter systems which are able to filter approximately the drinking water requirements of a household and are so small that they can be easily carried by one person.
Ein solches, seit langem verwendetes mobiles System, der Gravitationsfilter, besteht aus einem Behälter für die Aufnahme des zu reinigenden Wassers und einem darunterliegenden Sammelbehälter für das gereinigte Wasser. Eine oder mehrere Filterkerzen sind in der Bodenpartie des oberen Behälters so montiert, dass das Wasser durch die Filterkerzen aufgrund der Gravitation fließt und in den Sammelbehälter tropft. Das gefilterte Wasser wird im Sammelbehälter aufgefangen und verbleibt dort bis es verbraucht wird.One such mobile system, the gravity filter, which has been in use for a long time, consists of a container for receiving the water to be purified and a collecting container underneath for the purified water. One or more filter candles are mounted in the bottom section of the upper container in such a way that the water flows through the filter candles due to gravity and drips into the collecting container. The filtered water is collected in the collecting container and remains there until it is used.
Diese auf Gravitation und Mikrofilter basierende Systeme sind insofern von Nachteil, da die kleinen Poren, welche für eine wirksame Entkeimung notwendig sind, die Durchflussleistung stark vermindern, und es dauert Stunden bis eine brauchbare Menge an Wasser gefiltert ist. Um die Leistung zu erhöhen werden mehrere Filterkerzen eingesetzt, welche hohe Kosten verursachen.These systems based on gravity and microfilters are disadvantageous in that the small pores required for effective disinfection greatly reduce the flow rate and it takes hours until a usable amount of water is filtered. To increase the performance, several filter candles are used, which are very expensive.
Darüber hinaus bleibt das gefilterte Wasser bis zur Ansammlung einer für die Verwendung brauchbaren Menge längere Zeit imIn addition, the filtered water remains in the water tank for a longer period of time until it accumulates in a quantity suitable for use.
Sammelbehälter stehen und es besteht die Möglichkeit neuer Verschmutzung durch Keime aus der Luft. Das Wasser erwärmt sich auf die Umgebungstemperatur, was besonders im Sommer und in warmen Gegenden die Frische des Trinkwassers vermindert.Collection containers are standing and there is a possibility of new contamination by germs from the air. The water warms up to the ambient temperature, which reduces the freshness of the drinking water, especially in summer and in warm areas.
Weiterhin von Nachteil ist auch die funktionsbedingte voluminöse Baugröße solcher auf Gravitation und Mikrofilter basierenden Systeme.Another disadvantage is the functionally voluminous size of such systems based on gravity and microfilters.
Ein anderes System aus dem Stand der Technik, der Reisefilter, besteht aus einem Druckgehäuse, in welchem die Filterkerze eingebaut ist, und einer Handpumpe, welche Wasser z. B. aus einem Fluss mit einem Schlauch ansaugt und in das Druckgehäuse presst, so dass das gereinigte Wasser aus einer Austrittsöffnung herausfließt. Solche Reisefilter-Systeme wurden speziell für die Anwendung fernab der Zivilisation entwickelt. Die Anwendung solcher Systeme im modernen Haushalt ist durch den hohen Arbeitsaufwand eingeschränkt. Dazu kommt die Tatsache, dass die bekannten Ausführungen solcher Systeme unhandlich und daher unbrauchbar für die tägliche Benutzung im modernen Haushalt sind.Another state-of-the-art system, the travel filter, consists of a pressure housing in which the filter candle is installed and a hand pump which sucks water from a river, for example, using a hose and presses it into the pressure housing so that the purified water flows out of an outlet opening. Such travel filter systems were specially developed for use far away from civilization. The use of such systems in modern households is limited by the high amount of work involved. In addition, the known versions of such systems are unwieldy and therefore unsuitable for daily use in modern households.
Die vorliegende Erfindung hat sich daher die Aufgabe gestellt, einen mobilen, mühelos tragbaren Wasserfilter mit Filterkerzen aus poröser Keramik oder Materialien mit ähnlichen Filtereigenschaften anzugeben, welcher unabhängig von einem Wasserverteilungsnetz den Verbrauch eines Haushaltes filtern kann, ohne die oben beschriebenen Nachteile, geringe Durchflussleistung, erneutes Verschmutzen, große Abmessungen, großer Arbeitsaufwand, Unhandlichkeit und große Kosten aufzuweisen.The present invention therefore has the object of providing a mobile, easily portable water filter with filter candles made of porous ceramic or materials with similar filter properties, which can filter the consumption of a household independently of a water distribution network, without having the disadvantages described above, low flow rate, re-contamination, large dimensions, high labor intensity, unwieldiness and high costs.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch das mobile Gerät zum Entkeimen von Trinkwasser mittels Mikrofiltration gemäß den anliegenden Ansprüchen gelöst.According to the invention, the object is achieved by the mobile device for disinfecting drinking water by means of microfiltration according to the appended claims.
Das erfindungsgemäße mobile Gerät zum Entkeimen von Trinkwasser mittels Mikrofiltration umfasst einen Behälter für die Aufnahme des zu reinigenden Wassers und eine oder mehrere Filterkerzen,The mobile device according to the invention for disinfecting drinking water by means of microfiltration comprises a container for receiving the water to be purified and one or more filter candles,
die in einem Druckgefäss eingebaut sind. Weiterhin umfasst das erfindungsgemäße Gerät eine Pumpe, insbesondere eine integrierte, elektrische mini Druckpumpe, die so angeordnet ist, dass sie das zu entkeimende Wasser aus dem Behälter ansaugt und mit hohem Druck in das Druckgefäß pumpt, so dass das Wasser durch die Filterkerzen gepresst und dabei entkeimt wird und in minutenschnelle, frisch für die Verwendung, aus dem vorgesehenen Ausfluss fließt.which are installed in a pressure vessel. Furthermore, the device according to the invention comprises a pump, in particular an integrated, electric mini pressure pump, which is arranged in such a way that it sucks the water to be disinfected out of the container and pumps it into the pressure vessel at high pressure, so that the water is pressed through the filter candles and disinfected in the process and flows out of the intended outlet in a matter of minutes, fresh for use.
Weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung sowie der Aufbau und die Wirkungsweise verschiedener Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden unten mit Bezug auf die begleitende Zeichnung beschrieben. Die begleitende Zeichnung veranschaulicht die vorliegende Erfindung und dient zusammen mit der Beschreibung weiterhin dazu, die Grundsätze der Erfindung zu erklären und einem Fachmann auf dem betreffenden Gebiet zu ermöglichen, die Erfindung herzustellen und zu verwenden. Dabei zeigt die einzige Figur, nämlich Fig. 1, eine schematische Ansicht in Längsschnitt eines erfindungsgemäßen mobilen Geräts zum Entkeimen von Trinkwasser mittels Mikrofiltration.Further features and advantages of the present invention, as well as the structure and operation of various embodiments of the present invention, are described below with reference to the accompanying drawings. The accompanying drawings illustrate the present invention and, together with the description, serve to explain the principles of the invention and to enable a person skilled in the art to make and use the invention. The sole figure, namely Fig. 1, shows a schematic view in longitudinal section of a mobile device according to the invention for disinfecting drinking water by means of microfiltration.
Unter Bezugnahme auf die Fig. 1 umfasst das erfindungsgemäße mobile Gerät zum Entkeimen von Trinkwasser mittels Mikrofiltration einen Behälter (A) für die Aufnahme des zu reinigenden Wassers und eine oder mehrere Filterkerzen (C) , die in einem Druckgefäß (B) eingebaut sind.With reference to Fig. 1, the mobile device according to the invention for disinfecting drinking water by means of microfiltration comprises a container (A) for receiving the water to be purified and one or more filter candles (C) which are installed in a pressure vessel (B).
Eine Pumpe (D) ist derart zwischen dem Behälter (A) und dem Druckgefäß (B) angeordnet, dass sie das zu entkeimende Wasser aus dem Behälter (A) ansaugt und mit hohem Druck in das Druckgefäß (B) pumpt, so dass das Wasser durch die Filterkerzen (C) gepresst und dabei entkeimt wird. Somit kann das entkeimte Wasser in minutenschnelle, frisch für die Verwendung, aus einem oben am Druckgefäß (B) vorgesehenen Ausfluss (E) abfließen. Vorzugsweise ist die Pumpe (D) als eine integrierte, elektrische mini Druckpumpe ausgebildet. Die Energieversorgung der Pumpe (D) erfolgt über einen Akkumulator oder ein Netzteil. Die Kammer derA pump (D) is arranged between the container (A) and the pressure vessel (B) in such a way that it sucks the water to be disinfected from the container (A) and pumps it at high pressure into the pressure vessel (B) so that the water is pressed through the filter candles (C) and disinfected in the process. The disinfected water can thus flow out of an outlet (E) provided at the top of the pressure vessel (B) in a matter of minutes, fresh and ready for use. The pump (D) is preferably designed as an integrated, electric mini pressure pump. The pump (D) is powered by an accumulator or a power pack. The chamber of the
elektrischen Pumpe (D) , in welcher der Druck erzeugt wird, kann vorteilhaft aus einem Bestandteil des Druckgefässes (B) gebildet werden.The electric pump (D) in which the pressure is generated can advantageously be formed from a component of the pressure vessel (B).
Nach einem vorteilhaften Aspekt der Erfindung ist das Gerät mit einer oder mehreren Tragevorrichtungen (G) zu versehen, so dass das Gerät, vorzugsweise mit einer Hand, vom Benutzer unter einen nicht gezeigten Wasserhahn oder einer Wasserquelle gehalten und das zu entkeimende Wasser eingefüllt werden kann. In der gezeigten Ausführungsform ist die Tragevorrichtung (G) im oberen Bereich des Behälters (A) angeordnet und als Traggriff ausgebildet.According to an advantageous aspect of the invention, the device is to be provided with one or more carrying devices (G) so that the device can be held by the user, preferably with one hand, under a faucet (not shown) or a water source and the water to be disinfected can be poured in. In the embodiment shown, the carrying device (G) is arranged in the upper region of the container (A) and designed as a carrying handle.
Weiter ist es vorteilhaft das Gerät mit einer Standebene (F) auszustatten, die es ermöglicht, das Gerät während des Entkeimungsvorgangs auf eine Arbeitsfläche zu stellen. In der Fig. 1 ist die ganze Bodenpartie als Standebene (F) ausgebildet. Es ist jedoch denkbar, auch Teile der Bodenpartie als Standebene (F) auszubilden.It is also advantageous to equip the device with a base (F) that allows the device to be placed on a work surface during the disinfection process. In Fig. 1, the entire base section is designed as a base (F). However, it is also conceivable to design parts of the base section as a base (F).
Um die Kosten des erfindungsgemäßen Gerätes niedrig zu halten, ist es vorteilhaft, den Behälter (A) und das Druckgefäss (B) aus einem Teil insbesondere aus einem Kunststoffteil zu fertigen.In order to keep the costs of the device according to the invention low, it is advantageous to manufacture the container (A) and the pressure vessel (B) from one part, in particular from a plastic part.
Es ist jedoch auch vorstellbar eine Ausführungsformen so zu gestalten, dass der Behälter (A), zum Auffüllen, vom Gerät abgenommen werden kann und beim Wiederaufsetzen auf das Gerät selbsttätig die Verbindung zur Pumpe (D) wieder hergestellt wird. Das erweist sich bei etwas größeren Geräten als vorteilhaft, weil nur der Behälter (A) zum Wasserhahn oder zur Wasserquelle getragen werden muss.However, it is also conceivable to design an embodiment in such a way that the container (A) can be removed from the device for filling and when it is put back on the device the connection to the pump (D) is automatically re-established. This proves to be advantageous for somewhat larger devices because only the container (A) has to be carried to the tap or water source.
Um neben der Entkeimung auch unerwünschte Gerüche aus dem Wasser zu entfernen ist es denkbar eine Vorrichtung vorzusehen, welche den Einsatz von Aktivkohle ermöglicht. Das Gleiche gilt auch für Harze, die durch Ionenaustausch den im Wasser enthaltenen Kalk verändern. Aktivkohle und/oder Harze können in Form einesIn order to remove unwanted odors from the water in addition to disinfection, it is conceivable to provide a device that allows the use of activated carbon. The same applies to resins that change the lime contained in the water through ion exchange. Activated carbon and/or resins can be used in the form of a
Granulats in einem im unteren Bereich des Druckgefäßes (B)
unterhalb der Filterkerze (C) - gebildeten Raum (I) eingebracht werden. Dadurch werden die unerwünschten Gerüche entfernt und die Ablagerung von Kalk in elektrischen Geräten wie Kaffeemaschinen oder Bügeleisen vermindert.Granules in a lower part of the pressure vessel (B)
below the filter candle (C) - formed space (I). This removes the undesirable odors and reduces the deposit of limescale in electrical appliances such as coffee machines or irons.
Ein weiterer vorteilhafter Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft die Dimensionierung der Pumpe (D) damit das Gewicht und die Kosten klein gehalten werden. Besonders vorteilhaft und kostengünstig erweist sich die Verwendung einer elektrischen Vibrationspumpe, wie sie für Kaffeemaschinen in großen Stückzahlen hergestellt werden, weil sie sich von ihrer Durchflussleistung sowie ihrem erzeugten Druck bestens eignen.Another advantageous aspect of the present invention relates to the dimensioning of the pump (D) so that the weight and costs are kept low. The use of an electric vibration pump, such as those produced in large quantities for coffee machines, has proven to be particularly advantageous and cost-effective because they are ideally suited in terms of their flow rate and the pressure they generate.
Damit genaue Mengen entkeimt werden können, ist es möglich eine verstellbare, elektronische Dosiervorrichtung einzubauen, welche die Einschaltzeit der Pumpe (D) begrenzt.In order to ensure that precise quantities can be disinfected, it is possible to install an adjustable, electronic dosing device which limits the switching-on time of the pump (D).
Für die Reinigung der Filterkerze (C) ist es vorteilhaft einen Deckel (H) am Druckgefäss (B) vorzusehen, welcher mit einem Schnellverschluss abgenommen werden kann und in dem die Filterkerze (C) lösbar montiert ist.For cleaning the filter candle (C), it is advantageous to provide a lid (H) on the pressure vessel (B), which can be removed with a quick-release fastener and in which the filter candle (C) is detachably mounted.
Das erfindungsgemäße Gerät erfüllt vollständig die vorstehend gestellten Aufgaben. So ist es möglich kleine Wassermengen bis ca. 3 1 in minutenschnelle, ohne Arbeitsaufwand, für den menschlichen Konsum zu entkeimen. Solche Wassermengen werden in Haushalten viel gebraucht, zum Beispiel als Trinkwasser, zum Abfüllen von Trinkwasserflaschen in welche Kohlensäure beigegeben wird, beim Zubereiten von Kaffee oder Tee, beim Kochen,
beim Zubereiten von Babynahrung und Babygetränken etc. Wegen der neuartigen Anordnung ist es möglich, bei geringen Kosten ein Gerät mit kleinen Abmessungen und großer Durchflussleistung zu bauen, welches jederzeit frisches Leitungswasser, in benötigten Mengen, in kürzester Zeit entkeimt.The device according to the invention completely fulfills the above tasks. It is possible to sterilize small amounts of water up to about 3 liters in a matter of minutes, without any effort, for human consumption. Such amounts of water are used a lot in households, for example as drinking water, for filling drinking water bottles into which carbon dioxide is added, when preparing coffee or tea, when cooking,
when preparing baby food and baby drinks, etc. Due to the new arrangement, it is possible to build a device with small dimensions and high flow rate at low cost, which can disinfect fresh tap water at any time, in the required quantities, in the shortest possible time.
Durch die erfindungsgemäße Bauart kann das mobile und tragbareThe design according to the invention enables the mobile and portable
Gerät auf kleinstem Raum verstaut werden und es eignet sich bestens für den Gebrauch in modernen Küchen, aber auch für Reisen, im Hotel, Wochenendhaus, Boot, Camping etc.The device can be stored in the smallest of spaces and is ideal for use in modern kitchens, but also for travelling, in hotels, weekend homes, boats, camping etc.
Wenn in irgendeinem der Ansprüche erwähnte technische Merkmale mit einem Bezugszeichen versehen sind, wurden diese Bezugszeichen lediglich eingeschlossen, um die Verständlichkeit der Ansprüche zu erhöhen. Entsprechend haben diese Bezugszeichen keine einschränkende Auswirkung auf den Schutzumfang eines jeden Elements, das exemplarisch durch solche Bezugszeichen bezeichnet wird.If technical features mentioned in any of the claims are provided with a reference sign, these reference signs have been included merely to increase the intelligibility of the claims. Accordingly, these reference signs have no limiting effect on the scope of protection of each element exemplarily designated by such reference signs.
Claims (11)
einen Behälter (A) für die Aufnahme des zu reinigenden Wassers;
ein Druckgefäß (B);
eine oder mehrere Filterkerzen (C) aus poröser Keramik oder einem Material mit gleicher Entkeimwirkung, die im Druckgefäß (B) angebracht sind;
eine Pumpe (D), die zwischen dem Behälter (A) und dem Druckgefäß (B) derart angeordnet ist, dass sie das Wasser aus dem Behälter (A) ansaugt und mit Druck in das Druckgefäss (B) pumpt, so dass das Wasser durch die Filterkerze bzw. die Filterkerzen (C) gepresst wird und aus dem Druckgefäß entkeimt herausfließt. 1. Mobile device for disinfecting drinking water or the like by means of microfiltration, comprising:
a container (A) for receiving the water to be purified;
a pressure vessel (B);
one or more filter candles (C) made of porous ceramic or a material with the same disinfection effect, which are installed in the pressure vessel (B);
a pump (D) which is arranged between the container (A) and the pressure vessel (B) in such a way that it sucks the water out of the container (A) and pumps it under pressure into the pressure vessel (B) so that the water is pressed through the filter candle or candles (C) and flows out of the pressure vessel in a sterilized state.
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2003
- 2003-01-10 DE DE20300345U patent/DE20300345U1/en not_active Expired - Lifetime
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