DE2036822A1 - Filter assembly - for producing drinking water without external power - Google Patents

Description

• Betr.: Patentanmeldung für ein Filtrationsgerät zur Filterung gasförmiger oder flüssiger Medien, speziell zur Herstellung von Trinkwasser A) Allgemeine Ausführungen Die zunehmenden Verschmutzungen und Verseuchungen der Wasservorkommen auf der Erde lassen die Forderungen nach Filtrationsgeräten in immer stärkerem Maße ansteigen.
• Alle Filtrationsgeräte - die zur Herstellung von Trinkwasser eingesetzt werden - müssen so beschaffen sein, daß das von ihnen hergestellte Filtrat durch seinen Gebrauch oder Genuß die Gesundheit der Menschen durch chemische Bestandteile oder Krankheitserreger oder gesundheitsabträgliche Konzentrationen nicht zu schädigen vermag.
• Neben dem steigenden Bedarf an klinischen, sanitären und industriellen Filtergeräten in normalen Zeiten, muß in besonderer Weise auf die Priorität der Trinkwasser-Versorgung im Katastrophenfall (Erdbeben - Überschwemmungen - Abstürze über Land und See, usw.) Bezug genommen werden. Die Uberlebenschancen der hier Betroffenen hängen fast immer von den einfachsten fundamentalen Möglichkeiten der Trinkwasser-Versorgung ab.
• Diese Möglichkeit garantiert die vorliegende Erfindung.
• Filtergeräte für Reinigungszwecke mit allgemeinen oder speziellen Bedingungen und unterschiedlicher Bauweise sind bekannt. kn gebräuchlichsten sind die normalen Tropffilter, die durch-die Schwerkraft llglk eine Filtrierung ermöglichen.
• Die andere Gruppe der bekannten Filtergeräte benötigen eine Energiespeisung um den Durchsatz des zu filternden Mediums zu ermöglichen.
• Da im Katastrophenfall davon ausgegangen werden muß, daß eine Energieversorgung nicht vorhanden ist, und die normalen Tropffilter den Ansprüchen der 'fLeitsätze für zentrale Trinkwasser-Versorgung nach DIN 2000" nicht genügen, können die bekannten Filtergeräte für die Herstellung des lebensnotwendigen Bedarfs an Trinkwasser, welches frei ist von gesundheitsschädigenden Konzentrationen (§ 3, Abs. 1 der 1. Was SV vom 31. März 1970, BGBl I, S. 357) nur nach Wiederherstellung der Energieversorgung eingesetzt werden.
• Aus Uberlebensnotwendigkeiten, sowohl für den einzelnen Menschen als auch größerer Einheiten (abgeschnittene Ortschaften, Truppenverbände usw.) muß deshalb die Zeitlücke bis zur MTiederherstellung der normalen oder behelfsmäßigen Energieversorgung überbrückt werden.
• Ein Filtrationsgerät, das diese Zeitlücke zu schließen vermag, stellt die vorliegende Erfindung dar.
• Folgende Forderungen werden erfüllt.
• 1. Das Gerät ist an jeder beliebigen Stelle der Erde mit wenigen Handgriffen einsatzbereit.
• 2. Das Gerät arbeitet unabhangig von fremder Energiequelle.
• 3. Es garantiert durch die vielseitige Auswahl de#r Filtersätze (die in der Betriebsanleitung gesondert beschrieben sind) in der zwingenden Durchsatzlösung der 3-Raumebenen oder mehrfach-Raumebenen, einfache und sichere Handhabung und Bedienung.
• 4. Das Gerät ist in der Lage bei Verwendung der vorgeschriebenen Filtersätze a) bakteriologisch einwandfreies b) chemisch-physikalisch steriles c) toxisch nicht gesundheitsschädigendes d) atomar und A-B-C-Kampfstoff entkeimtes Trinkwasser herzustellen.
• 5. Bei Beachtung und Einhaltung der jedem Gerät beiliegenden Bedienungsanleitung wird die Garantie für das filtrierte Wasser übernommen, daß durch seinen Genuß oder Gebrauch die Gesundheit der Menschen nicht geschädigt wird.
• Um absolute Dichte erreichen zu können, mußte eine neue Art der Dichtung gefunden werden: Krokodil-Dichtung Die Dichtungsscheibe wurde so konstruiert, daß Gas und flüssige Stoffe jeweils bei fester Anpassung die Möglichkeit haben, zur Innenseite, bzw. zum Zentrum zu abzufließen, d.h. alle Reste der zu dichtenden Stoffe können abgeleitet werden, so daß für Gas und flüssige Stoffe keine Möglichkeit besteht, nach außen zu dringen.
• Durch die Höcker, die von der Mitte der Scheibe nach außen angebracht sind, wird die Dichte wesentlich erhöht, so daß, je nachdem welches Material verwendet wird, auch sehr hohe Drücke absolut sicher abgefangen werden können. Die Krokodil-Dichtung kann in jeder beliebigen Form und Größe aus festem oder plastischem Material hergestellt. werden.
• 6. Das Filtergerät ist gewichtsmäßig leicht (Transporteigenschaft), nimmt geringen Raum ein und ist sowohl steril als auch bruch-und stoßsicher verpackt.
• 7. Die Durchsatzmenge des Filtrates sichert sowohl in der Bestückung mit Normalfiltersätzen als bei Verwendung von Spezialfiltersätzen den Mindestbedarf von 5 - 6 1 Trinkwasser eines Menschen, d.h. daß die Überlebenschancen auf 3 - 4 Tage abgesichert sind.
• B) Gegenstand der Erfindung Die vorliegende Erfindung stellt ein von Hand leicht zu bedienendes Filtrationsgerät dar, welches in der Kombination a) Versorgungsfiasche (Abb.4 Ziffer..1...) b) Filter-Oberteil mit Ablaufstützen (Abb. s Ziffer..
• c) Filter-Press-Zwischenstück (Abb..4.. Ziffer.
• d) Kompressionspumpe mit Rückschlagventil (Abb. 4 Ziffer.
• e) normale oder spezielle Filterpakete (Abb. 4 Ziffer.
• f) Dichtungsringe mit Krokodil-Abdichtungen (Abb. .#.. Ziffer i g) Ansaugstutzen mit Gehäuse für e) (Abb. Ziffer } ) h) Auffang- und Trinkgefäß (Abb.:.. Ziffer » ) die im Abschnitt A aufgeführten Bedingungen erfüllt.
• Die Integration aller technischen, konstruktiv berechneten und erprobten Ausführungen bildet die Voraussetzung dafür, daß Das förmige oder flüssige Medien mit dem erforderlichen Filtrationsdruck (bei unterschiedlichen Filterbedingungen) durch die separat ermittelten und verwendeten Filter-Paket-Systeme über die als Grundelemente eingebauten, mehrfach wirkenden Raumebenen (Relation der Filterfläche zum expandierten Raum) gedrückt werden und die in der Filterflasche befindlichen Medien im Durchström-Prinzip von chemischen und bakteriologischen Unreinheiten befreit werden, wobei im speziellen Fall aus verschmutztem und/ oder verseuchtem Wasser Trinkwasser, welches für-den menschlichen Genuß oder Gebrauch geeignet ist, hergestellt werden kann.
• Speziell für die Abdichtungen der zum Einsatz gelangenden Vielzahl an Filtern wurden neuartige Dichtungen (Krokodil-Dichtungen genannt) entwickelt, die a) jedes gasförmige oder flüssige Medium zwingen, nach der Innenseite, bzw. dem Zentrum zu durch die Filter zu strömen, so daß jede Schlupfmöglichkeit außerhalb des Filtersystems ausgeschlossen wird, b) mit ihren Höckern fest in das Filtermaterial eingreifen, dadurch jedes Drehen oder Verschieben oder eine andere Veränderung der Oberfläche des Filters ausschließen und selbst ungleich beschaffene Filter-Oberflächen völlig planpacken, halten und nach den Außenwänden zu abriegeln, c) durch die zentrisch angeordneten Ablaufrillen des Innenkreises bzw. der Innenfuge häufig entstehenden Stauungserscheinungen ausschließen und jede nur denkbare Schlupfmöglichkeit der Medien verhindern.
• Die Filtersätze bestehen aus einer Mehrfach-Kombination von Oberflächen - plus Tiefenfiltern, von denen jeder einzelne eine ganz bestimmte Aufgabe zu erfüllen hat.
• Die Testergebnisse europäischer Wasser-Forschungs-Institute beweisen, daß die aus langen Versuchsreihen hervorgegangene Entwicklung und Kombination sowohl in der Größe als auch in der speziellen Anordnung dem internationalen Reinheitsgrad, der an normales Trinkwasser gestellt wird, voll entspricht.
• Durch die Unterteilung des Gerätes kann selbst bei stärkster Verschmutzung im Aufnahmebehälter eine leichte Reinigung aller auswechselbaren Teile vorgenommen werden.
• Die Durchflußmenge der im Filterprozeß eingesetzten Systeme ist graduell unterschiedlich. Er ist abhängig vom jeweiligen Verschmutzungsgrad oder Verseuohungsgrad des zu filternden Mediums.
• Das Gerät ist konstruktiv in verschiedenen Größen und Durchflußmengen ausgebildet und herstellbar.
• Die leichte Auswechselbarkeit der Filtersätze - die steril verpackt geliefert werden - ist bei der erforderlichen Toleranzgenauigkeit gewährleistet und unterliegt der ständigen Werkskontrolle.
• Die zwischenstuflichen Raumebenen sind als grundlegende Stufungsabtrennungen berechnet und erstellt, um in der Relation Ebene zum Volumen bei verschiedenen Strömungsgeschwindigkeiten Mikro-Organismen und andere Partikel aus den zu filternden Medien mit Hilfe der den Raumebenen vorgeschalteten mikroporösen Filter-Systeme zu entfernen, und im speziellen Falle die zu reinigende Flüssigkeit entsprechend den hohen Anforderungen keimfrei für den menschlichen Gebrauch oder Genuß herzustellen.
• Das Prinzip der mehrfachen Raumebenen-Berechnung und -Anordnung ist ein doppelt wirkendes: a) Nach den statischen Gesetzen folgen die in den zu filternden Medien enthaltenen Partikel und/oder Mikroorganismen dem Druckweg des geringsten Widerstandes.
• Die neuentwickelten Krokodil-Dichtungen zwingen die zu filternden Medien, nur durch die Filtersysteme zu strömen; die Expansion der Medien in den Mehrfach-Raumebenen erhöht die Reinheitsgrade in stufenförmiger Anordnung durch partielle Ausdehnung der Medien nach dem Vorfilterdrücken.
• b) Die mehrfache partielle Entspannung der genau berechneten Durchsatzmenge in Abhängigkeit vom Filtrationsvolumen, der Filtrationszeit bei vorgespanntem Filterdruck bildet von Stufe zu Stufe der Raumebenen ein dem natürlichen Medium am nächsten kommendes Element mit steigendem Reinheitsgrad, wobei als typische Eigenschaft der Raumebenen eine Weiterwanderung oder gewaltsame Durchdrückung von einmal abgesonderten bzw.
• im Filter aufgefangenen Partikeln oder Mikroorganismen in die Folgefilter verhindert wird.
• Die Entspannungstendenz der Medien in den berechneten Raumebenen verhindert chemisch, physikalisch und bakteriologisch den Weitertransport der im Tiefenfilter aufgefangenen Partikel, gleich welcher Art.
• Die Trennschärfe der expandierten Medien in den Mehrfach-Raumebenen in Abhängigkeit vom Filterdruck und der Durchsatzmenge garantiert auch in kritischen Fällen (erhöhter Druck, extreme Hitze- oder Sältebenutzung bzw. -anwendung) eine reine Tiefenfiltration die, stufenförmig angewendet, den Reinheitsgrad der Medien zunehmen ßt, Die sichere, leichte und schnelle Handhabung und Ingangsetzung des komplett gelieferten Filtrationsgerätes (mit und ohne flrsatzfilter) garantiert unter allen nur denkbaren extremen Bedingungen die volle Versorgung mit einwandfreiem trinkwasser sowie die Unabhängigkeit von Energie oder anderen Hilfsmittelnb Die Möglichkeit der häufigen Wiederholung des Filtervorganges unter Beachtung und Einhaltung der Sterilität und der Filtervorschriften ist ebenso neuartig und rechtfertigt das geringe Gerätegewicht und -volumen.

Claims (1)

1. C. Patentansprüche

   Hauptanspruch 1: Filtrationsgerät X-16 zur Filterung gasförmiger und flüssiger Medien bestimmt, speziell für die Herstellung und Filtration von -für den menschlichen Bedarf oder Gebrauch bestimmten, die Gesundheit oder Konstitution nicht schädigenden -Trinkwasser geeignet, welches aus verschmutztem, verseuchtem, radioaktivem, mit Halogenen oder salzhaltigen oder menschlichen Exkrementen durchsetzten Flüssigkeitsvorkommen gewonnen werden kann, dadurch gekennzeichnet, daß dieses Gerät ohne fremde Energiequelle, nur durch eine von Hand leicht zu bedienende - speziell für dieses Filtrationsgerät X-16 entwickelte - Kompressionspumpe, die in der Versorgungsflasche aufgenommene Flüssigkeiten oder Medien durch die im Gerät befindlichen Filtersysteme drückt, wobei das Filtrat durch mathematisch berechnete und erprobte Raumebenen im Kompressionsdruck, Durchströmungsfluß und Durchströmungsgeschwindigkeit reguliert wird, um stufenförmig das zu filternde Medium von allen für den Menschen schädlichen Bestandteilen zu reinigen, wobei speziell die neuartigen Rrokodildichtungen in diesem Gerät dafür garantieren, daß keinerlei Schlupf entsteht, sondern die zu filternden Medien ausschließlich durch das Filtersystem im Fließdruck gepreßt werden, wobei alle toxischen, giftigen oder bakteriellen Bestandteile in dem Filtersystem aufgefangen und zurückgehalten werden.

   Das Filtrationsgerät X-16 kann an jedem beliebigen Ort der Erde, besonders in Notfällen, Verwendung finden, um für den menschlichen Genuß oder Gebrauch geeignetes Wasser, speziell Trinkwasser, herzustellen.

   Anspruch 2: Filtrationsgerät X-16 nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß beim Durchströmen unter Überdrücken die zu filternden Medien mit Hilfe neuartiger Krokodil-Dichtungen gezwungen werden, allein durch das mikroporöse Filtersystem zu fließen, denn diese neuartigen Krokodil-Dichtungen garantieren zwingeneden Filterdurchsatz bei absoluter Dichte und schließen jede Schlupfmöglichkeit aus.

   Anspruch 3: Filtrationsgerät X-16 nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Filtersystem durch genau berechnete Raumebenen (Relation Filterauflage-Freifläche zum Volumen bei vorgespanntem Strö-Xungsdruck) die zu filternden Medien zwischenstuflich mehrfach entspannt und dadurch Mikro-Organismen und andere Mikro-Partikel unter natürlichen Verhältnissen vom mikroporösen Filtersystem aufgefangen und abgetrennt werden.

   Anspruch 4: Filtrationsgerät X-16 nach Anspruch 1 - 3, dadurch gekennzeichnet, daß von Raumebene zu Raumebene bei zwischengeschalteten Filtersätzen der Sterilitäts-und Reinheitsgrad des Filtrates zunimmt, wobei in jeder Raumebene das Filtrat von neuem als Ausgangspunkt stufenförmig gereinigt wird durch das expandierte (und gereinigte) Medium nach Verlassen des Vorfilters bei konstantem System-Druck.

   Anspruch 5: Filtrationsgerät X-16 nach Anspruch 1 - 4, dadurch gekennzeichnet, daß dieses Gerät an jeder beliebigen Stelle der Erde, unabhängig von fremder Energiequelle sofort einsatzfähig ist und a) bakteriologisch einwandfreies b) chemisch-physikalisch steriles c) toxisch nicht gesundheitsschädigendes d) atomar und A-E-C-Kampfstoff entkeimtes Wasser für den menschlichen Genuß oder Gebrauch herzustellen in der Lage ist.

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