DE2156176C3 - Wasserenthärter insbesondere für den Hausgebrauch - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Wasserenthärter insbesondere für den Hausgebrauch mit wenigstens einem Behälter für das zur Enthärtung bestimmte Harz und mit wenigstens einem weiteren Behälter für ein zur Regeneration des Harzes dienendes Salz bzw. eine Salzlösung und mit einem Vielwegeventil zur Steuerung der Wasserkreisläufe einmal über den Harzbehälter und einmal über den Salz- und Harzbehälter sowie mit einem Saugstrahler zur Beförderung der Salzlösung in den zur Regeneration durch das Harz zuführenden Wasserkreislauf.

Derartige Wasserenthärter sind bekannt Dabei ist es jedoch erforderlich, daß die Salzlösung bei der Regeneration in eine obere Lage gefördert wird, was durch einen von dem Rohwasser betriebenen Saugstrahler geschieht Diese bekannten Wasserenthärter arbeiten also nur zufriedenstellend, wenn der Rohwasserdruck eine gewisse Größe überschreitet Entsprechend begrenzt sind die Verwendungsmöglichkeiten dieser bekannten Vorrichtungen.

Es besteht die Aufgabe, einen Wasserenthärter der eingangs erwähnten Art so auszubilden, daß er auch bei niedrigem Rohwasserdruck vorteilhaft arbeitet

Zur Lösung dieser Aufgabe ist der eingangs erwähnte Wasserenthärter dadurch gekennzeichnet, daß das SaIz- und Salzlösungsgefäß oberhalb des Harzbehälters angeordnet ist, daß der Saugstrahler über eine Röhre und eine öffnung mit dem Salz- und Salzlösungsgefäß in Verbindung steht und daß an der öffnung des Saugstrahlers ein Ventilsitz und darüber in der Röhre eine Ventilkugel vorgesehen sind, deren spezifisches Gewicht geringer als das von Wasser ist In vorteilhafter Weise wird also der hydrostatische Druck der Salzlösung ausgenutzt, um die Zufuhr in den Saugstrahler zu erleichtern und so möglichst vom Druck des Rohwassers zu machen. Entsprechend niedrig kann der Rohwasserdruck sein, um dennoch eine gut funktionierende Wasserenthärtung zu erreichen. Dabei ist

is weiterhin vorteilhaft, daß die Betriebsweise zu einem erheblichen Teil automatisch erfolgen kann. Der Strahlsauger braucht nämlich die Salzlösung nicht mehr anzusaugen, sondern er führt diese nur noch mit, so daß auch bei schwachem Durchfluß in dem Saugstrahler nicht die Gefahr besteht, daß die Salzlösung nicht mehr mitgeführt würde. Dadurch wird auch die Wirkung auf den Regenerierungsvorgang begünstigt, die umso stärker ist, je geringer die Durchlaufgeschwindigkeit der Salzlösung durch das Harz ist Die Ventilanordnung verhindert dabei, daß beim Spülvorgang Luft über die öffnung mitgesaugt wird.

Zweckmäßig ist es, wenn der untere Rand des Rohres, dessen Abstand zum Ventilteller und der Durchmesser der Ventilkugel so aufeinander abgestimmt sind und/oder das Rohr im Bereich seines unteren Randes mit Führungsfingern oder Lochungen ausgerüstet ist, daß die Ventilkugel bei ausreichenden Flüssigkeits-Durchtrittsquerschnitten sich nicht außerhalb des Bereiches des Rohres bzw. des Ventiltellers bewegen kann.

Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung sieht eine Luftglocke vor, in welche die vom Boden des Salz- und Salzlösungsgefäßes ausgehende Röhre ragt, wobei das Unterteil der Luftglocke über die öffnung in abgedichteter Verbindung mit dem Strahlsauger steht und vom oberen Teil der Luftglocke eine Röhre zu einem Druckregler führt. Dadurch ist eine einfache Regelung in Abhängigkeit vom Luftdruck in der Luftglocke je nach deren Füllung mit aus dem Salz- und Salzlösungsgefäß kommendem Wasser möglich.

Ein erfindungsgemäßer Wasserenthärter ist aus den Zeichnungen zu ersehen. Diese zeigt in unterschiedlichen Maßstäben

F i g. 1 eine schematische Darstellung des Enthärters; F i g. 2 einen Längsschnitt des Vielwegeventils;
F i g. 3 ein Schema der hydraulischen Anschlüsse;
F i g. 4 einen Längsschnitt eines der Bestandelemente des Vielwegeventils;
F i g. 5 einen Schnitt des Aggregates »Strahlsauger — Zugröhre — Luftglocke« sowie

F i g. 6 einen Teil-Längsschnitt des Harzbehälters.
Der Enthärter besteht hauptsächlich aus den beiden zylinderförmigen Behältern 1 und 2, dem Vielwegeventil 3, den Magnetventilen 4 und 5, der Luftglocke 6, dem Strahlsauger 7, dem einstellbaren Druckregler 9, dem Programmschalter 8, dem Salz- und Salzlösungsgefäß 10, dem Salzsieb 11, dem Gehäuse 12 und anderen Teilen.

Im Boden 15 der Behälter 1 und 2 befindet sich ein Filter 17 (Fig.6), vorzugsweise aus Nylon-Gaze, mit einer Kunststoffeinfassung befestigt Die Aufgabe dieses Filters 17 ist einerseits, das Harz in seinem Behälter zu belassen und andererseits, eine gute

Wasserverteilung während der Betriebsperiode, sowie jine richtige Verteilung der Salzlösung und des Spülwassers während der Regenerationsperiode zu gewährleisten.

Das Vielwegventil 3 besteht aus einem Zylinder 18, worin sich ein Kolben 19 bewegt Eine ringförmige Abdichtung 20 gewährt die Undurchlässigkeit zwischen Kolben 19 und Zylinder 18. Der Zylinder i8 ist im Gegenstück 21 dicht eingepaßt oder eingeschraubt

Ein Bolzen 22 ist mit dem Kolben 19 in senkrechter Linie zu diesem und zu dessen Mittelpunkt verbunden. Der Bolzen 22 führt aus dem Gegenstück 21 durch eine ringförmige Dichtung 23 heraus. Das Gegenstück 21 wird über diese Dichtung 23 hinweg durch einen zylindrischen Teil 24 verlängert Diesem ist in dichter Fassung ein Stück 25 aufgesetzt oder angeschraubt Dieses besitzt einen zylinderförmigen Teil und ist an einem Ende innen im Durchmesser d (F i g. 4) verengt Vom Stück 25 zweigt im rechten Winkel ein Gewinde-Nippel 26 ab. An diesem Stück 25 ist wiederum in dichter Fassung ein gleiches Stück 27 angesetzt oder angeschraubt Ebenso ist ein weiteres gleiches Stück 28 an Stück 27 angesetzt oder angeschraubt In gleicher Weise ist ein entsprechendes Stück 29 mit Stück 28 verbunden. Am freien Ende von Stück 29 ist eine mit einem Stutzen St versehene Büchse 30 aufgesetzt oder aufgeschraubt In der Nähe des Zylinderbodens 18a sind zwei Abzweigungen od. dgl. Leitungsanschlüsse 31 und 32 (vgl. insbes. F i g. 2 und 3) vorgesehen. Abzweigung 31 ist mit dem Ablauf von Magnetventil 4 verbunden, Abzweigung 32 mit dem Einlauf 44 des Strahlsaugers 7 (Fig.3 und 5). Vom Bodenteil des Gegenstückes 21 gehen zwei Düsen 33 und 34 od. dgL Abzweigungen aus. Abzweigung 33 ist mit dem Auslauf des Magnetventils 5 verbunden. Die Abzweigung od. dgL Wasseranschlußstelle 34 hat einen verengten Querschnitt 34a und ist mit dem Salz- und Salzlösungsgefäß iO verbunden (vgl. F i g. 2 und 3). Vom Anfang des zylindrischen Teils 24 des Gegenstückes 21 geht eine Abzweigung od. dgl. Wasseranschlußstelle 39 aus; diese ist mit dem Auslauf 45 des Strahlsaugers 7 verbunden (vgL auch F i g. 3 und 5). Der Bolzen 22 ist mit den Steuerkolben 35,36,37 und 38 bestückt Jeder dieser Kolben 35 bis 38 ist mit einer ringförmigen Abdichtung versehen, wodurch die Dichtigkeit gewährt wird, wenn sich der Kolben in den Teilen kleineren Durchmesser d der Stücke 25,27,28 und 29 befindet (vgl. F i g. 3,4), oder auch im Teil 24 von Stück 21.

Die Ein- und Ausgänge der Teile mit kleinem Durchmesser d obigen Stücke haben derart abgeschrägte Kanten 50, daß die Kolben 35 bis 38 ohne Gefahr der Beschädigung ihrer Dichtungen über die Fugen gleiten können.

Der Nippel 26 von Teil 25 ist mit dem Oberteil des Behälters 2 verbunden. Der Nippel des Teiles 27 ist verbunden mit der Weichwasserverteilung und der Wassereinfüllung im doppelten Magnetventil 4, 5. Der Nippel von Teil 28 ist am Zulauf des Rohwassers od. dgl. hartem Wasser angeschlossen. Das Wasser tritt bei E (F i g. 3) in den Enthärter ein. Der Nippel von Teil 29 steht in Verbindung mit dem Oberteil des Behälters 1. Teil 30 ist über den Stutzen St mit dem Ablaufrohr 60 verbunden.

Wenn ein Programmschalter 8 bekannter Bauart das Magnetventil 5 unter Spannung setzt, so gelangt das von dort mit der Magnetventilanordnung 4,5 in Verbindung stehende Druckwasser über die Abzweigung od. dgl. Wasseranschlußstelle 33 in den Zylinder 18. Ein Teil dieses Wassers setzt den Kolben 19 in Bewegung, bis er in die auf Fig.2 ersichtliche, mit vollen Strichen angedeutete Stellung gelangt; der andere Teil des Wassers dringt durch Düse 34 über die Leitung 61 in das Salz- und Salzlösungsgefäß 10. Infolge des verengten Durchlaufdurchmessers 34a der Düse 34 im Verhältnis zu demjenigen der Düse 33 wird der Wasserdruck auf Kolben 19 praktisch nicht geschwächt

Solange der erforderliche Wasserstand im Salz- und Salzlösungsgefäß 10 nicht erreicht ist, bleibt das Magnetventil 5 unter Spannung. Nachdem schaltet der Druckregler 9 den das Magnetventil 5 bedienenden Strom aus. Das durch den Vorschub von Kolben 19 verdrängte Wasser entweicht durch Düse 32 und durch die Treibwasserdüse 44 des Strahlsaugers 7 und der öffnung 42 in das Salz- und Salzlösungsgefäß 10.

Wenn der Kolben 19 die mit vollen Strichen auf Fig.2 angedeutete Stellung eingenommen hat so befinden sich die angetriebenen Steuerkolben 35 bis 38

2ü in den auf Fig.2 mit vollen Strichen bezeichneten Stellungen. Das Rohwasser dringt von Einlaß E in das Vielwegeventil 3 durch den Stutzen des Stückes 28 (Pf 12) und entweicht durch den Stutzen des Stückes 29 (TY 13), gelangt in den Oberteil des Behälters 1, tritt von oben nach unten durch das dort befindliche Harzbett dringt in den Unterteil des Behälters 2, fließt von unten nach oben (gestrichelte Pfeile Pf 14) durch das dort befindliche Harz, gelangt durch den Stutzen 26 von Stück 25 in das Vielwegeventil und fließt durch den Stutzen von Stück 27 (PfXS) als Weichwasser ab. A (vgl. F i g. 3) ist der Auslaß für das enthärtete Wasser.

Wenn der Programmschalter 8 das Magnetventil 4 unter Spannung setzt dringt das unter Druck befindliche Wasser durch die Düse 31 in den Zylinder 18. Ein Teil dieses Wassers bewegt den Kolben 19, bis er die auf F i g. 2 mit punktierten Strichen angedeutete Stellung einnimmt; der andere Teil des Wassers entweicht durch Düse 32 und die Treibwasserdüse 44 des Strahlsaugers 7. Infolge des engeren Durchmessers des Durchlaufs durch die Treibwasserdüse 44, im Verhältnis zu demjenigen der Abzweigung 31, wird der Wasserdruck auf den Kolben 19 praktisch nicht abgeschwächt

Wenn das Magnetventil 4 unter Spannung ist, so läuft ein Teil des über diese Abzweigung od. dgl. Wasseranschlußstelle 31 zugeführten Wassers zur Treibwasserdüse 44, führt die durch die öffnung 42 vom Salz- und Salzlösungsgefäß 10 kommende Salzlösung mit und fließt mit dieser durch Düse 45 nach Abzweigung od. dgl. Wasseranschlußstelle 39 des Vielwegventils.

so Der Durchfluß des Strahlsaugers 7 sowie die Konzentration der Salzlösung können leicht eingestellt werden, indem man die Durchmesser der Treibwasserdüse 44 und der öffnung 42 entsprechend gestaltet (vgl. 5).

Weil die durch den Strahlsauger 7 mitgeführte Salzlösung im Verhältnis zu demselben in einer oberen Ladestellung ist, kann der Strahlsauger 7 die Salzlösung auch mitführen, wenn sich der Wasserdruck abschwächt Auch dies begünstigt, daß der Enthärter noch bei einem Rohrwasserdruck von einem Bruchteil eines Bars arbeiten kann. So haben Versuche gezeigt, daß das Verfahren und der Enthärter noch mit einem Rohwasserdruek von etwa 0,5 atü, evtl. auch noch mit noch geringerem Druck betrieben werden können, während bisher bekannte, vergleichbare Anlagen in der Regel Rohwasserdrücke in der Größenordnung von 1,3 bis 1,7 atü benötigen.
Das durch den Vorschub von Kolben 19 verdrängte

Wasser entweicht durch Abzweigung od. dgl. Wasseranschlußstelle 34 über die Leitung 61 in dem Salz- und Salzlösungsgefäß. Wenn der Kolben 19 in die auf F i g. 2 mit punktierten Strichen angedeutete Stellung gelangt ist, so befinden sich die angetriebenen Steuerkolben 35 bis 38 in den auf Fig.2 mit punktierten Strichen angedeuteten Stellungen.

Das Rohwasser dringt durch den Stutzen des Teiles 28 in das Vielwegeventil 3 und kann in nicht enthärtetem Zustand durch den Stutzen von Teil 27 abfließen. Auf diese Weise ist ein »by-pass« hergestellt und man kann, wenn Wasser während der Regenerationszeit benötigt wird, Rohwasser entnehmen. In der Regel ist durch den Programmschalter 8 der Regenerationszeitraum zu betriebsstillen Zeiten gelegt, z. B. bei Haushalten in die Nachtzeit.

Das durch die Treibwasserdüse 44 des Strahlsaugers eindringende Wasser führt die im Salz- und Salzlösungsgefäß 10 enthaltene Salzlösung mit sich durch die Röhre 40 und die öffnung 42. Die verdünnte Salzlösung fließt dann durch den Auslauf 45 des Strahlsaugers 7 ab und gelangt durch den Stutzen 39 in das Vielwegeventil. Von dort aus fließt sie (Pf 20) durch den Stutzen 26 des Stückes 25 in den Oberteil des Harzbehälters 2, den sie von oben nach unten durchfließt, um in den Unterteil des Harzbehälters 1 zu gelangen, den sie von unten nach oben durchströmt (PfH) und durch den Stutzen des Stückes 29 in das Vielwegeventil 3 dringt, um schließlich durch den Stutzen St des Stückes 30 in einen Auslauf zu fließen. Somit ist der Vorgang des Besalzens beendet

Wenn die ganze, im Salz- und Salzlösungsgefäß 10 enthaltene Salzlösung von dem dem Strahlsauger 7 durchfließenden Wasser mitgeführt worden ist, dringt das Wasser weiterhin durch das Harz, wodurch der Spülvorgang erfolgt.

Bei diesem Spülvorgang könnte Luft mittels der Treibdüse 44 aus dem Rohr 40 über die öffnung 42 mitgesaugt werden. Um dies weitgehend zu verhindern, ist nach einer Weiterbildung der Erfindung am Oberrand der Öffnung 42 ein Ventilteller 71, z. B. aus Gummi vorgesehen. Ferner ist in dem Rohr eine Kugel 73 mit einem spezifischen Gewicht vorgesehen, das geringer als Wasser ist Die Kugel 73 kann beispielsweise aus Polypropylen bestehen. Den Ventilteller 71 und das untere Ende 72 des Rohres 40 wird man zweckmäßigerweise so aufeinander abstimmen, daß diese Kugel 73 dort nicht entweichen kann. Gegebenenfalls kann man einen Käfig vorsehen. Durch diese Anordnung erreicht man, daß dann, wenn beim Nachspülvorgang Wasser durch die Treibwasserdüse fließt und Luft aus dem Rohr 40 ansaugen will, die Kugel 73 auf den Ventilteller 71 aufsetzt und eine unerwünschte Luftansaugung und Mitführung weitestgehend verhindert wird. Bei der Verstellbewegung des Kolbens 19 und der damit verbundenen Wasserbewegung in den Düsen 44 und 45 erfolgt ein Wasserstoß auf diese Kugel 73, so daß sie von ihrem Ventilsitz 71 abhebt und wieder innerhalb des Rohres 40 im Wasser schwimmt

Die Abstände zwischen den Kolben 35,36,37 und 38 einerseits, und diejenigen zwischen den Bereichen kleinen Durchmessers d der Teile 24,25,27,28 und 29

andererseits, sind derart bereichnet, daß zwischen den Endstellungen jedes Kolbenhubs das unter Druck befindliche Wasser der Zulaufleitung in keiner Weise mit der Düse 39 des Teiles 21 und der Stutzen des Teiles 30 in Berührung gelangt Dadurch wird ein Druckabfall beim Eintritt in das Magnetventil sowie ein Wasserzulauf in das Salz- und Salzlösungsgefäß vermieden.

Die verdünnte Salzlösung und anschließend das Wasser durchströmenden Behälter 1 von unten nach oben und lockern somit das Harz auf, das sich beim Wasserdurchfluß von oben nach unten, während der Betriebsperiode im Behälter 1 gesetzt hat Dementsprechend bedarf das im Behalter 2 befindliche Harz, das in der Betriebsphase vom Wasser von unten nach oben durchflossen wird, keiner Auflockerung.

Das Aggregat »Luftglocke — Zugröhre« besteht aus der Luftglocke 6, in welche die vom Boden des Salz- und Salzlösungsgefäßes 10 ausgehende Röhre 40 ragt Im oberen Teil der Luftglocke befindet sich eine Röhre 41, die mit dem Druckregler verbunden ist Der Unterteil der Luftglocke steht in abgedichteter Verbindung mit dem Strahlsauger 7 mittels der öffnung 42 sowie über dem zwischengeschalteten Filter 43. Wenn das Magnetventil 5 unter Spannung ist, so fließt das Wasser in das Salz- und Salzlösungsgefäß 10 und dringt durch die Röhre 40 in die Luftglocke, deren dadurch komprimierte Luft durch die Röhre, zu der Membran eines Druckreglers 9 weitergeleitet wird (vgL F i g. 3 und 5).

Wenn der Wasserstand im Salz- und Salzlösungsgefäß 10 derart gestiegen ist daß der Luftdruck in der Luftglocke 6 dem Druck entspricht mit dem der Druckregeier 9 ausgeschaltet wird, so schaltet dieser den Strom aus, welcher das Magnetventil 5 bedient und das Wasser steigt im Salz- und Salzlösungsgefäß 10 nicht mehr an.

Der Druckregler 9 ist mit einem Handgriff versehen, der an der Außenwand des Gehäuses 12 liegt Damit kann der Verwender zwischen zwei Extremen den Wasserstand im Salz- und Salzlösungsgefäß 10 bestimmen und somit die Salzmenge, die bei der anschließenden Regeneration verbraucht wird.

Während der Spülperiode steht die Luftglocke unter Atmosphärendruck, was für ein richtiges Funktionieren des Druckreglers unerläßlich ist

Im Salz- und Salzlösungsgefäß 10 ist ein Sieb 11 eingebaut das die auf F i g. 1 ersichtliche Form hat Dieses Sieb läßt einen salzfreien Raum für das Wasser, das zur Salzlösung wird. Dadurch kann man vermeiden, daß im Salz- und Salzlösungsgefäß 10 ein zu hoher Wasserstand benötigt wird, wodurch die für die Regeneration verfügbare Saiziösungsmenge eine Störung erfahren würde, sobald die Salzschicht niedriger als der Wasserstand wäre.

Versuche haben gezeigt, daß die Enthärteranlage gut für Haushaltszwecke geeignet Ist Dies u.a. auch deshalb, weil sie wenig Platz in Anspruch nimmt und in ihrer Bauhöhe so ausgestaltet werden kann, daß sie leicht bedienbar ist Dabei ist von besonderem Vorteil, daß man eine ordnungsgemäß arbeitende Anlage mit geringerem Aufwand erstellen kann.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Wasserenthärter insbesondere für den Hausgebrauch mit wenigstens einem Behälter für das zur Enthärtung bestimmte Harz und mit wenigstens einem weiteren Behälter für ein zur Regeneration des Harzes dienendes Salz bzw. eine Salzlösung und mit einem Vielwegeventil zur Steuerung der Wasserkreisläufe einmal über den Harzbehälter und einmal über den Salz- und Harzbehälter sowie mit einem Saugstrahler zur Beförderung der Salzlösung in den zur Regeneration durch das Harz zu führenden Wasserkreislauf, dadurch gekennzeichnet, daß das Salz- und Salzlösungsgefäß (10) oberhalb des Harzbehälters (1,2) angeordnet ist, daß der Saugstrahler (7) über eine Röhre (40) und eine öffnung (42) mit dem Salz- und Salzlösungsgefäß (10) in Verbindung steht und daß an der öffnung (42) des Saugstrahlers (7) ein Ventilsitz (71) und darüber in der Röhre (40) eine Ventilkugel (73) vorgesehen sind, deren spezifisches Gewicht geringer als das von Wasser ist.

2. Wasserenthärter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der untere Rand (72) der Röhre (40), dessen Abstand zum Ventilteller (71) und der Durchmesser der Ventilkugel (73) so aufeinander abgestimmt sind und/oder die Röhre (40) im Bereich ihres unteren Randes (72) mit Führungsfingern oder Lochungen ausgerüstet ist, daß die Ventilkugel (73) bei ausreichenden Flüssigkeits-Durchtrittsquerschnitten sich nicht außerhalb des Bereiches der Röhre (40) bzw. des Ventiltellers (71) bewegen kann.

3. Wasserenthärter nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch eine Luftglocke (6), in welche die vom Boden des Salz- und Saizlösungsgefäßes (10) ausgehende Röhre (40) ragt, wobei das Unterteil der Luftglocke über die öffnung (42) in abgedichteter Verbindung mit dem Strahbauger (7) steht und vom oberen Teil der Luftglocke eine Röhre (4!) zu einem Druckregler (9) führt