DE2357585B2 - Vorrichtung zur Wasseraufbereitung - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Wasseraufbereitung, insbesondere für Haushaltszwecke gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Mit derartigen Vorrichtungen soll die Reinheit und Trinkbarkeit von Wasser verbessert werden.

Es ist bekannt daß mit zunehmender Bevölkerungsdichte die ausreichende Versorgung mit reinem und trinkbarem Wasser immer schwieriger wird. Verunreinigungen, die den Geschmack des Wassers beeinträchtigen, sind insbesondere für die nicht in dem Gebiet « ständig lebenden Verbraucher unangenehm. Besonders unangenehm sind Verunreinigungen, die den Geschmack des Wassers beeinträchtigen, das für die Bereitung von z. B. Tee oder Kaffee verwendet werden soll. Es ist zu befürchten, daß die Verseuchung des ^⁰ Grundwassers schon in naher Zukunft so stark werden kann. claO es für jeden Haushall notwendig ist, Maßnahmen zur Reinigung und zur Verbesserung des Wassers /um Trinken und Kochen zu treffen.

Bei einem aus der DE-OS 15 17 582 bekannten Gerät ^h'> zur Aufbereitung von Trinkwasser ist innerhalb eines Behälters für das aufzubereitende Wasser eine ("iltereinrichtung angeordnet, an der ein Ausguß ausgebildet ist.

Dieser Ausguß erstreckt sich dabei im unteren Bereich des Behälters horizontal durch die Behälterwendung, Ferner ist mit dem Behälterinnenraum eine Pumpe in Form eines Pumpballons verbunden, um durch geeigneten Druckaufbau innerhalb des Behälters das Wasser über die Filtereinrichtung und den Ausguß abzugeben. Da bei der bekannten Vorrichtung der Vorratsbehälter unter Druck gesetzt werden muß, ist ein Nachfüllen während des Betriebs nicht möglich.

Bei einer anderen bekannten Vorrichtung zur Wasseraufbereitung (US-PS 34 98 457) ist zwar ebenfalls eine Pumpe vorgesehen, um das zu reinigende Wasser durch die Filtereinrichtung zu drücken, doch ist letztere nicht innerhalb eines Vorratsbehälters angeordnet Bei dieser bekannten Vorrichtung wird vielmehr das zu reinigende Wasser von einem äußeren, unabhängigen Vorratsbehälter oder direkt aus der Wasserleitung zugeführt Ferner ist aus der US-PS 35 54377 eine Vorrichtung von Filtrieren von Flüssigkeit insbesondere Wasser, bekannt die für den festen Anschluß an eine Rohrleitung vorgesehen ist und sich daher für den Gebrauch im Haushalt praktisch nicht eignet Als Filtermaterialien werden bei dieser bekannten Vorrichtung beispielsweise granuläre Aktivkohle, Kationenaustauscherharze, körniges Calciumcarbonat und/oder Mangan-Grünsand vorgesehen.

Der Erfindung liegt demgegenüber die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur Wasseraufbereitung der im Oberbegriff des Anspruchs 1 genannten Art zu schaffen, die eine einfache und sichere Handhabung sowie eine sicheitr Wasseraufbereitung ermöglicht

Bei der Lösung dieser Aufgabe geht die Erfindung von dem Grundgedanken aus, die lösbare Verbindung zwischen dem Pumpenauslaßkanal und dem Filter innerhalb des Wasservorratsbehälters anzuordnen. Insbesondere zeichnet sich die erfindungsgemäße Vorrichtung dadurch aus, daß der Behälter für das aufzubereitende Wasser eine Auslaßöffnung an seinem Bodenteil aufweist, die mit der Pumpe verb'tnden ist, einen von dem Behälter abgegrenzten Pumpenauslaßkanal, der mittels einer Filtereingangskupplung mit einer innerhalb des Behälters angeordneten Filtereinrichtung verbunden ist, sowie einen mit der Filtereinrichtung einheitlichen Ausguß, der sich über die obere Kante des Behälters hinaus erstreckt Dadurch wird erreicht, daß im Falle eines Leckens an der Verbindungsstelle zwischen dem Ansatz des Pumpenauslaßkanals und der Filtereinrichtung das von der Pumpe kommende Wasser wieder in den Vorratsbehälter zurückläuft. Eine derartige Leckage richtet daher keinen ernsthaften Schaden an, während es praktisch ausgeschlossen ist, daß das durch die Filtereinrichiung iiindurchgciretene, gereinigte Wasser wieder in den Vorratsbehälter zurückströmt. Eine derartige Strömungsführung, die keiner der vorstehend genannten, bekannten Vorrichtungen zu entnehmen ist, ermöglicht eine dauerhaft sichere Aufbereitung von Wasser. Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist ferner als vorteilhaft anzusehen, daß die Filtereinrichtung ohne Ablassen des Wassers aus dem Vorratsbehälter zur Erneuerung ausgetauscht werden kann. Bei der Vorrichtung gemäß der DE-OS 15 17 582 muß dagegen zum Auswechseln der Filtereinrichtung der Vorratsbehälter zumindest teilweise entleert werden.

Die Unteransprüche beinhalten Ausgestaltungen der Erfindung nach dem Hauptanspruch.

Die Erfindung wird nachstehend mit Bezug auf die Zeichnung näher erläutert.

Fig, J zeigt eine teilgeschnittene Seitenansicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Wasseraufbereitung.

Fig,2 zeigt eine Draufsicht der Vorrichtung ohne Deckel, wobei die Lage der eingesetzten Fütereinrichtung schematisch durch eine unterbrochene Linie dargestellt ist.

Fi g, 3 zeigt einen Querschnitt einer erfindungsgemäßen Filtereinrichtung, die sich für eine Verwendung mit der Vorrichtung von Fig. 1 eignet

Fi g. 1 zeigt teilweise im Schnitt die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Wasseraufbereitung. Sie enthält einen Vorratsbehälter 10, der von einem Unterbau 12 getragen wird. Innerhalb des Vorratsbehälters ist die Filtereinrichtung 14 befestigt, die einen einheitlich mit ihr ausgebildeten Ausguß <6 enthält, der über die Kante des Behälters hinaussteht Am Boden des Behälters 10 befindet sich eine Pumpe 18, die vorzugsweise mit dem Behälter eine Einheit bildet Die Pumpe 18 nimmt Wasser durch eine Auslaßöffnung 20 im Boden des Behälters auf und pumpt es durch einen Pumpenauslaßkanal, eine Schlauchverbindung 22 und eine Fassung 24 in die Filtereinrichtung 14.

Der Vorratsbehälter 10 hat eine durcngehende Bodenwandung 26, der Unterbau eine durchgehende ;-, Deckenwandung 28. Die Bodenwandung 26 und die Deckenwandung 28 sind mittels der Fassung 24 und der Befestigung für die Pumpe zusammengehalten, wobei sie den Behälter 10 und den Unterbau 12 miteinander verbinden. Die Fassung 24 enthält eine Mutter 30 und jo die Befestigung des Pumpeneinlasses eine Mutter 32. Durch diese Muttern werden die Bodenwandung 26 und die Deckenwandung 28 des Unterbaus zusammengeklemmt. Eine metallene Verstärkungsplatte 33 ist vorzugsweise, wie aus der Zeichnung ersichtlich, mit den r, Wandungen 26 und 28 zusammengepreßt. Unter dem Flansch der Fassung 24 befindet sich ein O-Ring 39, der als flüssigkeitsdichte Abdichtung dient. Die Mutter 32 enthält eine eingebaute Dichtung, die nicht sichtbar ist.

Die Pumpe 18 ist vorzugsweise keine Verdrängungs- m> pumpe, bevorzugt eine Zentrifugalpumpe, die in der Lage ist, 500 ml/Minute bei einem Pumpendruck von 30 bis 36 cm Quecksilbersäule zu fördern. Die Pumpe enthält vorzugsweise einen eingebauten Elektromotor, der durch Anschlußdrähte 34 mit einer Spannungsquelle -r, verbunden ist. Der Elektromotor kann beispielsweise mit einem üblichen Wechselstrom von 110 Volt oder Gleichstrom von 12 Volt betrieben werden. Wenn ein 12 Volt Gleichstrommotor verwendet wird, kann die Energie durch ein Net/teil mit einem Wandler mit ϊ< > Halbleiterelementen, der mit dem Netzstecker verbunden ist, beliefert werden Ein Schalter 35, der ein Kippschalter oder ein Schwunghebelschalter sein kann, ist seitlich an dem Unterbau 12 befestigt. Er erlaubt es, den Motor an- und abzustellen. Wenn eine Tragbarkeit μ des Gerätes erforderlich ist, kann die Pumpe durch Batterien betrieben werden. Auch eine handbetriebene Pumpe kann verwendet werden.

Der Unterbau 12 schließt vorzugsweise einen Abstellbereich 36 ein, der einen Becher 38 derart halter!, mi daß sich dieser ordnungsgemäß unter dem Ausguß 16 befindet. Damit der Becher 38 in die richtige Lage gebracht wird, ist am Abstellbereich 36 vorzugsweise ein äußerer, nach oben abstehender Vorsprung oder Ring 40 angebracht. Der Auslaß von der Pumpe 18 wird i,i teilweise von der Fassung 24 und einem mil dieser einheitlich ausgebildeter zylindrischen Vorsprung oder Ansatz 46 gebildet, der vom Boden des Behälters 10 nach oben absteht Der Ansatz 46 kann eine Einheit mit, der Bodenwandung 26 des Behälters bilden, Der Ansatz 46 reicht in eine bohrungsartige Einlaßöffnung 42 im Boden der Filtereinrichtung 14, Die Filtereinrichtung 14 erfordert einen Flüssigkeitsüberdruck von etwa 25 cm Quecksilber. Daher muß die Verbindung des Ansatzes 46 zur Einlaßöffnung 42 der Ftltereinrichtung ausreichend dicht sein. Dies wird durch den O-Ring 44 erreicht, der zur Abdichtung auf dem Ansatz 46 angeoitinet ist Zu den Vorteilen der erfindungsgemäßen Vorrichtung zählt der Umstand, daß im Falle eines Leckens an der Verbindungsstelle zwischen dem Ansatz 46 und der Filtereinrichtung 14 das von der Pumpe kommende Wasser wieder in den Behälter 10 zurückläuft Ein derartiges Lecken richtet daher keinen ernsthaften Schaden an. Es ist daher eine Hauptfunktion der O-Ring-Dichtung 44, ein durch, den Pumpendruck bewirktes nach oben Verschieben der Filtereinrichtung 14 und damit eine Trennnung derselben von dem Ansatz 46 zu vermeiden.

Der Behälter 10 ist mit euem entfernbaren zylindrischen Deckel 48 ausgerüstet der· die Öffnung an der Oberseite des Behälters 10 abdeckt und schützt Der Deckel 48 geht des weiteren um den Ausguß 36 der Filtereinrichtung 14 herum und deckt diesen ab. Die Filtereinrichtung 14 hat vorzugsweise die Form eines Kegelstumpfs. Sie ist in dem Behälter durch einen eingebauten Rahmen gehaltert der in dem oberen Teil des Behälters 10 ausgebildet ist Dies ist im einzelnen aus der in Fig.2 gezeigten Draufsicht der Vorrichtung ersichtlich und wird im folgenden im Zusammenhang mit dieser Figur noch näher erläutert

Beim Betrieb der Vorrichtung wird der Deckel 48 entfernt Das aufzubereitende Wasser wird in den Sehälter 10 eingegossen. Das Bezugszeichen 50 bezeichnet den Wasserspiegel im Behälter. Der Motor der Pumpe 18 wird dann eingeschaltet, was durch Betätigung des Schalters 35 erfolgt, und das Wasser wird von dem Boden des Behälters durch den Pumpeneinlaß 20, die Schlauchverbindung 22 und die Fassung 24 in die Filtereinrichtung 14 gepumpt Das filtrierte Wasser fließt aus dem Abfluß 16 in den Becher 38. Das Bezugszeichen 52 bezeichnet den Wasserspiegel indem Becher38.

Die F i g. 2 zeigt eine Draufsicht der Vorrichtung von Fig. 1 ohne den Deckel 48, wobei der Umriß der Filtereinrichtung 14 lediglich schematisch angedeutet ist. Man sieht, daß der obere Teil des Behälters 10 mit einer ausgeschnittenen Öffnung versehen ist. Die Öffnung enthält einen kreissektorförmigen Bereich 54 mit kleinerem Durchmesser, der sich über einen Winkel von mehr als 180° erstreckt, in der bevorzugten Ausführungsform gröüenordnungsmäßig über einen Winkei von 230°. Dieser kreissektorförmige Bereich hat einen geeigneten Durchmesser, um einen losen Sitz für den kreisförmigen oberen Rand der Filtereinrichtung 14 zu bilden, der gerade unter dem Ausguß 16 liegt, so daß der obere Teil der Filtereinrichtung umfaßt und in der richtigen Lage gebilten wird. Dieser Bereich der oberen Öffnung des Behälters kann auch als einheitlicher Rahmen bezeichnet werden, dem eine öffnung folgt, die aus dem kreissektorförmigen Bereich 54 bestem, durch den die Filtereinrichtung 14 eingeführt und entfernt werden kann, und in dem zugleich die Filtereinrichtung gehalten wird. Der < 'iere Teil der Filtereinrichtung kann die Ansätze 56 und 58 mit rückwärtigen Kanten enthalten, weiche mit den entsprechenden Kanten 60 und 62 der oberen Öffnung des Behälters 10 fluchten.

wenn sich die Filtereinrichtung 14 in der richtigen Drehlage zum Behälter IO befindet. Das garantiert, daß der AusguB 16 sich in der richtigen Lage über der Kante des Bechers 38 befindet.

Fig. 2 zeigt ferner, daß der Behälter 10 mit einer -, bogenförmigen Einbuchtung 64 versehen ist. Der Krümmungsradius der Einbuchtung ist so gewähl!, daß der Becher 38 in dieser Einbuchtung 64 Platz findet. Dieses dient weiterhin zur richtigen Halterung des Bechers 38 in bezug auf den Ausguß 16. Der Behälter 10 κι hat die Form eines durch die zylindrische Einbuchtung 64 unterbrochenen Zylinders. Der Deckel 48 hat dagegen gemäß F i g. 1 eine kreiszylindrische Form, so daß er den Ausguß 16 umgibt und diesen, sowie die Oberseite des Behälters 10 abdeckt. ι >

Fig.3 zeigt einen Querschnitt der Filtereinrichtung 14. Die Filtereinrichlung 14 besteht aus einem unteren Gehäuseteil 64 und einem Deckelteil 66, die miteinander dicht verbunden sind und das Gesamtgehäuse mit dem dazugehörigen Ausguß 16 bilden. Innerhalb des 2n Gehäuses befindet sich eine Verteilerfilterscheibe 68, die von einem eine Einheit mit dem Gehäuse bildenden Vorsprung gelagert und befestigt ist. In dem oberen Bereich des unteren Gehäuseteils 64 befindet sich auf einem ähnlich ausgebildeten Vorsprung eine Ober- oder :ϊ Endfilterscheibe 70, die dort entsprechend gelagert und festgehalten ist. Zwischen den Filterscheiben 68 und 70 befindet sich das entsprechende Filtermaterial. Obwohl die verschiedensten Materialien für das Gehäuse geeignet sind, wird Polystyrol von hoher Schlagfestig- in keit bevorzugt.

Die Filterscheiben 68 und 70 bestehen vorzugsweise aus porösem Polyäthylen. Die Verteilerfilterscheibe 68 hat vorzugsweise eine Dicke von 3 mm und eine Porenweite von nominal 35 Mikron. Diese Verteiler- r> filterscheibe dient der Entfernung von groben festen Verunreinigungen sowie zur Regelung eines gleichmäßigen Wasserzuflusses zu der Filtereinrichtung. Sie verteilt das in das Filter eintretende Wasser gleichmäßig über das Filtermaterial 72. Die obere Filterscheibe 70 -w hat wesentlich feinere Poren mit nominal 10 Mikron Durchmesser. Sie bewirkt eine Klärung des Wassers und verhindert ein Austreten des Filtermaterials 72 aus der Filtriereinrichtung. Die obere Filterscheibe kann ebenfalls etwa 2 mm dick sein. Die beiden Filterscheiben 68 und 70 haben etwa einen 40prozentigen Porengehalt.

Die bevorzugten Filtermaterialien 72 können verschieden zusammengesetzt sein, wobei sie in Anpassung an die jeweiligen Wasseraufbereitungsprobleme speziell ausgebildet sind. Zur Aufbereitung von verunrei- nigtem Quellwassi.«· zu Trinkwasser dient Aktivkohle als bevorzugtes Filtermaterial. Die Aktivkohle kann wirksam eine Anzahl verschiedener organischer und geruchsbelästigender Verunreinigungen entfernen. Die Aktivkohle entfernt auch wirksam Chlor und eine Vielzahl anderer unerwünschter Chemikalien aus dem Wasser. Bei schwierigen Wasseraufbereitungsproblemen kann auch Chlor zum Wasser in den Behälter 10 gegeben werden, um die Bakterien des Wassers abzutöten. Das im Geschmack und Geruch unangenehme Chlor wird dann durch die Aktivkohle im Filter entfernt. Ungefähr 10 bis 16 Prozent der Aktivkohle sind mit einem Silbersalz oder mit metallischem Silber überzogen. Das Silber tötet wirksam die Bakterien im Wasser ab. Das Silber ist auch besonders geeignet, die Bakterienvermehrung innerhalb der Filtereinrichtung zu verhindern, wenn die Wasseraufbereitungsvorrichtung für einige Zeit nicht benutzt wird. Bei der Verwendung metallischen Silbers liegt dieses in Form von Silberionen vor. Auch verschiedene Silbersalze erweisen sich als geeignet, von denen Silbernitrat besonders wirksam ist und aus diesem Grunde bevorzugt wird.

Wenn eine Entmineralisierung des Wassers gegenüber einer Trinkbarkeit des Wassers im Vordergrund steht, wird vorzugsweise ein Gemisch von lonenaustauscherharzen als Filtermaterial verwendet, deren verschiedene Bestandteile sich zwecks Entfernung der Mineralsalze aus dem Wasser mit diesen verbinden. Bei Verwendung dieses Filtermaterials besteht das Gehäuse 64 bis t>6 der Filtereinrichtung 14 vorzugsweise aus durchsichtigem Polystyrol, so daß ein Farbindikator bequem die Erschöpfung des entsprechenden lonenaustauscherharzes hinsichtlich seiner Wirkung für die Entfernung von Metallionen erkennen läßt.

Es ist eine wichtige Eigenschaft der Filtereinrichtung 14, daß die Dicke und Porosität der Verteilerfilterscheibe 68 so gestaltet ist, daß bei den üblichen Wasserverunreinigungsbedingungen die Verteilerfilterscheibe 68 zu demselben Zeitpunkt durch die zurückgehaltenen Verunreinigungen verstopft wird, wenn das bevorzugte Filtermaterial 72 und die obere Filterscheibe 70 ebenfalls verbraucht sind. Die Verstopfung der Verteilerfilterscheibe 68 schreitet unter Umständen bis zu einem Punkt fort, bei dem kein Wasser mehr durch die Filtereinrichtung hindurchtreten kann. Die Pumpe 18 als nicht zur Verdrängerbauart gehörende Zentrifugalpumpe ist einfach nicht mehr in der Lage, Wasser durch die Filtereinrichtung zu drücken. Aufgrund der fortschreitenden Abnahme der Wasserabgabe und deren letztlicher Beendigung wird dem Verbraucher deutlich, daß die Filtereinrichtung verbraucht ist. Dies stellt eine geeignete Sicherheitseinrichtung da>· da hiermit dem Verbraucher nicht vorgetäuscht wird, das Wasser sei ausreichend filtriert und gereinigt, wenn das Filtermaterial 72 in Wirklichkeit schon erschöpft ist

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

1. Patentansprüche;

   L Vorrichtung zur Wasseraufbereitung, insbesondere für Haushaltszwecke mit einem tragbaren Gehäuse, das einen Behälter für das aufzubereitende Wasser aufweist, mit einer Pumpe und einer innerhalb des Behälters angeordneten Filtereinrichtung, sowie einem mit der Filtereinrichtung einheitlichen Ausguß, der sich über die Kante des Behälters hinaus erstreckt, dadurch gekennzeichnet, daß der Behälter (10) für das aufzubereitende Wasser eine Auslaßöffnung (20) an seinem Bodenteil (26) aufweist, die mit der Pumpe (18) verbunden ist, einen von dem Behälter abgegrenzten Pumpenauslaßkanal (22), der mittels einer Filtereingangskupp- π lung (24, 44) mit einer innerhalb des Behälters (10) angeordneten Filtereinrichtung (14) verbunden ist, sowie einen mit der Filtereinrichtung einheitlichen Ausguß (16), der sich über die obere Kante des Behälters (10) hinaus erstreckt
2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Pumpenauslaßkanal (22) einen zylindrischen Vorsprung (46) enthält der sich von dem Boden (26) des Behälterinneren nach oben erstreckt daß die Filtereinrichtung (14) eine Einlaßöffnung enthält welche eine zylindrische Aussparung (42) aufweist die geeignet ist den zylindrischen Vorsprung (46) als Verbindungsstück aufzunehmen, und daß der zylindrische Vorsprung (46) eine Abdichtung (44) für die Verbindung Jo zwischen dem Vorsprung (46) und der zylindrischen Aussparung _X42) aufweist
3. 3. Vorrichtung nach Ansp> 'ich 2, dadurch gekennzeichnet daß der obere Teil des Behälters (10) als Rahmen für die Halterung der Iltereinrichtung (14) « dient durch dessen Öffnung (54) die Filtereinrichtung (14) eingesetzt und entfernt werden kann, so daß die Filtereinrichtung von dem Rahmen und der Verbindung mix dem zylindrischen Vorsprung (46) am Boden des vorstehenden Behälters (10) vollsten- -to dig ausgerichtet und unterstützt ist.