DE2608618C3 - Filterkerze für die Aufbereitung von Trink- und Brauchwassern - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Filterkerze für die Aufbereitung von Trink- und Brauchwässern, die mit einem Deckel verschlossen ist und einen Hohlzylinder, der auf seiner Außenseite einen aus mehreren Lagen bestehenden Wickel trägt, dessen Wickelachse mit der Achse des Hohlzylinders fluchtet und ein den Wickel umgebendes poröses Hüllrohr aufweist.

Eine Filterkerze mit den eingangs bezeichneten Merkmalen und für die Aufbereitung von Trink- und Brauchwässern ist bereits bekannt (DE-OS 22 42 114). Das zu filternde Wasser strömt durch einen aus gesintertem Kunststoff bestehenden Hohlzylinder. Der Wickel besteht aus einem einheitlichen Gewebematerial, und der wasserdurchlässige Hohlzylinder dient dazu, den Wickel festzuhalten.

Vorteilhaft ist der vergleichsweise geringe Druckvcrlust einer solchen Filterkerze, die deswegen insbesondere für die Reinigung von Haushaltwässern geeignet ist. Denn in diesen Einsatzfällen wird gefordert, daß das angelieferte Wasser einen bestimmten Mindestdruck (z. B. 2 atü) nicht unterschreitet. Der vergleichsweise geringe Druckverlust eines solchen Filters beruht im wesentlichen darauf, daß das Wasser in der Wickellage zwar seine Schwebstoffc absetzt, nach Verstopfung einer Wickellage sich aber von selbst die folgende Wickellage sucht, welche dann die Filtration übernimmt, bis auch diese Lage verstopft ist und das Wasser sich eine weitere Lage sucht. Hierauf beruht auch ein weiterer wesentlicher Vorteil der bekannten Filterkerze. Obwohl nämlich die Lagen aus einem einheitlichen Gewebe bestehen, ist die Lebensdauer des Filters hoch. Bei stark verschmutztem Wasser, wie es zunehmend auch in den öffentlichen Leitungsnetzen angetroffen wird, ist das von erheblicher Bedeutung, weil Filterkerzen am Ende ihrer Lebensdauer rechtzeitig ausgebaut und durch frische Kerzen ersetzt werden müssen.

Nachteilig ist jedoch, daß Gewebe mit den notwendigen geringen Maschenöffnungen schwer herstellbar und daher unverhältnismäßig teuer sind.

Allerdings sind Filterkerzen bekannt, welche ein perforiertes Stützrohr aufweisen, auf dem das Filtermaterial in Form eines Vliesschlauches befestigt ist (DEGM 68 02 204). Bei der bekannten Filterkerze erfolgt die Befestigung vorzugsweise durch Verwendung von schrumpfbaren Synthesefasern und Aufschrumpfen des Viiesstoffschlauches auf das Stützrohr. Außerdem kann das Filtermaterial durch Nadeln verfestigt werden. Eine weitere der vorbekannten Möglichkeiten besteht darin, das Filtermaterial wenigstens teilweise aus verklebbaren Synthesefasern aufzubauen und binderfrei adhäsiv zu verfestigen. In der Praxis zeigt sich allerdings, daß besonders feine Filterstoffe, in denen die Fäden oder Fasern nicht wie bei Geweben miteinander verknüpft sind, bislang nicht ausreichen. Solche Fiiterstoffe haben nämlich die Eigenschaft, daß sie durch das strömende Wasser erodiert werden, so daß Bestandteile der Filterstoffe, insbesondere Fasern im gefilterten Wasser enthalten sind. Das ist natürlich nicht tragbar, insbesondere dann nicht, wenn das Wasser zum Trinken oder Kochen verwende? wird.

Schließlich sind Filterpatronen bekannt, die aus porösen Metallen oder Kunststoffen bestehen (DE-GM 19 38 125). Innen können die Filterpatronen einen Stützkorb aufweisen oder mit einem Stützstern versehen werden. Wegen der geringen axialen Ausdehnung solcher Gebilde wird durch sie das Filtermaterial selbst nicht beeinflußt. Diese Elemente dienen vielmehr dazu, einzelne Filterkerzen zu längeren Einheiten zusammensetzen zu können und die Verwendung von Filterkerzen in unterschiedlichen Filterpatronen zu ermöglichen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die eingangs bezeichnete Filterkerze dadurch zu verbessern, daß die Zurückhaltefähigkeit ihres Filters durch eine weit unterhalb der Maschenweite eines Gewebes liegende Feinheit des Filtermediunis vergrößert und dadurch aufrechterhalten wird, daß eine Erosion des Filtermaterials durch das Wasser nicht erfolgen kann.

Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die Lagen des Wickels aus einem Vlies bestehen und der Hohlzylinder mit mehreren axial verlaufenden und sich längs der Hohlzylinderachse durchdringenden Leitwänden unterteilt ist, die bis zur inneren Mantelfläche des Hohlzylinders reichen, sowie vor dem Einströmende der Filterkerze enden.

Das im Rahmen der Erfindung angewandte Vlies kann aus Kunststoffen bestehen, die für die Herstellung von Fäden und Fasern Verwendung finden. Hauptsächlich kommen dafür Vliese aus Acrylnitrilfasern in Betracht. Bekanntlich werden in einem Vlies die Fasern hauptsächlich infolge natürlicher Haftung zusammengehalten und kann zusätzlich verfestigt sein. Es führt zu der gewünschten Feinheil des Filters. Da andererseits wegen der beschriebenen Eigenschaften von Filtern mit einheitlichem Wickelmaterial erhebliche Wassermengen das Filter durchströmen, verhindert die Unterteilung des zufließenden Wassers in Strömungsrichtung, daß der volle Strom sich den Weg des geringsten Filterwiderstandes sucht und das Vlies örtlich erodiert. Die durch die Leitwände geschaffenen Teilströme des Filters werden auf bestimmte Filterflächen gezwungen, so daß im Ergebnis die gesamte Umfangsfläche des ι lohlzylinders bzw. des anschließenden Wickels von dem zu filternden Wasser beaufschlagt ist.

Es hat sich gezeigt, daß ein solches Filter auch sonst

günstigere Eigenschaften als die bekannten Filter aufweist. Im Tränkwasserbereich eingesetzte bekannte Filterkerzen sättigen sich nämlich zuerst an der Wasserausgangsseite, um dann von dort aus weiter blockiert zu werden. Sind die Filterkerzen senkrecht oder schräg nach unten montiert, was von den Filtergeräten abhängt, so blockiert das nach unten dringende Wasser infolge der von unten beginnenden Kerzensättigung die Strömung und bewirkt ein on verstärkten Druckabfall mit gleichzeitig verminderter Wasserleistung.

Bei den erfindungsgemäßen Filterkerzen hat sich herausgestellt, daß infolge der durch die Leitwände geschaffenen Strömungshilfe die Teilströme so beruhigt werden und Verwirbelungen vorgebeugt wird, daß sich ein beschleunigter Filterablauf und eine erhöhte Wasserleistung ergibt.

Vorzugsweise und gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung ist der mit einem perforie. ten Mantel versehene Hohlzylinder einstückig mit den Leitwänden ausgebildet. Einerseits wird hierdurch eine bessere Wasserquaütät erreicht. Denn in den bislang benutzten, gesinterten Hohlzylindern setzen sich Bakterien und Stoffe ab, welche den Geschmack und/oder den Geruch des gefilterten Wassers beeinträchtigen. Daneben kann es auch zu einer Verschlechterung der Qualität des gefilterten Wassers kommen, welche nach den Lebensmittelgesetzen nicht zulässig ist. Wird aber der Hohlzylinder erfindungsgemäß ausgebildet, so läßt er sich aus Werkstoffen, z. B. aus Thermoplasten fertigen, jo die unempfindlich gegen Bakterien sind und nicht verunreinigt werden können.

Andererseits ist die Herstellung solcher Hohlzylinder sehr einfach, weil sie nach den bekannten Fertigungsvertahren für Thermoplaste gefertigt, z. B. spritzgegos- r> sen werden können.

Aus der nachfolgenden Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform anhand der Figuren in der Zeichnung zeigt

Fig. 1 teilweise im Schnitt und perspektivisch eine m> Filterkerze gemäß der Erfindung in abgebrochener Darstellung und

Fig. 2 einen Schnitt längs der Linie U-Il der Fig. 1.

Die dargestellte Filterkerze 1 ist für die Aufbereitung von Trinkwasser vorgesehen und wird üblicherweise in a=, ein Gehäuse eingebaut, das nicht dargestellt ist. Das zu filternde Wasser strömt in Richtung der Pfeile A (Fig. 1) durch einen Hohlzylindcr 2, der auf seiner Außenseite einen aus mehreren Lagen 3—5 bestehenden Winkel 6 trägt. Die Darstellung ist schematisch. In der Regel werden mehr als die dargestellten drei Lagen verwirklicht.

Die Wickelachse des Teiles 6 fluchtet mit der bei 7 gezeichneten Achse des Hohlzyiinders 2, und das Teil 6 ist von einem Hüllrohr 8 umgeben, das aus einem porösen Werkstoff besteht und die Aufgabe hat, den Wickel 6 zusammenzuhalten. Das Hüllrohr hat den Wickel zusammenzuhalten und sich etwa ablösende Faserteilchen zurückzuhalten.

Die Lagen 3—5 des Wickels bestehen aus einem Vlies. Das Vlies hat eine infolge natürlicher Haftung zusammenhängende Schicht aus Kunststoffasern. Hierbei kann es sich um eine Wickelwatte handeln. Es kommt jedoch auch ein durch Kardieren entstandenes dünnes Vlies ebenso wie ein Flor in Betracht, so daß die übereinandergewickelten Lagen eine Art Pelz ergeben.

Das Vlies kann zusätzlich verfestigt sein. Hierfür kommen vor allem Bindemittel in Betracht.

Der Hohlzylinder 2 hat einen Mantel 9 mit netzartig angeordneten öffnungen 10. Gemä3 dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist der durch die Öffnungen 10 perforierte Mantel 9 des Hohlzylinders einstückig mn mehreren Leitwänden 11 — 14 ausgebildet. Diese Leitwände führen das in Pfeilrichtung A zugeführte zu filternde Wasser und unterteilen es in Teilströme, die dann getrennt voneinander wie durch die Pfeile B in Fig. 2 angedeutet ist, den Wickel 6 und das Hüllrohr 8 durchqueren.

Die Leitwände reichen deswegen bis zur inneren Mantelfläche und sind andererseits so angeordnet, daß sie sich bei 15 schneiden.

Der Hohlzylinder kann daher ohne weiteres aus einem thermoplastischen Kunststoff durch Spritzgießen hergestellt werden.

Statt der dargestellten, kreuzförmigen kann auch eine sternförmige Anordnung der Scheidewände gewählt werden, deren Anzahl ganz allgemein davon abhängt, wieweit unter Berücksichtigung der Wassermenge und Strömungsgeschwindigkeit eine Unterteilung des Stromes in Teilströme notwendig oder wünschenswert ist.

Die Leitwände 11 — 14 enden in einem gewissen Abstand bei 17 von dem Ende 18 der Filterkerze, durch die das Wasser einströmt. Das gegenüberliegende Ende ist mit einem Deckel 19 verschlossen, um einen Kurzschluß zu verhindern.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

1. Patentansprüche:

   !. Filterkerze für die Aufbereitung von Trink- und Brauchwässern, die mit einem Deckel verschlossen ist und einen Hohlzylinder, der auf seiner Außenseite einen aus mehreren Lagen bestehenden Wickel trägt, dessen Wickelachse mit der Achse des Hohlzylinders fluchtet und ein den Wickel umgebendes poröses Hüllrohr aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Lagen (3—5) des Wickels (6) aus einem Vlies bestehen und der Hohlzylinder mit mehreren axial verlaufenden und sich längs der Hohlzylinderachse durchdringenden Leitwänden (11 —14) unterteilt ist, die bis zur inneren Mantelfläche des Hohlzylinders (6) reichen, sowie vordem Einströmende(18)der Filterkerze enden.
2. 2. Filterkerze nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Hohlzylinder einstückig mit den Leitwänden (11 — 14) ausgebildet und mit einem perforierten Mantel (9) versehen ist.
3. 3. Filterkerze nach den Ansprüchen 1 und 2, gekennzeichnet durch kreuzförmige Anordnung der Leitwände (11 —14).
4. 4. Filterkerze nach den Ansprüchen 1 bis 3, gekennzeichnet durch eine sternförmige Anordnung von drei oder mehr Leitwänden.