DE2844375A1

DE2844375A1 - Wasserreinigungsanordnung

Info

Publication number: DE2844375A1
Application number: DE19782844375
Authority: DE
Inventors: Spaeter Genannt Werden Wird
Original assignee: FAVARA LOUIS J; Gausewitz Carr and Rothenberg
Current assignee: FAVARA LOUIS J; Gausewitz Carr and Rothenberg
Priority date: 1977-10-21
Filing date: 1978-10-11
Publication date: 1979-04-26
Also published as: DE2844375C2; AU507287B1; FR2406609B1; JPS5499086A; JPS5630044B2; FR2406609A1; MX149741A; US4176063A

Description

¥AS SERREINIGUNGSANORDNUNG

Die Erfindung bezieht sich auf eine Wasserreinigungsanordnung, die nach dem Prinzip der Umkehrosmose (reverse-osmosis) arbeitet.

Die Erfindung ist auf die Erzielung von Vorteilen gerichtet, die im einzelnen aus der nachfolgenden Beschreibung hervorgehen.

Erfindungsgemäss weist eine nach dem Umkehrosmose-Prinzip arbeitende Wasserreinigungsanordnung die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruch 1 angegebenen Merkmale auf.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung gehen aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen im Zusammenhang mit den Zeichnungen hervor. Es zeigen:

Figur 1 eine schematische Ansicht der ersten Ausführungsform der Wasserreinigungsanordnung, wobei die Ventileinrichtungen schematisch im Längsschnitt gezeigt sind;

Figur 2 eine perspektivische Ansicht des A'usseren der Auspress Steuer-, Prüf- und Einlassventile ;

Figur 3 einen erheblich vergrösserten Längsschnitt entlang der Linie 3-3 von Figur 2;

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Figur 4 eine perspektivische Ansicht des Auslassventils oder Wasserhahns, durch welchen das Wasser am Verbrauchsort entnommen wird;

Figur 5 einen Längsschnitt entlang der Linie 5-5 von Figur 4, wobei der Wasserhahn in geschlossenem Zustand gezeigt wird;

Figur 6 eine vergrösserte Vertikalschnitt-Ansicht des selbstreinigenden Proportionierventils in offenem Zustand, welches das korrekte Verhältnis von Reinwasserdurchfluss zu Abwasserdurchfluss durch die Umkehrosmose-Filtereinheit aufrechterhält;

Figur 6a eine Ansicht ähnlich der von Figur 6, wobei jedoch das Proportionierventil seinen geschlossenen Zustand einnimmt und ein genau bemessener verengter Durchflussbereich gebildet ist;

Figur 7 eine schamtische Ansicht einer zweiten Ausführungsßrm, wobei eine Ventileinrichtung dazu vorgesehen ist, das Fliessen von Auspresswasser zum Abfluss während der Zeit zu verhindern, in der das Auslassventil offen ist; und

Figur 8 einen stark vergrösserten Längsschnitt, welcher das letztgenannte Ventil in geschlossenem Zustand zeigt.

Die Umkehrosmose-Filtereinheit 10, die mit R.O. (reverseosmosis) gekennzeichnet ist, ist von üblicher Bauart. Leitungswasser, also unter Leitungsdruck stehendes Haushaltswasser, gelangt durch ein Rohr 11 in das obere Ende der Filtereinheit und folgt dann zwei Wegen zu Auslassen an dem unteren Ende. Ein Weg verläuft durch die halbdurchlässige Umkehrosmose-Membran, die in der Filtereinheit 10 enthalten ist. Dieses Wasser wird dadurch gereinigt und gelangt dann durch ein Reinwasser-Auslassrohr 12 und ein Prüfventil 13 zu einer Reinwasserkammer 14.

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Das übrige Wasser aus dem Rohr 11 fliesst durch die Filtereinheit 10 zu Auslassrohren 16 und 17, ohne dabei durch die Membran zu gelangen. Stattdessen spült dieses Wasser Verunreinigungen von der Membran, um dieselbe zu säubern. Das aus diesem Spülvorgang resultierende Abwasser befindet sich im wesentlichen unter Leitungsdruck.

Die Reinwasserkammer 14 befindet sich in einer Blase 18, die sich in voll expandiertem Zustand an das Innere eines Tanks anpasst, der genügend stark ist, um dem vollen Leitungsdruck standzuhalten. Die Blase 18 wird in Figur 1 in ihrem Zustand vor ihrer vollständigen Expansion gezeigt, um eine Auspresskammer 20 besser zeigen zu können, die sich in dem Tank 19 ausserhalb der Blase 18 befindet.

Die Auspresskammer 20 kommuniziert über ein Rohr 21 mit einem geeigneten Abfluss 22, und zwar vorzugsweise über eine übliche Luftspaltvorrichtung 23, die mögliche Saugeffekte verhindert.

Ein Abwasserauslassrohr 17 von der Filtereinheit 10 führt zu einem Auspressventil 25 und von dort über ein Rohr 27 zu der Auspresskammer 20. Da das Wasser im Rohr 17 im wesentlichen unter Leitungsdruck steht, wenn das Auspressventil 25 offen ist, wird das Wasser in der Auspresskammer 20 unter Druck gesetzt, um eine entsprechende Einwärtskraft auf die Blase auszuüben. Es fliesst dann Reinwasser aus der Kammer 14 über ein Rohr 28 zu dem Prüfventil 29. Das Reinwasser gelangt dann durch ein einziges Rohr 30 zu einem manuell betätigbaren Wasserhahn oder Absperrventil 31 mit einer Auslaufröhre 32.

Während der Zeit, in der die Auspresskammer 20 in dieser Weise unter Druck gestellt wird, um das Reinwasser durch die Auslaufröhre 32 hinauszutreiben, wird das Abfliessen von Auspresswasser zum Abfluss 22 mittels einer Verengung 33 in dem Rohr 21 auf einem geringen Wert gehalten. Diese Verengung ist

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jedoch so angeordnet, dass sie das Fliessen von Abwasser von einem zusätzlichen Rohr 35 zu dem Abfluss 22 nicht behindert. Dieses zusätzliche Rohr 35 ist über das Proportionierventil 37 mit dem anderen Abwasser-Auslassrohr 16 der Filtereinheit 10 verbunden.

Das Proportionierventil 37 hat eine im wesentlichen fehlergesicherte, selbstreinigende Arbeitsweise und stellt sicher, dass das gewünschte Verhältnis besteht zwischen dem aus der Filtereinheit 10 über das Rohr 16 abfliessenden Spül- oder Abwasser und dem durch das Rohr 12 abfliessenden Reinwasser. Die Durchflüsse durch die Rohre 12 und 16 sind im wesentlichen ständig vorhanden, ausser wenn die Blase 18 voll ü, wohingegen der Durchfluss durch das weitere Rohr 17 nur während der Zeiten auftritt, in denen der Wasserhahn 31 geöffnet ist.

Die Arbeitsweise des Ausnressventils 25 wird durch ein Steuerv ntil 38 gesteuert, welches mit dem erstgenannten Ventil über einen Durchlass 39 in Verbindung steht. Das Steuerventil und damit das Auspressventil 25 werden gesteuert von dem oben erwähnten Prüfventil 29. Das letztgenannte Ventil steht mit dem Steuerventil 38 über einen Durchlass 41 in Verbindung. Das Steuerventil 38 ist über einRohr 40 an das Rohr 27 und somit an einen geeigneten Abflussbereich wie die Auspresskammer 20 angeschlossen. Das Steuerventil 38 könnte auch so verbunden sein, dass das Wasser von ihm direkt zu dem Abfluss 22 zugeführt wird; vorzugsweise ist dies jedoch deswegen nicht vorgesehen, weil der Auspressvorgang in der Kammer 20 dann beeinträchtigt würde.

Ein Einlassventil 42 steuert den Durchfluss von Leitungswasser von einem Einlassrohr 43 zum Rohr 11 und damit zu der Filtereinheit, wobei das Rohr 43 mit einer Haushaltswasserleitung verbunden ist, die unter Leitungsdruck stehendes Leitungswasser enthält. Das Ventil 42 ist normalerweise geöffnet, wird jedoch im Ansprechen auf den vollständig gefüllten Zustand der Blase 18 geschlossen. Wenn das Ventil 42 sich schliesst,

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fällt der Druck in der Filtereinheit 10 im wesentlichen auf 0, da das Rohr 16 ständig über einen verengten Durchgang im Ventil 37 mit dem Rohr 35 und damit mit dem Abfluss 23 in Verbindung steht.

In Figuren 2 und 3 wird der Aufbau der Ventile 25» 29, 38 und 42 im einzelnen gezeigt. Diese Ventile bestehen vorzugsweise aus Kunststoff und sind, wie gezeigt, aus aufeinandergestapelten Schichten zusammengesetzt, die mittels vier langgestreckten Spannbolzen 44 und zugeordneten Muttern 45 in festgespanntem Zustand aneinander befestigt sind. Aus Gründen der .Einfachheit haben die an den verschiedenen Ventilen einstückig angeformten Fassungen dieselben Bezugszeichen wie die in Figur 1 gezeigten Rohre, mit denen sie jeweils verbunden sind.

Die drei Ventile 25, 29 und 38 enthalten identisch ausgebildete ringförmige Ventilsitze 47, 48 und 49, die abwärts gerichtet sind. Der Ventilsitz 50 des vierten Ventils 42 ist ebenfalls identisch ausgebildet. Dieser letztgenannte Ventilsitz ist jedoch nach oben gerichtet.

Unterhalb der Ventilsitze 47 bis 49 sind jeweils Membrane 52-54 vorgesehen. Die vierte Membran 55 ist entgegengesetzt gerichtet und befindet sind oberhalb des Ventilsitzes 50. Jede der Membrane weist vorzugsweise die gezeigte Balgstruktur auf, und jede Membran hat als Urnfangsrand einen Dichtungsteil, der zwischen benachbarten Kunststoffabschnitten der Ventile festgeklemmt ist, wenn die verschiedenen die Ventile bildenden Schichten auf den Spannbolzen 44 montiert sind. Die Membrane 52, 53, 54 und 55 sind im wesentlichen identisch aufgebaut, mit Ausnahme dessen, was später noch erörtert wird.

Zunächst wird das Auspressventil 25 anhand der Figur 3 beschrieben. Die oben erwähnte Membran 52 des Auspressventils 25 hat kleine Durchlässe oder Löcher 57, die an radial auswärts· von dem Ventilsitz 47 befindlichen Stellen gebildet sind.

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Eine zylindrische Ventilkammer 58 oberhalb der Membran 52 steht mit der Auspresskammer 20 über das Rohr 27 in Verbindung. Eine ringförmige Vcntilkaramer 59 ausserhalb des Sitzes 47 steht mit dem Rohr 17, d.h. also mit einem der Abwasser-Auslässe der Filtereinheit 10 in Verbindung. Der Teil des Auspressventils 25 unterhalb der Membran 52 steht über einen relativ grossen Durchlass, dessen Durchflussquerschnitt viel grosser ist als die Durchflussquerschnitte aller Membranöffnungen 57 zusammen, mit einer Ventilkammer 60 in dem Steuerventil 38 in Verbindung. Die Vent lkammer 60 befindet sich über der Membran 53 des Steuerventils 38. Die Membran 53 weist keinerlei Löcher auf. An ihrer Oberseite befindet sich radial auswärts von demSitz 48 eine ringförmige Kammer 62, die über die Rohre 40 und 27 mit der Auspresskammer 20 verbunden ist.

Eine Kolbeneinheit 63 ist unterhalb der Membran 53 angeordnet und ist begrenzt vertikal bewegbar. Der Stabteil 64 der Kolbeneinheit drückt gegen die Unterseite der Membran 53 in dem mittleren Bereich derselben und kann an der Membran mittels einer Schraube 65 befestigt sein. Der einen grossen Durchmesser aufweisende Kolbenteil 66 der Kolbeneinheit 63 drückt gegen die Oberseite einer Membran 67, die abdichtend zwischen zwei benachbarten Kunststoff-Ventilschichten des erwähnten Stapels eingeschlossen ist. Die Membrane 53 und 67 arbeiten in der Weise zusammen, dass sie verhindern, dass Wasser eindringt und in Berührung mit der Kolbeneinheit gelangt.

Eine Druckkammer 68, die unterhalb der Membran 67 angeordnet ist und einen grossen Durchmesser aufweist, steht über den oben erwähnten Durchlass 41 mit dem Rohr 30 in Verbindung, welches zu dem Wasserhahn 31 führt. Dieses Rohr 30 steht ferner über einen Durchgang 69 mit einer ringförmigen Kammer 70 in dem Prüfventil 29 oberhalb der Membran 54 dieses Ventils in Verbindung. Es kann somit langsam Wasser fliessen durch die kleinen Durchlässe oder Löcher 71, die ausserhalb des Ventilsitzes 49 in der Membran 54 vorgesehen sind.

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Die Kammer 72 in dem Ventil 29 oberhalb der Membran 54 ist über einen Durchgang 73 mit dem Rohr 28 verbunden, welches direkt zu der Reinwasserkammer 14 führt. Der Durchgang 73 und das Rohr 28 stehen ferner über miteinander ausgerichtete Durchgänge 74 mit einer Kammer 76 relativ grossen Durchmessers in Verbindung, deren Unterseite durch eine Membran 77 gebildet wird.

Das Prüfventil 29 schliesst sich im Ansprechen auf ein Fliessen des Wasserhahns 31, da das Reinwasser, welches durch das Rohr 30 von der Kammer 14 und dem Rohr 28 geschickt wird, gelangt durch die kleinen Löcher 71 und beaufschlagt den Ventilbereich unterhalb der Membran 54 mit Druck, wodurch die Membran aufwärts gegen ihren Sitz 49 gedrückt wird. Das Wasser in dem Rohr 30 wird dadurch unter Druck gehalten, auch nachdem das Einlassventil 42, wie noch beschrieben wird, geschlossen wird und der Durchfluss von Auspresswasser aufhört.

Das Prüfventil ist nur dann aktiv, wenn der Wasserdruck in der Blase 18 geringer ist als der im Rohr 30. Wenn die Blase voll geworden ist, übersteigt der Blasendruck eventuell den Rohrdruck, wodurch die Drücke auf beiden Seiten der Membran 54 im wesentlichen gleich werden, so dass dann keine Kraft vorhanden ist, welche die Membran auf ihren Sitz drückt.

Das Prüfventil 29 hält nicht nur den Druck im Rohr 30 und im Wasserhahn 31 aufrecht, wenn der Blasendruck gering ist, sondern das Schliessen des Prüfventils ermöglicht es auch, dass der Druck unmittelbar über den Durchlass 41 in die Druckkammer 68 übertragen wird und dann über die Membran 67 eine Aufwärtskraft auf den Kolbenteil 66 der Kolbeneinheit 63 ausübt. Der Stabteil 64 wird dadurch angehoben und hebt die Steuermembran 53 aufwärts gegen ihren Sitz 48. Wenn die Membran 53 sich auf ihrem Sitz 48 befindet, kann kein Wasser aus dem Auspressventil 25 durch den-Durchlass 39 gelangen. Es ergibt

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sich, dass Wasser, welches sich im wesentlichen unter Leitungsdruck befindet, aus dem Rohr 17 durch die kleinen Membranlöcher 57 hindurch in den Zwischenraum unterhalb der Membran fliesst und dadurch die Bereiche unterhalb dieser Membran unter Druck gesetzt werden und die Membran nach oben gegen ihren Sitz 47 gedrückt wird. Dies verhindert einen weiteren Durchfluss von Auspresswasser zu der Kammer 20.

Im Ergebnis wirkt das Schliessen des Prüfventils 29 mindestens unterstützend beim Schliessen des Steuerventils 38, und das Schliessen des Steuerventils 38 führt zum Schliessen des Auspressventils 25, wodurch das Fliessen von Auspresswasser abgestellt wird.

Die Steuermembran 53 wird, wie noch beschrieben wird, von ihrem Sitz abwärts gedrückt durch den Druck des Wassers, welches durch die kleinen Öffnungen 57 in der Auspressventil-Membran fliesst.

Das als nächstes beschriebene Einlassventil 42, welches im unteren Teil der Figur 2 gezeigt wird, enthält die oben erwähnte Membran 55, welche den anderen drei Membranen 52 bis zugewandt ist. Die Membran 55 ist in ihrer von ihrem Sitz entfernten Stellung gezeigt, da es sich um den Zustand des Einlassventils 42 handelt, in dem die Einheit gefüllt wird. Die Membran 55 wird normalerweise von dem Sitz 50 entfernt gehalten, und zwar nicht nur durch den Druck des von dem Rohr einströmenden Wassers, sondern auch durch Federmittel, die vorzugsweise aus drei schraubenförmigen Kompressionsfedern geringen Durchmessers bestehen. Diese Federn 80 sind in Winkelabständen von 120° zueinander angeordnet und drücken gegen einen Kolbenteil 81 grossen Durchmessers einer Kolbeneinheit 82, wobei dieser Kolbenteil 81 sich unmittelbar der Membran 77 befindet. Der Stabteil 83 der Kolbeneinheit 82

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greift an der Oberseite der Membran 55 an Bereichen oberhalb des Sitzes 50 an und ist an der Membran mittels einer Schraube 84 befestigt.

Eine Ventilkammer 86 in dem Ventil 42 unterhalb des mittleren Bereiches der Membran steht mit dem Einlassrohr 43 in Verbindung. Das Ventil enthält auch eine Ringkammer 87, die über einen Durchgang 88 mit dem Rohr 11 verbunden ist, welches zu dem Einlass der R.0.-Filtereinheit 10 verbunden ist. Wenn somit das Ventil, wie gezeigt, vollständig geöffnet ist, ist ein Durchlass vorhanden zwischen den Kammern 86 und 87 und somit zu der Filtereinheit 10. Wenn umgekehrt die Membran 55 sich auf ihrem Sitz 50 befindet, wird der Durchfluss zu der Filtereinheit 10 blockiert. Dies blockiert sämtlichen Wasserdurchfluss und verhindert eine unerwünschte Wasserverschwendung.

Das Einlassventil 42 ist nur während der Zeiten geschlossen, in denen die Blase 18 vollständig gefüllt ist. Zu dieser Zeit drückt die Blase 18 gegen die gesamte Innenfläche des Tanks 19, und es baut sich in der Kammer ein Druck auf im Ansprechen auf das . langsame Eindringen von gereinigtem Wasser aus der Filtereinheit 10 über das Prüfventil 13. Dieser Druck ist Bchliesslich dazu ausreichend, die Aufwärtsspannung der Federn 80 und den Leitungsdruck auf der Unterseite der Membran 55 zu überwinden, so dass die Membran 55 abwärts auf ihren Sitz 50 gedrückt wird. Der in der Kammer 14 aufgebaute Druck kommuniziert also durch das Rohr 28 und die Durchgänge 74 mit der Druckkammer 76, wodurch'eine Abwärtskraft über die Membran T-gegen den grossflächigen Kolbenteil 81 ausgeübt wird, um die Federkraft und den Leitungsdruck zu überwinden und die Kolbeneinheit 82 zusammen mit der Membran 55 abwärts zu drücken, so dass die letztere auf ihren Sitz gelangt.

Die Anordnung ist so getroffen, dass das Einlassventil 42 sich nicht im Ansprechen auf das Fliessen von Auspresswasser schliesst. Wenn Auspresswasser durch*das Ventil 25 von der Ventileinheit 10 zur Auspresskammer 20 fliesst, wird die

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Blase 18 unter Druck gesetzt,um dadurch Wasser durch das Rohr 28 und das Prüfventil 29 zu dem Wasserhahn 31 auszutreiben. Es besteht daher ein gewisser reduzierter Druck in dem Durchgang 73, wobei die Druckreduzierung davon herrührt, dass der Wasserhahn 31 offen ist, und dieser Druck wird über die Durchgänge 74 der Kammer 76 oberhalb des Kolbens 81 mitgeteilt. Obwohl der Kolben 81 einen grossen Durchmesser aufweist, ist dieser reduzierte Druck nicht dazu ausreichend, die Federn 80 und den Leitungsdruck zu überwinden und das Einlassventil 42 zu schliessen. Es sei darauf hingewiesen, dass, wenn das Ventil 42 sich zu dieser Zeit schliessen würde, keinerlei Auspresswasser durch die Leitungen 11 und 17 und somit durch das Auspressventil 25 zu der Auspresskammer 20 fliessen würde.

Die Federn 80 arbeiten mit dem Eingangsleitungsdruck in der Weise zusammen, dass das Ventil 42 normalerweise geöffnet gehalten wird.

Der Wasserhahn 31 ist üblicherweise auf der Oberseite eines Spülbeckens montiert, welches in Figur 1 mit 91 bezeichnet ist. Der restliche Teil des Systems befindet sich unterhalb des Spülbeckens. Wie am besten in Figuren 4 und 5 zu sehen ist, enthält der Wasserhahn zusätzlich zu der Auslaufröhre 32 einen Handgriff 92, der über eine Welle 93 mit einem oberen Nockenelement 94 verbunden ist. Das Nockenelement 94 ist vertikal benachbart einem Nockenfolger 95 angeordnet, der durch eine schraubenförmige Kompressionsfeder 96 in Aufwärtsrichtung vorgespannt ist. Der Nockenfolger 95 ist über eine zweite Welle 97 mit einer Membran 98 verbunden, die in Anlage an einen Sitz 99 gebracht werden kann, der sich darüber befindet. Ein O-Ring 103 ist unterhalb der Feder 96 angeordnet, um die dort auftretenden geringen Drücke wirksam abzudichten.

Der Randteil der Membran 98 weist eine Mehrzahl von relativ grossen Durchgängen oder Löchern 100 auf. Es kann somit Wasser aus dem Rohr 30 durch diese Löcher 100 zu dem Ventil-

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bereich oberhalb der Membran 98 gelangen. Jedoch wird der Wasserdurchfluss blockiert, wenn die Membran, wie gezeigt, sich auf ihrem Sitz befindet aufgrund des in dem Rohr 30 herrschenden Wasserdruckes. Dieses Aufsitzen der Membran tritt dann auf, wenn das Nockglied 94 und der Nockenfolger sich in einer ersten vorbestimmten Drehstellung relativ zueinander befinden. Wenn jedoch die Welle 93 mittels des Handgriffs 92 gedreht wird, um die Stellungen des Nockengliedes und des Nockenfolgers 95 relativ zueinander zu verändern, werden der Nockenf olger 95 und die Vi eile 97 abwärts gedrückt, um die Membran 98 von dem Sitz 99 wegzuschieben. Dann kann Wasser durch die Löcher 100 aufwärts zu einem Durchgang und von dort zu der Auslaufröhre 32 fliesse n.

Vorzugsweise ist die Oberseite des Nockenfolgers 95 mit geneigten Ebenen ausgebildet, die an einer Kante 102 aufeinandertreffen, während das Nockenglied 94 in komplementärer V/eise geformt ist. Wenn daher der Handgriff 92 und die Welle gedreht werden, wird der Nockenfolger 95 nach unten bewegt. Die Anordnung ist so getroffen, dass der Wasserhahn vollständig an- oder abgestellt ist, während im wesentlichen keine Zwischenstellungen vorhanden sind.

Nachfolgend wird das Ventil 37 beschrieben, welches eine genaue Proportionierung bewirkt und auch für eine zusätzliche Spülung der Filtereinheit 10 sorgt.

Sehr wesentlich ist es, dass bei der hier beschriebenen Anordnung nur ein einziges Rohr, nämlich das Rohr 30, bis zu dem Wasserhahn führt. Dieser Vorteil fällt besonders in all denjenigen Fällen ins Gewicht, wenn das Rohr 30 lang ist, wenn es sich also etwa zwischen einer Wasserversorgungseinheit und entfernt liegenden Wasserhähnen, Eisherstellungsgeräten, usw. erstreckt. Zusätzlich zu dem Vorteil, dass nur ein einziges derartiges Rohr vorhanden ist, brauchen auch keinerlei

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mechanische oder elektrische Steuerkabel vorgesehen zu werden.

Das Proportionier- und Spülventil 37 löst vollständig in einfacher und ökonomischer Weise das Problem, eine sehr kleine Vereingung,in das Abwasser-Auslassrohr der Filtereinheit einzuführen.

Üblicherweise ist eine Zeitspanne in der Grössenordnung von 10 oder mehr Minuten erforderlich, um 1/4 Liter-Glas reinen V/assers zu erzeugen. Mit anderen Worten ist die Umkehrosmose-Filtrierung ein tropfenweiser Vorgang.

Um das Reinigen der Membran in der Filtereinheit 10 ohne die Erzeugung von mehr Abwasser als notwendig zu erreichen, ist es wichtig, dass ein gewünschter Abwasseranteil durch das Rohr 16 fliesst im Vergleich zu dem durch das Rohr 12 fliessenden Reinwasser. Dabei sei daran erinnert, dass das Wasser nur dann durch das Rohr 17 fliesst, wenn der Wasserhahn 31 offen ist. Z.B. kann der Abwasserdurchfluss durch das Rohr 16 auf einem bestimmten Wert gehalten werden, der fünfmal so hoch ist wie der Wert des Reinwasserdurchflusses durch das Rohr 12 zu der Kammer 14. Es fHessen dann etwa alle 10 Minuten fünf Gläser Wasser durch das Ventil 37. Dieser extrem langsame Durchfluss muss auftreten trotz der Tatsache, dass der Einlass zu dem Ventil 37 sich im wesentlichen auf Leitungsdruck befindet, der 4, 5, 6 oder sogar mehr als 7 atü betragen kann.

Da die Strömung durch das Ventil 37 so gering ist und da insbesondere durch das Ventil 37 fliessende Flüssigkeit kein Leitungswasser oder reines V/asser ist, sondern Abwasser, welches einen relativ hohen Gehalt an Verunreinigungen aufweist, ist die Wahrscheinlichkeit der Blockierung der notwendigerweise sehr kleinen einengenden Öffnung sehr gross.

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In Figuren 6 und 6a wird das Ventil 37 in seiner offenen, "bzw. seiner geschlossenen Stellung gezeigt. Das Ventil befindet sich zu allen Zeiten in seiner geschlossenen Stellung (Figur 6a), ausser während einer kurzen Zeitspanne, wenn der Wasserhahn zuerst geöffnet wird, während die Blase 18 voll ist. Während das Ventil 37 in dieser Weise "geschlossen" ist, lässt es trotzdem ständig Wasserjhindurch, etwa in der Art, als wenn es ein Leck hätte, und zwar durch eine kleine radiale Nut 106, die in dem Ventilsitz 107 des Ventils ausgebildet ist. Diese Nut kann z.B. halbkreisförmig sein und einen Durchmesser von ungefähr 0,38 mm haben. Die Nut kann sogar noch kleiner gemacht werden, um einen Anteil von nur wenigen Teilen (oder sogar nur einem Teil oder weniger) Abwasser zu einem Teil Reinwasser zu erzeugen. Natürlich kann die Nut auch grosser gemacht werden, um erforderlichenfalls einen grösseren Abwasserdurchfluss zu erzeugen.

Die Kerbe oder Nut 106 ist vorzugsweise lediglich im Sitz 107 vorgesehen.

Zusätzlich zu dem die Nut 106 aufweisenden Sitz 107 weist das Ventil 37 die Membran 108 auf, die vorzugsweise balgförmig ausgebildet ist und die an ihrem Umfangsrand zwischen benachbarten Gehäuseabschnitten 109 und 110 sitzt, welche durch Bolzen 111 zusammengehalten werden.

Eine Kompressionsfeder 112 von schraubenförmiger Struktur sitzt innerhalb und unterhalb des Ventilsitzes 107 auf einem Teil des Gehäuseabschnitts 110. Ein Durchgang 113 unterhalb der Feder 112 ist an ein Rohr 33 und somit an den Abfluss angeschlossen. Das i^bwasser-Auslassrohr 16 ist an eine Ringkammer 116 angeschlossen, die ringsum den Sitz 107 angeordnet ist.

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Die Membran 108 hat kleine Löcher oder Durchlässe 114, die radial ausserhalb des Ventilsitzes vorgesehen sind. Z.B. können zwei derartige Durchlässe vorgesehen sein, von denen jeder einen Durchmesser von 0,64 mm aufweist. Die Durchlässe 114 ermöglichen das Eindringen von Wasser durch die Membran 108 in eine darüber befindliche Kammer 115.

Während das Einlassventil 42 geöffnet ist, werden die Filtereinheit 10 sowie das davon ausgehende Abwasser-Auslassrohr unter Druck gesetzt. Dieser Druck wird den Durchlässen 114 in der Membran 108 mitgeteilt, so dass die Kammer 115 mit unter Druck stehendem Wasser gefüllt wird, und· dadurch die Membran abwärts auf den Sitz 107 gedrückt wird und das Ventil "schliesst". Während das Ventil, wie in Figur 6a gezeigt ist, somit "geschlossen" ist, wird ein stark verengter Durchgang gebildet, dessen Unterseite durch die die Nut 106 in dem Sitz 107 bildende Wandung und dessen Oberseite durch den benachbarten unteren Wandbereich der Membran 108 definiert ist.

Es sei angenommen, dass die Blase 18 vollständig gefüllt wird, so dass das Einlassventil 42 schliesst. Die Filtereinheit verliert dann an Druck, da ein Wasserausfluss durch die Nut und das Rohr 35 zum Abfluss 22 stattfindet. Die Reinwasserkammer 14 befindet sich dann noch unter Druck, aber das Prüfventil 13 verhindert jeden Rückfluss von Reinwasser in die Filtereinheit 10.

Während die Filtereinheit 10 und ihr Auslassrohr 16 sich im wesentlichen unter dem Druck 0 befinden, herrscht praktisch kein Druck in der Kammer 115 über der Membran 108. Daher wird die Feder 112 in der Weise wirksam, dass sie die Membran anhebt und eine vollständige Öffnung des Ventils bewirkt, wie in Figur 6 gezeigt wird. Dies wird begleitet von einem Auspressen von Wasser abwärts durch die kleinen Durchlässe 114 aus der Kammer 115 in die Kammer 116. Diese Wasserströmung befreit die Durchlässe von irgendwelchen Partikeln oder Schlaminteilchcn, die sich darin befinden können.

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Nimmt man an, dass als nächstes der Wasserhahn 31 aufgemacht wird, so öffnet das Einlassventil 42, und es fliesst Wasser schnell von dem Rohr 43 zu dem Rohr 11 und dann durch die Filtereinheit 10 zu dem Rohr 16 und von dort durch das vollständig geöffnete Ventil 37 (Figur 6) zum Rohr 35 und zum Abfluss. Es befindet sich keine wesentliche Verengung auf diesem Weg.

Der vorstehend beschriebene unbehinderte Wasserstoss säubert sofort die Nut 106 von Sehlamm. Dieser Säuberungsvorgang erfordert nur eine kurze Zeitspanne, da das Wasser auch durch die[kleinen Durchlässe 114 schnell in die Kammer 115 hindurchfIiesst, wodurch die letztere unter Druck gesetzt wird und die Membran 108 abwärts auf ihren Sitz 107 gedrückt wird, so dass wieder der verengte Durchgang gebildet wird. All dies spielt sich in dem Bruchteil einer Sekunde ab.

Ein zusätzlicher Vorteil des Ventils 37 besteht darin, dass dieser kurzzeitige schnelle Wasserdurchfluss eine weitere Spülung der Filtereinheit bewirkt.

Nimmt man an, dass der Wasserhahn mindestens einmal am Tag geöffnet wird, so wird die Nut IO6 mindestens einmal am Tag vollständig gesäubert, da die Blase 18 - auch bei extremem Wasserverbrauch - sich wenigstens in der Nach vollständig füllen wird. Es sei betont, dass ein minimaler Wasserverbrauch stattfindet, da das Ventil 37 sich nicht jedes Mal öffnet, wenn der Wasserhahn aufgedreht wird, sondern dann, wenn der Wasserhahn aufgedreht wird, während die Blase vollständig gefüllt ist.

Die Membran 108 ebenso wie alle vorstehend beschriebenen balgartigen Membrane hat vorzugsweise einen scheibenförmigen Metalleinsatz 201 (Figuren 6 und 6a), der koaxial in dem dicken mittleren Bereich der Membran angeordnet ist. Daher

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ist dieser mittlere Membranbereich fest. Ein einstellbarer Anschlag in Form einer Schraube 199, die in einem O-Ring 200 sitzt, ist durch den Gehäuseteil 110 koaxial zur Feder 112 hindurchgeschraubt. Diese Schraube wirkt mit ihrem Ende gegen den Einsatz 201, wenn das Ventil 37 gemäss Figur 6a "geschlossen'

ist.

Das Ausmass des Schliessens der Membran ist daher genau steuerbar. Die Schraube kann so eingestellt werden, dass das Verhältnis von Abwasserdurchfluss zu Reinwasserdurchfluss in genauer Weise geändert wird. Ferner kann mit einer solchen Einstellung eine Deformation der Membran in Bereichen besonders hohen Wasserdruckes kompensiert werden dadurch, dass das Ausmass der Einwölbung des Gummis in die Nut eingestellt wird.

Im Hinblick auf Figur 6a sei darauf hingewiesen, dass die Schraube aus der gezeigten Position nach oben verstellt werden kann, bis die Membran etwas von dem Sitz 107 abgehoben wird. Es befindet sich dann ein sehr schmaler Spalt zwischen dem Sitz und den benachbarten Bereichen der Membran, und dieser Spalt ist der verengte Durchflussweg für das Abwasser. Wenn die Schraube in dieser Weise eingestellt wird, kann die Nut extrem klein gemacht werden; vorzugsweise wird die Nut 106 sogar vollständig weggelassen. Unabhängig davon, ob eine Nut vorhanden ist oder nicht, besteht ein verengter Durchflussweg vorbestimmter Grosse, der zwischen dem Sitz und der Membran gebildet ist, wobei die letztere die bevorzugte Form eines bewegbaren Ventilelements ist. Die vorgenannte "vorbestimmte" Grosse" wird in der .Fabrik bestimmt, und zwar durch die Dimensionierung der Nut 106 und/oder die Einstellung der Schraube 199. Ein wesentlicher Vorteil der Schraube 199 besteht darin dass sie auch am Ort der Anwendung eingestellt werden kann, um die Grosse des verengten Durchflussweges zu verändern z.B. zwecks Anpassens an den Wasserdruck oder die Wasserqualität. Auch nach einer solchen Einstellung hat der Durchflussweg, d.h. der Durchflussquerschnitt eine genau bestimmte Grosse.

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Im Ventil 37 wird der verengte Durchgang vollständig dadurch gereinigt, dass eine Wand desselben angehoben wird und dann ein schneller ReMgungsvorgang durchgeführt wird. Anders ausgedrückt, wird, jedesmal, wenn das Ventil öffnet, der verengte Durchgang'sehr stark zu einem nicht verengten Durchgang erweitert, wobei der nicht verengte Durchgang einen Durchflussquerschnitt hat, der ein Vielfaches des Durchflussquerschnitts des verengten Durchgangs beträgt.

Nachfolgend wird die Arbeitsweise der Ausführungsform der Figuren 1 bis 6a beschrieben.

Es sei angenommen, dass die Speicherblase 18 teilweise leer ist, wie in Figur 1 gezeigt wird. Ferner sei angenommen, dass der Wasserhahn 31 geschlossen ist. Alle übrigen Ventile befinden sich dann in den Figuren 1, 3 und 6a gezeigten Stellun-d gen, d.h. nur das Einlassventil 42 ist geöffnet. Dieses Einlassventil wird durch den Wasserdruck vom Einlassrohr 43 und durch die Kraft der Federn 80 (Figur 3) offengehalten, die gegen den Kolbenteil 83 wirken, um die Membran 55 in ihrer angehobenen Stellung zu halten. Die Umkehrosmose-Filtereinheit 10 steht dann unter Druck; es kann aber kein Abwasser durch das Rohr 17 abgegeben werden, da das Auspressventil 25 geschlossen ist.

Das Wasser, welches durch die Membran in der Einheit 10 fliesst, gelangt durch das Rohr 12 und das Prüfventil 13 zu der Reinwasserkammer 14 in der Blase 18. Dieser Umkehrsosmose-Filtervorgang ist hochwirksam, da im wesentlichen kein Staudruck auftritt, da die Auspresskammer 20 über das Rohr 21 zum Abfluss hin offen ist. Die Verengung 33 spielt zu dieser Zeit keine Rolle, da die Einführung von gereinigtem V/asser in die Kammer sehr langsam vor sich geht.

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Eine vorbestimmte gewünschte Menge von Abwasser gelangt kontinuierlich durch die Filtereinheit 10, und zwar zu allen Zeiten, in denen, wie erwähnt, das Einlassventil 42 geöffnet ist, um die Filtereinheit 10 von Mineralien und anderen Verunreinigungen freizuspülen. Dieser Durchfluss erfolgt durch das Rohr 16 und die verengte Wut 106 in dem Proportionierventil 37 (Figur 6a). Zusätzlich - oder alternativ, wenn keine derartige Nut vorhanden ist - erfolgt ein solcher Durchfluss durch den sehr schmalen Spalt zwischen dem Sitz 107 und der Membran 108. Das Abwasser gelangt dann durch das Rohr 35 und das Rohr 21 zum Abfluss 22. Während die Blase 18 sich langsam füllt, fliesst ferner Auspresswasser aus der Kammer 20 zum Abfluss 22.

Es sei als nächstes angenommen, dass der Wasserhahn 31 manuell geöffnet wird, indem der Handgriff 92 gedreht wird. Es fliesst dann Trinkwasser durch das unter Druck stehende Rohr 30, durch die Durchlässe 100 in der Membran 98 (Figur 5) und um den Ventilsitz 99 zu dem Durchgang 101 und der Auslaufröhre 32. Die Membran 98 in dem Wasserhahn wird dabei von der Welle aufgrund der an den Elementen 94 und 95 auftretenden Nockenwirkung nach unten gehalten.

In dem Augenblick, in dem das Wasser aus der .Auslaufröhre zu fIiessen beginnt, wird der Druck im Rohr 30 reduziert. Der reduzierte Druck wird über den Durchlass 41 der Kammer 68 des Steuerventils 38 mitgeteilt und ermöglicht ein Abfallen der Kolbeneinrichtung 63 und auch ein Abwärtsbewegen der Membran 53 und somit eine Öffnung des Steuerventils 38. Die Membran 53 bewegt sich nach unten , weil ein Abwärtsdruck auf sie ausgeübt wird von dem von der Leitung 17 kommenden unter Druck stehenden Wasser, welches durch die Durchlässe 57 und 39 fliesst. Das Wasser in dem Auspressventil 25 unterhalb der Membran 52 fliesst dann durch den Durchlass 39 und das Rohr 40 ab zur Auspresskammer 20, v/as es dem Druck im Rohr 17 ermöglicht, die Auspressmembran 52 nach unten zu

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drücken und das Auspressventil zu öffnen.

Es fliesst dann Auspresswasser durch das Einlassventil 42 und das Rohr 11 zu der Filtereinheit 10, durch die Filtereinheit zu dem Rohr 17 und durch das Auspressventil 25 und das Rohr 27, um die Auspresskammer 20 unter Druck' zu setzen und die Blase nach unten zu drücken zwecks Ausfliessens von Wasser aus der Kammer 14 durch das Rohr 28 zum Prüfventil 29. Die Prüfventil-Membran 54 wird von ihrem Sitz abwärts gedrückt, so dass Wasser durch das Prüfventil zum Rohr 30 und von dort zur Auslaufröhre 32 fliessen kann. Sobald das Wasser entnommen worden ist, wird der Wasserhahn 31 abgestellt, und das Fliessen von Auspresswasser hört unmittelbar auf. Die durch die Rohre 17, 27 usw. fliessende Menge von Auspresswasser ist gleich der Wassermenge, Vielehe von der Auslaufröhre 32 abgegeben wird.

Das Schliessen des Auspressventils 25, welches zu dem oben erwähnten Aufhören des Abwasserdurchflusses beim Schliessen des Wasserhahns 31 führt, wird wie folgt bewirkt. Der Druckanstieg im Rohr 30 beim Aufhören des Durchflusses ermöglicht es dem unter Druck stehenden Wasser, aus dem Rohr 30 durch die kleinen Membranlöcher 71 zurückzugelangen und unterhalb der Membran einen Druck aufzubauen und diese dadurch gegen den Sitz 49 zu drücken, wodurch das Prüfventil geschlossen wird. Bei somit geschlossenem Prüfventil ist das unter Druck stehende Wasser in der Leitung 30 eingeschlossen. Der erhöhte Wasserdruck in der Leitung 30 wird über den Durchlass 41 der Druckkammer 68 mitgeteilt, die über die Membran 67 die Kolbeneinrichtung 63 nach oben drückt und dadurch die Membran 53 gegen ihren Sitz 48 verschiebt. Das Stauerventil 38 ist somit in geschlossenem Zustand und blockiert ein Abfliessen von Wasser durch den Durchlass 39. Dies bedeutet, dass Wasser, welches in das Auspressventil 25 durch das Rohr 17 eintritt,durch die kleinen Membranlöcher 57 in den Raum unterhalb der Membran fliesst und aus diesem nicht abfliesst.

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Es baut sich daher unter der Membran 52 ein Druck auf und drückt diese gegen den Sitz 47, um das Fliessen von Auspresswasser zur Kammer 20 zu unterbinden.

Da das Glas Wasser vor dem Zeitpunkt entnommen wurde, zu dem die Reinwasserkammer 14 vollständig gefüllt gewesen wäre, wurden die oben beschriebenen Vorgänge nicht von einem Verschieben des Proportionierventils 37 in seine offene Stellung gemäss Figur 6 begleitet.

Als nächstes sei angenommen, dass eine genügende Zeitspanne verstrichen ist, um eine vollständige Füllung der Kammer 14 zu ermöglichen, so dass die Blase 18 gegen den Tank 19 drückt. Allmählich baut sich der Druck bis zu einem Punkt auf, bei dem das Rohr 28 sich unter genügendem Druck befindet, um die Kammer 76 (Figuren 1 und 3) über die Durchgänge 74 unter Druck zu setzen. Wenn der Druck in der Kammer 76 dazu ausreicht, den Widerstand der Federn 80 und des Leitungsdruckes zu überwinden, drückt der Kolben 82 die Einlassventilmembran nach unten gegen ihren Sitz 50 und unterbindet dadurch das Einfliessen von Leitungswasser.

Obwohl dann kein Eingangswasserdruck von dem Wasserrohr, mit dem das Rohr 43 verbunden ist, bleibt der Druck in der Blase und dem daran angeschlossenen Rohr 28. Dieser Druck reicht auf jeden Fall zum Schliessen des Ventils 42. Die Filtereinheit 10 befindet sich nicht unter Druck, da aus ihr das Wasser durch die Rohre 16, 35 und 21 zu dem Abfluss 22 fliesst (über den verengten Durchgang im Ventil 37). Das Prüfventil 13 verhindert jeglichen Rückfluss von Wasser aus der Kammer 14 zu der Filtereinheit 10.

Da die Filtereinheit 10 dann an Druck verliert, ist kein wesentlicher Druck vorhanden, der abwärts auf die Membran 108 (Figuren 6 und 6a) des Proportionierventils 37 wirkt, mit dem Ergebnis, dass die Kompressionsfeder.112 die Membran 115 zu

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der in Figur 6a gezeigten Stellung anhebt und dadurch Wasser aus der Kammer 115 durch die kleinen Durchlässe 114 getrieben wird und die Durchlässe dadurch von Schlamm gereinigt werden.

Es passiert dann nichts, bis der Wasserhahn 31 wieder geöffnet v/ird, um eine weitere Wassermenge zu entnehmen. Während dieser gesamten Zeit findet keinerlei Waaserdurchfluss statt aufgrund des vollständig geschlossenen Zustandes des Einlassventils 42. Wenn der Wasserhahn 31 geöffnet wird, fällt der Wasserdruck im Rohr 30, um ein AbfHessen von Wasser durch die Durchlässe 71 (Figur 3) des Prüfventils 29 zu ermöglichen und dadurch den Druck unterhalb der Membran 54 zu verringern. Unter Druck stehendes Wasser im Rohr 28 drückt die Membran von ihrem Sitz weg, so dass Reinwasser zum Rohr 30 und aus der Auslaufröhre 32 fliesst.

Es befindet sich dann ein verringerter Druck im Rohr 28 im Vergleich zu dem Druck, der vorhanden war, als die Kammer 14 vollständig gefüllt und der Wasserhahn 31 geschlossen war - , undidieser verringerte Druck wird durch die Durchgänge 74 der Kammer 76 mitgeteilt, was es den Federn 80 und dem Leitungsdruck ermöglicht, den Kolben 82 aufwärtszuschieben und die Einlassventil-Membran 55 von ihrem Sitz 50 abzuheben, so dass das Einlassventil vollständig geöffnet wird.

Es strömt daher Wasser aus dem Rohr 43 durch das Rohr 11 und die Filtereinheit 10 zum Rohr 16 und damit zu dem vollständig geöffneten Ventil 37. Wie oben im Zusammenhang mit Figuren 6 und 6a beschrieben wurde, reinigt diese Wasserströmung sofort die Nut 106 von Schlamm. Ferner gelangt das einströmende Wasser durch die Durchlässe 114, um die Kammer 115 oberhalb der Membran 108 unter Druck zu setzen, und drückt die Membran abwärts auf ihren Sitz 107 gegen den Druck der Feder 112.

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Dies führt nicht nur dazu, dass das Einlassventil 42 vollständig geöffnet v/ird, sondern der verringerte Druck im Rohr 30 ermöglicht auch ein Wiederöffnen des Steuerventils und somit des Auspressventils 25. Wenn der Wasserhahn 31 wieder geschlossen v/ird, führt der erhöhte Druck im Rohr 30 dazu, dass das Auspressventil 25 sich, wie oben erwähnt, schliesst, so dass alle vier Ventile 25, 29, 37 und 38 sich dann in geschlossenem Zustand befinden und das Einlassventil geöffnet ist, wie dies zu Beginn der Beschreibung der Arbeitsweise der Anordnung erwähnt wurde.

Die Anordnung befindet sich dann v/ieder in dem Zustand, in dem sie begann, wobei die Blase 18 teilweise leer ist und durch die Membran der Filtereinheit langsam wieder gefüllt v/ird und wobei während dieser Zeit Wasser durch das Proportionicrventil 37 zum Abfluss fliesst.

Wenn die Verengung 33 nicht vorhanden wäre, so künnte sich praktisch kein Auspressdruck aufbauen, da das in die Kammer 20 eingeführte Wasser lediglich durch das Rohr 21 zum Abfluss 22 ausfHessen würde.

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Als nächstes wird die Arbeitsweise beschreiben, die sich bei den seltenen Gelegenheiten ergibt, wenn die Blase 18 vollständig geleert ist. Es wird dann vorübergehend der Druck in der Druckkammer 68 nach dem Schliessen des Auslassventils ungenügend sein, um das Steuerventil und das Auspressventil zu schliessen. Der Auspressdruck wird dann weiterhin auf die Blase ausgeübt. Jedoch setzt in einer relativ geringen Anzahl von Minuten das Reinwasser von der Filtereinheit 10 die zusammengefallene Blase und das angeschlossene Rohr 28 erneut unter Druck. Es v/ird dann genügend Druck in der Kammer 68 aufgebaut, um ein Schliessen des Steuerventils und des Auspressventils zu bewirken. Während der Auspressdruck dann ver-

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schvmnden ist, wird die Blase 18 in v/irksamer Weise mit gereinigtem Wasser gefüllt. Um zu vermeiden, dass die zusammengefallene Blase das Fliessen von Reinwasser aus dem Rohr 12 zu dem Rohr 28 und damit die oben beschriebene Wiederherstellung nach einem vollständigen Zusammenfallen der Blase blockiert, ist gemäss Figur 1 ein Durchgang oder eine Nut 140 in dem Speichertank direkt zwischen diesen Rohren vorgesehen. Einer oder mehrere Durchlässe 141 sorgen für eine ständige Verbindung zwischen diesem Durchgang und der Blase.

Nachfolgend wird die Ausführungsform der Figuren 7 und 8 beschreiben.

Diese Ausführungsform verhindert jeden Ausfluss von Wasser zu dem Abfluss 22 aus d er Auspresskammer 20 während der Zeit, in der der Wasserhahn 31 geöffnet ist, was den Druckaufbau in der Auspresskammer 20 erhöht. D ie Ausführungsform der Figuren 7 und 8 ist identisch der vorher beschriebenen Ausführungsform, so weit nachstehend nicht Unterschiede beschrieben werden.

Der Auslass von dem Proportionierventil 37 gelangt wieder durch das Rohr 35 zu dem Abfluss 22. Jedoch ist der Auslass von der Auspresskammer 20. über ein Rohr 119, welches die Verengung 33 enthält, mit dem Einlass eines Ventils 120 verbunden. Das Ventil 120 ist mit seinem Auslass über ein Rohr mit dem Abfluss 22 verbunden. Eine dritte Öffnung in dem Ventil, nämlich die Steueröffnung ist über ein Rohr 122 mit dem Rohr 30 verbunden, welches zu dem Wasserhahn führt.

Der Grundkörper des in Figur 8 gezeigten Ventils 120 besteht aus Kunststoffelementen, die durch Bolzen 123 aneinander befestigt sind, wobei eine Membran 124 abdichtend zwischen zwei benachbarten Gehäuseelementen angeordnet ist. Die Membran 124 ist balgartig ausgebildet und hat mehrere Durchgänge oder Löcher 26 radial auswärts von dem Ventilsitz 127.

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Ein Kolben 129 ist in einer Kammer im oberen Endteil des Ventils angeordnet und hat einen Stabteil 130 kleinen Durchmessers, der sich gleitend durch eine Innenwandung 131 erstreckt und an der Oberseite der Membran 124 angreift. Ein O-Ring oder ein anderes Dichtungsmittel 132 ist rings um den Stabteil angeordnet und ist im Durchmesser so klein, dass Reibungseffekte minimal gehalten werden. Eine schraubenfärmige Kompressionsfeder 133 ist um den Stabteil zwischen der Wandung 131 und der Unterseite des Kolbens 129 angeordnet. Die Feder sitzt auf dem O-Ring 132, der wiederum in einer ringförmigen Nut in der Wandung 131 sitzt.

Das von dem Rohr 30 kommende Rohr 122 ist mit dem Ventil oberhalb des Kolbens 129 und auch oberhalb einer Membran 150 verbunden, die oberhalb des Kolbens 129 angeordnet ist. Der Ventilauslass 121 ist mit einer Kammer verbunden, die sich oberhalb der ersterwähnten Membran 124, jedoch radial einwärts vom Sitz 127 befindet.

Zu allen Zeiten, wenn der Wasserhahn 31 geschlossen ist, befindet sich Druck im Rohr 30, und dieser Druck wird über das Rohr 122 dem flaum oberhalb der Membran 150 und dem Kolben 129 mitgeteilt. Dieser Druck drückt die Membran und den Kolben abwärts gegen die Aufwärtsspannung der Feder 133 und veranlasst den Stabteil 130 dazu, die Membran 124 von ihrem Sitz 127 abvfärts zu drücken und dadurch das Ventil im offenen Zustand zu halten. Dementsprechend ist zu allen Zeiten, wenn der Wasserhahn geschlossen ist,die Auspresskammer 20 über die Öffnung 33 und das Rohr 119 mit dem Raum unterhalb der Membran 124 verbunden, und ist ferner über die Durchlässe 126 mit dem Raum oberhalb dieser Membran verbunden und ist über das offene Ventil mit dem Rohr 121 und somit mit dem Abfluss 22 verbunden.

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Sobald der Hahn geöffnet ist, fällt der Druck in den Rohren 30 und 122 ab und bringt den Druck oberhalb des Kolbens 129 zum Verschwinden. Die Feder 133 drückt dann den Kolben 127 aufwärts undermöglicht der Membran 124, auf ihren Sitz zu gelangen. Dies erfolgt aufgrund des dann im Rohr 119 vorhandenen Druckes, wobei dieses Rohr dann unter Druck steht, weil die Auspresskammer 20 unter Druck steht, wenn der Wasserhahn 31 geöffnet ist, wie oben beschrieben wurde.

Das Schliessen des Wasserhahns 31 kehrt den Vorgang um und öffnet erwünschterweise wieder das Ventil.

Das Ventil 120 verhindert daher ein Austreten von Wasser aus der Kammer 20 während der Zeit, wenn das Auspresswasser durch das Rohr 27 aus dem Ventil 25 zugeführt wird. Dies ermöglicht nicht nur, dass der Druck in der Kammer 20 auf einen höheren Wert steigt zwecks schnelleren Ausflusses von Wasser aus der Auslaufröhre 32 für einen gegebenen Leitungsdruck, sondern verhindert auch eine Verschwendung von Wasser durch die Verengung 33 hindurch während der Zeit des Auspressens.

Aus Gründen der Bequemlichkeit werden in den Patentansprüchen alle Membrane als "oberhalb" ihrer jeweiligen Sitze beschrieben unabhängig von der jeweiligen Orientierung der Ventile. Umgekehrt werden die Sitze als "unterhalb" ihrer zugeordneten Membrane beschrieben. Diese Konvention bezieht sich auch auf Begriffe gleicher Bedeutung.

Mittels eines an das Rohr 30 angeschlossenen Rohres 143 kann auch eine automatische Eiswürfel-Herstellungsvorrichtung von der beschriebenen Anordnung versorgt werden.

0098-17/0708

Claims

Patentansprüche

1. Wasserreinigungsanordnung auf der Basis der Umkehrosmose, gekennzeichnet durch

a) eine Umkehrosmose-Filtereinheit (10),

b) einen Speichertank (19) mit einem darin befindlichen bewegbaren Element (18) zur Trennung des Tanks (19) in eine Reinwasserkammer (14) und eine Auspresskammer (20),

c) Leitungsmittel (11, 42, 43) zum Leiten von unter Druck stehendem Leitungsmittel zu der Filtereinheit (10) und zum Leiten von Wasser durch die Filtereinheit (10) in die Reinwasserkammer (14),

d) Leitungsmittel (16, 21, 35, 37) zum Leiten von Abwasser von der Filtereinheit (10) zu einem Abfluss (22), wobei die letztgenannten Leitungsmittel Proportioniermittel (37) zur Bestimmung des Verhältnisses des genannten Abwassers zu dem Reinwasser aufweisen,

e) eine Wasserleitung (30), die mit ihrem einen Ende mit der Reinwasserkammer (14) und mit ihrem anderen Ende mit einem Auslassventil (31) verbunden ist, welches den Ausfluss von gereinigtem Wasser zu einem Verbrauchsort steuert, wobei die genannte Wasserleitung (30) die einzige Leitung zwischen der Wasserreinigungsanordnung und dem Bereich des Auslassventils (31) ist,

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Bayerische Ve^insbank 823101
Postsdieck 54782-809

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f) Leitungsmittel (17, 25, 27) die ein Auspressteuerventil (25) enthalten, zum Leiten von unter Druck stehendem Wasser zur Auspresskammer (20), um dadurch das bewegbare Element (18) zu bewegen und somit gereinigtes Wasser aus der Reinwasserkammer (14) durch die genannte einzige Leitung (30) zu dem Auslassventil (31) zu treiben,

g) Druckreduziermittel (21, 22) zum starken Reduzieren des Wasserdruckes in der Auspresskammer (20) nach dem Schliessen des Auspressteuerventils (25), wodurch ein grosser Druckabfall entlang der Filtereinheit (10) und dadurch ein erhöhter Filtrations-Wirkungsgrad erzeugt werden,

h) Mittel (29) zur Aufrechterhaltung eines wesentlichen Wasserdrucks in der genannten einzigen Leitung (30) nach der Reduzierung des Wasserdrucks in der Auspresskammer (20), so dass auf das Öffnen des Auslassventils (31) hin unmittelbar gereinigtes Wasser aus diesem herausfliesst,

i) Mittel (29, 38), die auf die durch das Öffnen des Auslassventils (31) bewirkte Druckreduzierung in der einzigen Leitung (30) ansprechen, um das Auspressteuerventil (25) zu öffnen und dadurch das Austreiben von gereinigtem Wasser durch die einzige Leitung (30) zu dem Verbrauchsort zu bewirken, und

j) Mittel (76, 82), die auf das Füllen des Speichertanks (19) mit einer vorbestimmten Menge von gereinigtem Wasser in der Weise ansprechen, dass sie den Wasserdurchfluss durch die Proportioniermittel (37) zu dem Abfluss (22) verhindern, wodurch ein Wasserverlust verhindert wird, nachdem eine gewünschte Menge gereinigten Wassers vorhanden ist.

2. Anordnung nach Anspruch 1,

dadurch gekennzeichnet , dass die Proportioniermittel (37) Mittel zur Bildung eines verengten Strömungsweges (106) vorbestimmten Querschnittes sowie Mittel (108) aufweisen zum Vergrössern des Querschnittes dieses Strömungsweges und zum schnellen Hindurchfliessenlassen von Wasser durch denselben, um denselben von abgelagerten Salzen und anderen Verunreinigungen freizuspülen.

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TY 3839 3 -

28Λ4375

3. Wasserreinigungsanordnung,
gekennzeichnet durch ,

a) eine Umkehrosmose-FiItereinheit (10),

b) einen Speichertank (19) mit einem darin befindlichen bewegbaren Element (3.8) zur Trennung des Tanks (19) in eine Reinwasserkammer (14) und eine Auspresskammer (20),

c) Leitungsmittel (11, 42, 43) zum Leiten von unter Druck stehendem Leitungswasser zu der Filtereinheit (10) und zum Bewirken eines Wasserdurchflusses durch die Filtereinheit (10) in die Reinwasserkammer (14),

d) Leitungsmittel (28,30) zum Leiten von gereinigtem Wasser aus der Reinwasserkammer (14) zu einem Auslassventil (31)

e) Leitungsmittel (17, 25, 27) zum Einführen von unter Druck stehendem Auspresswasser in die Auspresskammer (20) zwecks Austreibens· von gereinigtem Wasser durch die unter d) genannten Leitungsmittel (28, 30) zu dem Auslassventil (31),

f) ein Auspressteuerventil (25), welches sich in den vorgenannten Leitungsmitteln e) befindet und

g) Steuermittel (29, 38), die auf das Verringern des Wasserdruckes in den Leitungsmitteln (28, 30) d) ansprechen, wobei diese Druckverringerung bei offenem Auslassventil (31) auftritt, um ein Öffnen des Auspressteuerventils (25) zu bewirken, wobei das Öffnen des Ventils (25) dazu führt, dass gereinigtes Wasser durch die Leitungsmittel (28, 30) und das Auslassventil (31) herausgetrieben wird.

4. Anordnung nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet , dass die Steuermittel (29, 38), die auf die Verringerung des Wasserdrucks in den Leitungsmitteln (28, 30) ansprechen, ein Steuerventil (38) aufweisen, welches mit dem Auspressteuerventil (25) verbunden ist.

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5. Anordnung nach Anspruch 3 oder 4,
dadurch gekennzeichnet , dass ein Prüfventil (29) in den Leitungsmitteln (28, 30) vorgesehen ist und dass Druckverringerungsmittel (21, 22) vorgesehen sind, um die Auspresskammer (20) während der Zeit, während der das Auslassventil (31) sich im geschlossenen Zustand befindet, von Druck zu befreien.

6. Wasserreinigungsanordnung,
gekennzeichnet durch

a) eine Umkehrosmose-Filtereinheit (10) mit einer halbdurchlässigen Umkehrosmose-Membran,

b) Einlassmittel (11, 42, 43) zum Zuführen von ungereinigtem unter Druck stehendem Wasser zur der Filtereinheit (10),

c) Auslassmittel (16), die dazu vorgesehen sind, Abwasser, welches nicht durch die genannte Membran gelaufen ist, aus der Filtereinheit (10) abzuführen, und

d) in dem Abwasser-Strömungsweg der Auslassmittel (16) vorgesehene Mittel (37) zur Vere-ngung des Strömungsweges und zur Aufrechterhaltung eines genauen gewünschten Volumenverhältnisses zwischen dem Abwasser und dem gereinigten Wasser, welches jeweils durch die Membran fliesst, wobei die letztgenannten Mittel (37) Wandabschnitte (106, 107, 108) aufweisen, die einen verengten Strömungsweg vorbestimmten kleinen Querschnitts bilden, und ferner Mittel (112) vorgesehen sind zur Bewegung eines Teils (108) der Wandabschnittte und zur Erhöhung der Abwasser-Zuflussrate von den Auslassmitteln (16) zu den Wandabschnitten (106, 107, 108), wobei die Bewegung des genannten Wandabschnitteiis (108) und der dadurch erhöhte Durchfluss so bemessen sind, dass Salze und andere Substanzen, die zur Verstopfung des genannten Strömungsweges neigen, ausgespült werden.

7. Anordnung nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet , dass die den Abwasser-Strömungsweg definierenden Wandabschnitte

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TY 3839 - 5 -

sich an den nahe beieinander befindlichen Bereichen eines Ventilsitzes (107) und eines bewegbaren Ventilelements (108) befinden, welches auf dem Ventilsitz (107) aufgesetzt werden kann, wobei die Anordnung so getroffen ist, dass der verengte Durehflussweg teilweise von dem Sitz (107) und teilweise von dem bewegbaren Ventilelement (108) gebildet wird,und wobei Mittel vorgesehen sind, um das bewegbare Ventilelement (108) und den Sitz (107) voneinander wegzubewegen, um die Querschnittsflache, durch welche Abwasser fHessen kann, stark zu vergrössern.

8. Anordnung nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet , dass der Strömungsweg durch eine Kerbe (106) gebildet wird, die in dem Sitz (107) und/oder dem benachbarten Bereich des "bewegbaren Ventilelements (108) vorgesehen ist.

9. Anordnung nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet , dass der Strömungsweg ein dünner Spalt zwischen dem Ventilsitz (107) und dem bewegbaren Ventilelement (108) ist.

10. Anordnung nach Anspruch 9,
dadurch gekennzeichnet , dass das bewegbare Ventilelement eine Membran (108) ist, dass die Membran (108) Durchlässe (114) radial ausserhalb des Sitzes (107) aufweist und dass Mittel (112) vorgesehen sind, um die Membran (108) in einer Richtung von dem Sitz (107) weg vorzuspannen.

11. Anordnung nach einem der Ansprüche 6 bis 10, gekennzeichnet durch Mittel zur Bildung eines von der Auspresskammer (20) ausgehenden Druckentlastungsweges (21, 22), der wirksam wird, wenn das Auslassventil (31) sich im geschlossenen Zustand befindet, so dass dadurch der Druckabfall entlang der Filtereinheit (10)

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zwecks erhöhter Filtergeschwindigkeit erhöht werden kann.

12. Anordnung nach Anspruch 11,
dadurch gekennzeichnet , dass Ventilraittel (120) vorgesehen sind, um den Druckentlastungsweg (119, 121) zu blockieren, während das Auslassventil (31) sich im offenen Zustand befindet.

13- Anordnung nach Anspruch 11,
dadurch gekennzeichnet , dass sich in dem Druckentlastungsweg (119, 121) ein Ventil (120) befindet, welches eine automatische Einrichtung aufweist, die das Ventil (120) im offenen Zustand hält, wenn der Wasserdruck in der genannten einzigen Leitung (30) ■ hoch ist, und das Ventil (120) im geschlossenen Zustand hält, wenn der Wasserdruck in der genannten einzigen Leitung (30) niedrig ist.

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