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Vorrichtung zur Wasserreinigung
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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Wasserreinigung mit einem
Behälter, der an seiner Oberseite durch einen Schraubkopf dichtend verschließbar
und mit einer körnigen Filtermasse füllbar ist, durch welche das Wasser von einer
Zuleitung mit Ablaufsieb zu einem Abfluß mit Ablaufsieb strömt.
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Zwar ist das in Deutschland von den Wasserwerken angebotene Leitungswasser
in der Regel hygienisch einwandfrei, und es entspricht den DIN-Normen. Dennoch ist
es aufgrund der jeweiligen mineralischen Zusammensetzung nicht für jede Nutzung
gleichermaßen geeignet. Für die industrielle Dampferzeugung, die Autowaschstraßen,
Waschmaschinen, Spülmaschinen, Dampfbügeleisen etc. ist die nachträgliche Änderung
der Wasserzusammensetzung des Leitungswassers für die jeweilige spezielle Anwendung
bereits gefordert worden. Aber auch im Bereich der Getränke und Speisen ist eine
Veränderung der Wasserzusammensetzung zweckmäßig. Z. B. bei der Tee- oder Kaffeezubereitung,
aber auch für Küchengeräte, Blumenpflege usw. wurden bereits Wasserreinigungsvorrichtungen
eingesetzt.
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Dabei ist ein Handwasserfilter bekannt, der aus einem trichterförmigen
Teil und einer mit diesem verbundenen Hülse mit zwei siebartigen Verschlußteilen
an den beiden Enden besteht. Zwischen diesen ist ein Aufnahmeraum für ein körniges,
in Wasser nicht lösbares Reiniqunqsmittel vorqesehen. Diese Handwasserreinigungsfilter
sind
zwar erprobt, haben aber den Nachteil einer geringen Durchflußleistung. Lediglich
die über der Filtermasse anstehende Wassersäule übt einen geringen Überdruck aus,
durch welchen das Wasser von oben nach unten infolge seines Gewichtes durch die
Filtermasse gedrückt wird. Hierdurch ist eine nicht unerhebliche Zeit notwendig.
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Es bestand bereits das Bedürfnis, auch in Großküchen oder Hotelbetrieben,
z. B. für den Einsatz von Kaffeemaschinen, größere Wasserfilter einzusetzen, um
mit diesen eine ähnliche Filtrierung, insbesondere Entsalzung vorzunehmen.
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Bekannt ist dafür bereits ein auf Ionenaustauscherbasis arbeitendes
Wasserfiltergerät der eingangs genannten Art. Der Behälter wird mit der Filtermasse
gefüllt, die auf einer über einer Verteilerplatte angeordneten Expanderauflage ruht,
ein Schraubkopf oben weist den Abfluß sowie Meßgeräte auf, und die Zuleitung ist
unten unter der Verteilerplatte des Behälters angeschlossen. Dieses Gerät bietet
zwar den Vorteil, daß wie aus einer Wasserleitung laufend aus dem kurzen Wasserabflußrohr
am Schraubkopf voll entsalztes Wasser abgenommen werden kann. Nachteilig bei diesem
bekannten Gerät ist aber die umständliche Montage, weil die Zuflußleitung unten
und der Abfluß oben angeordnet sind, so daß über einen Schlauchanschluß die Zuleitung
mit der Frischwasser führenden Leitung verbunden werden muß. Außerdem ist der Behälter
nicht druckbeständig, was im bekannten Falle auch nicht notwendig ist, denn das
entsalzte Wasser läuft oben frei aus dem Abfluß heraus.
Da normalerweise
bei Wasserleitungen die Frischwasserzuführleitung in gleicher Höhe wie die Wasserabführleitung
angeordnet sind, wäre die Montage eines solches Durchflußgerätes erheblich vereinfacht,
wenn der Zufluß ebenso wie der Abfluß oben in gleicher Höhe angeordnet wäre. Außerdem
wäre es zweckmäßig, wenn ein solches Durchflußgerät druckbeständig wäre, so daß
man - abgesehen von einem kleinen Druckverlust - nach Zwischenschaltung des Durchflußgerätes
gefiltertes Wasser mit dem Druck des Wassernetzes direkt aus einem Wasserhahn abzapfen
könnte. Schließlich ist jedes dieser Wasserreinigungsgeräte mit einer Filtermasse
gefüllt, die zwangsläufig nach gewisser Gebrauchszeit erschöpft ist. Um diese zu
entleeren und den Behälter mit neuer oder regenerierter Filtermasse zu füllen, sollte
eine praktische Nachfüllmöglichkeit gegeben sein. Die bekannten Wasserreinigungsgeräte
genügen diesen Bedürfnissen nicht.
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Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung zur Wasserreinigung
der eingangs genannten Art so zu verbessern, daß Zuleitung und Abfluß in gleicher
Höhe angeordnet sind, der Benutzer gefiltertes Wasser wie aus einem Wasserhahn mit
Wassernetzdruck abzapfen kann und eine sehr praktische Nachfüllmöglichkeit gegeben
ist.
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Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß die Zuleitung
und der Abfluß in gleicher Höhe am Schraubkopf angeordnet sind und jeweils in ein
kurzes bzw. ein langes, in den Behälter ragendes Rohr mit Zulauf- bzw. Ablaufsieb
münden und
daß in dem Schraubkopf eine von außen zugängliche, verschließbare
Öffnung zum Füllen und Entleeren des druckfest ausgebildeten Behälters angebracht
ist. Durch eine Glasfaserverstärkung eines Kunststoffes kann der Behälter der Wasserreinigungsvorrichtung
gemäß der Erfindung druckfest ausgebildet werden, ohne daß die Vorrichtung durch
einen zu schweren Behälter unhandlich würde. Dadurch ist die neue Vorrichtung direkt
zwischen Leitungsnetz und Abzapfhahn anbringbar, so daß der Benutzer in erwünschter
Weise gefiltertes Wasser ebenso aus einem Hahn abzapfen kann wie er üblicherweise
ungefiltertes Wasser dem Leitungsnetz entnommen hat. Als eines von mehreren Beispielen
sei der Kaltwasserzulauf einer Mischbatterie genannt.
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Sieht man ein Umgehungsventil zwischen dem Kaltwasserzulauf und dem
Wasserhahn eines Waschbeckens vor und schließt man die Wasserreinigungsvorrichtung
gemäß der Erfindung an dieses Umgehungsventil an, dann kann je nach der Stellung
des Ventils von dem Kaltwasserhahn gefiltertes oder ungefiltertes Wasser entnommen
werden. Diese Anwendungen sind in der Küche, im Bad, an jeder beliebigen Stelle
im Haushalt, in Großküchen, Hotelbetrieben und auch in der Industrie möglich.
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Auf diese Weise können Wasserreinigungsvorrichtungen geschaffen werden,
die eine Leistung von 40 bis 600 1 pro Stunde haben, um nur einige besonders praktische
Anwendungsbeispiele zu nennen.
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Besonders vorteilhaft ist erfindungsgemäß aber die leichte Austauschbarkeit
der gesamten Patrone. Durch die Anordnung
von Zuleitung und Abfluß
am Schraubkopf, d. h. in gleicher Höhe, ist die Montage und Demontage der Wasserreinigungsvorrichtung
gemäß der Erfindung besonders vereinfacht. Die Filtermasse ist zwangsläufig nach
einer gewissen Benutzungszeit verbraucht. Der Benutzer löst dann den Behälter mit
eingeschraubtem Schraubkopf von der Wasserleitung ab und ersetzt ihn durch einen
neuen, vom Lieferanten zur Verfügung gestellten Behälter gleicher Maße und Anschlußanordnungen
mit frischer Filtermasse. Der Lieferant bzw. Händler oder Hersteller der neuen Wasserreinigungsvorrichtung
- gegebenenfalls aber auch der Benutzer - öffnet die erwähnte von außen zugängliche,
verschließbare Öffnung, entleert den Behälter und füllt neue, frische Filtermasse
ein. Nach Verschließen der Öffnung ist die Wasserreinigungsvorrichtung dann sogleich
wieder einsatzbereit.
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Die gute Verteilung des zu filternden Wassers durch die Filtermasse
erfolgt durch die Verwendung eines kurzen und eines langen Rohres, welches am Abfluß
bzw. an der Zuflußleitung angeordnet ist. Beide Rohre ragen in den Behälter, d.
h. in die Behältermasse hinein und münden dort. Damit die körnige Filtermasse nicht
durch die Zuleitung oder den Abfluß herausgespült werden kann, sind Zulauf-und Ablaufsieb
angeordnet.
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Zwar sind schon Durchlaufgeräte zur Wasserreinigung bekannt, sie weisen
aber nicht die vorstehend erwähnten Merkmale wie bei der Erfindung auf. Insbesondere
ist nicht die von außen zugängliche, verschließbare Öffnung vorgesehen. Bei den
bekannten
Geräten muß man daher den ganzen Schraubkopf mit dem
kurzen und langen Rohr abschrauben und herausnehmen, gießt dann die erschöpfte Filtermasse
aus, ergänzt sie durch neue Filtermasse und hat dann Schwierigkeiten, in den fast
bis oben mit Filtermasse gefüllten Behälter die Rohre mit den Sieben einzuführen
und außerdem den Schraubkopf dann noch dichtend auf den Behälter aufzuschrauben.
Erfindungsgemäß werden diese Schwierigkeiten in überraschender Weise durch die Öffnung
in dem Schraubkopf überwunden.
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Zweckmäßig ist es gemäß der Erfindung ferner, wenn die Offnung exzentrisch
im Schraubkopf angeordnet ist, wenn ferner die Verbindungsstücke zwischen Zuleitung
und Abfluß und kurzem bzw. langem Rohr im Schraubkopf neben der Öffnung vorgesehen
sind und wenn das lange Rohr über einen am Verbindungsstück angebrachten Krümmer
so geführt ist, daß es in der Hauptsache in der Zentralachse des Behälters angeordnet
ist. Hierdurch erhält man ein gleichmäßiges Durchströmen der Filtermasse und eine
gute Ausnutzung derselben. Außerdem kann durch die exzentrische Anordnung die öffnung
im Schraubkopf verhältnismäßig groß ausgebildet sein, so daß das Entleeren und Nachfüllen
von Filtermasse besonders schnell und angenehm erfolgen kann.
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Es ist zwar möglich und wird teilweise auch praktiziert, daß man das
noch nicht gefilterte Frischwasser von unten durch das lange Rohr zuleitet und nach
dem Filtern durch das kürzere, weiter oben im Behälter endende Rohr herausnimmt.
Hierdurch
erreicht man eine Auflockerung der Filtermasse. Z. B.
ist es für die Anwendungsfälle, bei denen die Benutzer ihre Filtermasse selbst zu
regenerieren wünschen, zweckmäßig, wenn der Zufluß des Regeneriermittels durch das
lange Rohr von unten nach oben geführt wird, nachdem zuvor die Strömungsrichtung
des zu filternden Wassers umgekehrt, d. h. von oben nach unten durch die Filtermasse
vorgesehen war, so daß die Filtermasse zusammengepreßt war. Durch das Hochführen
des Regeneriermittels durch das lange Rohr von unten nach oben erreicht man ein
besseres Regenerieren durch einen besseren Kontakt an der lockereren Masse, in der
die Granulate teilweise sogar schweben können.
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Besonders zweckmäßig ist es aber für eine gute Wasserqualität, die
teilweise auch als Vollentsalzung bezeichnet wird, wenn erfindungsgemäß der Zufluß
an dem kurzen Rohr angeschlossen ist, welches vollständig als rohrförmiges Sieb
ausgebildet ist, und wenn der Abfluß an dem langen, als Steigrohr ausgebildeten
Rohr angeschlossen ist, an dessen freiem, unteren Ende das Ablaufsieb befestigt
ist. Dadurch erreicht man ferner, daß sich die Filtermasse während des Betriebes
nicht entmischt, weil z. B. verschiedene Anteile der Filtermassen verschieden schwer
sind.
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Vorteilhaft ist es erfindungsgemäß ferner, wenn um das Zulaufsieb
herum eine Strömungsleitkappe entfernbar angebracht ist.
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Das Zulaufsieb kann z. B. die Form eines Kegelmantels oder eines Kegelmantels
mit verschiedenen Kegelstumpfmänteln, die hintereinander angesetzt sind, haben.
Wenn nun eine Strömungsleitkappe
in Form eines auf den Kopf gestellten
Bechers, dessen Boden eine Öffnung hat, mit eben dieser Öffnung in das Sieb geschoben
und dort lösbar befestigt wird, erreicht man ein gleichmäßiges Ausnutzen des Siebes
zur Vergleichmäßigung und Verteilung der Strömung durch das Steigrohr zum Abfluß.
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Der oben erwähnte vorteilhafte Austausch der gesamten Vorrichtung
wird ferner besonders noch dadurch erleichtert, daß Schnellverschlußstücke an der
Zuleitung und am Abfluß befestigt sind.
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Weitere Vorteile,Merkmale und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden
Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels
im Zusammenhang mit den Zeichnungen. Es zeigen: Fig. 1 schematisch und teilweise
im Querschnitt den Behälter mit gelöster Schraubkappe und angesetzten Rohren, Fig.
2 eine Draufsicht auf die Schraubkappe von oben und Fig. 3 vergrößert eine Seitenansicht
der Schraubkappe mit den an dieser angesetzten, abgebrochen gezeigten Rohren.
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Die in den Figuren 1 bis 3 gezeigte, bevorzugte Ausführungsform der
Vorrichtung zur Wasserreinigung weist einen glasfaserverstärkten Kunststoffbehälter
1 auf, der an seiner Oberseite durch einen Schraubkopf 2 dichtend verschließbar
ist. Der Behälter
1 ist ungefüllt gezeigt, man kann sich aber
vorstellen, daß eine granulatförmige Filtermasse den Behälter 1 bis oben hin, die
am Schraubkopf 2 angebrachten Rohre 3 und 4 umgreifend, füllt.
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Insbesondere aus Figur 2 sieht man die Zuleitung 5 und den Abfluß
6. In Figur 1 erkennt man lediglich die Zuleitung 5, während in der Darstellung
Figur 3 der Schraubkopf 2 um 180 herumgedreht ist, so daß man dort nur den Abfluß
6 erkennt.
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Der gesamte Schraubkopf 2 mit den angesetzten Teilen besteht aus Kunststoff.
Dennoch ist die Wasserreinigungsvorrichtung ohne weiteres in der Lage, einem Betriebsdruck
von 6 bar standzuhalten.
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Das Besondere an dem neuen Schraubkopf 2 besteht darin, daß die Zuleitung
5 und der Abfluß 6 am Schraubkopf 2 in gleicher Höhe angeordnet sind. Der Behälter
1 hat oben eine mit Innengewinde versehene Öffnung 7, in die mit Hilfe einer nicht
dargestellten Dichtung der Schraubkopf 2 über seinen Gewindeansatz 8 dichtend einschraubbar
ist.
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Im Schraubkopf 2 befinden sich außermittig, d. h. damit auch außerhalb
der Zentralachse 9 des Behälters 1, Verbindungsstücke 10, die in Strömungsverbindung
mit der Zuleitung 5 bzw. dem Abfluß 6 stehen. Ihre Achse verläuft im wesentlichen
senkrecht, d. h. quer zur Achse von Zuleitung 5 und Abfluß 6, wie in Fig. 2 gezeigt
ist, direkt am Innenrand 11 im Schraubkopf 2. Eine Öffnung
12,
welche durch den Schraubdeckel 13 verschließbar ist, befindet sich exzentrisch im
Schraubkopf 2 neben den erwähnten Verbindungsstücken 10 und erlaubt im geöffneten
Zustand das Einfüllen eines Granulats bzw. das Entleeren desselben in den Behälter
1, auch wenn der Schraubkopf 2 in der Öffnung 7 oben dichtend am Behälter 1 festgeschraubt
ist.
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In der Darstellung der Figuren 1 und 3 erkennt man, wie die Verbindungsstücke
10 sich nach unten in ein kurzes Rohr 3 und ein langes Rohr 4 fortsetzen. Während
das kurze Rohr 3 außerhalb der Zentralachse 9 des Behälters 1 angeordnet ist, steht
das Verbindungsstück 10 neben dem Abfluß 6 nach unten hin über einen Krümmer 14
mit dem langen Rohr 4 so in Verbindung, daß letzteres in der Zentralachse 9 des
Behälters 1 liegt. Das kurze Rohr 3 ist vollständig als rohrförmiges Sieb ausgebildet,
während an dem langen, als Steigrohr ausgebildeten Rohr 4 an seinem unteren Ende
ein Zulaufsieb 15 angesetzt ist. Dieses ist bei der dargestellten Ausführungsform
kegelstumpfförmig, und aus der das Ablaufsieb 15 umgreifenden Strömungsleitkappe
16 ist nur die Spitze des Ablaufsiebes 15 herausschauend gezeigt, während die übrIgen
Teile des Ablaufsiebes 15 gestrichelt, d.h. in Fig.1 unsichtbar sind.
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Um das Anschließen und Demontieren der gesamten Einheit, d.h.
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des Behälters 1 mit Schraubkopf 2, besonders leicht zu gestalten,
sind sowohl an der Zuleitung 5 als auch am Abfluß 6 Schnellverschlüsse 17 vorgesehen.
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In Betrieb setzt man eine mit frischer Filtermasse gefüllte Wasserreinigungsvorrichtung,
z. B. der in den Figuren 1-3 gezeigten bevorzugten Ausführungsform, mit Hilfe der
Schnellverschlüsse 17 an eine Rohranlage, z. B. an eine Kaffeemaschine in einer
Hotelgroßküche an. Dann öffnet man das Verbindungsventil, und ein Betriebsdruck
von 6 bar steht über die Zuleitung 5 an. Der Behälter füllt sich mit Wasser, welches
durch das rohrförmige Sieb 3 zuströmt, in Richtung der gezeigten Pfeile unten in
die Strömungsleitkappe 16 und das Ablaufsieb 15 hinein, steigt in dem langen Rohr
4 nach oben, durchströmt den Krümmer 14 und gelangt über die Verbindungsstücke 10
in den Abfluß 6. Der Benutzer kann diesen Betrieb eine bestimmte Zeit lang durchführen,
bis er durch geeignete Anzeigemittel feststellt, daß die Filtermasse erschöpft ist.
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In diesem Falle wird die gesamte Einheit zweckmäßigerweise über die
Schnellverschlüsse 17 von der Anlage abgenommen und durch eine neue Einheit mit
frischer Filtermasse ersetzt, wonach sich der Betrieb in der oben beschriebenen
Weise wiederholt.
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Die abgebaute Einheit mit Behälter 1 und Schraubkopf 2 wird vom Zulieferanten
zu einer Regenerierstation gebracht, in der man lediglich den Schraubdeckel 13 abschrauben,
die verbrauchte Filtermasse ausschütten und den Behälter 1 durch Eingießen neuer
Filtermasse durch die Öffnung 13 ersetzen muß. Nach Zuschrauben der Schraubkappe
13 ist das Gerät dann wieder einsatzbereit.
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Die Filtermasse, oft auf Ionenaustauscherbasis, ist bei einer
besonderen
Zusammensetzung bis zu einhundertmal wiederaufbereitbar.
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Man erkennt, daß die Wasserreinigungsvorrichtung gemäß der Erfindung
entsprechend dem vorstehend beschriebenen Betrieb ein sehr wenig zeitaufwendiges
Montieren erlaubt, und insbesondere kann auch in der Regenerierstation der Behälter
ohne umständliches Abschrauben des Schraubkopfes direkt entleert und wiedergefüllt
werden, ohne daß hierdurch nachteilige Merkmale oder Wirkungen in Kauf genommen
werden müßten.