DE3425315C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Druckbehälter mit Zargensockel für die Filterung von Wasser bei der Wasseraufbereitung in Schwimmbädern, mit einem zur Wasserentnahme aus dem Behälter vorgesehenen, seitlich durch den zylindrischen Behälterman­ tel austretenden Rohr, das im Behälter angeordnet ist und in diesem kurz über dem konvex ausgebildeten Behälterboden en­ det, wobei das Rohr einen oberhalb des Düsenbodens radial verlaufenden horizontalen Abschnitt aufweist, der in einen axial verlaufenden Abschnitt übergeht.

Die heute üblichen Filterbehälter sind Stahlbehälter, die in der Regel bereits beim Bau des Schwimmbades bzw. der zugehörigen Technikräume eingebaut werden und zwar bevor die Wände der Technikräume hochgezogen werden, da die Tü­ ren für den Durchtritt der Behälter zu eng sind. Infolge von Korrosionsschäden müssen die Behälter jedoch nach län­ gerer Betriebsdauer ausgetauscht werden, was mit erhebli­ chen Komplikationen verbunden ist, da neue Tanks dann nicht mehr durch die vorhandenen Türöffnungen transpor­ tiert werden können.

Das deutsche Gebrauchsmuster 81 22 011 beschreibt einen zweiteiligen Filterbehälter aus Metall, bei dem sowohl das Zuleitungsrohr als auch das Ableitungsrohr radial durch den Behältermantel hindurchgeführt sind und im Behälter axial nach oben bzw. nach unten verlaufen. Aus der Zeichnung des Ge­ brauchsmusters ist es aufgrund der Größenverhältnisse der Roh­ re zum Behälterdurchmesser erkennbar, daß es sich um einen re­ lativ kleinen Filterbehälter handelt. Solche Behälter können im Aufbau einfach gehalten werden und bringen keine Probleme in Bezug auf die Druckstabilität. Zur Ausnutzung des Filter­ volumens ist der Druckbehälter bis zum Boden mit Filtermittel gefüllt. Das an der Auslaufmündung des Auslaufrohres angeord­ nete Filterelement erlaubt jedoch aufgrund seiner kleinen Oberfläche nur einen geringen Flüssigkeitsdurchsatz.

Gemäß der Erfindung sollen nicht nur große Filterbehälter, wie sie für öffentliche Schwimmbäder geeignet sind, geschaffen werden, sondern auch solche Filterbehälter, die korrosionsbe­ ständig sind. Es sind bereits kleinere Filterbehälter aus glasfaserverstärktem Kunststoff bekannt (Zeitschrift "Sanitär- und Heizungstechnik", September 1971, Seite 702, "Hotelbadfil­ ter der Firma Ospa", und "Das Bauzentrum", Januar 1971, Seite 82 "vollautomatische Filteranlage"). Bei größeren Kunststoff­ behältern treten jedoch erhebliche Probleme im Hinblick auf die Druckstabilität und Standfestigkeit auf.

Speziell liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen korrosionsbeständigen Filter für die Wasseraufbereitung in Schwimmbädern zu schaffen, der bei gegebener Raumhöhe ein Maximum an Volumen und insbesondere eine maximale Schicht­ höhe an Filterbettmasse ermöglicht.

Der erfindungsgemäße Behälter ist dadurch gekennzeichnet, daß er aus glasfaserverstärktem Kunststoff besteht und für einen Betriebsdruck von mindestens 2 bar ausgelegt ist, einen aus Kunststoff bestehenden Düsenboden als Träger für das Filterbett aufweist, der axial verlaufende Abschnitt des Rohres den Düsenboden durchdringt, der Düsenboden einen Durchmesser von mehr als einen Meter besitzt und mit Ab­ stützelementen versehen ist und der Zargensockel in Form einer Verlängerung des Zylindermantels anlaminiert ist.

Durch die erfindungsgemäße Merkmalskombination werden Druckbe­ hälter geschaffen, die in Bezug auf Größe und Leistungsfähig­ keit für öffentliche Schwimmbäder geeignet sind, korrosions­ beständig sind und die notwendige Druckfestigkeit und Belast­ barkeit besitzen. Die Druckfestigkeit und Belastbarkeit wird durch das Zusammenwirken der einzelnen Konstruktionselemente gewährleistet. Hierbei ist es sogar möglich, den Druckbehälter aus Kunststoff mehrteilig auszubilden, so daß er, zum Beispiel für den Ersatz eines korrodierten Metallbehälters, an Ort und Stelle montiert werden kann, wie dies nach den Ausführungs­ formen gemäß den Unteransprüchen 3 bis 5 vorgesehen ist. Die Ausführungsformen nach Anspruch 6 mit den Ausströmöffnungen im Trichtermantel erlaubt ein außerordentlich turbulenzarmes Zu­ fließen von Wasser. Dadurch ist es möglich, den Filterbehälter sehr hoch mit Filtermittel anzufüllen, ohne daß eine Gefahr der Kanalbildung besteht. Auf diese Weise kann der durch den erforderlichen Düsenboden bedingte Verlust an Filtervolumen wieder kompensiert werden. Dadurch ist es möglich, die Filter­ behälter in ihrer Gesamthöhe niedrig zu halten, so daß sie auch in niedrigen Untergeschossen unter Schwimmbädern Platz finden.

Vorzugsweise sind sämtliche mit dem umgewälzten Wasser in Berührung kommende Leitungs- und Zubehörteile aus Kunst­ stoff gefertigt, so z.B. die Rohre, Fittings, Wasserver­ teiler und Auslauftrichter, vorzugsweise aus Polyvinyl­ chlorid (PVC). Flansche und dergleichen können aus glas­ faserverstärktem Kunststoff (GFK) gefertigt sein. Wo Me­ tallteile erforderlich sind, z.B. Verbindungsbolzen, be­ stehen diese vorzugsweise aus V4A-Edelstahl und sind zudem noch in Kunststoff dichtend eingebettet.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform bestehen die Druck­ behälter aus mindestens zwei Behälterteilen, die durch Verklebung am Aufstellungsort bleibend miteinander verbun­ den sind. Dies hat den Vorteil, daß die Behälterteile in einfacher Weise an den Aufstellungsort gebracht werden können. Der Hauptvorteil ergibt sich jedoch dort, wo zum Einbringen der Druckbehälter in die Technikräume kein aus­ reichend großer Durchgang zur Verfügung steht, was insbe­ sondere dann der Fall ist, wenn ein korrodierter Metallbe­ hälter auszutauschen ist. Die Behälterteile sind deshalb vorzugsweise in der Größe so bemessen, daß sie durch vor­ handene Türöffnungen passen. In der Regel reicht die Auf­ teilung eines Druckbehälters in zwei bis drei etwa gleich große Teile aus. Die Ränder der Behälterteile sind vor­ zugsweise so ausgebildet, daß sie sich beim Zusammensetzen gegenseitig überlappen. Es reicht bereits eine kurze muf­ fenartige Überlappung von 50 bis 60 mm aus. Hierzu ist es nicht erforderlich, daß einer der Behälter an der Rand­ stelle erweitert wird, um den anderen übergreifen zu kön­ nen. Vielmehr können die Ränder der Behälterteile an den einander zugewandten Seiten derartig keilförmig abge­ schrägt werden, daß die Schrägflächen ineinanderpassen.

Eine gute druckfeste Verbindung wird dann dadurch erhal­ ten, daß die Schrägflächen miteinander verklebt werden und die Verbindungsnaht außen und ggf. innen zusätzlich über­ laminiert wird.

Im Inneren der Druckbehälter befindet sich, wenn sie zum Beispiel als Aktivkohlefilter bzw. als Sandfilter vorge­ sehen sind, der Düsenboden, der das Filtermaterial trägt. Dieser Düsenboden ist ebenfalls aus glasfaserverstärktem Kunststoff gefertigt, wobei er mit Vorteil in seinem Mit­ telbereich durch vertikale Stützen druck- und zugfest mit dem Behälterboden verbunden ist, wobei die Stützen eben­ falls aus glasfaserverstärktem Kunststoff bestehen. Sie haben vorzugsweise die Form von Längsabschnitten von Zy­ lindermantelflächen, die koaxial zur Behälterachse ange­ ordnet sind und insbesondere auch noch teilweise über den Düsenboden nach oben ragen, um auch von der Oberseite her eine Versteifung des Düsenbodens zu bewirken. Dadurch ist der Düsenboden außerordentlich stabil und kann hohe Be­ lastungen, z.B. durch das Filtermaterial, und auch hohe Drücke, die unter Umständen beim Rückspülen auftreten kön­ nen, aushalten.

Mindestens beim Aktivkohlefilter ist für eine gleichmäßige Wasserverteilung des im oberen Bereich zufließenden Was­ sers bei der bevorzugten Ausführungsform ein besonderer Wasserverteiler nach Art eines aufrechtstehenden, rück­ wärts durchströmbaren Trichters vorgesehen, der an seiner Oberseite vorzugsweise verschlossen ist und in seinem Au­ ßenmantel eine Vielzahl von Durchgangsbohrungen aufweist. Dadurch wird die Kanalbildung durch das Filterbett weit­ gehend vermieden, die bei einer normalen Trichterkonstruk­ tion, wie sie bei Sandfiltern üblicherweise Anwendung fin­ den kann, auftritt, da die Kohle dann kegelförmig unter­ halb des Einlaufrohres aufgespült wird.

Die bei üblichen Wasseraufbereitungsanlagen verwendeten Druckbehälter stehen normalerweise auf Standfüßen und zwar so hoch, daß noch ausreichend Platz vorhanden ist, um das vom Behälterboden ausgehende Abflußrohr unter dem Behälter seitlich herauszuführen. Beim erfindungsgemäßen Druckbe­ hälter reicht der konvex gewölbte Behälterboden demgegen­ über im wesentlichen bis auf die Auflagefläche, wobei das Wasserauslaufrohr intern angeordnet ist und radial aus der Zylindermantelfläche des Druckbehälters austritt. Dadurch wird das Behältervolumen bei sonst gleicher Bauhöhe ver­ größert, was bei den häufig nur geringen Raumhöhen der Technikräume von Schwimmbädern von großer Bedeutung ist. Durch die Ausbildung des Wasserentnahmerohres mit einem radialen Abschnitt und einem axialen in der Behälterachse verlaufenden Abschnitt, welcher den Düsenboden durch­ dringt, wird eine zusätzliche gegenseitige Versteifung ge­ schaffen. Auch dadurch, daß der erfindungsgemäße Druckbe­ hälter durch einen umlaufenden Zargenrand, der sich an den zylindrischen Abschnitt des Druckbehälters anschließt und dort anlaminiert ist, gestützt wird, ist eine Verbesserung der Stabilität im Vergleich zu Standfüßen oder einem un­ tergesetzten Zargenrand erreicht.

Der Druckbehälter kann in üblicher Weise noch Mannlöcher zur Beschickung und Entnahme des Filtermaterials sowie für den Einstieg bei Wartungsarbeiten besitzen. Ein oberes Mannloch weist vorzugsweise einen als Sichtfenster ausge­ bildeten Kunststoffdeckel, insbesondere aus Acrylglas, auf, durch den das Filterbett besichtigt werden kann. Zu­ sätzlich ist der Behälterinnenraum im Bereich seiner Ober­ seite mit einer Beleuchtung ausgerüstet, die vorzugsweise mit Niederspannung betrieben wird, dadurch ist eine Kon­ trolle des Filterbetts und des Behälterinnenraumes jeder­ zeit möglich.

Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung ist in der nachfolgenden Beschreibung in Verbindung mit der Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigt

Fig. 1 eine schematische Ansicht einer Ausfüh­ rungsform,

Fig. 2 eine schematische Seitenansicht eines Ak­ tivkohlefilterbehälters,

Fig. 3 einen Schnitt entlang der Linie a-a nach Fig. 2,

Fig. 4 das Detail A der Fig. 2 in vergrößertem Maßstab, und

Fig. 5 einen Teilschnitt entlang der Linie b-b nach Fig. 2.

Bei der in Fig. 1 der Zeichnung dargestellten Ausführungs­ form der Erfindung ist eine Einrichtung 1 zum Aufarbeiten von Schwimmbadwasser dargestellt. Ein Überlauf eines Schwimmbeckens wird dadurch erzeugt, daß dem Becken konti­ nuierlich umgewälztes, gereinigtes Wasser und außerdem Frischwasser zugeführt wird. Das aufgefangene Überlauf­ wasser wird mit Hilfe einer Umwälzpumpe 2 einem Druckbe­ hälter 3 zugeführt, der aus glasfaserverstärktem Kunst­ stoff (GFK) besteht und für einen Betriebsdruck von minde­ stens 2 bar ausgelegt ist, d.h. so druckfest gebaut ist, daß er aus Sicherheitsgründen ein Mehrfaches des Betriebs­ druckes aushält. Der Druckbehälter 2 ist im wesentlichen zylindrisch ausgebildet und steht aufrecht auf einer Standzarge 4, die als Verlängerung des Zylindermantels an­ geformt ist und ebenfalls aus GFK besteht. Der Boden 5 und die Oberseite 6 des Behälters 3 sind in üblicher Weise konvex gewölbt. Im Behälter 3 ruht die Sandfüllung auf einem Sieb- bzw. Düsenboden 7, der ebenfalls aus GFK be­ steht. Sämtliche Zubehörteile des Behälters 3, z.B. die Rohre 8 sowie die Fittings und Flansche bestehen ebenfalls aus Kunststoff, z.B. Polyvinylchlorid (PVC) oder GFK, um Korrosion zu vermeiden. Aus Metall bestehende Verbindungs­ bolzen bestehen aus V4A-Stahl und sind zudem noch mit einer GFK-Masse versiegelt.

Das zu reinigende Umwälzwasser wird in den oberen, noch zylindrischen Teil des Sandfilters eingeleitet, durch die Sandfüllung hindurch geführt und unterhalb des Düsenbodens 7 mit Hilfe eines Abzugsrohres 9 entnommen, das im Behäl­ terinneren unterhalb des Düsenbodens 7 endet (vgl. Fig. 2). Der Druckbehälter 3 ist weiterhin noch mit By­ passleitungen 10 sowie Schieberventilen 11 ausgerüstet, die für Reinigungs-, Wartungs- und Rückspülvorgänge und dergleichen dienen. An der Behälteroberseite 6 ist weiter­ hin noch ein Mannlochstutzen 12 mit Deckel 13 vorgesehen.

Der Druckbehälter 14 des nachfolgenden Aktivkohlefilters ist im wesentlichen gleich aufgebaut wie der Druckbehälter 3 des Sandfilters. Ein Teil des das Aktivkohlefilter durch das Abzugsrohr 9 verlassenden gereinigten Wassers gelangt über eine Rohrverzweigung 15 einerseits über eine übliche Chlordosierungsanlage zurück in das Schwimmbecken und an­ dererseits über eine Leitung 16 in einen Vorratsbehälter 18 für Duschwasser, der mit einem Heizregister ausgerüstet ist. Der Vorratsbehälter 18 besteht aus Stahl. In einer Bypassleitung zur Druckerhöhungsanlage 17 sitzt ein Injek­ tor 19 für Chlorgas, der über ein Meßrohr 20 mit einer Chlorgaserzeugungseinrichtung verbunden ist. Der Injektor 19 ist mit der Druckerhöhungseinrichtung 17 gekoppelt und dosiert eine für das Duschwasser ausreichende Menge Chlor­ gas zu, wenn durch die Druckerhöhungsanlage gereinigtes Beckenwasser in den Vorratsbehälter für Duschwasser ge­ pumpt wird. Im wesentlichen im gleichen Maß, wie dem Um­ wälzkreislauf des Beckenwassers gereinigtes Wasser für den Vorratsbehälter für Duschwasser entnommen wird, wird Frischwasser in das Schwimmbecken eingeleitet, so daß der Verlust an Beckenwasser dadurch ausgeglichen und die vor­ geschriebene Frischwassermenge zugeführt wird. Ein beson­ derer Ablauf zum Ableiten von Beckenwasser in den Abwas­ serkanal ist zwar vorgesehen, aber normalerweise geschlos­ sen, so daß die dem Becken zugeführte Frischwassermenge in Form von gereinigtem Beckenwasser den Duschen zugeführt und erst dort in den Abwasserkanal geleitet wird.

Wie durch die Querstriche 21 bei den Behältern 3 und 14 angedeutet, sind die GFK-Behälter aus drei Teilen am Be­ triebsort zusammengesetzt und entlang der Verbindungs­ linien 21 abdichtend und druckfest miteinander verbunden, worauf noch näher eingegangen wird. Dadurch ist es mög­ lich, auch große Filterbehälter durch die oft sehr schma­ len Eingänge in die Technikräume von Schwimmbadanlagen hindurchzubringen und an Ort und Stelle aufzubauen. In Ab­ hängigkeit von der Raumhöhe, die durch die Standzargen 4 und die Führung der Abzugsrohre 9 maximal ausgenutzt wer­ den kann, haben die Druckbehälter eine Höhe von 2,5 bis 5 m, insbesondere von 2,8 bis 3,5 m. Der Durchmesser der Druckbehälter kann je nach Größe des Schwimmbeckens bis zu 5 m betragen und liegt normalerweise zwischen 0,8 und 2,5 m.

In Fig. 2 ist ein Druckbehälter 22 für einen Aktivkohle­ filter dargestellt, der sich vom Druckbehälter 14 im we­ sentlichen nur dadurch unterscheidet, daß er, wie durch den Querstrich 21 angedeutet, lediglich aus zwei Teilen zusammengesetzt ist. Durch die im Vergleich zu Fig. 1 um 90° gedrehte Darstellung ist der Verlauf des Abzugsrohres 9 deutlich zu erkennen. Es führt nämlich vom zylindrischen Teil des Behältermantels oberhalb des Düsenbodens 7 radial bis zur Längsachse des Druckbehälters 22, von dort aus axial durch den Düsenboden 7 hindurch in den Zwischenraum zwischen Düsenboden 7 und Boden 5 des Druckbehälters 22. Der Düsenboden 7 ist durch koaxial zur Behälterachse ange­ ordnete, den axialen Abschnitt des Abzugsrohres 9 umgeben­ de zylindrische Segmente 23 gegen Druckbelastung von oben und unten abgestützt. Die zylindrischen Stützsegmente 23 sind ebenfalls aus glasfaserverstärktem Kunststoff ge­ fertigt und mit dem Behälterboden 5 fest verbunden. Sie ragen zu einem Teil über den Düsenboden 7 und bewirken da­ durch eine Versteifung des Düsenbodens.

Der Druckbehälter 22 weist noch ein zweites Mannloch 24 auf, das im unteren zylindrischen Mantelbereich vorgesehen ist und unter anderem zur Entleerung des Druckbehälters 22 dient.

Für die Wasserzuleitung ist annähernd spiegelbildlich zum Abzugsrohr 9 ein Zuleitungsrohr 25 vorgesehen, das vom Zylindermantel des Druckbehälters 22 radial zur Behälter­ achse führt und dort nach oben in Richtung zum oberen Mannlochstutzen 12 abgebogen ist. Auf dem nach oben wei­ senden Rohrende sitzt ein trichterförmiger Aufsatz 26 mit einem sich nach oben konisch erweiternden, trichterförmi­ gen Teil und einem sich daran anschließenden zylindrischen Teil. Die Mantelflächen des trichterförmigen und des zy­ lindrischen Teiles sind rundum mit Bohrungen 27 von ca. 40 mm Durchmesser versehen, die ein ruhiges Zuströmen des zu reinigenden Wassers ohne Aufwirbelung des Filterbettes aus Aktivkohle ermöglichen. Der trichterförmige Aufsatz 26 ist an seiner Oberseite abgedeckt.

Der Deckel 13 des Mannlochstutzens 12 besteht aus durch­ sichtigem Acrylglas mit 50 mm Wandstärke, so daß ein Ein­ blick in den Druckbehälter 22 während des Betriebes mög­ lich ist. Zusätzlich ist im Behälter an seiner Oberseite 3 ein mit einer Spannung von 24 Volt betriebener Beleuch­ tungskörper 28 angebracht, dessen Stromzuleitung druckfest durch die Behälterwandung hindurchgeführt ist.

Wie aus Fig. 3 ersichtlich, besitzt der Düsenboden 7 eine Vielzahl von Einzeldüsen 29, die in konzentrischen Reihen angeordnet sind. Diese Einzeldüsen 29 erlauben einen guten Durchtritt des gereinigten Wassers, ihre Form ist in Fig. 4 zu ersehen. Der Düsenboden 7 ist im Betrieb mit einer Kiesschicht bedeckt, über der sich das Aktivkohle­ filter befindet.

Fig. 5 zeigt eine Verbindungsnaht 21 der mehrteiligen Druckbehälter. Die Ränder der Behälterteile weisen eine schräge gegenseitige Überlappung 30 auf, die normalerweise ca. 50 bis 60 mm beträgt. Die Verbindungsflächen sind mit Hilfe einer Zweikomponenten-Kunststoffmasse miteinander verklebt. Zusätzlich ist die Verbindungsnaht 21 durch Überlaminieren mit glasfaserverstärkten Kunststoffen ver­ stärkt.

Claims (6)

1. Druckbehälter mit Zargensockel für die Filterung von Wasser bei der Wasseraufbereitung in Schwimmbädern, mit einem zur Wasserentnahme aus dem Behälter (3, 14, 22) vorgesehenen, seitlich durch den zylindrischen Behäl­ termantel austretenden Rohr (9), das im Behälter (3, 14, 22) angeordnet ist und in diesem kurz über dem kon­ vex ausgebildeten Behälterboden (5) endet, wobei das Rohr (9) einen oberhalb des Düsenbodens (7) radial ver­ laufenden horizontalen Abschnitt aufweist, der in einen axial verlaufenden Abschnitt übergeht, dadurch gekenn­ zeichnet, daß er aus glasfaserverstärktem Kunststoff besteht und für einen Betriebsdruck von mindestens 2 bar ausgelegt ist, einen aus Kunststoff bestehenden Düsenboden (7) als Träger für das Filterbett aufweist, der axial verlaufende Abschnitt des Rohres (9) den Dü­ senboden (7) durchdringt, der Düsenboden (7) einen Durchmesser von mehr als einen Meter besitzt und mit Abstützelementen (23) versehen ist und der Zargensockel (4) in Form einer Verlängerung des Zylindermantels an­ laminiert ist.

2. Druckbehälter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstützelemente (23) mit dem Behälterboden (5) verbunden sind.

3. Druckbehälter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Behälter (3, 14, 22) aus mindestens zwei Behälterteilen besteht, die durch Laminieren mit­ einander bleibend verbunden sind.

4. Druckbehälter nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Behälterteile in der Größe so bemessen sind, daß sie zum Aufstellungsort bringbar und dort zusammen­ setzbar sind.

5. Druckbehälter nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Behälterteile im Verbindungsbereich (21, 30) so ausgebildet sind, daß sie sich beim Zusam­ mensetzen gegenseitig überlappen.

6. Druckbehälter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Wasserzulauf mindestens bei einem als Aktivkohlefilter vorgesehenen Druckbehäl­ ter (14, 22) nach Art eines aufrechten, rückwärts durchströmbaren Trichters (26) ausgebildet ist, der vorzugsweise abgedeckt ist, und in dessen Mantel Aus­ strömöffnungen (27) für das zufließende Wasser vorge­ sehen sind.