DE3734600A1

DE3734600A1 - Trinkwasseraufbereitungsgeraet fuer haushalte

Info

Publication number: DE3734600A1
Application number: DE19873734600
Authority: DE
Inventors: Erich Rasche
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1987-10-13
Filing date: 1987-10-13
Publication date: 1989-05-11
Also published as: DE3734600C2

Description

Die hier vorgelegte Erfindung betrifft ein Trinkwasserauf bereitungsgerät, welches nach einem bekannten Verfahren, der Revers-Osmose funktioniert. Bekannt ist dieses Verfahren bei der Herstellung von Reinstwasser in Verbindung und Kombination von anderen Verfahren. Ferner verwendet man diese Methode zur Meerwasserentsalzung.

Zur Trinkwasseraufbereitung bietet sich die Revers-Osmose- Technik mit herkömmlichen Membranen nicht an, weil ein Entsalzungsgrad und damit auch die Beseitigung wichtiger Spurenelemente zu hoch ist. Ideal ist die RO-Technik zur Entfernung von anorganischen Stoffen wie Blei, Kadmium, Quecksilber, Chloride, Sulfate und organischer Stoffe wie Bakterien und Viren etc., was auch in der Trinkwasseraufbe reitung erwünscht ist. Damit keine Vollentsalzung stattfindet sind an die zu verwendende RO-Membrane besondere Anforderungen zu stellen, die hier nicht näher erläutert werden müssen. Problematisch beim Einsatz solcher Membranen in Kleinstan lagen, die im allgemeinen aus Celluloseacetat oder Polyamid bestehen, ist bei längerer Nichtbenutzung die Verkeimung, auch Fouling genannt.

Bekannt ist ein solches Trinkwasseraufbereitungsgerät aus USA von der Form Purwater Inc., welches diesen Nachteil aufweist. Ebenso ist der Wasserverbrauch dieses Gerätes enorm hoch, weil nach Erreichen der Füllhöhe Permeat weiter produziert wird und durch ein Überlaufrohr dem Konzentrat beigemischt wird und in den Abfluß gelangt. Desgleichen weist das Gerät keine Möglichkeit auf, seine Funktionsfähigkeit überprüfen zu können. Ein großer Nachteil des USA-Gerätes ist der, daß der Konzentratfluß per Hand eingestellt werden muß und der Anwender diesen Fluß oft als Undichtigkeit des Systems deutet. Gleichzeitig wird über dieses Handventil eine manuelle Spülung der RO-Membrane durchgeführt, die im allgemeinen vom Anwender vergessen wird regelmäßig durchzuführen, was dann letztlich die Verkeimung und Verstopfung der RO-Membrane und damit die Zerstörung selbiger sowie den Ausfall des gesamten Gerätes zur Folge hat.

Die vorliegende Erfindung stellt sich die Aufgabe, ein Trink wasseraufbereitungsgerät vollautomatisch zu konzipieren, die die vorher aufgeführten Nachteile nicht aufweist bzw. technisch löst.

Die Erfindung wird anhand der Fig. 1 bis 4 erklärt, wobei weitere erfindungsgemäße Einzelheiten angeführt werden.

In Fig. 1 ist das Gesamtschaltbild dargestellt. Über einen Schnellverschluß (1), der an das Trinkwasserleitungsnetz an geschlossen wird, gelangt das Rohwasser über ein flexibles Zuleitungsrohr (2) an das Rohwasserzulaufventil (3). Das Ventil (3) kann geöffnet werden über die Starttaste (20), vor ausgesetzt, daß die im Permeatbehälter (10) befindliche Füll standsabschaltung (18) durch den vollen Wasserpegelstand nicht aktiviert worden ist. Das Rohwasserventil (3) kann jedoch

a) immer über die Taste (22) "Spülen" geöffnet werden zur RO- Membranspülung für eine vorher programmierte Spüldauer;
b) wird das Rohwasserzulaufventil (3) durch eine elektronische Zeitsteuerung (23) entsprechend verschieden programmierter Spülzyklen und Spüldauer, programmierbar über Schalter (26) entsprechend geöffnet und wieder geschlossen.

Nach dem Rohwasserzulaufventil (3) folgt ein austauschbares Vorfilter (4) mit einer Porengröße von 10 µm zum Schutz der RO-Membrane. Nach dem Vorfilter (4) erfolgt der Rohwasser zulauf zum RO-Gehäuse (6) über Anschluß (5). Im Innern des Gehäuses (6) befindet sich die RO-Membrane (7).

Über Anschluß (8) tritt das Permeat über ein Rückschlagventil (9) in den Permeatbehälter (10). Bis, daß das Permeat endgültig in den Permeatbehälter (10) gelangt, passiert es das Aktivkohlefilter (11). Das Aktivkohlefilter (11) arbeitet als Ionenaustauscher und entzieht dem Permeat den Rest an Schwermetallionen wie Blei, Cadmium, Kupfer, Quecksilber etc., welches das RO-Membransystem nicht vollständig absorbiert hat. Unter anderem wird durch die hohe Adsorptionsfähigkeit der Kohle das geschmacksstörende Chlor und unangenehme Geruchsstoffe restlos beseitigt. Um eine Nachverkeimung der Kohle zu verhindern wurde

a) die Kohle mit Silber angereichert und
b) eine Rückflußverhinderung durch das Rückschlagventil (9) bewirkt. Dadurch bleibt einerseits die Kohle im Filter (11) naß und verhindert somit ein Nachverkeimen und andererseits findet nach dem Abschalten des Gerätes aufrund des Rückschlagventils (9) keine Osmose in der RO-Membrane (7) statt.

Über Anschluß (12) tritt das Konzentrat aus und/oder das Roh wasser als Membranspülung. Das Ventil (13) dient als Druckhalteventil und als Spülventil.

In Fig. 2 wird das Druckhalteventil erfindungsgemäß beschrie ben. Fig. 2 zeigt ein servogesteuertes Magnetventil als Druckhalteventil.

Das Druckhalteventil hat die Aufgabe, einen definierten Druck an der Membrane zu erhalten und muß gleichzeitig den Konzentratfluß steuern. Die Erfindung ist dahingehend gelöst, daß ein herkömmliches servogesteuertes Magnetventil (1) über einen Ring (2), der in Fig. 3 näher erläutert ist, das Magnetventil definiert undicht macht. Definiert undicht heißt, daß mit dem Ring (2) und seinen zwei Schlitzen (3) sich ein konstanter Konzentratfluß, entsprechend der Tiefe der Schlitze, einstellen läßt. Gleichzeitig hat die Erfindung den Vorteil gegenüber manuell betätigten Druckhalteventilen, daß das Ventil als Spülventil für die Membrane benutzt wird und bei diesem Vorgang sich der Ring wegen der hohen Strömungsgeschwindigkeit des Spülwassers von evtl. Kalkablagerungen reinigt. Der Konzentratfluß bleibt somit konstant.

Nach dem Druckhalteventil (13) wird das Konzentrat und/oder das Spülwasser über einen Schlauchverteiler (14) dem Ablauf rohr (15) zugeführt. Ebenfalls führt zum Schlauchverteiler (14) über das Schwimmerventil (16) das Wasserüberlaufrohr (17) des Wasserbehälters (10). Das Überlaufrohr (17) ist aus sicherheitstechnischen Überlegungen vorgesehen, falls die elektronische Füllstandsabschaltung (18) wegen Ausfall eines Ventils nicht abschaltet.

Das Schwimmerventil (16) hat die Aufgabe zu erfüllen:

a) während eines Spülvorgangs das Eindringen von Rohwasser in den Permeatspeicher unter Druck zu verhindern,
b) während der Bil dung des Permeats einen sich langsam anstauenden drucklosen Rückstau des Konzentrates und damit das Eindringen des Konzentrates in den Permeatspeicher (10) zu verhindern. Das geschieht u. a. dann, wenn der Ablaufschlauch (15), bedingt durch eine Schlaufenbildung, nicht durch ein natürliches Gefälle den Konzentratabfluß ermöglicht. Desweiteren muß ein Rückstau des Permeat verhindert werden, wenn der Ablaufschlauch (19) zur Ableitung des Konzentrats in ein Siphon gesteckt wird, in dem sich Wasser befindet.

In Fig. 4 ist die Lösung erfindungsgemäß schematisch dargestellt, wie das Rückschlagschwimmerventil drucklos schließt. Das Ventil soll in der Richtung von A nach B drucklos schließen. Fließt nun in die Zulauföffnung (1) Wasser in das Ventil, so wird die Schwimmerdichtung, bestehend aus einem runden Gummiplättchen (2), unter das ein schwimmfähiges Kunststoffplättchen (3) gleicher Größe geklebt ist, gegen die Öffnung (4) gedrückt, womit so der Durchlauf durch die Austrittsöffnung (5) verhindert wird.

In entgegengesetzter Richtung, von B nach A ist der Überlauf dann wieder über Überlaufrohr (17) möglich, sobald sich der Permeatdruck wieder abgebaut hat.

Claims

1. Trinkwasseraufbereitungsgerät unter Verwendung eines Reverse Osmose Moduls dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Modul (7) in einem Staurohr (6) nach der Revers-Osmosetechnik zur Reinigung der Trinkwasser verwendet wird.

2. Trinkwasseraufbereitungsgerät nach einem der vorhergehen den Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Revers- Osmose-Modul durch die Wahl des richtigen Spacermaterials so eingestellt ist, daß keine Vollentmineralisierung des Trinkwassers stattfindet.

3. Trinkwasseraufbereitungsgerät nach Anspruch 1, dadurch ge kennzeichnet, daß der Kombination (6) und (7) über den Rohwasserzulauf (5) ein Vorfilter (4) vorgeschaltet ist.

4. Trinkwasseraufbereitungsgerät nach einem der vorher gehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Rohwasserzufuhr über ein Magnetventil (3) elektronisch geöffnet und geschlossen wird in Abhängigkeit der Tasten "EIN" (zu) (20) und der Füllstandsabschaltung (18).

5. Trinkwasseraufbereitungsgerät nach einem der vorher gehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Revers Osmose Modul über einen Schnellverschluß (1) an das Hausleitungswassernetz mit einem Leitungsdruck zwischen 2 und 10 bar ohne Pumpe angeschlossen werden kann.

6. Trinkwasseraufbereitungsgerät nach einem der vorhergehen den Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Magnetventil (13) als Druckhalteventil fungiert mit definierten Konzentratfluß.

7. Trinkwasseraufbereitungsgerät nach einem der vorhergehen den Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Druckhalte ventil (13) zur Revers Osmose Membranspülung benutzt und elektronisch gesteuert wird.

8. Trinkwasseraufbereitungsgerät nach einem der vorher gehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Elektronik (23) in zeitlich unterschiedlich zu programmierenden Intervallen die RO-Membrane spült und so gegen Verkeimung schützt.

9. Trinkwasseraufbereitungsgerät nach einem der vorhergehen den Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in der Permeatleitung ein Rückschlagventil (9) eingebaut ist, damit beim Stillstand des Gerätes keine Osmose von der Permeatseite stattfindet.

10. Trinkwasseraufbereitungsgerät nach einem der vorhergehen den Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß im Permeatzu lauf eine austauschbare Aktivkohlefilterpatrone (11) bestehend aus versilberter Aktivkohle, die dadurch gegen Verkeimung und Bildung Mikroorganismen präpariert ist, zur Geschmacks- und Geruchsverbesserung eingebaut ist.

11. Trinkwasseraufbereitungsgerät nach einem der vorhergehen den Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Überlaufkonzen trat- und Spülfluß über Knotenpunkt (14) gemeinsam durch eine Rohrleitung (15) zum Ablauf (19) abgeführt werden.

12. Trinkwasseraufbereitungsgerät nach einem der vorhergehen den Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sich ein Schwimmerrückschlagventil (16) in der Überlaufrohrleitung (17) befindet, damit einerseits bei einem Spülvorgang kein Rohwaser in den Permeatspeicher gelangt, andererseits jedoch ein Überlaufabfluß ermöglicht wird. Ebenfalls darf kein Konzentrat, welches drucklos abläuft, in den Permeatspeicher gelangen.

13. Trinkwasseraufbereitungsgerät nach einem der vorhergehen den Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Permeat im Behälter (10) über Leitwertelektroden (25) mit Leitwert meßgerät (24) über Taster (21) gemessen werden kann.

14. Trinkwasseraufbereitungsgerät nach einem der vorhergehen den Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Steuer elektronik (23) für den Betrieb der Ventile (3) und (13) so ausgelegt ist, daß der Nennstrom nur so lange in der Höhe bereitgestellt wird, wie das Magnetventil zum sicheren Öffnen benötigt, sodann danach der Strom sich um 70% absenkt, um das Ventil noch sicher offen zu halten.