DE3738231A1 - Wasseraufbereitungsanlage - Google Patents
WasseraufbereitungsanlageInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Wasseraufbereitungsanlage mit
einer Zuleitung, mit einer sich an die Zuleitung anschlies
senden Filtereinheit und mit einem der Filtereinheit nach
geordneten sowie durch diese befüllbaren Wasserspeicher,
von welchem eine Entnahmeleitung zu einem Zapfventil führt.
Derartige Wasseraufbereitungsanlagen sind insbesondere als
Wasseraufbereitungsanlagen zum Entfernen von Nitraten und
anderen gesundheitsgefährdenden Stoffen aus Leitungswasser
bekannt. Bei diesen Wasseraufbereitungsanlagen wird das Lei
tungswasser in der Filtereinheit über ein Membranfilter,
vorteilhafterweise ein mit Umkehrosmose arbeitendes Membran
filter, geführt, welches den Leitungswasserstrom in einen
Abwasserstrom und einen Reinwasserstrom aufteilt. Da die
Membranfilter in der Regel nur eine geringe Durchsatz
leistung zulassen, ist es erforderlich, das Reinwasser in
einem Wasserspeicher zwischenzuspeichern, aus welchem es
dann über eine Entnahmeleitung und ein Zapfventil entnommen
werden kann. Diese Wasserspeicher sind bei den bisher be
kannten Wasseraufbereitungsanlagen über eine Stichleitung
mit der Entnahmeleitung verbunden, welcher unmittelbar das
Reinwasser zugeführt wird.
Solange durch das Zapfventil kein Reinwasser entnommen wird,
wird der Wasserspeicher durch das von der Filtereinheit
ständig erzeugte Reinwasser so lange befüllt, bis dieser
seinen Maximaldruck erreicht und damit einen Gegendruck
auf der Reinwasserseite des Membranfilters erzeugt, der
so groß ist, daß dieses kein weiteres Reinwasser produ
ziert.
Dies hat den großen Nachteil, daß damit aas Reinwasser in
dem einmal gefüllten Wasserspeicher ein stehendes Wasser
ist, in welchem sich Keime bilden können. Insbesondere
bei längeren Intervallen zwischen der Entnahme von Rein
wasser über das Zapfventil erfolgt dadurch eine sehr
starke Verkeimung des Wasserspeichers, die dadurch noch
verstärkt wird, daß dieser lediglich über eine Stichlei
tung mit der Entnahmeleitung verbunden ist, so daß auch
selbst bei Entnahme von Wasser sich stets Zonen im Wasser
speicher bilden, in denen nahezu keine oder nur eine ge
ringe Wasserströmung vorliegt, so daß sich in diesen
Zonen auch bei Entleerung des Wasserspeichers in ver
stärktem Maße Keime bilden können.
Diese Verkeimung des Wasserspeichers hat insbesondere die
nachteilige Folge, daß diese Keime aus dem nicht voll
ständig von der Filtereinheit entfernten Nitrat im Rein
wasser Nitrit bilden, das giftig ist und daher im Trink
wasser unbedingt vermieden werden sollte.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine
Wasseraufbereitungsanlage der gattungsgemäßen Art derart
zu verbessern, daß die Verkeimungsgefahr auf der Reinwasser
seite, das heißt im Bereich des Wasserspeichers und der
Entnahmeleitung, möglichst gering ist.
Diese Aufgabe wird bei einer Wasseraufbereitungsanlage der
eingangs beschriebenen Art erfindungsgemäß dadurch gelöst,
daß der Wasserspeicher als Durchlaufspeicher mit einem sich
zwischen einer Einströmöffnung und einer Ausströmöffnung er
streckenden Speichervolumen ausgebildet ist und daß von
der Entnahmeleitung eine zu einem Abwasseranschluß führende
Ablaufleitung abzweigt.
Der Kern der Erfindung ist also darin zu sehen, daß der Was
serspeicher entgegen dem Stand der Technik nicht mehr ledig
lich über eine Stichleitung angeschlossen ist, sondern als
Durchlaufspeicher ausgebildet ist und daher stets durchströmt
werden kann und daß außerdem durch die zusätzlich vorge
sehene Ablaufleitung in den Intervallen zwischen den ein
zelnen Zapfvorgängen ein Reinwasserstrom durch den Durchlauf
speicher und zumindest einen Teil der Entnahmeleitung hin
durch aufrecht erhalten wird, welcher ein Verkeimen des Was
serspeichers sowie des durchströmten Teils der Entnahme
leitung verhindert. Dieser Reinwasserstrom ist selbstver
ständlich dann, wenn der Wasserspeicher gefüllt ist, maximal
gleich dem von der Filtereinheit erzeugten Reinwasserstrom.
Bei der erfindungsgemäßen Wasseraufbereitungsanlage können
beispielsweise der Wasserspeicher und die Ablaufleitung so
dimensioniert sein, daß stets ein Teil der von der Filter
einheit produzierten Reinwassermenge über die Ablaufleitung
abfließt, so daß auch bei leerem Speicher dieser im Laufe
der Zeit gefüllt wird und einen Maximaldruck erreicht, wel
cher die von der Filtereinheit produzierte Reinwassermenge
so weit drosselt, daß diese lediglich der über die Ablauf
leitung abfließenden Reinwassermenge entspricht.
Vorteilhafter ist es jedoch, wenn die Ablaufleitung mit
einer Durchflußregeleinrichtung versehen ist, da diese
nach einem Entleeren des Wasserspeichers erlaubt, die
gesamte, von der Filtereinheit produzierte Reinwasser
menge zum Befüllen des Wasserspeichers zu verwenden.
Die Durchflußregeleinrichtung kann beispielsweise ge
steuert sein, wobei eine Vielzahl von Steuerungsparame
tern möglich sind. So ist es beispielsweise möglich, nach
einem Entleeren über das Zapfventil für ein bestimmtes
Zeitintervall die Durchflußregeleinrichtung zu schließen
und einen Abfluß von Reinwasser zu verhindern. Vorteil
hafter ist es jedoch, wenn die Durchflußregeleinrichtung
in Abhängigkeit von einem Füllstand des Wasserspeichers
gesteuert ist, so daß ein Ablauf von Reinwasser dann er
folgt, wenn der Wasserspeicher gefüllt ist.
Insbesondere bei als Druckspeicher aufgebauten Wasserspei
chern, das heißt solchen Wasserspeichern, bei denen sich
mit dem Füllgrad auch der Wasserdruck erhöht, ist es vor
teilhaft, wenn die Durchflußregeleinrichtung druckge
steuert ist und damit bei einem bestimmten einstellbaren
Druck einen Ablauf von Reinwasser über die Ablaufleitung
und somit eine Spülung des als Durchlaufspeicher ausge
bildeten Wasserspeichers ermöglicht.
Ein im Rahmen der erfindungsgemäßen Lösung besonders
zweckmäßiges Ausführungsbeispiel sieht vor, daß die Durch
flußregeleinrichtung so ausgebildet ist, daß sie bei einem
Maximaldruck des Durchlaufspeichers öffnet, so daß dieser
zuerst befüllt wird und bei Erreichen des dem maximalen
Füllstand entsprechenden Maximaldrucks die Durchflußregel
einrichtung öffnet.
Um möglichst auch die Entnahmeleitung zwischen den Zapfinter
vallen zu durchströmen, hat es sich als vorteilhaft erwiesen,
wenn die Ablaufleitung nahe beim Zapfventil von der Entnahme
leitung abzweigt, wobei es besonders zweckmäßig ist, die Ab
laufleitung unmittelbar vor dem Zapfventil abzweigen zu las
sen.
Der Durchlaufspeicher selbst kann im Rahmen der erfindungs
gemäßen Lösung beliebig ausgebildet sein. Besonders nütz
lich ist es jedoch, wenn dieser als ein sich druckbeauf
schlagt entleerender Speicher ausgebildet ist, da dieser
die Möglichkeit schafft, ohne zusätzliche Maßnahmen im
Reinwassersystem einen für dessen Entleerung über das Zapf
ventil erforderlichen Überdruck zu schaffen.
Ein Ausführungsbeispiel eines derartigen Durchlaufspeichers
sieht vor, daß dieser ein volumenveränderliches, durchström
bares Speicherelement aufweist, welches beispielsweise
eine Gummiblase oder ein anderes volumenveränderliches
Element sein kann.
Um eine restlose Entleerung des Speicherelements zu errei
chen, hat es sich als zweckmäßig erwiesen, wenn das Speicher
element im entleerten Zustand druckbeaufschlagt ist, so
daß bis zur Entleerung des Speicherelements ein ausreichen
der Druck im Reinwassersystem vorliegt.
Eine besonders bevorzugte Anordnung sieht vor, daß das
Speicherelement in einem Druckkessel angeordnet ist, in
welchem durch Erzeugen eines Überdrucks in entleertem
Zustand des Speicherelements in einfacher Weise die Druck
beaufschlagung desselben erreichbar ist.
Weitere Merkmale und Vorteile sind Gegenstand der nach
folgenden Beschreibung sowie der zeichnerischen Darstellung
eines Ausführungsbeispiels. In der Zeichnung zeigen:
Fig. 1 eine schematische Ansicht einer erfindungs
gemäßen Wasseraufbereitungsanlage und
Fig. 2 einen Schnitt durch eine erfindungsgemäße
Durchflußregeleinrichtung.
Ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Wasserauf
bereitungsanlage im eingebauten Zustand, dargestellt in
Fig. 1, entnimmt übliches Leitungswasser aus einer Wand
armatur 10 und stellt aufbereitetes Reinwasser an einem Zapf
ventil 12, angebaut an eine Spüle 14, zur Verfügung.
Die erfindungsgemäße Wasseraufbereitungsanlage umfaßt eine
von der Wandarmatur 10 zu einer Filtereinheit 16 führende
Zuleitung 18. Die Filtereinheit 16 ist ihrerseits aus
einem mit der Zuleitung 18 verbundenen Regulierventil 20
aufgebaut, an welches sich, verbunden durch ein Leitungs
stück 24, ein Vorfilter 22 anschließt. Dieses Vorfilter 22
gibt über ein weiteres Leitungsstück 26 vorgefiltertes
Wasser an ein Membranfilter 28 ab. Das Membranfilter 28
arbeitet nach dem Prinzip der Umkehrosmose und teilt das
über das Leitungsstück 26 zugeführte Wasser in einen mit
herauszufilternden Stoffen angereicherten Abwasserstrom, abge
führt über eine Drossel 30, eine Abwasserleitung 32 zu
einem Abwasseranschluß 34, und einen Reinwasserstrom, ab
geleitet über eine Reinwasserleitung 36 auf. In dem Mem
branfilter 28 entsteht dabei ein Druckverlust, der so aus
sieht, daß bei einem Eingangsdruck im Leitungsstück 26
von ungefähr 5 bar in der Reinwasserleitung schließlich
ein Enddruck von ungefähr 3 bar vorliegt, während der Ab
wasserstrom nach der Drossel 30 drucklos abläuft.
An diese Reinwasserleitung 36 schließt sich ein Drucklauf
speicher 38 an, welcher aus einem Druckkessel 40 und
einem darin enthaltenen volumenveränderlichen Speicher
element 42, beispielsweise einer Gummiblase, aufgebaut
ist. Dieses Speicherelement hat zwei Anschlüsse, nämlich
einen einer Einströmöffnung 44 zugeordneten Einströman
schluß 46 und einen einer der Einströmöffnung 44 gegen
überliegenden Ausströmöffnung 48 zugeordneten Ausström
anschluß 50. Das Speicherelement 42 kann sich nun inner
halb des festen Druckkessels 40 bis maximal zu dem Volumen
desselben ausdehnen. In dem Druckkessel 40 ist zwischen
diesem und dem Speicherelement 42 ein Zwischenraum 52 vor
gesehen, welcher mit unter Druck stehendem Gas befüllbar
ist, das heißt, daß das Speicherelement 42 seinerseits
dichtend in dem Druckkessel 40 aufgenommen ist. Dieser
Zwischenraum wird gewöhnlicherweise über ein Druckventil
54 im Druckkessel 40 bei leerem Speicherelement 42 mit
einem Druck von ungefähr 0,5 bar beaufschlagt. Dehnt
sich das Speicherelement 42 aus, so steigt zwangsläufig
dieser Druck in dem Zwischenraum 52
an, da der Zwischenraum 52 mit zunehmender Ausdehnung des
Speicherelements 42 kleiner wird.
Von dem Ausströmanschluß 50 führt eine Entnahmeleitung 56
zu dem Zapfventil 12 an der Spüle 14. Ferner zweigt von
der Entnahmeleitung 56 eine Ablaufleitung 58 ab und mün
det in die Abwasserleitung 32. Zur Regelung des durch die
Ablaufleitung 58 ablaufenden Reinwasserstroms ist diese
noch zusätzlich mit einer Durchflußregeleinrichtung 60
versehen.
Ein Beispiel einer derartigen Durchflußregeleinrichtung 60,
dargestellt in Fig. 2, ist als Überdruckventil ausgebildet
und umfaßt ein als Ganzes mit 62 bezeichnetes Ventilge
häuse mit einem Anschlußstutzen 64, welcher mit der Ent
nahmeleitung 56 in Verbindung steht. Eine Einströmbohrung
66 des Anschlußstutzens 64 geht in einen im Innern des
Ventilsitzes koaxial zur Einströmbohrung 66 angeordneten
kegelförmigen Ventilsitz 68 über, welcher durch einen
in dem Ventilgehäuse 62 koaxial zum Ventilsitz 68 ver
schieblichen und auf seiner diesem zugewandten Seite
kegelförmigen Ventilkörper 70 verschließbar ist. Das
Ventilgehäuse 62 ist dabei so ausgebildet, daß bei vom
Vordersitz 68 abgehobenem Ventilkörper 70 das aus diesem
ausströmende Reinwasser in einen koaxial zum Ventilsitz
sich an diesen anschließenden Ringraum 72 einströmen kann,
wobei der Ringraum 72 einerseits durch den Ventilkörper
70 nach innen und andererseits durch das Ventilgehäuse 62
nach außen begrenzt ist. Der Ventilkörper 70 ist seiner
seits mit einer koaxial in diesem angeordneten Ausström
bohrung 74 versehen, die sich von einem dem Ventilsitz
68 gegenüberliegenden Ende in den Ventilkörper 70 in
Form einer Sackbohrung hinein erstreckt und an ihrem Ende
durch eine in radialer Richtung im Ventilkörper 70 ver
laufende und in den Ringraum 72 mündende Bohrung 76 mit
letzterem verbunden ist.
Damit kann also bei von dem Ventilsitz 68 abgehobenem
Ventilkörper 70 das durch die Einströmbohrung 66 eintre
tende Reinwasser über den Ventilsitz in den Ringraum 72
einströmen und von dort über die Bohrung 76 und die Aus
strömbohrung 74 abfließen.
Der Ventilkörper 70 ist im Anschluß an den Ringraum mit
einem Ringwulst 78 versehen, welcher in einer Führungs
bohrung 80 im Ventilgehäuse 62 geführt ist, so daß eine
koaxiale Verschiebbarkeit des Ventilkörpers 70 zum Ventil
sitz 68 gewährleistet ist. Vorzugsweise ist in den Ring
wulst 78 noch eine Dichtung 82 eingelegt, welche diesen
gegen die Führungsbohrung und damit insgesamt den Ring
raum 72 abdichtet.
Der Ringwulst 78 ist durch eine den Ventilkörper 70 um
gebende Druckfeder 84 in Richtung des Ventilsitzes 68 be
aufschlagt, welche sich auf einer Abdeckkappe 86 abstützt,
die ihrerseits das Ventilgehäuse 62 auf einem dem An
schlußstutzen 64 gegenüberliegenden Ende übergreifend ab
schließt, wobei die Abdeckkappe 86 von einem an dem Ven
tilkörper 70 angeformten und die Ausströmbohrung 74 zum
Teil aufnehmenden Abflußstutzen 88 durchsetzt ist, der
seinerseits wiederum mit der Abwasserleitung 32 über
ein Leitungsstück in Verbindung steht.
Die erfindungsgemäße Wasseraufbereitungsanlage funktioniert
folgendermaßen: Das über die Zuleitung 18 aus der Wand
armatur 10 entnommene Leitungswasser wird zuerst der Filter
einheit 16 zugeführt, in welcher das Regulierventil 20 die
Durchflußmenge festlegt. Nach Passieren des Regulierven
tils 20 und des Vorfilters 22 gelangt das vorgefilterte
Leitungswasser in das Membranfilter 28, in welchem durch
Umkehrosmose der der Reinwasserleitung 36 zugeführte Rein
wasserstrom von einem der Abwasserleitung 32 zugeführten
Abwasserstrom getrennt wird.
Solange der durch Durchlaufspeicher 38, das heißt das Spei
cherelement 42 des Durchlaufspeichers 38, noch nicht voll
ist und außerdem das Zapfventil 12 geschlossen ist, wird
über einen ständigen Reinwasserstrom das Speicherelement
42 gefüllt. Dabei steigt der Druck im Speicherelement 42
so lange an bis er einen Ansprechdruck der als Überdruck
ventil ausgebildeten Durchflußregeleinrichtung 60 in der
Ablaufleitung 58 erreicht. Dieser Ansprechdruck wird vor
zugsweise so eingestellt, daß er dem Maximaldruck, bei
maximalem Speichervolumen des Speicherelements 42 ent
spricht.
Durch Übersteigen des Ansprechdrucks der Durchflußregel
einrichtung 60 hebt sich der Ventilkörper 70 von dem Ventil
sitz 68 ab und läßt einen Abfluß von Reinwasser von der
Entnahmeleitung 56 über die Ablaufleitung 58 zu der Abwas
serleitung 32 zu. Dies hat zur Folge, daß nunmehr bei
gefülltem Speicherelement 42 - obwohl am Zapfventil 12 kein
Reinwasser entnommen wird - stets Reinwasser in dem Umfang
über die Ablaufleitung 58 abfließt, in dem dieses über
die Reinwasserleitung 36 von seiten des Membranfilters 28
zugeführt wird. Dadurch ist der Durchlaufspeicher 38 stets
von Reinwasser durchströmt, so daß sich in diesem keine
Keimpopulation ansiedeln kann und damit auch kein Verkei
men des Durchlaufspeichers 38 im Laufe der Zeit erfolgt.
In dem Moment, in dem das Zapfventil 12 zur Entnahme von
Reinwasser aus dem Durchlaufspeicher 38 geöffnet wird,
sinkt der Druck im Durchlaufspeicher 38 unter den Ansprech
druck der Durchflußregeleinrichtung 60 ab, so daß diese
schließt und eine Entleerung des Durchlaufspeichers 38
ausschließlich über die Entnahmeleitung 56 und das Zapf
ventil 12 erfolgt. Aufgrund der Druckbeaufschlagung des
Speicherelements 42 durch den im Zwischenraum 52 auch
bei geleertem Speicherelement 42 herrschenden Überdruck
kann bei Bedarf durch das Zapfventil 12 das Speicherele
ment 42 vollständig entleert werden, so daß das Speicher
element 42 sein Volumen auf nahezu Null verkleinert und
somit auch das gesamte Reinwasser entfernt wird.
Nach Schließen des Zapfventils 12 erfolgt zunächst durch
das ständig über die Reinwasserleitung 36 nachströmende
Reinwasser ein Befüllen des Speicherelements 42 bis der
Ansprechdruck der Durchflußregeleinrichtung 60 erreicht
ist, die dann wieder bis zum nächsten Öffnen des Zapf
ventils für einen stetigen Durchfluß durch den Durch
laufspeicher 38 zur Verhinderung einer Verkeimung sorgt.
Claims (11)
1. Wasseraufbereitungsanlage mit einer Zuleitung, mit einer
sich an die Zuleitung anschließenden Filtereinheit und
mit einem der Filtereinheit nachgeordneten sowie durch
diese befüllbaren Wasserspeicher, von welchem eine Ent
nahmeleitung zu einem Zapfventil führt, dadurch
gekennzeichnet, daß der Wasserspeicher
als Durchlaufspeicher (38) mit einem sich zwischen einer
Einströmöffnung (44) und einer Ausströmöffnung (48)
erstreckenden Speichervolumen (42) ausgebildet ist
und daß von der Entnahmeleitung (56) eine zu einem
Abwasseranschluß (34) führende Ablaufleitung (58) ab
zweigt.
2. Wasseraufbereitungsanlage nach Anspruch 1, dadurch ge
kennzeichnet, daß die Ablaufleitung (56) mit einer Durch
flußregeleinrichtung (60) versehen ist.
3. Wasseraufbereitungsanlage nach Anspruch 2, dadurch ge
kennzeichnet, daß die Durchflußregeleinrichtung (60)
gesteuert ist.
4. Wasseraufbereitungsanlage nach Anspruch 3, dadurch ge
kennzeichnet, daß die Durchflußregeleinrichtung (60) in
Abhängigkeit von einem Füllstand des Wasserspeichers
(38) gesteuert ist.
5. Wasseraufbereitungsanlage nach Anspruch 3 oder 4,
dadurch gekennzeichnet, daß die Durchflußregeleinrich
tung (60) druckgesteuert ist.
6. Wasseraufbereitungsanlage nach Anspruch 5, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Durchflußregeleinrichtung (60) so aus
gebildet ist, daß sie bei Maximaldruck des Durchlauf
speichers (38) öffnet.
7. Wasseraufbereitungsanlage nach einem der voranstehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Ablaufleitung
(58) nahe beim Zapfventil (12) von der Entnahmeleitung
(56) abzweigt.
8. Wasseraufbereitungsanlage nach einem der voranstehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchlauf
speicher (38) als sich druckbeaufschlagt entleerender
Speicher ausgebildet ist.
9. Wasseraufbereitungsanlage nach Anspruch 8, dadurch ge
kennzeichnet, daß der Durchlaufspeicher (38) ein volumen
veränderliches durchströmbares Speicherelement (42) auf
weist.
10. Wasseraufbereitungsanlage nach Anspruch 9, dadurch ge
kennzeichnet, daß das Speicherelement (42) im entleerten
Zustand druckbeaufschlagt ist.
11. Wasseraufbereitungsanlage nach Anspruch 9 oder 10, da
durch gekennzeichnet, daß das Speicherelement (42) in
einem Druckkessel (40) angeordnet ist.
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Publications (1)
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Country | Link |
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DE (1) | DE3738231A1 (de) |
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