DE4341898A1 - Measurement of domestic water pressure using sensors either side of filter assembly - Google Patents
Measurement of domestic water pressure using sensors either side of filter assemblyInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Hauswasseranlage der im Oberbegriff des Anspruchs 1 beschriebenen Art.The invention relates to a domestic water system in the preamble of claim 1 described Art.
Hauswasseranlagen der hier zur Rede stehenden Art sind seit langem bekannt und stehen in unzähligen Ein- und Mehrfamilienhäusern so wie öffentlichen Bauten und dergleichen im Einsatz.Domestic water systems of the type in question have been around for a long time known and are so in countless single and multi-family houses such as public buildings and the like in use.
Solche Hauswasseranlagen, insbesondere jedoch die Filtereinrich tungen, unterliegen durch im zufließenden Wasser vorhandene Ver unreinigungen einer gewissen Verschmutzung und müssen daher von Zeit zu Zeit gereinigt werden.Such domestic water systems, but especially the filter device conditions, are subject to conditions in the inflowing water impurities of a certain pollution and must therefore be cleaned Cleaned from time to time.
Um die Filtereinrichtung zu reinigen, ist beispielsweise aus der CH-PS 675 546 eine Filtereinrichtung mit manuell von außen betä tigbarer Reinigungsvorrichtung bekannt. Diese Filtereinrichtung weist ein in einer Filterglocke angeordnetes, hohlzylindrisches Filtersieb auf, das von außen nach innen durchströmt wird. Zur Reinigung dieses Filtersiebs ist an der Innenseite der Filter glocke ein Satz Bürsten angeordnet, deren radiale Borsten bis an die Außenseite des Filtersiebs heranreichen. Das Filtersieb ist zudem axial verschiebbar und zur Reinigung von Filterrückständen an den Bürsten vorbeidrehbar. Am Boden der Filterglocke ist ein Spülventil angeordnet, das beim axialen Verschieben des Filter siebes geöffnet wird und dem Wegspülen der Filterrückstände dient.In order to clean the filter device, for example, from the CH-PS 675 546 a filter device with manually operated from the outside tigbaren cleaning device known. This filter device has a hollow cylindrical arranged in a filter bell Filter screen that is flowed through from the outside in. For Cleaning this filter screen is on the inside of the filter bell arranged a set of brushes, the radial bristles up to reach the outside of the filter screen. The filter screen is also axially movable and for cleaning filter residues rotatable past the brushes. At the bottom of the filter bell is a Flush valve arranged when the filter is moved axially sieves is opened and is used to wash away the filter residue.
Nachteilig bei dieser Filtereinrichtung ist, daß eine Reinigung des Filtersiebes nur dann erfolgt, wenn die mechanische Reini gungsvorrichtung der Filtereinrichtung auch wirklich von einer Person manuell betätigt wird. Die Erfahrung zeigt jedoch, daß solche Filtereinrichtungen, wenn überhaupt, nur sehr sporadisch gereinigt werden, und daß dadurch solche Filtereinrichtungen, trotz der vorhandenen Reinigungsmöglichkeit, oft sehr stark ver schmutzt sind. Da die Filtereinrichtungen zudem häufig an schwer zugänglichen Stellen plaziert sind, wird eine Reinigung derselben zusätzlich erschwert.The disadvantage of this filter device is that cleaning of the filter sieve only takes place if the mechanical cleaning device of the filter device really from one Person is operated manually. Experience shows, however, that such filter devices, if at all, only very sporadically are cleaned, and in that way such filter devices, despite the existing cleaning option, often very strong are dirty. Since the filter devices are also often difficult accessible places will be cleaned additionally difficult.
Der Verschmutzungsgrad einer solchen Filtereinrichtung hängt dabei weitgehend von der Wasserqualität sowie dem Wasserverbrauch ab. Währenddem die Wasserqualität im allgemeinen konstant ist, kann der Wasserverbrauch, bezogen auf einen Zeitraum von einigen Wochen oder Monaten, beispielsweise saisonal bedingt, sehr stark schwan ken. Das heißt mit anderen Worten, daß der Verschmutzungsgrad der Hauswasseranlage über einen bestimmten Zeitraum nicht konstant ist, sondern große Unterschiede aufweisen kann.The degree of contamination of such a filter device depends on it largely depends on the water quality and water consumption. While the water quality is generally constant, can water consumption over a period of a few weeks or months, for example seasonal, very strong swan ken. In other words, the degree of pollution the domestic water system is not constant over a certain period of time is, but can have great differences.
Somit dürfte eine periodische Reinigung, die zeitabhängig durchge führt wird, nicht das Optimum darstellen, zumal das Reinigungsin tervall, um auf der sicheren Seite zu sein, auf den schlechtest möglichen Fall ausgelegt sein muß. Das heißt, daß eine periodi sche Reinigung der Filtereinrichtung im allgemeinen in zu kurzen Abständen ausgeführt werden würde bzw. müßte.Thus, a periodic cleaning, which depends on the time will not represent the optimum, especially since the cleaning tervall, to be on the safe side, the worst possible case must be designed. That means that a periodi cal cleaning of the filter device generally in too short Intervals would or should be carried out.
Da bei jedem Reinigungsvorgang eine relativ große Wassermenge un genutzt verbraucht wird, bringt eine periodische Reinigung der Filtereinrichtung in kurzen Intervallen den Nachteil mit sich, daß dabei unnötig viel Wasser verbraucht wird. Bei einer großen Hauswasseranlage in einem Mehrfamilienhaus können für einen Reini gungsvorgang der Filtereinrichtung durchaus mehrere hundert Liter Wasser verbraucht werden. Da jedoch Wasser, je länger je mehr, zum kostbaren Gut wird, muß dies unter allen Umständen vermieden wer den.Since with each cleaning process a relatively large amount of water used, brings a periodic cleaning of the Filter device at short intervals with the disadvantage that an unnecessarily large amount of water is used. With a big one House water system in an apartment building can for a Reini process of filtering several hundred liters Water are consumed. However, since water, the longer the more, for precious good, this must be avoided under all circumstances the.
Aus der WO 87/07850 ist ein Apparat zum Reinigen von Flüssigkeits filtern bekannt. Dieser Apparat weist eine mechanische, von einem Elektromotor drehbare Filtertrommel auf. Am Auslaß des Apparats ist eine mechanische, federbelastete Sensoreinrichtung zum Erfas sen des absoluten Flüssigkeitsdrucks, zum Schließen der Ausgangs leitung und zum Umschalten der Einlaßleitung angeordnet. Sobald am Ausgang des Filters ein bestimmter Flüssigkeitsdruck unter schritten wird, schaltet die Sensoreinrichtung um, wodurch ein Reinigungsvorgang der Filtertrommel ausgelöst wird, indem der Elektromotor betätigt und die Filtertrommel an Reinigungsbürsten vorbeigedreht wird. Gleichzeitig wird über eine zweite Sensorein richtung die Hauptwasserleitung von der Einlaßleitung des Filters abgetrennt, und diese Einlaßleitung mit einer Abwasserleitung verbunden, über welche die während des Reinigungsvorgangs entfern ten Schmutzteile entfernt werden können. Nachteilig bei diesem Ap parat zum Reinigen von Flüssigkeitsfiltern ist, daß der Aufbau sehr komplex ist, daß viele, schmutzempfindliche Verschleißteile vorhanden sind, und daß während der Reinigung keine gefilterte Flüssigkeit am Ausgang zur Verfügung steht. Ein weiterer Nachteil ist zudem, daß nur der Ausgangsdruck als relevante Bestimmungs größe zum Auslösen eines Reinigungsvorgangs herangezogen wird. Das bedeutet, daß bei hohem Eingangsdruck und verschmutztem Fil ter keine Reinigung des Filters durchgeführt wird, währenddem bei tiefem Eingangsdruck und sauberem Filter ein Reinigungsvorgang ausgelöst werden kann.WO 87/07850 describes an apparatus for cleaning liquids filter known. This apparatus has a mechanical one Electric motor rotating filter drum. At the outlet of the device is a mechanical, spring-loaded sensor device for detection absolute liquid pressure, to close the outlet line and arranged to switch the inlet line. As soon as a certain fluid pressure below at the outlet of the filter is stepped, the sensor device switches, whereby a Cleaning process of the filter drum is triggered by the Electric motor operated and the filter drum on cleaning brushes is turned over. At the same time there is a second sensor the main water pipe from the inlet pipe of the filter separated, and this inlet pipe with a sewage pipe connected via which they remove during the cleaning process dirt can be removed. A disadvantage of this Ap ready for cleaning liquid filters is that the structure is very complex that many, dirt-sensitive wear parts are present and that no filtered during cleaning Liquid is available at the exit. Another disadvantage is also that only the outlet pressure as a relevant determination size is used to trigger a cleaning process. This means that with high inlet pressure and dirty fil no cleaning of the filter is carried out, while at low inlet pressure and clean filter a cleaning process can be triggered.
Ein weiteres Problem, das sich in gattungsgemäßen Hauswasseranla gen stellt, ist die Tatsache, daß durch die bekannten Druckredu zierventile, welche über ein federbelastetes Schließorgan verfü gen, der Druck nur in einem relativ groben Rahmen reduziert bzw. reguliert wird, da die Druckreduzierventile einerseits eine rela tiv große Hysterese aufweisen und andererseits deren Kennwerte durch Verschmutzung und Alterung verschoben werden. Da der Ein gangsdruck der Hauswasseranlagen in verschiedenen Gegenden jedoch Schwankungen unterliegt, wäre eine genaues Einhalten des Druckes am Ausgang der Hauswasseranlage wünschenswert. Ein weiterer Nach teil der bekannten Druckreduzierventile ist, daß diese nicht schnell und einfach auf verschiedene Ausgangsdrücke eingestellt werden können, und daß dadurch Geräte, die für einen niedrigen Nenndruck ausgelegt sind, nicht direkt an die Hauswasseranlage bzw. eine davon abgehende Leitung angeschlossen oder wahlweise be trieben werden können.Another problem that occurs in generic domestic water systems gen is the fact that through the known pressure reduction ornamental valves, which have a spring-loaded closing element conditions, the pressure is reduced only in a relatively rough framework or is regulated because the pressure reducing valves on the one hand a rela tively large hysteresis and on the other hand their characteristic values due to pollution and aging. Since the one however, the pressure in domestic water systems in various areas Fluctuations would be an exact adherence to the pressure desirable at the exit of the domestic water system. Another after part of the known pressure reducing valves is that they are not quickly and easily set to different outlet pressures can be, and that thereby equipment that is for a low Nominal pressure are designed, not directly to the domestic water system or an outgoing line connected or alternatively be can be driven.
Es ist daher die Aufgabe der Erfindung, eine Hauswasseranlage der im Oberbegriff des Anspruchs 1 genannten Art derart zu verbessern, daß diese eine höhere Betriebssicherheit aufweist, einen vollau tomatischen Betrieb ermöglicht und mit möglichst geringen Unter haltskosten aufwartet.It is therefore the object of the invention to provide a domestic water system to improve in the preamble of claim 1 mentioned type in such a way that this has a higher operational reliability, a vollau enables automatic operation and with the lowest possible sub maintenance costs come up.
Diese Aufgabe wird durch die im Kennzeichen des Anspruchs 1 aufge führten Merkmale gelöst.This object is achieved by the characterizing part of claim 1 led characteristics solved.
Eine nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 ausgebildete Hauswasser anlage mit zumindest zwei an ausgewählten Stellen angeordneten Drucksensoren, ermöglicht erstmals, daß eine qualitative Aussage über den Zustand der Hauswasseranlage, beispielsweise über deren Verschmutzungsgrad, gemacht werden kann. Aufgrund dieser Mes sung(en) kann beispielsweise der optimale Zeitpunkt für eine Rei nigung der Filtereinrichtung ermittelt und ein Reinigungsvorgang ausgelöst werden.A trained according to the preamble of claim 1 domestic water System with at least two arranged at selected locations Pressure sensors, for the first time, enables a qualitative statement about the condition of the domestic water system, for example about its Degree of pollution, can be made. Because of this measurement solution (s) can, for example, be the optimal time for a trip determined the filter device and a cleaning process to be triggered.
Eine bevorzugte Ausführungsform der Hauswasseranlage sieht ein Druckregulierventil mit einem über einen Elektromotor verstellba ren Schließorgan vor, welches über die Steuereinheit betätigbar ist. Mit einem solchermaßen ausgebildeten, über die Steuereinheit betätigbaren Druckregulierventil kann der Druck am Auslaß des Druckregulierventils wesentlich genauer als bisher eingestellt bzw. eingehalten werden. Zudem ermöglicht eine solche Ausgestal tung erstmals, daß der Ausgangsdruck schnell und einfach verän dert werden kann.A preferred embodiment of the domestic water system is a Pressure regulating valve with an adjustable by an electric motor Ren locking member, which can be operated via the control unit is. With such a trained, via the control unit Actuatable pressure regulating valve, the pressure at the outlet of the Pressure regulating valve set much more precisely than before respected. Such a configuration also enables for the first time that the outlet pressure changes quickly and easily can be changed.
Eine bevorzugte Weiterbildung der Hauswasseranlage sieht zudem vor, den eingesetzten Haupthahn derart zu verbessern, daß dieser, beispielsweise bei einem Leitungsbruch, über die Steuereinheit elektrisch betätigt werden kann, so daß die Wasserzufuhr unter brochen wird.A preferred further development of the domestic water system also provides propose to improve the main tap in such a way that for example, in the event of a line break, via the control unit can be operated electrically, so that the water supply under will break.
Nachfolgend soll ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand von Zeichnungen näher erläutert werden. In den Zeichnungen zeigen:An exemplary embodiment of the invention will be described below with reference to Drawings are explained in more detail. The drawings show:
Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Hauswasseranlage; und Figure 1 is a schematic representation of a domestic water system. and
Fig. 2 eine Filtereinrichtung mit elektromotorisch betätigbarer Reinigungsvorrichtung. Fig. 2 shows a filter device with an electric motor-operated cleaning device.
Anhand der Fig. 1 soll der prinzipielle Aufbau und die Wirkungs weise der erfindungsgemäßen Hauswasserstation erläutert werden. Auf der Einlaßseite ist am Eingang der Hauswasserstation ein Haupthahn 1 angeordnet. Danach folgt in Strömungsrichtung eine Filtereinrichtung 2 und anschließend eine Druckreguliereinrich tung 3. Zwischen dem Haupthahn 1 und der Filtereinrichtung 2 ist ein erster Drucksensor 6 angeordnet, währenddem zwischen der Fil tereinrichtung 2 und der Druckreguliereinrichtung 3 ein zweiter Drucksensor 7 angeordnet ist. Ein dritter Drucksensor 8 ist hinter der Druckreguliereinrichtung 3 angeordnet.With reference to FIG. 1, the basic structure and the effect will be the Domestic Water invention are explained. On the inlet side, a main tap 1 is arranged at the entrance to the domestic water station. This is followed by a filter device 2 in the direction of flow and then a pressure regulating device 3 . A first pressure sensor 6 is arranged between the main tap 1 and the filter device 2 , while a second pressure sensor 7 is arranged between the filter device 2 and the pressure regulating device 3 . A third pressure sensor 8 is arranged behind the pressure regulating device 3 .
Der Haupthahn 1 weist ein Verschlußorgan 11 auf, welches mit ei nem Elektromagneten 12 gekoppelt und durch diesen betätigbar ist. Die Filtereinrichtung 2 weist eine Reinigungsvorrichtung mit Bür sten 21 auf, welche über einen Elektromotor 22 betätigbar ist, so daß das eigentliche Filter 23 mechanisch von Filterrückständen befreit werden kann. Am Boden der Filtereinrichtung 2 ist ein Spülventil 24 angeordnet, über welches die Filterrückstände abge lassen werden können. Dieses Ventil 24 ist ebenfalls mit dem Elek tromotor 22 gekoppelt und öffnet beim Reinigungsvorgang des Fil ters 23. Die Druckreguliereinrichtung 3 weist ein federbelastetes Schließorgan auf, das direkt oder über eine Feder 31 mit einem Elektromotor 32 gekoppelt ist. Durch diesen Elektromotor 32 ist somit das Schließorgan verstellbar, bzw. dessen Vorspannkraft veränderbar. Das Schließorgan kann zudem auch zum Verschließen der Zuleitung verwendet werden, indem dieses komplett geschlossen wird. Das Prinzip von Druckreguliereinheiten ist als solches bekannt, weshalb auf weitergehende Erläuterungen verzichtet werden kann.The main tap 1 has a closure member 11 which is coupled to an electromagnet 12 and can be actuated by the latter. The filter device 2 has a cleaning device with Bür most 21 , which can be actuated by an electric motor 22 , so that the actual filter 23 can be mechanically freed of filter residues. At the bottom of the filter device 2 , a flush valve 24 is arranged, through which the filter residues can be abge. This valve 24 is also coupled to the electric motor 22 and opens during the cleaning process of the filter 23 . The pressure regulating device 3 has a spring-loaded closing element which is coupled to an electric motor 32 directly or via a spring 31 . By means of this electric motor 32 , the closing element can thus be adjusted or its pretensioning force can be changed. The closing element can also be used to close the supply line by completely closing it. The principle of pressure regulating units is known as such, which is why further explanations can be dispensed with.
Zur Auswertung der Drucksensorsignale sowie zur Ansteuerung des Elektromagneten 12 und der beiden Elektromotoren 22, 32 ist eine generell mit 4 bezeichnete Steuereinheit vorgesehen. Als Drucksen soren 6, 7, 8 werden vorzugsweise piezoelektrische, piezoresisti ve, induktive oder kapazitive Drucksensoren, oder Drucksensoren auf Dehnungsmeßstreifen-Basis, eingesetzt. Passive Aufnehmer kön nen von der Steuereinheit 4 mit Energie versorgt werden.A control unit, generally designated 4, is provided for evaluating the pressure sensor signals and for controlling the electromagnet 12 and the two electric motors 22 , 32 . As pressure sensors 6 , 7 , 8 preferably piezoelectric, piezoresisti ve, inductive or capacitive pressure sensors, or pressure sensors based on strain gauges, are used. Passive transducers can be supplied with energy by the control unit 4 .
Die Funktionsweise der hier dargestellten Hauswasseranlage stellt sich wie folgt dar: Mit jedem der Drucksensoren 6, 7 und 8 kann der absolute Druck gemessen werden. Die Steuereinheit 4, an welche die Drucksensoren angeschlossen sind, ist derart ausgebildet, daß sowohl der von jedem einzelnen Drucksensor erfaßte Absolutdruck wie auch Differenzdrücke ermittelt werden können. Durch einen Ver gleich der Signale der vor und hinter der Filtereinrichtung 2 an geordneten Drucksensoren 6 und 7 kann der Druckabfall in der Fil tereinrichtung 2 ermittelt werden, währenddem anhand der vor und hinter dem Druckreduzierventil 3 angeordneten Drucksensoren 7 und 8 der Druckabfall im Druckreduzierventil 3 ermittelt werden kann.The mode of operation of the domestic water system shown here is as follows: The absolute pressure can be measured with each of the pressure sensors 6 , 7 and 8 . The control unit 4 , to which the pressure sensors are connected, is designed such that both the absolute pressure detected by each individual pressure sensor and differential pressures can be determined. The pressure drop of the upstream and downstream of the filter device 2 to parent pressure sensors 6 and 7 by a Ver equal to the signals tereinrichtung 2 are determined in the Fil, the pressure drop Meantime based on the arranged upstream and downstream of the pressure reducing valve 3 pressure sensors 7 and 8 in the pressure reducing valve 3 is determined can be.
Der Druckabfall in der Filtereinrichtung 2 ist ein Maß für den Verschmutzungsgrad des Filters 23. Das heißt mit anderen Worten, daß bei einem bestimmten Durchfluß durch die Filtereinrichtung 3, anhand der Differenz zwischen den von den beiden Sensoren 6 und 7 erfaßten Drücke die Verschmutzung des Filters 23 ermittelt und dadurch der optimale Zeitpunkt für eine Reinigung der Filterein richtung 2 bestimmt werden kann. Dies kann beispielsweise dadurch geschehen, daß die Steuereinheit 4 einen Grenzwertschalter bein haltet, welcher bei Erreichen eines vorbestimmten Differenzdrucks den Elektromotor 22 der Filtereinrichtung 2 betätigt und das Spül ventil öffnet, wodurch die Filtereinrichtung 2 gereinigt wird und die Filterrückstände über das Ventil 24 weggespült werden. The pressure drop in the filter device 2 is a measure of the degree of contamination of the filter 23 . In other words, that at a certain flow through the filter device 3 , based on the difference between the pressures detected by the two sensors 6 and 7, the contamination of the filter 23 is determined and thereby the optimal time for cleaning the filter device 2 is determined can. This can be done, for example, in that the control unit 4 holds a limit switch, which actuates the electric motor 22 of the filter device 2 when a predetermined differential pressure is reached and opens the flushing valve, whereby the filter device 2 is cleaned and the filter residues are flushed away via the valve 24 .
Dadurch wird erstmals ermöglicht, daß die Filtereinrichtung 2 auch wirklich nur dann gereinigt wird, wenn diese einen bestimmten Verschmutzungsgrad aufweist. Außerdem wird auf diese Weise ver hindert, daß das Filter 23 in zu kurzen Intervallen gereinigt wird, was mit unnötigem Wasserverbrauch verbunden ist, oder daß dieses zu wenig gereinigt wird, was einen zu großen Druckabfall im Leitungsnetz und die Gefahr der Zerstörung der Filtereinrich tung 2 mit sich bringen würde.This makes it possible for the first time that the filter device 2 is only really cleaned if it has a certain degree of contamination. In addition, it is prevented in this way that the filter 23 is cleaned at too short intervals, which is associated with unnecessary water consumption, or that this is cleaned too little, which leads to an excessive pressure drop in the line network and the risk of destruction of the filter device 2 would bring with it.
Auch durch die vor und hinter der Druckreguliereinrichtung 3 ange ordneten Drucksensoren 7, 8 ergeben sich neue Möglichkeiten bezüg lich der Regelung und Steuerung der Druckreguliereinrichtung 3. So kann auf diese Weise der Ausgangsdruck erfaßt und die Druckregu liereinrichtung 3 über die Steuereinheit 4 und den Elektromotor 32 geregelt werden. Im weiteren ist es auch möglich, mehrere Druckre guliereinrichtungen 3 einzusetzen, deren Ausgangsdruck absolut einstellbar ist und beispielsweise nachgeschlagenen Geräten ange paßt werden kann, die keine hohen Drücke auszuhalten vermögen. Eine solche Anordnung ist beispielsweise für einzelne abgehende Leitungen denkbar. Die Regelung des Ausgangsdrucks einer solchen Druckreguliereinrichtung könnte beispielsweise dadurch geschehen, daß beim Einschalten eines bestimmten Gerätes ein Impuls an die Steuereinheit 4 geschickt wird, und diese dann in der gewünschte Druckreguliereinrichtung 3 den Druck soweit reduziert bzw. allen falls erhöht, bis dieser dem nachgeschalteten Geräte angepaßt ist. Also be calculated by the attached before and after the pressure regulator 3 arranged pressure sensors 7, 8 new possibilities bezüg Lich the regulation and control of the pressure regulator. 3 In this way, the output pressure can be detected and the pressure regulating device 3 can be controlled via the control unit 4 and the electric motor 32 . Furthermore, it is also possible to use a plurality of pressure regulating devices 3 , the outlet pressure of which can be adjusted absolutely and, for example, looked up devices which can not withstand high pressures. Such an arrangement is conceivable, for example, for individual outgoing lines. The regulation of the output pressure of such a pressure regulating device could, for example, take place in that a pulse is sent to the control unit 4 when a certain device is switched on, and this then reduces the pressure in the desired pressure regulating device 3 or increases it if necessary until the device connected downstream is adjusted.
In dem Erfassen des Wasserdruckes in den Leitungen liegen noch weitere Möglichkeiten. So ist es durchaus möglich, durch eine in telligente Logik, welche vorzugsweise in der Steuereinheit 4 inte griert ist, einen allfälligen Leitungsbruch zu erfassen. Als Indi zien für einen Leitungsbruch bzw. ein Leck dienen beispielsweise ein ungewöhnlich steil ansteigender Wasserverbrauch, ein konstant außergewöhnlich hoher Wasserverbrauch oder auch ein über einen ungewöhnlich langen Zeitraum konstanter Wasserverbrauch.There are further possibilities for detecting the water pressure in the pipes. It is therefore entirely possible to detect a possible line break by means of intelligent logic, which is preferably integrated in the control unit 4 . For example, an unusually steep increase in water consumption, a constantly exceptionally high water consumption or even constant water consumption over an unusually long period serve as indicators of a line break or leak.
Außerdem ist es auch denkbar, zusätzlich zu den angeordneten Drucksensoren auch noch Sensoren, welche die Durchflußmenge mes sen, anzuordnen. Mit solchen Sensoren könnte auf einfachere Weise ermittelt werden, ob zwischen den angeordneten Sensoren ein Leck in der Leitung besteht. Beispielsweise könnte durch eine Anordnung eines Sensors vor und eines Sensors hinter der Filtereinrichtung ermittelt werden, ob allenfalls die Filtereinrichtung selber un dicht ist.It is also conceivable, in addition to those arranged Pressure sensors also sensors that measure the flow rate to arrange. Using such sensors could be done in a simpler way be determined whether there is a leak between the sensors arranged is in the line. For example, through an arrangement a sensor in front and a sensor behind the filter device can be determined whether at best the filter device itself un is tight.
Die Anordnung der Druckreguliereinrichtung 3 hinter der Filterein richtung 2, wie im vorgängigen Ausführungsbeispiel aufgezeigt, hat den Vorteil, daß die Druckreguliereinrichtung 3 mit gereinigtem Wasser beaufschlagt wird. Diese Anordnung ist jedoch nicht zwin gend. So können die beiden Geräte 2, 3 bezüglich ihrer Anordnung ausgetauscht werden. Die Anordnung der beiden Geräte 2, 3 kann beispielsweise davon abhängen, ob die Filtereinrichtung 2 für den hohen, in der Zuleitung herrschenden Eingangsdruck ausgelegt ist. Im Falle einer Anordnung der Druckreguliereinrichtung 2 vor der Filtereinrichtung 3, kann allenfalls auf den vordersten Drucksen sor 6 verzichtet werden, da mit den beiden vorhandenen Drucksenso ren 7, 8, sowohl der Druckabfall in der Filtereinrichtung 2 als auch der Absolutdruck am Ausgang der Druckreguliereinrichtung 2 gemessen bzw. ermittelt werden kann.The arrangement of the pressure regulator 3 behind the Filterein device 2 , as shown in the previous embodiment, has the advantage that the pressure regulator 3 is acted upon with purified water. However, this arrangement is not mandatory. The two devices 2 , 3 can thus be exchanged in terms of their arrangement. The arrangement of the two devices 2 , 3 can depend, for example, on whether the filter device 2 is designed for the high inlet pressure prevailing in the feed line. In the case of an arrangement of the pressure regulating device 2 upstream of the filter device 3 , the foremost pressure sensor 6 can at best be dispensed with, since with the two pressure sensors 7 , 8 present , both the pressure drop in the filter device 2 and the absolute pressure at the outlet of the pressure regulating device 2 can be measured or determined.
Fig. 2 zeigt ein mögliches Ausführungsbeispiel der Filtereinrich tung 2. Diese weist eine vertikalaxige Siebtrommel 125 auf, die drehbar und axial bewegbar in einer Filterglocke 126 angeordnet und am Anschlußgehäuse 127 der Hauswasseranlage in bekannter, nicht näher dargestellter Weise befestigt ist. Die Siebtrommel 125 besteht aus einem hohlzylindrischen, von außen nach innen radial durchströmten Filtersieb 23, das an seinem oberen Ende von einer Führungshülse 130 und an seinem unteren Ende von einem Flansch 131 getragen wird. In die dem zentralen Filterausgang zugeordnete Öff nung des Anschlußgehäuses 127 ist eine obere Lagerhülse 132 zur Aufnahme der Führungshülse 130 eingesetzt. Am unteren Ende der Siebtrommel 125 befindet sich eine Stellspindel 128, die in koa xialer Anordnung zur Siebtrommel 125 mit dem Flansch derselben verbunden und in einer am Boden der Filterglocke 126 vorgesehenen unteren Lagerhülse drehbar und axial bewegbar gelagert ist. Die Drehbewegung und die Axialbewegung der Siebtrommel 125 sind durch eine Gewindeverbindung zwischen der Stellspindel 128 und der unte ren Lagerhülse koordiniert. Fig. 2 shows a possible embodiment of the Filtereinrich device 2nd This has a vertically axial sieve drum 125 which is rotatably and axially movable in a filter bell 126 and is attached to the connection housing 127 of the domestic water system in a known manner, not shown. The sieve drum 125 consists of a hollow cylindrical filter sieve 23 , through which a radial flow flows from the outside inwards, which is carried at its upper end by a guide sleeve 130 and at its lower end by a flange 131 . In the assigned to the central filter outlet opening of the connection housing 127 , an upper bearing sleeve 132 is used to receive the guide sleeve 130 . At the lower end of the sieve drum 125 there is an adjusting spindle 128 which is connected in a coaxial arrangement to the sieve drum 125 with the flange thereof and is rotatably and axially movably mounted in a lower bearing sleeve 126 provided on the bottom of the filter bell 126 . The rotary movement and the axial movement of the screen drum 125 are coordinated by a threaded connection between the adjusting spindle 128 and the lower bearing sleeve.
Die Siebtrommel 125 kann, wie bereits vorgängig erwähnt, mittels des Elektromotors 22 gereinigt werden. Dazu ist die Stellspindel 128 über ein in einem Getriebegehäuse 134 angeordnetes Getriebe 135 mit dem Elektromotor 22 gekoppelt. Der Elektromotor 22 ist am Getriebegehäuse 134 befestigt, währenddem letzteres über einen Flansch 137 an der Filterglocke 126 fixiert ist. Die Stellspindel 128 ist in ihrem unteren Bereich mit einem rechteckigen Quer schnitt versehen. In diesem Bereich ist ein mit einem Innenvier kant versehenes Zahnrad 136 auf die Gewindespindel 128 aufgescho ben, wobei der Innenvierkant des Zahnrads 136 etwas größer als der Außenvierkant der Stellspindel 128 ist, so daß eine Relativ verschiebung der Stellspindel 128 gegenüber dem Zahnrad 136 mög lich ist. Das Zahnrad 136 seinerseits ist über das Getriebe 135 mit dem Elektromotor 22 gekoppelt. Sowohl der Elektromotor 22 wie auch das Getriebe 135 sind bekannt, weshalb an dieser Stelle nicht detailliert darauf eingegangen werden muß. Am unteren Ende des Flansches 137 ist zudem ein Schlauchstutzen 129 drehfest ange bracht, über welchen beim Reinigungsvorgang anfallendes Schmutz wasser abgelassen werden kann, was anschließend noch näher erläu tert wird.As previously mentioned, the screening drum 125 can be cleaned by means of the electric motor 22 . For this purpose, the adjusting spindle 128 is coupled to the electric motor 22 via a gear 135 arranged in a gear housing 134 . The electric motor 22 is fastened to the transmission housing 134 , while the latter is fixed to the filter bell 126 via a flange 137 . The adjusting spindle 128 is provided with a rectangular cross section in its lower region. In this area, a gear 136 provided with an inner square is pushed onto the threaded spindle 128 , the inner square of the gear 136 being somewhat larger than the outer square of the adjusting spindle 128 , so that a relative displacement of the adjusting spindle 128 with respect to the gear 136 is possible . The gear 136 in turn is coupled to the electric motor 22 via the gear 135 . Both the electric motor 22 and the transmission 135 are known, which is why there is no need to go into them in detail here. At the lower end of the flange 137 , a hose connector 129 is also rotatably attached, through which water accumulating during the cleaning process can be drained, which will be explained in more detail below.
Die Stellspindel 128 und die ihr zugeordnete untere Lagerhülse bilden zusammen das Spülventil 24. Die Stellspindel 128 weist ei nen axialen, nach unten offenen Spülkanal 133 auf, der im Schlauchstutzen 129 in Form einer Bohrung fortgeführt ist und auf seiner Oberseite mit einer quer angeordneten Durchlaßöffnung 139 verbunden ist. Die untere Öffnung des Spülkanals ist für den An schluß einer Spülwasserableitung eingerichtet. The adjusting spindle 128 and the lower bearing sleeve assigned to it together form the flushing valve 24 . The adjusting spindle 128 has an axial, downwardly open flushing channel 133 , which is continued in the hose connector 129 in the form of a bore and is connected on its upper side to a transversely arranged passage opening 139 . The lower opening of the rinsing channel is set up for the connection to a rinse water drain.
In der normalen, nicht dargestellten Stellung, d. h. in der Stel lung "Filtern", ist die Siebtrommel 125 über die Stellspindel 128 nach unten in ihre Endlage gedreht. In dieser Stellung wird die Durchlaßöffnung 139 von der Lagerhülse 132 abgedeckt, d. h. das Spülventil 24 ist geschlossen, so daß das in den Außenraum 140 der Siebtrommel 125 einfließende Wasser gesamthaft durch das Fil tersieb 23 strömt. Bei angehobener Siebtrommel 125 gemäß Fig. 2 verbindet die nun freigelegte Durchlaßöffnung des Ventils 24 den Außenraum 140 der Siebtrommel 125 mit dem Spülkanal 133. Dadurch fließt ein Teil des zugeführten Wassers durch den Spülkanal 133 ab, während zugleich der übrige Teil des zuströmenden Wassers wei terhin durch das Filtersieb 123 dem Verbraucher als Brauchwasser zugeführt wird. Durch die koordinierte Dreh- und Axialbewegung der Siebtrommel 125 erfolgt die Öffnung und Schließung des Spülven tils 24 allmählich und stoßfrei.In the normal position, not shown, ie in the "filtering" position, the sieve drum 125 is rotated downward into its end position via the adjusting spindle 128 . In this position, the passage opening 139 is covered by the bearing sleeve 132 , ie the flushing valve 24 is closed, so that the water flowing into the outer space 140 of the sieve drum 125 flows through the filter sieve 23 as a whole. With raised perforated drum 125 of FIG. 2 which is now exposed through opening connecting the valve 24 to the exterior space 140 of the perforated drum 125 with the flushing channel 133rd As a result, part of the water supplied flows through the flushing channel 133 , while at the same time the remaining part of the inflowing water continues to be supplied to the consumer as process water through the filter screen 123 . Due to the coordinated rotary and axial movement of the screen drum 125 , the opening and closing of the flushing valve 24 takes place gradually and smoothly.
An der Innenseite der Filterglocke 126 ist als Reinigungsvorrich tung ein Satz von beispielsweise fünf Bürsten 21 angebracht, deren radiale Borsten bis an die Außenseite des Filtersiebes 23 rei chen.On the inside of the filter bell 126 , a set of, for example, five brushes 21 is attached as cleaning device, the radial bristles of which extend to the outside of the filter screen 23 .
Zur Reinigung der Siebtrommel 125 wir diese mit Hilfe des Elektro motors 22 gedreht. Durch die Drehung der Stellspindel 128 wird die Siebtrommel 125 zugleich angehoben, wobei das mit dem Innenvier kant versehen Zahnrad 136 in seiner vertikalen Position verharrt. Durch die Drehung wird das Filtersieb 23 an den Bürsten 21 vorbei gedreht und durch deren Borsten von Filterrückständen befreit. To clean the sieve drum 125, it is rotated using the electric motor 22 . By the rotation of the adjusting spindle 128 , the sieve drum 125 is lifted at the same time, the gear 136 provided with the inner square remaining in its vertical position. As a result of the rotation, the filter screen 23 is rotated past the brushes 21 and freed of filter residues by their bristles.
Gleichzeitig öffnet sich das Spülventil 24, so daß das nun durch den Spülkanal 133 abfließende Wasser die vom Filtersieb 23 abge lösten Filterrückstände wegspült.At the same time, the flush valve 24 opens, so that the water now flowing through the flushing channel 133 flushes away the filter residues detached from the filter screen 23 .
Die Ansteuerung des Elektromotors 22 erfolgt bevorzugt über die vorgängig beschriebene Steuereinheit 4. Durch den Elektromotor wird die Stellspindel 128 gedreht, so daß die Siebtrommel 125 und das Filtersieb 23 gedreht und axial verschoben werden. Außerdem wird dadurch das Spülventil 24 geöffnet. Durch einen mechanischen Endschalter, welcher zugunsten einer übersichtlichen Darstellung nicht eingezeichnet ist, wird die Drehbewegung des Elektromotors 22 gestoppt. Anschließend wird der Elektromotor 22 für einen Mo ment in dieser Stellung belassen, so daß der eigentliche Spülvor gang vonstatten gehen kann. Danach wird die Drehrichtung des Elek tromotors 22 geändert und dieser wieder in Betrieb gesetzt bis das Spülventil 24 wieder geschlossen ist. Auch hier wird die Drehbewe gung wieder über einen nicht eingezeichneten mechanischen End schalter gestoppt. Nachdem der Elektromotor 22 die Stellspindel 128 in die untere Anschlagposition gedreht hat, wird die Stell spindel 128 vorzugsweise wieder ein wenig nach oben gedreht, bei spielsweise eine viertel Umdrehung, wodurch ein Festsetzen der Stellspindel 128 vermieden wird. Diese Reinigung wird, wie bereits vorgängig erwähnt, immer dann durchgeführt, wenn der Druckabfall in der Filtereinrichtung 2 ein bestimmtes Maß erreicht hat. The electric motor 22 is preferably controlled via the control unit 4 described above. The adjusting spindle 128 is rotated by the electric motor, so that the sieve drum 125 and the filter sieve 23 are rotated and axially displaced. In addition, the flush valve 24 is thereby opened. The rotary movement of the electric motor 22 is stopped by a mechanical limit switch, which is not shown in favor of a clear representation. Subsequently, the electric motor 22 is left in this position for a moment, so that the actual flushing operation can take place. Then the direction of rotation of the electric motor 22 is changed and this is put back into operation until the flush valve 24 is closed again. Here, too, the rotary movement is stopped again via a mechanical limit switch (not shown). After the electric motor 22 has rotated the adjusting spindle 128 into the lower stop position, the adjusting spindle 128 is preferably rotated a little upwards again, for example a quarter turn, thereby preventing the adjusting spindle 128 from becoming stuck. As already mentioned above, this cleaning is always carried out when the pressure drop in the filter device 2 has reached a certain level.
Anstelle von mechanischen Endschaltern können beispielsweise auch Drehgeber, Zeitschalter, Hallgeber oder dergleichen eingesetzt werden.Instead of mechanical limit switches, for example Encoders, timers, Hall sensors or the like used become.
Natürlich kann ein gattungsgemäßer Elektromotor 22 zusammen mit der Steuereinheit 4 auch an rückspülbaren Filtereinrichtungen an gekoppelt werden. Solche rückspülbaren Filtereinrichtungen weisen zusätzlich zu den vorgängig beschriebenen Ausbildungsmerkmalen ei ne Mechanik in Form eines internen, umschaltbaren Ventils auf. Durch diese Mechanik kann der Wasserfluß umgekehrt werden, so daß das Filtersieb, während des Reinigungsvorgangs desselben, von innen nach außen durchströmt wird. Diese Mechanik ist mit der Stellspindel gekoppelt und somit durch den Elektromotor betätig bar. Das heißt mit anderen Worten, daß durch das Öffnen des Spülventils und das Drehen des Filtersiebs gleichzeitig auch die Rückspül-Mechanik betätigt wird. Diese rückspülbaren Filterein richtungen weisen somit nebst einer mechanischen Reinigung gleich zeitig auch eine hydraulische Reinigung des Filtersiebs auf. Sol che rückspülbaren Filtereinrichtungen sind seit längerem bekannt, weshalb hier auf weitergehende Erläuterungen verzichtet werden kann.Of course, a generic electric motor 22 can also be coupled to the backwashable filter devices together with the control unit 4 . Such backflushable filter devices have, in addition to the training features described above, a mechanism in the form of an internal, switchable valve. This mechanism allows the water flow to be reversed so that the filter screen is flown through from the inside to the outside during the cleaning process. This mechanism is coupled to the adjusting spindle and can therefore be actuated by the electric motor. In other words, opening the flush valve and rotating the filter screen also actuates the backwash mechanism. These backwashable Filterein devices thus have a mechanical cleaning and a hydraulic cleaning of the filter screen at the same time. Such backwashable filter devices have been known for a long time, which is why further explanations can be omitted here.
Die vorgängig aufgezeigten Ausführungsformen sollen keinesfalls abschließend sein, sondern nur einige wenige Möglichkeiten einer erfindungsgemäß ausgebildeten Hauswasseranlage aufzeigen. The embodiments shown above are in no way intended be final, but just a few options one Show domestic water system designed according to the invention.
Zusammenfassend kann gesagt werden, daß durch die Anordnung von Drucksensoren an ausgewählten Stellen einer Hauswasseranlage und die Auswertung dieser Drucksignale, eine Hauswasseranlage wesent lich betriebssicherer und ökonomischer als bisher betrieben werden kann. Durch das Vorhandensein von zumindest zwei Drucksensoren können Absolut- sowie Differenzdrücke innerhalb der Hauswasseran lage ermittelt und ausgewertet werden. Dies ergibt völlig neue Möglichkeiten bezüglich der Steuerung und/oder Regelung von Appa raten wie beispielsweise einer Filtereinrichtung und einer Druck reguliereinrichtung. So kann die Hauswasseranlage vollautomatisch gesteuert werden und der Wasserverbrauch zum Reinigen der Filter einrichtung minimiert werden. Über solche Drucksensoren ist es zu dem möglich, unvorhersehbare Betriebszustände zu erfassen und die entsprechenden Maßnahmen einzuleiten. Beispielsweise kann ein Rohrleitungsbruch durch eine intelligente Steuereinheit erfaßt und der Haupthahn bzw. das Schließorgan der Druckreguliereinrich tung ferngesteuert geschlossen werden. Die Hauswasseranlage kann zudem noch mit Sensoren, die die Durchflußmenge messen, ergänzt werden.In summary it can be said that the arrangement of Pressure sensors at selected points in a domestic water system and the evaluation of these pressure signals, a domestic water system essential be operated more reliably and economically than before can. Due to the presence of at least two pressure sensors can absolute and differential pressures within the house water location determined and evaluated. This results in completely new ones Possibilities regarding the control and / or regulation of Appa advise such as a filter device and a pressure regulator. So the domestic water system can be fully automatic can be controlled and the water consumption for cleaning the filter facility can be minimized. Over such pressure sensors it is too possible to capture unpredictable operating conditions and the take appropriate measures. For example, a Pipe break detected by an intelligent control unit and the main tap or the closing member of the pressure regulating device device can be closed remotely. The domestic water system can also supplemented with sensors that measure the flow rate become.
Claims (12)
- - Die Filtereinrichtung (2) weist eine elektrisch betätigbare Reinigungsvorrichtung (21) zum Entfernen der Filterrückstände auf, wobei die Reinigungsvorrichtung (21) durch die Steuerein heit (4) in Abhängigkeit von den ermittelten Druckwerten betä tigbar ist;
- - Die Druckreguliereinrichtung (3) weist ein elektrisch ange triebenes Schließorgan zum Regulieren bzw. Einstellen des Druckes am Auslaß der Druckreguliereinrichtung (3) auf, wobei das Schließorgan durch die Steuereinheit in Abhängigkeit von den ermittelten Druckwerten betätigbar ist,
- - Im Bereich des Einlasses ist ein elektrisch betätigbarer Haupthahn (1) angeordnet, welcher durch die Steuereinheit (4) in Abhängigkeit von den ermittelten Druckwerten betätigbar ist.
- - The filter device (2) has an electrically operable cleaning device (21) on the filter for removing residues, wherein the cleaning device (21) is betae tigbar Steuerein by the unit (4) in dependence on the determined pressure values;
- - The pressure regulating device ( 3 ) has an electrically driven closing member for regulating or adjusting the pressure at the outlet of the pressure regulating device ( 3 ), the closing member being operable by the control unit as a function of the determined pressure values,
- - In the area of the inlet there is an electrically actuable main tap ( 1 ) which can be actuated by the control unit ( 4 ) depending on the pressure values determined.
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
8139 | Disposal/non-payment of the annual fee |