DE4430516A1

DE4430516A1 - Filteranordnung

Info

Publication number: DE4430516A1
Application number: DE4430516A
Authority: DE
Inventors: Georg Speidel
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1994-08-27
Filing date: 1994-08-27
Publication date: 1996-02-29

Description

Die Erfindung betrifft eine Filteranordnung, insbesondere zum Einbau in eine Regenwassernutzungsanlage, mit mindestens einer Zuführöffnung für Wasser und/oder andere Flüssigkeiten, minde stens einem Filterelement und mindestens einem Abfluß für das Filtrat.

Regenwassernutzungsanlagen gewinnen zunehmend an Bedeutung, da der Einsatz von Trinkwasser zum Wäschewaschen oder für Toilet tenspülungen aufgrund des zunehmenden Umweltbewußtseins und des zu erwartenden weiteren Preisanstiegs für Trinkwasser zukünftig zunehmend durch den Einsatz von Brauchwasser ersetzt wird. Solche Anlagen fangen insbesondere das von Hausdächern abfließende Regenwasser auf. Hierzu ist es erforderlich, Fil tereinrichtungen zum Abfangen sowohl grober Verschmutzungen wie Laub oder Ästchen als auch feiner Schmutzpartikel wie Staub oder Blütenpollen vorzusehen. Es sind hierzu Laubfänger in Form sehr grober Gitter an der Übergangsstelle von Dachrin nen zu einem Regenfallrohr vorgeschlagen worden. Zum Abfangen feinerer Verschmutzungen sind Siebgewebe am Einlauf in den Regenwassersammelbehälter und auch Filtereinsätze für Regen fallrohre vorgeschlagen worden. Letztere weisen eine zylin drische, leicht konische Form auf und leiten das gefilterte Wasser in ein horizontales Abflußrohr aus.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Filteranordnung zu schaffen, die sich insbesondere zum Einsatz in Regenwassernutzungsanlagen eignet und einen höheren Wir kungsgrad als die bekannten Anordnungen bei gleichzeitig ge ringem baulichem Aufwand aufweist. Diese Aufgabe wird mit einer Filteranordnung der eingangs genannten Art erfindungs gemäß dadurch gelöst, daß die aktive Filterfläche des minde stens einen Filterelements unter einen Winkel von 90° bis 180° zur Durchflußrichtung der Flüssigkeit in einem Bereich der Filteranordnung mit vergrößertem Durchmesser angeordnet ist und mindestens ein Auslaß für nicht durch das mindestens eine Filterelement dringende Flüssigkeit vorgesehen ist. Die ge neigte Anordnung des Filterelements erlaubt eine Selbstreini gung der Filteranordnung durch das an der Oberfläche des Fil terelements abfließende Wasser, das eventuell am Filterelement festgesetzte Schmutzpartikel mitnimmt und durch den Auslaß nach außen abführt. Die Anordnung des Filterelements in einem Bereich größeren Durchmessers gestattet die Ausbildung einer großen aktiven Filterfläche und erhöht damit den Wirkungsgrad der Anordnung. Das mindestens eine Filterelement kann dabei zweckmäßigerweise so gestaltet und angeordnet sein, daß der größte Teil der durch die mindestens eine Zuführöffnung ein dringenden Flüssigkeit das mindestens eine Filterelement durchströmt. Dies ist beispielsweise dadurch erreichbar, daß das mindestens eine Filterelement die Querschnittsfläche des Bereichs vergrößerten Durchmessers der Filteranordnung minde stens zum großen Teil ausfüllt. Hierdurch ergibt sich eine optimale Filterfläche und gleichzeitig ein nur geringer Was serverlust. Eine weitere Verminderung des Wasserverlustes und eine Verbesserung der Filterwirkung kann dadurch erreicht werden, daß im Durchflußbereich der Flüssigkeit auf der der Zuführöffnung zugewandten Seite des Filterelements Einrichtun gen zur Verringerung der Durchflußgeschwindigkeit vorgesehen sein können. Außerdem kann das mindestens eine Filterelement mehrere hintereinander angeordnete und sich mindestens teil weise überlappende Filterschichten aufweisen. Dabei können diese Filterschichten von Maschengittern unterschiedlicher Maschengröße gebildet sein. Hierdurch ist ein gestuftes Reini gen mit zunehmendem Feinheitsgrad der Flüssigkeit möglich. Die Maschengröße der Filterschichten kann jedoch auch in Durch flußrichtung der Flüssigkeit zunehmen. Dadurch entsteht eine Adhäsionskraft, die das Durchleiten des Wassers durch das Filterelement begünstigt. Für sehr hohe Flüssigkeitsdrücke kann das mindestens eine Filterelement mit Versteifungsein richtungen versehen sein, die ein Verformen des Filterelements zuverlässig verhindern. Außerdem kann die Oberfläche des min destens einen Filterelements gewellt sein, wodurch sich der Abfluß des nicht unmittelbar durch das Filterelement dringen den Wassers verlangsamt und somit für das Wasser insgesamt mehr Zeit zum Durchsickern durch das Filterelement zur Ver fügung steht. Hierdurch läßt sich der Wasserverlust der Anord nung weiter minimieren.

Das mindestens eine Filterelement kann verschiedene Formen aufweisen. So kann es beispielsweise dachförmig, kegelförmig oder einfach als geneigte Fläche ausgeführt sein. Weitere Vorteile ergeben sich, wenn das mindestens eine Filterelement entnehmbar angeordnet ist. Dies erleichtert ein Reinigen des Filterelements bei starker Verschmutzung. Die Filteranordnung nach der Erfindung eignet sich prinzipiell für alle Arten von Flüssigkeiten, kann jedoch mit besonderem Vorteil bei Regen wassernutzanlagen eingesetzt werden. Hierfür kann sie so aus gestaltet sein, daß der Abfluß für das Filtrat an einen Sam melbehälter anschließbar ist, aus dem später Brauchwasser zu Haushalts- oder anderen Zwecken entnommen werden kann. Dabei hat die Filteranordnung nach der Erfindung gleichzeitig den Vorteil, daß bei Überfüllen des Sammelbehälters durch den Rückstau Wasser in umgekehrter Richtung durch das mindestens eine Filterelement drücken und durch den Auslaß für Schmutz wasser abfließen kann. Die Filteranordnung stellt somit gleichzeitig eine Überlaufsicherung für einen Sammelbehälter dar. Außerdem ist eine Ausgestaltung der Filteranordnung der art möglich, daß sie an ein Regenfallrohr anschließbar sein kann. Der Auslaß für nicht durch das mindestens eine Filter element dringende Wasser kann mit der Kanalisation verbunden werden. Der Auslaß kann jedoch auch ins Erdreich erfolgen, wo das Wasser versickern kann.

Nachfolgend werden bevorzugte Ausführungsformen von erfin dungsgemäßen Filteranordnungen anhand der Zeichnung näher erläutert.

Im einzelnen zeigen:

Fig. 1 einen zentralen Längsschnitt durch ein erstes Ausführungsbeispiel einer Filter anordnung;

Fig. 2 einen zentralen Längsschnitt durch ein zweites Ausführungsbeispiel einer Filter anordnung;

Fig. 3 einen zentralen Längsschnitt durch ein drittes Ausführungsbeispiel einer Filter anordnung;

Fig. 4 einen zentralen Längsschnitt durch ein viertes Ausführungsbeispiel einer Filter anordnung;

Fig. 5 einen zentralen Längsschnitt durch ein fünftes Ausführungsbeispiel einer Filter anordnung.

Die in den Fig. 1 bis 5 gezeigten Filteranordnungen sind alle für den Einbau in Regenwassernutzungsanlagen vorgesehen. Sie unterscheiden sich in erster Linie in der Gestalt und der Anordnung des oder der Filterelemente und der Anordnung der Abflüsse für das Brauchwasser bzw. das Abwasser.

Das in Fig. 1 gezeigte Ausführungsbeispiel weist eine an ein Regenfallrohr anschließbare Zuführöffnung 10 für Regenwasser und am unteren Ende einen ebenfalls an ein Regenfallrohr an schließbaren Auslaß 11 für das nichtfiltrierte Regenwasser auf. Die Anordnung kann somit als Einsatzstück in ein Regen fallrohr eingesetzt werden. Die Anordnung nach Fig. 1 weist einen Bereich 12 mit vergrößertem Durchmesser auf, in dem ein als schräge Fläche ausgebildetes Filterelement 13 angeordnet ist. Das Regenwasser trifft von der Zuführöffnung 10 kommend auf das Filterelement 13 auf und gelangt zum größten Teil durch dieses hindurch in einen Brauchwassersammelbereich 14, der einen Abfluß 15 in horizontaler Richtung aufweist, durch den das Brauchwasser beispielsweise zu einem Sammelbehälter geleitet werden kann. Der kleinere Teil 17 des durch gestri chelte Pfeile gekennzeichneten Wassers 16 gelangt jedoch nicht durch das Filterelement 13 hindurch, sondern läuft an dessen Oberfläche seitlich ab und wird durch den unteren Gehäusewan dungsteil 12.1 des Bereiches vergrößerten Durchmessers 12 dem Ausfluß 11 zugeleitet. An der oberen Gehäusewandung 12.2 des Bereiches 12 vergrößerten Durchmessers sind dabei zur Verlang samung der Fließgeschwindigkeit des nicht durch das Filter element 13 dringenden Wasseranteils 17 mehrere Lamellen 18 angeordnet. Dadurch ist gewährleistet, daß nicht unerwünsch terweise zuviel des Wassers 16 um das Filterelement 13 her umläuft. Das Filterelement 13 ragt nach außen aus der Anord nung heraus und kann mittels eines Handgriffes 19 aus der Anordnung entnommen und gereinigt werden, falls die Selbst reinigung des Filters 13 durch das an seiner Oberfläche ablau fende Wasser 17 nicht ausreichen sollte. Für den Fall, daß das Filterelement soweit zugesetzt ist, daß das Wasser sich rück staut, ist ein Notüberlauf 11a vorgesehen.

Die in Fig. 2 dargestellte Ausführungsform weist einen ähn lichen Aufbau auf wie diejenige aus Fig. 1. Der Hauptunter schied besteht darin, daß hier der Ausfluß 11′ am äußeren Ende des Bereichs 12′ mit vergrößertem Durchmesser angeordnet ist, der wieder mit einem Regenfallrohr verbunden werden kann, während das gefilterte Regenwasser als Brauchwasser nach unten durch, den Abfluß 15′ ausströmt. Weitere Unterschiede bestehen darin, daß das Filterelement 13′ eine gewellte Oberfläche aufweist, die zusätzlich zu den Lamellen 18′ an der oberen Gehäusewandung 12.2′ des Bereichs vergrößerten Durchmessers 12′ eine Verringerung der Strömungsgeschwindigkeit des Wassers bewirkt.

Die in Fig. 3 gezeigte Anordnung ist vollständig symmetrisch zu ihrer Längsachse ausgebildet. An einer Zuführöffnung 20 läßt sich wieder ein Regenfallrohr anschließen. Das von dort kommende Wasser trifft hier in einem Bereich 21 erweiterten Durchmessers auf ein dachförmig gestaltetes Filterelement 22. Der hier vollständig symmetrische Aufbau der Anordnung führt dazu, daß das Regenwasser 23 zum großen Teil durch das Filter element 22 in einen Brauchwassersammelbereich 24 zu einem Abfluß 25 und zu einem kleineren Teil beidseitig des Filter elements 22 seitlich zu zwei Ausflüssen 26 und 27 fließt. An den Abfluß 25 kann ein Brauchwassersammelbehälter angeschlos sen werden, während die Ausflüsse 26 und 27 jeweils wieder mit Fallrohren zum Abführen des Abwassers in die Kanalisation möglich ist. Das Filterelement 22 ist hier zwar nicht entnehm bar angeordnet, doch tritt auch hier der bei den Anordnungen nach den Fig. 1 und 2 gegebene Selbstreinigungseffekt des Filterelements 22 durch das an seiner Oberfläche seitlich abströmende Wasser 28 auf. Eine weitere Variante einer Filter anordnung zum Einbau in eine Regenwassernutzanlage ist in Fig. 4 dargestellt. Dort ist der Bereich 21′ vergrößerten Durch messers ebenfalls wieder symmetrisch zur Mittellinie 29 der Anordnung ausgebildet. Hier fließt das durch eine Zuführöff nung 20′ eindringende Regenwasser auf ein Filterelement 22′, das ebenfalls wieder dachförmig ausgebildet ist, hier jedoch eine gewellte Oberfläche aufweist, um die Fließgeschwindigkeit des, Abwasseranteils 28′ zu reduzieren, so daß insgesamt mehr Wasser durch das Filterelement 22′ zu einem Brauchwassersam melbereich dringen kann. Eine zusätzliche Reduzierung der Strömungsgeschwindigkeit des Abwassers 28′ kann wieder durch Vorsehen von Lamellen 30 an der oberen Gehäusewandung 21.1′ erzielt werden. Der nicht durch das Filterelement 22′ dringen de Anteil 28′ des Regenwassers 23′ fließt durch einen Auslaß 26′ am unteren Ende der Anordnung, der wiederum mit einem Fallrohr verbindbar ist, ab. Das gefilterte Wasser hingegen wird aus dem Brauchwassersammelbereich 24′ durch eine horizon tal angeordnete Öffnung 251, die wieder mit einem Brauchwas sersammelbehälter verbunden sein kann, abgeleitet. Falls eine Überfüllung des Sammelbehälters eintritt, kann auch hier wie der das Brauchwasser in umgekehrter Richtung durch das Filter element 22′ hindurchdringen und durch den Ausfluß 26′ abflie ßen. Falls auch dieser Ausfluß 26′, beispielsweise bei sehr starken Regenfällen oder Verstopfung des nachfolgenden Fall rohres, nicht mehr ausreichen sollte, ist im oberen Bereich der Anordnung ein Notabfluß 31 vorgesehen.

Die in Fig. 5 gezeigte Filteranordnung weist zwei Filterele mente 40 und 41 auf. Das erste Filterelement 40 ist in einem ersten Bereich 42 vergrößerten Durchmessers und das zweite Filterelement 41 in einem zweiten Bereich 43 vergrößerten Durchmessers der Filteranordnung angeordnet. Das erste Filter element 40 besteht aus einem Hohlzylinder aus einem zweilagi gen Siebgewebe, wobei auf der Innenseite ein Siebgewebe mit geringerer Maschenweite angeordnet ist. Das durch eine Zuführ öffnung 44 einströmende Regenwasser wird dadurch aufgrund von Adhäsionskräften zu einem großen Teil durch das Filterelement 40 seitlich ausgeleitet und gelangt von dort in einen ersten Brauchwassersammelbereich 45, der mit einem zweiten, unter dem zweiten Filterelement 41 angeordneten Brauchwassersammelbe reich 47 verbunden sind. Dieser Bereich 47 weist wieder einen horizontalen Auslaß 48, der entweder zu einem Sammelbehälter oder direkt zu einer Brauchwassernutzungseinrichtung führen kann. Das nicht durch das erste Filterelement 40 dringende Wasser strömt auf das zweite, kegelförmig ausgebildete Filter element 41 und dringt zu einem Teil durch dieses hindurch und gelangt damit ebenfalls in den Sammelbereich 47 und wird dort durch den Abfluß 48 abgeleitet. Das übrige Wasser fließt durch einen unteren Auslaß 49, an den wieder ein Fallrohr anschließ bar ist, beispielsweise in die Kanalisation ab. Die in Fig. 5 gezeigte Filteranordnung ist zwar konstruktiv aufwendiger als die in den Fig. 1 bis 4 gezeigten Anordnungen, doch hat sie den Vorteil, daß bei ihr nur ein äußerst geringer Wasserver lust auftritt.

Claims

1. Filteranordnung, insbesondere zum Einbau in eine Regen wassernutzungsanlage, mit mindestens einer Zuführöffnung für Wasser und/oder andere Flüssigkeiten, mindestens einem Filterelement und mindestens einem Abfluß für das Filtrat, dadurch gekennzeichnet, daß die aktive Filterfläche des mindestens einen Filterelementes (13, 13′, 22, 22′, 40, 41) unter einem Winkel von 90° bis 180° zur Durchflußrich tung der Flüssigkeit (16, 23, 23′) in einem Bereich der Filteranordnung mit vergrößerten Durchmesser (12, 12′, 21, 21′, 42, 43) angeordnet ist und die Querschnittsfläche des Bereichs vergrößerten Durchmessers (12, 12′, 21, 21′, 43) mindestens zu einem großen Teil ausfüllt, und daß minde stens ein Auslaß (11, 11′, 26, 27, 26′, 49) für nicht durch das mindestens eine Filterelement (13, 13′, 22, 22′, 40, 41) dringende Flüssigkeit (17, 28, 28′) vorgesehen ist.

2. Filteranordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnete daß das mindestens eine Filterelement (13, 13′, 22, 22′, 40, 41) so gestaltet und angeordnet ist, daß der größte Teil der durch die mindestens eine Zuführöffnung (10, 20, 20′, 44) eindringenden Flüssigkeit das mindestens eine Filterelement (13, 13′, 22, 22′, 40, 41) durchströmt.

3. Filteranordnung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß im Durchflußbereich der Flüssigkeit Einrichtungen (18, 18′, 30) zur Verringerung der Durch flußgeschwindigkeit vorgesehen sind.

4. Filteranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das mindestens eine Filterelement (40) mehrere hintereinander angeordnete und sich mindestens teilweise überlappende Filterschichten aufweist.

5. Filteranordnung, nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Filterschichten von Maschengittern unterschiedli cher Maschengröße gebildet sind.

6. Filteranordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Maschengröße der Filterschichten in Durchflußrich tung der Flüssigkeit zunimmt.

7. Filteranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das mindestens eine Filterelement (13, 13′, 22, 22′, 40, 41) mit Versteifungseinrichtungen ver sehen ist.

8. Filteranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das mindestens eine Filterelement (13′, 22′), eine gewellte Oberfläche aufweist.

9. Filteranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das mindestens eine Filterelement (22, 22′, 41) dachförmig ausgebildet ist.

10. Filteranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das mindestens eine Filterelement (13, 13′) eine geneigte Fläche ist.

11. Filteranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das mindestens eine Filterelement (41) kegelförmig ausgebildet ist.

12. Filteranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß das mindestens eine Filterelement (13, 13′ entnehmbar angeordnet ist.

13. Filteranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Abfluß (15, 25′, 48) für das Fil trat an einen Sammelbehälter anschließbar ist.

14. Filteranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß sie an ein Regenfallrohr anschließbar ist.

15. Filteranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Auslaß (11, 11′, 26, 27, 26′, 49) für nicht durch das mindestens eine Filterelement (13, 13′, 22, 22′, 40, 41) dringende Flüssigkeit (17, 28, 28′) mit der Kanalisation verbindbar ist.