DE60021485T2

DE60021485T2 - Filteranordnung mit Umlaufventil und Anzeigemittel

Info

Publication number: DE60021485T2
Application number: DE60021485T
Authority: DE
Inventors: Kevin Ian Michael Aylesbury Marston; Andrew David Aylesbury Boddy
Original assignee: Hozelock Ltd
Current assignee: Hozelock Ltd
Priority date: 1999-07-13
Filing date: 2000-05-23
Publication date: 2006-05-24
Anticipated expiration: 2020-05-24
Also published as: EP1068888B1; DE60021485D1; GB9916292D0; US6375833B1; EP1068888A1

Description

Diese Erfindung bezieht sich auf Filteraufbauten zum Filtern von Wasser, beispielsweise von Wasser aus Brunnen oder Aquarien.
Erfindungsgemäß wird ein Filteraufbau zum Filtern von strömendem Wasser geschaffen, wobei der Aufbau einen Behälter um eine Einlasskammer herum mit einem oberen Bereich und einem unteren Auslass, ein Filtermedium) in der Einlasskammer zwischen dem oberen Bereich und dem unteren Auslass, eine Auslasskammer unterhalb des Auslasses und ein Ventil umfasst, das sich normalerweise in geschlossenem Zustand befindet, das aber dann, wenn der Wasserdruckes innen in dem oberen Bereich einen vorgegebenen Schwellenwert übersteigt, in einen geöffneten Zustand übergeht, so dass Wasser durch den oberen Bereich zu der Auslasskammer strömen kann, ohne dass es durch das Filtermedium strömt, wobei der geöffnete Zustand des Ventils sichtbar gemacht wird und so für den Benutzer eine Anzeige darstellt, dass das Ventils geöffnet ist, wobei im Betrieb der obere Bereich ausgelegt ist, um dem steigenden Druck des Wassers innen auf Grund der zunehmenden Verstopfung des Filtermediums standzuhalten, bis der Druck des Wassers innen im oberen Bereich den vorgegebenen Schwellenwert übersteigt, woraufhin das Ventil geöffnet wird und dies visuell angezeigt wird.
Die Austrittskammer umfasst eine Quelle für ultraviolette Strahlung, der der Wasserstrom ausgesetzt wird, unabhängig davon, ob das Ventil geöffnet oder geschlossen ist.
In US-A-3 150 633 wird eine Filtervorrichtung für hydraulische und für Schmierungssysteme beschrieben. Ein Nebenschlussventil mit einer Indikatorvorrichtung ist vorgesehen, um das Fluid direkt zum Auslass umzuleiten, wenn der Druck am Einlass zu groß wird. Die Indikatorvorrichtung wird verwendet, um anzuzeigen, dass das Nebenschlussventil offen ist.
In EP-A-899 237 wird eine Wasseraufbereitungsanlage beschrieben, in der ein Filtermedium eingesetzt wird. Ein Ultraviolettstrahler ist in einem Auslassrohr untergebracht, umgeben von dem Filtermedium, um das bereits gefilterte Wasser zu behandeln.
Zwei Ausführungsformen des Filteraufbaus gemäß der vorliegenden Erfindung werden im Folgenden als Beispiel beschrieben, wobei Bezug genommen wird auf die beigefügten Zeichnungen.
1 ist eine isometrische Darstellung der ersten Ausführungsform des Filteraufbaus.
2 ist eine Draufsicht auf die erste Ausführungsform des Filteraufbaus.
3 ist eine Schnittansicht entlang der Linie III-III in 2.
4 ist eine Schnittansicht in einer vergrößerten Darstellung eines Teils von 3.
5 zeigt eine ähnliche Darstellung wie 4, aber mit einem beweglichen Ventilteil in einer alternativen geöffneten Position.
6 zeigt einen Querschnitt in vergrößerter Darstellung entlang der Linie VI-VI in 2.
7 ist eine isometrische Darstellung der zweiten Ausführungsform des Filteraufbaus.
8 ist eine Draufsicht auf die zweite Ausführungsform des Filteraufbaus.
9 ist eine Querschnittsdarstellung entlang der Linie IX-IX in 8.
10 ist eine Querschnittsansicht in vergrößerter Darstellung eines Teils von 9.
11 ist eine ähnliche Darstellung wie 10, aber mit einem beweglichen Ventilteil in einer alternativen geöffneten Position.
In den 1, 2 und 3 umfasst die erste Ausführungsform des Filteraufbaus einen Behälter in Form eines Plastikkörpers 1, dessen oberes Ende durch einen Plastikdeckel 2 verschlossen wird. Der Körper 1 und der Deckel 2 haben jeweils externe Flansche 3, 4 (3), mit denen sie zusammen mit einem dazwischen liegenden O-Ring 5 abgedichtet werden. Die Flansche 3 und 4 werden durch eine umlaufende Bandklammer 6 reversibel aneinander geklemmt, wobei eine Sicherung durch eine Knebelklemme erfolgen kann. Damit wird es möglich, dass der Deckel 2 von dem Körper 1 abgenommen oder ersetzt werden kann und darauf dicht aufgesetzt werden kann. Wie besonders in 3 deutlich wird, nimmt der Behälter ein inneres Gussteil 7 mit einem zentralen, nabenförmigen Bereich 8 auf, an dem ein spitz zulaufender hohler Stutzen 9 mit einer Reihe von Schlitzen 10 in der Nähe seines unteren Endes angesetzt ist. Eine radiale Wand 12 umgibt den Nabenbereich 8, und die radiale Wand 12 hat eine Reihe von Austrittsöffnungen 13. In dem Nabenbereich befindet sich das untere Ende einer sich nach unten fortsetzenden Röhre 14, die einstückig mit dem Deckel 2 gegossen ist. Das ringförmige Volumen innerhalb des Körpers 1 um die Röhre 14 und oberhalb der radialen Wand 12 definiert eine Einlasskammer 15, die drei Schichten (oder eine geeignete Anzahl von Schichten) eines Filtermediums 16 aufnimmt, die jeweils die Form eines ringförmigen Körpers aus einem offenzelligen Plastikschaum haben.
Der Deckel 2 trägt ein sich nach oben fortsetzendes Gehäuse 17, das eine Ultravioletteinrichtung 18 umgibt, die eine Ultraviolettlampe 19 enthält, welche sich zusammen mit ihrem röhrenförmigen Schild 20 in die Auslasskammer 22 hinein erstreckt, die durch die Röhre 14 und den Stutzen 9 definiert wird. Die elektrische Versorgung (mit Netzspannung) für die Ultravioletteinrichtung erfolgt über den Filteraufbau mittels eines (nicht dargestellten) elektrischen Kabels, das durch eine Einlassdurchführung 23 des Gehäuses 17 geführt wird.
Der Deckel 2 hat einen einstückig gegossenen Einlass 24 als Wassereinlass, und das Gehäuse 17 hat einen einstückig gegossenen Auslass 25 als Wasserauslass.
Auf der Seite des Deckels 2 gegenüber dem Einlass 24 befindet sich eine Kappe 26, die ein Spritzgussteil aus transparentem Plastik ist. Die Kappe 26 befindet sich in einer kreisförmigen Öffnung 27 in dem Deckel 2, und die Kappe bedeckt ein Ventil mit einem stationären Ventilsitz 28 und einem beweglichen Ventilteil 29. Der Ventilsitz 28 wird durch das obere Ende eines Nebenschlusses 30 definiert, der sich von seinem oberen Ende zunächst vertikal nach unten erstreckt und sich dann schräg nach unten zu einem unteren Ende verläuft, das in der Auslasskammer 22 mündet. Das Ventilteil 29 hat eine konische, abgeflachte untere Oberfläche 32, die sich dem Wasserdruck innerhalb des oberen Bereiches 36 der Einlasskammer 15 entgegenstellt. Das Ventilteil 29 gleitet abdichtend in einer weiten Bohrung 31 in der Kappe 26, und das Ventilteil 29 hat außerdem einen zentralen kolbenförmigen Stutzen 33, der zu Zwecken einer vertikalen gleitenden Bewegung innerhalb einer engen Bohrung 34 in der Kappe 26 geführt wird. Eine kleine Öffnung in der Mitte der Kappe 26 sorgt für eine kommunizierende Verbindung zwischen der Bohrung 34 und der Umgebung, um zu verhindern, dass die Bewegung des Stutzens 33 durch hohen oder niedrigen Druck in der Bohrung 34 beeinträchtigt wird. Eine spiralförmige Druckfeder 35 zwischen der Unterseite der Kappe 26 und einer Aussparung in dem Ventilteil 29 drückt letzteres in seine geschlossene Position, in der die Unterseite des Ventilteils 29 mit dem Ventilsitz 28 zusammenwirkt, um das Ventil zu schließen. Wenn der Wasserdruck innerhalb des oberen Bereichs 36 der Einlasskammer 15 einen gewissen Schwellenwert übersteigt, bewegt sich das Ventilteil 29 gegen die Federkraft, so dass sich das Ventil öffnet und es dadurch ermöglicht, dass Wasser aus dem oberen Bereich 36 in die Einlasskammer, durch den Nebenschluss 30 und dann in die Austrittskammer 22 fließt.
Im Betrieb definiert das Volumen des Behälters unterhalb der Wand 12 und den Stutzen 9 umgebend ein Abteil 37, das mit (nicht dargestelltem) Plastikgranulat gefüllt oder weitgehend gefüllt ist, welches ein hohes Oberflächen-/Volumenverhältnis aufweist. Der Deckel 2 wird auf den Körper 1 aufgesetzt und darauf versiegelt. Wasser, das gefiltert werden soll, wird (z.B. aus einem Gartenbrunnen) in den Einlass 24 gepumpt, und ein Auslassrohr für die Abgabe von gefiltertem Wasser wird an dem Auslass 25 befestigt. Der Einlass 24 sorgt dafür, dass das strömende ankommende Wasser in einer tangentialen Richtung in den oberen Bereich 36 der Einlasskammer 15 gelangt und sich große Teile in der Wasserströmung durch die sich ergebende Quirl- oder Wirbelbewegung in der Einlasskammer absetzen. Das Wasser strömt dann nach unten durch das Filtermedium 16, wobei es mechanisch gefiltert wird, und strömt dann durch die Öffnungen 13 in das Abteil 37, wo sich Bakterien auf dem Plastikgranulat für eine biologische Nachaufbereitung niedersetzen. Danach strömt das Wasser durch die Schlitze 10, tritt in den Stutzen 9 ein und strömt durch die Auslasskammer 22 nach oben, wo es Ultraviolettstrahlung ausgesetzt wird, bevor es den Filteraufbau durch den Auslass 25 verlässt.
Nach einer gewissen Zeit verstopft sich das Filtermedium 16 mehr und mehr, und dieses führt dazu, dass der Wasserdruck in dem oberen Bereich 36 der Einlasskammer steigt. Wenn der Druck den vorgegebenen Schwellenwert übersteigt, reicht die Kraft auf der Unterseite des Ventilteils 29 aus, um diejenige Kraft zu überwinden, die durch die spiralförmige Feder 35 ausgeübt wird, und das Ventilteil 29 öffnet sich, so dass Wasser von dem oberen Bereich 36 durch den Nebenschluss 30 und dann in die Austrittskammer 22 strömen kann, wo es Ultraviolettbestrahlung ausgesetzt wird, bevor es den Filteraufbau verlässt. Die Wasserströmung wird also unabhängig davon, ob das Ventil geöffnet oder geschlossen ist, Ultraviolettstrahlung ausgesetzt.
Wenn sich das Ventilteil 29 öffnet, so bewegt sich sein Stutzen 33 innerhalb der Bohrung 34 nach oben. Das Ventilteil 29 wird aus einem roten Plastikmaterial gegossen, und die Kappe 26 wird aus einem transparenten Plastikmaterial gegossen, so dass das Heben des Ventilteils 29 dazu führt, dass das obere Ende des Stutzens 33 durch die Kappe 26 hindurch sichtbar wird und die Warnung anzeigt, dass das Filtermedium verstopft ist und eine Reinigung nötig ist. Um den Filter wieder zu öffnen, wird der Deckel 2 von dem Körper 1 abgenommen und das Schaumfiltermedium 16 entfernt, gewaschen und ausgepresst, um Sedimente zu entfernen, wonach das gereinigte Filtermedium dann wieder in den Körper 1 eingesetzt wird. Der Deckel 2 wird dann erneut mit dem Körper 1 versiegelt, und die Vorrichtung kann wieder eingesetzt werden. Es versteht sich, dass das Ventilteil 29 in seine geschlossene Position zurückkehrt, wenn der Druck im oberen Bereich 36 der Einlasskammer unter den vorgegebenen Schwellenwert sinkt.
Um das Ventil und benachbarte Bereiche zu reinigen, wird die Kappe 26 um etwa 90 Grad gedreht, teilweise abgezogen und dann wieder um 90 Grad zurückgedreht, so dass die Kappe 26 dann frei von nach innen vorstehenden Rippen auf dem Deckel ist und vollständig von ihm abgezogen werden kann. Um das Drehen zu erleichtern, hat die Kappe 26 zwei flügelförmige Rippen, die von einer zentralen Nabe aus nach außen vorstehen.
Die zweite Ausführungsform des Filteraufbaus ist ähnlich der ersten Ausführungsform, außer dass keine Ultravioletteinrichtung vorhanden ist. In den 7 bis 11 sind Teile, die solchen in den 1 bis 7 entsprechen, mit denselben Bezugszeichen versehen. Bei der zweiten Ausführungsform wird das Gehäuse 17 durch ein zentrales Spritzgussteil 38 mit dem Auslass 25 ersetzt. Das Ventil bei der zweiten Ausführungsform wird identisch aufgebaut wie bei der ersten Ausführungsform und arbeitet auf die genau gleiche Art. Das heißt, wenn der Wasserdruck in dem oberen Bereich 36 der Einlasskammer 15 einen vorgegebenen Schwellenwert übersteigt, der durch die Steifigkeit der Feder 35 vorgegeben wird, öffnet sich das Ventilteil 29, so dass Wasser durch den Nebenschluss 30 hindurchströmen kann und in die Auslasskammer 22 gelangen kann, wobei der gefärbte Ventilstutzen 33 eine sichtbar anzeigt, dass das Filtermedium 16 verstopft ist und gereinigt werden muss.

Claims

Filteraufbau zum Filtern von strömendem Wasser, wobei der Aufbau einen Behälter um eine Einlasskammer (15) herum mit einem oberen Bereich (36) und einem unteren Auslass (13), ein Filtermedium (16) in der Einlasskammer (15) zwischen dem oberen Bereich (36) und dem unteren Auslass (13), eine Auslasskammer (22) unterhalb des Auslasses (13) und ein Ventil umfasst, das sich normalerweise in geschlossenem Zustand befindet, das aber dann, wenn der Wasserdruckes innen in dem oberen Bereich (36) einen vorgegebenen Schwellenwert übersteigt, in einen geöffneten Zustand übergeht, so dass Wasser durch den oberen Bereich (36) zu der Auslasskammer (22) strömen kann, ohne dass es durch das Filtermedium (16) strömt, wobei der geöffnete Zustand des Ventils sichtbar gemacht wird und so für den Benutzer eine Anzeige darstellt, dass das Ventils geöffnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Auslasskammer (22) eine Quelle für Ultraviolettstrahlung (19) umfasst, der das strömende Wasser unabhängig davon, ob das Ventil offen oder geschlossen ist, unterworfen wird.
Filteraufbau nach Anspruch 1, bei dem der Behälter einen Körper (1) und einen Deckel (2) umfasst, der mit dem Körper versiegelt werden kann, aber von dem Körper abgenommen werden kann, um Zugang zu dem Filtermedium zum Reinigen des letzteren zu ermöglichen.
Filteraufbau nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei dem das Ventil ein bewegliches Ventilteil (29) umfasst, das eine Anzeige darstellt.
Filteraufbau nach Anspruch 3, bei dem ein Ende des beweglichen Ventilteils (29) gegen einen Ventilsitz (28) gedrückt wird und das andere Ende des Ventilteils als Anzeige dient.
Filteraufbau nach Anspruch 4, bei dem das Ventilteil (29) aus einem eingefärbten Plastikmaterial gegossen wird und das andere Ende bei der Bewegung in einer transparenten Kappe (26) geführt wird, durch die das andere Ende des Ventilteils sichtbar ist, wenn das Ventil geöffnet ist.
Filteraufbau nach Anspruch 5, bei dem die Kappe (26) abnehmbar in dem Deckel (2) des Behälters montiert ist.
Filteraufbau nach einem der Ansprüche 4 bis 6, bei dem der Ventilsitz (28) an einem Einlassende eines Nebenschlusses (30) zu der Auslasskammer (22) angeordnet ist, so dass Wasser durch den oberen Bereich (36), durch den Nebenschluss (30) und in die Auslasskammer (22) strömt, wenn das Ventil geöffnet ist.
Filteraufbau nach einem vorangehenden Anspruch 1, bei dem die Einlasskammer (15) ringförmig ist und die Auslasskammer (22) umgibt.
Filteraufbau nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei dem der untere Auslass (13) in einem Abteil (37) mündet, das Plastikgranulat aufnimmt, um Bakterien für die biologische Nachaufbereitung des Wassers zu binden.
Filteraufbau nach Anspruch 10, bei dem sich das Abteil (37) in dem Sockel des Behälters unterhalb der Einlasskammer (15) be findet, wobei die Auslasskammer (22) durch den Raum innerhalb einer Röhre (14) definiert wird, der sich nach unten durch die Einlasskammer (15) und in das Abteil (37) erstreckt, wobei die Röhrenwand Öffnungen (10) an ihrem unteren Ende für den Durchfluss von Wasser von dem Abteil in die Auslasskammer umfasst.
Filteraufbau nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei dem das Filtermedium (16) offenzelliges Schaummaterial umfasst.