DE8811055U1

DE8811055U1 - Trinkwasserfilterpatrone im Gehäuseteil

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Publication number: DE8811055U1
Application number: DE8811055U
Authority: DE
Original assignee: NEUKIRCHER FRITZ 7844 NEUENBURG DE
Current assignee: NEUKIRCHER FRITZ 7844 NEUENBURG DE
Priority date: 1988-05-14
Filing date: 1988-09-01
Publication date: 1989-02-23

Description

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Fritz NEUKIRCHER ET 9601

EnsiPheimerstf.5a 7844 Neuenburg

Trinkwasser filterpatrone

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Trinkwasserfilterpatrone die sich in einem trinkwasserresistenten Gehäuse befindet, das inbezug auf die praktische Nutzforüi,die optimale Unterbringungsmöglichkeit der Trinkwasserfilterpatrone sowie die sehr einfache Montagehandhabungsmöglichkeit an die Wasserentnahmepunkte ausgezeichnet ist.

Die Wasserqualität von aufbereitetem Trinkwasser entspricht nicht iiüiser äer, geforderten Normen. Bei der Trinkwasseraufbereitung mittels Chlorierung zwecks Entkeimung, kann zum Beispiel eine Uberchlorierung stattfinden bzw. entstehen Chlorierungsnebenprodukte, die unerwünscht sind.

Andererseits treten selbst bei sorgfältiger Prozessführung bei der Wasseraufbereitung Fehler auf» da kein Verfahren 100%-ig sicher arbeitet, was im Störfalle die Trinkwasserqualität beeinträchtigen kann.

Bei sogenannten Umweltunfällen wird oft das Trinkwasser über die Grundwasserverschmutzung in Mitleidenschaft gezogen. · -2-

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Aufgabenstellung der Erfindung war es somit ein Gerät zu finden, das bei der Unzulänglichkeit von Wasseraufbereitungssystemen und im Falle des Auftretens von abnormen Verhält- ™ nissen inbezug auf Minderung der TrinkwasserqualitSt, als

Trinkwasserqualitätsaufbesserungsbariere direkt an den Trinkwasserentnahmeendpunkten eingesetzt wird, im Klartext am Wasserentnahmestutzen hinter dem Wasserhahn.

, N^ben.den zitierten Problemfällen war es Aufgabe der Erfini| dung generell zur Verbesserung der jeweils vorhandenen Trinkwasserqualität beizutragen.

Ebenso war es aie Aufgabe der Erfindung ein Gerät für den zitierten Zwsck, der Trinkwasserfiltration, zu finden,das &igr; inbezug auf das Design, die Regeneratiünsmöglichkeit und ; die Handhabung _t bei der Montage an die Trinkwasserentnahmepunkte, so beschaffen ist, dass es den Anforderungen der modernen Technik entspricht.

Im DE-GM 80 14 660.7 ist zwar ein optisch ähnliches Gerät angemeldet worden. Dieses entspricht jedoch nicht den Anforderungen der Aufgabenstellung da das angswandte Filtermittel, düiS B^astandteil des Gerätes ist, nicht wirksam genug ist und das Gehäuse eine einfach universelle Montage-

j· handhabung nicht gestattet.

; Allgemein bräuchliche Aktivkohle vermindert das freie und &idigr; gebundene wirksame Chlor bei einer Durchlauffiltration |- nur in unwesentlichen Mengen.

f Gegenstand der Erfindung ist deshalb eine

Trinkwasserfilterpatrone, dadurch gekennzeichnet, dass sie sich in einem Gehäuse 20 aus trinkwasserresistentem Material befindet, das aus zwei zusammenfügbaren Teilen 11,13 besteht, dessen oberes Teil 11₍ einen SchraubanschluQ mit Gewinde Zk und dessen unteres Teil 13 am unteren Ende einen Lochboden 14 besitzt und dass die ebenfalls aus trinkwasserresistentem Material bestehende Filterpatrone

30 aus einem zusammenfügbaren, zweiteiligen, mit Lochboden 1 und Lochdecke 6 versehenen Gefäss 15 besteht, des mit silberhaltiger Aktivkohle 16 gefüllt ist, wobei sich die Aktivkohle zwiscnen Systemen von Träger-,Filter- und Membranmaterialien befindet, wodurch eine Filtersäule vorhanden ist die von unten nach oben wie folgend aufgebaut ist;

a.) im Unterteil 17 des Gefässes der Filterpatrone, das die volle Höhe der Filtersäule umfasst, wobei Höhe und Durchmesser des Gefässes durch die Innenabmessungen des Filterpatronengehäuses zwischen den Distanzlinien x, und X₂ bestimmt ist, befindet sich auf dem Lochboden 1 a D eine Lochscheibe aus Vulkanfiber oder aus mit trinkwacssrreaistentem Kunststoff beschichtetem Gewebe Z .

a2) darüberliegend eine mikroporöse Synthesegewebescheibe | , deren Aussenmasse dem Innenmass des Filterpatronenge fässunterteils entspricht, darüberliegend

a 3) eine Synthesegewebescheibe gleich a Z) , sowie

a V) darüberaufgeachüttet bis zur vollen Höhe des Gefassunterteile 17 einer silberhaltigen Aktivkohle H₁

im Oberteil 18 des Gefässes der Filterpatrone, dessen Innenmass dem Aussenmass des Gefässes der Filterpatrone entspricht und dessen Höhe einer Höhe zwischen 30 bis 5OX der Höhe des Gefässunterteils entspricht, befindet sich auf dem Lochdeckel

b 1) eine Lochscheibe aus gewebeverstärktem Siliconkautschuk 7.

P2) darüberliegend eine wasserpermeable Membran tf aus chemisch-synthetischem Material, mit den gleichen Abmessungen wie bi), darüberliegend

^b 3) eine Scheibe aus mikroporösem Synthesegewebe 9

wobei der so ausgestattete Gefässoberteil auf das gefüllte Gefässunterteil gestülpt ist, kompletierend und verschliessend die Filterpatrone.

Die synthesegewebescheiben bestehen aus Glattoberfächenmaterial nämlich, Polyamid, Polyester oder Polypropylen, mit einer Porenweite von zwischen 50 bis 100/4,.

Ebenso bestehen diese Scheiben aus Nonwowens und nach anderen Verfahren hergestellten porigen Materialien der genannten chemischen Struktur.

Die wasserpermeable Membran besteht aus Celluloseacetat, wobei es unerheblich ist ob es partielle Ester oder vollveresterte Materialien sind, wie zum Beispiel das Triacetat.

Die eingesetzte Aktivkohle besteht aus Kokosnußschalen-Aktivkohle 16, mit einer Korngröße von zwischen 0,1 bis 2,5 mm und einer Silberpräparierung der Aktivkohle von zwischen 0,1 bis 1,0 Gewichtsprozentgehalt Silber, bezogen auf die eingesetzte Aktivkohle.

Die Kornverteilung ist günstiger wenn wenig Feinpartikel

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im Kornspektrum vorhanden sind. Besonders günstig ist eine Aktivkohlekornfraktion von zwischen 1,0 bis 2,0 mm.

Beide Teile des Gehäuses 20 _/ 11 und 13, sowie des Gefässer der Filterpatrone 17 und 18 bestehen aus einem weichmacherfreien Thermoplastkunststoff aus Polyester,Polyamid,Polystyrol, Polycarbonat,Polyetylen,Polypropylen,Acrylnitril-Butadien-Styrol, der auf jeden Fall lebensmittelecht sein muß.

Besonders geeignet ist als Werkstoff für die genannten Teile auch das bekannte Plexiglas.

Die Befüllung der Filterpatrone erfolgt in der Art, dass die beiden Teilhälften 17 und 18 auf ihren Lochenden von innen mit den Scneiben gemäss Anspruch 1 und den Fig.3 u.A belegt sind und das Unterteil 17 gestrichen voll mit der Silberaktivkohle gefüllt wird, wonach die beiden Teile des Filterpatronengefässes durch Überstülpen des Oberteils auf das Unterteil zusammengefügt sind, wobei die Auskerbungen 5 den Zusammenhalt der beiden Teile gewährleisten und die beiden Teile des Gehäuses 20 sind nach einlegen der Filter patrone mittels der Gewindeverschraubung 19 zusammengefügt.

Die Filterpatrone besitzt die Form einer Hülse, dessen beide Enden mittels eine Einheit bildenden Lochscheiben 1,6 geschlossen sind. Das heisst, dass die Enden, die Boden und Deckel sind mit dem Hülsenteil verschmolzen sind.

Die Hülsenform ist im Querschnitt ein Polygon, quadratisch, vorzugsweise jedoch rund.

Zur Gewährleistung der Stabilität der Lochscheiben an den Hüluenenden,besitzen die Lochscheiben Viereck- oder Rundlöcher mit einem Lochdurchmesser der einer Lochung von zwischen 25 bis 36 Löchern pro cm entspricht.

Die Löcher besitzen einen Durchmesser von etwa 1 mm , die Lochstege ebenfalls einen Abstand zwischen den Löchern von einem mm.

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Die folgenden Figuren zeigen beispielhaft die Trinkwasserfilterpatrone und das Gehäuse in dem sie sich befindet,mit dem Montagegewindekopf 21, es zeigen:

Fig. 1 - einen Längsmittelachsenschnitt durch die Filterpatrone 30 und das Gehäuse 20 mit dem Montagegewindekopf 21. Im Gehäuse 20 innenliegend die Filterpatrone 30, den Linien &khgr;_&khgr; und x₂ mit dem dazwischenliegenden Begrenzungsbereich in Höhe und Breite für die Masse der Filterpatrone. Desweiteren die Zusammenfügungsbereiche der Halbteile Il und 13 des Gehäuses 20, sowie den e'er Filterpatrone 30. Die verstärkte Konstruktion 23 für den stark beanspruchten Bereich des Montagegewindekopfes wird anschaulich dargestellt.

Fig. 2 - eine Draufsicht von oben auf den Unterteil 17 der Filterpatrone mit den Nocken 5 zum arretieren des Oberteils 18 der Filterpatrone mit dem Lochboden l.

Fig. 3 - einen Schnitt durch die Längsmitte dss Filterpatronenunterteils mit Nocke 5.

Hg. A - eine Draufsicht von oben auf den Oberteil 18 der Filterpatrone, mit dem Anschlagflansch 22 und der Lochdecke 6.

Fig. 5 - einen Schnitt durch die Längsmitte des Filterpatronenoberteils.

Fig. 6 - eine Draufsicht von unten auf den Filterpatronenunterteil.

Fig. 7 - den Aufbau der Filtersäule im Längsmittelacheen-

schnltt des Filterpatronenunt«rteils, mit dem Lochboden 1, den einzelnen Systemscheibon 2,3 und 4,der silberhaltigen Aktivkohlefüllung 16 und den Arretiernocken

Fig. &thgr; - eine Lochscheibe aus Vulkanfiber oder aus mit

trinkwaaserresistentem Kunststoff beschichtetem Gewebe.

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ET 9601

Fig. 9 - eine Scheibe 3 aus mikroporösem Synthes|fewebe fig. 10 eine Scheibe 4 aus mikroporösem Synthesegewebe

flg. 11 eine Draufsicht von unten auf das Filterpatronenoberteil 18, mit dem Anschlagflansch 22

Fig. 12 den Aufbau der Filtersäule des Filterpatronenoberteils im Längsmittelachsenschnitt, mit dem Lochdeckel 6, den einzelnen Systemscheiben 7,8,9, dem ttncrhlonf loncrh 22 UHd der QiohtUOf lc\.

Fig. 13 eine Lochscheibe aus gewebeverstärktem Siliconkautschuk 7.

Fig. 14 eine wasserpermeable Membranscheibe 8. Fig 15 eine Scheibe aus mikroporösem Synthesegewebe 9

Fig. 16 eine Ansicht des Modells der Trinkwasserfilterpatrone mit deutlich sichtbarem Montagekopf.

Fig. 17 eine Ansicht der Filterpatrone wie sie an den

Wasserentnahmepunkt, den Wasserhahn angeschraubt ist mit einem Ausschnitt der in dieser Position die Situierung des Filtereinsatzes zeigt.

Die filterpatrone 30 wird im Gehäuse 20 vorzugsweise so situiert, dass das Oberteil 18 der Filterpatrone nach unten, also zum Wasserauslauf hin steht.

Die entgegengesetzte Formulierung,Oberteil, ist deshalb gewählt worden, weil beim Beladen der Filterpatrone mit Silberaktivkohle, das Patronenunterteil 17 die volle Säulenhöhe besitzt und folgedessen nur dieses voll beladen werden kann. Trotzdem ist das Gehäuse 20 so konstruiert, dass die Filterpatrone auch umgekehrt eingelegt werden kann, also das Unterteil 17 unten und das Oberteil 18 oben, nur muß die wasserpermeable Membran 8 jeweils in dem Patronenteil

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llegn das als Unterteil der Wasserfilterpatrone im Gehäuse 20 fungiert.

Die wasserpermeable Membran besteht nicht nur aus organischchemischem Material, sondern auch aus anorganisch-chemischem Material, zum Beispiel "Anotop anorganische MembranfAlter". Diese anorganische Membranen verfügen über eine äusserst homogene Porenstruktur und eine hohe Beständigkeit gegenüber Lösungsmitteln.
Die Porenstruktur ähnelt einer Bienenwabe mit durchgängigen Poren und weist eine ungewöhnlich hohe Porendichte von rund

3 Milliarden Poren pro cm auf. Auch die Porenradienverteilung ist im Vergleich zu organischen Polymermembranen äusserst eng. Derartige Membranen besitzen mittlere Porenweiten von 0,2 bis zu 0,02/um, sowie eine Dicke von zwischen 45 bis 60/ujn. Darüber hinaus zeigt die anorganische Membran ein weitaus günstigeres Flußverhalten als konventionelle organische Membranen= So zeigt zum Beispiel die anorganische 0,02/Um Membran ein weitaus günstigeres Flußverhalten als konventionelle 0,1 /jm Polymermembranen aus organisch-chemischem Material.

Hinzu kommte der Vorteil der hohen Temperaturbeständigkeit von anorganischen Membranen, die gezielt dort eingesetzt werden wo ständig eine Beanspruchung mit heissem Wasser erfolgt. Die anorganische Membran erleidet absolut keine Temperaturverformung und ist wasserresistent. Selbst bei minimalster Materialauflösung in längeren Zeitabständen bestehen diese Auflösungen aus Mineralstoffen.

Die vorteile des neuen Gerätes sind vielfältig und liegen sowohl in der Konstruktion der Bauteile wie zum Beispiel dem t&häusekopf 21 mit Gewinde und der Konstruktionsver-Stärkung 23, eis euch im Siulenaufbau der Filterpatrone mit neuen Materialien wie zum Beispiel silberhaltiger Aktivkohle und einer anorganischen Filtermembran.

Die silberhaltige Aktivkohle verhindert die Verkeimung der Filtersäule und gewährleistet eine lange qualitativ ungeminderte Arbeitsdauer des Gerätes, bei stets unverändert mikrobiologisch einwandfreier Beschaffenheit des den Filter passierenden Trinkwassers. Festzustellen ist eine Verringerung des freien und gebundenen wirksamen Chlors. Gleichzeitig wird eine Abnahme an den aus der Chlorierung resultierenden organischen Chlor-Brom-Verbindungen bestätigt gemäss folgender Tabelle:

Trinkwasserannalysenwerte vor der Trinkwasserfilterpatrone und nach dessen Psssisrsn. :

Gemessen:

Trübung Trübungseinheiten bezoauf Formazin

freies wirksames Chlor, Cl₂mg/1 gebund.wirksames Chlor, Cl^mg/l Chloroform, CHCl₃ mg/1 Dichlorbrommethan CHCl₂Br mg/1 Dibromchlormethan CHBr₂Cl mg/1 Bromoform CHBr₃

Die Trübung des Trinkwassers ?iird um glatte 2OX vermindert und die des gebundenen wirksamen Chlors um mehr als 50%.

r der Filter- trone	nach der Filterpatr.
0,86	0,69
0,07	0,05
0,03	0,01
0,0008	0,0006
0,0009	0,0005
0,0013	0,0009
0,0008	0,0004

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Q / DESIGNATION

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Unterteil da» Gehäuse» 20 Loehhodan de« Gehäuse» 20 Geninaatail vdh 11 &udigr;·*&udigr; 13" FiiterpatronongghSu»«

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Claims

ET 9601

Trinkwasserfilterpatrone

Ansprüche

Trinkwasserfilterpatrone, dadurch gekennzeichnet, dass sie sich in einem Gehäuse (20) aus trinkwasseriesistentem Material befindet, das aus zwei zusammenfügbaren Teilen (11,13) besteht, dessen oberes Teil (11) einen SchraubanschluO mit Gewinde {2M) und dessen unteres Teil (13) am unteren Ende einen Lochboden (14) besitzt und dass die ebenfalls aus trinkwasserresistentem Material bestehende Filterpatrone (30) aus einem zusammenfügbaren, zweiteiligen, mit Lochboden (1) und Lochdecke (6) versehenen Gefäss (15) berteht, das mit silberhaltiger Aktivkohle (.16) gefüllt ist, wobei sich die Aktivkohle zwischen Systemen von Träger-,Filter- und Membranmaterialien befindet, wodurch eine Filtersäule vorhanden ist die von unten nach oben wie folgend aufgebaut ist;

a.) im Unterteil (17) des Gefässes der Filterpatrone, das die volle Höhe der Filtersäule umfasst, wobei Höhe und Durchmesser des Gefässes durch uie Innenabmessungen des Filterpatronengehäuses zwischen den Oistanzlinien (x, und X₂) bestimmt ist, befindet sich auf dem Lochboden (1) & D eine Lochscheibe aus Vulkanfiber oder aus mit trinkwasserresistentem Kunststoff beschichtetem Gewebe (Z).

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- A 2 - ET 9601

a2) darüberliegend eine mikroporöse Synthesegewebescheibe^) , deren Aussenmasse dem Innenmass des Filterpatronenge fässunterteils entspricht, darüberliegend

a 3) eine Synthesegewebescheibe gleich a 2) , sowie

a f) darüberaufgeschüttet bis zur vollen Höhe des Gefässunterteils (17) einer silberhaltigen Aktivkohle (<£),

und

i; im Oberteil (&idiagr;&bgr;) des Gefässes der Filterpatrone, dessen

'

Innenmass dem Aussenmass des Gefässes der

\ Filterpatrone entspricht und dessen Höhe einer Höhe zwischen 30 bis 30% der Höhe des Gefässunterteils entspricht, befindet sich auf dem Lochdeckel

'< b 1) eine Lochscheibe aus gewebeverstärktem Siliconkautschuk C7J,

t>2) darüberliegend eine wasserpermeable Membran 18) ius chemisch-synthetischem Material, mit den gleichen Abmessungen wie bi), darüberliegend

b 3) eine Scheibe aus mikroporösem Synthesegewebe(y)

wcbei der so ausgestattete Gefässoberteil auf das gefüllte Gefässunierteil gestülpt ist, kompletierend und verschlie-Rsend die Filterpatrone.
2. Trinkwasserfilterpatrone nuct. Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Synthesegewebescheibe aus Polyamid,

Polyester oder Polypropylen, mit einer Porenweite von Zwischen 50 bis 100yu.besteht.
3. Trinkwasserfilterpatrone nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die wasserpermeable Membran aus Celluloseacetat besteht.

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4. Trinkwassorfilterpatrone gemäss Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Aktivkohle (16), KokosnuO-

echalen-Aktivkohle ist, mit einer Korngrösse von zwischen 0,1 bis 2,5 mm und einer Silberpröparierung von zwischen 0,1 bis 1,0 Gewichtsprozentgehalt Silber, bezogen auf die eingesetzte Aktivkohle.
5. Trinkwasserfilterpatrone nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die jeweils beiden Teile des Gehäuses (20) und des Gefässes der Filterpatrone (11,13) aus einem weichmacherfreien Thermoplastkunststoff bestehen.
6. Trinkwasserfilterpatrone nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die jeweils beiden Teile von Gehäuse und Patronengefäss aus Polyester, Polyamid, Polystyrol, Polycarbonat,Polyetylen, Polypropylen oder Acrylnitril Butadien-Styrol, bestehen.
7. Trinkwasserfilterpatrone nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die jeweils beiden Teile von Gehäuse

und Pationengefäss aus Plexiglass bestehen.
8. Trinkwasserfilterpatrone gemäss Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet ,dass die beiden Teile des Filterpatronen-

gefässes durch Überstülpen des Oberteils auf das Unterteil zusammengefügt sind, wobei die Auskerbungen (5) den Zusammenhalt der beiden Teile gewährleisten und dass die beiden Teile des Gehäuses (20) mittels einem Schraubgewinde (19) zusammengefügt sind.
9. Trinkwasserfilterpatrone nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine runde Hülse ist, deren

beide Enden mittels eine Einheit bildenden Lochscheiben (1,6) geschlossen sind.
10. Trinkwasserfilterpatrone nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Lochscheiben (1,6) Rund- oder

Vierecklöcher besitzen, mit einem solchen Lochdurchmesser,

- A 4 -

- A 4 -

der einer Lochimg von zwischen 25 bis 36 Löchern pro cm . Fläche entspricht.
11. Trwwasserfiiterpatrone nach Anspruch I₁ dadurch gekennzeichnet, dass das Patronengefäss die Form einer runden Hülse besitzt, dessen beide Enden mittels mit der Hülse eine Einheit bildenden Lochscheiben (1,6) geschlossen sind.
12 Trinkwasserf&iacgr;iterpatrone nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuseoberteil (11) einen Gewindemontagekopf (21) besitzt, mit einer verstärkten,profliierten Kopfwandung (23).
13. Trinkwasserfilterpatrone nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Filterpatrone (30) in beliebiger Anordnung im Gehäuse (20) eingesetzt ist, entweder mit dem Oberteil der Patrone nach unten oder mit dem Unterteil der Patrone nach unten und dass in jedem der Fälle die wasserpermeable Membran (8) sich in dem Teil der Filterpatrone (17, oder 18) befindet, der zum Wasserauslauf hin gerichtet ist.
14. Trinkwasserfilterpatrone nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Oberteil (18) der Filterpatrone

im Gehäuse (20) nach unten hin zum Wasserauslauf situiert ist.
15. Trinkwasserfilterpatrone nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet» dass die wasserpermeable Membran (8) aus

anorganisch-chemischem Material besteht.
16. Trinkwasserfilterpatrone nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die wasserpermeable Membran, ein anorganisches Anotopmembranfilter ist.