NO872931L - Filter for rensing av ledningsvann. - Google Patents

Abstract

Et filter (1) for rensing av ledningsvann har flere lag av ulike filtermaterialer. Filteret innbefatter en adsorbsjons-filterinnsats (19) som består av et selvbærende sinterlegeme av finfordelt adsorbsjons-mlddel, termoplastisk kunstoff-bindemiddel og et finfordelt olygodynamisk middel. Filterinnsatsen er utformet som et mekanisk finfilter.

Description

Oppfinnelsen vedrører et filter for rensing av ledningsvann, særlig for en husholdnings-vannledningstilknytning.

Ledningsvann, særlig drikkevann fra husholdnings-vann-ledningstilknytninger, har ofte utilfredsstillende kvalitet. Dette gjelder både for i vannverkene oppberedet og vanligvis avkimet vann såvel som for vann fra husegne kilder. Særlig vil vannet ofte ha for stor hårdhet, en ubehagelig smak og/eller lukt - klor eller organiske forurensninger, særlig fenoler.

Det er kjent flere filtre beregnet for tilslutning til husholdnings-vanntilknytninger og inneholdende en kombinasjon av filtermaterialer, beregnet til fjerning av respektive bestemte forstyrrende innflytelser. Da de forstyrrende innflytelser er av ulik natur, er det nødvendig med et tilsvarende antall ulike filtermaterialer. Det byr på vanskeligheter å anordne disse i et filter som er dimensjonert for husholdningsbruk, uten at håndteringen vanske-liggjøres og med oppnåelse av en tilfredsstillende levetid. Særlig gjelder at utbyttingen av filtermaterialer er om-stendelige og tidskrevende for husholdningsformål.

Det har derfor vært foreslått filtermaterialer i form av lett utbyttbare filterinnsatser. Disse filterinnsatser krever imidlertid ekstra tiltak og plass, fordi de som regel er bygget slik at de omgir en porsjon løst ifylt filtermater-iale.

Man har hittil ikke lykkes i å tilveiebringe et for husholdningsformål tilfredsstillende filter.

Hensikten med foreliggende oppfinnelse er derfor å tilveiebringe et filter for rensing av ledningsvann, særlig for en husholdnings-vannledningstilslutning, hvilket filter har akseptable dimensjoner og lang levetid, er billig, lett kan installeres og allikevel har høy yteevne.

Ifølge oppfinnelsen tas det utgangspunkt 1 et filter av den angitte type, med flere i strømningsretningen etter hverandre anordnede lag av ulike filtermaterialer for rensing av vannet meed mekanisk filtervirkning, innvirkning av et ionebyttemateriale og adsorbsjon til et adsorbsjonsmiddel såsom aktivkull, fortrinnsvis under tilstedeværelsen av et en kimdannelse motvirkende oligodynamisk middel, såsom ssølv eller en tungt løselig sølvforbindelse, hvorhos det dannes i det minste et lag av en filterinnsats.

Et slikt filter er kjent fra US-PS 2.595.290. Der benyttes det fortrinnsvis en keramisk filterinnsats for den mekaniske filtrering og forøvrig ivaretas ytterligere f iltereringsopp-gaver av en granulatblanding av ionebytteharpiks, adsorbsjonsmiddel og kimbekjempelse-substanser. Et slikt filter er omstendelig å regenerere. De keramiske filterlegemer er dyre og krever stor plass.

Ifølge oppfinnelsen foreslås det bruk av en adsorbsjons-filterinnsats som er utformet som mekanisk finfilter og består av et selvbærende sinterlegeme av et finfordelt adsorbsjonsmiddel, et termoplastisk kunststoff-bindemiddel og et finfordelt olygodynamisk middel.

I det nye filter er de fleste av de viktigste filterfunk-sjoner forenhet i et på billig måte fremstillbart, selvbærende filterlegeme som selv virker som filterinnsats. Da det anvendes et termoplastisk kunststoff-bindemiddel, krever fremstillingen av adsorbsjons-filterinnsatsen bare enkle innretninger og lave omkostninger, og det er lett mulig, ved å variere kornstørrelse og mengdeandeler for de for sintr-ingen anvendte materialer og sinterparameterne, å oppnå bestemte ønskede filterfinheter. Således er det særlig lett mulig å dimensjonere adsorbsjons-filterinnsatsen slik at den fanger opp partikler med en størrelse over ca. 0,5 jjm og derved også virker som bakteriefilter. Adsorbsjons-filterinnsatsen må på omkretsen være avtettet og trykkfast festet mot filterhuset. Ifølge oppfinnelsen kan dette skje på enkel måte ved at det over f ilterlegemets omkretsflate er plassert en avtettende forklebing. For å lette innklebingen kan eventuelt adsorbsjons-filterlegemet 19 være oppdelt i flere dellegemer med kortere lengder i strømningsretningen 17.

Fortrinnsvis er ionebytte-filtermaterialet et vannstoff-ionebyttemateriale, slik at derved på kjent måte vannet mykgjøres, uten herunder å oppta andre metallkationer.

Fortrinnsvis er ionebytte-filtermaterialet anordnet etter adsorbsjons-filterinnsatsen i det nye filter. Derved unngås en forurensning av det gjentatt anvendbare ionebyttemateriale. Adsorbsjons-filterinnsatsen er så prisgunstig at den kan kastes etter utløpet av den beregnede levetid.

Det nye filter kan videreutvikles for bedring av virkemåten, hvilket kan være hensiktsmessig i særlig vanskelige til-feller. Således kan det særlig mellom adsorbsjons-filterinnsatsen og ionebytte-filtermaterialet være anordnet en kimestoppsone som har en kraftigere virkning mot kimer enn adsorbsjons-filterinnsatsen. Hensiktsmessig inneholder kimstoppsonen et bakteriefilter, for derved å hindre en forplanting av medførte kimer. Bakteriefilteret består fortrinnsvis av et porøst bærermateriale og et deri fordelt oligodynamisk materiale, fortrinnsvis metallisk sølvpulver, fordi dette har en særlig lang levetid i forbindelse med de fleste vannkvaliteter. Fortrinnsvis inneholder kimstoppsonen videre et foran bakteriefilteret anordnet oligodynamisk sjikt for bekjempelse av kimer som måtte ha samlet seg i bakterie-filterets inngangsområde.

For å utelukke smaksendringer, som etter lengre tids bruk kan stamme fra ionebyttematerialet, kan det fordelaktig ved enden av strømningsstrekningen være anordnet en etteradsorbsjonssone.

Denne inneholder hensiktsmessig et etteradsorbsjons-filtersjikt av kornformet aktivkull med en kornstørrelse i området 0,6 til 1,2 mm. Også dette aktivkull kan være preparert med et oligodynamisk materiale, særlig sølv. Som avslutning på etteradsorbsjonssonen kan det være anordnet en kullpress-skive ved slutten av strømningsstrekningen. Denne skive inneholder hensiktsmessig likeledes et oligodynamisk virksomt materiale, særlig sølv.

Det har vist seg at egenskapene til adsorbsjons-filterinnsatsen kommer særlig fordelaktig frem dersom denne filterinnsats har finfordelte bindemiddelpartikler med en i hovedsaken fra kuleformen avvikende knollform, idet bindemiddelet er av en slik art at det ved oppvarming ennå vil oppføre seg viskoelastisk i et overgangs-temperaturområde, men allikevel være tilstrekkelig klebrig på overflaten, slik at det kan inngås enn binding med partiklene i adsorbsjons-middelet. Det har vist seg at det ved en slik struktur av adsrobsjons-filterinnsatsen er mulig å kombinere høy filter-finhet med en forholdsmessig lav strømningsmotstand. De knollformede bindemiddelpartikler består fortrinnsvis i hovedsaken av høystmolekylær polyetylen. Dette har gunstige kjemiske og mekaniske egenskaper, er sunnhetsmessig godtag-bart og er billig. Særlig egnet er en lavtrykk-polyetylen med en molekylærvekt i området 3 til 7 x IO<6>.

Oppfinnelsen skal forklares nærmere under henvisning til tegningene, hvor: Fig. 1 viser filteret rent skjematisk og i delsnitt, fig. 2 viser et skjematisk aksialsnitt av en annen

mulig utførelsesform av et filter, mens

fig. 3-6 rent skjematisk viser ulike tilknytningsmåter for filteret.

I fig. 2-6 er like deler gitt samme henvisningtall, men foran henvisningstallet er det sattet siffer som tilsvarer figur-nummeret.

Fig. 1 viser et filter 1 med et sylindrisk filterhus 3. Filterhuset består av et midtstykke 5 og to påskrubare endedeksler 7 og 9. Endedekselet 7 danner en inngangsdel som er forsynt med en inngangstilknytning 11. Her kan eksempelvis en ikke vist husholdnings-vanntilslutning tilknyttes ved hjelp av en trykkslange 13. Det andre endedeksel 9 har en utgangstilknytning 15 med gjenger for enn vannledningsarma-tur, eksempelvis et rørutløp. Samtlige bestanddeler dimen-sjoneres slik at de kan tåle de driftstrykk som foreligger. Som regel vildet være hensiktsmessig å ha en stengeventil på trykkslangens 13 oppstrømside.

Det i fig. 1 viste filter har sett i strømningsretningen 17 først en adsorbsjons-filterinnsats 19, bestående av et selvbærende sinterlegeme. I det ved siden av skjematiske, forstørrede utsnitt 21 er sinterlegemets struktur vist. Partikler 23 av et finfordelt adsobsjonsmiddel, vanligvis aktivkull, holdes sammen av mellomliggende knollformede partikler 25 av et termoplastisk kunststoff-bindemiddel. Som oligodynamisk middel er det innleiret sølvkorn 27. Adsorbsjons-filterinnsatsen 19 er i den viste utførelsesform trykkfast festet og tettet i filterhuset 3 ved hjelp av en avtettende forklebing 28 over hele omkretsflaten.

Adsorbsjons-filterinnsatsen 19 etterfølges av et ionebytte-filtermateriale 29. Dette består fortrinnsvis av et vannstoff-ionebyttemateriale og tjener til mykgjøring av vannet.

I den viste utførelsesform er det mellom adsorbsjons-filterinnsatsen 19 og ionebytte-filtermaterialet 29 anordnet en kimstoppsonee 31. Denne inneholder her et bakteriefilter 33 i form av en aktivkull-pressblokk, oppbygget på samme måte som adsorbsjons-filterinnsatsen 19, men med finere porøsitet, særlig ca. 0,2>jm, og med innleiret metallisk sølvpulver. I utførelseseksempelet inneholder kimstoppsonen videre et foran bakteriefilteret anordnet olygodynamisk sjikt 34 i form av et tynt sjikt av et granulat med høyt innehold av olygodynamisk materiale, særlig sølv. Derved er man sikret en virksom beskjempigelse av av kimer, som samler seg i bakterie-filterets Inngangsområde.

I området ved avslutningen av strømningsstrekningen er det i utførelseseksempelet anordnet en etteradsorbsjonssone 35. Denne inneholder et etteradsorbsjons-filtersjikt 37. Da det i dette område ikke lenger er asorbsjonsvirkningen som er viktig, kan etteradsorbsjons-filtersjiktet 37 vanligvis ha forholdsmessig store porer og dermed liten strømningsmostand. Sjiktet kan derfor enkelt bestå av et løst ifylt aktivkull-sjikt.

I utførelseseksemplet inneholder etteradsorbsjonssonen 35 dessuten en ved enden av strømningsstrekningen anordnet kullpresskive 39. Denne har tilstrekkelig fasthet til å kunne tjene som anlegg for det påskrudde endedeksel 9. I kullpress-skiven er det innleiret sølvkorn for derved å motvirke en eventuell kimdannelse i fra filterets renvannside.

Fig. 2 viser et filter for rensing av ledningsvann for skadelige stoffer såvel som for avkarbonisering og avkiming i en filterprosess. De enkelte filtermaterialer er anordnet i fem forskjellige sjikt over hverandre i en fIlterpatron. Hvert sjikt representerer en del av totaloppberedningen, idet et forsølvet kunststoff-filterelement eliminerer eventuelle i vannet forhåndenværende kimer og dermed også forebygger en kimdannelse inne i filterpatronen. En ionebytter tjener til

å fjerne karbonater fra vannet. Det filtrerte vann vil etter å ha gått gjennom ionebyttematerialet, være fullstendig mykgjort. Adsorbsjonen av mange skadelige stoffer, fremfor

alt klor, bevirkes av aktivkull, mens en kullblokk eliminerer organiske stoffer, lukt, smak og misfarging av vannet og bevirker en utfiltrering av samtlige kjemikalier med partikler over ljjm, fortrinnsvis 0,5jjm. Kullpressblokken danner en adsorbsjons-filterinnsats.

Mer detaljert består den i fig. 2 viste filterpatron 201 av et sylindrisk filterhus 203 som kan være åpent nedentil, idet det her er anordnet et skruedeksel 207. På denne siden av filterhuset er det anordnet en stuss 211 for innføring av det ledningsvann som skal filtreres. For å begrense gjennom-strømningsmengden er det anordnet en hullskive 41. Vannet går med ledningsvanntrykk gjennom en perforert fordelerskive 43 og presses med jevn fordeling inn i ionebyttematerialet 229. Mellom fordelerskiven 43 og ionebyttematerialet 229 er det lagt en grovfilterskive 45. Vannet går først gjennom denne grovfilterskive 45 og deretter gjennom ionebyttematerialet 229. Vannet strømmer videre gjennom en filterskive 47. Denne består av porøst kunststoff, belagt med sølv. Det følger så et sjikt 49 av granulert forsølvet aktivkull, og deretter en adsorbsjons-filterinnsats 219. Etter å ha passert denne innsats 219 strømmer det nå filtrerte vann ut gjennom en tilknytningsstuss 215.

Fig. 3 viser en anordning av et filter 301 under en oppvask-benkplate 51. Vanntilførselen skjer ved tilknytning til et kaltvannsrør 53, ved hjelp av et T-stykke. T-stykket er forbundet med filteret 301 via en tilknytningsventil 55 og en kunststoffslange 313. Det filtrerte vann går ut gjennom en kunststoffslange 57 og ut gjennom et kranrør 59. Fig. 4 viser en anordning hvor filteret 401 med vannkran 459 på innløpsstussen 411 er skrudd på et forbindelsesrør 61 som er tilknyttet vannledningen 453. Fig. 5 viser en anordning hvor filteret 501 for vannoppbe-redning er skrudd på en eksisterende vannkran 559. Fig. 6 viser en anordning hvor filteret 601 er plassert på en oppvaskbenk 651. Et utløpsrør 659 er tilsluttet utgangs-stussen 615.En vanlig armatur 61 med blandebatteri 63 og utløpsrør 65 er vist. Ved utløpsenden 67 på utløpsrøret er en toveisventil 71 påskrudd ved 69. Toveisventilen 71 har et nedadrettet første utløp 73, et sideveis rettet andre utløp 75 og en betjeningsknapp 77 som kan stilles i to stillinger. Det andre utløp 73 er ved hjelp av en trykkslange 613 tilsluttet filteret 601 inngangsstuss 611. Utløpsrøret 65 er ved knappens 77 første stilling tilknyttet toveisventilens 71 første utløp 73. Da kan man tape ledningsvann på vanlig måte. I knappens 77 andre stilling er utløpsrøret 75 tilknyttet trykkslangen 613 gjennom det andre utløp 75. Da kan filtrert vann tas ut fra filterets 601 utløpsrør 659.

Claims (19)

1. Filter for rensing av ledningsvann, særlig for en husholdnings-vanntilknytning, med et filterhusm flere i strømningsretningen (17) etter hverandre anordnede lag av ulike filtermaterialer for rensing av vannet ved mekanisk filtrering, innvirkning av et ionebyttemateriale og adsorbsjon på et adsorbsjonsmiddel såsom aktivkull, fortrinnsvis under tilstedeværelsen av et ved en kimdannelse motvirkende, tungt løselig olygodynamisk materiale såsom sølv eller tungt løselige sølvforbindelser, idet i det minste et lag dannes av en filterinnsats, karakterisert ved at det er anordnet en adsorbsjons-filterinnsats (19) bestående av et selvbærende sinterlegeme av finfordelt adsorbsjonsmiddel (23), termoplastisk kunststoff-bindemiddel (25) og et finfordelt olygodynamisk materiale og utformet som et mekanisk finfilter.

2. Filter ifølge krav 1, karakterisert ved at adsorbsjons-filterinnsatsen (19) er dimensjonert for opp-fanging av partikler med en størrelse over ca. 0,5 pm.

3. Filter ifølge krav 1 eller 2, karakterisert ved at adsorbsjons-f ilterinnsatsen (19) over sin ora-kretsflate er trykkfast festet og avtettet mot filterhuset (5) ved hjelp av en forklebning (28).

4. Filter ifølge et av de foregående krav, karakterisert ved at ionebyttematerialet (29) er anordnet etter adsorbsjons-filterinnsatsen (19).

5. Filter ifølge et av de foregående krav, karakter i-s e rr t ved at det i ionebyttematerialet foreligger et vannstoff-ionebyttemateriale.

6. Filter ifølge etav de foregående krav, karakterisert ved at det mellom adsorbsjons-filterinnsatsen (19) og ionebyttematerialet (29) er anordnet en kimstoppsone (31).

7. Filter ifølge krav 6, karakterisert ved at kimstoppsonen (31) inneholder et bakteriefilter (33).

8. Filter ifølge krav 7, karakterisert ved at bakteriefilteret (31) er en kullpressblokk med en struktur-lignende adsorbsjon-filterinnsatsens og med et i blokken fordelt olygodynamisk materiale.

9. Filter ifølge krav 7 eller 8, karakterisert ved at kimstoppsonen (31) har et foran bakteriefilteret (33) anordnet olygodynamisk sjikt (34).

10. Filter ifølge et av de foregående krav, karakterisert ved at det i området ved enden av strømnings-strekningen er anordnet en etteradsorbsjonssone (35).

11. Filter ifølge krav 10, karakterisert ved at etteradsorbsjonssonen (35) innbefatter et etteradsorbsjons-f iltersj ikt (37).

12. Filter ifølge krav 11, karakterisert ved at etteradsorbsjons-filtersjiktet (37) er et løst ifylt aktivkullsj ikt.

13. Filter ifølge krav 11 eller 12, karakterisert ved at etteradsorbsjonssonen (35) innbefatter en ved enden av strømningsstrekningen anordnet kullpresskive (39).

14. Filter ifølge krav 13, karakterisert ved at kullpressjiktet inneholder et olygodynamisk materiale.

15. Filter ifølge et av de foregående krav, karakterisert ved at det som olygodynamisk materiale er benyttet sølvpulver.

16. Filter ifølge et av de foregående krav, karakterisert ved at bindemiddelet (25) i adsorbsjons-filterinnsatsen (19) innbefatter finfordelte bindemiddelpartikler som i hovedsaken har en fra kuleformen avvikende knollaktig form og er av en slik art at det ved oppvarming ennå vil oppføre seg viskoelastisk i et overgangs-temperaturområde, men allikevel være tilstrekkelig klebrig på overflaten til å inngå en binding med partiklene i adsorb-sjonsmiddelet.

17. Filter ifølge krav 16, karakterisert ved at de knollformede bindemiddelpartikler (25) i hovedsaken består av høystmolekylær polyetylen.

18. Filter ifølge krav 16, karakterisert ved at polyetylenet er et lavtrykk-polyetylen med en molekylærvekt i området 3 til 7 x IO <6> .

19. Filter ifølge et av de foregående krav, karakter i-s e rr t ved at adsorbsjons-f ilterinnsatsen (19) i strømningsretningen (17) er oppdelt i flere dellegemer med kortere lengde.