WO1997028088A1 - Wasseraufbereitungsgerät mit tauchfilter - Google Patents

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WO1997028088A1
WO1997028088A1 PCT/DE1997/000177 DE9700177W WO9728088A1 WO 1997028088 A1 WO1997028088 A1 WO 1997028088A1 DE 9700177 W DE9700177 W DE 9700177W WO 9728088 A1 WO9728088 A1 WO 9728088A1
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immersion
water
feeder
treatment device
feed
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Application number
PCT/DE1997/000177
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Inventor
Klaus Zucholl
Original Assignee
Klaus Zucholl
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Application filed by Klaus Zucholl filed Critical Klaus Zucholl
Publication of WO1997028088A1 publication Critical patent/WO1997028088A1/de

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Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/001—Processes for the treatment of water whereby the filtration technique is of importance
    • C02F1/003—Processes for the treatment of water whereby the filtration technique is of importance using household-type filters for producing potable water, e.g. pitchers, bottles, faucet mounted devices
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F9/00—Multistage treatment of water, waste water or sewage
    • C02F9/20—Portable or detachable small-scale multistage treatment devices, e.g. point of use or laboratory water purification systems

Definitions

  • the invention relates to an easy-to-handle, inexpensive to implement and transportable water treatment device for the treatment of drinking water, in particular for the removal of undesirable impurities such as organic and inorganic constituents and for the enrichment with desired additives, for example flavoring agents.
  • the filter material generally used in the device can be filter materials such as activated carbon or ion exchangers are used.
  • the filtering process is effected without the supply of external energy, mainly by gravity and density differences between the immersion filter cartridge and water
  • Small drinking water filters for the aftertreatment of water by filtration through ion exchangers and / or activated carbons are state of the art. These are can feeding devices, in which the raw water to be treated runs out of a storage container by gravity through a filter cartridge filled with a suitable filter medium into a lower can
  • the invention is therefore based on the object to form a water treatment device of the type described in the introduction, which is simple to set up and manageable, has only a slightly larger volume than that of the water to be treated, shows a uniform filter effect with good utilization of the feed material and also has an additional benefit for one Drink preparation and presentation can be used
  • the invention avoids the disadvantages mentioned above that em immersion filter moves due to a difference in density to the surrounding water through a water column in a water container, the immersion filter connecting largely tightly but still movably to the walls of the water container.
  • the water displaced by the movement of the immersion feeder flows through the Filter chamber of the immersion filter
  • the speed of movement of the immersion feeder is essentially determined by the density and viscosity of the water, the feeding resistance of the feeding chamber.
  • the immersion feeder exposes the water column in the raw and clean water room with variable volume so that no mixing can take place. Furthermore, the volume of the water treatment device is only greater than the amount of water to be treated by the volume of the immersion feeder.
  • the water treatment device In the simplest case, it consists only of the water tank and the immersion feeder.
  • the water tank can be designed in the form of a jug or a measuring cylinder that is usually required in the household and is therefore versatile, so that additional storage space is used in addition to the immersion feeder core.
  • the device is also for preparation of beverages such as tea, as long as suitable raw materials are poured into the immersion feeder.
  • the movement of the immersion feeder along the water container avoids the build-up of standing water pockets which tend to contaminate the sealing surfaces h itself It is also advantageous that the resin bed can loosen up during a cycle of operation and channel drainage is avoided
  • FIG. 1 schematically shows the construction of the device in a simple embodiment. It essentially consists of a water tank (1) for receiving the raw and remainder water and an immersion feeder (3).
  • the water tank (1) has a removable bottom (14) at the bottom which is attached by means of a threaded or plug-in connection (not shown here) and a seal (15). This makes it easier to clean the water tank and the immersion feeder can also be removed from below.
  • the bottom (14) can of course also be a firmly formed component of the water tank (1)
  • the water tank (1) is of the same shape above and below with respect to the bottom menu (14, 15), so that it can be attached to both ends of the tank and can also serve as a lid.
  • a handle (9) is provided for better handling of the water tank.
  • the immersion filter (3) is adapted in its scope to the inner shape of the water tank (1). Expediently, due to the simple manufacture, it becomes circular All other shapes are also preferred, eg with an elliptical or rectangular cross-section. It is important that the gap (8) between the immersion feeder (3) and the water tank (1) is as small as possible, but the immersion feeder is still movable must emerge so that the pressure difference before / after given by the immersion feeder As little water as possible can flow past the diving feeder (3) past the diving feeder, but the water preferably flows through the feed chamber (16).
  • the diving feeder (3) is divided into a diving chamber (4) and the feed chamber (16), which is provided with a conventional feed , e.g.
  • the feed chamber (16) is closed at the top and bottom by the sieve plates (5,6) which hold the feed material in the feed chamber. Above the upper sieve plate (6) there is an aperture (7) Arranged with a small opening (17), at which a significantly higher pressure drop than at the feed chamber (16) arises for a given flow through the feed. Moderate changes in the pressure drop in the feed room (16), for example due to contamination during the operating time of the feed, affect the Water throughput of the immersion feeder is therefore only minimal. If the demands on the constancy of the flow are lower, the orifice (7) can also be omitted Ans Known flow rate constants can also be used instead of a simple orifice (7). These have a lower pressure drop than a simple orifice.
  • the immersion chamber (4) can be designed according to the desired operating mode of the immersion feeder. This is exemplified below
  • the feed chamber (16) is filled with a weakly acidic ion exchanger to decarbonize the water.
  • This feed material normally has a somewhat higher density than water.
  • the diving feed housing is preferably made of a material with a higher density than water, for example PVC, glass or stainless steel. 3) thus has a higher density than water.
  • the water tank (1) is filled with the water to be treated and the immersion feeder is emptied from above. Because of its density, the immersion feeder m smokes the water column (2), which is what lies under the immersion feeder Water is displaced, passed through the feed chamber (16) and exits again in a cleaned manner above the immersion feeder at the aperture (17).
  • the speed of movement of the immersion feeder is essentially predetermined by the density and viscosity of the water, which can be regarded as constant at the specified temperature the pressure drop at the orifice (7) in the feed area (1 6) and on the sieve plates (5, 6) the tightness of the immersion filter to the water tank (condition of column 8 such as gap width, gap-long surface quality) and especially the density of the immersion feeder (3) the speed of movement and thus the flow through the feed area (16 ) is constant a short time after the start of immersion, as soon as the downward force of the immersion feeder caused by gravity is compensated by the frictional forces acting on the immersion feeder.
  • the water treatment is complete as soon as the immersion filter has reached the bottom of the water tank Remove portions of the treated water by pouring them out of the container The raw water and water remnants are separated from each other. Due to the brief pouring out, the water treatment process is only marginally affected. While the user empties the water tank (1), it is inclined by more than 90 ° compared to the normal position, whereby the water from the gap (8) slowly and runs out of the feed chamber (16) and is replaced by air. This ventilates the space between the bottom of the immersion filter (3) and the water tank bottom (14). The valve stem (11) m of the permeable guide (12) accelerates the ventilation In In the vertical position, the ventilation pipe (19) is closed by the weight of the valve tappet.
  • the valve tappet slides forward and releases the ventilation pipe (19), which leads through the plunge chamber (4) to the underside of the plunger feeder (3) air in the gap (8) and in front of the immersion filter (3) is now of comparatively low density and n
  • the immersion feeder in this container position quickly slides down to the opening of the water tank and can be removed by the user.
  • the immersion feeder (3) can also be removed after removing the bottom (14) at the bottom while the immersion feeder (3) is moving the feed filling is loosened up a little each time, provided that it does not exist in the form of a press bed. This prevents sewer bends and subsidence in the feed bed.
  • the speed of the immersion feeder can be varied within wide limits due to the nature of the immersion chamber (4) the desired speed of the immersion feeder is reached.
  • the immersion chamber (4) corresponds to the normal container wall.
  • the immersion chamber (4) is either thick from a solid material of higher density than water or as a hollow body filled with material ial high density This enables considerably higher and constant feed pressures to be achieved than with water feed cans according to the state of the art and thus more remote feed materials can be used or higher feed speeds can be achieved
  • the immersion chamber (4) can be filled with a material of low density, for example air, or consist of a closed-pon foam
  • the immersion feeder (3) can remain in the water tank (1) until the feed is exhausted. After the water has been treated and the residual water has been emptied, fresh raw water is filled in the water tank (1) Water container is closed with the second cover (14 15) and the device is reversely hüste-controlled The immersion feeder (3), which in this case is without the ventilation device (11, 12, 19) with the immersion chamber (4) closed at the top and bottom now again at the upper end of the water column Preparation process can begin. This process can now be repeated any number of times.
  • the water treatment device can be used in the opposite direction, i.e. the immersion feeder (3) is used in the empty water tank (1) is inserted and quickly sinks to the bottom of the tank (14). After the water has been poured into the container, the immersion feeder slowly rises to the water surface at a largely constant speed, the displaced water being guided through the feed chamber (16). The cartridge can then easily be removed by the user at the top.
  • the feeding processes described can be carried out several times in succession in descending as well as in ascending mode of operation with the same water supply to improve the treatment result by the open end of the water container (1) with a second cover (14, 15) not shown here ) is closed and the water tank is simply turned over after each pass through the immersion feeder.
  • the sensor consists of two corrosion-resistant metal electrodes that extend through the container wall and close on its inner surface. By means of these electrodes, the electrical conductivity of the water can be measured before and after the immersion filter has passed, so that in the event of an ion exchange in the feed space, conclusions can be drawn about the feed efficiency.
  • a Teüentsalzung example is the conductance of the r W ater lower than before. When the feed is exhausted, the conductance differences become smaller. It is advantageous here that both measured values are recorded with the same sensor, so that drift or contamination as well as geometric factors play no role in such a comparison measurement, and thus small conductance differences can also be reliably recorded.
  • a detection of the conductance is of course also possible with known electrodeless inductive or capacitive measuring methods. This is interesting because it can also be used to measure the conductance values within the feed space (16). Conductivity measurements within lining layers using electrodes are very imprecise in practice due to the inhomogeneous material distribution, the formation of air bubbles or the susceptibility to contamination of the measuring electrodes.
  • the sensor (10) could be guided around the water tank differently than shown in FIG. 1, also in the form of one or more wire coils with a small vertical height compared to the immersion feeding device (3).
  • the electrical resistance can be measured inside the feed space (16) in the plane of the wire coils.
  • the conductance curve can depend on the vertical height of the feed bed and so that in the case of a filling with ion exchangers a characteristic curve of the loading state can be determined, gill spatial inhomogeneities of the feed have little effect on the measurement here
  • the sensor signal can be made accessible to the user by means of a battery-operated electronics and display module (18).
  • a battery-operated electronics and display module (18).
  • the images 2 to 5 show different embodiments of the immersion feeder (3) which can be inserted into a water container (1 according to FIG. 1)
  • FIG. 2 shows an immersion feeder (3) in which the feed chamber (16) is molded in the form of a removable cartridge (23).
  • the stops (20, 21) here ensure a tight and mechanically fixed plug-in or screw connection.
  • the immersion chamber of the piston (22) is reduced here to the piston wall (24) and is only responsible for the sealing function to the water tank (1, Fig. 1).
  • the required density of the immersion feeder is set by appropriate material design and wall thickness of this Ted.
  • This second version of the immersion feeder (3) is particularly advantageous. if, for example, only small quantities of feed material are required or if a slim and high cartridge shape is required for technical reasons, which has a considerably narrower cross-sectional area than the water tank (1).
  • the feed cartridge (23) could also be intended, for example, for the use of waste, e.g.
  • the cartridge for this could be made of cheap material such as paper or thin plastic reusable pistons preferably made of high-quality plastic, glass or stainless steel. Since the viscosity of the water decreases with increasing temperature, the speed of movement of the immersion feed increases. This can be compensated for by the fact that the coefficient of thermal expansion of the piston (22) is greater than the coefficient of expansion of the water tank (1) is the gap between the piston wall (24) and the water tank (1) then kiemer with increasing temperature as a result of which the immersion filter (3) experiences a greater frictional force on the outside and the speed of movement remains essentially the same despite the reduction in viscosity of the water
  • FIG. 3 shows an immersion feeder for the third intended operating mode of the invention, namely the successively ascending and descending movement of the immersion feeder (3) through the water column (2) of the water container (1)
  • This sequence of movements is achieved through the use of a ventilation chamber (4) which can be ventilated and ventilated and which, for example, surrounds the feed chamber (16) in a ring.
  • the immersion feeder with an empty immersion chamber (4) is inserted into an empty water tank (1, FIG. 1) and slides quickly onto the tank bottom. Without water, the immersion chamber (4) is closed by means of two float devices (30, 31).
  • the float devices (30, 31) have a higher density than water.
  • the float device (30) closes the openings (32) and (33) due to their weight, the float device (31) sits with the sealing ball (34) on the water tank bottom (14, FIG. 1) and thereby closes the openings (35 , 36).
  • the immersion feeder (3) in this state has a lower density than water. If water is filled into the water tank (1), the immersion feeder (3) rises. The openings (35, 36) remain closed due to the buoyancy force now acting on the float (with a lower density than water) (38). When the surface of the immersion feeder reaches or exceeds the water surface, the float device (31) sinks and releases the openings (35, 36) so that water can enter the immersion chamber (4) through the opening (34).
  • the floating device (30) is raised and opens the openings (32, 33) so that the immersion chamber (4) fills up very quickly with water.
  • the immersion feeder (3) has a greater density than water and it slowly sinks back to the bottom of the water container (1).
  • the water treatment is now complete. If the water tank (1) is completely emptied by the user during pouring, the float device (30) opens due to the necessary tank inclination by sliding forward in its permeable guide (29) and the water can flow out of the immersion chamber (4) through the Drain the opening (32).
  • the weight (37) in the vicinity of the outlet opening (32) in the immersion feeder (3) causes its center of gravity to shift slightly in the direction of the outlet opening (32).
  • the immersion feeder (3) In the case of a circular cylindrical design of the immersion feeder (3), it swings automatically with the opening (32) to the lowest point when it is inclined and the immersion chamber (4) can run completely empty.
  • the opening (32) is of course arranged as close to the edge as possible.
  • the immersion filter (3) slips slowly towards the water tank opening. After emptying and protruding the jug, the immersion filter with the ventilated immersion chambers slides down and another preparation cycle can begin. If the immersion filter is to be changed, it is sufficient. Hold the jug in the control tilt position a little longer after emptying.
  • Fig. 4 shows a submersible feeder with a removable filter cartridge similar to the example in Fig. 2
  • the piston (22) is connected here to the water tank (1) with sealing rings (60). This allows the water flow through the gap (8 Fig. 1) to be reduced
  • the piston has an immersion chamber (4) which is air-filled in the exemplary embodiment and causes a buoyancy of the immersion feeder (3) in the water column.
  • the feed cartridge (62) here is made up of two parts.
  • the upper part (63) there is a feed material for water treatment, in the lower part ( 64) Material for flavoring the water, e.g. tea leaves.
  • the immersion feeder is fed into the empty water tank (1) and filled with hot water. While the immersion filter (3) appears, the water is treated and flavored at the same time of the diving feed (3) can be adapted to the desired extraction time of different types of tea.
  • the tank (1 Fig. 1) has the immersion feeder (3) with a handle (65).
  • the density of the immersion feeder (3) can be varied by the user by using the closable opening (66) dietary fiber such as water in the immersion chamber (4) introduces
  • the immersion feeder (3) essentially consists of the feed space (16), which is sub-divided here due to its helical insert (41).
  • a long water process path can be achieved with a low overall height of the immersion feeder effectively higher bed height and thus better treatment performance achieved.However, this makes removal from the water tank (1) more difficult with a descending immersion filter (3).
  • This removable core has poor ventilation due to the space between the water tank bottom (14) and the immersion feed bottom and the immersion feeder remains even when the water tank is extremely inclined when pouring out onto the water tank bottom. For this reason, the vent (47) is provided for ventilation, which opens by gravity when the tank is inclined and allows rear ventilation of the immersion feeder.
  • the permeable sleeve ( 4th 4) is used for the lateral guidance of the weight (48).
  • the openings of the ventilation valve are closed via the sealing rings (42, 49) and the venting plates (43 59).
  • the lining (40) and the ventilation valve (47) are mechanically detachable by means of Clamping straps (45 46) connected to one another when the feed is exhausted, the ventilation valve (47) can therefore be reused
  • FIG. 6 shows a further stage of expansion of the water feed device in the base plate (14) of the
  • An electrical heater (39) is installed for water heating (1).
  • the vent (53) allows manual ventilation of the space between the immersion feeder (3) and
  • the water tank is located on the lid (56) with an UVC radiation lamp (54) for disinfecting the water above the immersion feeder (3).
  • the microswitch (55) is used for the electronic switch (not shown) for the duration of the water treatment is activated.
  • the electronics and power supply for this can be accommodated in the cover (56).
  • the device can also be supplied with power externally via the supply lines (35).
  • the reflector (57) sits above the UVC lamp
  • the underside of the lid is covered with a UVC-permeable material, preferably a quartz glass pane (58), for mechanical protection.
  • the immersion feeder (3) shown here has flow orifices (7) on both sides.
  • the immersion feeder is monitoring and display electronics (70, 71). together with the power supply (72) and the associated conductance sensor pairs (73 74 75) by comparative measurements of the water conductance Before and after the immersion feeder and in the feed room (16), a statement can be made about the degree of exhaustion of the feed in the footwell with ion exchangers and displayed to the user. Basics on this have been published in DE 3629712-11, for example
  • the feed chamber (16) can also be used as a cartridge in the exemplary embodiment in FIG. 1, for example for the user, em- or multi-part, detachably designed sem
  • the feed space (16) can also be placed in a ring around a plunge chamber (4) sem aperture (7) can be arranged before, after and after in the feed space (16) or completely
  • the expansion coefficient of the immersion feeder (3) can also be omitted in the other exemplary embodiments in accordance with the description of FIG. 2. All described immersion filters can be designed with or without a sealing rim (FIG.
  • the immersion chamber (4) can also consist of several individual, separate or connected chambers.
  • the ventilation elements can be arranged differently or more than once.
  • the water tank (1) can be slanted or rounded, the bottom of the water tank (1) or the bottom / lid (14, 15) is shaped to be receivable

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Abstract

Wasseraufbereitungsgerät mit Tauchfilter, gekennzeichnet durch ein Tauchfilter (3) mit einer von Wasser abweichenden Dichte, das sich in einem Wasserbehälter (1) auf- oder absteigend bewegt, wobei das verdrängte Wasser im wesentlichen durch die Filterkammer (16) des Tauchfilters strömt und hierbei aufbereitet wird.

Description

Wasseraufbereitungsgerät mit Tauchfilter
Die Erfindung betrifft ein leicht handhabbares, preiswert realisierbares und transportables Wasseraufbereitungsgerat zur Behandlung von Trinkwasser, msbesondere zur Entfernung von unerwünschten Verunremigungen wie organischen und anorganischen Bestandteilen sowie zur Anreicherung mit gewünschten Zusatzstoffen, z B Aromastoffen Als Filtermate- πal können im Gerat allgemein übliche Filterstoffe wie Aktivkohlen oder Ionenaustauscher eingesetzt werden Der Filtervorgang wird ohne Zufuhrung von Fremdenergie allem durch Schwerkraft und Dichteunterschiede zwischen emer Tauchfilterpatrone und Wasser bewirkt
Kleine Tnnkwasserfdter zur Nachbehandlung von Wasser durch eine Filtration über Ionenaustauscher und / oder Aktivkohlen sind Stand der Technik Dabei handelt es sich um Kannenfütergerate, bei denen aus einem Vorratsbehalter das aufzubereitende Rohwasser mittels Schwerkraft durch eine mit einem geeigneten Filtermedium gefüllte Filterpatrone in eine tiefer gelegene Kanne lauft
Aus der deutschen Patentanmeldung DE 44 24 256 - AI ist eine Vorrichtung zur Verbesse- rung der Tπnkwasserquahtat durch Filtration und Desinfektion bekannt, bestehend aus einem unteren Remwassertank, einem oberen Rohwassertank sowie einem dazwischen befindlichen Technikteil, das eine Filterpatrone und UV-Lampe enthalt
Die bekannten Gerate beanspruchen jedoch em großes Volumen, da der Vorratsbehalter und die Kanne jeweils für die gesamte Wassermenge ausgelegt sem müssen
Zwar ist die Vorrichtung nach DE 44 24 256 - AI so ausgestaltet, daß ihre Emzelteüe bei Nichtbenutzung ineinander emfugbar sind im betriebsbereiten Zustand beansprucht diese ledoch das zweifache des aufzubereitenden Wasservolumens zuzuglich dem Volumen des Technikteύs mit der Filterpatrone
Weiterhin ist bei diesen Geraten nachteilig, daß das Wasser mittels Schwerkraft durch eine feststehende Filterpatrone lauft, wobei mit abnehmender Wasserhohe im Rohwasserbehalter die Durchlaufgeschwindigkeit durch die Filterpatrone abnimmt, das Wasser bei feinkorni¬ gem Fύtermateπal im Extremfall sogar nur teilweise aus dem Rohwasserbehalter ablauft Durch die praktische Beschrankung der Bauhohe solcher Gerate ist der wirksame Wasser¬ druck auf wenige mbar beschrankt Der Emsatz von feinkornigem Fütermateπal ist jedoch aufgrund der großen Oberflache im Beispiel der Wasseraufbereitung mit Ionenaustauschern sinnvoll da hierdurch die Austauschvorgange schneller abgeschlossen sind die sogenannte Durchbruchskurve Steuer wird und damit die Austauschkapazitat bei gleicher Ionenaustau¬ schermenge hoher ist als bei grobkörnigem Material Weiterhin nachteilig ist bei den bekannten Verfahren daß die Durchlaufgeschwindigkeit durch das Fdter bei hohem Wasserstand im Vorratsbehalter anfangs sehr hoch ist wobei der Reinigungsvorgang schlecht ist und die Durchbruchskurve flacher wird Aufgrund der statisch angeordneten Filterpatrone kann es weiterhin im Laufe der Benutzungsdauer zur Setzung des Füterma- tenals und damit zu längeren Durchlaufzelten oder auch zur Kanalbildung in der Fdterschuttung kommen wodurch Teilstrome des Wassers den Filter unbehandelt passie¬ ren
Problematisch bei den bekannten Verfahrens smd auch die Anschlußstellen und Dichtungen der Filterpatronen im Filtergehause, da hier aufgrund der geringen Wasserbewegung eine erhöhte Verkeimungsgefahr besteht Zwar wurden verschiedenthch Verfahren zur Losung dieser Probleme vorgeschlagen, wie z B in US-Patent 4,902,411-A ein Wasserreinigungssystem bei dem das aufbereitete Wasser in den für Roh- und Reinwasser gemeinsamen Wasserbehälter zurückgeführt wird Nachteilig ist hier der hohe apparative Aufwand und die Zufuhrung von Fremdenergie für die Wasserumwalzung mittels Pumpe und daß die Rückführung des Reinwassers in den Rohwasserbehalter zu emer Vermischung der Wassermassen fuhrt Zur vollständigen Reinigung muß das Wasser daher mehrfach über das Füter gefuhrt werden Die bekannten Gerate beanspruchen relativ viel Stellraum und lassen sich normalerweise nicht für andere Anwendungszwecke, wie zum Beispiel zur Teezubereitung nutzen
Der Erfindung hegt daher die Aufgabe zugrunde, em Wasseraufbereitungsgerat der einleitend beschriebenen Art zu bilden das emfach aufgebaut und handhabbar ist, em nur wenig größeres Volumen als das des zu behandelnden Wassers aufweist eine gleichmaßige Filterwirkung bei guter Ausnutzung des Fütermatenals zeigt und als Zusatznutzen auch für eine Getrankezubereitung und Darreichung einsetzbar ist
Die Erfindung vermeidet die oben genannten Nachteile dadurch, daß sich em Tauchfilter aufgrund emes Dichteunterschieds zum umgebenden Wasser durch eine Wassersaule in einem Wasserbehälter bewegt wobei das Tauchfdter weitgehend dicht aber noch beweglich an den Wanden des Wasserbehälters anschließt Das durch die Bewegung des Tauchfüters verdrängte Wasser durchströmt die Filterkammer des Tauchfilters Die Bewegungsge- schwindigkeit des Tauchfüters ist im wesentlichen vorgegeben durch die Dichte und Viskosität des Wassers, den Füterwiderstand der Füterkammer. der Beschaffenheit des Spaltes zwischen Tauchfüter und Wasserbehälter und der Dichte des Tauchfüters Diese Bewegungsgeschwindigkeit und damit die Durchstromung der Füterkammer ist bereits kurze Zeit nach Begmn des Betriebsspiels konstant namlich sobald die Auftriebs- bzw Abtπebskraft der am Tauchfüter angreifenden Reibungskraft entspricht Durch Variation der Dichte des Tauchfüters dem Einsatz von Blenden oder Sieben in der Füterkammer laßt sich die Sinkgeschwindigkeit mnerhalb weiter Grenzen gezielt varueren wobei im Vergleich zu einfachen Kannenfütern auch relativ große Füterdrucke erreicht werden können Wird der Dichteunterschied zum Wasser ausreichend groß gewählt kann auch bei emer Füterkammer mit femkormgem Fütermateπal eme ausreichende und gleichbleibende Durchstromung erreicht werden Restrohwassermengen können wegen des gleichbleibenden Füterdrucks nicht stehenbleiben
Em wichtiger Vorteü des Geräts besteht darm, daß das Tauchfüter die Wassersaule m emen Roh- und Reinwasserraum mit veränderlichen Volumma teüt so daß kerne Vermischung stattfmden kann Weiterhin ist das Volumen des Wasseraufbereitungsgerats nur um das Volumen des Tauchfüters großer als die aufzubereitende Wassermenge Das Wasseraufbe- reitungsgerat besteht im einfachsten Fall nur aus dem Wasserbehälter und dem Tauchfüter Der Wasserbehälter kann in Form emer im Haushalt üblicherweise benotigten Kanne oder eines Meßzylinders ausgeführt sein und ist daher vielseitig verwendbar so daß außer für das Tauchfüter kern zusätzlicher Lagerplatz beansprucht wird Weiterhin ist das Gerat auch zur Zubereitung von Getranken wie z B Tee geeignet, sofern in das Tauchfüter geeignete Rohstoffe eingefüllt werden Durch die Bewegung des Tauchfüters entlang des Wasserbehäl¬ ters wird die Büdung von stehenden Wassernestern die zur Verkeunung neigen vermieden die Dichtflachen remigen sich selbst Weiterhin vorteilhaft ist, daß sich wahrend emes Betπebszyklusses das Harzbett auflockern kann und Kanalbüdung vermieden wird
Weitere wesentbche Vorteüe und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den nachfol¬ genden Ausfuhrungsbeispielen
Fig 1 zeigt schematisch den Aufbau des Geräts in emer einfachen Ausfuhrungsform Es besteht im wesenthchen aus emem Wasserbehälter (1) zur Aufnahme des Roh- und Remwassers und emem Tauchfüter (3) Der Wasserbehälter (1) hat unten emen abnehmba¬ ren Boden (14) der mittels emer Gewinde- oder Steckverbmdung (hier nicht eingezeichnet) und emer Dichtung (15) angefugt ist Hierdurch kann der Wasserbehälter leichter gereinigt werden und das Tauchfüter auch unten entnommen werden Der Boden (14) kann natürlich auch fest angeformter Bestandteü des Wasserbehälter (1) sein Der Wasserbehälter (1) ist oben und unten bezughch des Bodenteüs (14, 15) gleich geformt, so daß dieses auf beiden Enden des Behalters angesetzt werden und auch als Deckel dienen kann Zur besseren Handhabung des Wasserbehälters em Haltegriff (9) vorgesehen Das Tauchfilter (3) ist in seinem Umfang der inneren Form des Wasserbehälters (1) angepaßt Zweckmäßigerweise wird man aufgrund der emfachen Herstellung kreiszvhndrische Formen bevorzugen aUerdmgs sind auch alle anderen Formen, z B mit elliptischem oder rechteckigem Quer¬ schnitt denkbar Wichtig ist daß der Spalt (8) zwischen dem Tauchfüter (3) und dem Wasserbehälter (1) möglichst gering ist wobei das Tauchfüter jedoch noch beweglich sein muß so daß bei emer durch die Tauchfüter dichte vorgegebenen Druckdifferenz vor / nach dem Tauchfüter (3) sowenig Wasser wie möglich am Tauchfüter vorbeistromen kann sondern das Wasser vorzugsweise durch den Füterraum (16) strömt Das Tauchfüter (3) gliedert sich in eine Tauchkammer (4) und m den Füterraum (16), der mit emem üblichen Fütermittel, z B Aktivkohle Ionenaustauschern oder Mischungen bzw Schichtungen derselben gefüllt ist Der Füterraum (16) ist oben und unten durch die Siebplatten (5,6) verschlossen, die die Fütermateriahen im Füterraum zurückhalten Über der oberen Siebplatte (6) ist eme Blende (7) mit emer kleinen Öffnung (17) angeordnet, an der bei gegebener Füterdurchstromung em deutlich höherer Druckabfall als am Füterraum (16) entsteht Maßige Änderungen des Druckabfalls im Füterraum (16) , z B durch Verschmut- zung wahrend der Betriebsdauer des Füters wirken sich auf den Wasserdurchsatz des Tauchfüters damit nur geringfügig aus Bei geringeren Ansprüchen an die Konstanz des Durchflusses kann die Blende (7) jedoch auch entfallen Anstelle emer einfachen Blende (7) können auch bekannte Durchflußkonstanter eingesetzt werden Diese haben emen geringe¬ ren Druckabfall als eme emfache Blende Die Tauchkammer (4) kann je nach gewünschter Betriebsart des Tauchfüters ausgeführt werden Dies wird nachfolgend beispielhaft geschüdert
a) Absteigende Betriebsart
Der Füterraum (16) sei mit emem schwach sauren Ionenaustauscher zur Entcarbonisierung des Wassers ausgefüllt Dieses Fütermateπal hat normalerweise eme etwas höhere Dichte als Wasser Das Tauchfütergehause ist vorzugsweise aus emem Material mit emer höheren Dichte als Wasser ausgeführt, beispielsweise PVC, Glas oder Edelstahl Das Tauchfüter (3) hat damit eme höhere Dichte als Wasser Der Wasserbehälter (1) wird mit dem aufzuberei¬ tenden Wasser gefüllt und das Tauchfüter von oben her emgefuhrt Aufgrund semer Dichte smkt das Tauchfüter m die Wassersaule (2) em, hierbei wird das unter dem Tauchfüter hegende Wasser verdrangt, durch den Füterraum (16) gefuhrt und tritt oberhalb des Tauchfüters an der Blendenöffnung (17) gereinigt wieder aus Die Bewegungsgeschwindig¬ keit des Tauchfüters wird im wesentlichen vorgegeben durch die Dichte und Viskosität des Wassers, die bei vorgegebener Temperatur als konstant anzusehen ist dem Druckabfall an der Blende (7), im Füterraum (16) und an den Siebplatten (5,6) der Dichtheit des Tauchfil* ters zum Wasserbehälter (Beschaffenheit der Spalte 8 wie Spaltweite Spaltlange Oberflachenbeschaffenheit) und msbesondere der Dichte des Tauchfüters (3) Die Bewe¬ gungsgeschwindigkeit und damit die Durchstromung des Füterraums (16) ist bereits kurze Zeit nach Beginn des Eintauchens konstant namlich sobald die durch die Erdanziehung bewirkte Abtriebskraft des Tauchfüters durch die am Tauchfüter angreifenden Reibungs- krafte kompensiert wird Die Wasseraufbereitung ist abgeschlossen sobald das Tauchfilter den Boden des W asserbehälters erreicht hat Der Benutzer kann jedoch bereits vorzeitig Teilmengen des aufbereiteten Wassers durch Ausgießen aus dem Behalter entnehmen da der Rohwasser- und Remwasseranteü vonemander getrennt smd Durch das kurzzeitige Ausgießen wird der Wasseraufbereitungsprozess nur unwesentlich beeinflußt Wahrend der Restentleerung des Wasserbehälters (1) durch den Benutzer wird dieser um mehr als 90° gegenüber der Normallage geneigt wobei langsam das Wasser aus dem Spalt (8) und aus dem Füterraum (16) herauslauft und durch Luft ersetzt wird Dadurch wird der Raum zwischen dem Boden des Tauchfilters (3) und dem W asserbehalterboden (14) belüftet Der Ventüstoßel (11) m der durchlassigen Fuhrung (12) beschleunigt hierbei die Hmterluftung In senkrechter Lage ist durch das Eigengewicht des Ventüstoßels das Beluftungsrohr (19) verschlossen bei emer völliger Entleerung des Wasserbehälters rutscht der Ventüstoßel nach vorn und gibt das Beluftungsrohr (19), das durch die Tauchkammer (4) zur Unterseite des Tauchfüters (3) fuhrt frei Da sich im Spalt (8) und vor Tauchfilter (3) jetzt Luft mit vergleichsweise geringer Dichte und niedriger Viskosität befmdet, rutscht das Tauchfüter in dieser Behalterlage rasch nach unten zur Emfulloffnung des Wasserbehälters und kann vom Benutzer entnommen werden Alternativ kann das Tauchfüter (3) auch nach Abnahme des Bodens (14) unten entnommen werden Wahrend des Bewegungsablaufes des Tauchfüters (3) wird die Füterfullung jedesmal etwas aufgelockert, sofern diese nicht m Form eines Preßbettes vorhegt Kanalbüdung und Setzungen im Füterbett werden so vermieden Die Smkgeschwmdigkeit des Tauchfüters kann m weiten Grenzen durch die Beschaffenheit der Tauchkammer (4) variiert werden Im emfachsten Fall wird durch die Dichte des Fütermatenals bereits die gewünschte Smkgeschwmdigkeit des Tauchfüters erreicht In diesem Fall entspricht die Tauchkammer (4) emer normalen einschahgen Behalterwan¬ dung Um eme höhere Smkgeschwmdigkeit zu erreichen, wird die Tauchkammer (4) entweder dick aus emem Vollmatenal höherer Dichte als Wasser oder als Hohlkörper gefüllt mit emem Material hoher Dichte ausgeführt Hierdurch können erheblich höhere sowie gleichbleibende Füterdrucke als bei Wasserfüterkannen entsprechend dem Stand der Technik erreicht werden und damit fernere Fütermateπahen emgesetzt bzw höhere Fütergesch windigkeiten erreicht werden
Soll eme geringere Smkgeschwmdigkeit erzielt werden kann die Tauchkammer (4) mit emem Material germger Dichte z B Luft gefüllt sem oder aus emem geschlossenpongen Schaum bestehen
Durch Emsatz eines hier nicht gezeichneten zweiten Deckels (14 15) kann das Tauchfüter (3) bis zur Fütererschopfung in dem Wasserbehälter (1) verbleiben mdem nach erfolgter Wasseraufbereitung und Entleerung des Remwassers frisches Rohwasser m den Wasserbe¬ hälter (1) gefüllt wird der W asserbehalter mit dem zweiten Deckel (14 15) verschlossen wird und das Gerat umgekehrt hmgesteüt wird Das Tauchfüter (3), das ist m diesem Fall ohne die Beluftungsvorrichtung (11, 12, 19) mit oben und unten geschlossener Tauchkammer (4) ausgeführt ist befmdet sich nun wieder am oberen Ende der Wassersaule womit der Auibereitungsvorgang beginnen kann. Dieser Vorgang kann nun beliebig oft wiederholt werden.
b) Aufsteigende Betriebsart
Wenn die Beschaffenheit der Tauchkammer (4) und die Füllung der Füterkammer (16) zu einem Tauchfüter (3) mit einer insgesamt geringeren Dichte als Wasser führt, kann das Wasseraufbereitungsgerat im umgekehrten Betriebssinn benutzt werden, das heißt, das Tauchfüter (3) wird in den leeren Wasserbehälter (1) eingeführt und sinkt rasch auf den Behälterboden (14). Nach dem Einfüllen von Wasser in den Behälter steigt das Tauchfüter langsam und mit weitgehend konstanter Geschwindigkeit an die Wasseroberfläche, wobei das verdrängte Wasser durch den Füterraum (16) geführt wird. Die Patrone kann anschlie¬ ßend oben leicht vom Benutzer entnommen werden.
Die beschriebenen Fütervorgänge lassen sich sowohl bei absteigender als auch bei aufstei¬ gender Betriebsart bei gleicher WasserfüUung zur Verbesserung des Aufbereitungs¬ ergebnisses mehrfach hintereinander durchführen, indem das offene Ende des Wasserbehäl- ters (1) mit einem hier nicht eingezeichneten zweiten Deckel (14, 15) verschlossen wird und der Wasserbehälter nach jedem Durchlauf des Tauchfüters einfach umgedreht wird.
In Fig. 1 ist weiterhin ein etwa in halber Behälterhöhe befindlicher Sensor (10) eingezeich¬ net, der zur Überwachung der Wirksamkeit des Tauchfüters (3) dient. Der Sensor besteht hier aus zwei korrosionsfesten Metallelektroden, die durch die Behälterwandung reichen und an seiner inneren Oberfläche abschließen. Mittels dieser Elektroden kann der elektri¬ sche Leitwert des Wassers vor und nach der Passage des Tauchfilters gemessen werden, wodurch sich im Falle eines lonenaustausches im Füterraum Rückschlüsse auf die Füter- wirksamkeit ziehen lassen. Nach einer Teüentsalzung ist z.B. der Leitwert des Wrassers geringer als vorher. Wenn das Füter sich erschöpft, werden die Leitwertunterschiede geringer. Vorteilhaft ist hier, daß beide Meßwerte mit dem gleichen Sensor erfaßt werden, so daß eine Drift oder Verschmutzung sowie geometrische Faktoren bei einer solchen Ver¬ gleichsmessung keine Rolle spielen und so auch kleine Leitwertdifferenzen zuverlässig erfaßt werden können. Eine Erfassung des Leitwerts ist natürlich auch mit bekannten elektrodenlosen induktiven oder kapazitiven Meßverfahren möglich. Dies ist hierfür insofern interessant, da hierdurch auch die Leitwerte innerhalb des Füterraums (16) gemessen werden können. Leitwertmessungen innerhalb von Füterschichten mittels Elektroden sind aufgrund der inhomogenen Materialverteilung, der BUdung von Luftblasen oder der Verschmutzungsanfälligkeit der Meßelektroden in der Praxis sehr ungenau. Bei dem hier vorgeschlagenen Tauchfütersystem könnte der Sensor (10) anders als in Fig. 1 gezeigt, auch in Form einer oder mehrerer Drahtspulen mit im Vergleich zum Tauchfüter (3) geringen vertikalen Höhe, um den Wasserbehälter herumgeführt werden. Mittels bekannter mduktiver Verfahren kann der elektrische Widerstand mnerhalb des Füterraums (16) in der Ebene der Drahtspulen gemessen werden Da das Tauchfüter sich wahrend der Messung langsam und mit gleichbleibender Geschwindigkeit durch die Spule bewegt, kann hierbei der Leitwertverlauf m Abhängigkeit von der vertikalen Hohe des Füterbetts und damit im Falle emer Füllung mit Ionenaustauschern eme Kennlinie des Beladungszustands ermittelt werden Kieme räumliche Inhomogenitäten des Füters wirken sich hier nur wenig auf die Messung aus
Das Sensorsignal kann durch em batteriebetriebenes Elektronik- und Anzeigemodul (18) dem Benutzer zugänglich gemacht werden Solche Auswerteschaltungen sind Stand der Technik und brauchen hier nicht naher erläutert werden
Die Abbüdungen 2 bis 5 zeigen verschiedene Ausfuhrungsformen des Tauchfüters (3), die in einen Wasserbehälter (1 nach Fig 1) eingesetzt werden können
Fig 2 zeigt em Tauchfüter (3) bei dem der Füterraum (16) m Form emer abnehmbaren Patrone (23) ausgebüdet ist Die Anschlage (20,21) sorgen hier für eme dichte und mecha- nisch feste Steck- oder Schraubverbmdung Die Tauchkammer des Kolbens (22) ist hier auf die Kolbenwandung (24) reduziert und nur für die Dichtfunktion zum Wasserbehälter (1 , Fig 1) zustandig Durch entsprechende Mateπalausfuhrung und Wanddicke dieses Teds wird die gewünschte Dichte des Tauchfüters eingestellt Besonders vorteilhaft ist diese Zweiteüung des Tauchfüters (3) wenn zum Beispiel nur geringe Fütermaterialmengen benotigt werden oder aus technischen Gründen eme schlanke und hohe Patronenform gewünscht wird, die eme wesentlich germgere Querschnittsflache als der Wasserbehälter (1) hat Die Füterpatrone (23) konnte auch z B zur Emmalbenutzung gedacht sein, z B zur heißen Extraktion von Teeblattern Die Patrone hierfür konnte aus billigem Material wie Papier oder dünnem Kunststoff gefertigt sem, der wiederverwendbare Kolben bevorzugt aus hochwertigem Kunststoff, Glas oder Edelstahl Da die Viskosität des Wassers mit zuneh¬ mender Temperatur abnimmt steigt hierbei die Bewegungsgeschwindigkeit des Tauchfüters Dies kann dadurch kompensiert werden, daß der thermische Ausdehnungs¬ koeffizient des Kolbens (22) großer als der Ausdehnungskoeffizient des Wasserbehälters (1) ist Der Spalt zwischen der Kolbenwand (24) und dem Wasserbehälter (1) wird dann mit zunehmender Temperatur kiemer wodurch das Tauchfilter (3) außen eme stärkere Reibungskraft erfahrt und die Bewegungsgeschwindigkeit trotz der Viskositatsermedrigung des Wassers im wesentlichen gleich bleibt
Fig 3 zeigt em Tauchfüter für die dritte vorgesehene Betriebsart der Erfindung namlich die nacheinander auf- und absteigende Bewegung des Tauchfüters (3) durch die Wassersaule (2) des Wasserbehälters (1) Erreicht wird dieser Bewegungsablauf durch den Einsatz einer be- und entlüftbaren Tauchkammer (4), die den Füterraum (16) beispielsweise ringförmig umschließt. Bei Inbetriebnahme wird das Tauchfüter mit leerer Tauchkammer (4) in einen leeren Wasser¬ behälter (1, Fig. 1) eingesetzt und gleitet schnell auf den Behälterboden. Ohne Wasser ist die Tauchkammer (4) mittels zweier Schwimmervorrichtungen (30, 31) verschlossen. Die Schwimmervorrichtungen (30,31) haben eine germgere Dichte als Wasser. Die Schwimmer¬ vorrichtung (30) schließt die Öffnungen (32) und (33) aufgrund ihres Gewichts, die Schwimmervorrichtung (31) sitzt mit der Dichtkugel (34) am Wasserbehälterboden (14, Fig. 1) auf und verschließt dadurch die Öffnungen (35, 36). Das Tauchfüter (3) hat in diesem Zustand eine geringere Dichte als Wasser. Wird Wasser in den Wasserbehälter (1) gefüllt, steigt das Tauchfüter (3) auf. Die Öffnungen (35,36) bleiben auch weiterhin durch die nun auf den Schwimmer (mit geringerer Dichte als Wasser) (38) wirkende Auftriebskraft geschlossen. Wenn die Tauchfüteroberfläche die Wasseroberfläche erreicht bzw. übersteigt, sinkt die Schwimmervorrichtung (31) ab und gibt die Öffnungen (35, 36) frei, so daß Wasser durch die Öffnung (34) in die Tauchkammer (4) eintreten kann. Dadurch wird die Schwimmvorrichtung (30) angehoben und gibt die Öffnungen (32,33) frei so daß sich die Tauchkammer (4) sehr schnell mit Wasser füllt. Im diesem Zustand hat das Tauchfüter (3) eine größere Dichte als Wasser und es sinkt langsam wieder auf den Boden des Wasserbe¬ hälters (1). Die Wasseraufbereitung ist damit abgeschlossen. Wenn der Wasserbehälter (1) durch den Benutzer beim Ausgießen völlig entleert wird, öffnet aufgrund der hierfür nötigen Behälterneigung die Schwimmervorrichtung (30) indem sie in ihrer durchlässigen Führung (29) nach vorne rutscht und das Wasser kann aus der Tauchkammer (4) durch die Öffnung (32) abfließen. Das Gewicht (37) in der Nähe der Austrittsöffnung (32) im Tauchfüter (3) bewirkt eine leichte Verschiebung seines Schwerpunkts in Richtung der Austrittsöffnung (32). Bei kreiszylindrischer Gestaltung des Tauchfüters (3) pendelt dieses bei Neigung automatisch mit der Öffnung (32) an die tiefste Stelle und die Tauchkammer (4) kann völlig leer laufen. Die Öffnung (32) ist hierfür natürlich möglichst randnah angeordnet. Das Tauchfilter (3) rutscht bei diesem Vorgang nur langsam in Richtung Wasserbehälteröffnung Nach Entleeren und Abstehen der Kanne rutscht das Tauchfilter mit den belüfteten Tauchkammern nach unten und ein weiterer Aufbereitungszyklus kann beginnen. Wenn das Tauchfilter gewechselt werden soll, genügt es. die Kanne nach dem Entleeren etwas länger in Steuer Kippposition zu halten.
Besonders vorteilhaft ist bei diesem Ausführungsbeispiel. daß das Tauchfüter (3) während der gesamten Gebrauchsdauer seiner Filterstoffe nicht aus dem Wasserbehälter (1) entnommen zu werden braucht. Aufgrund der auf- und absteigenden Bewegung wird die Reinigungsleistung des Füter vervielfacht, insbesondere auch dadurch, daß geringe Leckwassermengen, die beim Aufstieg des Tauchfüters durch den Spalt (8) am Füter vorbeifließen, beim Abstieg zum größten Teil den Filterraum (16) durchströmen Fig 4 zeigt ein Tauchfüter mit abnehmbarer Filterpatrone ahnhch dem Beispiel in Fig 2 Der Kolben (22) wird hier zum W asserbehälter (1) mit Dichtringen (60) angeschlossen Hierdurch kann eme Verrmgerung des Wasserflusses durch den Spalt (8 Fig 1) erreicht werden Der Kolben besitzt eme Tauchkammer (4) die im Ausführungsbeispiel luftgefullt ist und emen Auftrieb des Tauchfüters (3) m der Wassersaule bewirkt Die Füterpatrone (62) ist hier zweigeteilt ausgeführt Im oberen Teü (63) befmdet sich em Fütermaterial zur Wasseraufbereitung, im unteren Teü (64) em Material zur Aromatisierung des Wassers, z B Teeblatter Das Tauchfüter wird in den leeren Wasserbehälter (1) emgefuhrt und mit heißem Wasser gefüllt Wahrend des Auftauchens des Tauchfilters (3) wird das Wasser zugleich aufbereitet und aromatisiert Die Auftauchzeit kann durch Variation der Dichte des Tauchfüters (3) an die gewünschte Extraktionszeit verschiedener Teesorten angepaßt werden Zur leichteren Entnahme aus dem Wasserbehälter (1 Fig 1) besitzt das Tauchfüter (3) emen Haltegriff (65) Die Dichte des Tauchfüters (3) kann hier durch den Benutzer varuert werden indem dieser durch die verschließbare Öffnung (66) Ballaststoffe z B Wasser m die Tauchkammer (4) einfuUt
Im Ausführungsbeispiel nach Fig 5 besteht das Tauchfüter (3) im wesentlichen aus dem Füterraum (16), der hier durch emen schneckenförmigen Einsatz (41) unterteüt ist Hierdurch kann bei niedriger Bauhohe des Tauchfüters em langer Wasserverfahrensweg erreicht werden Dadurch wird bei Ionenaustauschern als Fütermaterial eine effektiv höhere Betthohe und damit eme bessere Aufbereitungsleistung erreicht Hierdurch wird allerdings bei einem absteigend ausgeführten Tauchfilter (3) die Entnahme aus dem Wasserbehälter (1) erschwert faüs dieser kernen abnehmbaren Boden hat da der Raum zwischen dem W asserbehalterboden (14) und dem Tauchfüterboden schlecht belüftet wird und das Tauchfüter selbst bei extremer Neigung des Wasserbehälters beim Ausgießen am Wasserbehalterboden verharrt Daher ist hier zur Belüftung das Ventü (47) vorgesehen das bei emer Behalterneigung um mehr als 90° durch Schwerkraft öffnet und eme Hinterluf* tung des Tauchfüters erlaubt Die durchlassige Hülse (44) dient der seitlichen Fuhrung des Gewichts (48) Im normalen Betriebszustand smd die Offnungen des Beluftungsventüs über die Dichtringe (42,49) und die Ventüplatten (43 59) verschlossen Der Füter (40) und das Beluftungsventü (47) smd mechanisch losbar mittels Klemmrmgen (45 46) mitemander verbunden bei Fütererschopfung kann das Beluftungsventü (47) daher wiederverwendet werden
Fiε 6 zeigt eme weitere Ausbaustufe des W asserfütergerats In der Bodenplatte (14) des
Wasserbehälters (1) ist zur Wassererwarmung eine elektrische Heizung (39) eingebaut Das Ventü (53) erlaubt eine manuelle Belüftung des Raumes zwischen Tauchfüter (3) und
Behalterboden (14) und ist im Normalfall durch die Feder (52) geschlossen Auf dem Wasserbehälter befmdet sich em Deckel (56) mit emer UVC-Bestrahlungslampe (54) zur Entkeimung des Wassers oberhalb des Tauchfüters (3) Die Lampe wird beim Aufsetzen des Deckels (56) über den Mikroschalter (55) mittels bekannter Elektronücschaltungen (nicht eingezeichnet) für die Dauer der Wasseraufbereitung aktiviert Die Elektronik und Strom- Versorgung hierfür kann im Deckel (56) untergebracht sem Alternativ kann die Stromversorgung des Geräts auch extern über die Zuleitungen (35) erfolgen Zur besseren Strahlungsausbeute sitzt über der UVC-Lampe em Reflektor (57) Die Deckelunterseite ist zum mechanischen Schutz mit emem UVC-durchlassigen Material, vorzugsweise emer Quarzglasscheibe (58) abgedeckt Das dargestellte Tauchfüter (3) hat hier auf beiden Seiten Durchflußblenden (7) Weiterhm ist mn Tauchfüter eine Uberwachungs- und Anzeigelek¬ tronik (70,71) nebst Stromversorgung (72) sowie dazugehörigen Leitwertsensorpaaren (73 74 75) Durch Vergleichsmessungen der Wasserleitfahigkeiten vor und hmter dem Tauchfüter sowie im Füterraum (16) kann eme Aussage über den Erschopfungsgrad des Füters im Faüe emer FuUung mit Ionenaustauschern gewonnen werden und dem Benutzer angezeigt werden Grundlagen hierzu smd z B in der DE 3629712-11 veröffentlicht worden
Die in den Ausfuhrungsbeispielen in Fig 1 bis 6 jeweüs genannten Eigenschaften des Tauchfüters (3) können nahehegenderweise beliebig kombmiert werden und smd haupt¬ sächlich zur besseren DarsteUung der Erfindung gewählt worden Selbstverständlich kann z B auch im Ausführungsbeispiel Fig 1 der Füterraum (16) als Patrone für den Benutzer nachfuUbar, em- oder mehrteüig, abnehmbar gestaltet sem, der Füterraum (16) kann auch ringförmig um eine Tauchkammer (4) gelegt sem Blende (7) kann vor, nach vor und nach im Füterraum (16) angeordnet sein oder ganz weggelassen werden EbenfaUs kann der Ausdehnungkoeffizient des Tauchfüters (3) auch m den anderen Ausfuhrungsbeispielen entsprechend der Beschreibung zu Fig 2 angepaßt sem Alle beschriebenen Tauchfilter können mit oder ohne Dichtrmge (Fig 4. 60) ausgeführt sem Alle Patronen können Griffe zur besseren Handhabung haben Anstelle von Siebplatten können natürlich auch Gewebe oder Vliese eingesetzt werden Die Tauchkammer (4) kann auch aus mehreren einzelnen getrennten oder verbundenen Kammern bestehen Die Be- und Entluftungselemente können anders angeordnet oder mehrfach vorhanden sem Zur besseren Emfuhrung des Tauchfüters (3) in den Wasserbehälter (1) kann dieses oben und abgeschrägt oder abgerun¬ det sem wobei der Boden des Wasserbehälters (1) bzw der Boden / Deckel (14, 15) entsprechend aufnahmefähig ausgeformt ist

Claims

Patentansprüche
1 Wasseraufbereitungsgerat mit Tauchfüter bestehend aus emem äußeren Wasserbehäl¬ ter (1) und einem in den Wasserbehälter einsetzbaren Tauchfüter (3) mit emer oder mehreren Füterkammern, dadurch gekennzeichnet, daß das Tauchfüter weitgehend dicht aber beweghch mit seinem Umfang an die Innenwandung des Wasserbehälters (1) anschheßt und eme von Wasser unterschiedliche Dichte hat, aufgrund dessen es sich durch die Wassersaule (2) auf- oder abwärts bewegt die Wassersaule m einen Roh- und Remwasserraum mit veränderlichen Volumenanteüen teüend wobei das verdrängte Wasser durch die Füterkammer des Tauchfüters strömt, und daß die Dichtheit zwischen der Tauchfüteraußenseite und der Wasserbehaltermnenseite allein durch paßgenaue Formgebung der Teüe und / oder mit Hufe von Dichtelementen erreicht wird
2 Wasseraufbereitungsgerat mit Tauchfüter nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet daß das Tauchfüter eme oder mehrere Tauchkammern besitzt die mit Wasser oder Luft oder anderen Stoffen gefüllt sem können, bei deren Wasserfullung das Tauchfüter eme größere, bei deren Luftfullung eme klemere Dichte als Wasser hat
3 Wasseraufbereitungsgerat mit Tauchfüter nach emem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, daß die mit Luft gefüllte Tauchkammer unter Wasser mit Schwummer- ventüvorπchtungen geschlossen ist, das Tauchfüter hierdurch im Wasser zuerst aufsteigt, die Schwimmerventüvorrichtungen sich bei Erreichen der Wasseroberflache automatisch offnen und dies zu emer Flutung der Schwimmerkammer fuhrt wobei das Tauchfüter wieder absteigt so daß das Wasser zweifach gefiltert wird
4 Wasseraufbereitungsgerat mit Tauchfüter nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet daß die wassergefuUten Tauchkammern des Tauchfilters nach dem vollständigen Ent- leeren des Wasserbehälters über em Entleerungsventü mit emer Schwimmer¬ einrichtung (30) selbsttätig entleert und belüftet werden wobei sein Schwerpunkt auf der Seite des Entleerungsventüs hegt und das Tauchfüter kreiszyhn drisch gestaltet ist
5 Wasseraufbereitungsgerat mit Tauchfüter nach einem der Ansprüche 1 bis 4 dadurch gekennzeichnet daß der Wasserbehälter 1 bezuglich der Verschheßbarkeit mit den Endstucken (14 15) symmetrisch ausgeführt ist
6 Wasseraufbereitungsgerat mit Tauchfüter nach emem der Ansprüche 1 bis 5 dadurch gekennzeichnet daß das Tauchfüter ein von seiner Oberseite zur Unterseite durchrei¬ chendes Hinterlultungsventü enthalt Wasseraufbereitungsgerat mit Tauchfüter nach emem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Tauchfüter Blenden im Wasserdurchfluß enthält, an denen em höherer Druckabfall als un Fütermaterial selbst entsteht
Wasseraufbereitungsgerat mit Tauchfüter nach emem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Tauchfüter Durchflußkonstanter enthält.
Wasseraufbereitungsgerat mit Tauchfüter nach emem der Ansprüche 1 bis 8. dadurch gekennzeichnet, daß die Wasserführung innerhalb der Füterkammer des Tauchfüters durch schneckenförmige Gestaltung des Füters verlängert ist.
Wasseraufbereitungsgerat mit Tauchfüter nach emem der Ansprüche 1 bis 9. dadurch gekennzeichnet, daß das Tauchfüter mehrteüig ausgeführt ist, wobei die Füterkammer in Form emer wechselbaren em- oder mehrteiligen Füterpatrone ausgeführt ist
Wasseraufbereitungsgerat mit Tauchfüter nach emem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Füterpatrone in emem ersten Abschnitt Filtermittel zur Was¬ serreinigung, in emem zweiten Abschnitt eine zumindest teüweise extrahierbare Füllung enthält
Tauchfüter nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß m seinem Inneren em oder mehrere Sensoren sowie die Elektronik und Stromversorgung zur Überwachung des Fütermatenals angeordnet sind.
Wasseraufbereitungsgerat mit Tauchfüter nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß am Wasserbehälter (1) Leitwertsensoren in Form von m das Was¬ ser reichende Elektroden oder in Form von induktiv messenden Drahtspulen sowie die Elektronik und Stromversorgung zur Signalauswertung und Benutzerführung ange¬ ordnet smd.
Wasseraufbereitungsgerat mit Tauchfüter nach emem der Ansprüche 1 bis 13. dadurch gekennzeichnet, daß in der Bodenplatte (14) des Wasserbehälters eme elektrische Hei¬ zung (39) eingebaut ist.
Wasseraufbereitungsgerat mit Tauchfüter nach einem der Ansprüche 1 bis 14. dadurch gekennzeichnet, daß in der Bodenplatte (14) des Wasserbehälters em Beluftungsventü (53) angeordnet ist.
Wasseraufbereitungsgerat mit Tauchfüter nach emem der Ansprüche 1 bis 15. dadurch gekennzeichnet, daß oberhalb des Tauchfüters (3). im Deckel (56) des Wasserbehälters eme UV-Bestrahlungslampe (54) angeordnet ist Wasseraufbereitungsgerat mit Tauchfüter nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß das Tauchfüter oder Teüe davon Handgriffe zur leichteren Hand¬ habung tragen
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