WO2002042220A1 - Einrichtung zur behandlung von trinkwasser - Google Patents

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WO2002042220A1
WO2002042220A1 PCT/AT2001/000363 AT0100363W WO0242220A1 WO 2002042220 A1 WO2002042220 A1 WO 2002042220A1 AT 0100363 W AT0100363 W AT 0100363W WO 0242220 A1 WO0242220 A1 WO 0242220A1
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water
treatment
treatment unit
catalyst
treating substance
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PCT/AT2001/000363
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Inventor
Klaus Leiter
Gerhard Walder
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Watercryst Chemiefreie Wasserbehandlung Gmbh
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    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A47—FURNITURE; DOMESTIC ARTICLES OR APPLIANCES; COFFEE MILLS; SPICE MILLS; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
    • A47J—KITCHEN EQUIPMENT; COFFEE MILLS; SPICE MILLS; APPARATUS FOR MAKING BEVERAGES
    • A47J31/00—Apparatus for making beverages
    • A47J31/44—Parts or details or accessories of beverage-making apparatus
    • A47J31/60—Cleaning devices
    • A47J31/605—Water filters
    • 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
    • C02F1/42—Treatment of water, waste water, or sewage by ion-exchange
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F5/00—Softening water; Preventing scale; Adding scale preventatives or scale removers to water, e.g. adding sequestering agents
    • C02F5/02—Softening water by precipitation of the hardness
    • C02F5/025—Hot-water softening devices
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24H—FLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
    • F24H9/00—Details
    • F24H9/0005—Details for water heaters

Definitions

  • the present invention relates to a device for treating drinking water.
  • PCT application WO 99/48822 describes that a weakly acidic ion exchange resin in the Ca form triggers catalytic lime precipitation from a calcareous solution on its surface.
  • This process can be used for physical water treatment: the lime crystal nuclei formed on the surface of the catalytically active granules easily detach from the surface and are themselves crystallization centers in the supersaturated water. The growth of these crystallization centers binds the excess calcium and carbonate ions to themselves and failure processes on pipe and boiler walls are suppressed in this way.
  • PCT application WO 99/48822 also contains technical descriptions of how preferably water treatment devices are designed with this catalyst material and are used in drinking water installations. Essentially, these water treatment devices are made up of a pressure-resistant container, a nozzle base and a granulate-retaining filter element. The original idea was to install this catalyst technology in the cold water line of the drinking water system.
  • the process water has a significantly longer average residence time in the system. This dwell time allows a longer treatment time for the water. This enables efficient water treatment even with small, compact catalysts.
  • the catalyst granulate can be ideally disinfected with warm or hot water; disinfection makes sense for safe operation in the drinking water area due to the large surface of the material from a hygienic point of view.
  • the catalyst granulate is preferably used in the hot water area.
  • FIG. 2 shows a device for disinfecting a water treatment unit, which is introduced as an independent device in the cold water or hot water part of a drinking water installation.
  • the installation of such an additional device creates additional effort and space.
  • this additional device requires an energy supply for heating the water to be treated. This results in additional energy consumption, which cannot be fully recovered in the drinking water installation due to the heat losses that occur.
  • the circulation via the catalyst granulate in a wall-mounted electric boiler by means of a circulation line is known.
  • Circulation line with a circulation pump increases the investment and the
  • the object of the invention is therefore to integrate a water treatment unit into the drinking water installation in such a way that it does not create any additional space and energy requirement and enables optimal water treatment.
  • the water-treating substance preferably the catalyst granulate
  • a technical liquid-filled system directly into the area where, for example, the lime problems occur.
  • adapted technical designs are required for the container of the water-treating substance, preferably the granulate.
  • the technical system itself is not intended to receive the water-treating substance, preferably the catalyst granulate, and fulfills another technically necessary purpose. This can be, for example, the storage (storage, buffering) of a liquid, in particular storage of hot water (energy storage) for later consumption. Alternatively, however, the technical system can also be used to heat the liquid, to transfer the liquid, or to combine these functions.
  • Limestone formation can be prevented, for example, by installing a water treatment unit according to the invention which contains the water-treating substance, preferably the catalyst granules.
  • Essential features of this device are that it itself is not suitable to provide the function of water heating and storage and that it can accommodate the water-treating substance, preferably the catalyst granules, is used. In addition, it has an easy flow, so that due to the
  • the water-treating substance preferably the catalyst granules
  • the protective lime crystals can be distributed throughout the storage.
  • a preferred embodiment provides that the water heater, a boiler and the treatment unit are arranged such that water, preferably heated to at least 50 ° C., flows through them, which has been heated by the heating element.
  • the treatment unit is arranged in the immediate vicinity - preferably above - the heating element.
  • the device according to the invention can also be designed in such a way that it can be used in water heaters, e.g. Water boilers or coffee machines can be used and there e.g. prevents calcification of the water heater efficiently.
  • water heaters e.g. Water boilers or coffee machines can be used and there e.g. prevents calcification of the water heater efficiently.
  • Another embodiment of the invention provides that the water-treating substance, preferably the catalyst granulate, in a suitable ⁇ W 1 * M ⁇ ⁇
  • the washing water flows through the granules several times and in the case of
  • Lime treatment can be well enriched with lime crystals.
  • the lime crystals also have the effect of reducing the
  • a particularly preferred embodiment of the device according to the invention provides that the treatment unit is a unit for reducing limestone formation.
  • a variant provides that nuclei are released into the surrounding water by the device according to the invention.
  • the water-treating substance of the treatment device - preferably the catalyst granulate - is not consumed.
  • a preferred embodiment variant provides that the water-treating substance of the treatment device, preferably the catalyst granulate, can be regenerated.
  • the water-treating substance preferably in granular form
  • a weakly acidic ion exchange material as well as a method and a device for converting a preferably weakly acidic ion exchange material from the H form to the Ca form is known from the Austrian patent AT 407 843 B.
  • Fig. 6 an inventive integration of a treatment unit in a
  • Fig. 1 shows the integration of a water treatment unit in a wall-mounted
  • the catalyst granulate 5 is preferably enclosed in an annular cylindrical container 6, the walls of which are formed from a filter fabric or a slit or perforated mask.
  • the thickness of the ring cylinder 6 should not exceed 1 cm in order not to hinder the water transport through the catalyst granules.
  • the ring cylinder 6 is best attached to the heating flange 9 in such a way that the radiators 4 are enclosed by the ring cylinder. Alternatively, the ring cylinder 6 can be clamped to the one in the boiler 8
  • Hot water supply line 3 (surrounding the radiator or immediately above the radiator).
  • FIG. 2 shows a variant in which the water treatment unit 11 is designed as a flow tube above the electric heating element 4.
  • cold water enters through the inlet openings 10 at the lower end of the flow tube 11 and is heated on the heating elements 4 and then rises upwards over the granulate bed.
  • the water is mixed by the convection roller and pressed down again, so that the water to be treated flows several times past the catalyst granulate 5.
  • 3 and 4 show analogous exemplary embodiments for commercially available free-standing boiler variants with internal heat exchangers.
  • Fig. 5 shows the use of catalyst granules 5 in a memory with a spiral heat exchanger. For this situation it is advisable to hang a special filter basket 12 with catalyst granulate 5 in the area between the heating lines.
  • the filter basket 12 can, for example, again be designed as a ring cylinder.
  • FIGS. 1 to 5 show different designs of containers for holding the water-treating substance, preferably the Catalyst granules, which are installed in the storage water heater.
  • the actual purpose of the technical system is to heat and store the
  • Catalyst technology shown. Here the catalyst granulate 5 is integrated directly into the heating. In most coffee machines, the heating is in the form of an externally heated (bent) tube 14. For most common coffee machines, about 10 ml of catalyst granules 5 are sufficient.
  • Heating pipe 14 The granules 5 is 13.3 by means of a filter piece
  • Industrial water side can be filled with the catalyst granulate.
  • the actual purpose of the instantaneous water heater is to heat the liquid and to transfer it.
  • the continuous-flow heater or the plate heat exchanger must have sufficient heating power to provide the required hot water in the required time.
  • the purpose of the heating output is therefore not like e.g. in the Fig.
  • the technical design requires certain necessary adaptation to the continuous flow heater or plate heat exchanger in order to keep the water-treating substance, preferably the catalyst granulate, in the area provided for this.
  • the treatment unit can also treat the drinking water in another way, in particular in order to avoid or reduce the formation of limestone.
  • suitable water-treating substances are regenerable ion exchangers or catalytically active polymers.

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Abstract

Einrichtung zur physikalischen Behandlung von Trinkwasser, vorzugsweise mit einem katalytisch wirkenden lonentauscherharz (5), wobei die eigentliche Behandlungseinheit im Inneren eines Warmwasserbereiters angeordnet ist.

Description

Einrichtung zur Behandlung von Trinkwasser
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Behandlung von Trinkwasser.
In der PCT-Anmeldung WO 99/48822 wird beschrieben, daß ein schwachsaures lonenaustauscherharz in der Ca-Form an seiner Oberfläche katalytisch Kalkfällung aus einer kalkhaltigen Lösung auslöst. Diesen Vorgang kann man zur physikalischen Wasserbehandlung nutzen: Die an der Oberfläche des katalytisch wirkenden Granulates gebildeten Kalkkristallkeime lösen sich leicht von der Oberfläche ab und sind im übersättigten Wasser selbst Kristallisationszentren. Das Wachstum dieser Kristallisationszentren bindet die überschüssigen Calcium- und Carbonationen an sich und Ausfallprozesse an Rohr- und Boilerwänden werden auf diese Weise nachhaltig unterdrückt. In der PCT-Anmeldung WO 99/48822 finden sich auch technische Beschreibungen, wie vorzugsweise Wasserbehandlungseinrichtungen mit diesem Katalysatormaterial ausgeführt und in der Trinkwasserinstallation eingesetzt werden. Im wesentlichen sind diese Wasserbehandlungsgeräte aufgebaut aus einem druckfesten Behälter, einem Düsenboden und einem granulatzurückhaltenden Filterelement. Ursprünglich war gedacht, diese Katalysatortechnologie im Kaltwasserstrang der Trinkwasseranlage einzubauen.
Es wurde in der Folge gefunden, daß man dieses Katalysatorgranulat am effektivsten im Warmwasserbereich in Kombination mit einem Warmwasserspeicher einsetzt, und zwar aus folgenden Gründen:
• Der Grad der Übersättigung des kalkhaltigen Wassers ist im Warmwasserbereich höher; entsprechend nimmt auch die Bildungswahrscheinlichkeit von Kristallkeimen an der Oberfläche des Katalysatorgranulates zu.
• Die Wachstumskinetik der gebildeten Kalkkristallkeime ist bei höheren Temperaturen wesentlich schneller; d.h. gebildete Kalkkristallkeime stehen schneller als Kristallisationszentren zur Verfügung.
• In Trinkwassererwärmungssystemen mit Speicher hat das Brauchwasser eine deutlich längere mittlere Verweildauer im System. Diese Verweildauer erlaubt eine längere Behandlungszeit des Wassers. Damit ist eine effiziente Wasserbehandlung auch mit kleinen, kompakten Katalysatoren möglich. • Mit Warm- bzw. Heißwasser läßt sich das Katalysatorgranulat ideal desinfizieren; eine Desinfektion ist für den sicheren Betrieb im Trinkwasserbereich aufgrund der großen Oberfläche des Materials aus hygienischer Sicht sinnvoll.
Diese Gründe führten dazu, daß man das Katalysatorgranulat vorzugsweise im Warmwasserbereich einsetzt. Um den Schutz des gesamten Trinkwassererwärmungssystems zu gewährleisten, ist es notwendig, das gesamte Warmwasser mit dem Katalysator in Kontakt zu bringen. Diese Forderung wird beispielsweise dadurch erfüllt, daß man das Wasserbehandlungsgerät entweder in eine bestehende Zirkulationsleitung einsetzt und mit einer Zirkulationspumpe das Warmwasser umwälzt oder alternativ eine eigene Bypassleitung über den Warmwasserspeicher baut und in diese Leitung das Wasserbehandlungsgerät mitsamt einer Zirkulationspumpe integriert.
In der österreichischen Patentschrift AT 406 826 B ist in Fig. 2 ein Ausführungsbeispiel für den Einsatz des Katalysatorgranulates in der Warmwasserzirkulation dargestellt. Es wird in dieser Schrift eine Vorrichtung zum Desinfizieren einer Wasserbehandlungseinheit gezeigt, welche als eigenständiges Gerät in den Kaltwasserteil oder Warmwasserteil einer Trinkwasserinstallation eingebracht wird. Durch den Einbau eines solchen Zusatzgerätes entsteht ein zusätzlicher Aufwand und Platzbedarf. Darüber hinaus bedarf dieses Zusatzgerät einer Energieversorgung zum Aufheizen des zu behandelnden Wassers. Hierdurch entsteht ein zusätzlicher Energieverbrauch, welcher durch die auftretenden Wärmeverluste nicht vollständig in der Trinkwasserinstallation rückgewonnen werden kann.
Die Zirkulation über das Katalysatorgranulat bei einem wandhängenden Elektroboiler mittels Zirkulationsleitung ist bekannt.
Die technische Lösung mit der Zirkulationsleitung hat jedoch zwei entscheidende Nachteile:
• Man braucht eine Zirkulationsleitung mit einer Zirkulationspumpe und Energie für deren Betrieb
• Es gibt Wärmeverluste durch die Zirkulation Diese Nachteile stören die ansonsten makellose ökologische und ökonomische Bilanz der Kataiysatortechnologie: Das Verfahren selbst, die Bildung der Kristallkeime, braucht keine chemischen Zusatzstoffe - es ist ein „chemiefreies" Verfahren - und keine Energie, da die zur Bildung notwendige Energie in der Übersättigung der kalkhaltigen wässrigen Lösung gespeichert ist. Der nachträgliche Einbau einer
Zirkulationsleitung mit einer Zirkulationspumpe erhöht den Investitionsaufwand und der
Betrieb der Zirkulation verursacht Betriebskosten. Diese Umstände wirken sich insbesondere bei kleinen Anlagen besonders nachteilig auf die Entscheidung des
Kunden für die Technologie aus. Bei Schichtspeichern ist zudem eine Zirkulation über den Speicher problematisch.
Aufgabe der Erfindung ist es somit, eine Wasserbehandlungseinheit so in die Trinkwasserinstallation zu integrieren, daß sie keinen zusätzlichen Platz- und Energiebedarf schafft und eine optimale Wasserbehandlung ermöglicht.
Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß die eigentliche Behandlungseinheit im Inneren eines Warmwasserbereiters angeordnet ist.
Somit wird gemäß der Erfindung der wasserbehandelnde Stoff, vorzugsweise das Katalysatorgranulat, in einer technischen flüssigkeitsgefüllten Anlage direkt in den Bereich, wo z.B. die Kalkprobleme auftreten, integriert. Je nach Ausführung der Anlage sind dazu angepaßte technische Ausführungen für das Behältnis des wasserbehandelnden Stoffes, vorzugsweise des Granulates notwendig. Die technische Anlage selbst ist bestimmungsgemäß nicht alleine zur Aufnahme des wasserbehandelnden Stoffes, vorzugsweise des Katalysatorgranulates, vorgesehen und erfüllt einen anderen technisch notwendigen Zweck. Dies kann z.B. die Bevorratung (Speicherung, Bufferung) einer Flüssigkeit, insbesondere Speichern von Warmwasser (Energiespeicherung) für einen späteren Verbrauch sein. Alternativ kann die technische Anlage jedoch auch der Erwärmung der Flüssigkeit, der Weiterleitung der Flüssigkeit oder der Kombination aus den genannten Funktionen dienen. Durch den Einbau einer erfindungsgemäßen Wasserbehandlungseinheit, welche den wasserbehandelnden Stoff, vorzugsweise das Katalysatorgranulat, beinhaltet, kann z.B. die Kalksteinbildung verhindert werden. Wesentliche Merkmale dieser Vorrichtung sind, daß sie selbst nicht geeignet ist, die Funktion der Wassererwärmung und Speicherung zur Verfügung zu stellen und daß sie der Aufnahme des wasserbehandelnden Stoffes, vorzugsweise des Katalysatorgranulates, dient. Darüber hinaus weist sie eine leichte Durchströmbarkeit auf, sodaß aufgrund der durch die
Erwärmung einsetzenden Konvektionsströmung der wasserbehandelnde Stoff, vorzugsweise das Katalysatorgranulat, ausreichend durchströmt werden kann, und die schützenden Kalkkristalle im gesamten Speicher verteilt werden können.
Dies ist ökologisch und ökonomisch am günstigsten, da das Katalysatorgranulat an geeigneter Position direkt in dem jeweiligen Warmwasserbereiter integriert ist. Geeignete Positionen sind Orte im Warmwasserbereiter, die im Normalbetrieb des Warmwasserbereiters hinreichend warm sind und die von der Wärmekonvektion im Warmwasserbereiter optimal erfaßt werden. Der entscheidende Vorteil dieser Einsatzweise ist, daß man sich die zusätzliche Installation von eigenständigen Wasserbehandlungsgeräten, welche eine druckfeste Kartusche mit Strömungsführungselementen, Anschlußarmaturen, Thermoisolation und Steuerelektronik beinhaltet, erspart.
Eine bevorzugte Ausführungsform sieht vor, daß der Warmwasserbereiter ein Boiler und die Behandlungseinheit so angeordnet ist, daß sie von auf vorzugsweise mindestens 50°C erwärmten Wasser durchströmt wird, das vom Heizelement aufgeheizt worden ist. Hierbei ist es verfahrensgemäß des weiteren günstig, daß die Behandlungseinheit in unmittelbarer Nähe - vorzugsweise oberhalb - des Heizelementes angeordnet ist. Diese erfindungsgemäßen Ausbildungsformen ermöglichen eine besonders effiziente Anordnung der erfindungsgemäßen Behandlungseinheit in Warmwasserbereitern. In diesem Anwendungsfall ist die erfindungsgemäße Einrichtung für Warmwasserbereiter vorgesehen, welche mindestens ein Volumen von 5 Litern, vorzugsweise mindestens ein Volumen von 20 Litern umfassen.
Die erfindungsgemäße Einrichtung kann auch dahingehend ausgebildet sein, daß sie in Warmwasserbereitern, wie z.B. Wassersiedern oder Kaffeemaschinen eingesetzt werden kann und dort z.B. eine Verkalkung des Warmwasserbereiters effizient verhindert.
Eine weitere erfindungsgemäße Ausführungsform sieht vor, daß der wasserbehandelnde Stoff, vorzugsweise das Katalysatorgranulat, in einen geeigneten ^W 1 * M \ ■
5 Behälter (Wände aus Filtergewebe) gefüllt wird und in einer Waschmaschine einfach in die Laugentrommel montiert werden kann. Aufgrund der Trommelbewegung kann das
Granulat mehrfach vom Waschwasser durchströmt werden und im Fall der
Kalkbehandlung gut mit Kalkkristallen angereichert werden. Neben dem Schutz des Heizstabes wirken sich die Kalkkristalle hierbei auch in einer möglichen Reduktion des
Waschmittels positiv auf den gesamten Waschprozeß aus.
Eine besonders bevorzugte Ausbildungsform der erfindungsgemäßen Einrichtung sieht vor, daß die Behandlungseinheit eine Einheit zur Verminderung der Kalksteinbildung ist. Hierbei sieht eine Variante vor, daß Kristallisationskeime in das umgebende Wasser von der erfindungsgemäßen Einrichtung abgegeben werden. Bei dieser bevorzugten Ausführungsform ist besonders hervorzuheben, daß der wasserbehandelnde Stoff der Behandlungseinrichtung - vorzugsweise das Katalysatorgranulat - sich nicht verbraucht.
Darüber hinaus sieht eine bevorzugte Ausführungsvariante vor, daß der wasserbehandelnde Stoff der Behandlungseinrichtung, vorzugsweise das Katalysatorgranulat, regenerierbar ist.
Eine mögliche erfindungsgemäße Ausführungsform besteht darin, daß der vorzugsweise granulatförmig vorhandene wasserbehandelnde Stoff ein schwachsaures lonentauschermaterial, vorzugsweise in der Ca-Form ist. Ein solches lonentauschermaterial sowie ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Überführung eines vorzugsweise schwachsauren lonentauschermaterials von der H-Form in die Ca- Form ist aus dem österreichischen Patent AT 407 843 B bekannt.
Zur Anwendung der erfindungsgemäßen Einrichtung müssen für viele verschiedene Warmwasserbereiter individuelle Lösungen gesucht werden. Dabei empfiehlt es sich mit den Herstellern der anderweitigen Aufgaben dienenden Wasserbereitungsapparaturen diesbezüglich Absprachen zu treffen (OEM).
Weitere Merkmale und Einzelheiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Figurenbeschreibung. Dabei zeigen: Fig. 1 bis 5 verschiedene erfindungsgemäße Ausführungsvarianten der Integration einer Behandlungseinheit in einem Boiler,
Fig. 6 eine erfindungsgemäße Integration einer Behandlungseinheit in eine
Kaffeemaschine.
Fig. 1 zeigt die Integration einer Wasserbehandlungseinheit in einem wandhängenden
Boiler 8 mit Elektroheizung 2. Das Katalysatorgranulat 5 wird vorzugsweise in einem ringzylindrischen Behältnis 6 eingeschlossen, dessen Wände aus einem Filtergewebe oder einer Schlitz- bzw. Lochmaske ausgebildet sind. Die Dicke des Ringzylinders 6 sollte 1 cm nicht übersteigen, um den Wassertransport durch das Katalysatorgranulat nicht zu behindern. Den Ringzylinder 6 befestigt man am besten auf dem Heizflansch 9 in einer Weise, daß die Heizkörper 4 vom Ringzylinder umschlossen werden. Alternativ läßt sich der Ringzylinder 6 mittels Schellen an die im Boiler 8 vorhandene
Warmwasserentnahmeleitung 3 anklemmen (die Heizkörper umgebend oder unmittelbar oberhalb der Heizkörper).
Fig. 2 zeigt eine Variante, bei der die Wasserbehandlungseinheit 11 als Strömungsrohr oberhalb der Elektroheizkörper 4 ausgebildet ist. Während der Heizphasen tritt kaltes Wasser durch die Eintrittsöffnungen 10 am unteren Ende des Strömungsrohres 11 ein und wird an den Heizelementen 4 erwärmt und steigt dann über das Granulatbett nach oben. Durch die Konvektionswalze wird das Wasser vermischt und wieder nach unten gedrückt, sodaß das zu behandelnde Wasser mehrmals am Katalysatorgranulat 5 vorbeiströmt.
Fig. 3 und 4 zeigen analoge Ausführungsbeispiele für handelsübliche Standboilervarianten mit inneliegenden Wärmetauschern.
Fig. 5 zeigt den Einsatz von Katalysatorgranulat 5 in einem Speicher mit einem spiralförmigen Wärmeaustauscher. Für diese Situation empfiehlt sich das Einhängen eines speziellen Filterkorbes 12 mit Katalysatorgranulat 5 in den Bereich zwischen den Heizleitungen. Der Filterkorb 12 läßt sich beispielsweise wiederum als Ringzylinder ausführen.
Zusammenfassend zeigen die Fig. 1 bis 5 unterschiedliche Ausführungen von Behältern zur Aufnahme des wasserbehandelnden Stoffes, vorzugsweise des Katalysatorgranulates, welche im Speicher-Warmwasserbereiter eingebaut werden.
Der eigentliche Zweck der technischen Anlage ist die Erwärmung und Speicherung des
Warmwassers. Bei kalkhaltigem Wasser treten dabei Kalkablagerungen auf, die zu technischen Problemen und bis zur Gebrauchsuntauglichkeit führen.
In Fig. 6 wird eine erfindungsgemäße Lösung für die Massenware Kaffeemaschine mit
Katalysatortechnologie gezeigt. Hier integriert man das Katalysatorgranulat 5 direkt in die Heizung. Bei den meisten Kaffeemaschinen ist die Heizung ausgeführt in Form eines außengeheizten (gebogenen) Rohres 14. Für die meisten gängigen Kaffeemaschinen genügen ca. 10 ml Katalysatorgranulat 5 eingefüllt in dieses
Heizungsrohr 14. Das Granulat 5 wird mittels eines Filterstückes 13,3 am
Wassereintritt und Wasseraustritt des Rohres vom Austritt abgehalten.
Die in Fig. 6 gezeigte erfindungsgemäße Lösung für eine Kaffeemaschine ist nur ein Beispiel für die Anwendung der erfindungsgemäßen Behandlungseinheit in einem
Durchlauferhitzer. Analog kann ein Plattenwärmeaustauscher auf der
Brauchwasserseite mit dem Katalysatorgranulat gefüllt werden. Der eigentliche Zweck des Durchlauferhitzers ist die Erwärmung der Flüssigkeit und deren Weiterleitung.
Dazu muß der Durchlauferhitzer oder der Plattenwärmeaustauscher eine ausreichende Heizleistung aufweisen, um den geforderten Warmwasserbedarf in der geforderten Zeit zur Verfügung zu stellen. Der Zweck der Heizleistung ist also nicht wie z.B. bei der Fig.
1 aus der Patentschrift EP 0 970 919 A1 die Erwärmung des Wasservolumens und damit des Katalysatorgranulates innerhalb des Durchlauferhitzers zum Zwecke der thermischen Desinfektion, auch wenn dies ein angenehmer Nebeneffekt ist.
Die technische Ausführung verlangt gewisse notwendige Adaption am Durchlauferhitzer oder Plattenwärmetauscher, um den wasserbehandelnden Stoff, vorzugsweise das Katalysatorgranulat, in dem dafür vorgesehenen Bereich zu halten.
Neben einem katalytisch wirkenden lonentauschermaterial kann die Behandlungseinheit auch auf andere Art das Trinkwasser behandeln, insbesondere um die Kalksteinbildung zu vermeiden oder zu verringern. Als wasserbehandelnde Stoffe kommen beispielsweise regenerierbare lonentauscher oder katalytisch wirkende Polymere in Frage.

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e :
1. Einrichtung zur Behandlung von Trinkwasser, dadurch gekennzeichnet, daß die eigentliche Behandlungseinheit im Inneren eines Warmwasserbereiters angeordnet ist.
2. Einrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß der Warmwasserbereiter ein Boiler (8) und die Behandlungseinheit so angeordnet ist, daß sie von auf vorzugsweise mindestens 50°C erwärmtem Wasser durchströmt wird, das vom Heizelement (4) aufgeheizt worden ist.
3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Behandlungseinheit in unmittelbarer Nähe - vorzugsweise oberhalb - des Heizelementes (4) angeordnet ist.
4. Einrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß der Warmwasserbereiter ein Wassersieder oder eine Kaffeemaschine oder eine Waschmaschine ist.
5. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Warmwasserbereiter mindestens ein Volumen von 5 Litern, vorzugsweise mindestens ein Volumen von 20 Litern umfaßt.
6. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Behandlungseinheit eine Einheit zur - vorzugsweise physikalischen -
Verminderung der Kalksteinbildung ist.
7. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß in der Behandlungseinheit Kalkkristalle gebildet und in das durchströmende Wasser abgegeben werden.
8. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der - vorzugsweise granulatförmige - wasserbehandelnde Stoff (5) der Behandlungseinrichtung ein katalytisch wirkender Stoff, vorzugsweise ein polymeres Material ist.
9. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der - vorzugsweise granulatförmige - wasserbehandelnde Stoff (5) der Behandlungseinrichtung ein lonentauschermaterial ist.
10. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der vorzugsweise granulatförmig vorhandene, wasserbehandelnde Stoff (5) ein schwachsaures lonentauschermaterial, vorzugsweise in der Ca-Form, ist.
PCT/AT2001/000363 2000-11-23 2001-11-19 Einrichtung zur behandlung von trinkwasser WO2002042220A1 (de)

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