WO2009115482A1 - Behälter für die filtration von flüssigkeit mit auslassfenster für luft - Google Patents

Behälter für die filtration von flüssigkeit mit auslassfenster für luft Download PDF

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WO2009115482A1
WO2009115482A1 PCT/EP2009/053056 EP2009053056W WO2009115482A1 WO 2009115482 A1 WO2009115482 A1 WO 2009115482A1 EP 2009053056 W EP2009053056 W EP 2009053056W WO 2009115482 A1 WO2009115482 A1 WO 2009115482A1
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container according
indentation
lid
window
container
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PCT/EP2009/053056
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Alexandra Merz
Gunder Guckes
Stefan Hother
Berthold Conradt
Bernd Freystedt
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Brita Gmbh
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Publication date
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    • 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
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    • C02F1/006—Water distributors either inside a treatment tank or directing the water to several treatment tanks; Water treatment plants incorporating these distributors, with or without chemical or biological tanks
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    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
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    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2307/00—Location of water treatment or water treatment device
    • C02F2307/04—Location of water treatment or water treatment device as part of a pitcher or jug

Definitions

  • the invention relates to a container for the filtration of liquid, comprising a cup which is at least partially filled with a Fiitermaterial and at least one outlet window for the liquid, and having a lid mounted on the cup, the at least one inlet window for the liquid and at least has an outlet window for air, wherein at least the inlet window and the air outlet window have grid-like structures with grid openings.
  • Such containers are also referred to as filter cartridge, which are usually used in gravitations surge ⁇ filter devices.
  • filter devices are mainly used in the home, in particular for the filtration of water.
  • the filter cartridges are equipped with filter materials, in particular in granulate form.
  • the Füterkartuschen be used in a water funnel, in which the water to be filtered is filled.
  • the water funnel is placed in a pot that collects the filtered water.
  • the filter cartridges are only used intermittently, namely when filtered water is needed. Especially at the beginning of Filtrationsvor- ga ⁇ gs the filter cartridges must ensure proper flow of water, on the one hand the air in the filter cartridge should escape unhindered and on the other hand leakage of the filter material should be avoided both in the water to be filtered and in the filtered water.
  • a filter cartridge is known, which has a partially filled with filter material cup and a lid mounted on the cup.
  • the lid has a cap-like design and has lateral ventilation slots and coronary water inlet openings.
  • a fabric insert is provided with shape-retaining ribs, which is fixed in the region of the lid edge and protrudes into the cup interior. To break the surface tension is provided that the tissue insert contacts the filter material. At this contact point, the liquid begins to flow and pushes any air cushion under the ceiling! out and thus reduces an eventuei counterpressure against the pressure of the liquid column. This is to ensure that the liquid to be filtered can flow without problems through the filter material and that the small particles of the filter material are retained in an excellent manner.
  • the air outlet window has at least one inwardly extending from the window plane invagination, which is at least partially provided with at least one lattice structure.
  • the window level is understood to be the plane defined by the opening in the lid.
  • the window plane is therefore in the plane of the top wall, which limits the opening.
  • the solution according to the invention is based on the finding that an additional sieve-like structure between lid and cup can be dispensed with if the lattice-like structure of the air outlet window is drawn inwards in the form of an indentation, preferably so far that it touches the filter material.
  • the air outlet window has no structure, so that the invagination is open from above.
  • the depth T of the indentation is preferably greater than the maximum diameter D of the air outlet window.
  • the area of the grid-like structure of the air outlet window is significantly increased by the invagination. In particular, when the indentation extends far into the interior of the container to below the edge of the lid.
  • the advantage of the increase in area can be used in particular when the lid is curved upwards and is designed, for example, like a cap.
  • the air outlet window is preferably located at the highest point of the lid.
  • the air outlet window is preferably arranged centrally in the lid.
  • the indentation touches the filter material, because this breaks through the formation of leaflets on the grid structure of the air outlet window.
  • the indentation can also partially submerge in the filter material.
  • the indentation has at its réelleff kaue extending in the vertical direction grooves in the groove bottom openings are arranged.
  • guide channels are formed for ascending the air, and the air outlet is favored by the openings located in the groove base.
  • the term inner surface refers to that surface of the indentation, which faces the interior of the container. Accordingly, the outer surface of the indentation means the surface which lies outside with respect to the container.
  • the grid structure preferably has vertical webs on the inner surface of the indentation and horizontal webs on the outer surface of the indentation.
  • the horizontal and vertical webs are not arranged in a single plane, but arranged offset from one another. The grooves are thus formed between the vertical webs.
  • the openings are bounded by the spaced apart horizontal and spaced-apart vertical webs and preferably have a rectangular shape.
  • the dimensions of the openings are preferably in the range of 100 ⁇ m to 300 ⁇ m, in particular in the range of 150 ⁇ m to 250 ⁇ m.
  • the indentation has a bottom wall and a peripheral wall, wherein the grating structure is arranged at least in the peripheral wall.
  • the grid structure may also extend completely over the entire peripheral wall.
  • the floor is preferably equipped with a floor grid structure.
  • the grid structures of bottom wall and peripheral wall are different.
  • the differences are that the lattice structures in the bottom are preferably arranged horizontally in one plane, while the lattice structure of the peripheral wall, on the other hand, are preferably arranged in different planes, in particular staircase-shaped. The differences are necessary so that no particles of the filter material can settle in the bottom wall and thereby block the openings.
  • the indentation has the shape of a truncated cone.
  • This form is particularly suitable for immersing the invagination in the filter material.
  • the truncated cone can taper more or less strongly downwards.
  • the conical shape has the advantage that the ascending air is more efficiently guided in the formed by outer grooves guide channels of the invagination to the air outlet openings.
  • the horizontal webs preferably have a triangular cross-section, which tapers downwards, which additionally favors the air outlet.
  • the vertical webs can taper from top to bottom, whereby the groove width over the entire length can be kept constant.
  • Conductors with a constant cross-section have the advantage that the rising air is guided evenly upwards, without the air flow breaks off.
  • indentation is a cylinder, a cuboid, a truncated pyramid or a partial or hemisphere.
  • a grid structure provided for the circumferential wall is arranged in the spherical surface.
  • a bottom wall be provided structure to which the grid structure of the peripheral wall can connect directly or indirectly.
  • the indentation consists of a dimensionally stable material. This ensures contact with the filter material during the filtration process. It has been found that the expansion of the filter material is not a problem because the indentation is limited to the area of the air outlet window and thus there is still sufficient volume under the lid for the expansion of the filter material available.
  • Plastic material is preferred for the invagination.
  • the lid and the indentation made of different materials.
  • At least the grid structure of the water-cleaning window and the grid structure of the recess are made of different materials.
  • the lid is made with the indentation in 2K injection molding (two-component injection molding).
  • 2K injection molding two-component injection molding
  • FIG. 2 shows a plan view of the container shown in FIG. 1,
  • FIG. 3 is an external view of the conical indentation
  • FIG. 4 shows a section through the cone-shaped indentation according to FIG. 3,
  • Figures 5a, b, c-7a, b, c views and sections of indentations according to three further embodiments.
  • FIG. 1 shows a container 1 which has a cup 2 and a lid 10.
  • the cup 2 has a bottom wall 4, a cup rim 5, which can also be used as a sealing edge, and a peripheral wall 3 and is filled with filter material 9.
  • the bottom wall 4 has an indentation 6 with a fixing element 7 arranged in the interior, with which the container 1 can be fixed in a water funnel (not shown).
  • the bottom wall 4 further comprises water outlet windows 8 provided with a lattice-like structure which prevents the filter material 9 from exiting down into a collecting vessel (not shown) receiving the filtered water.
  • the cover 10 is curved upward and cap-like and shows in the representation shown here an approximately trapezoidal cross-section with window walls 11a, 11b and a top wall 13.
  • window walls 11a, 11b water inlet window 16a, 16b are arranged through which the water to be filtered into the interior of the container 1 flows.
  • an air outlet window 20 is arranged centrally and thus also in the highest point of the lid 10.
  • the air outlet window 20 has a frustoconical indentation 24 which extends from the window plane into the interior.
  • the indentation 24 has a conical peripheral wall 26 and a horizontal, round bottom wall 28. The indentation 24 extends below the lid edge 15 and dips into the filter material 9 with the lower region.
  • the indentation 24 has a grid structure 30, which will be explained in more detail in connection with FIGS. 3 and 4. As the water flows in through the water inlet windows 16a, 16b, the air in the space of the container 1 is displaced and leaves the container through the air outlet window 20, d. H. through the lattice structure 30 of the indentation 24. In this case, the air must escape against the water column located inside the indentation 24 to the outside.
  • FIG. 2 shows the top view of the cover 10.
  • the circled areas are also shown enlarged.
  • the water inlet windows 16a, 16b with the corresponding grid structures 17 are shown almost completely over the entire area.
  • the lattice structures 17 preferably consist of a hydrophilic material, in particular of a plastic material.
  • the side walls 12a, 12b of the lid 10 have centrally each a recessed grip 14a, 14b for gripping the lid 10 and thus of the container 1.
  • the air outlet window 20, which has the indentation 24, is arranged centrally in the ceiling wall 13. In the plane of the ceiling wall 13 and Thus, in the window plane 21 ⁇ see Fig. 1), there is no grid structure, so that the interior of the indentation 24 is freely accessible.
  • the lid 10 is made of a plastic material L
  • the indentation 24 is preferably made of a hydrophobic material, which favors the outlet of the air against the water column.
  • the lid 10 with the indentation 24 is preferably made in the 2K process.
  • FIG. 3 shows an enlarged view of the side view of the indentation 24 shown in FIG. 1 and arranged in the air outlet window 20.
  • the conical indentation 24 is formed by a grid structure 30, which is formed by vertical webs 32 and horizontal webs 34.
  • the vertical webs 32 are arranged on the inner surface of the indentation 20, so that between the vertical webs in each case an air guide groove or an air duct 36 is formed, so that the air, which is pushed out from the bottom upwards (see arrow), upwards and due to the inclination of the cone the openings 40 in the groove bottom 38 is supplied.
  • the groove bottom 38 (see enlarged section) is formed by the inner circumferential horizontal webs 34.
  • the dimensions of the openings are in the range of 100 microns to 300 microns.
  • the bottom wall 28 has a grid structure 29, which is preferably arranged horizontally in a plane, wherein the dimensions of the openings are also in the range of 100 .mu.m to 300 .mu.m, in particular in the range of 150 .mu.m to 250 .mu.m.
  • FIG 4 is a vertical section through the cone-shaped inversion shown in Figure 3 It can be seen that the horizontal webs 34 in cross section have a triangular contour (see enlarged section). As a result, the air outlet, which is indicated by the arrows, favors.
  • the figures 5a, b, c to 7a, b, c further embodiments are shown, wherein the figures a show the side view, b the vertical section and c the bottom view, in the figure 5 is a cuboid invagination 24 with square bottom wall 28, in 6 shows a cylindrical indentation 24 with a hemispherical outer wall 28 and in FIG. 7 a truncated pyramidal indentation 24 with a square bottom wall 28.

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Abstract

Es wird ein Behälter (1) für die Filtration von Flüssigkeit beschrieben, der einen Becher (2) und einen auf dem Becher (2) angebrachten Deckel (10) aufweist. Der Becher (2) ist mindestens teilweise mit einem Filtermaterial gefüllt und weist mindestens ein Auslassfenster für die Flüssigkeit auf. Der Deckel weist mindestens ein Einiassfenster (16a, 16b) und mindestens ein Auslassfenster (20) für Luft auf, wobei mindestens die Fenster (16a, 16b, 20) gitterartige Strukturen mit Gitteröffnungen (40) aufweisen. Das Luftauslassfenster (20) weist mindestens eine sich von der Fensterebene nach innen erstreckende Einstülpung (24) auf, die mindestens teilweise mit mindestens einer Gitterstruktur (29, 30) versehen ist.

Description

BEHÄLTER FÜR DIE FILTRATION VON FLÜSSIGKEIT MIT AUSLASSFENSTER FÜR LUFT
Beschreibung
Die Erfindung betrifft einen Behälter für die Filtration von Flüssigkeit, mit einem Becher, der mindestens teilweise mit einem Fiitermaterial gefüllt ist und mindestens ein Auslassfenster für die Flüssigkeit aufweist, und mit einem auf dem Becher angebrachten Deckel, der mindestens ein Einlassfenster für die Flüssigkeit und mindestens ein Auslassfenster für Luft aufweist, wobei mindestens das Einlassfenster und das Luftauslassfenster gitterartige Strukturen mit Gitteröffnungen aufweisen.
Derartige Behälter werden auch als Filterkartusche bezeichnet, die in der Regel in gravitationsbetriebeneπ Filtervorrichtungen eingesetzt werden. Derartige Filtervorrichtungen werden hauptsächlich im Haushalt, insbesondere zur Filtration von Wasser verwendet.
Die Filterkartuschen sind mit Filtermaterialien, insbesondere in Granu- iatform, bestückt.
In der Fiitervorrichtung werden die Füterkartuschen in einen Wassertrichter eingesetzt, in den das zu filtrierende Wasser eingefüllt wird. Der Wassertrichter wird in eine Kanne eingesetzt, die das gefilterte Wasser auffängt.
Die Filterkartuschen werden nur zeitweise benutzt, nämlich dann, wenn filtriertes Wasser benötigt wird. Gerade zu Beginn des Filtrationsvor- gaπgs müssen die Filterkartuschen einen einwandfreien Durchlauf des Wassers gewährleisten, wobei einerseits die in der Filterkartusche befindliche Luft ungehindert entweichen soll und andererseits ein Austritt des Filtermaterials sowohl in das zu filtrierende Wasser als auch in das filtrierte Wasser vermieden werden soll. Aus der EP 0 823276 B1 ist eine Filterkartusche bekannt, die einen teilweise mit Filtermaterial gefüllten Becher und einen auf dem Becher angebrachten Deckel aufweist. Der Deckel ist kappenartäg ausgebildet und weist seitliche Entlüftungsschlitze und kranzartige Wassereineint- rittsöffnungen auf. Um zu verhindern, dass kleine Granulatpartikel durch die Deckelöffnungen nach außen gelangen und eventuell hierbei die Deckelöffnungen verstopfen, ist ein Gewebeeinsatz mit formhaltenden Rippen vorgesehen, der im Bereich des Deckelrandes befestigt ist und in das Becherinnere ragt. Zum Aufbrechen der Oberflächenspannung ist vorgesehen, dass der Gewebeeinsatz das Filtermaterial kontaktiert. An dieser Kontaktstelle beginnt die Flüssigkeit zu fließen und drückt ein eventuelles Luftpolster unter dem Decke! heraus und vermindert damit einen eventueiien Gegendruck gegen den Druck der Flüssigkeitssäule. Damit soll erreicht werden, dass die zu filternde Flüssigkeit ohne Probleme durch das Filtermaterial strömen kann und dass die kleinen Partikel des Filtermaterials in hervorragender Weise zurückgehalten werden.
In der WO 01/32560 wird mitgeteilt, dass es sich jedoch herausgestellt hat, dass es dann Strömungsprobleme gibt, wenn die Berührung zwischen Gewebeeinsatz und Filtermateriai nicht gegeben ist.
Einerseits kann durch Eintrocknen des Filtermaterials der Pegel des Filtermaterials nach unten absinken, so dass der gewünschte Kontakt nicht mehr gewährleistet wird. Andererseits kann bei der Befüllung unter Umständen zuviel Filtermateriai in den Becher gelangen, so dass auf den nach innen vorstehenden Gewebeeinsatz ein zu großer Druck ausgeübt wird, der bei Beaufschlagung mit hartem Wasser durch eine starke Expansion des Filtermaterials noch verstärkt wird, was zum Platzen der Filterkartusche führen kann. Um diese Probleme zu umgehen, wurde in der WO 01/32560 vorgeschlagen, anstatt des starren Gewebeeinsatzes ein flexibles, siebartiges, textiles Flächengebilde vorzusehen, das nach oben in den Deckel vorsteht, wenn Wasser einströmt. Bei fallendem Wasserspiegel wird das Flächengebilde nach unten gezogen.
Die Lösungen in beiden Schriften haben den Nachteil, dass zusätzlich zu den Fenstern im Deckel ein sich über die gesamte Deckelöffnung spannendes siebartiges Gewebe vorgesehen sein muss. Die Segelbildung und damit die Behinderung der Strömung konnte mit beiden Lösungen noch nicht zufrieden stellend behoben werden.
Es ist daher Aufgabe der Erfindung, einen Behälter zu schaffen, bei dem das Einströmen von Flüssigkeit, insbesondere von Wasser und das gleichzeitige Ausströmen von Luft problemlos vonstatten geht, wobei der Deckel des Behälters auf einfache Weise hergestellt werden soll.
Diese Aufgabe wird mit einem Behälter gelöst, bei dem das Luftauslassfenster mindestens eine sich von der Fensterebene nach innen erstreckende Einstülpung aufweist, die mindestens teilweise mit mindestens einer Gitterstruktur versehen ist.
Unter der Fensterebene wird die Ebene verstanden, die durch die Öffnung im Deckel definiert wird. Die Fensterebene liegt daher in der Ebene der Deckelwand, die die Öffnung begrenzt.
Die erfindungsgemäße Lösung basiert auf der Erkenntnis, dass auf ein zusätzliches siebartiges Gebilde zwischen Deckel und Becher dann verzichtet werden kann, wenn die gitterartige Struktur des Luftauslass- fenεters in Form einer Einstülpung nach innen gezogen wird, vorzugsweise so weit, dass sie das Filtermaterial berührt. Die Einstülpung ers- - -
treckt sich von der Fensterebene nach innen. In der Fensterebene weist das Luftauslassfenster keine Struktur auf, so dass die Einstülpung von oben offen ist.
Die Tiefe T der Einstülpung ist vorzugsweise größer als der maximale Durchmesser D des Luftauslassfensters.
Die Fläche der gitterartigen Struktur des Luftauslassfensters wird durch die Einstülpung deutlich vergrößert. Insbesondere dann, wenn sich die Einstülpung weit in den Innenraum des Behälters bis unter den Rand des Deckels erstreckt.
Der Vorteil der Flächenvergrößerung kann insbesondere dann genutzt werden, wenn der Deckel nach oben gewölbt ist und beispielsweise kappenartig ausgebildet ist.
Das Luftauslassfenster befindet sich vorzugsweise im höchstgelegenen Punkt des Deckels. Das Luftauslassfenster ist vorzugsweise mittig im Deckel angeordnet.
Es ist von Vorteil, wenn die Einstülpung das Filtermaterial berührt, weil dadurch die Segelbildung an der Gitterstruktur des Luftauslassfensters durchbrochen wird. Die Einstülpung kann auch teilweise in das Filtermaterial eintauchen.
Vorzugsweise weist die Einstülpung an ihrer Innenffäche sich in vertikaler Richtung erstreckende Nuten auf, in deren Nutgrund Öffnungen angeordnet sind. Es werden dadurch Leitkanäle zum Aufsteigen der Luft gebildet, und der Luftauslass durch die im Nutgrund befindlichen Öffnungen begünstigt. Der Begriff Innenfläche bezeichnet diejenige Fläche der Einstülpung, die dem Innern des Behälters zugewandt ist. Dementsprechend meint die Außenfläche der Einstülpung diejenige Fläche, die bezüglich des Behälters außen liegt.
Vorzugsweise weist die Gitterstruktur an der Innenfläche der Einstülpung vertikale Stege und an der Außenfläche der Einstülpung horizontale Stege auf. Bei dieser Ausführungsform sind die horizontalen und vertikalen Stege nicht in einer einzigen Ebene angeordnet, sondern versetzt zueinander angeordnet. Die Nuten werden somit zwischen den vertikalen Stegen gebildet.
Die Öffnungen werden durch die beabstandeten horizontalen und be- abstandeten vertikalen Stege begrenzt und weisen vorzugsweise eine rechteckige Gestalt auf. Die Abmessungen der Öffnungen liegen vorzugsweise im Bereich von 100 μm bis 300 μm, insbesondere im Bereich von 150 μm bis 250 μm.
Vorzugsweise weist die Einstülpung eine Boden- und eine Umfangs- wand auf, wobei die Gitterstruktur mindestens in der Umfangswand angeordnet ist.
Die Gitterstruktur kann sich auch vollständig über die gesamte Umfangswand erstrecken.
Der Boden ist vorzugsweise mit einer Bodengitterstruktur ausgestattet. Vorzugsweise sind die Gitterstrukturen von Bodenwand und Umfangswand unterschiedlich. Die Unterschiede bestehen darin, dass die Gitterstrukturen im Boden vorzugsweise horizontal in einer Ebene angeordnet sind, während die Gitterstruktur der Umfangswand hingegen vorzugsweise in verschiedenen Ebenen insbesondere treppenförmig, angeordnet sind. Die Unterschiede sind erforderlich, damit sich keine Partikel des Filtermaterials in der Bodenwand festsetzen können und die Öffnungen dadurch blockieren.
Vorzugsweise hat die Einstülpung die Gestalt eines Kegelstumpfes. Diese Form eignet sich insbesondere zum Eintauchen der Einstülpung in das Filtermaterial. Der Kegelstumpf kann sich je nach Ausgestaltung mehr oder wenigerstark nach unten verjüngen. Die Kegelform hat den Vorteil, dass die aufsteigende Luft in den durch Außennuten gebildeten Leitkanälen der Einstülpung effizienter zu den Luftauslassöffnungen geführt wird.
Die horizontalen Stege weisen vorzugsweise einen dreieckigen Querschnitt auf, der sich nach unten verjüngt, was den Luftauslass zusätzlich begünstigt.
Die vertikalen Stege können sich von oben nach unten verjüngen, wodurch die Nutbreite über die gesamte Länge konstant gehalten werden kann. Leitkanäle mit konstantem Querschnitt haben den Vorteil, dass die aufsteigende Luft gleichmäßig nach oben geführt wird, ohne dass der Luftstrom abreißt.
Weitere bevorzugte Ausführungen der Einstülpung sind ein Zylinder, ein Quader, ein Pyramidenstumpf oder eine Teil- oder Halbkugel.
Bei den kugeiförmigen Ausführungen kann keine Unterscheidung zwischen Umfangs- und Bodenwand getroffen werden, so dass vorzugsweise eine für die Umfaπgswand vorgesehene Gitterstruktrur in der Kugelfläche angeordnet ist. Gemäß einer besonderen Ausführungsform kann im unterliegenden Scheitelbereich der Kugel eine Bodenwand- struktur vorgesehen sein, an die sich die Gitterstruktur der Umfangs- wand direkt oder indirekt anschließen kann.
Vorzugsweise besteht die Einstülpung aus einem formstabilen Material. Dadurch wird bei Kontaktierung des Filtermaterials auch während des Filtrationsvorgangs sichergestellt. Es hat sich gezeigt, dass die Expansion des Filtermaterials kein Problem darstellt, weil sich die Einstülpung auf den Bereich des Luftauslassfensters beschränkt und somit noch ausreichend Volumen unter dem Deckel für die Ausdehnung des Filtermaterials zur Verfügung steht.
Für die Einstülpung ist Kunststoffmaterial bevorzugt. Gemäß einer weiteren Ausführungsform bestehen der Deckel und die Einstülpung aus unterschiedlichen Materialien.
Vorzugsweise bestehen mindestens die Gitterstruktur des Wasserrein- lassfensters und die Gitterstruktur der Einstülpung aus unterschiedlichen Materialien.
Vorzugsweise wird der Deckel mit der Einstülpung im 2K- Spritzgußverfahren (Zweikomponenten-Spritzgussverfahren) hergestellt. Es besteht dadurch die Möglichkeit, das Material der Einstülpung unabhängig vom Material des Deckels zu wählen und somit das Material der Gitterstruktur besser an die Strömungseigenschaften anzupassen. Der Vorteil besteht darin, dass ein nachträgliches Einschweißen eines Gewebes oder einer Gitterstruktur entfällt.
Es ist bevorzugt, die Gitterstruktur/strukturen der Einstülpung aus einem hydrophoben Material und die Gitterstruktur des Wassereinlassfensters aus einem hydrophilen Material herzustellen. Beispielhafte Ausführungsformen der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
Figur 1 einen Vertikalschnitt durch einen Behälter,
Figur 2 eine Draufsicht auf den in Figur 1 gezeigten Behälter,
Figur 3 eine Außenansicht der kegelförmigen Einstülpung,
Figur 4 einen Schnitt durch die kegeiförmige Einstülpung gemäß Figur 3,
Figuren 5a, b, c-7a, b, c Ansichten und Schnitte von Einstülpungen gemäß drei weiterer Ausführungsformen.
In der Figur 1 ist ein Behälter 1 dargestellt, der einen Becher 2 und einen Deckel 10 aufweist. Der Becher 2 besitzt eine Bodenwand 4, einen Becherrand 5, der auch als Dichtrand genutzt werden kann, sowie eine Umfangswand 3 und ist mit Filtermaterial 9 gefüllt. Die Bodenwand 4 besitzt eine Einstülpung 6 mit einem im Inneren angeordneten Fixierelement 7, mit dem der Behälter 1 in einem Wassertrichter (nicht dargestellt) fixiert werden kann. Die Bodenwand 4 weist ferner Wasserauslassfenster 8 auf, die mit einer gitterartigen Struktur versehen sind, die verhindert, dass das Fiitermaterial 9 nach unten in einen das filtrierte Wasser aufnehmenden Auffangbehälter (nicht dargestellt) austreten kann.
Der Deckel 10 ist nach oben gewölbt und kappenartig ausgebildet und zeigt in der hier gezeigten Darstellung einen etwa trapezförmigen Querschnitt mit Fensterwänden 11a, 11b und einer Deckenwand 13. In den Fensterwänden 11a, 11b sind Wassereinlassfenster 16a, 16b angeordnet, durch die das zu filtrierende Wasser in das Innere des Behälters 1 einströmt. In der Deckenwand 13 ist ein Luftauslassfenster 20 mittig und somit auch im höchsten Punkt des Deckels 10 angeordnet.
Das Luftauslassfenster 20 weist eine kegelstumpfförmige Einstülpung 24 auf, die sich von der Fensterebene in den Innenraum erstreckt. Die Einstülpung 24 besitzt eine kegelförmige Umfangswand 26 und eine horizontale, runde Bodenwand 28. Die Einstülpung 24 erstreckt sich bis unter den Deckelrand 15 und taucht mit dem unteren Bereich in das Filtermaterial 9 ein.
Die Einstülpung 24 weist eine Gitterstruktur 30 auf, die im Zusammenhang mit den Figuren 3 und 4 näher erläutert wird. Beim Einströmen des Wassers durch die Wassereinlassfenster 16a, 16b wird die Luft im inπenraum des Behälters 1 verdrängt und verlässt den Behälter durch das Luftauslassfenster 20, d. h. durch die Gitterstruktur 30 der Einstülpung 24. Hierbei muss die Luft gegen die im Innern der Einstülpung 24 befindliche Wassersäule nach außen entweichen.
In der Figur 2 ist die Draufsicht auf den Deckel 10 dargestellt. Um die Gitterstrukturen deutlicher zu zeigen, sind die eingekreisten Bereiche zusätzlich vergrößert dargestellt. In den beiden Fensterwänden 11a, 11b sind nahezu vollflächig die Wassereinlassfenster 16a, 16b mit den entsprechenden Gitterstrukturen 17 dargestellt. Vorzugsweise bestehen die Gitterstrukturen 17 aus einem hydrophilen Material, insbesondere aus einem Kunststoffmaterial.
Die Seitenwände 12a, 12b des Deckels 10 weisen mittig jeweils eine Griffmulde 14a, 14b zum Ergreifen des Deckels 10 und somit des Behälters 1 auf.
Mittig in der Deckenwand 13 ist das Luftauslassfenster 20 angeordnet, das die Einstülpung 24 aufweist. In der Ebene der Deckenwand 13 und somit in der Fensterebene 21 {siehe Fig. 1) befindet sich keine Gitterstruktur, so dass der Innenraum der Einstülpung 24 frei zugänglich ist.
Der Deckel 10 besteht aus einem Kunststoff materia L Die Einstülpung 24 besteht vorzugsweise aus einem hydrophoben Material, was den Auslass der Luft gegen die Wassersäule begünstigt. Der Deckel 10 mit der Einstülpung 24 ist vorzugsweise im 2K-Verfahren hergestellt.
in der Figur 3 ist in vergrößerter Darstellung die Seitenansicht der in der Figur 1 dargestellten und im Luftauslassfensters 20 angeordneten Einstülpung 24 dargestellt. Die kegelförmige Einstülpung 24 wird durch eine Gitterstruktur 30 gebildet, die aus vertikalen Stegen 32 und horizontalen Stegen 34 gebildet wird. Die vertikalen Stege 32 sind an der Innenfläche der Einstülpung 20 angeordnet, so dass zwischen den vertikalen Stegen jeweils eine Luftführungsnut oder ein Luftführungskanal 36 gebildet wird, so dass die Luft, die von unten nach oben herausgedrückt wird (s. Pfeil), nach oben und aufgrund der Neigung des Kegels den Öffnungen 40 im Nutgrund 38 zugeführt wird. Der Nutgrund 38 (siehe vergrößerter Ausschnitt) wird durch die innen umlaufenden horizontalen Stege 34 gebildet. Die Abmessungen der Öffnungen liegen im Bereich von 100 μm bis 300 μm.
Die Bodenwand 28 weist eine Gitterstruktur 29 auf, die vorzugsweise horizontal in einer Ebene angeordnet ist, wobei die Abmessungen der Öffnungen ebenfalls im Bereich von 100 μm bis 300 μm, insbesondere im Bereich von 150 μm bis 250 μm, liegen.
In der Figur 4 ist ein Vertikal schnitt durch die in Figur 3 gezeigte kegelförmige Einstülpung dargestellt Es ist zu sehen, dass die horizontalen Stege 34 im Querschnitt eine dreieckförmige Kontur aufweisen (siehe vergrößerter Ausschnitt). Dadurch wird der Luftauslass, der durch die Pfeile gekennzeichnet ist, begünstigt. In den Figuren 5a, b, c bis 7a, b, c sind weitere Ausführungsformen dargestellt, wobei die Figuren a die Seitenansicht, b den Vertikalschnitt und c die Bodenansicht zeigen, in der Figur 5 ist eine quaderförmige Einstülpung 24 mit quadratischer Bodenwand 28, in der Figur 6 eine zylindrische Einstülpung 24 mit halbkugelförmiger ßodenwand 28 und in der Figur 7 eine pyramidenstumpfförmige Einstülpung 24 mit quadratischer Bodenwand 28 dargestellt.
Bezugszeichenliste
Behälter
Becher
Umfangswand
Bodenwand
Becherrand
Einstülpung
Fixierelement
Wasserauslassfenster
Filtermaterial
Deckel a, b Fensterwand a, b Seitenwaπd
Deckenwand a, b Griffmulde
Deckelrand a, b Wassereinlassfenster
Gitterstruktur
Luftausfassfenster
Fensterebene
Fensterrand
Einstülpung
Umfangswand
Bodenwand
Bodengitterstruktur
Gitterstruktur vertikaler Steg horizontaler Steg
Nut
Nutgrund
Öffnung

Claims

Patentansprüche
1. Behälter (1 ) für die Filtration von Flüssigkeit mit einem Becher (2), der mindestens teilweise mit einem Filtermaterial (9) gefüllt ist und mindestens ein Auslassfenster (8) für die Flüssigkeit aufweist, und
mit einem auf dem Becher (2) angebrachten Deckel (10), der mindestens ein Einlassfenster (16a, 16b) für die Flüssigkeit und mindestens ein Auslassfenster (20) für Luft aufweist, wobei mindestens die Fenster (16a, 16b, 20) gitterartige Strukturen mit Gitteröffnungen (40) aufweisen,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Luftauslassfenster (20) mindestens eine sich von der Fensterebene nach innen erstreckende Einstülpung (24) aufweist, die mindestens teilweise mit mindestens einer Gitterstruktur (29, 30) versehen ist.
2. Behälter nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Deckel (10) nach oben gewölbt ist und dass die Einstülpung (24) sich mindestens bis unter den Rand (15) des Deckels (10) erstreckt.
3. Behälter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Einstülpung (24) das Filtermaterial (9) mindestens berührt.
4. Behälter nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Einstülpung (24) teilweise in das Filtermaterial (9) eintaucht.
5. Behälter nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Einstülpung (24) in ihrer Innenfläche sich in vertikaler Richtung erstreckende Nuten (36) aufweist, in deren Nutgrund (38) Öffnungen (40) angeordnet sind.
6. Behälter nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Gitterstruktur (30) an der Innenfläche der Einstülpung (24) vertikale Stege (32) und an der Außenfläche der Einstülpung (24) horizontale Stege (34) aufweist.
7. Behälter nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Öffnungen (40) rechteckig sind.
8. Behälter nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Einstülpung (24) eine Bodenwand (28) und eine Umfangswand (26) aufweist, wobei die Gitterstruktur (30) mindestens in der Umfangswand (26) angeordnet ist.
9. Behälter nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Bodenwand (28) mindestens teilweise mit einer Bodengitterstruktur (29) ausgestattet ist.
10. Behälter nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Gitterstrukturen (30, 29) von Bodenwand (28) und Umfangswand (26) unterschiedlich ist.
11. Behälter nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Einstülpung (24) die Gestalt eines Kegei- stumpfes aufweist.
12. Behälter nach Anspruch 11 , dadurch gekennzeichnet, dass die horizontalen Stege (34) einen dreieckigen Querschnitt aufweisen.
13. Behälter nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass die vertikalen Stege (32) sich von oben nach unten verjüngen.
14. Behälter nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Einstülpung (24) die Gestalt eines Zylinders, eines Quaders, eines Pyramidenstumpfes oder einer Halbkugel aufweist.
15. Behälter nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Einstülpung (24) aus einem formstabilen Material besteht.
16. Behälter nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass der Deckel (10) aus einem Kunststoffmaterial besteht.
17. Behälter nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens die Gitterstruktur des Einlassfensters (16a, 16b) und die Gitterstruktur der Einstülpung (24) aus unterschiedlichen Materialien bestehen.
18. Behälter nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass der Deckel (10) mit Einstülpung im 2K- Spritzgußverfahren hergestellt ist.
19. Behälter nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Gitterstruktur des Luftauslassfensters (20) aus einem hydrophoben Material besteht.
20. Behäiter nach einem der Ansprüche 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Gitterstruktur des Einlassfensters (16a, 16b) aus einem hydrophilen Material besteht.
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