APPARATUS FOR WATER PURIFICATION

Abstract: 1. Water purification apparatus comprising a container (1) which can be filled with purification agent and whose casing is provided with a flat cover and a flat bottom and which has a fixed curved partitioning wall (5) for forming an elongate bed for the purification agent, said bed being delimited by sieves (6, 7) at the beginning and the end, characterised in that the partitioning wall (5) is arranged in a spiral, the sieves (6, 7) are fixed in the plane of the bottom (4) and the cover (3), and that the intake is arranged in the middle of the cover (3) and the outlet is arranged at the periphery of the bottom (4).

Description: Vorrichtung zur Wasserreinigung Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Wasserreinigung mit einem Behälter, der aussen einen etwa zylinderförmigen Mantel mit Deckel und Boden aufweist und in dem Spiralförmig angeordnete Trennwände vorgesehen sind. Aus dem deutschen Gebrauchsmuster 73 46 108 ist bereits ein Filterbehälter für die Wasserreinigung der eingangs genannten Art und ferner mit einer Hülse und einem an letzterer angeordneten Trichter zum Aufsetzen auf Gefässe bekannt. Diese Vorrichtung ist zweiteilig, sie besteht nämlich aus dem Trichter und der Hülse, wobei der Trichter dichtend mit der etwa zylinderförmigen Hülse über einen Flansch verbunden ist. Der Aussendurchmesser der Hülse ist erheblich kleiner als derjenige des Trichters. Die Hülse weist sowohl als Boden unten als auch oben ein eingesetztes Sieb auf, in dem Raum dazwischen ist das Reinigungsmittel aufgenommen. Bei der Benutzung dieser bekannten Reinigungsvorrichtung, zumeist im Haushalt, wird frisches Wasser aus der Wasserleitung oben in den Trichter eingefüllt und läuft infolge seines Gewichtes, d. h. mit dem Druck der Wassersäule, durch das Bett des Filtermaterials, wobei die Betthöhe durch die Länge der Hülse vorgegeben ist. Da nur das Gewicht des zu reinigenden Wassers selbst zur Erzeugung des durchlaufenden Druckes vorgegeben ist, ist die Strömungsgeschwindigkeit der Flüssigkeit an dem Füllmaterial vorbei ausreichend gering, so dass eine gute Verweilzeit und damit eine durchgreifende Reinigung des Wassers erfolgt, bis das gereinigte Wasser die Hülse unten durch das Sieb verlässt. Wollte man die Durchflussmenge steigern oder die Reinigungsqualität verbessern, dann müsste man eine längere Kontaktzeit zwischen der Füllmasse und der zu reinigenden Flüssigkeit vorgeben. Bei grösserer Strömungsgeschwindigkeit verringert sich aber die Kontaktzeit, es sei denn, man vergrössert die Betthöhe. Dites bedeutet im bekannten Falle eine Verlängerung der Hülse. Normalerweise sind Geräte mit einer zu langen Hülse unerwünscht. Insbesondere im Haushalt und in Restaurationsbetriebenwird die Wasserreinigung als notwendiges Übel angesehen, und man ist nur zögernd bereit, raumaufwencige Geräte hierfür vorzusehen. Andererseits ist man folglich auf die Reinigung, insbesondere Demineralisierung, von Wasser angewiesen, welche sich nach Art der Füllung richtet, z.B. mit Aktivkohle oder Ionenaustauschern ofer mit einem Gemisch aus den beiden. Somit ist auch eine Feinstfiltration und gegebenenfalls gesondert oder kombiniert eine Entkarboni sierung des Wassers möglich. Auch weiss man, dass die Qualität des gefilterten bzw. demineralisierten Wassers stark von der Höhe des Filterbettes abhängt. Eine grosse Betthöhe in Form einer langen, schlanken Säule beansprucht aber, wie vorstehend erwähnt, viel Platz und ist schlecht unterzubringen. Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Wasserreinigungsvorrichtung der eingangs genannten Art dahingehend zu verbessern, dass eine grosse Betthöhe ohne übermässigen Raumaufwand vorgesehen wird, so dass derartige Gerätschaften gegebenenfalls gern im Haushalt, Restaurationsbetrieben oder auch in der industriellen Praxis Verwendung finden. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass der Behälter mit Reinigungsmittel füllbar ist und dass an seinem Einlauf und Auslauf jeweils ein Sieb angeordnet ist, so dass sich eine lange Betthöhe für das Reinigungsmittel ergibt. Die erwähnte Spiralform ist nicht auf die geometrisch ideale Spirale beschränkt, vielmehr kann die Spirale auch etwa oval, länglich oder rechteckig mit abgerundeten Ecken geführt sein, wobei der Behälter von runder bis eckiger Form ausgestaltet sein kann. Durch die spiralförmig angeordneten Trennwände im Inneren des Behälters werden entsprechend spiralförmige Leitungen vorgesehen, so dass sich auf engem Raum eine lange Betthöhe für eine Filtermasse dann ergibt, wenn zwischen die Trennwände, nämlich in die sich dadurch ergebenden Leitungen, die Füllmasse zur Reinigung des Wassers eingefüllt wird, vorzugsweise Aktivkohle oder Ionenaustauscher oder ein Gemisch von diesen. Ohne dass das Gerät zu unhandlich wird, kann das zu reinigende Wasser also auf einem sehr langen Weg vom Einlauf bis zum Auslauf mit der Füllmasse in Berührung gehalten werden. Damit ist entweder eine ausserordentlich hohe Reinigungsqualität erreicht, oder man kann bei sonst sehr guter Reinigungsqualität die Strömungsgeschwindigkeit erhöhen. Die erfindungsgemässe Vorrichtung kann nämlich mittels einer entsprechenden Kupplung am Einlauf an einem Wasserhahn befestigt werden, so dass mit einem im Versorgungsnetz üblichen Wasserdruck gearbeitet werden kann. Hierbei handelt es sich um einen Druck bis zu 6 bar. Die Betthöhe ergibt sich selbstverständlich durch die Länge der mit Filtermaterial gefüllten Bahn oder Leitung, durch welche das zu reinigende Wasser durchgeführt werden muss, also vom Wassereintritt bis zum Austritt oder mit anderen Worten von einem Sieb zum anderen. Eine mit diesen Merkmalen ausgestattete Vorrichtung kann stabil im Haushalt, im Restaurationsbetrieb oder in der Industrie an einen Wasserhahn angebracht werden, ohne dass ein grosser Raumbedarf gegeben ist. Eine bevorzugte Ausführungsform gemäss der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass der Behälter aussen einen etwa zylinderförmigen Mantel mit Deckel und Boden, von denen mindestens einer eben ist, aufweist. Der Behälter kann hierbei bevorzugt aus Kunststoff hergestellt sein, wobei der Aussenmantel im wesentlichen zylinderförmig ist. Er weicht insofern bei der hier beschriebenen Ausführungsform von der exakten Zylindergestalt ab, als die Spirale im Schnitt des Behälters gesehen einen schneckenförmig sich nach aussen erweiternden Kanal vorgibt, der an einer Stelle abbricht, so dass die Aussenwandungen hier einen Übergang in radialer Richtung aufweisen müssen. Insbesondere bei der Herstellung eines solchen Behälters aus Kunststoff ergibt sich bei dieser Ausführungsform eine einfache Herstellung allein schon aus der Spritzform. Mit dieser werden ein Bo-. den oder ein Deckel mit angegossenen Stegen für die Trennwände gespritzt, der Behälter kann dann mit der Filtermasse gefüllt und durch Aufsetzen und Befestigen des Deckels danach verschlossen werden. Ein solcher Behälter ist auch in Massenfabrikation preiswert und zuverlässig funktionssicher herstellbar. Vorzugsweise ist die Dicke der Trennwände bzw. der Stege hierbei kleiner als die des zylinderförmigen Man tels und/oder Deckel und Boden. Durch die Vielzahl nebeneinander angeordneter Trennwände sind dennoch Deckel und Boden in festem Abstand zueinander, und der gesamte Behälter stellt eine kompakte und stabile Einheit dar. Zweckmässig ist es gemäss der Erfindung ferner, wenn der Einlauf in Gestalt einer Schnellkupplung mit Reduzierdüse in der Mitte des Deckels angeordnet ist. Hierdurch kann die erfindungsgemässe Vorrichtung in praktischer Weise mit einem Griff an einen mit einer entsprechenden Kupplung versehenen Wasserhahn angesteckt werden und ist somit gebrauchsfertig. Die Reduzierdüse sorgt im laufenden Betrieb beim Durchfliessen des zu reinigenden Wassers für einen Druckabfall von Netzdruck zum Betriebsdruck in dem mit der Füllmasse gefüllten Behälter, so dass mit Sicherheit eine Beschädigung oder gar eine Explosion des Behälters auch dann ausgeschaltet ist, wenn er aus Kunststoffwänden besteht. Ein weiterer Vorteil der Reduzierdüse ist die Vergleichmässigung des Druckaufbaus beim Einfüllen des Wassers, d. h. bei der Inbetriebnahme der Vorrichtung, wenn nach dem Anstecken und Befestigen der Vorrichtung mit Hilfe der Schnellkupplung der Wasserhahn geöffnet wird und der im Versorgungsnetz übliche Wasserdruck nun am Einlauf ansteht. Es ergibt sich auch der weitere Vorteil beim Reduzieren des Wassernetzdruckes, dass die Strömungsgeschwindigkeit reduziert wird und somit die Kontaktzeit des Wassers mit der Füllung grösser wird. Bei vorteilhafter weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist die Reduzierdüse mittig im Abstand über dem oberen Sieb im Deckel innerhalb der Schnellkupplung angebracht. Durch den Abstand zwischen dem oberen Sieb und der Reduzierdüse wird innerhalb des Gehäuses der Schnellkupplung ein Raum geschaffen, der eine gute Wasserverteilung erlaubt. Da ausserdem das obere Sieb fest im Deckel innerhalb der Schnellkupplung, d. h. in einem mechanisch starken, festen Teil angeordnet ist, kann mit Vorteil ein sich etwa aufbauender Wasserdruck ohne Bruch gehalten werden. Ein sol cher Wasserdruck, z. B. der im Versorgungsnetz übliche Druck, kann sich im Gehäuse der Schnellkupplung dadurch aufbauen, dass Schmutz mit dem Frischwasser zugeführt wird und sich in der Schnellkupplung absetzt. Durch deren feste Ausbildung wird der sich hinter der Verstopfungsstelle aufbauende erhöhte Druck dann ohne weiteres gehalten, und es tritt keine Leckage auf. Ferner wird im Falle einer Betriebsstörung mit Rückstau durch die Anordnung des oberen Siebes im Deckel die Filtermasse mit Sicherheit in dem spiralförmigen Behälter gehalten und nicht etwa in die Schnellkupplung hineingedrückt oder hineingespült. Zweckmässig ist es gemäss der Erfindung ferner, wenn mindestens im Bereich der Spiralmitte ein verdicktes Stützteil vorgesehen ist. Wenn die oben beschriebene bevorzugte Ausführungsform mit der mehr oder weniger echten Spiralform verwendet wird, kann bereits die Anordnung des Stützteils nur im Bereich des Zentrums des Behälters ausreichen. Ein solcher Stützteil, z. B. in Form eines strömungstechnisch günstigen Kunststoffwulstes, erhöht erheblich die mechanische Festigkeit der erfindungsgemässen Vorrichtung. Z. B. ist das Stützteil vorzugsweise am Deckel und am Boden befestigt. Es verbindet dann diese beiden Wände und gibt dem gesamten Behälter eine sehr stabile Form. Bei anderen Ausführungsformen mit von der idealen Spirale abweichenden Ausgestaltung der Strömungswege können derartige verdickte Stützteile auch aussermittig und/oder an anderen Stellen angebracht sein. Vorzugsweise werden sie stets an den Stellen der höchsten mechanischen Beanspruchung befestigt. Vorteilhaft ist es erfindungsgemäss ferner, wenn der Auslauf am äusseren Ende der Spirale in Gestalt eines kegel stumpfförmigen Rohres im Bereich des unteren Siebes am Boden befestigt ist. Damit kann ein Wasserstrahl für das austretende, gereinigte Wasser erzeugt werden, so dass dieses nicht mit Nachteil etwa am Boden aussen entlangläuft und an unerwünschten Stellen abtropft. Während der Auslauf vorzugsweise am äusseren Ende der Spirale angeordnet ist, befindet sich der Einlauf in Gestalt der Schnellkupplung mehr im zentralen Bereich. Die Schnellkupplung bildet nämlich, wie oben schon erwähnt, die Befestigung der Vorrichtung an der Kupplung an einem Wasserhahn, und die gesamte Anordnung ist besser ausgewogen, d. h. ihr Gewicht ist am Wasserhahn gleichmässiger verteilt, wenn sich die Schnellkupplung mit Reduzierdüse und oberem Sieb mittig in der Anordnung befindet. Die Vorrichtung gemäss der Erfindung kann wie schon gesagt in verschiedenen Bereichen angewendet werden, wie z. B. Haushalt, Gastronomie und Industrie. Während im letzten Falle die gesamte Vorrichtung als Einwegartikel nach dem Verbrauch der Filtermasse weggeworfen wird, kann der spiralförmig aufgebaute, etwa die Gestalt eines flachen Zylinders aufweisende Behälter wie eine Art Kassette wie beim Tonband oder Videoband in ein Komfortgerät, z. B. ein verchromtes Filtergerät, das am Wasserhahn befestigt ist, einschiebbar angeordnet sein. In diesem Komfortgerät stellt der spiralförmige bzw. zylinderförmige Behälter lediglich einen Einsatz dar, der dann, wenn die Füllmasse erschöpft ist, durch einen neuen ersetzt und weggeworfen wird. Der Zustand, wann die Füllmasse erschöpft ist, wird entweder durch einen Farbindikator oder z. B. durch den Geschmack des am Auslauf austretenden Wassers geprüft. In dem Komfortgerät, in dem verchromten Filtergerät also, in welchem die Reinigungsvorrichtung wie ein Einsatz oder eine Kassette herausnehmbar und austauschbar eingesetzt ist, kann z. B. ein Zwei-Wege-Ventil vorhanden sein, welches wahlweise ungefiltertes Wasser für einfachere Verwendungszwecke aus dem Wasserhahn direkt nach unten in ein Becken leitet, und andererseits gefiltertes Wasser für höhere Ansprüche im anderen Falle nach dem Umstellen aus dem Gerät freigibt. In diesem Falle kann die Form der Kassette vorzugsweise auch rechteckig sein, wobei die Ganganordnung innen mehr oder weniger spiralförmig ist, dem Prinzip nach aber der Strömungsweg spiralähnlich ist, d. h. das zu reinigende Wasser von innen nach aussen strömt. Weitere Vorteile, Merkmale und Anwendungsmöglichkeiten ergeben sich aus der folgenden Beschreibung im Zusammenhang mit den Zeichnungen. Es zeigen: Fig. 1 die Querschnittsansicht einer Wasserreinigungsvor richtung bzw. des etwa zylinderförmigen Behälters im Schnitt, bei welchem die Strömungsbahn spiral förmig von innen nach aussen geführt ist, und Fig. 2 eine Querschnittsansicht der Vorrichtung nach Figur 1 mit einer gestrichelten Schnittlinie I-I, welche die Darstellung der Figur 1 ergibt. Die Wasserreinigungsvorrichtung weist den allgemein mit 1 bezeichneten Behälter aus Kunststoff auf, der einen etwa zylinderförmigen Mantel 2, einen Deckel 3 und einen Boden 4 hat. Zwischen Deckel und Boden befinden sich spiralförmig angeordnete Trennwände 5. Die Spritzgussform zur Herstellung dieses Behälters 1 ist so ausgestaltet, dass mit ihr der Boden 4 mit dem zylinderförmigen Mantel 2 und den stegartig hochstehenden Trennwänden 5 angeformt werden. Beim Herstellungsprozess wird das untere Sieb 6 entweder sogleich mit angeformt, oder es wird nachträglich eingesetzt und angeschweisst. Ausserdem ist ein verdicktes Stützteil 8 im Bereich der Spiralmitte vorgesehen, das vorzugsweise ebenfalls am Boden 4 angespritzt ist. Bei der Herstellung wird die nicht dargestellte Füllmasse dann in die einzelnen spiralförmigen Kanäle eingefüllt, wonach der Deckel 3 aufgesetzt und z. B. durch Schweissen an dem zylinderförmigen Mantel 2 und den Trennwänden 5 befestigt wird. Das obere Sieb 7 ist vorzugsweise zuvor am Deckel angespritzt. Ferner ist eine Schnellkupplung 9 über dem oberen Sieb 7 am Deckel 3 angeformt. Der Einlauf erfolgt über diese am Deckel 3 angespritzte oder angeschweisste Schnellkupplung 9. Die Schnellkupplung 9 ist gemäss Darstellung in den Figuren mittig am Deckel 3 angeordnet und in Figur 2 mit einem Wulst lo gezeigt, über welchen eine Muffe am Wasserhahn greift, um eine feste Stützverbindung zwischen dem stationären Wasserhahn und dem Behälter 1 nach dem Ankuppeln zu schaffen. Die Schnellkupplung 9 weist eine Reduzierdüse 11 auf, die im Abstand über dem oberen Sieb 7 so in der Schnellkupplung 9 angeordnet ist, dass sich zwischen Sieb 7 und Düse 11 ein Raum 12 ergibt. In diesem können sich im Falle von hereingeschwemmten Verschmutzungen mit dem Frischwasser Verunreinigungen ansammeln, die am Eintritt in die Füllmasse gehindert werden, welche sich in dem spiralförmigen Strömungsweg befindet. Man erkennt deutlich, dass jede Trennwand 5 zwei nebeneinander angeordnete Bahnen voneinander trennt bzw. die Innenseite der einen und gleichzeitig die Aussenseite der anderen Strömungsbahn darstellt. Der Auslauf am äusseren Ende der Spirale hat die Gestalt eines kegelstumpfförmigen Rohres 13, das am Boden 4 angeformt ist und das untere Sieb 6 in der Höhe des Bodens 4 aufnimmt. Mit einer solchen Reinigungsvorrichtung erreicht man bei einem praktischen Ausführungsbeispiel einen Durchfluss von 60 1 pro Std., obwohl bei einer anderen Ausführungsform auch schon ein Durchfluss von 100 1 Wasser pro Stunde erreicht wurde.

Claims: Patentansprüche 1. Vorrichtung zur Wasserreinigung mit einem Behälter,der aussen einen etwa zylinderförmigen Mantel mit Deckel und Boden aufweist und in dem spiralförmig angeordnete Trenn wände vorgesehen sind, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass der Behälter (1) mit Reinigungs mittel füllbar ist und dass an seinem Einlauf und Auslauf jeweils ein Sieb (6, 7) angeordnet ist, so dass sich eine lange Betthöhe für das Reinigungsmittel ergibt. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens der Deckel (3) und/oder der Boden (4) des Be hälters (1) eben ist. 3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich- net, dass der Einlauf in Gestalt einer Schnellkupplung (9) mit Reduzierdüse (11) in der Mitte des Deckels (3) angeordnet ist. 4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekenn zeichnet, dass die Reduzierdüse (11) mittig im Abstand über dem oberen Sieb (7) im Deckel (3) innerhalb der Schnellkupplung (8) angebracht ist. 5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1-4, dadurch gekenn zeichnet, dass mindestens im Bereich der Spiralmitte ein verdicktes Stützteil (8) vorgesehen ist. 6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1-5, dadurch gekenn zeichnet, dass der Auslauf am äusseren Ende der Spirale in Gestalt eines kegelstumpfförmigen Rohres (13) im Bereich des unteren Siebes (6) am Boden (4) befestigt ist.

Inventors: HANKAMMER, HEINZ
Applicants: BRITA WASSERFILTER G.M.B.H.
Application year: 1980
Main classification: B01D35
IPC codes: B01D29, C02F1, B01J47, B01D35, B01D27