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Rückspülbares Filter Die Erfindung betrifft ein rückspülbares Filter
mit einer Schüttung aus körnigem Material und mit einer in beiden Drehrichtungen
arbeitenden Pumpe. insbesondere für Schwimmbecken.
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Bei bekannten Filteranlagen, deren Filter durch Rückspülen gereinigt
werden, ist es üblich, zur Rückspülung im geschlossenen oder offenen Filterkreise
Schieber umzustellen, so daß die in umgekehrter Richtung durch das Filter strömende
Flüssigkeit mit den Verunreinigungen durch eine Ableitung aus der Filteranlage weggeführt
wird. Zur Wiederaufnahme des normalen Filtrierbetriebes müssen diese Schieber, im
allgemeinen mindestens zwei, wieder umgestellt werden. Diese Umsteuerschieber bekannter
Filteranlagen wirken nicht nur sehr verteuernd, da außer den Schiebern noch Umlaufleitungen
erforderlich sind, sondern erfordern auch eine dauernde Wartung der Filteranlage.
Es ist jedoch erwünscht, daß z. B. die Filteranlage eines Schwimmbades (insbesondere
eines Kleinschwimmbades) oder einer Trinkwasseraufbereitungsanlage möglichst vollautomatisch
und ohne jede Wartung arbeitet.
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Es ist zwar eine Filteranlage bekannt, bei der ein rückspülbares
Filter durch Umkehrung der Förderrichtung der Pumpe gereinigt werden kann; bei dieser
Vorrichtung ist es jedoch notwendig, vor der Änderung der Drehrichtung der Pumpe
ein besonderes Gebläse einzuschalten zwecks Erzeugung von Sperrluft, die den Übertritt
des Schmutzwassers in den Rohwasserbehälter verhindert. Eine solche Filteranlage
erfordert einen verhältnismäßig komplizierten und teueren Aufbau.
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Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung einer einfachen, ein rückspülbares
Filter mit einer Schüttung aus körnigem Material und eine in beiden Drehrichtungen
arbeitende Pumpe umfassenden Vorrichtung, insbesondere für Schwimmbecken, die ohne
Schieber oder ähnliche Umsteuerorgane und ohne Umlaufleitungen arbeitet.
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Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, daß
die Förderrichtung des Reinwasserstromes in der mit dem klarseitigen Ende des Filtergefäßes
unmittelbar in Verbindung stehenden Pumpe zum Zwecke der Rückspülung des im offenen
oder geschlossenen Kreislauf arbeitenden Filters ohne stromlose Pause umkehrbar
ist, wobei für die vorgesehene Pumpe die Drehrichtung und gegebenenfalls die Drehzahl
veränderlich ist.
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Bei einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäß vorgeschlagenen
Vorrichtung geht das trubseitige Ende des Filtergefäßes in ein oben offenes Gefäß
über, in welches die Rohwasserleitung ein-
mündet, und in welchem die Schmutzwasserleitung
in Form einer Überlaufkante über der Ausfluß ebene der Rohwasserleitung kleiner
ist als die Geschwindigkeitshöhe des in der letzteren befindlichen Rohwassers.
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Dabei kann die Rohwasserleitung mit einem Regulierorgan versehen
sein.
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Bei einer anderen Ausführungsform der Vorrichtung gemäß der Erfindung
sind die in das trubseitige Ende des geschlossenen Filtergefäßes einmündende Rohwasserleitung
und die aus ihm in die freie Atmosphäre her ausführende Schmutzwasserleitung mit
entgegengesetzt wirkenden selbsttätigen Ventilen versehen.
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Die Fördermenge der Pumpe kann je nach der Förderrichtung unterschiedlich
groß sein; sie kann bei Rückspülbetrieb größer sein als bei Filtrierbetrieb.
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Ferner können die Rohwasserleitung, das Filtergefäß, die Reinwasserleitung
mit der Pumpe und der Vorratsbehälter für das Filtrat zu einem geschlossenen Kreislaufsystem
vereinigt sein.
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In der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäß
vorgeschlagenen Vorrichtung in Form von Kleinschwiimbadaniagen dargestellt.
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Fig. 1 zeigt einen Schnitt durch eine Ausführungsform der Vorrichtung
gemäß der Erfindung; Fig. 2 ist ein vergrößerter Teilschnitt der in Fig. 1 dargestellten
Vorrichtung; Fig. 3 veranschaulicht eine andere Ausführungsform mit geschlossenem
Filtergefäß.
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Bei der Vorrichtung gemäß Fig. 1 ist das Filtergefäß 1 in einem Schacht
2 untergebracht und weist über einem Tragrost 3 eine Filtermasse 4, z. B. Sand,
auf. Das untere Ende des Filtergefäßes 1 ist mit einer umkehrbaren, selbstansaugenden
Umwälzpumpe 5 verbunden, durch welche das filtrierte Wasser über die Reinwasserleitung
6 dem nicht dargestellten Ende des Schwinimbassins 7 zugeführt werden kann. Die
Umwälzpumpe 5 wird von einem reversiblen Elektromotor 8 angetrieben und ist so ausgebildet,
daß sie je nach der Drehrichtung des Motors 8 in der einen oder anderen Richtung
fördert.
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Am oberen Ende ist das Filtergefäß 1 offen und mündet in ein mit ihm
an der Stelle 9 direkt verschweißtes Gefäß 10. Das Gefäß 10 ist ebenfalls nach oben
offen und durch seinen Boden mündet die Rohwasserleitung 11 der Filteranlage ein.
Im Gefäß 10 ist eine Schmutzwasserleitung 12 mit einer Überlaufkante 13 vorgesehen,
die höher als die obere Kante 14 des Filtergefäßes 1, aber tiefer als der Wasserspiegel
15 des Schwimmbassins 7 liegt. Die Höhe der Überlaufkante 13 über der Ausflußebene
der Rohwasserleitung 11 ist also kleiner als die gesamte Druckhöhe (Bernoulli) des
in der letzteren befindlichen Rohwassers. In die Rohwasserleitung 11 ist ein Regulierorgan
16 eingesetzt, mittels welchem die Durchflußmenge geregelt werden kann. Die das
Schwimmbad umgebende Rinne 17 ist mit einem (nicht dargestellten) Ablauf versehen,
der in die Kanalisation 18 führt. Am Boden des Schwimmbassins 7 ist eine Ablaßleitung
19 angeschlossen, durch welche der Inhalt des Schwinarnbassins 7 über einen Hahn
20 in die Kanalisation 18 abgelassen werden kann.
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Die dargestellte Schwimmbadanlage arbeitet wie folgt: Wird das Schwimmbassin
7 bis zu dem in Fig. 1 dargestellten Niveau 15 gefüllt, so wird auch das Gefäß 10
über die Leitungen 6 und 11 bis zur t Überlaufkante 13 gefüllt. Wird nun die Pumpe
5 in der einen Drehrichtung angetrieben, so saugt sie Filtrat, das sich unter dem
die aktive Filtermasse 4 tragenden Filterrost 3 angesammelt hat, an und drückt es
durch die Reinwasserleitung 6 in das Schwimmbassin 7. Die Förderleistung der Pumpe
5 und die Durchflußmenge der Rohwasserleitung 11 werden dabei so eingestellt, daß
der Wasserspiegel im Gefäß 10 zwar über der oberen Kante 14 des Filtergefäßes 1,
jedoch unter der Überlaufkante 13 der Schmutzwasserleitung 12 liegt. Somit kann
beim Filtrierbetrieb kein Rohwasser durch die Schmutzwasserleitung 12 abfließen.
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Zwecks Reinigung des Filters 4 durch Rückspülung wird die Drehrichtung
des Pumpenantriebsaggregates und dadurch die Förderrichtung der Pumpe 5 umgekehrt.
Nun saugt die Pumpe 5 Filtrat aus dem Schwiminbassin 7 durch die Reinwasserleitung
6 an und drückt es durch das Filter 4 hindurch; hierbei reißt das Filtrat die vom
Filtrierbetrieb herrührenden, im Filter 4 angesammelten Rückstände mit und schwemmt
sie nach oben in das Gefäß 10.
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Im Gefäß 10 staut sich das aus Filtrat und Rückständen bestehende
Schmutzwasser soweit an, bis es die Überlaufkante 13 erreicht und über diese in
die Schmutzwasserleitung 12 und von hier aus in die Kanalisation 18 abfließen kann.
Da, wie bereits erwähnt, die Höhe der Überlaufkante 13 über der aus flußebene der
Rohwasserleitung 11 kleiner ist als die gesamte Druckhöhe (Bernoulli) des in der
letzteren
befindlichen Rohwassers, kann während des Rückspülbetriebe kein Schmutzwasser
durch die Leitung 11 in das Schwiinmbassin7 fließen; das Schmutzwasser wird vielmehr
separat durch die Schmutzwasserleitung 12 abgeführt. Nach vollendeter Rückspülung,
d. h. wenn das Filter 4 von den Rückständen vollkommen befreit ist, wird der Motor
8 wieder umgesteuert, so daß nunmehr wieder der oben beschriebene Filtrierbetrieb
einsetzt.
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Das Umsteuern des Antriebsmotors zwecks Obergangs von Filtrierbetrieb
auf Rückspülbetrieb und umgekehrt kann beispielsweise mittels einer bekannten Schaltuhr
periodisch erfolgen. Die Schaltuhr könnte z. B. so eingestellt werden, daß sie die
Anlage jeweils um Mitternacht von Filtrierbetrieb auf Rückspülbetrieb und nach etwa
zwanzig Minuten wieder auf Filtrierbetrieb umschaltet. Auf diese Weise arbeitet
die Anlage ohne Umsteuerung irgendwelcher Schieber vollkommen automatisch, lediglich
durch Änderung der Drehrichtung bzw. der Förderrichtung der Pumpe 5.
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Bei dem in Fig. 3 dargestellten Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäß
vorgeschlagenen Vorrichtung ist statt eines oben offenen Filtergefäßes ein geschlossenes
Filtergefäß 24 vorgesehen, wobei die in sein trubseitiges Ende einmündende Rohwasserleitungll
und die aus ihm in die freie Atmosphäre herausführende Schmutzwasserleitung 22 mit
entgegengesetzt wirkenden selbsttätigen Ventilen 21 bzw. 23 versehen sind. Wenn
im Filtergefäß 24 Unterdruck herrscht, wird das Ventil 21 geöffnet und das Ventil
23 geschlossen; herrscht jedoch im Filtergefäß 24 Überdruck, so wird das Ventil
21 geschlossen und das Ventil 23 geöffnet. Demzufolge kann also durch die Pumpe
5 bei Filtrierbetrieb nur Rohwasser durch die Rohwasserleitung 11 und das (offene)
Ventil 21 angesaugt werden, nicht dagegen Luft durch die Schmutzwasserleitung 22
und das (geschlossene) Ventil 23. Umgekehrt kann bei Rückspülbetrieb das Schmutzwasser
aus dem Filtergefäß 24 zwar durch das (offene) Ventil 23 und die Schmutzwasserleitung
22 in die freie Atmosphäre herausgedrückt werden, aber es kann nicht durch das (geschlossene)
Ventil 21 und die Rohwasserleitung 11 in das Schwirnmbassin 7 eindringen. Die Umschaltung
von Filtrierbetrieb auf Rückspülbetrieb und umgekehrt erfolgt hier ebenso wie beim
Ausführungsbeispiel nach Fig. 1, lediglich durch Umkehrung der Drehrichtung des
Pumpenantriebsaggregates und die dadurch bedingte Umkehrung der Förderrichtung der
Pumpe 5. Da bei der in Fig. 3 gezeigten Ausführungsform der erfindungsgemäß vorgeschlagenen
Vorrichtung während des Rückspülbetriebs der Überdruck im Filtergefäß 24 beliebig
hoch sein kann, ohne daß ein Übertritt des Schmutzwassers in die Rohwasserleitung
11 zu befürchten ist, kann die Reinigung des Filters dadurch erheblich intensiviert
werden, daß die Förderhöhe der Pumpe 5 in der dem Rückspülbetrieb entsprechenden
Fördermenge größer ausgelegt wird als in der entgegengesetzten Förderrichtung. Dies
kann beispielsweise durch Verwendung eines polumschaltbaren Elektromotors erreicht
werden, der bei Rückspülbetrieb mit einer höheren Drehzahl läuft als bei Filtrierbetrieb.
Bei der Vorrichtung gemäß Fig. 3 empfiehlt es sich, die Ausflußebene der Schmutzwasserleitung
22 höherzulegen als den Wasserspiegel 15 des Schwimmbassins 7, damit bei Betriebsunterbrechungen,
z. B. infolge Ausfallens der
Stromversorgung, die Schmutzwasserleitung
22 nicht wie eine Heberleitung wirkt, durch die Wasser aus dem Schwimmbassin 7 ins
Freie abfließen kann.
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Die Vorrichtung gemäß der Erfindung kann auch im offenen Kreislauf
arbeiten, so daß die Rohwasserleitung 11 an einen Rohwasserspender, z. B. einen
Fluß oder See, und die Reinwasserleitung 6 an ein Trinkwasserreservoir angeschlossen
ist.