AT3006U1 - Filtervorrichtung zur entnahme von fluiden - Google Patents

Abstract

Es wird eine Filtervorrichtung (1, 1, 1, 8) zur Entnahme von Fluiden, vorzugsweise aus fließenden Gewässern vorgeschlagen, wobei die Vorrichtung (1, 1, 1, 8) eine Kombination zumindest einer Absetzkammer (2) mit zumindest einer Saugkammer (3) umfaßt. Weiters umfaßt die Vorrichtung (1, 1, 1, 8) Einlaßöffnungen (4) in die (erste) Absetzkammer (2), Durchflußöffnungen (5) zwischen den einzelnen Kammern, Auslaßöffnungen (6) aus jeder Kammer für den Abfluß von nicht abgesaugtem Fluid aus der Vorrichtung (1, 1, 1, 8) und zumindest eine Absaugöffnung (7) in der (den) Saugkammer(n) (3) zur Entnahme des gefilterten Fluids aus der Vorrichtung (1, 1, 1, 8), wobei in jeder Kammer die Einlaßöffnungen (4) kleiner als die Auslaßöffnungen (6) und die Durchflußöffnungen (5) kleiner als die Einlaßöffnungen (4) sind.

Description

AT 003 006 Ul

Die Erfindung betrifft eine Filtervorrichtung zur Entnahme von Fluiden, vorzugsweise aus fließenden Gewässern.

Unter dem Begriff "Fluid" werden in der vorliegenden Beschreibung im wesentlichen Flüssigkeiten verstanden, wobei die Vorrichtung ganz besonders vorteilhaft in fließenden Gewässern angewendet werden kann. Die Schwierigkeit der Entnahme von Fluiden aus Strömungen besteht darin, daß besonders bei turbulenter, aber auch bei laminarer Strömung Partikel verschiedenster Größen mitgetragen werden, die herausgefiltert werden müssen. Weiters sind derartige Vorrichtungen oft nahe dem Ufer eingebaut, wodurch es bei Hochwasser zu Problemen kommen kann.

Entnahmevorrichtungen des Standes der Technik können einfache Leitungen sein, die einen Teil vom strömenden Fluid abzweigen, wobei herkömmliche Filter in den Leitungen eingebaut sind, um die mitgetragenen Partikel, etwa Steine, Erdteile, Laub, Organismen, etc. zu entfernen. Derartige Vorrichtungen werden durch ein Verlegen der Filter mit den Partikeln rasch verstopft und müssen gereinigt werden, wobei währenddessen oft der Betrieb gestoppt werden muß. Diese oft umständliche Instandhaltung ist zeit- und kostenaufwendig.

Eine Vorrichtung zur Zu- oder Abfuhr von Fluiden in bzw. aus Erdreich, Filterbetten oder dgl., um diese Schwierigkeiten aus dem Weg zu räumen beschreibt das österreichische Gebrauchsmuster AT U 1305 des gleichen Autors. Die Durchströmbereiche werden bei der bekannten Konstruktion aus porösem Material unterschiedlicher lokaler Porosität gebildet, dessen freier Durchströmquerschnitt pro Flächeneinheit in Durchströmrichtung zunimmt. Diese poröse Konstruktion gewährleistet eine gleichmäßige, fein verteilte Abgabe oder Aufnahme der Fluide, wobei der spezielle Mehrschichtenaufbau unter bestimmten Voraussetzungen ein Verlegen der Poren (weitgehend) verhindert. Insbesondere können im Fluid enthaltene Feststoffe nur bis zu einer bestimmten Korngröße in die erste Schicht eindringen; sind sie einmal eingedrungen, verlegen sie wegen der Zunahme des freien Durchströmquerschnittes in den darauffolgenden Schichten nicht die Rohrwandung, sondern werden zur Austrittsseite hin ausgetragen. Diese Konstruktion erzielt zwar ausgezeichnete Ergebnisse in Bezug auf langanhaltende, ungehinderte Filterwirkung, ist jedoch auch aufwendig zu fertigen.

Eine weitere Gebrauchsmusteranmeldung GM 598/97 des gleichen 2 AT 003 006 Ul

Autors beschreibt eine Vorrichtung zur Zu- oder Abfuhr von Fluiden, die einfacher, auch maschinell, gefertigt werden kann. Hierbei wird jeder Durchströmbereich durch eine Vielzahl von radialen Durchbrechungen gebildet, deren lichte Weite in Durchströmrichtung kontinuierlich oder stufenförmig zunimmt. Durch diese sich erweiternden Durchbrechungen wird eine störungsfreie Filterwirkung über lange Zeit erzielt. Die Durchbrechungen müssen aber eine minimale Größe aufweisen, da ansonsten bei sehr kleinen Durchbrechungen die Menge des einströmenden Fluids zu gering wird. Dadurch sinken die Durchsatzleistungen der Vorrichtung gewaltig ab, und sie ist nicht wirkungsvoll einsatzfähig. Der Eintritt von Partikeln in diese Vorrichtung wird aber einzig und allein durch die Größe der Durchbrechungen bestimmt, alle kleineren Partikel können ungehindert in die Vorrichtung gelangen. Sind sie einmal in der Vorrichtung, so werden sie auch wieder zusammen mit dem Fluid aus der Vorrichtung ausgetragen. Zur weiteren mechanischen Reinigung müssen zusätzliche Filter nachgeschaltet werden, die wiederum mit der Zeit durch die Partikel verlegt werden.

Es ist daher Ziel dieser Erfindung, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art zur Verfügung zu stellen, die hohe Durchsatzleistungen erzielt, wobei eine beliebig starke Filterwirkung erreicht wird, ohne daß die Filter durch Partikel verlegt werden.

Die erfindungsgemäße Filtervorrichtung der eingangs genannten Art ist dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung eine Kombination zumindest einer Absetzkammer mit zumindest einer Saug-kammer umfaßt, und daß die Vorrichtung Einlaßöffnungen in die (erste) Absetzkammer, Durchflußöffnungen zwischen den einzelnen Kammern, Auslaßöffnungen aus jeder Kammer für den Abfluß von nicht abgesaugtem Fluid aus der Vorrichtung und zumindest eine Absaugöffnung in der (den) Saugkammer(n) zur Entnahme des gefilterten Fluids aus der Vorrichtung umfaßt, wobei in jeder Kammer die Einlaßöffnungen kleiner als die Auslaßöffnungen und die Durchflußöffnungen kleiner als die Einlaßöffnungen sind.

Die Einlaßöffnungen erfüllen die Aufgabe einer groben Filtrierung, wobei größere Partikel am Eintritt in die Absetzkammer gehindert werden. Die Absetzkammer dient zur Vorreinigung, bevor das Fluid in die Saugkammer gelangt : Zwischen Absetzkammer und Saugkammer sind Durchflußöffnungen angebracht, die kleiner als die Einlaßöffnungen in die Absetzkammer sind, wodurch eine weitere, 3 AT 003 006 Ul stärkere Filtrierung bewirkt wird. Größere Partikel können die Einlaßöffnungen in die Absetzkammer passieren, werden aber am Durchtritt in die Saugkammer gehindert und bleiben in der Absetzkammer, wo sie sich nicht absetzen können sondern aus den Auslaßöffnungen aus der Vorrichtung wieder ausgetragen werden. Verstopfungen werden so wirksam vermieden.

Das filtrierte Fluid, das in die Saugkammer gelangt, kann nun durch zumindest eine Absaugöffnung abgesaugt werden, wonach das Fluid für jede beliebige Verwendung genützt werden kann. Die zumindest eine Absaugöffnung kann dabei mit oder ohne weitere Filter versehen und an beliebiger Stelle in der Saugkammer angebracht sein. Die Saugkammer umfaßt weiters Auslaßöffnungen, aus denen das nicht abgesaugte Fluid ausgetragen wird, wobei wiederum die noch enthaltenen, kleineren Partikeln die Kammer nicht verlegen können.

Die Auslaßöffnungen sind in jeder Absetz- und Saugkammer vorhanden, wodurch aus jeder Kammer Partikel ausgetragen werden, so daß es nirgends in der Vorrichtung zu einer Ansammlung von Partikeln kommt. Die Auslaßöffnungen müssen dabei größer als die jeweiligen Öffnungen sein, durch die das Fluid in diese Kammer gelangt, da sie keinerlei Filtrierung bewirken sollen. Es kann nur eine einzige, ausreichend große Auslaßöffnung, ähnlich einer Rohröffnung vorhanden sein. Es kann auch eine Auslaßöffnung angebracht sein, die ein mit mehreren Öffnungen versehenes Sieb o.ä. aufweist. Weiters können auch mehrere nebeneinander oder an verschiedenen Stellen der Kammer angebrachte Auslaßöffnungen vorhanden sein. Das Fluid kann nach Austritt aus der Filtervorrichtung natürlich jeder möglichen, weiteren Vorrichtung weitergeleitet werden, bevorzugterweise wird es jedoch wieder der Strömung ausgesetzt, aus der es ursprünglich entnommen wurde.

Die Filtervorrichtung ist natürlich nicht auf eine Absetzkammer und eine Saugkammer beschränkt. Diese Ausführungsform ist die einfachste und wird in einigen Fällen genügen. Eine bevorzugte Ausführungsform besteht jedoch darin, daß die Vorrichtung zwei oder mehr Absetzkammern und/oder zwei oder mehr Saugkammern umfaßt. Wichtig ist dabei, daß jeweils zwischen zwei Kammern Durchflußöffnungen und in jeder Kammer zumindest eine Auslaßöffnung angebracht sind. Grundsätzlich sind die Saugkammern den Absetzkammern nachgeschaltet. Es wäre aber auch denkbar, daß die Reihenfolge variabel ist, d.h. daß eine Saugkammer zwischen zwei Ab- 4 AT 003 006 Ul setzkammern angeordnet ist, wobei die letzte Kammer eine Saugkammer ist. Dadurch ist auch die Reinheit des abgesaugten Fluids durch das Vorhandensein von mehreren, z.B. zwischen den Absetzkammern eingebauten Saugkammern variabel. Das besonders stark gereinigte Fluid kann für Anwendungen genützt werden, bei denen eine hohe Reinheit erforderlich ist (z.B. Trinkwasser), weniger stark gereinigtes Fluid genügt weniger hohen Ansprüchen. Diese Ausnützung weniger stark filtierten Wassers ist bei Wassermangel besonders von Vorteil. Je mehr Säugöffnungen in der Vorrichtung vorhanden sind, umso mehr gereinigtes Fluid kann abgesaugt werden. Es sind je nach Verschmutzung des Fluids, Anforderungen an die Reinheit des abgesaugten Fluids, Platz und Budget die Anzahl der Ab-setzkammern und, unabhängig davon, die Anzahl der Saugkammern und deren Reihenfolge, sowie die Anzahl der Absaugöffnungen variabel.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform weisen die Einlaßöffnungen der ersten Absetzkammer jeweils einen Durchmesser im Bereich von etwa 1-10 mm auf. Es hat sich herausgestellt, daß mit diesen Abmessungen ein maximaler Wirkungsgrad der Filtervorrichtung erreicht wird. Im Bereich von 1-10 mm (im Mittel 5 mm) je nach Größe der im Fluid vorhandenen Partikel, wird ein Kompromiß zwischen dem Einlaß eines möglichst großen Volumens an Fluid in die Filtervorrichtung durch möglichst große Einlaßöffnungen bei gleichzeitiger hoher Filtrierwirkung durch möglichst kleine Einlaßöffnungen erzielt. Die Filtervorrichtung soll dennoch nicht auf diese Abmessungen beschränkt sein, da diese für ein System anzuwenden ist, das eine durchschnittliche Verschmutzung aufweist. Im Fall von Fließgewässern z.B. stellt das Wasser eines Gebirgsbaches ganz andere Ansprüche an eine Filtervorrichtung als Industriegewässer. Dasselbe gilt für laminar strömende und turbulent strömende Fluide.

Eine besonders platzsparende Ausführungsform der erfindungsgemäßen Filtervorrichtung ist gegeben, wenn die Kammern als ineinander liegende Rohre ausgebildet sind. Sowohl der Querschnitt als auch die Lage der einzelnen Kammern zueinander sind variabel. Die Kammern können als kreisförmige bzw. halbkreisförmige, linsenförmige oder ovale Rohre, aber auch als eckige Körper ausgebildet sein. Sie sind weiters entweder konzentrisch ineinander angelegt, oder - zur besseren Absetzung der Partikel durch mehr Platz - sie stoßen gemeinsam gegen eine Fläche bzw. Kombinationen 5 AT 003 006 Ul zwischen beiden Ausführungsformen. Die Kammern können weiters nebeneinander angelegt sein, wobei die gesamte Vorrichtung bevorzugterweise einen stromlinienförmigen Umriß aufweist, d.h. einen möglichst geringen Widerstand gegenüber dem die Filtervorrichtung umfließenden Fluid aufweist.

Eine bevorzugte Ausführungsform ist gegeben, wenn die Durchflußöffnungen in die, bezogen auf die Strömungsrichtung, nachfolgendein) Kammer(n) kleiner sind als die Durchflußöffnungen in die jeweils vorhergehende(n) Kammer(n). Dadurch wird gewährleistet, daß das Fluid beim Eintritt in die nächste Absetz- bzw. Saugkammer stärker filtriert wird. Je mehr Absetzkammern in der Vorrichtung vorhanden sind, umso stärker ist die Filterwirkung der Vorrichtung. Für eine effiziente Filtrierung hat es sich als vorteilhaft erwiesen, wenn die Verkleinerung der Durchflußöffnungen so bemessen ist, daß die, bezogen auf die Strömungsrichtung, nachfolgenden Durchflußöffnungen 40-70%, insbesondere 60% der Größe der jeweils vorhergehenden Durchfluß- bzw. Einlaßöffnungen betragen. Es hat sich herausgestellt, daß diese Verkleinerung eine optimale Filtrierung bewirkt, wobei ein großer Anteil der im Fluid enthaltenen Partikel zurückgehalten wird.

Je nach Fluid ist es vorteilhaft, wenn die Einlaß-, Durchfluß, Auslaß- und Absaugöffnungen einen rundförmigen oder eckigen Querschnitt aufweisen. Die verschiedenen Öffnungen ein und derselben Vorrichtung können die gleichen aber auch unterschiedliche Querschnitte aufweisen. Aufgrund der besseren Platzausnützung wird jedoch meist ein kreisförmiger bzw. ovaler Querschnitt gewählt.

Gemäß einer weiteren günstigen Ausführungsform nimmt die lichte Weite jeweils einer Einlaß-, Durchfluß, Auslaß- oder Absaugöffnung in Fließrichtung konisch oder stufenförmig zu. Auf diese Weise wird ein Verlegen der Öffnungen weitgehend verhindert. Diese ist bei besonders verunreinigtem Fluid von Nutzen, wobei die Wartung und Reinigung der Filtervorrichtung seltener oder überhaupt nicht durchgeführt werden muß. Ein Zuwachsen durch Schwemmteile wird weiters durch z.B. ein Versetzen der Öffnungsränder gegeneinander verhindert.

Ein besonders effizientes Filtrieren ist gegeben, wenn das Fluid in der bzw. den Absetzkammer(n) in zyklonartige Strömung versetzt wird. Dies wird durch die Lage der Öffnungen in bezug auf 6 AT 003 006 Ul die Strömungsrichtung erreicht, wobei das Fluid, das durch die Öffnungen der Filtervorrichtung tritt, eine Änderung der Strömungsrichtung erfährt. In der (Absetz-) Kammer wird das Fluid sozusagen "in Drehung" versetzt, wobei ein Teil der Partikel, nämlich die mit größerer Masse, auszentrifugiert wird. Diese auszentrifugierten Partikel setzen sich in der jeweiligen Kammer ab, wobei sie in späterer Folge dann durch die Auslaßöffnungen aus der Kammer ausgetragen werden. Das in zyklonartige Drehung versetzte Fluid, aus dem die Partikel größerer Masse abgeschieden sind, kann durch die Durchlaßöffnungen in die nachfolgende Kammer eintreten, wobei das Fluid wiederum in zyklonartige Drehung versetzt wird. Größere Partikel geringer Masse, die nicht auszentrifugiert wurden, werden durch die Durchflußöffnungen am Durchtritt in die nächste Kammer gehindert. Aufgrund der Zentrifugalabscheidung gelangt nur ein Teil der größeren Partikel zu den Durchlaßöffnungen, wodurch die Gefahr eines Verlegene um ein Vielfaches minimiert wird.

Weiters ist es von Vorteil, wenn die Auslaßöffnungen der Saugkammer(n) zumindest zeitweise verschließbar sind. Im Fall von Wassermangel können die Auslaßöffnungen verschlossen werden, so daß die gesamte Menge von in die Saugkammern eintretendem Wasser durch die Absaugöffnungen abgesaugt wird. Auf diese Weise wird der Wasserverlust minimiert. Ein weiterer Vorteil dieser verschließbaren Auslaßöffnungen besteht darin, daß bei Verlegung der Saugkammer die Auslaßöffnungen kurzzeitig verschlossen werden, wobei nach deren Öffnen ein stoßartiger Durchfluß durch die Saugkammer die abgesetzten Partikel aus der Saugkammer durch die Auslaßöffnungen trägt. Auf diese Weise kann eine automatische Reinigung der Saugkammern, die stets möglichst frei von Partikeln gehalten sein sollen, schnell durchgeführt werden, ohne die Filtervorrichtung händisch zerlegen zu müssen.

Gemäß einer günstigen Ausführungsform münden die Auslaßöffnungen der Kammern in einen gemeinsamen Auslaß. Bevorzugterweise münden die Auslaßöffnungen aller Kammern, d.h. sowohl der Absetzkammern als auch der Saugkammern in einen gemeinsamen Auslaß. Es ist aber auch denkbar, daß nur einige Kammern, z.B. nur die Absetzkammern, nur die Saugkammern oder Kombinationen hiervon, in den gemeinsamen Auslaß münden. Der gemeinsame Auslaß kann als rohrförmige Öffnung ausgebildet sein, da hier keinerlei Filter- 7 AT 003 006 Ul

Wirkung notwendig ist. Strömt nun das nicht in die Filtervorrichtung eingetretene Fluid an der Filtervorrichtung und schließlich am gemeinsamen Auslaß vorbei, wird auf das Fluid, das im gemeinsamen Auslaß vorhanden ist, eine Saugwirkung ausgeübt. Auf diese Weise wird der Austritt des Fluids aus der Filtervorrichtung gefördert, wobei der zügige Durchfluß durch die Filtervorrichtung die abgesetzten Partikel aus der Filtervorrichtung mit austrägt. Dies verhindert weitgehend ein Verlegen der Kammern durch abgesetzte Partikel. Vorteilhafterweise wirkt sich die Saugwirkung gleichermaßen auf Fluid aller Kammern aus. Dadurch ist die Durchflußgeschwindigkeit durch alle Kammern etwa gleich groß, so daß es nirgends in der Filtervorrichtung zu einem Stau bzw. zu unterschiedlichen Drücken kommt. Der Ablauf wird auf diese Weise weitgehend geregelt.

Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform ist dadurch gekennzeichnet, daß zumindest eine Absaugöffnung in - falls mehrere Absetzkammern vorhanden sind - zumindest der letzten Absetzkammer vorhanden ist. Bei Wassermangel ist es günstig, wenn zusätzlich zur Saugkammer auch die Absetzkammer Absaugöffnungen aufweist, so daß fallweise auch nicht so stark filtriertes Fluid zur weiteren Benützung abgesaugt werden kann. Weiters können die Absaugöffnungen im Falle eines Verlegens der Absetzkammer durch Partikel diese Partikel absaugen. Dadurch ist eine Reinigung möglich, ohne die Vorrichtung zu zerlegen. Für eine lange Lebensdauer der Filtervorrichtung ist es vorteilhaft, wenn die Vorrichtung aus einem Material ausgewählt aus der Gruppe umfassend Beton, Metall und Kunststoff oder aus Kombinationen hiervon besteht. Jedes dieser Stoffe weist Vor- und Nachteile auf, so daß - je nach Fluid - verschiedene Kombinationen dieser Stoffe zur Herstellung eines optimalen Materials verwendet werden können. Es soll dabei beachtet werden, daß das Fluid in manchen Fällen auch ätzende, agressive Substanzen enthalten kann, so daß die Wahl des Materials für die einwandfreie Funktion der erfindungsgemäßen Vorrichtung von großer Bedeutung ist.

Eine günstige Ausführungsform besteht darin, daß die Vorrichtung rohr- bzw. patronenförmig ausgebildet ist. Es wäre natürlich jede andere Form für die Filtervorrichtung denkbar, die Rohr- oder Patronenform paßt sich jedoch der Strömung optimal an. Würde die Filtervorrichtung eine zu sperrige Form aufweisen, so daß der 8 AT 003 006 Ul

Strömung ein großer Widerstand entgegengesetzt wird, besteht die Gefahr des Mitreißens der Filtervorrichtung mit der Strömung. Weiters werden Kanten von der Strömung mit der Zeit abgetragen. Runde Formen, die der Strömung bestmöglich angepaßt sind, wie dies durch rohr- bzw. patronenförmigen oder aus gebrauchten Filtervorrichtungen gegeben ist, bestehen in der Strömung länger.

Gemäß einer günstigen Ausführungsform sind die Einlaßöffnungen seitlich an der Vorrichtung angebracht, wobei bevorzugterweise die Strömung an der Spitze der Vorrichtung durch ein Leitblech abgelenkt wird. Auf diese Weise wird erreicht, daß das in die Absetzkammer eintretende Fluid in die oben beschriebene zyklonartige Drehung abgelenkt wird. Das Leitblech, das aus jedem beliebigen Material besteht, schützt die Filtervorrichtung vor einer starken Strömung und lenkt das Fluid ab, wodurch die zyklonartige Drehung des Fluids gefördert wird. Denkbar wäre aber auch eine Filtervorrichtung, die an der Spitze Einlaßöffnungen aufweist, entweder zusätzlich zu den oder auch anstelle der seitlichen Einlaßöffnungen und einer zusätzlichen äußeren Leitblechvorrichtung.

Eine besonders günstige Ausführungsform ist dadurch gegeben, daß die Filtervorrichtung zur Wasserentnahme aus Fließgewässern im Flußbett der Fließgewässer eingebaut ist. Die Filtervorrichtung eignet sich ganz besonders zur Wasserentnahme aus Fließgewässern. Sie ist dabei so konstruiert, daß sie im Flußbett eingebaut sein kann, ohne daß sich die Filtervorrichtung verlegt. Dies ist besonders im Flußbett eine Gefahr, wo Bodenpartikel, wie kleine Steine, Sand, etc., ständig aufgewirbelt werden. Dadurch, daß die erfindungsgemäße Vorrichtung im Flußbett eingebaut ist, ist sie nicht anfällig gegenüber Hochwasser, wie dies bei Wasserentnahmevorrichtungen der Fall ist, die z.B. an Flußufern eingebaut sind. Für eine optimale Befestigung der Filtervorrichtung ist es von Vorteil, wenn die Filtervorrichtung eine Bodenverankerung auf-weist. Dies ist besonders dann wichtig, wenn die erfindungsgemäße Vorrichtung im Flußbett von Fließgewässern eingebaut ist, da es eher schwierig ist, die Lage der Vorrichtung ständig zu kontrollieren. Die Gefahr eines zumindest langsamen Weiterbewegens der Vorrichtung durch die ununterbrochene Krafeinwirkung der Strömung ist besonders bei Fließgewässern gegeben. Diese Bodenverankerung kann auf jede herkömmlich bekannte Weise erreicht werden. 9 AT 003 006 Ul

Eine besonders günstige Bodenverankerung ist gegeben, wenn die Bodenverankerung aus Beton, Metall oder KunststoffVerbindungen hergestellt ist. Je nach Strömungsstärke, Säuregehalt und anderen, die Vorrichtung schädigende Eigenschaften des Wassers kann eine für jede spezifische Wasserentnahmestelle optimale Filtervorrichtung konstruiert werden.

Weiters ist es von Vorteil, wenn die Bodenverankerung zur stabilen Sicherung mittels Füllmaterial in den Boden verankert ist. Dieses Füllmittel kann jedes bekannte Füllmittel sein, solange es wasserunlöslich und in gewissem Grad säure- und laugenunempfindlich ist, was besonders in Industriegewässern wichtig ist. Dieses Füllmittel sichert die stabile Verankerung der Filtervorrichtung im Boden.

Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Filtervorrichtung sind der Vorrichtung ein weiterer bzw. weitere Reinigungsschritt(e) nachgeordnet. Die Filtervorrichtung dient der Entnahme von Fluiden, wobei gleichzeitig eine mechanische Vorreinigung durchgeführt wird. Danach kann jede weitere, bekannte (chemische oder physikalische) Reinigung folgen, je nach weiterer Verwendung des entnommenen Fluids.

Die erfindungsgemäße Filtervorrichtung wird anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen, auf die sie jedoch nicht beschränkt sein soll, noch weiter erläutert

Im einzelnen zeigen in der Zeichnung : Fig 1 schematisch eine Filtervorrichtung mit einer Absetz- und einer Saugkammer; Fig. 2 schematisch eine Filtervorrichtung mit zwei Absetzkammern und einer Saugkammer; Fig. 3 eine Seitenansicht einer Filtervorrichtung mit Bodenverankerung, bestehend aus einer Absetzkammer und einer darin liegenden Saugkammer; Fig. 4 eine Seitenansicht einer Filtervorrichtung mit Bodenverankerung bestehend aus einer Absetzkammer und einer daneben liegenden Saugkammer; Fig. 5 eine Filtervorrichtung gemäß Fig. 1 mit Leitblech und Schutzsieb; Fig. 6 eine Filtervorrichtung gemäß Fig 2, wobei das Fluid von innen nach außen der Filtervorrichtung strömt; Fig. 7 und 8 jeweils eine Filtervorrichtung, wobei die Absaugöffnung an einer jeweils anderen Stelle in der Saugkammer angebraucht ist; Fig. 9 weitere Ausführungsformen von Einlaß- und Durchflußöffnungen.

Fig. 1 stellt schematisch eine mit 1 bezeichnete Filtervorrichtung, bestehend aus einer Absetzkammer 2 und einer Saugkammer 10 AT 003 006 Ul 3 dar. Das Fluid, das in Richtung des Pfeils A auf die Filtervorrichtung zuströmt, tritt durch die Einlaßöffnungen 4 in die Ab-setzkammer 2, wobei das Fluid eine Ablenkung in Richtung des Pfeils B erfährt. Die Einlaßöffnungen 4 bewirken eine erste Filtrierung. Anschließend erfolgt eine weitere Filtrierung durch die Durchflußöffnungen 5, die kleiner als die Einlaßöffnungen 4 sind, wobei das Fluid in Richtung der Pfeile C in die Saugkammer 3 strömt. Partikel, die zu groß sind, um durch die Durchflußöffnungen 5 durchgelassen zu werden, setzen sich entweder in der Absetzkammer 2 ab, oder sie werden in Richtung des Pfeils D durch die Auslaßöffnung 6, die größer als die Einlaßöffnungen 4 ist aus der Vorrichtung 1 ausgetragen. Dadurch, daß die Auslaßöffnung 6 größer als die Einlaßöffnungen 4 ist, verlegen die Partikel die Auslaßöffnung 6 nicht.

Das in die Saugkammer 3 gelangte Fluid wird durch die Absaugöffnung 7 in Richtung des Pfeils E abgesaugt, wobei die Absaugöffnung 7 größer als die Durchflußöffnungen 5 ist. Das in Richtung des Pfeils E abgesaugte, filtrierte Fluid wird anschließend einer weiteren Vorrichtung zu jedem weiteren, beliebigen Gebrauch zugeführt. Das in Richtung des Pfeils D durch die Auslaßöffnungen strömende Fluid wird der ursprünglichen Strömung wieder zugeführt.

Fig. 2 stellt eine Fig. 1 ähnlichen Filtervorrichtung 8 dar, wobei eine zweite Absetzkammer 9 vor die Saugkammer 3 vorgeschaltet ist. Die Durchflußöffnungen 10, durch die das Fluid in die zweite Absetzkammer 9 strömt, sind kleiner als die Durchflußöffnungen 5, die in die erste Absetzkammer 2 führen. Dadurch kommt es zu einer zweiten Filtrierung, bevor das Fluid in die Saugkammer 3 gelangt. Die Auslaßöffnung 11 ist wiederum größer als die Durchflußöffnungen 10, so daß es zu keiner Verlegung der Auslaßöffnung 11 durch die Partikel kommt. Zum Schutz der Filtervorrichtung 8 und zur Ablenkung des Fluids ist an der Spitze der Filtervorrichtung 8 ein Leitblech 12 angebracht.

Fig. 3 stellt eine Seitenansicht einer Filtervorrichtung 1’ gemäß Fig. 1 dar, mit einer Absetzkammer 2 und einer darin eingelagerten Saugkammer 3. Fig. 4 stellt eine Filtervorrichtung 1'' gemäß Fig. 1 dar, wobei die Saugkammer 3 neben der Absetzkammer 2 angebracht ist. Gemäß Fig. 3 und 4 weist die Saugkammer 3 eine Auslaßöffnung 13 auf, die in einen mit der Auslaßöffnung 6 aus der Absetzkammer 2 gemeinsamen Auslaß 14 mündet. Das in Richtung des 11 AT 003 006 Ul

Pfeils F am gemeinsamen Auslaß 14 vorbeiströmende Fluid übt eine Saugkraft auf das im gemeinsamen Auslaß 14 befindliche Fluid aus, wodurch das Fluid aus der Absetz- 3 und Saugkammer 2 gesogen wird. Dadurch wird der Durchfluß durch die Filtervorrichtung 1' bzw. 1'' gefördert, wobei die zyklonar-tige Drehung des in die Absetzkammer 2 eintretenden Fluids durch die Pfeile G dargestellt ist. Durch die zyklonartige Drehung werden Partikel größerer Masse durch die Zentrifugal- und Schwerkraft abgeschieden.

In Fig. 3 und 4 ist weiters eine Bodenverankerung 15 dargestellt, die die Filtervorrichtung 1' bzw. 1'' mittels Füllmaterial 16 im Flußbett 17 stabil verankert.

Fig. 5 stellt eine Filtervorrichtung 1''' gemäß Fig 1 dar, wobei diese zusätzlich an der Spitze Einlaßöffnungen 4, ein Leitblech 12 und ein Schutzsieb 18 aufweist, wodurch ein Teil des Fluids neben der Strömungsrichtung gemäß Fig. 1 auch in Richtung des Pfeils H strömt.

Fig. 6 stellt eine Filtervorrichtung 8' gemäß Fig. 2 mit 2 Absetzkammern 2 und 9 und einer Saugkammer 3 dar, wobei aber die Strömung des Fluids nicht wie in Fig. 2 dargestellt von außen nach innen, sondern von innen nach außen strömt. Die Einlaßöffnungen 4 sind an der Spitze der Filtervorrichtung 8' angebracht. Das Fluid kann in Strömungsrichtung von innen nach außen auch in einer Filtervorrichtung 1 gemäß Fig. 1, d.h. mit nur einer Absetzkammer, fließen.

Gemäß Fig. 7 ist eine weitere Ausführungsform einer Filtervorrichtung 8'' mit zwei Absetzkammern 2 und 9 und einer Saugkammer 3 dargestellt, wobei aber im Gegensatz zur Filtervorrichtung 8 gemäß Fig. 2 die Absaugöffnung 7 seitlich an der Filtervorrichtung 8'' angebracht ist.

Fig. 8 stellt eine Filtervorrichtung 8''1 ähnlich der Filtervorrichtung 8'' gemäß Fig. 7 dar, wobei die Absaugöffnung an der Spitze der Filtervorrichtung 8'11 angebracht ist, so daß das Fluid gegen die äußere Strömungsrichtung des Fluids gemäß Pfeil A abgesaugt wird.

Gemäß Fig. 9 sind zusätzlich zu den oben beschriebenen Einlaß-4 und Durchflußöffnungen 5 bzw. 10 Ausführungsformen von Öffnungen 19 dargestellt, die ein Zuwachsen von Schwemmteilen weitgehend verhindern. Die Öffnungen 19 können als Einlaß- 4 und/oder als Durchflußöffnungen 5 und/oder 10 verwendet werden. 12

Claims (20)

1. AT 003 006 Ul Ansprüche 1. Filtervorrichtung zur Entnahme von Fluiden, vorzugsweise aus fließenden Gewässern, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung (1) eine Kombination zumindest einer Absetzkammer (2) mit zumindest einer Saugkammer (3) umfaßt, und daß die Vorrichtung (1) Einlaßöffnungen (4) in die (erste) Absetzkammer (2), Durchflußöffnungen (5) zwischen den einzelnen Kammern, Auslaßöffnungen (6) aus jeder Kammer für den Abfluß von nicht abgesaugtem Fluid aus der Vorrichtung (1) und zumindest eine Absaugöffnung (7) in der (den) Saugkammer(n)· (3) zur Entnahme des gefilterten Fluids aus der Vorrichtung (1) umfaßt, wobei in jeder Kammer die Einlaßöffnungen (4) kleiner als die Auslaßöffnungen (6) und die Durchflußöffnungen (5) kleiner als die Einlaßöffnungen (4) sind.
2. 2. Vorrichtung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einlaßöffnungen (4) der ersten Absetzkammer (2) jeweils einen Durchmesser im Bereich von etwa 1-10 mm aufweisen.
3. 3. Vorrichtung (8) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung (8) zwei oder mehr Absetzkammern (2, 9) umfaßt.
4. 4. Vorrichtung (1, 1', 8), nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Kammern als ineinander liegende Rohre ausgebildet sind.
5. 5. Vorrichtung (1, l1, l1', 8) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchflußöffnungen (10) in die, bezogen auf die Strömungsrichtung, nachfolgende(n) Kammer(n) kleiner sind als die Durchflußöffnungen (5) in die jeweils vorhergehende (n) Kammer(n).
6. 6. Vorrichtung (1, 1', 1'', 8) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Verkleinerung der Durchflußöffnungen so bemessen ist, daß die, bezogen auf die Strömungsrichtung, nachfolgenden Durchflußöffnungen (10 bzw. 5) 40-70%, insbesondere 60% der Größe der jeweils vorhergehenden Durchfluß-(5) bzw. Einlaßöffnungen (4) betragen.
7. 7. Vorrichtung (1, 1', 1'', 8) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Einlaß- (4), Durchfluß (5, 10), Auslaß- (6) und Absaugöffnungen (7) einen rundförmigen oder eckigen Querschnitt aufweisen.
8. 8. Vorrichtung (1, 1', 1'', 8) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, 13 AT 003 006 Ul dadurch gekennzeichnet, daß die lichte Weite jeweils einer Einlaß-(4), Durchfluß- (5, 10), Auslaß- (6) oder Absaugöffnung (7) in Fließrichtung konisch oder stufenförmig zunimmt.
9. 9. Vorrichtung (1, 1', 1'', 8) nach einem der Ansprüche 1 bis 8 dadurch gekennzeichnet, daß das Fluid in der bzw. den Absetz-kammer(n) (2, 9) in zyklonartige Strömung versetzt wird.
10. 10. Vorrichtung (1', l1') nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Auslaßöffnungen (13) der Saugkammerin) (3) zumindest zeitweise verschließbar sind.
11. 11. Vorrichtung (1', 1'') nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Auslaßöffnungen (6, 13) der Kammern in einen gemeinsamen Auslaß (14) münden.
12. 12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest eine Absaugöffnung in - falls mehrere Absetzkammern vorhanden sind - zumindest der letzten Absetzkammer vorhanden ist.
13. 13. Vorrichtung (1, 1', 1' ', 8) nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung (1, 1', 1'', 8) aus einem Material ausgewählt aus der Gruppe umfassend Beton, Metall und Kunststoff oder aus Kombinationen hiervon besteht.
14. 14. Vorrichtung (1, 1', 1'', 8) nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung (1, 1', 1'', 8) rohr-bzw. patronenförmig ausgebildet ist.
15. 15. Vorrichtung (1, 1', 1'', 8) nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Einlaßöffnungen (4) seitlich an der Vorrichtung (1, 1', 1*', 8) angebracht sind, wobei bevorzugterweise die Strömung an der Spitze der Vorrichtung (1, 1', 1'', 8) durch ein Leitblech (12) abgelenkt wird.
16. 16. Vorrichtung (1', 1'') nach einem der Anspürchen 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß sie zur Wasserentnahme aus Fließgewässern im Flußbett (17) der Fließgewässer eingebaut ist.
17. 17. Vorrichtung (1', 1'') nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine Bodenverankerung (15) aufweist.
18. 18. Vorrichtung (1', 1'') nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Bodenverankerung (15) aus Beton oder Kunststoffverbindungen hergestellt ist.
19. 19. Vorrichtung (1', 1'') nach Anspruch 17 oder 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Bodenverankerung (15) zur stabilen Sicherung mittels Füllmaterial (16) in den Boden verankert ist. 14 AT 003 006 Ul
20. 20. Vorrichtung (1, 1', 1'', 8) nach einem der Ansprüche 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß der Vorrichtung (1, 1', 1'', 8) ein weiterer bzw. weitere Reinigungsschritt(e) nachgeordnet sind. 15