CH638467A5 - Device for treating potable water - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Aufbereiten von Trinkwasser, mit zwei Austauschersäulen, in denen Ionenaustauscherharz enthalten ist, das nach Erschöpfung mittels wässriger Regenerierlösung regeneriert wird, wobei die beiden Säulen durch Ventile abwechselnd in Betriebsstellung und Régénérations- oder Spülstellung umschaltbar sind und die Ventile in Abhängigkeit vom Wasserdurchsatz sind, und mit einer nachgeschalteten Verschneidevorrichtung zum Zumischen von Rohwasser.

Das von Wasserwerken an Haushalte gelieferte Wasser ist zwar durchweg hygienisch einwandfrei, doch ist es häufig relativ hart. Die Folgen sind Ablagerungen von Wasserstein in den Rohren sowie hoher Waschmittelverbrauch. Für technische Zwecke ist es bekannt, das Wasser vollständig zu enthärten, wenn es beispielsweise für Klimaanlagen, als Kesselspeisewasser oder dgl. benötigt wird. Voll enthärtetes Wasser ebenso wie auch sehr geringe Härtegrade aufweisendes Wasser ist jedoch im Haushalt unerwünscht, weil es einerseits geschmacklich nicht gut ist und weil man andererseits keine Schutzschicht in den Rohrleitungen erhält. Auch wurden in neuerer Zeit Bedenken gegen zu weiches Wasser geäussert, das dem Auftreten von Herzkranzgefäss-Erkrankungen anscheinend Vorschub leistet. Ausserdem sind die Kosten für die Vollenthärtung höher als für eine Teilenthärtung. Aus allen diesen Gründen wird im Haushalt teilenthärtetes Wasser eingesetzt. Dabei wird das zufliessende Wasser nicht insgesamt über die Enthärtungsvorrichtung geleitet, weil eine Teilenthärtung dabei schon wegen der unterschiedlichen Durchflussmengen je Zeiteinheit nicht in genügend engen Härtegradbereichen erzielbar ist. Es wird daher so vorgegangen, dass ein Teilstrom des Wassers über die Enthärtungsvorrichtung geleitet und vollständig enthärtet wird. Anschliessend wird in der nachgeschalteten Verschneideeinrichtung ein fest eingestellter Prozentsatz an Rohwasser, das die Enthärtungs vorrichtung nicht durchströmt hat, zugemischt.

Es hat sich herausgestellt, dass sich an den Ionenaustauscherharzen Keime festsetzen und vermehren. Diese Keime werden bei der Regeneration weitgehend abgetötet, bei der in bekannter Weise das Ionenaustauscherharz mit wässriger Kochsalzlösung mit einem Kochsalzgehalt von etwa 5% bis 10% durchströmt wird. Anschliessend wird die Kochsalzlösung ausgespült, worauf das Ionenaustauscherharz wieder zum Enthärten verwendbar ist.

Die Regeneration ist von Zeit zu Zeit erforderlich. Bisher wurden die Anlagen überwiegend zeitabhängig oder qualitätsabhängig gesteuert. Bei der zeitabhängigen Steuerung wird von einer Zeitschalthuhr nach einem vorgegebenen Zeitraum, vorzugsweise nach einigen Tagen, ein Regenerationsvorgang ausgelöst. Diese Lösung ist zwar preiswert, hat aber erhebliche Nachteile, weil der Wasserverbrauch schwanken kann. Je länger der Zeitraum von Regeneration zu Regeneration ist, um so weniger wirken sich zeitlich unterschiedliche Wasserzapfungen aus, weil der längere Zeitraum einen Ausgleich mit zapfschwachen Perioden bietet. Soweit die Enthärtungsvorrichtung nur eine Enthärtersäule umfasst, wird die Regeneration nachts durchgeführt, wenn nicht oder nur selten gezapft wird.

Es ist bei Haushaltsanlagen auch bekannt, eine qualitätsabhängige Steuerung vorzusehen. Bei dieser werden jeweils nachts einige Liter Wasser in etwa ein Drittel Höhe der Aus-tauscherharzsäule entnommen und durch eine Messzelle geleitet. Ist das hier entnommene Wasser hart, so wird die Regeneration durchgeführt. Dabei kann es jedoch vorkommen, dass etwa ein Drittel der Kapazität der Ionenaus-auscherharzmenge unausgenützt bleibt. Andererseits kann es vorkommen, dass dann, wenn eine Regeneration gerade noch nicht durchgeführt wird, am nächsten Tag sehr viel Wasser gebraucht wird und dann, ehe die nächste Regenera2

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tion nachts durchgeführt werden kann, das Austauscherharz erschöpft ist. Bei dieser bekannten qualitätsabhängigen Steuerung muss daher die Harzmenge so bemessen sein, dass sie für etwa drei Tagesverbräuche ausreicht.

Die durch die Härtemessung festgestellte Erschöpfung des Austauscherharzes ist von der Menge des hindurchgeleiteten Wassers abhängig. Deshalb ist bei technischen Anlagen, bei denen der Preis nicht so entscheidend ist, auch unmittelbar eine mengenabhängige Steuerung eingesetzt worden, bei der ein Wassermesser den Durchsatz erfasst und nach Durchfluss einer vorgegebenen Wassermenge, wenn das Harz nahezu erschöpft ist, die Regeneration einleitet. Dabei müssen jedoch zwei Enthärtersäulen vorhanden sein, weil andernfalls es vorkommen könnte, dass der Wassermesser die Regeneration durchführt, wenn gerade Wasser benötigt wird. Auch aus diesem Grund ist eine solche Enthärtungsvorrichtung relativ teuer.

Grundsätzlich die gleichen Verhältnisse liegen auch bei anderen Einrichtungen zur Wasseraufbereitung mittels Austauschersäulen vor, bei denen dann entsprechend den verwendeten Austauscherharzen die Regeneration mit einer Säure oder Lauge erfolgt, wie beispielsweise bei Einrichtungen zum Entkarbonisieren von Wasser.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung wird darin gesehen, eine zu relativ geringem Preis herstellbare Vorrichtung zur Aufbereitung von Wasser für Haushalte zu schaffen, die wenig Austauscherharz benötigt und bei der stets entsalztes und insbesondere enthärtetes Wasser in einem eingestellten Restsalzgehalt oder Härtebereich gezapft werden kann.

Gelöst wird diese Aufgabe, ausgehend von einer Aufbereitungsvorrichtung der eingangs genannten Art, erfindungsge-mäss dadurch, dass die Durchflusstrecken für das zu enthärtende Wasser in den Austauschersäulen so bemessen sind, dass bei maximalem Durchfluss keine vollständige Aufbereitung erfolgt und dass die Verschneidevorrichtung in Abhängigkeit von dem Weichwasserdurchsatz Rohwasser zumischt.

Ein Vorteil der Erfindung liegt darin, dass die Ionenaustauscherharzmenge erheblich reduziert werden kann,

nämlich auf etwa ein Fünftel bis ein Zehntel der seither erforderlichen Menge. Bei einer Enthärtungsvorrichtung gemäss der Erfindung kommt es also bei starker Zapfung dazu, dass das austretende Wasser nicht mehr vollständig enthärtet ist. Dies ist jedoch so lange ohne Bedeutung, als die Härte des enthärteten Wassers noch geringer ist als die gewünschte Härte des Mischwassers, weil nämlich der Härteanstieg bei grösseren Durchsätzen durch Verminderung des zugesetzten Rohwassers stets im gewünschten Bereich gehalten werden kann. Die durchsatzabhängige Rohwasserbeimischung lässt sich in technisch einfacher und an sich bekannter Weise verwirklichen. Es genügt, die Verschneidevorrichtung entsprechend auszubilden. Von Vorteil ist weiter, dass die Vorrichtung relativ klein und damit auch preisgünstig aufgebaut werden kann. Auch ist der geringe Raumbedarf der Vorrichtung von Vorteil. Trotzdem steht stets enthärtetes Wasser zur Verfügung.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind die beiden Enthärtersäulen so bemessen, dass bei maximalem Durchfluss das Ionenaustauscherharz der in Betrieb befindlichen Enthärtersäule etwa nach der Zeit erschöpft ist, die das Austauscherharz der anderen Enthärtersäule zur Regeneration bzw. Entkeimung benötigt. Dadurch werden Grösse und Preis der Vorrichtung zusätzlich vermindert. Andererseits wird eine zuverlässige Entkeimung erreicht,

weil die Entkeimung während der Regeneration und damit sehr häufig erfolgt. Es können sich daher keine grösseren Keimkolonien ausbilden.

Die Betriebsweisen der Enthärtersäulen werden durch

Ventile gesteuert. Dabei muss die Steuerung so ausgebildet sein, dass stets eine Säule in Betriebsstellung ist, während die andere sich in Regenerationsstellung befindet. Darüber hinaus muss dafür gesorgt sein, dass dann, wenn die in Regenerationsstellung befindliche Enthärtersäule in Betrieb genommen werden soll, zuvor ein Rückspülen oder Ausspülen der in der Enthärtersäule befindlichen Sole erfolgt. Bei den bekannten Geräten erfolgt dies in einfachster Weise dadurch, dass für die Regeneration eine bestimmte Zeit vorgegeben wird, nach deren Ablauf das Ausspülen erfolgt, worauf die betreffende Enthärtersäule in Bereitschaft gehalten wird, bis sie, manchmal erst nach vielen Stunden oder gar Tagen, wieder in Einsatz kommt. In dieser Zeit können sich jedoch bereits wieder Keimkolonien angesiedelt und ausgebreitet haben. Die einzelnen Ventilschaltungen müssen entsprechend gegeneinander verriegelt sein. Um den Steuerungsaufwand zu vereinfachen, ist gemäss einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ein gemeinsames Mehrfachventil für die Umschaltungen der beiden Enthärtersäulen vorgesehen. Dabei ist einfach die Schaltungsreihenfolge vorgegeben, nämlich Betriebsstellung - Regeneration -Rückspülung - Betriebsstellung - usw. Es vereinfacht sich dadurch der Aufbau der Vorrichtung und es erhöht sich ihre Betriebssicherheit. Dabei sind die Ventile und ihre Steuerung so ausgebildet, dass die Salzlösung erst unmittelbar vor der Inbetriebnahme einer Enthärtersäule ausgespült wird. Dies verhindert eine Verkeimung während der Wartezeit. Dies lässt sich in einfachster Weise dadurch verwirklichen, dass der Wassermesser ein Signal bereits abgibt, ehe die in Betrieb befindliche Säule völlig erschöpft ist, und aufgrund dieses Signales das Ausspülen der regenerierten Enthärtersäule erfolgt, die nach dem Ausspülen unmittelbar oder nach Eingang eines weiteren Signales vom Wassermesser in Betrieb genommen wird, wobei gleichzeitig die andere Enthärtersäule auf Regeneration umgeschaltet wird.

Da sich die erfindungsgemässe Enthärtungsvorrichtung sehr kompakt aufbauen lässt, sind in bevorzugter weiterer Ausgestaltung der Erfindung die beiden Enthärtersäulen und die Ventile sowie ggf. der Wassermesser zu einer kompakten Baueinheit zusammengefasst und es ist die gesamte Baueinheit mit einem thermisch isolierenden Mantel umgeben.

Die Zusammenfassung zu einer Baueinheit ermöglicht eine erhebliche Reduzierung der Montagekosten; die thermische Isolierung, beispielsweise durch einen Schaumstoffmantel, der aus zwei oder mehreren Formteilen besteht, die auf- oder zusammengesteckt werden, hält die Enthärtungs vorrichtung kühl. Der Grund hierfür liegt darin, dass das zuströmende Wasser stets relativ kühl ist und sich in der Enthärtungsvorrichtung erwärmt, die sich im allgemeinen in einem Kellerraum oder häufig sogar im Heizungsraum befindet, wenn der Durchsatz gering und dadurch die Verweilzeit des Wassers in der Enthärtungsvorrichtung relativ gross ist. In erwärmtem Wasser und in gleicher Weise erwärmtem Austauscherharz vermehren sich die zugeführten Keime jedoch sehr viel schneller als in kühlerem Medium. Die Isolierung, die ein Erwärmen erheblich verlangsamt, trägt also dazu bei, dass die Verkeimung niedrig gehalten wird. Unterstützt wird der gewünschte Kühlhalteeffekt noch dadurch, dass bereits bei relativ geringen Zapfmengen die Enthärter Vorrichtung wieder neu mit frisch zuströmendem und daher kühlem Wasser gefüllt wird, weil das Volumen jeder Enthärtersäule relativ gering ist, verglichen mit herkömmlichen Anlagen.

Bei den bekannten Enthärtungsvorrichtungen wird ein fest eingestellter Prozentsatz an Rohwasser dem Weichwasser zugemischt, um eine konstante Härte des die Anlage verlassenden Mischwassers zu erhalten. Bei der erfindungsge-mässen Vorrichtung muss dagegen, um eine annähernd konstante Härte des Mischwassers zu erzielen, der Rohwasseran5

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teil bei zunehmendem Durchsatz reduziert werden, weil wegen der Bemessung der Durchflussstrecke in den Enthärtersäulen bei grossem Durchsatz keine vollständige Enthärtung erfolgt, also das die Säulen verlassende Wasser nicht nullgrädig ist. Um eine konstante Härte des Mischwassers zu erzielen umfasst bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung die Verschneidevorrichtung eine den Rohwasserdurchsatz beeinflussende Drossel mit vom Weichwasserdurchsatz abhängiger veränderlicher Drosselung, um bei grösserem Durchsatz den Rohwasseranteil zu vermindern. In bevorzugter Ausgestaltung umfasst diese Drossel einen gegen Federkraft beweglichen Drosselkörper, der in Abhängigkeit von der wirkenden Druckdifferenz unterschiedliche Querschnitte freigibt. Ferner umfasst die Drossel einen weiteren, beweglichen Körper, der bei zunehmender Druckdifferenz eine Verminderung des freien Drosselquerschnittes ergibt. Eine derartige Drossel ergibt die gewünschte Kennlinie mit im mittleren Durchsatzbereich etwa konstantem Verhältnis von Weichwasser zu Rohwasser und einem im oberen Durchflussbereich sich vergrösserndem Verhältnis von Weichwasser zu Rohwasser.

Der Drosselkörper kann unterschiedlich gestaltet sein. Bevorzugt ist er als Kegelkörper ausgebildet und es ist der weitere Körper als O-Ring ausgebildet. Dies hat den Vorteil einer nicht nur besonders einfachen und damit preisgünstig herstellbaren und zudem zuverlässigen Anordnung, sondern es hat auch noch den Vorteil, dass wegen dés geringen Raumbedarfes ein problemloser Einbau in die Verschneidevorrichtung möglich ist, ohne dass ein zusätzlicher Montageaufwand durch eine weitere Verrohrung notwendig wird.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung liegt der O-Ring in der Ruhelage an einer Schulter auf und es liegt der Drosselkörper an dem O-Ring auf. An die den O-Ring aufnehmende Nut, deren eine Flanke durch die erwähnte Schulter gebildet ist, schliesst ein sich in Durchflussrichtung konisch verengender Bereich an. Bei beginnendem Durchfluss wird der Kegelkörper von dem O-Ring abgehoben und gibt einen zunehmenden Querschnitt frei. Bei weiterem Ansteigen des Durchsatzes und damit weiterem Ansteigen der Druckdifferenz wird der O-Ring an den konisch sich verengenden Bereich angepresst und verengt dadurch den Ringspalt zwischen O-Ring und Kegelkörper. Dadurch wird der Rohwasseranteil vermindert und somit das Verhältnis von Weichwasser zu Rohwasser in der gewünschten Weise im oberen Durchsatzbereich erhöht.

Bei der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die Anordnung so getroffen, dass die Federkraft, die auf den Drosselkörper wirkt, erst nach Erreichen eines vorgegebenen Mindestdurchsatzes einsetzt. Der Drosselkörper liegt zunächst also nur unter seinem Gewicht auf dem O-Ring auf. Dies hat den Vorteil, dass der Einsatzbereich zuverlässiger reproduzierbar ist, weil er nicht von einer sehr schwachen und deshalb in der Fertigung nicht gleichmässig einzuhaltenden Federkraft abhängt.

Weitere Einzelheiten und Ausgestaltungen der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles im Zusammenhang mit den Ansprüchen. Es zeigen in stark vereinfachter und schematischer Darstellung:

Fig. 1 eine Enthärtungsvorrichtung mit zwei Enthärtersäulen in Seitenansicht,

Fig. 2 eine Draufsicht auf die Vorrichtung nach Fig. 1,

Fig. 3a bis 3c Diagramme, die die Abhängigkeit der Wasserhärte vom momentanen Durchfluss bei bekannten Anlagen (Fig. 3a) und bei der erfindungsgemässen Vorrichtung (Fig. 3b, 3c) zeigen,

Fig. 4 einen Schnitt durch eine Drossel einer Verschneidevorrichtung und

Fig. 5 eine Kennlinie der Drossel nach Fig. 4.

Die in den Fig. 1 und 2 dargestellte Vorrichtung umfasst zwei Enthärtersäulen 1, in denen zwischen Siebböden 2 oder zwischen zwei Filterdüsen Ionenaustauscherharz 3 angeordnet ist, durch das ein zentrales Rohr 4 hindurchführt, das dem Wasserzulauf zum oder dem Wasserablauf vom Harz 3 dient. Die beiden untereinander gleichen Enthärtersäulen 1 sind an einem Steuergehäuse 5 befestigt, das mit Anschlüssen für eine Rohwasserzuleitung 6, eine Mischwasserableitung 7 und eine zu einem Ablaufkanal führende Ablaufleitung 8 aufweist. Durch die Ablaufleitung 8 wird die verbrauchte Sole nach der Regeneration abgeführt; durch die Rohwasserzuleitung 6 fliesst Frischwasser zu, das nach der Enthärtung einer Verschneidevorrichtung 13 zufliesst an die die Mischwasserableitung 7 anschliesst. An der Vorrichtung ist ferner ein Anschluss für eine Verbindungsleitung 9 vorgesehen, die zu einem Solebehälter 10 führt, in dem sich wäss-rige Kochsalzlösung befindet, die unter Verdünnung auf etwa 5% bis 10% für die Regeneration verwendet wird.

Das Steuergehäuse 5 enthält einen Wassermesser 11, der die zu- oder die ablaufende Wassermenge misst. Er gibt jeweils nach einem bestimmten Durchsatz ein Signal ab. Der Durchsatz, nach dem das Signal abgegeben wird, ist einstellbar, um auf unterschiedliche Roh wasserhärten und Ent-härtersäulengrössen eingestellt werden zu können. Vom Wassermesser gesteuert sind über entsprechende Hilfsorgane Membranventile 12, die die gewünschten und erforderlichen Umsteuerungen der beiden Enthärtersäulen vornehmen. Zwischen Rohwasserzuleitung 6 und Mischwasserableitung 7 ist eine Verschneidevorrichtung 13 eingeschaltet, die vorzugsweise im oder an dem Steuergehäuse 5 angeordnet ist, um zusätzliche Anschlussarmaturen zu vermeiden.

Die gesamte Anordnung aus den beiden Enthärtersäulen 1 und dem Steuergehäuse 5 ist mit einem zwei- oder mehrteiligen Gehäuse 14 aus einem Kunststoffschaum umgeben, das in einfachster Weise aufgesteckt ist.

Bei den seither üblichen Anlagen war das Verhältnis von Rohwasser zu Weichwasser konstant. Dieses Verhältnis hing lediglich ab von der gewünschten Härte des durch die Mischwasserableitung 7 abfliessenden Mischwassers und der Härte des durch die Zuleitung 6 zuströmenden Rohwassers. Bei dem Diagramm gemäss Fig. 3a ist als Ordinate die Härte und als Abszisse der momentane Durchfluss aufgetragen. Das Weichwasser hat etwa eine Härte von 0,10 dH. Soll das Mischwasser eine Härte von beispielsweise 8° dH haben und hat das Rohwasser eine Härte von 20° dH so werden Weichwasser mit etwa 0,1 ° dH und Rohwasser im Verhältnis 1,5:1 gemischt. Aus 11 Rohwasser und 1,51 Weichwasser erhält man somit 2,51 Mischwasser mit 8° dH.

Bei der erfindungsgemässen Anlage ist die Härte des Weichwassers nach der Enthärtersäule nicht annähernd konstant, sondern sie nimmt mit zunehmendem Durchsatz zu und erreicht bei maximalem Durchsatz einen Wert von je nach Dimensionierung der Vorrichtung zwischen 2° dH und 5° dH. Die entsprechende Kennlinie zeigt Fig. 3b. Um nun Mischwasser mit konstanter Härte zu erhalten, muss die Verschneidevorrichtung eine entsprechend gekrümmte Kennlinie in Abhängigkeit vom Durchfluss aufweisen. Bei geringem Durchfluss ändert sich gegenüber dem vorigen Beispiel nichts. Bei einem Durchfluss, der beispielsweise dem halben Maximaldurchsatz entspricht, nimmt die Härte des Weich wassers auf beispielsweise 1° dH zu. Bei halbem maximalen Durchsatz ist dann das Verschneideverhältnis nicht mehr 1,51 Weichwasser zu 11 Rohwasser, sondern 1,71 Weich wasser zu 11 Rohwasser, um wiederum Mischwasser mit 8° dH zu erhalten. Bei vollem Durchsatz, wenn beispiels4

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weise das Weichwasser eine Härte von 4° dH hat, wird 11 Rohwasser mit 20° dH mit 31 Weichwasser mit 4° dH vermischt und man erhält 41 Mischwasser mit wiederum 8° dH. Der Variationsbereich der Verschneidevorrichtung liegt also im vorliegenden Beispiel bei 1:2, nämlich von 1:1,5 bis 1:3. Ein derartiger Bereich ist ohne besondere Schwierigkeiten zu verwirklichen.

Die in Fig. 4 dargestellte Drossel ist in das Gehäuse der Verschneidevorrichtung 13 eingebaut. In das Gehäuse der Verschneidevorrichtung 13 ist eine Bohrung 15 eingearbeitet, durch die das Rohwasser zufliesst. Eine Abiaufbohrung 16 mündet in den Verlauf der Bohrung 15. Das der Oberfläche des Gehäuses der Veschneidevorrichtung 13 benachbarte Ende der Bohrung 15 ist mit einer Gewindebohrung versehen, in die eine Hohlschraube 17 eingedreht ist, die mittels eines in einer Nut des Gehäuses eingesetzten O-Ringes 18 abgedichtet ist, der an einem zylindrischen Schaft der Hohlschraube 17 anliegt, der an den Gewindebereich nach aussen hin anschliesst. An den Gewindeabschnitt entgegen der Roh-wasserströmungsrichtung, die durch einen Pfeil 19 angezeigt ist, anschliessend ist ein verengter Bereich 20 der Bohrung vorgesehen, der in eine Konusfläche 21 übergeht, die sich entgegen der Richtung des Pfeils 19 erweitert und an die eine Nut 22 anschliesst, in der sich ein O-Ring 23 befindet. Die andere Flanke der Nut 22, deren eine Flanke durch die Konusfläche 21 gebildet ist, ist durch eine Schulter 24 gebildet. Die Abiaufbohrung 16 mündet etwa im Bereich 20 in die Rohwasserzulaufbohrung 15.

Ein beweglicher Drosselkörper 25 weist die Gestalt eines Zylinders mit an einer Stirnfläche angesetztem Kegelstumpf

26 auf, wogegen in die andere Stirnfläche eine Sackbohrung eingearbeitet ist, an deren Grund eine Schraubendruckfeder

27 vorgesehen ist, gegen die sich ein in der Sackbohrung des Drosselkörpers 25 längs beweglicher Stift 28 abstützt, der bis über die Stirnseite des Drosselkörpes 25 vorsteht. Das dem Kegelstumpf 26 abgewandte Ende des Drosselkörpers 25 befindet sich in einer Stirnseitenbohrung der Hohlschraube 17.

Ohne Durchfluss liegt der Drosselkörper 25 mit der Oberfläche des Kegelstumpfes 26 auf dem O-Ring 23 auf und ver-schliesst den Durchgang. Dabei ist die Schraubendruckfeder 27 entspannt und es liegt der Stift 28 nicht an dem Grunde der Bohrung in der Hohlschraube 17 an. Der Drosselkörper 25 ist also allein durch sein Gewicht belastet. Beginnt nun ein kleiner Druckunterschied sich zwischen der Bohrung 15 und der Bohrung 16 aufzubauen, weil nämlich in dem nachfolgenden Netz Wasser gezapft wird, so hebt der Drosselkörper 25 wie ein Schwebekörper ab. Dieser Bereich ist in dem Diagramm gemäss Fig. 5 mit 29 bezeichnet. Er umfasst bei einer ausgeführten Anlage für die Haushaltstrinkwasserversorgung einen Bereich bis etwa 2001/h bzw. bis etwa 10% vom maximalen Durchsatz, für den die Vorrichtung konzipiert ist. Nimmt der Durchsatz weiter zu, so wird der Drosselkörper 25 weiter angehoben und es legt sich der Stift 28 an den Grund der Bohrung in der Hohlschraube 17 an, wodurch die Schrau638467

bendruckfeder 27 zu wirken beginnt. Der sich hierbei einstellende Bereich ist in Fig. 5 mit 30 bezeichnet. Er ist nahezu parallel zur Abszisse, was bedeutet, dass das Verhältnis von Weichwasser zu Rohwasser etwa konstant ist. Dieser Bereich schliesst an den zuvor genannten Bereich an und reicht bis etwa 40% vom Maximaldurchsatz. Wird über 40% des Maximaldurchsatzes hinaus gezapft, so beginnt die Härte des die Säulen durchfliessenden Weichwassers anzusteigen, es muss also der Rohwasseranteil vermindert bzw. das Verhältnis Weichwasser zu Rohwasser zunehmend erhöht werden. In diesem Bereich beginnt aufgrund der zunehmenden Druckdifferenz am Drosselventil und der durch die Strömung auf den O-Ring 23 ausgeübten Kräfte dieser sich entlang der Konusfläche 21 zu verengen und dadurch den freien Ringquerschnitt zu vermindern. Dabei befindet sich der Drosselkörper 25 bereits in seiner Endstellung, die durch die Hohlschraube 17 definiert ist. Diese Querschnitts Verengung durch den elastisch verformbaren O-Ring 23 hängt ab von dessen Härte, seinen lichten Durchmesser und seinem Querschnitt sowie von dem Kegelwinkel der Konusfläche 21. Es kann durch entsprechende Bemessung und Wahl der einzelnen Parameter der Verlauf des Bereiches 31 in Fig. 5 beeinflusst werden.

Es versteht sich, dass die Erfindung nicht auf die dargestellten Ausführungsbeispiele und Dimensionierungen beschränkt ist, sondern Abweichungen davon möglich sind, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen. Insbesondere können einzelne der Erfindungsmerkmale für sich oder zu mehreren kombiniert Anwendung finden. Beispielsweise kann die Vorrichtung so dimensioniert sein, dass bei maximalem Durchsatz das Ionenaustauscherharz 3 der Enthärtersäule 1 nach etwa 32 Minuten erschöpft ist. Damit lässt sich eine gewünschte Régénérations- und Entkeimungszeit von 30 Minuten bei einer Spülzeit von 2 Minuten einhalten.

Tatsächlich wird jedoch die Regenerationszeit und damit die Einwirkungszeit der Sole grösser, weil es im Haushalt praktisch nie vorkommt, das der maximale Durchsatz eine halbe Stunde lang aufrechterhalten wird. Es wäre daher möglich, die Enthärtesäule noch kleiner zu dimensionieren, beispielsweise so, dass die Säule nach einem maximalen Durchfluss während einer Zeit von 15 Minuten erschöpft ist. Selbst wenn es einmal vorkommen sollte, dass 15 Minuten lang die maximale Menge gezapft wird, so wäre dies noch unbedenklich, weil eine Aufkeimung trotzdem zuverlässig verhindert ist, weil man davon ausgeht, dass eine zu grosse Verkeimung erst nach einer Standzeit von mehreren Tagen auftreten kann. Bei der erfindungsgemässen Dimensionierung ist es jedoch völlig unwahrscheinlich, dass einmal so wenig gezapft wird, dass die entsprechende Wassermenge nicht innerhalb von mehreren Tagen erreicht wird, bis eine neue Regeneration ausgelöst wird. Muss in Ausnahmefällen mit noch längeren Stillstandzeiten gerechnet werden, wird ein Zeitschaltwerk vorgesehen, das stes dann eine Regeneration auslöst, wenn seit der letzten Regeneration mehr als 3 Tage verstrichen sind.

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2 Blatt Zeichnungen

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638467 PATENTANSPRÜCHE

1. Vorrichtung zum Aufbereiten von Trinkwasser mit zwei Austauschersäulen, in denen Ionenaustauscherharz enthalten ist, das nach Erschöpfung mittels wässriger Regenerierlösung regeneriert wird, wobei die beiden Säulen durch Ventile abwechselnd in Betriebsstellung, Regenerationsstellung und Spülstellung umschaltbar sind, und die Ventile in Abhängigkeit vom Wasserdurchsatz gesteuert sind, und mit einer nachgeschalteten Verschneidevorrichtung zum Zumischen von Rohwasser, dadurch gekennzeichnet, dass die Durchflussstrecken für das aufzubereitende Wasser in den Austauschersäulen (1) so bemessen sind, dass bei maximalem Durchfluss keine vollständige Aufbereitung erfolgt, und dass die Verschneidevorrichtung (13) in Abhängigkeit von dem Weichwasserdurchsatz Rohwasser zumischt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Austauschersäulen (1) so bemessen sind, dass bei maximalem Durchsatz das Austauscherharz (3) der in Betrieb befindlichen Säule etwa nach der Zeit erschöpft ist, die das Austauscherharz der anderen Säule zur Regeneration benötigt.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein gemeinsames Mehrfachventil (12) für die Umschal-tungen der beiden Austauschersäulen (1) vorgesehen ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Ventile (12) und ihre Steuerung so ausgebildet sind, dass die Regenerierlösung erst unmittelbar vor der Inbetriebnahme einer der Austauschersäulen ausgespült wird.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Austauschersäulen (1) und die Ventile (12) sowie ggf. der Wassermesser (11) zu einer kompakten Baueinheit zusammengefasst sind und die gesamte Baueinheit mit einem thermisch isolierenden Mantel oder Gehäuse (14) umgeben ist.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Verschneidevorrichtung (13) eine den Rohwasserdurchsatz beeinflussende Drossel (15 bis 28) mit vom Weichwasserdurchsatz abhängiger veränderlicher Drosselung umfasst, um bei grösserem Durchsatz den Rohwasseranteil zu vermindern.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Drossel einen gegen Federkraft beweglichen Drosselkörper (25) umfasst, der in Abhängigkeit von der wirkenden Druckdifferenz unterschiedliche Querschnitte freigibt.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Drossel einen weiteren beweglichen Körper (23) umfasst, der bei zunehmender Druckdifferenz eine Verminderung des freien Drosselquerschnittes bewirkt.

9. Vorrichtung nach Anspruch 7 und 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Drosselkörper (25) als Kegelkörper (26) und der weitere Körper als O-Ring (23) ausgebildet ist.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der O-Ring (23) in der Ruhelage an einer Schulter (24) anliegt und der Drosselkörper (25) auf dem O-Ring aufliegt.

11. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass an eine den O-Ring (23) aufnehmende Nut (22) ein sich in Durchflussrichtung konisch verengender Bereich (21) anschliesst.

12. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Federkraft (27) erst nach Erreichen eines vorgegebenen Mindestdurchsatzes einsetzt.