DE1054927B - Vorrichtung zur chemischen Aufbereitung und Filtrierung von Wasser - Google Patents

Description

DEUTSCHES

Die Erfindung bezieht sich auf eine auch zur chemischen Aufbereitung dienende Filtriervorrichtung für Wasser, die aus einem die Wasserzu- und -ableitung tragenden Kopfstück und einem von diesem abnehmbaren Gehäuse, ferner aus einem wasserdurchlässigen Beutel zur Aufnahme des Aufbereitungsmittels besteht, der von einem wasserdurchlässigen, in das Gehäuse eingehängten und zwischen diesem und dem Kopfstück gehaltenen becherförmigen _m Innenbehälter getragen wird. Vor allem dient diese Vorrichtung zum Enthärten des Kühlwassers von Verbrennungsmotoren.

Bei einer bekannten Vorrichtung dieser Art ist der becherförmige Innenbehälter ein grob gelochter Käfig ohne Filterwirkung, dessen Boden sich im .Abstand vom Boden, des Gehäuses befindet und der lediglich als Träger für den wasserdurchlässigen Beutel dient, welcher den ganzen Innenraum des Innenbehälters einnimmt; die Filtrierung des Wassers wird bei dieser bekannten Vorrichtung durch eine Filterscheibe herbeigeführt, die das obere Ende des Innenbehälters gegen direkten Zutritt des unfiltrierten Wassers abschließt, so daß sie nach längerem Betrieb verschmutzt wird.

Diese Bauweise wird durch die Erfindung dadurch vereinfacht und in der Filterwirkung verbessert, daß der erheblich größer als der Beutel für das Aufbereitungsmittel bemessene und auf dem Boden des Gehäuses aufsitzende Innenbehälter zugleich das Filter darstellt und einen Deckel mit einer wasserdicht passenden öffnung für den Einlaßstutzen der Wasserzuleitung besitzt. Vorzugsweise besteht dabei der Innenbehälter aus mit Kunstharz imprägnierter Papiermasse.

Die erfindungsgemäße Verbesserung in der Filterwirkung ergibt sich dadurch, daß die mechanische Reinigung des Wassers in zwei Stufen vor sich geht. In der ersten Stufe erlaubt es der freie Raum über dem Beutel, daß sich gröbere Schmutzteilchen im Innenbehälter absetzen, bevor das Wasser das Innere des Beutels erreicht, so daß dieser auch bei längerem Betrieb gut wasserdurchlässig bleibt. In der zweiten Stufe erfährt das im Beutel aufbereitete Wasser eine Feinfiltrierung beim Durchtritt durch die Wandung des Innenbehälters, wobei diese nur noch feinere Schmutzteilchen zurückzuhalten braucht und daher lange betriebsfähig bleibt. Ein besonderes Vorfilter vor dem Innenbehälter wird nach der Erfindung erspart.

In der Zeichnung ist eine Ausführungsform der Erfindung beispielsweise dargestellt, und zwar zeigt

Fig. 1 eine Draufsicht auf einen Verbrennungsmotor, insbesondere für Kraftfahrzeuge, zur Darstellung der Anordnung der Aufbereitungs- und Filtriervorrichtung am Motor,

Vorrichtung zur chemischem. Aufbereitung und Filtrierung von Wasser

Anmelder:

Fram Corporation,
Providence, R. I. (V. St. A.)

Vertreter:

Dr. W. Schalk und Dipl.-Ing. P. Wirth, Patentanwälte, Frankfurt/M., Große Eschenheimer Str. 39

Elliot J. Parker, Rumford, R. L,

und Clarke A. Rodman, Providence, R. I. (V. St. Α.),

sind als Erfinder genannt worden

Fig. 2 eine Draufsicht auf die Filtrier- und Aufbereitungsvorrichtung,

Fig. 3 einen senkrechten Mittelschnitt durch die Vorrichtung,

Fig. 4 schaubildlich einen Innenbehälter allein zusammen mit einem zugehörigen Deckel, der vom Behälter abgenommen dargestellt ist.

Die Vorrichtung ist in Fig. 1 als Ganzes mit 10 bezeichnet. Die Vorrichtung ist als Einheit an dem Spritz- oder Armaturenbrett 11 eines Kraftfahrzeuges angebracht, das mit einem Umlaufsystem für Kühlwasser versehen ist. In dem Kühlwasserumlauf, der an den Kühler 15 mittels Umlaufleitungen 16 und 17 angeschlossen ist, führen oben bzw. unten vom Motorblock 14 ausgehende Leitungen zu einer Wagenheizvorrichtung, und zwar eine Einlaßleitung 12 und eine Rückleitung 13. Die Filtrier- und Aufbereitungsvorrichtung 10 liegt im Nebenschluß zur Heizvorrichtung und ist von den Leitungen 12 und 13 mittels Leitungen 18 und 19 abgezweigt, wobei 18 die Einlaßleitung und 19 die Auslaßleitung ist. Damit die Heizvorrichtung nicht zu wenig Wasser erhält und zur Regelung der einzelnen Wasserstromzweige in ihrem Verhältnis zueinander, wird der Querschnitt

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Claims (1)

der Leitung 19 so gewählt, daß sich das gewünschte Verhältnis der Strömungen in den verschiedenen Zweigen einstellt, oder es wird zum Zweck dieser Regelung ein Ventil 20 in die Leitung 19 eingebaut. Die in Fig. 3 gezeigte Filtrier- und Aufbereitungsvorrichtung besitzt als Gehäusedeckel ein am besten gegossenes Kopfstück 21, das bei 22 einen Gewindestutzen aufweist, an welchen der zylindrische Teil des Gehäuses 23 angeschlossen werden kann. Dieser Teil besteht zweckmäßig aus dünnem Metallblech und ist in seinem unteren Bereich bei 24 mit Wellungen versehen, die ihn steif und griffig machen, so daß er dicht auf dem Gewindestutzen 22 des Kopfstückes aufgeschraubt werden kann, an dem dabei das entsprechende Gewinde 44 des Gehäuses 23 angreift. Mittels eines zwischen einen Flansch 45 und den Stutzen 22 eingelegten Dichtungsringes 25 wird ein dichter Anschluß des Gehäuses 23 an das Kopfstück gewährleistet. Durch das Kopfstück führt eine Einlaßleitung 26 zu einer nach unten vorstehenden Einlaßdüse 27, während bei 28 eine Auslaßöffnung vorgesehen ist, die bei 29 einen verengten Querschnitt aufweist, der gleichfalls zu einer Regelung der Wasserströmung durch das Gehäuse dient. Die Verengung des Austrittsquerschnittes bei 29 verhindert, daß eine übermäßige Wassermenge durch die Vorrichtung fließt, und zwar selbst dann, wenn der nachstehend beschriebene Innenbehälter entfernt ist, so daß verhindert wird, daß die Wagenheizvorrichtung zu wenig Wasser erhält oder gar leer läuft. Ferner bewirkt die Verengung des Austrittsquerschnittes bei 29, daß die im Innenbehälter enthaltenen Chemikalien genügend Zeit haben, mit dem umlaufenden Wasser zu reagieren. Schließlich erlaubt die auf diese Weise gedrosselte Strömungsgeschwindigkeit des Wassers, daß sich ein großer Teil der festen Stoffe aus dem Wasser absetzt, so daß die Lebensdauer des Filters erhöht wird. Der Innenbehälter ist als Ganzes mit 30 bezeichnet und besitzt die in Fig. 4 dargestellte Becherform mit bei 31 gewellten Wandungen, so daß seine wirksame Oberfläche und seine Steifigkeit erhöht werden. Der Innenbehälter besteht aus einer geformten und mit Harz imprägnierten Papiermasse, durch die Wasser leicht hindurchströmen kann, und die vom Wasser und von den Chemikalien, die der Behälter in seinem Inneren trägt, nicht angegriffen wird. Der Innenbehälter kann aus einem wäßrigen Papierbrei hergestellt werden, dessen Papiermasse sich zunächst auf einer durchlässigen, z. B. aus Drahtnetz bestehenden Oberfläche durch Absaugen des Wassers absetzt. Sobald hierdurch die Schicht aus Papiermasse die gewünschte Dicke erreicht hat, wird die durchlässige Form mit ihrem Papierüberzug in eine andere Form eingesetzt, deren Hohlraum der Außenseite des vorher gebildeten Papierkörpers entspricht. Die zweite Form wird einem Luftstrom ausgesetzt und erhitzt. Durch Anwendung eines stärkeren Luftstromes oder von Vakuum wird dann der Papierkörper von der ersten durchlässigen Form abgestreift, wobei er in dem Hohlraum der zweiten Form festgehalten wird, wo er weitererhitzt und durch den Luftstrom so weit getrocknet wird, bis er von Hand entfernt werden kann. Der Papierkörper wird dann in eine alkoholische Kunstharzlösung eingetaucht. Durch Erhitzen in einem Ofen wird der Alkohol verdampft und das Harz gehärtet. Der auf diese Weise gebildete Papierbecher dient als Filterkörper, der zwar Wasser durchtreten läßt, aber in seinem Inneren jegliche festen Teilchen festhält und sammelt, die in dem Kühlwasserstrom des Kühlsystems vorhanden sein können. Der Innenbehälter 30 besitzt einen Deckel 32, der mit einer Öffnung 33 versehen ist, von der dicht schließend die Einlaß düse 27 aufgenommen wird. Der Innenbehälter 30 wird von dem Boden 34 des Gehäuses getragen, wobei sich der Deckel 32 um die Öffnung 33 herum gegen einen Bund 35 der Düse anlegt und den Innenbehälter in bezug auf das Gehäuse zentriert und in Abstand von dessen Wandungen hält. Das durch die Düse 27 eintretende Wasser geht durch die Wandungen des Innenbehälters 30 hindurch und dann längs der Innenseite des Gehäuses zu der verengten Auslaßöffnung 29 und zur Auslaßöffnung 28. Zum Zweck der chemischen Behandlung des durch den Filter hindurchgehenden Wassers ist ein Beutel 36, z. B. aus Baumwollstoff, im Inneren des Filters vorgesehen, also aus einem Stoff, durch den das Wasser oder Filtrat leicht hindurchgehen kann. Dieser Beutel 36 wird mit einem Ionenaustausch- oder Enthärtungsmittel 37 gefüllt, das aus dem Wasser die bei seiner Erhitzung zur Kesselsteinbildung an den Wandungen des Kühlwassersystems neigenden Bestandteile abscheidet. Ferner ist im Beutel 36 ein Korrosionsverhinderungsmittel 38 enthalten. Als Enthärtungsmittel sind Phosphate, Borate und Polyaminocarbonsäuresalze sowie als Ionenaustauschstoffe natürliche Zeolithe, Polystyroldivinylbenzolsulfon, Phenolsulfon- und Carbonsäureharze gut wirksam sind. Kationenaktive Ionenaustausch-Kunstharze werden als Enthärtungsmittel bevorzugt. Als korrosionsverhindernd haben sich Chromate, Borate, Nitrite und Silikate sowie lösliche Ölarten gut bewährt, insbesondere Borate und Stoffe von der Art des Merkaptobenzothiazols. Bevorzugt wird eine Mischung von Natriumchromat, Natriumborat oder Natriumcarbonat und Merkaptobenzothiazol. Ist ein erschöpfter Innenbehälter zu ersetzen, so schraubt man das Gehäuse 23 ab, tauscht den erschöpften Innenbehälter gegen einen neuen aus und setzt die Vorrichtung wieder zusammen. Ersatz-Innenbehälter werden zweckmäßig in der in Fig. 4 gezeigten Form mit aufgesetztem Deckel 40 bereitgehalten. Der Deckel kann von dem Behälter leicht mittels des Greiflappens 41 abgenommen werden, bevor er in das Gehäuse eingebracht wird. Für diese Einbringung braucht man den Spiegel der Flüssigkeit in der Vorrichtung nur bis zu einem Punkt zu senken, der unterhalb des Einlaßkanals 26 und des Auslaßkanals 28 liegt. PateνTANSPBCCHE:

1. Zur gleichzeitigen chemischen Aufbereitung dienende Filtriervorrichtung für Wasser, insbesondere für das Kühlsystem von Verbrennungsmotoren, bestehend aus einem die Wasserzu- und -ableitung tragenden Kopfstück und einem von diesem abnehmbaren Gehäuse, ferner aus einem von einem wasserdurchlässigen, in das Gehäuse eingehängten und zwischen diesem und dem Kopfstück gehaltenen becherförmigen Innenbehälter getragenen wasserdurchlässigen Beutel zur Aufnahme des Aufbereitungsmittels, dadurch gekennzeichnet, daß der erheblich größer als der Beutel (36) für das Aufbereitungsmittel bemessene und auf dem Boden (34) des Gehäuses