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1. Gebiet der Erfindung
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Diese Erfindung bezieht sich auf
ein System zur Entkeimung von Schwimmbecken und anderen Wasservorräten und
insbesondere auf ein System zum periodisch intermittierenden Sprühen von
Wasser auf einen Vorrat eines festen, relativ hoch löslichen
chlorierenden chemischen Wirkstoffes, wie zum Beispiel Calciumhypochlorit,
um die Chemikalie in eine Wasser-Chlor-Lösung zu lösen, die in den Wasservorrat
zurückgeführt wird.
Das periodisch intermittierende Sprühen des Wasserstroms gegen
die feste Chemikalie stellt sicher, dass durch das System bei jedem
intermittierenden Sprühen
eine reproduzierbare Zielkonzentration von in Wasser gelöstem Chlor erreicht
wird. Das intermittierende Sprühen
verringert zugleich die Bildung von Calciumcarbonat-Ablagerungen
im System und verringert daher die Häufigkeit und Kosten der Systemwartung.
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2. Beschreibung des Stands
der Technik
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Anordnungen zur Entkeimung eines
Wasservorrats wie zum Beispiel das Wasser eines Schwimmbeckens oder
Trinkwasser bedienen sich typischerweise einer festen chlorierenden
Chemikalie, die in einer Chlorierungsanordnung bereitgestellt wird,
welche in ständiger
Verbindung mit dem Wasser steht. Wasser aus dem Wasservorrat wird
der Chlorierungsanordnung periodisch zugeführt und verweilt passiv in
dieser, um einen Teil der festen Chemikalie zu lösen. Die Wasser-Chemikalien-Lösung fließt von der
Chlorierungsanordnung zurück
in den Wasservorrat. Der Wasserstrom vom Wasservorrat in die Chlorierungsanordnung
wird periodisch unterbrochen und wieder hergestellt, um dem Wasservorrat
periodische Infusionen der chlorierenden Lösung zuzuführen.
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Das U.S.-Patent Nr. 4,690,305 (Copeland) offenbart
ein eine feste, blockförmige
Chemikalie abgebendes Gerät
für Reinigungssysteme.
Dieses System besitzt ein oberes zylindrisches Vorratsteil und ein
unteres trichterförmiges
Kollektorteil. In das Gehäuse
sind ein Chemikalienspender, ein siebartiges Tragegitter und ein
Chemikalienhalter integriert.
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Das U.S.-Patent Nr. 4,250,911 (Kratz)
zeigt eine Chemikalienzuführung
für ein
System, in dem Flüssigkeit
zirkuliert wird. Wasser dringt durch eine seitliche Öffnung ein
und steigt in den Container, um eine Chlorquelle zu lösen. Das
System bedient sich keiner Sprühdüsen.
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Die oben erwähnten statischen Chlorierungssysteme
neigen zur Ausbildung von Calciumcarbonat-Ablagerungen, die sich
auf dem Chemikalienbehälter
und dem Tragegitter zum Tragen der festen Chemikalie ablagern. Die
Ablagerungen in dem System müssen
periodisch entfernt werden, andernfalls wird das System ausfallen.
Die Wartung von derartigen statischen Systemen muss häufig und
in bestimmten Fällen
ungefähr
14-tägig
durchgeführt
werden, um die fehlerfreie Funktion des Systems zu gewährleisten.
Zusätzlich,
und noch wichtiger, sind statische Chlorierungssysteme nicht besonders
geeignet zum Einsatz von relativ hoch löslichen festen chlorierenden
Chemikalien wie zum Beispiel Calciumhypochlorit.
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Es wäre wünschenswert, ein Wasserentkeimungssystem
bereitzustellen, das zur Sicherstellung des fehlerfreien Betriebs
keine zeitaufwendige und unangemessen häufige Wartung benötigt. Darüber hinaus
wäre es
sehr wünschenswert,
solch ein Wasserentkeimungssystem bereitzustellen, das, um dem behandelten
Wasservorrat Chlor zuzuführen,
in der Lage ist, eine relativ hoch lösliche feste chlorierende Chemikalie
wie zum Beispiel Calciumhypochlorit zu verwenden.
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In den Patentansprüchen werden
Anordnungen zum Chlorieren von Wasser und ein Verfahren zur Herstellung
eines Vorrats von chemisch behandeltem Wasser gemäß der vorliegenden
Erfindung beschrieben.
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Das Zirkulieren eines Wasserstroms
in das Entkeimungssystem kann automatisch oder von Hand gesteuert
werden. Für
eine automatische Steuerung kann ein Sensor zum Fühlen der
Chlorkonzentration einem auslaufenden chlorierten Wasserstrom ausgesetzt
werden, um die Chlorkonzentration in dem auslaufenden Wasserstrom
zu überwachen.
Der Sensor steuert den Wasserstrom durch das Entkeimungssystem mit
Hilfe von Ventilen, so dass Wasser durch das Entkeimungssystem nur
geleitet wird, falls die Chlorkonzentration im Wasser erhöht werden muss.
Für eine
manuelle Steuerung kann man die Chlorkonzentration im Wasservorrat
analysieren, und falls diese zu gering ist, den Entkeimungszyklus
so lange von Hand wiederholen, bis die Chlorkonzentration auf akzeptable
Niveaus steigt.
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Eine Ausführungsform dieser Erfindung
sieht ein Wasserchlorierungssystem vor, das die Verwendung von relativ
hoch löslichen
festen chemischen Wirkstoffen zur Wasserbehandlung erlaubt.
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Eine zweite Ausführungsform dieser Erfindung
sieht ein Wasserbehandlungssystem der beschriebenen Art vor, wobei
eine feste Chemikalie zur Wasserbehandlung einem Sprühwasser
ausgesetzt wird, um die Chemikalie abzutragen und in Wasser zu lösen.
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Eine dritte Ausführungsform dieser Erfindung
sieht ein Wasserbehandlungssystem der beschriebenen Art vor, wobei
das Sprühwasser
periodisch aktiviert und deaktiviert wird.
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Eine vierte Ausführung dieser Erfindung sieht
ein Wasserbehandlungssystem der beschriebenen Art vor, wobei die
Aktivierung des Sprühwassers durch
einen Chlorsensor gesteuert werden kann, der den durch das System
fließenden
chlorierten Wasserstrom überwacht.
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KURZE BESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
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1 zeigt
eine schematische Ansicht einer automatisch gesteuerten Ausführungsform
eines Systems zur Entkeimung eines Schwimmbeckens, das gemäß dieser
Erfindung ausgebildet ist.
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2 zeigt
eine der 1 ähnliche
schematische Ansicht, jedoch wird hier eine manuell gesteuerte Ausführungsform
eines Systems zur Entkeimung eines Schwimmbeckens gezeigt, das gemäß dieser
Erfindung ausgebildet ist.
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3 zeigt
eine Schnittansicht einer Ausführungsform
einer Chlorierungsanordnung, die dazu angepasst ist, um in Verbindung
mit einem der Entkeimungssysteme der 1 oder 2 benutzt zu werden.
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4 zeigt
eine fragmentarische Seitenansicht eines Teils der Chlorierungsanordnung
aus 3.
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5 zeigt
eine Schnittansicht einer zweiten Ausführungsform einer Chlorierungsanordnung,
die dazu angepasst ist, um in Verbindung mit einem der Entkeimungssysteme
der 1 oder 2 benutzt zu werden.
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6 zeigt
eine etwas schematische Ansicht einer Ausführungsform des Systems gemäß dieser
Erfindung zur Chlorierung von Trinkwasser.
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7 zeigt
eine schematische Ansicht des Systems aus 6, wie es von der rechten Seite bezüglich 6 zu sehen ist.
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AUSFÜHRLICHE
BESCHREIBUNG
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Diese Erfindung bezieht sich auf
ein System zur Entkeimung von Wasser, das einen relativ hoch löslichen
chlorierenden chemischen Wirkstoff einsetzt, der in fester Form
vorliegt und der durch Wasser, das durch das Entkeimungssystem strömt, selektiv
gelöst
wird. Mit „hoch
löslich" bezeichnen wir chlorierende
chemische Wirkstoffe, die eine Löslichkeit
von mindestens etwa 10 g pro 100 ml Wasser aufweisen und sich dadurch,
verglichen mit anderen chlorierenden Chemikalien wie zum Beispiel
Trichlorisocyanursäure
oder Bromchlordimethylhydantoin, schnell auflösen. Das Entkeimungssystem
bedient sich eines intermittierenden Sprühwassers, das auf die chlorierende
Chemikalie gerichtet ist. Der Einsatz von Sprühwasser resultiert in intermittierendem
Kontakt zwischen Wasser und Chemikalie durch ein poröses Gitter,
das die feste Chemikalie trägt.
Die feste Chemikalie wird demnach einem intermittierenden Sprühwasser
ausgesetzt, das sowohl die Chemikalie abträgt als auch oberflächliche
Bereiche der Chemikalie löst.
Die feste Chemikalie kann in Form von Briketts, Pellets oder anderen
Formen vorliegen, die genügend
groß sind,
dass sie nicht ein zeln durch das Tragegitter gelangen. Ein primärer Vorteil,
der aus der Benutzung eines intermittierenden Sprühstrahls zur
Freisetzung der Chemikalie ausgehend von ihrer festen Form abgeleitet
wurde, besteht darin, dass es diese Art der Freisetzungsmöglichkeit
erlaubt, den Grad der Chlorierung des Wassers genau zu regeln, selbst
wenn eine relativ hoch lösliche
Chemikalie wie zum Beispiel Calciumhypochlorit, das eine Löslichkeit
von ungefähr
28 Gramm pro 100 ml Wasser aufweist, als chlorierender Wirkstoff
eingesetzt wird. Ein zusätzlicher
Vorteil zu dem Einsatz eines intermittierenden Sprühstrahls
zur Freisetzung der Chemikalie ergibt sich aus der Tatsache, dass
der Behälter
und das Tragegitter während
des Betriebs des Systems nie in passiver Weise in die Chemikalienlösung eingetaucht
sind, wodurch die Bildungsrate von Ablagerungen im System minimiert
wird. Indem die Geschwindigkeit der Bildung von Ablagerungen im
System verlangsamt wird, besteht weniger häufig Wartungsbedarf als bei
den vorgenannten passiven Systemen zur Entkeimung von Wasser in
Schwimmbecken.
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Der Wassersprühstrahl wird vorzugsweise in einer
vorgegebenen Entfernung vom Chemikalien-Tragegitter beabstandet
sein und wird mit solch einem Öffnungswinkel
ausgestattet sein, dass der Sprühstrahl
im Wesentlichen auf 100 Prozent des Tragegitters treffen wird. Die
Beabstandung und Sprühdüsen-Geschwindigkeit
werden ebenfalls derart sein, dass eine minimale Chemikalien-Auftreff-Geschwindigkeit
des Sprühwassers
von ungefähr
9,14 Meter pro Sekunde (30 Fuß pro
Sekunde) erreicht werden wird. Der Grund für die Aufrechterhaltung einer
minimalen Sprühwassergeschwindigkeit
besteht darin, dass die Geschwindigkeit des Sprühwassers beim Auftreffen auf
die feste Chemikalie derart sein sollte, dass die gewünschte Auflösungsrate
der Chemikalie sichergestellt wird. In kleinen Wasserentkeimungssystemen
kann eine einzige, geeignet ausgestaltete Sprühdüse die gewünschten 100 Prozent Abdeckung
des Tragegitters in Verbindung mit der geeigneten Auftreffgeschwindigkeit bereitstellen.
In größeren Entkeimungssystemen könnte eine
Vielzahl von Sprühdüsen wünschenswert
sein. In derartigen größeren Systemen
wird es wünschenswerter
sein, eine Vielzahl von kleineren Sprühdüsen zu benutzen, die in einem
Muster angeordnet sein werden, das in der gewünschten hundertprozentigen
Abdeckung des Tragegitters resultieren wird. Der Einsatz von mehreren
Sprühstrahlen
mit kleineren Durchmessern in den größeren Entkeimungssystemen wird
es erlauben, die Sprühstrahlen näher am Gitter anzuordnen,
als es eine größere Sprühdüse erlauben
wird. Unter der Voraussetzung desselben Wasserdrucks wird eine nähere Anordnung
der Düsen
in höheren
Gitter- und Chemikalien-Auftreff-Geschwindigkeiten
des Sprühwassers
resultieren.
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Dem Gewicht der festen Chemikalienmasse, das
von dem Gitter getragen werden muss, muss zusätzliche Beachtung geschenkt
werden. In großen Schwimmbädern oder ähnlichen
Wasservorräten muss
der Einsatz einer einzigen Entkeimungsanordnung die Fähigkeit
aufweisen, ein größeres Volumen einer
festen Chemikalie einzusetzen, welches offensichtlich schwerer sein
wird als der Rauminhalt einer Chemikalie, die in einem System eingesetzt
wird, das zum Betrieb eines kleineren Schwimmbeckens, eines Wellness-Centers
oder Ähnlichem
vorgesehen ist. In größeren Entkeimungssystemen
wird das Gitter, das dazu benutzt wird, die Chemikalienmasse zu tragen,
stärker
und daher dicker sein müssen.
Durch die Notwendigkeit, es den Randzonen des Sprühwassers
zu ermöglichen,
direkt durch die Randgebiete des Gitters auf die Chemikalie aufzutreffen,
sollten, falls ein dickeres Gitter verwendet wird, die Öffnungen
im Gitter größer sein
als bei einem dünneren
Gitter.
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In den Zeichnungen werden in den 1 und 2 schematische Darstellungen von automatischen
bzw. handgesteuerten Chlorierungssystemen für das Wasser von Schwimmbecken
gezeigt, die gemäß dieser
Erfindung ausgebildet sind. Zuerst Bezug nehmend auf die 1, wird das Schwimmbecken generell
mit der Ziffer 2 bezeichnet. Das Wasser aus dem Schwimmbecken 2 wird
durch eine Umlaufpumpe 4 in einer Wasserbehandlungsschleife 10 umgewälzt. Der
umgewälzte
Wasserstrom in der Schleife 10 durchläuft einen Filter 6 und
ein Heizgerät 8,
bevor er in das Schwimmbecken zurückgeleitet wird. Ein Teil des
umlaufenden Wasserstroms aus dem Schwimmbecken wird beim Verlassen
des Schwimmbeckens 2 durch eine Zwischenpumpe 14 in
eine Sensor-Seitenschleife gesaugt. Das Wasser in der Sensorschleife 12 läuft durch
eine Messkammer 16, wo es einem pH-Sensor 18 und
einem Redox-Sensor 18',
welche jeweils mit einer Mikroprozessor-Systemsteuerung 20 in
Wirkverbindung gebracht sind, ausgesetzt wird. Auf diese Weise wird die
Chlorkonzentration im umlaufenden Wasserstrom überwacht, und die bestehende
Chlorkonzentration wird in der Steuerung 20 gespeichert.
Der Wiedereintritt des Wassers aus der Sensorschleife 12 in
den umlaufenden Hauptwasserstrom ist der Umlaufpumpe 4 vorgeschaltet.
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Ein Einlass 22 einer Chlorierungsschleife 24 ist
zwischen die Pumpe 4 und den Filter 6 geschaltet. Die
Chlorierungsschleife 24 umfasst ein Sieb 26, einen
Durchflussanzeiger 28, ein Magnetventil 30, ein Rückschlagventil 32,
einen Kugelhahn 34 und eine Chlorierungsanordnung 36.
Das Magnetventil 30 ist ein Schaltventil, und ist daher
entweder geöffnet
oder geschlossen, wobei sein Zustand von der Mikroprozessorsteuerung 20 über die
Leitung 38 vorgegeben wird. Falls die Mikroprozessorsteuerung 20 über die Sensoren 18 und 18' eine unerwünscht niedrige Chlorkonzentration
im Schwimmbeckenwasser feststellt, wird die Steuerung 20 automatisch
das Magnetventil 30 öffnen,
so dass ein Teil des umlaufenden Wasserstroms durch die Chlorierungsschleife 24 und die
Chlorierungsanordnung 36 laufen wird, worin dem umlaufenden
Wasserstrom Chlor zugesetzt wird. Das frisch chlorierte Wasser tritt
dem umlaufenden Wasserstrom wieder bei und wird dem Schwimmbecken über die
Umwälzschleife 10 wieder zugeführt. Sobald
die durch die Sensoren 18 und 18' gemessene Chlorkonzentration im
Schwimmbeckenwasser einen akzeptablen Wert erreicht, schließt die Steuerung 20 das
Magnetventil 30 und damit die Chlorierungsschleife 24 für umlaufendes
Schwimmbeckenwasser. Die Konzentration von Chlor im Schwimmbeckenwasser
wird somit entsprechend der Zielkonzentrationen der Chlorierung,
die in der Steuerung 20 vorprogrammiert sind, automatisch
gemessen und geregelt. In bestimmten Fällen, in denen sich die Anforderungen
der Wasserquelle während des
Betriebs nicht drastisch ändern
werden, kann die Regelung der Dauer des Sprühens und die Dauer der Nicht-Sprüh-Intervalle
voreingestellt werden, und kann ohne den Bedarf an Chlorierungssensoren
oder einer Systemregelung effizient arbeiten. Die Sensoren 18 und 18' sowie die Steuerung 20 werden
in Chlorierungssystemen für
Heimschwimmbäder üblicherweise
nicht benötigt,
und werden in größeren kommerziellen
Schwimmbädern
und Chlorierungssystemen für
Trinkwasser empfohlen.
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2 stellt
eine manuell betreibbare Ausführung
des Entkeimungssystems für
Schwimmbecken gemäß dieser
Erfindung schematisch dar. Die Bauteile der Ausführungsform gemäß 2 ähneln den Bauteilen, die in 1 gezeigt werden, mit der
Ausnahme, dass auf die Steuerung und die Sensorschleife verzichtet
wird, und dass das Magnetventil 30 durch eine manuell betätigbare
Zeitschaltuhr 40 gesteuert wird. Die Konzentration von
Chlor im Schwimmbeckenwasser wird mit einer Ausrüstung, die man benutzt, um
das Schwimmbeckenwasser zu analysieren, von Hand gemes sen. Wenn
festgestellt wird, dass die Chlorkonzentration unerwünscht niedrig
oder hoch ist, betätigt
die Aufsichtsperson die Zeitschaltuhr 40, um das Magnetventil 30 für eine vorbestimmte
Zeitdauer zu öffnen,
was das Schwimmbeckenwasser wieder bis zum Erreichen einer bestimmten
Zielkonzentration chlorieren wird, oder, im Falle einer zu hohen
Chlorierungskonzentration, kann die Aufsichtsperson die Zeitschaltuhr 40 betätigen, um
einen oder mehrere aufeinander folgende Chlorierungsschritte zu überspringen.
Die Aufsichtsperson kann ebenso die Dauer des Sprühintervalls
sowie des Nicht-Sprüh-Intervalls
auf entsprechende Zeitspannen, die der Menge an Chlor, die benötigt wird,
um die Chlorkonzentration wieder auf die gewünschte Konzentration anzuheben
oder zu verringern, proportional sind, manuell voreinstellen.
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Die manuell bediente Ausführungsform
des Systems ist außerdem
weniger kostspielig und kann in kleineren Schwimmbecken, die regelmäßig von
einem Besitzer oder einer Aufsichtsperson gewartet werden, eingesetzt
werden, und die automatisch betriebene Ausführungsform des Systems kann
in größeren Schwimmbädern oder
in öffentlichen
Trinkwasserversorgungseinrichtungen eingesetzt werden.
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Unter Bezugnahme auf die 3 und 4 werden Einzelheiten einer geeigneten
Chlorierungsanordnung 36 gezeigt. Die Chlorierungsanordnung 36 umfasst
ein zylindrisches Gehäuse 42,
das einen entfernbaren Verschlussdeckel 43 besitzt, und
das in einen oberen Teil 44 und einen unteren Teil 46 unterteilt ist.
Die Schwimmbeckenwasser-Chlorierungsschleife 24 tritt in
den unteren Teil 46 ein, und eine Weiterführung der
Chlorierungsschleife 24' tritt
aus der unteren Kammer 46 aus. Wie vorher angemerkt wurde, regelt
das Magnetventil 30 den Einlass des Wassers in das untere
Teil 46, wobei das Ventil 30 über die Leitung 38 mit
der Steuerung 20 (nicht gezeigt) verbunden ist. Das Ventil 30 kann
ebenso direkt mit der Zeitschaltuhr (gezeigt in 2) verbunden werden. Ein Kuppelstück (eine
DIN- oder ISO-Kupplung) erlaubt es, die Zeitschaltuhr direkt in
das Ventil 30 einzustöpseln.
Die oberen und unteren Teile 44 und 46 des Gehäuses 42 werden
durch das poröse
Tragegitter 48 voneinander getrennt. Das untere Teil 46 enthält eine Sprühdüse 50,
die funktionsfähig
ist, das Tragegitter 48 mit Schwimmbeckenwasser zu besprühen. Der Anordnung 36 wird
elektrische Energie über
einen Netzanschluss 52 zugeführt.
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Unter Bezugnahme auf die 5 wird eine modifizierte
Ausführungsform
einer Chlorierungsanordnung 54, die gemäß dieser Erfindung ausgebildet ist,
gezeigt. Die Anordnung 54 umfasst ein zylindrisches Gehäuse 56,
das eine Vielzahl von stapelbaren Abschnitten 58 enthält. Auf
dem obersten Abschnitt 58 ist ein verschließbarer Deckel 60 befestigt, und
der unterste Abschnitt 58 enthält eine Wasserablass- /Überlaufventil-Sicherheitseinrichtung 62.
Jeder der oberen Abschnitte 58 enthält einen ringförmigen Absatz 64,
der das Übereinanderstapeln
der Abschnitte 58 erleichtert und der als Stütze dient
für ein poröses Gitter
oder einen Siebboden 66, auf dem die Chemikalienbriketts 68 zur
Schwimmbeckenentkeimung vorgehalten werden. Die Wasserablass-/Überlaufventil-Sicherheitseinrichtung 62 umfasst
ein Wassereinlassventil 70, das mit einer oder mehreren Sprühdüsen 72 verbunden
ist, die so betreibbar sind, dass sie Wasser nach oben gerichtet
durch das Gitter 66 gegen die Pellets 68 sprühen. Das
Wasser fließt also
in Richtung des Pfeils A in den untersten Abschnitt 58 des
Gehäuses 56.
Ein Schwimmer 74 ist mit dem Einlassventil 70 verbunden
und ist funktionsfähig,
das Einlassventil 70 zu schließen, wenn der Füllstand
des chlorierten Wassers den Punkt 76 (den Höchstwasserstand)
im untersten Abschnitt 58 erreicht. Ebenso ist im untersten
Abschnitt 58 des Gehäuses 56 ein
Auslassventil 78 für
chloriertes Wasser vorgesehen. Das Auslassventil 78 regelt
den Fluss chlorierten Wassers aus dem Gehäuse 56 in Richtung
des Pfeils B. Das Auslassventil 78 ist mit einem Schwimmer 80 verbunden,
welcher funktionsfähig ist,
das Ventil 78 zu schließen, falls der Füllstand
des chlorierten Wassers den Punkt 82 (den Niedrigstwasserstand)
im untersten Abschnitt 58 des Gehäuses 56 erreicht.
Demnach besitzt die Anordnung 54 eine automatische Wasserdurchflussregelung,
die sicherstellt, dass der Füllstand
des chlorierten Wassers im untersten Abschnitt 58 in einem
Volumen verbleibt, das weder die Sprühdüsen 72 abdeckt, noch
das Auslassventil 78 für
das chlorierte Wasser freilegt.
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Die 6 und 7 stellen eine Ausführungsform
der Erfindung dar, die durch ein allgemein mit der Ziffer 84 gekennzeichnetes
Einmal-Durchflusssystem an den Einsatz bei der Entkeimung von Trinkwasser,
industriellen Abwässern
oder anderen Wasserströmen
angepasst ist. Der zu entkeimende oder abzureinigende Wasserstrom
fließt
durch das Rohr 86. Eine Bypassleitung 80 zieht
Wasser aus dem Rohr 86 ab. Die Leitung 88 ist
mit einem Absperrventil 90 ausgerüstet, das aktiviert werden
kann, um den Wasserfluss durch die Leitung 88 zu stoppen,
wenn das System 84 gereinigt, geprüft oder Ähnliches werden soll. Dem Ventil 90 nachgeschaltet
sind: ein Partikelfilter 92, ein Druckmessgerät 94 für den Zulauf des
Wasserstroms, ein Druckregler 96 für den Zulauf des Wasserstroms,
ein Sprühwasser-Druckmessgerät 98 und
ein periodisch betätigbares
Magnetventil 100. Der Zweck der vorgenannten Bauteile ist
es, den Druck des durch die Leitung 88 fließenden Wasserstroms
zu messen, den Wasserstrom von Partikeln zu reinigen und den Wasserdruck
auf den Zielwert für
das Sprühwasser 106 einzustellen.
Ein Zielwert für
den Sprühwasserdruck,
der von uns als wünschenswert
erachtet wird, liegt im Bereich zwischen ungefähr 1,05 und etwa 1,4 bar (etwa
15 und etwa 20 psi). Demnach sind die vorgenannten Bauteile in der Lage,
den Ziel-Sprühdruck
zu erzeugen. Das Magnetventil 100 wird dazu benutzt, das
intermittierende Sprühwasser
zu erzeugen. In dem in den 6 und 7 gezeigten Einmal-Durchflusssystem
wird der Sprühzyklus
konstant gehalten, und besteht vorzugsweise aus 20 Sekunden Einschaltzeit
und 30 Sekunden Ausschaltzeit. Dieses Wassersprühintervall wird im Tank 102 eine
Chlor-Wasser-Lösung
von etwa 1,4% bis etwa 1,5% erzeugen. Diese Chlor-Wasser-Lösung wird
durch eine Wasserpumpe 103 über die Leitung 104 in
das Rohr 86 zurückgeführt. Der Fluss
von chloriertem Wasser vom Tank 102 in die Leitung 104 wird
durch ein Ansaugrohr 108 ermöglicht, welches unterhalb des
Füllstands
des chlorierten Wassers im Tank 102 aufgehängt ist.
Der Tank 102 beinhaltet ein Ablassventil 110,
um den Tank 102 zu entleeren, falls letzterer gereinigt
oder gewartet werden soll. Der Tank 102 ist mit einem Rühren 112 ausgerüstet, der
funktionsfähig
ist, nicht gelöste
Chemikalienpartikel im Wasser des Tanks suspendiert zu halten, so
dass die nicht gelösten
Partikeln aus dem Tank 102 heraus und in den Wasserstrom
im Rohr 86 gespült
werden, wo die Partikeln sich lösen
werden. Die Anordnung 84 umfasst eine Mikroprozessorsteuerung 114,
die die elektrische Ausstattung im System überwacht, wie zum Beispiel
die Druckmessgeräte 94, 98 und
das Magnetventil 100, und ein Schwimmer 116 ist
in den Tank 102 eingehängt,
um den Wasserstand im Tank 102 zu überwachen. Sobald der Wasserstand
einen vorgegebenen Wert überschreitet,
wird der Schwimmer 116 alle Bauteile, die den Eintritt
von Wasser ermöglichen,
schließen,
so dass verhindert wird, dass zusätzliches Wasser in den Tank 102 fließt, bis
der Wasserstand auf einen zweiten vorbestimmten Wert zurückgegangen
ist, woraufhin dem Tank 102 zusätzliches Wasser zugeführt werden
wird. Die aus festen Partikeln bestehende Chemikalie wird in einem
Behälter
vorgehalten, welcher regelmäßig mit
der Chemikalie wiederbefüllt werden
kann.
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Es wird geschätzt werden, dass das Chlorierungssystem
dieser Erfindung abhängig
vom Wasservolumen in der Wasserquelle und dem gewünschten
Grad der Chlorierung der Wasserquelle manuell oder automatisch betrieben
werden kann. Das System gemäß dieser
Erfindung kann in einer Konfiguration mit einer sich wiederholenden,
geschlossenen Schleife betrieben werden, wobei die Sprüh- und Intervalldauern
geändert
werden können,
um, wie oben beschrieben, Schwimmbeckenwasser zu chlorieren, oder
in einer einmal zu durchlaufenden offenen Schleife, wobei die Sprüh- und Intervalldauern
vorzugsweise konstant gehalten sein werden, um wie oben beschrieben
Trinkwasser zu entkeimen oder Abwässer zu reinigen.
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Der Einsatz von direkt gegen eine
feste chlorierende chemische Masse gerichteter periodischer Wassersprühstrahlen
sorgt für
ein effizientes Wasserentkeimungssystem. Das intermittierende Sprühwassersystem
erlaubt im Entkeimungssystem den Einsatz von hoch löslichen
chlorierenden Chemikalienbriketts oder anderen Feststoffen, wie
zum Beispiel Calciumhypochlorit, währenddessen hoch lösliche Chemikalien
in einem System, in dem die Chemikalie, wenn auch nur periodisch,
in einem Wasserbad eingetaucht wird, realistischerweise nicht verwendet werden
können.
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Die Verwendung separater Gehäuseabschnitte
des Systems erlaubt die Maßfertigung
des Gehäuses
der Chlorierungsanordnung. Ein anderer Vorteil, der durch das Sprüh-Entkeimungssystem
gemäß dieser
Erfindung erreicht wird, ist, wie vorher diskutiert wurde, das direkte
Ergebnis der Sprühwasser-Geschwindigkeiten,
die durch das System erreicht werden können, und die dazu dienen,
die Bildung von Ablagerungen auf den Bauteilen der Anordnung einzugrenzen.
Dieser Vorteil erlaubt den Einsatz von Calciumhypochlorit als die
chlorierende Chemikalie, da die Calciumkomponente der Hypochlorit-Chemikalie
und die Alkalität
des Wassers, welche das Ergebnis von Carbonat- und Bicarbonat-Ionen
ist, zusammen die Bildung von Ablagerungen verursachen, wenn die
Hypochlorit-Chemikalie gelöst
wird. In statischen Entkeimungssystemen gemäß des Stands der Technik müssten die
resultierenden Ablagerungen häufig
entfernt werden, daher werden in den genannten statischen Systemen
weniger lösliche
chlorierende Chemikalien verwendet. Obwohl die Erfindung in Verbindung
mit Wasserchlorierungssystemen beschrieben wurde, kann das System
ebenso in Verbindung mit nicht chlorierenden Chemikalien hoher Löslichkeit
eingesetzt werden, um Wasser zu anderen Zwecken als der Chlorierung zu
behandeln.
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Da viele Veränderungen und Variationen der offenbarten
Ausführungsformen
der Erfindung geschaffen werden können, ohne vom erfinderischen Konzept
abzurücken,
ist es nicht beabsichtigt, die Erfindung anders als erforderlich
durch die angefügten Ansprüche einzugrenzen.