NL2016532B1 - Trommelfilter voor waterfiltratie en werkwijze daarvoor - Google Patents

Abstract

De uitvinding betreft een trommelfilter voor waterfiltratie en een werkwijze daarvoor. Het trommelfilter omvat: - een behuizing; - een filtertrommel met een filteroppervlak, die rond een as roteerbaar is; - een invoer voor het toevoeren van te filteren water aan een naar buiten gerichte zijde van het filteroppervlak voor het daarop verzamelen van vuil; - een afvoer; - een sproeier voor het schoonspuiten van het filteroppervlak, waarin de sproeier is ingericht om in hoofdzaak dwars over de naar buiten gerichte zijde van het filteroppervlak te sproeien; en - een luchtpomp, met het kenmerk, - dat in de behuizing een luchtdichte kap is voorzien boven de filtertrommel, zodat onder de kap een kamer gedefinieerd is, waarbij een bovenste deel van de filtertrommel zich in deze kamer bevindt; en - dat op de luchtpomp een leiding is aangesloten die is ingericht om lucht in de kamer onder de luchtdichte kap te voeren.

Description

TROMMELFILTER VOOR WATERFILTRAT1E EN WERKWIJZE DAARVOOR

De uitvinding heeft betrekking op een trommelfilter voor waterfiltratie. Trommelfilters bewerkstelligen een mechanische filtratie waarbij vaste bestanddelen (vuil) uit het water worden gehaald. Bijvoorbeeld bij vijvers met vissen is het wenselijk het water te filteren. Vaste bestanddelen, zoals uitwerpselen van vissen, blad en draadalg, worden met een trommelfilter uit het water verwijderd. Dit is gunstig voor de gezondheid van de vissen. Bovendien ziet de vijver er door het filteren schoon uit en wordt een onaangename geur voorkomen, althans tegengegaan.

Uit WO 2015/160239, op naam van dezelfde aanvrager, is een trommelfilter bekend met een behuizing, en een in de behuizing aangebrachte filtertrommel. De filtertrommel omvat een filteroppervlak en is roteerbaar rond een as. Het filter omvat verder een invoer voor het toevoeren van te filteren w'ater aan een naar buiten gerichte zijde van het filteroppervlak voor het op het filteroppervlak verzamelen van vuil, en een afvoer voor het afvoeren van gefilterd water. Daarnaast is een sproeier voorzien voor het schoonspuiten van het filteroppervlak. De sproeier is ingericht om in hoofdzaak dwars over de naar buiten gerichte zijde van het filteroppervlak te sproeien. Verder omvat het filter een luchtpomp voor het aanpassen van de luchtdruk in de behuizing.

In deze filterinrichting wordt het vuil aan het buitenoppervlak van de trommel verzameld. Het buitenoppervlak wordt vervolgens met de sproeier schoongespoten. Hierdoor kan de trommel bijna volledig onder water worden geplaatst, zodat een relatief groot deel van het oppervlak van de trommel wordt benut als filteroppervlak. Met behulp van de luchtpomp wordt de luchtdruk in de behuizing beheerst, en daarmee het watemiveau ingesteld.

Een doel van de uitvinding is bovengenoemd trommelfilter verder te verbeteren.

Dit doel wordt bereikt met het trommelfilter volgens de uitvinding, met het kenmerk dat in de behuizing een luchtdichte kap is voorzien boven de filtertrommel, zodat onder de kap een kamer gedefinieerd is, w'aarbij een bovenste deel van de filtertrommel zich in deze kamer bevindt, en dat op de luchtpomp een leiding is aangesloten die is ingericht om lucht in de kamer onder de luchtdichte kap te voeren.

Met andere woorden, in plaats van de gehele behuizing te voorzien als drukkamer, wordt alleen onder de kap een luchtkamer gecreëerd . Door deze luchtkamer wordt het deel van het trommeloppervlak dat zich onder de kap bevindt blootgelegd, zodat dit deel kan worden schoongespoten door de sproeier. Dat wil zeggen, de sproeier is ingericht om het deel van het trommeloppervlak dat zich onder de kap bevindt schoon te spuiten. Bijvoorbeeld bevindt de sproeikop van de sproeier zich onder de kap. De sproeier spuit het vuil weg met een fluïdum, zoals w ater of lucht. Bij voorkeur wordt het vuil w'eggespoten met water.

Het is niet nodig het waterniveau in de behuizing te beheersen; wanneer onder de kap lucht aanwezig is, wordt een deel van het filteroppervlak blootgelegd om dit schoon te spuiten.

Bij voorbeeld bevindt de kap zich in gebruik deels of geheel onder water.

Bijvoorbeeld wordt continu lucht onder de kap gepompt, zodat continu een deel van het filteroppervlak is blootgelegd. In een ander voorbeeld wordt de situatie met lucht onder de kap afgewisseld met een situatie zonder lucht, dat wil zeggen met water. Bijvoorbeeld is een klep voorzien om de lucht onder de kap te laten ontsnappen. De trommel kan dan een tijdlang geheel onder water draaien om vuil op zijn buitenoppervlak te verzamelen, waarna lucht onder de kap wordt gebracht, zodat het oppervlak van het deel van de trommel dat zich in de luchtkamer bevindt wordt blootgelegd en kan w'orden schoongespoten.

Bijvoorbeeld is op de luchtpomp een leiding aangesloten die uitmondt onder de luchtdichte kap. Bijvoorbeeld kan de leiding uitmonden aan de binnenzijde van de trommel of rechtstreeks onder de kap.

Een bijkomend voordeel is dat het vuil dat door de sproeier van het oppervlak wordt gespoten door de kap in de richting van de afvoer wordt geleid. Hiermee wordt voorkomen dat vuil alle kanten opspat en bijvoorbeeld weer in het te filteren water terechtkomt.

Het trommelfilter volgens de uitvinding kan voor het overige zijn uitgevoerd zoals het trommelfilter beschreven in WO 2015/160239, dat hierbij bij verwijzing wordt opgenomen (“incorporated by reference”).

Overigens kan desgewenst de gehele behuizing worden uitgevoerd als drukkamer, waarbij eveneens een kap wordt toegepast. De kap heeft dan voornamelijk de functie om het water waarmee de sproeier het oppervlak schoonspuit te geleiden richting de afvoer.

Het filteroppervlak vormt een scheiding tussen een invoerzijde, aan welke zijde het te filteren water wordt aangevoerd, en een uitvoerzijde van waar het gefilterde water wordt afgevoerd. Bij voorkeur omvat de trommel een afdichting om de invoerzijde van de uitvoerzijde te scheiden, zodat - behalve door het filteroppervlak - in hoofdzaak geen vloeistof wordt uitgewisseld tussen de invoerzijde en uitvoerzijde. Bijvoorbeeld omvat de afdichting rubber.

Bij voorbeeld is de filtertrommel aan een omtreksrand voorzien van een rubberen afdichting. Deze rubberen afdichting is bij voorkeur bevestigd aan de filtertrommel zodat deze met de trommel mee roteert. Bij voorkeur zijn beide zijden van de filtertrommel voorzien van een dergelijke afdichting.

Bij voorkeur is de sproeier ingericht om in hoofdzaak in een richting parallel aan de as te sproeien.

In een voorkeursuitvoering omvat het trommelfilter een vuilafvoer met een in hoofdzaak tegenover de sproeier ingerichte opvangopening voor het opvangen van door de sproeier van het filteroppervlak richting de opvangopening gespoten vuil.

De kap omgeeft bij voorkeur de opvangopening en de sproeier, voor het geleiden van het door de sproeier weggespoten vuil naar de opvangopening.

Bij voorkeur omvat de vuilafvoer een zwanenhals. De zwanenhals bewerkstelligt dat de luchtbel onder de kap behouden blijft, ook wanneer vuil via de vuilafvoer wordt afgevoerd. Met ander woorden, de zwanenhals voorkomt dat de lucht onder de kap ontsnapt via de vuilafvoer.

In een voorkeursuitvoering omvat het trommelfilter een aan de binnenzijde van de filtertrommel ingerichte additionele sproeier die is ingericht om een fluïdum van binnen naar buiten door het filteroppervlak te sproeien.

Afhankelijk van het type filteroppervlak kunnen zich fijne vuildeeltjes verzamelen in het filteroppervlak. Hierdoor kan het filteroppervlak enigszins verstopt raken. De additionele sproeier spuit een fluïdum, zoals water of lucht, van binnen naar buiten door het filteroppervlak. Hiermee worden de fijne vuildeeltjes uit het filter verwijderd. Door de vuildeeltjes naar buiten te spuiten, en bij voorkeur gelijktijdig de eerste sproeier te activeren, worden deze vuildeeltjes verwijderd samen met het vuil dat door de eerste sproeier van het filteroppervlak w'ordt gespoten.

Bij voorkeur is de additionele sproeier ingericht om het fluïdum in hoofdzaak in een richting loodrecht op de as te sproeien.

Bijvoorbeeld omvat het trommelfilter verder een met de as verbonden aandrijving voor het roteren van de filtertrommel en een regelaar die w'erkzaam is verbonden met de aandrijving en met de sproeier en/of de additionele sproeier, welke regelaar is ingericht om een reinigingsstap uit te voeren door rotatie van de filtertrommel en/of spuiten van de sproeier en/of de additionele sproeier.

Bijvoorbeeld is de regelaar ingericht om in een reinigingsproces eerst de filtertrommel te roteren. Een deel van het filteroppervlak dat vuil heeft verzameld uit het water wordt zo voor de sproeier gepositioneerd. Vervolgens stuurt de regelaar de sproeier aan om het genoemde deel van het filteroppervlak schoon te spuiten. In een ander voorbeeld omvat een reinigingsproces het laten uitvoeren van ten minste één gehele rotatie van de filtertrommel, terwijl de sproeier het vuil van het filteroppervlak spuit. Bij voorkeur wordt tegelijkertijd met het schoonspuiten door de sproeier de additionele sproeier ingeschakeld, zodat ook fijne vuildeeltjes uit het filteroppervlak worden verwijderd. In dit voorbeeld wordt continu lucht onder de kap gepompt, zodat continu het deel van het filteroppervlak dat zich onder de kap bevindt is blootgelegd om schoon te worden gespoten. Alternatief w'ordt slechts een luchtkamer onder de kap gevormd tijdens een reinigingsproces, en laat de regelaar na het reinigingsproces de lucht onder de kap ontsnappen, bijvoorbeeld door een daartoe ingerichte klep te openen.

Bijvoorbeeld is de regelaar ingericht om na één of meer reinigingen de rotatierichting van de filtertrommel om te keren.

De uitvinding heeft verder betrekking op een werkwijze voor het verschaffen van een trommelfilter, omvattende de volgende stappen: - het verschaffen van een behuizing; - het in de behuizing aanbrengen van een filtertrommel die een filteroppervlak omvat, waarin de filtertrommel roteerbaar wordt aangebracht rond een as; - het van een naar buiten gerichte zijde van het filteroppervlak naar de binnenzijde van de trommelfilter voeren van te filteren water voor het op de naar buiten gerichte zijde van het filteroppervlak verzamelen van vuil; - het schoonspuiten van het filteroppervlak door een fluïdum in hoofdzaak dwars over de naar buiten gerichte zijde van het filteroppervlak te sproeien, gekenmerkt door, - het in de behuizing voorzien van een luchtdichte kap boven de filtertrommel, zodat onder de kap een kamer gedefinieerd is, waarbij een bovenste deel van de filtertrommel zich in deze kamer bevindt; en - het met behulp van een luchtpomp toevoeren van lucht onder de kap voor het creëren van een luchtkamer waarin het bovenste deel van de filtertrommel zich uitstrekt, het schoonspuiten van het filteroppervlak omvattende het schoonspuiten van het filteroppervlak van het bovenste deel van de filtertrommel dat zich in de luchtkamer bevindt.

Dezelfde voordelen en effecten als bovenstaand beschreven met betrekking tot het trommelfilter zijn van toepassing op de werkwijze volgens de uitvinding. In het bijzonder kunnen kenmerken van de werkwijze en het trommelfilter naar wens worden gecombineerd.

In een voorkeursuitvoering wordt continu lucht in de kamer onder de kap gepompt.

In een alternatieve uitvoering wordt geschakeld tussen: - een eerste toestand, waarin de kamer onder de kap is gevuld met water zodat de filtertrommel zich volledig onder water bevindt; en - een tweede toestand, waarin de kamer onder de kap is gevuld met lucht zodat het bovenste deel van de filtertrommel is blootgelegd voor het schoonspuiten van het filteroppervlak.

In een voorkeursuitvoering omvat de werkwijze het vanaf de binnenzijde van de filtertrommel door het filteroppervlak sproeien van een fluïdum.

Bij voorkeur wordt het fluïdum in hoofdzaak in een richting loodrecht op de as gesproeid. Verdere voordelen, kenmerken en details van de uitvinding worden toegelicht aan de hand van voorkeursuitvoeringsvormen daarvan, waarbij wordt verwezen naar de bijgevoegde tekeningen.

Figuren 1A-B tonen schematisch de opbouw van een trommelfilter volgens een uitvoering van de uitvinding, waarin figuur IA een achteraanzicht toont en figuur 1B een zijaanzicht. Het achteraanzicht IA is een doorsnede volgens de lijn A-A in figuur 1B.

Trommelfilter 2 (figuur 1A-B) omvat een behuizing 4 waarin een cilindrische filtertrommel 6 is aangebracht. Het cilindrische oppervlak, dat wil zeggen het gekromde oppervlak van de trommel 6, is voorzien van een filteroppervlak (niet weergegeven). Dit filteroppervlak kan bijvoorbeeld zijn uitgevoerd als een zeef of een filterdoek. Via invoer 8 is het trommelfilter 2 verbonden met een vijver 10 voor invoer van te reinigen water in de behuizing 4.

Filtertrommel 6 is roteerbaar aangebracht op een as 12 die is verbonden met een elektromotor 14 voor het aandrijven van trommel 6. Aan de zijde van elektromotor 14 is filtertrommel 6 voorzien van spaken 16. De tegenoverliggende zijde van filtertrommel 6 is open. voor de doorvoer van een luchtuitlaat en een additionele sproeier, zoals onderstaand nader zal worden toegelicht.

Water wordt vanaf de invoerzijde door het filteroppervlak naar de binnenzijde van de trommel 6 geleid. Vervolgens wordt het gefilterde water via uitlaat 22 uit de inrichting 2 gepompt, door middel van pomp 24. Aan beide zijden van de trommel 6 zijn langs de omtrek rubberen afdichtingen 28 voorzien, die met de trommel 6 mee roteren. De afdichtingen 28 maken contact met de behuizing 4. Het water kan zodoende alleen via het filteroppervlak van de invoerzijde naar de binnenzijde van de trommel stromen. Vuil 32 zoals uitwerpselen van vissen en algen, verzamelt zich hierbij op de buitenzijde van het filteroppervlak van trommel 6.

Doordat zich steeds meer vuil 32 op het filteroppervlak verzamelt, zal er steeds minder water door het filteroppervlak stromen. Omdat bovendien de pomp 24 gefilterd water blijft afvoeren, zal het watemiveau 34 in de trommel 6 dalen ten opzichte van het waterniveau 36 aan de invoerzijde. Bij voorkeur is een niveausensor voorzien die detecteert wanneer het waterniveau 34 aan de binnenzijde van de trommel 6 onder een vooraf bepaald niveau komt. Indien dit het geval is, wordt via een regelaar (niet weergegeven) een reinigingsstap opgestart om het filteroppervlak schoon te maken. Alternatief kan de reiniging op gezette tijden worden opgestart.

Over de bovenzijde van de trommel 6 is een luchtdichte kap 38 geplaatst. In het getoonde voorbeeld is de kap 38 koepelvormig. Echter, een andere vorm is eveneens mogelijk, bijvoorbeeld is de kap 38 rechthoekig uitgevoerd.

Luchtpomp 40 pompt lucht via luchtuitlaat 42 naar de binnenzijde van trommel 6. De luchtuitlaat strekt zich via de open zijde uit in de trommel 6. De luchtuitlaat 42 mondt bovendien uit onder de kap 38, zodat onder de kap 38 een luchtbel 44 gevangen wordt. In een alternatieve uitvoering mondt luchtuitlaat 42 uit direct onder kap 38, d.w.z. in de luchtkamer 44 die door de kap 38 wordt gedefinieerd.

Wanneer via luchtuitlaat 42 continu lucht wordt toegevoerd naar luchtkamer 44, zal bij volledig gevulde luchtkamer 44 een deel van de lucht ontsnappen langs kap 38, wat in de figuur schematisch is weergegeven in de vorm van luchtbellen.

Wanneer de kap 38 gevuld is met lucht, steekt een deel van het filteroppervlak van trommel 6 boven water in de luchtkamer 44. Dit blootgelegde deel van het filteroppervlak kan met behulp van sproeier 48 worden schoongespoten. Sproeier 48 sproeit water, waardoor het vuil 32 richting afvoer 54 wordt gespoten. De alVoer 54 is voorzien van een zwanenhals. De zwanenhals bewerkstelligt dat de lucht onder de kap 38 wordt vastgehouden, en niet kan ontsnappen via de afvoer 54. De uitgang van de zwanenhals bevindt zich hoger dan het watemiveau 36 in de vijver 10.

Via de open zijde van trommel 6 (rechterzijde in figuur 1B) is bovendien een additionele sproeier 60 in de binnenzijde van trommel 6 voorzien. Deze sproeier 60 is ingerichl om fijne vuildeeltjes vanaf de binnenzijde uit het filteroppervlak te sproeien. Bij voorkeur spuiten sproeiers 48 en 60 tegelijkertijd, zodat het water dat door sproeier 48 naar de afvoer 54 wordt gespoten ook de fijne vuildeeltjes meeneemt die door sproeier 60 uit het filteroppervlak zijn gespoten.

Bij voorbeeld worden in elke reinigingsstap beide sproeiers 48, 60 geactiveerd. Alternatief is het mogelijk om elke reinigingsstap uit te voeren met sproeier 48, waarbij telkens na een instelbaar aantal reinigingsstappen ook met additionele sproeier 48 wordt gereinigd.

Om het filteroppervlak te reinigen drijft de motor 14 de trommel 6 aan via as 12, zodat deze gaat draaien, volgens pijl R of in tegenovergestelde richting. Sproeier 48 spuit hierbij water over het buitenoppervlak van de filtertrommel 6, richting vuilafvoer 54. Bijvoorbeeld wordt voor het sproeien door sproeier 48 door installatie 2 gefilterd water gebruikt, bijvoorbeeld is leiding 22 hiertoe afgetakt richting sproeier 48. Alternatief is de sproeier verbonden met een externe waterleiding.

Bij voorkeur is continu lucht aanwezig onder kap 38. Alternatief is het echter mogelijk kap 38 uit te rusten met een klep, die kan worden geopend om lucht te laten ontsnappen. Hiermee wordt de trommel 6 volledig onder water gebracht. Indien een reinigingsstap gewenst is, wordt de klep gesloten en lucht onder de kap 38 gepompt, zodat weer een deel van het filteroppervlak van trommel 6 wordt blootgelegd.

De onderhavige uitvinding is geenszins beperkt tot de bovenbeschreven voorkeursuitvoeringsvormen daarvan. De gevraagde rechten worden bepaald door de navolgende conclusies binnen de strekking waarvan vele modificaties denkbaar zijn.

Claims (12)

1. Trommelfilter voor waterfiltratie, omvattende: - een behuizing; - een in de behuizing aangebrachte filtertrommel die een filteroppervlak omvat, waarin de filtertrommel rond een as roteerbaar is; - een invoer voor het toevoeren van te filteren water aan een naar buiten gerichte zijde van het filteroppervlak voor het op het filteroppervlak verzamelen van vuil; - een afvoer voor het afvoeren van gefilterd water; - een sproeier voor het schoonspuiten van het filteroppervlak, waarin de sproeier is ingericht om in hoofdzaak dwars over de naar buiten gerichte zijde van het filteroppervlak te sproeien; - een luchtpomp, met het kenmerk, - dat in de behuizing een luchtdichte kap is voorzien boven de filtertrommel, zodat onder de kap een kamer gedefinieerd is, waarbij een bovenste deel van de filtertrommel zich in deze kamer bevindt; en - dat op de luchtpomp een leiding is aangesloten die is ingericht om lucht in de kamer onder de luchtdichte kap te voeren; en - waarbij de sproeier zich uitstrekt onder de kap en boven het bovenste deel van de filtertrommel.

2. Trommelfilter volgens conclusie 1, waarin de sproeier is ingericht om in hoofdzaak in een richting parallel aan de as te sproeien.

3. Trommelfilter volgens conclusie 1 of 2, omvattende een vuilafvoer met een in hoofdzaak tegenover de sproeier ingerichte opvangopening voor het opvangen van door de sproeier van het filteroppervlak richting de opvangopening gespoten vuil.

4. Trommelfilter volgens conclusie 3, waarin de kap zich uitstrekt over de sproeier en de opvangopening.

5. Trommelfilter volgens conclusie 4, waarin de vuilafvoer een zwanenhals omvat.

6. Trommelfilter volgens één van de voorgaande conclusies, omvattende een aan de binnenzijde van de filtertrommel ingerichte additionele sproeier die is ingericht om een fluïdum van binnen naar buiten door het filteroppervlak te sproeien.

7. Trommelfilter volgens conclusie 6, waarin de additionele sproeier is ingericht om het fluïdum in hoofdzaak in een richting loodrecht op de as te sproeien.

8. Werkwijze voor het verschaffen van een trommelfilter, omvattende de volgende stappen: - het verschaffen van een behuizing; - het in de behuizing aanbrengen van een filtertrommel die een filteroppervlak omvat, waarin de filtertrommel roteerbaar wordt aangebracht rond een as; - het van een naar buiten gerichte zijde van het filteroppervlak naar de binnenzijde van de trommelfilter voeren van te filteren water voor het op de naar buiten gerichte zijde van het filteroppervlak verzamelen van vuil; en - het schoonspuiten van het filteroppervlak door een fluïdum in hoofdzaak dwars over de naar buiten gerichte zijde van het filteroppervlak te sproeien, gekenmerkt door, - het in de behuizing voorzien van een luchtdichte kap boven de filtertrommel, zodat onder de kap een kamer gedefinieerd is, waarbij een bovenste deel van de filtertrommel zich in deze kamer bevindt; en - het met behulp van een luchtpomp toevoeren van lucht onder de kap voor het creëren van een luchtkamer waarin het bovenste deel van de filtertrommel zich uitstrekt, hel schoonspuiten van het filteroppervlak omvattende het schoonspuiten van het filteroppervlak van het bovenste deel van de filtertrommel dat zich in de luchtkamer bevindt.

9. Werkwijze volgens conclusie 8, waarin continu lucht in de kamer onder de kap wordt gepompt.

10. Werkwijze volgens conclusie 8, waarin geschakeld wordt tussen: - een eerste toestand, waarin de kamer onder de kap is gevuld met water zodat de filtertrommel zich volledig onder water bevindt; en - een tweede toestand, waarin de kamer onder de kap is gevuld met lucht zodat het bovenste deel van de filtertrommel is blootgelegd voor het schoonspuiten van het filteroppervlak.

11. Werkwijze volgens conclusie 8,9 of 10, omvattende het vanaf de binnenzijde van de filtertrommel door het filteroppervlak sproeien van een fluïdum.

12. Tromnielfilter volgens conclusie 11, het door het filteroppervlak sproeien van het fluïdum omvattende: het in hoofdzaak in een richting loodrecht op de as sproeien van het fluïdum.