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Title:
PORTABLE MULTI-STAGE FILTER UNIT FOR PURIFYING WATER
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/1997/006879
Kind Code:
A1
Abstract:
The filter unit proposed includes a housing (1) and a hand-operated pump (2, 6, 7, 8). Disposed concentrically round the pump cylinder (6) are an activated-charcoal filter (3) and a ceramic filter (4). The charcoal filter (3) is used to remove any taste from the water while the ceramic filter (4) is used to remove microbes. A selector switch (5) controls the flow of water through the filters. The water can either be passed only through the ceramic filter (4) or be passed first through the charcoal filter (3) and then through the ceramic filter (4). This makes it possible to adapt the filter unit to the quality of the water being purified and to make the charcoal filter (3) last longer.

Inventors:
D AGOSTINO ADRIANO (CH)
Application Number:
PCT/CH1995/000177
Publication Date:
February 27, 1997
Filing Date:
August 11, 1995
Export Citation:
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Assignee:
KATADYN PRODUKTE AG (CH)
AGOSTINO ADRIANO D (CH)
International Classes:
B01D61/18; B01D61/20; C02F1/00; C02F1/28; C02F1/44; (IPC1-7): B01D61/18; C02F1/00; C02F1/44
Foreign References:
US5019252A1991-05-28
US5102542A1992-04-07
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Claims:
Patentansprüche
1. Portable Filtervorrichtung zur Wasserauf¬ bereitung mit einer Filteranordnung und einer mit Muskel¬ kraft betätigbaren Pumpe (6, 7, 8) dadurch gekennzeich net, dass die Filteranordnung mindestens zwei Reinigungs¬ filter (3, 4) und einen Umschalter (5) aufweist, wobei mit dem Umschalter (5) zu reinigendes Wasser wahlweise nacheinander durch beide oder nur durch eines der Reini¬ gungsfilter (3, 4) leitbar ist.
2. Filtervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein erstes (4) der Reinigungsfilter ein Filter zur Rückhaltung physiologisch schädlicher Bak¬ terien ist.
3. Filtervorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Reinigungsfilter (4) ein Keramikfilter ist.
4. Filtervorrichtung nach einem der Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass das zu reinigende Wasser mit dem Umschalter (5) wahlweise zuerst durch ein zweites (3) der Reinigungsfilter und dann durch das erste Reinigungsfilter (4) oder nur durch das erste Reinigungs¬ filter (4) leitbar ist.
5. Filtervorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Reinigungsfilter (3) für wesentlich grössere Partikel durchlässig ist als das erste Reinigungsfilter.
6. Filtervorrichtung nach einem der Ansprüche 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Reini¬ gungsfilter (3) eine Filterstufe mit Aktivkohle umfasst.
7. Filtervorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass vor der Filterstufe mit Aktivkohle ein mechanisches Vorfilter (41) angeordnet ist.
8. Filtervorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Vorfilter (41) eine Porengrösse von mindestens 10 μm, vorzugsweise ca. 50 μm, aufweist.
9. Filtervorrichtung nach einem der Ansprüche 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Reini¬ gungsfilter ein AktivkohleGranulat (3) in einem Behälter (40) aufweist, wobei das Vorfilter (41) am Behälter (40) angeordnet ist.
10. Filtervorrichtung nach einem der voran gehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Pumpe einen Pumpzylinder (6) aufweist und dass ein erstes (4) der Reinigungsfilter konzentrisch um einen ersten Ab¬ schnitt des Pumpzylinders, und ein zweites (3) der Reini¬ gungsfilter konzentrisch um einen zweiten Abschnitt des Pumpzylinders angeordnet ist.
11. Filtervorrichtung nach Anspruch 10, da¬ durch gekennzeichnet, dass der Umschalter (5) zwischen dem ersten und dem zweiten Reinigungsfilter (3 bzw. 4) angeordnet ist.
Description:
Portable Filtervorrichtung zur Wasserauf¬ bereitung mit mehreren Filterstufen

Die Erfindung betrifft eine portable Filter¬ vorrichtung zur Wasseraufbereitung gemäss dem Oberbegriff von Anspruch 1. Geräte dieser Art werden z.B. als Reisefilter oder Trekkingfilter angeboten und dienen zur Reinigung und Entkeimung von Wasser mangelhafter Qualität.

Bekannte Ausführungen besitzen meist minde¬ stens ein Filter mit einer Porengrösse, die einen Durch- tritt physiologisch gefährlicher Bakterien verhindert. Ferner sind sie mit einer Pumpe ausgerüstet, die mit Muskelkraft betrieben werden kann und mit der das Wasser durch das Filter gedrückt wird.

' Portable Geräte werden mit Wasser unter- schiedlicher Qualität betrieben. Deshalb muss bei der

Wahl der in das Gerät einzubauenden Filter ein Kompromiss getroffen werden, der bei allen Wasserarten ein befrie¬ digendes Resultat zeigt. In der Praxis ist dies jedoch nicht oder nur mit beträchtlichem Aufwand möglich. Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist des¬ halb die Bereitstellung einer Filtervorrichtung der ein¬ gangs genannten Art, die diesen Nachteil möglichst weit¬ gehend vermeidet und bei Wasser unterschiedlicher Quali¬ tät befriedigende Resultate erreicht. Diese Aufgabe wird von der Filtervorrichtung gemäss Anspruch 1 erfüllt.

Da die Filtervorrichtung mindestens zwei Reinigungsfilter aufweist und das Wasser wahlweise nach¬ einander durch beide oder nur durch eines geführt werden kann, wird es möglich, die Filterung in einfacher Weise der jeweiligen Wasserqualität anzupassen. Wird eines der Filter nicht benötigt, so kann es ausgeschaltet werden.

Damit wird es geschont. Gleichzeitig nimmt auch die zum Pumpen benötigte Kraft ab.

Vorzugsweise ist ein erstes der Reinigungs¬ filter zur Rückhaltung physiologisch schädlicher Bakte- rien ausgestaltet. Ein solches Filter wird in den meisten Anwendungen benötigt. Das zweite Filter kann dann z.B. wahlweise vor dem ersten Reinigungsfilter in den Wasser¬ lauf eingeschaltet werden. Da in diesem Falle das erste Filter immer das letzte Filter im Wasserlauf ist, werden auch Bakterien entfernt, die sich z.B. im zweiten Filter festgesetzt haben.

Es empfiehlt sich in diesem Falle, dass das zweite Filter eine grössere Poren- bzw. Maschengrösse als das erste Filter besitzt, so dass Schwebeteilchen erst im ersten Filter aufgefangen werden und eine unerwünschte Verschmutzung des zweiten Filters vermieden wird.

Als zweites Filter eignet εich insbesondere ein Aktivkohlefilter, möglichst kombiniert mit einem groben mechanischen Vorfilter. Mit einem solchen Filter können z.B. unerwünschte Gerüche aus dem Wasser entfernt werden, was eine ideale Ergänzung zu einer Bakterienfil¬ terung darstellt. Dabei wird die Aktivkohle vorzugsweise als Granulat in einen Behälter gefüllt, wobei die Ein¬ bzw. Ausgänge des Behälters gleichzeitig das mechanische Vorfilter bilden. Das Aktivkohle-Granulat kann als Ver¬ brauchsmaterial in einem solchen Behälter ausgetauscht werden, während der Behälter selbst wiederverwendbar ist.

Eine besonders kompakte Anordnung der ver¬ schiedenen Reinigungsfilter wird erreicht, indem jedes Reinigungsfilter konzentrisch um einen Abschnitt eines zentralen Pumpzylinders angeordnet wird.

Weitere Anwendungen, Vorteile und Ausführun¬ gen der Erfindung ergeben sich aus der nun folgenden Beschreibung einer bevorzugten Ausführung anhand der Figuren. Dabei zeigen:

Figur 1 eine Seitenansicht einer bevorzugten Ausführung der Erfindung,

Figur 2 eine Ansicht der Vorrichtung nach Figur 1 von oben,

Figur 3 einen Längsschnitt durch die Vor¬ richtung von Figur 1 und Figur 4 ein schematisches Blockdiagramm des

Wasserlaufs in der Vorrichtung von Figur 1.

Bei der in den Figuren 1 - 3 gezeigten Aus¬ führung der Erfindung handelt es sich um ein kompaktes Kleinfilter mit einem Gehäuse 1 und einem Griff 2. Im Gehäuse 1 ist eine Filteranordnung mit einem Aktivkohle¬ filter 3, einem Keramikfilter 4 und einer Umschaltung 5 angeordnet, deren Funktionsweise weiter unten beschrieben wird.

Das Aktivkohlefilter 3 und das zylindrische Keramikfilter 4 sind konzentrisch um je einen Abschnitt eines Pumpzylinders 6 angeordnet, der sich durch die Längsachse des Gehäuses erstreckt. Im Pumpzylinder 6 läuft ein Kolben 7, der mit einem Kolbenring 8 gegen die Zylinderwahd abgedichtet ist. Der Kolben 7 ist über eine Kolbenstange 9 mit dem Griff 2 verbunden.

Der Griff 2 ist im wesentlichen becherförmig ausgeführt. Er umfasst eine endseitige Stirnwand 11 mit konvexer Aussenflache 12, die in eine, auf einer Seite des Griffs hervorstehende Nase 13 übergeht. Ferner be- sitzt er eine im wesentlichen zylindrische Seitenwand 14. Auf der Aussenseite der Seitenwand 14 sind Griffrippen 15 ausgeformt, welche sich quer zur Längsachse des Geräts erstrecken.

Das Gehäuse 1 ist in einen stirnseitigen Ge- häusebereich 18, einen fusseitigen Gehäusebereich 19, 20 und einen dazwischen liegenden Mittelbereich 21 unter¬ teilt. Der stirnseitige Gehäusebereich 18 ist becherför¬ mig, hat einen runden Querschnitt und umschliesst das Aktivkohlefilter 3. Er ist mit einem Bajonettgewinde 22 am Mittelbereich 21 befestigt und kann zur Entnahme des Aktivkohlefilters 3 geöffnet werden. Der fusseitige Ge¬ häusebereich 19, 20 umfasst einen zylindrischen Wand-

bereich 19 und einen Verschlussdeckel 20. Der Verschluss¬ deckel 20 ist mit einem Bajonettgewinde 23 im zylindri¬ schen Wandbereich 19 eingeschraubt und kann zur Entnahme des Keramikfilters 4 geöffnet werden. An der Aussenseite des Wandbereichs 19 verlaufen horizontale Griffrippen 16. Im Mittelbereich 21 des Gehäuses 1 ist seit¬ lich ein Ansauganschluss 25 angeordnet. Er dient zur Be¬ festigung eines Schlauches, durch den das zu reinigende Wasser zugeführt wird. Der Auslass 26 für das gereinigte Wasser befindet sich am Fussende des Geräts. Er ist zu¬ rückversetzt in einem Gewinde 27 angeordnet, mit welchem eine genormte Wasserflasche am Gerät befestigt werden kann.

Figur 3 zeigt den Griff 2 in seiner Ruhestel- lung. In dieser Ruhestellung umschliesst seine Seitenwand 14 den stirnseitigen Gehäusebereich 18. Der Innenquer¬ schnitt des Griffs 2 entspricht im wesentlichen dem Aus- senquerschnitt des Gehäusebereichs 18, so dass in der Ruhestellung des Griffs zwischen den beiden Teilen nur ein kleiner Abstand bleibt. Am unteren Ende der Seiten¬ wand 14 des Griffs 2 befindet sich eine Rippe 28, die in eine Nut 29 des Gehäuses eingeschnappt ist.

Im folgenden wird nun die Funktionsweise des Geräts unter Bezug auf die Figuren 3 und 4 beschrieben. Bei der Anwendung des Geräts wird der Griff wiederholt in Längsrichtung des Gehäuses hin- und her¬ bewegt. Hierzu ergreift der Anwender den Griff 2 mit der ersten und das Gehäuse 1 mit der zweiten Hand. Vorzugs¬ weise ruht der Handballen der ersten Hand auf der kon- vexen Fläche 12 und die Finger umgreifen die Seitenwand 14.

Beim Herausziehen des Griffs wird über den Ansauganschluss 25 und ein erstes Rückschlagventil 31 Wasser in den Pumpzylinder 6 gesogen. Beim Hineinstossen des Griffs schliesst das erste Rückschlagventil 31 und das Wasser wird durch ein zweites (in Figur 3 nicht sichtbares) Rückschlagventil 32 zum Umschalter 5 ge-

drängt. Der weitere Weg des Wassers hängt davon ab, in welcher Stellung sich der Umschalter 5 befindet.

Befindet sich der Umschalter 5 in seiner ersten (in Fig. 4 oberen) Stellung, so wird das Wasser durch den Raum 33, das Aktivkohlefilter 3, und Leitung 35 zurück zum Umschalter 5 und von dort über Leitung 36 und Keramikfilter 4 zum Abfluss 26 geleitet. Ist Umschalter 5 in seiner zweiten Stellung, so gelangt das Wasser über Leitung 36 direkt zum Keramikfilter 4 und von dort zum Abfluss 26, ohne dass das Aktivkohlefilter 3 passiert wird.

Somit kann also das Aktivkohlefilter 3 wahl¬ weise vor dem Keramikfilter 4 in den Filterpfad einge¬ schaltet werden. Dies hat den Vorteil, dass das Aktiv- kohlefilter 3 nur dann verwendet wird, wenn es wirklich benötigt wird. Damit wird die Lebensdauer dieses Filters erhöht.

Das Aktivkohlefilter 3 dient in erster Linie zur Geschmacksverbesserung und Entchlorung des Wassers. Es besteht vorzugsweise aus einem Aktivkohlegranulat auf Kokosnussschalen-Basis mit einer Granulatgrösse von z.B. 12 - 100 USS, vorzugsweise 30 bis 50 USS und ist in einem Behälter 40 eingeschlossen. Der Behälter 40 weist Ein- und Auslassöffnungen auf, in welchen je ein Filternetz 41 bzw. 42 mit einer Maschenweite von möglichst ca. 10 μm, z.B. 50 μm, angeordnet ist. Mit diesem Filternetz wird verhindert, dass grobe Schwebepartikel ins Aktivkohle¬ granulat gelangen und dort hängen bleiben. Feinere Parti¬ kel werden vom Aktivkohlegranulat nicht aufgehalten und gelangen ins Keramikfilter. Somit wird also eine unnötige Verschmutzung des Aktivkohlegranulats vermieden.

Zur Erneuerung des Filters 3 kann das Aktiv¬ kohlegranulat im Behälter 40 ausgetauscht werden, während der Behälter 40 mit den Filternetzen 41, 42 wiederver- wendbar ist.

Das Keramikfilter 4 dient, wie bereits er¬ wähnt, zur Rückhaltung von physiologisch schädlichen Bak-

terien. Es besteht z.B. aus einer Keramik auf der Basis von Diatomeen-Erde und weist eine Porengrösse von z.B. 0.2 μm auf, die genügend klein ist, um den Durchtritt solcher Bakterien zu verhindern. Die Anordnung des Keramikfilters nach dem

Aktivkohlefilter hat den Vorteil, dass allfällige Bak¬ terien aus dem Aktivkohlefilter zurückbehalten werden. Eine unerwünschte Verschmutzung des Aktiv¬ kohlefilters wird durch die relativ grosse Granulatgrösse und die Maschenfilter 41, 42 verhindert. Sehr grobe Schwebstoffe bleiben an den Maschenfiltern hängen, während feinere Schwebstoffe das Aktivkohlegranulat ungehindert passieren und im Keramikfilter 4 aufgefangen werden. Die in Figur 1 gezeigte Form des Griffs ist nur eine der möglichen Ausführungen der Erfindung. So kann der Griff und z.B. auch einen ovalen oder rechteckigen Querschnitt haben. Die Nase 13 kann auf Kosten der Kompaktheit auch grosser gewählt werden oder ganz entfallen. Die Seitenwand 14 braucht nicht geschlossen zu sein, sie kann auch nur einen Teil des Gehäuses seitlich umfassen.

Anstelle des Keramikfilters 4 kann auch ein anderes Filtermaterial zur Rückhaltung von Bakterien ver- wendet werden. Je nach Anwendung kann auch das

Aktivkohlefilter 3 durch einen anderen Filtertyp ersetzt werden.

Während obige Beschreibung eine zur Zeit be¬ vorzugte Ausführung der Erfindung beschreibt, so muss darauf hingewiesen werden, dass die Erfindung nicht darauf beschränkt ist und im Rahmen der folgenden Ansprüche in verschiedenster Weise ausgeführt werden kann.