Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Reinigung zumindest eines Fluids, umfassend eine erste lonentauschersäule, eine Eingangsleitung und eine Ausgangsleitung. Weiterhin betrifft die Erfindung ein Düseneinsatz für zumindest eine lonentauschersäule sowie ein Verfahren zur Deionisierung eines Fluides mittels der Vorrichtung.

Vorrichtung zum Reinigen und insbesondere für die Deionisation von Flüssigkeiten sind aus dem Stand der Technik allgemein bekannt. So schreibt die DE 19 32 205 Al eine Vorrichtung zum Reinigen und Entgiften einer Flüssigkeit, insbesondere Abwasser aus der Galvanik, mit Hilfe von Ionenaustauschern, welche in von der Flüssigkeit zu durchfließenden Behältern un tergebracht sind. Unter anderem geht aus der Druckschrift hervor, dass an Behälterrohren, aus denen die zu reinigende Flüssigkeit austritt, im Bereich der Bohrungen je ein Behälter rohr umgebender als Filter und/oder als Düse wirkender Rückhaltekörper für das Zurückhal ten des lonentauschermittels vorgesehen ist.

Aufgabe der Erfindung ist es, die aus dem Stand der Technik bekannten Vorrichtungen zur Reinigung von Fluiden insbesondere Deionisationsgeräte zu verbessern.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß mittels einer Vorrichtung zur Reinigung zumindest eines Fluids, einem Düseneinsatz sowie Verfahren wie folgt beschrieben gelöst.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen sind der nachfolgenden Beschreibung, den Figuren so wie den Unteransprüchen zu entnehmen. Die einzelnen Merkmale der beschriebenen Aus gestaltung sind jedoch nicht auf diese beschränkt, sondern können untereinander und mit anderen Merkmalen zur weiteren Ausgestaltung verknüpft werden.

Es wird eine Vorrichtung zur Reinigung zumindest eines Fluids, umfassend zumindest eine erste lonentauschersäule, eine Eingangsleitung und eine Ausgangsleitung vorgeschlagen. Die Eingangsleitung und die Ausgangsleitung sind jeweils einem ersten Deckelteil zugeordnet, wobei die Eingangsleitung mit einer ersten Zuleitung in einen ersten Freiraum zwischen ei nem Bodenteil der Vorrichtung und mindestens einen Düseneinsatz verbunden ist, der als ein erster Bodendüseneinsatz ausgebildet ist. Der Düseneinsatz weist eine Anzahl von Öff nungen zur Durchleitung des Fluids auf, die über zumindest eine Teilfläche des Düseneinsat- zes verteilt sind und mittels derer das Fluid in ein mit einem lonentauscherharz befüllbaren erstes Volumen der lonentauschersäule einleitbar ist. Soweit im Sinne der vorliegenden Er findung der Begriff„Anzahl" in Bezug auf die Öffnungen eines Düseneinsatzes verwendet ist, sind hierunter mindestens zwei Öffnungen in diesem Düseneinsatz zu verstehen, bevorzugt

2, 3, 4, 5, 6, 1, 8, 9, 10, 15, 20, 25, 30, 35, 40, 45, 50, 55, 60, 65, 70, 75, 80, 85, 90, 95, 100, 110, 120, 130, 140, 150, 160, 170, 180, 190, 200.

Vorteil an der vorgeschlagenen Erfindung ist, dass die Verteilung des Fluides in der lonentau schersäule gleichmäßig erfolgt und insbesondere keine Toträume beim Durchströmen des Fluides der lonentauschersäule entstehen. Unter Toträumen im Sinne der Erfindung sind Be reiche zu verstehen, die nicht oder nur im Vergleich zu anderen Bereichen einen sehr gerin gen, zumindest etwa 30 % bis etwa 100 %, bevorzugt zumindest etwa 50 % bis etwa 100 %, weiter bevorzugt etwa 90 % bis etwa 100 % geringeren Durchfluss aufweisen als beispiels weise die Eintrittsstellen des Fluides in die lonentauschersäule.

Wird im Rahmen der Erfindung der Begriff "etwa" insbesondere für Werte oder Wertberei che verwendet, so ist darunter ein Toleranzbereich zu verstehen, den ein Fachmann als üb lich erachtet. Insbesondere ist ein Toleranzbereich von +/-10 %, bevorzugt +/-5 % darunter zu verstehen. Wird im Rahmen der Erfindung der Begriff "im Wesentlichen" verwendet, ist damit ein Toleranzbereich zu verstehen, der für den Fachmann unter wirtschaftlichen und technischen Gesichtspunkten vertretbar ist, so dass das Merkmal noch als solches zu erken nen ist.

Die Vorrichtung weist besonders bevorzugt mehrere Düseneinsätze, besonders bevorzugt zumindest zwei Düseneinsätze, auf. An dem Deckelteil ist vorzugsweise mindestens ein ers ter, als Deckeldüseneinsatz ausgebildeter Düseneinsatz angeordnet. Im Bereich des Bodens der Vorrichtung ist vorzugsweise zumindest ein erster als Bodendüseneinsatz für die erste lonentauschersäule ausgebildeter Düseneinsatz angeordnet. Im Bereich des Bodens der Vor richtung ist vorzugsweise zumindest ein zweiter, als Bodendüseneinsatz für eine zweite lo nentauschersäule ausgebildeter Düseneinsatz angeordnet, so dass jeder Säule der Vorrich tung ein Bodendüseneinsatz zugeordnet ist. Entsprechend kann die Vorrichtung vorzugswei se auch zumindest einen ersten, und besonders bevorzugt einen ersten und einen zweiten Deckeldüseneinsatz aufweisen. Die vorbeschriebenen Deckeldüseneinsätze können jeweils am Deckelteil angeordnet sein. Die vorbeschriebenen Bodendüseneinsätze können jeweils am Bodenteil angeordnet sein.

In einer alternativen Ausgestaltung ist vorgesehen, dass ein Düseneinsatz zumindest teilwei se wellenförmig ausgestaltet ist. Insbesondere ist in einer weiteren Variante vorgesehen, dass Wellen zumindest teilweise konzentrisch ausgebildet sind. Der Düseneinsatz kann bei spielsweise zumindest eine Nut als Welle aufweisen. Der Düseneinsatz kann vorzugsweise mehrere konzentrisch angeordnete, ringförmige Nuten aufweisen. Die Wellenform erlaubt eine großflächige Verteilung der Öffnungen und insbesondere, eine große Anzahl von Öff nungen in den Düseneinsatz einzubringen. In einer Ausgestaltung ist vorgesehen, dass die Wellen zumindest teilweise einen etwa rechteckigen oder trapezförmigen Querschnitt auf weisen. Auch ein in etwa dreieckiger Querschnitt ist möglich. So kann gemäß einer weiteren Ausführungsform auch vorgesehen sein, dass die Öffnungen zumindest an Flanken der Wel len und/oder zumindest auf Wellenkämmen angeordnet sind. Besonders bevorzugt ist eine Ausgestaltung, bei der die Öffnungen an den Flanken der Wellen angeordnet sind. Durch die in einer weiteren Ausgestaltungsform vorgesehene im Wesentlichen gegenüberliegende An ordnung der Öffnungen an den Flanken der Wellenform kommt es zu einer Strömungseigen schaft, insbesondere einer Turbulenz, der Strömung, die eine weitere vorteilhafte Verteilung in der lonentauschersäule beziehungsweise beim Eintritt in die lonentauschersäule mit sich bringt. Durch die beschriebene Einbringung des Fluides in die lonentauschersäule wird diese beziehungsweise das in der lonentauschersäule befindliche lonentauscherharz vorzugsweise gleichmäßig durchströmt beziehungsweise umströmt.

Der Düseneinsatz umfasst zumindest ein Segment und vorzugsweise zumindest zwei Seg mente. Die Segmente sind besonders bevorzugt ringabschnittsförmig ausgebildet. Diese Seg mente können auch kreisabschnittsförmig, beispielsweise„tortenstückförmig", ausgebildet sein. Die Segmente können vorzugsweise direkt oder mittelbar aneinander befestigt werden. Der Düseneinsatz beziehungsweise das Segment kann als dünne Platte ausgebildet sein. Der Düseneinsatz und/oder das Segment können vorzugsweise etwa 1 bis 4 Millimeter dünn sein.

Zumindest ein Segment ist vorzugsweise plattenartig ausgebildet. Das Segment weist vor zugsweise zumindest eine flächige Oberseite und eine flächige Unterseite auf. Das Segment weist vorzugsweise zumindest zwei gerade Stirnseiten und zwei gekrümmte Längsseiten auf, die die Oberseite und die Unterseite umrahmen. Die Stirnseiten dienen zur Anordnung der Segmente aneinander. Beispielsweise können mehrere Segmente zu einem kreisförmigen Düseneinsatz aneinander angeordnet werden. Vorzugsweise können vier Segmente zu ei nem kreis- beziehungsweise ringförmigen Düseneinsatz aneinander angeordnet werden. Mehrere Segmente können auch zu Düseneinsatz in Form eines Bogens oder eines offenen Rings angeordnet werden. Beispielweise können zehn Segmente zu einem Düseneinsatz in Form eines offenen Rings angeordnet werden.

Zumindest ein Düseneinsatz und/oder zumindest ein Segment des Düseneinsatzes weist be sonders bevorzugt zumindest eine Nut mit einer ersten Seitenwand, einer dieser gegenüber liegenden zweiten Seitenwand und einem die Seitenwände verbindenden Boden auf. Die Nut dient wie die vorbeschriebene wellenförmige Ausgestaltung dazu, die Oberfläche zu ver größern, um viele Öffnungen für das Fluid anordnen zu können. Entsprechend sind die Öff nungen besonders bevorzugt an der ersten Seitenwand, der zweiten Seitenwand und/oder dem Boden der Nut ausgebildet. Die Nut beziehungsweise die„Welle" kann auch weiche, abgerundete Übergänge zwischen den Boden und den Seitenwänden aufweisen. Die Nut kann keine Kanten aufweisen. Die Nut kann, wie die bei der wellenförmigen Ausgestaltung vorbeschrieben, zumindest teilweise einen etwa rechteckigen oder trapezförmigen Quer schnitt aufweisen. Auch ein in etwa dreieckiger Querschnitt ist möglich. Die Nut weist dann im Wesentlichen keinen Boden auf, sondern nur gegenüberliegende Seitenwände.

Die Nut ist vorzugsweise auf einer sogenannten Anströmseite des Düseneinsatzes angeord net. Bei einem Bodendüseneinsatz ist dies in Bezug auf die normale Strömungsrichtung beim Betrieb der Vorrichtung beispielsweise die Unterseite des Bodendüseneinsatzes. Bei einem Deckeldüseneinsatz ist dies in Bezug auf die normale Strömungsrichtung bei Regeneration der Vorrichtung beispielsweise die Oberseite des Deckeldüseneinsatzes.

Zumindest ein Segment weist vorzugsweise zumindest einen Rand, vorzugsweise zwei Rän der auf, um eine stabile Anordnung der Segmente durch beispielsweise Formschluss an dem Rand beziehungsweise an den Rändern zu ermöglichen. Jedes Segment kann bezogen auf die Krümmung der Segmente, einen ersten inneren Rand aufweisen, der vorzugsweise von ei nem dem Boden abgewandten Ende der inneren Seitenwand nach außen und parallel zum Boden weg ragt. Jedes Segment kann einen zweiten äußeren Rand aufweisen, der von einem der dem Boden abgewandten Ende der äußeren Seitenwand vom Bodendüseneinsatz nach außen und parallel zum Boden weg ragt.

Zumindest ein Segment weist vorzugsweise zumindest einen Vorsprung und besonders be vorzugt zumindest zwei Vorsprünge auf. Diese Vorsprünge dienen wie die vorbeschriebenen Ränder dazu, eine stabile Anordnung der Segmente durch beispielsweise Formschluss zu er möglichen. Der Vorsprung ist vorzugsweise an der Oberseite der Segmente ausgebildet und ragt von der Oberseite weg. Der Vorsprung ist vorzugsweise im Bereich der Rückseite der Nut ausgebildet. Ein Segment kann vorzugsweise zwei längliche Vorsprünge aufweisen, die jeweils im Bereich der geraden Stirnseiten der Segmente angeordnet sind. Die Segmente ei nes Düseneinsatzes sind besonders bevorzugt zueinander identisch ausgebildet. Für unter schiedliche Düseneinsätze können unterschiedliche Arten von Segmenten verwendet wer den, wobei die sich die Arten der Segmente im Wesentlichen lediglich in der Länge und/oder der Krümmung unterscheiden. Dies gilt entsprechend auch für die nachbeschriebenen Ver bindungsstücke für die Segmente.

Der Düseneinsatz weist vorzugsweise zumindest ein Verbindungsstück auf, wobei zumindest zwei Segmente mittels des Verbindungsstücks aneinander befestigt sind. Die Befestigung kann mittelbar erfolgen, wobei das Verbindungsstück direkt an einem Bauteil befestigt ist und die Segmente, vorzugsweise durch Kraft- und/oder Formschluss, zwischen dem Verbin dungsstück und dem Bauteil, beispielsweise einer Trägerplatte, zueinander fixiert sind.

Das Verbindungsstück kann zumindest zwei Fußteile aufweisen. Zur Erhöhung der Stabilität und der Standfläche können die Fußteile Verbreiterungen und/oder Verstärkungsstreben aufweisen. An den Fußteilen kann zumindest jeweils eine Befestigungsöse ausgebildet sein. Die Fußteile des Verbindungsstücks können jeweils zumindest eine Aufnahme für zumindest einen der vorbeschriebenen Ränder der Segmente aufweisen. An den Fußteilen sind vor zugsweise jeweils benachbart zu den Aufnahmen Anlageflächen zur Anordnung auf der Trä- gerplatte ausgebildet.

Die Fußteile sind vorzugsweise mittels eines brückenartigen Stegs verbunden. Der Steg weist vorzugsweise einen umgekehrten im Wesentlichen u-förmigen Querschnitt auf. Der Steg umfasst beispielsweise zumindest zwei seitlich angewinkelte Abschnitte, die an einem Ende mit den Fußteilen verbunden sind und einander gegenüberliegen. Der Steg umfasst ferner beispielsweise zumindest einen Verbindungsabschnitt, der die angewinkelten Anschnitte miteinander verbindet. Der Verbindungsabschnitt umfasst vorzugsweise zwei Stirnseiten. An diesen Stirnseiten sind jeweils besonders bevorzugt zumindest zwei voneinander beabstan- dete Stützabschnitte angeordnet. An dem Verbindungsabschnitt sind beispielsweise insge samt vier Stützabschnitte ausgebildet. Die Stützabschnitte können im Wesentlichen als ge bogene Quader ausgebildet sein, die von den Stirnseiten des Verbindungsabschnitts hervor stehen. Die Unterseite des Verbindungsabschnitts und der Stützabschnitte dient vorzugswei se als Anlagefläche für die Rückseite des Bodens der Nut der Segmente. Die Stützabschnitte sind derart ausgerichtet, dass im Zusammenbau der Segmente und Verbindungsabschnitte die Öffnungen der Segmente nicht blockiert werden. Das Verbindungsstück kann unter schiedlich lange Stützabschnitte aufweisen. Beispielsweise kann ein Verbindungsstück neben einem Paar lange Stützabschnitte auf einer Stirnseite des Verbindungsstücks, auch ein Paar kurze Stützabschnitte auf der andere Stirnseite aufweisen, so dass das Verbindungsstück an einem Ende eines bogenförmigen Düseneinsatzes angeordnet werden kann, ohne dass die Stützabschnitte unnötig weit vom Ende weg ragen und beispielsweise die Anordnung einer Zuleitung neben dem Düseneinsatz verhindern.

Das Verbindungsstück kann zumindest eine Aufnahme zur Anordnung zumindest eines Vor sprungs eines Segments und/oder zumindest eines Rands eines Segments aufweisen. Die Aufnahme ist vorzugsweise als Aussparung ausgebildet, um eine zumindest teilweise form schlüssige Anordnung zu ermöglichen.

Der Steg kann vorzugsweise zumindest eine Aufnahme für einen Vorsprung, und besonders bevorzugt für zwei Vorsprünge aufweisen. Hierdurch können in der Aufnahme vorteilhafter weise die Vorsprünge zweier benachbart angeordneter Segmente angeordnet werden, um diese Segmente zueinander zu befestigen. Der Düseneinsatz weist besonders bevorzugt zu mindest eine Trägerplatte zur Anordnung des Düseneinsatz in der Vorrichtung auf. Die Trä gerplatte kann mehrteilig ausgebildet sein. Das bedeutet insbesondere, dass zumindest zwei Trägerplatten verwendet werden können. Beispielsweise kann jeder lonentauschersäule der Vorrichtung zumindest eine Trägerplatte zugeordnet sein, auf der zumindest ein Düsenein satz anordenbar ist. Im Bereich des Bodens der Vorrichtung kann zumindest eine Trägerplat te für zumindest einen Bodendüseneinsatz verwendet werden. Im Bereich des Deckels kann zumindest eine Trägerplatte für zumindest einen Deckeldüseneinsatz verwendet werden.

Die Verbindungsstücke und/oder die Trägerplatte weisen vorzugweise zumindest jeweils zu mindest eine Befestigungsöse, vorzugsweise zumindest zwei Befestigungsösen auf. Die vor genannten Ösen können zur Durchführung von Stiften, Nieten oder Schrauben ausgebildet sein. Die Ösen können jeweils ein Gewinde aufweisen. Die Verbindungsstücke weisen jeweils besonders bevorzugt zwei Ösen auf. Die Trägerplatte kann eine entsprechende Anzahl von Ösen je nach Anzahl der Ösen der zugeordneten Verbindungstücke aufweisen. Ein innerer kreisförmiger Abschnitt der Trägerplatte weist beispielsweise acht Ösen für einen ersten Bo dendüseneinsatz mit vier Segmenten und Verbindungsstücken auf. Ein äußerer ringförmiger Abschnitt der Trägerplatte weist beispielsweise zweiundzwanzig Ösen für einen zweiten Bo dendüseneinsatz mit 10 Segmenten und 10 Verbindungsstücken auf.

Die Trägerplatte weist zur verrutschsicheren Anlage zumindest eines Düseneinsatzes zumin dest eine Nut, vorzugsweise zwei Paar Nuten für korrespondierende Vorsprünge der Düsen einsätze beziehungsweise der vorbeschriebenen Segmente auf. Ein Paar Nuten kann bei spielsweise in Form von konzentrischen Kreisen auf der Trägerplatte angeordnet sein. Ein Paar Nuten kann beispielsweise in Form von parallel verlaufenden Kreisabschnitten auf der Trägerplatte angeordnet sein.

Der Düseneinsatz kann zumindest ein Endstück, vorzugsweise zwei Endstücke aufweisen.

Das Endstück ist zur Anlage an eine Stirnseite eines Segments ausgebildet. Mittels zweier Endstücke ist ein beispielsweise ein bogenförmiger Düseneinsatz seitlich verschließbar, so das Fluid nur über die Öffnungen des Segments, beziehungsweise der Segmente, von einem Freiraum zwischen dem Düseneinsatzes und der Trägerplatte ein- oder ausströmen kann. Vorzugsweise ist das Endstück derart angeordnet, dass dieses gegenüberliegende Nuten der Trägerplatte quasi verbindet.

Die Trägerplatte ist vorzugsweise als gemeinsame Trägerplatte für zumindest zwei Düsenein sätze, beispielsweise für zwei Bodendüseneinätze oder zwei Deckeldüseneinsätze, ausgebil det. Die Trägerplatte kann beispielsweise als ein Zwischenboden ausgebildet sein, der vom einem Boden, einem Bodendeckel des Bodenteils, einer Oberseite des Deckteils oder einer Abdeckplatte des Deckelteils beabstandet ist. Die Trägerplatte ist vorzugsweise einstückig mit dem Bodenteil ausgebildet. Die Vorrichtung kann ferner eine Trägerplatte aufweisen, die einstückig mit dem Deckelteil ausgebildet ist. Zur Erhöhung der Stabilität kann die Träger platte eine Verrippung aufweisen. An der Trägerplatte können Leitungen angeordnet sein. Die Verrippung und/oder die Leitungen sind vorzugsweise auf einer den lonentauschersäu- len abgewandten Seite der Trägerplatte angeordnet. Beispielsweise kann die Trägerplatte des Deckelteils oberseitig eine Verrippung, eine Überlaufleitung von der ersten zur zweiten lonentauschersäule, eine Eingangsleitung zur ersten lonentauschersäule und eine Ausgangs leitung von der zweiten lonentauschersäule aufweisen. Die Trägerplatte des Bodenteils kann beispielsweise unterseitig eine Verrippung, eine erste Leitung von einem Anschlussstutzen für eine Zuleitung zu einer Öffnung beziehungsweise zu einem Auslass in der Trägerplatte und eine zweite Leitung von einem Anschlussstutzen für eine weitere Zuleitung zu einer wei teren Öffnung beziehungsweise zu einem weiteren Auslass in der Trägerplatte aufweisen.

Zur Gewährleistung einer Trennung von mindestens zwei lonentauschersäulen der Vorrich tung kann die Trägerplatte oder das Bodenteil zumindest eine Trennwand oder eine Anlage fläche zur Anordnung einer Trennwand aufweisen. Die Trägerplatte kann vorzugsweise eine innere ringförmige Trennwand und eine äußere ringförmige Trennwand aufweisen. Die Trennwand ist vorzugweise einstückig mit der Trägerplatte ausgebildet. Das Deckelteil oder ein in diesem Bereich angeordnete Trägerplatte kann wie vorbeschrieben ausgebildet sein und auch zumindest eine Trennwand oder eine Anlagefläche für eine Trennwand aufweisen.

Die Trägerplatte weist vorzugsweise zumindest zwei Durchflussöffnungen je zugeordneten Düseneinsatz auf. Die Durchflussöffnungen können jeweils einen Anschlussstutzen zur An ordnung einer Zuleitung aufweisen. Die Durchflussöffnungen können jeweils zumindest einen Auslass für das Fluid aufweisen. Die Durchflussöffnungen sind für eine einfache Her stellung vorzugsweise rund ausgebildet. Eine gemeinsame Trägerplatte für zwei Düsenein sätze weist vorzugsweise zwei Paar Durchflussöffnungen auf.

Eine gemeinsame Trägerplatte für zwei Bodendüseneinsätze kann beispielsweise einen inne ren kreisförmigen Abschnitt für einen ersten Bodendüseneinsatz und die erste lonentau schersäule sowie einen äußeren ringförmigen Abschnitt für einen zweiten Bodendüsenein satz und die zweite lonentauschersäule aufweisen. Im inneren und im äußeren Abschnitt der Trägerplatte können jeweils zwei Durchflussöffnungen ausgebildet sein. Hierbei ist jeweils eine Durchflussöffnung vorgesehen, um Fluid in den Freiraum zwischen dem jeweiligen Ab- schnitt der Trägerplatte und dem Bodenteil, der Bodenplatte, der Deckeloberseite oder der Abdeckplatte der Vorrichtung zu leiten. Die zweite Durchflussöffnung ist als Auslass vorgese hen, um Fluid in den Freiraum zwischen dem Düseneinsatz und dem Bodenteil oder dem De ckelteil zu leiten. Dieser Freiraum kann beispielsweise zwischen durch eine Nut an der An- strömseite der Segmente und dem jeweiligen Trägerplattenabschnitts bereitgestellt werden. Aus den Schlitzen auf einer Abströmseite der Segmente kann das Fluid dann gleichmäßig in die jeweilige lonentauschersäule strömen.

Im Deckelteil kann in ähnlicher Weise eine von der geschlossenen Oberseite des Deckels be- abstandete Trägerplatte angeordnet sein.

Die Trägerplatte kann Ausbuchtungen aufweisen, die ein Klemmen der Trägerplatte in der Vorrichtung, insbesondere am Bodenteil und/oder am Deckel ermöglichen. Die Trägerplatte kann beispielsweise in die Vorrichtung eingesetzt und dort verklemmt und/oder verklebt werden. Besonders bevorzugt weist das Bodenteil und/oder das Deckelteil eine Trägerplatte auf, die jeweils einstückig mit dem Bodenteil oder dem Deckelteil ausgebildet ist.

Die Vorrichtung umfasst im Bodenbereich beispielsweise einen ersten Bodendüseneinsatz für das ersten Volumen und einen zweiten Bodendüseneinsatz für das zweite Volumen. Die se Bodendüseneinsätze sind vorzugsweise mittels vorbeschriebenen Verbindungsstücken auf einer gemeinsamen Trägerplatte befestigt. Der erste Bodendüseneinsatz ist beispielsweise in einem inneren kreisförmigen Abschnitt der Trägerplatte angeordnet und der zweite Boden düseneinsatz ist beispielsweise in einem äußeren ringförmigen Abschnitt der Trägerplatte angeordnet.

In einer weiteren Ausgestaltung ist vorgesehen, dass die Öffnungen zumindest teilweise in einer Strömungsrichtung einen sich verengenden Querschnitt aufweisen. Jede dieser Öff nungen ist bevorzugt, insbesondere bei einem regulären Betrieb der Vorrichtung als Düse ausgestaltet. Dies hat den Vorteil, dass sich die Strömungsgeschwindigkeit des Fluides im Be reich des Bodendüseneinsatzes wesentlich vergrößert, so dass ein gleichmäßiger und einfa cherer Durchsatz des Fluides durch das in der lonentauschersäule vorhandene lonentau- schermaterial, insbesondere Harz, vollzogen wird. Gemäß einer Ausgestaltung ist vorgese hen, dass die Öffnungen zumindest auf einer Abströmseite des Düseneinsatzes schlitzförmig ausgestaltet sind. Unter der Abströmseite ist die Seite des Düseneinsatzes zu verstehen, der bei einem regulären Betrieb stromabwärts des Fluides angeordnet ist. Die Öffnungen veren gen sich in der Strömungsrichtung also zu Schlitzen.

In einer weiteren Ausführungsform ist vorgesehen, dass dem Deckelteil mindestens ein ers ter Deckeldüseneinsatz zugeordnet ist. Vorzugsweise ist der Deckeldüseneinsatz weitgehend identisch, zumindest aber funktional identisch zu dem Bodendüseneinsatz aufgebaut, wobei in einer Ausgestaltung der Deckeldüseneinsatz, insbesondere bei regulärem Betrieb der Vor richtung, als Diffusor wirkt. Hingegen wirkt gemäß einer Ausgestaltung bei einem Regenerie rungsdurchlauf, bei dem Regenerierungsflüssigkeit entgegengesetzt der Flussrichtung, die bei einem regulären Betrieb der Vorrichtung vorgesehen ist, durch die Vorrichtung geleitet wird, der Deckeldüseneinsatz als Düse. Eine vorzugsweise gleichmäßige und totraumfreie Durchströmung des Regenerierungsmittels durch den lonentauscher wird so ermöglicht.

In einer besonders bevorzugten Ausgestaltung ist vorgesehen, dass die Vorrichtung zumin dest zwei ineinander geschachtelte lonentauschersäulen aufweist. Die Vorrichtung mit zwei lonentauschersäulen ist gemäß einer weiteren Ausgestaltung derart ausgestaltet, dass ein Bodenteil und ein Deckelteil von der Vorrichtung umfasst sind, wobei zwischen dem Boden teil und dem Deckelteil zumindest ein Innenrohr und ein Außenrohr angeordnet ist, wobei das Innenrohr im Außenrohr angeordnet ist. Eine erste lonentauschersäule umfasst somit das erste Volumen des Innenrohrs und eine zweite lonentauschersäule umfasst ein zwischen Innenrohr und Außenrohr vorhandenes zweites Volumen. In einer weiteren Variante ist vor gesehen, dass das Deckelteil eine Eingangsleitung, die mit einer ersten Zuleitung verbunden ist, und eine Ausgangsleitung aufweist. Das Deckelteil umfasst eine Überströmleitung, die das erste Volumen mit dem zwischen Innenrohr und Außenrohr vorhandenen zweiten Volu men verbindet. Die Überströmleitung ist in einer Ausgestaltung mit einer zweiten Zuleitung verbunden. Die Überströmleitung weist zwei verschließbare Ausnehmungen auf, wobei eine erste Ausnehmung dem ersten Volumen und eine zweite Ausnehmung dem zweiten Volu men zugeordnet ist. Vorteilhafterweise kann mit der vorgeschlagenen Ausführung der Vor richtung eine kompakte Einheit für die Deionisierung von Wasser zur Verfügung gestellt wer den. Insbesondere kann die Vorrichtung transportabel, beispielsweise auf Rollen bewegbar, ausgestaltet sein.

Es wird weiterhin ein Düseneinsatz für zumindest eine lonentauschersäule vorgeschlagen, wobei der Düseneinsatz eine Anzahl von Öffnungen aufweist, die über zumindest eine Teil fläche des Düseneinsatzes verteilt sind und mittels derer ein Fluid in die lonentauschersäule einleitbar ist.

Der Düseneinsatz kann wie ein in Bezug auf die Vorrichtung beschriebener Düseneinsatz aus gebildet sein. Vorzugsweise weisen die Öffnungen einen sich verengenden Querschnitt auf und bilden auf diese Weise Düsenöffnungen. Weiterhin sieht eine Ausführungsform vor, dass die Öffnungen zumindest auf einer Abströmseite schlitzförmig sind. Die Öffnungen ver engen sich in der Strömungsrichtung des Fluids also zu Schlitzen. Der Düseneinsatz weist be sonders bevorzugt zumindest zwei ringabschnittsförmige Segmente auf, die aneinander be festigt sind. Der Düseneinsatz weist bevorzugt zumindest eine Trägerplatte auf, wobei die Trägerplatte zumindest zwei Öffnungen zur Durchleitung des Fluids umfasst. Der Düsenein satz weist zumindest eine Nut mit einer ersten Seitenwand, einer dieser gegenüberliegenden zweiten Seitenwand und einem die Seitenwände verbindenden Boden auf. Die Öffnungen des Düseneinsatzes sind vorzugsweise an der ersten Seitenwand, der zweiten Seitenwand und/oder dem Boden der Nut ausgebildet.

In einer Ausgestaltung ist vorgesehen, dass der Düseneinsatz zumindest eine Aufsatznut auf weist, in die ein Innenrohr einsetzbar ist. Diese Ausgestaltung erlaubt insbesondere die Bil dung einer innenliegenden Säule durch das Vorsehen eines Innenrohres, das in die Aufsatz nut eingesetzt wird. In einer weiteren Ausführungsform ist vorgesehen, dass der Düsenein satz eine Anzahl von Aufsatznuten aufweist, in die unterschiedliche Innenrohre mit unter schiedlichen Durchmessern eingesetzt werden können. Auf diese Weise sind unterschiedli che Verhältnisse der Volumina der durch die Rohre gebildeten lonentauschersäulen möglich. Soweit im Sinne der vorliegenden Erfindung der Begriff„Anzahl" in Bezug auf die Aufsatznu ten verwendet ist, sind hierunter mindestens zwei Aufsatznuten zu verstehen, bevorzugt 2,

3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10.

In einer weiteren Ausgestaltung ist vorgesehen, dass die Volumina der lonentauschersäulen, die vorzugsweise konzentrisch zueinander angeordnet sind, durch zwei Düseneinsätze insbe sondere Boden- und/oder Deckeldüseneinsätzen, erzielt werden, die in der Vorrichtung an geordnet werden. Bevorzugt wird eine Anzahl von vorzugsweise jeweils zwei Bodendüsene insätzen und/oder zwei Deckeldüseneinsätze, die jeweils vorzugsweise konzentrisch ineinan- der anordenbar sind, in unterschiedlichen Ausgestaltungen für unterschiedliche Verhältnisse der Volumina der beiden lonentauschersäulen in der Vorrichtung angeordnet. Besonders be vorzugt sind die Verhältnisse des ersten Volumens zum zweiten Volumen etwa 1:2, etwa 2:1, etwa 2:3 oder etwa 3:2. In einer besonders bevorzugten Ausgestaltung ist vorgesehen, dass die Düseneinsätze als Ersatzteile beziehungsweise Austauschteile vorgesehen sind.

Weiterhin wird ein Verfahren zur Deionisierung eines Fluides mittels einer erfindungsgemä ßen Vorrichtung vorgeschlagen, wobei das Fluid ohne ein lonentauschen durch ein mit ei nem lonentauscherharz befüllbares erstes Volumen einer ersten lonentauschersäule durch geleitet wird, wobei das Fluid dann anschließend in das erste Volumen der ersten lonentau schersäule zum lonentauschen eingeleitet wird.

Hierdurch ist ein besonders kompaktes lonentauschen mit gleichmäßiger Durchströmung im Vergleich zu einer direkten unmittelbaren Einleitung in das Volumen möglich. Mittels des Verfahrens kann das Fluid beispielsweise unter das Volumen, beispielsweise in einen Frei raum der Vorrichtung, geleitet werden und dann von unten zurück in das Volumen, bei spielsweise über Düsen bzw. über einen Düseneinsatz, eingeleitet werden, so das dass Fluid dann gleichmäßig im Volumen von unten nach oben aufsteigt.

In einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass das Fluid in eine Eingangsleitung der Vorrich tung eingeleitet wird und durch eine erste Zuleitung in einen ersten Freiraum zwischen ei nem Bodenteil und einem als ersten Bodendüseneinsatz ausgebildeten Düseneinsatz der Vorrichtung geleitet wird. Der erste Bodendüseneinsatz weist eine Anzahl von Öffnungen auf, die über zumindest eine Teilfläche des ersten Bodendüseneinsatzes verteilt sind und mittels derer das Fluid in das mit einem lonentauscherharz befüllbare erste Volumen der erste lonentauschersäule eingeleitet wird, so dass das Fluid durch die erste lonentauscher säule strömt.

Mittels der ersten Zuleitung kann das Fluid durch das mit einem lonentauscherharz befüllba re erste Volumen der ersten lonentauschersäule ohne ein lonentauschen nach unten in den ersten Freiraum durchgeleitet werden. Durch den ersten Bodendüseneinsatz kann das Fluid dann von unten aus dem Freiraum in das erste Volumen zum lonentauschen eingeleitet wer den. Das Fluid kann derart von unten nach oben im ersten Volumen aufsteigen. Der Boden düseneinsatz sorgt für eine besonders gleichmäßige Einleitung in das erste Volumen. In einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass das Fluid ohne ein lonentauschen durch ein mit einem lonentauscherharz befüllbares zweites Volumen einer zweiten lonentauschersäu- le durchgeleitet wird, wobei das Fluid dann anschließend in das zweite Volumen der ersten lonentauschersäule zum lonentauschen eingeleitet wird.

In einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass das Fluid über eine Überströmleitung in eine zweite Zuleitung geleitet wird, wobei die zweite Zuleitung in einen zweiten Freiraum zwi schen einen als zweiten Bodendüseneinsatz ausgebildeten Düsenbodeneinsatz und dem Bo denteil mündet, wobei der zweite Bodendüseneinsatz eine Anzahl von Öffnungen aufweist, die über zumindest eine Teilfläche des zweiten Bodendüseneinsatzes verteilt sind und mit tels derer das Fluid in das ein mit einem lonentauscherharz befüllbare zweite Volumen der zweite lonentauschersäule eingeleitet wird, so dass das Fluid durch die zweite lonentau schersäule strömt.

Mittels der zweiten Zuleitung kann das Fluid durch das mit einem lonentauscherharz befüll bare zweite Volumen der zweiten lonentauschersäule ohne ein lonentauschen nach unten in den zweiten Freiraum durchgeleitet werden. Durch den zweiten Bodendüseneinsatz kann das Fluid dann von unten aus dem Freiraum in das zweite Volumen zum lonentauschen ein geleitet werden. Das Fluid kann derart von unten nach oben im zweiten Volumen aufsteigen.

Die Überströmleitung ist vorzugswiese im Deckelteil der Vorrichtung angeordnet. Weiterhin ist bevorzugt vorgesehen, dass das Fluid von einer zentrisch angeordneten lonentauscher säule über die Überströmleitung in einer radial außen angeordnete lonentauschersäule ge leitet wird.

Der Vorteil an der Leitung des Fluides von dem Bodenteil hin zum Deckelteil, also von unten nach oben, ist auch, dass eine Gasbildung beziehungsweise eine Ansammlung von Gas in der lonentauschersäule vermieden wird und insbesondere über den Deckel abgeführt werden kann. Eventuell sich im Bodenteil oder in der lonentauschersäule bildendes Gas wird durch die Strömung von unten nach oben leicht mitgerissen.

Gemäß einer ersten besonders bevorzugten ersten Ausführungsform der Vorrichtung weist diese vier wellenförmige Düseneinsätze auf. Diese umfassen zwei Deckeldüseneinätze und zwei Bodendüseneinsätze. Ferner weist die Vorrichtung eine Eingangsleitung und eine Aus- gangsleitung auf. Die Eingangsleitung ist mit einer ersten Zuleitung verbunden. Die Ein- und Ausgangsleitung sind an einem Deckelteil angeordnet. Zwischen Bodenteil und Deckelteil sind ein Außenrohr und ein Innenrohr angeordnet. Diese definieren ein erstes und ein zwei tes Volumen für unterschiedliche lonentauscherharze. Im Deckelteil ist zudem eine Überlauf leitung zwischen dem ersten und dem zweiten Volumen angeordnet. Nach unten sind die Volumina durch zwei Bodendüseneinsätze abgeschlossen. Die Bodendüseneinsätze weisen jeweils eine Anzahl von Wellen auf. An Wellenflanken sind Öffnungen vorgesehen, durch die das zu reinigende Fluid strömen kann. Die Öffnungen verengen sind von der Unterseite der Bodendüseneinsätze zur Oberseite zu Schlitzen. Die Öffnungen verengen sich damit in der Strömungsrichtung des Fluids. Das Fluid strömt durch eine erste Zuleitung aus dem Auslass in einen ersten Freiraum zwischen dem ersten Bodendüseneinsatz und dem Bodenteil und von dort aus den Öffnungen beziehungsweise Schlitzen des ersten Bodendüseneinsatzes in das erste Volumen hinein. Nach dem Durchtritt durch die Öffnungen des ersten Deckeldü seneinsatzes strömt es durch die Überströmleitung in eine zweite Zuleitung und dann in einen Freiraum zwischen dem zweiten Bodendüseneinsatz und dem Bodenteil. Dann strömt das Fluid durch die Öffnungen des zweiten Bodendüseneinsatzes in das zweiten Volumen. Das Fluid steigt auf und strömt durch die Öffnungen des zweiten Deckeldüseneinsatzes zur Ausgangsleitung. Die Deckeldüseneinsätze sind derart in der Vorrichtung angeordnet sind, dass diese als Düsen wirken, wenn die Regenerationsflüssigkeit entgegen der Stromrichtung der regulären zu deionisierenden Flüssigkeit die einzelnen lonentauscher durchläuft. Die Schlitze sind bei den Deckeldüseneinsätzen entsprechend auf der Unterseite der Deckeldü seneinsätze angeordnet. Soweit im Sinne der vorliegenden Erfindung der Begriff„Anzahl" in Bezug auf die Wellen verwendet ist, sind hierunter mindestens zwei Wellen zu verstehen, bevorzugt 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10.

Die zweite bevorzugte Ausführungsform unterscheidet sich darin von ersten, dass die Düsen einsätze mehrere ringförmige Segmente mit den Öffnungen umfassen, wobei die Segmente aneinander mittels Verbindungsstücken befestigt sind und darin, dass das Deckelteil und das Bodenteil jeweils eine Trägerplatte zur Anordnung der Düseneinsätze aufweisen. Die Seg mente der Düseneinsätze umfassen jeweils eine Nut mit einer ersten Seitenwand, einer die ser gegenüberliegenden zweiten Seitenwand und einem die Seitenwände verbindenden Bo den. Die Öffnungen für das Fluid sind an den Nuten ausgebildet. Die Trägerplatten sind je- weils einstückig mit dem Bodenteil und dem Deckelteil ausgebildet ist. Die Trägerplatte des Bodenteils weist jeweils einen inneren kreisförmigen Abschnitt für einen ersten Bodendü seneinsatz sowie einem äußeren ringförmigen Abschnitt für einen zweiten Bodendüsenein satz auf. Zwischen dem ersten Bodendüseneinsatz und dem Bodenteil ist ein erster Freiraum ausgebildet. Zwischen dem zweiten Bodendüseneinsatz und dem Bodenteil ist ein zweiter Freiraum angeordnet. Wie bei der ersten Ausführungsform münden die Zuleitungen jeweils in diesen Freiräumen. Zur Anordnung des Innenrohrs und des Außenrohrs weist die Träger platte eine innere ringförmige Trennwand und eine äußere ringförmige Trennwand auf, die ebenfalls einstückig mit dem Bodenteil ausgebildet sind. Die Trägerplatte und die zwei De ckeldüseneinsätze im Deckelteil sind im Wesentlichen spiegelbildlich zu den Bodendüsenein sätzen angeordnet.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen gehen aus den nachfolgenden Zeichnungen hervor.

Die dort dargestellten Abbildungen sind jedoch nicht beschränkend auszulegen, vielmehr können die dort beschriebenen Merkmale untereinander mit den oben beschriebenen Merk malen zur weiteren Ausgestaltung kombiniert werden. Des Weiteren sei darauf verwiesen, dass die in der Figurenbeschreibung angegebenen Bezugszeichen den Schutzbereich der vor liegenden Erfindung nicht beschränken, sondern lediglich auf die in den Figuren gezeigten Ausführungsbeispiele verweisen. Gleiche Teile oder Teile mit gleicher Funktion weisen im Folgenden die gleichen Bezugszeichen auf. Es zeigen:

FIG. 1 eine erste Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Reinigung von Fluiden in einer Außenansicht;

FIG. 2 eine Teilansicht der Vorrichtung gemäß FIG. 1 im Schnitt;

FIG. 3 eine erste Ausführungsform eines Bodendüseneinsatz im Schnitt;

FIG. 4 den Bodendüseneinsatz gemäß FIG. 3 in einer Ansicht von unten;

FIG. 5 eine Teilansicht der Vorrichtung gemäß FIG. 1 im Schnitt;

FIG. 6 eine weitere Teilansicht der Vorrichtung gemäß FIG. 1 im Schnitt;

FIG. 7 einen Querschnitt durch das Deckelteil der Vorrichtung gemäß FIG. 1;

FIG. 8 eine weitere Schnittansicht des Deckelteils der Vorrichtung gemäß FIG. 1;

FIG. 9 einen Querschnitt der Vorrichtung gemäß FIG. 1;

FIG. 10 eine zweite Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung;

FIG. 11 eine Teilansicht eines Längsschnitts durch die Vorrichtung gemäß Figur 10; FIG. 12 eine Teilansicht der Vorrichtung gemäß FIG. 10 ohne Außen- und Innenrohr;

FIG. 13 eine Teilansicht der Vorrichtung gemäß FIG. 12 ohne Bodendüseneinsätze;

FIG. 14 eine perspektivische Unteransicht eines Segments;

FIG. 15 eine perspektivische Draufsicht auf das Segment gemäß FIG. 14;

FIG. 16 eine perspektivische Unteransicht eines Verbindungsstücks;

FIG. 17 eine perspektivische Draufsicht auf das Verbindungsstück gemäß FIG. 16; und

FIG. 18 eine Teilansicht der Vorrichtung gemäß FIG. 10 ohne Außen- und Innenrohr.

FIG. 1 zeigt eine Außenansicht der ersten Ausführungsform der Vorrichtung 1 zur Reinigung von Fluiden mit einer Eingangsleitung 9 und einer Ausgangsleitung 11. In die Eingangsleitung 9 können Fluide wie beispielsweise Wasser eingeleitet werden, die dann deionisiert durch die Ausgangsleitung herausströmen. Vorzugsweise werden hier nicht dargestellte Adapter mit an diesem angeordneten Schläuchen und Pumpen verwendet. Ein- und Ausgangsleitung 9, 11 sind an einem Deckelteil 5 angeordnet. Weiterhin ist der FIG. 1 zu entnehmen, dass das Deckelteil 5 eine Typenplatte 12 aufweist, die zwei weitere, hier nicht sichtbare, Ausneh mungen verdeckt. Das Deckelteil 5 umfasst des Weiteren einen Griff 6, der es einem Benut zer ermöglicht, die Vorrichtung 1 bequem mittels der Rollen 13, die an einem Bodenteil 3 an geordnet sind, zu bewegen. Zwischen Bodenteil 3 und Deckelteil 5 ist ein Außenrohr 7 ange ordnet.

FIG. 2 zeigt eine Teilansicht der Vorrichtung 1 im Bodenbereich, insbesondere ist ein Längs schnitt durch das Bodenteil 3 zu sehen. In dieser Schnittansicht ist zum einen zu erkennen, dass das Außenrohr 7 und das Innenrohr 15 zwei Volumina, namentlich ein erstes Volumen 17 und ein zweites Volumen 19, definieren. Die Volumina 2 und 4 sind mit einem hier der Übersichtlichkeit halber nicht dargestellten lonentauscherharz gefüllt. Vorzugsweise weisen die Volumina 2 und 4 unterschiedliche lonentauscherharze auf.

Nach unten abgeschlossen werden die Volumina 2 und 4 durch zwei Bodendüseneinsätze 43 und 45. Der erste Bodendüseneinsatz 43 und der zweite Bodendüseneinsatz 45 weisen je weils eine Anzahl von Wellen 62 auf, die einen hier beispielhaft dargestellten trapezförmigen Querschnitt aufweisen. An Wellenflanken 64 sind Öffnungen 60 vorgesehen, durch die das zu reinigende Fluid, das durch eine zweite Zuleitung 23, hier bespielhaft für das zweite Volu men 19, aus einem Auslass 41 in einen zweiten Freiraum 48 zwischen einem zweiten Boden- bereich 46 und dem zweiten Bodendüseneinsatze 45 strömt.

Deutlich sichtbar ist dies beispielsweise in FIG. 3, in der der erste Bodendüseneinsatz 43 des ersten Volumens 17 im Detail dargestellt ist. Das Fluid strömt durch eine erste Zuleitung 21 aus dem Auslass 39 in einen ersten Freiraum 47 unterhalb des ersten Bodendüseneinsatzes 43 heraus. Dort kann sich das Fluid im Deckelteil 5 schnell verteilen. Im Freiraum 47 unter halb des Bodendüseneinsatzes 43 ist vorzugsweise kein lonentauscherharz vorhanden, so dass die Verteilung des Fluids weitgehend ungestört erfolgt. Da durch die Zuleitung 21 konti nuierlich Fluid zugeführt wird, strömt dieses durch die Öffnungen 60 an den Flanken 64 der Wellen 62 des Bodendüseneinsatzes 43. Die Strömungsrichtung A des Fluids ist mit gestri chelten Pfeilen angedeutet. Die Öffnungen 60 sind wie der FIG. 3 ersichtlich schlitzförmig ausgestaltet und insbesondere, wie auch näher aus FIG. 4 hervorgeht, von einer Anströmsei- te 68 zu einer Abströmseite 66 verjüngend ausgestaltet. Die Anströmseite 68 weist somit ei ne andere Geometrie der Flanken 64 auf als die Abströmseite 66 des Bodendüseneinsatzes 43. Das heißt, jede einzelne Öffnung 60 des Bodendüseneinsatzes 43 ist als Düse ausgestal tet. Hierdurch wird die Strömungsgeschwindigkeit an der Abströmseite 66 erhöht, so dass ein verbesserter Eintrag des zu reinigenden Fluides in das hier nicht dargestellte lonentau scherharz, das im ersten Volumen 17 auf der Abströmseite 66 angeordnet ist, erfolgen kann.

FIG. 4 zeigt den ersten Bodendüseneinsatz 43 in einer Ansicht von der Anströmseite 68. Zu erkennen sind die schon erwähnten düsenförmigen Öffnungen 60 der Wellen 62 als auch Öffnungen 74 und 76, die einerseits eine Zentrierung beziehungsweise Ausrichtung des Bo dendüseneinsatzes 43 in der Vorrichtung als auch das Durchtreten der hier in der FIG. 4 nicht dargestellten ersten Zuleitung 21 ermöglichen. Weiterhin ist der FIG. 4 zu entnehmen, dass der Bodendüseneinsatz 43 an seiner radialen Außenseite eine Anzahl von Ausbuchtungen 72 aufweist, die ein Klemmen des Bodendüseneinsatzes 43 entweder in dem Bodenteil 3 oder das Innenrohr 15 ermöglichen. Bevorzugt wird der Bodendüseneinsatz 43 in das Bodenteil 3 eingesetzt und dort verklemmt und/oder verklebt. In einer weiteren Ausgestaltung ist vorge sehen, dass die Ausbuchtungen 72 zur Ausrichtung im Bodenteil 3 verwendet werden kön nen. Es versteht sich, dass der zweite Bodendüseneinsatz 45 grundsätzlich gleich oder ähn lich aufgebaut ist, wobei dieser als ein Ring ausgestaltet und an das zweite Volumen 19 an gepasst ist. Soweit im Sinne der vorliegenden Erfindung der Begriff„Anzahl" in Bezug auf die Ausbuchtungen verwendet ist, sind hierunter mindestens drei Ausbuchtungen zu verstehen, bevorzugt 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20.

FIG. 5 zeigt das Deckelteil 5 in einem Längsschnitt. Unter der hier nicht dargestellten Typen platte 12 sind zwei Durchgänge 27 und 29 angeordnet, die die Überströmleitung 25 durch greifen und in jeweils einer lonentauschersäule 2 und 4 münden. Der Durchgang 29, der im äußeren lonentauscher 4 mündet, ist mit der Zuleitung 23 verbunden. Das Fluid, das im lo- nentauscher 2 strömt und durch die Ausnehmungen 27 und die Überströmleitung 25 in den zweiten lonentauscher 4 eintritt, wird durch die Zuleitung 23 unter den Bodendüseneinsatz 45 geleitet. Zu entnehmen ist der FIG. 5 des Weiteren, dass die Durchgänge 27 und 29 mit zwei Stopfen 35 und 37 verschlossen sind. Die Stopfen können eingeschraubt, eingeklebt oder verschweißt sein. Besonders bevorzugt weisen die Stopfen 35 und 37 Dichtungen auf.

In einem Regenerierungsprozess werden die Stopfen 35, 37 geöffnet beziehungsweise aus den Durchgängen 27 und 29 herausgenommen und Adapter beziehungsweise Schlauchan schlüsse in die Durchgänge 27 und 29 eingeführt. Bei der Einführung der Adapter, die nicht in der FIG. 5 gezeigt sind, wird die Überströmleitung 25 verschlossen, so dass durch die Aus nehmung 27 alleinig die lonentauschersäule 2 und durch die Ausnehmung 29 alleinig die lo nentauschersäule 4 angeströmt werden kann.

FIG. 6 zeigt einen weiteren Schnitt des Deckelteils 5 der Vorrichtung 1. Zu erkennen ist, dass die Eingangsleitung 9 mit der Zuleitung 21 verbunden ist. Die erste Zuleitung 21 führt das Fluid, was durch die Eingangsleitung 9 strömt, unter den ersten Bodendüseneinsatz 43. Hier auf strömt das Fluid durch den ersten Bodendüseneinsatz 43, welcher der FIG. 6 nicht zu entnehmen ist, und steigt in dem ersten lonentauscher 2 auf bzw. durchströmt diesen von unten nach oben. Nach dem Durchtritt durch den ersten Deckeldüseneinsatz 31 strömt es, wie in FIG. 5 zu erkennen ist, durch die Überströmleitung 25 in die zweite Zuleitung 23 und dann ebenfalls durch den entsprechenden Bodendüseneinsatz 45 und den zweiten lonentau scher 4.

Der FIG. 6 ist auch zu entnehmen, dass die Wandung beziehungsweise das Innenrohr 15 doppelwandig ausgeführt ist. So wird beispielsweise eine Leckage in einem der Wandungen nicht sofortig zum einen Durchtritt des Fluides oder der Regenerationsflüssigkeit in den an deren lonentauscher erfolgen. Weiterhin ist den FIG. 5 und 6 zu entnehmen, dass die Deckel düseneinsätze 31 und 33 derart in der Vorrichtung 1 angeordnet sind, dass diese als Düsen wirken, wenn die Regenerationsflüssigkeit entgegen der Stromrichtung der regulären zu deionisierenden Flüssigkeit die einzelnen lonentauscher durchläuft. Hierdurch ist auch bei der Regenerierung eine gleichmäßige und sichere Durchströmung von Toträumen mit der Regenerierungsflüssigkeit sichergestellt.

Aus FIG. 7 kann entnommen werden, dass, nachdem das Fluid durch den Deckeldüseneinsatz 33 geströmt ist, es aus der Ausgangsleitung 11 strömt.

Bei einem Regenerationsprozess, wenn die Stopfen 35 und 37 entfernt wurden und entspre chende Adapter in die Durchgänge 27 und 29 eingebracht sind, kann ein erster Fluidstrom durch den Durchgang 27 und den lonentaucher 2 hindurch zur Eingangsleitung 9 und ein zweite Fluidstrom durch die Ausnehmung 29 durch den zweiten lonentauscher 4 hindurch zur Ausgangsleitung 11 beziehungsweise jeweils umgekehrt erfolgen. Auf diese Weise wird ermöglicht, dass unterschiedliche Regenerationsflüssigkeiten die unterschiedlichen lonen tauscher beziehungsweise lonentauscherharze durchlaufen, ohne dabei eine Vermengung der Regenerationsflüssigkeiten zu gefährden beziehungsweise zu forcieren. Nach abge schlossener Regeneration werden die Adapter für die Regenerationsflüssigkeiten aus den Durchgängen 27 und 29 entfernt und neue Stopfen oder die alten Stopfen 35 und 37 in die Durchgänge 27 und 29 eingebracht.

Aus FIG. 7 ist deutlich zu erkennen, wie die Eingangsleitung 9 die Ausgangsleitung 11 und die Überströmleitung 25 im Deckelteil 5 angeordnet sind. Konstruktionsbedingt und für eventu elle Reinigungsarbeiten sind in der Eingangsleitung 9 ein Stopfen 10 und in der Überströmlei tung 25 ein Stopfen 30 angeordnet. Es ist zu erkennen, dass, wenn jede Deionisierungssäule 2, 4 umfassend je ein Volumen 17 oder 19, für sich betrachtet wird, die Eingangsleitung 9 der ersten Deionisierungssäule 2 mit dem ersten Volumen 17 die Eingangsleitung 9 und die Ausgangsleitung der ersten lonisierungssäule 2 die Überströmleitung 25 darstellt. Entspre chend ist für die zweite Deionisierungssäule 4 mit dem zweiten Volumen 19 die Überström leitung 25 die Eingangsleitung und die Ausgangsleitung 11 die Ausgangsleitung. Dies gilt ins besondere für den Regelbetrieb, das heißt, für die Deionisierung von Flüssigkeiten, insbeson dere von Wasser.

FIG. 8 zeigt eine weitere Schnittansicht des Deckelteils 5 mit eingesetzten Adaptern 40 und 41 in den Durchgängen 27 und 29. Vorzugsweise werden an den Adaptern 40 und 41 Schläu- che geschlossen, über die die jeweiligen Regenerierungsflüssigkeiten für die unterschiedli chen Deionisierungsharze in den beiden lonentauschersäulen 2 und 4 in die Vorrichtung 1 eingeleitet werden.

In dem Querschnitt der FIG. 9 ist nochmals dargestellt, wie die einzelnen lonentauschersäu len 2 und 4 aufgebaut sind. Ebenfalls ist der FIG. 9 zu entnehmen, dass die Zuleitung 21 in dem ersten Volumen 17 der ersten Deionisierungssäule 2 verläuft und die Zuleitung 23 in dem zweiten Volumen 19 der zweiten Deionisierungssäule 4 verläuft.

FIG. 10 zeigt, dass die zweite Ausführungsform des Deionisierungsgeräts 100 sich im We sentlichen dadurch von der ersten Ausführungsform unterscheidet, dass das 103 Bodenteil und das Deckelteil 105 anders als bei der ersten Ausführungsform der Vorrichtung 1 ausge bildet sind. Das Deckelteil 105 weist eine Abdeckplatte 112 auf, die hier nicht gezeigte Aus nehmungen und Leitungen verdeckt. Wie bei der ersten Ausführungsform der Vorrichtung 1 umfasst das Deckelteil 105 auch einen Griff 106. Ferner umfasst das Bodenteil 103 auch Rol len 13. Zwischen Bodenteil 103 und Deckelteil 105 sind wie bei der ersten Ausführungsform ein Außenrohr 7 und ein nicht gezeigtes Innenrohr 15 angeordnet, siehe FIG. 11. Die nicht gezeigten Ein- und Ausgangsleitungen im Deckelteil 103 sind jeweils durch Kappen 108 ver schlossen.

FIG. 11 zeigt, dass das Bodenteil 103 eine als Zwischenboden ausgebildete Trägerplatte 114 aufweist, die einstückig mit dem Bodenteil 103 ausgebildet ist. Die Trägerplatte 114 weist einen inneren kreisförmigen Abschnitt 116 für einen ersten Bodendüseneinsatz 143 und die erste lonentauschersäule 2 sowie einem äußeren ringförmigen Abschnitt 118 für einen zwei ten Bodendüseneinsatz 145 und die zweite lonentauschersäule 4 auf. Zwischen dem ersten Bodendüseneinsatz 143 und dem Bodenteil 103 ist ein erster Freiraum 101 ausgebildet. Zwi schen dem zweiten Bodendüseneinsatz 145 und dem Bodenteil 103 ist ein zweiter Freiraum 102 angeordnet. Das Außenrohr 7 und das Innenrohr 15 definieren wie zur Vorrichtung 1 vorbeschrieben ein erstes Volumen 17 und ein zweites Volumen 19. Zur Anordnung des In nenrohrs 15 und des Außenrohrs 7 weist die Trägerplatte 114 eine innere ringförmige Trenn wand 120 und eine äußere ringförmige Trennwand 122 auf, die ebenfalls einstückig mit dem Bodenteil 103 ausgebildet sind und die Trägerplatte 114 in die beiden vorbeschriebenen Ab schnitte 116, 118 unterteilt. Unterseitig an der Trägerplatte 114 ist eine Verrippung 126 aus- gebildet. Die Trägerplatte 114 weist im inneren Abschnitt 116 einen Anschlussstutzen 128 für die erste Zuleitung 21 auf. Durch den Anschlussstutzen 128 kann Fluid in eine Leitung 130 unterhalb der Trägerplatte 114 eingeleitet werden. Die Leitung 130 mündet in eine erste Öff nung beziehungsweise in einem ersten Auslass 132 der Trägerplatte 114, die dem ersten Bo dendüseneinsatz 143 zugeordnet ist. Die Verrippung 126 und die Leitung 130 sind mit einem Bodendeckel 134 verschlossen. Die Strömungsrichtung A des Fluids durch die Bodendüsene insätze 143, 145 bei regulären Betrieb ist mit gestrichelten Pfeilen angedeutet.

FIG. 12 zeigt, dass die Bodendüseneinsätze 143, 145 ringabschnittsförmige Segmente 144, 146 aufweisen, die mittels Verbindungsstücken 147, 148 aneinander und auf der Trägerplat te 114 befestigt sind. Der erste Bodendüseneinsatz 143 ist als ein geschlossener Ring aus vier ersten Segmenten 144 und vier ersten Verbindungsstücken 147 ausgebildet ist. Der zweite Bodendüseneinsatz 145 als offener Ring aus zehn zweiten Segmenten 146 und zehn zweiten Verbindungsstücken 148 ausgebildet ist. Die vorbeschriebenen Segmente 144, 146 des ers ten und des zweiten Bodendüseneinsatzes 143, 145 unterscheiden sich im Wesentlichen le diglich in der Länge und der Krümmung. Dies gilt entsprechend auch für die Verbindungs stücke 147, 148. Die Verbindungsstücke 147, 148 weisen jeweils zwei Ösen 152 zur Befesti gung an der Trägerplatte 114 auf.

Wie in FIG. 13 gezeigt, weist die Trägerplatte 114 eine entsprechende Anzahl von Ösen 154 auf. Der äußere ringförmige Abschnitt 118 der Trägerplatte 114 weist zweiundzwanzig Ösen 154 auf. Der innere kreisförmige Abschnitt 116 der Trägerplatte 114 weist acht Ösen 154 auf. Die Trägerplatte 114 weist einen zweiten Anschlussstutzen 138 für die zweite Zuleitung 23 auf, welcher in einer nicht gezeigten Leitung unterhalb der Trägerplatte 114 mündet. Die se Leitung endet in einer zweiten Öffnung beziehungsweise in einem zweitem Auslass 158 der Trägerplatte 114, der dem Freiraum 102 zwischen dem Bodenteil 103 und dem zweiten Bodendüseneinsatz 145 zugeordnet ist, siehe FIG. 11. Die Trägerplatte 114 weist zwei Zen trieröffnungen für zwei Zentrierstopfen 182 auf, die am Bodendeckel 134 befestigt sind. Die Trägerplatte 114 weist zur verrutschsicheren Anlage der Bodendüseneinsätze 143, 145 vier Nuten 111, 113, 117, 119 für korrespondierende streifenförmige Vorsprünge 174, 176 der Bodendüseneinsätze 143, 145 auf, siehe FIG. 14. Die zwei Nuten 111, 113 an dem inneren kreisförmigen Abschnitt 116 sind als konzentrische Kreise ausgebildet. Die zwei Nuten 117, 119 an dem äußeren ringförmigen Abschnitt 118 sind als parallel verlaufenden Kreisab- schnitte ausgebildet. Zum seitlichen Verschließen des zweiten Bodendüseneinsatzes 145 sind an der Trägerplatte 114 zwei Endstücke 121 angeordnet, die die gegenüberliegenden Ende der Nuten 117, 119 quasi verbinden.

FIG. 14 zeigt, dass ein erstes Segment 144 des ersten Bodendüseneinsatzes 143 eine Nut 160 mit gegenüberliegenden Seitenwänden 162, 164 und einem diese verbindenden Boden 166 aufweist. Die Nut 160 ist auf der Anströmseite des Segments 144 ausgebildet. An den Seiten wänden 162, 164 und am Boden 166 sind eine Vielzahl von benachbarten streifenförmige Öffnungen 168 ausgebildet. Die Öffnungen 168 weisen einen im Wesentlichen dreieckigen Querschnitt auf und laufen spitz zu. Die Segmente 144 weisen zwei Ränder 170, 172 auf. Der erste Rand 170 ragt von einem dem Boden 166 abgewandten Ende der inneren Seitenwand 164 nach außen und parallel zum Boden 166 weg. Die zweite Rand 172 ragt von der dem Bo den 166 abgewandten Ende der äußeren Seitenwand 162 nach außen und parallel zum Bo den 166 weg. An den Rändern 170, 172 sind jeweils streifenförmige Vorsprünge 174, 176 für die Nuten 117, 119 der Trägerplatte 114 ausgebildet. Die Ränder 170, 172 weisen kreisab schnittsförmige Aussparungen 173 für die Ösen 154 der Trägerplatte 114 auf.

FIG. 15 zeigt, dass sich die streifenförmigen Öffnungen 168 zur gezeigten Abströmseite des Segments 144 hin, beziehungsweise in Strömungsrichtung A des Fluids, zu länglichen Schlit zen 169 verengen. Die Strömungsrichtung A ist mit gestrichelten Pfeilen gekennzeichnet, sie he auch FIG. 14. Beim normalen Betrieb des Deionisierunsgerätes 100 strömt ein von der in FIG. 14 gezeigten Anströmseite eingeleitetes Fluid durch die Schlitze 169 aus dem Bodendü seneinsatz 143 in die erste lonentauschersäulen 2. Jedes Segment 144 weist zumindest zwei gerade Stirnseiten 184 und zwei gekrümmte Längsseiten 186, 187 auf, die eine Oberseite 188 und eine Unterseite 189 umrahmen. An den Stirnseiten 184 können beispielsweise vier Segmente 144 zu einem ringförmigen Düseneinsatz 143 aneinander angeordnet werden. Das Segment 144 weist zwei längliche, stirnseitig angeordnete Vorsprünge 190 auf, die rückseitig von der Nut 160 beziehungsweise von der Oberseite 188 abstehen.

Die FIG. 16 zeigt, dass das Verbindungsstück 147 zwei Fußteile 194, 195 aufweist, die mittels eine brückenartigen Stegs 196 mit einem umgekehrten im Wesentlichen u-förmigen Quer schnitt verbunden sind. An den Fußteilen 194, 196 ist jeweils eine Befestigungsöse 152 aus gebildet. Ferner weisen die Fußteile 194, 196 Aufnahme 200, 201, 202, 203 für einen der Ränder 170, 172 des Segments 144 auf. Die Aufnahmen 200, 201 sind an dem Fußteil 195 ausgebildet. Die Aufnahmen 202, 203 sind am Fußteil 194 ausgebildet. Die Aufnahme 200, 201, 202, 203 sind als Aussparungen ausgebildet. An den Fußteilen 194, 195 sind jeweils be nachbart zu den Aufnahmen 200, 201, 202, 203 Anlageflächen 206, 208, 210, 212 zur Anord nung auf der Trägerplatte 114 ausgebildet. Zwischen den Anlageflächen 206, 208, 210, 212 und der Aufnahmen 200, 201, 202, 203 ist am Fußteil 194, 195 unterhalb der Befestigungsö sen 152 jeweils eine Aussparung 213 für die Ösen 154 der Trägerplatte 114 ausgebildet. Um eine im Zusammenbau lagesichere Anordnung zweier Segmente 144 durch ein Verbindungs stück 147 zu realisieren, weist der Steg 196 unterseitig eine Aufnahme 232 auf, die mittig an geordnet ist und die die Aussparungen 213 miteinander verbindet und derart das Verbin dungsstück 147 symmetrisch unterteilt. In dieser Aufnahme 232 sind zwei längliche Vor sprünge 190 der Segmente 144 formschlüssig anordenbar.

FIG. 17 zeigt, dass oberseitig an den Fußteilen 194, 195 des Verbindungsstücks 147 jeweils zwei längliche Verstärkungsstreben 227, 229 angeordnet sind. Der Steg 196 umfasst zwei seitlich angewinkelte Abschnitte 214, 216, die an einem Ende mit den Fußteilen 194, 195 verbunden sind. Der Steg umfasst 196 ferner einen Verbindungsabschnitt 218, der die ange winkelten Abschnitte 214, 216 miteinander verbindet. Der Verbindungsabschnitt 218 um fasst zwei Stirnseiten 220. An diesen Stirnseiten 220 sind jeweils zwei Paar voneinander be- abstandete Stützabschnitte 222, 223 angeordnet. Die Stützabschnitte 222, 223 sind im We sentlichen als gebogene Quader ausgebildet, die von den Stirnseiten 220 des Verbindungs abschnitts 218 hervorstehen. Die Unterseite 225 der Stützabschnitte 222, 223 und des Ver bindungsabschnitts 218 dient zur Anlage für die in FIG. 15 gezeigte Oberseite 188 des Seg ments 144, siehe FIG. 16.

Die Segmente 146 des zweiten in FIG. 11 und 12 gezeigten Bodendüseneinsatzes 145 unter scheiden sich von den Segmenten 144 des ersten Bodendüseneinsatzes 143 im Wesentli chen nur in der Dimensionierung und Krümmung. Dies gilt entsprechend auch für die Verbin dungstücke 148 des zweiten Bodendüseneinsatzes 145. Diese weisen im Unterschied zu den Verbindungstücken 147 ferner ein Paar kurze Stützabschnitte 141 und ein Paar lange Stütz abschnitte 149 auf, siehe FIG. 11 und 12.

FIG. 18 zeigt, dass das Deckelteil 105 eine Anordnung von Trägerplatte 250 und Deckeldü- seneinsätzen 252, 254 aufweist, die in Bezug auf den Bodendüseneinsätze 143, 145 und der Trägerplatte 114 am Bodenteil 103 im Wesentlichen spiegelbildlich angeordnet ist, siehe FIG. 11, FIG. 12 und FIG. 13. Die Deckeldüseneinsätze 252, 254 umfassen die gleichen Seg mente 144, 146 und Verbindungstücke 147, 148 wie die vorbeschriebenen Bodendüsenein sätze 143, 145. Der erste innere kreisförmige Deckeldüseneinsatz 254 ist wie der erste inne re Bodendüseneinsatz 143 ausgebildet. Der zweite äußere bogenförmige Deckeldüsenein satz 252 ist wie der zweite äußere Bodendüseneinsatz 145 ausgebildet. An der Trägerplatte 250 sind wie bei der Trägerplatte 114 der Bodenplatte 103 Endstücke 121 zum seitlichen Verschließen des Deckeldüseneinsatzes 254 angeordnet. Die Trägerplatte 250 des Deckel teils 105 weist wie die Trägerplatte 114 des Bodenteils 103 nicht gezeigte Befestigungsösen für die Deckeldüseneinsätze 252, 254. Die Trägerplatte 250 weist zwei Anschlussstutzen 251 für die Zuleitungen 21, 23 auf. Wie die Trägerplatte 114 der Bodenteils 103 weist die Träger platte 250 eine innere ringförmige Trennwand 256 und eine äußere ringförmige Trennwand 258 auf. Das Deckelteil 105 ist im Wesentlichen spiegelverkehrt wie das Bodenteil 103 aus gebildet. Die Trägerplatte 250 weist aber keine Zentrieröffnungen auf. Die in FIG. 10 gezeigte Abdeckplatte 112 des Deckelteils 105 dient wie der Bodendeckel 134 beim Bodenteil 103 da zu, eine nichtgezeigte Verrippung und nichtgezeigte Leitungen zu verdecken, die an der nichtgezeigten Oberseite der Trägerplatte 250 ausgebildet sind.

Bei der Deionisation wird Fluid über eine nicht gezeigte Eingangsleitung im Deckelteil 105 in die erste Zuleitung 21 zum Bodenteil 103 geleitet. Über die Leitung 130 und dem Auslass 132 in der Trägerplatte 114 des Bodenteils 103 gelangt das Fluid dann in den ersten Freiraum 101 zwischen der Trägerplatte 114 des Bodenteils 103 und dem Bodendüseneinsatz 143. Durch die Schlitze 169 des den Bodendüseneinsatzes 143 strömt das Fluid in die erste lonen- tauschersäule 2 und steigt zu dem ersten Deckeldüseneinsatz 252 auf. Über die Schlitze 169 des Deckeldüseneinsatzes 252 strömt das Fluid in einen Freiraum zwischen dem Deckeldü seneinsatz 252 und der Trägerplatte 250 des Deckelteils 105. Durch eine nicht gezeigte Öff nung in der Trägerplatte 250 strömt das Fluid dann in eine nicht gezeigte Überlaufleitung und von dort in die zweite Zuleitung 23, die der zweiten lonentauschersäule 4 zugeordnet ist. Durch den Auslass 158 gelangt das Fluid dann in den zweiten Freiraum 102 zwischen der Trägerplatte 114 und dem zweiten Bodendüseneinsatz 145. Das über die Schlitze 169 des zweiten Bodendüseneinsatzes 145 in die zweite lonentauschersäule 4 eingeleitete Fluid steigt dann zu den Deckeldüseneinsatz 254 auf und gelangt dort über die Schlitze 169 des Deckeldüseneinsatzes 254 in einen Freiraum zwischen Trägerplatte 250 und Deckeldüsenein satz 252 und von dort über eine nicht gezeigte Öffnung zu einer nicht gezeigten Ausgangslei tung. Bei der Regeneration verläuft die Strömungsrichtung entgegengesetzt. Das Regenerati- onsfluid, beziehungsweise die Regenerationsfluide werden über die Schlitze 169 der Deckel düseneinsätze 252, 254 gleichmäßig verteilt in die lonentauschersäulen 2, 4 eingeleitet.