DK142197B - Vandblødgøringsapparat indeholdende en ionbyttende harpiks, der kan regenereres ved hjælp af en saltopløsning, især til burg i husholdning. - Google Patents

Description

142197 i

Den foreliggende opfindelse angår et vandblødgøringsapparat og af den i indledningen til krav 1 angivne art.

Der kendes forskellige blødgøringsapparater til vand, som specielt er beregnet til brug i forbindelse med husholdnin-5 ger, og som tilbageholder kalkindholdet i ledningsvand ved hjælp af en ionbyttende harpiks, der kan regenereres ved hjælp af en natriumchloridopløsning, når den er blevet mættet med calcium.

I en udførelsesform er det nødvendigt ved regenereringen at 10 føre lagen til et højere niveau. Dette sker almindeligvis ved hjælp af en vandsugepumpe, hvorfor apparatet kun virker rigtigt, når fødevandets tryk overstiger en vis værdi. Dette begrænser anvendeligheden af disse apparater.

I de nævnte apparater opnår man reguleringen af den salt-15 mængde, der medgår til hver regenerering, ved hjælp af komplicerede midler. Endelig er disse blødgøringsapparater forsynet med en automatisk ventil, som er dyr at anskaffe.

Fra beskrivelsen til US patent nr-, 2.762.437 kendes et vandblødgøringsapparat, hvor regeneringscyklussen startes manuelt 20 og drifttiden hver gang manuelt skal indstilles af brugeren, ligesom brugeren forud for hver regenerering manuelt skal dosere saltmængden, hvilket alt medvirker til en unøjagtig tilpasning. Der er ikke i dette skrift anvist nogen midler til at regulere den benyttede saltmængde afhængig af bruge-25 rens behov. Der er heller ikke i dette skrift anvist midler, hvorved apparatet kan arbejde ved lavt fødevandstryk.

Det er den foreliggende opfindelses formål at udforme det indledningsvist omtalte vandblødgøringsapparat således, at det også kan arbejde på fordelagtig måde ved lavt fødevands-30 tryk.

Dette formål tilgodeses ved at det indledningsvist omtalte vandblødgøringsapparat er ejendommelig ved det i den kende- 2 142197 tegnende del af krav 1 anførte. Denne udformning sikrer på fordelagtig måde, at salglagens hydrostatiske tryk udnyttes for at lette tilstrømningen i sugepumpen og således gøre tilstrømningen så uafhængig af fødevandstrykket som muligt.

5 Herved kan fødevandstrykket også være lavt, og man kan trods alt opnå en godt funktionerende vandblødgøring. I denne forbindelse er det endvidere fordelagtigt, at driften takket være den anførte udformning af sugepumpen i væsentligt større grad end hidtil kan ske automatisk. Sugepumpen behøver nem-10 lig ikke mere at suge lagen op, men førerdenne blot med således, at der også ved ringe gennemløb ikke er risiko i sugepumpen for, at lagen ikke mere føres med. Derved begunstiges også regenereringens virkning, der er desto kraftigere jo lavere lagens gennemløbshastighed gennem harpiksen er. Den med 15 ventilkugle udformede ventil forhindrer, at der ved skylningen suges luft med gennem åbningen.

Ved hjælp af det i den kendetegnende del af krav 2 anførte sikres på enkel måde, at ventilkuglen, når der ikke står væske i røret altid vil ligge an imod ventilsædet og der-20 med forhindre indsugning af luft gennem sugepumpen.

Det i den kendetegnende del af krav 3 anførte sikrer på enkel måde, at en effektiv regulering i afhængighed af lufttrykket i luftklokken alt efter dennes fyldningsgrad med fra salt- og lagebeholderen kommende vand. Afbrydelsestidspunktet 25 kan selvfølgelig indstilles afhængigt af brugerens behov.

Et vandblødgøringsapparat ifølge opfindelsen fremgår eksempelvis af den følgende beskrivelse på grundlag af tegningen.

På denne viser fig. 1 skematisk et vandblødgøringsapparat ifølge opfindelsen, 30 fig. 2 et snit gennem en flervejsventil for apparatet, 3 142137 fig. 3 skema over hydrauliske tilslutninger, fig. 4 et snit gennem en bestanddel af flervejsventilen, fig. 5 et snit gennem en injektor i forbindelse med en luftklokke, 5 fig. 6 et delsnit gennem en harpiksbeholder for apparatet.

Fig. 1 viser et vandblødgøringsapparat, der i hovedsagen omfatter to cylindriske beholdere 1 og 2, en flervejsventil 3, elektrostyrede ventiler 4, 5 (herefter betegnet elektroven= til, se fig. 3), en luftklokke 6, en sugepumpe 7, en ind-stillelig trykregulator 9, en programomskifter 8, en saltog lagebeholder 10, en saltsigte 11 og et hus 12.

I beholderne 1 og 2 findes et filter 17 (fig. 6), fortrinsvis af nylon-gaze, fæstnet ved en plastholder. Formålet med dette filter er dels at tilbageholde harpiksen i dens beholder, 15 dels at sikre en god fordeling af vandet i driftsperioden og en rigtig fordeling af lagen og skyllevandet i regenerationsperioden.

Flervejsventilen 3 omfatter en cylinder 18, hvori et stempel 19 forskydes. En ringformet pakning 20 tætner effektivt mel-20 lem stemplet og cylinderen. Cylinderen 18 er tilpasset tæt eller skruet i et kontrastykke 21.

En aksel 22 er fastgjort vinkelret og centralt på stemplet 19. Akselen fører fra kontrastykket 21 ud gennem en ringformet pakning 23. Kontrastykket 21 er forlænget udover den 25 ringformede pakning 23 med en cylindrisk del 24. På denne cylinderformede del er der med tæt pasning fastgjort eller påskruet et stykke 25. Dette har en cylindrisk del og er ved 4 142197 diameteren d (fig. 4) tyndere ved den ene ende. En gevindstuds 26 står vinkelret på stykket 25.

På stykket 25 er der igen med tæt pasning påsat eller påskruet et tilsvarende stykke 27. På stykket 27 er der påsat 5 eller påskruet et yderligere, tilsvarende stykke 28. På stykket 28 er et tilsvarende stykke 29 anbragt.

På den frie ende af stykket 29 er påsat eller påskruet en studsmuffe 30 med en studs St. Tæt ved en cylinder 18a's bund er der to afgreninger eller tilsvarende studse 31 og 32 (se 10 fig. 2 og 3) Studsen 31 er tilsluttet elektroventilen 4"s udløb og studsen 32 med indløbet 44 til sugepumpen 7 (fig. 3 og 5). Fra bunden af kontrastykket 21 går to studse 33 og 34 eller tilsvarende afgreninger. Studsen 33 er tilsluttet elektroventilen 5's udløb. Studsen eller et tilsvarende vandtil-15 slutningssted 34 har en forsnævring 34a og er forbundet med salt- og lagebeholderen 10 (se fig. 2 og 3). Fra det første stykke af den cylindriske del 24 på kontrastykket 21 udgår en studs eller et vandtilslutningssted 39, der er forbundet med strålepumpens eller injektorens 7's udløb.

20 På akselen 22 er styrestempler 35, 36, 37 og 38 fastgjort.

Hvert stempel har en ringformet pakning til sikring af tætning, når stemplet befinder sig i den del af stykkerne 25, 27, 28 og 29 med den mindste diameter d (fig. 3, 4) eller i delen 24 af kontrastykket 21.

25 Rejfning erne 50 (fig,. 4) ved indløbet og udløbet af de cy lindriske dele af mindre diameter d medfører, at stemplerne 35-38 uden fare for, at deres pakninger ødelægges, kan glide over fugerne.

Studsen 26 på stykket 25 er forbundet med den øvre del af be-30 holderen 2. Studsen på stykket 27 er forbundet med afgangsledningen for blødt vand og med tilgangsledningen i den dobbelte elektroventil 4,5. Studsen på stykket 28 er forbundet med 5 142197 tilgangsledningen for hårdt vand. Vandet strømmer ind i ap-paratet ved E (fig. 3). Studsen på stykket 29 er forbundet med den øvre del af beholderen 1. Stykket 30 er over studsen St forbundet med et afløb 60 (fig. 3).

5 Når den kendte programomskifter 8 sætter spænding på elektro-ventilen 5, strømmer det med elektroventilorganet 4, 5 i forbindelse og under tryk stående vand gennem studsen 33 ind i cylinderen 18. En del af dette vand forskyder stemplet 19 til den med fuldstreg i fig. 2 viste stilling. Den øvrige vand-10 mængde strømmer gennem studsen 34 og ind i salt- og lagebe-holderen 10. På grund af det mindre gennemløbstværsnit for studsen 34 ved henvisningstallet 34a i forhold til studsen 33, svækkes vandtrykket på stemplet 19 praktisk taget ikke.

Elektroventildelen 5 forbliver under spænding, indtil det øn-15 skede vandniveau er nået i salt- og lagebeholderen 10. Regulatoren 9 vil så afbryde strømmen til elektroventilen 5.

Det ved stemplet 19's forskydning fortrængte vand strømmer gennem studsen 32 og videre gennem injektordysen 44 på sugepumpen 7 og hullet 42 ind i salt- og lagebeholderen 10.

20 Når stemplet 19 har indtaget den fuldt optrukne stilling i fig. 2, har de styrede stempler 35, 36, 37 og 38 indtaget de ligeledes fuldt optrukne stillinger i denne figur.

Fødevandet strømmer fra indløbet E ind i flervejsventilen 3 gennem stykket 28's studs og løber ud gennem stykket 29's 25 studs, og trænger foroven ind i beholderen 1, gennemløber det deri indeholdte harpiksleje fra øverst til nederst, strømmer ind i beholderen 2's nedre del, gennemstrømmer harpiksen i denne fra nederst til øverst, strømmer gennem studsen 26 på stykket 25 ind i flervejsventilen og strømmer videre 30 gennem studsen på stykket 27 til udløbet A som blødt vand.

Når programomskifteren 8 sætter elektroventilen 4 under spænding, strømmer trykvandet gennem studsen 31 ind i cylin- 6 142197 deren. En del af dette vand forskyder stemplet 19 til den med punktstreg viste stilling i fig. 2. Resten af vandet strømmer gennem studsen 32 til sugepumpens 7 injektordyse 44 (fig. 5). Da diameteren for kanalen gennem injektordelen 5 44 er lille i forhold til diameteren for kanalen gennem stud sen 31, svækkes vandtrykket på stemplet 19 praktisk taget ikke.

Når elektroventildelen 4 er under spænding strømmer en del af det over studsen 31 tilførte vand til injektordysen 44, 10 trækker den gennem åbningen 42 kommende saltlage med og strømmer videre med denne gennem dysen 45 hen til studsen 39 på flervejsventilen. Vand-sugepumpens 7's gennemstrømningsydelse såvel som lagens koncentration kan let reguleres ved afpasning af diametrene på injektordysen 44 og åbningen 42.

15 Da den ved hjælp af sugepumpen 7 tilførte lage står under tryk i forhold til denne, vil sugepumpen 7 fortsætte med at føre lagen med, også når vandtrykket svækkes. Også dette muliggør at blødgøringsapparatet kan arbejde ved et fødevands-tryk på en brøkdel af 1 bar. Forsøg har vist, at apparatet 20 kan drives ved et fødevandstryk på ca. 0,5 ato og eventuelt et endnu lavere tryk, medens komparable anlæg almindeligvis kræver et fødevandstryk af størrelsesordenen 1,3 - 1,7 ato.

Det ved stemplet 19's forskydning fortrængte vand strømmer videre gennem studsen 34 over ledningen 61 i salt-og lagebe-25 holderen. Når stemplet 19 har indtaget den punkteret viste stilling i fig. 2,indtager de drevne stempler 35-38 de stillinger, der er vist punkteret i denne figur.

Fødevandet strømmer gennem studsen på stykket 28 ind i flervej sventilen og kan i ikke blødgjort tilstand strømme bort 30 gennem studsen på stykket 27. Der er altså på denne måde realiseret et "by-pass" og man kan om fornødent aftappe fødeeller råvand i regenerationsperioden.

Almindeligvis bestemmer programomskifteren regeneringsperio- 7 142197 den til de timer, hvor vandbehovet er begrænset, f.eks. til nattimerne.

Det gennem sugepumpens injektordel 44 strømmende vand medfører lagen indeholdt i salt- og lagebeholderen 10 gennem 5 røret 40 og åbningen 42. Den fortyndede saltlageopløsning strømmer gennem sugepumpen 7's udløbsdyse 45 og når gennem studsen 39 ind i flervejsventilen. Derpå løber den gennem studsen 26 på stykket 25 ind i den øvre del af harpiksbeholderen 2, gennemstrømmer denne fra øverst til nederst og løber 10 videre til den nedre del af harpiksbeholderen 1, som den gennemstrømmer fra nederst til øverst, og videre ind i flervej sventilen gennem studsen på stykket 29 og ud gennem studsen St på stykket 30 til udløbet. Dermed er saltningen afsluttet.

15 Når al lagen indeholdt i salt- og lagebeholderen 10 er blevet ført med af det gennem sugepumpen 7 strømmende vand, fort-stætter vandet med at gennemløbe harpiksen og gennemfører således skylningen.

Under skylningsperioden kunne luft ved injektordelen 44 suges 20 med ud af røret 40 via åbningen 42. For at forebygge dette er der ved åbningen 42's øvre rand et ventilsæde 71, f.eks. af gummi. Endvidere er der i røret anbragt en kugle 73 med mindre vægtfylde end vandets vægtfylde (fig. 5). Kuglen kan f.eks. være af polypropylen. Røret 40 er foroven lukket med 25 en filterprop 72, som tillader vandgennemløb, men hindrer gennemgang af kuglen. Kuglen 73 vil flyde på lagen i røret 40 og, når dette er tomt, lægge sig på sædet 71, og på denne måde forhindre luft i at optages af pumpen. Indstillingsforskydningen af stemplet 19 og den dertil hørende vandstrøm-30 ning i dyserne 44 og 45 medfører et vandstød på kuglen 73, således at denne løftes fra sædet og igen svømmer i vandet i røret 40.

Afstandene dels mellem stemplerne 35, 36, 37 og 38 og dels 8 142197 mellem områderne med mindre diameter på stykkerne 24, 25, 27, 28 og 29 er således beregnet, at de ikke under disse stemplers forskydning mellem deres yderstillinger på noget tidspunkt kan skabe forbindelse for vandet, som er under tryk fra 5 fødeledningen, til studsen 39 på kontrastykket 21 og studsen på stykket 30. På denne måde har man undgået trykfald ved elektroventilens indløb og vandtilførsel til salt- og lage-beholderen.

Den fortyndede lageopløsning og dernæst vandet, strømmer 10 gennem beholderen 1 fra nederst til øverst og løsner dermed harpiksen, der ved vandgennemstrømning oppefra og ned under driftsperioden har sat sig i beholderen 1.

Harpiksen i beholderen 2, som i driftsperioden gennemstrømmes af vandet fra nerderst til øverst, skal desårsag ikke 15 løsnes.

Kombinationen - luftklokke/sugepumpe - omfatter luftklokken 6, i hvilken det fra bunden af salt- og lagebeholderen 10 udgående rør 40 rager. Ved toppen af luftklokken findes en ledning 41, som er tilsluttet trykregulatoren 9. Den nedre del 20 af luftklokken er tætnet og forbundet med sugepumpen 7 gennem åbningen 42„ Når elektroventildelen 5 er under spænding, strømmer vandet ind i salt- og lagebeholderen 10, og strømmer gennem røret 40 ind i luftklokken, hvis derved komprimerede luft videreledes gennem rør til trykregulatoren 91 s membran 25 (se fig. 3 og 5).

Når vandniveauet i salt- og lagebeholderen 10 er steget sådan, at lufttrykket i klokken 6 svarer til koblingstrykket for regulatoren 9, afbryder denne strømmen til elektroventildelen 5, og vandet ophører med at stige i salt- og lagebeholderen.

30 Regulatoren 9 har en reguleringsknap, som er anbragt udvendigt på huset 12. Dermed kan brugeren mellem to ydergrænser bestemme vandniveauet i salt- og lagebeholderen og dermed den saltmængde som medgår til den næste regenerering.

Claims (1)

142197 Under skylningsperioden vil luftklokken stå under atmosfæretryk, hvilket er en betingelse for en korrekt funktion af niveauregulatoren- I salt- og lagebeholderen 10 er der anbragt en sigte 11 af den 5 i fig. 1 viste form. Denne sigte sikrer et saltfrit rum R til det vand, som skal blive til lage. Derved undgår man behovet for et for højt vandniveau i salt- og lagebeholderen, hvilket ville bevirke en fejlregulering af den til regenereringen disponible mængde lage fra det øjeblik, da saltets niveau 10 ville blive mindre end vandets. Forsøg har vist,at blødgøringsapparatet og fremgangsmåden ved dettes brug er velegnet til husholdningsbrug. Dette skyldes bl„a. at apparatet kræver lidt plads,og højdemæssigt kan udformes således,at det nemt kan betjenes. I denne forbindelse 15 er det fordelagtigt, at man med lave omkostninger kan fremstille et korrekt arbejdende anlæg. Særlig gunstigt er det i denne forbindelse,at talrige dele af den i og for sig på kompliceret måde arbejdende flervejsventil, kan sammensættes af ens,let fremstillelige plastdele og endvidere,at en hoved-20 part af reguleringsopgaverne kan gennemføres ved det i husholdningen værende under tryk stående vand uden,at anlægget derved bliver kompliceret. Flervejsventilens særlige udformning, blot med større mål, gør den også egnet til styring eller regulering af større 25 anlæg, således som de benyttes inden for industrien. Patentkra v. 1 Vandblødgøringsapparat, især til brug i husholdning og med mindst én beholder for den til blødgøring bestemte harpiks og mindst én yderligere beholder for et til harpiksens 30 regenerering benyttet salt, henholdsvis saltlage og med en flervejsventil til at styre vandkredsløbene én gang gennem