БЫТОВОЙ ФИЛЬТР Российский патент 1995 года по МПК B01D24/08 B01D29/58 C02F1/28 

Изобретение относится к очистке питьевой воды от механических и химических загрязнений с использованием стерилизующей фильтрации, в частности, к бытовым фильтрам для очистки воды, и может быть использовано при очистке питьевой воды от радионуклидов, пестицидов, токсичных и отравляющих веществ, а также при бактериологическом заражении источников воды.

Цель повышение надежности при эксплуатации и технологичности конструкции фильтра.

На фиг. 1 представлен бытовой фильтр; на фиг. 2 сечение А-А на фиг. 1.

Бытовой фильтр для очистки воды содержит цилиндрический корпус 1, соединенный при помощи запорного устройства 2 с крышкой 3. В месте сочленения корпуса 1 и крышки 3 расположено уплотняющее кольцо 4. К крышке 3 присоединен патрубок 5 для входа воды, а к корпусу 1 патрубок 6 для выхода очищенной воды. Внутри корпуса 1 размещен фильтровальный элемент 7, предназначенный для очистки воды от механических и химических загрязнений. Элемент 7 включает наружный слой 8, выполненный из нетканых полимерных микроволокон, связанных между собой аутогезионной склейкой в местах пересечений, а также промежуточный слой 9, в котором микроволокна механически взаимосвязаны в волокнистую структуру и образуют межволоконные пустоты, в которых размещен ионообменный наполнитель 10, равномерно распределенный в волокнистой структуре промежуточного слоя 9. Фильтровальный элемент 7 включает также предохранительный слой 11, выполненный из связанных между собой аутогезионной склейкой микроволокон. Внутри фильтровального элемента расположен стерилизующий элемент, содержащий дренажную трубу 12, гофрированную полимерную микропористую перегородку 13, концевую крышку 14 с выходным отверстием и крышку-дно 15.

Фильтровальный элемент 7 с вставленным внутри стерилизующим элементом загерметизирован в корпусе прокладками 16. Для прижатия прокладок со стороны входного патрубка расположен прижимной элемент 17, опирающийся на перфорированный диск 18. Для герметизации стерилизующего элемента в выходном патрубке расположено уплотнительное кольцо 19.

Бытовой фильтр работает следующим образом.

Подлежащая очистке и стерилизации вода с механическими, химическими и микробиологическими загрязнениями поступает через входной патрубок 5 вовнутрь корпуса 1. Далее по потоку вода поступает в наружный слой 8 фильтровального элемента 7, полностью очищается от механических загрязнений и равномерно распределяется по поверхности промежуточного слоя 9. Далее очищенная вода, преимущественно с химическими и микробиологическими загрязнениями, поступает на промежуточный слой 9, химические загрязнения адсорбируются на частицах ионообменного наполнителя 10. При срабатывании ионообменного наполнителя составляющие его частицы увеличиваются в своем объеме. Так как микроволокна, обволакивающие частицы ионообменного наполнителя, сцеплены между собой механически, то они не препятствуют увеличению объема частиц, что обеспечивает надежность очистки от химических загрязнений. Очищенная таким образом вода поступает на внутренний слой 11, происходит окончательная доочистка от случайных мелкодисперсных частиц ионообменного наполнителя и площадное распределение потока воды перед ее попаданием на стерилизующую перегородку 13. В связи с тем, что размер пор наружного слоя 8 выполнен в соотношении 5-10:1 к размеру пор внутреннего слоя 11, то крупные по размеру механические загрязнения задерживаются с высокой степенью надежности в наружном слое, а нижний предел размера пор обеспечивает необходимую тонкость отсева механических загрязнений. В связи с тем, что промежуточный слой 9 с ионообменным наполнителем 10 выполнен по толщине в 2-5 раз больше, чем наружный слой 8, ресурсы работы промежуточного слоя 9 и наружного слоя 8 уравниваются, что повышает надежность очистки воды.

Подготовленная вышеизложенным способом вода преимущественно с бактериологическими и микробиологическими загрязнениями поступает на трековую мембрану 13, имеющую средний размер пор 0,2 мкн, необходимый для осуществления процесса стерилизующей фильтрации. Вода, профильтровываясь через мембрану 13, стерилизуется и через выходной патрубок 6 поступает пригодной для питья потребителю. Выполнения внутреннего слоя 11 с размерами пор в соотношении 2-5:1 к размеру пор мембраны 13 обеспечивает последовательное изменение основных фильтровальных характеристик, что увеличивает надежность стерилизующей очистки.

Раздельное выполнение фильтровального и стерилизующего элементов повышает технологичность изготовления фильтра, а также позволяет производить их раздельную регенерацию.

Сущность изобретения: бытовой фильтр для очистки воды содержит цилиндрический корпус с днищем и съемной крышкой, фильтрующий элемент для механический очистки, выполненный в виде слоя нетканных полимерных волокон, соединенных в местах пересечений аутогенной склейкой, фильтрующий элемент для сорбционной очистки в виде механически соединенных между собой полимерных волокон, между которыми равномерно расположена сорбционная загрузка. При этом соотношение пор указанных элементов составляет 5 1 1 при соотношении их толщин 2 5 1. Фильтр имеет также центральную дренажную трубу и элемент для стерилизации воды, содержащий гофрированную мембрану. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. БЫТОВОЙ ФИЛЬТР для очистки воды, содержащий цилиндрический корпус с днищем и съемной крышкой, имеющей запорное устройство, присоединенные к ним соответственно отводящий и подводящий патрубки, коаксиально расположенные в корпусе от периферии к центру соответственно фильтрующие элементы для механической и сорбционной очистки, загерметизированный по торцам элемент для стерилизации воды, содержащий гофрированную микропористую мембрану и центральную дренажную трубу, отличающийся тем, что фильтрующий элемент для механической очистки выполнен в виде слоя нетканых полимерных волокон, соединенных в местах пересечений аутогенной склейкой, фильтрующий элемент для сорбционной очистки выполнен в виде механически соединенных между собой полимерных волокон, между которыми равномерно расположена сорбционная загрузка, соотношение размеров пор фильтрующего элемента для механической очистки и фильтрующего элемента для сорбционной очистки составляет 5 10 1 при соотношении их толщины 2 5 1 и соотношение размеров пор микропористой мембраны и фильтрующего элемента для сорбционной очистки составляет 1 2 5. 2. Фильтр по п.1, отличающийся тем, что сорбционная загрузка выполнена из природного цеолита, алюмосиликата, активированного угля или синтетической ионообменной смолы. 3. Фильтр по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что микроволокна выполнены из полипропилена, полиэтилена или полиамида.