ФИЛЬТР ДЛЯ ОЧИСТКИ ЖИДКОСТИ Российский патент 1998 года по МПК B01D27/00 C02F1/18 

Изобретение относится к очистке жидкостей от примесей, в частности к устройствам для очистки питьевой воды.

Известны фильтры для очистки питьевой воды от примесей, например фильтр, описанный в [1], фильтры F-6E, F-3C, F-2CE Instapure американской фирмы Teledyne Water Pik, а также фильтр "Гейзер" фирмы "Эко-Гейзер" (Санкт-Петербург).

В известных фильтрах вода, подлежащая очистке, поступает на вход фильтрующего элемента и, пройдя через него, очищается от механических и химических примесей. В известном фильтре [1] кроме канала очищенной воды предусмотрен специальный дренажный канал, через который происходит промывка входной поверхности фильтрующего элемента в зависимости от степени загрязнения очищаемой воды взвесями. Режим работы фильтра регулируется вентилем, выполняющим функцию переключателя режима.

В фильтре американской фирмы очистка фильтрующего элемента не предусмотрена, но для продления срока его службы фильтр снабжен специальным краном, который переключает входной поток воды напрямую на выход, минуя фильтрующий элемент, если очистка воды не требуется (мытье посуды, рук и т.д.).

В фильтре "Гейзер" специальных устройств для продления срока службы фильтрующего элемента нет, но при его загрязнении пользователь может снять фильтр с напорной магистрали, разобрать и механически промыть входную поверхность фильтрующего элемента.

Наиболее близким к заявляемому является известный фильтр [1]. Недостатком прототипа является его сложность и недостаточный ресурс работы фильтрующего элемента из-за накопления осадков на входной поверхности фильтрующего элемента в процессе эксплуатации фильтра, поскольку только промывка без механической очистки не удаляет липкую фракцию осадков.

Техническим результатом, который обеспечивает заявляемое техническое решение, является упрощение устройства фильтра при одновременном увеличении ресурса работы фильтрующего элемента за счет периодической очистки входной поверхности фильтрующего элемента от механических примесей без разборки фильтра.

Технический результат достигается тем, что в предлагаемом устройстве, содержащем корпус, состоящий из двух крышек, между которыми размещен фильтрующий элемент, переключатель режимов работы фильтра, входной штуцер для присоединения к напорной магистрали, соединенный с одной из крышек, и выходное отверстие для штуцера очищенной воды, образованное в центре другой крышки, которая выполнена подвижной и снабжена кольцевой уплотнительной прокладкой и в ней дополнительно выполнено одно или несколько отверстий для выхода неочищенной воды, причем последние размещены между кольцевой уплотнительной прокладкой и выходным отверстием для штуцера очищенной воды, на выходном штуцере очищенной воды размещена прижимная втулка с кольцевым ребром, взаимодействующим с кольцевой уплотнительной прокладкой при переключении режима работы фильтра.

Кроме того, дополнительное отличие заявляемого устройства состоит в том, что на внутренней цилиндрической поверхности подвижной крышки укреплены две или более щеток, взаимодействующих с входной поверхностью фильтрующего элемента при переключении режима работы фильтра.

Сопоставительный анализ заявляемого устройства с известными решениями показывает, что заявляемый фильтр отличается от известных решений тем, что одна из крышек корпуса выполнена подвижной, на ней размещена кольцевая уплотнительная прокладка, взаимодействующая с кольцевым ребром прижимной втулки, удерживающей фильтрующий элемент. Подвижная крышка с кольцевой уплотнительной прокладкой совместно с прижимной втулкой образуют переключатель режима работы фильтра, размещенный внутри фильтра. Дополнительные отверстия для выпуска неочищенной воды, выполненные в подвижной крышке и размещенные между кольцевой уплотнительной прокладкой и центральным отверстием для прохода штуцера очищенной воды, позволяют получить практически из одной точки как очищенную, так и неочищенную воду.

На внутренней цилиндрической поверхности подвижной крышки укреплены две или более щеток, которые, взаимодействуя с входной поверхностью при переключении режима работы фильтра, периодически очищают входную поверхность фильтрующего элемента от налипающих на нее механических примесей, что увеличивает ресурс работы фильтра.

Таким образом, заявляемое устройство соответствует критерию "новизна", а сравнение заявляемого устройства не только с прототипом, но и с другими техническими решениями в данной области техники позволило выявить новые существенные признаки, подтверждающие, что заявляемое техническое решение имеет изобретательский уровень.

На чертеже приведен разрез заявляемого фильтра.

Фильтр состоит из корпуса, образованного крышками 1 и 2, соединенными между собой резьбовым соединением. Крышка 1 соединена с входным штуцером 3, а крышка 2 выполнена подвижной и может вращаться вокруг общей оси с неподвижной крышкой. Штуцер 3 присоединяется к напорной магистрали с помощью накидной гайки 4 уплотнительной прокладки 5. Внутри корпуса расположен фильтрующий элемент 6, ограниченный с торцев водонепроницаемыми основаниями 7 и надетый на выходной штуцер 8, выполненный как продолжение входного штуцера 3, но отделенный от него водонепроницаемой перегородкой 9. Фильтрующий элемент 6 зажат между уплотняющими прокладками 10 и 11 при помощи прижимной втулки 12, кольцевое ребро которой взаимодействует с кольцевой уплотнительной прокладкой 13, размещенной в пазу подвижной крышки 2, открывая или закрывая поступление неочищенной воды к дополнительным отверстиям 14. Для прохода воды, подлежащей очистке, в полость между фильтрующим элементом 6 и стенками корпуса во входном штуцере выполнены сквозные окна 15. Для выхода очищенной воды на выходном штуцере 8 выполнены отверстия 16. На подвижной крышке 2 укреплены по образующей внутреннего цилиндра щетки 17, которые взаимодействуют с входной поверхностью фильтрующего элемента 6. Между крышками 1 и 2 установлена уплотняющая прокладка 18, предотвращающая утечку воды в режиме фильтрации.

Устройство работает следующим образом.

В режиме фильтрации вода, подлежащая очистке, поступает из напорной магистрали во входной штуцер 3. Затем через открытые окна 15 вода проходит в полость между наружными поверхностями фильтрующего элемента 6 и внутренними стенками корпуса фильтра. В этом режиме нижняя крышка 2 свинчена с верхней крышкой 1 так, что кольцевая уплотнительная прокладка 13 плотно прижата к кольцевому ребру прижимной втулки 12, а зазор между крышками 1 и 2 перекрыт сжатой прокладкой 18. поскольку все пути для воды перекрыты уплотнительными прокладками 10, 11, 12 и 18, то она проходит через фильтрующий элемент 6 и затем очищенная через отверстия 16 в выходной штуцер 8.

Когда пользователю очистка воды не требуется (мытье посуды, рук и т.д.), то нижняя крышка 2 отвинчивается так, что между кольцевой уплотнительной прокладкой 13 и кольцевым ребром прижимной втулки 12 образуется зазор. Тогда вода из напорной магистрали также через входной штуцер 3, окна 15 поступает в полость между фильтрующим элементом 6 и внутренними стенками корпуса фильтра и далее через образовавшийся зазор проходит к отверстиям 14 и через них поступает на выход. В этом случае вода через фильтрующий элемент 6 практически не проходит, так как его гидросопротивление значительно выше, чем у отверстий 14. По этой же причине в этом режиме достаточно плотности резьбового соединения между крышками 1 и 2, несмотря на то что уплотнительная прокладка 18 освобождена.

Очистка входной поверхности фильтрующего элемента 6 от налипших осадков производится щетками 17 при переключении режимов работы фильтра, а промывка очищенных осадков происходит при переходе от режима фильтрации к режиму пропуска неочищенной воды.

В случае постоянного использования режима фильтрации для продления срока службы фильтрующего элемента 6 целесообразно периодически проводить несколько проворачиваний подвижной крышки с целью очистки и промывки входной поверхности фильтрующего элемента 6.

Наиболее эффективна работа заявляемого устройства при изготовлении наружной оболочки фильтрующего элемента 6 в виде металлокерамического тонколистового цилиндра, а в качестве наполнителя внутреннего объема применить различные фракции гранулированных или волокнистых углеродных материалов. При такой конструкции фильтрующего элемента 6 заявляемый фильтр обеспечивает надежную фильтрацию воды с удалением как механических примесей, так и растворенных в воде солей тяжелых металлов, хлора и различных вредных органических и неорганических соединений.

Таким образом, заявляемый фильтр обеспечивает два режима работы: с фильтрацией и без фильтрации, причем при переключении на режим работы без фильтрации одновременно производится автоматическая механическая очистка и промывка входной поверхности фильтрующего элемента без разборки фильтра.

Устройство предназначено для очистки жидкости фильтрованием. Фильтр для очистки жидкости содержит корпус, состоящий из двух крышек, одна из которых подвижная, между которыми размещен фильтрующий элемент. В подвижной крышке выполнены по крайней мере одно отверстие для отвода неочищенной воды и отверстие для штуцера отвода очищенной воды. Фильтр снабжен устройством для переключения режимов работы фильтра, обеспечивающим подачу очищенной или неочищенной воды. Предложенная конструкция позволяет увеличить ресурс работы фильтрующего элемента. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Фильтр для очистки жидкости, содержащий корпус, состоящий из двух крышек, между которыми размещен фильтрующий элемент, переключатель режимов работы фильтра, входной штуцер для присоединения к напорной магистрали, соединенный с одной из крышек, и выходное отверстие для штуцера очищенной воды, образованное в центре другой крышки, отличающийся тем, что крышка с выходным отверстием для штуцера очищенной воды выполнена подвижной и снабжена кольцевой уплотнительной прокладкой, в ней дополнительно выполнены одно или несколько отверстий для выхода неочищенной воды, причем последние размещены между кольцевой уплотнительной прокладкой и выходным отверстием для штуцера очищенной воды, на выходном штуцере очищенной воды размещена прижимная втулка, удерживающая фильтрующий элемент, с кольцевым ребром, взаимодействующим с кольцевой уплотнительной прокладкой при переключении режима работы фильтра. 2. Фильтр по п. 1, отличающийся тем, что на внутренней цилиндрической поверхности подвижной крышки укреплены две или более щеток, взаимодействующих с входной поверхностью фильтрующего элемента при переключении режима работы фильтра.