УСТРОЙСТВО ОЧИСТКИ ПИТЬЕВОЙ ВОДЫ "ДЕЛЬФИН" Российский патент 2000 года по МПК B01D24/16 

Изобретение относится к типу устройств бытового назначения, применяемых для очистки воды от неорганических и органических веществ - свинца, кадмия, хрома, меди, цинка, железа, стронция и др., а также фтора и хлорорганических соединений. Заявляемое устройство может быть использовано в домашних условиях, на работе и везде, где есть водопровод.

В работе заявляемого устройства используются два принципиально разных способа очистки: механическая фильтрация и химическая очистка, применяемые в сочетании с рассекателями потока. Совместное применение механической фильтрации и химической очистки в одном фильтре практикуется достаточно широко [1 - 3] так же, как и применение рассекателей потока, располагаемых между слоями материалов для очистки [2, 4 - 5]. Известные типы рассекателей потока представляют собой планарные прокладки - сетчатые либо перфорированные. Благодаря применению рассекателей потока особой конфигурации, заявляемое устройство отличается от аналогичных по принципу работы известных фильтров питьевой воды увеличенным ресурсом и повышенной эффективностью очистки. Среди известных фильтров питьевой воды, основанных на тех же принципах, наиболее близким аналогом заявляемого устройства является устройство для очистки воды [6] , которое и может быть выбрано в качестве прототипа. В устройстве [6] применена комбинация тех же способов очистки и также используются рассекатели (распределители) потока. Однако более простая конструкция заявляемого устройства с рассекателями потока, изготавливаемыми способом штамповки, позволяет упростить операцию сборки (заполнение корпуса материалами для механической фильтрации и химической очистки вместе с рассекателями потока) по сравнению с прототипом. Кроме того, скорость фильтрации в заявляемом устройстве выше, чем в устройстве [6], поскольку особая конструкция рассекателей потока, создающих турбулентный поток, обеспечивает ускорение водной струи.

Основным отличием заявляемого устройства от известных аналогов авторы считают особую конфигурацию рассекателей потока, позволяющую формировать из ламинарной струи очищаемой воды поток высокой турбулентности при сравнительно небольшом напоре водопроводной воды. Предлагаемая конфигурация рассекателей потока позволяет применять большое число слоев материалов для механической фильтрации и химической очистки (в заявляемом устройстве оно равно 42) и обеспечивает 100%-ное их использование. При этом ресурс заявляемого устройства без регенерации повышается до 60000 л с высокой степенью очистки воды (например, фильтрующая способность для железа, концентрация которого составляет 45 ПДК на входе, до уровней ниже ПДК на выходе равна 95% и выше).

На фиг. 1 схематически представлено заявляемое устройство.

Устройство (фиг. 1) содержит следующие узлы:
1 - корпус, 2 - насадка на кран, 3 - шланг для ввода очищаемой воды, 4 - штуцер с ограничителем потока, 5 - внутренняя трубка отвода очищенной воды, 6 - штуцер поворотный, 7 - нижняя крышка, 8 - верхняя крышка, 9 - рассекатель потока.

Слои материалов для механической фильтрации и химической очистки:
10 - полипропиленовая сетка, 11 - ионообменный материал, 12 -активированный уголь, не пропитанный серебром (СКТ-3), 13 - активированный уголь, пропитанный серебром (БАУ), 14 - грубый механический фильтр, 15 - тонкий механический фильтр, 16 - верхний отсек.

Очищаемая водопроводная вода проходит через насадку на кран 2, шланг для ввода очищаемой воды 3 и штуцер с ограничителем потока 4 внутрь корпуса 1, затем последовательно через слои материалов для механической фильтрации и химической очистки 10 - 15, разделенные рассекателями потока 9, создающими завихрения и перемешивающими воду таким образом, что эффективная поверхность слоев 10 - 15 увеличивается. Пройдя через слои 10 -15, вода поступает в верхний отсек 16, где она накапливается и вытекает через внутреннюю трубку отвода очищенной воды 5 и штуцер поворотный 6.

Образец рассекателя потока показан на фиг. 2а (общий вид); на 2б - (сечение по А-А).

Рассекатель потока состоит из двух плоских синтетических прокладок с равномерно расположенными по поверхности полыми выступами в виде усеченных конусов со сквозными отверстиями в середине боковых поверхностей этих выступов. Прокладки, составляющие рассекатель потока, соединяются выступами внутрь со сдвигом, то есть таким образом, что выступы одной прокладки располагаются между выступами другой.

Основные характеристики заявляемого устройства очистки питьевой воды представлены в табл. 1, а эффективность очистки воды от примесей - в табл. 2, где приводятся результаты испытаний указанного устройства, проведенных в институте им. Эрисмана (МНИИГ) [7].

ЛИТЕРАТУРА
1. Патент США N 5149437, кл. С 02 F 1/70, 1992.

2. Патент РФ N 2027677, кл. С 02 F 1/28, 1995.

3. Патент РФ N 2038316, кл. С 02 F 1/28, 1995.

4. Патент РФ N 2075446, кл. С 02 F 1/28, 1997.

5. Патент РФ N 2081672, кл. В 01 D 24/12, 1997.

6. Патент РФ N 2084265, кл. В 01 D 24/18, 1997.

7. Гигиенический сертификат заявляемого устройства N 2486 - 16 от 23 апреля 1996 г.

Устройство предназначено для очистки питьевой воды от неорганических и органических веществ, в том числе от соединений свинца, кадмия, хрома, меди, цинка, железа, стронция и других металлов, а также от фтора и хлорорганических соединений. Устройство содержит корпус, расположенные в нем между чередующимися разнородными слоями материалов для химической очистки и механической фильтрации, а также между соседними слоями ионообменного материала рассекатели потока и соединенные с корпусом поворотный штуцер и штуцер с ограничителем потока. Рассекатели потока состоят из плоских синтетических прокладок с равномерно расположенными по поверхности полыми выступами в виде усеченных конусов со сквозными отверстиями в середине боковых поверхностей указанных выступов и каждый рассекатель потока состоит из двух прокладок, соединенных выступами внутрь таким образом, что выступы одной прокладки располагаются между выступами другой. Сочетание разнородных слоев материалов для механической фильтрации и химической очистки с рассекателями потока особой конфигурации, обеспечивающей интенсивное перемешивание водных масс у поверхности слоев, позволяет повысить эффективность и скорость очистки воды при одновременном увеличении срока службы устройства без регенерации. 2 табл., 3 ил.

Устройство для очистки и доочистки питьевой воды, содержащее корпус, расположенные в нем рассекатели потока, чередующиеся слои материалов для химической очистки (активированный уголь, ионообменный материал) и для грубой и тонкой механической фильтрации, а также соединенные с корпусом поворотный штуцер и штуцер с ограничителем потока, отличающееся тем, что размещенные между разнородными слоями материалов для химической очистки и механической фильтрации, а также между соседними слоями ионообменного материала рассекатели потока состоят из плоских синтетических прокладок с равномерно расположенными по поверхности полыми выступами в виде усеченных конусов со сквозными отверстиями в середине боковых поверхностей указанных выступов, причем каждый рассекатель потока состоит из двух прокладок, соединенных выступами внутрь таким образом, что выступы одной прокладки располагаются между выступами другой.