БЫТОВОЙ ФИЛЬТР Российский патент 2001 года по МПК B01D24/18 B01D27/02 B01D29/56 

Изобретение относится к очистке жидкостей и может быть использовано как бытовой фильтр для очистки питьевой воды.

Известно устройство для очистки питьевой воды, содержащее корпус с расположенными в нем ионообменным, бактерицидным и дополнительным слоями для тонкой механической очистки (патент РФ 2048856, опубл. 1995 г.).

Известное устройство допускает наличие йода и йодидов в очищенной воде и ухудшенные органолептические свойства воды. Кроме того, известное устройство допускает ухудшение протекания воды в процессе отработки ресурса, т.к. при токе воды сверху вниз она препятствует выходу воздуха вверх, наличие волокнистых компонент также препятствует выходу воздуха.

Задачей настоящего изобретения является разработка бытового фильтра с высокой эффективностью обеззараживания и очистки и улучшения органолептических свойств воды и стабильно высокой скоростью протекания воды при большом ресурсе работы.

Технический результат состоит в улучшении эксплуатационных характеристик фильтра и повышении качества воды.

Результат достигается тем, что бытовой фильтр для очистки питьевой воды, включающий фильтрующий модуль, установленный ниже емкости с очищаемой водой и состоящий из первого слоя для очистки от органических примесей и введения в воду катионов серебра, второго слоя для обеззараживания воды соединениями йода, и третьего слоя для удаления из воды избытка соединений йода, очистки воды от катионов, анионов и органических примесей, выполненный с возможностью протекания воды самотеком через слои снизу вверх и/или сверху вниз, и тем, что фильтрующий модуль выполнен с разделением слоев между собой пористыми перегородками, и тем, что первый слой фильтрующего модуля выполнен в виде серебросодержащего активного угля, и тем, что второй слой фильтрующего модуля выполнен в виде йодсодержащей смолы, и тем, что используют смолу с высоким йодовыделением - 10-20 мг/л, и тем, что третий слой фильтрующего модуля выполнен в виде следующих по току воды слоя анионообменной смолы и слоя активного угля, и тем, что третий слой фильтрующего модуля выполнен в виде следующих по току воды слоя анионообменной смолы и слоя смеси активного угля и катионообменной смолы, и тем, что третий слой фильтрующего модуля выполнен в виде смеси активного угля и анионообменной смолы, и тем, что третий слой фильтрующего модуля выполнен в виде смеси активного угля, анионообменной смолы и катионообменной смолы, и тем, что фильтрующий модуль выполнен с возможностью протекания воды при фильтрации снизу вверх через первый и второй слои и сверху вниз через третий слой, и тем, что фильтрующий модуль выполнен с возможностью протекания воды сверху вниз через первый и второй слои и снизу вверх через третий слой, и тем, что фильтр выполнен с возможностью поступления очищаемой воды в фильтрующий модуль через дополнительный фильтрующий модуль, выполненный с возможностью механической очистки воды и деаэрации воды, и тем, что пористые перегородки выполнены в виде полимерных сеток или пористого материала с размером пор ≥100 мкм, и тем, что серебросодержащий активный уголь выполнен с содержанием серебра 0,05-1%, с поверхностью пор ≥1000 м²/г, гранулометрическим составом 0,1-2 мм, и тем, что анионообменная смола выполнена в виде сильноосновной анионообменной смолы в хлоридной форме с полной обменной емкостью ≥ 1 мг-экв/г, и тем, что катионообменная смола выполнена в виде слабокислотной смолы в H⁺-, Na⁺- или смеси H⁺-, Na⁺- форм с полнообменной емкостью ≥3 мг-экв/г, и тем, что слои в фильтрующем модуле имеют объемные соотношения (1,5-3) : (2-5) : (7-12).

Ограничительные и отличительные признаки выполнены в виде единой совокупности признаков изобретения.

Конкретные, но не ограничивающие настоящее изобретение, варианты выполнения бытового фильтра приведены на фиг. 1-4.

Фильтр на фиг. 1-4 содержит корпус 1, фильтрующий модуль 2 с пористыми перегородками 3 и слоями 4,5,6, канал 7 выхода очищенной воды, дополнительный фильтрующий модуль 8, емкость 9 с очищаемой водой, емкость 10 с очищенной водой. На фиг. 2 модуль 8 содержит канал 11 выхода воздуха с пробкой из активного угля.

Фильтр работает следующим образом.

В емкость 9 наливают воду и она проходит в корпус 1 либо, непосредственно либо через модуль 8 (предфильтр). В корпусе 1 вода самотеком (под действием гравитационных сил) проходит в модуль 2 и самотеком снизу вверх поступает через перегородку 3 в первый слой 4, где осуществляется очистка воды от органических примесей и простое или усиленное введение в воду катионов серебра. Затем вода через перегородку 3 протекает в слой 5, где она обеззараживается соединениями йода и через перегородку 3 поступает в слой 6, где из воды удаляются органические примеси, анионы, катионы, соединения йода и вода через канал 7 поступает в емкость 10. При этом в частицы воздуха, образующиеся в процессе очистки воды, также поступают снизу вверх в соответствии с током воды и в дальнейшем выходят в емкость 10 и наружу, не создавая препятствия для тока воды и не замедляя процесс очистки. Кроме того, поскольку слой 6 имеет увеличенный объем, то из очищаемой воды удаляются в максимальном количестве все выше перечисленные компоненты, влияющие на качество воды, - органические примеси, анионы, катионы, соединения йода, что позволяет улучшить качество очищенной воды, ее органолептические свойства.

При использовании второго варианта конструкции вода, попадая в корпус 1 самотеком, поступает в модуль 2, где снизу вверх через перегородку 3 поступает в слой 4, затем, тоже снизу вверх, через перегородку 3 в слой 5. Далее вода поступает в слой 6 и, протекая через него сверху вниз, вытекает через перегородку 3 и канал 7 в емкость 10. Технология очистки воды при этом полностью совпадает с предыдущим примером, но поскольку вода сверху вниз проходит через самый большой по объему слой фильтра, то предусмотрен канал 11 для удаления воздуха, выделяемого при фильтрации. Это способствует сохранению высокой скорости фильтрации в течение всего ресурса работы фильтра. Пробка из активного угля препятствует проникновению паров йода наружу.

При использовании третьего варианта выполнения бытового фильтра процесс фильтрации осуществляется при протекании воды самотеком сверху вниз через перегородку 3, слой 4, перегородку 3, слой 5. Затем вода поступает через перегородку 3 в слой 6 и фильтруется снизу вверх. Поскольку этот слой самый объемный и направление движения воды и воздуха в нем совпадают, то воздух не создает препятствий для выхода воды в емкость 10, т.е. не замедляет скорость фильтрации. Качественные и вкусовые показатели воды соответствуют показателям фильтра, выполненному по первому (базовому) варианту.

При использовании четвертого варианта выполнения бытового фильтра процесс идентичен третьему варианту, но каналом 7 служит кольцевой канал на выходе из слоя 6. Поскольку направление движения воды и воздуха в последнем 6, самом объемном слое фильтра, совпадают, то это не замедляет скорости фильтрации в течение всего ресурса. Качественные и вкусовые показатели очищенной воды совпадают с показателями базового варианта.

Таким образом, используемая конструкция фильтра и материалы позволяют получать эффективно обеззараженную воду с высокими органолептическими свойствами, а скорость фильтрации воды остается постоянно высокой в течение всего заданного ресурса фильтрации. Это обеспечивает улучшение эксплуатационных характеристик, повышение качества и улучшение органолептических свойств очищенной воды.

Изобретение предназначено для очистки питьевой воды фильтрованием. Бытовой фильтр содержит фильтрующий модуль, установленный ниже емкости с очищаемой водой, состоящий из первого слоя для очистки воды от органических примесей и введения в воду катионов серебра, второго слоя для обеззараживания воды соединениями йода и третьего слоя для удаления из воды избытка соединений йода, очистки воды от катионов, анионов и органических примесей. Третий слой выполнен или в виде смеси активного угля и анионообменной смолы, или в виде смеси активного угля, анионо- и катионообменной смол, или расположенных по току воды анионообменной смолы и смеси активного угля и катионообменной смолы. При этом модуль установлен с возможностью протекания воды самотеком через слои снизу вверх и/или сверху вниз. Технический результат - получение обеззараженной воды с высокими органолептическими свойствами. 12 з.п.ф-лы, 4 ил.

1. Бытовой фильтр для очистки питьевой воды, включающий фильтрующий модуль, установленный ниже емкости с очищаемой водой и состоящий из первого слоя для очистки воды от органических примесей и введения в воду катионов серебра, второго слоя для обеззараживания воды соединениями йода и третьего слоя для удаления из воды избытка соединений йода, очистки воды от катионов, анионов и органических примесей, выполненного в виде смеси активного угля и анионообменной смолы, или в виде смеси активного угля, анионо- и катионообменной смол, или расположенных по току воды анионообменной смолы и смеси активного угля и катионообменной смолы, при этом модуль установлен с возможностью протекания воды самотеком через слои в направлении снизу вверх и/или сверху вниз. 2. Бытовой фильтр по п.1, в котором фильтрующий модуль выполнен с разделением слоев между собой пористыми перегородками. 3. Бытовой фильтр по п.1, в котором первый слой фильтрующего модуля выполнен в виде серебросодержащего активного угля. 4. Бытовой фильтр по п.1, в котором второй слой фильтрующего модуля выполнен в виде йодсодержащей смолы. 5. Бытовой фильтр по п.4, в котором используют смолу с высоким йодовыделением - 10 - 20 мг/л. 6. Бытовой фильтр по п.1, в котором фильтрующий модуль выполнен с возможностью протекания воды при фильтрации снизу вверх через первый и второй слои и сверху вниз через третий слой. 7. Бытовой фильтр по п.1, в котором фильтрующий модуль выполнен с возможностью протекания воды при фильтрации сверху вниз через первый и второй слои и снизу вверх через третий слой. 8. Бытовой фильтр по п.1, выполненный с возможностью поступления очищаемой воды в фильтрующий модуль через дополнительный фильтрующий модуль, выполненный с возможностью механической очистки и деаэрации воды. 9. Бытовой фильтр по п.2, в котором пористые перегородки выполнены в виде полимерных сеток или пористого материала с размером пор ≥ 100 мкм. 10. Бытовой фильтр по п.3, в котором серебросодержащий активный уголь выполнен с содержанием серебра 0,05 - 1%, с поверхностью пор ≥ 1000 м²/г, гранулометрическим составом 0,1 - 2 мм. 11. Бытовой фильтр по п.1, в котором анионообменная смола выполнена в виде сильноосновной анионообменной смолы в хлоридной форме с полной обменной емкостью ≥ 1 мг-экв/г. 12. Бытовой фильтр по п.1, в котором катионообменная смолы выполнена в виде слабокислотной смолы в Н⁺-, Na⁺- или смеси Н⁺-, Nа⁺-форм с полной обменной емкостью ≥ 3 мг-экв/г. 13. Бытовой фильтр по п.1, в котором слои в фильтрующем модуле имеют объемные соотношения (1,5 - 3) : (2 - 5) : (7 - 12).