ФИЛЬТР ДЛЯ ОЧИСТКИ ЖИДКОСТЕЙ Российский патент 2003 года по МПК B01D29/11 B01D29/48 B01D29/70 

Изобретение относится к устройствам для очистки жидкостей от механических примесей и в основном предназначено для очистки водопроводной воды при ее истечении из крана в раковину.

Известен фильтр для очистки жидкостей от механических примесей, содержащий корпус с входным и выходным патрубками, две фильтрующие перегородки, свитые вместе на стержне в спираль (а.с. 559625, МКИ В 01 D 27/00, 1977).

Недостатком известного устройства является необходимость частой его регенерации (например, демонтаж с последующей очисткой обратной промывкой), что не только усложняет его эксплуатацию, но и ограничивает применение.

Наиболее близким известным техническим решением по своей сущности и достигаемому эффекту является фильтр для очистки жидкости, содержащий корпус с входным и выходным патрубками, фильтрующий элемент и средство его регенерации (а.с. 1535590, МКИ В 01 D 29/48, 1990, прототип).

Недостатком известного устройства является относительная сложность его фильтрующего элемента и неудобство в эксплуатации, так как требуется частый демонтаж фильтра для очистки его фильтрующего элемента обратной промывкой или даже полная разборка фильтра для механического удаления из фильтрующего элемента накопившегося осадка частиц.

Целью предлагаемого изобретения является устранение вышеперечисленных недостатков, то есть упрощение конструкции и повышение удобства в эксплуатации фильтра для очистки жидкости (обеспечения самоочистки фильтра без его демонтажа и без специальных технологических операций очистки, продление срока его работы без принудительной регенерации).

Поставленная цель достигается тем, что в предложенном устройстве фильтрующий элемент выполнен из упругоэластичного материала и размещен внутри соосно установленной в корпусе витой цилиндрической пружины, один конец которой со стороны входного патрубка закреплен на корпусе, а второй выполнен свободным и снабжен гидродинамическим сопротивлением в виде полусферы, выпуклой частью направленной в сторону выходного патрубка.

Совокупность существенных признаков предложенного устройства проявляет новые свойства, заключающиеся в том, что выполнение фильтрующего элемента из упругоэластичного материала, соосное размещение его внутри установленной в корпусе фильтра витой цилиндрической пружины, закрепленной одним концом, со стороны входного патрубка, к корпусу, второй конец которой выполнен свободным и снабжен гидравлическим сопротивлением в виде полусферы, выпуклой частью направленной в сторону выходного патрубка, позволяет протекающему через фильтр потоку жидкости растягивать пружину и фильтрующий элемент, а после прекращения подачи жидкости усилием сжимающейся пружины отжимать и выбрасывать осадок механических частиц из фильтрующего элемента (то есть автоматически самоочищаться).

Таким образом, совокупность существенных признаков предложенного устройства соответствует критериям "существенные отличия" и "новизна".

Схема предложенного фильтра приведена на фиг.1 (общий вид во время очистки жидкости от присутствующих в ней механических частиц, то есть в рабочем состоянии) и на фиг.2 (общий вид во время регенерации, то есть во время самоочистки фильтра после окончания протока жидкости).

Фильтр содержит корпус 1 с входным 2 и выходным 3 патрубками, фильтрующий элемент 4 из упругоэластичного материала (например, из поролона), средство его саморегенерации в виде витой цилиндрической пружины 5.

Фильтрующий элемент 4 установлен внутри пружины 5, которая в свою очередь установлена соосно внутри корпуса 1. Один конец пружины 5 закреплен на внутренней части корпуса 1, а второй выполнен свободным (консольным) и снабжен гидродинамическим сопротивлением в виде полусферы 6, выпуклая часть которой направлена в сторону выходного патрубка 3. Входной патрубок 2 подсоединен через шланг 7 к выходной части источника очищаемой жидкости, например водопроводного крана (на схеме не указан).

Предложенный фильтр для очистки жидкости работает следующим образом.

Открывают вентиль водопроводного крана, через шланг 7 и патрубок 2 подают воду внутрь корпуса 1 фильтра, где она проходит через фильтрующий элемент 4, очищается от находящихся в ней твердых частиц (взвесей), входит частично в полость полусферы 6, изменяет в ней направление своего движения на противоположное, а затем переливается через кромки полусферы 6 и направляется к выходному патрубку 3. При взаимодействии протекающего потока очищенной воды с вогнутой частью полусферы 6 возникает скоростной напор, который смещает полусферу 6 вниз, растягивает пружину 5 и фильтрующий элемент 4.

Проходящая под действием своего скоростного напора через растянутый фильтрующий элемент 4 вода очищается от присутствующих в ней твердых частиц 8 (они остаются на фильтрующем элементе 4, а очищенная вода проходит через него и поступает к потребителю, например, в ведро или в кружку).

При прекращении подачи воды из крана пружина 5 за счет усилия сжатия (за счет запасенной при фильтрации упругой энергии) возвращается в исходное состояние (не растянутое), сжимает фильтрующий элемент 4, выдавливает из него остатки воды (капли воды 9) вместе с застрявшими в нем твердыми частицами 8, которые через выходной патрубок 3 удаляются, например, в раковину. При последующем открытии водопроводного крана процесс фильтрации воды повторяется вышеописанным образом.

Технико-экономичесая эффективность предложенного фильтра по сравнению с прототипом заключается в снижении его стоимости в 1,5-2 раза из-за существенного упрощения конструкции. Использование пружины для накопления упругой энергии при фильтровании за счет напора очищаемой воды и удаление твердых отфильтрованных частиц из фильтрующего элемента его отжатием пружиной после прекращения подачи воды позволяет автоматически осуществлять регенерацию фильтрующего элемента, что существенно повышает эксплуатационные качества фильтра.

Испытания опытного образца предложенного фильтра для механической очистки жидкостей от твердых частиц показали возможность и эффективность его использования для очистки водопроводной воды в бытовых условиях.

Изобретение предназначено для механической очистки жидкостей от твердых частиц, например воды из водопроводного крана. Фильтр содержит корпус с входным и выходным патрубками, фильтрующий элемент из упругоэластичного материала, например поролона, и средство для его регенерации в виде пружины, которая соосно установлена в корпусе. Один конец пружины закреплен на корпусе, а второй выполнен свободным, и к ее концу прикреплена полусфера. Фильтрующий элемент размещен внутри пружины. После открытия водопроводного крана вода проходит через фильтрующий элемент и очищается от механических примесей. За счет скоростного напора на полусферу пружина растягивается, удлиняет (растягивает) фильтрующий элемент и улучшает прохождение воды через него. После закрытия водопроводного крана пружина сжимается, сжимает фильтрующий элемент и отжимает из него застрявшие (отфильтрованные) механические частицы вместе с остатками воды, которые сливаются в кухонную раковину. Фильтр конструктивно прост и удобен в эксплуатации. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Фильтр для очистки жидкости от твердых частиц, содержащий корпус с входным и выходным патрубками, фильтрующий элемент и средство его регенерации, отличающийся тем, что фильтрующий элемент выполнен из упругоэластичного материала, размещен внутри соосно установленной в корпусе витой цилиндрической пружины, один конец которой со стороны входного патрубка закреплен на корпусе, а второй выполнен свободным и снабжен гидродинамическим сопротивлением в виде полусферы, выпуклой частью направленной в сторону выходного патрубка. 2. Фильтр по п.1, отличающийся тем, что фильтрующий элемент выполнен из поролона.