ФИЛЬТР Российский патент 2008 года по МПК C02F1/48 

Изобретение относится к области машиностроения, к устройствам для фильтрации воды и предназначено для использования в бытовых и медицинских целях при тонкой фильтрации воды с одновременным ее омагничиванием.

Нами в качестве прототипа выбрано известное устройство для магнитной обработки жидкости, включающее выполненные из немагнитного материала корпус - трубопровод с выходным отверстием фильтруемой воды и крышку с входным отверстием фильтруемой воды, постоянные магниты и фильтрующий блок (см. патент РФ №2137718, МПК C02F 1/48, 1999 г.).

Однако известный фильтр при своем использовании имеет следующие недостатки:

- не обеспечивает максимально тонкую фильтрацию воды,

- не обеспечивает придание природной минерализации фильтруемой воде,

- не улучшает природную структуру фильтруемой воды.

Технической задачей изобретения является создание фильтра. Техническим результатом при использовании предложенного фильтра является достижение максимально тонкой фильтрации воды, придание фильтруемой воде природной минерализации, а также улучшение природной структуры фильтруемой воды.

Технический результат достигается тем, что предложенный фильтр включает выполненные из немагнитного материала корпус - трубопровод с выходным отверстием фильтруемой воды и крышку с входным отверстием фильтруемой воды, постоянные магниты и фильтрующий блок, при этом в корпусе размещены последовательно по току фильтруемой воды магнитная система омагничивания воды и затем блок ее тонкой фильтрации, при этом магнитная система выполнена в виде двух жестко связанных между собой магнитных блоков, каждый из которых содержит два постоянных магнита кольцевой формы с осесимметричным аксиальным постоянным магнитным полем с индукцией 3-5 Тл, между постоянными магнитами установлены кольцевые тарельчатые обечайки из ферромагнитного материала для образования между постоянными магнитами камер завихрения потока фильтруемой воды, причем постоянные магниты размещены между входной и выходной цилиндрическими обечайками из ферромагнитного материала, в которых выполнены равноудаленные от оси фильтра отверстия для прохождения фильтруемой воды, а магнитные блоки разделены между собой кольцеобразной разделительной вставкой из немагнитного материала с радиальными прорезями для прохождения фильтруемой воды, при этом в магнитной системе омагничивания фильтруемой воды магнитные блоки установлены друг к другу одноименными полюсами намагниченности, первый по току фильтруемой воды магнитный блок установлен в корпусе фильтра с кольцеобразным зазором для прохождения фильтруемой воды, а второй магнитный блок установлен плотно, в переходном кольце из немагнитного материала, блок тонкой фильтрации воды заполнен минералом "шунгит" с размерами частиц от 2 до 5 мм.

При этом постоянные магниты фильтра выполнены из магнитопластов или из спеченных материалов системы самарий-кобальт или железо-неодим-бор, а толщина каждого постоянного магнита выбрана равной 0,4-0,6 его диаметра. При этом магнитные блоки жестко связаны между собой, например, с использованием болтового соединения. При этом в качестве минерала "шунгит" блока тонкой фильтрации воды используют алюмосиликатный, кремнистый или карбонатный шунгит с плотностью 1,84-1,98 г/см³. При этом блок тонкой фильтрации дополнительно оснащен сетками на входе и выходе фильтруемой воды. При этом радиальные прорези кольцеобразной разделительной вставки выполнены в количестве 4-8 штук, при этом их глубина выбрана равной 0,4-0,6 толщины вставки при их ширине от 2 до 4 мм. При этом соединение корпуса и крышки фильтра выполнено резьбовым с кольцевым уплотнением.

В таблице 1 представлены технические параметры предложенного фильтра.

Экспериментальные исследования предложенного фильтра в натурных условиях показали его высокую эффективность. Было установлено, что предложенный фильтр обеспечивает тонкую фильтрацию воды с высокой степенью обеззараживания и очистки воды от хлора, углеводородов и большинства тяжелых металлов. Кроме того предложенный фильтр сохраняет природную минерализацию фильтруемой воды, а также придает природную структуру фильтруемой воде.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1 показан общий вид фильтра, а на фиг.2 показана магнитная система фильтра.

Фильтр содержит выполненные из немагнитного материала корпус - трубопровод 1 с выходным отверстием 2 фильтруемой воды и крышку 3 с входным отверстием 4 фильтруемой воды. В корпусе размещены последовательно по току фильтруемой воды магнитная система омагничивания воды и затем блок ее тонкой фильтрации. Магнитная система выполнена в виде двух жестко связанных между собой магнитных блоков. Каждый магнитный блок содержит два постоянных магнита 5 кольцевой формы с осесимметричным аксиальным постоянным магнитным полем с индукцией 3-5 Тл. При этом постоянные магниты 5 фильтра выполнены из магнитопластов или из спеченных материалов системы самарий-кобальт или железо-неодим-бор, а толщина каждого постоянного магнита выбрана равной 0,4-0,6 его диаметра. Магнитные блоки жестко связаны между собой, например, с использованием болтового соединения 6. Между постоянными магнитами 5 (фиг.2) установлены кольцевые тарельчатые обечайки 7 из ферромагнитного материала для образования между постоянными магнитами камер завихрения 8 потока фильтруемой воды. При этом постоянные магниты 5 размещены между входной цилиндрической обечайкой 9а и выходной цилиндрической обечайкой 9б из ферромагнитного материала, в которых выполнены равноудаленные от оси фильтра отверстия 10 для прохождения фильтруемой воды.

Магнитные блоки разделены между собой кольцеобразной разделительной вставкой 11 из немагнитного материала с радиальными прорезями 12 для прохождения фильтруемой воды. При этом радиальные прорези 12 кольцеобразной разделительной вставки 11 выполнены в количестве 4-8 штук, их глубина выбрана равной 0,4-0,6 толщины вставки при их ширине от 2 до 4 мм. В магнитной системе омагничивания фильтруемой воды магнитные блоки установлены друг к другу одноименными полюсами намагниченности. Первый по току фильтруемой воды магнитный блок установлен в корпусе фильтра с кольцеобразным зазором 13 для прохождения фильтруемой воды. Второй магнитный блок установлен плотно, в переходном кольце 14 из немагнитного материала. Блок тонкой фильтрации воды заполнен минералом «шунгит» 15 с размерами частиц от 2 до 5 мм. В качестве минерала «шунгит» блока тонкой фильтрации воды используют алюмосиликатный, кремнистый или карбонатный «шунгит» с плотностью 1,84-1,98 г/см. Блок тонкой фильтрации дополнительно оснащен сетками на входе и выходе фильтруемой воды (на фиг.2 не показаны). Соединение корпуса и крышки фильтра выполнено резьбовым с кольцевым уплотнением 16.

Предложенный фильтр работает следующим образом. Фильтруемая вода через входной штуцер 4 крышки 3 подается в магнитную систему омагничивания фильтруемой воды. В магнитной системе во внутренней зоне действия постоянных магнитов 5 внутренний поток фильтруемой воды через отверстия 10 входной цилиндрической обечайки 9а поступает в камеры завихрения 8 и затем через отверстия 10 выходной цилиндрической обечайки 9б поступает во второй магнитный блок через отверстия разделительной вставки 11. Одновременно внешний поток фильтруемой воды проходит во внешней зоне действия постоянных магнитов 5 магнитной системы через кольцеобразный зазор 13 и радиальные прорези 12 кольцеобразной разделительной вставки 11 и смешивается с внутренним потоком фильтруемой воды и также поступает во второй магнитный блок. Затем, после прохождения второго магнитного блока, фильтруемая вода проходит через минерал «шунгит» 15 блока тонкой фильтрации воды и через выходное отверстие 2 корпуса - трубопровода 1 поступает к потребителю. Блок тонкой фильтрации дополнительно оснащен сетками на входе и выходе фильтруемой воды.

Технические параметры предложенного фильтра (таблица 1)№ фильтраИндукция магнитного поля постоянного магнита, ТлМинерал «шунгит»Толщина постоянного магнита, ммКол-во прорезей в кольцеобразной вставкеГлубина прорезей в кольцеобразной вставке, мм, при δ=20 ммШирина прорези, ммВид минералаПлотность, г/см³Размер частиц, мм13А1,84224 при d=60 мм48223А1,84430 при d=60 мм610333А1,84536 при d=60 мм812443КР1,90224 при d=60 мм48253КР1,90436 при d=60 мм812463КР1,90530 при d=60 мм610373КБ1,98230 при d=60 мм88483КБ1,98436 при d=60 mm410293КБ1,98524 при d=60 мм6123104А1,84224 при d=60 мм482114А1,84430 при d=60 мм6103124А1,84536 при d=60 мм8124134КР1,90224 при d=60 мм482144КР1,90436 при d=60 мм8124154КР1,90530 при d=60 мм6103164КБ1,98230 при d=60 мм884174КБ1,98436 при d=60 мм4102184КБ1,98524 при d=60 мм6123195А1,84224 при d=60 мм482205А1,84430 при d=60 мм6103215А1,84536 при d=60 мм8124225КР1,90224 при d=60 мм482235КР1,90436 при d=60 мм8124245КР1,90530 при d=60 мм6103255КБ1,98230 при d=60 мм884265КБ1,98436 при d=60 мм4102275КБ1,98524 при d=60 мм6123Обозначение вида минерала «шунгит»:
А - алюмосиликатный;
КР - кремнистый;
КБ - карбонатный.

Изобретение относится к устройствам для фильтрации воды и предназначено для тонкой фильтрации воды с одновременным омагничиванием. Фильтр содержит магнитную систему из двух блоков и блок тонкой фильтрации воды. Каждый магнитный блок содержит два постоянных магнита кольцевой формы с осесимметричным аксиальным постоянным магнитным полем с индукцией 3-5 Тл. Магнитные блоки установлены друг к другу одноименными полюсами намагниченности. Блок тонкой фильтрации воды заполнен минералом "шунгит" с размерами частиц от 2 до 5 мм. Техническим результатом является достижение максимально тонкой фильтрации воды. 6 з.п. ф-лы, 1 табл., 2 ил.

1. Фильтр, включающий выполненные из немагнитного материала корпус-трубопровод с выходным отверстием фильтруемой воды и крышку с входным отверстием фильтруемой воды, постоянные магниты и фильтрующий блок, отличающийся тем, что в корпусе размещены последовательно по току фильтруемой воды магнитная система омагничивания воды и затем блок ее тонкой фильтрации, при этом магнитная система выполнена в виде двух жестко связанных между собой магнитных блоков, каждый из которых содержит два постоянных магнита кольцевой формы с осесимметричным аксиальным постоянным магнитным полем с индукцией 3-5 Тл, между постоянными магнитами установлены кольцевые тарельчатые обечайки из ферромагнитного материала для образования между постоянными магнитами камер завихрения потока фильтруемой воды, причем постоянные магниты размещены между входной и выходной цилиндрическими обечайками из ферромагнитного материала, в которых выполнены равноудаленные от оси фильтра отверстия для прохождения фильтруемой воды, а магнитные блоки разделены между собой кольцеобразной разделительной вставкой из немагнитного материала с радиальными прорезями для прохождения фильтруемой воды, при этом в магнитной системе омагничивания фильтруемой воды магнитные блоки установлены друг к другу одноименными полюсами намагниченности, первый по току фильтруемой воды магнитный блок установлен в корпусе фильтра с кольцеобразным зазором для прохождения фильтруемой воды к прорезям разделительной вставки, а второй магнитный блок установлен плотно, в переходном кольце из немагнитного материала, блок тонкой фильтрации воды заполнен минералом шунгит с размерами частиц от 2 до 5 мм.2. Фильтр по п.1, постоянные магниты которого выполнены из магнитопластов или из спеченных материалов системы самарий-кобальт или железо-неодим-бор, а толщина каждого постоянного магнита выбрана, равной 0,4-0,6 его диаметра.3. Фильтр по п.1, магнитные блоки которого жестко связаны между собой, например, с использованием болтового соединения.4. Фильтр по п.1, в котором в качестве минерала шунгит блока тонкой фильтрации воды используют алюмосиликатный, кремнистый или карбонатный шунгит с плотностью 1,84-1,98 г/см³.5. Фильтр по п.1, блок тонкой фильтрации которого дополнительно оснащен сетками на входе и выходе фильтруемой воды.6. Фильтр по п.1, радиальные прорези кольцеобразной разделительной вставки которого выполнены в количестве 4-8 штук, при этом их глубина выбрана равной 0,4-0,6 толщины вставки при их ширине от 2 до 4 мм.7. Фильтр по п.1, соединение корпуса и крышки которого выполнено резьбовым с кольцевым уплотнением.