СИСТЕМА ОЧИСТКИ ВОДЫ В ТРАНСПОРТНОМ СРЕДСТВЕ Российский патент 2011 года по МПК C02F1/18 B65D88/12 

Изобретение относится к санитарно-техническому оборудованию и может быть использовано в транспортных средствах, например в пассажирских железнодорожных вагонах.

Из описания изобретения к патенту РФ RU 2267422, кл. B61D 35/00, опубл. 01.10.2006 г [1], известна система очистки воды пассажирского железнодорожного вагона, включающая водяной бак, средства заправки водяного бака водой, фильтры для грубой и тонкой очистки воды, фильтр-отстойник и потребителей воды, соединенных с водяным баком трубопроводами. Средства заправки водяного бака имеют переливную трубу и наливные трубы. Последние заканчиваются внизу головками для соединения с магистральной водопроводной трубой станции экипировки. Три упомянутых устройства для фильтрации, дополненные наличием кипятильника, решают проблему получения питьевой воды и обеспечивают качественной водой других потребителей. Однако подача воды от соединительных головок в наливные трубы через фильтры грубой очистки и через фильтр тонкой очистки может отрицательно повлиять на скорость наполнения водяного бака в пунктах экипировки, что является существенным недостатком системы [1]. Этот недостаток усугубляется тем, что в системе не решена проблема удаления осадка, образующегося из частиц, задержанных фильтром тонкой очистки. Как показывает практика, интенсивное накопление такого осадка в фильтре существенно сокращает время эксплуатации фильтра, а следовательно, и всей системы до очередного ремонта.

Из описания изобретения к патенту RU 2305073, кл. C02F 9/00; C02F 9/08; C02F 1/34, опубл. 01.10.2007 г. [2] известна система очистки и дезинфекции воды, включающая водяной бак, присоединенных к нему потребителей воды, средства заправки водяного бака водой, средства очистки воды от примесей и средства дезинфекции воды. Помимо обычно используемых в подобного рода технических решениях насоса и фильтра в системе [2] используются гидроциклон, гидродинамический импульсный генератор роторного типа с электроприводом, кавитационный реактор-циклон (КРЦ), эжекторы и другие узлы, которые трудно полностью обеспечить электроэнергией в условиях такого транспортного средства как пассажирский железнодорожный вагон. К недостаткам устройства по патенту [2] следует отнести неизбежность появления при его реализации парогазовых выделений, что требует принятия соответствующих дополнительных защитных мер.

Из описания изобретения к патенту RU 2286935, кл. B65D 88/12; В60Р 3/24; C02F 1/18, опубл. 10.11.2006 г [3], известна транспортируемая система очистки и дезинфекции воды, включающая водяной бак, присоединенных к нему потребителей воды, средства заправки водяного бака водой, средства очистки воды от примесей и средства дезинфекции воды. Как следует из описания [3], предлагаемая в этом патенте система направлена на обеспечение высокой степени очистки воды, получаемой из любого источника. Система включает три громоздких бака: бак исходной воды, бак предварительно очищенной воды и бак очищенной воды. Такое устройство по габаритам не подходит для оснащения транспортных средств, например пассажирских железнодорожных вагонов.

Техническим результатом изобретения является повышение скорости дезинфекции и очистки воды от примесей при улучшении качества воды.

Указанный технический результат достигается в системе очистки воды в транспортном средстве, включающей водяной бак, состоящий из корпуса с герметично прикрепленной к нему крышкой, потребителей воды, средства заправки водяного бака водой, средства очистки воды от твердых частиц и средства дезинфекции воды, корпус и крышка водяного бака выполнены из композитных материалов и изнутри покрыты слоем пищевого полиэтилена, полость корпуса водяного бака разделена на отсеки пересекающимися продольными и поперечными перегородками, выполненными из пищевого полиэтилена, имеющими в нижней своей части отверстия, обеспечивающие протекание воды из одного отсека в другой, а затем в следующий за ним смежный отсек с возможностью прохода струи воды по образованному таким образом лабиринту от первого отсека до последнего отсека, при этом пищевой полиэтилен, которым покрыты корпус и крышка водяного бака и из которого выполнены перегородки водяного бака, имеет добавку бактерицидного вещества, средства очистки воды от твердых частиц содержат фильтр, прикрепленный ко дну водяного бака, а средства дезинфекции воды выполнены в виде проточной дезинфекционной камеры, имеющей впускной и выпускной патрубки и снабженной ультрафиолетовым излучателем, генератором ультразвуковых колебаний и перекачивающим насосом, выпускной патрубок которого присоединен к впускному патрубку дезинфекционной камеры, при этом выпускной патрубок дезинфекционной камеры соединен с первым отсеком лабиринта, а всасывающий патрубок перекачивающего насоса соединен с последним отсеком лабиринта.

Предусмотрены следующие частные случаи выполнения изобретения.

Фильтр, прикрепленный ко дну водяного бака, снабжен комплектом фильтрующих элементов и отстойником со сливным патрубком, имеющим управляемый запорный клапан.

Средства заправки водяного бака водой содержат переливную трубу и водоналивные трубы, соединенные вверху с отражателем, причем нижний конец каждой из водоналивных труб имеет управляемый запорный клапан и приспособление для соединения с водопроводом пункта экипировки.

Ультрафиолетовый излучатель выполнен в виде ультрафиолетовой лампы продолговатой формы, расположенной внутри проточной дезинфекционной камеры по ее продольной оси.

Генератор ультразвуковых колебаний установлен так, что его продольная ось перпендикулярна продольной оси проточной дезинфекционной камеры.

В качестве бактерицидной добавки в пищевой полиэтилен, слоем которого покрыты изнутри корпус и крышка водяного бака, выбрано серебро.

Существо изобретения поясняется следующими чертежами.

Фиг.1. Система очистки воды в транспортном средстве, общий вид.

Фиг.2. То же, вид сверху, разрез по А-А на фиг 1.

Фиг.3. То же, поперечный разрез по Б-Б на фиг.2.

Фиг.4. То же, продольный разрез по В-В на фиг.2.

Фиг.5 Схема фильтра для очистки воды от твердых частиц.

В прилагаемых графических материалах приняты следующие цифровые обозначения узлов и деталей.

1. Корпус водяного бака.

2. Крышка водяного бака.

3. Слой пищевого полиэтилена.

4. Кронштейны.

5. Перегородки.

6. Отверстия в перегородках.

7. Первый отсек лабиринта.

8. Последний отсек лабиринта.

9. Проточная дезинфекционная камера.

10. Перекачивающий насос.

11. Выпускной патрубок проточной дезинфекционной камеры.

12. Всасывающий патрубок перекачивающего насоса.

13. Ультрафиолетовый излучатель.

14. Генератор ультразвуковых колебаний.

15. Фильтр для очистки воды.

16. Отстойник фильтра.

17. Сливной патрубок отстойника.

18. Управляемый клапан сливного патрубка.

19. Переливная труба.

20. Водоналивные трубы.

21. Отражатель.

22. Управляемые запорные клапаны водоналивных труб.

23. Приспособления для соединения труб 20 с водопроводом.

24. Выпускной патрубок фильтра 15.

На фиг.1-5 представлен предпочтительный вариант выполнения изобретения. Предлагаемая система очистки и дезинфекции воды включает водяной бак, который состоит из корпуса 1 и герметично прикрепленной к нему крышки 2. Корпус 1 бака и крышка 2 выполнены из композитных материалов и изнутри покрыты слоем 3 пищевого полиэтилена с добавкой серебра. Бак имеет форму параллелепипеда со скругленными ребрами. Для крепления к несущим элементам транспортного средства корпус 1 бака снабжен кронштейнами 4. Предназначенная для хранения воды полость корпуса 1 бака разделена на отсеки вертикально ориентированными продольными и поперечными перегородками 5, которые выполнены из пищевого полиэтилена с добавкой серебра. Перегородки 5 в своей нижней части имеют отверстия 6, которые обеспечивают протекание воды из одного отсека в другой, а затем в следующий смежный с ним отсек. Таким образом, для протекания воды в баке образован лабиринт, занимающий весь полезный объем бака от первого отсека 7 до последнего отсека 8.

Средства дезинфекции воды выполнены в виде проточной дезинфекционной камеры 9 с присоединенным к ней перекачивающим насосом 10. При этом выпускной патрубок 11 проточной дезинфекционной камеры 9 соединен с первым отсеком 7 лабиринта, а всасывающий патрубок 12 перекачивающего насоса 10 соединен с последним отсеком 8 лабиринта. Проточная дезинфекционная камера 9 снабжена ультрафиолетовым излучателем 13 и генератором 14 ультразвуковых колебаний. Ультрафиолетовый излучатель выполнен в виде ультрафиолетовой лампы продолговатой формы, расположенной внутри проточной дезинфекционной камеры 9 вдоль ее оси. Генератор 14 ультразвуковых колебаний установлен так, что его продольная ось перпендикулярна продольной оси проточной дезинфекционной камеры 9.

Средства очистки воды от твердых частиц содержат прикрепленный ко дну корпуса 1 водяного бака фильтр 15 и отстойник 16 фильтра 15, имеющий сливной патрубок 17 с управляемым запорным клапаном 18 (см. фиг.5). Выпускной патрубок 24 фильтра 15 для очистки воды соединен с потребителями очищенной воды (на чертежах потребители не показаны).

Средства заправки водяного бака водой содержат переливную трубу 19 и водоналивные трубы 20, соединенные в верхней своей части отражателем 21. При этом каждая из водоналивных труб 20 имеет на нижнем конце управляемый запорный клапан 22 и приспособление 23, служащее для соединения водоналивной трубы 20 с водопроводом пункта экипировки.

Система очистки и дезинфекции воды в транспортном средстве работает следующим образом. На пункте экипировки одну из водоналивных труб с помощью приспособления 23 присоединяют к магистрали водопровода пункта экипировки и открывают ее запорный клапан 22. Вода по водоналивной трубе 20 поступает в водяной бак. При этом отражатель 21 принимает на себя напор водяной струи, предохраняя от износа слой 3 пищевого полиэтилена, которым покрыта изнутри крышка 2 водяного бака. Когда уровень воды в водяном баке достигает необходимой высоты, запорный клапан 22 перекрывают и наполнение водяного бака прекращается. После этого включают перекачивающий насос 10. Вода, проходя через лабиринт от первого отсека 7 до последнего отсека 8, подвергается обеззараживающему действию ионов серебра, добавленного в пищевой полиэтилен, из которого состоят перегородки 5 отсеков лабиринта и слой 3, который изнутри покрывает поверхность корпуса 1 водяного бака и его крышки 2. Из последнего отсека 8 лабиринта водяного бака вода через всасывающий патрубок 12 поступает в перекачивающий насос 10 и направляется в проточную дезинфекционную камеру 9. Здесь поток воды дополнительно обеззараживается, подвергаясь воздействию света ультрафиолетового излучателя 13 и воздействию генератора 14 ультразвуковых колебаний. Возможно осуществление повторных циклов перекачки воды, в результате которых обработанная в проточной дезинфекционной камере 9 вода вновь поступает в лабиринт водяного бака, где она повторно подвергается воздействию ионов серебра и затем повторно проходит обработку в проточной дезинфекционной камере 9. Обеззараженная вода поступает потребителям через фильтр 15, который прикреплен ко дну водяного бака. Повторение циклов, сопровождаемое отделением в фильтре 15 твердых частиц, гарантирует получение питьевой воды высокой чистоты. Снабжение фильтра 15 отстойником 16 со сливным патрубком 17 позволяет персоналу своевременно удалять накопившийся в фильтре 15 осадок путем промывки отстойника. Для этого открывают управляемый клапан 18 сливного патрубка 17, которым снабжен отстойник 16 фильтра 15. Операция промывки отстойника занимает не более трех минут.

В условиях, приближенных к существующим на железнодорожном и транспорте, была реализована работа предлагаемой системы. Как показали опыты при эксплуатации системы для доведения качества воды до требуемых параметров достаточно проведения двух или трех описанных выше циклов перекачки воды из водяного бака в дезинфекционную проточную камеру 9 и обратно, на что затрачивается 35-40 минут.

Изобретение относится к санитарно-техническому оборудованию транспортных средств, может быть использовано в железнодорожных вагонах. Система включает водяной бак, состоящий из корпуса 1 с крышкой 2, потребителей воды, средства заправки водяного бака водой, средства очистки воды от твердых частиц и средства дезинфекции воды. Корпус 1 и крышка 2 водяного бака выполнены из композитных материалов и изнутри покрыты слоем 3 пищевого полиэтилена. Корпус 1 водяного бака разделен на отсеки пересекающимися перегородками из пищевого полиэтилена, имеющими в нижней своей части отверстия, обеспечивающие протекание воды по образованному перегородками лабиринту. Пищевой полиэтилен имеет добавку бактерицидного вещества. Средства очистки воды от твердых частиц содержат фильтр 15, прикрепленный ко дну водяного бака. Средства дезинфекции воды выполнены в виде проточной дезинфекционной камеры, снабженной ультрафиолетовым излучателем 13, генератором ультразвуковых колебаний и перекачивающим насосом, выпускной патрубок которого присоединен к впускному патрубку дезинфекционной камеры. Выпускной патрубок дезинфекционной камеры соединен с первым отсеком лабиринта, а всасывающий патрубок перекачивающего насоса 10 соединен с последним отсеком лабиринта. Обеспечивается повышение скорости дезинфекции и очистки воды от примесей при улучшении качества воды. 5 з.п. ф-лы, 5 ил.

1. Система очистки воды в транспортном средстве, включающая водяной бак, состоящий из корпуса с герметично прикрепленной к нему крышкой, потребителей воды, средства заправки водяного бака водой, средства очистки воды от твердых частиц и средства дезинфекции воды, корпус и крышка водяного бака выполнены из композитных материалов и изнутри покрыты слоем пищевого полиэтилена, полость корпуса водяного бака разделена на отсеки пересекающимися продольными и поперечными перегородками, выполненными из пищевого полиэтилена, имеющими в нижней своей части отверстия, обеспечивающие протекание воды из одного отсека в другой, а затем в следующий за ним смежный отсек с возможностью прохода струи воды по образованному таким образом лабиринту от первого отсека до последнего отсека, при этом пищевой полиэтилен, которым покрыты корпус и крышка водяного бака и из которого выполнены перегородки водяного бака, имеет добавку бактерицидного вещества, средства очистки воды от твердых частиц содержат фильтр, прикрепленный ко дну водяного бака, а средства дезинфекции воды выполнены в виде проточной дезинфекционной камеры, имеющей впускной и выпускной патрубки и снабженной ультрафиолетовым излучателем, генератором ультразвуковых колебаний и перекачивающим насосом, выпускной патрубок которого присоединен к впускному патрубку дезинфекционной камеры, при этом выпускной патрубок дезинфекционной камеры соединен с первым отсеком лабиринта, а всасывающий патрубок перекачивающего насоса соединен с последним отсеком лабиринта.

2. Система по п.1, отличающаяся тем, что фильтр, прикрепленный ко дну водяного бака, снабжен комплектом фильтрующих элементов и отстойником со сливным патрубком, имеющим управляемый запорный клапан.

3. Система по любому из пп.1 или 2, отличающаяся тем, что средства заправки водяного бака водой содержат переливную трубу и водоналивные трубы, соединенные вверху с отражателем, причем нижний конец каждой из водоналивных труб имеет управляемый запорный клапан и приспособление для соединения с водопроводом пункта экипировки.

4. Система по любому из пп.1 или 2, отличающаяся тем, что ультрафиолетовый излучатель выполнен в виде ультрафиолетовой лампы продолговатой формы, расположенной внутри проточной дезинфекционной камеры по ее продольной оси.

5. Система по любому из пп.1 или 2, отличающаяся тем, что генератор ультразвуковых колебаний установлен так, что его продольная ось перпендикулярна продольной оси проточной дезинфекционной камеры.

6. Система по любому из пп.1 или 2, отличающаяся тем, что в качестве бактерицидной добавки в пищевой полиэтилен, слоем которого покрыты изнутри корпус и крышка водяного бака, выбрано серебро.