НАКОПИТЕЛЬНО-РАСХОДНЫЙ РЕЗЕРВУАР ДЛЯ ПИТЬЕВОЙ ВОДЫ Российский патент 2020 года по МПК E03B11/02 

Область техники, к которой относится изобретение

Изобретение относится к водоснабжению, к установкам хранения и распределения питьевой воды для бытового или подобного местного водоснабжения.

Уровень техники

Известен переносный резервуар-хранилище воды, содержащий вертикальный цилиндрический корпус с плоским днищем, не имеющий крышки (EP 1055780 B1, МПК⁷ E03B11/02, опубл. 23.07.2003).

Признаки известного резервуара, общие с признаками заявленного технического решения, заключаются в наличии вертикального цилиндрического корпуса с плоским днищем.

Причина, препятствующая получению в известном резервуаре технического результата, который обеспечивается заявленным техническим решением, заключается в отсутствии крышки, что обусловливает проникновение в питьевую воду резервуара из окружающей резервуар атмосферы загрязняющих веществ, всегда имеющихся в окружающей резервуар атмосфере.

Известен накопительно-расходный резервуар для питьевой воды (прототип), стенка которого включает днище, боковую стенку и крышку, при этом в крышке установлен патрубок для аэродинамического взаимодействия внутренней полости резервуара с окружающей резервуар атмосферой (см. описание изобретения к патенту RU №2564836 С2, МПК E03B 11/02 (2006.01), заявка 2012100263/13, дата подачи заявки 10.01.2012).

Признаки известного резервуара (прототипа), общие с признаками заявленного технического решения, заключаются в том, что стенка известного резервуара включает днище, боковую стенку и крышку, при этом в стенке известного резервуара установлено средство для аэродинамического взаимодействия действия внутренней полости резервуара с окружающей резервуар атмосферой.

Причина, препятствующая получению в известном резервуаре (прототипе) технического результата, который обеспечивается заявленным техническим решением, заключается в том, что средство для аэродинамического взаимодействия внутренней полости резервуара с окружающей резервуар атмосферой выполнено в виде вмонтированного в крышку резервуара патрубка, не препятствующего проникновение в питьевую воду резервуара из окружающей резервуар атмосферы загрязняющих веществ, всегда имеющихся в окружающей резервуар атмосфере.

Техническая проблема, на решение которой направлено заявленное для патентования техническое решение, заключается в необходимости обеспечения такого аэродинамического взаимодействия внутренней полости резервуара с окружающей резервуар атмосферой, при котором исключалось бы проникновение в питьевую воду резервуара из окружающей резервуар атмосферы загрязняющих веществ, всегда имеющихся в окружающей резервуар атмосфере.

Раскрытие сущности изобретения

Технический результат, опосредствующий решение указанной технической проблемы, заключается в пространственно-временном совмещении процесса аэродинамического взаимодействия внутренней полости резервуара с окружающей резервуар атмосферой с процессом высокоэффективной двунаправленной фильтрации воздуха, участвующего в процессе указанного аэродинамического взаимодействия.

Достигается технический результат тем, что накопительно-расходный резервуар для питьевой воды, стенка которого включает днище, боковую стенку и крышку, при этом в стенке резервуара установлено средство для аэродинамического взаимодействия внутренней полости резервуара с окружающей резервуар атмосферой, которое выполнено в виде коробки, вмонтированной либо в крышку резервуара, либо в боковую стенку резервуара выше максимально возможного уровня воды в резервуаре, при этом коробка заполнена фильтрующим материалом и выполнена с рабочими поверхностями, содержащими отверстия, предназначенные для обеспечения двунаправленной фильтрации воздуха, участвующего в процессе указанного аэродинамического взаимодействия.

Достигается технический результат также тем, что одна рабочая поверхность указанной коробки является частью стенки резервуара.

Достигается технический результат также тем, что указанный фильтрующий материал представляет собой НЕРА-фильтр.

Данный фильтрующий материал характеризуется эффективностью, соответствующей требованиям национального стандарта Российской Федерации ГОСТ Р ЕН 1822-1-2010 «Высокоэффективные фильтры очистки воздуха ЕРА, НЕРА и ULPA», утвержденного и введенного в действие Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 29 декабря 2010 г. №1145-ст.

Краткое описание чертежей

На фиг. 1÷10 приведены схемы вариантов выполнения накопительно-расходного резервуара, возможных в пределах заявленных патентных притязаний:

на фиг. 1 приведена схема резервуара с коробкой, выполненной в форме прямоугольного параллелепипеда, при этом коробка вмонтирована в крышку резервуара так, что коробка расположена снаружи резервуара, а одна рабочая поверхность коробки является частью крышки резервуара;

на фиг. 2 приведена схема резервуара с коробкой, выполненной в форме прямоугольного параллелепипеда, при этом коробка вмонтирована в крышку резервуара так, что коробка расположена внутри резервуара, а одна рабочая поверхность коробки является частью крышки резервуара;

на фиг. 3 приведена схема резервуара с коробкой, выполненной в форме сферического сегмента (сферического круга или полусферы), при этом коробка вмонтирована в крышку резервуара так, что коробка расположена снаружи резервуара, а плоскость указанного сферического сегмента является частью крышки резервуара;

на фиг.4 приведена схема резервуара с коробкой, выполненной в форме сферического сегмента (сферического круга или полусферы), при этом коробка вмонтирована в крышку резервуара так, что коробка расположена внутри резервуара, а плоскость указанного сферического сегмента является частью крышки резервуара;

на фиг.5 приведена схема резервуара с коробкой, выполненной в форме прямоугольного параллелепипеда, при этом коробка вмонтирована в боковую стенку резервуара так, что коробка расположена снаружи резервуара, а одна рабочая поверхность коробки является частью боковой стенки резервуара;

на фиг.6 приведена схема резервуара с коробкой, выполненной в форме прямоугольного параллелепипеда, при этом коробка вмонтирована в боковую стенку резервуара так, что коробка расположена внутри резервуара, а одна рабочая поверхность коробки является частью боковой стенки резервуара;

на фиг.7 приведена схема резервуара с коробкой, выполненной в форме сферического сегмента (сферического круга или полусферы), при этом коробка вмонтирована в боковую стенку резервуара так, что коробка расположена снаружи резервуара, а плоскость указанного сферического сегмента является частью боковой стенки резервуара;

на фиг.8 приведена схема резервуара с коробкой, выполненной в форме сферического сегмента (сферического круга или полусферы), при этом коробка вмонтирована в боковую стенку резервуара так, что коробка расположена внутри резервуара, а плоскость указанного сферического сегмента является частью боковой стенки резервуара;

на фиг.9 приведена схема резервуара с коробкой, выполненной в форме прямоугольного параллелепипеда, при этом коробка вмонтирована в крышку резервуара так, что коробка расположена отчасти снаружи, отчасти внутри резервуара, а каждая рабочая поверхность коробки не является частью крышки резервуара;

на фиг.10 приведена схема резервуара с коробкой, выполненной в форме прямоугольного параллелепипеда, при этом коробка вмонтирована в боковую стенку резервуара так, что коробка расположена отчасти снаружи, отчасти внутри резервуара, а каждая рабочая поверхность коробки не является частью боковой стенки резервуара.

Осуществление изобретения

Накопительно-расходный резервуар 1 для питьевой воды 2 выполнен, например, в виде полого вытянутого в вертикальном направлении параллелепипеда. При этом стенка резервуара 1 включает днище (не показано), боковую стенку 3 и крышку 4. Резервуар 1 также содержит установленную в стенке резервуара (т.е. вмонтированную в стенку резервуара: либо в боковую стенку 3, либо в крышку 4) коробку 5, являющуюся средством для аэродинамического взаимодействия внутренней полости 6 резервуара, расположенной выше максимально возможного уровня 7 воды 2, с окружающей резервуар 1 атмосферой.

Коробка 5 имеет два варианта выполнения:

- в форме прямоугольного параллелепипеда, как показано на фиг.1, 2, 5, 6, 9, 10;

- в форме сферического сегмента (сферического круга или полусферы), как показано на фиг.3, 4, 7, 8.

В любом варианте выполнения коробки 5 она (коробка) заполнена фильтрующим материалом 8 и выполнена с рабочими поверхностями 9 и 10, имеющими отверстия для обеспечения аэродинамического взаимодействия через материал 8 внутренней полости 6 резервуара 1 с окружающей резервуар атмосферой.

В варианте на фиг.1 коробка 5 выполнена в форме параллелепипеда и имеет две противоположные и параллельные рабочие поверхности (плоскости) 9 и 10, выполненные с отверстиями. Коробка 5 вмонтирована в крышку 4 так, что одна из рабочих поверхностей коробки (поверхность 10) является частью крышки 4 резервуара 1. При этом коробка 5 расположена снаружи резервуара 1. Вариант на фиг.2 отличается от варианта на фиг.1 тем, что коробка 5 расположена внутри резервуара 1, а частью крышки 4 является рабочая поверхность 9 коробки 5.

В варианте на фиг.3 коробка 5 выполнена в форме сферического сегмента (сферического круга или полусферы) и имеет две рабочие поверхности, выполненные с отверстиями: часть сферы 9 и плоскость 10, отсекающая эту часть сферы. Коробка 5 вмонтирована в крышку 4 так, что ее рабочая поверхность (плоскость) 10 является частью крышки 4 резервуара 1. При этом коробка 5 расположена снаружи резервуара 1. Вариант на фиг.4 отличается от варианта на фиг.3 тем, что коробка 5 расположена внутри резервуара 1.

В варианте на фиг.5 коробка 5 выполнена в форме параллелепипеда и имеет две противоположные и параллельные рабочие поверхности (плоскости) 9 и 10, выполненные с отверстиями. Коробка 5 вмонтирована в боковую стенку 3 выше максимально возможного уровня 7 воды 2 в резервуаре, причем так, что одна из рабочих поверхностей коробки (поверхность 10) является частью боковой стенки 3 резервуара 1. При этом коробка 5 расположена снаружи резервуара 1. Вариант на фиг.6 отличается от варианта на фиг.5 тем, что коробка 5 расположена внутри резервуара 1, а частью боковой стенки 3 резервуара является рабочая поверхность 9 коробки 5.

В варианте на фиг.7 коробка 5 выполнена в форме сферического сегмента (сферического круга или полусферы) и имеет две рабочие поверхности, выполненные с отверстиями: часть сферы 9 и плоскость 10, отсекающая эту часть сферы. Коробка 5 вмонтирована в боковую стенку 3 так, что ее рабочая поверхность (плоскость) 10 является частью боковой стенки 3 резервуара 1. При этом коробка 5 расположена снаружи резервуара 1. Вариант на фиг.8 отличается от варианта на фиг.7 тем, что коробка 5 расположена внутри резервуара 1.

В варианте на фиг.9 коробка 5 выполнена в форме параллелепипеда и имеет две противоположные и параллельные рабочие поверхности (плоскости) 9 и 10, выполненные с отверстиями. Коробка 5 вмонтирована в крышку 4 так, что ни одна из рабочих поверхностей коробки (9 и 10) не является частью крышки 4 резервуара 1. При этом часть коробки 5 расположена снаружи резервуара 1, другая часть внутри. Вариант на фиг.10 отличается от варианта на фиг.9 тем, что коробка 5 вмонтирована в боковую стенку 3 резервуара 1.

Во всех вариантах выполнения резервуара 1 коробка 5 заполнена фильтрующим материалом, представляющим собой пакет хаотично расположенных микростекловолокон толщиной 0,5÷5 мкм, расстояние между которыми находится в пределах 5÷50 мкм и которые как минимум удовлетворяют требованиям национального стандарта Российской Федерации ГОСТ Р ЕН 1822-1-2010 «Высокоэффективные фильтры очистки воздуха EPA, HEPA и ULPA», утвержденного и введенного в действие Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 29 декабря 2010 г. №1145-ст. Оптимально (с точки зрения критерия «цена/качество фильтрации») это НЕРА-фильтр.

Работа резервуара заключается в следующем (на примере резервуара, показанного на фиг.1).

В исходном состоянии резервуар 1 заполнен питьевой водой 2 до уровня, не превышающего максимально допустимый уровень 7. После этого осуществляют расход воды 2 из резервуара 1 (средства расхода не показаны), вследствие чего уровень воды 2 в резервуаре 1 понижается, возникает соответствующий естественный перепад давления воздуха. Вследствие этого происходит поступление воздуха из окружающей резервуар 1 атмосферы, воздух которой загрязнен частицами разного диаметра, во внутреннюю полость 6 резервуара 1 последовательно через отверстия рабочей поверхности 9 коробки 5, фильтрующий материал 8 (НЕРА-фильтр) и отверстия рабочей поверхности 10 коробки 5. В процессе этого движения воздуха происходит его очистка от крупных загрязняющих частиц диаметром более 5 мкм за счет эффекта сита, от средних загрязняющих частиц диаметром 0,3÷5 мкм за счет эффекта инерции и от мелких загрязняющих частиц диаметром менее 0,3 мкм за счет эффекта диффузии. В результате во внутреннюю полость 6 резервуара 1 поступает воздух высокой степени очистки, что гарантирует надлежащее качество питьевой воды непрерывно в течение всего периода эксплуатации резервуара 1. После опорожнения резервуар 1 наполняют новой питьевой водой 2 до уровня, не превышающего максимально допустимый уровень 7 (средства наполнения не показаны). В процессе наполнения происходит обратное движение воздуха (из внутренней полости 6 в окружающую атмосферу) через фильтрующий материал 8, в результате чего данный фильтрующий материал освобождается от крупных загрязняющих частиц. Далее описанный цикл многократно повторяется.

Изобретение относится к области водоснабжения. Резервуар (1) содержит стенку, включающую днище, боковую стенку (3) и крышку (4). В стенке резервуара (1) установлено средство для аэродинамического взаимодействия внутренней полости (6) резервуара с окружающей резервуар атмосферой. Средство выполнено в виде коробки (5), вмонтированной либо в крышку (4) резервуара, либо в боковую стенку резервуара выше максимально возможного уровня воды в резервуаре (1). Коробка (5) заполнена фильтрующим материалом (8) и выполнена с рабочими поверхностями (9 и 10), содержащими отверстия, предназначенные для обеспечения двунаправленной фильтрации воздуха, участвующего в процессе указанного аэродинамического взаимодействия. Обеспечивается исключение проникновения в питьевую воду резервуара из окружающей резервуар атмосферы загрязняющих веществ. 2 з.п. ф-лы, 10 ил.

1. Накопительно-расходный резервуар для питьевой воды, стенка которого включает днище, боковую стенку и крышку, при этом в стенке резервуара установлено средство для аэродинамического взаимодействия внутренней полости резервуара с окружающей резервуар атмосферой, отличающийся тем, что указанное средство выполнено в виде коробки, вмонтированной либо в крышку резервуара, либо в боковую стенку резервуара выше максимально возможного уровня воды в резервуаре, при этом коробка заполнена фильтрующим материалом и выполнена с рабочими поверхностями, содержащими отверстия, предназначенные для обеспечения двунаправленной фильтрации воздуха, участвующего в процессе указанного аэродинамического взаимодействия.

2. Накопительно-расходный резервуар для питьевой воды по п. 1, в котором одна рабочая поверхность указанной коробки является частью стенки резервуара.

3. Накопительно-расходный резервуар для питьевой воды по п. 1, в котором указанный фильтрующий материал представляет собой НЕРА-фильтр.