Устройство подготовки питьевой воды в системе водоснабжения пассажирского железнодорожного транспорта Российский патент 2024 года по МПК B61D35/00 C02F1/32 

Изобретение относится к системам водоснабжения и санитарно-техническому оборудованию пассажирских железнодорожных вагонов, в частности к устройствам для обеспечения пассажиров питьевой горячей и холодной водой, и может быть использовано для установки и эксплуатации на пассажирских вагонах подвижного состава железных дорог.

Система водоснабжения пассажирских вагонов является важнейшим санитарно-техническим оборудованием, обеспечивающим необходимые условия пассажирам во время их длительной поездки. Независимо от типа каждый пассажирский вагон оснащен системой водоснабжения, предназначенной для обеспечения пассажиров питьевой водой. Традиционно применяемые для этих целей устройства называются пурифайеры и имеют в своем составе блоки нагрева воды, охлаждения воды, при необходимости доочистки и обеззараживания воды и блок раздачи воды (диспенсер).

Из уровня техники известно устройство для нагрева и охлаждения воды в пассажирском железнодорожном вагоне, включающее корпус с установленным в нем резервуаром для приема питьевой воды с размещенными в нем баком горячей воды с блоком нагрева, баком холодной воды с блоком охлаждения. Блок раздачи воды выведен наружу из корпуса с возможностью его крепления к стеновой панели вагона и подключен к резервуару посредством гибкого раздаточного трубопровода. (RU 193308, B61D 27/00, F25B 29/00, 23.10.2019).

Недостатком устройства является низкое качество питьевой воды, не соответствующее санитарным нормам, т.к. отсутствует обеззараживание воды.

Известно устройство для обработки воды (RU 82659, кл. B61D 35/00, C02F 1/32, 2009 г.), используемое в системах водоснабжения пассажирских вагонов, включающее водопроводную магистраль, вход и выход которой соединены соответственно с горловинами слива и залива воды в бак, перекачивающее устройство и обеззараживатель, подключенные в водопроводную магистраль, а также датчик наличия воды, установленный на входе водопроводной магистрали и выполненный с возможностью включения и выключения обеззараживателя и перекачивающего устройства. При этом обеззараживатель выполнен в виде ультрафиолетового облучателя с ультразвуковым блоком кавитации.

В известном устройстве обеззараживание осуществляется при постоянно включенной УФ-лампе в обеззараживателе и постоянной циркуляции обеззараженной воды с помощью циркуляционного насоса по водопроводной магистрали в бак и обратно из бака в водопроводную магистраль.

Данное устройство имеет низкую эксплуатационную надежность из-за постоянно работающих обеззараживателя и циркуляционного насоса, что может привести к быстрому исчерпанию ресурса оборудования. Кроме того, эксплуатация данного устройства не эффективна, т.к. разбор воды потребителями осуществляется периодически, а обеззараживание и циркуляция воды - постоянно. Устройство также не обеспечивает подогрев и охлаждение воды, что неудобно в условиях длительных поездок, т.к. требует дополнительного оборудования для нагрева и охлаждения воды.

Проблемой, на которую направлено изобретение, является устранение недостатков в усовершенствованном устройстве подготовки питьевой воды в системе водоснабжения пассажирского железнодорожного транспорта.

Техническим результатом изобретения является повышение рабочего ресурса оборудования без снижения качества обеззараживания питьевой воды.

Поставленная проблема и заявленный технический результат достигается за счет того, что устройство подготовки питьевой воды в системе водоснабжения пассажирского железнодорожного транспорта, согласно изобретению, содержит блок для воды, включающий бак нагрева воды и бак охлаждения воды. На линии подачи охлажденной воды потребителю смонтирован проточный ультрафиолетовый обеззараживатель с ультрафиолетовой газоразрядной ртутной лампой низкого давления внутри. За проточным ультрафиолетовым обеззараживателем на линии подачи холодной воды потребителю установлен датчик потока воды, связанный с блоком управления, выполненным с возможностью управления включением и отключением ультрафиолетовой газоразрядной ртутной лампы низкого давления от датчика потока воды и снабженным реле времени для задержки во времени выключения ультрафиолетовой газоразрядной ртутной лампы по сигналу от датчика потока воды об отсутствии на линии подачи воды потребителю потока воды. Внутренний объем проточного ультрафиолетового обеззараживателя превышает объем разового забора воды.

Реле времени выполнено с возможностью задержки выключения лампы от 15 секунд до 1 минуты.

Объем разового забора воды соответствует объему одного стакана.

Линии подачи охлажденной и нагретой воды выполнены с возможность их подключения к диспенсеру.

Ультрафиолетовая газоразрядная ртутная лампа низкого давления снабжена защитным кварцевым чехлом.

Реле времени выполнено с возможностью задержки выключения лампы в течение одной минуты, что позволяет выдать до 2 стаканов обеззараженной воды подряд без включения/выключения лампы. Кроме того, задержка включения УФ-лампы позволяет обеспечить подачу обеззараженной воды, оставшейся в обеззараживателе от предыдущего разбора в объеме разового забора, т.е. в объеме 1 стакана воды. В течение 15 секунд после включения УФ-лампы, когда она еще не вышла на рабочий режим, потребитель гарантированно получает обеззараженную воду, т.к. один стакан наливается за 15 секунд. В дальнейшем УФ-лампа успевает выйти на рабочий режим обеззараживания. Вода, находящаяся в объеме обеззараживателя в течение минуты работы лампы без протока воды, не успевает нагреться, и потребитель получает охлажденную обеззараженную воду. Поэтому снижение задержки включения УФ-лампы менее 15 секунд не позволит обеспечить потребителя обеззараженной водой, а превышение включения более 1 минуты будет охлажденную воду нагревать, что не соответствует требованиям выдачи холодной воды потребителю.

Наличие блока управления с реле времени для включения и отключения обеззараживателя от датчика потока воды позволяет выключать ультрафиолетовую лампу с задержкой от 15 секунд до 1 минуты в зависимости от объема обеззараживателя для устранения перегрева охлажденной воды. Задержка включения УФ-лампы также обеспечивает снижение количества включений и отключений, что повышает ресурс ее работы, т.к. ресурс УФ-лампы на включение и отключение не превышает 2000 раз, следовательно, при условии соотношения объема обеззараживателя, превышающего разовый забор воды, число включений и отключений уменьшается как минимум в 2 раза.

Изобретение иллюстрируется чертежами, на которых на фиг. 1 - представлена функциональная схема устройства; на фиг. 2 - участок обеззараживателя с ультрафиолетовой газоразрядной ртутной лампой низкого давления в кварцевом чехле.

Устройство подготовки питьевой воды в системе водоснабжения пассажирского железнодорожного транспорта представлено следующими позициями:

1 - водопроводная магистраль;

2 - блок для воды;

3 - бак нагрева воды;

4 - бак охлаждения воды;

5 - линия подачи охлажденной воды;

6 - линия подачи нагретой воды;

7 - проточный ультрафиолетовый обеззараживатель, выполненный в виде проточной трубы, внутренний объем которой превышает объем разового забора воды, где разовый забор воды равен одному стакану воды;

8 - ультрафиолетовая газоразрядная ртутная лампа низкого давления (УФ-лампа);

9 - защитный кварцевый чехол;

10 - блок управления;

11 - реле времени;

12 - датчик потока воды;

13 - диспенсер для раздачи воды.

Устройство подготовки питьевой воды в системе водоснабжения пассажирского железнодорожного транспорта работает следующим образом.

Вода из водопроводной магистрали 1 водоснабжения вагона попадает в блок 2 для воды и поступает в бак 3 нагрева воды и бак 4 охлаждения воды.

Горячая вода подается в диспенсер 13 по линии 6 подачи нагретой воды в емкость потребителя. При нагреве вода обеззараживается путем высокой температуры, дополнительного обеззараживания горячей воды не требуется. Охлажденная вода подается потребителю при открытии крана в диспенсере 13. При наличии потока воды датчик 12 потока подает сигнал в блок 10 управления, который включается УФ-лампу 8 проточного ультрафиолетового обеззараживателя 7, выполненного в виде трубы с УФ-лампой 8 в защитном кварцевом чехле 9, расположенной внутри трубы. Обеззараживание воды происходит в процессе ее движения по трубе обеззараживателя 7. После того, как забор холодной воды прекратится, датчик 12 потока подает сигнал в блок 10 управления на выключение УФ-лампы 8. За счет наличия в блоке 10 управления реле 11 времени происходит задержка выключения УФ-лампы 8 от 15 секунд до 1 минуты после поступления сигнала об отсутствии потока воды от блока 10 управления. Это позволяет обеспечить подачу как минимум разовой порции воды, пока УФ-лампа не выйдет на рабочий режим обеззараживания. Когда следующий раз начнется разбор холодной воды, первое время по линии 5 подачи охлажденной воды будет подаваться вода, накопленная и обеззараженная в обеззараживателе 7. При этом подается сигнал от датчика потока 12 на блок управления 10 на включение УФ-лампы 8 (но она сразу не выходит на режим, а только через 15 секунд). Объема обеззараживателя 7 достаточно, чтобы обеспечить разовый разбор обеззараженной воды в течение 15 секунд, что соответствует 1 забору воды (одному стакану). Когда произойдет разбор накопленной и обеззараженной воды, УФ-лампа 8 уже выйдет на рабочий режим, и последующие порции воды будут обеззаражены.

В настоящее время устройство подготовки питьевой воды в системе водоснабжения пассажирского железнодорожного транспорта находится на стадии испытаний.

Изобретение относится к системам водоснабжения и санитарно-техническому оборудованию пассажирских железнодорожных вагонов. Устройство подготовки питьевой воды в системе водоснабжения пассажирского железнодорожного транспорта включает блок (2) для воды, содержащий бак (3) нагрева воды и бак (4) охлаждения воды. На линии (5) подачи охлажденной воды потребителю установлен ультрафиолетовый обеззараживатель (7) с расположенной внутри ультрафиолетовой газоразрядной ртутной лампой (8) низкого давления. Обеззараживатель (7) связан с блоком (10) управления, выполненным с возможностью управления включением и отключением ультрафиолетовой газоразрядной ртутной лампы (8) низкого давления от датчика (12) потока воды, установленного на линии (5) подачи охлажденной воды потребителю. Блок (10) управления снабжен реле (11) времени для задержки во времени выключения ультрафиолетовой газоразрядной ртутной лампы (8) по сигналу от датчика потока воды об отсутствии на линии подачи воды потребителю потока воды. Внутренний объем проточного ультрафиолетового обеззараживателя (7) превышает объем разового забора воды. Изобретение повышает рабочий ресурс оборудования без снижения качества обеззараживания питьевой воды. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Устройство подготовки питьевой воды в системе водоснабжения пассажирского железнодорожного транспорта, характеризующееся тем, что оно содержит блок для воды, включающий бак нагрева воды и бак охлаждения воды, на линии подачи охлажденной воды потребителю смонтирован проточный ультрафиолетовый обеззараживатель с ультрафиолетовой газоразрядной ртутной лампой низкого давления внутри, а за проточным ультрафиолетовым обеззараживателем на линии подачи холодной воды потребителю установлен датчик потока воды, связанный с блоком управления, выполненным с возможностью управления включением и отключением ультрафиолетовой газоразрядной ртутной лампы низкого давления от датчика потока воды и снабженным реле времени для задержки во времени выключения ультрафиолетовой газоразрядной ртутной лампы по сигналу от датчика потока воды об отсутствии на линии подачи воды потребителю потока воды, при этом внутренний объем проточного ультрафиолетового обеззараживателя превышает объем разового забора воды.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что реле времени выполнено с возможностью задержки выключения лампы от 15 секунд до 1 минуты.

3. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что объем разового забора воды соответствует объему одного стакана.