фильтрующий модуль и фильтр для очистки жидкости

Формула изобретения

1. Фильтрующий модуль для очистки жидкости, преимущественно питьевой воды, содержащий корпус с крышкой, патрубки подвода очищаемой жидкости и отвода очищенной жидкости и расположенный в корпусе фильтровальный материал, отличающийся тем, что патрубки подвода очищаемой и отвода очищенной жидкости расположены на основании корпуса, патрубок подвода очищаемой жидкости расположен коаксиально корпусу и выполнен конической формы состоящим из двух частей, одна из которых выполнена выступающей наружу относительно основания корпуса, а вторая часть расположена внутри корпуса так, что ее длина больше высоты слоя фильтровального материала в корпусе.

2. Фильтрующий модуль по п.1, отличающийся тем, что в корпусе со стороны подвода очищаемой жидкости и/или со стороны отвода очищенной жидкости дополнительно расположен волокнистый ионообменный материал, а со стороны отвода очищенной жидкости дополнительно расположен слой микропористого материала.

3. Фильтрующий модуль по п.2, отличающийся тем, что в корпусе со стороны подвода очищаемой жидкости расположена решетка, выполненная с возможностью уплотнения фильтровального материала между ионообменным и микропористым материалами посредством крепления решетки через центральное отверстие в решетке натягом на расположенную внутри корпуса часть патрубка подвода очищаемой жидкости.

4. Фильтрующий модуль по любому из пп.1 - 3, отличающийся тем, что крышка, корпус и патрубки подвода очищаемой жидкости и отвода очищенной жидкости выполнены из материалов класса полиолефинов, например из полиэтилена или полипропилена.

5. Фильтрующий модуль по любому из пп.1 - 4, отличающийся тем, что крышка и сопрягаемая с ней наружная часть стенок корпуса содержат радиально расположенные ребра жесткости.

6. Фильтрующий модуль по любому из пп.1 - 5, отличающийся тем, что крышка содержит дополнительные ребра жесткости, выполненные с возможностью передачи распределенного по поверхности крышки усилия для герметичного соединения патрубков подвода очищаемой жидкости и отвода очищенной жидкости соответственно со средствами подвода очищаемой жидкости и отвода очищенной жидкости.

7. Фильтрующий модуль по любому из пп.1 - 6, отличающийся тем, что фильтровальный материал содержит смесь гранулированного активированного угля и активированного углеродного волокна.

8. Фильтрующий модуль по п.7, отличающийся тем, что в качестве активированного углеродного волокна содержит материал "АКВАЛЕН", а в качестве гранулированного угля - активированный уголь из скорлупы кокосовых орехов.

9. Фильтрующий модуль по любому из пп.2 - 8, отличающийся тем, что в качестве микропористого материала содержит микропористый полиэтилен.

10. Фильтрующий модуль по любому из пп.2 - 8, отличающийся тем, что в качестве ионообменного материала содержит нетканое иглопробивное полотно из ионообменных волокон.

11. Фильтр для очистки жидкости, преимущественно питьевой воды, содержащий корпус с патрубками подвода очищаемой жидкости и отвода очищенной жидкости и два расположенных в корпусе фильтрующих модуля, отличающийся тем, что фильтр дополнительно содержит коллектор со штуцерами подвода очищаемой жидкости и отвода очищенной жидкости, а фильтрующие модули присоединены с коллектору с возможностью одновременной параллельной фильтрации жидкости через фильтрующие модули, при этом фильтрующие модули выполнены по любому из пп.1 - 10 формулы.

12. Фильтр по п.11, отличающийся тем, что штуцеры подвода очищаемой жидкости расположены в центральной части с противоположных сторон коллектора, а коллектор содержит пластину круглой формы со средством ее крепления в корпусе и расположенными с противоположных сторон вышеназванной пластины цилиндрическими выступами, выполненными с возможностью установки на них фильтрующих модулей при их соединении с втулками подвода очищаемой жидкости и отвода очищенной жидкости.

13. Фильтр по п.12, отличающийся тем, что пластина коллектора содержит радиально расположенные ребра жесткости, а средство крепления пластины в корпусе выполнено в виде выступа по окружности пластины и соответствующего этому выступу паза в корпусе.

14. Фильтр по любому из пп.11 - 13, отличающийся тем, что штуцеры подвода очищаемой жидкости и отвода очищенной жидкости дополнительно содержат средства герметизации их соединения с соответствующими патрубками фильтрующих модулей, выполненные в виде уплотняющих кольцевых прокладок, и дополнительно содержат фиксаторы крепления уплотняющих кольцевых прокладок на штуцерах подвода очищаемой жидкости и отвода очищенной жидкости.

15. Фильтр по п.13, отличающийся тем, что в коллектор дополнительно установлены угловые штуцеры подвода очищаемой жидкости и отвода очищенной жидкости, выполненные с возможностью поворота вокруг оси коллектора и с возможностью присоединения к ним соответственно трубопровода подвода очищаемой жидкости и трубопровода отвода очищенной жидкости.

16. Фильтр по п.15, отличающийся тем, что угловые штуцеры подвода очищаемой жидкости и отвода очищенной жидкости дополнительно содержат средства герметизации их соединения с коллектором, выполненные в виде уплотняющих кольцевых прокладок и средств герметичного присоединения к ним трубопроводов соответственно подвода очищаемой жидкости и отвода очищенной жидкости.

17. Фильтр по любому из пп.11 - 16, отличающийся тем, что угловые штуцеры подвода очищаемой жидкости и отвода очищенной жидкости дополнительно содержат средства разборного присоединения трубопровода подвода очищаемой жидкости и/или отвода очищенной жидкости, выполненные, например, в виде накидных гаек.

18. Фильтр по любому из пп.11 - 17, отличающийся тем, что корпус выполнен в виде цилиндрического кольца, содержащего во внутренней части средства фиксации пластины коллектора и угловых штуцеров подвода очищаемой жидкости и отвода очищенной жидкости.

19. Фильтр по любому из пп.11 - 18, отличающийся тем, что дополнительно содержит две стаканообразные крышки, выполненные с возможностью разъемного их присоединения к корпусу и дополнительной фиксации фильтрующих модулей между коллектором и крышками.

20. Фильтр по п.19, отличающийся тем, что дополнительно содержит расположенное в верхней стаканообразной крышке средство индикации даты установки и/или начала использования фильтрующих модулей.

21. Фильтр по любому из пп.17 - 20, отличающийся тем, что трубопровод отвода очищенной жидкости выполнен в виде выступающего над фильтром колена и дополнительно содержит насадку для направления струи очищенной жидкости в емкость сбора очищенной жидкости.

22. Фильтр по любому из пп.17 - 21, отличающийся тем, что трубопровод подвода очищаемой жидкости содержит средство его присоединения к источнику очищаемой жидкости.

23. Фильтр по любому из пп.11 - 22, отличающийся тем, что средство его присоединения к источнику очищаемой жидкости выполнено в виде соединительной втулки, в которой с одной стороны закреплен соединенный с трубопроводом подвода очищаемой жидкости присоединительный штуцер, а с другой стороны расположена переходная втулка с накидной гайкой и средствами ее крепления к водораспределительному крану или иному источнику очищаемой жидкости.

Описание изобретения к патенту

Группа изобретений относится к очистке жидкостей, преимущественно питьевой воды, более конкретно к способам сорбционной и бактерицидной очистки жидкостей с использованием фильтров и очистных устройств, в которых обеспечивается возможность фильтрования жидкости через адсорбционно-бактерицидный материал в бытовых условиях с обеспечением улучшения сорбционной и бактерицидной очистки и улучшения качества очищенной жидкости.

Изобретения могут найти применение для очистки питьевой воды и других жидкостей бытового потребления, в химической, медицинской и других отраслях промышленности.

Уровень техники.

Необходимость очистки питьевой воды в бытовых условиях, в частности в конечных водоочистных системах, все возрастает из-за увеличивающегося загрязнения природной воды, роста населения и повышающихся требований к качеству потребляемой воды. С увеличением количества медицинской и экологической информации о том, что загрязнение воды вызывает заболевания, необходимость использования очищенной питьевой воды становится очевидной.

Типичная конечная водоочистная система представляет собой присоединенный к источнику очищаемой жидкости патронный фильтр, обеспечивающий очистку жидкости при фильтрации через фильтр и сбор очищенной жидкости в расположенную ниже емкость (сосуд) очищенной жидкости. В качестве очищающего средства от хлора, органики и других загрязнений чаще всего используют фильтровальный материал на основе гранулированного активированного угля.

Для эффективной работы подобных фильтров необходимо, с одной стороны, обеспечить протекание жидкости через фильтр с минимальным сопротивлением, с другой стороны - обеспечить нахождение жидкости в фильтре в течение необходимого для сорбции растворенных загрязнений времени.

При этом используемые в практике конструкции фильтров не вполне обеспечивают требуемого качества очистки жидкости.

Известно, в частности, устройство для очистки питьевой воды, содержащее корпус, имеющий по крайней мере одно отверстие для пропускания жидкости в камеру, образованную внутренним пространством этого корпуса обрабатывающим воду патроном, и механизм индикации срока службы водообрабатывающего патрона (Патент США N 5536394, В 01 D 35/143, Опубл. 16.07.1996 г.). Механизм индикации выполнен в виде поплавка, совершающего обороты в результате выполнения цикла использования водоочистного устройства и указывающего окончание срока службы водообрабатывающего устройства. После того как поплавок сделает конкретное число оборотов он останавливается в положении, где его можно видеть через отверстие в корпусе.

Известно устройство для очистки воды, описанное в патенте США N 4969996, [МКИ В 61 D 24/22, опубликован 13.11.1990 г.], содержащее заливочную воронку для очищаемой жидкости, стакан сбора очищенной жидкости, плотно посаженный в этой воронке, и вставной фильтрующий элемент, который имеет приблизительно цилиндрические боковые стенки, крышку и донную часть, между которыми размещен очищающий агент гранулированного типа. Для того, чтобы какие либо накапливающиеся газы и/или воздух не могли препятствовать протеканию подлежащей очистке воды через донную часть, в устройстве предусмотрено газоулавливающее приспособление в виде газособирающего пространства и проходящих вдоль боковых стенок газоотводных желобков.

Известен фильтр для очистки воды, содержащий корпус с крышкой, фильтрующую загрузку, расположенную в корпусе слоями между сетками, подводящий шланги патрубок для отвода фильтрата [А.с. СССР N 1414417, опубл. 07.08.88 БИ N 29, В 01 D 24/10], в котором для обеспечения различной степени очистки воды на верхним слоем загрузки расположен дополнительный микрофильтрующий элемент и который снабжен размещенной по оси и присоединенной к патрубку отвода фильтрата трубкой, а также переключателем режима работы, выполненным в виде полого цилиндра, установленного с возможностью возвратно-поступательного перемещения в верхней части трубки посредством установленного на крышке толкателя.

Известен фильтр, содержащий корпус с крышкой, расположенные на основании корпуса патрубки подвода очищаемой жидкости и расположенный в корпусе фильтровальный материал, в котором патрубок подвода очищаемой жидкости расположен коаксиально в корпусе и выполнен состоящим из двух частей, одна из которых выполнена выступающей наружу относительно основания корпуса, а вторая часть расположена внутри корпуса так, что ее длина больше высоты слоя фильтровального материала [патент России N 2069073, МКИ В 01 D 27/00, 1996].

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому при использовании результату (прототипом для фильтрующего модуля) является подключаемый к квартирным водоразборным кранам бытовой фильтр, содержащий корпус, фильтрующий патрон с сорбентом, соединенную с корпусом трубку для подачи воды, два патрубка для отвода воды, один из которых снабжен запорным устройством и соединен с трубкой, а другой размещен в верхней части корпуса, в котором для увеличения срока службы сорбента и простоты в эксплуатации, трубка размещена вертикально, по оси корпуса, патрубок, соединенный с трубкой, расположен в нижней части корпуса, а патрубок, расположенный в верхней части корпуса, выполнен в виде водослива с широким порогом [Патент РФ N 2027676, опубл. 27.01.95, С 02 F 1/18, В 01 D 24/16].

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому при использовании результату (прототипом для фильтра) является бытовой фильтр для очистки воды, содержащий корпус с размещенными в нем фильтрующими элементами для механической и сорбционной очистки, подводящими и отводящими патрубками, в котором для увеличения межрегенерационного периода он снабжен установленными в корпусе стаканами, на внутренних стенках которых выполнена многозаходная резьба для завихрения потока очищаемой воды, стаканы соединены один с другим общей крышкой, фильтрующие элементы размещены в стаканах, а подводящие и отводящие патрубки присоединены к крышке фильтрата [А.с. СССР N 1189479, опубл. 07.11.85, БИ N 41, B 01 D 24/10, C 02 F 1/18].

Данные конструкции фильтра громоздки, сложны в изготовлении и недостаточно эффективно очищают воду.

Задачи изобретений.

Основная техническая проблема (не разрешенная до настоящего времени изобретательская задача), сдерживающая расширение очистки питьевой воды в бытовых условиях, заключается в том, что необходимость более быстрой очистки требует увеличения объема фильтрующего материала в фильтре, но попытки увеличения объема фильтрующего материала в корпусе фильтра приводят к резкому снижению равномерности фильтрации по сечению фильтра за счет образования "канальных эффектов", что в свою очередь снижает качество очистки и рабочий ресурс фильтра, а попытки оптимизировать режим фильтрации в фильтре с увеличенным объемом фильтрующего материала приводят к усложнению конструкции фильтра и, соответственно к удорожанию фильтрационной очистки.

Общими задачами (целями) группы изобретений (требуемым техническим результатом, достигаемым при использовании изобретений) является обеспечение возможности качественной очистки жидкости (преимущественно питьевой воды в бытовых условиях) за счет оптимальной организации режима фильтрации жидкости в фильтре при одновременном упрощении и удешевлении конструкции фильтра и упрощении замены выработавших свой ресурс фильтрующих модулей.

Дополнительными задачами группы изобретений является упрощение операции присоединения фильтра к источнику очищаемой жидкости, сохранение заполненности фильтра жидкостью при окончании цикла фильтрования (это необходимо для продления срока службы фильтрующего материала), а также создание новой конструкции фильтра и фильтровального модуля, обеспечивающих возможность, при значительном упрощении и удешевлении конструкции и технологичности их изготовления, существенно повысить качество очистки и срок службы фильтровального материала при одновременном уменьшении сопротивления фильтрации и повышении очищающей способности по сравнению с известными доступными фильтрами для фильтрационной очистки жидкости.

Сущность изобретения.

Поставленная цель и требуемый технический результат при использовании изобретений достигаются тем в фильтрующем модуле для очистки жидкости, преимущественно питьевой воды, содержащем корпус с крышкой, патрубки подвода очищаемой жидкости и отвода очищенной жидкости и расположенный в корпусе фильтровальный материал, согласно изобретению патрубки подвода очищаемой и отвода очищенной жидкости расположены на основании корпуса, патрубок подвода очищаемой жидкости расположен коаксиально корпусу и выполнен конической формы состоящим из двух частей, одна из которых выполнена выступающей наружу относительно основания корпуса, а вторая часть расположена внутри корпуса так, что ее длина больше высоты слоя фильтровального материала в корпусе.

При этом в корпусе со стороны подвода очищаемой жидкости и/или со стороны отвода очищенной жидкости дополнительно расположен волокнистый ионообменный материал, а со стороны отвода очищенной жидкости дополнительно расположен слой микропористого материала, а со стороны подвода очищаемой жидкости в корпусе расположена решетка, выполненная с возможностью уплотнения фильтровального материала между ионообменным и микропористым материалами посредством крепления решетки через центральное отверстие в решетке натягом на расположенную внутри корпуса коническую часть патрубка подвода очищаемой жидкости. Это позволяет оптимальным образом уплотнить фильтровальный материал и полностью исключить возможность возникновения "канального эффекта" при фильтрации, что необходимо для качественной очистки.

Возможность уплотнения фильтровального материала при сборке обеспечивается также за счет выполнения внутренней части патрубка подвода очищаемой жидкости конической формы, что обеспечивает образование в корпусе конической полости для фильтровального материала так, что площадь сечения фильтровального материала со стороны подвода очищаемой жидкости существенно больше площади сечения фильтровального материала со стороны отвода очищенной жидкости. Это обеспечивает возможность дополнительного уплотнения фильтровального материала во время работы фильтра за счет давления очищаемой жидкости и тем самым устранять нежелательный "канальный эффект" при фильтрации жидкости, что существенно улучшает качество фильтрационной очистки.

Кроме этого, выполнение патрубка подвода очищаемой жидкости конической формы позволяет существенно повысить технологичность изготовления корпуса с патрубками подвода и отвода посредством единой штамповочной операции в термопластавтомате, так как выполнение патрубка подвода очищаемой жидкости цилиндрической формы (как в прототипе) делает невозможным единовременного изготовления корпуса одной операцией, так как цилиндрическая поверхность патрубка (как в прототипе) обуславливает его разрушение при разъеме матрицы и пуассона в термопластавтомате.

Для повышения технологичности изготовления модуля и повышения его экологической безопасности крышка корпуса и патрубки подвода очищаемой жидкости и отвода очищенной жидкости выполнены из материалов класса полиолефинов, например из полиэтилена или полипропилена, причем крышка и сопрягаемая с ней наружная часть стенок корпуса содержат радиально расположенные ребра жесткости, выполненные с возможностью передачи вращающего момента при сварке корпуса с крышкой трением, а крышка содержит дополнительные ребра жесткости, выполненные с возможностью передачи распределенного по поверхности крышки усилия для герметичного соединения патрубков подвода очищаемой жидкости и отвода очищенной жидкости соответственно со средствами подвода очищаемой жидкости и отвода очищенной жидкости.

Для повышения качества очистки расположенный в корпусе фильтровальный материал содержит смесь гранулированного активированного угля и активированного углеродного волокна, причем в качестве активированного углеродного волокна содержит материал "АКВАЛЕН" (производства фирмы "АКВАФОР" по ТУ 1591-006-11139511- 94 и патенту РФ N 2070436)), в качестве гранулированного угля содержит активированный уголь из скорлупы кокосовых орехов, в качестве микропористого материала содержит микропористый полиэтилен или иной подобный материал, задерживающий мелкие частицы загрязнений, а в качестве ионообменного материала содержит полотно нетканное иглопробивное из ионообменных волокон или иной аналогичный по функциональным возможностям материал.

Поставленные цели и требуемый технический результат при использовании изобретений достигаются также тем, что в фильтре для очистки жидкости, преимущественно питьевой воды, содержащем корпус с патрубками подвода очищаемой жидкости и отвода очищенной жидкости и два расположенных в корпусе фильтрующих модуля, согласно изобретению фильтр дополнительно содержит коллектор со штуцерами подвода очищаемой жидкости и отвода очищенной жидкости, а фильтрующие модули присоединены к коллектору с возможностью одновременной параллельной фильтрации жидкости через фильтрующие модули, при этом фильтрующие модули выполнены описанной выше конструкции.

При этом для повышения компактности фильтра штуцеры подвода очищаемой жидкости на коллекторе расположены в центральной части коллектора и выполнены сопрягаемыми с соответствующими патрубками подвода очищаемой жидкости фильтрующих модулей, а коллектор содержит пластину круглой формы со средством ее крепления в корпусе и расположенными с противоположных сторон на вышеназванной пластине цилиндрическими выступами, выполненными с возможностью установки на них фильтрующих модулей при их соединении посредством соответствующих патрубков подвода очищаемой жидкости и отвода очищенной жидкости фильтрующих модулей и с соответствующими штуцерами подвода очищаемой жидкости и отвода очищенной жидкости коллектора.

При этом пластина коллектора содержит радиально расположенные ребра жесткости, а средство крепления пластины в корпусе выполнено в виде выступа по периметру пластины и соответствующего этому выступу паза в корпусе, штуцера подвода очищаемой жидкости и отвода очищенной жидкости на коллекторе дополнительно содержат средства герметизации соединения с сопрягаемыми патрубками фильтрующих модулей, выполненные в виде уплотняющих кольцевых прокладок и дополнительно содержащих фиксаторы крепления уплотняющих кольцевых прокладок на патрубках коллектора.

Для повышения удобства использования фильтра в различных положениях коллектор дополнительно содержит установленные внутри коллектора угловые штуцеры подвода очищаемой жидкости и отвода очищенной жидкости, выполненные с возможностью поворота вокруг оси коллектора. При этом угловые штуцеры подвода очищаемой жидкости и отвода очищенной жидкости дополнительно содержат средства герметизации их соединения с коллектором, выполненные в виде уплотняющих кольцевых прокладок и средства герметичного присоединения к ним соответствующих трубопроводов подвода очищаемой жидкости и отвода очищенной жидкости.

Для повышения компактности, герметизации присоединения фильтрующих модулей к коллектору и защищенности конструкции от случайных механических воздействий корпус фильтра выполнен в виде цилиндрического кольца содержащего во внутренней части средства фиксации пластины коллектора и фиксации в коллекторе сообщающихся с соответствующими трубопроводами угловых штуцеров подвода очищаемой жидкости и отвода очищенной жидкости, при этом фильтр дополнительно содержит две стаканообразные крышки, выполненные с возможностью разъемного их присоединения к корпусу дополнительной фиксации фильтрующих модулей между коллектором и крышками в процессе фильтрования.

Для контроля времени работы фильтрующих модулей фильтр дополнительно содержит расположенное в верхней стаканообразной крышке средство индикации даты установки и/или начала использования фильтрующих модулей, выполненное из известных средств индикации, например в виде прозрачного окна в верхней части верхней стаканообразной крышки и соответствующих подвижных дисков или цилиндров с цифрами.

Для упрощения присоединения к трубопроводу подвода очищаемой жидкости фильтр содержит специальное средство его присоединения к источнику очищаемой жидкости, а для предотвращения потерь очищенной жидкости трубопровод отвода очищенной жидкости дополнительно содержит насадку для формирования и направления струи очищенной жидкости в емкость сбора очищенной жидкости.

При этом в фильтре трубопровод подвода очищаемой жидкости содержит средство его присоединения к источнику очищаемой жидкости, выполненное в виде соединительной втулки, в которой с одной стороны закреплен соединенный с трубопроводом подвода очищаемой жидкости присоединительный штуцер, а с другой стороны расположена переходная втулка с накидной гайкой и средствами ее крепления к водораспределительному крану или иному источнику очищаемой жидкости.

Как следует из приведенного выше обзора уровня техники, заявляемый фильтрующий модуль и фильтр для его реализации являются новыми, они неизвестны из доступных источников информации, не вытекают явным образом из известного уровня техники, то есть предложенные технические решения изобретательской задачи неочевидны для среднего специалиста и соответствуют требованиям критерия "изобретательский уровень.

По сравнению с прототипом изобретения содержат новую, не известную ранее совокупность существенных признаков, поэтому изобретения группы соответствуют требованиям критерия "новизны". Некоторые отдельные существенные признаки группы изобретений известны, однако совокупности общих и частных отличительных существенных признаков изобретений среди известных в науке и технике решений, в объеме проведенного нами поиска, не обнаружено. Кроме этого отличительные признаки изобретения выполняют новые не известные ранее функции, то есть обеспечивают возможность получения нового технического результата.

Совокупность общих и частных существенных признаков изобретений обеспечивает возможность решения поставленной изобретательской задачи и достижения цели изобретений (требуемого технического результата).

Действительно, как будет дополнительно показано ниже на примерах конкретной реализации изобретений, заявляемые изобретения позволяют не только обеспечить возможность качественной очистки питьевой воды в бытовых условиях путем оптимальной организации режима фильтрации жидкости в фильтре при одновременном упрощении и удешевлении конструкции фильтра и упрощении замены выработавших свой ресурс фильтрующих модулей, но и упростить операции присоединения фильтра к источнику очищаемой жидкости, обеспечить сохранение заполненности фильтра жидкостью при окончании цикла фильтрования, значительно упростить и удешевить конструкцию и технологичность их изготовления, существенно повысить качество очистки и срок службы фильтровального материала при одновременном уменьшении сопротивления фильтрации и повышении очищающей способности по сравнению с известными доступными фильтрами для фильтрационной очистки жидкости.

Перечень фигур чертежей.

Раскрытие изобретения поясняется чертежами:

на фиг. 1 изображен общий вид фильтра;

на фиг. 2, 3 - осевое сечение фильтра по фронтальной и профильной плоскостям;

на фиг. 4 - осевое сечение фильтрующего модуля;

на фиг. 5 - вид фильтрующего модуля сверху;

на фиг. 6 и 7 изображен общий вид корпуса с установленным внутри корпуса коллектором и с угловыми штуцерами подвода очищаемой жидкости и отвода очищенной жидкости;

на фиг. 8, 9, 10 и 11 изображены общий вид и сечение угловых штуцеров подвода очищаемой жидкости и отвода очищенной жидкости;

на фиг. 12, 14, 15 изображена конструкция средства для присоединения трубопровода подвода очищаемой жидкости к источнику очищаемой жидкости;

на фиг. 15 - сечение насадки на трубопроводе отвода очищенной жидкости;

на фиг. 16 - общий вид корпуса фильтра с разрезом;

на фиг. 17 - 22 - варианты исполнения узла крепления к источнику очищаемой жидкости.

Примеры реализации изобретений.

Сущность изобретений поясняется примерами реализации изобретений.

Фильтр для очистки питьевой воды в бытовых условиях (фиг. 1 - 5) содержит цилиндрический корпус 1 с угловыми штуцерами подвода очищаемой жидкости 2 и отвода очищенной жидкости 3. С верхней и нижней сторон корпуса 1 прикручены верхняя 4 и нижняя 5 стаканообразные крышки, при этом нижняя крышка 5 является опорной для фильтра. К угловым штуцерам подвода очищаемой жидкости 2 и отвода очищенной жидкости 3 герметично присоединены соответственно трубопровод подвода очищаемой жидкости 6 и трубопровод отвода очищенной жидкости 7.

Внутри корпуса расположены распределительный коллектор 8, в центральной части которого сверху и снизу по оси фильтра расположена штуцеры подвода очищаемой жидкости 9 и расположенные в радиальном направлении штуцеры отвода очищенный жидкости 10, на которые посредством патрубков подвода очищаемой жидкости 13 и патрубков отвода очищенной жидкости 14 герметично установлены сверху и снизу в вертикальном положении два фильтрующих модуля 11, которые дополнительно прижимаются к соответствующим штуцерам на коллекторе посредством верхней 4 и нижней 5 крышек.

В центральной части распределительного коллектора 8 выполнена пластина круглой формы (фиг. 3) со средством крепления данной пластины в корпусе посредством в виде выступа 37 по окружности пластины круглой формы 36, сопрягаемого с соответствующей кольцевой выемкой 38 по внутренней поверхности корпуса (фиг. 3, 16).

На круглой пластине 36 коллектора 8 с противоположных сторон расположены цилиндрические выступы 39 (фиг. 2, 3), выполненные с возможностью установки на них фильтрующих модулей при их присоединении к втулкам подвода и отвода очищаемой жидкости.

Каждый из фильтрующих модулей 11 (фиг. 2 - 5) содержит цилиндрический (или конический) стаканообразный корпус 12, в основании которого коаксиально (на одной оси с корпусом) расположен конический патрубок подвода очищаемой жидкости 13, состоящий из двух частей, одна из которых выполнена выступающей относительно основания фильтрующего модуля, а вторая - коаксиально (соосно) расположена внутри корпуса модуля и выполнена по длине большей, чем расположенный внутри корпуса модуля слой фильтровального материала 15. Со стороны выхода очищенной жидкости внутри корпуса модуля 12 установлен слой микропористого материала 16 для задерживания механических частиц, а со стороны подвода очищаемой жидкости расположен слой катионо- 17 или анионо- 18 (ионообменного) материала, которые дополнительно зажимаются прижимной решеткой 19, устанавливаемой с натягом на внутреннюю часть патрубка подвода очищаемой жидкости 9. Корпус фильтрующего модуля закрывается крышкой 20, при этом на корпусе 12 на крышке выполнены ребра жесткости 21 для упрочнения конструкции корпуса и для передачи вращательного момента при приварке крышки 20 к корпусу 12 трением при сборке фильтрующего модуля, а на крышке 20 выполнены дополнительные ребра 22 для передачи уплотняющего усилия от крышек 4 и 5.

В местах сопряжения штуцеров подвода очищаемой жидкости 9 и отвода очищенной жидкости 10 на коллекторе 8 и соответствующих им патрубков подвода очищаемой жидкости 13 и отвода очищенной жидкости 14 фильтрующего модуля, а также в местах установки угловых штуцеров 2 и 3 в коллектор 8, установлены дополнительные герметизирующие уплотняющие кольцевые прокладки 24, которые закреплены посредством фиксаторов 23.

Для герметизации соединения гибкого трубопровода подвода очищаемой жидкости 6 (фиг. 8, 9) к угловому штуцеру подвода очищаемой жидкости 2 угловой штуцер 2 содержит уплотняющую втулку 25, а для герметизации твердого трубопровода отвода очищенной жидкости 7 (фиг. 10, 11) угловой штуцер отвода очищенной жидкости содержит уплотняющую кольцевую прокладку 24 и уплотняющую втулку 26.

Угловой штуцер подвода очищаемой жидкости 2 и угловой штуцер отвода очищенной жидкости 3 содержат средства их фиксации относительно корпуса 1, выполненные в виде выступов 40 на угловых штуцерах (фиг. 2, 8, 11). При этом выступы 40 упираются в края соответствующего отверстия 41 в корпусе 1 (фиг. 2, 16), обеспечивая при этом возможность поворота угловых штуцеров 2 и 3 относительно оси коллектора.

Для направления струи очищенной жидкости в емкость очищенной жидкости трубопровод отвода очищенной жидкости 7 снабжен насадкой 32 (фиг. 13).

Для присоединения гибкого трубопровода 6 к водораспределительному крану 31 водопроводной сети или иному источнику очищаемой жидкости (фиг. 12 - 15) трубка подвода очищаемой жидкости 6 герметично присоединена к присоединительному штуцеру 28, который установлен внутри соединительной втулки 27, верхняя часть которой содержит специальную резьбу для соединения с переходной втулкой 29, которая посредством накидной гайки 30 закрепляется на водораспределительном кране 31. В местах сопряжения присоединительного штуцера 28, соединительной втулки 27, переходной втулки 29 и накидной гайки 30 дополнительно установлены уплотняющие кольцевые прокладки 24.

Для насыщения очищаемой жидкости газовыми (воздушными) пузырьками в очищаемой жидкости и задерживания крупных частиц механических загрязнений внутри переходной втулки 29 (фиг. 18, 20, 22) дополнительно установлен аэратор 35, и втулка 32 с сеткой 33.

Для крепления узла присоединения к водораспределительным кранам без резьбы (фиг. 12, 14, 17, 18) переходная втулка 29 выполнена с обеих концов с наружной резьбой и дополнительно снабжена накидной гайкой 30 с уплотнительной прокладкой 24, а для присоединения к водораспределительным кранам с наружной резьбой на кране переходная втулка 29 (фиг 21, 22) выполнена с внутренней резьбой. При этом для крепления к кранам с внутренней резьбой переходная втулки 29 (фиг. 20) дополнительно снабжена резьбовой втулкой 34.

Конкретные размеры и отдельные конструктивные параметры исполнения фильтрующего модуля и фильтра в целом могут выбираться специалистами в зависимости от назначения и производительности фильтра.

В качестве конструктивных материалов могут использоваться практически любые известные и применяемые в фильтрационной техники материалы, а также известные технологии сборки.

Фильтр функционирует следующим образом:

Перед началом эксплуатации фильтрующие модули 11 посредством патрубков подвода очищаемой жидкости 13 и отвода очищенной жидкости 14 плотно устанавливают на соответствующих штуцерах подвода очищаемой жидкости 9 и отвода очищенной жидкости 10, закрывают крышками 4 и 5, прикручивают крышки 4 и 5 к корпусу фильтра 1, присоединяют трубопровод очищаемой жидкости 6 к источнику очищаемой жидкости (к водораспределительному крану 31) и начинают процесс очистки.

Очищаемая жидкость под внешним давлением по трубопроводу 6 через угловой штуцер подвода очищаемой жидкости 2 поступает в коллектор 8, откуда через штуцеры подвода очищаемой жидкости 9 и патрубки подвода очищаемой жидкости 13 параллельно подается в фильтрующие модули 11, где последовательно профильтровывается через слои ионообменного материала 17, 18, фильтрующий материал 15 из смеси гранулированного активированного угля и активированного углеродного волокна и микропористую фильтрующую пластину 16. Очищенная жидкость через патрубки отвода очищенной жидкости 14 и штуцеры отвода очищенной жидкости 10 поступает в коллектор очищенной жидкости, откуда через угловой штуцер отвода очищенной жидкости 14 трубопровод очищенной жидкости 7 посредством насадки 32 собирают в емкости очищенной жидкости.

Промышленная применимость.

Изложенные выше подробные описания конструкции фильтра и устройства для осуществления способа фильтрационной очистки не оставляют никаких сомнений в их осуществимости - материалы, составные элементы и все элементы технологии изготовления конструктивных элементов известны специалистам и хорошо освоены современной техникой.

Приведенные выше примеры практической реализации доказывают возможность получить при использовании изобретений новый технический результат и подтверждают возможность промышленной применимости изобретений, а также доказывают эффективность изобретений по сравнению с известными конструкциями.

Соответствие критериям охраноспособности.

В целом, учитывая новизну и неочивидность изобретений (доказанную в разделе "Сущность изобретения"), существенность всех общих и частных признаков изобретений (доказанную в разделе "Раскрытие сущности изобретений"), а также показанную в разделах "Примеры реализации изобретений" и "Промышленная применимость" осуществимость изобретения и достижение поставленных изобретением задач, по нашему мнению заявленная группа изобретений удовлетворяет всем требованиям охраноспособности, предъявляемым к изобретениям.

Таким образом, есть все основания утверждать, что изобретения группы соответствуют требованиям критерия охраноспособности "изобретательского уровня", а проведенный анализ показывает также, что все общие и частные признаки изобретений являются существенными, так как каждый из них необходим, а все вместе они не только достаточны для достижения цели изобретений, но и позволяют реализовать изобретения промышленным способом.

Кроме этого анализ совокупности существенных признаков изобретений группы и достигаемого при их использовании технического результата показывает наличие единого изобретательского замысла, тесную и неразрывную связь между изобретениями группы и предназначенность фильтра и фильтрующего устройства непосредственно для реализации способа фильтрационной очистки жидкости, что позволяет объединить два изобретения в одной заявке.

Источники информации.

1. Патент США N 5.536.394, МКИ В 61 D 24/22, опубликован 16.07.1996.

2. Патент США N 4.969.996, МКИ В 61 D 24/22, опубликован 13.11.1990

3. А.с. СССР N 1414417, опубл. 07.08.88 БИ N 29, B 01 D 24/10.

4. Патент РФ N 2027676, опубл 27.01.95, С 02 F 1/18, В 01 D 24/16 (прототип).

5. Патент РФ N 2069073, МКИ В 01 D 27/00, 1996.

6. А. с. СССР N 1189479, опубл. 07.11.85 БИ N 41, B 01 D 24/10, С 02 F 1/18, (Прототип).