фильтр для очистки питьевой воды "горный"

Формула изобретения

1. Фильтр для очистки питьевой воды, содержащий две емкости, которые соединены между собой и работают последовательно, корпус емкостей заполнен фильтрующим материалом и имеет фланец, сопряженный с крышкой с уплотнительной прокладкой, патрубки для ввода и вывода воды с резьбой на внешней поверхности, отличающийся тем, что корпус фильтра заполнен фильтрующим материалом из разновидных природных минералов, которые образуют разделенные между собой по виду минералов ступени очистки воды, каждая из определенной примеси, и расположены последовательно вдоль оси корпуса, сопряжены между собой через разделительную прокладку и жестко фиксированы в объеме корпуса, первая ступень фильтра выполняет функцию ступени предварительной очистки воды от примеси и составлена из нескольких слоев природных минералов в виде пакета, размещенного внутри съемной оболочки с дном и осевым отверстием в дне, вверху оболочки размещена решетка, образующая полость между внутренней поверхностью дна и решеткой, внизу на торце также установлена решетка, оболочка размещена на внутренней поверхности крышки корпуса и закреплена на патрубке для ввода воды в фильтр гайкой с уплотнительной прокладкой, на боковой поверхности корпус имеет патрубок для вывода очищенной воды из корпуса фильтра.

2. Фильтр по п.1, отличающийся тем, что в качестве фильтрующего материала первого слоя первой ступени использован природный минерал кварц.

3. Фильтр по п.1, отличающийся тем, что в качестве фильтрующего материала второго слоя первой ступени использован природный минерал диатомит.

4. Фильтр по п.1, отличающийся тем, что в качестве фильтрующего материала третьего слоя первой ступени использован природный минерал пиролюзит.

5. Фильтр по п.1, отличающийся тем, что в качестве фильтрующего материала второй ступени использован мелкозернистый керамзит.

6. Фильтр по п.1, отличающийся тем, что в качестве фильтрующего материала третьей ступени использован природный минерал цеолит.

7. Фильтр по п.1, отличающийся тем, что в качестве фильтрующего материала четвертой ступени использован природный минерал пермутит.

8. Фильтр по п.1, отличающийся тем, что в качестве фильтрующего материала пятой ступени использован природный минерал шунгит.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области санитарно-технической техники, а именно к фильтрам для очистки питьевой воды, и может быть использовано в других областях техники.

Известен фильтр для очистки питьевой воды, содержащий корпус, заполненный разным природным минералом, разделенным решеткой, крышку с патрубками для ввода и вывода воды [1].

Недостатком известного фильтра является отсутствие предварительной ступени очистки воды от механически насыщенной примеси, которая загрязняет поверхность и поры фильтрующего элемента, тем самым, сокращает ресурс работы фильтра и ухудшает качество очистки.

Известен фильтр для очистки питьевой воды, содержащий двухбаллонный корпус, баллоны последовательно соединены между собой, корпус заполнен фильтрующим материалом и имеет патрубки для ввода и вывода воды [2].

Недостатком известного фильтра является отсутствие предварительной ступени очистки от механически насыщенной примеси, что сокращает ресурс и срок работы фильтра.

Известен фильтр для очистки питьевой воды, выбранный в качестве прототипа, содержащий две емкости, соединенные между собой, которые работают последовательно, корпус заполнен фильтрующим материалом, имеет фланец, крышку с уплотнительной прокладкой, патрубки для ввода и вывода воды [3].

Известный фильтр имеет следующие недостатки: корпус емкостей заполнен разным, но одного вида минералом, что ограничивает функциональную возможность фильтра и снижает качество очистки воды; отсутствует ступень предварительной очистки от примеси, что уменьшает ресурс работы фильтрующего материала и срок работы фильтра; сложная металлическая конструкция и высокая стоимость системы очистки; указанные недостатки отрицательно влияют на эксплуатацию фильтра и качество очистки воды от примеси.

Технический результат изобретения - улучшение качества очистки воды, увеличение ресурса фильтрующего материала, повышение срока работы фильтра и расширение его функциональной возможности, упрощение конструкции и снижение стоимости и затрат материала на изготовление.

Указанный результат достигается тем, что фильтр для очистки питьевой воды содержит две емкости, соединенные между собой и работающие последовательно, корпус имеет фланец, сопряженный с крышкой с уплотнительной прокладкой, в осевом отверстии крышки закреплен патрубок для ввода воды, на боковой поверхности корпус внизу имеет патрубок для вывода воды из фильтра, патрубки имеют резьбу, корпус фильтра заполнен фильтрующим материалом из разновидных природных минералов, которые образуют разделенные между собой по виду минералов ступени очистки воды, каждая от определенной примеси, расположены последовательно вдоль оси корпуса, сопряжены между собой через разделительную прокладку и жестко фиксированы в объеме корпуса. Последовательное расположение ступеней позволяет осуществить последовательную очистку определенной примеси в соответствующей ступени, а разделительная прокладка задерживает проникновение мелкодисперсной остаточной примеси от первой ступени во вторую последующую ступень, снижает адсорбционную нагрузку фильтрующего материала и тем самым улучшает качество очистки воды, увеличивает ресурс фильтрующего материала и срок работы фильтра. Первая ступень фильтра выполняет функцию ступени предварительной очистки воды от примеси и составлена из нескольких слоев природных минералов в виде пакета, размещенного внутри съемной оболочки с дном и осевым отверстием в дне, вверху оболочки установлена решетка, образующая полость между внутренней поверхностью дна и решеткой, на торце внизу также установлена решетка, оболочка размещена на внутренней поверхности крышки корпуса и закреплена на патрубке гайкой с уплотнительной прокладкой. Конструкция первой ступени и ее наличие расширяет функциональную возможность фильтра, а предварительная очистка воды от механически насыщенной примеси увеличивает ресурс фильтрующего материала и срок работы фильтра и значительно улучшает качество очищенной воды.

Наличие полости спонтанно уменьшает давление входящего потока воды, затем вода с пониженным давлением протекает все ступени с меньшей скоростью. В результате уменьшения давления и скорости потока, увеличивается время контакта примеси с адсорбционной поверхностью фильтрующего материала, что увеличивает количество задержанной примеси и улучшает качество очистки.

В качестве фильтрующего материала первого слоя первой ступени использован минерал кварц, второго слоя ступени - минерал диатомит, а третьего слоя ступени - минерал пиролюзит.

В качестве фильтрующего материала второй ступени использован минерал керамзит, который имеет высокую пористость и адсорбционные свойства к нефтепродуктам, маслам, щелочам и кислотам. Поэтому вторая ступень выполняет функцию доочистки воды от специфической примеси. Третья ступень заполнена минералом цеолитом и обеспечивает очистку воды от широкого диапазона примеси за счет физической адсорбции и ионно-катионного обмена.

В качестве материала четвертой ступени использован минерал пермутит; а в пятой ступени использован минерал шунгит, его применение обусловлено высокой объемной способностью к поглощению разнообразных газов, устраняет запах, улучшает органолептические, антимикробные и экологические свойства воды.

Использование разделительной прокладки из синтетической высокомолекулярной ткани, за счет наличия свободных радикалов в структуре ткани, создает электростатическое поле, которое дополнительно увеличивает адсорбцию примеси и предотвращает проникновение остаточной примеси из одной ступени в последующую, что повышает ресурс работы ступеней.

Таким образом, заявляемый фильтр для очистки питьевой воды от примеси соответствует критерию «новизна». Анализ известных технических решений в данной области не позволил выявить в них признаков, сходных с заявляемым решением от прототипа, что позволяет сделать вывод о соответствии критерию «существенные отличия».

Изобретение поясняется чертежами, где на фиг.1 схематически показан общий вид фильтра в разрезе; на фиг.2 показана оболочка первой ступени; на фиг.3 показана решетка по сечению А-А, на фиг.3а показан общий вид решетки.

Фильтр для очистки питьевой воды, содержащий две емкости, соединенные между собой и работающие последовательно, корпус 1 имеет фланец 2, сопряженный с крышкой 3 с уплотнительной прокладкой 4, в центре крышки 3 закреплен патрубок 5 для ввода воды, внизу на боковой поверхности корпус имеет патрубок 6 для вывода воды из фильтра, патрубки 5 и 6 на внешней поверхности имеют резьбу 7 и 8, корпус заполнен фильтрующим материалом из разновидных природных минералов, которые образуют разделенные между собой по виду минерала ступени 9, 10, 11, 12 и 13 очистки, каждая от определенной примеси, расположены вдоль оси корпуса, сопряжены через прокладку 14 и жестко фиксированы в объеме корпуса, первая ступень 9 выполняет функцию предварительной ступени очистки воды от примеси и составлена из нескольких слоев 15, 16, 17 природных минералов в виде пакета, размещенного внутри оболочки с дном 18 и отверстием в дне 19, вверху оболочки установлена решетка 20, которая образует полость 21 между внутренней поверхностью дна 18 и решеткой, на торце внизу оболочки также установлена решетка 22, оболочка 9 размещена на внутренней поверхности 23 крышки 3 корпуса и закреплена на патрубке 5 гайкой 24 с уплотнительной прокладкой 25.

Фильтр работает следующим образом

Перед использованием фильтра необходимо произвести его сборку по схеме (Фиг.1). На внутренней поверхности 23 крышки 3 корпуса 1 и патрубке 5 разместить и закрепить оболочку 9 первой ступени гайкой 24 с уплотнительной прокладкой 25. Вверху оболочки 9 разместить решетку 20, на внешней поверхности решетки разместить прокладку 14, на которой закрепить пакет минералов первой ступени (Фиг.1 - схема слоев первой ступени), на торце внизу оболочки установить решетку 22, после чего заполнить корпус фильтрующим материалом (по схеме на Фиг.1), который образует последовательные ступени 9, 10, 11, 12 и 13 очистки. Вверху корпуса на фланце 2 установить и закрепить крышку 3 с уплотнительной прокладкой 4. К патрубку 5 подсоединить водопровод, а патрубок 6 соединить с емкостью для очищенной воды.

Вода через входной патрубок 5 поступает в полость 21 первой ступени 9 и последовательно проходит все слои первой ступени, вытекает через решетку 22, равномерно течет по всей поверхности второй ступени 10, протекает все ступени фильтра и через выходной патрубок 6 сливается и используется потребителем.

Фильтр может быть реализован следующим образом.

Корпус фильтра, крышка, фланец, патрубки, гайка выполнены из нержавеющего материала. Решетки выполнены из полиэтилена низкого давления, так как этот материал обладает высокой механической прочностью и экологически применим в системе очистки воды. Уплотнительные прокладки выполнены из пищевой резины. В качестве разделительной прокладки между слоями минералов и ступенями использована фильтровальная ткань, которая не подвержена разложению и изменению исходных свойств в течение длительного пребывания в воде и воздействию щелочной и кислотной среды, нефтепродуктов, масел, суспензий разных сред. Использование природных минералов в качестве адсорбционных материалов в слоях и ступенях очистки от примеси обусловлено широким спектром физико-химических свойств этих минералов, что позволило осуществить очистку воды от разного вида примесей и получить высокое качество очищенной воды.

Первая ступень выполняет функцию предварительной очистки от примеси и составлена из нескольких слоев разных минералов в форме пакета, первый слой заполнен кварцем, второй слой - минералом диатомит, в качестве третьего слоя использован минерал пиролюзит. Использование этих минералов в качестве фильтрующего адсорбционного материала в слоях ступени позволило осуществить предварительную очистку воды от механически насыщенной примеси, а также от нефтепродуктов, масел, фенола, от щелочных элементов, обуславливающих жесткость воды, кислот, оксидов железа, радиоактивных элементов и биологической примеси, вредных для организма человека. Наличие первой ступени значительно уменьшает концентрацию исходной примеси и адсорбционную нагрузку на последующие ступени, увеличивает ресурс работы фильтрующего материала и срок работы фильтра. В качестве фильтрующего материала второй ступени использован природный мелкозернистый высокой пористости керамзит, который осуществляет доочистку воды от остатков нефтепродуктов, масел, суспензии. Третья ступень заполнена минералом цеолитом, который проявляет разный механизм адсорбции в зависимости от типа примеси. В четвертой ступени использован минерал пермутит, применение которого позволяет уменьшить жесткость воды от элементов, обуславливающих щелочную и кислотную среду воды. В качестве материала пятой ступени использован минерал шунгит, который обладает высоким содержанием углерода до 96% и по адсорбционным свойствам соответствует древесному активированному углю, шунгит имеет дополнительные свойства нейтрализовать действия болезнетворных микроорганизмов и проявляет высокую активность к поглощению растворенных газов в воде и атмосфере, улучшает токсикологические, органолептические и экологические свойства воды.

Разделение фильтрующих минералов сопряженных ступеней разделительной прокладкой и последовательное размещение их вдоль оси корпуса позволило обеспечить последовательную очистку определенной примеси в соответствующей ступени.

Конструкция корпуса и схема очистки от примеси позволили расширить эксплуатационную возможность фильтра в других областях техники и снизить стоимость его изготовления.

ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИ

1. Паспорт и инструкция по эксплуатации «Фильтр бытовой для очистки воды на основе минералов «Настольный». С.-П., 2001.

2. Краткий каталог изделий «Фильтры MM». Минеральный фильтр в полиэтиленовом корпусе. С.-П., с.14, 2000.

3. Паспорт и инструкция по эксплуатации. Фильтр минеральный универсальный ФМУ-30М для доочистки питьевой воды. С.-П., 1999.