Бытовое устройство для электрохимической очистки питьевой воды

Предлагаемая полезная модель относится к области питьевого водоснабжения, конкретно к устройствам электрохимической очистки питьевой воды и может быть использована в бытовых условиях для доочистки водопроводной воды, а также для очистки природных вод и доведения физико-химических и органолептических свойств до соответствия требованиям, предъявляемым к питьевой воде.
Электрохимические методы позволяют наиболее эффективно очищать воду от антропогенных примесей (Миклашевский Н.В., Королькова С.В. Чистая вода. Системы очистки и бытовые фильтры. СПб.: ВХВ-Санкт-Петербург, издат. группа «Арлит». 2000. с. 154).
Известно устройство, реализующее способ электрохимической очистки питьевой воды по патенту RU 2043308, содержащее емкость, в которой размещен пакет электродов с растворимым анодом, а также емкость с фильтровальным элементом. Устройство содержит также источник питания и управления с понижающим трансформатором и выпрямителем, подсоединенным к сети переменного тока и к электродам устройства.
Известно также бытовое устройство для электрохимической очистки питьевой воды (полезная модель) по патенту №95326, фиг. 1, содержащее емкость 2 реактора с расположенным в ней пакетом 3 электродов с анодом на основе алюминия, в верхней части реактора размещен обладающий плавучестью с возможностью вертикального перемещения легко извлекаемый обратный конус 6 с вертикальной ручкой 7, а над емкостью 2 реактора воронка с кольцевым магнитом 8, закрепленным на сливной трубке, емкость 4 фильтра с фильтровальным элементом 5, источник питания 1, сливная трубка воронки с кольцевым магнитом 9 на сливной трубке размещена по центру воронки, вертикальная ручка 7 обратного конуса 6 размещена внутри сливной трубки воронки с кольцевым магнитом 9 с возможностью свободного вертикального перемещения, емкость 4 фильтра с фильтровальным элементом 5 включена в систему подачи воды через шланг 13 с краном 16 потребителю, которая также оснащена клапаном 10 и насосом 11, реактор 2, клапан 10, насос 11 и емкость 4 фильтра объединены единым корпусом 17, а в источнике питания 1 размещены блоки 12, 14 и кнопка 15 подачи напряжения питания на включение-отключение клапана 10 и насоса 11 и блоки звуковой сигнализации 18 и световой индикации 19 о начале и окончании процесса электрохимической обработки воды и о начале и окончании процесса слива воды из реактора.
Указанное устройство по патенту №95326 по максимальному количеству сходных существенных признаков (емкость реактора с пакетом электродов с растворимым анодом, емкость с фильтровальным элементом, легко извлекаемый обратный конус с вертикальной ручкой, насос, источник питания с блоками звуковой сигнализации и световой индикации) принимается за прототип модели.
Недостатком выбранного за прототип устройства является технически сложные операции при изготовлении литьевых форм использующихся для изготовления обратного конуса с вертикальной ручкой и воронки с кольцевым магнитом, а также отсутствие информации о необходимости выполнения регламентных работ с пакетом электродов сложность в их изготовлении, креплении электродов в пакет и проведения регламентных работ с каждой из пластин пакета электродов в отдельности.
Целью настоящего технического решения является улучшение компактности, упрощение процесса обслуживания и проведения регламентных работ, снижение себестоимости устройства.
Сущность предлагаемого технического решения заключается в том, что вместо технически сложных в изготовлении двух изделий, а именно, обратного конуса с вертикальной ручкой и воронки с кольцевым магнитом изготавливаются раздельно съемная вертикальная ручка в виде стержня с резьбой на одном из ее концов и обратный конус, имеющей на своей вершине центральное отверстие с гнездом для размещения магнита и внутреннюю резьбу для установки и крепления отдельно изготовленной съемной вертикальной ручки, в пластинах нерастворимых электродов исключены технологические отверстия и не изготавливаются специальные защелки для крепления электродов в пакет, а в источнике питания размещен блок звуковой сигнализации, информирующей о необходимости выполнения регламентных работ с пакетом электродов.
Технический эффект полезной модели.
Компактность конструкции за счет объединения воронки с кольцевым магнитом и обратного конуса в одно изделие, а именно легко извлекаемого обратного конуса со съемной вертикальной ручкой.
Упрощение и удешевление изготовления пластин нерастворимых электродов.
Простота сборки пластин электродов в пакет.
Упрощение процесса обслуживания и проведения регламентных работ.
Снижение себестоимости изделия.
Из уровня техники не выявлено решений, имеющих признаки, совпадающие с отличительными признаками предлагаемого технического решения. Поэтому можно считать, что предложенное техническое решение соответствует уровню полезной модели
Сущность предлагаемого технического решения поясняется графическими материалами, где на фиг. 1 представлена схема устройства прототипа, на фиг. 2 - схема предлагаемого устройства, на фиг. 3 схема размещения обратного конуса в корпусе реактора предлагаемого устройства при заливке в него исходной воды, на фиг. 4 схема съемного упора предлагаемого устройства, на фиг. 5 схема крепления пластин электронов в пакет, на фиг. 6 схема нерастворимого электрода пакета электродов прототипа, на фиг. 7 схема нерастворимого электрода пакета электродов предлагаемого устройства.
Предлагаемое устройство фиг. 2 также как и прототип фиг. 1 имеет единый корпус 17, содержит источник питания 1 с блоками звуковой сигнализации 18 и световой индикации 19, емкость реактора 2 с пакетом электродов 3, анод из которых выполнен на основе алюминия, фильтровальную емкость 4 с фильтровальным элементом 5, включенную в систему подачи воды потребителю, установленный в реакторе 2 обратный конус 6 с вертикальной ручкой, обозначенный вместо 7, как 7.1, один из концов которой снабжен резьбой 27 фиг. 3, кольцевой магнит 9. В едином корпусе 17 размещены насос 11 фильтровальная емкость 4 с фильтровальном элементом 5 с присоединенным к ней гибким шлангом 13 краном 16, в источнике питания 1 размещен блок 14 и кнопка 15 подачи напряжения питания на включение - отключение насоса 11, в блок 1 питания и управления включены блоки звуковой сигнализации 18 и световой индикации 19 об автоматическом завершении процесса электрохимической обработки воды, окончании процесса слива воды из реактора с отключением устройства от сети. Дополнительно предусмотрен также блок 23 звуковой сигнализации, информирующий о необходимости проведения регламентных работ.
На фиг. 2 показан обладающий плавучестью с возможностью вертикального перемещения легкоизвлекаемый обратный конус 6 со съемной ручкой 7.1. Обратный конус 6 в его вершине выполнен с отверстием в виде сливной трубки с нарезанной внутренней резьбой для крепления съемной ручки 7.1, выполняющей в таком варианте сборки роль пробки. Снаружи выходного сливного отверстия конуса 6 закреплен кольцевой магнит 9. На внутренней стороне обратного конуса 6 выполнена метка 22, соответствующая уровню заполнения емкости реактора исходной водой.
Работа предлагаемого устройства аналогична работе прототипа. Из реактора 2 фиг. 2 извлекают обратный конус 6 фиг. 2 со съемной вертикальной ручкой 7.1, разъединяют ее резьбовое соединение 27 фиг. 3 от резьбового соединения 28 фиг. 3 сливной трубки обратного конуса 6, отсоединяют ручку 7.1 от обратного конуса 6. Для установки обратного конуса 6 на верхней кромке реактора 2 предусмотрены съемные упоры 21 фиг. 3, 4 с пазами 29. Устанавливают по периметру кромки реактора верхней его части, по крайней мере 3-4 съемных упора 21 фиг. 3, 4 с пазами 29, фиксирующими съемные упоры 21 к реактору 2 в верхней его части, на них размещают обратный конус 6 так, чтобы обратный конус 6 устойчиво устанавливался на этих упорах 21 и не перемещался во внутрь реактора 2. Заливают в реактор 2 фиг. 2, 3 через установленный сверху него обратный конус 6 с кольцевым магнитом 9 и отсоединенной ручкой 7.1 исходною воду до метки 22. Извлекают обратный конус 6 из реактора 2. Удаляют упоры 21. Крепят в резьбовое соединение 28 сливной трубки обратного конуса 6 резьбовым соединением 27 съемную вертикальную ручку 7.1. Подают напряжение питания на пакет электродов 3. При подключении устройства к сети ~220 В автоматически включаются блоки 14 и 19 световой индикации о начале процесса электрохимической обработки воды. После завершения в реакторе 2 процесса электрохимической обработки воды, о чем информирует срабатывание звуковой сигнализации и световой индикации от блоков 18, 19 фиг. 2, размещают обратный конус 6 с закрепленной вертикальной ручкой 7.1 над реактором 2. Нажатием на ручку 7.1 погружают обратный конус 6 в реактор 2. Заполненный шламом обратный конус 6 за ручку 7.1 извлекают из реактора 2. Шлам сливают. Далее работа устройства аналогична работе прототипа.
По мере работы устройства происходит окисление центрального электрода (анода), выполненного на основе алюминия и оседание на нерастворимых пластинах (катодах) пакета электродов различных соединений. Блок 23 источника питания 1 фиг. 2 звуковой сигнализацией информирует потребителя о необходимости проведения регламентных работ с пластинами пакета электродов 3. Для удобства крепления пластин электродов в пакет 3, а также последующего их обслуживания, выполнены разборные конструкции фиг. 5, состоящие из полок 25 с пазами 26 для размещения в пазах 26 пластин пакета 3 электродов, полки 25 и стойки 24 скрепляются замковыми соединениями в единую жесткую конструкцию фиг. 5. Наличие в полках 25 пазов 26 для крепления пластин электродов в пакет 3 исключает изготовление технологических отверстий 30 фиг. 6 в пластинах нерастворимых электродов, как выполнено в прототипе. Пластина нерастворимого электрода предлагаемого устройства представлена на фиг. 7.
Предложенные в формуле отличительные признаки реализованы авторами в образцах серийных устройств доочистки питьевой воды и позволяют сделать выводы о достаточной для бытовой модели устройства степени механизации процесса подачи обработанной воды к потребителю, компактности устройства и, следовательно существенном повышении его потребительских свойств в целом.