УСТАНОВКА ДЛЯ ОЧИСТКИ ЖИДКОСТИ
WATER TREATMENT PLANT

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ
Изобретение относится к установкам для очистки жидкости мембранного типа предпочтительно со скорость фильтрации менее 1 литра в минуту, содержащим средство подвода очищаемой жидкости, блок очистки жидкости, средство отвода очищенной жидкости, безнапорный переносной контейнер для приема очищенной жидкости, средство контроля уровня наполнения очищенной жидкости и устройство управления потоком очищенной жидкости.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
По заявке US 20070045159 от 01.03.2007, B01D 35/14, SHIN-PING LEE, известна установка для очистки жидкости, предназначенная для размещения под мойкой. Установка включает блок обратного осмоса (50) и основание (11), предназначенное для размещения на нем контейнера (15) для очищенной жидкости (Фиг.1). Основание (11) имеет отверстие (17), через которое очищенная жидкость поступает в контейнер (15), снабженное односторонним клапаном (18). Контейнер (15) состоит из корпуса и крышки (19), шарнирно закрепленной на верхней части основания (11). Контейнер имеет ручку (151) для переноса без жидкости (Фиг.4). В дне контейнера имеется отверстие, расположенное соответственно отверстию (17) в основании (11). В крышке (19) расположено средство (191) для спуска избыточного давления (избыточное давление возникает при откачке очищенной жидкости насосом из контейнера (15) на потребление). Установка содержит средство (40) контроля уровня наполнения очищенной жидкости, имеющего верхний элемент (41) контроля уровня наполнения очищенной жидкости, нижний элемент (42) контроля уровня наполнения очищенной жидкости и электронное устройство управления (20) (Фиг.2). Верхний элемент (41) контроля уровня наполнения очищенной жидкости представляет из себя поплавковый клапан, шарнирно закрепленный на верхней части основания (11) и простирающийся внутрь контейнера (15). Нижний элемент (42) контроля уровня наполнения очищенной жидкости расположен в основании (11). При открытии крана (70), имеющего электронный переключатель (60), соединенный со средством (40) контроля уровня наполнения, устройство управление (20) подает на насос (30) сигнал об откачке очищенной жидкости из контейнера (15) к крану (70) на потребление. Когда средство (40) контроля уровня наполнения очищенной жидкости определит, что жидкость находится на нижнем уровне - устройство управления (20) подаст сигнал об активации насоса (30) для закачки жидкости в контейнер (15), которая будет происходить до тех пор, пока очищенная жидкость не достигнет заданного предельного верхнего уровня, тогда насос (30) отключится. Когда средство (40) контроля уровня наполнения очищенной жидкости установит, что в контейнере (15) отсутствует жидкость, насос (30) также будет отключен. Установка работает от сети.
Известная установка обладает рядом недостатков. Во-первых, для закачки очищенной жидкости в контейнер (15), а также отвода очищенной жидкости на потребление к крану (70) используют насос (30), расположенный в основании (11) установки. Наличие насоса (30) усложняет конструкцию установки и уменьшает надежность ее работы, т.к. во время откачки насосом (30) очищенной жидкости на потребление при несвоевременном определении средством (40) отсутствия жидкости в контейнере (15) насос (30) может перегореть, а установка сломаться. Кроме того, контейнер (15) является напорным и не предоставляет возможности переносить в нем очищенную жидкость после окончания процесса фильтрации, так как в дне контейнера имеется отверстие, остающееся открытым при переносе, что уменьшает эксплуатационные характеристики установки для очистки жидкости.
Известна установка для очистки жидкости мембранного типа, производимая фирмой Weil Industrieanlagen GmbH, Германия (http://www.rowa-wasser.de/trink_produkt.htm?ID=240&gruppe=48&bereich=2, Фиг.1, 2). Установка включает блок обратного осмоса и переносной безнапорный кувшин, расположенный на специально предназначенной для него подставке. К подставке подсоединена подводящая магистраль очищенной жидкости. Подставка снабжена средством определения веса и аркообразным трубопроводом, имеющим в верхней центральной части воронку с выходным отверстием, по которому очищенная жидкость поступает в кувшин. Установка подключена к холодному водоснабжению, блок обратного осмоса расположен под мойкой, а подставка для кувшина и аркообразный трубопровод соответственно расположены над мойкой. Блок обратного осмоса соединен с подставкой посредством магистрали очищенной жидкости. Таким образом, установка для очистки жидкости не требует накопительного бака, вместо этого она фильтрует воду прямо в кувшин объемом 1,5 литра, изготовленный из прочного стекла. В зависимости от модели установки и давления жидкости в магистрали водоснабжения наполнение кувшина происходит за время от 5 до 15 минут, после чего процесс наполнения останавливается автоматически. Контроль уровня наполнения осуществляется микроконтроллером после установки кувшина на подставку по его весу при помощи средства определения веса, расположенного в подставке.
Недостатком известной установки является сложная конструкция средства контроля уровня наполнения очищенной жидкости, обеспечивающая подачу воды в кувшин и включающая весы. Подача воды зависит от уровня наполнения кувшина, который измеряется косвенным методом - по весу. Весы реагируют на массу системы «кувшин+вода». Если пользователь вместо предписанного кувшина случайно попробует использовать другую емкость, например кувшин меньшего объема, то объем жидкости, необходимый по весу для остановки наполнения в предписанном кувшине, может не поместиться в другой меньший по объему кувшин и жидкость пойдет через край - это уменьшает надежность установки для очистки жидкости. Кроме того, наличие стационарной подставки для кувшина, расположенной над мойкой, занимает большую часть пространства рабочей кухонной зоны, которая является, как правило, самой нагруженной, что также уменьшает эксплуатационные характеристики известной установки.
По заявке US 2009/0288999 от 26.11.2009, B01D 61/12, SHIN-PING LEE известна установка для очистки жидкости обратным осмосом, работающая от сети, т.е. имеет сетевой шнур для подключения установки к розетке (Фиг.1). Установка содержит блок (11) обратного осмоса (Фиг.3, 5). Блок обратного осмоса заключен в корпус (1), снабженный установочной платформой (12), в которой имеется отверстие (13) для выхода очищенной жидкости. На установочной платформе (12) расположен съемный безнапорный контейнер (2), состоящий из корпуса (на чертежах не показано), крышки (25), держателя (26), изливного носика (27) и отверстия (21) для приема очищенной жидкости, расположенного в дне контейнера (2) соответственно выходному отверстию (13) установочной платформы (12).
Установка снабжена средством (3) контроля уровня наполнения очищенной жидкости. Средство (3) контроля уровня наполнения очищенной жидкости состоит из корпуса (311) с подвижным магнитным поплавком (312), установленного внутри контейнера (2) в верхней его части, и двух магнитных переключателей (32, 33), последовательно друг за другом установленных на внутренней стороне корпуса (1) блока (11) обратного осмоса. Переключатели (32, 33) установлены таким образом, что магнитный поплавок (312), находящийся внутри контейнера (2), перемещаясь вдоль своего корпуса (311), взаимодействует с ними (элементы средства контроля уровня наполнения очищенной жидкости размещены в разных частях установки, а именно один внутри контейнера (2), а другой внутри корпуса (1) блока (11) обратного осмоса). Средство (3) контроля уровня наполнения очищенной жидкости снабжено микроконтроллером (34). По мере наполнения контейнера (2) уровень очищенной жидкости поднимет поплавок (312), происходит контакт поплавка (312) с переключателем (33) и формируется соответствующий сигнал на микроконтроллер (34), или когда потребитель снимает контейнер (2) с платформы (12) раньше времени окончания фильтрации, происходит наоборот размыкание контакта поплавка (312) с переключателем (32) с формированием соответствующего сигнала.
Установка снабжена устройством управления потоком очищенной жидкости, выполненным с возможностью перехода в открытое положение с началом процесса фильтрации и поступления жидкости в контейнер (2) и перехода в закрытое положение с окончанием процесса фильтрации и поступления жидкости в контейнер. Устройство управления потоком очищенной жидкости состоит из проточного клапана (23), расположенного в отверстии (21) дна контейнера (2) и электромагнитного клапана (15), расположенного в установочной платформе (12) корпуса (1) блока (11) обратного осмоса. При установке контейнера (2) на платформу (12) шток (231) проточного клапана (23) упирается в выступ (131), расположенный на платформе (12), и проточный клапан (23) открывается, магнитный поплавок (312) приходит в контакт с переключателем (32), подавая через микроконтроллер (34) сигнал на электромагнитный клапан (15) о начале процесса фильтрации (электромагнитный клапан (15) переходит в открытое положение). Начинается поступление очищенной жидкости в контейнер (2) и его заполнение. По мере наполнения контейнера (2) магнитный поплавок (312) приходит в контакт с другим переключателем (33), подавая сигнал на электромагнитный клапан (15) о прекращении процесса фильтрации (электромагнитный клапан (15) переходит в закрытое положение). Поступление очищенной жидкости в контейнер (2) прекращается. Пользователь снимает контейнер (2) с платформы (12), шток (231) проточного клапана (23) в дне контейнера (2) запирается, не позволяя очищенной жидкости вытекать из отверстия (21) в дне. Аналогичным образом процесс фильтрации может быть остановлен, когда контейнер (2) наполнен не полностью. Пользователь снимает контейнер (2) с платформы (12), происходит размыкание магнитного поплавка (312) с соответствующим переключателем (32) и подается сигнал на электромагнитный клапан (15) об окончании процесса фильтрации (прототип).
Одним из недостатков известной установки является то, что она имеет сложный механизм взаимодействия устройства управления потоком очищенной жидкости со средством (3) контроля уровня наполнения очищенной жидкостью, требующий наличия двух клапанов (23, 15) и магнитного поплавка (312) с двумя магнитными переключателями (32, 33), что усложняет конструкцию установки для очистки жидкости. Другим недостатком является то, что функционально связанные между собой магнитные элементы средства контроля уровня наполнения очищенной жидкости расположены в разных частях установки (магнитный поплавок (312) расположен в контейнере (2), а переключатели (32, 33) внутри корпуса (1) блока (11) обратного осмоса соответственно). В разных частях установки также расположены и функционально связанные между собой клапана устройства управления потоком очищенной жидкости (проточный клапан (23) расположен в дне контейнера (2), а электромагнитный клапан (15) внутри установочной платформы (12) корпуса (1) блока (11) обратного осмоса), что в совокупности уменьшает надежность установки при ее эксплуатации. Еще одним недостатком известной установки является то, что, например, в контейнер (2) случайно может попасть какая-нибудь частичка, например песчинка, которая во время фильтрации способна забиться в проточный клапан (23), расположенный в дне контейнера (2), и при съеме контейнера (2) с платформы (12) проточный клапан (23) может не запереться полностью и очищенная жидкость будем просачиваться через дно. Это также уменьшает надежность установки для очистки жидкости. Кроме того, установка предназначена для размещения над мойкой, например, на поверхности рабочей кухонной зоны, которая, как правило, является самой нагруженной. При этом наличие платформы для установки контейнера значительно увеличивает габариты установки и не позволяет разместить основной блок (11) очистки под мойкой, что уменьшает эксплуатационные характеристики установки для очистки жидкости.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Общей задачей изобретения и требуемым техническим результатом, достигаемым при использовании изобретения, является разработка новой установки для очистки жидкости мембранного типа, предпочтительно, со скоростью фильтрации менее 1 литра в минуту, повышение надежности и улучшение эксплуатационных характеристик установки при одновременном упрощении ее конструкции.
Поставленная задача и требуемый технический результат при использовании изобретения достигается тем, что установка для очистки жидкости мембранного типа, предпочтительно, со скоростью фильтрации менее 1 литра в минуту, состоящая из средства подвода очищаемой жидкости, блока очистки жидкости, средства отвода очищенной жидкости, безнапорного переносного контейнера для очищенной жидкости, включающего корпус и крышку, средства контроля уровня наполнения очищенной жидкости, устройства управления потоком очищенной жидкости, выполненного с возможностью перехода в открытое положение с началом процесса фильтрации и поступления жидкости в контейнер и перехода в закрытое положение с окончанием процесса фильтрации и поступления жидкости в контейнер посредством взаимодействия со средством контроля уровня наполнения очищенной жидкости, согласно изобретению блок очистки жидкости содержит устройство управления потоком очищенной жидкости, являющееся неотъемлемой частью его, где устройство управления потоком очищенной жидкости выполнено с возможностью перехода в открытое положение и соединения с контейнером, а также с возможностью перехода в закрытое положение и отсоединения от контейнера посредством взаимодействия со средством контроля уровня наполнения очищенной жидкости и с дополнительным элементом для его установки, при этом элемент для установки устройства управления потоком очищенной жидкости расположен в корпусе или крышке контейнера, а средство контроля уровня наполнения очищенной жидкости, выполненное с возможностью удержания устройства управления потоком очищенной жидкости в открытом положении, расположено в контейнере или в блоке очистки жидкости, и тем, что устройство управления потоком очищенной жидкости включает контрольный клапан и соединительное средство, и тем, что устройство управления потоком очищенной жидкости выполнено с возможностью перехода в открытое положение под действием физического усилия, произведенного пользователем, и тем, что соединительное средство состоит из переходника, имеющего корпус, и элемента крепления, при этом переходник расположен на выходе средства отвода очищенной жидкости, вход которого соединен с выходом блока очистки жидкости, а контрольный клапан расположен внутри корпуса переходника соединительного средства или на средстве отвода очищенной жидкости, и тем, что элемент для установки устройства управления потоком очищенной жидкости состоит из корпуса, имеющего установочную полость, сообщающуюся с контейнером, и зоны упора, выполненной в виде выступа или пластины на внутренней стороне корпуса, и тем, что средство контроля уровня наполнения очищенной жидкости, содержащее датчик уровня жидкости, расположено в корпусе контейнера или в крышке контейнера и имеет исполнительный элемент, соединенный с датчиком уровня очищенной жидкости, и тем, что средство контроля уровня наполнения очищенной жидкости, содержащее датчик уровня жидкости, расположено в устройстве управления потоком очищенной жидкости и имеет исполнительный элемент, соединенный с датчиком уровня очищенной жидкости, и тем, что исполнительный элемент выполнен в виде рычажного механизма или в виде блока управления, и тем, что рычажный механизм включает в себя рычаг, один конец которого соединен с датчиком уровня жидкости, а другой снабжен элементом крепления, при этом рычаг закреплен в корпусе или крышке контейнера с возможностью вращения вокруг своей оси, и тем, что элементы крепления выполнены в виде запорной впадины на внешней стороне корпуса переходника и способного к взаимодействию с ним фиксирующего выступа на одном из концов рычага соответственно, и тем, что элементы крепления выполнены в виде фиксирующего выступа на внешней стороне корпуса переходника и способной к взаимодействию с ним запорной впадины на одном из концов рычага соответственно, и тем, что часть рычажного механизма, предпочтительно часть рычага, выступает из контейнера, а рычажный механизм выполнен с возможностью прерывания процесса фильтрации в любой момент времени под действием физического усилия, произведенного пользователем на его выступающую часть, и тем, что датчик уровня очищенной жидкости является датчиком поплавкового типа или датчиком динамометрического типа, и тем, что блок управления расположен в корпусе элемента для установки устройства управления потоком очищенной жидкости и снабжен элементом крепления, вход которого соединен с выходом блока управления, и тем, что блок управления расположен в корпусе переходника соединительного средства устройства управления потоком очищенной жидкости и снабжен элементом крепления, вход которого соединен с выходом блока управления, и тем, что элементы крепления выполнены в виде фиксирующего выступа на внешней стороне корпуса переходника и способной к взаимодействию с ним электроуправляемой запорной впадины на внутренней стороне корпуса элемента для установки устройства управления потоком очищенной жидкости соответственно, и тем, что элементы крепления выполнены в виде запорной впадины на внешней стороне корпуса переходника и способного к взаимодействию с ним электроуправляемого фиксирующего выступа на внутренней стороне корпуса элемента для установки устройства управления потоком очищенной жидкости соответственно, и тем, что элемент крепления выполнен в виде электроуправляемого выступа на внешней стороне корпуса переходника способного к фиксации устройства управления потоком очищенной жидкости в контейнере посредством силы трения, возникающей при контакте выступа с внутренней стороной корпуса элемента для установки устройства управления потоком очищенной жидкости, и тем, что блок управления снабжен датчиком положения, причем датчик положения и блок управления соединены между собой, а выход блока управления соединен с входом контрольного клапана устройства управления потоком очищенной жидкости, и тем, что датчик уровня жидкости является датчиком электропроводности или бесконтактным датчиком, и тем, что устройство управления потоком очищенной жидкости дополнительно содержит предохранительный клапан, расположенный внутри корпуса переходника соединительного средства, и тем, что установка для очистки жидкости мембранного типа содержит средство минерализации и устройство индикации, по меньшей мере, одного фильтрующего элемента блока очистки жидкости, расположенное в корпусе или крышке контейнера, и тем, что устройство управления потоком очищенной жидкости выполнено с возможностью перехода в открытое положение при одновременном соединении с контейнером, а также с возможностью перехода в закрытое положение при одновременном отсоединении от контейнера посредством синхронного во времени взаимодействия со средством контроля уровня наполнения очищенной жидкости и с дополнительным элементом для его установки, и тем, что устройство управления потоком очищенной жидкости выполнено с возможностью перехода в открытое положение после соединения с контейнером, а также с возможностью перехода в закрытое положение до отсоединения от контейнера посредством последовательного во времени взаимодействия со средством контроля уровня наполнения очищенной жидкости и с дополнительным элементом для его установки, и тем, что средство отвода очищенной жидкости выполнено, например, в виде гибкого шланга, трубки, гибкого двойного шланга или двойной трубки, и тем, что средство отвода очищенной жидкости дополнительно содержит фиксатор длины, и тем, что элементы крепления выполнены с возможностью фиксации и удержания устройства управления потоком очищенной жидкости в открытом положении посредством силы трения или геометрического замыкания.
Отличительной особенностью изобретения является конструктивное исполнение устройства управления потоком очищенной жидкости, контейнера и средства контроля уровня наполнения очищенной жидкости, и их взаиморасположение в установке. В отличие от наиболее близкого аналога, за счет существенных признаков заявляемого изобретения достигается упрощение конструкции установки для очистки жидкости, в которой блок очистки жидкости содержит устройство управления потоком очищенной жидкости и средство отвода очищенной жидкости как неотъемлемые его части, а средство контроля уровня наполнения очищенной жидкости, выполненное с возможностью удержания устройства управления потоком очищенной жидкости в открытом положении, расположено в контейнере или в блоке очистки жидкости, за счет чего одновременно достигается повышение надежности установки при ее эксплуатации. Конструкторское решение обеспечивает удобство и легкость установки и отсоединения устройства управления потоком очищенной жидкости от контейнера, для наполнения которого не требуется наличия специальной установочной платформы или подставки, а при переносе наполненного контейнера, в отличие от ближайщего аналога, исключается возможность просачивания очищенной жидкости через дно контейнера, за счет чего достигается улучшение эксплуатационных характеристик установки для очистки жидкости.
ПЕРЕЧЕНЬ ГРАФИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ
Изобретение будет более понятным из описания, не имеющего ограничительного характера и приводимого со ссылками на прилагаемые чертежи, на которых:
Фиг.1 - изображена копия первой части рекламного буклета 2011 года фирмы Weil Industrieanlagen GmbH (уровень техники);
Фиг.2 - изображена копия второй части рекламного буклета 2011 года фирмы Weil Industrieanlagen GmbH (уровень техники);
Фиг.3 - изображена общая схема установки для очистки жидкости мембранного типа (контейнер отсоединен от блока очистки жидкости);
Фиг.4 - изображена общая схема установки для очистки жидкости мембранного типа (контейнер подсоединен к блоку очистки жидкости);
Фиг.5 - изображен общий вид поверхности мойки, средства отвода очищенной жидкости, устройства управления потоком очищенной жидкости и контейнера (устройство управления потоком очищенной жидкости отсоединено от контейнера);
Фиг.6 - изображен общий вид поверхности мойки, средства отвода очищенной жидкости, устройства управления потоком очищенной жидкости и контейнера (устройство управления очищенной жидкостью соединено с контейнером);
Фиг.7 - изображен контейнер с уровнем жидкости в момент процесса фильтрации;
Фиг.8 - изображен контейнер с уровнем жидкости в момент сразу после окончания процесса фильтрации;
Фиг.9 - изображена верхняя часть контейнера в момент процесса фильтрации;
Фиг.10 - изображена верхняя часть контейнера в момент сразу после окончания процесса фильтрации;
РАСКРЫТИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Установка для очистки жидкости мембранного типа состоит из средства 1 подвода очищаемой жидкости, блока 2 очистки жидкости, средства 3 отвода очищенной жидкости, устройства 4 управления потоком очищенной жидкости и безнапорного переносного контейнера 5 для очищенной жидкости (Фиг.3, 4).
Так как устройство для очистки жидкости предназначено для забора жидкости из магистралей, находящихся под давлением, например из хозяйственно-питьевых водопроводов, то средство 1 подвода очищаемой жидкости может быть выполнено в виде штуцера (на чертежах не показано) с запорным гидроуправляемым клапаном 6 (Фиг.3, 4). Выход средства подвода очищаемой жидкости 1 соединен с входом блока 2 очистки жидкости.
Блок 2 очистки жидкости мембранного типа, предпочтительно, со скоростью фильтрации менее 1 л/мин состоит из не менее одного модуля 7 сорбционной очистки и не менее одного с мембраной модуля 8, устройства 4 управления потоком очищенной жидкости и средства 3 отвода очищенной жидкости, причем средство 3 отвода очищенной жидкости и устройство 4 управления потоком очищенной жидкости являются неразъемными и в процессе эксплуатации установки не разъединяются, т.е. являются неотъемлемыми частями блока 2 очистки жидкости (Фиг.3). В качестве мембраны используют, например, обратноосмотическую мембрану или нанофильтрционную мембрану. Слив в дренаж производится по магистрали 9, которая снабжена рестриктором (на чертежах не показано) для того, чтобы создать необходимое для процесса фильтрации жидкости давление внутри мембранного модуля 8. Магистраль 10 соединяет запорный гидроуправляемый клапан 6 и средство 3 отвода очищенной жидкости и предназначена для осуществления обратной связи по давлению (жидкости) между устройством 4 управления потоком очищенной жидкости и запорным гидроуправляемым клапаном 6. Блок 2 очистки жидкости предназначен для фильтрации жидкости и устанавливается под мойкой.
Средство 3 отвода очищенной жидкости, подсоединенное к выходу блока 2 очистки жидкости, выполнено, например, в виде гибкого шланга или трубки, имеющих достаточную жесткость. Длина шланга или трубки составляет не менее 25 см. Средство 3 отвода очищенной жидкости может быть выполнено в виде двойного шланга или двойной трубки - внутренней (основной), для подачи очищенной жидкости, и внешней (защитной), для защиты внутренней трубки от повреждений в случае возможной неаккуратной эксплуатации пользователем средства 3.
Устройство 4 управления потоком очищенной жидкости включает контрольный клапан и соединительное средство 11 (Фиг.7). Контрольный клапан выполнен, например, в виде механического клапана 12 (Фиг.9), механического клапана с заслонкой (на чертежах не показано) или электромагнитного клапана (на чертежах не показано). Клапан 12 имеет седло 13 и подпружиненный подвижный шток 14, пружина 15 обеспечивает усилие для быстрого перехода устройства 4 управления потоком очищенной жидкости в открытое или закрытое положения. Соединительное средство 11 предназначено для соединения устройства 4 управления потоком очищенной жидкости с контейнером 5 и состоит из переходника 16, имеющего корпус 17, и элемента крепления, выполненного, например, в виде запорной впадины 18 или фиксирующего выступа (на чертежах не показано) на внешней стороне корпуса 17 переходника 16 (Фиг.9).
Соединительное средство 11, в частности переходник 16, расположено на выходе средства 3 отвода очищенной жидкости. Выход средства 3 отвода очищенной жидкости установлен над мойкой (Фиг.5) таким образом, что средство 3 отвода очищенной жидкости может регулироваться по длине, что повышает удобство эксплуатации установки для очистки жидкости мембранного типа, т.е. пользователь, обхватив соединительное средство 11 рукой и потянув за него, может вытянуть средство 3 отвода очищенной жидкости на необходимую длину (устройство 4 управления потоком очищенной жидкости перемещается вместе со средством 3 отвода очищенной жидкости) и соединить устройство 4 управления потоком очищенной жидкости с контейнером 5 (Фиг.6) для наполнения контейнера очищенной жидкостью в любом выбранном им месте, например, кухонной зоны. После отсоединения устройства 4 управления потоком очищенной жидкости от контейнера 5 пользователь убирает ту часть средства 3 отвода очищенной жидкости, которое было им вытянуто, обратно под мойку и устанавливает соединительное средство 11 на его исходное место над мойкой. Также для удобства эксплуатации установки в ней может быть предусмотрен фиксатор длины для средства 3 отвода очищенной жидкости для втягивания его под мойку, выполненный в виде утяжелителя 19 (Фиг.5, 6) или автоматического устройства втягивания (на чертежах не показано), которое будет также расположено под мойкой. Фиксатор длины дополнительно может использоваться как ограничитель вытягивания средства 3 отвода очищенной жидкости, что хорошо видно на Фиг.5, 6 на примере утяжелителя 19. Для еще большего улучшения эксплуатационных характеристик установки для средства 3 отвода очищенной жидкости может быть дополнительно предусмотрено декоративное базирующее и направляющее средство 20, расположенное над мойкой (Фиг.5, 6).
Контейнер 5 включает корпус 21, крышку 22 и дополнительный элемент 23 для установки устройства 4 управления потоком очищенной жидкости (Фиг.7). Контейнер 5 может быть выполнен в виде бака, бутыли, сосуда или емкости любой формы, в частности емкости кувшинного типа. Элемент 23 для установки устройства 4 управления потоком очищенной жидкости состоит из корпуса 24 (Фиг.9) с установочной полостью 25, сообщающейся с контейнером 5 через отверстие 26, и зоны упора, выполненной в виде выступа 27 или пластины (на чертежах не показано), ограничивающих глубину установки устройства 4 управления потоком очищенной жидкости в контейнере 5. Элемент 23 для установки устройства 4 управления потоком очищенной жидкости может быть выполнен в виде отдельной детали (на чертежах не показано) или за одно целое с контейнером 5 (Фиг.7-10). Элемент 23 для установки устройства 4 управления потоком очищенной жидкостью может быть снабжен элементом крепления (на чертежах не показано) для дополнительной фиксации устройства 4 в корпусе 24. Элемент крепления может быть выполнен в виде выступа на внутренней стороне корпуса 24 установочной полости 25, удерживающего устройство 4 посредством силы трения о корпус 17 переходника 16, или в виде прорези на корпусе 24 установочной полости 25, способной к взаимодействию с выступом на корпусе 17 переходника 16 (байонет).
Средство 28 контроля уровня наполнения очищенной жидкости распложено в блоке очистки (на чертежах не показано) или в контейнере 5 (Фиг.7) и состоит из датчика уровня очищенной жидкости и соединенного с ним исполнительного элемента. Исполнительный элемент выполнен в виде рычажного механизма 29 (Фиг.7) или блока управления (на чертежах не показано). Рычажный механизм 29 представляет из себя рычаг 30, закрепленный в корпусе 21 (на чертежах не показано) или в крышке 22 контейнера 5, в частности, в корпусе 24 элемента 23, выполненного за одно целое с контейнером 5 (Фиг.9), с возможностью вращения вокруг оси 31 (Фиг.9). Один из концов рычага 30 снабжен элементом крепления, выполненным, например, в виде фиксирующего выступа 32 (Фиг.9), способного к взаимодействию посредством геометрического замыкания с запорной впадиной 18 соединительного средства 11, или соответственно наоборот в виде запорной впадины (на чертежах не показано), способной к взаимодействию посредством геометрического замыкания с фиксирующим выступом соединительного средства 11 (на чертежах не показано). Фиксирующий выступ 32 обеспечивает фиксацию переходника 16 в корпусе 24 элемента 23, удерживая шток 14 клапана 12 открытым (Фиг.9), и освобождение переходника 16 от фиксации в момент окончания процесса фильтрации (Фиг.10).
Если контрольный клапан выполнен в виде механического клапана с заслонкой, шарнирно закрепленной в корпусе 17 переходника 16 (на чертежах не показано), то фиксирующий выступ 32 также будет фиксировать и удерживать заслонку клапана открытой на протяжении всего процесса фильтрации, при этом фиксация переходника 16 в контейнере 5 может быть осуществлена до перехода заслонки в открытое положение, например, путем байонетного соединения корпуса 17 переходника 16 с элементом 23 контейнера 5 под действием физического усилия пользователя. Соответственно, байонетное отсоединение переходника 16 от элемента 23 контейнера 5 (на чертежах не показано) также может осуществляться под действием физического усилия пользователя после перехода заслонки в закрытое положение (на чертежах не показано).
Другой конец рычага 30 соединен с датчиком уровня очищенной жидкости, который является датчиком поплавкового типа, выполненным в виде открытого поплавка 33 (Фиг.7, 8) или закрытого поплавка (на чертежах не показано), или датчиком динамометрического типа (на чертежах не показано). Датчик динамометрического типа (на чертежах не показано) может включать пружину, расположенную на внешней стороне дна контейнера 5, при этом один из концов рычага 30 будет выходить за корпус 21 контейнера 5 и упираться в плоскую поверхность, на которой установлен контейнер 5. По мере наполнения контейнера 5 жидкостью, пружина будет сжиматься, и упирающийся в плоскую поверхность конец рычага 30 будет приводить в действие рычажный механизм 29.
Крышка 22 контейнера 5 должна быть дополнительно сцеплена с корпусом 21 (на чертежах не показано) или иметь определенную массу, которая бы не позволила рычагу 30 вытолкнуть или сместить крышку 22 с контейнера 5 в процессе своей работы. Дополнительное сцепление крышки 22 с корпусом 21 может осуществляться, например, за счет средства фиксации, выполненного в виде специального выступа на крышке 22 и соответствующей ему специальной впадины на корпусе 21 или, соответственно, наоборот (на чертежах не показано).
Часть рычажного механизма 29 может выступать за крышку 22. Выступающая часть может быть выполнена в виде отдельной детали, например в виде кнопки (на чертежах не показано) способной к взаимодействию с одним из концов рычага, или в виде выступающей части 34 (Фиг.7-10) рычага 30 таким образом, что пользователь путем нажатия на выступающую часть 34 рычажного механизма 29 может освободить переходник 16 от фиксации независимо от положения уровня очищенной жидкости в контейнере 5, т.е. остановить процесс фильтрации в любой момент времени.
Исполнительный элемент может быть выполнен в виде блока управления, снабженного источником питания, выход которого соединен с входом блока управления (на чертежах не показано). Блок управления и датчик уровня очищенной жидкости соединены между собой. Датчик уровня очищенной жидкости является датчиком электропроводности или бесконтактным датчиком (на чертежах не показано). Блок управления расположен в контейнере 5 (на чертежах не показано), или в устройстве 4 управления потоком очищенной жидкости (на чертежах не показано) и снабжен элементом крепления, вход которого соединен с выходом блока управления.
Если блок управления расположен в контейнере 5, например, в корпусе 24 элемента 23 (на чертежах не показано), то элемент крепления может быть выполнен в виде электроуправляемого фиксирующего выступа или электроуправляемой запорной впадины (на чертежах не показано), способных к взаимодействию посредством геометрического замыкания с запорной впадиной 18 или фиксирующим выступом (на чертежах не показано) соответственно на внешней стороне корпуса 17 переходника 16. Аналогично фиксирующему выступу 32 (Фиг.9, 10) электроуправляемый фиксирующий выступ обеспечивает фиксацию переходника 16 в контейнере 5, удерживая шток 14 клапана 12 открытым, и освобождение переходника 16 от фиксации в момент окончания процесса фильтрации (на чертежах не показано). Или если контрольный клапан выполнен в виде механического клапана с заслонкой, шарнирно закрепленной в корпусе 17 переходника 16 (на чертежах не показано), то электроуправляемый фиксирующий выступ, аналогично фиксирующему выступу 32, будет удерживать в процессе фильтрации заслонку клапана открытой, при этом фиксация переходника 16 в контейнере 5 может быть осуществлена до перехода заслонки в открытое положение, например, путем байонетного соединения корпуса 17 переходника 16 с элементом 23 контейнера 5 под действием физического усилия пользователя. Соответственно, байонетное отсоединение переходника 16 от элемента 23 контейнера 5 также может осуществляться под действием физического усилия пользователя после перехода заслонки в закрытое положение (на чертежах не показано).
Если блок управления расположен в устройстве 4 управления потоком очищенной жидкости, например в корпусе 17 переходника 16 (на чертежах не показано), то элемент крепления блока управления может быть выполнен в виде электроуправляемого фиксирующего выступа, также расположенного на внешней стороне корпуса 17 переходника 16 и способного удерживать устройство 4 управления потоком очищенной жидкости в контейнере 5 в открытом положении за счет силы трения, возникающей при контакте выступа с внутренней стороной корпуса 24 элемента 23 (на чертежах не показано).
Если контрольный клапан выполнен в виде электромагнитного клапана, его вход будет соединен с выходом блока управления. Электромагнитный клапан может быть расположен в корпусе 17 переходника 16 и соединен с блоком управления посредством контактов (на чертежах не показано) или на средстве 3 отвода очищенной жидкости и соединен с блоком управления посредством контактов или по радиоканалу (на чертежах не показано). Если электромагнитный клапан расположен на средстве 3 отвода очищенной жидкости, то установка для очистки жидкости может быть дополнительно снабжена предохранительным клапаном, расположенным внутри корпуса 17 переходника 16 соединительного средства 11 (на чертежах не показано).
Блок управления снабжен датчиком положения, подающим сигнал на блок управления о соединении устройства 4 управления потоком очищенной жидкости с контейнером 5 и соответственно его отсоединении. Датчик положения и блок управления соединены между собой контактами или по радиоканалу. Датчиком положения может являться оптический датчик или микропереключатель (кнопка). Если датчик положения выполнен в виде микропереключателя (кнопки), расположенного на внешней стороне корпуса 17 переходника 16, то он может дополнительно удерживать устройство 4 управления потоком очищенной жидкости в открытом положении за счет силы трения, возникающей при контакте поверхности кнопки с внутренней стороной корпуса 24 элемента 23 (на чертежах не показано).
Блок управления может быть дополнительно снабжен кнопкой (на чертежах не показано) для подачи сигнала на блок управления об освобождении переходника 16 устройства 4 управления потоком очищенной жидкости от фиксации. Кнопка может быть расположена, например, на корпусе 21 или крышке 22 контейнера 5, при этом выход кнопки будет соединен с входом блока управления. Пользователь путем нажатия на кнопку может освободить переходник 16 от фиксации независимо от положения уровня очищенной жидкости в контейнере 5, т.е. остановить процесс фильтрации в любой момент времени.
Таким образом, средство 28 контроля уровня наполнения очищенной жидкости распложено в блоке 2 очистки жидкости (на чертежах не показано) или в контейнере 5 (Фиг.7, 8).
Установка для очистки жидкости мембранного типа может содержать средство минерализации (на чертежах не показано) для обогащения минеральными веществами жидкости, прошедшей очистку в блоке 2 очистки жидкости. Средство минерализации выполнено, например, в виде отдельных гранул минерализатора, перфорированного контейнера, заполненного минерализующим составом, или пакета с минерализующим составом, а также в виде устройства дозирования минерального концентрата. В зависимости от модификации установки средство минерализации может быть распложено в любой ее части, например в блоке 2 очистки жидкости или в контейнере 5.
Установка для очистки жидкости может содержать устройство индикации для определения состояния ресурса, по меньшей мере, одного фильтрующего элемента блока 2 очистки жидкости (на чертежах не показано). Устройство индикации, предпочтительно, расположено в верхней части корпуса или крышке контейнера 5.
Установка для очистки жидкости может быть выполнена различных модификаций, в том числе включать дополнительные блоки как до, так и после блока 2 очистки жидкости, например, такие как сорбционные, ионообменные, а также модули и картриджи, заполненные специальными смолами (например, антибактериальными), ультрафиолетовые источники.
Установка для очистки жидкости мембранного типа работает следующим образом.
Исходно устройство 4 управления потоком очищенной жидкости находится в закрытом положении вне связи с контейнером 5 (Фиг.5). Для получения очищенной жидкости на потребление пользователь вытягивает средство 3 подачи очищенной жидкости, выход которого с расположенным на нем устройством 4 управления потоком очищенной жидкости установлен над мойкой, на необходимую длину (Фиг.5, 6). Для начала процесса фильтрации и поступления жидкости в контейнер 5 устройство 4 управления потоком очищенной жидкости необходимо перевести в открытое положение, для этого пользователь своим физическим усилием должен ввести (поместить) переходник 16 устройства 4 управления потоком очищенной жидкости в корпус 24 элемента 23 крышки 22 контейнера 5.
Если исполнительный элемент выполнен в виде рычажного механизма 29, то при введении пользователем переходника 16 внутрь корпуса 24 элемента 23 рычаг 30 откидывается, пропуская переходник 16 внутрь полости 25, шток 14 клапана 12 упирается в выступ 27, пружина 15 за счет своего сжатия обеспечивает поднятие штока 14 одновременно с переходом устройства 4 управления потоком очищенной жидкости в открытое положение, в этот момент фиксирующий выступ 32 рычага 30 входит в запорную впадину 18, фиксируя переходник 16 от продольного перемещения и удерживая устройство 4 управления потоком очищенной во время фильтрации жидкости в открытом положении массой поплавка 33. Таким образом, устройство 4 управления потоком очищенной жидкости в открытом положении находится в подпружиненном состоянии. Если контрольный клапан устройства 4 управления потоком очищенной жидкости выполнен в виде механического клапана с заслонкой, то при введении пользователем переходника 16 внутрь корпуса 24 элемента 23 пользователь одновременно осуществляет байонетное соединение корпуса 17 переходника 16 с корпусом 24 элемента 23, рычаг 30 при этом откидывается, пропуская переходник 16 внутрь полости 25.
При возвращении рычага 30 в исходное положение, его фиксирующий выступ 32 входит в контакт с заслонкой и открывает ее, удерживая во время фильтрации в открытом положении массой поплавка 33.
Если исполнительный элемент выполнен в виде блока управления, то при введении пользователем переходника 16 внутрь корпуса 24 в случае механического клапана 12 его шток 14 также упирается в выступ 27, пружина 15 за счет своего сжатия обеспечивает поднятие штока 14 одновременно с переходом устройства 4 управления потоком очищенной жидкости в открытое положение, в момент сжатия пружины 15 блок управления по сигналу от датчика положения подает сигнал на электроуправляемый фиксирующий выступ о входе в запорную впадину 18. Электроуправляемый фиксирующий выступ входит в запорную впадину 18, фиксируя переходник 16 от продольного перемещения и удерживая устройство 4 управления потоком очищенной во время фильтрации в открытом положении. Таким образом, устройство 4 управления потоком очищенной жидкости в открытом положении находится в подпружиненном состоянии. В случае механического клапана с заслонкой, при введении пользователем переходника 16 внутрь корпуса 24 элемента 23 пользователь одновременно осуществляет байонетное соединение корпуса 17 переходника 16 с корпусом 24 элемента 23. Затем электроуправляемый фиксирующий выступ по сигналу от блока управления входит в контакт с заслонкой, открывая ее и удерживая во время фильтрации в открытом положении массой поплавка 33. Если контрольный клапан выполнен в виде электромагнитного клапана, то при введении пользователем переходника 16 в установочную полость 25 по сигналу от датчика положения блок управления подает сигнал на электромагнитный клапан о переходе его в открытое положение и одновременно на электроуправляемый выступ о фиксации переходника 16 от продольного перемещения в установочной полости 25 контейнера 5. В данном случае подача сигнала о переходе электромагнитного клапан в открытое положение может быть осуществлена и после фиксации переходника 16. Если блок управления расположен в корпусе 17 переходника 16 (или в блоке 2 очистки жидкости), то фиксация переходника 16 может осуществляться за счет силы трения, возникающей при контакте электроуправляемого фиксирующего выступа (расположенного на внешней стороне корпуса 17 переходника 16) с внутренней стороной корпуса 24 установочной полости 25. Если устройство 4 управления потоком очищенной жидкости выполнено с возможностью соединения с контейнером 5 байонетным соединением, то фиксация переходника 16 может осуществляться под действием физического усилия пользователя (вручную).
После открытия контрольного клапана жидкость под давлением из хозяйственно-питьевого водопровода проходит через средство 1 подвода очищаемой жидкости, открывает запорный гидроуправляемый клапан 6 и попадает на вход блока 2 очистки жидкости. В блоке 2 жидкость поступает, например, в модуль 7 сорбционной очистки, где происходит удаление активного хлора, ионов тяжелых металлов и органических веществ, и далее в модуль 8 с мембраной, где происходит удаление вредных примесей, бактерий, вирусов, большей части растворенных солей и органических веществ.
В результате прохождения жидкости через модуль 8 с мембраной образуется очищенная жидкость и концентрат. Концентрат по магистрали 9 поступает в дренаж. Очищенная жидкость через средство 3 отвода очищенной жидкости и устройство 4 управления потоком очищенной жидкости поступает в контейнер 5.
По мере заполнения контейнера 5, уровень очищенной жидкости 35 (Фиг.8) повышается и достигает своего заданного максимального значения. Датчик уровня очищенной жидкости подает сигнал на исполнительный элемент о переходе устройства управления потоком очищенной жидкости в закрытое положение.
Если исполнительный элемент выполнен в виде рычажного механизма 29, уровень очищенной жидкости поднимает поплавок 33, тем самым поворачивая рычаг 30 и освобождая переходник 16 от фиксации (Фиг.10). Под действием пружины 15 переходник 16 отщелкивается, отсоединяя устройство 4 управления потоком очищенной жидкости от контейнера 5 одновременно с закрытием клапана 12. Если контрольный клапан выполнен в виде механического клапана с заслонкой, а переходник 16 соединен с контейнером 5 байонетным соединением, то уровень очищенной жидкости поднимает поплавок 33, тем самым поворачивая рычаг 30. Фиксирующий выступ 32 перестает давить на заслонку и она закрывается. При этом освобождение переходника 16 от фиксации может быть произведено вручную по желанию пользователя в любое время.
Если исполнительный элемент выполнен в виде блока управления, то в случае механического клапана 12 датчик уровня очищенной жидкости регистрирует заданный максимальный уровень очищенной жидкости и подает сигнал на блок управления об освобождении переходника 16 от фиксации. Электроуправляемый фиксирующий выступ выходит из запорной впадины 18 и под действием пружины 15 переходник 16 отщелкивается, отсоединяя устройство 4 управления потоком очищенной жидкости от контейнера 5 одновременно с закрытием клапана 12. Если контрольный клапан выполнен в виде механического клапана с заслонкой, а переходник 16 соединен с контейнером 5 байонетным соединением, то датчик уровня очищенной жидкости регистрирует заданный максимальный уровень очищенной жидкости и подает сигнал на блок управления о прекращении контакта электроуправляемого фиксирующего выступа с заслонкой. Выступ перестает давить на заслонку и она закрывается. При этом освобождение переходника 16 от фиксации может быть произведено вручную по желанию пользователя в любое время. Если контрольный клапан выполнен в виде электромагнитного клапана, датчик уровня очищенной жидкости регистрирует заданный максимальный уровень очищенной жидкости и подает сигнал на блок управления о закрытии электромагнитного клапана и одновременно об освобождения переходника 16 от фиксации. В данном случае, подача сигнала об освобождении переходника 16 от фиксации может быть подана и после закрытия электромагнитного клапана. Освобождение от фиксации в данном случае может происходить под действием физического усилия пользователя, если устройство 4 управления потоком очищенной жидкости соединено с корпусом установочной полости байонетным соединением.
После закрытия контрольного клапана поступление очищенной жидкости в контейнер прекращается и процесс фильтрации останавливается, в средстве 3 отвода очищенной жидкости повышается давление, под действием которого запорный гидроуправляемый клапан 6 закрывается (обратная связь по давлению между клапанами осуществляется по магистрали 10). Пользователь возвращает устройство 4 управления потоком очищенной жидкости на его исходное место над мойкой (Фиг.5) и уносит контейнер 5 для потребления очищенной жидкости. Установка для очистки жидкости переходит в режим ожидания. В режиме ожидания над мойкой остается только выход средства 3 очищенной жидкости с расположенным на нем устройством 4 управления потоком очищенной жидкости, которые даже при наличии дополнительного декоративного базирующего и направляющего средства 20 (Фиг.5) занимают настолько мало места, что поверхность над мойкой остается свободной. При этом под мойкой остается только блок 2 очистки жидкости, имеющий небольшие габариты и не занимающий много пространства в отличие от ближайшего аналога. По мере необходимости в очищенной жидкости пользователь берет контейнер 5 и устанавливает в нем устройство 4 управления очищенной жидкости (Фиг.6). Цикл повторяется.
В отличие от наиболее близкого аналога, в котором клапана устройства управления потоком очищенной жидкости, а также магнитные элементы средства контроля уровня наполнения очищенной жидкости распложены в разных частях установки соответственно, в заявляемом изобретении устройство 4 управления потоком очищенной жидкости является неотъемлемой частью блока очистки жидкости, а средство 28 контроля уровня наполнения очищенной жидкости расположено в контейнере 5 или в блоке 2 очистки жидкости, за счет чего достигается упрощение конструкции установки при одновременном повышении надежности установки во время ее эксплуатации. Конструкторское решение обеспечивает удобство и легкость установки и отсоединения устройства 4 управления потоком очищенной жидкости от контейнера 5, для наполнения которого, в отличие от ближайшего аналога, не требуется наличия специальной установочной платформы или подставки, а при переносе наполненного контейнера исключается возможность просачивания очищенной жидкости через дно контейнера. Наполнение контейнера 5 может осуществляться не только на поверхности рабочей кухонной зоны (над мойкой), которая, как правило, является самой нагруженной, но и в любом другом выбранном по желанию пользователя месте кухонной зоны, за счет чего достигается улучшение эксплуатационных характеристик установки для очистки жидкости.
Контейнер 5, а также рычажный механизм 29 и поплавок 33 выполнены из пластиковых материалов и находятся в контакте с очищенной жидкостью. По истечении некоторого времени после начала эксплуатации установки для очистки жидкости контейнер 5, а также рычажный механизм 29 и поплавок 33 можно мыть дезинфицирующими средствами отдельно от блока 2 очистки жидкости, что также улучшает эксплуатационные характеристики установки для очистки жидкости.
Для осуществления заявляемого изобретения - установки для очистки жидкости мембранного типа, предпочтительно, со скоростью фильтрации менее 1 литра в минуту, как в общем случае, так и в частных случаях выполнения, в основном, могут быть использованы известные и применяемые в области водоочистки материалы, элементы и блоки.
Несмотря на то, что настоящее изобретение было описано в связи с тем вариантом его осуществления, который в настоящее время считается наиболее практически выгодным и предпочтительным, следует понимать, что данное изобретение не ограничено описанными вариантами осуществления, а наоборот оно охватывает различные модификации и варианты в рамках сущности и объема предлагаемой формулы изобретения.