НАКОПИТЕЛЬНО-РАСХОДНЫЙ РЕЗЕРВУАР ДЛЯ ПИТЬЕВОЙ ВОДЫ

Область техники, к которой относится полезная модель
Полезная модель относится к водоснабжению, к установкам хранения и распределения питьевой воды для бытового или подобного местного водоснабжения.
Уровень техники
Известен переносный резервуар-хранилище воды, содержащий вертикальный цилиндрический корпус с плоским днищем, не имеющий крышки (EP 1055780 B1, МПК7 E03B 11/02, опубл. 23.07.2003).
Признаки известного резервуара, общие с признаками заявленного технического решения, заключаются в наличии вертикального цилиндрического корпуса с плоским днищем.
Причина, препятствующая получению в известном резервуаре технического результата, который обеспечивается заявленным техническим решением, заключается в отсутствии крышки, что обусловливает проникновение в питьевую воду резервуара из окружающей резервуар атмосферы загрязняющих веществ, всегда имеющихся в окружающей резервуар атмосфере.
Известен накопительно-расходный резервуар для питьевой воды (прототип), стенка которого включает днище, боковую стенку и крышку, при этом в крышке установлен патрубок для аэродинамического взаимодействия внутренней полости резервуара с окружающей резервуар атмосферой (см. описание изобретения к патенту RU №2564836 С2, МПК E03B 11/02 (2006.01), заявка 2012100263/13, дата подачи заявки 10.01.2012).
Признаки известного резервуара (прототипа), общие с признаками заявленного технического решения, заключаются в том, что стенка известного резервуара включает днище, боковую стенку и крышку, при этом в стенке известного резервуара установлено средство для аэродинамического взаимодействия внутренней полости резервуара с окружающей резервуар атмосферой.
Причина, препятствующая получению в известном резервуаре (прототипе) технического результата, который обеспечивается заявленным техническим решением, заключается в том, что средство для аэродинамического взаимодействия внутренней полости резервуара с окружающей резервуар атмосферой.
Причина, препятствующая получению в известном резервуаре (прототипе) технического результата, который обеспечивается заявленным техническим решением, заключается в том, что средство для аэродинамического взаимодействия внутренней полости резервуара с окружающей резервуар атмосферой выполнено в виде вмонтированного в крышку резервуара патрубка, не препятствующего проникновение в питьевую воду резервуара из окружающей резервуар атмосферы загрязняющих веществ, всегда имеющихся в окружающей резервуар атмосфере.
Техническая проблема, на решение которой направлено заявленное для патентования техническое решение, заключается в необходимости обеспечения такого аэродинамического взаимодействия внутренней полости резервуара с окружающей резервуар атмосферой, при котором исключалось бы проникновение в питьевую воду резервуара из окружающей резервуар атмосферы загрязняющих веществ, всегда имеющихся в окружающей резервуар атмосфере.
Раскрытие сущности полезной модели
Технический результат, опосредствующий решение указанной технической проблемы, заключается в  совмещении процесса аэродинамического взаимодействия внутренней полости резервуара с окружающей резервуар атмосферой с процессом высокоэффективной двунаправленной фильтрации воздуха, участвующего в процессе указанного аэродинамического взаимодействия.
Достигается технический результат тем, что накопительно-расходный резервуар для питьевой воды, стенка которого включает днище, боковую стенку и крышку, при этом в стенке резервуара установлено средство для аэродинамического взаимодействия внутренней полости резервуара с окружающей резервуар атмосферой, выполненное в виде коробки, заполненной фильтрующим материалом, представляющим собой фильтр очистки воздуха, так что коробка вмонтирована в стенку резервуара выше максимально возможного уровня воды в резервуаре и выполнена с рабочими поверхностями, содержащими отверстия для обеспечения аэродинамического взаимодействия внутренней полости резервуара с окружающей резервуар атмосферой через фильтрующий материал. Достигается технический результат также тем, что: во-первых, одна рабочая поверхность указанной коробки является частью стенки резервуара; во-вторых, указанная коробка вмонтирована в крышку резервуара; в-третьих, указанная коробка вмонтирована в боковую стенку резервуара выше максимально возможного уровня воды в резервуаре; в-четвертых, фильтрующий материал характеризуется эффективностью, соответствующей требованиям национального стандарта Российской Федерации ГОСТ Р ЕН 1822-1-2010 «Высокоэффективные фильтры очистки воздуха ЕРА, НЕРА и ULPA», утвержденного и введенного в действие Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 29 декабря 2010 г. №1145-ст; в-пятых, фильтрующий материал представляет собой НЕРА-фильтр.
Краткое описание чертежей
На фиг. 1÷10 приведены схемы вариантов выполнения накопительно-расходного резервуара, возможных в пределах заявленных патентных притязаний:
на фиг. 1 приведена схема резервуара с коробкой, выполненной в форме прямоугольного параллелепипеда, при этом коробка вмонтирована в крышку резервуара так, что коробка расположена снаружи резервуара, а одна рабочая поверхность коробки является частью крышки резервуара;
на фиг. 2 приведена схема резервуара с коробкой, выполненной в форме прямоугольного параллелепипеда, при этом коробка вмонтирована в крышку резервуара так, что коробка расположена внутри резервуара, а одна рабочая поверхность коробки является частью крышки резервуара;
на фиг. 3 приведена схема резервуара с коробкой, выполненной в форме сферического сегмента (сферического круга или полусферы), при этом коробка вмонтирована в крышку резервуара так, что коробка расположена снаружи резервуара, а плоскость указанного сферического сегмента является частью крышки резервуара;
на фиг. 4 приведена схема резервуара с коробкой, выполненной в форме сферического сегмента (сферического круга или полусферы), при этом коробка вмонтирована в крышку резервуара так, что коробка расположена внутри резервуара, а плоскость указанного сферического сегмента является частью крышки резервуара;
на фиг. 5 приведена схема резервуара с коробкой, выполненной в форме прямоугольного параллелепипеда, при этом коробка вмонтирована в боковую стенку резервуара так, что коробка расположена снаружи резервуара, а одна рабочая поверхность коробки является частью боковой стенки резервуара;
на фиг. 6 приведена схема резервуара с коробкой, выполненной в форме прямоугольного параллелепипеда, при этом коробка вмонтирована в боковую стенку резервуара так, что коробка расположена внутри резервуара, а одна рабочая поверхность коробки является частью боковой стенки резервуара;
на фиг. 7 приведена схема резервуара с коробкой, выполненной в форме сферического сегмента (сферического круга или полусферы), при этом коробка вмонтирована в боковую стенку резервуара так, что коробка расположена снаружи резервуара, а плоскость указанного сферического сегмента является частью боковой стенки резервуара;
на фиг. 8 приведена схема резервуара с коробкой, выполненной в форме сферического сегмента (сферического круга или полусферы), при этом коробка вмонтирована в боковую стенку резервуара так, что коробка расположена внутри резервуара, а плоскость указанного сферического сегмента является частью боковой стенки резервуара;
на фиг. 9 приведена схема резервуара с коробкой, выполненной в форме прямоугольного параллелепипеда, при этом коробка вмонтирована в крышку резервуара так, что коробка расположена отчасти снаружи, отчасти внутри резервуара, а каждая рабочая поверхность коробки не является частью крышки резервуара;
на фиг. 10 приведена схема резервуара с коробкой, выполненной в форме прямоугольного параллелепипеда, при этом коробка вмонтирована в боковую стенку резервуара так, что коробка расположена отчасти снаружи, отчасти внутри резервуара, а каждая рабочая поверхность коробки не является частью боковой стенки резервуара.
Осуществление полезной модели
Накопительно-расходный резервуар 1 для питьевой воды 2 выполнен, например, в виде полого вытянутого в вертикальном направлении параллелепипеда. При этом стенка резервуара 1 включает днище (не показано), боковую стенку 3 и крышку 4. Резервуар 1 также содержит установленную в стенке резервуара (т.е. вмонтированную в стенку резервуара: либо в боковую стенку 3, либо в крышку 4) коробку 5, являющуюся средством для аэродинамического взаимодействия внутренней полости 6 резервуара, расположенной выше максимально возможного уровня 7 воды 2, с окружающей резервуар 1 атмосферой.
Коробка 5 имеет два варианта выполнения:
- в форме прямоугольного параллелепипеда, как показано на фиг. 1, 2, 5, 6, 9, 10;
- в форме сферического сегмента (сферического круга или полусферы), как показано на фиг. 3, 4, 7, 8.
В любом варианте выполнения коробки 5 она (коробка) заполнена фильтрующим материалом 8 и выполнена с рабочими поверхностями 9 и 10, имеющими отверстия для обеспечения аэродинамического взаимодействия через материал 8 внутренней полости 6 резервуара 1 с окружающей резервуар атмосферой.
В варианте на фиг. 1 коробка 5 выполнена в форме параллелепипеда и имеет две противоположные и параллельные рабочие поверхности (плоскости) 9 и 10, выполненные с отверстиями. Коробка 5 вмонтирована в крышку 4 так, что одна из рабочих поверхностей коробки (поверхность 10) является частью крышки 4 резервуара 1. При этом коробка 5 расположена снаружи резервуара 1. Вариант на фиг. 2 отличается от варианта на фиг. 1 тем, что коробка 5 расположена внутри резервуара 1, а частью крышки 4 является рабочая поверхность 9 коробки 5.
В варианте на фиг. 3 коробка 5 выполнена в форме сферического сегмента (сферического круга или полусферы) и имеет две рабочие поверхности, выполненные с отверстиями: часть сферы 9 и плоскость 10, отсекающая эту часть сферы. Коробка 5 вмонтирована в крышку 4 так, что ее рабочая поверхность (плоскость) 10 является частью крышки 4 резервуара 1. При этом коробка 5 расположена снаружи резервуара 1. Вариант на фиг. 4 отличается от варианта на фиг.3 тем, что коробка 5 расположена внутри резервуара 1.
В варианте на фиг. 5 коробка 5 выполнена в форме параллелепипеда и имеет две противоположные и параллельные рабочие поверхности (плоскости) 9 и 10, выполненные с отверстиями. Коробка 5 вмонтирована в боковую стенку 3 выше максимально возможного уровня 7 воды 2 в резервуаре, причем так, что одна из рабочих поверхностей коробки (поверхность 10) является частью боковой стенки 3 резервуара 1. При этом коробка 5 расположена снаружи резервуара 1. Вариант на фиг. 6 отличается от варианта на фиг. 5 тем, что коробка 5 расположена внутри резервуара 1, а частью боковой стенки 3 резервуара является рабочая поверхность 9 коробки 5.
В варианте на фиг. 7 коробка 5 выполнена в форме сферического сегмента (сферического круга или полусферы) и имеет две рабочие поверхности, выполненные с отверстиями: часть сферы 9 и плоскость 10, отсекающая эту часть сферы. Коробка 5 вмонтирована в боковую стенку 3 так, что ее рабочая поверхность (плоскость) 10 является частью боковой стенки 3 резервуара 1. При этом коробка 5 расположена снаружи резервуара 1. Вариант на фиг. 8 отличается от варианта на фиг.7 тем, что коробка 5 расположена внутри резервуара 1.
В варианте на фиг. 9 коробка 5 выполнена в форме параллелепипеда и имеет две противоположные и параллельные рабочие поверхности (плоскости) 9 и 10, выполненные с отверстиями. Коробка 5 вмонтирована в крышку 4 так, что ни одна из рабочих поверхностей коробки (9 и 10) не является частью крышки 4 резервуара 1. При этом часть коробки 5 расположена снаружи резервуара 1, другая часть внутри. Вариант на фиг. 10 отличается от варианта на фиг.9 тем, что коробка 5 вмонтирована в боковую стенку 3 резервуара 1.
Во всех вариантах выполнения резервуара 1 коробка 5 заполнена фильтрующим материалом, представляющим собой пакет хаотично расположенных микростекловолокон толщиной 0,5÷5 мкм, расстояние между которыми находится в пределах 5÷50 мкм и которые как минимум удовлетворяют требованиям национального стандарта Российской Федерации ГОСТ Р ЕН 1822-1-2010 «Высокоэффективные фильтры очистки воздуха EPA, HEPA и ULPA», утвержденного и введенного в действие Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 29 декабря 2010 г. №1145-ст. Оптимально (с точки зрения критерия «цена/качество фильтрации») это НЕРА-фильтр.
Работа резервуара заключается в следующем (на примере резервуара, показанного на фиг. 1).
В исходном состоянии резервуар 1 заполнен питьевой водой 2 до уровня, не превышающего максимально допустимый уровень 7. После этого осуществляют расход воды 2 из резервуара 1 (средства расхода не показаны), вследствие чего уровень воды 2 в резервуаре 1 понижается, возникает соответствующий естественный перепад давления воздуха. Вследствие этого происходит поступление воздуха из окружающей резервуар 1 атмосферы, воздух которой загрязнен частицами разного диаметра, во внутреннюю полость 6 резервуара 1 последовательно через отверстия рабочей поверхности 9 коробки 5, фильтрующий материал 8 (НЕРА-фильтр) и отверстия рабочей поверхности 10 коробки 5. В процессе этого движения воздуха происходит его очистка от крупных загрязняющих частиц диаметром более 5 мкм за счет эффекта сита, от средних загрязняющих частиц диаметром 0,3÷5 мкм за счет эффекта инерции и от мелких загрязняющих частиц диаметром менее 0,3 мкм за счет эффекта диффузии. В результате во внутреннюю полость 6 резервуара 1 поступает воздух высокой степени очистки, что гарантирует надлежащее качество питьевой воды непрерывно в течение всего периода эксплуатации резервуара 1. После опорожнения резервуар 1 наполняют новой питьевой водой 2 до уровня, не превышающего максимально допустимый уровень 7 (средства наполнения не показаны). В процессе наполнения происходит обратное движение воздуха (из внутренней полости 6 в окружающую атмосферу) через фильтрующий материал 8, в результате чего данный фильтрующий материал освобождается от крупных загрязняющих частиц. Далее описанный цикл многократно повторяется.