БЫТОВОЙ ФИЛЬТР ДВУХСТОРОННЕГО ДЕЙСТВИЯ
HOUSEHOLD DOUBLE-ACTING FILTER

Изобретение относится к методам водоподготовки и очистки воды и может быть использовано в пищевой промышленности, медицине, фармакологии.
Известно много способов очистки воды см., например, патенты РФ №2076846, 2377194, 2434814, все они имеют высокую себестоимость и требуют изготовление дорогих картриджей.
Целью изобретения является снижение себестоимости устройств очистки воды, а также повышение качества и пропускной способности (проницаемости) фильтрования.
Указанная цель достигается тем, что в качестве фильтрующего элемента (картриджа) используются фаянс, фарфор или глина, содержащие полости и каналы (фильеры), расположенные по ходу фильтруемой жидкости. Для увеличения пропускной способности и повышения производительности используем увеличение поверхности соприкосновения жидкости с фильтрующим элементом и повышенное давление, оказываемое водой на фильтрующий элемент.
Изготовление картриджа заключается в том, что он формуется из картриджной массы, представляющей сырую огнеупорную керамическую, фарфоровую, фаянсовую или глиняную массу, содержащую органические включения, например муку, манную крупу, древесные опилки и т.д., равномерно распределенные по всему объему массы. Из указанной массы формуют картридж, представляющий, например, трубчатую или волнообразную форму. После формовки изготовленного таким образом однослойного картриджа производят его сушку с последующим обжигом по известной технологии. В процессе обжига органические включения сгорают, образуя продукты горения, которые, выходя наружу, формируют водяную проницаемость картриджа. Очевидно, что проницаемость картриджей зависит от количества органических включений, их размеров и толщины нитей. При значительной толщине обжигаемого изделия может наблюдаться брак, выражающийся в виде трещин. Для исключения брака изготавливают многослойные (толстостенные) картриджи. Для этого надо взять, по меньшей мере, пару готовых однослойных картриджа, склеить их картриджной массой, после чего произвести повторную сушку и обжиг с низким градиентом температур нагревания при обжиге. Каждый однослойный склеиваемый картридж может быть изготовлен с различным или одинаковым содержанием органических включений. При этом картриджная склеиваемая масса должна содержать органику в увеличенных пропорциях по отношению к органике, которая находилась в склеиваемых картриджах.
Для определения требуемой производительности (проницаемости, от которой зависит производительность) и качества фильтрования картриджа создают опытные образцы картриджей, выполненных из различных материалов различной толщины и с различным процентным содержанием органики, после чего по заданным значениям производительности и качества фильтрования полученных изделий определяют требуемый образец с последующим запуском его в серийное производство. Эффективность работы каждого картриджа определяется следующим образом. В одну стеклянную прозрачную термостойкую емкость берется проба единицы одного объема входной в картридж воды, в другую - выходной из картриджа, после чего воду на медленном огне испаряют и с помощью микроскопа или визуально, или с помощью весов, отношением веса входного осадка к выходному определяют степень очистки воды. Качество фильтрованной воды также можно проверить, например, способом лабораторного анализа.
На фиг. 1 показано бытовое фильтрующее устройство двухстороннего действия. Отличительным свойством данного устройства является то, что фильтрующая входная вода (и другие жидкости, например водка) заполняет центральную полость 6, нагревается до кипения и в результате повышения давления проходит через картридж в другую периферийную полость 5, откуда очищенная поступает потребителю. Для очистки картриджа и полости 6 изменяем полость заполнения входной воды. Для этого сначала заполняем водой полость 5, нагреваем в этой полости воду до кипения, при повышении давления происходит прохождение горячей воды через картридж в полость 6, в результате чего происходит их промывка. Грязную воду сбрасываем в канализацию, после чего устройство готово к использованию по прямому назначению. Промывку устройства можно осуществлять с помощью моющих пищевых добавок (порошков).
Устройство содержит термостойкие теплоизоляционные корпус 1 с двумя ручками 3 и крышку 2, сделанные из пищевого материала. Крышка соединяется с корпусом с помощью, например, резьбы. Объем корпуса устройства разделен цилиндрическим или с целью увеличения фильтруемой площади волнообразным катриджем 4 на периферийную полость 5 и центральную 6. Картридж и крышка герметизируются уплотнениями 13. Устройство имеет каналы 8 и 14, которые перекрываются съемной заглушкой 9 и служат для заполнения и слива полостей водой или другой жидкостью. Внизу корпуса размещены периферийный нагреватель 11, служащий для нагрева воды, залитой в полость 5, и центральный нагреватель 10, служащий для нагрева воды, залитой в полость 6. Нагреватели теплоизолированы друг от друга термостойкой изоляцией Передача тепловой энергии в полости происходит через металлические вставки 7. Подача электроэнергии в нагреватели происходит от электросети 220 вольт через двойной выключатель 12, имеющий включающие контакты 15, 16, причем переключающий рычаг 17 имеет нейтральное положение. Полость 5 может содержать свою крышку, расположенную в крышке 2 устройства, при этом сливной канал 14 переносится на крышку периферийной полости 5 устройства. Для удобства пользования каждая полость устройства может иметь свои крышки с одновременным переносом на них сливных каналов.
Работа устройства заключается в том, что полость 6 заполняется фильтруемой водой и перекрывается заглушкой 9, после чего включается выключатель 12 на 16 контакт. В результате нагрева воды в полости 6 давление там повышается, что способствует увеличению производительности фильтрования. Фильтруемая вода сливается через сливной канал для дальнейшего использования. При длительном использовании картридж загрязняется. Его очистку производят обратным давлением описанным выше способом, при этом воду заливают в 5 полость, перекрывают 14 сливной канал и включают нагреватель 11. Грязную воду из полости 6 сливают в канализацию.
Устройство может использоваться в качестве чайника. Для этого заварку можно размещать как в одной, так и в двух полостях. При использовании устройства для варки пищи получаем экологически чистый пищевой продукт. При варке пищи под давлением выходной канал следует перекрывать клапаном, рассчитанным на давление варки продукта, при этом давление срабатывания клапана должно быть меньше рассчитанного давления в смежной камере. Для закладки варочных продуктов каждая емкость может содержать свою герметически закрывающую крышку.