Фильтрующий элемент и фильтрующее устройство
FILTERING ELEMENT AND FILTERING DEVICE

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ
[0001] Изобретение относится к фильтрующему устройству и, в частности, к конструкции фильтрующего элемента в фильтрующем устройстве.
ПРЕДПОСЫЛКИ ИЗОБРЕТЕНИЯ
[0002] В настоящее время фильтрующие устройства находят широкое применение, и, в частности, большим спросом пользуются устройства для очистки воды. По мере совершенствования технологии выпускается все большее количество таких изделий, как фильтрующие устройства. Основной частью в фильтрующем устройстве является фильтрующий элемент. В общем, фильтрующий элемент на одном конце выполнен с впускным отверстием для воды, а на другом конце - с выпускным отверстием для воды для обеспечения достаточного использования фильтрующего материала в фильтрующем элементе, при этом для улучшения устойчивости фильтрующего элемента он должен быть расположен в поперечном направлении. Однако такое выполнение не является предпочтительным для общей компоновки фильтрующего устройства, особенно при тенденции минимизации изделия, такого как водоочиститель, поэтому такая конструкция фильтрующего элемента не может удовлетворить возрастающие потребности рынка.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
[0003] С учетом проблем предшествующего уровня техники, целью предложенного изобретения является создание фильтрующего элемента и фильтрующего устройства, предпочтительных с точки зрения общей компоновки и обеспечивающих возможность уменьшения пространства, занимаемого устройством в целом.
[0004] Для достижения вышеуказанной цели предложены нижеследующие технические решения в соответствии с изобретением.
[0005] Фильтрующий элемент, используемый в фильтрующем устройстве, содержит:
[0006] установочный корпус, установленный на фильтрующем устройстве и выполненный с первым проходом и вторым проходом,
[0007] корпус фильтра, присоединенный с возможностью отсоединения к верхней части установочного корпуса и содержащий внутри фильтровальную камеру, имеющую два конца, сообщающиеся, соответственно, с первым каналом фильтра и вторым каналом фильтра, при этом в фильтровальной камере расположен фильтрующий материал, причем при эксплуатации фильтрующего элемента первый канал фильтра сообщается с первым проходом, и второй канал фильтра сообщается со вторым проходом.
[0008] Предпочтительно, установочный корпус содержит
[0009] базовый корпус, установленный на фильтрующем устройстве, причем первый и второй проходы выполнены на базовом корпусе,
[0010] поворотный корпус, присоединенный с возможностью поворота к верхней части базового корпуса и содержащий поворотную пластину с выполненными на ней первым и вторым патрубками,
[0011] при этом, при использовании фильтрующего элемента нижнее отверстие первого патрубка сообщается с первым проходом, верхняя часть первого патрубка вставлена в первый канал фильтра, верхнее отверстие первого патрубка сообщается с первым каналом фильтра, нижнее отверстие второго патрубка сообщается со вторым проходом, верхняя часть второго патрубка вставлена во второй канал фильтра, и верхнее отверстие второго патрубка сообщается со вторым каналом фильтра, причем когда фильтрующий элемент находится в разобранном состоянии, поворотная пластина закрывает верхние отверстия первого и второго проходов.
[0012] Предпочтительно, между базовым и поворотным корпусами выполнена уплотнительная конструкция.
[0013] Предпочтительно, верхняя часть базового корпуса имеет углубление, и поворотная пластина выполнена в нижней части углубления, а на внутренней боковой стенке углубления выполнена первая резьбовая конструкция, при этом нижняя часть корпуса фильтра имеет выступ, и на наружной боковой стенке выступа выполнена вторая резьбовая конструкция, выполненная с возможностью сопряжения с первой резьбовой конструкцией.
[0014] Предпочтительно, как первый канал фильтра, так и второй канал фильтра выполнены с заплечиком водяного уплотнения, уплотнительным кольцом и блокирующим элементом водяного уплотнения, причем уплотнительное кольцо расположено рядом с базовым корпусом, блокирующий элемент водяного уплотнения расположен над уплотнительным кольцом, заплечик водяного уплотнения расположен над блокирующим элементом водяного уплотнения, при использовании фильтрующего элемента первый патрубок и второй патрубок перемещают блокирующий элемент водяного уплотнения к заплечику водяного уплотнения с обеспечением сообщения первого канала фильтра с первым проходом через первый патрубок и второго канала фильтра со вторым проходом через второй патрубок, при этом когда фильтрующий элемент находится в разобранном состоянии, блокирующий элемент водяного уплотнения опускается вниз для посадки на уплотнительное кольцо с обеспечением закрытия нижних отверстий первого и второго каналов фильтра.
[0015] Предпочтительно, верхние отверстия первого патрубка и второго патрубка являются L-образными отверстиями.
[0016] Предпочтительно, между заплечиком водяного уплотнения и блокирующим элементом водяного уплотнения выполнена возвратная пружина.
[0017] Предпочтительно, блокирующий элемент водяного уплотнения изготовлен из упругого материала.
[0018] Предпочтительно, фильтрующий материал является активированным углем.
[0019] Предпочтительно, фильтровальная камера имеет нижнюю часть, заполненную активированным углем, и верхнюю часть, заполненную набивным материалом.
[0020] Предпочтительно, верхняя часть второго канала фильтра сообщается с направляющей трубой, верхнее отверстие которой расположено рядом с верхней частью фильтровальной камеры.
[0021] Предпочтительно, фильтровальная камера внутри дополнительно выполнена с держателем и ступенчатым сквозным отверстием в держателе, причем направляющая труба вставлена в ступенчатое сквозное отверстие, и нижний конец направляющей трубы упирается в ступенчатую поверхность ступенчатого сквозного отверстия, при этом между направляющей трубой и ступенчатым сквозным отверстием выполнено уплотнительное кольцо, и нижняя часть держателя установлена на верхнем заплечике второго канала фильтра, причем между держателем и вторым каналом фильтра выполнено уплотнение.
[0022] Предпочтительно, на верхней поверхности корпуса фильтра выполнена ручка для эксплуатации.
[0023] Предпочтительно, на периферии сверху корпуса фильтра выполнен амортизирующий адгезионный материал.
[0024] Для достижения вышеуказанных целей также предложены нижеследующие технические решения.
[0025] Фильтрующее устройство, содержащее вышеописанный фильтрующий элемент.
[0026] Преимущества предложенного изобретения по сравнению с предшествующим уровнем техники заключаются в том, что предложенный фильтрующий элемент может принимать и выпускать воду из установочного корпуса в нижней части, при этом корпус фильтра выполнен на верхней части установочного корпуса с образованием противоточной вертикальной конструкции. Такая конструкция может обеспечивать экономию на компоновке трубопроводов, так как выпускаемая вода проходит в том же самом направлении, что и поступающая вода. С другой стороны, сама вертикальная конструкция может делать всю конструкцию фильтрующего элемента более компактной, так что фильтрующий элемент может занимать меньшее пространство, при этом улучшается общая компоновка. Поскольку общий объем фильтрующего устройства, использующего предложенный фильтрующий элемент, сильно уменьшен, то удовлетворяется рыночный спрос, и изделие становится более конкурентоспособным.
[0027] Следует понимать, что приведенное выше краткое описание, а также нижеследующее подробное описание являются лишь иллюстративными и пояснительными и не ограничивают предложенное изобретение.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
[0028] Далее в настоящем документе приведено подробное описание вариантов выполнения изобретения в сочетании с сопроводительными чертежами, на которых:
[0029] на фиг. 1 показан схематический вид спереди фильтрующего элемента в соответствии с одним иллюстративным вариантом выполнения изобретения,
[0030] на фиг. 2 показан схематический вид в разрезе фильтрующего элемента в соответствии с одним иллюстративным вариантом выполнения изобретения,
[0031] на фиг. 3 показан вид в аксонометрии базы в фильтрующем элементе в соответствии с одним иллюстративным вариантом выполнения изобретения,
[0032] на фиг. 4 показан схематический вид сверху установочного корпуса в фильтрующем элементе в соответствии с одним иллюстративным вариантом выполнения изобретения,
[0033] на фиг. 5 показан схематический вид, иллюстрирующий первое состояние установочного корпуса в фильтрующем элементе в соответствии с одним иллюстративным вариантом выполнения изобретения,
[0034] на фиг. 6 показан схематический вид установочного корпуса фильтрующего элемента во втором состоянии в соответствии с одним иллюстративным вариантом выполнения изобретения,
[0035] на фиг. 7 показан схематический вид фильтрующего элемента в состоянии использования в соответствии с одним иллюстративным вариантом выполнения изобретения, и
[0036] на фиг. 8 показан схематический вид фильтрующего элемента в разобранном состоянии в соответствии с одним иллюстративным вариантом выполнения изобретения.
[0037] Сопроводительные чертежи включены в настоящее описание и составляют его часть и совместно с вариантами выполнения изобретения служат для объяснения принципа предложенного изобретения.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
[0038] В нижеследующем описании подробно рассмотрены типичные варианты выполнения, раскрывающие признаки и преимущества изобретения. Следует понимать, что в различные варианты выполнения изобретения могут быть внесены модификации без отклонения от объема правовой охраны изобретения, при этом описание и чертежи по существу следует рассматривать как иллюстративные, а не ограничительные.
[0039] В соответствии с вариантом выполнения изобретения предложено фильтрующее устройство, содержащее фильтрующий элемент, выполненный в соответствии с предложенным изобретением и используемый в фильтрующем устройстве.
[0040] Фильтрующий элемент в соответствии с одним вариантом выполнения изобретения, как показано на фиг. 1 и 2, содержит установочный корпус 2 и корпус 1 фильтра. Установочный корпус 2 установлен на фильтрующем устройстве и выполнен с первым проходом 101 и вторым проходом 201, которые оба сообщаются с внешней средой с образованием, соответственно, впускного и выпускного проходов. Корпус 1 фильтра соединен с верхней частью установочного корпуса 2 и выполнен с возможностью отсоединения от него для облегчения технического обслуживания. Корпус 1 фильтра содержит фильтровальную камеру 10, имеющую два конца, соединенные, соответственно, с первым каналом 103 фильтра и вторым каналом 203 фильтра, при этом камера 10 выполнена с фильтрующим материалом 13 для фильтрации воды или другой жидкости, проходящей через него. Когда фильтрующий элемент находится в рабочем состоянии, первый канал 103 фильтра проточно соединен с первым проходом 101, и второй канал 203 фильтра проточно соединен со вторым проходом 201. Таким образом, вода или другая жидкость может протекать в камеру 10 через первый проход 101 и первый канал 103 фильтра, фильтроваться посредством фильтрующего материала 13 и затем вытекать через второй канал 203 и второй проход 201.
[0041] Вышеупомянутая конструкция фильтрующего элемента в соответствии с одним или более вариантами выполнения предложенного изобретения может принимать и выпускать воду из установочного корпуса 2 в его нижней части. Корпус 1 фильтра расположен на верхней части установочного корпуса 2 с образованием противоточной вертикальной конструкции. Такая конструкция не только обеспечивает экономию на компоновке трубопроводов, но также делает всю конструкцию фильтрующего элемента более компактной. Для оптимизации фильтрующего элемента в дальнейшем приведено описание конкретной конструкции этого варианта выполнения, которую, однако, не следует рассматривать как ограничивающую объем правовой охраны фильтрующего элемента.
[0042] В соответствии с одним вариантом выполнения изобретения установочный корпус 2, как показано на фиг. 3 и 4, содержит базовый корпус 21 и поворотный корпус 22. Базовый корпус 21 установлен на корпусе фильтра с помощью соединительного средства для поддержания поворотного корпуса 22. Нижняя часть базового корпуса 21 является установочным блоком. Первый и второй проходы 101, 201 выполнены в установочном блоке, проходят от него и присоединяются к соответствующим трубопроводам фильтрующего устройства посредством соединений. Верхняя часть базового корпуса 21 представляет собой углубление 20 с верхними сквозными отверстиями первого и второго проходов 101, 201, выполненных в его нижней части, и внутренней резьбой или наклонной конструкцией, подобной внутренней резьбовой конструкции, выполненной на его внутренней боковой стенке.
[0043] Поворотный корпус 22 установлен с возможностью поворота на базовом корпусе 21 и содержит поворотную пластину 220, первый патрубок 102 и второй патрубок 202. Поворотная пластина 220 представляет собой пластинчатую конструкцию, имеющую наружный край, соответствующий нижней поверхности углубления 20 базового корпуса 21. Нижняя торцевая поверхность поворотной пластины 220 примыкает к нижней поверхности углубления 20, между которыми может быть расположена уплотнительная конструкция 24 (как показано на фиг. 7 и 8). Например, уплотнительная конструкция 24 может быть уплотнительным кольцом или уплотнительной прокладкой и т.д. Верхняя часть поворотной пластины 220 прижата съемными фиксирующими элементами с соответствующим усилием, которое не только обеспечивает возможность поворота поворотной пластины 220 относительно базового корпуса 21 в плоскости, но также обеспечивает надежное уплотнение между нижней торцевой поверхностью поворотной пластины 220 и нижней поверхностью углубления 20. Поворотная пластина 220 присоединена к первому патрубку 102 и второму патрубку 202. Нижние отверстия первого патрубка 102 и второго патрубка 202 соответствуют первому проходу 101 и второму проходу 201, соответственно.
[0044] Как показано на фиг. 5 и 6, поворотная пластина 220 в различных ее положениях соответствует различным состояниям фильтрующего элемента. Например, в одном или более вариантах выполнения возможны два состояния. Когда фильтрующий элемент находится в рабочем состоянии, нижнее отверстие первого патрубка 102 соединено с первым проходом 101, верхняя часть первого патрубка 102 вставлена в первый канал 103 фильтра в корпусе 1 фильтра (как показано на фиг. 7 и 8), при этом верхнее отверстие первого патрубка 102 соединено с первым каналом 103 фильтра. В то же самое время нижнее отверстие патрубка 202 соединено со вторым проходом 201, верхняя часть второго патрубка 202 вставлена во второй канал 203 фильтра в корпусе 1 фильтра, и верхнее отверстие второго патрубка 202 соединено со вторым каналом 203 фильтра. При этом первый проход 101, первый патрубок 102 и первый канал 103 фильтра последовательно проточно сообщаются с обеспечением тем самым протекания через них воды или другой жидкости в фильтровальную камеру 10. В это время второй проход 201, второй патрубок 202 и второй канал 203 фильтра последовательно проточно сообщаются с обеспечением тем самым выхода через них отфильтрованной воды или другой жидкости из фильтровальной камеры 10, как показано на фиг. 5 и 7. Далее, когда фильтрующий элемент находится в разобранном состоянии, то поворотная пластина 220 поворачивается, при этом первый патрубок 102 на поворотной пластине 220 больше не соответствует первому проходу 101, второй патрубок 202 не соответствует второму проходу 201, а верхние сквозные отверстия первого прохода 101 и второго прохода 201 закрыты поворотной пластиной так, что впускной проход корпуса 1 фильтра находится в закрытом состоянии, как показано на фиг. 6.
[0045] В одном или более вариантах выполнения изобретения, как показано на фиг. 1 и 2, корпус 1 фильтра имеет цилиндрическую форму. Сверху снаружи цилиндра корпуса 1 фильтра выполнена ручка для облегчения обслуживания. На периферии верхней части корпуса 1 фильтра выполнен амортизирующий адгезионный материал 12, предназначенный для уменьшения вибрации и предотвращения повреждения корпуса 1 фильтра при сильном воздействии. Нижняя часть корпуса 1 фильтра имеет выступающую конструкцию 18, наружная боковая стенка которой выполнена с наружной резьбовой или наклонной конструкцией, подобной резьбовой конструкции, выполненной с возможностью сопряжения с резьбовой конструкцией (или подобной резьбовой конструкции), выполненной на внутренней боковой стенке углубления 20 базового корпуса 21. В результате взаимодействия обеих резьбовых конструкций (или подобных резьбовым конструкциям) корпус 1 фильтра может быть завинчен в базовый корпус 21 для соответствующей установки на установочном корпусе 2, или он может быть вывинчен из базового корпуса 21 и быстро демонтирован из него.
[0046] Корпус 1 фильтра внутри выполнен с размещающей камерой, то есть фильтровальной камерой 10. Например, размещающая камера заполнена фильтрующим материалом 13. Выбор фильтрующего материала 13 связан с назначением фильтрующего элемента в соответствии с фактической ситуацией. В одном или более вариантах выполнения изобретения фильтрующий материал содержит активированный уголь, то есть активированный уголь 13, который способен очищать воду или другую жидкость. Кроме того, чтобы избежать возникновения каких-либо проблем, например, почернения воды, происходящего в результате вымывания активированного угля 13, на верхней части активированного угля 13 дополнительно расположен набивной материал. В этом случае вода при прохождении через активированный уголь 13 очищается, а затем она проходит через набивной материал 14, которая препятствует вымыванию угля 13.
[0047] В некоторых вариантах выполнения нижняя часть фильтровальной камеры 10 соединена с первым каналом 103 фильтра, а верхняя часть камеры 101 соединена со вторым каналом 203 фильтра. Для предотвращения утечки воздуха в верхнюю часть камеры 10 и его нахождения в ней во время фильтрации второй канал 203 фильтра соединен с направляющей трубой 16. Направляющая труба 16 проходит в осевом направлении в середине камеры 10. Труба 16 имеет верхнее отверстие, расположенное рядом с верхней частью камеры 10, и нижнее отверстие, соединенное со вторым каналом 203 фильтра. Когда вода или другая жидкость, фильтруемая с помощью фильтрующего материала, просто протекает в трубу 16 через верхний зазор в камере 10, создается такое давление, при котором невозможна утечка воздуха, при этом воздух проходит в трубу 16 вместе с водой или другой жидкостью и выпускается из корпуса 1 фильтра через второй канал 203 фильтра.
[0048] В одном или более вариантах выполнения изобретения, как показано на фиг. 7 и 8, для того, чтобы содействовать заполнению и расположению фильтрующего материала 13, а также установке направляющей трубы 16, внутри фильтровальной камеры дополнительно выполнен держатель 17. Основная часть держателя 17 представляет собой платформу. Периферия держателя 17 соответствует конструкции внутренней стенки фильтровальной камеры. Средняя часть держателя 17 представляет собой конструкцию полого вала, в котором выполнено ступенчатое сквозное отверстие. Нижняя часть направляющей трубы 16 окружена втулкой 171 и вставлена в ступенчатое сквозное отверстие вместе с втулкой 171. Нижний конец трубы 16 примыкает к ступенчатой поверхности ступенчатого сквозного отверстия. Между трубой 16 и ступенчатым сквозным отверстием выполнено уплотнительное кольцо 172 для обеспечения уплотнения. Нижняя часть держателя 17 установлена на верхнем заплечике 175 второго канала 203 фильтра. Уплотнительное кольцо 174 обеспечивает уплотнение между держателем 17 и вторым каналом 203 фильтра. При этом платформа держателя 17 выполнена с прокладкой 173, окружающей фильтрующий материал 13 в фильтровальной камере 10. Такая конструкция распределена по всей окружности для обеспечения защиты от ошибок в совпадении осей и поворота на 180° с обеспечением тем самым более простой и более удобной сборки узла фильтрующего элемента.
[0049] Как показано на фиг. 7 и 8, как первый канал 103 фильтра, так и второй канал 203 фильтра выполнены с заплечиком 151 водяного уплотнения, уплотнительным кольцом 19 и блокирующим элементом 15 водяного уплотнения. Уплотнительное кольцо 19 расположено рядом с базовым корпусом 21, блокирующий элемент 15 выполнен из упругого материала и расположен над уплотнительным кольцом 19, а заплечик 151 расположен над блокирующим элементом 15. Когда фильтрующий элемент находится в рабочем состоянии, как показано на фиг. 7, первый патрубок 102 и второй патрубок 202 перемещают блокирующий элемент 15 к заплечику 151 с обеспечением соединения первого канала 103 фильтра с первым проходом 101 через первый патрубок 102 и второго канала 203 фильтра со вторым проходом 201 через второй патрубок 202. Для облегчения проточного сообщения между первым патрубком 102 и первым каналом 103 фильтра и также для облегчения проточного сообщения между вторым патрубком 202 и вторым каналом 203 фильтра верхние отверстия первого патрубка 102 и второго патрубка 202 могут быть L-образными или клинообразными отверстиями. Когда фильтрующий элемент находится в разобранном состоянии, как показано на фиг. 8, блокирующий элемент 15 опускается вниз для посадки на уплотнительное кольцо 19 с обеспечением закрытия нижних сквозных отверстий первого канала 103 фильтра и второго канала 203 фильтра. Перемещение вниз блокирующего элемента 15 может быть реализовано под действием его собственного веса или под действием возвратной пружины (не показано), расположенной между заплечиком 151 и элементом 15.
[0050] Что касается оптимальной конструкции, защищенной от утечки воды или от образования капель воды по этому варианту выполнения, как показано на фиг. 5-8, то в процессе первичной сборки фильтрующего элемента сначала устанавливают поворотный корпус 22 в базовый корпус 21 и весь установочный корпус 2 устанавливают на фильтрующее устройство посредством соединительного средства. На данном этапе поворотная пластина 220 закрывает верхние сквозные отверстия первого прохода 101 и второго прохода 102. Затем, нижний выступ 18 корпуса 1 фильтра соответственно вставляют в углубление 20 базового корпуса 21, что заставляет корпус 1 фильтра и поворотный корпус 22 совместно поворачиваться относительно базового корпуса 21, благодаря взаимодействию двух резьбовых конструкций (или подобных резьбовым конструкциям). После выполнения поворота с установкой в требуемом местоположении происходит соединение первого патрубка 102 поворотного корпуса 22 с первым проходом 101 и соединение второго патрубка 202 со вторым проходом 201. При этом верхние части первого патрубка 201 и второго патрубка 202 перемещают блокирующий элемент 15 вверх во время опускания корпуса 1 фильтра с обеспечением соединения верхнего отверстия первого патрубка 102 с первым каналом 103 фильтра и верхнего отверстия второго патрубка 202 со вторым каналом 203 фильтра. При этом вода или другая жидкость, которая должна быть отфильтрована, может протекать в фильтровальную камеру 10 или выходить из нее внутри корпуса 1 фильтра через вышеуказанные каналы и может быть обработана посредством фильтрующего материала 13.
[0051] При разборке корпуса 1 фильтра, корпус 1 фильтра поворачивают, при этом корпус 1 фильтра и поворотный корпус 22 поворачиваются вместе относительно базового корпуса 21, вследствие взаимодействия двух резьбовых конструкций (или подобных резьбовым конструкциям). После поворота в требуемое положение поворотная пластина 220 поворотного корпуса 22 закрывает сквозные отверстия первого и второго проходов 101, 201, верхние части первого и второго патрубков 102, 202 освобождают блокирующий элемент 15 во время подъема корпуса 1 фильтра. При этом блокирующий элемент 15 опускается вниз под действием собственного веса или под действием возвратной пружины и садится на уплотнительное кольцо 19 для закрытия наружных сквозных отверстий первого канала 103 фильтра и второго канала 203 фильтра, при этом вода или другая жидкость внутри корпуса 1 фильтра не может выйти из него.
[0052] Кроме того, при повторной установке корпуса 1 фильтра необходимо просто завинтить корпус 1 фильтра в установочный корпус 2, который уже закреплен, при этом способы его присоединения являются такими, как изложено выше.
[0053] Помимо этого, оптимальная конструкция, защищенная от утечки воды или от образования капель воды, в соответствии с вариантом выполнения изобретения также может быть использована не в противоточном вертикальном фильтрующем элементе, кроме того, возможными являются другие фильтрующие элементы (например, с горизонтальной конструкцией).
[0054] Технические решения предложенного изобретения были раскрыты с помощью вариантов выполнения, упомянутых выше. Специалистам следует понимать, что любое изменение или модификация, выполненные без отклонения от объема правовой охраны и сущности предложенного изобретения, как заявлено в прилагаемой формуле изобретения, подпадают под объем правовой охраны формулы изобретения.