ПРОБКА-ФИЛЬТР

Полезная модель относится к устройствам для обработки и очистки воды в походных условиях.
Известна пробка-фильтр (в дальнейшем - пробка) для бутылки (http://look-gadget.blogspot.com/2010/02/blog-post_25.html). Изделие предназначено для очистки жидкости (в частности - воды) в походных условиях, когда потребитель не уверен в хорошем качестве воды, находящейся в данной местности, а другой питьевой воды, качество которой известно, с собой нет. Конструктивно пробка состоит из пластикового корпуса, снабженного резьбой для навинчивания на стандартную полиэтиленовую бутылку, и перфорированной капсулы с размещенным в ней фильтрующим элементом. Пробка одноразового применения и рассчитана для очистки 182 литров воды. Бутылку наполняют водой, наворачиваю на нее герметично пробку, и переворачивают пробкой вниз. Вода из бутылки просачивается через перфорацию капсулы, очищается фильтрующим элементом и через отверстия в верхней плоскости пробки стекает в подставленную емкость (например, стакан).
Недостаток приведенной выше пробки заключается в том, что капсула достаточно длинная (доходит почти до середины бутылки). Вследствие этого, когда уровень воды в перевернутой бутылке опускается ниже уровня конца капсулы, степень очистки воды падает, так как исключается из процесса очистки часть фильтра, находящаяся выше уровня воды. Чем меньше остается воды в бутылке, тем хуже оказывается качество фильтрованной воды.
Известно также устройство для обработки и очистки жидкого продукта по патенту RU 2328523, которое по своим конструктивным признакам наиболее близко к предлагаемому техническому решению, и которое можно выбрать в качестве прототипа. Устройство, по сути, представляет собой несъемную пластмассовую пробку, снабженную фильтрующим элементом. Пробка предназначена для дополнительной фильтрации бутилированной жидкости. В частности - водки, наливаемую в упругодемпфируемую бутылку (например, выполненную из полиэтилена) в заводских условиях.
Конструктивно устройство содержит корпус с резьбой для навинчивания на горловину бутылки и установленный в нем фильтр, составленный из фильтрующего материала грубой очистки, сорбента и фильтрующего материала тонкой очистки. Для парциального розлива жидкости из бутылки в иную емкость, бутылку необходимо перевернуть горловиной вниз и сжать ее корпус руками. При этом внутри бутылки создается избыточное давление, которое способствует продавливанию жидкости через фильтрующие элементы. Как следствие, после выдавливания порции жидкости, в полости бутылки образуется вакуум, препятствующий дальнейшему вытеканию жидкости. Для выравнивания давления воздуха внутри бутылки с атмосферным давлением, в пробке предусмотрен воздухоподающий канал с перепускным клапаном.
Известно также устройство для обработки и очистки жидкого продукта того же автора по патенту RU 333780. В данном устройстве пробкой-фильтром комплектуется бутылка, выполнения из несжимаемого материала. Например, из стекла. Так как такую бутылку невозможно сжать, то для создания избыточного давления внутри бутылки, последняя укомплектована воздухоподающим приспособлением. Воздухоподающее приспособление включает в себя закрепленный на бутылке ручной насос, сопряженный с трубкой, соединенной с узлом подачи воздуха в бутылку.
Недостатки приведенных выше двух конструктивных решений заключаются в следующем:
- прежде всего, не очень понятно, зачем дополнительно нужно фильтровать воду или водку, требования к которым уже до розлива в бутылки должны соответствовать утвержденным регламентам;
- пробку нельзя применить для очистки жидкости в походных условиях, так как в опорожненную бутылку нельзя повторно набрать жидкость;
- пробка одноразовая, ее нельзя не разрушив снять с бутылки, а если и снимешь, то не оденешь на другую бутылку;
- пробка конструктивно состоит из многих деталей, что увеличивает себестоимость изделия, тем более, если укомплектована насосом;
- судя по чертежам, картридж пробки формируется на термопластавтомате совместно с фильтрующим элементом, что весьма не технологично. Связано это с тем, что материалы, которые применены для изготовления фильтрующего элемента, и материал, из которого изготовлен корпус, рассчитаны на различные температурные воздействия.
Техническая задача, на решение которой направлено данное техническое решение, заключается в упрощении способа выравнивания давления в бутылке с атмосферным давлением, упрощении конструкции корпуса пробки и фильтрующего элемента, оптимизация сборки изделия.
Технический результат достигнут тем, что пробка снабжена развальцованной с одного конца воздухоподающей трубкой, проходящей через центральное отверстие в крышке корпуса и воздухоподающий канал многослойного фильтрующего элемента до дна бутылки. В качестве воздухоподающей трубки может быть применена стандартная трубка из гибкого полиэтилена. При этом диаметры фильтрующего слоя материала грубой очистки и фильтрующего слоя материала тонкой очистки выбраны равными внутреннему диаметру цилиндрического корпуса, а диаметр размещенного между ними слоя сорбента выбран равным внутреннему диаметру резьбы корпуса. На диаметре фильтрующего элемента внимание обращено не случайно, т.к в данной конструкции он вставляется в корпус со стороны резьбы, что облегчает сборку. При этом внешняя (гибкая) оболочка деформируется в резьбовой части и выпрямляется внутри корпуса, прижимаясь к его внутренним стенкам, а слой сорбента не сжимается и свободно проходит в резьбовую часть.
В розничную сеть пробки-фильтры должны поступать в герметичной упаковке, включающей 5-10 пробок фильтров, и одну воздухоподающую трубку. Одна пробка-фильтр обеспечивает очистку 15-20 литров воды. Себестоимость одной пробки-фильтра лежит в пределах 1-3 рублей.
Устройство пробки-фильтра приведено на чертеже.
Пробка фильтр включает корпус 1, в крышке которого выполнены отверстия 2 для стека воды и центральное отверстие 3. Корпус снабжен внутренней резьбой 4 для накручивания на горловину полиэтиленовой бутылки. Внутри корпуса установлен многослойный фильтрующий элемент, включающий слой из фильтрующего материала грубой очистки 5, слой сорбента 6 и слой фильтрующего материала тонкой очистки 7. В центральное отверстие 3 корпуса вставлена развальцованная с одного конца воздухоподающая трубка 8. проходящая через воздухоподающий канал 9 многослойного фильтрующего элемента до дна бутылки.
Пробкой-фильтром пользуются следующим образом:
В полиэтиленовую бутылку наливают воду из местного источника водоснабжения, плотно завинчивают по резьбе 4 пробку-фильтр, и бутылку переворачивают горловиной вниз. Находящаяся в бутылке вода, пройдя самотеком через слои 5-7 фильтрующего элемента очищается, и через отверстия 2 стекает в подставленную емкость, кроме той воды, которая была в воздухоподающей трубке. Она не проходит через фильтр, и ее необходимо вылить. Для предотвращения образования вакуума в полости бутылки, который может препятствовать истечению воды, в бутылку через воздухоподающую трубку 8 поступает воздух из атмосферы, выравнивая давление воздуха внутри бутылки с внешним давлением. При исчерпании ресурса пробки, ее заменяют на другую, вставив в нее ту же воздухоподающую трубку.