ФИЛЬТРУЮЩИЙ ПАТРОН

Область техники
Полезная модель относится к области очистки сточных вод, а именно к устройствам для их очистки, размещаемым на опорных кольцах внутри канализационных колодцев.
Уровень техники
Известен фильтрующий патрон для очистки воды, заполненный фильтрующей загрузкой, содержащий корпус, имеющий боковую водонепроницаемую цилиндрическую стенку, верхний и нижний водопроницаемые концы, отличающийся тем, что в верхней части корпуса дополнительно закреплены наружный сплошной фланец, по периметру корпуса, и проушины для строповки и перемещения фильтрующего патрона (патент РФ на полезную модель №138499, B01D 27/02, опубликован 20.03.2014).
Подобные решения описаны в следующих патентах на полезные модели: №59996, B01D 27/00, опубликованный 10.01.2007; №149624, B01D 27/02, C02F 1/00, E03F 5/14, опубликованный 10.01.2015; №151523, B01D 27/02, C02F 1/28, опубликованный 10.04.2015; №156036, B01D 27/02, B01J 39/08, C02F 1/28, опубликованный 27.10.2015; №156676, B01D 27/02, C02F 1/28, C02F 101/20, C02F 101/32; опубликованный 10.11.2015.
Недостатком всех вышеперечисленных устройств является их низкая эффективность при работе с перерывами.
Решение, описанное в патенте №138499, является наиболее близким по совокупности существенных признаков к заявляемой полезной модели и принято за прототип.
Раскрытие полезной модели
Задачей заявляемой полезной модели является разработка конструкции фильтрующего патрона, обеспечивающей очистку воды с наибольшей эффективностью, предназначенного для очистки воды для технических и технологических целей в водообороте, а также ее сброса в водоемы, на рельеф или в городскую канализацию.
Технический результат заключается в увеличении эффективности работы фильтрующего патрона при эксплуатации его с перерывами.
Здесь и далее под эффективностью работы фильтрующего патрона при эксплуатации его с перерывами подразумевается интегральная сумма количества загрязнителей в очищенной воде, взятая за продолжительный стандартный промежуток времени, охватывающий неоднократно повторяющийся процесс осушения верхней части фильтра (то есть перерыва в работе, вызванного сменой погоды, как будет сказано далее). Именно эта интегральная сумма и определяет эффект от очистки для конечного потребителя, поскольку для потребителя не важно как в очищенном стоке появились загрязнители - пропустил ли их фильтр, или же они просочились мимо фильтра. Чем меньше интегральная сумма количества загрязнителей в очищенной воде, взятая за продолжительный стандартный промежуток времени, охватывающий неоднократно повторяющийся процесс осушения верхней части фильтра, тем выше эффективность работы устройства.
Заявляемый технический результат достигается тем, что фильтрующий патрон для очистки воды заполнен очищающей загрузкой, содержит корпус, имеющий боковую цилиндрическую стенку, верхний и нижний водопроницаемые концы, а также в верхней части корпуса имеет наружный сплошной фланец по периметру корпуса и проушины для строповки и перемещения фильтрующего патрона, причем его цилиндрическая стенка водопроницаема в ее верхней части за счет отверстий, расположенных над сплошным фланцем.
Краткое описание чертежей
Для лучшего понимания сущности полезной модели рассматривается ее описание с привлечением сопровождающих чертежей.
Фиг. 1. Общий вид в разрезе фильтрующего патрона, установленного в бетонный колодец ливневой канализации.
Фиг. 2. Увеличенный фрагмент фиг. 1, показывающий место просачивания неочищенного стока в очищенный.
Предлагаемые чертежи иллюстрирует только один предпочтительный вариант выполнения полезной модели и поэтому не могут рассматриваться в качестве ограничения содержания полезной модели, которое не включает другие варианты ее исполнения.
Осуществление полезной модели
На фиг. 1 и 2 представлено схематичное изображение заявляемого фильтрующего патрона, установленного в железобетонный колодец для очистки стока в сети ливневой канализации, где обозначены: 1 - фильтрующий патрон, 2 - железобетонный колодец, 3 - сплошной фланец фильтрующего патрона, 4 - опорное кольцо, 5 - скапливающаяся неочищенная вода, 6 - отверстия, обеспечивающие водопроницаемость боковой цилиндрической стенки фильтрующего патрона, 7 - направление движения воды в заявляемом фильтрующем патроне, 8 - направление движения воды в фильтрующем патроне-аналоге, 9 - очищенная фильтрующим патроном вода, 10 - проушины для строповки и перемещения фильтрующего патрона.
Фильтрующий патрон 1 установлен при помощи сплошного фланца 3 внутри бетонного канализационного колодца 2 на опорном кольце 4. Неочищенная вода поступает сверху на фильтрующий патрон 1, очищается в нем и выходит уже очищенной из нижней части фильтрующего патрона 1. Во время работы неочищенная вода, поступая на фильтрующий патрон, также заполняет объем кольцевого кармана между фильтрующим патроном 1 и железобетонным колодцем 2, так как опорное кольцо 4 не дает скопившейся неочищенной воде 5 попадать в очищенную воду 9 под фильтрующим патроном 1.
Однако следует отметить, что соединение между сплошным фланцем 3 и опорным кольцом 4 крайне сложно сделать полностью герметичным, так как, с одной стороны, сам фланец 3 фильтрующего патрона 1 зачастую не всегда плотно прилегает к опорному кольцу 4 (не смотря даже на возможное наличие прокладки) как за счет деформации самого фланца 3 фильтрующего патрона 1, так и за счет неровностей (и заводских, и приобретенных) опорного кольца 4, а с другой стороны, при установке фильтра 1 в колодец 2 возможно падение на опорное кольцо 4 песка и мусора, что будет способствовать образованию щелей между фланцем 3 и опорным кольцом 4.
Ввиду негерметичности вышеописанного соединения неочищенная вода 5 с небольшой скоростью поступает под опорное кольцо (направление движения на фиг. 2 обозначено 8) и смешивается с очищенной водой 9, тем самым увеличивая интегральную сумму количества загрязнителей в очищенной воде 9, взятой за продолжительный промежуток времени.
На практике дожди, как правило, чередуются с ясной погодой, и объем кольцевого кармана между фильтрующим патроном 1 и железобетонным колодцем 2 постоянно наполняется свежей неочищенной водой 5.
Этим поступлением неочищенной воды 5 в очищенную воду во время дождя можно пренебречь, поскольку она мала по отношению к объему стока, проходящему через сам фильтрующий патрон. Но этот процесс продолжается и после окончания дождя, пока весь объем неочищенного стока 5 не пройдет через вышеописанное негерметичное соединение. Этот фактор несомненно требует оптимизации с целью достижения технического результата.
Для решения данной задачи предлагается часть фильтрующего патрона, расположенную над опорным фланцем 3, сделать водопроницаемой, чтобы неочищенная вода 5 могла поступать в фильтр и очищаться в нем (на фиг. 1 показано 7), а затем выходить уже очищенной из нижней части фильтрующего патрона 1.
Водопроницаемость верхней части обеспечивается отверстиями, причем отверстиями любой формы, размера и количества. Особенности частных форм исполнения отверстий не влияют на достижение технического результата, так как любые отверстия позволят неочищенной воде 5 поступать в фильтрующий патрон 1 и очищаться в нем.