СПЛИТ-СИСТЕМА ДЛЯ АКВАВЕНДИНГА
SPLIT SYSTEM FOR WATER VENDING

Область техники, к которой относится изобретение
Изобретение относится к уличному аквавендингу в зимнее время, осуществляемому путем подготовки и продажи питьевой воды, получаемой из обычной водопроводной воды путем ее очистки и обработки. При этом заявленное для патентования техническое решение представляет собой сплит-систему для этого аквавендинга, включающую внутренний блок, расположенный в утепленном помещении, и внешний блок, расположенный вне утепленного помещения с возможностью эксплуатации при отрицательных температурах.
Уровень техники
Известен уличный терминал для аквавендинга, содержащий гидравлически связанный с водопроводом централизованного водоснабжения и централизованной канализацией модуль получения питьевой воды из воды водопровода централизованного водоснабжения, гидравлически связанный с ним модуль розлива питьевой воды, модуль управления, буферную емкость с функцией ультрафиолетового обеззараживания питьевой воды, гидравлически включенную между выходом указанного модуля получения питьевой воды и входом модуля розлива питьевой воды, а также пристенный шкаф, в котором расположены модуль розлива питьевой воды и модуль управления, при этом пристенный шкаф прикреплен к стене здания с ее наружной стороны, а в стене здания выполнено по крайней мере одно отверстие для трубопроводов, через которое проходит трубопровод, гидравлически связывающий выходной патрубок буферной емкости с входом модуля розлива питьевой воды, при этом через указанное отверстие или отверстия проходят трубопроводы, а именно, трубопровод, гидравлически связывающий входной патрубок буферной емкости с выходом указанного модуля получения питьевой воды, и трубопроводы, гидравлически связывающие указанный модуль получения питьевой воды с водопроводом централизованного водоснабжения и централизованной канализацией, при этом указанный модуль получения питьевой воды расположен в пристенном шкафу, а буферная емкость расположена с другой стороны стены здания (Патент RU №2764878 С1, МПК: C07F 13/00, опубликовано: 21.01.2022 Бюл. №3, автор и патентообладатель: Вяткин В.В.).
Признаки известного уличного терминала для аквавендинга, общие с признаками заявленной для патентования сплит-системы, заключаются в том, что он содержит пристенный шкаф, в котором расположены модуль розлива питьевой воды и модуль управления, при этом пристенный шкаф прикреплен к стене здания с ее наружной стороны, а в стене здания выполнено по крайней мере одно отверстие для трубопроводов, через которое проходит трубопровод, гидравлически связывающий выходной патрубок буферной емкости с входом модуля розлива питьевой воды, а буферная емкость расположена с другой стороны стены здания.
Причина, препятствующая получению в известном уличном терминале для аквавендинга технического результата, который обеспечивается заявленным для патентования техническим решением (сплит-системой), заключается в том, что упомянутый модуль получения питьевой воды из воды водопровода централизованного водоснабжения расположен в пристенном шкафу, что требует обеспечения всего пристенного шкафа термоизоляцией и электрообогревом в зимнее время, что в свою очередь требует значительных затрат на электроэнергию и усложняет систему.
Известно устройство для продажи воды, взятое в качестве прототипа и фактически представляющее собой сплит-систему для аквавендинга, которая имеет всесезонное и антивандальное исполнение и которая содержит два взаимосвязанных блока, один из которых есть блок подготовки, подачи и хранения питьевой воды, расположенный в утепленном помещении, а другой есть блок розлива воды, выполненный из прочного металла со штуцером и электронным устройством управления и оплаты, при этом блоки гидравлически связаны между собой при помощи водопроводной трубы, которая выполнена утепленной (термоизолированной) и снабжена расположенным вдоль трубы термовыделяющим элементом, например «греющей лентой» (Патент RU №96652 U1, МПК: G01F 1/00, опубликовано: 10.08.2010 Бюл. №22, автор и патентообладатель: Бакалейко В.В.).
Признаки известной сплит-системы для аквавендинга (прототипа), общие с признаками заявленной для патентования сплит-системы для аквавендинга, заключаются в том, что известная система содержит внутренний блок, расположенный в утепленном помещении, внешний блок, расположенный вне утепленного помещения, трубопровод подачи, гидравлически связывающий эти блоки и предназначенный для подачи питьевой воды покупателю воды, а также средства термоизолирования и электрообогрева, при этом внутренний блок содержит модуль подготовки, предназначенный для подготовки питьевой воды из воды централизованного водоснабжения, модуль хранения питьевой воды и модуль подачи питьевой воды в тару покупателя воды, а внешний блок содержит камеру налива, предназначенную для налива воды в тару покупателя воды и содержащую патрубок для непосредственной выдачи воды в тару покупателя воды, который соединен с трубопроводом подачи, также внешний блок (3) содержит средство управления аквавендингом и средство оплаты покупки питьевой воды.
Причина, препятствующая получению в известной сплит-системе для аквавендинга (прототипе) технического результата, который обеспечивается заявленной для патентования сплит-системой для аквавендинга, заключается в том, что в ней (известной системе) упомянутый трубопровод подачи на всем его протяжении находится вне утепленного помещения, вследствие чего в зимнее время он на всем его протяжении подвергнут действию отрицательных температур, что требует применения его (трубопровода) термоизоляции и электрообогрева. Это увеличивает расход электроэнергии в зимнее время эксплуатации системы, снижает надежность системы, усложняет ее конструкцию.
Техническая проблема, на решение которой направлена заявленная для патентования сплит-система, заключается в расширении арсенала технических средств уличного аквавендинга в зимнее время, характеризующихся высокой надежностью работы в зимнее время при отрицательных температурах, относительно меньшим потреблением электроэнергии, относительно более простой конструкцией.
Раскрытие сущности изобретения
Технический результат, опосредствующий решение данной технической проблемы, заключается в реализации указанного назначения за счет подготовки и динамического аккумулирования питьевой воды полностью в утепленном помещении, а также за счет транспортирования этой воды по трубопроводу подачи воды также практически полностью (как минимум на 90%) в пределах утепленного помещения, так что даже при аварийном отключении электроэнергии размораживание системы не произойдет. Это повышает надежность эксплуатации системы в зимнее время, упрощает конструкцию системы за счет исключения из конструкции значительной части средств термоизоляции и электрообогрева, по той же причине имеет место снижение потребления электроэнергии в зимнее время. Кроме того, в процессе аквавендинга нередко происходит перелив воды, которую необходимо отводить в канализацию. Без решения этого вопроса надежность работы системы в зимнее время значительно снижается, так как замершая перелившаяся вода значительно затрудняет процесс аквавендинга. Для этого в заявленной системе предусмотрены средства собирания и отведения перелившейся воды в канализацию (позиции 12, 13, 14 на фиг. 1-4), которые выполнены так, что исключается возможность образования в этих средствах водяного затвора, могущего замерзнуть.
Достигается технический результат тем, что заявленная для патентования сплит-система содержит внутренний блок 1, расположенный в утепленном помещении 2, внешний блок 3, расположенный вне утепленного помещения 2, трубопровод подачи 4, гидравлически связывающий эти блоки и предназначенный для подачи питьевой воды покупателю воды, а также средства термоизолирования и электрообогрева, при этом внутренний блок 1 содержит модуль подготовки 5, предназначенный для подготовки питьевой воды из воды централизованного водоснабжения, средства хранения и подачи питьевой воды в тару покупателя воды, а внешний блок 3 содержит камеру налива 8, предназначенную для налива воды в тару покупателя воды и содержащую патрубок 9 для непосредственной выдачи воды в тару покупателя воды, который соединен с трубопроводом подачи 4, также внешний блок 3 содержит средство управления аквавендингом и средство оплаты покупки питьевой воды, при этом средство хранения питьевой воды представляет собой динамический гидроаккумулятор 6, гидравлически связанный с указанным модулем подготовки 5 и предназначенный для динамического аккумулирования питьевой воды с одновременной ультрафиолетовой стерилизацией этой динамически аккумулированной воды, средство подачи питьевой воды представляет собой подающий насос 7, предназначенный для подачи питьевой воды покупателю воды из динамического гидроаккумулятора 6 по трубопроводу подачи 4, а внешний блок 3 выполнен в виде пристенного шкафа, в котором расположены перечисленные устройства, входящие в состав этого блока, при этом этот пристенный шкаф блока 3 закреплен на стене 10 утепленного помещения 2 с наружной стороны этой стены, в которой при этом выполнено отверстие 11, предназначенное для прохождения через него трубопровода подачи 4, который проходит через это отверстие 11, так что наружный отрезок трубопровода подачи 4, ограниченный с одной стороны отверстием 11, а с другой стороны указанным патрубком 9, расположенным выше максимально возможного уровня воды в динамическом гидроаккумуляторе 6, снабжен средствами термоизолирования и электрообогрева этого наружного отрезка, который при этом имеет длину, меньшую относительно длины всего трубопровода подачи 4, а камера налива 8 в области ее днища содержит средство 12 собирания перелившейся воды, к которым гидравлически связан трубопровод отведения 13, предназначенный для отведения этой перелившейся воды в канализационную трубу 14, расположенную внутри утепленного помещения 2, при этом трубопровод отведения 13 проходит либо через то же отверстие 11 в стене 10, что и трубопровод подачи 4, либо в стене 10 выполнено дополнительное отверстие, через которое проходит трубопровод отведения 13, так что любое отверстие в стене 10, через которое проходит трубопровод отведения 13, расположено ниже средства 12 собирания перелившейся воды, при этом наружный отрезок трубопровода отведения 13, ограниченный с одной стороны отверстием 11 в стене 10 или другим соответствующим отверстием в стене 10, через которое проходит трубопровод отведения 13, а с другой стороны средством 12 собирания перелившейся воды, и само это средство 12 снабжены средствами их термоизолирования и электрообогрева.
Технический результат также достигается тем, что система содержит клапан 15, установленный на трубопроводе подачи 4, при этом указанный клапан представляет собой либо обратный клапан, либо электромагнитный управляемый клапан.
Технический результат также достигается тем, что пристенный шкаф внешнего блока 3 установлен на расстоянии от нулевого уровня 16 утепленного помещения 2.
Технический результат также достигается тем, что нижняя часть трубопровода подачи 4 выполнена либо в виде U-образного колена, так что входной  - образный сегмент этого колена гидравлически соединен с динамическим гидроаккумулятором 6 через патрубок в днище этого гидроаккумулятора, либо в виде горизонтально ориентированного отрезка, входной конец которого гидравлически соединен с динамическим гидроаккумулятором 6 через патрубок в нижней части боковой стенки этого гидроаккумулятора, при этом подающий насос 7 выполнен в виде погружного центробежного насоса с «мокрым» ротором и расположен либо в нижней части указанного U-образного колена трубопровода подачи 4, либо в указанном горизонтально ориентированном отрезке трубопровода подачи 4.
Технический результат также достигается тем, что отверстие 11 расположено либо в пределах площади условного прямоугольника, заданного внутренним и обращенным к стене 10 периметром пристенного шкафа внешнего блока 3, либо между указанным условным прямоугольником и нулевым уровнем 16 утепленного помещения 2. Краткое описание чертежей
На фиг. 1 приведена схема первого варианта заявленной сплит-системы для аквавендинга, характеризующегося выполнением нижней части трубопровода подачи 4 в виде U-образного колена и расположением отверстия 11 в стене 10 в пределах площади условного прямоугольника, заданного внутренним периметром пристенного шкафа внешнего блока (3); на фиг. 2 приведена схема второго варианта заявленной сплит-системы для аквавендинга, характеризующегося выполнением нижней части трубопровода подачи 4 в виде горизонтально ориентированного отрезка и расположением отверстия 11 в стене 10 в пределах площади условного прямоугольника, заданного внутренним периметром пристенного шкафа внешнего блока 3; на фиг. 3 приведена схема третьего варианта заявленной сплит-системы для аквавендинга, характеризующегося выполнением нижней части трубопровода подачи 4 в виде U-образного колена и расположением отверстия 11 в стене 10 между указанным условным прямоугольником и нулевым уровнем 16 утепленного помещения 2; на фиг. 4 приведена схема четвертого варианта заявленной сплит-системы для аквавендинга, характеризующегося выполнением нижней части трубопровода подачи 4 в виде горизонтально ориентированного отрезка и расположением отверстия 11 в стене 10 между указанным условным прямоугольником и нулевым уровнем 16 утепленного помещения 2; на фиг. 5 приведена функциональная схема, отражающая устройство внутреннего блока 1 сплит-системы.
Осуществление изобретения
Сплит-система для аквавендинга содержит внутренний блок 1, расположенный в утепленном помещении 2, и внешний блок 3, расположенный вне этого помещения на стене 10 этого помещения с ее наружной стороны. При этом эти блоки гидравлически связаны между собой посредством трубопровода подачи 4, проходящего через отверстие 11 в стене 10 (фиг. 1-4).
Внутренний блок 1 включает расположенные в утепленном помещении 2 модуль подготовки 5, предназначенный для подготовки питьевой воды из воды централизованного водоснабжения, связанный с ним динамический гидроаккумулятор 6, предназначенный для динамического аккумулирования питьевой воды в связи с выдачей этой воды покупателю воды, и подающий насос 7, предназначенный для подачи питьевой воды покупателю воды из указанного гидроаккумулятора 6 по трубопроводу подачи 4 в камеру налива 8 внешнего блока 3 (фиг. 1-4).
Динамический гидроаккумулятор 6 представляет собой емкость относительно небольшого объема, в верхней части которой расположен входной патрубок, гидравлически соединенный с выходом модуля подготовки 5, а в нижней части расположен выходной патрубок, гидравлически соединенный с входом насоса 7 (патрубки на фигурах не показаны). При этом выходной патрубок установлен либо в днище емкости, либо в боковой стенке емкости. Функция данного гидроаккумулятора 6 заключается в постоянном поддержании оперативного резерва питьевой воды с целью обеспечения динамического равновесия между, с одной стороны, динамически приемлемым расходом воды в тару покупателя воды, а с другой стороны, фактически ограниченными динамическими возможностями водопровода централизованного водоснабжения и обратноосмотической мембраны 25, поскольку всегда в аквавендинге расход питьевой воды в тару покупателя воды превышает производительность водопровода централизованного водоснабжения и производительность мембраны 25 модуля подготовки 5. Такое несоответствие обусловлено двумя причинами. Во-первых, с одной стороны, расход питьевой воды в процессе ее выдачи в тару покупателя воды должен быть таким, чтобы время этой выдачи было психологически приемлемым для покупателя (например, 30 секунд, так как дольше он ждать не желает). Во-вторых, с другой стороны, водопровод централизованного водоснабжения имеет известные ограничения по расходу, а обратноосмотическая мембрана 25 из этого водопровода в качестве пермеата берет только 30%. И в-третьих, сама обратноосмотическая мембрана 25, взятая за приемлемую цену, не характеризуется большими возможностями по ее производительности. И тогда проблему решает указанный оперативный резерв динамического гидроаккумулятора 6 в сочетании с перерывами в отпуске воды в тары покупателей воды, так что всякий раз, когда включается насос 7, одновременно осуществляется пополнение емкости гидроаккумулятора 6, и это пополнение осуществляется в течение как периода времени, пока насос 7 включен, так и несколько далее до полного восстановления указанного оперативного резерва.
Кроме того, внутри динамического гидроаккумулятора 6 расположена ультрафиолетовая лампа в защитном чехле из материала, пропускающего ультрафиолетовое излучение, которая установлена горизонтально или вертикально, причем так, что входное отверстие выходного патрубка динамического гидроаккумулятора 6 расположено в зоне обеззараживающего действия этой лампы (патрубок и лампа не обозначены). Таким образом, динамический гидроаккумулятор 6, с одной стороны, позволяет в процессе аквавендинга создавать оперативный резерв питьевой воды (в связи с систематическим превышением расхода воды из него в камеру налива 8 над расходом воды, поступающей в него из модуля 5) и использовать этот резерв для выдачи питьевой воды в тару покупателя воды, снижая тем самым требования к мембране 25 и даже, возможно, исключая применение насоса 23 на входе этой мембраны, что упрощает конструкцию (фиг. 5), а с другой стороны, в динамическом гидроаккумуляторе 6 на выходе из него (перед его выходным патрубком) в процессе выдачи воды в тару покупателя воды имеет место эффект внезапного сужения потока этой воды, что создает значительную турбулентность потока этой воды в области зоны бактерицидного действия ультрафиолетовой лампы, повышая тем самым эффективность ее (лампы) обеззараживающего действия в процессе выдачи воды в тару покупателя воды, что повышает надежность выдачи воды высокого качества.
Внешний блок 3 выполнен в виде металлического пристенного шкафа (позиция «3» также указывает на шкаф), установленного на стене 10 утепленного помещения 2 на ее (стены) наружной стороне и включает расположенные в этом шкафу камеру налива 8, средство управления аквавендингом (не показано) и средство оплаты покупки питьевой воды (не показано).
В предпочтительном варианте осуществления сплит-системы шкаф внешнего блока 3 установлен на расстоянии от нулевого уровня 16 утепленного помещения 2, как показано на фиг. 1-4. Такое расположение шкафа, когда он фактически не занимает участок земли нулевого уровня 16, дает возможность собственнику системы экономить на аренде земельного участка, который пришлось бы арендовать, если пристенный шкаф установить не на указанном расстоянии, а непосредственно на земле. Однако возможен и вариант, когда шкаф, будучи прикреплен к стене 10, в то же время непосредственно опирается на поверхность нулевого уровня 16 (т.е. на землю), что может быть оправдано низкими прочностными свойствами стены 10.
Что касается отверстия 11, то оно может быть выполнено в стене 10 как в пределах площади условного прямоугольника, заданного внутренним и обращенным к стене 10 периметром пристенного шкафа внешнего блока 3 (фиг. 1, 2), так и между указанным условным прямоугольником и нулевым уровнем 16 утепленного помещения 2 (фиг. 3, 4). Первый вариант расположения отверстия 11, показанный на фиг. 1 и 2, является более предпочтительным с точки зрения повышения надежности сплит-системы, так как трубопроводы 4 и 13 оказываются скрытыми от внешнего наблюдателя, что обусловливает их антивандальность. Он же (этот первый вариант) является единственным, если шкаф внешнего блока 3 установлен на стене 10 с опиранием на землю (нулевой уровень 16). Что касается второго варианта расположения отверстия 11 (фиг. 3 и 4), то он возможен, но его обусловленность не очевидна.
Камера налива 8 предназначена для налива воды в тару покупателя воды и содержит в ее верхней части патрубок 9, а в ее нижней части средство 12 собирания перелившейся воды. При этом патрубок 9 гидравлически связан с выходным концом трубопровода подачи 4, предназначен для непосредственной выдачи воды в тару покупателя воды и расположен выше максимально возможного уровня воды в динамическом гидроаккумуляторе 6 для того, чтобы исключить возможность спонтанного истечения воды из динамического гидроаккумулятора 6, поскольку это истечение должно быть только принудительным при помощи насоса 7, так как только принудительная подача воды обеспечивает приемлемое для покупателя воды достаточно малое время отпуска ему воды в его тару, а также необходимую для купли-продажи точность дозирования. Таким образом, указанное расположение патрубка 9 выше максимально возможного уровня воды в динамическом гидроаккумуляторе 6 повышает надежность работы системы за счет исключения возможности спонтанного истечения воды из указанного гидроаккумулятора 6.
Трубопровод подачи 4, гидравлически связывающий выходной патрубок динамического гидроаккумулятора 6 (патрубок не показан) с упомянутым патрубком 9 камеры налива 8, проходит через отверстие 11, выполненное в стене 10 утепленного помещения 2. Наружный (верхний) отрезок этого трубопровода 4, ограниченный с одной стороны отверстием 11, а с другой стороны указанным патрубком 9 камеры налива 8, снабжен средствами термоизолирования и электрообогрева и при этом имеет длину, меньшую относительно длины всего трубопровода подачи 4 (причем значительно меньшую, например, в десять и более раз). Из этого прямо и непосредственно следует и меньшее потребление электроэнергии на обогрев трубопровода 4, а также относительная простота системы и более высокая ее надежность по причине уменьшения средств термоизолирования и электрообогрева трубопровода подачи 4.
Кроме того, на трубопроводе подачи 4 может быть установлен, хотя и не обязательно, клапан 15 (фиг. 1-4), который представляет собой либо обратный клапан, либо электромагнитный управляемый клапан, препятствующий обратному движению воды в динамический гидроаккумулятор 6. При этом сплит-система одинаково работоспособна как при наличии клапана 15, так и при его отсутствии. Разница в том, что при отсутствии клапана 15 после окончания выдачи воды очередному покупателю воды оставшаяся в трубопроводе 4 вода стекает обратно в динамический гидроаккумулятор 6 по закону сообщающихся сосудов и по этой причине в трубопроводе 4 выше уровня воды в динамическом гидроаккумуляторе 6 возникает воздушная подушка. И тогда, когда вновь осуществляется выдача воды из динамического гидроаккумулятора 6 другому (следующему) покупателю воды, то эта новая вода сначала вытесняет воздух из трубопровода 4 и только затем поступает другому покупателю воды. Возникает, таким образом, некоторая задержка выдачи воды другому (следующему) покупателю воды, причем возможно такая небольшая, что от нее можно абстрагироваться (≈ 2 секунды). Но она (задержка) может быть и более значительной, если трубопровод 4 имеет значительную общую длину, и от такой задержки уже будет трудно абстрагироваться. Если же система содержит клапан 15, то он будет препятствовать указанному стеканию воды в динамический гидроаккумулятор 6 из трубопровода 4, вследствие чего в трубопроводе 4 всегда будет находиться вода, а воздушной подушки при этом не будет. При таких обстоятельствах не будет и указанной задержки.
Кроме того, нижняя часть трубопровода подачи 4 имеет два варианта выполнения. По первому варианту указанная нижняя часть выполнена в виде U-образного колена, как показано на фиг. 1, 3, так что входной (левый по рисунку) -образный сегмент этого колена гидравлически соединен с динамическим гидроаккумулятором 6 через патрубок в днище этого гидроаккумулятора. По второму варианту указанная нижняя часть выполнена в виде горизонтально ориентированного отрезка, как показано на фиг. 2, 4, входной (левый по рисунку) конец которого гидравлически соединен с динамическим гидроаккумулятором 6 через патрубок в нижней части боковой стенки этого гидроаккумулятора. При этом подающий насос 7 в предпочтительном варианте выполнения системы представляет собой погружной центробежный насос с «мокрым» ротором и низковольтным электроприводом постоянного тока (что обеспечивает безопасность эксплуатации системы), и он расположен либо в нижней части указанного U-образного колена трубопровода подачи 4, либо в указанном горизонтально ориентированном отрезке трубопровода подачи 4. В любом варианте он (насос) всегда будет находиться в воде благодаря форме нижней части трубопровода 4, что обеспечит его (насоса) постоянную готовность к работе.
Камера налива 8 также содержит расположенное в области ее днища средство 12 собирания перелившейся воды в процессе выдачи воды в тару покупателя воды, которое представляет собой некую емкость или воронку и которое посредством трубопровода отведения 13 гидравлически связано с расположенной в утепленном помещении 2 канализационной трубой 14 централизованной системы канализации отходов. При этом трубопровод отведения 13 в предпочтительном варианте осуществления изобретения проходит через то же отверстие 11 в стене 10, что и трубопровод подачи 4. Однако в стене 10 может быть выполнено отдельное дополнительное отверстие для трубопровода 13 (не показано), через которое проходит трубопровод отведения 13, причем так, что любое из этих отверстий (либо отверстие 11, либо указанное дополнительное отверстие в стене 10) расположено ниже средства 12 собирания перелившейся воды для того, чтобы исключить образование в трубопроводе отведения 13 участка застоя перелившейся воды. Кроме того, наружный отрезок трубопровода отведения 13, ограниченный с одной стороны отверстием 11 в стене 10 (или другим соответствующим отверстием в стене 10, через которое проходит трубопровод отведения 13), а с другой стороны средством 12 собирания перелившейся воды, и само это средство 12 снабжены средствами их термоизолирования и электрообогрева по причине того, что указанные наружный отрезок и средство 12 в зимнее время постоянно находятся в зоне действия отрицательных температур.
Кроме того, камера налива 8 в предпочтительном варианте ее выполнения также имеет дверь, выполненную из светопропускающего пластика (не показана).
Кроме того, внешний блок 3 также включает связанный с камерой налива 8 управляемый генератор озона и узел автоматической подачи этого озона (не показаны), предназначенные для озоновой дезинфекции тары покупателя воды перед подачей в эту тару воды, купленной покупателем воды.
Внутренний блок 1 сплит-системы для аквавендинга содержит (фиг. 5) модуль подготовки 5 питьевой воды, динамический гидроаккумулятор 6 и насос 7, расположенный в нижней части трубопровода подачи 4.
Модуль 5 содержит гидравлически последовательно связанные между собой фильтрующий узел 17 для фильтрации воды, взятой из водопровода централизованного водоснабжения, мембранный узел 18 для разделения фильтрованной воды на пермеат и концентрат и модифицирующий узел 19 для модификации пермеата (фиг. 5).
Фильтрующий узел 17 содержит гидравлически последовательно связанные между собой грубый механический фильтр 20, выполненный из вспененного полипропилена с величиной пор, например, 5 микрон, сорбционный фильтр 21, выполненный из угля, а также тонкий механический фильтр 22, выполненный из вспененного полипропилена с величиной пор, например, 1 микрон. При этом вход фильтрующего узла 17 (он же вход фильтра 20, он же вход модуля 5) гидравлически связан с водопроводом централизованного водоснабжения.
Мембранный узел 18 содержит насос 23 для повышения давления на входе мембраны 25 (при этом этот насос может не использоваться при достаточном уровне давления в водопроводе централизованного водоснабжения), запорный электроуправляемый клапан 24, обратноосмотическую мембрану 25 с выходом 26 пермеата и выходом 27 концентрата, управляемое гидравлическое сопротивление 28, запорный электроуправляемый клапан 29, а также патрубок 30 слива концентрата, который гидравлически связан с канализационной трубой 14.
Насос 23 предназначен для создания в необходимых случаях дополнительного давления на входе мембраны 25. Он представляет собой диафрагменный (мембранный) насос с низковольтным электроприводом постоянного тока. Такой насос способен создавать значительное давление при относительно небольшом расходе, что существенно для обратноосмотической мембраны, используемой в аквавендинге. Особенностью работы такого насоса является риск его перегрева при длительной непрерывной работе. Для того, чтобы исключить возможность перегрева насос 23 снабжен датчиком температуры и двухпозиционным регулятором, настроенным на две температуры: на температуру отключения насоса (например, 50 С°), при достижении которой происходит автоматическое отключение насоса, и температуру включения насоса (например, 40 С°), при снижении до которой насос автоматически вновь включается.
Клапан 24 предназначен для управляемого контроллером включения и выключения процесса подачи воды в динамический гидроаккумулятор 6. Гидравлическое сопротивление 28 предназначено для заданного распределения потоков пермеата и концентрата. Клапан 29 предназначен для периодического промывания мембраны 25 с целью увеличения времени ее эффективной эксплуатации (промывание происходит, когда контроллер в соответствие с программой обслуживания мембраны 25 на заданное время открывает клапан 29).
Модифицирующий узел 19 содержит, например, гидравлически последовательно связанные между собой устройство 31 корректировки минерального состава пермеата, устройство 32 корректировки органолептических свойств пермеата, устройство 33 корректировки рН пермеата. При этом выход модифицирующего узла 19 (он же выход модуля 5) гидравлически связан с входным динамического гидроаккумулятора 6.
Динамический гидроаккумулятор 6 содержит источник ультрафиолетового излучения (позицией не обозначен), который расположен в этом гидроаккумуляторе вблизи его выходного патрубка. Питьевая вода, подготовленная устройствами модуля 5, поступает в динамический гидроаккумулятор 6 (причем поступает тогда, когда фактический уровень воды в нем ниже максимально возможного уровня воды в нем), где осуществляется ее временное аккумулирование (хранение) и постоянно действующее обеззараживание ультрафиолетом независимо от выдачи воды насосом 7 из этого гидроаккумулятора покупателям воды. При этом насос 7 (средство подачи воды) расположен в нижнем части трубопровода 4, так как в качестве этого насоса (средства подачи воды) используется погружной центробежный насос с «мокрым» ротором, отличающийся низким, а потому безопасным напряжением питания его электропривода постоянного тока. А такому насосу для обеспечения его бесперебойной работы необходимо, как известно, всегда находиться в воде, что и обеспечивает U - образная форма. Это дополнительно упрощает систему и повышает ее надежность, а также повышает ее безопасность благодаря использованию низковольтного (а потому безопасного) электропитания насоса 7.
Модуль управления и оплаты (не показан) относится к блоку 3 и расположен в пристенном шкафу на стене 10, а некоторые его (модуля) устройства установлены на лицевой панели пристенного шкафа для доступа к ним покупателя воды. При этом в данный модуль входит контроллер, кнопки управления, дисплей, средства приема оплаты и другие необходимые устройства пользовательского интерфейса.
Функционирование сплит-системы для аквавендинга заключается в следующем.
Подача воды из модуля подготовки 5 в динамический гидроаккумулятор 6 определяется только фактическим уровнем воды в этом гидроаккумуляторе и направлена на поддержание равенства фактического уровня воды в нем максимально возможному уровню воды в нем.
В исходном состоянии системы, когда система уже готова к продаже воды, но продажи еще нет, динамический гидроаккумулятор 6 заполнен полностью питьевой водой, которая находится под постоянным действием дезинфицирующего ультрафиолетового облучения. В тот момент, когда от покупателя воды поступает запрос на выдачу купленной им воды, контроллер сначала включает генератор озона на заданное время (например, 10 секунд), вследствие чего в течение этого времени озон поступает в тару покупателя и тем самым осуществляет дезинфекцию внутреннего пространства этой тары. После этого при помощи насоса 7 происходит подача воды из динамического гидроаккумулятора 6 в камеру налива 8 и, соответственно, в тару покупателя воды. В результате уровень воды в динамическом гидроаккумуляторе 6 начинает снижаться, вследствие чего автоматически запускается работа модуля 5 и одновременно с выдачей воды из гидроаккумулятора 6 в него поступает из модуля 5 новая вода для компенсации расхода из него. При этом работа модуля 5 происходит как весь период выдачи воды покупателю воды, так и некоторое время после этой выдачи до достижения фактического уровня воды в гидроаккумуляторе 6 максимально возможного уровня. Затем этот цикл повторяется уже для нового покупателя.
Работа модуля подготовки 5 заключается в следующем. Вода водопровода централизованного водоснабжения, всегда находящаяся в этом водопроводе под давлением, под действием указанного давления поступает на вход фильтрующего узла 17 (т.е. на вход модуля 5), где проходит три ступени очистки: грубую очистку от механических примесей фильтром 20, сорбционную очистку угольным фильтром 21 и повторную, но уже тонкую очистку от механических примесей фильтром 22. С выхода фильтра 22 (т.е. с выхода узла 17) вода через открытый клапан 24 поступает на вход обратноосмотической мембраны 25 либо непосредственно (т.е. без использования насоса 23), либо с дополнительным повышением давления этим насосом. В мембране 25 происходит разделение воды на пермеат, который с выхода 26 этой мембраны поступает на вход модифицирующего узла 19, и концентрат, который с выхода 27 через управляемое гидравлическое сопротивление 28 и через патрубок 30 по соответствующему трубопроводу поступает в централизованную канализацию. Далее при прохождении пермеата через устройства 31, 32 и 33 модифицирующего узла 19 происходит заданная параметрами этих устройств корректировка его (пермеата) минерального состава, органолептических свойств, рН.
Далее модифицированный в узле 19 пермеат с выхода этого узла (т.е. с выхода модуля 5) по соответствующему трубопроводу поступает в динамический гидроаккумулятор 6 до его полного заполнения, в котором пермеат (питьевая вода), с одной стороны, временно хранится до следующей продажи, а с другой стороны, непрерывно подвергается ультрафиолетовому облучению. При этом обеззараживающее действие ультрафиолета дополнительно усиливается за счет эффекта внезапного сужения потока воды при ее выходе из динамического гидроаккумулятора 6 через его выходной патрубок за счет обусловленной этим сужением турбулизации потока.