Генератор для получения талой питьевой воды
GENERATOR FOR PRODUCING THAWED DRINKING WATER

Изобретение относится к устройствам для доочистки водопроводной, артезианской, колодезной и другой условно питьевой воды.
Известно устройство для очистки воды, включающее расположенные последовательно в одном продольном сосуде зону замораживания воды с кольцевой морозильной камерой, зону вытеснения примесей из фронта льда и концентрации примесей в виде рассола, и зону перехода воды из твердого состояния в жидкое с кольцевым нагревательным элементом, раздельные патрубки для вывода примесей в виде рассола и талой питьевой воды, расположенные в нижней части сосуда (патент RU №2312817, C02F 1/22, Б.И. №35, 2007).
Недостатком этого устройства является недостаточно качественная очистка воды, связанная с несовершенством конструкции зоны перехода воды из твердого состояния в жидкое.
Наиболее близким к предлагаемому устройству является генератор для получения талой питьевой воды, содержащий расположенные последовательно в одном продольном сосуде зону замораживания воды с кольцевой морозильной камерой, зону вытеснения примесей из фронта льда и концентрации примесей в виде рассола и зону перехода воды из твердого состояния в жидкое с кольцевым нагревательным элементом, раздельные патрубки для вывода примесей в виде рассола и талой питьевой воды, расположенные в нижней части сосуда, а также разобщающее устройство в виде трубы с кольцевой режущей частью, при этом труба установлена подвижно в направлении оси продольного сосуда в подшипниках скольжения, размещенных в нижней части продольного сосуда, а в патрубках для вывода примесей и талой питьевой воды установлены заслонки на выходе в виде кранов (патент RU №2572323, C02F 1/22, Б.И. №1, 2016).
Недостатком известного генератора для получения талой питьевой воды является низкая производительность из-за конструктивного несовершенства разобщающего устройства, что снижает производительность известного генератора за счет неэффективной работы кольцевой режущей части трубы.
Технической задачей, на решение которой направлено изобретение, является повышение производительности.
Указанная задача достигается тем, что в предлагаемом техническом решении, включающем генератор для получения талой питьевой воды, который содержит расположенные последовательно в одном продольном сосуде зону замораживания воды с кольцевой морозильной камерой, зону вытеснения примесей из фронта льда и концентрации примесей в виде рассола, зону перехода воды из твердого состояния в жидкое с кольцевым нагревательным элементом, раздельные патрубки для вывода примесей в виде рассола и талой питьевой воды, расположенные в нижней части сосуда, а также разобщающее устройство в виде трубы с кольцевой режущей частью, при этом труба установлена подвижно в направлении оси продольного сосуда в подшипниках скольжения, размещенных в нижней части продольного сосуда, а в патрубках для вывода примесей и талой питьевой воды установлены заслонки на выходе в виде кранов, при этом труба установлена с возможностью вращения посредством зубчатого зацепления, оборудованным электромеханическим приводом, согласно изобретения, зубчатое зацепление образовано шестерней, установленной жестко в нижней части трубы, при этом шестерня контактирует с продольной шестерней с зубьями, длина которых превышает длину хода трубы в направлении оси продольного сосуда и обеспечивает постоянное зацепление с шестерней на трубе при ее продольном смешение.
Установка трубы с возможностью вращения посредством зубчатого зацепления, оборудованным электромеханическим приводом повышает производительность устройства за счет дополнительного фрезерования замороженного стержня воды кольцевой режущей частью при ее вращении.
Выполнение зубчатого зацепления посредством шестерни, установленной жестко в нижней части трубы, когда шестерня контактирует с продольной шестерней с зубьями, длина которых превышает длину хода трубы в направлении оси продольного сосуда и обеспечивает постоянное зацепление с шестерней на трубе при ее продольном смешение, обеспечивает надежную работу генератора для получения талой воды.
Техническая задача совпадает с техническим результатом.
Сущность изобретения поясняется чертежом.
На нем приведена схема работы генератора для получения талой питьевой воды с основными элементами конструкции устройства.
Генератор для получения талой питьевой воды содержит продольный сосуд 1 из нержавеющего материала, в зоне замораживания воды которого установлена кольцевая морозильная камера 2 с замораживаемым ею стержнем 3. Продольный сосуд 1 имеет дно 4, в центре которого закреплена труба 5 с кольцевой режущей частью, а патрубки 6 для вывода талой питьевой воды расположены в стенках продольного сосуда 1 в нижней части. Для вывода рассола используют внутреннюю полость трубы 5. В зоне перехода воды из твердого состояния в жидкое расположен кольцевой нагревательный элемент 7.
Труба 5 с кольцевой режущей частью установлена подвижно в направлении оси продольного сосуда 1 в подшипниках скольжения 8, размещенных в нижней части продольного сосуда 1 (в дне 2). На раздельных патрубках 6 для вывода талой питьевой воды и нижнем конце трубы 5 имеются заслонки в виде кранов 9.
Труба 5 установлена с возможностью вращения посредством зубчатого зацепления, оборудованным электро-механическим приводом (не показан).
Зубчатое зацепление образовано шестерней 10, установленной жестко в нижней части трубы 5, при этом шестерня 10 контактирует с продольной шестерней 11 с зубьями, длина которых превышает длину хода трубы 5 в направлении оси продольного сосуда 1.
Для возвратно-поступательного перемещения трубы 5 используют известные конструкции приводных устройств с электро-механическим приводом (не показан).
Для подачи воды в водоочиститель используют известные конструкции устройств с регуляторами.
Принцип работы устройства заключается в производстве талой воды по временной и температурной схеме повторяющей процесс образования талой воды в природе.
Вода, например, водопроводная подается сверху (при закрытых кранах 9) в сосуд 1, где в зоне замораживания посредством кольцевой морозильной камеры 2 замораживается в медленном темпе, при котором промежутки между ледяными кристаллами заполняются новыми кристаллами, а раствор солей и других вредных веществ в воде (то есть рассол) успевает вытечь из межкристаллических промежутков и сосредоточиться в центральной части замороженного стержня 3. После образования замороженного стержня 3 оставшуюся незамороженную воду в нижней части продольного сосуда 1 сливают через краны 9 в канализацию. Затем трубу 5 с режущей частью надвигают на центральную часть замороженного стержня 3 с вращением относительно продольной оси с помощью зубчатого зацепления. Вращение обеспечивает шестерня 10, которая передает крутящий момент с проскальзыванием по длине продольной шестерни 11 от электромеханического привода. За счет этого происходит механическое отделение примесей в виде рассола (типа утрамбованного снега) от чистого льда. При достижении верхней части замороженного стержня 3 трубу 5 возвращают в исходное нижнее положение. Затем посредством нагревательного элемента 7 производят таяние оставшейся части льда замороженного стержня 3 с удалением талой воды через патрубки 6 (предварительно краны 9 открывают). После полного освобождения от воды продольного сосуда краны 9 перекрывают, заполняют освободившееся пространство водой и процесс повторяют. Удаление примесей посредством вращения и поступательного перемещения трубы 5 повышает производительность водоочистителя.
Отделенные примеси по трубе 5 поступают в канализацию. После освобождения замороженного стержня 3 от центральной части он размораживается кольцевым нагревательным элементом 7.
Для подачи необходимого количества воды в генератор используют регулятор.
Температурный режим работы морозильной камеры 2 и кольцевого нагревательного элемента 7 устанавливают экспериментально в зависимости от габаритных размеров водоочистителя. При правильном выборе температурного режима замораживание воды происходит с образованием белой окраски в центральной части стержня 3, что является основным контрольным параметром за правильной работой водоочистителя.
Предлагаемая конструкция генератора позволяет повысить производительность за счет конструктивного совершенства разобщающего устройства. Кроме того, при использовании водоочистителя технологический процесс полностью становится контролируемый и в случае необходимости может регулироваться температурным режимом.