ВОДООЧИСТИТЕЛЬ
WATER CLEANER

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 (FR 2858607 А1, 11.02.2005).
Недостатком таких устройств является не достаточно качественная очистка воды, связанная с технологической сложностью осуществления процесса охлаждения и нагрева.
Наиболее близким к предлагаемому устройству является водоочиститель для получения талой питьевой воды, включающий 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, приводное устройство перемещения стержня замороженной воды в виде кольца с резьбой на внутренней поверхности и с зубчатым приводом вращения, а также разобщающее устройство в виде трубы с" кольцевой режущей частью (патент RU №2368571, C02F 1/22, Б.И. №27, 2009).
Недостатком известного водоочистителя является низкая производительность из-за конструктивного несовершенства приводного устройства перемещения стержня замороженной воды выполненного в виде кольца с резьбой, так как резьба неэффективно врезается в стержень замороженной воды, лед скалывается и в результате происходит проскальзывание резьбы, что снижает производительность известного водоочистителя.
Технической задачей, на решение которой направлено изобретение, является повышение производительности.
Указанная цель достигается тем, что в предлагаемом техническом решении, включающем водоочиститель для получения талой питьевой воды, который включает 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, приводное устройство перемещения стержня замороженной воды в виде кольца с резьбой на внутренней поверхности и с зубчатым приводом вращения, а также разобщающее устройство в виде трубы с кольцевой режущей частью, согласно изобретения, во внутрь кольца с резьбой вмонтирован нагревательный элемент.
Выполнение кольца с резьбой с вмонтированным нагревательным элементом, позволяет с наименьшими энергетическими затратами обеспечивать надвижение замороженного стержня воды на разобщающее устройство так как нагревательный элемент подтаивает лед и резьба кольца без дополнительного сопротивления перемещает замороженный стержень.
Сущность изобретения поясняется чертежом.
На нем приведена схема работы водоочистителя с основными элементами конструкции устройства.
Водоочиститель содержит продольный сосуд 1, в зоне замораживания воды которого установлена кольцевая морозильная камера 2, за ней смонтировано приводное устройство продольного перемещения замороженного стержня 3, выполненное в виде кольца 4 с резьбой на внутренней поверхности, входящей в зацепление с замороженным стержнем 3 в продольном сосуде 1. Во внутрь кольца 4 вмонтирован нагревательный элемент 5, обеспечивающий нагрев кольца 4 до температуры 80-90°С. Наружная поверхность кольца 4 имеет зубчатый привод вращения 6. В зоне вытеснения примесей размещено по центру замороженного стержня 3 разобщающее устройство в виде трубы 7, которая на входе имеет режущую часть в виде зубчатого венца 8, а на выходе - расширяющийся профиль, образующий выходной патрубок 9 для удаления примесей в виде рассола в канализацию 10. В зоне перехода воды из твердого состояния в жидкое расположен кольцевой нагревательный элемент 11. Для вывода талой воды имеется патрубок 12, напротив которого расположены емкости 13 для сбора готового продукта.
Для подачи воды в водоочиститель используют конструкции устройств с регуляторами 14.
Принцип работы устройства заключается в непрерывном производстве талой воды по временной и температурной схеме повторяющей процесс образования талой воды в природе.
Вода, например, водопроводная, подается в сосуд 1, где 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 межктисталлических промежутков и сосредотачиться в центральной части замороженного стержня 3. При этом замороженный стержень 3 посредством резьбы на вращающемся вокруг своей оси (от зубчатого привода вращения 6) кольце 4 непрерывно надвигается на режущую часть 8 трубы 7, за счет чего происходит механическое отделение примесей в виде рассола (типа утрамбованного снега) от чистого льда. За счет того, что контакт поверхностей замороженного стержня 3 и резьбы происходит с подогревом от нагревательного элемента 5, обеспечивают надежное смещение замороженного стержня вдоль оси сосуда 1. Отделенные примеси по выходному патрубку 9 поступают в канализацию 9. После освобождения замороженного стержня 3 от центральной части он надвигается на кольцевой нагревательный элемент 11, что позволяет производить размораживание льда с образованием активной питьевой воды, имеющей упорядоченную структуру, сходную со строением талой воды. По патрубку 12 талая вода поступает в емкости 13. Для подачи необходимого количества воды в водоочиститель используют регулятор 14.
Процентное соотношение массы получаемой талой воды к общей массы воды составляет 50-70%, а весь процесс от начала загрузки сырой воды и выхода этой воды в виде талой занимает не менее 12-18 часов. Производительность предлагаемого водоочистителя зависит от его габаритных размеров и составляет для объема 4-8 л 12 часов, для объема 5-8 л - 18 часов.
Предлагаемая конструкция водоочистителя позволяет повысить производительность за счет непрерывности процесса получения талой воды, путем повышения надежности и скорости надвижения замороженного стержня.