Индивидуально-переносное устройство для электрохимической очистки питьевой воды

Предлагаемая полезная модель относится к области питьевого водоснабжения, конкретно к устройствам электрохимической очистки питьевой воды, и может быть использована в бытовых условиях для доочистки водопроводной воды, а также для очистки природных вод и доведения физико-химических и органолептических свойств до соответствия требованиям, предъявляемым к питьевой воде.
Электрохимические методы позволяют наиболее эффективно очищать воду от антропогенных примесей (Миклашевский Н.В., Королькова С.В. Чистая вода. Системы очистки и бытовые фильтры. СПб.: ВХВ-Санкт-Петербург, издат. группа «Арлит», 2000, с. 154).
Известно устройство, реализующее способ электрохимической очистки питьевой воды по патенту RV 2043308, содержащее емкость, в которой размещен пакет электродов с растворимым анодом, а также емкость с фильтровальным элементом. Устройство содержит также источник питания и управления с понижающим трансформатором и выпрямителем, подсоединенным к сети переменного тока и к электродам устройства.
Известно также устройство для электрохимической очистки питьевой воды (полезная модель) по патенту №36824, содержащее источник питания, емкость реактора с расположенным в ней пакетом растворимых электродов и емкость фильтра с фильтровальным элементом, в верхней части емкости реактора установлен с возможностью вертикального перемещения обладающий плавучестью открытый сверху легко извлекаемый обратный конус с вертикальной ручкой, емкость фильтра оснащена легкосъемным фильтровальным элементом тонкого фильтрования, а над емкостью реактора установлена воронка с кольцевым магнитом, закрепленным на сливной трубке.
Указанное устройство по патенту №36824 по максимальному количеству сходных существенных признаков (емкость с пакетом электродов с растворимым анодом, легкоизвлекаемый обратный конус, воронка с кольцевым магнитом, закрепленным на сливной трубке, легкосъемные элементы тонкого фильтрования) принимается за прототип модели.
Недостатком выбранного за прототип устройства является то, что при создании устройства электрохимической очистки питьевой воды малых объемов для индивидуального пользования трудно реализовать комплекс конструкторских решений, используемых для изготовления прототипа.
Целью настоящего технического решения являются конструкторские решения, обеспечивающие изготовление устройства электрохимической очистки малых объемов для индивидуального пользователя.
Сущность предлагаемого технического решения заключается в том, что внутренняя поверхность емкости реактора в открытой его части выполнена частично конусной так, чтобы диаметр нижнего основания этого конуса был меньше диаметра основания легкоизвлекаемого в вертикальном направлении обратного конуса, выполненного в виде поплавка, снабженного у основания посадочным пояском, сопрягающимся с внутренней конусной поверхностью емкости реактора, и имеющего пазы под контакты электродов, пакет электродов сформирован боковыми съемными планками с пазами под электроды, при этом электроды располагаются перпендикулярно днищу без его касания, а их контакты внутри верхней части емкости реактора одновременно являются направляющими для пазов легкоизвлекаемого обратного конуса, обеспечивая его устойчивое перемещение внутри реактора в вертикальном направлении, крышка-воронка с кольцевым магнитом снабжена съемными фильтрами грубой и тонкой очистки, кабели подачи питания снабжены съемными клеммами крепления к контактам электродов, при этом клеммы снабжены фиксаторами заглубления и удержания на заданной глубине обладающего плавучестью легкоизвлекаемого в вертикальном направлении обратного конуса после заполнения емкости реактора водой. Для целей транспортировки устройство и его отдельные составляющие размещены в мягких чехлах.
Введение в качестве заявленных признаков в виде частично конусного исполнения внутренней поверхности емкости реактора в открытой его части обеспечивает отсечку шлама для его удаления посадкой на конусную поверхность реактора обладающего плавучестью легкоизвлекаемого обратного конуса при его перемещении в вертикальном направлении внутрь реактора. Контакты электродов выполняют функции направляющих для пазов обратного конуса, обеспечивая устойчивость конуса в вертикальном положении при перемещении его внутри реактора, а съемные клеммы крепления кабелей подачи питания к контактам электродов, снабженные фиксаторами заглубления, позволяют удерживать обратный конус на заданной глубине после заполнения реактора водой. Съемные планки с пазами формируют и объединяют электроды в пакет, а соприкасаясь с внутренними стенками реактора при установке пакета электродов в реактор, придают пакету жесткость. Крышка-воронка с кольцевым магнитом снабжена фильтровальным элементом грубой очистки при заполнении реактора исходной водой и дополнительно фильтровальным элементом тонкой очистки при подаче обработанной воды потребителю. Устройство, его составляющие и блок питания с целью удобства обслуживания и перемещения размещены в мягких чехлах.
Из уровня техники не выявлено решений, имеющих признаки, совпадающие с отличительными признаками предлагаемого технического решения. Поэтому можно считать, что предложенное техническое решение соответствует уровню полезной модели.
Сущность предлагаемого технического решения поясняется графическими материалами, где на фиг. 1 представлена схема устройства-прототипа, на фиг. 2 представлена схема индивидуально-переносного устройства. Предлагаемое устройство так же, как и прототип (фиг. 1), содержит источник питания 1, емкость реактора 2 с пакетом электродов 3, фильтровальный элемент 5, воронку 8 с кольцевым магнитом 9, обладающий плавучестью с возможностью вертикального перемещения легкоизвлекаемый обратный конус 6 с пазами 11.
В отличие от прототипа в предлагаемом устройстве внутренняя поверхность емкости реактора выполнена частично конусной в открытой ее части 13, пакет электродов сформирован боковыми съемными планками 10 с пазами 14 под электроды 3 с контактами 15 внутри верхней части емкости реактора 2, воронка 8 с кольцевым магнитом 9 и сливом 18 снабжена съемными фильтрами грубой 12 и тонкой 5 очистки, обратный конус 6 выполнен в виде поплавка с пазами 11 под контакты 15 электродов 3 и снабжен посадочным пояском 20, сопрягающимся с внутренней конусной поверхностью 13 емкости реактора 2, кабели от источника питания 1 снабжены съемными клеммами 16 крепления к контактам 15 электродов 3, клеммы 16 снабжены фиксаторами 17 заглубления и удержания на заданной глубине обратного конуса 6 после заполнения емкости реактора 2 исходной водой.
Работа предлагаемого устройства.
В исходном состоянии электроды 3 сформированы в пакет боковыми планками 10 и установлены в емкость реактора 2. Клеммы 16 с фиксаторами 17 источника питания 1 отсоединены от контактов 15 электродов 3. Конус 6 находится внутри горловины емкости реактора 2, воронка 8 с фильтрами грубой и тонкой 5 очистки перевернута в положении крышки, закрывая горловину емкости реактора 2. Кольцевой магнит 9 и слив 18 крышки 8 защищены колпачком 19. Устройство (реактор 2 в сборе и источник питания 1) размещены в мягких чехлах.
При подготовке к началу работы снимается крышка 8 с фильтрами 12 и 5, конус 6 вынимается из емкости реактора 2. Снимается колпачок 19. Крышка 8 устанавливается на горловину емкости реактора 2 в положение воронки. Получили крышку-воронку, в которую вставляется фильтр грубой очистки 12. В емкость реактора 2 через крышку воронку 8 до рассчитанного уровня заливается исходная вода, после чего крышка воронка снимается. В горловину емкости реактора 2 устанавливается обратный конус 6, чтобы пазы 11 скользили по контактам 15 пластин 3. На контакты 15 устанавливаются клеммы 16 источника питания 1, утапливая и фиксируя под поверхностью залитой в реактор 2 воды обратный конус 6 на рассчитанной глубине, оставляя зазор между основанием обратного конуса 6 и частично конусной поверхностью 13 емкости реактора 2. От источника питания 1 через клеммы 16 и контакты 15 подается питание на электроды 3.
Обработка воды в предлагаемом устройстве аналогична процессу обработки в прототипе. После экспозиции отстоя источник питания 1 автоматически отключается. Имеющий пазы 11 обратный конус 6 погружают по направляющим 15 (контакты электродов) вовнутрь емкости реактора 2 до упора его боковых стенок с посадочным поясом 20 в частично конусную поверхность 13 внутри верхней части емкости реактора 2, отсекая таким образом шлам, поднявшийся на поверхность воды. Удерживая обратный конус 6, отсоединяют от контактов 15 электродов 3 клеммы 16 с фиксаторами 17. Сплескивают шлам. Вынимают обратный конус 6 из емкости реактора 2. Устанавливают в крышку-воронку 8 дополнительно фильтр тонкой очистки 5. Из емкости реактора 2 обработанную воду переливают в емкость потребителя через установленную на эту емкость крышку-воронку 8 с фильтрами 5 и 12.
Предложенные в формуле (полезная модель) отличительные признаки реализованы в опытном образце индивидуально-переносного устройства электрохимической очистки питьевой воды и позволяют сделать вывод о высокой эффективности обработки воды.
Результаты анализов исходной и обработанной воды:
мутность, мг/л
исх. -0-5; обр. - 0 - 1
цветность, град.
исх. - 20 - 30; обр. - 0 - 5
вкус, баллы
исх. - 2 - 4; обр. - 0 - 1
запах, баллы
исх. - 2 - 4; обр. - 0
перманганатная окисляемость, МgO<sub>2</sub>/л
исх. - 12 - 15; обр. - 0 - 2,4
-рН
исх. - 6,2 - 6,6; обр. - 6,9 - 7,6
ОВПмВ
исх. - (+180); обр. - (-450)
Размещение устройства в мягких чехлах способствует простоте хранения, обслуживания и перемещения его потребителям.