ФИЛЬТР ДЛЯ ДООЧИСТКИ ПИТЬЕВОЙ ВОДЫ
FILTER FOR DRINKING WATER AFTER PURIFICATION

Изобретение относится к устройствам бытового назначения, в частности к фильтрам очистки питьевой воды.
Известен фильтр для доочистки питьевой воды, содержащий корпус с входным и выходным штуцером, с минимум одним фильтрующим модулем (см. a.c. RU 2080150, МКИ B01D 24/16, см. 27.05.97, RU 2348583, МКИ C02F 1/48, оп. 10.03.09)
Недостатком данной конструкции является то, что каждый фильтрующий модуль ФМ имеет разный ресурс работы и неизвестно, когда необходимо их заменить. Преждевременная замена ФМ неэкономична, просроченная замена чревата употреблением некачественной воды. Фильтр имеет особенность работы при определенном входном давлении воды. Если давление превышается, то скорость протока среды через ФМ возрастает, не успевают пройти сорбционные, ионнообменные процессы, вымывается грязь, что снижает качество очистки воды. Фильтр приходится рассчитывать на повышенные давления и гидроудар (до 2 МПа), при этом на входе достаточное давление 0,05…0,1 МПа. Имеет место удорожание корпуса и ФМ, что не экономично.
Задачами изобретения являются: повышение качества процесса очистки воды, экономичности изготовления и использования фильтра.
Поставленная задача достигается тем, что в фильтре для доочистки питьевой воды, содержащем корпус с входным и выходным штуцерами, с одним или несколькими последовательно связанными друг с другом фильтрующими модулями внутри, с входным штуцером связан редукционный клапан, а на выходе одного или каждого из фильтрующих модулей установлен счетно-запорный блок воды со счетчиком, устройством индикации и с возможностью запорной функции по истечению определенного количества воды, кроме того:
- счетно-запорный блок воды с устройством индикации выполнен съемным, с возможностью переустановки его на заменяемый фильтрующий модуль и переустановки в исходное рабочее положение;
- счетно-запорный блок воды для разных фильтрующих модулей настроен на различный ресурс исходя из предельного ресурса каждого фильтрующего модуля;
- все фильтрующие модули выполнены так, что имеют равный ресурс отфильтрованной воды, при этом устанавливается один счетно-запорный блок воды;
- вращающийся исполнительный элемент счетчика снабжен постоянными магнитами, с возможностью вращения и создания магнитного вихря в воде.
Сущность изобретения заключается в том, что каждый ФМ снабжен счетно-запорным блоком для точного отсчета времени работы фильтра, а на входе фильтра установлен редукционный клапан для стабилизации давления.
На фиг.1, 2 показаны схемы фильтра, на фиг.3 - схема счетно-запорного блока воды.
Фильтр для доочистки питьевой воды содержит корпус 1 с входным 2 и выходным 3 штуцерами, с одним или несколькими последовательно связанными друг с другом фильтрующими модулями 4, 5 внутри.
С входным штуцером 2 связан редукционный клапан 6, настроенный на определенное выходное постоянное давление независимо от изменения входного давления, которое обеспечивает нормальный процесс очистки воды.
На выходе одного или каждого из фильтрующих модулей ФМ 4, 5 установлен счетно-запорный блок воды СЗБВ 7, 8. СЗБВ 7, 8 состоит из счетчика очищенной воды 9, устройства индикации УИ 10 (может быть изнутри и снаружи корпуса 1 фильтра) и запорного элемента ЗЭ 11.
ЗЭ 11 может быть выполнен в виде, например, запорного микрозапорного клапана или тормозного элемента 12 оси 13 на вращающемся исполнительном элементе 14 счетчика 9 (ось крыльчатки).
УИ 10 может быть в виде механически вращающихся колец с цифрами на цилиндрической поверхности (обычный механический счетчик водомера), в виде выдвижного штыря, поворотного диска, указателя, которые связаны с механизмом преобразования вращения 15 исполнительного элемента 14 счетчика 9. СЗБВ 7, 8 выполнен с возможностью запорной функции по истечению определенного количества воды через фильтр, т.е. блокируется протекание очищаемой воды, либо закрывается запорный микроклапан, либо затормаживается ось 12 вращающегося исполнительного элемента 14 после определенного количества его оборотов (для различных ФМ 4, 5 может быть разным, в зависимости от их ресурса). Но может быть другая схема и конструкция механизма запорной функции СЗБВ 7, 8.
Счетчик 9 может быть механическим и электронным (с применением ультразвуковых колебаний) или механическим, но с электронным счетчиком оборотов исполнительного элемента 14, а ЗЭ 11 - клапан с электромагнитным управлением.
СЗБВ 7, 8 может быть выполнен съемным, с возможностью переустановки его на заменяемый ФМ 4, 5 и перенастройки его в исходное рабочее положение, т.е. установки УИ 10 в нулевое положение и снятие запорной функции путем открытия ЗЭ 11 или растормаживания оси 13 вращающегося исполнительного элемента 14 (крыльчатки). Для электронного счетчика аналогично.
СЗБВ 7, 8 для разных ФМ 4, 5 настроен на различный ресурс исходя из предельного ресурса каждого ФМ 4, 5.
ФМ 4, 5 могут быть выполнены так, что имеют равный ресурс пропускания отфильтрованной воды, т.е. одновременно выходят из строя, в этом случае на систему из нескольких ФМ 4, 5 можно установить один СЗБВ 7, 8. Т.е. размеры ФМ 4, 5 подобраны так, что активность разных процессов очистки по времени одинакова.
Вращающийся исполнительный элемент 14 счетчика 9 (крыльчатка, винт, пропеллер, шестерня) снабжают постоянными магнитами 16, которые совершают вращательное движение в воде с созданием магнитного вихря в воде (расположены на периферии крыльчатки, шестерни и др.), что вызывает изменение молекулярной структуры воды в шестигранную кольцевую структуру. Или исполнительный элемент 14 полностью выполняют из постоянного многополюсного магнита.
Работа фильтра.
Вода подается к редукционному клапану 6, давление снижается до оптимального с точки зрения очистки воды (0,05…0,1 МПа), проходит через входной штуцер 2, ФМ 4, СЗБВ 7, ФМ 5, СЗБВ 8 и выходит из выходного штуцера 3 (очищенная вода). Установка редукционного клапана 6 улучшает качество очистки, т.к. давление на входе в фильтр и скорость фильтрации постоянна, оптимальна (для качественной очистки) и нет выноса загрязняющих примесей при повышении скорости потока воды. Корпуса 1 и ФМ 4, 5 фильтра изготавливают с тонкими стенками (рассчитанными на входное давление, а не давление в общем трубопроводе), т.к. на них нет высокого перепада давления, который может быть на входе, особенно во время гидроударов, что экономично.
Счетчик 9 отсчитывает количество очищенной воды и при достижении допустимого по техническим характеристикам значения. УИ 10 указывает на выработанный ресурс. Одновременно блокируется дальнейшая работа ФМ 4 или ФМ 5 путем прекращения подачи воды с помощью микрозапорного клапана 11 или торможения оси 13 вращающегося исполнительного элемента 14 счетчика 9 (ось крыльчатки), или каким-то другим способом, в последнем случае значительно возрастает перепад давления на счетчике 9 и расход воды значительно уменьшается или почти перекрывается полностью (если счетчик 9 шестеренного типа).
Для возобновления работы фильтра необходимо сменить ФМ 4 или ФМ 5. СЗБВ 7, 8 может быть сделан заодно с ФМ 4, 5 или съемным, с возможностью переустановки его на заменяемый ФМ 4, 5 и перенастройки СЗБВ 7, 8 в исходное рабочее положение, т.е. установки УИ 10 в нулевое положение и снятие запорной функции путем открытия ЗЭ 11 или растормаживания оси 13 вращающегося исполнительного элемента 14 (крыльчатки). Это повышает качество очистки воды, т.к. загрязненная вода после выработки ресурса ФМ 4, 5 не проходит через них как в обычных фильтрах, и экономичность процесса очистки воды - рациональная замена ФМ 4, 5 (ни рано, ни поздно, а вовремя).
Выполнение ФМ 4, 5 с равным ресурсом пропускания очищенной воды, т.е. они одновременно выходят из строя. Заменяют ФМ 4, 5 и перенастраивают СЗБВ 7. Это повышает удобство эксплуатации, т.к. одновременно меняют несколько ФМ 4, 5, и повышает экономичность фильтра, т.к. можно использовать всего один СЗБВ 7 на весь многоступенчатый фильтр, что удобно.
Снабжение вращающегося исполнительного элемента 14 счетчика 9 (крыльчатка, винт, пропеллер, шестерня) постоянными магнитами 16 или выполнение его в виде постоянного многополюсного магнита, которые совершают вращательное движение в воде с созданием магнитного вихря в воде, вызывает изменение молекулярной структуры воды в шестигранную кольцевую структуру. Это существенно повышает качество очистки воды за счет структурирования воды. Структурирование лучше, когда магниты вращаются, чем когда они неподвижно установлены в медленно текущем потоке, где нет магнитных вихрей.
Данный фильтр показывает реальный расход очищаемой воды, который проходит через него, и может быть использован в многоступенчатых бытовых и промышленных установках очистки различных сред от загрязняющих примесей.