КАРТРИДЖ ДЛЯ ОБРАБОТКИ ЖИДКОСТИ, НАБОР ТАКИХ КАРТРИДЖЕЙ И СПОСОБ ЕГО ИЗГОТОВЛЕНИЯ
LIQUID PROCESSING CARTRIDGE, SET OF SUCH CARTRIDGES AND METHOD FOR MANUFACTURING THEREOF

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ
Настоящее изобретение относится к картриджу для обработки жидкости, содержащему:
корпус, содержащий корпусную часть, образующую осевой конец корпуса и имеющую на этом конце корпуса соединительную головку, в свою очередь имеющую
по меньшей мере три отверстия для жидкости, каждое из которых находится в конце соответствующего канала, образованного корпусной частью, и выполненную с возможностью вставки в головную часть системы для обработки жидкости таким образом, чтобы указанные отверстия  соединительной головки сообщались, с возможностью перемещения жидкости через герметизированное соединение, с соответствующими отверстиями для жидкости, выполненными в указанной головной части,
причем с внутренней стороны корпуса расположена по меньшей мере одна обособленная проточная часть, прикрепленная к корпусной части и содержащая по меньшей мере один патрубок для пропускания жидкости, так что внутренние концы по меньшей мере двух из указанных каналов обособлены от внутренних концов еще по меньшей мере одного из указанных каналов.
Настоящее изобретение также относится к картриджу для обработки жидкости, например к картриджу вышеупомянутого типа, содержащему корпус, содержащий корпусную часть, образующую осевой конец корпуса и имеющую на этом конце корпуса соединительную головку, в свою очередь имеющую
по меньшей мере одно отверстие для жидкости и выполненную с возможностью вставки в головную часть системы для обработки жидкости таким образом, чтобы указанные отверстия  соединительной головки  сообщались, с возможностью перемещения жидкости через герметизированное соединение,  с соответствующими отверстиями для жидкости, выполненными в указанной головной части, причем
соединительная головка выполнена с возможностью вставки в осевом направлении в полость приемной части указанной головной части, шарнирно соединенной с корпусом головной части с возможностью перемещения относительно него, и содержит по меньшей мере одну выравнивающую часть для осевого выравнивания приемной части с картриджем для обработки жидкости во время вставки соединительной головки в указанную полость,
при этом указанная выравнивающая часть выполнена на внешней поверхности соединительной головки с возможностью вставки в канавку приемной части, когда соединительная головка вставлена в полость.
Настоящее изобретение также относится к набору картриджей для обработки жидкости, каждый из которых выполнен как описано выше.
Настоящее изобретение также относится к способу изготовления по меньшей мере одного из группы картриджей для обработки жидкости, каждый из которых выполнен как описано выше.
Настоящее изобретение также относится к системе для обработки жидкости.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
В патенте US 2010/0116729 A1 раскрыто устройство для обработки воды, в частности фильтрующее устройство, содержащее картридж, который имеет приемник для приема агентов для обработки воды и соединительную головку, расположенную на резервуаре. Соединительная головка имеет по меньшей мере одно впускное отверстие и по меньшей мере одно выпускное отверстие. Устройство содержит держатель для удержания соединительной головки по меньшей мере с одним впускным отверстием и по меньшей мере с одним выпускным отверстием, которые герметично соединены с впускным и выпускным отверстиями соединительной головки с помощью уплотнительных элементов. В одном из вариантов реализации соединительная головка имеет четыре боковые поверхности и одну торцевую поверхность. Боковая поверхность образована участком первой наружной поверхности, который содержит три отверстия. Для пропускания двух подпотоков во внутреннее пространство картриджа имеются первое и второе впускные отверстия для воды. Два впускных отверстия необходимы в том случае, если разбавляющий механизм расположен в держателе или перед ним. Вводимые таким образом подпотоки подвергают различной обработке внутри фильтрующего картриджа, а в дальнейшем объединяют друг с другом. Обработанную воду выводят из картриджа через выпускное отверстие для воды.
В настоящее время картридж такого общего типа продается Заявителем под торговой маркой «Purity C». Картридж отличается прежде всего тем, что впускные отверстия выполнены на участке поверхности, противоположном участку поверхности, на котором выполнено выпускное отверстие. Для пропускания одного из подпотоков к противоположному концу внутреннего пространства корпуса в соединительную головку вставлена спускная трубка. Для пропускания второго подпотока к месту, находящемуся приблизительно посередине вдоль продольной оси корпуса, в соединительную головку вставлена концентрическая часть.
Для смешивания подпотоков в спускной трубке перед обработкой может быть использована другая внутренняя часть, снабженная спускной трубкой, вставляемой в соединительную головку. Это может быть необходимо, например, в случае отсутствия разбавляющего механизма и при желании использовать ту же самую соединительную головку в картридже, в котором всю воду подвергают одной и той же обработке без перекрытия одного из впускных отверстий. Однако пропускная способность может быть ограничена из-за единственного выпускного отверстиея. Таким образом, нельзя использовать одну и ту же соединительную головку для реализации, например, картриджа с высокой пропускной способностью. Значительное увеличение единственного выпускного отверстия по сравнению с отдельным впускным отверстием, может привести к необходимости придать ему вытянутую форму поперечного сечения или увеличить диаметр соединительной головки.
Первая задача настоящего изобретения состоит в создании картриджа для обработки жидкости, выполненного как описано выше, а также набора таких картриджей, способа изготовления по меньшей мере одного картриджа из группы таких картриджей и системы для обработки жидкости, содержащей по меньшей мере один такой картридж, корпусная часть которого содержит соединительную головку, которая позволяет путем прикрепления подходящих внутренних частей к корпусной части компоновать этот картридж и реализовывать таким образом картриджи различных типов, решающих относительно широкий диапазон задач.
В международной публикации WO 2005/077490 A1 раскрыт фильтрующий картридж и коллекторная система, содержащая фильтрующий картридж, имеющий головку, оборудованную парой противоположных в боковом направлении кулачковых шипов или штифтов в сочетании с парой впускных и выпускных отверстий, в которых установлены запорные клапаны картриджа. Впускные и выпускные отверстия картриджа проходят в осевом направлении вверх и расположены параллельно головке картриджа на расстоянии от нее. Впускные и выпускные отверстия картриджа установлены с возможностью надевания на два соответствующих впускных и выпускных соединительных элемента, которые выступают в радиальном направлении наружу и расположены параллельно корпусу трубчатого клапана на расстоянии от него. Корпус трубчатого клапана установлен на несущем держателе с возможностью поворотного перемещения вместе с модифицированной крышкой коллектора при установке фильтрующего картриджа или его удалении с целью замены. Несущий держатель содержит нижнюю пару выступающих вперед консолей, образующих открытую спереди пару кулачковых выемок или направляющих, ориентированных в целом по горизонтали. Крышка коллектора с возможностью поворота установлена на несущем держателе, а корпус трубчатого клапана удерживается на крышке коллектора для поворота вместе с ней. На крышке коллектора удерживается внутренняя стенка,  дополнительно образующая открытый снизу проход в целом овальной формы, имеющий расположенные в нем впускные и выпускные соединительные элементы коллектора, выступающие в радиальном направлении и дополнительно выполненные с возможностью вставления в впускные и выпускные отверстия фильтрующего картриджа, выступающие вверх. Крышка коллектора дополнительно имеет открытую снизу пару удлиненных по вертикали кулачковых направляющих, образованных в ее противоположных боковых стенках с возможностью приема с подвижной посадкой кулачковых штифтов, находящихся на фильтрующем картридже. Фильтрующий картридж первоначально устанавливают путем первоначального поворота крышки коллектора вокруг оси корпуса клапана в частично поднятое угловое положение в наружном направлении. Это частично поднятое положение крышки является достаточным для того, чтобы кулачковые направляющие крышки освободили передние или дальние концы кулачковых направляющих держателя для обеспечения возможности беспрепятственной вставки кулачковых штифтов картриджа.
Однако первоначальная установка фильтрующего картриджа, в частности выравнивание продольной оси фильтрующего картриджа с впускными и выпускными соединительными элементами коллектора, по-прежнему вызывает затруднения. Выравнивание обеспечивается только в том случае, если впускные и выпускные отверстия вставлены во впускные и выпускные соединительные элементы, однако при этом они должны быть достаточно прочны для того, чтобы противодействовать усилию, обусловленному весом фильтрующего картриджа.
Еще одна задача настоящего изобретения состоит в создании картриджа для обработки жидкости наподобие описанного выше, во втором абзаце, который подходит для осевой вставки в приемную часть, шарнирно  установленную с возможностью поворота со вставленным картриджем в пределах головной части, и ось которого может быть относительно легко выровнена с направлением вставки, заданным приемной частью.
Согласно первому аспекту настоящего изобретения первая задача решена путем создания картриджа для обработки жидкости согласно настоящему изобретению, который отличается тем, что указанные по меньшей мере три отверстия для жидкости, находящиеся в конце соответствующих каналов, образованных в корпусной части, содержат по меньшей мере четвертое отверстие для жидкости.
РАСКРЫТИЕ СУЩНОСТИ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Картридж для обработки жидкости содержит корпус. Ось корпуса задана предполагаемым направлением вставки картриджа для обработки жидкости в головную часть системы для обработки жидкости. Эта ось в целом соответствует продольной оси, за исключением возможного случая, в котором картриджи для обработки жидкости имеют несвойственную им квадратную форму и, соответственно, относительно небольшой объем. Корпусная часть образует осевой конец корпуса и содержит соединительную головку, образующую осевой конец корпуса. Корпусная часть содержит основу, которая может быть изготовлена в большом количестве экземпляров для формирования группы различных картриджей для обработки жидкости. В результате создания различных наборов по меньшей мере из одной обособленной проточной части, отделенной от основы, но прикрепленной к ней, могут быть реализованы варианты картриджей, различающиеся способом пропускания жидкости в картридж для обработки жидкости, через указанный картридж и из него. Соединительная головка содержит по меньшей мере четыре отверстия для жидкости, каждое из которых находится в конце соответствующего канала, образованного корпусной частью. Отверстия для жидкости расположены таким образом, что жидкость может проходить через них, т.е. эти отверстия представляют собой проницаемые для жидкости отверстия. Каналы выполнены в основной части. Соединительная головка выполнена с возможностью вставки в головную часть системы для обработки жидкости таким образом, что отверстия для жидкости, выполненные в соединительной головке, сообщаются, с возможностью перемещения жидкости через герметизированнное соединение, с соответствующими отверстиями для жидкости, выполненными в головной части. В связи с этим в отверстиях для жидкости или вокруг них могут быть размещены уплотнения. Такие уплотнения могут быть выполнены отдельно от основы корпусной части или за одно целое с ней. Поскольку в конце соответствующих каналов имеются по меньшей мере четыре таких отверстия для жидкости,  можно выполнить все впускные и выпускные отверстия на одном осевом конце картриджа для обработки жидкости. Это полезно при изготовлении группы картриджей, поскольку осевая длина корпуса картриджа в группе может изменяться в различных вариантах. Кроме того, благодаря наличию только одной головной части облегчена установка картриджа для обработки жидкости. Благодаря наличию в конце соответствующих каналов по меньшей мере четырех отверстий можно гарантировать, что нет ни одного канала и отверстия, которые ограничивают расход через картридж для обработки жидкости. Если, например, имеются два раздельных входных потока и необходимо выдать обработанную жидкость одного типа, эта жидкость может быть выдана через два выпускных отверстия такого же размера, что и два впускных отверстия. И наоборот, можно выдать два выходных потока разного состава через соответствующие отверстия и подать жидкость с одним конкретным составом через два впускных отверстия с тем, чтобы гарантировать, что расход не ограничен размерами указанных впускных отверстий. Даже если при использовании картриджа для обработки жидкости в него поступает и выходит из него только один тип жидкости,  пропускная способность может быть увеличена путем выполнения двух впускных отверстий и двух выпускных отверстий. По сравнению с выполнением одного большого впускного отверстия и одного большого выпускного отверстия, может быть сохранен относительно небольшой диаметр соединительной головки без необходимости в придании отверстиям удлиненной формы, например путем образования ряда из двух круглых отверстий, в целом выровненного в осевом направлении, или путем распределения отверстий вокруг оси с интервалом 90°.
Таким образом, "обособленность" указанных обособленных проточных частей ,  состоит в том, что между указанными обособленными внутренними концами расположена по меньшей мере одна проточная часть с тем, чтобы по меньшей мере заставить любую жидкость, протекающую от одного из этих внутренних концов к другому, протекать через указанный патрубок. Жидкость, выходящая из одного из отделенных внутренних концов, выводят из корпусной части, однако она может вернуться в обособленный внутренний конец после прохождения через обрабатывающую часть картриджа для обработки жидкости. В целом любой путь между обособленными внутренними концами будет проходить через патрубок, образованный по меньшей мере одной из обособляющих проточных частей. Таким образом, указанная по меньшей мере одна обособленная проточная часть определяет, какие отверстия выполняют функцию впускных отверстий, а какие отверстия выполняют функцию выпускных отверстий. Кроме того, проточные части определяют, изолированы ли впускные отверстия или выпускные отверстия таким образом, что проводимые через них потоки жидкости не смешиваются внутри картриджа.
В одном из вариантов реализации корпусная часть содержит  цельнолитую основу, в которой образованы указанные отверстия для жидкости и каналы.
В данном варианте реализации упрощены процессы изготовления и сборки. Нужно лишь выполнить снаружи уплотнительные кольца и т.п.. Такие уплотнительные элементы могут быть даже совместно отлиты. Корпусные части могут дополнительно содержать ключевые элементы для установления различий между различными вариантами картриджа для обработки жидкости, однако эти ключевые элементы могут иметь относительно малыие размеры и могут быть легко нанесены снаружи на корпусную часть. В одной из разновидностей данного варианта реализации отверстия сфомированы при литье. Еще в одном варианте корпусная часть отлита таким образом, что она содержит по меньшей мере один канал, закрытый блокировочной частью, которая может быть легко отделена для освобождения канала. Блокировочная часть может представлять собой диск, соединенный со стенкой канала посредством, например, хрупкого соединения.
В одном из вариантов реализации по меньшей мере одна указанная проточная часть  вставлена в корпусную часть, например во внутренний конец по меньшей мере одного из каналов.
Данный вариант реализации является относительно удобным в плане сборки. Для прикрепления к корпусной части указанной по меньшей мере одной проточной части если и нужны крепления, то лишь несколько. Кроме того корпусная часть может быть относительно компактна, поскольку не требуется места для отдельного соединительного механизма, если проточные части вставлены во внутренние концы каналов. В одном из вариантов вставленная часть удерживается на месте за счет плотной посадки между вставленной частью и корпусной частью. Например, в канал может быть вставлена часть патрубка,  форма сечения которого в целом соответствует форме сечения внутреннего конца канала. Посадка может быть обеспечена по меньшей мере одним уплотняющим элементом, окружающим стенку патрубка между его вставленным концом и стенкой канала.
В одном из вариантов реализации корпус содержит емкость, а корпусная часть образует крышку, закрывающую эту емкость со стороны ее осевого конца.
Емкость может иметь относительно большую осевую протяженность, т.е. может быть относительно глубокой. Эта емкость образует камеру для размещения в ней по меньшей мере одной обрабатывающей части картриджа для обработки жидкости. Камера закрыта с одного из осевых концов крышкой. Крышка может быть относительно неглубокой, так что имеется относительно хороший доступ к ее внутренней части для прикрепления проточных частей. Емкость в целом закрыта с противоположного осевого конца, так что все отверстия картриджа для обработки жидкости выполнены в соединительной головке корпусной части, образующей крышку.
В одном из вариантов реализации соединительная головка выступает в осевом направлении по отношению к остальной корпусной части.
Таким образом, головная часть системы для обработки жидкости, в которой картридж для обработки жидкостиявляется сменным, может быть выполнена относительно компактной. То же самое относится и к соединительной головке. Однако картридж для обработки жидкости все же может иметь относительно большой объем без необходимости в увеличении осевого размера этого картриджа.
В одном из вариантов реализации картриджа для обработки жидкости по меньшей мере одна из проточных частей входит в состав устройства для обработки жидкости, содержащего полый влагопроницаемый компонент для обработки жидкости и установленного с возможностью пропускания жидкости в радиальном направлении через компонент для обработки жидкости.
Компонент для обработки жидкости может содержать полый пористый влагопроницаемый блок, содержащий материал для обработки жидкости. Материал для обработки жидкости такого блока может представлять собой гранулированный материал, волокнистый материал или их смесь. Такой материал может быть термически склеен посредством связующего, например в виде частиц. Материал для обработки жидкости может содержать сорбент, например адсорбент, такой как активированный уголь или сорбент для связывания тяжелых металлов. В качестве дополнения или альтернативы такой материал может содержать ионообменную смолу. Поток жидкости проходит в радиальном направлении внутрь в полую часть блока или в радиальном направлении наружу из полой части. В качестве альтернативы или дополнения устройство может содержать влагопроницаемую сердцевину, вокруг которой обернут механический фильтрующий материал, например т модуль из витой нити или сердцевину, вокруг которой намотан по меньшей мере один слой влагопроницаемого текстиля или мембрану. Текстильный материал может представлять собой, например, сетку или нетканый материал. Такой слой текстиля также может быть помещен в полый пористый влагопроницаемый блок или намотан вокруг него. Указанные по меньшей мере четыре отверстия гарантируют то, что соединительная головка оказывает относительно низкое сопротивление потоку. Таким образом, сопротивление потоку компонента для обработки жидкости может быть относительно высоким при одном и том же общем падении давления в системе для обработки жидкости. Это обеспечивает, например, более эффективную механическую фильтрацию или более продолжительное время контакта с материалом для обработки жидкости, помещенным в компонент для обработки жидкости.
В одном из вариантов реализации, который можно объединить с предыдущим вариантом реализации, картридж для обработки жидкости содержит слой материала для обработки жидкости, а по меньшей мере одна из проточных частей содержит патрубок для пропускания жидкости через внутреннее пространство корпуса между корпусной частью и местом на оси, отделенным от корпусной части по меньшей мере частью указанного слоя.
В данном варианте реализации надлежащая обработка материалом для обработки жидкости может быть обеспечена путем воздействия на жидкость с тем, чтобы она проходила через слой в осевом направлении на относительно большое расстояние. Таким образом, проточные части обеспечивают надлежащее время контакта с материалом для обработки жидкости. Низкое сопротивление соединительной головки компенсирует сопротивление потоку, обусловленное слоем из материала для обработки жидкости. Материал для обработки жидкости в целом представляет собой рыхлый материал. Такой материал может представлять собой гранулированный материал, волокнистый материал или их смесь. Такой материал может быть в целом размещен с возможностью обработки жидкости посредством диффузионного процесса, преимуществом которого является длительное время контакта. В качестве примера можно привести сорбцию, элюирование и ионный обмен. В одном из вариантов проточные части расположены с возможностью пропускания жидкости к противоположному осевому концу слоя, откуда она протекает через этот слой в корпусную часть. По меньшей мере канал с внутренним концом, имеющим радиально внешнюю кромку (относительно внутренних концов каналов), расположен с возможностью сбора жидкости. В этом варианте реализации на той же самой стороне слоя, что и корпусная часть, может быть расположена по меньшей мере одна эластичная влагопроницаемая часть для приложения сжимающего усилия к указанному слою. Это помогает противостоять протечке. Еще в одном варианте реализации проточные части расположены таким образом, что поступающую жидкость собирают на одной из противоположных сторон по меньшей мере части слоя и проводят через указанный слой с помощью одного или нескольких вертикальных патрубков. В любом из этих вариантов в отверстии проточной части на одной из противоположных сторон по меньшей мере части слоя может быть расположен влагопроницаемый экран. Кроме того, на той же самой стороне слоя, что и корпусная часть, может быть расположена по меньшей мере одна удерживающая часть для распределения потока, которая удерживает материал для обработки жидкости. Это способствует тому, что осевой поток является относительно постоянным, а обработанная жидкость не содержит материала для обработки жидкости.
В одном из вариантов реализации картриджа для обработки жидкости указанная по меньшей мере одна проточная часть расположена с возможностью обособления внутренних концов по меньшей мере двух указанных каналов друг от друга и от внутренних концов по меньшей мере еще одного из указанных каналов.
Путем обособления внутренних концов по меньшей мере двух из каналов друг от друга отверстия в концах этих каналов могут быть как впускными, так и выпускными, причем тип указанного по меньшей мере еще одного отверстия может быть другим, не впускным или не выпускным. Через соответствующие впускные отверстия или соответствующие выпускные отверстия может быть подана жидкость, имеющая иной состав. Жидкость может быть также подана через два впускных отверстия при конкретном значении объемного расхода.
В одной из разновидностей данного варианта реализации указанная по меньшей мере одна проточная часть расположена с возможностью обособления внутренних концов указанных по меньшей мере двух каналов друг от друга и от каждого по меньшей мере из двух других указанных каналов, при этом по меньшей мере два из указанных по меньшей мере двух других каналов прямо сообщаются друг с другом с возможностью перемещения текучей среды.
В результате того, что эти каналы прямо сообщаются, внутренние концы каналов если и обособлены, то только самой корпусной частью. Эти два сообщающихся канала используют для увеличения расхода через картридж для обработки жидкости. В одной из разновидностей данного варианта реализации картридж для обработки жидкости выполнен с возможностью обработки двух отдельных входящих потоков жидкости по-разному или до разной степени и с возможностью их последующего смешивания. Объемный расход одного из потоков может отличаться от объемного расхода другого потока, например в соответствии с характеристиками головной части системы для обработки жидкости, в которой содержится картридж для обработки жидкости. Эти характеристики задают коэффициент смешивания. Смесь может быть проведена через два отверстия, что увеличивает пропускную способность картриджа. Еще в одной разновидности этого варианта реализации картридж для обработки жидкости расположен с возможностью приема поступающей жидкости в виде двух потоков, проходящих через отдельные впускные отверстия. Эти потоки незамедлительно смешивают, например для выравнивания давления. Получаемый в результате поток жидкости оказывается разделенным на два субпотока в картридже для обработки жидкости, который выполнен для обработки потоков по-разному или до разной степени с обеспечением их последующей подачи в качестве отдельных выходных потоков через разные соответствующие выпускные отверстия. Два впускных отверстия обеспечивают увеличение пропускной способности. Эта конфигурация также подходит для реализации картриджа обратного осмоса или ультрафильтрующего картриджа, выдающего на выходе поток фильтрата и поток концентрата. На входе жидкости в корпус картриджа перепад  давления оказывается более низким.
В одном из альтернативных вариантов реализации, в котором по меньшей мере одна проточная часть выполнена с возможностью обособления внутренних концов по меньшей мере двух из указанных каналов друг от друга и от внутренних концов по меньшей мере еще одного канала из указанных каналов и с возможностью обособления друг от друга внутренних концов по меньшей мере четырех из указанных каналов, а картридж для обработки жидкости содержит по меньшей мере одну часть для разделения потока жидкости, поступившего через один из указанных четырех каналов, по меньшей мере на два субпотока, пропускаемых в различные места в пределах картриджа.
Этот вариант обеспечивает возможность одиночному картриджу для обработки жидкости выдавать три различных выходных потока, например два потока жидкости, обрабатываемых по-разному или до разной степени, и одна смесь жидкости из этих потоков. Возможен также вариант, при котором на выходе получают три по-разному обработанных потока жидкости. В одной из реализаций картридж для обработки жидкости содержит по меньшей мере одно отделение, содержащее материал для обработки жидкости путем ионного обмена, при этом по меньшей мере один из субпотоков проходит мимо по меньшей мере одного из указанных отделений. В одном из конкретных примеров такой реализации имеются три отделения: одно отделение содержит катионообменную среду с катионами в водородной форме для уменьшения карбонатной жесткости воды, другое отделение содержит анионообменную среду с анионами в гидроксильной форме, а третье отделение является пустым или содержит другую среду для обработки жидкости. В этом примере картридж для обработки жидкости может провести один поток жидкости с пониженной карбонатной жесткостью, еще один поток жидкости с пониженным содержанием минеральных веществ и еще один поток необработанной жидкости, имеющий пониженную карбонатную жесткость или очищенный только от органических загрязняющих веществ и/или тяжелых металлов. В этом примере имеется два разделителя. Первый расположен перед катионообменным отделением для создания субпотока для отделения, являющегося пустым или содержащего только сорбент, отличный от ионообменного материала. Остальная часть жидкости проходит через отделение с катионообменным материалом. Этот поток в дальнейшем снова разделяют для последующей обработки. Некоторые жидкости проходят мимо отделения с анионообменным материалом для получения жидкости только с пониженной карбонатной жесткостью. Некоторые жидкости проходят через отделение с анионообменным материалом для получения деминерализованной жидкости.
В одном из альтернативных вариантов реализации во внутреннем пространстве корпуса картриджа имеются два отделения. Одно из отделений содержит катионообменный материал с катионами в водородной форме для понижения карбонатной жесткости воды. Другое отделение является пустым или содержит сорбент, такой как активированный уголь, или катионообменный материал, который не является эффективным или является менее эффективным для понижения карбонатной жесткости воды. Жидкость, входящую через впускное отверстие, разделяют на два субпотока, каждый из которых поступает в соответствующее отделение. Потоки разделяют на выходе отделений с получением четырех субпотоков. Один из потоков из каждого отделения смешивают, а другой оставляютобособленным. Таким образом, на выходе из соответствующих выходных отверстий получают три отдельных потока жидкости, имеющих разные составы.
Из приведенного выше описания следует, что картридж для обработки жидкости согласно одному из вариантов реализации содержит по меньшей мере одно отделение, содержащее по меньшей мере среду для обработки жидкости путем ионного обмена, и выполнен с возможностью пропускания по меньшей мере одного из следующих потоков: поток жидкости, поступивший по меньшей мере через одно из отверстий для жидкости, и субпоток жидкости, полученный путем разделения указанного потока жидкости на субпотоки через внутреннее пространство корпуса с тем, чтобы обойти по меньшей мере часть по меньшей мере одного из этих отделений.
В картридже для обработки жидкости согласно одному из вариантов реализации внутренний конец по меньшей мере одного из каналов находится в пределах по меньшей мере одного из указанных других каналов.
Это способствует сохранению ширины соединительной головки, соответствующей размерам поперек оси, на относительно низком уровне для данного диаметра канала по сравнению с расположением внутренних концов бок о бок. Кроме того, проточные части могут быть беспрепятственно использованы для переделки картриджа типовой конфигурации, в которой смешиваются потоки жидкости, проходящие через соответствующие отверстия, в конфигурацию, в которой эти потоки жидкости удерживают в корпусной части по-отдельности. Этого достигают благодаря тому, что по меньшей мере одна проточная часть имеет патрубок, проходящий от внутреннего конца через указанный по меньшей мере один канал, в котором находится внутренний конец. Таким образом, между внутренним каналом из этих каналов и проточной частью, проходящей через указанный внутренний канал, образуется кольцевой канал.
В одной из разновидностей данного варианта реализации по меньшей мере оконечности внутренних концов каналов расположены концентрически.
Это относительно упрощает не только раздельное удержание потоков жидкости в пределах корпуса картриджа путем разделения этих потоков жидкости в радиальном направлении, но также позволяет сохранять простоту и относительное постоянство параметров потока. В частности, условия, при которых осевой поток является равномерным, достижимы путем центрирования каналов и патрубков по центральной оси корпуса картриджа и выполнения патрубков по существу осесимметричными.
В одном из вариантов реализации по меньшей мере радиально внутренние каналы из описанных каналов имеют внутренние концы, направленные в целом в осевом направлении во внутреннее пространство корпуса.
Это облегчает сборку картриджа, в частности прикрепление проточных частей к корпусной части. Внутренние концы образуют отверстие, кромка которого задает плоскость, в целом перпендикулярную осевому направлению, и/или соответствующая оконечность канала имеет продольную ось, в целом параллельную осевому направлению. В особенности в случае, в котором внутренний конец одного из каналов размещен в пределах еще одного канала, этот внутренний конец легко вставить в прямую трубку или подобный патрубок. При этом нет необходимости в коленчатых патрубках, которые было бы намного сложнее вставить во внутренний конец канала.
В одном из вариантов реализации большая часть отверстий, например все отверстия, выполнены на участках поверхности соединительной головки, обращенных в направлении под углом к осевому направлению.
Для выполнения со стороны осевого конца соединительной головки четырех отверстий могут потребоваться четыре концентрических трубки, имеющих выходы в разных местах по оси, и, таким образом, может потребоваться относительно глубокая полость в головной части для приема соединительной головки. Однако благодаря тому, что отверстия, выполненные на участках поверхности соединительной головки, обращены в направлении под углом к осевому направлению, в частности в целом перпендикулярно осевому направлению, каналы, в концах которых выполнены отверстия, могут быть относительно короткими (в осевом направлении). В одном из вариантов реализации на участках поверхности, обращенных в различных направлениях, например в противоположных направлениях, выполнены по меньшей мере два из описанных отверстий. Таким образом, эти отверстия могут находиться в перекрывающихся местах по оси. В одном из вариантов реализации по меньшей мере два отверстия из описанных отверстий выполнены в разных осевых местах на общем участке поверхности. Этот участок поверхности в целом обращен в одном направлении. Таким образом, нет необходимости в выполнении отверстий по всей окружности соединительной головки. Это может быть полезно в случае, в котором соединительную головку следует вставлять в полость, образованную приемной частью, которая шарнирно установлена с возможностью перемещения по отношению к несущей части головной части. Два отверстия из четырех отверстий могут быть выполнены на одном и том же участке поверхности или на разных участках поверхности, обращенных в целом в первом общем направлении, а другие два отверстия из указанных четырех отверстий могут быть выполнены на одном и том же участке поверхности или на разных участках поверхности, обращенных в целом во втором общем направлении, отличном от первого направления. Составляющие первого и второго направлений, перпендикулярных осевому направлению, могут быть в целом направлены в противоположные стороны. В одном из простых вариантов на противоположных сторонах соединительной головки выполнены пары отверстий. Такое расположение также упрощает конструкцию головной части. Например, при размещении многочисленных головных частей в ряд, например при установке на стенке, ряд может быть относительно узким, если отверстия расположены таким образом, что они обращены в целом в направлении, в котором головные части выровнены в указанном ряду.
В одном из вариантов указанные участки поверхности выполнены в целом плоскими.
Этот вариант относительно упрощает создание герметичного соединения между укзазанными отверстиями и отверстиями в полости головной части, в которую вставлена соединительная головка. Уплотнения будут расположены в плоскости и могут оказывать относительно равномерное давление на плоскую поверхность.
В одном из вариантов участки поверхности расположены под наклоном к оси, так что соединительная головка сужается по направлению к осевому концу корпуса.
В данном варианте уплотняющие элементы, размещенные в отверстиях картриджа или вокруг них, контактируют со стенками полости головной части, в которую вставляют соединительную головку, только в конце траектории вставки. Это уменьшает риск повреждения или смещения уплотняющего элемента. Это применяют с учетом всех необходимых изменений в случаях, в которых уплотняющие элементы размещены на отверстиях в стенках полости или вокруг них с возможностью контакта с наклонными участками в конце траектории вставки.
Согласно второму аспекту, вышеописанная вторая задача решена путем создания картриджа для обработки жидкости в соответствии, например, с одним из вышеописанных вариантов реализации, который отличается тем, что выравнивающая часть для вставки в канавку выполнена с возможностью одновременного контакта с этой канавкой внескольких местах по оси.
Картридж для обработки жидкости содержит корпус. Ось корпуса задана предполагаемым направлением вставки картриджа для обработки жидкости в головную часть системы для обработки жидкости. Эта ось в целом соответствует продольной оси за исключением случая, в котором картриджи для обработки жидкости имеют относительно малый объем. Осевой конец корпуса образован корпусной частью, которая содержит соединительную головку, образующую осевой конец корпуса. Соединительная головка выполнена с возможностью вставки в головную часть системы для обработки жидкости таким образом, что отверстия для жидкости, выполненные в соединительной головке, сообщаются с возможностью перемещения жидкости с соответствующими отверстиями, выполненными в головной части. Для этого на отверстиях или вокруг них могут быть размещены уплотнения. Такие уплотнения могут быть отделены от основы корпусной части или выполнены с ней за одно целое. Отверстия для жидкости расположены таким образом, что жидкость может проходить через них, т.е. эти отверстия выполнены влагопроницаемыми. Соединительная головка выполнена с возможностью вставки в осевом направлении в полость приемной части головной части, шарнирно установленной с возможностью перемещения по отношению к корпусу головной части. В случае, в котором головная часть, например, прикреплена к стенке, картридж для обработки жидкости может быть вставлен в направлении под углом к стенке, а затем повернут на место. На этом этапе соединительная головка уже полностью вставлена в полость приемной части. Соединительная головка содержит по меньшей мере одну выравнивающую часть для осевого выравнивания приемной части с картриджем для обработки жидкости во время вставки соединительной головки в выемку. Это облегчает процесс осевой вставки, а также предотвращает воздействие нагрузок на части соединительной головки или приемную часть в месте нахождения отверстия, например уплотняющие элементы. Каждая выравнивающая часть выполнена на наружной поверхности соединительной головки для вставки в соответствующую в целом по существу прямую канавку приемной части, когда соединительная головка вставлена в углубление. Может иметься несколько выравнивающих частей, например штифтов, что обеспечивает наличие нескольких точек контакта с канавкой, или может иметься одиночная выравнивающая часть, расположенная с возможностью контакта с канавкой в нескольких местах по оси. Картридж для обработки жидкости может быть выполнен с возможностью использования с приемной частью, снабженной канавками, так что расположение одной или нескольких выравнивающих частей повторяется однократно для каждой последующей канавки. Поскольку линия может быть задана по меньшей мере двумя точками, выравнивание достигается исключительно с помощью выравнивающих частей и канавок, которым могут быть приданы размеры и форма, подходящие для противодействия возникающим усилиям. Наружная поверхность или поверхности в целом представляют собой открытые поверхности, задающие радиальную протяженность соединительной головки в том месте по оси, где находятся выравнивающая часть или выравнивающие части, так что выравнивающие части действительно могут входить в канавку.Следует отметить, что эти поверхности в целом выполнены плоскими или выпуклыми. Если эти поверхности все-таки выполнены вогнутыми, то выравнивающая часть или выравнивающие части должны будут иметь достаточную высоту по отношению к поверхности или поверхностям с тем, чтобы выступать из углубленной части участка поверхности, в котором они выполнены.
В одном из вариантов реализации по меньшей мере одна из выравнивающих частей представляет собой выступ на внешней поверхности.
По сравнению с рядом отдельных выравнивающих частей, обеспечивающих несколько точек контакта в нескольких местах по оси, выступ упрощает вставку соединительной головки в приемную часть. Кроме того, легче создать относительно прочный выступ, что также может содействовать укреплению стенки, на которой этот выступ выполнен. Выступ может проходить в целом по прямой линии параллельно оси.
В одном из вариантов выступ выполнен на участке поверхности соединительной головки, расположенном под наклоном к оси, так что соединительная головка сужается по направлению к осевому концу корпуса, а высота по меньшей мере части выступа по отношению к указанному участку поверхности увеличивается в осевом направлении к осевому концу корпуса.
В данном варианте отверстия также могут быть выполнены в наклонных участках поверхности, расположенных под наклоном по отношению к оси таким образом, что соединительная головка сужается в направлении осевого конца корпуса. Уплотняющие элементы, размещенные на отверстиях картриджа или вокруг них, контактируют со стенками полости головной части, в которую вставляют соединительную головку, только в конце траектории вставки. Это уменьшает риск повреждения или смещения уплотняющего элемента. Это используют с учетом всех необходимых изменений в случае, в котором уплотняющие элементы выполнены на отверстиях в стенках полости или вокруг них и расположены с возможностью контакта с наклонными участками поверхности в конце траектории вставки. Благодаря увеличивающейся высоте выступа по отношению к участку поверхности этот выступ может войти в канавку в начале процесса вставки для осуществления своей функции выравнивания.
В одном из вариантов реализации по меньшей мере часть выступа имеет параллельные противоположные поверхности, проходящие в осевом направлении и в направлении подъема от участка поверхности, на котором находится указанный выступ.
Таким образом, выступу или по меньшей мере его основной части придана по существу форма параллелепипеда, расположенного на поверхности. Однако этот выступ может иметь заостренную или скошенную переднюю осевую оконечность. Выступ имеет постоянную ширину в плоскости участка поверхности, что позволяет ему направлять соединительную головку вдоль длины по меньшей мере указанной основной части, тогда как криволинейный или заостренный выступ не может обеспечить прямую линию или поверхность контакта с краями канавки.
В одном из вариантов реализации по меньшей мере одна из выравнивающих частей расположена вплотную к группе по меньшей мере из двух отверстий для жидкости.
Когда отверстия выполнены в участке боковой поверхности соединительной головки в различных местах по оси таким образом, что одно из отверстий расположено выше другого отверстия, они должны находиться в центральном местоположении на участке боковой поверхности с тем, чтобы они могли иметь относительно большие размеры. Позиционирование выравнивающих частей вплотную к этой группе обеспечивает то, что соединительная головка имеет относительно небольшую высоту, а также гарантирует выравнивание отверстий с отверстиями в полости, с которой необходимо образовать герметичное соединение. Выравнивающие части, поскольку они в любом случае должны выступать для вхождения в канавку, могут быть выполнены на участке поверхности с относительно небольшим радиусом кривизны, причем указанная группа отверстий выполнена на смежном участке поверхности с относительно большим радиусом кривизны или плоском участке поверхности.
В одном из вариантов реализации изобретения количество выравнивающих частей составляет по меньшей мере две.
Выравнивающие части расположены с возможностью вставки в различные соответствующие канавки. Это помогает гарантировать правильное положение поворота соединительной головки по отношению к приемной части и оси.
В одном из вариантов реализации выравнивающая часть выполняет функцию удерживающей части для удержания картриджа для обработки жидкости в заданном положении, в котором соединительная головка по меньшей мере частично вставлена в головную часть.
Этот вариант реализации изобретения предотвращает необходимость в наличии отдельных удерживающих средств, например соединительной головки. Таким образом, имеется больше пространства для выравнивающей части или выравнивающих частей и отверстий.
В одном из вариантов реализации осевой конец удерживающей части, являющийся дистальным по отношению к осевому концу корпуса, имеет закругленную форму.
Этот осевой конец может относительно легко перемещаться вдоль полки, с которой он взаимодействует для удержания картриджа для обработки жидкости в головной части, даже когда приемная часть все еще совершает перемещение.
Согласно еще одному аспекту настоящего изобретения, предложен набор картриджей для обработки жидкости, каждый из которых соответствует по меньшей мере одному из вышеописанных картриджей и, при необходимости, содержит признаки любого из вышеописанных картриджей для обработки жидкости, причем по меньшей мере основы корпусных частей, образующих осевые концы корпусов соответствующих картриджей для обработки жидкости, имеют в целом идентичные форму и размеры, а проточные части по меньшей мере двух из указанных картриджей для обработки жидкости по-разному разделяют внутренние концы указанных по меньшей мере четырех каналов.
Этот набор картриджей для обработки жидкости может быть изготовлен относительно эффективно, поскольку основные части корпусных частей для всех вариантов могут быть произведены в большом количестве. Производимый тип картриджа для обработки жидкости может быть определен на относительно поздней стадии процесса производства. Основы корпусных частей представляют собой части корпусных частей, которые содержат больше всего материала и которые поддерживают остальные части корпусных частей, такие как уплотняющие элементы, запирающие части, этикетки и т.п. Еще один из нескольких возможных наборов, состоящих по меньшей мере из одной проточной части, прикреплен к корпусной части, так что внутренние концы по меньшей мере четырех каналов по-разному разделены в двух картриджах. Набор может содержать картридж для обработки жидкости, имеющий два впускных отверстия и два выпускных отверстия, причем выпускные отверстия выполнены с возможностью выдачи потоков жидкости с различными составами. Одним из примеров является картридж обратного осмоса или ультрафильтрующий картридж. Набор может содержать картридж для обработки жидкости, имеющий два впускных отверстия для приема отдельных потоков жидкости, которые сохраняют разделенными перед обрабатывающей частью, при этом два выпускных отверстия выполнены с возможностью выдачи потоков жидкости с одним и тем же составом или другим составом. Одним из примеров является картридж для обработки жидкости, предназначенный для пропускания смешанной воды с пониженной карбонатной жесткостью при относительно высоком расходе или для пропускания потоков жидкости с различными уровнями карбонатной жесткости. Набор может содержать картридж для обработки жидкости, имеющий одно впускное отверстие и три выпускных отверстия для пропускания потоков жидкости с различными составами. Одним из примеров является картридж для обработки жидкости, предназначенный для пропускания одновременно воды с пониженной карбонатной жесткостью, воды с пониженным содержанием минеральных веществ и воды с пониженным уровнем содержания загрязняющих веществ. Еще одним примером является картридж для обработки жидкости, предназначенный для пропускания потоков с различными уровнями карбонатной жесткости.
В одном из вариантов реализации настоящего изобретения указанные по меньшей мере два картриджа для обработки жидкости отличаются по меньшей мере в одном из следующего:
(i) количество отверстий для жидкости, выполняющих функцию впускных отверстий, и
(ii) количество отверстий для жидкости, выполняющих функцию выпускных отверстий.
В результате этого может быть изготовлено большее многообразие различных типов картриджей для обработки жидкости. Для обеспечения относительно высокой пропускной способности картриджи некоторых типов могут иметь сбалансированное количество впускных и выпускных отверстий. Для получения на выходе жидкостей с различным составом картриджи некоторых типов могут иметь больше выпускных отверстий, чем впускных отверстий.
В одном из вариантов реализации настоящего изобретения по меньшей мере два картриджа для обработки жидкости дополнительно отличаются в том, содержат ли они компоненты для обработки жидкости каждого из следующих типов, и/или в том, сколько компонентов для обработки жидкости каждого из следующих типов они содержат:
(i) мембранный фильтрующий модуль,
(ii) слой материала для обработки жидкости с помощью диффузионного процесса, например с помощью по меньшей мере одного из следующих процессов: ионный обмен, сорбция и элюирование, и
(iii) компонент, содержащий влагопроницаемое пористое вещество из термически склеенного материала для обработки жидкости с помощью диффузионного процесса, например с помощью по меньшей мере одного из следующих процессов: ионный обмен, сорбция и элюирование.
Каждый из картриджей этих типов в целом имеет различную конфигурацию впускных и выпускных отверстий. Такие картриджи могут быть снабжены корпусами, имеющими по меньшей мере обычную головную часть. Для картриджа каждого типа надлежащим образом выбирают отдельные проточные части.
Еще в одном аспекте настоящего изобретения предложен способ изготовления по меньшей мере одной группы картриджей для обработки жидкости, каждый из которых соответствует по меньшей мере вводной части и, при необходимости, содержит признаки любого из вышеописанных картриджей для обработки жидкости, причем согласно указанному способу выбирают и закрепляют один из различных наборов по меньшей мере из одной проточной части для настройки картриджа для обработки жидкости.
В одном из вариантов реализации настоящего изобретения следующий картридж из группы картриджей для обработки жидкости изготавливают таким образом, что он содержит корпусную часть, по меньшей мере основа которой  имеет форму и размеры, идентичные форме и размерам основы корпусной части предыдущего картриджа для обработки жидкости, при этом другой набор из наборов выбирают и закрепляют таким образом, что внутренние концы по меньшей мере четырех каналов по-разному разделены в двух картриджах.
Можно создать группу различных картриджей для обработки жидкости для различных задач, например картридж с высокой пропускной способностью, картридж для уменьшения карбонатной жесткости воды до допустимого уровня, картридж обратного осмоса и т.п.
Из этого следует, что в одном из вариантов обрабатывающие части различных типов расположены в корпусах двух картриджей для обработки жидкости.
Различные обрабатывающие части могут отличаться по типу обработки жидкости (например, механическое фильтрование, ионный обмен, адсорбция загрязняющих веществ), причем эти части расположены с возможностью обеспечения заданной степени обработки или расположены в соответствии с заданной степенью обработки.
Еще в одном аспекте настоящего изобретения предложена система для обработки жидкости, содержащая по меньшей мере одну головную часть и по меньшей мере один сменный картридж для обработки жидкости в соответствии с настоящим изобретением.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Ниже следует подробное описание изобретения со ссылкой на прилагаемые чертежи.
На фиг. 1 показан перспективный вид стакановидной части корпуса картриджа для обработки жидкости.
На фиг. 2 показан вид в разрезе стакановидной корпусной части, показанной на фиг. 1.
На фиг. 3 показан подробный вид в разрезе корпусной части в форме крышки, закрывающей открытый конец стакановидной корпусной части.
На фиг. 4 показан перспективный вид первой корпусной части в форме крышки.
На фиг. 5 показан еще один перспективный вид первой корпусной части в форме крышки.
На фиг. 6 показан вид первой стороны первой корпусной части в форме крышки.
На фиг. 7 показан вид второй стороны первой корпусной части в форме крышки.
На фиг. 8 показан вид третьей стороны первой корпусной части в форме крышки.
На фиг. 9 показан первый вид в разрезе первой корпусной части в форме крышки в картридже для обработки жидкости, имеющем первую конфигурацию.
На фиг. 10 показан перспективный вид в разрезе первой корпусной части в форме крышки в картридже для обработки жидкости, имеющем первую конфигурацию.
На фиг. 11 показан второй вид в разрезе первой корпусной части в форме крышки в картридже для обработки жидкости, имеющем первую конфигурацию.
На фиг. 12 показан второй перспективный вид в разрезе первой корпусной части в форме крышки в картридже для обработки жидкости, имеющем первую конфигурацию.
На фиг. 13 показан третий вид в разрезе первой корпусной части в форме крышки в картридже для обработки жидкости, имеющем первую конфигурацию.
На фиг. 14 показан третий перспективный вид в разрезе первой корпусной части в форме крышки в картридже для обработки жидкости, имеющем первую конфигурацию.
На фиг. 15 показан первый перспективный вид в разрезе первой корпусной части в форме крышки в картридже для обработки жидкости, имеющем вторую конфигурацию.
На фиг. 16 показан второй перспективный вид в разрезе первой корпусной части в форме крышки в картридже для обработки жидкости, имеющем вторую конфигурацию.
На фиг. 17 показан вид в разрезе первой корпусной части в форме крышки в картридже для обработки жидкости, имеющем третью конфигурацию.
На фиг. 18 показан первый перспективный вид в разрезе первой корпусной части в форме крышки в картридже для обработки жидкости, имеющем третью конфигурацию.
На фиг. 19 показан второй перспективный вид в разрезе первой корпусной части в форме крышки в картридже для обработки жидкости, имеющем третью конфигурацию.
На фиг. 20 показан третий перспективный вид в разрезе первой корпусной части в форме крышки в картридже для обработки жидкости, имеющем третью конфигурацию.
На фиг. 21 показан четвертый перспективный вид в разрезе первой корпусной части в форме крышки в картридже для обработки жидкости, имеющем третью конфигурацию.
На фиг. 22 показан перспективный вид картриджа для обработки жидкости со второй корпусной частью форме крышки.
На фиг. 23 показан вид первой стороны второй корпусной части в форме крышки.
На фиг. 24 показан вид второй стороны второй корпусной части в форме крышки.
На фиг. 25 показан перспективный вид второй корпусной части в форме крышки.
На фиг. 26 показан вид сверху третьей стороны второй корпусной части в форме крышки.
На фиг. 27 показан вид сверху в разрезе второй корпусной части в форме крышки.
На фиг. 28 показан первый перспективный вид в разрезе второй корпусной части в форме крышки.
На фиг. 29 показан второй перспективный вид в разрезе второй корпусной части в форме крышки.
На фиг. 30 показан третий перспективный вид в разрезе второй корпусной части в форме крышки.
На фиг. 31 показан четвертый перспективный вид в разрезе второй корпусной части в форме крышки.
На фиг. 32 показан вид в разрезе части картриджа для обработки жидкости со второй корпусной частью форме крышки, имеющего конфигурацию, содержащую обрабатывающую часть для обработки радиального потока жидкости.
На фиг. 33 показан перспективный вид в разрезе части картриджа для обработки жидкости, имеющего конфигурацию, показанную на фиг. 32.
На фиг. 34 схематически показан первый вид сбоку приемной части головки для размещения в ней картриджа для обработки жидкости со второй корпусной частью форме крышки.
На фиг. 35 схематически показан второй вид сбоку приемной части, показанной на фиг. 34.
На фиг. 36 показана структурная схема, иллюстрирующая части для обработки жидкости и пропускания потока в картридже для обработки жидкости с первой или второй корпусной частью форме крышки, имеющем первую конфигурацию.
На фиг. 37 показана структурная схема, иллюстрирующая части для обработки жидкости и пропускания потока в картридже для обработки жидкости, имеющем вторую конфигурацию.
На фиг. 38 показана структурная схема, иллюстрирующая части для обработки жидкости и пропускания потока в картридже для обработки жидкости, имеющем третью конфигурацию.
На фиг. 39 показана структурная схема, иллюстрирующая части для обработки жидкости и пропускания потока в картридже для обработки жидкости, имеющем четвертую конфигурацию.
ОСУЩЕСТВЛЕНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Описанный далее картридж для обработки жидкости содержит корпус, содержащий емкость в виде стакановидной корпусной части 1 (см. фиг. 1-3, 22, 36-39). Стакановидная корпусная часть 1 имеет удлиненную форму. Центральная ось, которая в данном примере является продольной осью 2 (см. фиг. 2,3) картриджа для обработки жидкости, образует опорную ось. Корпусная часть 1 закрыта с одного из осевых концов и открыта с противоположного осевого конца. Эта корпусная часть в целом имеет цилиндрическую форму вдоль большей части своей длины. Для противодействия давлению жидкости, находящейся внутри корпусной части 1 во время ее использования, ее закрытый осевой конец выполнен закругленным. Корпусная часть 1 может быть выполнена из металла, например из алюминия, или из пластмассы, например из полипропилена. Открытый конец корпусной части 1 закрыт корпусной частью в форме крышки и соединен с ней без возможности отсоединения.
Первая корпусная часть 3 в форме крышки (см. фиг. 3-21) содержит основу 4, полученную литьем, например литьем под давлением, и может быть в целом выполнена из пластмассы, например полипропилена.
Основа 4 частично вставлена в корпусную часть 1 со стороны ее открытого конца для увеличения области контакта. Соединение основы 4 и корпусной части 1 может быть получено сваркой, например ультразвуковой сваркой, пайкой или склеиванием. Образованию соединения способствует вертикальный окружающий выступ 5, например с помощью закраины 6. Закраина 6 определяет правильность вставки основы 4. Закраина образует радиально внутреннюю поверхность, вплотную к которой может быть размещено некоторое приспособление, например наковальня или сонотрод в случае ультразвуковой сварки или приспособление для приложения прижимающего усилия в случае склеивания.
Основа 4 содержит соединительную головку 7, выполненную с возможностью вставки в полость головной части системы для обработки жидкости, раскрытой, например, в патенте US 2010/0307964 A1, в частности на фиг. 9b в этом патенте. Таким образом, соединительная головка 7 содержит выемку 8 (см. фиг. 5-9), в которой может быть закреплен фиксирующий стержень (не показан) путем его поворота из положения расфиксации в положение фиксации.
Соединительная головка 7 выступает в осевом направлении по отношению к остальной части основы 4, в частности участка 9 окружающей поверхности (см. фиг. 4), обращенного в целом в осевом направлении.
В соединительной головке 7 образованы первый, второй, третий и четвертый каналы 10-13, каждый из которых имеет в конце соответствующее отверстие 14-17 и внутреннюю оконечность 18-21 (см., в частности, фиг. 9, 11, 13, 17). Оконечности каналов 10-13 со стороны противоположных отверстий (т.е. отверстий 14-17) выполнены в целом прямыми и проходят в радиальном направлении. Это упрощает механическую обработку при литье основы 4 корпусной части 3.
Внутренние оконечности 18-21 расположены концентрически и центрированы по отношению к центральной оси. По меньшей мере три центральные внутренние оконечности 18-21 проходят в целом в осевом направлении во внутреннее пространство корпуса картриджа. Концы первого, второго и третьего каналов 10-12, в которых находятся внутренние оконечности 18-20, оканчиваются каждый в соответствующем отличном осевом местоположении, так что эти внутренние концы находятся в пределах по меньшей мере одного из других каналов, а именно окружающих каналов. В итоге, второй, третий и четвертый каналы 11-13 содержат по меньшей мере кольцеобразную часть. Кроме того, если эти внутренние концы не разделены отдельными проточными частями, то в них может смешиваться жидкость, как пояснено ниже.
Отверстия 14-17 выполнены попарно в наклонных участках 22, 23 поверхности, выполненных в этом примере в целом плоскими, на противоположных сторонах соединительной головки 7. Участки 22, 23 поверхности расположены под наклоном относительно центральной оси, но при этом обращены преимущественно в поперечном направлении, так что соединительная головка 7 выполнена немного сужающейся. Таким образом, углы между плоскостями участков 22, 23 поверхности и центральной осью являются острыми, а углы между нормалями к участкам 22, 23 поверхности и центральной осью являются тупыми. Отверстия 14-17 окружены канавками 24-27, в которых могут быть размещены уплотняющие кольца (не показаны). Следует отметить, что первый и второй наклонные участки 22, 23 поверхности могут иметь небольшую кривизну, однако канавки 24-27 в целом позиционируют идентичные уплотняющие кольца по существу в одной плоскости для обеспечения равномерного сжатия и, следовательно, уплотнения.
Простые первые, вторые и третьи проточные части 28-30 (см. фиг. 17-21, фиг. 9, 10 и фиг. 11-16, соответственно) выполнены с возможностью вставки соответственно в первые, вторые и третьи внутренние оконечности 18-20. Каждая из проточных частей содержит патрубок для пропускания жидкости, проходящий по меньшей мере через часть внутреннего пространства корпуса картриджа для отделения внутренних концов по меньшей мере двух из каналов 10-13 по меньшей мере еще от одного канала, например от всех остальных каналов 10-13. Проточные части 28-30 со стороны своих концов, противоположных вставленным концам, могут быть соединены со следующим проточными частями (не показаны) или компонентами для обработки жидкости для образования группы. Первая проточная часть 28 отделяет внутренние концы второго и третьего каналов 11, 12 от внутреннего конца первого канала 10. Вторая проточная часть 29 отделяет внутренние концы первого и второго каналов 10, 11 от внутренних концов третьего и четвертого каналов 12, 13. Третья проточная часть 30 отделяет внутренние концы первого, второго и третьего каналов 10-12 от внутреннего конца оставшегося канала, а именно четвертого канала 13. Следует отметить, что в альтернативных вариантах реализации разделение внутренних концов может быть достигнуто исключительно с помощью группы из проточных частей.
Первая проточная часть 28 содержит секцию, внешний диаметр которой в целом соответствует внутреннему диаметру внутренней оконечности 18 первого канала 10. Эта секция оканчивается на закраине 31 (см. фиг. 17) для взаимодействия со стенкой внутренней оконечности 18 для определения расстояния, на которое вставляют первую проточную часть 28. Эта секция снабжена двумя уплотняющими кольцами 32а,b, что обеспечивает уплотнение между первой проточной частью 28 и стенкой внутренней оконечности секции 18. Они также обеспечивают плотную посадку с трением, достаточным для удержания на месте первой проточной части 28.
Вторая проточная часть 29 и третья проточная часть 30 аналогичным образом снабжены закраинами 33, 34 и уплотняющими кольцами 35a,b, 36a,b (см. фиг. 9, 13).
Первая, вторая и третья части 28-30 отражают основную структуру концов проточных частей, которые необходимо вставить во внутренние оконечности 18-20. В целом проточные части подобной структуры будут содержаться и в более сложной конструкции. Ниже со ссылкой на фиг. 36-39 описаны некоторые примеры, согласно которым первая корпусная часть 3 в форме крышки не показана для наглядности, а проточные части показаны только схематически.
Вторая корпусная часть 37 в форме крышки (см. фиг. 21-33) описана выше. Корпусная часть 37 содержит основу 38, полученную литьем, например литьем под давлением, и в целом выполнена из пластмассы, например полипропилена.
Основа 38 частично вставлена в стакановидную корпусную часть 1 со стороны ее открытого конца для увеличения области контакта. Соединение между основой 38 и корпусной частью 1 может быть получено сваркой, например ультразвуковой сваркой, пайкой или склеиванием. Образованию соединения способствует вертикальный окружающий выступ 39, например с помощью закраины 40. Закраина 40 определяет правильность вставки основы 38. Закраина образует радиально внутреннюю поверхность, вплотную к которой может быть размещено приспособление, например наковальня или сонотрод в случае ультразвуковой сварки или приспособление для приложения прижимающего усилия в случае склеивания.
Основа 38 содержит соединительную головку 41, выполненную с возможностью вставки в осевом направлении в полость, образованную приемной частью 42 (см. фиг. 34, 35), шарнирно соединенной с головной частью (не показана) системы для обработки жидкости, в которой картридж для обработки жидкости является сменным, с возможностью перемещения в пределах этой головной части.
Соединительная головка 41 выступает в осевом направлении по отношению к остальной части основы 38, в частности участку 43 окружающей поверхности (см. фиг. 25), обращенному в целом в осевом направлении. Опорная ось 44 (см. фиг. 23) выровнена с направлением вставки и соответствует оси основы по меньшей мере соединительной головки 41.
В соединительной головке 41 образованы первый, второй, третий и четвертый каналы 45-48, каждый из которых имеет в конце соответствующее отверстие 49-52 и внутреннюю оконечность 53-56. С другой стороны от внутренних оконечностей 53-56 оконечности каналов 45-48 выполнены в целом прямыми и проходят в радиальном направлении. Это упрощает механическую обработку при литье основы 38 корпусной части 37.
Внутренние оконечности 53-56 расположены концентрически и центрированы по отношению к центральной оси. По меньшей мере три центральные внутренние оконечности 53-55 каналов проходят в целом в осевом направлении во внутреннее пространство корпуса картриджа. Концы первого, второго и третьего каналов 45-47, в которых находятся внутренние оконечности 53-55, оканчиваются каждый в разных соответствующих местах по оси, так что эти внутренние концы находятся в пределах по меньшей мере одного из других каналов, а именно окружающих каналов. В итоге, второй, третий и четвертый каналы 46-48 содержат по меньшей мере кольцеобразную часть. Кроме того, если эти внутренние концы не разделены отдельными проточными частями, то в них может смешиваться жидкость, как пояснено ниже.
Отверстия 49-52 выполнены попарно в наклонных участках 57, 58 поверхности, выполненных в этом примере в целом плоскими, на противоположных сторонах соединительной головки 41 (фиг.27). Эти участки 57, 58 поверхности расположены под наклоном относительно опорной оси 44, но при этом обращены преимущественно в поперечном направлении, так что соединительная головка 41 выполнена немного сужающейся. Таким образом, углы между плоскостями участков 57, 58 поверхности и центральной осью являются острыми, а углы между нормалями к участкам 57, 58 поверхности и центральной осью являются тупыми. Отверстия 49-52 окружены канавками 59-62, в которых могут быть размещены уплотняющие кольца (не показаны). Следует отметить, что первый и второй наклонные участки 57, 58 поверхности могут иметь небольшую кривизну, однако канавки 59-62 в целом позиционируют идентичные уплотняющие кольца по существу в одной плоскости для обеспечения равномерного сжатия и, следовательно, уплотнения.
Одна или несколько проточных частей, образующих набор, выбранный из группы различных наборов проточных частей, выполнены с возможностью их вставки соответственно в первые, вторые и третьи внутренние оконечности 53-55. Каждая проточная часть, вставленная во внутреннюю оконечность 53-55, содержит патрубок для пропускания жидкости по меньшей мере через часть внутреннего пространства корпуса картриджа для отделения внутренних концов по меньшей мере двух каналов из каналов 45-48 по меньшей мере от одного другого канала, например всех, из остальных каналов 45-48. Эти проточные части своими концами, противоположными вставленным концам, могут быть соединены со следующими проточными частями или компонентами для обработки жидкости для образования группы. Таким образом, проточная часть, вставленная в первую внутреннюю оконечность 53, отделяет внутренние концы второго и третьего каналов 46, 47 от внутренних концов первого канала 45. Проточная часть, вставленная во вторую внутреннюю оконечность 54, отделяет внутренние концы первого и второго каналов 45, 46 от внутренних концов третьего и четвертого каналов 47, 48. Проточная часть, вставленная в третью внутреннюю оконечность 55, отделяет внутренний конец первого, второго и третьего каналов 45-47 от внутреннего конца оставшегося канала, а именно четвертого канала 48. Следует отметить, что в альтернативных вариантах реализации разделение внутренних концов может быть достигнуто исключительно с помощью группы из проточных частей.
В одной из показанных конфигураций (см. фиг. 32, 33) первая проточная часть 63 вставлена во вторую внутреннюю оконечность 54. Первая проточная часть 63 содержит секцию, внешний диаметр которой в целом соответствует внутреннему диаметру внутренней оконечности 54 второго канала 46. Эта секция оканчивается на закраине 64 для взаимодействия со стенкой внутренней оконечности 54 для определения расстояния, на которое вставляют первую проточную часть 63. Эта часть снабжена двумя уплотняющими кольцами 65a,b, что обеспечивает уплотнение между первой проточной частью 63 и стенкой внутренней оконечности 54. Они также обеспечивают плотную посадку с трением, достаточным для удержания на месте первой проточной части 63.
В конфигурации, показанной на фиг. 32 и 33, противоположный осевой конец первой проточной части 63 вставлен в торцевую крышку 66, прикрепленную с уплотнением к осевому концу фильтрующего блока 67. По этой причине для обеспечения уплотнения между первой проточной частью 63 и внутренней поверхностью выступающего цилиндрического патрубка, образующего часть торцевой крышки 66, имеются два дополнительных уплотнительных кольца 65c,d.
Фильтрующий блок 67 образует полый влагопроницаемый компонент для обработки жидкости. Вместе с торцевой крышкой 66 и аналогичной торцевой крышкой (не показана), закрывающей противоположный осевой конец фильтрующего блока 67, первая проточная часть 63 расположена с возможностью пропускания жидкости в радиальном направлении через фильтрующий блок 67. В целом поток проходит в радиальном направлении внутрь. В результате третье и четвертое отверстия 51, 52 образуют впускные отверстия для жидкости, а первое и второе отверстия 49, 50 образуют выпускные отверстия для жидкости. Таким образом, в показанной конфигурации корпусная часть 37 в форме крышки является частью картриджа для обработки жидкости, имеющего высокую пропускную способность. Первый и второй каналы 45, 46 прямо сообщаются друг с другом. Третьи и четвертые каналы 47, 48 также прямо сообщаются  друг с другом.
Фильтрующий блок 67 в целом образован из термически склеенного материала для обработки жидкости. Материал для обработки жидкости представляет собой гранулированный материал, волокнистый материал или их смесь, например связующий материал. Дисперсное связующее эффективно при точечном соединении посредством связующего, в особенности если фильтрующий блок получен нагреванием смеси связывающих частиц и материала для обработки жидкости без значительного сжатия. Подходящим связующим материалом является, например, полиэтилен сверхвысокой плотности. Материал для обработки жидкости содержит материал для обработки жидкости с помощью диффузионного процесса, например с помощью по меньшей мере одного из следующих процессов: сорбция, элюирование и ионный обмен. В прикладном варианте реализации изобретения материал для обработки жидкости содержит активированный уголь.
Приемная часть 42 (см. фиг. 34 и 35),  выполненная с возможностью вставки в нее соединительной головки 41, шарнирно соединена с корпусом головной части с возможностью поворота вокруг оси 68 относительно корпуса головной части. На чертежах показаны только две полки 69, 70 (см. фиг. 35) корпуса. Приемная часть 42 снабжена отверстиями 71, 72, выполненными в ее стенках. Уплотняющие элементы, размещенные в канавках 59-62 соединительной головки 41, после их вставки, создают уплотнение с внутренней поверхностью стенок приемной части 42, так что между отверстиями 71, 72 приемной части 42 и отверстиями соединительной головки 41 имеется уплотненное соединение. Отверстия 71, 72 приемной части 42 выполнены с возможностью присоединения к ним снаружи гибких трубок, так что обрабатываемая жидкость может быть подана в картридж для обработки жидкости, а обработанная жидкость получена из картриджа для обработки жидкости.
По меньшей мере внутренние поверхности боковых стенок приемной части 42 расположены под наклоном аналогично первому и второму наклонным участкам 57, 58 поверхности соединительной головки 41.
Приемная часть 42 содержит формирующие секции 73, 74 для формирования канавок, выступающие наружу от наклонных боковых стенок, чтобы сформировать канавки на внутренней стороне полости, образованной приемной частью 42. Между краем приемной части 42 в начале полости и концом канавок образованы щелевые отверстия 75, 76.
Соединительная головка 41 оборудована выступами 77, 78, расположенными на внешней поверхности с возможностью вставки в канавки, образованные формирующими секциями 73, 74, при вставке соединительной головки 41 в осевом направлении в полость, образованную приемной частью 42.
Участки 79, 80 поверхности, на которых выполнены выступы 77, 78, расположены под наклоном по отношению к оси таким образом, что соединительная головка 41 сужается по направлению к осевому концу корпуса картриджа. Однако высота выступа 77, 78 по отношению к участку 79, 80 поверхности увеличивается в осевом направлении к свободному осевому концу соединительной головки 41. Вследствие этого обращенные наружу участки 81, 82 поверхности (см. фиг. 23, 24), являющиеся ближними в осевом направлении к осевому концу соединительной головки 41, образующей осевой конец корпуса картриджа, в целом параллельны оси. Выступы 77, 78 могут выполнять свою выравнивающую функцию только в том случае, если их передние в осевом направлении концы входят в канавки, образованные формирующими секциями 73, 74.
По меньшей мере передняя в осевом направлении часть каждого выступа 77, 78 имеет параллельные противоположные поверхности 83-86 (см. фиг. 23-26), проходящие в осевом направлении и в направлении возвышения относительно участка 79, 80 поверхности, на котором выполнен выступ 77, 78. Эти поверхности выступов контактируют с противоположными поверхностями канавок в нескольких местах по оси при вставке выступов 77, 78 в канавки, образованные формирующими секциями 73, 74.
Задние осевые оконечности 87, 88 удерживают картридж для обработки жидкости в головной части системы для обработки жидкости. Задние оконечности имеют закругленную форму для облегчения перемещения во взаимодействии с полками 69, 70, когда приемную часть 42 перемещают относительно корпуса, в котором она размещена. Такое перемещение возможно только после вставки соединительной головки 41 в осевом направлении на достаточно большую глубину в приемную часть 42. Задние осевые оконечности 87, 88 имеют увеличенную высоту по отношению к участкам 79, 80 поверхности, на которых выполнены выступы 77, 78, так что задние оконечности не способны войти в канавки, образованные формирующими секциями 73, 74. Фактически задние оконечности расположены ступенчатым образом по отношению к обращенным наружу участкам 81, 82 поверхности, являющимся смежными в осевом направлении. Однако, задние оконечности способны войти в щелевые отверстия 75, 76 и, таким образом, выполнять функции ограничителей, задающих предел осевого перемещения в направлении вставки.
Следует отметить, что два выступа 77, 78, расположенные на противоположных сторонах соединительной головки 41 вплотную к ориентированным в осевом направлении рядам отверстий 49-52, представляют собой основные выравнивающие части. Однако в показанном варианте реализации имеется относительно короткий третий выступ 89, который взаимодействует с канавкой, образованной третьей формирующей секцией 90 для формирования канавки, открытой по направлению к полости, образованной приемной частью 42. В одном из альтернативных вариантов реализации третьим выступом 89 можно пренебречь.
После описания общей структуры соединительных головок 7, 41 ниже приведены некоторые примеры конфигураций картриджа, реализуемых путем конфигурирования комбинации соединительной головки 7, 41 и стакановидной корпусной части 1 путем выбора подходящих проточных частей. Эти примеры иллюстрируют возможность создания группы картриджей для обработки жидкости, отличающихся по типу осуществляемой обработки и, при необходимости, по количеству впускных и выпускных отверстий.
В картридже для обработки жидкости (см. фиг. 36), имеющем первую конфигурацию, имеются первый и второй слои 91, 92 материала для обработки жидкости, которые разделены влагопроницаемой разделительной частью 93. Нижняя трубка 94 проходит через первый и второй слои 91, 92. Один осевой конец нижней трубки 94 аналогично, например, первой проточной части 28, выполнен с возможностью вставки в первый канал 10, 45 или  во второй канал 11, 46. Концентрический проводник 95 потока имеет осевой конец, который, наподобие, например, второй проточной части 29 или третьей проточной части 30, выполнен с возможностью вставки во второй или третий канал 11, 12, 46, 47 в зависимости от того, в какой канал вставлена нижняя трубка 94. Проводник 95 проходит до заданного осевого местоположения, отделенного от корпусной части 3, 37 в форме крышки только частью второго слоя 92. Стенки нижней трубки 94 и проводника 95 в целом выполнены влагонепроницаемыми. Между внутренней частью проводника 95 и нижней трубкой 94 образован кольцевой канал. Поток жидкости, протекающий через этот кольцевой канал, проходит мимо первого слоя 91.
В одном из вариантов реализации первый слой 91 содержит в целом рыхлый гранулированный материал для обработки жидкости методом ионного обмена, например слабокислую катионообменную смолу с катионами в водородной форме. Этот слой может дополнительно содержать меньшее количество слабокислой катионообменной смолы в виде натрия или калия. Первый слой может также содержать дополнительный сорбент, например активированный уголь. Второй слой 92 может содержать только такой сорбент. Поток жидкости, обработанный в первом слое 91, смешивается с потоком жидкости, проходящим мимо первого слоя 91, во втором слое 92. Поток жидкости выходит из картриджа для обработки жидкости через третье и четвертое отверстия 16, 17, 51, 52 при условии, что нижняя трубка 94 вставлена в первый канал 10, 45, а проводник 95 вставлен во второй канал 11, 46. Нижняя трубка 94 отделяет внутренний конец первого канала 10, 45 от внутренних концов остальных каналов 11-13, 46-48, в том числе, в частности, от внутреннего конца второго канала 11, 46. Таким образом, поток жидкости, проходящий через первое отверстие 14, 49, не смешивается с потоком жидкости, проходящим через второе отверстие 15, до его обработки в первом слое 91. Соотношение объемных расходов между двумя потоками определяет состав жидкости, которая проводят через третье и четвертое отверстия 16, 17, 51, 52.
Между первым слоем 91 и осевым концом нижней трубки 94 имеется первый влагопроницаемый экран 96, что обеспечивает более равномерный характер осевого потока через первый слой 91 и предотвращает закупоривание нижней трубки 94. Второй влагопроницаемый экран 97 удерживает материал второго слоя 92 в пределах картриджа для обработки жидкости путем механического фильтрования обработанной жидкости. Это может дополнительно предотвращать просачивание жидкости по меньшей мере во второй слой 92. Разделяющая часть 93 может выполнять функцию, подобную функции первого слоя 91.
Картридж (см. фиг. 37) для обработки жидкости, имеющий вторую конфигурацию, также содержит первый слой 98 и второй слой 99 материала для обработки жидкости, центральную нижнюю трубку 100 и влагопроницаемую разделяющую часть 101. Картридж содержит первый концентрический проводник 102 потока и второй концентрический проводник 103 потока.
Нижняя трубка 100 проходит через первый и второй слои 98, 99. Один осевой конец нижней трубки 100 выполнен с возможностью вставки в первый канал 10, 45, выполненный в корпусной части 3, 37. Первый концентрический проводник 102 имеет осевой конец, выполненный с возможностью вставки во второй канал 11, 46. Проводник 102 проходит до места по оси, отделенного от корпусной части 3, 37 только частью второго слоя из первого и второго слоев 91, 99. Второй проводник 103 имеет осевой конец, выполненный с возможностью вставки в третий канал 12, 47.
Во второй конфигурации, как в первой конфигурации, между осевым концом нижней трубки 100, являющимся дистальным по отношению к корпусной части 3, 37, и осевым концом первого слоя 98 выполнен первый влагопроницаемый экран 104. Влагопроницаемая разделяющая часть 101 удерживает материал первого слоя 98 заключенным между этой разделяющей частью и первым влагопроницаемым экраном 104. Подобные экраны (не показаны) могут быть выполнены со стороны осевого конца первого проводника 102, являющегося дистальным по отношению к корпусной части 3, 37, а также между первым и вторым проводниками 102, 103 со стороны осевого конца, являющегося проксимальным по отношению к корпусной части 3, 37. Это удерживает гранулированный материал второго слоя 99 на месте и обеспечивает отсутствие указанного материала в обработанной жидкости.
Вторая конфигурация позволяет проводить жидкость, обработанную только в первом слое 98, через четвертое отверстие 17, 52 для жидкости. Через третье отверстие 16, 51 для жидкости осуществляют смешивание жидкости, обработанной в первом слое 98 и втором слое 99.
В одной из разновидностей этой конфигурации направление потока изменяют на обратное. Четвертое отверстие 17, 52 для жидкости выполняет функцию одиночного впускного отверстия. Нижняя трубка 100 выполняет функцию вертикальной трубки. Жидкость, выходящую через первое отверстие 14, 49 для жидкости, обрабатывают только в первом слое 98. Жидкость, выходящую через третье отверстие 16, 51 для жидкости, обрабатывают в первом слое 98 и во втором слое 99. Жидкость, выходящую через второе отверстие 15, 50 обрабатывают в первом слое 98 и во втором слое 99, но в меньшей степени по сравнению с жидкостью, выходящей через третье отверстие 16, 51 для жидкости. В одном из примеров первый слой 91 содержит катионообменную смолу с катионами в водородной форме для понижения карбонатной жесткости, а второй слой 99 содержит по меньшей мере анионообменную смолу с анионами в гидроксильной форме. Таким образом, этот вариант, при его использовании для обработки питьевой воды, обеспечивает создание трех составов с пониженной карбонатной жесткостью, каждый из которых имеет различное общее содержание минеральных веществ.
Третья конфигурация (см. фиг. 38) отличается от первой тем, что она содержит полый компонент 105 для обработки жидкости, через который жидкость протекает в радиальном направлении. Полый компонент 105 для обработки жидкости объединен со слоем 106 гранулированного материала для обработки жидкости, расположенным между влагопроницаемым экраном 107 и влагопроницаемой разделяющей частью 108.
Состав слоя 106 соответствует составу первых слоев 91, 98 в первой и второй конфигурациях.
В первый канал 10, 45, с одного из концов которого имеется первое отверстие 14, 49, вставлена центральная нижняя трубка 109. Первое отверстие 14, 49 выполняет функцию первого впускного отверстия. Во внутреннюю оконечность 19, 54 второго канала 11, 46 вставлена концентрическая проточная часть 110. Второе отверстие 15, 50 также выполняет функцию впускного отверстия. Проточная часть 110 вставлена в первую торцевую крышку 111, которая с уплотнением прикреплена к осевому концу полого компонента 105 для обработки жидкости. Вторая торцевая крышка 112 прикреплена к  противоположому осевому концу компонента 105. Вторая торцевая крышка уплотняет лицевую сторону осевого конца компонента 105, в результате чего только нижняя трубка 109 может пройти через указанный полый компонент.
Полый компонент 105 для обработки жидкости содержит пористое влагопроницаемое вещество. Это вещество может быть выполнено, например, из термически склеенного материала для обработки жидкости. Это вещество может иметь состав, схожий с составом вышеописанного фильтрующего блока 67.
Жидкость, обработанная в слое 106 материала для обработки жидкости, смешивается с жидкостью, вытекающей из полого компонента 105 для обработки жидкости в радиальном направлении в окружающее пространство 113. Окружающее пространство 113 может быть пустым или может содержать дополнительный слой материала для обработки жидкости. Смесь обработанной жидкости выходит из картриджа для обработки жидкости через третье и четвертое отверстия 16, 51, 17, 52.
Картридж для обработки жидкости, имеющий четвертую конфигурацию (см. фиг. 39), представляет собой мембранный фильтрующий картридж, например для обратного осмоса или ультрафильтрации. Картридж содержит, например, полый волоконный мембранный модуль 114, содержащий полые волокна (не показаны отдельно), помещенные в оконечности 115, 116.
Во внутреннюю оконечность 19, 54 второго канала 11, 46 вставлена первая проточная часть 117. Поскольку в первый канал 10, 45 не вставлено ни одной проточной части, то внутренние концы первого и второго каналов 10, 45, 11, 46 прямо сообщаются друг с другом с возможностью перемещения текучей среды. Первое и второе отверстия 14, 15, 49, 50 для жидкости выполняют функцию впускных отверстий. Первая проточная часть 117 вставлена с уплотнением в оконечность 115 с мембранным модулем для пропускания необработанной жидкости в полые волокна.
Мембранным модулем 114 управляют по принципу поперечного потока. Фильтрат протекает в радиальном направлении наружу в пространство, образованное в пределах второй проточной части 118. Вторая проточная часть 118 в целом представляет собой группу из проточных частей, для наглядности не показанных по отдельности в данном документе. Вторая проточная часть 118 вставлен во внутреннюю оконечность 20, 55 третьего канала 12, 47. Поскольку третий канал 12, 47 отделен от первого и второго каналов 10, 46, 45, 46 первой проточной частью 117 и отделен от четвертого канала 13, 48 второй проточной частью 118, фильтрат выходит из картриджа для обработки жидкости только через третье отверстие 16, 51 для жидкости.
Концентрат выходит из мембранного модуля 114 через другую оконечность 116 с мембранным модулем, с которой соединена с уплотнением вторая проточная часть 118. Таким образом, концентрат может протекать исключительно между второй проточной частью 118 и стенкой корпусной части 1 для достижения четвертого канала 13, 48. Четвертое отверстие 17, 52 для жидкости выполняет функцию выпускного отверстия для выпуска концентрата.
Поскольку первое и второе отверстия 14, 15, 49, 50 выполняют функцию впускных отверстий, то в соединительной головке 7, 41 имеется относительно небольшой перепад давления, в результате чего нет необходимости в удлиненных впускных отверстиях или больших соединительных головках 7, 41. Для изготовления любой из показанных конфигураций картриджа может быть использована одна и та же корпусная часть 3, 37, в частности одна и та же основа 4, 38 корпусной части.
Настоящее изобретение не ограничено вышеописанными вариантами реализации, которые могут быть изменены в пределах объема прилагаемой формулы изобретения. Например, направление потока в третьей конфигурации (см. фиг. 38) можно изменить на обратное если установить нижнюю трубку 109 таким образом, чтобы она проходила исключительно от второй торцевой крышки 112 до влагопроницаемого экрана 107, так что внутренние концы первого и второго каналов 10, 11, 45, 46 прямо сообщались бы друг с другом. Смешивание жидкости, обработанной в слое 106 материала для обработки жидкости, с жидкостью, обработанной при протекании в радиальном направлении внутрь через полый компонент 105 для обработки жидкости будет происходить во внутреннем пространстве полого компонента 105 для обработки жидкости.
Системы для обработки жидкости и картриджи для обработки жидкости, описанные в данном документе, выполнены с возможностью обработки водных жидкостей, например питьевой воды. В частности, головная часть в целом расположена с возможностью более или менее постоянного соединения с источником жидкости под давлением, таким как источник для подачи водопроводной воды. Если обработанная жидкость является питьевой, головная часть выполнена с возможностью ее подачи в устройства, такие как, например, машины для приготовления напитков, посудомоечные машины, пароварочные устройства и т.п. Головная часть снабжена соединительными элементами для соединения c трубопроводами, ведущими к таким устройствам. Головную часть отсоединяют по меньшей мере от источника воды относительно редко, если вообще отсоединяют. Картриджи для обработки жидкости выполнены с возможностью относительно частой и удобной замены. В месте производства эти картриджи могут быть настроены с обеспечением небольшого перепада давления или в расчете на жидкости с различным или переменным составом в соответствии со спросом.
Перечень ссылочных номеров
1
-
стакановидная корпусная часть 1
2
-
центральная ось 2
3
-
первая корпусная часть в форме крышки 3
4
-
основа первой корпусной части4
5
-
окружающий выступ 5
6
-
закраина6
7
-
соединительная головка7
8
-
выемка в соединительной головке8
9
-
участок поверхности, окружающий соединительную головку9
10
-
первый канал10
11
-
второй канал11
12
-
третий канал12
13
-
четвертый канал13
14
-
первое отверстие14
15
-
второе отверстие15
16
-
третье отверстие16
17
-
четвертое отверстие17
18
-
внутренняя оконечность первого канала18
19
-
внутренняя оконечность второго канала 19
20
-
внутренняя оконечность третьего канала20
21
-
внутренняя оконечность четвертого канала21
22
-
первый наклонный участок поверхности 22
23
-
второй наклонный участок поверхности 23
24
-
первая канавка 24
25
-
вторая канавка25
26
-
третья канавка26
27
-
четвертая канавка27
28
-
первая проточная часть28
29
-
вторая проточная часть29
30
-
третья проточная часть30
31
-
закраина первой проточной части31
32a,b
-
уплотняющие кольца на первой проточной части32
33
-
закраина второй проточной части33
34
-
закраина третьей проточной части34
35a,b
-
уплотняющие кольца на второй проточной части 35
36a,b
-
уплотняющие кольца на третьей проточной части 36
37
-
вторая корпусная часть в форме крышки 37
38
-
основа второй корпусной части38
39
-
окружающий выступ 39
40
-
закраина 40
41
-
вторая соединительная головка41
42
-
приемная часть42
43
-
участок поверхности, окружающий соединительную головку43
44
-
опорная ось 44
45
-
первый канал45
46
-
второй канал46
47
-
третий канал47
48
-
четвертый канал48
49
-
первое отверстие для жидкости49
50
-
второе отверстие для жидкости 50
51
-
третье отверстие для жидкости 51
52
-
четвертое отверстие для жидкости 52
53
-
участок внутреннего конца первого канала53
54
-
участок внутреннего конца второго канала 54
55
-
участок внутреннего конца третьего канала55
56
-
участок внутреннего конца четвертого канала56
57
-
первый наклонный участок поверхности57
58
-
второй наклонный участок поверхности 58
59
-
первая канавка59
60
-
вторая канавка60
61
-
третья канавка61
62
-
четвертая канавка62
63
-
первая проточная часть63
64
-
закраина первой проточной части64
65x0a-d
-
уплотняющие кольца на первой проточной части65
66
-
торцевая крышка 66
67
-
фильтрующий блок 67
68
-
ось68
69
-
левая полка69
70
-
правая полка70
71
-
верхнее отверстие в приемной части71
72
-
нижнее отверстие в приемной части 72
73
-
левая часть для образования канавки 73
74
-
правая часть для образования канавки 74
75
-
левое щелевое отверстие75
76
-
правое щелевое отверстие76
77
-
левый выступ77
78
-
правый выступ78
79
-
участок поверхности, на котором выполнен левый выступ 79
80
-
участок поверхности, на котором выполнен правый выступ80
81
-
левый обращенный наружу участок поверхности81
82
-
правый обращенный наружу участок поверхности82
83
-
лицевая параллельная поверхность на левом выступе83
84
-
задняя параллельная поверхность на левом выступе84
85
-
лицевая параллельная поверхность на правом выступе85
86
-
задняя параллельная поверхность на правом выступе86
87
-
задняя осевая оконечность левого выступа87
88
-
задняя осевая оконечность правого выступа88
89
-
третий выступ89
90
-
третья формирующая секция для формирования канавки90
91
-
первый слой91
92
-
второй слой92
93
-
разделяющая часть93
94
-
нижняя трубка94
95
-
концентрическая проточная часть95
96
-
первый влагопроницаемый экран96
97
-
второй влагопроницаемый экран97
98
-
первый слой98
99
-
второй слой99
100
-
нижняя трубка100
101
-
разделяющая часть101
102
-
первая концентрическая проводящая проточная часть102
103
-
вторая концентрическая проводящая проточная часть103
104
-
влагопроницаемый экран104
105
-
полый компонент для обработки жидкости105
106
-
слой106
107
-
влагопроницаемый экран107
108
-
разделяющая часть108
109
-
нижняя трубка109
110
-
концентрическая проточная часть110
111
-
первая торцевая крышка111
112
-
вторая торцевая крышка112
113
-
окружающее пространство113
114
-
мембранный модуль114
115
-
верхняя оконечность с мембранным модулем115
116
-
нижняя оконечность с мембранным модулем116
117
-
первая проточная часть117
118
-
вторая проточная часть118