Фильтровальный патрон

Изобретение относится к получению доброкачественной питьевой воды и может быть использовано в качестве сменного фильтровального патрона при очистке питьевой воды с повышенным содержанием железа в бытовых фильтрах. Техническим результатом является упрощение структуры фильтровального патрона, повышение надежности и удобства его эксплуатации и обеспечение очистки воды с повышенным содержанием железа. Фильтровальный патрон содержит узел 1 подачи очищаемой воды, узел 2 крепления в фильтре, узел 3 фильтрации, узел 4 вывода очищенной воды, дополнительный узел 5 фильтрации. Узел 1 подачи очищаемой воды выполнен в виде конусообразной оболочки 6 с радиальными прорезями 7, узел 2 крепления в фильтре выполнен в виде цилиндрической оболочки 8 с резьбой 9 на наружной поверхности, узел 3 фильтрации выполнен в виде оболочки 10, наполненной смесью 11 адсорбирующих компонентов, над смесью адсорбирующих компонентов расположена сетка 12, узел 4 вывода очищенной воды выполнен в виде воронки 13 с тупым углом и отверстием 14 посредине. В воронке 14 установлены ребра 15 жесткости. Если оболочка 10 узла 3 фильтрации выполнена в виде цилиндра, то основание воронки 14 в узле 4 вывода очищенной воды выполнено в виде круга. Сетка 12 в узле 3 фильтрации выполнена плоской. Дополнительный узел 5 фильтрации выполнен в виде сетки 16 и слоев 17 нетканного фильтровального полотна. 8 з.п. 1 ил. 1 табл.

Изобретение относится к получению доброкачественной питьевой воды и может быть использовано в качестве сменного фильтровального патрона при очистке питьевой воды с повышенным содержанием железа в бытовых фильтрах.

Известен фильтровальный патрон (патент РФ №2048856, кл. В01D 24/10, C02F 1/18, опубл. 1995 г), содержащий узел подачи очищаемой воды, соединенный с узлом крепления в фильтре, соединенным с узлом фильтрации, соединенным с узлом вывода очищенной воды.

Известный фильтровальный патрон достаточно сложен и ненадежен в изготовлении и эксплуатации, т.к. крепится в фильтре за счет сил трения и может выпасть из фильтра при сливе очищенной воды. Если же емкость с очищенной водой используется отдельно от фильтра, то использование фильтровального патрона создает неудобства. Кроме того, патрон не обеспечивает очистку воды с повышенным содержанием железа.

Известен фильтровальный патрон (патент РФ №2236279, кл. B01D 27/02, опубл. 2004 г), содержащий узел подачи очищаемой воды, соединенный с узлом крепления в фильтре, соединенным с узлом фильтрации, соединенным с узлом вывода очищенной воды, узел фильтрации выполнен в виде оболочки, наполненной смесью адсорбирующих компонентов, расположенной между нижней и верхней сетками, узел подачи очищаемой воды выполнен в виде конусообразной оболочки с радиальными прорезями, узел крепления в фильтре выполнен в виде цилиндрической оболочки с резьбой на наружной поверхности, узел вывода очищенной воды выполнен в виде воронки с тупым углом и отверстием посредине.

Известный фильтровальный патрон достаточно сложен и ненадежен в изготовлении и эксплуатации, т.к. изготовление верхней сетки узла фильтрации выпуклой достаточно сложно, а выполнение ее выпуклой вверх или вниз недостаточно надежно при эксплуатации. Кроме того, патрон не обеспечивает очистку воды с повышенным содержанием железа.

Задачей настоящего изобретения является разработка простой и надежной конструкции фильтровального патрона с возможностью очистки воды с повышенным содержанием железа.

Техническим результатом является упрощение структуры фильтровального патрона, повышение надежности и удобства его эксплуатации и обеспечение очистки воды с повышенным содержанием железа.

Результат достигается тем, что в фильтровальном патроне, содержащем узел подачи очищаемой воды, соединенным с узлом крепления в фильтре, соединенным с узлом фильтрации, соединенным с узлом вывода очищенной воды, узел фильтрации выполнен в виде оболочки, наполненной смесью адсорбирующих компонентов, узел подачи очищаемой воды выполнен в виде конусообразной оболочки с радиальными прорезями, узел крепления в фильтре выполнен в виде цилиндрической оболочки с резьбой на наружной поверхности, узел вывода очищенной воды выполнен в виде воронки с тупым углом и отверстием посредине, над узлом фильтрации установлена сетка, между узлом фильтрации и узлом вывода очищенной воды установлен дополнительный узел фильтрации, сетка узла фильтрации выполнена плоской, и тем, что дополнительный узел фильтрации выполнен в виде сетки со слоями нетканого фильтровального полотна из ионообменного волокна, дополнительный узел фильтрации соединен с узлом вывода очищенной воды с помощью сварки, и тем, что узел подачи очищаемой воды и узел крепления в фильтре выполнены в виде первого единого блока, узел фильтрации, дополнительный узел фильтрации и узел вывода очищенной воды выполнены в виде второго единого блока, первый и второй единые блоки соединены с помощью сварки, и тем, что в качестве нетканого фильтровального полотна из ионообменного волокна используется полотно типа «Фибан-К5», и тем, что количество слоев нетканого фильтровального полотна из ионообменного волокна составляет 1÷8, и тем, что оболочка узла фильтрации выполнена в виде цилиндра, а основание воронки в узле вывода очищенной воды выполнено в виде круга, и тем, что в воронке узла вывода очищенной воды установлены радиальные ребра жесткости, и тем, что смесь адсорбирующих компонентов выполнена в виде смеси серебросодержащего и несеребросодержащего активных углей с йодным числом не менее 1 г/куб.см,

а серебросодержащий активный уголь содержит серебро в количестве не менее 0,1 масс.%, и тем, что смесь адсорбирующих компонентов дополнительно содержит карбоксильный катионит, который расположен в фильтропатроне в виде смеси с углеродным адсорбентом при объемном соотношении смеси (1÷0,1)÷(0,1÷1).

Сущность изобретения поясняется чертежом.

Фильтровальный патрон содержит узел 1 подачи очищаемой воды, узел 2 крепления в фильтре, узел 3 фильтрации, узел 4 вывода очищенной воды, дополнительный узел 5 фильтрации. Узел 1 подачи очищаемой воды выполнен в виде конусообразной оболочки 6 с радиальными прорезями 7, узел 2 крепления в фильтре выполнен в виде цилиндрической оболочки 8 с резьбой 9 на наружной поверхности, узел 3 фильтрации выполнен в виде оболочки 10, наполненной смесью 11 адсорбирующих компонентов, над которой расположена сетка 12, узел 4 вывода очищенной воды выполнен в виде воронки 13 с тупым углом и отверстием 14 посредине. В воронке 13 установлены ребра 15 жесткости. Если оболочка 10 узла 3 фильтрации выполнена в виде цилиндра, то основание воронки 13 в узле 4 вывода очищенной воды выполнено в виде круга. Сетка 12 в узле 3 фильтрации выполнена плоской. Дополнительный узел 5 фильтрации выполнен в виде сетки 16 и слоев 17 нетканого фильтровального полотна.

Фильтровальный патрон работает следующим образом.

Патрон устанавливают в бытовой фильтр с помощью резьбы 9 узла 2 и наливают воду в емкость для хранения очищаемой воды. Резьбовое соединение фильтровального патрона и фильтра (например, кувшина) позволяет перемещать и наклонять фильтр в достаточной степени и, как правило, одной рукой. Вода через прорези 7 узла 1 попадает в полость узла 2, проходит через сетку 12 узла 3 и попадает в смесь 11 адсорбирующих элементов этого узла. Смесь 11 может быть однородной и не требует разбивки по слоям, что значительно упрощает конструкцию патрона. Взаимодействуя с этими элементами, вода освобождается от вредных примесей. Исходная вода последовательно проходит через слои компонентов, которые сообщают ей необходимые свойства: компоненты смеси 11 очищают воду от активного хлора, органических и хлорорганических

соединений, пестицидов, нефтепродуктов, неприятных запахов и привкусов, предотвращают биообрастание фильтропатрона, чему способствует смесь углеродных адсорбентов, включая посеребренные, очищают воду от токсичных металлов, снижают жесткость воды (карбоксильный катионит), переводят растворенное 2-х валентное железо в 3-х валентное, а затем в гидроокись железа.

Далее очищенная вода проходит в дополнительный узел 5 фильтрации на слои 17 нетканого фильтровального полотна, где задерживаются взвешенные мелкодисперсные примеси, гидроокись железа, сорбируются токсичные металлы и оттуда через сетку 16 в полость воронки 13 узла 4 и через центральное отверстие 14 узла выливается в емкость сбора очищенной воды, откуда расходуется по мере надобности. При этом, поскольку патрон надежно закреплен в фильтре, вода из емкости сбора очищенной воды может выливаться не дожидаясь окончания процесса очистки.

Таким образом, изобретение позволяет по сравнению с известным фильтровальным патроном упростить структуру фильтровального патрона, повысить надежность и удобство его эксплуатации и обеспечить эффективную очистку воды, содержащей высокие концентрации железа.

ТаблицаРезультаты испытаний фильтровальных патронов
Наименование показателей и единицы измерения	Объем модельной воды, пропущенной через кассету, л
	70		175		280		350		420
		степень очистки, %		степень очистки, %		степень очистки, %		степень очистки, %		степень очистки, %
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11
рН, ед.	7,03/6,23	-	6,97/6,40	-	6,95/6,66	-	6,92/6,88	-	6,94/6,86	-
Хлор, мг/л	0,69/0,03	96,6	0,3/0,01	96,6	0,91/0,01	99,5	1,0/0,04	96,0	1,0/0,03	92,0
Хлороформ, мг/л	0,40/0,016	96,0	0,40/0,027	92,9	0,44/0,050	89,0	0,40/0,070	82,5	0,42/0,081	80,7
Железо, мг/л	2,11/0,21	90,5	2,12/0,32	84,9	2,18/0,15	93,1	1,88/0,15	92,0	2,33/0,05	97,8
Медь, мг/л	2,05/0,05	97,4	1,90/0,16	91,3	1,97/0,25	87,3	1,90/0,50	73,7	2,02/0,58	71,2
Фенольный индекс, мг/л	0,657/0,018	97,3	0,485/0,106	78,2	0,496/0,132	73,4	0,516/0,212	59,0	0,541/0,213	60,7
Скорость фильтрации, мл/мин	238		215		195		186		142

1. Фильтровальный патрон, содержащий узел подачи очищаемой воды, соединенный с узлом крепления в фильтре, соединенным с узлом фильтрации, соединенным с узлом вывода очищенной воды, узел фильтрации выполнен в виде оболочки, наполненной смесью адсорбирующих компонентов, узел подачи очищаемой воды выполнен в виде конусообразной оболочки с радиальными прорезями, узел крепления в фильтре выполнен в виде цилиндрической оболочки с резьбой на наружной поверхности, узел вывода очищенной воды выполнен в виде воронки с тупым углом и отверстием посредине, над узлом фильтрации установлена сетка, отличающийся тем, что между узлом фильтрации и узлом вывода очищенной воды установлен дополнительный узел фильтрации, сетка узла фильтрации выполнена плоской.

2. Фильтровальный патрон по п.1, отличающийся тем, что дополнительный узел фильтрации выполнен в виде сетки со слоями нетканого фильтровального полотна из ионообменного волокна, дополнительный узел фильтрации соединен с узлом вывода очищенной воды с помощью сварки.

3. Фильтровальный патрон по п.1, отличающийся тем, что узел подачи очищаемой воды и узел крепления в фильтре выполнены в виде первого единого блока, узел фильтрации, дополнительный узел фильтрации и узел вывода очищенной воды выполнены в виде второго единого блока, первый и второй единые блоки соединены с помощью сварки.

4. Фильтровальный патрон по п.2, отличающийся тем, что в качестве нетканого фильтровального полотна из ионообменного волокна используется полотно типа «Фибан».

5. Фильтровальный патрон по п.2, отличающийся тем, что количество слоев нетканого фильтровального полотна из ионообменного волокна составляет 1÷8.

6. Фильтровальный патрон по п.1, отличающийся тем, что оболочка узла фильтрации выполнена в виде цилиндра, а основание воронки в узле вывода очищенной воды выполнено в виде круга.

7. Фильтровальный патрон по п.1, отличающийся тем, что в воронке узла вывода очищенной воды установлены радиальные ребра жесткости.

8. Фильтровальный патрон по п.1, отличающийся тем, что смесь адсорбирующих компонентов выполнена в виде смеси серебросодержащего и несеребросодержащего активных углей с йодным числом не менее 1 г/см³, а серебросодержащий активный уголь содержит серебро в количестве не менее 0,1 мас.%.

9. Фильтровальный патрон по п.8, отличающийся тем, что смесь адсорбирующих компонентов дополнительно содержит карбоксильный катионит, который расположен в фильтропатроне в виде смеси с углеродным адсорбентом при объемном соотношении смеси (1÷0,1)÷(0,1÷1).