Бытовое устройство для электрохимической очистки питьевой воды
Устройство относится к электрохимическим технологиям очистки воды и может быть использовано в бытовых условиях доочистки водопроводной воды и для получения питьевой воды из природных вод.
Устройство представляет собой цилиндрический реактор с расположенным в нем электродном блоке, при этом размещение пластин электродов осуществлено направляющими стойками с пазами, а крепление пластин осуществлено герметичным закреплением контактов пластин на днище емкости реактора с помощью гаек, устанавливаемых с его внешней стороны. Сами направляющие стойки конструктивно выполнены совместно с корпусом реактора при его изготовлении и размещены на внутренней стороне боковых стенок реактора и/или на его днище перпендикулярно днищу.
Этим достигается:
- упрощение конструкции штампа для штамповки катодных пластин, либо упрощение программы при изготовлении катодных пластин методом лазерной резки;
- исключение необходимости изготовления защелок и их ручной установки;
- возможность извлечения каждой из катодных пластин в отдельности из пакета блока электродов для их обслуживания или замены;
- снижение себестоимости изготовления катодных пластин за счет исключения штамповки в них сквозных отверстий;
- повышение потребительских свойств за счет простоты извлечения пластин электродов для их обслуживания или замены.
Введенные технические решения реализованы в образцах устройства электрохимической очистки питьевой воды модели «ПВВК».
Предлагаемая полезная модель относится к области питьевого водоснабжения, конкретно к устройствам электрохимической очистки питьевой воды и может быть использовано в бытовых условиях для доочистки водопроводной воды, а также для очистки природных вод и доведения физико-химических и органолептических свойств до соответствия требованиям, предъявляемым к питьевой воде.
Электрохимические методы позволяют наиболее эффективно очищать воду от антропогенных примесей (Миклашевский Н.В., Королькова С.В. Чистая вода. Системы очистки и бытовые фильтры. СПб.: ВХВ-Санкт-Петербург, издат. группа «Арлит», 2000, с.154).
Известно устройство, реализующее способ электрохимической очистки питьевой воды по патенту RV 2043308, содержащее емкость, в которой размещен пакет электродов с растворимым анодом, а также емкость с фильтровальным элементом. Устройство содержит также источник питания и управления с понижающим трансформатором и выпрямителем, подсоединенным к сети переменного тока и к электродам устройства.
Известно, также устройств для электрохимической очистки питьевой воды (полезная модель) по патенту 
36824 содержащее источник питания, емкость реактора с расположенным в ней пакетом растворимых электродов и емкость фильтра с фильтровальным элементом, в верхней части емкости реактора установлен с возможностью вертикального перемещения обладающий плавучестью открытый сверху легко извлекаемый обратный конус с вертикальной ручкой, емкость фильтра оснащена легкосъемным фильтровальным элементом тонкого фильтрования, а над емкостью реактора установлена воронка с кольцевым магнитом, закрепленным на сливной трубке.
Известно, также устройство для электрохимической очистки питьевой воды (полезная модель) по патенту 74910 содержащее источник питания, емкость реактора с расположенным в ней пакетом растворимых электродов, емкость фильтра с фильтровальным элементом, в верхней части емкости реактора установлен с возможностью вертикального перемещения обладающий плавучестью открытый сверху легкоизвлекаемый обратный конус с вертикальной ручкой, емкость фильтра оснащена легкосъемным элементом тонкого фильтрования в виде тора, над емкостью реактора установлена воронка с кольцевым магнитом, закрепленным на сливной трубе, в верхней части емкости реактора, на внутренней стороне его стенок, размещены направляющие, на подвижном легкоизвлекаемом обратном конусе с вертикальной ручкой симметрично этим направляющим размещены пазы для устойчивого перемещения конуса по размещенным в верхней части емкости реактора направляющим, вершина обратного конуса усечена на такую величину, чтобы при перемещении конуса по направляющим вовнутрь реактора нижняя точка его перемещения соответствовала упору усеченного конуса в блок пакета электродов, уровень заливки воды в емкость реактора и величина зазора между основанием обратного подвижного усеченного конуса и внутренней стенкой емкости реактора рассчитаны так, чтобы после завершения процесса очистки воды, установки и последующего перемещения внутри емкости реактора подвижного обратного усеченного конуса вертикально вниз до упора в пакет блока электродов, вода не выплескивалась из емкости реактора при максимуме попадания удаляемого шлама в емкость обратного подвижного усеченного конуса, крепление фильтровального элемента, размещенного внутри фильтровальной емкости осуществлено с помощью полой трубки одновременно проходящей через отверстие внутренней поверхности гора фильтровального элемента вдоль его оси и через отверстие в днище фильтровальной емкости с выходом наружу емкости, к торцу трубки внутри фильтровальной емкости над фильтровальным элементом перпендикулярно трубке закреплена неподвижно пластина, перекрывающая по площади внутреннюю поверхность отверстия тора фильтровального элемента, часть трубки с внешней стороны фильровальной емкости снабжена резьбой со съемной гайкой для плотной фиксации фильтровального элемента к днищу фильтровальной емкости, а на отрезке трубки, расположенном в области отверстия внутренней поверхности тора, перпендикулярно оси трубки размещены сквозные отверстия для стока воды после фильтрования во внутреннюю полость трубки и далее к потребителю, реактор размещают с целью удобства его обслуживания и перемещения в специальном контейнере, крепление электродов в пакет блока электродов осуществлено защелками, боковые лепестки защелок установлены в отверстия, проштампованные в катодных (боковых) пластинах, чем жестко фиксируют катодные пластины на расчитанном друг от друга расстоянии, центральный паз защелок фиксирует анодную (центральную) пластину на расчитанном от катодных (боковых) пластин расстоянии.
Указанное устройство по патенту 74910 по максимальному количеству сходных существенных признаков (емкость реактора с расположенным в ней пакетом электродов, крепление электродов в пакет блока электродов, жесткая фиксация катодных пластин на рассчитанном друг от друга расстоянии) принимается за прототип модели.
Недостатком выбранного за прототип устройства является необходимость штамповки отверстий в катодных пластинах, изготовления и установки защелок вручную, сложность сборки электродов в пакет, неудобство и сложность чистки фиксированных защелками катодных пластин в составе пакета блока электродов.
Целью настоящего технического решения является:
- упрощение конструкции штампа для штамповки катодных пластин, либо упрощение программы при изготовлении катодных пластин методом лазерной резки:
- исключение необходимости изготовления защелок и их ручной установки;
- возможность извлечения каждой из катодных пластин в отдельности из пакета блока электродов для их обслуживания или замены;
- снижение себестоимости изготовления катодных пластин за счет исключения штамповки в них сквозных отверстий;
- повышение потребительских свойств за счет простоты извлечения пластин электродов для их обслуживания или замены.
Сущность предлагаемого решения заключается в том, что при изготовлении корпуса реактора методом литья под давлением совместно с самим корпусом на внутренней стороне его стенок и/или его днища перпендикулярно поверхности днища конструктивно выполнены направляющие стойки с пазами, фиксирующими электроды в плоскости перпендикулярной днищу и обеспечивающими перемещение пластин электродов перпендикулярно днищу при их установке и смене независимо друг от друга, контакты пластин блока электродов одновременно являются элементом для плотного крепления самих пластин к корпусу реактора.
Введение в качестве заявленных признаков направляющих стоек с пазами, фиксирующими электроды, исключает необходимость изготовления защелок и их ручную установку, упрощает конструкцию катодных пластин и их изготовление, упрощает процесс извлечения и установки пластин электродов для их обслуживания или замены независимо друг от друга, снижения себестоимости изготовления катодных пластин за счет упрощения конструкции штампа или программы автомата при их лазерной резке.
При проведении патентного поиска установлено, что решение, подобное предлагаемому, отсутствует. Поэтому можно считать предложенное техническое решение соответствующим уровню полезной модели.
Сущность предлагаемого технического решения поясняется графическими материалами, где на фиг.1 представлена схема устройства прототипа, на фиг.2 схема катодной пластины прототипа, на фиг.3 схема анодной (центральной) пластины прототипа, она же схема анодной пластины предлагаемого устройства, на фиг.4 схема защелки прототипа, на фиг.5 схема пакета пластин блока электродов прототипа, на фиг.6 катодная пластина предлагаемого устройства, на фиг.7 схема направляющей стойки на днище предлагаемого устройства, на фиг.8 схема направляющей стойки на внутренней стенке корпуса предлагаемого устройства, на фиг.9 схема направляющих стоек с пакетом пластин блока электродов предлагаемого устройства в сборе, на фигуре 10 схема размещения направляющих стоек на внутренней стороне боковых стоек реактора (вид сверху).
Предлагаемое устройство (фиг.8, 10) также как и прототип (фиг.1) содержит корпус реактора с расположенным в нем пакетом блока электродов 2 (фиг.9), размещенным над днищем 3 (фиг.1) реактора. В прототипе (фиг.1) крепление электродов (фиг.2, 3) в пакет блока электродов 2 (фиг.5) осуществлено защелками 5 (фиг.4), боковые лепестки 6 защелок 5 установлены в отверстия 7 (фиг.2) проштампованные в катодных пластинах 8 (фиг.2), крепление пакета блока электродов 2 (фиг.5) осуществлено креплением контактов 9 (фиг.5) электродов к днищу 3 (фиг.1) корпуса реактора 1.
В отличие от прототипа в предлагаемом устройстве внутри емкости реактора на внутренней стороне его стенок (фиг.8, 10) и/или его днища (фиг.7, 9) перпендикулярно днищу выполнены направляющие стойки 10 с пазами 11, в которых размещены и зафиксированы в пакет блока 2 (фиг.9) пластины электродов (фиг.3, 6). Крепление пакета блока электродов 2 осуществлено герметичным креплением контактов 9 к днищу 3 корпуса реактора с помощью не показанных на фигуре гайках, устанавливаемых с внешней стороны днища (фиг.9) емкости реактора.
Предложенное усовершенствование формы пластин (отсутствие боковых вырезов и отверстий 7 (фиг.2)) показано на фиг.6.
Размещение пластин 8 (фиг.6) и средней пластины (фиг.3) электродов в предлагаемом устройстве (фиг.8, 9) в пакет блока электродов 2 и возможное их перемещение перпендикулярно днищу 3 реактора обеспечивают пазы 11 направляющих стоек 10 (фиг.7, фиг.8, фиг.9, фиг.10). Возможное, независимо друг от друга извлечение пластин электродов осуществляется перемещением их перпендикулярно днищу 3 реактора по направляющим пазам 11.
Контакты 9 (фиг.9) пластин пакета блока электродов, размещенных в сквозных отверстиях 12 (фиг.8, 10) днища 3 корпуса реактора 1, одновременно являются элементом для герметичного жесткого крепления самих пластин с внешней стороны днища к корпусу реактора.
Предложенное устройство размещения и крепления электродов в пакет блока электродов с использованием направляющих стоек с пазами существенно упрощает конструкцию пакета блока электродов, технологию изготовления самих катодных пластин, их сборку и обслуживание, уменьшается себестоимость как изготовления, так и сборки пакета блока электродов. Проведенные испытания с установкой предложенного размещения и крепления электродов в пакет блока электродов в серийный образец устройства для электрохимической очистки питьевой воды модели «ПВВК» показали, что технологические свойства обработанной воды после внедрения предложенного технического решения остаются высокого качества, подтвержденного сертификатом C-RU. H003.A.00355 от 14.05.2012.
Бытовое устройство для электрохимической очистки питьевой воды, содержащее емкость реактора с размещенным в ней пакетом блока электродов, отличающееся тем, что внутри емкости реактора на внутренней стороне его боковых стенок перпендикулярно днищу выполнены направляющие стойки с пазами, в которых размещены и зафиксированы в пакет пластины электродов, при этом крепление пакета блока электродов осуществлено креплением контактов пластин электродов в сквозных отверстиях днища емкости реактора, а направляющие стойки с пазами выполнены совместно с емкостью реактора при ее изготовлении методом литья под давлением.
