Бытовой фильтр для очистки питьевой воды
Бытовой фильтр для очистки питьевой воды относится к очистке как подготовленной, так и неподготовленной питьевой воды для потребителей. Для повышения эксплуатационных и технических качеств, увеличения надежности при фильтрации питьевой воды, как в бытовых, так и полевых условиях он содержит первый проточный фильтр грубой очистки 3 подключенный к линии водопроводной сети 1, связанный с насосом повышения давления 6, защищенного датчиком сухого хода 7, который, в свою очередь, связан с датчиком давления 8 и блоком питания 9. Насос повышения давления 6, связан с перепускным клапаном 12, который связан с входным штуцером 14 второго проточного фильтра 15 тонкой очистки, подающим отфильтрованную воду на первый проточный, ультрафильтрационный мембранный фильтр 19, в котором патрубок 22 посредством ограничителя потока 24 отводит воду, непрошедшую фильтрацию в дренажную линию, а через патрубок 23 фильтрат, очищенный от высокомолекулярной органики и коллоидных частиц, подводится к третьему проточному (угольному) фильтру 26, а и далее, пройдя в проточном угольном фильтре 26 очистку от хлора и низкомолекулярной органики поступает на второй проточный, обратноосмотический, мембранный фильтр 30, производящий химическую, т.е. задерживающий соединения железа, марганца, аммиака и большую часть солей тяжелых металлов. От него, по патрубку 33 связанному с перепускным клапаном 12, очищенная вода через тройник 36 поступает на постфильтр 38, а затем - к крану потребителя 40. Невостребованная питьевая вода поступает в накопительную емкость 42. Недоочищенная во втором проточном, обратноосмотическом, мембранном фильтре 30 вода по патрубку 34 через ограничитель потока 43 подводится через тройник 44 на насос повышения давления 6.
Полезная модель относится к очистке как подготовленной, так и неподготовленной питьевой воды для потребителей, в частности, в квартирах, в детских учреждениях, больницах, мобильных пищеблоках, в том числе военно-полевых кухонь и госпиталей, полевых станах, экспедициях и т.д..
Известно устройство, предназначенное для очистки водопроводной питьевой воды у потребителя, включающее цилиндрический корпус, фильтровальную ячейку с мембранным керамическим фильтроэлементом или несколькими керамическими фильтроэлементами и герметичную накопительную емкость, в которой размещается сорбент-поглотитель растворенных токсических и пахучих веществ (см. патент РФ 2052278, кл. В 01 D 63/00, приоритет 08.07.1993).
Недостатком известного устройства является невозможность использования его для неподготовленной воды, что снижает его эксплуатационные качества, кроме того, известный фильтр имеет низкую надежность.
Эти недостатки обусловлены конструктивными особенностями известного устройства, которое требует частой регенерации или замены керамических фильтроэлементов и сорбента-поглотителя растворенных токсических и пахучих веществ.
Известна также фильтровальная установка для глубокой очистки питьевой воды в бытовых условиях (Патент РФ №2196632, кл. B 01 D 29/56 от 19.10.2001), которая содержит проточные фильтры со штуцерами для отвода очищенной и недоочищенной воды, патрон с
сорбентом-поглотителем, средство для подачи загрязненной воды и установленные на мойке кран потребления и кран-смеситель.
Недостатком известной установки очистки воды является ее низкая производительность и надежность в бытовых условиях.
Данные недостаток обусловлены конструктивными особенностями известного устройства.
Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому результату к заявляемой полезной модели является фильтровальная установка для очистки и обеззараживания воды, которая содержит два проточных мембранных фильтра, каждый из которых имеет цилиндрический корпус с присоединенным к нему средством для подачи загрязненной воды, штуцеры для отвода очищенной и недоочищенной воды и установленный в корпусе мембранный фильтрующий элемент, а единое средство для отвода очищенной воды из каждого фильтра соединено с дополнительным краном потребления, установленным на мойке, и снабжено патроном с сорбентом-поглотителем, (см. Патент РФ №2167695, кл. В 01 D 63/00, от 16.02.2000).
Недостатком известной установки являются низкие эксплуатационные и технические качества, надежность и грязеемкость.
Эти недостатки обусловлены тем, что в известной установке мембранные фильтры работают с загрязненной неочищенной и недоочищенной водой, поэтому быстро выходят из строя, а сорбент-поглотитель размещается в средстве для отвода очищенной воды после мембранного фильтра, а следовательно, процесс дегазации (дехлорирования, и т.д.) осуществляется после процесса фильтрации, что может нарушить качество воды, т.к. сам сорбент-поглотитель может увеличить наличие твердых взвесей и стать вновь источником бактериальной опасности по очищенной воде.
Техническим результатом заявляемой полезной модели является повышение эксплуатационных и технических качеств, увеличение
надежности при фильтрации питьевой воды, как в бытовых, так и полевых условиях.
Поставленная задача решается тем, что в известном фильтре для очистки питьевой воды, включающем, по меньшей мере, два проточных мембранных фильтра, входные и выходные штуцеры, связанные с патрубками для подачи и отвода неочищенной, недоочищенной и очищенной воды, постфильтр с сорбентом-поглотителем, связанный патрубком для отвода очищенной воды с краном потребления, согласно полезной модели, он дополнительно снабжен, по меньшей мере, двумя проточными фильтрами, перепускным клапаном, насосом повышения давления с блоком питания и накопительной емкостью, причем первый проточный фильтр связан через входной штуцер с патрубком для подачи неочищенной воды а, через выходной штуцер, посредством патрубков для подачи недоочищенной воды и входных штуцеров упомянутых насоса повышения давления и перепускного клапана, связан со вторым проточным фильтром, который, в свою очередь, связан патрубком подачи недоочищенной воды с входным штуцером первого проточного мембранного фильтра, выполненного с двумя выходными штуцерами, один из которых связан с патрубком отвода неочищенной воды, а второй - посредством патрубка подачи недоочищенной воды - с третьим проточным фильтром, который связан с входным штуцером второго проточного мембранного фильтра, имеющего два выходных штуцера один из которых связан с патрубком отвода очищенной воды через упомянутый выше распределительный клапан с накопительной емкостью и с краном потребления через постфильтр с сорбентом-поглотителем, а второй штуцер - связан через патрубок отвода недоочищенной воды с входным штуцером насоса повышения давления, причем насос повышения давления оснащен датчиком сухого хода, а заявляемый бытовой фильтр для очистки питьевой воды может быть дополнительно снабжен тремя проточными
фильтрами, а именно: первый фильтр является фильтром грубой очистки, второй - фильтром механической очистки и третий- угольным фильтром, проточные фильтры, имеют цилиндрическую форму, а из двух проточных мембранных фильтров первый является ультрафильтрационным, а второй - обратноосмотическим.
Между отличительными признаками и достигаемым техническим результатом существует следующая причинно-следственная связь.
В отличие от аналогов и прототипа, оснащение конструкции заявляемого бытового фильтра, по меньшей мере, двумя дополнительными проточными фильтрами, перепускным клапаном и оснащенным датчиком сухого хода насосом повышения давления позволило подводить к первому и второму мембранным фильтрам подготовленную воду, что повысило надежность заявляемого фильтра и долговечность, а также качество очищенной воды. Предварительная подготовка воды перед первым ультрафильтрационным мембранным фильтром и возврат концентрата после прохождения водой второго проточного обратноосмотического мембранного фильтра на повторный цикл очистки позволило не только увеличить срок службы обратноосмотической мембраны, но и значительно повысить грязеемкость заявляемого фильтра, а значит и надежность и долговечность, сократив при этом объем воды сбрасываемой в дренажную линию (канализацию) в 2 раза, что повышает технические качества заявляемого фильтра. Наличие в заявляемом фильтре накопительной емкости очищенной воды и насоса повышения давления, оснащенного датчиком сухого хода, с блоком питания, позволяет не только подготовить запасной объем очищенной воды, но и автоматически остановить работу фильтра, отключив насос повышения давления, при прекращении потребления очищенной воды и полном заполнении накопительной емкости, что также повышает надежность и долговечность заявляемого фильтра, повышая его эксплуатационные и
технические качества. Оснащение заявляемого бытового фильтра для очистки питьевой воды тремя проточными фильтрами, а именно: первый фильтр является фильтром грубой очистки, второй - фильтром механической очистки и третий- угольным фильтром в совокупности двумя проточными мембранными фильтрами ультрафильтрационным и обратноосмотическим и предложенная схема соединения этих составляющих с патрубками для подачи и отвода неочищенной, недоочищенной и очищенной воды позволило использовать заявляемую полезную модель, как в бытовых, так и в полевых условиях.
Проведенный заявителем анализ уровня техники, включающий поиск по патентным и научно - техническим источникам информации и выявления источников, содержащих сведения об аналогах заявляемой полезной модели, позволил установить, что заявителем не обнаружен аналог, характеризующийся признаками, идентичными признакам заявляемой полезной модели «Бытовой фильтр для очистки питьевой воды», а определение из перечня выявленных аналогов прототипа, как наиболее близкого по совокупности признаков аналога, позволил выявить совокупность существенных по отношению к усматриваемому заявителем техническому результату отличительных признаков в заявляемом объекте, изложенных в формуле полезной модели.
Следовательно, заявленная полезная модель соответствует критерию «новизна», согласно действующего законодательства.
Совокупность существенных признаков, характеризующих сущность заявляемой полезной модели «Бытовой фильтр для очистки питьевой воды» может быть многократно использована в производстве и применении аналогичных фильтров очистки питьевой воды с получением технического результата, заключающегося в повышении производительности и надежности фильтрации питьевой воды в бытовых условиях, что позволяет сделать вывод о соответствии
заявляемой полезной модели критерию «промышленная применимость».
Сущность заявляемой полезной модели поясняется примером конкретного выполнения, где изображена схема бытового фильтра для очистки питьевой воды.
Бытовой фильтр для очистки питьевой воды, состоит из линии водопроводной сети 1, подключенной к входному штуцеру 2 первого проточного фильтра 3 картриджного типа, так называемый фильтр грубой очистки, который выполнен в виде вертикально установленного цилиндра, а затем через патрубок 4 к входному штуцеру 5 насоса повышения давления 6, защищенного датчиком сухого хода 7, который, в свою очередь, связан с датчиком давления 8 и блоком питания 9. Насос повышения давления 6, связан через выходной штуцер 10 и отводящий патрубок 11 с перепускным клапаном 12, который посредством патрубка 13 связан с входным штуцером 14 цилиндрического вертикально установленного второго проточного фильтра 15 тонкой очистки (механического), подающим отфильтрованную воду через выходной штуцер 16 второго проточного фильтра 15, патрубок 17 подачи недоочищенной воды и входной штуцер 18 на первый проточный, ультрафильтрационный мембранный фильтр 19, имеющий два выходных штуцера 20 и 21 связанные отводящими патрубками 22 и 23, соответственно, неочищенной и недоочищенной воды. Патрубок 22 посредством ограничителя потока 24 отводит воду, непрошедшую фильтрацию на первом, ультрафильтрационном проточном мембранном фильтре 19, в дренажную линию. Через патрубок 23 от первого ультрафильтрационного проточного мембранного фильтра 19, фильтрат, очищенный от высокомолекулярной органики и коллоидных частиц, подводится посредством входного штуцера 25 к третьему проточному (угольному) фильтру 26, выполненному в виде вертикального цилиндра и далее,
пройдя в проточном угольном фильтре 26 очистку от хлора и низкомолекулярной органики через выходной штуцер 27 проточного угольного фильтра 26 по патрубку 28 поступает к входному штуцеру 29 на второй проточный, обратноосмотический, мембранный фильтр 30, производящий химическую очистку воды от 2х валентных, 3х валентных и т.д. ионов, т.е. задерживающий соединения железа, марганца, аммиака и большую часть солей тяжелых металлов, таким образом доводит их состав до САНПиН - вода питьевая. Второй, проточный, обратноосмотический, мембранный фильтр 30, оснащен двумя выходными штуцерами 31 и 32, связанными отводящими патрубками 33 и 34, соответственно, очищенной и недоочищенной воды. Патрубок 33 связан с перепускным клапаном 12, от которого отходит патрубок 35, подающий очищенную питьевую воду через тройник 36 по патрубку 37 на постфильтр 38, содержащий угольные картриджи, удерживающие запахи и привкусы, после чего очищенная вода по патрубку 39 поступает к крану потребителя 40. Невостребованная питьевая вода через тройник 36 поступает по патрубку 41 в накопительную емкость 42. Патрубок 34 через ограничитель потока 43 подводит неотфильтрованную во втором проточном, обратноосмотическом, мембранном фильтре 30 через тройник 44 на входной штуцер 5 насоса повышения давления 6.
Бытовой фильтр для очистки питьевой воды, работает следующим образом.
Исходная вода из водопроводной сети 1 или непосредственно из естественного водоема поступает к входному штуцеру 2 на первый проточный фильтр 3 картриджного типа, где вода проходит, так называемую грубую очистку, а затем для увеличения рабочего давления вода подается по патрубку 4 на насос повышения давления 6, связанный с перепускным клапаном 12, и далее по патрубку 13 подводится ко второму проточному механическому фильтру 15, тонкой
очистки картриджного типа, защищающего ультрафильтрационный мембранный фильтр 19 от взвешенных частиц размером более 10 мкр. Со второго проточного фильтра 15 по патрубку 17 недоочищенная вода поступает на упомянутый первый, ультрафильтрационный мембранный фильтр 19, где она очищается от высокомолекулярной органики и коллоидных частиц, и фильтрат подводится к третьему проточному угольному фильтру 26, где вода очищается от хлора и низкомолекулярной органики, после которого по патрубку 28 поступает на второй проточный, обратноосмотический, мембранный фильтр 30, где проходит глубокая очистка воды. После второго обратноосмотического мембранного фильтра 30, очищенная вода по патрубку 33 через перепускной клапан 12, попадает на постфильтр 38, содержащий угольные картриджи, удерживающие запахи и привкусы, а затем по патрубку 39 поступает к крану потребителя 40. Невостребованная питьевая вода через тройник 36 поступает по патрубку 41 в накопительную емкость 42. Неотфильтрованная после первого ультрафильтрационного мембранного фильтра 19 вода поступает на сброс в дренажную линию (канализацию), а неотфильтрованная после второго обратноосмотического мембранного фильтра 30 вода подводится к входному штуцеру 5 насоса повышения давления 6 и по патрубку 13 вода подводится ко второму проточному механическому фильтра 15, повторяя цикл очистки с водой, прошедшей первый проточный фильтр 3 грубой очистки. При наполнении накопительной емкости 42 через тройник 45 по патрубку 46 на датчик давления 8 подается сигнал, после чего насос повышения давления 6 выключается и перепускной клапан 12 закрывает подачу исходной воды на насос повышения давления 6.
Использование настоящей полезной модели «Бытовой фильтр для очистки питьевой воды» позволило повысить эксплуатационные и технические качества бытовых фильтров для очистки питьевой воды,
увеличить их долговечность и надежность при фильтрации питьевой воды, как в бытовых, так и в полевых условиях.
1. Бытовой фильтр для очистки питьевой воды, включающий, по меньшей мере, два проточных мембранных фильтра, входные и выходные штуцеры, связанные с патрубками для подачи и отвода неочищенной, недоочищенной и очищенной воды, постфильтр с сорбентом-поглотителем, связанный патрубком для отвода очищенной воды с краном потребления, отличающийся тем, что он дополнительно снабжен, по меньшей мере, двумя проточными фильтрами, перепускным клапаном, насосом повышения давления с блоком питания и накопительной емкостью, причем первый проточный фильтр связан через входной штуцер с патрубком для подачи неочищенной воды, а через выходной штуцер, посредством патрубков для подачи недоочищенной воды и входных штуцеров упомянутых насоса повышения давления и перепускного клапана, связан со вторым проточным фильтром, который, в свою очередь, связан патрубком подачи недоочищенной воды с входным штуцером первого проточного мембранного фильтра, выполненного с двумя выходными штуцерами, один из которых связан с патрубком отвода неочищенной воды, а второй - посредством патрубка подачи недоочищенной воды - с третьим проточным фильтром, который связан с входным штуцером второго проточного мембранного фильтра, имеющего два выходных штуцера один из которых связан с патрубком отвода очищенной воды через упомянутый выше распределительный клапан с накопительной емкостью и с краном потребления через постфильтр с сорбентом-поглотителем, а второй штуцер - связан через патрубок отвода недоочищенной воды с входным штуцером насоса повышения давления.
2. Бытовой фильтр для очистки питьевой воды по п.1, отличающийся тем, что насос повышения давления оснащен датчиком сухого хода.
3. Бытовой фильтр для очистки питьевой воды по п.1, отличающийся тем, что он снабжен тремя проточными фильтрами, а именно: первый фильтр является фильтром грубой очистки, второй - фильтром механической очистки и третий - угольным фильтром.
4. Бытовой фильтр для очистки питьевой воды по п.3, отличающийся тем, что проточные фильтры имеют цилиндрическую форму.
5. Бытовой фильтр для очистки питьевой воды по п.1, отличающийся тем, что из двух проточных мембранных фильтров первый является ультрафильтрационным, а второй - обратноосмотическим.
