фильтр для очистки воды "капель", картридж для него и резьба для крепления картриджа

Формула изобретения

1. Фильтр для очистки воды, содержащий приемную емкость с резьбовым отверстием и сменный картридж с установочной резьбой для ввертывания в упомянутое отверстие, отличающийся тем, что он снабжен съемным патрубком, на одном конце которого выполнена резьба для его ввертывания в отверстие приемной емкости, а на другом конце - резьба для присоединения к нему сменного картриджа.

2. Фильтр по п.1, отличающийся тем, что он снабжен указателем количества пропущенной через него воды или остаточного ресурса картриджа.

3. Фильтр по п.1 или 2, отличающийся тем, что приемная емкость выполнена с возможностью установки на стандартизованную емкость для очищенной воды, в частности на стеклянную банку.

4. Картридж для очистки воды, содержащий корпус с входным отверстием и установочной резьбой и размещенные в корпусе фильтрующие слои, по меньшей мере один из которых выполнен сорбционно-активным, а другой - анионообменным, отличающийся тем, что он снабжен катионообменным слоем и слоем, содержащим иодированное волокно, причем анионообменный и катионообменный слои выполнены из волокнистых материалов, обработанных соответственно в растворе щелочи или кислоты и промытых деионизованной жидкостью, а между слоями размещены перфорированные прокладки.

5. Картридж по п. 4, отличающийся тем, что на корпусе выполнен колпак обтекаемой формы с прорезями, закрывающий входное отверстие.

6. Резьба, выполненная в отверстии приемной емкости фильтра для очистки воды и/или на картридже для фильтра, отличающаяся тем, что она имеет нестандартный профиль, в основе которого лежит равнобочная трапеция с большим основанием, равным 1,4 - 2,0 мм, и меньшим основанием, выгнутым преимущественно по дуге окружности с радиусом (0,5 0,1) мм.

7. Резьба по п.6, отличающаяся тем, что она выполнена двухзаходной диаметром (40,0 0,5) мм и расстоянием по оси между соседними витками (2,6 0,1) мм.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к бытовому оборудованию для дополнительной очистки воды, поступающей из централизованного источника водоснабжения.

Для доочистки питьевой воды может быть использована установка, содержащая аккумулятор, очистной бак, трубопроводы и вентили (патент США 4623451, кл. C 02 F 1/44, опубл. 1986). Данная установка является стационарной и может быть смонтирована в помещении, где имеется водопроводный кран, например на кухне. При монтаже необходимо подключать установку непосредственно к трубкам системы централизованного водоснабжения, что не всегда возможно и целесообразно. Кроме того, установка является дорогостоящей и имеет большие габариты.

Возможно использование для дополнительной очистки воды фильтра, который устанавливается непосредственно на водопроводный кран (патент РФ 2027677, кл. C 02 F 1/28, опубл. 1995). Такие фильтры неудобны в эксплуатации, так как имеют высокую производительность и для заполнения какой-либо емкости очищенной водой потребитель должен находится непосредственно около открытого крана достаточно длительный промежуток времени. Кроме того, после использования фильтра, как правило, необходимо снимать с крана.

Для доочистки питьевой воды может быть использован фильтр, содержащий приемную емкость для неочищенной воды, сменный картридж и приемную емкость для очищенной воды (заявка Германии 3922391, кл. C 02 F 1/42, опубл. 1991). Картридж ввинчивается в отверстие приемной емкости для неочищенной воды и содержит слой активированного угля и слои анионообменной смолы. Такие фильтры имеют невысокую стоимость и удобны в эксплуатации. Их производительность зависит от конструкции картриджа, степени его засорения и давления воды на его входе. Качество очистки воды определяется использованными в картридже фильтрующими материалами. Заявка Германии 3922391 принята за прототип заявленной группы изобретений.

Задачей группы изобретений является повышение эксплуатационных характеристик фильтра.

Поставленная задача решается за счет того, что фильтр для очистки воды, содержащей приемную емкость с резьбовым отверстием и сменный картридж с установочной резьбой для ввертывания в упомянутое отверстие, снабжен съемным патрубком, на одном конце которого выполнена резьба для его ввертывания в отверстие приемной емкости, а на другом конце - резьба для присоединения к нему сменного картриджа. Это позволяет при необходимости увеличить давление воды на входе картриджа и, соответственно, увеличить производительность работы фильтра. Установка для приемной емкости и картриджем дополнительного патрубка целесообразна, например, когда картридж уже отработал более половины своего ресурса.

Для контроля остаточного ресурса картриджа или количества пропущенной через него воды фильтр может быть снабжен соответствующим указателем (счетчиком).

Для сбора очищенной воды не требуется специальной емкости, так как приемная емкость фильтра выполнена с возможностью установки на стандартизованную емкость, в частности на стеклянную банку.

Поставленная задача решается также за счет того, что картридж для очистки воды, содержащий корпус с входным отверстием и установочной резьбой, и размещенные на корпусе фильтрующие слои, по меньшей мере один из которых выполнен сорбционно-активным, а другой - анионообменным, снабжен катионообменным слоем и слоем, содержащим иодированное волокно, причем анионообменный и катионообменный слои выполнены из волокнистых материалов обработанных соответственно, в растворе щелочи или кислоты и промытых деионизованной жидкостью, а между слоями размещены перфорированные прокладки.

Наличие катионообменного и анионообменного слоев позволяет удалять из воды широкий спектр ионных примесей. С помощью иодированного слоя осуществляется обеззараживание воды, а с помощью сорбционно-активного материала, содержащего активированный уголь, осуществляется очистка воды от органических примесей. Наличие дренажных перфорированных прокладок между слоями предотвращает переплетение волокон тканей и преимущественное течение воды по внутренней поверхности стенки картриджа. Выполнение фильтрующих материалов волокнистыми позволяет уменьшить габариты картриджа и увеличить производительность фильтра.

Наличие всех упомянутых фильтрующих слоев в совокупности дает возможность очищать воду от бактериальных загрязнений, остаточного хлора, ионов тяжелых металлов, железа, поверхностно-активных веществ, ароматических соединений, нитратов, нитритов, хлоридов, сульфатов и т.д.

Для предотвращения попадания в картридж крупных частиц на его корпусе выполнен колпак обтекаемой формы с прорезями, закрывающий входное отверстие.

Поставленная задача решается также за счет того, что резьба, выполненная в отверстии приемной емкости фильтра для очистки воды и/или на картридже для фильтра, имеет нестандартный профиль, в основе которого лежит равнобочная трапеция с большим основанием, равным 1,4 - 2,0 мм, и меньшим основанием, выгнутым, преимущественно, по дуге окружности с радиусом (0,5 0,1) мм. Такая же резьба выполнена, соответственно, на концах съемного патрубка фильтра. Данный профиль резьбы, а также то, что она выполнена двухзаходной позволяет надежно крепить элементы фильтра друг к другу и предотвратить утечку воды не используя при этом дополнительных прокладок.

С технологической точки зрения целесообразно выполнять диаметр резьбы равным (40,0 0,5) мм, а расстояние между соседними витками равным (2,6 0,1) мм.

На фиг. 1 представлен внешний вид фильтра в сборе.

На фиг. 2 - продольный разрез фильтра.

На фиг. 3 - профиль наружной и внутренней резьбы, использованный для крепления элементов фильтра друг к другу.

Фильтр содержит приемную емкость 1 с резьбовым отверстием 2, картридж 3 с установочной резьбой 4 и патрубок 5, на одном конце которого выполнена резьба 6 для его ввертывания в отверстие приемной емкости, а на другом конце - резьба 7 для присоединения к нему сменного картриджа 3. Картридж 3 может быть ввернут либо непосредственно в отверстие 2 приемной емкости, либо в патрубок 5. Приемная емкость закрыта крышкой 8. В нижней части приемной емкости размещено подвижное кольцо 9, на котором нанесена шкала 10, и неподвижное кольцо 11 с риской 12. Шкала 10 и риска 12 представляют собой указатель количества воды, пропущенного через фильтр (или количество воды, которое еще можно пропустить через фильтр до выработки картриджем своего ресурса). В основе профиля резьбы, использованной для крепления элементов фильтра, лежит равнобочная трапеция с большим основанием 13 и меньшим основанием 14. В частном случае, для внутренней резьбы в отверстии приемной емкости, большее основание 14 выполняется равным (1,7 0,1) мм, а для наружной резьбы на картридже - равным (1,6 0,1)мм. При этом максимальная высота профиля равна (1 0,1) мм.

В основании приемной емкости выполнен паз 15 для ее установки на стеклянную банку, емкостью 1 - 3 л (на чертежах не показана).

Картридж 3 содержит корпус 16 с входным отверстием 17. Снизу к корпусу присоединена перфорированная крышка 18. Внутри корпуса размещены слои фильтрующих материалов, а именно: слой полотна иглопробивного фильтровального ВИОН КН-1, ТУ 17-14-13-137-95, переведенного в Н⁺-форму; слой волокна хемосорбционного ВИОН АС-1, ТУ 6-12-31-774-91, переведенного в ОН^--форму: слой иодированного волокна АС-1; слой угольной ткани "Вискумак", ТУ 6-12-131-805-93; слой полотна ВИОН КН-1.

Для перевода ткани КН-1 в Н⁺-форму ее обрабатывают в растворе соляной кислоты, промывают в деионизованной воде и сушат на центрифуге и в ламинарном потоке очищенного на тканях Петрянова воздуха. Для перевода ткани АС-1 в ОН^--форму ее обрабатывают в разбавленном растворе едкого кали и далее промывают и сушат так же как ткань КН-1.

Слои сорбционно-активных и ионообменных материалов 19 разделены между собой перфорированными прокладками (сетками) 20. Над слоем 19, расположенным первым по ходу воды, также размещена прокладка 20. На корпусе 16 картриджа выполнен колпак 21 обтекаемой формы с прорезями для протекания воды.

Фильтр и картридж работают следующим образом.

Собранный фильтр устанавливается на стеклянную банку. Вода заливается в приемную емкость 1 и поступает через отверстие 2 и патрубок 5 к картриджу 3. Проходя через картридж 3 вода очищается от нежелательных составляющих. После очистки определенного количества воды (например, полностью заполненной приемной емкости) подвижное кольцо 9 указателя вручную перемещается на одно деление относительно риски 12.

Проведенные испытания показали, что при фильтрации исходной Московской воды отмечается снижение ее запаха, щелочности, общей жесткости, сухого остатка, магния, аммиака, нитратов, нитритов, хлоридов, сульфатов, фтора, хлора и цинка.

Картридж изготовленный в соответствии с настоящим изобретением может быть использован не только для очистки питьевой воды, но и для подготовки воды к поливу комнатных растений, умягчение воды для заправки утюгов с отпариванием, и осветление воды, подаваемой в автоматические стиральные машины.