Переносна фільтрувальна система очищення води в польових умовах

Реферат: UA 97353 U UA 97353 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до пристроїв для фільтрування рідин, а конкретно до переносних фільтрувальних систем, призначених для очищення води з природних джерел для пиття. Відомий патент України на корисну модель №84881 опублікований 11.11.2013 року у бюл. №21, індекс МПК C02F1/44, по якому портативний фільтр для очистки води з використанням керамічної мембрани, насиченої ЕМ-препаратом, причому містить керамічну мембрану, фільтруючі елементи установки для фільтрування води з використання зворотного осмосу, який здійснює очищення води шляхом використання зворотного осмосу і отримання пермеату та концентрату. Керамічна мембрана поєднана з ЕМ-препаратом, що надає змогу очищувати воду від патогенних вірусів, бактерій, важких металів і насичує воду молочнокислими бактеріями. Портативний фільтр містить еластичний резервуар, жорсткий резервуар і керамічну мембрану, насичену ЕМ-препаратом. Недоліками є те, що портативний фільтр призначений для очищення дуже малої кількості води, при цьому при заповненні жорсткого резервуара його вихід забруднюється неочищеною водою та ступінь очищення недостатній і керамічна мембрана швидко забивається брудом. Найбільш близьким є переносний фільтр для очищення води в польових умовах згідно з патентом Російської Федерації № 2271997, опублікованому 20.03.2006 року, індекс МПК C02F1/18 Переносний фільтр для очищення води в польових умовах містить ручний поршневий насос, фільтруючі елементи, розташовані на лінії нагнітання насоса, вхідний і вихідний патрубки для подачі брудної і для відведення чистої води, причому фільтр оснащений окремою ємністю для наповнення брудною водою зачерпуванням, в якій закріплений ручний поршневий насос, і автономним фільтруючим блоком, виконаним у вигляді валізки, забезпеченого засувками і патрубками для подачі брудної і для відведення чистої води, в якому розміщені по ходу руху рідини фільтрувальні елементи, виконані принаймні у вигляді трьох ступенів очищення – метало-сітчастого фільтра грубої очистки, метало-сітчастого фільтра тонкого очищення і фільтра бактерицидної дії, при цьому ємність оснащена вихідним напірним патрубком, з'єднаним гнучким рукавом з вхідним патрубком фільтруючого блока, крім того, ємність для наповнення брудною водою зачерпуванням виконана у вигляді відра, закритого кришкою з вирізом, призначеним для забору води, ручний поршневий насос оснащений поворотним важелем, шарнірно з'єднаним з виступаючим з кришки кінцем штока насоса і самою кришкою ємності, і призначеним для зворотно-поступального переміщення поршня в циліндрі. Метало-сітчасті фільтри грубої і тонкої очистки об'єднані загальним корпусом. Чемоданчик забезпечений кріпильними елементами для приєднання ємності з насосом. Чемоданчик оснащений ручкою і лямкою для перенесення. Чемоданчик забезпечений гнучким рукавом для подачі очищеної води в ємність для збору чистої води. Ємність для наповнення брудною водою зачерпуванням виконана у вигляді відра прямокутного перерізу. Ємність для наповнення брудною водою зачерпуванням виконана у вигляді складного відра з гуми. Загальними суттєвими ознаками є те, що переносна фільтрувальна система очищення води в польових умовах містить насос, фільтруючі елементи, розташовані послідовно, вхідний і вихідний патрубки для забору брудної і для відведення чистої води, розміщені у зручному для перенесення блоці. Недоліками відомого переносного фільтра для очищення води в польових умовах є те, що використовується ручний насос який створює пульсуючий неконтрольований тиск у фільтруючих елементах, що знижує якість фільтрації та воду потрібно набирати, що незручно, а в деяких випадках небезпечно. В основу корисної моделі поставлена задача поліпшення зручності користування, та підвищення якості очищеної води. Суттєвими ознаками є те, що переносна фільтрувальна система очищення води в польових умовах, що містить насос, фільтруючі елементи, розташовані послідовно, вхідний і вихідний патрубки для забору брудної і для відведення чистої води, розміщені у зручному для перенесення блоці, причому в роз'ємному переносному блоці встановлений електричний насос, сполучений з не менш ніж одним фільтром попереднього очищення, за ними на напірній магістралі встановлений мембранний фільтр, з використанням зворотного осмосу, на виході концентрату, води яка не пройшла через мембрану, встановлений обмежувач потоку, з можливістю підтримки номінального тиску на мембрану, на виході з обмежувача потоку закріплений відвідний трубопровід концентрату, а до виходу очищеної води з мембранного 1 UA 97353 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 фільтра, приєднаний через трубопровід вихідний фільтр з відвідним трубопроводом очищеної води, на вході в систему очищення на вхідному патрубку закріплений забірний гнучкий трубопровід. Застосований мембранний фільтр має чистоту фільтрації 0,001-0,0008 мікрон. На напірній магістралі електричного насоса встановлений регульований запобіжний клапан. Фільтр попереднього очищення встановлений на усмоктуванні електричного насоса, а картридж фільтра попереднього очищення виконаний з поліпропіленових волокон або фільтр попереднього очищення встановлений на напорі електричного насоса, а картридж фільтра попереднього очищення виконаний навпіл з поліпропіленових волокон і активованого вугілля двома шарами, або на вхідному трубопроводі електричного насоса встановлений дротяний або офсетний фільтр попереднього грубого очищення, чистота фільтрації 0,1 мм, а перед та за електричним насосом встановлені фільтри попереднього очищення з картриджем, виконаним навпіл з поліпропіленових волокон і активованого гранульованого вугілля двома шарами. Картридж вихідного фільтра очищеної води виконаний з активованого деревного вугілля, причому для деяких спеціальних умов експлуатації картридж вихідного фільтра виконаний з декількох шарів і додатково до активованого деревного вугілля заповнений засипками що мінералізують: цеолітом або кварцовим піском, або глауконітовим піском, або бентонітом, або шунгітом. Застосований електричний насос постійного струму з робочою напругою, яка використовуються на транспорті 12 вольт, або 24 вольта, або 36 вольт. Трубопроводи внутрішнього з'єднання, забірний трубопровід і відвідний трубопровід очищеної води виконані із гнучких полімерних труб різного кольору. Всі елементи системи очищення води закріплені на одній половинці корпусу блока, виготовленого з листового матеріалу, що має горизонтальні вигини під прямим кутом і відігнуті частини утворюють, верх із закріпленою на ньому ручкою для перенесення і фланцем кріплення, а нижній утворює дно із фланцем кріплення, а друга половинка виконана з вертикальними вигинами під прямим кутом і утворює П-подібну кришку із фланцями кріплення, з можливістю при сполученні половинок між собою кріпильними елементами забезпечити жорсткість корпусу блока. На верхній кришці закріплені ремені з пряжками або текстильні стрічки звані "липучка", з можливістю розкріплення трубопроводів та електричного дроту в похідному положенні. На стінці блока закріплена інструкція по користуванню, у якій зазначаються, зокрема, призначення і кольори трубопроводів та робочий струм. Відмітними суттєвими ознаками, дійсними у всіх випадках, є те, що в роз'ємному переносному блоці встановлений електричний насос сполучений з не менш ніж одним фільтром попереднього очищення, за ними на напірній магістралі встановлений мембранний фільтр, з використанням зворотного осмосу, на виході концентрату, води, яка не пройшла через мембрану, встановлений обмежувач потоку, з можливістю підтримки номінального тиску на мембрану, на виході з обмежувача потоку закріплений відвідний трубопровід концентрату, а до виходу очищеної води з мембранного фільтра, приєднаний через трубопровід вихідний фільтр з відвідним трубопроводом очищеної води, на вході в систему очищення на вхідному патрубку закріплений забірний гнучкий трубопровід. Відмітними суттєвими ознаками дійсними в окремих випадках є те, що застосований мембранний фільтр має чистоту фільтрації 0,001-0,0008 мікрон. На напірній магістралі електричного насоса встановлений регульований запобіжний клапан. Фільтр попереднього очищення встановлений на усмоктуванні електричного насоса, а картридж фільтра попереднього очищення виконаний з поліпропіленових волокон або фільтр попереднього очищення встановлений на напорі електричного насоса, а картридж фільтра попереднього очищення виконаний навпіл з поліпропіленових волокон і активованого вугілля двома шарами або на вхідному трубопроводі електричного насоса встановлений дротяний або офсетний фільтр попереднього грубого очищення, чистота фільтрації 0,1 мм, а перед та за електричним насосом встановлені фільтри попереднього очищення з картриджем, виконаним навпіл з поліпропіленових волокон і активованого гранульованого вугілля двома шарами. Картридж вихідного фільтра очищеної води виконаний з активованого деревного вугілля, причому для деяких спеціальних умов експлуатації картридж вихідного фільтра виконаний з декількох шарів і додатково до активованого деревного вугілля заповнений засипками що мінералізують: цеолітом або кварцовим піском, або глауконітовим піском, або бентонітом, або шунгітом. Застосований електричний насос постійного струму з робочою напругою, яка використовуються на транспорті 12 вольт, або 24 вольта, або 36 вольт. 2 UA 97353 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Трубопроводи внутрішнього з'єднання, забірний трубопровід і відвідний трубопровід очищеної води виконані із гнучких полімерних труб різного кольору. Всі елементи системи очищення води закріплені на одній половинці корпусу блока, виготовленого з листового матеріалу, що має горизонтальні вигини під прямим кутом і відігнуті частини утворюють верх із закріпленою на ньому ручкою для перенесення і фланцем кріплення, а нижній утворює дно із фланцем кріплення, а друга половинка виконана з вертикальними вигинами під прямим кутом і утворює П-подібну кришку із фланцями кріплення, з можливістю при сполученні половинок між собою кріпильними елементами забезпечити жорсткість корпусу блока. На верхній кришці закріплені ремені з пряжками або текстильні стрічки звані "липучка", з можливістю розкріплення трубопроводів та електричного дроту в похідному положенні. На стінці блока закріплена інструкція по користуванню, у якій зазначаються, зокрема, призначення і кольори трубопроводів та робочий струм. Завдяки тому, що те, що в роз'ємному переносному блоці встановлений електричний насос, а не ручний, сполучений з не менш ніж одним фільтром попереднього очищення, за ними на напірній магістралі встановлений мембранний фільтр, з використанням зворотного осмосу, тобто однозначно з високим ступенем очищення, на виході концентрату, води, яка не пройшла через мембрану, встановлений обмежувач потоку, з можливістю підтримки номінального тиску на мембрану, на виході з обмежувача потоку закріплений відвідний трубопровід концентрату, а до виходу очищеної води з мембранного фільтра, приєднаний через трубопровід вихідний фільтр адсорбційного доочищення з відвідним трубопроводом очищеної води, на вході в систему очищення на вхідному патрубку закріплений забірний гнучкий трубопровід, який надає можливості забору води з підйомом два метри, забезпечене поліпшення зручності користування та підвищення якості очищеної води, до гарантованої придатності для пиття, незалежно від забрудненості природного джерела, так як мембранний фільтр не пропускає ні бактерії, ні віруси, а фільтри попереднього очищення збільшують довговічність мембранного фільтра захищаючи його та електричний насос, та ще й доочищують воду. Ознаки показані в залежних пунктах формули додатково підвищують зручність користування, або придатність фільтрувальної системи в окремих випадках експлуатації, але ознаки незалежного пункту достатні для досягнення основної мети. На фіг. 1 показаний головний вид на відкритий переносний блок з насиченням; На фіг. 2 показана схема гідравлічна фільтрувальної системи; На фіг. 3 показаний вид збоку на відкритий переносний блок з насиченням; На фіг. 4 вид на закріплені в похідному положенні трубопроводи та електричний дріт. Згідно з заявкою, переносна фільтрувальна система очищення води в польових умовах розміщена в роз'ємному переносному блоці 1 та містить електричний насос 2, сполучений з фільтром 3 попереднього очищення, встановленим на всмоктуванні, та офсетним фільтром 4 грубого очищення (див. фіг. 1), який встановлений на кінці забірного гнучкого трубопроводу 5. На схемі фіг. 2 показаний ще один фільтр 3 попереднього очищення встановлений, згідно з ознаками залежного пункту шість формули, між електричним насосом 2 та мембранним фільтром 6, що додатково підвищує якість фільтрації. Далі встановлений мембранний фільтр 6, з використанням зворотного осмосу, на виході 7 концентрату, води, яка не пройшла через мембрану, встановлений обмежувач потоку 8, з можливістю підтримки номінального тиску на мембрану, а на виході з обмежувача потоку 8 закріплений відвідний трубопровід концентрату 9. До виходу 10 очищеної води з мембранного фільтра 6 приєднаний через трубопровід 11 вихідний фільтр 12 з відвідним трубопроводом 13 очищеної води, на якому закріплений вихідний наконечник 14. Застосований мембранний фільтр 6 має чистоту фільтрації 0,001-0,0008 мікрон, що забезпечує якісне очищення води з природних водоймищ і при цьому високу продуктивність, а встановлені попереду нього фільтри 4 та 3 значно підвищують його довговічність роботи, причому фільтр попереднього очищення 4 з чистотою фільтрації 0,1 мм захищає, ще й електричний насос 2, або коли фільтр попереднього очищення 3 встановлений на усмоктуванні електричного насоса. Встановлення на напірній магістралі насоса 2 регульованого запобіжного клапана 15 (див. фіг. 2), не є обов'язковим, але додатково підвищує безаварійність роботи системи очищення, він умовно не показаний на фіг.1, так як фахівцям зрозуміла така конструкція. Фільтр попереднього очищення 3 встановлений на напорі електричного насоса 2, має картридж виконаний навпіл з поліпропіленових волокон шар 16 і активованого гранульованого вугілля шар 17, як видно на фіг. 3. 3 UA 97353 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 Картридж вихідного фільтра 12 очищеної води виконаний з активованого деревного вугілля, але він може бути для окремих призначень, наприклад очищення дощової води або конденсованої води, виконаний з декількох шарів і додатково до активованого деревного вугілля заповнений засипками, що не тільки адсорбують, а ще й мінералізують, наприклад, цеолітом або кварцовим піском, або глауконітовим піском, або бентонітом, або шунгітом, або іншими мінералізуючими сорбційними засипками, вміст не показуємо, так як це не є об'єктом даної корисної моделі. Застосований електричний насос 2 постійного струму, з ряду робочих напруг які використовуються на транспорті 12 вольт, або 24 вольта, або 36 вольт, але можливо його використання з підключенням до будь-якої напруги, в тому числі перемінного струму 220 вольт через перетворювачі або подільники напруги, які випускаються масово промисловістю. Також, додатковою технологічною зручністю є те, що всі елементи системи очищення закріплені на одній половинці 18 корпусу блока 1, виготовленого з листового матеріалу, що має горизонтальні вигини під прямим кутом і відігнуті частини 19 та 20 утворюють верх із закріпленою на ньому ручкою 21 для перенесення і фланцем кріплення 22, а нижній 20 утворює дно із фланцем кріплення 23, а друга половинка 24 виконана з вертикальними вигинами під прямим кутом і утворює П-подібну кришку із фланцями кріплення, з можливістю при сполученні половинок між собою кріпильними елементами забезпечити жорсткість корпусу блока 1. На верхній кришці закріплені текстильні стрічки 25 звані "липучка", з можливістю розкріплення зовнішніх трубопроводів та електричного дроту 26 в похідному положенні, що надає додаткову зручність при перенесенні блока за ручку 21. Усі трубопроводи, в тому числі, внутрішнього з'єднання 11, забірний трубопровід 5 і відвідний трубопровід 13 очищеної води виконані із гнучких полімерних труб різного кольору, а на стінці блока закріплена інструкція 27 по користуванню, у якій зазначаються, зокрема, призначення і кольори трубопроводів, що дозволяє не переплутати і не забруднити вихідний трубопровід 13 очищеної води, робоча напруга електричного насоса, та допомагає при ремонті. В роботі, згідно з інструкцією, розмотують та розміщують трубопровід 5 у воду природного джерела, висота підйому води до 2 метрів, трубопровід 13 очищеної води в призначену для чистої води ємність, трубопровід концентрату 9 відводять в сторону, підключають електричний дріт до джерела електричної енергії, згідно з вказаною в інструкції напругою, або напряму до акумулятора, або через перетворювач. Вода через фільтр 4 грубого очищення надходить у фільтр попереднього очищення 3 в електричний насос 2, з нього в другий фільтр 3 попереднього очищення (див. фіг. 2) в якому вже очищується від бруду, нафтопродуктів, важких металів, шкідливих органічних домішок, потім вода надходить до мембранного фільтра 6 в якому мембраною очищується з чистотою фільтрації не більше 0,001 мікрон, тобто не пропускає ні бактерії, ні віруси, ні цисти, а потім надходить до вихідного фільтра 12 в якому доочищується адсорбційним активованим деревним вугіллям, а можливі варіанти, коли використовується фільтр-мінералізатор, наприклад, з додатковим шаром шунгіту. З вихідного фільтра 12 через вихідний трубопровід 13 з наконечником 14 вода надходить у необхідну ємність, призначену для очищеної води. Вода з залишками відфільтрованих речовин та мікроорганізмів через обмежувач потоку 8, та трубу 9 зливається в стороні, причому, завдяки тому що вона пройшла через фільтри попереднього очищення - вода придатна для гігієнічних цілей. В разі засмічення фільтрів при підвищенні тиску вище допустимого, регульований запобіжний клапан 15, стравлює воду з напору електричного насоса 2, без пошкодження фільтрів, трубопроводів, та не дає перегрітися електричному насосу 2. Те, що спрацював запобіжний клапан 15-сигнал для людини, що експлуатує систему про можливі неполадки або навіть підключення до джерела надто великої напруги. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 50 55 1. Переносна фільтрувальна система очищення води в польових умовах, що містить насос, фільтруючі елементи, розташовані послідовно, вхідний і вихідний патрубки для забору брудної і для відведення чистої води, розміщені у зручному для перенесення блоці, яка відрізняється тим, що в роз'ємному переносному блоці встановлений електричний насос, сполучений з не менш ніж одним фільтром попереднього очищення, за ними на напірній магістралі встановлений мембранний фільтр, з використанням зворотного осмосу, на виході концентрату, води, яка не пройшла через мембрану, встановлений обмежувач потоку, з можливістю підтримки номінального тиску на мембрану, на виході з обмежувача потоку закріплений відвідний трубопровід концентрату, а до виходу очищеної води з мембранного фільтра 4 UA 97353 U 5 10 15 20 25 30 35 40 приєднаний через трубопровід вихідний фільтр з відвідним трубопроводом очищеної води, на вході в систему очищення на вхідному патрубку закріплений забірний гнучкий трубопровід. 2. Переносна фільтрувальна система за п. 1, яка відрізняється тим, що застосований мембранний фільтр має чистоту фільтрації 0,001-0,0008 мікрон. 3. Переносна фільтрувальна система за п. 1, яка відрізняється тим, що на напірній магістралі електричного насоса встановлений регульований запобіжний клапан. 4. Переносна фільтрувальна система за п. 1, яка відрізняється тим, що фільтр попереднього очищення встановлений на усмоктуванні електричного насоса, а картридж фільтра попереднього очищення виконаний з поліпропіленових волокон. 5. Переносна фільтрувальна система за п. 1, яка відрізняється тим, що фільтр попереднього очищення встановлений на напорі електричного насоса, а картридж фільтра попереднього очищення виконаний навпіл з поліпропіленових волокон і активованого вугілля двома шарами. 6. Переносна фільтрувальна система за п. 1, яка відрізняється тим, що на вхідному трубопроводі електричного насоса встановлений дротяний або офсетний фільтр попереднього грубого очищення, чистота фільтрації 0,1 мм, а перед та за електричним насосом встановлені фільтри попереднього очищення з картриджем, виконаним навпіл з поліпропіленових волокон і активованого гранульованого вугілля двома шарами. 7. Переносна фільтрувальна система за п. 1, яка відрізняється тим, що картридж вихідного фільтра очищеної води виконаний з активованого деревного вугілля. 8. Переносна фільтрувальна система за п. 7, яка відрізняється тим, що картридж вихідного фільтра виконаний з декількох шарів і додатково до активованого деревного вугілля заповнений засипками, що мінералізують: цеолітом або кварцовим піском, або глауконітовим піском, або бентонітом, або шунгітом. 9. Переносна фільтрувальна система за п. 1, яка відрізняється тим, що застосований електричний насос постійного струму з робочою напругою, яка використовується на транспорті, 12 вольт або 24 вольта, або 36 вольт. 10. Переносна фільтрувальна система за п. 1, яка відрізняється тим, що трубопроводи внутрішнього з'єднання, забірний трубопровід і відвідний трубопровід очищеної води виконані із гнучких полімерних труб різного кольору. 11. Переносна фільтрувальна система за п. 1, яка відрізняється тим, що всі елементи системи очищення води закріплені на одній половинці корпусу блока, виготовленого з листового матеріалу, що має горизонтальні вигини під прямим кутом і відігнуті частини утворюють, верх із закріпленою на ньому ручкою для перенесення і фланцем кріплення, а нижній утворює дно із фланцем кріплення, а друга половинка виконана з вертикальними вигинами під прямим кутом і утворює П-подібну кришку із фланцями кріплення, з можливістю при сполученні половинок між собою кріпильними елементами забезпечити жорсткість корпусу блока. 12. Переносна фільтрувальна система за п. 1, яка відрізняється тим, що на верхній кришці закріплені ремені з пряжками або текстильні стрічки звані "липучка", з можливістю розкріплення трубопроводів та електричного дроту в похідному положенні. 13. Переносна фільтрувальна система за п. 1, яка відрізняється тим, що на стінці блока закріплена інструкція по користуванню, у якій зазначаються, зокрема, призначення і кольори трубопроводів та робочий струм. 5 UA 97353 U 6 UA 97353 U 7 UA 97353 U Комп’ютерна верстка С. Чулій Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 8