Завантажити PDF файл.

Формула / Реферат

1. Камера (8) витримування, яка містить

вхідний канал (3);

вихідний канал (14);

виконавче обладнання, що включає в себе

завантажувальну ванну (5), у дні якої виконаний зливний отвір (13);

плунжер; і

пружний елемент (7);

яка відрізняється тим, що один кінець (б) плунжера кріпиться до дна завантажувальної ванни, а інший вільний кінець (9) плунжера вирівняний відносно вихідного каналу (14), так, що плунжер закриває вихідний канал (14) під дією маси води, що перебуває в завантажувальній ванні (5) після її заповнення, а витрата рідини, що випускається через зливний отвір (13), становить від 0,1 до 500 мл/хв, при цьому один кінець пружного елемента (7) закріплений на плунжері, а інший кінець на напрямній (10) плунжера, а напрямна (10) плунжера містить раму, яка кріпиться до камери (8) витримування, оточує плунжер і забезпечує вирівнювання вільного кінця плунжера відносно вихідного каналу (14).

2. Камера витримування за п. 1, яка відрізняється тим, що пружний елемент (7) являє собою пружину.

3. Камера витримування за п. 1 або 2, яка

відрізняється тим, що оснащена переливним каналом для води, виконаним у стінці камери (8) витримування й розташованим нижче зливального отвору (13), виконаного на дні завантажувальної ванни (5), і вище вихідного каналу (14).

4. Камера витримування за п. 3, яка відрізняється тим, що переливний канал для води відносно закріпленого кінця плунжера розташований на висоті, що становить менше 50 % довжини плунжера.

5. Камера витримування за п. 3 або п. 4, яка відрізняється тим, що переливний канал для води відносно закріпленого кінця плунжера розташований на висоті, що становить менше 10 % довжини плунжера.

6. Камера витримування за п. 1, яка відрізняється тим, що ємність завантажувальної ванни (5) становить від 10 до 500 мл.

7. Обладнання для очищення води, що містить вхідну камеру (1), яка сполучається з дозатором (4)

біоциду;

дозатор (4) біоциду, який сполучається з камерою витримування за допомогою вхідного каналу (3);

камеру витримування за будь-яким з пп. 1-6;

вихідний канал (14), що забезпечує сполучення камери витримування з очисним фільтром (11);

накопичувальну камеру (12);

очисний фільтр (11), що сполучається з накопичувальною камерою (12).

Текст

Реферат: Заявлений винахід належить до камери (8) витримування. Зокрема, винахід належить до камери (8) витримування, що забезпечує підвищення ефективності дії біоциду при очищенні води. Іншим аспектом заявленого винаходу є введення камери (8) витримування в обладнання для очищення води, зокрема в обладнання для очищення води з подачею води самопливом, що функціонують без використання електроенергії й нагнітання води, однак камера витримування, згідно з винаходом, може бути введена в обладнання для очищення води, що функціонують із використанням електроенергії й нагнітання води. Установлено, що камера витримування, обладнана простим виконавчим обладнанням, складається із завантажувальної ванни (5), плунжера й пружного елемента (7), що діють як механізм автоматичного керування процесом очищення, забезпечує достатню тривалість обробки води з використанням біоциду. UA 108271 C2 (12) UA 108271 C2 UA 108271 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Галузь техніки, до якої належить винахід Цей винахід належить до камери витримування, що забезпечує підвищення ефективності дії біоциду при очищенні води. Одним з аспектів винаходу є введення камери витримування в пристрої для очищення води, зокрема, в пристрої для очищення з подачею води самопливом, що функціонують без використання електроенергії та нагнітання води, однак камера витримування згідно з винаходом може бути введена в пристрої для очищення води, що функціонують з використанням електроенергії та нагнітання води. Рівень техніки В цей час у літературі описані різні типи пристроїв для очищення води і на ринках представлена безліч моделей зазначених пристроїв. Деякі очисники води функціонують, споживаючи електроенергію; приклади зазначених пристроїв включають очисники, що використовують ультрафіолетове випромінювання (UV). Деякі очисники функціонують без споживання електроенергії. До таких очисників можна віднести відомі очисники води з подачею води самопливом. Типовий побутовий водоочисник з подачею води самопливом містить три камери: верхню камеру, середню камеру і нижню камеру. Верхня камера, як правило, призначена для попередньої фільтрації води. Звичайно в камері встановлений осадовий фільтр, виготовлений з нетканого фільтруючого матеріалу або із тканого фільтруючого матеріалу, який захоплює певні макроскопічні домішки, наприклад, частки пилу і бруд. Також у верхній камері звичайно є вугільний фільтр, що містить фільтруючий матеріал у вигляді вільних гранул, або у вигляді спресованого вугільного блоку. Вугільний фільтр здатний уловлювати органічні домішки, хімікати і смердючі сполуки. Деякі вугільні фільтри також відфільтровують мікроорганізми, так звані цисти, які є найпростішими, і більшість бактерій і вірусів. Як приклад можна привести криптоспоридії парвум і лямблію кишкову. Середня камера, як правило, призначена для дезінфекції води. У деяких сучасних фільтрах, таких як описаний у документі WO2004/000732, використовується хімічний реагент, що очищає, відомий як біоцид. До переважних реагентів відносяться хлорвмістні сполуки, що випускаються, звичайно, у вигляді таблеток, наприклад, TCCA (трихлорціанурова кислота). Зазначені таблетки поступово виділяють у воду хлор, що знищує більшість бактерій і вірусів. Звичайно, біоцид укладений в картридж. У картриджі використовується точно розроблений механізм дозування хлору (або іншого галогену), що вводиться у воду. Нижня камера призначена для зберігання очищеної води, готової до вживання. У даній галузі техніки відомі різні засоби, що забезпечують введення біоциду у воду. В US 2008/0217258 (PPA Water Industries Limited) розкривається діспенсер, що містить речовину для обробки води, і пропонується спосіб обробки води. У зазначеній патентній заявці описується спосіб розподілу активного інгредієнта у водоймі. Вода, що потрапила в діспенсер через отвір, вступає в контакт з речовиною для обробки води, після чого вводиться у водойму і активний інгредієнт протягом деякого часу розподіляється на першому рівні водойми, потім забезпечується підйом діспенсера і активний інгредієнт з діспенсера протягом деякого часу розподіляється на другому рівні водойми. В US 4199001 (Kratz, 1980) розкривається дозатор реагентів, використовуваний у рідинній циркуляційній системі для дозування рідкого обробного матеріалу. Дозатор, що розкривається в зазначеному документі, оснащений контейнером. Всередині контейнера є перегородка, що розділяє контейнер на верхнє відділення, призначене для обробних реагентів, і нижнє відділення, призначене для рідкого розчинника. Щоб рідкий розчинник міг підніматися у верхнє відділення і розчиняти обробний матеріал, у внутрішній перегородці виконані отвори. Всередині контейнера є перша і друга перемички різної висоти, які сформовані із засобами керування для регулювання рівня рідини у верхньому відділенні та для регулювання концентрації розчину, причому передбачене вибіркове використання перемичок. Дозатор реагентів, крім того, містить корпус із поплавковим клапаном, який забезпечує рідинний зв'язок корпуса з контейнером для приймання сформованого розчину. Корпус має вихідний отвір для випуску розчину, регульованого голчастим клапаном, який тісно пов'язаний із зазначеним поплавковим клапаном. В WO 99/29403 (Chengeta, 1999) розкривається дозатор, використовуваний для дозування гранульованого реагенту, здатного рівномірно випускати хлор у воду плавального басейну. У зазначеному документі розкривається дозатор, що має проточний канал, що забезпечує комунікаційний зв'язок між вентиляційною камерою і змішувальною камерою, які розташовані вздовж каналу, і між змішувальною камерою і вихідним каналом мірного контейнера, в який через вхідний отвір подається гранульований реагент. 1 UA 108271 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 У змішувальній камері встановлені спарені клапани, завдяки яким одночасно закривається вхідний отвір і відкривається вихідний отвір контейнера, при цьому, відповідно, припиняється вступ потоку води в камеру і забезпечується випуск води з камери в трубопровід. Проходженню потоку води через камери сприяє створення зони низького тиску на виході змішувальної камери в трубопровід. У зазначених документах описується тільки спосіб дозування біоциду у воду, але не розкриваються камери витримування, що забезпечують задану тривалість контакту активного інгредієнта з водою. В WO 2004/000732 також вказується, що важливим фактором є дотримання необхідної тривалості обробки води, при якій хімічний реагент, що очищає, повинен бути присутнім у воді, що очищається, взаємодіючи з нею, у результаті чого, забезпечується високий ступінь мікробіологічної чистоти води. Після забезпечення мікробіологічної чистоти води, іншим важливим фактором у процесі очищення води є видалення з води надлишків хімічного реагенту і його побічних продуктів, що звичайно досягається при пропусканні води через очисний фільтр, виготовлений з активованого вугілля. Звичайно вода, що подається безперервним потоком, підтримується в контакті з дозованим біоцидом протягом певного проміжку часу, потім вода проходить через очисний фільтр; коли усе більше й більше надходить води, що підлягає очищенню, не можна гарантувати, що вся вода підтримувалася в контакті з біоцидом протягом однакового проміжку часу. Згідно з відомим рівнем техніки необхідна тривалість обробки води забезпечується завдяки тому, що вхідний отвір для води, що підлягає очищенню, розташовують зверху, і вода стікає зверху вниз по трубах у загальний водозбірник, після чого направляється до очисного блоку. Зазначена конструкція є дорогою, оскільки потрібна велика кількість конструкційного матеріалу. Автори винаходу спроектували камеру витримування, обладнану простим виконавчим обладнанням з попередньо встановлюваною тривалістю обробки води, і призначену для підтримки протягом необхідного проміжку часу всієї води, що підлягає очищенню, в контакті з уведеним у неї дозовано біоцидом, що гарантує гарну мікробіологічну чистоту води, що очищається в такий спосіб. Камера витримування, згідно із заявленим винаходом, може бути впроваджена в будь-яке відоме обладнання для очищення води при відповідній модифікації. Завдання заявленого винаходу полягає в тому, щоб запропонувати камеру витримування, що забезпечує підтримку протягом заданого проміжку часу біоциду в контакті й взаємодії з водою, що підлягає очищенню, у яку він уведений дозовано, у результаті чого, ефективно забезпечується мікробіологічна чистота води. Одне із завдань заявленого винаходу полягає в тому, щоб запропонувати камеру витримування, що забезпечує необхідну тривалість обробки води при проведенні економічного й безперервного процесу очищення води. Наступне завдання заявленого винаходу полягає в тому, щоб запропонувати просте й рентабельне обладнання для очищення води, що подається самопливом, що забезпечує одержання води високої мікробіологічної чистоти. Здійснення винаходу Згідно з першим аспектом заявленого винаходу пропонується камера (8) витримування, яка містить: (i) вхідний канал (3); (ii) вихідний канал (14); (iii) виконавче обладнання, що містить: a) завантажувальну ванну (5), у дні якої є зливний отвір (13); b) плунжер; і c) пружний елемент (7); причому один кінець (6) плунжера кріпиться до дна завантажувальної ванни, а інший вільний кінець (9) плунжера вирівняний відносно вихідного каналу (14); при цьому плунжер закриває вихідний канал (14) під дією маси води, що перебуває в завантажувальній ванні (5) після її заповнення; витрата рідини, що випускається через зливальний отвір (13), становить від 0,1 до 500 мл/хв, причому один кінець пружного елемента (7) закріплений на плунжері, а інший кінець закріплено на напрямній (10) плунжера, при цьому напрямна (10) плунжера містить раму, яка кріпиться до камери (8) витримування, оточує плунжер і забезпечує вирівнювання вільного кінця плунжера відносно вихідного каналу (14). Згідно з іншим аспектом винаходу пропонується обладнання для очищення води, що містить: I. вхідну камеру (1), що перебуває у флюїдному зв'язку з дозатором (4) біоциду; II. дозатор (4) біоциду, що перебуває у флюїдному зв'язку з камерою витримування за 2 UA 108271 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 допомогою вхідного каналу (3); III. камеру витримування, що містить; (i) вхідний канал (3); (ii) вихідний канал (14); (iii) виконавче обладнання, що містить: a) завантажувальну ванну (5), у дні якої є зливний отвір (13); b) плунжер; і c) пружний елемент (7); причому один кінець (6) плунжера кріпиться до дна завантажувальної ванни, а інший вільний кінець (9) плунжера вирівняний відносно вихідного каналу (14); при цьому плунжер закриває вихідний канал (14) під дією маси води, що перебуває в завантажувальній ванні (5) після її заповнення; витрата рідини, що випускається через зливальний отвір (13), становить від 0,1 до 500 мл/хв, причому один кінець пружного елемента (7) приєднаний до плунжера, а інший кінець закріплено на напрямній (10) плунжера, при цьому напрямна (10) плунжера містить раму, яка кріпиться до камери (8) витримування, оточує плунжер і забезпечує вирівнювання вільного кінця плунжера з вихідним каналом (14); IV. вихідний канал (14), що забезпечує флюїдний зв'язок камери витримування з очисним фільтром (11); V. очисний фільтр (11), що перебуває у флюїдному зв'язку з накопичувальною камерою (12); VI. накопичувальну камеру (12). Відповідно до одного з аспектів заявленого винаходу пропонується камера витримування, у якій біоцид, уведений дозовано в воду, що підлягає очищенню, підтримується в контакті з водою й взаємодіє протягом заданого проміжку часу, у результаті чого, ефективно забезпечується мікробіологічна чистота води. Згідно з іншим аспектом заявленого винаходу пропонується обладнання для очищення води, що містить вхідну камеру, дозатор біоциду, камеру витримування, очисний фільтр і накопичувальну камеру. Вхідна камера Вхідна камера призначена для вміщання води, що потрапляє, яка підлягає очищенню, вхідна камера має певний обсяг, який визначає максимальну ємність вхідної камери. Ємність вхідної камери для вміщання рідини, наприклад води, становить, переважно, від 1 до 8 л, переважніше, від 1 до 6 л, найбільше переважно, від 1 до 4 л. Поблизу дна вхідної камери встановлений дозатор біоциду, що перебуває у флюїдному зв'язку з верхньою частиною камери витримування. Дозатор біоциду Переважно, біоцид використовується у твердому вигляді й вимивається у воду з регульованою швидкістю, коли вода контактує з поверхнею твердого біоциду. Переважніше, біоцид у твердому вигляді являє собою таблетки. Біоцид, являє собою реагент, що поставляє у воду переважно галоген, який гарантовано вбиває мікроорганізми. Звичайно використовувані біоциди являють собою біоциди на основі галогеніда, включаючи біоциди на основі хлору, фтору, брому і йоду. Типові хлорвмістні біоциди включають хлорований тринатрійфосфат, гіпохлорит натрію, калію або кальцію, різні N-Хлоровані сполуки, відомі в даній галузі техніки, що виділяють активний хлор, такі як дихлорізоцианурат натрію або калію, трихлорцианурова кислота, монохлорамін, дихлорамін, [(монотрихлор)-тетра(монокалійдихлор)] пентаізоцианурат, 1,3дихлор- 5,5- диметиліданотон, хлорамін T, p-толуол-сульфодихлорамід, трихлормеламін, Nхлорамін, N-хлорсукцинімід, N, N'-Дихлоразодіакарбонамід, N' хлорацетил--сечовина, N, NДихлоразодіакарбонамід, N-Хлорацетил-Сечовина, N, N- дихлорбіурил, хлорований дициандиамід. Біоциди на основі комбінації брому й хлору є кращими й особливо кращі бромхлордиметилгідантоїн (BCDMH) і трихлорцианурова кислота (TCCA) або дихлорізоцианурат натрію (Nadcc), або їх суміші в підходящих співвідношеннях. Краще співвідношення BCDMH і TCCA або Nadcc перебуває в діапазоні від 85:15 до 65:35. Альтернативно, біоцид може бути розфасований на задані дози, що підходять для дезінфекції однієї порції води. Він може бути виготовлений у вигляді вільного порошку, маленьких таблеток або гранул. Камера витримування Камера витримування розроблена для забезпечення необхідної тривалості обробки води, що потрапляє, за допомогою дозованого біоциду, що знищує мікроби з метою досягнення високого ступеня мікробіологічної чистоти води, що очищається в такий спосіб. 3 UA 108271 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Камера витримування містить вхідний канал, по якому вода з уведеним дозовано біоцидом надходить із вхідної камери в камеру витримування, і вихідний канал, по якому вода виходить із камери витримування й надходить в очисний фільтр. Камера витримування містить виконавче обладнання, що представляє собою автоматично діючий механізм, завдяки чому, протягом заданого проміжку часу біоцид гарантовано перебуває в контакті з водою, яка підлягає очищенню, тобто забезпечується необхідна тривалість обробки води за допомогою впливу біоциду на мікроби для досягнення високого ступеня мікробіологічної чистоти води, і, переважно, містить переливний канал для відводу надлишку води, яка може накопичуватися в камері витримування. Вхідний канал має отвір, що забезпечує флюїдний зв'язок вхідного каналу із вхідною камерою, розташованою над камерою витримування. Діаметр вхідного каналу може скласти від 1 до 8 мм, переважніше, від 1 до 6 мм і найбільш кращий діаметр вхідного каналу становить від 2 до 5 мм. Рідина, у яку введений біоцид необхідної концентрації, перебуває в камері витримування протягом заданого проміжку часу, попередньо встановлюваного автоматично операційним механізмом виконавчого обладнання. Виконавче обладнання включає завантажувальну ванну й плунжер. Завантажувальна ванна має постійну ємність і, переважно, розроблена для вміщання обсягу рідини від 10 до 500 мл, переважніше, від 20 до 300 мл і найбільше переважно від 30 до 100 мл. Стінки разом із дном завантажувальної ванни, обмежують порожнина завантажувальної ванни й відокремлюють її від порожнини камери витримування. Зливний отвір, розташований на дні завантажувальної ванни, дозволяє рідині випливати із завантажувальної ванни в порожнину камери витримування. Розмір зливного отвору, переважно, становить від 100 мкм до 5000 мкм, переважніше, від 150 мкм до 3000 мкм і, найбільше переважно, від 300 мкм до 1000 мкм. Витрата рідини через зливний отвір становить від 0,1 до 500 мл/хв, переважніше, від 0,8 до 15 мл/хв і найбільше переважно від 1 до 10 мл/хв. Тривалість обробки можна попередньо відкоригувати за рахунок зміни співвідношення обсягу завантажувальної ванни й витрати води, що випливає із завантажувальної ванни в камеру витримування. Тривалість обробки становить, переважно, від 1 до 100 хв, переважніше, від 20 до 60 хв, ще більш переважно, від 5 до 30 хв. Один кінець плунжера кріпиться до завантажувальної ванни. Інший вільний кінець плунжера вирівняний відносно вихідного каналу камери витримування. Вихідний канал камери витримування закривається й відкривається в результаті переміщення вільного кінця плунжера, відповідно, униз і нагору, при цьому гарантується відповідна тривалість обробки води. Після закінчення заданого часу обробки однієї порції води вихідний канал камери витримування автоматично відкривається й передбачене автоматичне закриття вихідного каналу, якщо в процесі обробки однієї порції води надійшла інша порція води. Плунжер виконавчого обладнання обладнаний пружним елементом, при цьому один кінець пружного елемента закріплений на плунжері, а інший його кінець закріплений на напрямній плунжера, завдяки чому, забезпечується функціонування пружного елемента. Пружний елемент стиснутий, коли завантажувальна ванна заповнена водою, при цьому вихідний канал закритий. При спорожнюванні заливальної ванни пружний елемент розтискається й вихідний канал відкривається Переважно, пружний елемент являє собою пружину. Може застосовуватися пружина "U"- подібної форми, або спіралевидна пружина. Переважно, пружину виготовляють із будь-якого матеріалу харчової марки. Пружину виготовляють, переважно, з полімерного матеріалу й, переважніше, з акрилового полімерного матеріалу. Переміщення вниз і переміщення нагору вільного кінця плунжера здійснюється по напрямній плунжера, яка може мати будь-яку форму. Напрямна плунжера містить раму, яка кріпиться до камери витримування й оточує плунжер. Рама вирівнює плунжер відносно вихідного каналу камери витримування, визначаючи, таким чином, вертикальне переміщення плунжера під час відкриття й закриття вихідного каналу. Один кінець пружного елемента виконавчого обладнання закріплений на плунжері, а інший кінець закріплений на напрямній плунжера. Слід зазначити, щоб пружний елемент міг функціонувати, один з його кінців повинен бути закріплений не на плунжері. У цьому випадку зазначений кінець пружного елемента закріплений на напрямній плунжера. Пружний елемент разом із плунжером і завантажувальною ванною забезпечує автоматичне відкриття й закриття вихідного каналу камери витримування. Пружний елемент стискується під дією ваги рідини в заливальній ванні, дозволяючи плунжеру закрити вихідний канал, після спорожнювання заливальної ванни пружний елемент розтискається, дозволяючи плунжеру відкрити вихідний канал. Геометрична форма поперечного перерізу плунжера, переважно, 4 UA 108271 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 відповідає геометричній формі поперечного перерізу вихідного каналу, завдяки чому, плунжер точно встановлюється у вихідному каналі, забезпечуючи повне закриття вихідного каналу. Переважно, на вільному кінці наконечника плунжера є еластомірний матеріал, такий як гума, силікон, вітон, тощо, крім того, переважно, вихідний канал має тонкий кільцевий виступ; при установці плунжера у вихідному каналі гумовий наконечник вільного кінця плунжера розташовується на виступі, забезпечуючи водонепроникність закритого вихідного каналу. Переважно, камера витримування постачена переливним каналом. Переливний канал, виконаний у стінці камери витримування, має отвір, що дозволяє надлишковому обсягу води, яка може нагромадитися в камері витримування, випливати з камери витримування, коли закритий вихідний канал. Переливний канал, виконаний у стінці камери витримування, розташований нижче отвору, виконаного на дні заливальної ванни, і вище вихідного каналу. Крім того, переливний канал відносно закріпленого кінця плунжера розташований, переважно, на висоті, що становить менш 50 % довжини плунжера. Переважніше, переливний канал відносно закріпленого кінця плунжера розташований на висоті, що становить менш 10 % довжини плунжера. Найбільше переважно, переливний канал відносно закріпленого кінця плунжера розташований на висоті, що становить менш 5 % довжини плунжера. У даному описі висота переливного каналу, переважно, є висотою відносно закріпленого кінця плунжера в його вихідному положенні. Осадовий фільтр Осадовий фільтр передбачений для видалення макрочасток із прибуваючою для очищення води й може бути розташований у верхній частині вхідної камери, щоб прибуваюча вода проходила у вхідну камеру через осадовий фільтр. Альтернативно, осадовий фільтр може бути розташований так, щоб вода з камери витримування до вступу в очисний фільтр проходила через осадовий фільтр. Осадовий фільтр є, переважно тканинним фільтром, що миється або замінним і призначений для видалення дрібного пилу й інших мікрочастинок. Осадовий фільтр може бути виготовлений з нетканого матеріалу, переважно, з мікропористої тканини. Осадовий фільтр видаляє частки розміром до 100 мкм. Очисний фільтр Очисний фільтр виготовляють із підходящого матеріалу, такого як вугілля, у вигляді порошку або гранул і спресованого з додаванням відповідної форми. У якості очисного фільтра використовується, переважно, вугільний фільтр, переважно, що має форму блоку або бруска. Очисний фільтр є, переважно, бактеріостатичним фільтром, виготовленим з активованого вугілля. Перевага вугілля полягає в тому, що по своїй природі він підходить для досягнення максимальної адсорбції, при цьому можна підібрати такий розмір вугільних часток, щоб при їхньому зв'язуванні забезпечувалися пори необхідного розміру для ефективної фільтрації. Матеріал у блоці скріплюється сполучним матеріалом, що представляють собою підходящий полімер, який може змішуватися з вугіллям і зазнати термічної обробки під тиском для спікання вугілля в блок. Переважно, блок повинен мати такий розмір, щоб забезпечувався необхідний час взаємодії води із блоком як для видалення часток, так і для адсорбції органічних речовин на внутрішній поверхні блоку. Підходящі вугільні блоки розкриті в WO2007/147716, WO2010/020513 і WO2010/043472; які всі включені тут за допомогою посилання. Очисний фільтр забезпечує видалення колоїдних часток і цист, органічних матеріалів, біоциду й побічних продуктів біоциду. Флюїд з очисного фільтра проходить у накопичувальну камеру. Накопичувальна камера Вода, зібрана в накопичувальній камері, звільнена від макрочасток, органічних речовин, залишкового біоциду і його побічних продуктів, і мікробіологічно безпечна. Вихідний отвір обладнання виконаний у стінці накопичувальної камери й призначений для випуску очищеної води з обладнання. Закриваючий і відкриваючий механізм виконавчого обладнання Потрапляюча вода, змішуючись із біоцидом у дозаторі біоциду, направляється в камеру витримування через вхідний канал, розташований у верхній частині камери, і заповнює завантажувальну ванну виконавчого обладнання. Оскільки вхідна витрата води, переважно, у кілька раз (5 – 20 раз) більше вихідної витрати води, завантажувальна ванна швидко заповнюється, і вода перетікає через стінки завантажувальної ванни в камеру витримування. Під вагою води, що перебуває в завантажувальній ванні, стискується пружний елемент, намотаний на плунжер виконавчого обладнання, штовхаючи плунжер вертикально вниз. Вільний кінець плунжера входить в отвір вихідного каналу й закриває його. Коли вступ води 5 UA 108271 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 припиняється, обсяг води, що заповнює заливальну ванну, виходить із заданою витратою в порожнину камери витримування через зливний отвір, розташований на дні заливної ванни. При цьому обсяг води, що перебуває в завантажувальній ванні, зменшується. Коли завантажувальна ванна майже спорожнена, вага води не може підтримувати пружний елемент у стислому стані, у результаті чого, пружний елемент розтискається й тягне плунжер вертикально нагору. Вільний кінець плунжера виходить із отвору вихідного каналу й відкриває його. При будь-якому можливому вступі додаткової порції води під час циклу очищення вихідний канал закривається подібним чином. Завдяки порційному циклу обробки гарантується необхідна тривалість обробки всієї води, що надходить в обладнання для очищення води, і досягається високий ступінь мікробіологічної чистоти води. Спосіб очищення води У винаході, крім того, пропонується спосіб очищення води, що включає поетапне заповнення вхідної камери обладнання згідно з винаходом водою, що підлягає очищенню, причому вхідна камера перебуває у флюїдному зв'язку з дозатором біоциду, що вводиться у воду; дозатор біоциду перебуває у флюидному зв'язку з камерою витримування, у якій автоматично діюче виконавче обладнання забезпечує тривалість витримки води від 1 до 100 хв; при цьому камера витримування перебуває у флюїдному зв'язку з вихідним каналом, по якому вода з камери витримування надходить в очисний фільтр для видалення надлишків біоциду і його побічних продуктів, і потім випускається в накопичувальну камеру. Короткий опис креслень Кращий варіант здійснення винаходу буде описуватися далі винятково за допомогою прикладів з посиланням на прикладені креслення. Фіг. 1 – вид у розрізі обладнання для очищення води згідно з винаходом, причому плунжер виконавчого обладнання показаний у закритому положенні. Фіг. 2 – вид у розрізі обладнання для очищення води згідно з винаходом, причому плунжер виконавчого обладнання показаний у відкритому положенні. Докладний опис креслень На Фіг. 1 представлене обладнання для очищення води згідно з винаходом, причому плунжер виконавчого обладнання показаний у закритому положенні. У верхній частині вхідної камери (1) установлений осадовий фільтр (2), що забезпечує видалення твердих домішок із потрапляючої для очищення води. Поблизу дна вхідної камери розташований дозатор (4) біоциду, що перебуває у флюїдному зв'язку з камерою (8) витримування за допомогою вхідного каналу (3). Вода по вхідному каналу (3) проходить у завантажувальну ванну (5) виконавчого обладнання, розміщеного в камері (8) витримування. На дні завантажувальної ванни розташований зливний отвір (13), через який вода випливає в порожнину камери (8) витримування. Кінець (6) плунжера, названий закріпленим кінцем, кріпиться до дна завантажувальної ванни (5). Коли завантажувальна ванна вміщає достатню кількість води, пружний елемент (7), закріплений на плунжері, стискується й штовхає вільний кінець (9) плунжера вниз. Плунжер переміщається вниз, проходячи шлях, заданий напрямною плунжера 10, і закриває отвір вихідного каналу (14) камери (8) витримування. Вихідний канал перебуває у флюїдному зв'язку з очисним фільтром (11). Вода проходить через очисний фільтр (11) і надходить у накопичувальну камеру (12). На Фіг. 2 представлене обладнання для очищення води, показане на Фіг. 1, причому плунжер виконавчого обладнання показаний у відкритому положенні. Вода виходить із завантажувальної ванни (5) через зливний отвір (13), розташований на дні заливальної ванни (5), у результаті спорожнювання завантажувальної ванни пружний елемент (7) розтискається й тягне за собою нагору вільний кінець (9) плунжера, відкриваючи, таким чином, вихідний канал 14. По відкритому вихідному каналу вода з камери витримування проходить в очисний фільтр (11), і з очисного фільтра виходить відфільтрована вода, яка надходить у накопичувальну камеру (12). Далі винахід буде описуватися за допомогою прикладів. Приклади є винятково ілюстративними й, ні в якій мірі, не обмежують обсяг винаходу. ПРИКЛАДИ Приклад 1: Оцінка ефективності роботи обладнання для очищення води по зменшенню мутності Проводили порівняння ефективності обладнання для очищення води по видаленню макрочасток і по зменшенню мутності при використанні автоматичного виконавчого обладнання, показаного на Фіг. 1, і при використанні затримуючого обладнання з ручним 6 UA 108271 C2 5 10 15 20 керуванням. У затримуючому обладнанні з ручним керуванням відкриття й закриття вихідного каналу забезпечується за допомогою клапана з ручним приводом, установленим на дні камери витримування. Перед заливанням води в обладнання для очищення клапан з ручним приводом перебуває в закритому положенні. Вода, що заливається у верхню камеру, проходить через дозатор біоциду й потім надходить у камеру витримування. Після заповнення камери витримування вода витримується в камері протягом заданого часу для обробки, після чого клапан з ручним приводом відкривають, забезпечуючи випуск води з камери витримування, яка проходить через очисний фільтр і надходить у накопичувальну камеру. i. Процедура виміру мутності: Випробовувану воду (3 л), що містить макрочастки, органічні речовини й солі, заливають в осадовий фільтр, передбачений у вхідній камері. При потоковому циклі обробки вода проходить через осадовий фільтр, який установлений у верхній частині вхідної камери й видаляє тверді домішки. Вода із вхідної камери проходить через дозатор біоциду, що містить біоцид, що представляє собою комбінацію бромхлордиметилгідантоїна (BCDMH) і трихлорцианурової кислоти (TCCA), і надходить у камеру витримування. Після відкриття вихідного каналу за допомогою виконавчого обладнання вода, що випускається з камери витримування, проходить через очисний фільтр і надходить у накопичувальну камеру. Для виміру мутності води з використанням нефелометра на 3 різних стадіях процесу відбирали зразки води, а саме, зразки води, що заливається в осадовий фільтр (прибуваючої води), зразки води, що пройшла через осадовий фільтр і зразки води, що пройшла через очисний фільтр. Дані виміри мутності й ефективність очищення представлено в таблиці 1. Таблиця 1 Мутність (нефелометричні одиниці мутності) (NTU) При використанні затримуючого При використанні автоматичного обладнання із ручним керуванням виконавчого обладнання Вода в Вода в Потрапляюча Вода в камері Вода в камері накопичувальній Потрапляюча вода накопичувальній вода витримування витримування камері камері 20,6 7,83 0,19 20,6 3,4 0,04 20,8 6,5 0,06 20,8 3,82 0,05 25 30 35 40 Дані, наведені в таблиці 1, свідчать про те, що автоматичне виконавче обладнання й затримуюче обладнання з ручним керуванням схожі по зниженню мутності прибуваючої води. Приклад 2: Оцінка ефективності очисного фільтра по видаленню залишкового біоциду Ефективність обладнання для очищення води по видаленню залишкового біоциду визначалася при використанні автоматичного виконавчого обладнання, показаного на фіг. 1. Результати порівнювалися з ефективністю обладнання для очищення води по видаленню залишкового біоциду при використанні затримуючого обладнання з ручним керуванням, описаного в прикладі 1. ii. Процедура оцінки ефективності очисного фільтра по видаленню біоциду Зазначена експериментальна процедура аналогічна процедурі виміру мутності, описаної в прикладі 1. Відбирали зразки води на 2 різних стадіях процесу, а саме, зразок води, що пройшла через дозатор біоциду, і зразок води, що пройшла через очисний фільтр, після чого визначали рівень біоциду з використанням вимірника змісту хлору (Extech CL200). Вимірник не проводить відмінності між бромом і хлором у якості біоциду, але виражає вміст галогену, виходячи з еквівалентної концентрації хлору в м.д. Дані по ефективності очищення представлено в таблиці 2. 7 UA 108271 C2 Таблиця 2 Рівень біоциду (м. д.) При використанні затримуючого обладнання з ручним керуванням При використанні автоматичного виконавчого обладнання До очисного фільтра Після очисного фільтра 2,36 5 10 15 20 25 30 35 40 45 До очисного фільтра 2,67 0 Після очисного фільтра0 Дані, наведені в таблиці 2, свідчать про те, що автоматичне виконавче обладнання порівнянне із затримуючим обладнанням з ручним керуванням відносно ефективності очищення води від залишкового біоциду. За результатами, представленим у таблиці 1 і таблиці 2, можна зробити висновок, що з обладнання для очищення води згідно із сьогоденням винаходу випускається вода зі зниженим рівнем мутності й ефективно очищена від залишкового біоциду. Значне зниження рівня мутності було відзначено в зразку води, що надійшла в камеру витримування після проходження через осадовий фільтр, і подальше зниження рівня мутності води відзначалося після її проходження через очисний фільтр. Зниження рівня мутності свідчить про видалення макрочасток з води, що надійшла для очищення, завдяки чому до виходу надходить прозора вода. Результати також підтверджують присутність необхідної кількості біоциду (для дезінфекції) у камері витримування, про що свідчить концентрація еквівалентного хлору у воді до проходження води через очисний фільтр. Крім того, при порівнянні змісту біоциду у воді перед проходженням через очисний фільтр і у воді, що пройшла через очисний фільтр, було виявлене зниження концентрації біоциду у воді, що пройшла через очисний фільтр, що підтверджує ефективність очисного фільтра по видаленню залишкового біоциду з води, що випускається. Приклад 3: Визначення ефективності виконавчого обладнання в забезпеченні оптимальної тривалості обробки У вхідну камеру обладнання для очищення води згідно з винаходом, який показаний на Фіг. 1, заливали 3 л води. Під час потокового циклу очищення води прослідковувалося відкриття й закриття вихідного каналу, вироблене автоматичним виконавчим обладнанням згідно з винаходом. Було встановлено, що після проходження води в завантажувальну ванну плунжер виконавчого обладнання негайно закриває вихідний канал. Коли вся вода витекла із вхідної камери, був зафіксований час (t1), який приймався за час початку обробки всієї порції води, що надійшла. Після проходження більшої частини води із завантажувальної ванни в камеру витримування, плунжер виконавчого обладнання, переміщається нагору й відкриває вихідний канал. Час відкриття вихідного каналу був зареєстрований як (t2). По різниці (t2-t1) обчислювали тривалість обробки води. В іншому експерименті у вхідну камеру обладнання наливали 3 л води двома порціями: 2 л і 1 л. У вхідну камеру обладнання для очищення води згідно з винаходом, показаного на Фіг. 1, спочатку залили 2 л води. Коли вся вода витекла із вхідної камери, був зафіксований час (tА1), який приймався за час початку обробки всієї порції води, що становить 2л. Після проходження більшої частини води із завантажувальної ванни в камеру витримування, плунжер виконавчого обладнання, переміщається нагору й відкриває вихідний канал. Час відкриття вихідного каналу був зареєстрований як (tА2). По різниці (tА1-tА2) обчислювали тривалість обробки всієї порції води, що становить 2л. Коли вихідний канал був повністю відкритий, тобто під час tА2, у вхідну камеру додали додаткову порцію води, що складає 1 л. У результаті чого, плунжер виконавчого обладнання закрив канал. Коли вся вода витекла із вхідної камери, був зареєстрований час (tB1). Після проходження більшої частини води із завантажувальної ванни в камеру витримування плунжер виконавчого обладнання переміщається нагору й відкриває вихідний канал. Час відкриття вихідного каналу був зареєстрований як (tB2). По різниці (tB1-tB2) обчислювали тривалість обробки другої порції прибуваючої води, що становить 1 л. Тривалість обробки води при вищезгаданій поетапній подачі води, тобто при додаванні додаткової порції води до завершення попереднього циклу, порівнювалась із тривалістю обробки води при одночасній подачі 3 л води протягом одного циклу. Результати зведено в таблицю 3. 8 UA 108271 C2 Таблиця 3 № експерименту 1 2 5 Тривалість обробки однієї порції Тривалість обробки двох порцій води (хв) води (хв) 3л 2л 1л 9 7 8 8 8 8 Дані, представлені в таблиці 3, свідчать про те, що автоматичне виконавче обладнання забезпечує задану тривалість обробки кожної порції води незалежно від часу, що пройшов після введення попередньої порції води. Також установлено, що незалежно від обсягу порції води забезпечується задана тривалість обробки. ФОРМУЛА ВИНАХОДУ 10 15 20 25 30 35 40 45 1. Камера (8) витримування, яка містить вхідний канал (3); вихідний канал (14); виконавче обладнання, що включає в себе завантажувальну ванну (5), у дні якої виконаний зливний отвір (13); плунжер; і пружний елемент (7); якавідрізняється тим, що один кінець (6) плунжера кріпиться до дна завантажувальної ванни, а інший вільний кінець (9) плунжера вирівняний відносно вихідного каналу (14) так, що плунжер закриває вихідний канал (14) під дією маси води, що перебуває в завантажувальній ванні (5) після її заповнення, а витрата рідини, що випускається через зливний отвір (13), становить від 0,1 до 500 мл/хв, при цьому один кінець пружного елемента (7) закріплений на плунжері, а інший кінець на напрямній (10) плунжера, а напрямна (10) плунжера містить раму, яка кріпиться до камери (8) витримування, оточує плунжер і забезпечує вирівнювання вільного кінця плунжера відносно вихідного каналу (14). 2. Камера витримування за п. 1, яка відрізняється тим, що пружний елемент (7) являє собою пружину. 3. Камера витримування за п. 1 або 2, яка відрізняється тим, що оснащена переливним каналом для води, виконаним у стінці камери (8) витримування й розташованим нижче зливального отвору (13), виконаного на дні завантажувальної ванни (5), і вище вихідного каналу (14). 4. Камера витримування за п. 3, яка відрізняється тим, що переливний канал для води відносно закріпленого кінця плунжера розташований на висоті, що становить менше 50 % довжини плунжера. 5. Камера витримування за п. 3 або п. 4, яка відрізняється тим, що переливний канал для води відносно закріпленого кінця плунжера розташований на висоті, що становить менше 10 % довжини плунжера. 6. Камера витримування за п. 1, яка відрізняється тим, що ємність завантажувальної ванни (5) становить від 10 до 500 мл. 7. Обладнання для очищення води, що містить вхідну камеру (1), яка сполучається з дозатором (4) біоциду; дозатор (4) біоциду, який сполучається з камерою витримування за допомогою вхідного каналу (3); камеру витримування за будь-яким з пп. 1-6; вихідний канал (14), що забезпечує сполучення камери витримування з очисним фільтром (11); накопичувальну камеру (12); очисний фільтр (11), що сполучається з накопичувальною камерою (12). 9 UA 108271 C2 Комп’ютерна верстка В. Мацело Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Василя Липківського, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 10

Дивитися

Додаткова інформація

Назва патенту англійською

A residence time chamber

Автори англійською

David Chandra, Franklin, Rajanarayana, Venkataraghavan

Автори російською

Дэвид Чандра Франклин, Раджанараяна Венкатарагхаван

МПК / Мітки

МПК: C02F 1/68, C02F 1/50, C02F 1/00, B01F 15/04

Мітки: витримування, камера

Код посилання

<a href="https://ua.patents.su/12-108271-kamera-vitrimuvannya.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Камера витримування</a>

Подібні патенти