Пристрій для очищення води, який містить гравітаційний фільтр
Номер патенту: 108392
Опубліковано: 27.04.2015
Автори: Мухерджі Нікхілешвар, Шрівастава Мадалаза, Містрі Махендракумар Маганлал
Формула / Реферат
1. Пристрій (1) для очищення води, який містить камеру (3), утворену стінками (3а); вищезгадана камера має:
(і) вхід (5);
(іі) випуск (14); і
(ііі) осадовий фільтр (6), який сполучається з вищезгаданим входом (5) і випуском (14) і розташований між ними;
вищезгаданий осадовий фільтр (6) оточений
(iv) перегородкою (7), яка має бічні стінки (16), які продовжуються вгору від нижньої частини камери (3) і утворюють відкриту верхню сторону (17) з краєм (18), при цьому вищезгадана перегородка (7) розташована на деякій відстані від стінок (3а) камери для утворення простору навколо вищезгаданої перегородки (7); який відрізняється тим, що край (18) відкритої верхньої частини (17) перегородки (7) містить виїмку (7а).
2. Пристрій для очищення води за п. 1, який відрізняється тим, що у ньому перегородка (7) приварюється до стінки (3а) камери (3) по висоті перегородки (7).
3. Пристрій для очищення води за п. 1 і п. 2, який відрізняється тим, що у ньому перегородка (7) приварюється до стінки (3а) камери (3) по висоті перегородки (7) в початковій точці (7b) виїмки, найближчої до входу (5).
4. Пристрій для очищення води за будь-яким з пп. 1-3, який відрізняється тим, що у ньому картридж (8), який має вхід і випуск і який містить речовину для хімічного очищення, яка вилуговується водою, кріпиться до стінки (3а) камери (3), і випуск вищезгаданого картриджа (8) сполучається з вищезгаданою камерою 3).
5. Пристрій для очищення води за будь-яким з пп. 1-4, який відрізняється тим, що у ньому стінка (3а) камери (3) має переливний виріз (15), який розташований вище, ніж вказана виїмка (7а).
6. Пристрій для очищення води за п. 5, який відрізняється тим, що містить виступаючий майданчик (12), при цьому вищезгаданий майданчик має лоток для збору води і отвір для сполучення з вищезгаданим картриджем усередині майданчика, і виступаючий майданчик:
(і) знаходиться на більшій висоті, ніж вищезгадана виїмка і переливний виріз (15);
(іі) має основу на рівні нижньої частини камери;
(ііі) приварений до стінки камери (3а); і
(iv) має щонайменше одну точку контакту з перегородкою (7).
7. Пристрій для очищення води за п. 6, який відрізняється тим, що у ньому точка контакту з перегородкою розташована на висоті перегородки.
8. Пристрій для очищення води за будь-яким з пп. 4-7, який відрізняється тим, що у ньому вищезгаданий картридж (8) кріпиться зовні на вищезгаданій стінці (3а) вищезгаданої камери (3).
9. Пристрій для очищення води за будь-яким з пп. 4-8, який відрізняється тим, що у ньому вищезгадана стінка (3а) камери має розташоване зовні гніздо з внутрішньою концентричною трубою, яка сполучається з внутрішньою стороною вищезгаданої камери (3) і входом вищезгаданого картриджа, і вищезгаданий картридж кріпиться у вищезгаданому гнізді за допомогою сполучної пробки, і вищезгадана пробка має концентричний внутрішній отвір, форма якого дозволяє розміщувати в ньому внутрішню концентричну трубу вищезгаданого гнізда.
10. Пристрій для очищення води за будь-яким з пп. 1-9, який відрізняється тим, що у ньому співвідношення висоти вищезгаданої перегородки (7) до висоти вищезгаданого осадового фільтра (6) складає від 1:1 до 1,5:1.
11. Пристрій для очищення води за будь-яким з пп. 1-10, який відрізняється тим, що у ньому співвідношення ширини вищезгаданої перегородки (7) в найширшій частині її основи до ширини вищезгаданого осадового фільтра (6) біля його основи складає від 1:0,1 до 1:0,9.
12. Пристрій для очищення води за будь-яким з пп. 1-11, який відрізняється тим, що у ньому співвідношення ширини вищезгаданого краю (18) до ширини вищезгаданого осадового фільтра (6) біля його верхньої частини складає від 1:0,05 до 1:0,9.
13. Пристрій для очищення води за будь-яким з пп. 1-12, який відрізняється тим, що у ньому міститься вугільний фільтр, який сполучається з вищезгаданим осадовим фільтром (6), так, щоб вода протікала крізь вищезгаданий вугільний фільтр (9) після того, як вона пройшла крізь вищезгаданий осадовий фільтр (6).
14. Пристрій для очищення води за п. 13, який відрізняється тим, що у ньому модуль (20) мікрофільтрації сполучається з вугільним фільтром (9).
Текст
Реферат: Даний винахід належить до галузі очищення води, зокрема до гравітаційних пристроїв для очищення води, які діють без електроживлення і використання води під тиском. Винахід належить до гравітаційного пристрою для очищення води, який містить камеру (3), яка містить осадовий фільтр (6), а також має перегородку (7), яка оточує осадовий фільтр (6). Перегородка (7) має бічні стінки (16), які продовжуються вгору від нижньої частини камери (3) і утворюють відкриту верхню частину з краєм, який має виїмку (7а). Перегородка (7) розташована на деякій відстані від стінок камери (3) для утворення простору навколо перегородки (7). Несподівано було встановлено, що кращі пристрої вирішують проблему зменшення виходу з пристрою протягом періоду використання і необхідності частої зворотної промивки вугільного фільтра (9), зокрема у випадку води поганої якості, і в той же час забезпечують необхідну тривалість перебування речовини для хімічного очищення з метою її впливу на патогенні мікроорганізми. UA 108392 C2 (12) UA 108392 C2 UA 108392 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Область техніки, до якої відноситься винахід Даний винахід належить до галузі для очищення води, зокрема, до гравітаційних пристроїв для очищення води, які діють без електроживлення і використання води під тиском, але винахід також може застосовуватися у пристроях, у яких використовуються електроживлення і вода під тиском. Рівень техніки Опис існуючого рівня техніки у цьому документі жодним чином не повинен розглядатися як допущення, що такий рівень техніки є широко відомим або становить частину загальновідомих фактів у даній галузі. У літературі, зокрема, в патентах, описані пристрої для очищення води багатьох типів, і деякі моделі також представлені на ринку. Для функціонування деяких очисних пристроїв необхідне електроживлення; такі приклади включають очисні пристрої на основі ультрафіолетового випромінювання. Для функціонування деяких очисних пристроїв електроживлення не потрібне. Такі очисні пристрої також відомі як гравітаційні пристрої для очищення води. Прикладом стандартного гравітаційного очисного пристрою є свічовий фільтр. На даний час свічові фільтри замінені сучасними 3-ступінчастими і 4-ступінчастими очисними пристроями. Один такий очисний пристрій описаний в WO2004/000732 A1 (Unilever). У таких очисних пристроях тиск, який прикладається у верхній камері за рахунок висоти водяного стовпа (також відомої як "висота натиску"), змушує воду протікати крізь різні ступені фільтрації в розташовані нижче камери. Стандартний побутовий гравітаційний пристрій для очищення води має три камери, а саме, верхню камеру, середню камеру і нижню камеру. Верхня камера, загалом, використовується для префільтрації. Зазвичай вона має осадовий фільтр, наприклад, нетканий або тканий фільтр, який уловлює деякі макроскопічні домішки, такі як частинки пилу і бруду. Верхня камера зазвичай також має вугільний фільтр або у формі вільних гранул або у формі пресованого вугільного блоку. Вугільний фільтр дозволяє уловлювати органічні домішки, хімічні речовини і сполуки з неприємним запахом. Деякі вугільні фільтри також фільтрують мікроорганізми, а саме, цисти, які є простими організмами. Як приклади можна привести Cryptosporidium parvum і Giardia lamblia. Цисти більші за розміром ніж бактерії і віруси. Середня камера, загалом, використовується для знезараження води. У деяких сучасних фільтрах, наприклад, описаних в WO2004/00732 A1 (Unilever), також використовується речовина для хімічного очищення, добре відома як біоцид. Речовиною вибору є хлор, загалом, у формі пігулок TCCA (трихлорціанурова кислота). Такі пігулки поступово вивільняють у воді хлор і біоцид вбиває більшість бактерій і вірусів. Біоцид, загалом, знаходиться усередині картриджа. У картриджі використовується точно розрахований дозатор хлору (або іншого галогену) для дозування регульованої кількості хлору (або іншого галогену) у воді. У документі WO2004/000732 A1 також указується на важливість того, що після протікання води крізь речовину для хімічного очищення повинна бути передбачена задана тривалість перебування для забезпечення ефективного мікробіологічного знищення. У заявці також указується, що після дії речовини для хімічного очищення з метою зробити воду мікробіологічно чистою зайва речовина для хімічного очищення або побічні продукти видаляються за рахунок проходження води крізь поглинаючий фільтр, зібраний з активованого вугілля. Одна з проблем гравітаційних пристроїв для очищення води полягає в тому, що отриманий вихід залежить від тиску водяного стовпа у фільтрі. Вихід значно зменшується з падінням тиску води, яке відбувається в процесі фільтрації. Ця проблема низького виходу може створювати серйозні незручності споживачам у випадку засмічення фільтру. У документі WO2008/028734 A1 (Unilever) описується система фільтрації, що складається з комбінації гофрованого шару і негофрованого шару фільтрувального середовища. У заявці указується, вихід є функцією величини тиску, яка не є постійною. Тиск води, яка надходить в осадовий фільтр, змінюється залежно від збільшення або зменшення стовпа води. Площа поверхні фільтрації також змінюється залежно від підвищення або зменшення рівня води, який оточує осадовий фільтр. Коли рівень води стає нижчим за висоту осадового фільтру, частина поверхні осадового фільтру піднімається вище від рівня води і не бере участь у фільтрації. У документі WO9216272A (Scheurer, Anna) описується фільтр, придатний для фільтрації різних матеріалів, який використовується як для рідин, так і для газоподібних середовищ. Фільтр має корпус, в якому встановлений, щонайменше, один картридж. У корпусі картриджа, щонайменше, одна розділяюча стінка утворює дві камери фільтру, які розташовані взаємно концентрично і крізь які послідовно проходить середовище, яка підлягає очищенню. Цей перший корпус картриджа може бути прикріплений до іншого корпусу картриджа за допомогою з'єднувача корпусу. У цьому винаході стінки утворюють камери фільтру і дозволяють 1 UA 108392 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 заповнювати їх різними наповнювачами фільтру для очищення відповідних середовищ. У документі WO07000238A (Unilever) описується пристрій для розділення і дозування одноразової дози, призначений для дозування дезінфектанту у воді і який містить контейнер, який має основу, оснащену отвором для дозування одноразової дози, деяку кількість лапок, розташованих під вищезгаданим отвором, при цьому вищезгадані лапки можуть підтримувати одноразову дозу, і механізм для розділення і дозування одноразової дози розташований у вищезгаданому контейнері, який приводиться в дію кулачками. Документ відноситься до розділення і дозування одноразової дози дезінфектанту в порції води. У ньому не описується, як повинна подаватися очищена вода при порівняно постійній витраті, при цьому забезпечується достатня тривалість перебування речовини для хімічного очищення з метою дії на воду, яка підлягає очищенню, так щоб вода на виході була мікробіологічно безпечною для пиття. У документі WO1003467A (Unilever) описується гравітаційний пристрій для очищення води, який містить блок для біоциду, резервуар, відокремлений стінкою від поглинача і розташований поряд з ним, при цьому поглинач містить середовище, здатне поглинати вищезгаданий біоцид або побічні продукти з води, і приєднану камеру дозування для утворення траєкторії потоку, де біоцид додається за допомогою блоку для біоциду у воду в резервуарі, яка перетікає крізь стінку в поглинач і за допомогою випуску в камеру дозування і випуск розташований таким чином, що, щонайменше, 10 відсотків за масою вищезгаданого середовища знаходяться нижче від самого нижнього рівня випуску, і стінка продовжується вище від самого високого рівня середовища і вище від самого нижнього рівня випуску. У цій конструкції істотним є те, щоб, щонайменше, 10 % фільтрувального середовища, були розташовані нижче від найнижчого рівня випуску, і стінка продовжувалася вище від самого високого рівня фільтрувального середовища. Розкриття винаходу Даний винахід пропонує гравітаційний пристрій для очищення води, який може подавати очищену воду з порівняно постійним виходом, при цьому забезпечується достатня тривалість перебування речовини для хімічного очищення з метою дії на воду, яка підлягає очищенню, так щоб вода на виході була мікробіологічно безпечною для пиття. Одне із завдань винаходу полягає в тому, щоб запропонувати гравітаційний пристрій для очищення води, який може подавати очищену воду з порівняно постійним виходом. Інше завдання даного винаходу полягає в тому, щоб забезпечити тривалість перебування, за якої речовина для хімічного очищення, наприклад, на основі галогену (сильного окисника), що дозується у воду, яка підлягає очищенню, зберігала б контакт з водою протягом заданого часу, тим самим, осаджуючи багато неорганічних домішок. Це також забезпечує достатній час контакту між патогенними мікроорганізмами у воді і речовиною для хімічного очищення з метою забезпечення високого розрахункового ступеня мікробіологічної чистоти. Автори винаходу встановили, що проблеми можуть бути вирішені за умови, що в гравітаційному пристрої для очищення води, камера якого має осадовий фільтр, також буде передбачена перегородка, яка оточує осадовий фільтр. Перегородка має бічні стінки, які продовжуються вгору від нижньої частини камери і які утворюють відкриту верхню частину з краєм, який має виїмку. Перегородка розташована на деякій відстані від стінок камери для утворення простору по колу перегородки. Несподівано було встановлено, що кращі пристрої вирішують проблему зменшення виходу з пристрою протягом періоду використання і необхідності частої зворотного промивання вугільного фільтру, зокрема, у випадку поганої якості води. Зокрема, автори даного винаходу встановили, що за рахунок наявності перегородки, яка має виїмку на відкритому краї, можна забезпечити регулювання тиску і забезпечити постійну витрату. За рахунок такої конфігурації також можливо забезпечити достатню тривалість перебування речовини для хімічного очищення з метою її впливу на воду і, таким чином, отримання на виході води, мікробіологічно безпечної для пиття. Забезпечується таке очищення води, за якого досягається 6 log видалення бактерій, 4 log видалення вірусів і 3 log видалення цист. Винахід пропонує пристрій для очищення води, який має камеру, утворену стінками; камера має: (i) вхід; (ii) випуском; і (iii) осадовий фільтр, який сполучається з вищезгаданим входом і випуском і розташований між ними; вищезгаданий осадовий фільтр оточений (iv) перегородкою, яка має бічні стінки, які продовжуються вгору від нижньої частини камери і мають відкриту верхню сторону з краєм, при цьому вищезгадана перегородка розташована на 2 UA 108392 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 деякій відстані від стінок камери для утворення простору по колу вищезгаданої перегородки; який відрізняється тим, що край відкритої верхньої частини перегородки має виїмку. У цьому описі слово "перегородка" використовується для опису проміжного кожуха, який оточує осадовий фільтр. Зовнішній контейнер, в який поміщена перегородка, згадується як "камера". Термін "містить" не обмежується лише послідовно указаними елементами, а переважно поширюється на не вказані основні і другорядні функціональні елементи. Іншими словами, перелік етапів, елементів або опцій не є вичерпним. Кожний раз, коли використовуються слова "який включає" або "має", мають на увазі, що вони є еквівалентами терміну "який містить", визначеному вище. Винахід пропонує пристрій для очищення води, який має камеру, утворену стінками; камера має: (i) вхід; (ii) випуском; і (iii) осадовий фільтр, який сполучається з вищезгаданим входом і випуском і розташований між ними; вищезгаданий осадовий фільтр оточений (iv) перегородкою, яка має бічні стінки, які продовжуються вгору від нижньої частини камери і мають відкриту верхню сторону з краєм, при цьому вищезгадана перегородка розташована на деякій відстані від стінок камери для утворення простору по колу вищезгаданої перегородки; який відрізняється тим, що край відкритої верхньої частини перегородки має виїмку. Вищезгадана камера утворює одну з камер пристрою для очищення води. Бажано, пристрій має верхню камеру, середню камеру і нижню камеру, і бажано ця камера (яка має осадовий фільтр і перегородку) є середньою камерою. Пристрій також може мати тільки дві камери, і в цьому випадку вищезгадана камера може бути розташована або вгорі або внизу, бажано вгорі. Пристрій також може мати тільки вищезгадану камеру. Камери можуть бути нерухомо сполучені одна з одною, наприклад за рахунок утворення пристрою для очищення води у вигляді нероз'ємного пристрою, виготовленого литвом. Камери також можуть бути сполучені один з одним за допомогою роз'ємного з'єднання. Це дозволяє виконувати періодичне очищення будьякої камери або фільтрів, які містяться в них. У такому випадку окремі камери можуть бути сполучені одна з одною будь-якими відомими засобами, наприклад, за допомогою з'єднань пресовою посадкою або будь-яких інших з'єднань. Такі з'єднання також можуть зменшувати витік води. Всі камери мають вхід і випуск. Осадовий фільтр може бути будь-яким придатним засобом для видалення суспендованих зернистих матеріалів. Осадовий фільтр може бути виготовлений з тканого або нетканого матеріалу. В цьому випадку нетканий матеріал є більш бажаним, ніж тканий матеріал. Матеріал, який використовується для виготовлення осадового фільтру, може бути натуральним або синтетичним, бажано синтетичним. Матеріал може бути виготовлений з полімеру, переважно з термопластичного полімеру. Придатні полімери включають поліефір, поліпропілен і нейлон. Поліефір є матеріалом вибору. Осадовий фільтр дозволяє уловлювати суспендовані тверді частинки, які мають розмір 1 – 10 мкм. Бажано, осадовий фільтр має симетричний поперечний перетин, наприклад, квадратний, прямокутний, трикутний, круглий або шестикутний перетин. Циліндрові осадові фільтри є найбільш бажаними. Такі фільтри мають круглий перетин. Коли фільтр конфігурований у вигляді циліндра, висота циліндра може складати 2 – 50 см, і діаметр циліндра може становити 1 – 50 см. Ці розміри обмежуються розмірами камери, в яку поміщений фільтр. Осадовий фільтр кріпиться до нижньої частини камери і усередині перегородки. Осадовий фільтр може кріпитися до нижньої частини камери будь-якими відомими способами, наприклад за допомогою з'єднання пресовою посадкою або гвинтового з'єднання або з'єднання скручуванням або нерухомого з'єднання. Бажано, осадовий фільтр кріпиться з можливістю розбирання, так щоб за необхідності його можна було почистити (відновити). Осадовий фільтр може бути легко відновлений шляхом промивання в проточній воді, що може збільшити термін служби фільтру. Після кожного такого відновлення може бути збільшений вихід води. Бажано, осадовий фільтр встановлюється на ґратчастий каркас, краще пластиковий, так щоб він міг залишатися жорстким і не стискався під дією тиску, який створюється стовпом води. Осадовий фільтр може мати один шар або багато шарів з гофрованих або негофрованих матеріалів. Осадовий фільтр може мати багато гофр, що є більш бажаним. Гофри збільшують площу поверхні фільтру, яка, у свою чергу, має відношення до площі, придатної для фільтрації. Не дивлячись на те, що більш бажаним є використання одного осадового фільтру, камера також може мати багато циліндрових осадових фільтрів, де, щонайменше, одне фільтрувальне 3 UA 108392 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 середовище має багато гофр. Бажано, кількість негофрованих фільтрів складає 1 – 10, і кількість гофрованих фільтрів також складає 1 – 10. Оптимальні експлуатаційні характеристики досягаються у випадку, коли кількість негофрованих фільтрів становить 1 – 5, і кількість гофрованих фільтрів складає 1 – 5. Бажано, товщина гофрованого осадового фільтру становить 0,5–15 мм, краще, щонайменше, 1–8 мм, і найкраще, щонайменше, 1–6 мм. Бажано, товщина негофрованого осадового фільтру становить 0,5–15 мм, краще 1–10 мм, і ще краще 1–6 мм. Бажано, шари осадових фільтрів розташовані концентрично. Вони також можуть бути навиті по спіралі. Осадовий фільтр може бути розташований в будь-якій орієнтації, але краще він розташований вертикально усередині камери. Кращі варіанти виконання винаходу дозволяють 2 використовувати осадові фільтри, які мають площу поверхні приблизно 300 – 1000 см , але 2 також можуть бути використані фільтри площею до 3000 см . Бажано, перегородка і осадовий фільтр є концентричними, але це не є обов'язковим. Перегородка утворюється бічними стінками. Бічні стінки продовжуються вгору від нижньої частини камери і утворюють відкриту верхню частину з краєм, який має виїмку. Ця перегородка оточує осадовий фільтр, залишаючи верхню частину відкритою. Перегородка може утворювати симетричний перетин. Як варіант, перегородка може утворювати асиметричний перетин. Висота перегородки є такою, що вона може забезпечувати необхідний тиск на осадовому фільтрі для досягнення заданої витрати до тих пір, поки фільтр не матиме поверхні для фільтрації води. Як варіант, співвідношення висоти перегородки до висоти середовища осадового фільтру бажано складає від 1:1 до 1,5:1. Висота перегородки також бажано може знаходитися в межах 60 % від висоти осадового фільтру. Співвідношення ширини перегородки в найширшій частині її основи до ширини осадового фільтру у його основі переважно складає від 1:0,1 до 1:0,9. Оскільки перегородка продовжується вгору, вона може продовжуватися назовні. В цьому випадку площа, яку займає основа перегородки, буде меншою від площі, яку утворює її верхня частина, і загальний об'єм стінки може збільшуватися. Бажано, співвідношення ширини краю перегородки до ширини осадового фільтру в його верхній частині складає від 1:0,05 до 1:0,9. Край відкритої верхньої частини перегородки має виїмку, через яку протікає вода, внаслідок чого вода збирається в просторі по колу перегородки. Функція виїмки полягає в тому, щоб забезпечувати протікання води в простір між осадовим фільтром і перегородкою. Бажано, виїмка розташована на кінці, віддаленому від входу камери. Це може сприяти забезпеченню достатньо тривалого часу перебування води до тих пір, поки вона не досягне осадового фільтру. Триваліший час перебування може бути перевагою, оскільки бруд, пил та інші суспендовані домішки можуть осідати в нижній частині камери. Це сприятиме зменшенню навантаження на фільтр, і, таким чином, збільшенню терміну служби осадового фільтру, при цьому буде потрібна менша кількість промивань. Вода поступає в камеру крізь вхід, який може бути, наприклад, розташований у нижній частині камери, і переважно має форму труби, і потім піднімається вгору. Бажано, перегородка приварена до стінки камери на висоті перегородки і бажано перегородка приварена до стінки камери на висоті перегородки в початковій точці виїмки, найближче розташованої до входу. Бажано, перегородка приварена із стінкою камери до входу, використовуючи стінку вимірювального водозливу. Конструкція і вміст камери можуть виключати турбулентність, яка може ініціювати змішування шарів води. Вода піднімається в камері від низу до верху, приблизно слідуючи ідеальній траєкторії течії. Вода може залишатися в камері протягом приблизно 10 – 50 хвилин, перш ніж вона досягне виїмки. Це може забезпечити достатній час для осадження домішок в нижній частині камери і, тим самим, може зменшити навантаження на осадовий фільтр, а також на подальших етапах фільтрації. Не спираючись на теорію, можна припустити, що як тільки вода починає збиратися усередині перегородки, починається процес фільтрації, і нижня радіальна ділянка осадового фільтру використовується для фільтрації. Протягом деякого періоду часу нижні ділянки можуть забиватися суспендованими твердими частинками. Коли це відбувається, рівень води в кільцевому просторі між перегородкою і осадовим фільтром підвищується, і втрати площі поверхні із-за часткового блокування залишкового фільтру можуть компенсуватися додатковим тиском води, що підтримує постійним вихід води з осадового фільтру. Цей процес продовжується до тих пір, поки рівень води в камері і усередині перегородки не стане однаковим. Це може відбутися у випадку відсутності поверхні, придатної в осадовому фільтрі для фільтрації. Бажано, камера має один або декілька поплавців. На цій стадії поплавець може активуватися для перекривання подачі води в камеру. Автори винаходу встановили, що осадовий фільтр, оточений перегородкою, може 4 UA 108392 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 забезпечувати подачу води з відносно високим виходом. Осадовий фільтр може потребувати періодичного очищення. Це може виконуватися за допомогою струменя води. Частота очищення осадового фільтру за заданої якості води залежить від площі поверхні осадового фільтру, а також від активної пористості середовища, яке може поступово блокуватися у міру використання фільтрувального середовища. Кращі пристрої запропоновані винаходом можуть містити засіб для виконання необмеженої фільтрації за порівняно постійного виходу в гравітаційному пристрої для очищення води, якщо осадовий фільтр має необхідну площу поверхні. Фільтрація може продовжуватися до тих пір, поки забивання площі поверхні осадового фільтру стане необоротним. Кращі варіанти виконання можуть забезпечувати вихід води приблизно 70 – 80 мл/хв. Не спираючись на теорію, можна припустити, що каламутна вода (100 NTU) також може бути відфільтрованою за достатньо постійного виходу. Осадовий фільтр забезпечує видалення більшої частини зернистих домішок і дає чисту воду за постійного виходу на подальші операції фільтрації, де може використовуватися вугільний фільтр або будь-які інші засоби фільтрації, які, зрештою, дають отриману воду без значного падіння виходу. Ємкість вищезгаданої камери бажано становить приблизно 2,5 літра, але вона може бути меншою або більшою. Іноді камера може збирати більше води, ніж передбачено згідно розрахункової ємкості, якщо вищеописаний поплавець неправильно спрацьовує з якої-небудь причини і не зупиняє подачу води з верхньої камери в середню камеру. В цьому випадку для забезпечення переливу камера може мати переливний виріз, розташований вище від виїмки. Бажано, картридж, який містить речовину для хімічного очищення, що вилуговується водою, кріпиться до стінки камери, і випуск картриджа сполучається з камерою. Випуск картриджа може з'єднуватися з камерою за допомогою відомих засобів. Бажано, цей засіб є трубою. Картридж може містити будь-який стандартний очищувальний засіб у вигляді порошку, гранул, пігулок або рідини. Кращими речовинами для хімічного очищення є п'ятийодиста смола або будь-яка інша біоцидна смола, трихлорціанурова кислота (TCCA), бромхлордиметилгідантоїн (BCDMH) і комбінація TCCA і BCDMH. Також можуть використовуватися інші стандартні сполуки, які вивільняють галоген, такі як дихлорізоціанурат калію, дихлорізоціанурат натрію, гіпохлорит кальцію, гіпохлорит літію, монохлорамін, дихлорамін, [(монотрихлор)-тетра (монокалію дихлор)] пентаізоціанурат, 1,3-дихлор-5,5-диметилиданотон, паратолуолсульфодихлорамід, трихлормеламін, N-хлорамін, N, N'-дихлоразодикарбонамід, N-хлорацетилсечовина, Nдихлоразодикарбонамід, N-хлорацетилсечовина, N, N-дихлорбіурил і хлорований диціандіамід. ТССA, BCDMH і комбінація TCCA і BCDMH є найбільш бажаними речовинами для хімічного очищення, які вилуговуються водою, і особливо кращими коли TCCA, BCDMH і комбінація TCCA і BCDMH мають форму пігулки. Картридж може містити одну пігулку або стопку пігулок. Бажано, картридж виготовляється згідно WO2007/144256 A1 (Unilever). Картридж може кріпитися зовні на стінці камери. У такому випадку камера має розташоване зовні гніздо з внутрішньою концентричною трубою, що сполучається з внутрішньою стороною камери і входом картриджа, і картридж кріпиться до камери в гнізді за допомогою сполучної пробки, і пробка має концентричний внутрішній отвір, форма якого дозволяє розміщувати в ньому внутрішню концентричну трубу гнізда. Випуск картриджа сполучається з входом камери. Термін "середовище" в межах даного винаходу позначає воду. Дуже бажано, але необов'язково, щоб вода спочатку протікала крізь картридж, який містить речовину для хімічного очищення, перш ніж надходить до камери, яка має осадовий фільтр. Причина полягає в тому, що картридж бажано встановлений перед (тобто вище за технологічним потоком) осадовим фільтром. Бажано, вода, яка виходить із картриджа, прямує до входу камери, що має осадовий фільтр і перегородку, за допомогою труби, яка входить до нижньої частини камери. Після протікання води крізь картридж, який містить речовину для хімічного очищення, деяка кількість речовини для хімічного очищення вилуговується у воду. Речовина для хімічного очищення впливає на мікробіологічні організми, такі як бактерії та віруси, і затримує їх. У кращих пристроях вода, яка містить речовину для хімічного очищення здатну вилуговуватися, має достатньо тривалий "час перебування", перш ніж вона починає контактувати з осадовим фільтром. Цей "час перебування" вибирається на основі концентрації речовини для хімічного очищення, об'єму камери і виходу. Деякі речовини для хімічного очищення можуть вимагати меншого часу перебування, оскільки вони можуть діяти відносно швидше. Інші ж речовини для хімічного очищення можуть вимагати більшого часу, оскільки він можуть діяти відносно повільніше. Розчинність речовини для хімічного очищення, температура води, заданий рівень дезінфекції тощо також можуть бути важливими чинниками часу перебування. Бажано відносно тривалий час перебування досягається за допомогою розміщення виїмки, яка розташована на краю відкритої верхньої частини перегородки, в стороні від входу камери, 5 UA 108392 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 яка містить осадовий фільтр і перегородку, яка утворена бічними стінками. Таким чином, вода, яка містить речовину для хімічного очищення здатну вилуговуватися, повинна знаходитися усередині камери протягом відносного тривалого часу, перш ніж вона почне контактувати з осадовим фільтром. Бажано, камера має виступаючий майданчик, в якому розташований лоток для збору води і отвір для сполучення з біоцидним картриджем усередині майданчика, при цьому виступаючий майданчик: (i) знаходиться вище, ніж виїмка і переливний виріз; (ii) має основу на рівні нижньої частини камери; (iii) приварена до стінки камери; і (iv) має, щонайменше, одну точку контакту з перегородкою. Крім того, основа може бути розташованою не на рівні нижньої частини камери. В цьому випадку вступаюча основа не буде торкатися нижньої частини камери. Не дивлячись на те, що бажаною є наявність, щонайменше, однієї точки контакту між виступаючим майданчиком і перегородкою, вони також можуть бути розташовані на деякій відстані. Коли майданчик і перегородка знаходяться в контакті, бажано, щоб це забезпечувалося по висоті перегородки. Бажано, вода, яка витікає з верхньої камери, спочатку потрапляє на виступаючий майданчик в лотку для збору води, і потім вода протікає в речовину для хімічного очищення усередині картриджа. Оброблена вода виходить з біоцидного картриджа і спрямовується до нижньої частини камери (яка має осадовий фільтр і перегородку), перш ніж в камері почнеться збір води. Коли вода збирається в камері, вода спрямовується з низу до верху. Бажано, камера має деяку кількість ніжок на зовнішній протилежній стороні по відношенню до нижньої частини, і ніжки розташовані у напрямку країв камери. У кращому варіанті виконання передбачено чотири ніжки. Пристрій для очищення води бажано включає вугільний фільтр, який сполучається з осадовим фільтром, так щоб вода протікала крізь вугільний фільтр після того, як вона пройшла крізь осадовий фільтр. Бажано, вугільний фільтр поміщений в кожусі нижче від камери, яка містить осадовий фільтр і перегородку. З іншого боку, вугільний фільтр може бути розташований за осадовим фільтром, так щоб осадовий фільтр оточував вугільний фільтр, який розташований найглибше усередині перегородки. Як бажана відмітна характеристика -модуль мікрофільтрації кріпиться до випуску і сполучається з вугільним фільтром. Бажано, щоб модуль мікрофільтрації був розташований усередині кожуха для утворення мікрофільтраційного картриджа. 2 Мікрофільтраційна мембрана вибирається за площею поверхні в діапазоні 0,05 – 0,5 м і з розміром пор 0,1 – 1 мікрон. Краще, коли протікання води крізь мікрофільтраційний картридж відбувається в нижньому напрямку і узгоджується з гравітаційною течією. Вугільні фільтри добре відомі в техніці. Стандартні вугільні фільтри для використання в гравітаційних пристроях для очищення води включають порошкове активоване вугілля (PAC), яке має такий розмір частинок, що 95 % мас. частинок проходять крізь сито з щільністю 50 меш, і не більше 12 % мас. частинок проходять крізь сито з щільністю 200 меш. Як варіант, можна використовувати вугільний фільтр, який містить активоване вугілля проміжного помолу (IAC), яке має такий розмір частинок, що 95 % мас. частинок проходять крізь сито з щільністю 35 меш, і не більше 5 % мас. частинок проходять крізь сито з щільністю 60 меш. Вугільний фільтр може скріплятися за допомогою полімерного зв′язуючого, що бажано має швидкість плину розплаву (MFR), менше 5 одиниць. Вода може протікати крізь вугільний фільтр вниз або радіально або в комбінації радіально і вгору крізь стінки вугільного фільтру, а також нижню поверхню. Бажано, вода може спочатку протікати вниз в зовнішній кожух, навколишній вугільний фільтр, крізь кільцевий простір між кожухом і вугільним фільтром, і потім вода поступає радіально і крізь нижню поверхню, яка сполучається з водою у вугільний фільтр і виходить шляхом переміщення вгору крізь порожнистий прохід у вугільному фільтрі (проти дії сили тяжіння, що також називається висхідним потоком). В цьому випадку біля верхнього кінця вугільного фільтру може бути передбачена деяка кількість випускних точок, через які вода перетікає з вугільного фільтру, після чого вода починає збиратися в камері, в якій вона знаходиться. Ця камера бажано розташована нижче від камери, яка містить осадовий фільтр і перегородку. Такі вугільні фільтри описані в WO2004/014803 A1 (Unilever). Вугільний фільтр може бути розташований в пластиковому кожусі або ґратчастому каркасі, який має засоби для його установки в камері, в якій він знаходиться. Коли картридж з біоцидом кріпиться за осадовим фільтром, тобто нижче від осадового фільтру за технологічним потоком, пристрій бажано може мати два вугільні фільтри. У таких випадках перший вугільний фільтр встановлюється безпосередньо за осадовим фільтром. 6 UA 108392 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Після цього вода вступає в контакт з речовиною для хімічного очищення. Речовина для очищення вилуговується у воду. Ця вода витримується протягом заданого періоду часу, після чого вона проходить крізь другий вугільний фільтр. Цей фільтр називається поглиначем. Він має орієнтований на побічні хімічні продукти, які походять з речовини для хімічного очищення. Навіть коли біоцидний картридж розташований перед осадовим фільтром, два вугільні фільтри можуть бути розташовані послідовно за осадовим фільтром. Не спираючись на теорію, можна припустити, що в кращих варіантах виконання даного винаходу вода спочатку контактує з біоцидом, наприклад, з пігулкою хлору, який сприяє зв'язуванню/осіданню більшості неорганічних забруднень. Відносно тривалий час осадження зменшує навантаження при виконанні подальших процесів фільтрації. Після фільтрації крізь осадовий фільтр залишається практично дуже мало твердих домішок, які можуть стати причиною значного падіння виходу на наступній стадії фільтрації крізь вугільний фільтр. Кращі варіанти виконання призначені для вирішення проблеми з гравітаційними фільтрами, в яких вугільний фільтр часто повністю забивається і вимагає ручного втручання з метою очищення. Кращі варіанти виконання гравітаційних пристроїв для очищення води забезпечують порівняно постійний вихід приблизно 70 – 80 мл/хв. (води), коли висота тиску усередині перегородки складає приблизно 5-50 см, бажано 5 – 20 см. Не дивлячись на те, що переважно гравітаційні пристрої для очищення води не включають засоби управління потоком або сифон для регулювання витрати води, такі засоби можуть бути використані. Автори винаходу виявили, що у випадку, коли розчинність речовини для хімічного очищення підтримується на рівні 0,1 – 1,75 %, такі засоби управління потоком можуть не використовуватися. У стандартних гравітаційних пристроях для очищення води для точного регулювання кількості речовини, що дозується, для хімічного очищення часто стає необхідним спосіб регулювання виходу води. Це пов'язано з тим, що зменшення висоти тиску води впливає на вихід, і це змінює час контакту між водою і речовиною для хімічного очищення. В результаті може мати місце коливання рівнів кількості речовини для хімічного очищення, що дозується у воду. Пристрій та різні литі компоненти можуть бути виготовлені з таких матеріалів, як пластик, скло, композити або метали. Загальна ємкість пристрою може складати 3 – 50 л. Камера, яка містить осадовий фільтр і перегородку, може бути прикріплена до верхньої або нижньої камери, яка має належні розміри, з метою отримання пристроїв меншого або більшого розміру. Якщо камера має осадовий фільтр, перегородку і біоцидний картридж, він може використовуватися як пристрій очищення води з однією камерою, і споживачам може бути запропоновано використовувати власні верхню і нижню камери. Це може зменшити вартість пристрою очищення і зробити його доступним для придбання. Нижче приводиться опис винаходу з посиланням на креслення необмежувального кращого варіанту виконання. У описі фігур для позначення подібних компонентів використані одні і ті ж цифрові посилання. Короткий опис креслень Фіг. 1 – ізометричний вигляд варіанту виконання пристрою для очищення води, на якому показані компоненти, розташовані усередині пристрою; Фіг. 2 – бічний вигляд в розрізі варіанту виконання з Фіг. 1; Фіг. 3 – збільшене зображення фрагмента вигляду в розрізі з Фіг. 2; Фіг. 4 – частковий ізометричний вигляд з вирізом на камері (яка має осадовий фільтр і перегородку) пристрою з Фіг. 1; Фіг. 5 - збільшене зображення фрагмента ізометричного вигляду з Фіг. 4; Фіг. 6 – вигляд в розрізі, на якому показані відмітні характеристики варіанту виконання з Фіг. 1. Здійснення винаходу На Фіг. 1 представлений ізометричний вигляд варіанту виконання пристрою для очищення води, на якому показані компоненти, встановлені усередині пристрою. Пристрій 1 має три камери, а саме, верхню камеру 2, сполучену з середньою камерою 3, яка, у свою чергу, сполучена з нижньою камерою 4. Середня камера 3 утворена стінками (всі чотири стінки позначено загальним посилальним номером 3a). Середня камера має вхід 5, який розташований усередині середньої камери 3. Осадовий фільтр 6 і перегородка (утворена концентричною стінкою) 7 видні усередині середньої камери 3. З посиланням на Фіг. 2 показаний бічний вигляд в розрізі відповідно до варіанту виконання з Фіг. 1. Вхід 5 середньої камери 3 має форму труби. Осадовий фільтр 6 встановлений на ґратчастому каркасі (на цьому вигляді не позначений посилальним номером). Осадовий фільтр сполучається з входом 5 і випуском (на цьому вигляді не показаний) і розташований між входом 5 і випуском. Осадовий фільтр 6 оточений перегородкою 7, яка продовжується вгору від нижньої 7 UA 108392 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 частини камери і розташована на деякій відстані від стінок камери з метою утворення простору навколо перегородки. Осадовий фільтр 6 є циліндровим. Перегородка 7 має круглий поперечний перетин. Між стінками камери 3 і перегородкою 7 передбачений кільцевий простір. Цей простір в першу чергу заповнюється водою, коли вода поступає в камеру 3 із входу 5. Картридж 8, який містить речовину для хімічного очищення, яка вилуговується водою, кріпиться зовні до середньої камери 3, і випуск картриджа сполучається з входом 5 камер 3. Вугільний фільтр 9 сполучається з осадовим фільтром і кріпиться під осадовим фільтром 6 за допомогою з′єднання "Twist&Fix". Вугільний фільтр поміщений в нижню камеру 4. Вугільний фільтр 9 сполучається з осадовим фільтром, при цьому вода протікає крізь вугільний фільтр після проходження крізь осадовий фільтр 6. Нижня камера 4 має водороздаточний кран 10. Під час використання, коли користувач наповнює водою верхню камеру 2, вода витікає з верхньої камери крізь належним чином розрахований отвір (на цьому вигляді не показано) в картридж 8. Тут вона контактує з речовиною для хімічного очищення. Після контакту оброблена вода виходить з картриджа 8 і поступає в середню камеру 3 і перегородку 7. Після того, як вода підніметься до виїмки на краю перегородки (на цьому вигляді не показано), вода протікає в простір по колу перегородки 7 і осадового фільтру 6, і потім починається процес фільтрації біля самого нижнього кінця осадового фільтру 6. Після цього вода проходить у вугільний фільтр 9, який сполучається з осадовим фільтром 6. Потім вода виходить з вугільного фільтру і збирається в нижній камері 4. Для наливання води можна відкрити кран 10. На Фіг. 3 представлений збільшений вигляд частини вигляду в розрізі з Фіг. 2. Осадовий фільтр кріпиться усередині середньої камери 3. Вентиляційна труба позначена як поз. 11. Осадовий фільтр встановлений на гратчастому каркасі 6a. На Фіг. 4 представлений частковий ізометричний вигляд камери з вирізом (яка містить осадовий фільтр 6 і перегородку 7) з пристрою, показаного на Фіг. 1, з прикріпленим вугільним фільтром 9. На цьому вигляді показана труба 5a, яка за допомогою отвору 5 виходить всередину середньої камери 3. Перегородка 7 має виїмку 7a. Камера 3 має виступаючий майданчик 12, який має отвір для сполучення з картриджем усередині основи. Виступаючий майданчик 12 розташований вище ніж виїмка 7a і переливний виріз 15. Основа виступаючого майданчика розташована на рівні нижньої частини камери 3, і майданчик 12 приварений до стінки 3a (цим посилальним номером позначено всі чотири стінки) камери, і це може бути однією точкою контакту з перегородкою 7. Середня камера 3 має поплавець 13. Поплавець запобігає переливанню води з середньої камери 3 за рахунок герметизації отвору верхньої камери кожний раз, коли в результаті засмічення осадового фільтру піднімається рівень води в середній камері. Таким чином, кожний раз, коли вода з верхньої камери не перетікає в середню камеру, це служить сигналом споживачеві, що осадовий фільтр потребує очищення. У таких випадках споживач може промити осадовий фільтр 6 і знову встановити його в пристрій. Посилальний номер 14 позначає випуск осадового фільтру, який сполучений з середньою камерою 3, внаслідок чого вода випускається з середньої камери 3 (після проходження крізь осадовий фільтр 6) і потім поступає у вугільний фільтр 9. На Фіг. 5 представлено збільшене зображення частини ізометричного вигляду, показаного на Фіг. 4. З посиланням на Фіг. 6, де показані кращі відмітні характеристики варіанту виконання з Фіг. 1, випуск 5 в камері 3 утворений у формі труби. Осадовий фільтр сполучається з входом 5 і випуском (на цьому вигляді не показаний) і розташований між входом 5 і випуском. Осадовий фільтр 6 оточений перегородкою 7, стінки (16) якої продовжуються вгору від нижньої частини камери, при цьому перегородка розташована на деякій відстані від стінок камери для утворення простору по колу перегородки. Вугільний фільтр 9 розташований усередині осадового фільтру 6. Перегородка 7 має круглий перетин, і край відкритої верхньої частини (7) має виїмку 7a. Поз. 7b позначає початкову точку виїмки, найближче розташовану до входу 5. З'єднання (19) між перегородкою і камерою продовжується по всій висоті перегородки. Між стінками камери 3 і перегородкою 7 передбачений кільцевий простір. Цей простір в першу чергу заповнюється водою, коли вода поступає в камеру 3 з входу 5. Картридж 8, який містить речовину для хімічного очищення, яка вилуговується водою, кріпиться зовні до середньої камери 3, і випуск картриджа сполучається з входом 5 камер 3. Вугільний фільтр 9 сполучається з осадовим фільтром, при цьому вода протікає крізь вугільний фільтр після проходження крізь осадовий фільтр 6. Мікрофільтраційний картридж (20) кріпиться до випуску вугільного фільтру. У такій конфігурації протікання води буде таким, як вказано стрілками і забезпечуватиметься максимальний відтинок часу між додаванням біоциду і часом, коли вода перетікає через виїмку з метою проходження крізь осадовий фільтр і далі крізь вугільний фільтр. Наявність мікрофільтраційного картриджа є додатковою умовою забезпечення повного мікробіологічного 8 UA 108392 C2 5 очищення води. Нижче приводиться опис винаходу з посиланням на необмежувальні приклади. Приклад 1: Середній вихід У цьому експерименті вода проходила крізь пристрій з Фіг. 1. Було зареєстровано загальну кількість води, яка пройшла крізь пристрій, число циклів і середню витрату води (з верхньої камери в другу камеру, яка має осадовий фільтр). Дані представлені в таблиці 1. Таблиця 1 Кількість циклів 1 11 25 29 40 50 61 67 10 15 20 25 30 Загальна кількість відфільтрованої води, літри 4 44 100 116 160 200 2424 268 Середній вихід мл/хв. 85 83 88 88 100 93 100 93 Дані таблиці 1 показують, що вихід був достатньо постійним і також вищим від кращого рівня 70 – 80 мл/хв. навіть після 67 циклів. Приклад 2: Порівняльна оцінка кількості необхідних втручань Завдання цього експерименту полягало в тому, щоб визначити, скільки разів користувачеві довелося б очищати вугільний фільтр (тобто визначити кількість ручних втручань), використовуючи кращий варіант виконання пристрою. Вугільний фільтр, який використовувався як в контрольному пристрої, так і в пристрої запропонованому винаходом, був виготовлений з частинок активованого вугілля, де 95 % частинок мали розмір, що дозволяє частинкам проходити крізь сито з густотою 60 – 200 меш. Обидва пристрої мали осадовий фільтр і вугільний фільтр, але в контрольному пристрої була відсутня перегородка, яка була присутня в пристрої запропонованому даним винаходом. Нижче приводиться опис використаного способу. Для імітації води порівняно поганої якості автори винаходу підготували штучну -1 "випробувальну воду". Ця випробувальна вода містила 1000 млн загальної кількості розчинених твердих речовин (TDS), до складу яких входили такі домішки, як залізо, марганець і -1 алюміній, і 15 млн загальної кількості розчинених твердих речовин (TDS), отриманих з випробувального пилу пустель Арізони. Для вимірювання виходу випробувальна вода була залита у верхню камеру кожного пристрою, після чого вона пройшла кожен етап процесу очищення і у результаті була зібрана в нижніх камерах. З метою розрахунку виходу для заданого об'єму води було зареєстровано час, потрібний для збору води в нижній камері. Коли вихід падав нижче 35 – 40 мл/хв. вугільні фільтри піддавалися зворотній промивці для відновлення виходу. Було прийнято, що кожна зворотна промивка відповідає одному втручанню. Дані представлені в таблиці 2. Таблиця 2 Розмір часток Кількість відфільтрованої Кількість вугільного фільтру води, літри втручань 95 % частинок Існуючий пристрій 1500 24 60 – 200 меш Кращий варіант виконання (Фіг. 95 % частинок 1500 немає 1) 60 – 200 меш 35 40 Дані таблиці 2 показують, що відомі пристрої для очищення води (без перегородки, яка оточує осадовий фільтр) потребували значно більшої кількості втручань, тоді як пристрій, показаний на Фіг. 1, не потребував жодного втручання навіть після проходження крізь нього 1500 літрів води. Приклад 3: Порівняльна оцінка пристроїв з перегородкою і без перегородки – вихід води Завдання цього експерименту полягало в тому, щоб визначити, як наявність перегородки, яка оточує осадовий фільтр, впливає на вихід води. Кращий варіант виконання пристрою порівняли з іншим пристроєм, який має такі ж розміри і елементи. Контрольний пристрій не мав 9 UA 108392 C2 5 10 перегородки, яка оточує осадовий фільтр. Кращі варіанти виконання мали осадовий фільтр і перегородку в середніх камерах. Були виконані два експерименти, один з використанням 2 осадового фільтру, який має площу поверхні 300 см (у обох експериментах використовувався один і той же фільтр), та інший з використанням осадового фільтру, який має площу поверхні 2 1000 см (у обох експериментах використовувався один і той же фільтр). Використовувалася така ж штучна випробувальна вода, як в прикладі 2. Дані приведені в таблиці 3. У цьому експерименті був зібраний комплект, який складається з верхньої, середньої і нижньої камер. Вода додавалася у верхню камеру і проходила крізь всю систему. Вихід води, зібраної в нижній камері, вимірювалася в той момент, коли (1) верхня камера була повністю заповнена водою приблизно на 110 – 130 мм за висотою, коли (2) рівень води у верхній камері падав до середнього значення 55 – 65 мм за висотою, і коли рівень води у верхній камері падав до 25 – 30 мм за висотою. Таблиця 3 Характеристики пристрою Кращий варіант виконання з площею Існуючий пристрій з площею поверхні 2 поверхні фільтру 300 см 2 фільтру 300 см Середній вихід Вихід мл/хв. Середній вихід мл/хв. Вихід мл/хв. мл/хв. Верхня камера, заповнена повністю, висота 110 – 130 мм Верхня камера, заповнена на 1/2, висота 55 – 65 мм Верхня камера, висота 25 – 35 мм 93 70 71 70 57 50 55 37 Кращий варіант виконання з площею Існуючий пристрій з площею 2 2 поверхні фільтру 1000 см поверхні фільтру 1000 см Верхня камера, заповнена повністю, висота 110 – 130 мм Верхня камера, заповнена на 1/2, висота 55 – 65 мм Верхня камера, висота 25 – 35 мм 15 20 25 93 78 76 76 66 58 64 48 Дані таблиці 3 показують, що кращі варіанти виконання забезпечують порівняно вищий вихід. Приклад 4: Мікробіологічне очищення води за допомогою кращого пристрою Для перевірки ефективності кращого пристрою (пристрою з Фіг. 1) для отримання мікробіологічно безпечної питної води була приготована випробувальна вода з додаванням Klebsiella terrigena (бактерія), бактеріофаг MS2 (вірус) і цист. У картриджі була використана пігулка речовини для хімічного очищення на основі хлору. Концентрація хлору у воді складала -1 1,78 млн (частин на мільйон). Кількість мікробів у отриманій воді, була визначена за допомогою добре відомого аналітичного способу. Той же самий спосіб був використаний для визначення кількості мікробів у воді, яку наливали з крана (отримана вода). Різниця між кількостями мікробів (тобто логарифмічне зменшення) указувало на ефективність пристрою. Результати представлені в таблиці 4. Таблиця 4 Вхід log K. terrigena (КУО/100 мл) Бактеріофаг MS2 (БУО/мл) Цисти (цисти/л) 7,7 5,07 4,67 10 Випуск log 0 0 0 Зменшення логарифма 7,7 5,07 4,67 UA 108392 C2 5 10 15 20 Дані таблиці 4 показують, що кращий пристрій забезпечує значно більше зменшення логарифма числа бактерій, вірусів і цист. Слід взяти до уваги, що в представлених прикладах пропонується пристрій для очищення води, який має відносно високий і постійний вихід і який потребує мінімального ручного втручання. Кращі варіанти виконання винаходу дозволяють забезпечити: (i) відносно високу швидкість фільтрації, яка підтримується навіть після фільтрації великих кількостей води; (ii) ефективну систему префільтрації, яка забезпечує достатній час осадження домішок і, тим самим, сприяє зменшенню навантаження на фільтри при виконанні подальших процесів фільтрації; і (iii) порівняно постійний вихід без якого-небудь значного ручного очищення; (iv) велику тривалість перебування речовини для хімічного очищення з метою її впливу на патогенні мікроорганізми, яка забезпечується за допомогою виїмки в перегородці. Слід розуміти, що представлені і описані тут конкретні форми винаходу розглядаються тільки як приклади, оскільки, можуть бути виконані певні зміни не виходячи за межі обсягу винаходу. Не дивлячись на те, що винахід був описаний з посиланням на конкретні варіанти виконання, фахівцям в цій галузі повинно бути зрозумілим, що винахід може бути здійснений в багатьох інших формах. ФОРМУЛА ВИНАХОДУ 25 30 35 40 45 50 55 60 1. Пристрій (1) для очищення води, який містить камеру (3), утворену стінками (3а); вищезгадана камера має: (і) вхід (5); (іі) випуск (14); і (ііі) осадовий фільтр (6), який сполучається з вищезгаданим входом (5) і випуском (14) і розташований між ними; вищезгаданий осадовий фільтр (6) оточений (iv) перегородкою (7), яка має бічні стінки (16), які продовжуються вгору від нижньої частини камери (3) і утворюють відкриту верхню сторону (17) з краєм (18), при цьому вищезгадана перегородка (7) розташована на деякій відстані від стінок (3а) камери для утворення простору навколо вищезгаданої перегородки (7); який відрізняється тим, що край (18) відкритої верхньої частини (17) перегородки (7) містить виїмку (7а). 2. Пристрій для очищення води за п. 1, який відрізняється тим, що у ньому перегородка (7) приварюється до стінки (3а) камери (3) по висоті перегородки (7). 3. Пристрій для очищення води за п. 1 і п. 2, який відрізняється тим, що у ньому перегородка (7) приварюється до стінки (3а) камери (3) по висоті перегородки (7) в початковій точці (7b) виїмки, найближчої до входу (5). 4. Пристрій для очищення води за будь-яким з пп. 1-3, який відрізняється тим, що у ньому картридж (8), який має вхід і випуск і який містить речовину для хімічного очищення, яка вилуговується водою, кріпиться до стінки (3а) камери (3), і випуск вищезгаданого картриджа (8) сполучається з вищезгаданою камерою (3). 5. Пристрій для очищення води за будь-яким з пп. 1-4, який відрізняється тим, що у ньому стінка (3а) камери (3) має переливний виріз (15), який розташований вище, ніж вказана виїмка (7а). 6. Пристрій для очищення води за п. 5, який відрізняється тим, що містить виступаючий майданчик (12), при цьому вищезгаданий майданчик має лоток для збору води і отвір для сполучення з вищезгаданим картриджем усередині майданчика, і виступаючий майданчик: (і) знаходиться на більшій висоті, ніж вищезгадана виїмка і переливний виріз (15); (іі) має основу на рівні нижньої частини камери; (ііі) приварений до стінки камери (3а); і (iv) має щонайменше одну точку контакту з перегородкою (7). 7. Пристрій для очищення води за п. 6, який відрізняється тим, що у ньому точка контакту з перегородкою розташована на висоті перегородки. 8. Пристрій для очищення води за будь-яким з пп. 4-7, який відрізняється тим, що у ньому вищезгаданий картридж (8) кріпиться зовні на вищезгаданій стінці (3а) вищезгаданої камери (3). 9. Пристрій для очищення води за будь-яким з пп. 4-8, який відрізняється тим, що у ньому вищезгадана стінка (3а) камери має розташоване зовні гніздо з внутрішньою концентричною 11 UA 108392 C2 5 10 15 трубою, яка сполучається з внутрішньою стороною вищезгаданої камери (3) і входом вищезгаданого картриджа, і вищезгаданий картридж кріпиться у вищезгаданому гнізді за допомогою сполучної пробки, і вищезгадана пробка має концентричний внутрішній отвір, форма якого дозволяє розміщувати в ньому внутрішню концентричну трубу вищезгаданого гнізда. 10. Пристрій для очищення води за будь-яким з пп. 1-9, який відрізняється тим, що у ньому співвідношення висоти вищезгаданої перегородки (7) до висоти вищезгаданого осадового фільтра (6) складає від 1:1 до 1,5:1. 11. Пристрій для очищення води за будь-яким з пп. 1-10, який відрізняється тим, що у ньому співвідношення ширини вищезгаданої перегородки (7) в найширшій частині її основи до ширини вищезгаданого осадового фільтра (6) біля його основи складає від 1:0,1 до 1:0,9. 12. Пристрій для очищення води за будь-яким з пп. 1-11, який відрізняється тим, що у ньому співвідношення ширини вищезгаданого краю (18) до ширини вищезгаданого осадового фільтра (6) біля його верхньої частини складає від 1:0,05 до 1:0,9. 13. Пристрій для очищення води за будь-яким з пп. 1-12, який відрізняється тим, що у ньому міститься вугільний фільтр, який сполучається з вищезгаданим осадовим фільтром (6), так, щоб вода протікала крізь вищезгаданий вугільний фільтр (9) після того, як вона пройшла крізь вищезгаданий осадовий фільтр (6). 14. Пристрій для очищення води за п. 13, який відрізняється тим, що у ньому модуль (20) мікрофільтрації сполучається з вугільним фільтром (9). 20 12 UA 108392 C2 13 UA 108392 C2 14 UA 108392 C2 15 UA 108392 C2 Комп’ютерна верстка І. Скворцова 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 16
ДивитисяДодаткова інформація
Автори англійськоюMistry Mahendrakumar Maganlal, Mukherjee, Nikhileshwar, Srivastava, Madalasa
Автори російськоюМистри Махендракумар Маганлал, Мухереджи Никхилешвар, Шривастава Мадалаза
МПК / Мітки
МПК: C02F 1/28, C02F 1/44, C02F 1/00, C02F 1/76, C02F 1/68
Мітки: пристрій, води, фільтр, очищення, гравітаційний, містить
Код посилання
<a href="https://ua.patents.su/18-108392-pristrijj-dlya-ochishhennya-vodi-yakijj-mistit-gravitacijjnijj-filtr.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Пристрій для очищення води, який містить гравітаційний фільтр</a>
Попередній патент: Пристрій і спосіб очищення технологічного розчину гравітаційним осадженням
Наступний патент: Спосіб підтримання виїмкової виробки
Випадковий патент: Чутливий елемент коріолісова вібраційного гіроскопа