HRP20010717A2

HRP20010717A2 - Water dispensing apparatus with filter integrity testing system

Info

Publication number: HRP20010717A2
Application number: HR20010717A
Authority: HR
Inventors: Gerald Tanny; Peter Hulley; Michael
Original assignee: Soda Club Co2 S A
Priority date: 1999-04-04
Filing date: 2001-10-02
Publication date: 2002-12-31
Also published as: EA002799B1; UA72503C2; NO20014817L; AU3668400A; JP2002540917A; AP2001002282A0; CU22954A3; CN1231287C; WO2000059615A1; SK13662001A3; DE60017255T2; ZA200107671B; YU71001A; DE60017255D1; AR024250A1; BG105950A; CA2368208A1; IS6100A; KR20020026417A; AU766483B2

Description

Područje izuma

Izum se odnosi na uređaj za raspodjelu vode, koji daje filtriranu vodu, oslobođenu od specifičnih mikroorganizama, i sadrži sredstva za osiguranje integriteta filtera. Uređaj za raspodjelu iz ovog izuma je posebno namijenjen pitkoj vodi za uporabu u domaćinstvu.

Stanje tehnike

U struci su poznati različiti tipovi sustava za pročišćavanje pitke vode za domaćinstvo, za koje se tvrdi da daju filtriranu vodu oslobođenu od mikroorganizama. Najčešće korišteni sustavi odstranjuju protozojske ciste, kao što su cryptorsproridium Parvum i giardia Lablia, koje se mogu naći u nedovoljno kloriranim vodovodima. Budući da su ciste velike od 5-10 mikrona, tipično je da se odstranjuju mikroporoznim filterskim elementom reda veličine jednog mikrona, obično izrađenim iz bloka od ugljika, tako da on istovremeno odstranjuje klor i druge nečistoće, da poboljša okus. Također su poznati submikronski mikroporozni filteri, izrađeni od keramičkih ili sintetičnih polimernih materijala, s maksimalnom veličinom pora od 0,2 mikrona. Takvi su filteri sposobni da odstranjuju patogene bakterije, kao što je pseudomonas Aurigena, koje se također mogu nalaziti u vodovodima u vodi obrađenoj za domaćinstvo. Opasnost je u tome, da korisnici takvih filtera katkada mogu dobiti lažan osjećaj sigurnosti, kada se takvi organizmi otkriju u lokalnom vodovodu, i vlasti daju uzbunu za "prokuhavanje vode". Premda se radna svojstva nekoliko takvih filtera mogu ispitivati, kada su jednom atestirani na valjanost vlastitih tvrdnji, za malo od njih, ako ijednog, se tvrdi da 100% osiguravaju kvalitetu svake prodane filterske jedinice. Na taj način, neki ograničeni udjeli prodanih jedinica u stvari ne udovoljavaju objavljenom zadržavanju. Isto tako, filterski element može ili biti oštećen prije nego je bio instaliran, ili može biti neispravno instaliran u kućištu od strane korisnika, tako da je moguće propuštanje nefiltrirane vode u konačni proizvod. Konačno, slijepljene brtve za filter u izrađenom filterskom elementu mogu katkada tijekom vremena zakazati u vodenom okruženju, zavisno o čimbenicima kao što su pH, temperatura i brojni mehanički udari koje sustav dobiva za vrijeme otvaranja i zatvaranja vodovoda prema sustavu. U svim ovim gornjim slučajevima, budući da takvi sustavi za pročišćavanje ne sadrže sredstva za ispitivanje integriteta filtera, korisnik nema načina da provjeri da li će sustav zaista raditi u skladu s objavljenim specifikacijama radnih svojstava.

Sredstva za ispitivanje integriteta filtera su također poznata u struci. Tako, USP 4,872,974 otkriva postupak za ispitivanje membranskog filtera, koji se sastoji u povišenju tlaka na primarnoj strani membranskog filtera, koji je nepomično smješten u kućištu i kojeg se vlaži tekućinom, pomoću plina u predodređenoj količini, te kontroli da li je tlak na primarnoj strani membranskog filtera unutar specificiranog pretpostavljenog raspona, nakon isteka unaprijed određenog vremenskog perioda.

USP 5,417,101 otkriva postupak i uređaj za izdvajanje neispravnih filterskih elemenata mjerenjem protoka plina kroz navedene elemente uz poznate uvjete tlaka.

USP 5,594,161 otkriva postupak za ispitivanje integriteta filterskog elementa unutar filterskog sklopa, što uključuje vlaženje filtera, podvrgavanje uljevne strane filtera tlaku plina, mjerenje tlaka u izljevnom vodu kao funkcije vremena, i određivanje da li izmjera tlaka kod prethodno odabranog vremena, prelazi referentni tlak s prethodno određenim iznosom. Članak pod naslovom "Predicting…Removal Performance of membrane Systems using In Situ Integrity Testing", objavljen u Filtration and Separation, siječanj/veljača 1998., stranice 26-29, opisuje dva glavna postupka za ispitivanje integriteta membranskih sustava, od kojih se prvi sastoji u primjeni zraka s jedne strane membrane, pri tlaku pojave mjehurića, izdvajajući, a zatim mjereći pad tlaka tijekom vremena. Točka pojave mjehurića na koju se ovdje prije poziva, ili egzaktnije, tlak u točki pojave mjehurića, se definira kao tlak, koji je potreban da tjera zrak kroz pore od membrane, čije su pore početno bile potpuno ispunjene tekućinom. Druga se metoda sastoji od punjenja ljuske modula tekućinom i dopuštanja da propuštanje zraka istisne tekućinu iz ljuske. Protok istisnute tekućine je tada izravna mjera integriteta membrane.

Postupci ispitivanja u stanju tehnike, kako je ukratko ovdje gore prikazano, i općenito, svi postupci stanja tehnike, traže mjerenje fizikalne količine, bila ona volumen ili tlak, i zbog toga traži određeni stupanj stručnosti od strane operatora, te prisutnost traženih mjernih komponenata. Oni su radi toga neprikladni za uređaj pitke vode u domaćinstvu. S druge strane, uređaji u domaćinstvu bi trebali biti opremljeni postupcima za ispitivanje integriteta filtera, da se izbjegne opasnost dobave nepouzdane vode.

Radi toga, svrha je ovog izuma, da dade uređaj za raspodjelu vode u domaćinstvu, koji je opremljen sredstvima za ispitivanje integriteta filtera.

Druga je svrha ovog izuma, da dade postupak i uređaj za raspodjelu vode u domaćinstvu, koji ne traži mjerenje fizikalnih veličina, a integritet filtera se prosuđuje vizualnim pregledom ili osjetljivošću na fizikalno svojstvo prisutnosti zračnih mjehurića. Daljnja je svrha ovog izuma, da dade takav postupak i uređaj, koji su jednostavni, te jednostavni i sigurni u radu, a ne traže stručnost na strani korisnika.

Još je daljnja svrha ovog izuma, da dade uređaj za raspodjelu vode u domaćinstvu, koji sadrži sredstva za određivanje integriteta filtera, koja su jednostavna u konstrukciji i radu, te ekonomična.

Još je daljnja svrha ovog izuma, da dade uređaj za raspodjelu vode u domaćinstvu, koji sadrži automatska kontrolna sredstva za određivanje integriteta filtera.

Druge svrhe i prednosti ovog izuma će se pokazati u nastavku opisa.

Kratki opis izuma

Uređaj za raspodjelu vode sa sustavom za ispitivanje filtera u skladu s ovim izumom sadrži:

1. spremnik vode;

2. filter, sadržan unutar tlačnog kućišta, koje ima uljev, te izljev za raspodjelu povezan na filter na strani filtriranog fluida;

3. izvor tlaka;

4. prvi ventil i sredstva vodova za odvod vode od navedenog spremnika do uljeva u filtersko kućište;

i nadalje sadrži:

5. sredstva za punjenje plinom do navedenog uljeva u filtersko kućište, radi stvaranja tlaka plina kod navedenog uljeva;

6. tlakomjer ili pretvarač signala za nadziranje tlaka kod uljeva u filtersko kućište; i

7. upravljačko sredstvo za upravljanje navedenim sredstvima za punjenje plinom, za izazivanje ili zaustavljanje navedenog punjenja.

U prvom obliku izuma, sredstva za punjenje plinom do navedenog uljeva u filtersko kućište sadrže:

a. rezervoar;

b. drugi ventil i sredstva vodova za upravljanje razinom vode u navedenom rezervoaru; i

c. treća sredstva vodova i ventila za povezivanje navedenog rezervoara s navedenim filterskim kućištem kod drugog uljeva;

a upravljačka sredstva za upravljanje punjenja plinom do uljeva u filtersko kućište sadrže sredstva trećeg ventila i vodova za dozvoljavanje ili sprječavanje pristupa vode u navedeni rezervoar.

U navedenom prvom obliku izuma, kao izvor tlaka je pogodna crpka ili cilindar, koji sadrži stlačeni plin i opremljen je sredstvima ventila i vodova za upravljanje pristupom stlačenog plina iz navedenog cilindra u navedeni spremnik vode. Ako je crpka izvor tlaka, navedena sredstva drugog ventila i vodova povezuju navedeni rezervoar s navedenom crpkom i/ili s navedenim uljevom u filtersko kućište, ili prekidaju vezu navedenog rezervoara s navedenom crpkom i/ili navedenim uljevom u filtersko kućište. Ako je izvor tlaka cilindar stlačenog plina, navedena sredstva drugog ventila i vodova povezuju navedeni rezervoar s navedenim spremnikom vode, kada se stlačeni plin pusti u njega i/ili u navedeni uljev u filtersko kućište, ili prekida vezu navedenog rezervoara s navedenim spremnikom i/ili s navedenim uljevom u filtersko kućište. U drugom obliku izuma, izvor tlaka je cilindar stlačenog plina, opremljen sredstvima ventila i vodova za upravljanje puštanjem stlačenog plina iz navedenog cilindra u navedeni spremnik vode, a sredstva za punjenje plina u navedeni uljev u filtersko kućište, sadrže dovodna i ventilska sredstva za punjenje plina u navedeni filter izravno iz navedenog plinskog cilindra.

U navedenom prvom obliku izuma, navedena sredstva drugog ventila i dovodnih cijevi, kada su otvoreni, selektivno dopuštaju navedenom izvoru tlaka da puni vodu u navedeni rezervoar, pomoću čega da odatle istisne zrak ili da odatle povuče vodu, selektivno da izazove djelomično punjenje vode u rezervoar do predodređene normalne razine ili do više razine za ispitivanje.

Navedena treća sredstva dovodnih cijevi i ventila, kada su otvorena, dopuštaju da se u navedeni drugi uljev u filtersko kućište uvede zrak, istisnut pomoću vode kojom se puni navedeni rezervoar i da istisnu zrak i/ili vodu s uljevne strane navedenog filterskog kućišta. Pogodno je, da se navedeno filtersko kućište opremi, osim navedenim izljevom za raspodjelu, s drugim izljevom na uljevnoj strani filtera, koji je pogodniji izljev za povratno punjenje, povezan na sredstva vodova za vraćanje istisnute vode iz navedenog filtera u navedeni spremnik vode.

Upravljačka sredstva su programirana u prvom obliku izuma tako, da pokreću izvor tlaka kada ga navedena druga sredstva ventila i vodova povežu s navedenim rezervoarom, a zaustavljaju ga, kada navedeno mjerno sredstvo tlaka indicira da je tlak zraka kod uljeva u filtersko kućište dosegao predodređeni tlak za ispitivanje, koji je niži od tlaka pojave mjehurića za filter. Predodređeni se tlak zraka odabire prema odnosu veličine pora i funkcije filtera, te značenju ispitivanja integriteta. Ako se odredi da je veliki mehanički kvar oštećenje od 10 mikrona ili više, tada se predodređeni tlak za ispitivanje integriteta namjesti na vrijednost, koje je minimum 0,2 bar, a koje je maksimum tlak, koji je jednak 80% od tlaka pojave mjehurića kod filtera.

U navedenom drugom obliku izuma, sredstva ventila i vodova za punjenje plina u filter izravno iz navedenog plinskog cilindra, se aktiviraju da zaustave navedeno punjenje plina, kada tlak kod uljeva u filtersko kućište dosegne navedeni predodređeni tlak za ispitivanje, niži od tlaka pojave mjehurića.

Ako se kod ispitnog tlaka mjehurići pojavljuju kod izljeva filterskog kućišta, to znači da je izgubljen integritet filtera. Tada alarm, kojim je opremljen uređaj za raspodjelu, daje zvučni ili optički signal uzbune, takav kao na primjer svjetlo upozorenja ili natpis, da bi indicirao da je integritet filtera sumnjiv, i da voda iz izljeva možda nije specificirane čistoće, koju filter treba da isporučuje. Stroj se zatim deaktivira, dok se filter ne zamijeni. Ako nema pojave nikakvih mjehurića kod izljeva iz filtera, tada je filter normalno funkcionalan i voda se u rezervoaru vraća opet na normalnu razinu, te se uređaj može koristiti za raspodjelu filtrirane vode odmah, ili kada se to zatraži.

Razumije se, zbog toga, da uređaj za raspodjelu vode iz izuma ima tri načina funkcije: funkciju neaktivnosti, funkciju raspodjele u kojoj uređaj radi kao konvencionalni uređaj za raspodjelu, i funkciju ispitivanja, u kojoj uređaj dopušta ispitivanje integriteta filtera. U funkciji neaktivnosti, svi su ventili zatvoreni. U funkciji raspodjele, sredstva prvog ventila i vodova su otvorena. U funkciji ispitivanja, plin se puni u drugi uljev filterskog kućišta. Upravljačka sredstva programirana su da stave uređaj za raspodjelu vode u funkciju raspodjele ili funkciju ispitivanja, ili da ga inaktiviraju, zavisno o naredbi koju korisnik uređaja može dati na bilo koji pogodan, čak konvencionalan način, npr. pomoću tipke ili tipaka, koje spajaju i isključuju uređaj iz energetskog izvora, bio to električki priključak na mrežu ili nezavisni izvor, kao što je elektroakumulator, ili selektivno kontrolirani krugovi mikroprocesora, ili slično. Uređaj za raspodjelu vode se inaktivira kada je radno spreman, ali nema vode za raspodjelu, ili kada se filter zamjenjuje. Nakon što se ispitivanje završi i filter se zamijeni, ili se ustanovi da ga ne treba zamijeniti, uređaj se inaktivira i spreman je za vraćanje u funkciju raspodjele, ili se izravno vrati u nju. Iz gornjeg također logično slijedi, da upravljačka sredstva uređaja mogu biti programirana da automatski izvrše neku kombinaciju ovih triju funkcija, po jednoj jedinoj naredbi korisnika. Na taj način, nakon svakog aktiviranja raspodjele, ili svakog prethodno namještenog broja aktiviranja raspodjele, ispitivanje se može automatski pokrenuti.

Budući da je izum od posebnog interesa za uređaje za raspodjelu vode u domaćinstvu, nema ograničenja u izumu, budući da je on primjenjiv općenito za uređaje za raspodjelu vode, uključujući industrijske ili javne uređaje za raspodjelu, bez obzira na njihovu veličinu ili njihovu specifičnu uporabu.

Prema tome, izum sadrži postupak za ispitivanje filtera, smještenog unutar tlačnog kućišta u uređaju za raspodjelu vode u kućanstvu, koji se u prvom obliku izuma sastoji od slijedećih stupnjeva:

1. opremanje rezervoarom;

2. punjenje vode u njega do predodređene razine;

kada se želi ispitivati filter:

3. punjenje filterskog kućišta vodom i tjeranje vode u sve pore filtera;

4. punjenje vode u navedeni rezervoar, da se u njemu podigne razina vode; u isto vrijeme dopuštajući da zrak sadržan u njemu struji van iz navedenog rezervoara u drugi izljev filterskog kućišta; na taj način kroz drugi izljev istiskujući vodu, koja je sadržana u uljevnoj strani filterskog kućišta,

5. nadziranje tlaka zraka kod drugog uljeva filterskog kućišta;

6. prekid punjenja vodom u navedeni rezervoar, kada navedeni tlak dostigne ispitni tlak; i

7. provjera, da li se zračni mjehurići pojavljuju u vodi, koja se ispušta iz izljeva filterskog kućišta, i ako se oni pojavljuju, zamjena filtera, a ako se oni ne pojavljuju, korištenje uređaja za raspodjelu na normalan način.

Jasno je, da se voda puni u rezervoar pomoću sredstava koje zavise o izvoru tlaka, i tako crpljenjem, ako je crpka izvor tlaka, ili priključenjem rezervoara na spremnik vode, kada je ovaj potonji pod tlakom plina, ako je izvor tlaka tlačni plinski cilindar.

U drugom obliku izuma, nakon što se kućište i filter napune vodom, postupak se sastoji od ispitivanja filtera pomoću:

I. punjenja plina u uljev kućišta iz tlačnog plinskog cilindra;

II. nadziranja zračnog tlaka kod uljeva filterskog kućišta;

III. prekida punjenja plina, kada navedeni tlak plina postane ispitni tlak; i

IV. provjere, da li se zračni mjehurići pojavljuju u vodi, koja se ispušta iz izljeva filterskog kućišta, i ako se oni pojavljuju, zamjene filtera, a ako se oni ne pojavljuju, korištenja uređaja za raspodjelu na normalan način.

Budući da podizanje vode na višu razinu služi da stvori predodređeni ispitni tlak pomoću komprimiranja zraka iznad vode, različiti se omjeri razina od ispitne razine, prema onome od normalne razine, mogu odabrati u pojedinim slučajevima, zavisno o dimenzijama različitih dijelova uređaja, da se postigne točan tlak. Filter može biti bilo kojeg tipa, koji se koristi u uređajima za raspodjelu vode, posebno onima za domaćinstvo, ali može na primjer biti samo mikroporozni filter od 0,2 mikrona, pripremljen od sintetičnog polimera, kakav je polisulfon ili nylon, ili neorganski polimer, kao što je keramički materijal. Takvi filteri kada ih se vlaži vodom, imaju tlak pojave mjehurića od 3,5 do 4,5 bar. U tipičnom slučaju, takvi filteri imaju vlastite protoke čiste vode od 20-40 cm3 /cm2 površine filtera/bar.

Volumeni različitih dijelova uređaja zavise o njegovoj uporabi. Putem primjera, u uređaju za raspodjelu vode u domaćinstvu, spremnik vode može imati kapacitet od 0,5 do 5 litara, a rezervoar volumen od 50 cm3 do 1,5 litre.

Izum nadalje sadrži postupak za rad uređaja za raspodjelu vode, posebno onog u domaćinstvu, koji ima funkcije neaktivnosti, raspodjele i ispitivanja, koja se sastoji od stavljanja uređaja za raspodjelu u funkciju ispitivanja, izvođenja postupka ispitivanja kako je ovdje prije opisano, zamjene filtera ako se nađe da nije ispravan, i stavljanja uređaja za raspodjelu vode ponovno u funkciju raspodjele.

Kratki opis crteža

Na crtežima:

Slika 1 je shematski prikaz uređaja u skladu s izvedbom iz izuma;

Slika 2 shematski ilustrira izvedbu spravice za automatsko signaliziranje mjehurića; i

Slika 3 je shematski prikaz uređaja u skladu s drugom izvedbom izuma.

Detaljni opis pogodnih izvedbi

Pozivajući se sada na Sliku 1, brojka 10 označava spremnik vode, koji se puni sredstvima, koja nisu ilustrirana, i mogu po prirodi biti ili ručna ili automatska. Brojka 12 je crpka, a brojka 13 je filtersko kućište, koje sadrži filter 14. Ovo su normalne komponente uređaja za raspodjelu vode, i mogu biti bilo kojeg tipa poznatog u struci, različitog od ovog, koji je ovdje specifično opisan. Filter se pogodno odabire iz skupine, koja sadrži mikroporozne sintetične membrane ili mikroporozne filtere, pripremljene od keramičkih materijala, metala ili ugljika, nominalne veličine pora s vrijednošću, koja je dovoljna ili manja od one, koja se traži da zadrži 99% ili više cryptosporidium Parvum, giardia Lablia i pseudomonas Aurigena.

Brojka 15 znači rezervoar. Kod normalnog rada raspodjele, voda u rezervoaru 15 je na razini koja se pokazuje strelicom 16, koju će se ovdje dalje nazivati "normalnom razinom". Iznad te razine, rezervoar 15 je napunjen zrakom, koji može ulaziti u njega kroz ventil 17, kada je otvoren.

Spremnik vode 10 je povezan s uljevom u crpku 12, pomoću voda 20, koji uključuje ventil 21. Uljev u crpku 12 je također povezan s rezervoarom 15 preko cijevi 22 i ventila 23. Izljev iz crpke 12 je povezan na cijev 25, koja ima dva ogranka, prvi, povezan na ventil 26 i preko njega na rezervoar 15, i drugi, povezan na ventil 27 i preko njega na otvor u uljevnoj strani filterskog kućišta 13. Drugi takav otvor vodi preko ventila 29 u cijevni vod 28, koji vodi natrag u spremnik vode 10. Još jedan otvor na uljevnoj strani filterskog kućišta je povezan na cijev 30, na kojoj je montirana tlačna sklopka ili sredstvo pretvarača signala 37, za potvrđivanje da je poželjan ispitni tlak dosegnut, i koja se cijev račva u ogranak 31, koji ima ventil 32 i vodi natrag u spremnik vode 10, te ogranak 38, povezan preko ventila 34 s rezevoarom 15. Strana filterskog kućišta kod izljeva filtrirane vode je povezana na cijev za raspodjelu 35, na kojoj je montiran jednosmjerni raspodjelni kontrolni ventil 36, koji se otvara da raspodjeljuje tekućinu kod primjene malog tlaka (npr. 0,05 bar), dovoljnog da prevlada silu kontrolnog ventila. Ovaj ventil brtvi sustav protiv mikrobiološkog upada sa strane čiste vode i također sprječava kapanje iz filterskog izljeva, kada funkcija raspodjele nije u radu. Indikator mjehurića 39 je povezan na cijev 35.

Rad stroja u njegovim trima funkcijama, poduzima se u skladu sa slijedećim stupnjevima.

Funkcija neaktivnosti:

1. Kada je stroj neaktivan, svi su ventili zatvoreni.

Funkcija raspodjele:

2. Da se započne s funkcijom raspodjele, početni signal se daje na bilo kakav prikladan način, npr. pritiskanjem tipke, koja zatvara krug i povezuje dijelove stroja na izvor energije.

3. Ventil 21 se otvara, ventil 27 se otvara, crpka 12 kreće, i voda se crpi do pritiska, koji je dovoljan da osigura da se ona transportira iz spremnika 10 do filterskog kućišta 13, kroz filter 14 do ventila za raspodjelu 36, i voda se raspodjeljuje.

Funkcija ispitivanja:

4. Da se zaustavi funkciju raspodjele i pripremi za kontrolu integriteta filtera, daje se signal zaustavljanja na bilo kakav prikladan način, koji postavlja sve ventile u funkciju neaktivnosti i zatvaranja, te zatvara crpku 12.

5. Zatim se otvara ventil 29 - da spriječi daljnju raspodjelu vode i smanji tlak u filteru na atmosferski tlak.

6. Ventili 26 i 21, te 34 se otvaraju i pokreće se crpka. Ona crpi vodu u rezervoar 15, da dopusti zraku iz rezervoara da bude potisnut u filtersko kućište 13 i istisne vodu natrag u spremnik 10 kroz izlaznu cijev 28.

7. Čim se zrak detektira preko izljevne cijevi 28, zatvara se ventil 29 i tlak zraka raste u filterskom kućištu 13, kako sve više vode ulazi u rezervoar 15.

8. Kontrola integriteta filtera 14 sada započinje. Tlak kod filterskog uljeva raste, sve dok se ne dosegne tlak ispitivanja (npr. 0,5 bar, koji je pogodno dosta ispod filterskog tlaka u točki pojave mjehurića). Na ovoj točki, voda u rezervoaru 15 će doseći razinu prikazanu s 11, koja je najviša razina za koju se pretpostavlja da će doseći. Tlačna sklopka ili sredstva pretvarača signala 34 će zatim primjerenim signalom potvrditi da je ispitni tlak dosegnut, i crpka 12 će obustaviti rad. Ako je filter 14 integralan, nikakav zrak neće proći u cijev za raspodjelu 35, koja je napunjena vodom iz prethodnog ciklusa raspodjele. Ako se u njoj pojave mjehurići, aktivirat će se detektor mjehurića 39 i proizvest će primjereni signal, da indicira da je filter u kvaru, i da ga se mora zamijeniti. U tom času kontrola integriteta je završena, i ventili 26 i 34 se vraćaju u svoj zatvoreni položaj.

Povratak u funkciju neaktivnosti:

9. Ako se pronađe da je filter u zadovoljavajućem stanju, ili da je inače zamijenjen, stroj se mora spremiti za normalan rad. U tu svrhu, daje se primjeren signal, ventili 21 i 23 se otvore da smanje tlak do atmosferskog tlaka, i da vrate vodu natrag u spremnik 10, putem ventila 21. Zrak se sada vratio u vrh rezervoara 15, i razina vode unutar njega se vraća na normalnu razinu.

10. Ventil 21 se zatvara, a ventili 27, 17 i 32 se otvaraju, crpka 12 se pokreće, i voda se crpi iz rezervoara 15 u filtersko kućište 13 (vremenski usklađeno tako, da ona crpi svu vodu i nešto dodatnog zraka).

11. Ventil 21 se otvara, ventili 23 i 17 se zatvaraju, i voda se crpi iz spremnika 10, da preko ventila 32 i cijevi 31 istjera bilo kakav dodatni zrak, koji može biti u filterskom kućištu 13.

12. Crpka 12 se zaustavlja, i ventili 21, 27 i 32 se zatvaraju. Svi su ventili sada zatvoreni i stroj je sada neaktivan, ali spreman da ga se ponovno stavi u pogon.

Voda u cijevi 35 za vrijeme ispitivanja integriteta se mora provjeriti, kako je rečeno, da se ustanovi da li mjehurići izlaze iz filtera 14. Provjera bi mogla biti vizualna, i takva provjera je uključena u opseg izuma. Međutim, moguće je i pogodno, da se provjera provodi pomoću spravice 39, koja je osjetljiva na fizikalni parametar, izazvan prisutnošću mjehurića i koja proizvodi signal, ako su mjehurići prisutni. Navedeni signal može proizvesti vizualni ili akustični alarm, ili da se automatski pokrene postupak, programiran za taj slučaj, koji uključuje inaktiviranje stroja i pripremu za njegovo ponovno aktiviranje nakon što se filter zamijeni, kako je prethodno izloženo u opisu radnog ciklusa stroja.

Primjer optičko-elektronske, automatske spravice za provjeru mjehurića je slijedeći, ilustriran na Slici 2. Ona sadrži infracrveni par primopredajnika (skraćeno "IR TD"), koji sadrži infracrveni (IR) predajnik 40, infracrveni prijamnik 41, optička sredstva, općenito označena s 42 za skupljanje infracrvenog zračenja iz predajnika 40 i reflektiranje natrag do prijamnika 41, elektronski alarm, koji nije prikazan, koja spravica prati intenzitet reflektiranog zračenja i tako je prilagođena, da ona generira signal, ako intenzitet reflektiranog infracrvenog zračenja prekorači predodređenu vrijednost praga. Voda koja se treba ispitati struji kroz cijev 43, koja je ili providna ili ima providni prozorčić 44, ispred navedenog IR TD. Ako uopće nema mjehurića, reflektirano zračenje na koje je osjetljiv infracrveni senzor 41 ima određenu vrijednost, koja se uzima za vrijednost praga. Ako ispred IR TD prolaze mjehurići, povećana refleksija koja rezultira od mjehurića uzrokuje, da reflektirano zračenje prekorači vrijednost praga, i da sredstva alarma reagiraju kako su programirana.

Kako je ovdje prije navedeno, izum nije ograničen na uporabu crpke, nego se može uporijebiti bilo koji izvor tlaka, posebno stlačeni plin, kao što je na primjer u uređaju za aeriranje napitaka. Takva je izvedba ilustrirana, na način samo radi primjera, na Slici 3. Sve komponente izvedbe sa Slike 3, koje jesu ili mogu biti jednake ili ekvivalentne komponentama izvedbe sa Slike 1, označene su istim brojkama. U ovoj izvedbi, plinski cilindar 40 je montiran na cilindarski držač, općenito označen s 41. Cilindarski držač može biti bilo koje vrste, prilagođen strojevima za aeriranje tekućina, i može biti posebno takav, kakav je opisan u EP 0 472 995 B1 ili u PCT patentnoj prijavi IL 98/00470, te zbog toga nije detaljno opisan. On će se općenito sastojati od sredstava, kao što su sredstva za zavrtanje, za priključivanje plinskog cilindra 40 na njega, i cilindarskog ventila za plin, osim ako on nije dio samoga plinskog cilindra. Kako je opisano u prije navedenim prijavama, ventil plinskog cilindra se može otvarati bilo kojim prikladnim sredstvima, kao što je poluga 45, da se dopusti plinu da izlazi iz plinskog cilindra. Međutim, dok je poluga ilustrirano cilindarsko ventilsko sredstvo za upravljanje, normalno s ručnim rukovanjem, to je samo shematska ilustracija. Pogodno je, da se uređaj opremi upravljačkim sredstvima, koje će ga staviti u neaktivnu, raspodjelnu ili ispitnu funkciju, kao odgovor na jednostavnu naredbu dobivenu od korisnika, npr. pritiskanjem tipke ili slično; i radi toga, kada se cilindar komprimiranog zraka koristi kao izvor tlaka, poželjno je staviti cilindarski ventil, koji se može otvarati ili zatvarati pomoću navedenih upravljačkih sredstava, bez izravne ručne intervencije, a takvi ventili su u granicama stanja tehnike i ne treba ih opisivati ili ilustrirati.

Kada se aktiviraju sredstva za otvaranje ventila i cilindarski je ventil otvoren, plin istječe kroz vod 46. Kako je opisano malo prije spomenutom PCT prijavom, uljev navedenog voda može prolaziti kroz predfilter, kao što je mali blok od poroznog materijala, fiksiran na izlazu držača cilindra, koji zadržava neželjene čestice, koje mogu blokirati plinske prolaze u nastavku. Takav predfilter će također služiti kao sigurnosna značajka, budući da će smanjiti rizik da tekući ugljični dioksid ulazi u glavnu filtersku jedinicu.

Spremnik vode 48, koji ima istu namjenu kao i spremnik 10 sa Slike 1, ima ulaz u koji ulazi plinski vod 46. On je nadalje opremljen s uronjenom cijevi 47. Uronjena cijev 47 se nastavlja vodom 49, koji vodi do ventila 21 i kroz njega do voda 25. Vod 25 vodi kroz ventil 27 do filterskog kućišta 13 i račva se u dva ogranka 22, koji obadva vode kroz ventile 23, odnosno 26, do rezervoara 15, kao kod izvedbe sa Slike 1. Kao i kod navedene izvedbe, vodovi 28 i 31 su povratni vodovi do boce za vodu 48.

Rad ove izvedbe izuma je jednak onome iz prve izvedbe, ovdje prije opisane, osim što umjesto pokretanja/zaustavljanja crpke da se stvori ili prekine tlak, ovo se postiže otvaranjem/zatvaranjem ventila plinskog cilindra.

Kako je rečeno, u drugom obliku izuma, ispitivanje filtera se može izvoditi pomoću punjenja plina izravno iz plinskog cilindra, kakav je cilindar 40, do filterskog uljeva. U tom slučaju, rezervoar 15, te vodovi koji vode u njega i iz njega, mogu se izostaviti i sredstva vodova se mogu staviti da vode izravno iz plinskog cilindra do filterskog uljeva. Sredstva ventila će se staviti selektivno da povežu plinski cilindar sa spremnikom vode, kada je uređaj u funkciji raspodjele, ili s filterom, kada je uređaj u funkciji ispitivanja. Navedenim sredstvima ventila će se upravljati, pogodno pomoću programa, da zatvore ili prekinu punjenje plinom kada se dostigne ispitni tlak. U svakom drugom pogledu, rad uređaja može biti isti, kakav je opisan u odnosu na prvi oblik izuma.

Bit će također moguće, premda manje poželjno, da se uređaj opremi i sa crpkom i sa cilindrom komprimiranog plina, koristeći prvu da raspodjeljuje vodu, a drugog, da daje plin pri ispitnom tlaku do filtera, ili da se spremnik vode nadomjesti izravnim povezivanjem na glavnu vodovodnu cijev, a da se plinom za ispitivanje opskrbljuje pomoću cilindra komprimiranog zraka.

Premda su izvedbe iz izuma opisane na ilustrativan način, bit će očito, da se izum može izvesti uz mnogo modifikacija, varijacija i adaptacija, bez odstupanja od njegovog duha, ili prekoračenja opsega ovih patentnih zahtjeva.

Claims

1. Uređaj za raspodjelu vode, naznačen time, da osim spremnika vode, sadrži filterski element sadržan unutar filterskog kućišta, koje ima uljevni otvor i otvor za raspodjelu, izvor tlaka i prvi ventil i prva sredstva vodova za punjenje vodom iz navedenog spremnika do navedenog uljeva u kućište filtera: a. sredstva za punjenje do navedenog uljeva u filtersko kućište da stvore tlak plina kod navedenog uljeva; b. tlakomjer ili druga sredstva pretvarača signala za nadziranje tlaka kod navedenog filterskog uljeva; i c. upravljačka sredstva za upravljanje navedenim sredstvima za punjenje plina da izazovu ili zaustave navedeno punjenje.

2. Uređaj za raspodjelu vode u skladu sa zahtjevom 1, naznačen time, da sredstva za punjenje plinom do uljeva u filter sadrže: a. rezervoar; b. drugi ventil i sredstva vodova za upravljanje razinom vode u navedenom rezervoaru; i c. upravljačka sredstva, koja sadrže treći vod i ventilska sredstva za dopuštanje ili sprječavanje pristupa vode u navedeni rezervoar.

3. Uređaj za raspodjelu vode u skladu sa zahtjevom 1, naznačen time, da je izvor tlaka cilindar komprimiranog plina, opremljen ventilom i sredstvima vodova za upravljanje pristupom komprimiranog zraka iz navedenog cilindra u navedeni spremnik vode, te da sredstva za punjenje plina u navedeni uljev u filter, sadrže vod i sredstva ventila za punjenje plina do navedenog uljeva izravno iz navedenog plinskog cilindra.

4. Uređaj za raspodjelu vode u skladu sa zahtjevom 1, naznačen time, da dodatno uz spremnik vode, sadrži filterski element, koji je smješten unutar filterskog kućišta, koje ima uljev i izljev za raspodjelu, izvor tlaka i prvi ventil, te prva sredstva vodova za punjenje vode iz navedenog spremnika u navedeni uljev filterskog kućišta: a. rezervoar; b. drugi ventil i sredstva vodova za upravljanje razinom vode u navedenom rezervoaru; c. treća sredstva vodova i ventila za povezivanje navedenog rezervoara s navedenim filterskim uljevom; d. tlakomjer za nadziranje tlaka kod navedenog uljeva u filter; i e. upravljačka sredstva za izazivanje navedenog drugog i trećeg ventila i sredstava vodova, da dopuste ili spriječe pristup vode u navedeni rezervoar.

5. Uređaj za raspodjelu vode u skladu sa zahtjevom 2, naznačen time, da je izvor tlaka crpka.

6. Uređaj za raspodjelu vode u skladu sa zahtjevom 5, naznačen time, da sredstva drugog ventila i vodova povezuju rezervoar s crpkom i/ili s uljevom u filtersko kućište, ili prekidaju vezu navedenog rezervoara s navedenom crpkom i/ili navedenim uljevom u filtersko kućište.

7. Uređaj za raspodjelu vode u skladu sa zahtjevom 2, naznačen time, da je izvor tlaka spremnik komprimiranog plina i sredstva vodova za upravljanje pristupom komprimiranog plina iz navedenog cilindra, u navedeni spremnik vode.

8. Uređaj za raspodjelu vode u skladu sa zahtjevom 7, naznačen time, da drugi ventil i sredstva vodova povezuju rezervoar sa spremnikom vode, kada je komprimirani plin pristupio u njega i/ili u uljev u filtersko kućište, ili prekidaju vezu navedenog rezervoara s navedenim spremnikom i/ili navedenim uljevom u filtersko kućište.

9. Uređaj za raspodjelu vode u skladu sa zahtjevom 2, naznačen time, da su drugi ventil i sredstva vodova takva, da selektivno dopuštaju izvoru tlaka da puni vodu u rezervoar, pomoću čega se iz njega istisne zrak ili iz njega povuče voda, da selektivno uzrokuje djelomično punjenje navedenog rezervoara vodom do predodređene, normalne razine, ili do više razine za ispitivanje.

10. Uređaj za raspodjelu vode u skladu sa zahtjevom 2, naznačen time, da su treća sredstva vodova i ventila takva, da zraku, istisnutom pomoću punjenja vode u rezervoar, dopuštaju da se uvede u uljev u filtersko kućište, i da istisne zrak i/ili vodu iz navedenog filterskog kućišta.

11. Uređaj za raspodjelu vode u skladu sa zahtjevom 1, naznačen time, da je filtersko kućište opremljeno, osim njegovim izljevom za raspodjelu, i s drugim izljevom na strani uljeva u filter.

12. Uređaj za raspodjelu vode u skladu sa zahtjevom 11, naznačen time, da je drugi izljev povratni izljev, povezan sredstvima vodova za vraćanje istisnute vode iz filterskog kućišta u spremnik vode.

13. Uređaj za raspodjelu vode u skladu sa zahtjevom 1, naznačen time, da se upravljačka sredstva za upravljanje sredstvima za punjenje plinom aktiviraju da zaustave navedeno punjenje, kada tlak kod uljeva u filter dosegne predodređeni ispitni tlak.

14. Uređaj za raspodjelu vode u skladu sa zahtjevom 13, naznačen time, da je ispitni tlak niži od tlaka pojave mjehurića u filterskom elementu unutar filterskog kućišta.

15. Uređaj za raspodjelu vode u skladu sa zahtjevom 13, naznačen time, da nadalje sadrži optički ili akustički alarm za signaliziranje, ako se pri ispitnom tlaku pojavljuju mjehurići kod filterskog izljeva.

16. Uređaj za raspodjelu vode u skladu sa zahtjevom 1, naznačen time, da upravljačka sredstva sadrže mikroprocesor.

17. Uređaj za raspodjelu vode u skladu sa zahtjevom 1, naznačen time, da su upravljačka sredstva selektivno programirana da stavljaju uređaj za raspodjelu u jednu od slijedećih funkcija: u funkciju neaktivnosti, u kojoj je izvor tlaka neaktivan i sva su ventilska sredstva zatvorena; u funkciju raspodjele, u kojoj se izvor tlaka aktivira i prva ventilska sredstva su otvorena; i u funkciju ispitivanja, u kojoj se plin puni u filterski uljev.

18. Uređaj za raspodjelu vode u skladu sa zahtjevom 1, naznačen time, da je to uređaj za raspodjelu pitke vode u domaćinstvu.

19. Postupak za ispitivanje integriteta filterskog elementa, koji se drži u filterskom kućištu unutar uređaja za raspodjelu pitke vode u kućanstvu, naznačen time, da se sastoji od slijedećih stupnjeva: a. punjenje plina u uljev u filtersko kućište iz cilindra komprimiranog plina; b. nadziranje tlaka plina kod filterskog uljeva; c. prekid punjenja plina, kada navedeni tlak postane ispitni tlak; i d. provjera, da li se zračni mjehurići pojavljuju u vodi, koja se ispušta kroz filterski izljev, i ako se pojavljuju, zamjena filtera, međutim ako se ne pojavljuju, uporaba raspodjele.

20. Postupak za ispitivanje integriteta filterskog elementa, koji se drži u filterskom kućištu unutar uređaja za raspodjelu vode u kućanstvu, naznačen time, da se sastoji od slijedećih stupnjeva: a. opremanje rezervoarom; b. punjenje vode u navedeni rezervoar do predodređene normalne razine; kada je poželjno ispitivanje filtera: c. punjenje svih pora filterskog elementa vodom, filtriranjem vode kroz element u funkciji normalnog rada; d. punjenje vode u navedeni rezervoar, radi podizanja razine vode u njemu do ispitne razine, dopuštajući istovremeno zraku, koji je sadržan u njemu, da struji izvan navedenog rezervoara u uljev filterskog kućišta, čime se istiskuje voda u uljevnu stranu filterskog kućišta; e. nadziranje tlaka zraka kod filterskog uljeva; f. prekid punjenja vodom u navedeni rezervoar, kada navedeni tlak kod uljeva dostigne predodređeni ispitni tlak, dovoljan da razlikuje prisutnost velikih mehaničkih propuštanja ili u filterskom elementu ili dopuštanju zaobilaska, koji se pojavio između filterskog elementa i filterskog kućišta; i g. provjera, da li se u vodi, koja se ispušta kroz izljev filterskog kućišta, pojavljuju zračni mjehurići, i ako se oni pojavljuju, zamjena filtera, međutim ako se oni ne pojavljuju, uporaba uređaja za raspodjelu na normalan način.

21. Postupak za rad uređaja za raspodjelu vode, naznačen time, da ima funkcije neaktivnosti, raspodjele i ispitivanja integriteta, koji se sastoji od stavljanja uređaja za raspodjelu u funkciju ispitivanja, izvođenja postupka ispitivanja, koji kod uljeva u filtersko kućište sadrži stvaranje tlaka zraka, nižeg od tlaka pojave mjehurića u filterskom elementu, koji se drži unutar filterskog kućišta, provjeru, da li se kod izljeva filterskog kućišta pojavljuju zračni mjehurići, koji ukazuju na neispravan filter, zamjenu filtera ako se pronađe da je neispravan, i povratno stavljanje uređaja za raspodjelu u funkciju neaktivnosti ili raspodjele.

22. Uređaj za raspodjelu vode, naznačen time, da sadrži, dodatno uz spremnik vode, filtersko kućište, koje ima uljev i izljev za raspodjelu, izvor tlaka i prva sredstva ventila i vodova za punjenje vode iz navedenog spremnika u navedeni filterski uljev: a. rezervoar; b. drugi ventil i sredstva vodova, koja povezuju navedeni rezervoar s navedenim izvorom tlaka, za selektivno punjenje vode u navedeni rezervoar, čime se istiskuje iz njega zrak, ili za povlačenje vode iz njega, da se selektivno izazove da navedeni rezervoar postane djelomično napunjen do normalne razine, ili do razine ispitivanja koja je viša od navedene normalne razine; c. treći ventil i treća sredstva vodova za povezivanje navedenog rezervoara s navedenim uljevom u filtersko kućište, čime se u navedeni uljev filterskog kućišta uvodi zrak istisnut punjenjem vode u navedeni rezervoar, i da se istisne voda iz navedenog filterskog kućišta do njegovog navedenog izljeva; d. sredstva za mjerenje tlaka radi nadzora tlaka kod filterskog uljeva; i e. upravljačka sredstva za izazivanje navedenog izvora tlaka i navedenog drugog ventila i sredstva vodova, da prekinu punjenje vode u navedeni rezervoar.

23. Uređaj za raspodjelu vode u skladu sa zahtjevom 1, naznačen time, da se filterski element odabire iz skupine, koja sadrži mikroporozne sintetične membrane ili mikroporozne filtere pripremljene iz keramičkih materijala, metala ili ugljika, s nominalnom veličinom pora veličine dovoljne ili manje, nego one koja se traži da zadrži 99% ili više cryptosporidium Parvum, giardia Lablia i preudomonas Aurigena.

24. Uređaj za raspodjelu vode u skladu sa zahtjevom 1, naznačen time, da filterski element ima tlak pojave mjehurića u rasponu od 0,5 bar do 8 bar.

25. Uređaj za raspodjelu vode u skladu sa zahtjevom 1, za uporabu u domaćinstvu, naznačen time, da spremnik ima kapacitet od 0,5 do 5 litara.

26. Uređaj za raspodjelu vode u skladu sa zahtjevom 1, za uporabu u domaćinstvu, naznačen time, da rezervoar ima kapacitet od 50 cm3 do 1,5 litre.

27. Uređaj za raspodjelu vode u skladu sa zahtjevom 1, naznačen time, da nadalje sadrži elektro-optičku spravicu za signaliziranje prisutnosti zračnih mjehurića u struji vode, koja se ispušta iz filterskog ispusta, koja spravica sadrži predajnik zračenja, prijamnik zračenja, prozorčić transparentan za zračenje, da se omogući odaslanom zračenju prolaz kroz struju vode, sredstva za reflektiranje navedenog zračenja, koje je prošlo kroz struju vode do prijamnika zračenja, prozorčić transparentan za zračenje, koji odvaja struju vode od navedenog predajnika zračenja i navedenog prijamnika zračenja, i elektronska sredstva za nadziranje intenziteta zračenja, primljenog pomoću navedenog prijamnika zračenja, te proizvodnju signala ako navedeni intenzitet prekorači predodređeni prag.

28. Uređaj za raspodjelu vode u skladu sa zahtjevom 27, naznačen time, da je zračenje infracrveno zračenje.

29. Uređaj za raspodjelu vode, naznačen time, da sadrži, dodatno uz spremnik vode, filterski element smješten unutar filterskog kućišta, koje ima uljev i ispust za raspodjelu, crpku i sredstva prvog ventila i prvih vodova za crpljenje vode iz navedenog spremnika u navedeni uljev u filtersko kućište: a. rezervoar; b. drugi ventil i druga sredstva vodova za povezivanje navedenog rezervoara s navedenom crpkom za upravljanje razinom vode u navedenom rezervoaru; c. treći ventil i treća sredstva vodova za povezivanje navedenog rezervoara s navedenim uljevom u filtersko kućište; d. sredstva tlakomjera za nadziranje tlaka kod uljeva u filtersko kućište; i e. upravljačka sredstva za izazivanje navedenih drugih i trećih sredstava ventila i vodova da povežu navedeni rezervoar s crpkom i/ili s navedenim uljevom u filtersko kućište, ili da prekinu vezu navedenog rezervoara s navedenom crpkom i/ili navedenim uljevom u filtersko kućište.

30. Uređaj za raspodjelu vode, naznačen time, da sadrži, dodatno uz spremnik vode, filterski element, smješten unutar filterskog kućišta, koje ima uljev i ispust za raspodjelu, i sredstva prvog ventila i prvih vodova za punjenje vode iz navedenog spremnika u navedeni uljev u filtersko kućište: a. filterski element, smješten unutar filterskog kućišta, koje ima uljev i ispust za raspodjelu, b. cilindar komprimiranog plina, c. sredstva ventila za izazivanje komprimiranog zraka da struji od navedenog cilindra do navedenog spremnika vode, d. sredstva prvog ventila i prvog voda za izazivanje vode da struji od navedenog spremnika do navedenog uljeva u filtersko kućište: e. rezervoar; f. sredstva drugog ventila i drugog voda za povezivanje navedenog rezervoara s navedenim spremnikom vode, za upravljanje razinom vode u navedenom rezervoaru; g. sredstva trećeg ventila i trećeg voda za povezivanje navedenog rezervoara s navedenim uljevom u filtersko kućište; h. tlakomjer ili pretvarač signala za nadziranje tlaka kod uljeva u filtersko kućište; i i. upravljačka ventilska sredstva za izazivanje navedenog drugog i trećeg ventila i sredstava vodova da povežu navedeni rezervoar s navedenim spremnikom i/ili s navedenim uljevom u filtersko kućište, ili da prekinu vezu navedenog rezervoara s navedenim spremnikom i/ili navedenim uljevom u filtersko kućište.

31. Uređaj za raspodjelu vode u skladu sa zahtjevom 18, naznačen time, da se izvor tlaka odabire iz skupine, koja sadrži crpke ili spremnike komprimiranog plina.