RU192801U1

RU192801U1 - Household device for electrochemical purification of drinking water

Info

Publication number: RU192801U1
Application number: RU2019111518U
Authority: RU
Inventors: Алексей Сергеевич Горшков; Олег Иванович Ефимов; Евгений Николаевич Протопопов; Алексей Валерьевич Смирнов
Original assignee: Алексей Сергеевич Горшков; Олег Иванович Ефимов; Евгений Николаевич Протопопов; Алексей Валерьевич Смирнов
Priority date: 2019-04-16
Filing date: 2019-04-16
Publication date: 2019-10-01

Abstract

Устройство относится к электрохимическим технологиям очистки воды и может быть использовано в бытовых условиях для доочистки водопроводной воды и получения питьевой воды из природных вод.Введение в устройство конструкции крепления пластин электродов, объединение воронки с кольцевым магнитом и обратного конуса с вертикальной ручкой в одно изделие, а также установка в источнике питания звуковой сигнализации о необходимости начала проведения регламентных работ, делают устройство не только более компактным, но и упрощают его обслуживание и снижают себестоимость устройства в целом.The device relates to electrochemical technologies for water purification and can be used in domestic conditions for the purification of tap water and the production of drinking water from natural waters. Introduction to the device of the mounting structure of the electrode plates, combining a funnel with a ring magnet and a return cone with a vertical handle in one product, and also the installation in the power source of an audible alarm about the need to start routine maintenance, make the device not only more compact, but also simplify its maintenance and reduce the cost of the device as a whole.

Description

Предлагаемая полезная модель относится к области питьевого водоснабжения, конкретно к устройствам электрохимической очистки питьевой воды и может быть использована в бытовых условиях для доочистки водопроводной воды, а также для очистки природных вод и доведения физико-химических и органолептических свойств до соответствия требованиям, предъявляемым к питьевой воде.The proposed utility model relates to the field of drinking water supply, specifically to devices for the electrochemical treatment of drinking water, and can be used in domestic conditions for the purification of tap water, as well as for the purification of natural waters and bringing the physicochemical and organoleptic properties to meet the requirements for drinking water .

Электрохимические методы позволяют наиболее эффективно очищать воду от антропогенных примесей (Миклашевский Н.В., Королькова С.В. Чистая вода. Системы очистки и бытовые фильтры. СПб.: ВХВ-Санкт-Петербург, издат. группа «Арлит». 2000. с. 154).Electrochemical methods allow the most effective purification of water from anthropogenic impurities (Miklashevsky N.V., Korolkova S.V. Pure water. Purification systems and household filters. St. Petersburg: VHV-Saint Petersburg, publishing group Arlit. 2000. p. . 154).

Известно устройство, реализующее способ электрохимической очистки питьевой воды по патенту RU 2043308, содержащее емкость, в которой размещен пакет электродов с растворимым анодом, а также емкость с фильтровальным элементом. Устройство содержит также источник питания и управления с понижающим трансформатором и выпрямителем, подсоединенным к сети переменного тока и к электродам устройства.A device is known that implements the method of electrochemical purification of drinking water according to patent RU 2043308, containing a container in which a package of electrodes with a soluble anode is placed, as well as a container with a filter element. The device also contains a power and control source with a step-down transformer and a rectifier connected to the AC network and to the electrodes of the device.

Известно также бытовое устройство для электрохимической очистки питьевой воды (полезная модель) по патенту №95326, фиг. 1, содержащее емкость 2 реактора с расположенным в ней пакетом 3 электродов с анодом на основе алюминия, в верхней части реактора размещен обладающий плавучестью с возможностью вертикального перемещения легко извлекаемый обратный конус 6 с вертикальной ручкой 7, а над емкостью 2 реактора воронка с кольцевым магнитом 8, закрепленным на сливной трубке, емкость 4 фильтра с фильтровальным элементом 5, источник питания 1, сливная трубка воронки с кольцевым магнитом 9 на сливной трубке размещена по центру воронки, вертикальная ручка 7 обратного конуса 6 размещена внутри сливной трубки воронки с кольцевым магнитом 9 с возможностью свободного вертикального перемещения, емкость 4 фильтра с фильтровальным элементом 5 включена в систему подачи воды через шланг 13 с краном 16 потребителю, которая также оснащена клапаном 10 и насосом 11, реактор 2, клапан 10, насос 11 и емкость 4 фильтра объединены единым корпусом 17, а в источнике питания 1 размещены блоки 12, 14 и кнопка 15 подачи напряжения питания на включение-отключение клапана 10 и насоса 11 и блоки звуковой сигнализации 18 и световой индикации 19 о начале и окончании процесса электрохимической обработки воды и о начале и окончании процесса слива воды из реактора.Also known is a household device for electrochemical purification of drinking water (utility model) according to patent No. 95326, FIG. 1, containing a reactor vessel 2 with an aluminum electrode package 3 located in it, an easily removable inverse cone 6 with a vertical handle 7, which has buoyancy with the possibility of vertical movement, and a funnel with a ring magnet 8 above the reactor vessel 2, are placed in the upper part of the reactor mounted on the drain tube, filter container 4 with filter element 5, power supply 1, funnel drain tube with an annular magnet 9 on the drain tube is located in the center of the funnel, vertical cone handle 7 and 6 is placed inside the drain tube of the funnel with an annular magnet 9 with the possibility of free vertical movement, a filter tank 4 with a filter element 5 is included in the water supply system through a hose 13 with a valve 16 to the consumer, which is also equipped with a valve 10 and a pump 11, reactor 2, valve 10, pump 11 and filter capacity 4 are combined into a single housing 17, and in the power supply 1 there are blocks 12, 14 and a button 15 for supplying voltage to turn on and off the valve 10 and pump 11 and the sound alarm blocks 18 and light indication 19 about the beginnings and the end of the electrochemical water treatment process and the beginning and end of the draining process from the reactor.

Указанное устройство по патенту №95326 по максимальному количеству сходных существенных признаков (емкость реактора с пакетом электродов с растворимым анодом, емкость с фильтровальным элементом, легко извлекаемый обратный конус с вертикальной ручкой, насос, источник питания с блоками звуковой сигнализации и световой индикации) принимается за прототип модели.The specified device according to patent No. 95326 for the maximum number of similar essential features (reactor capacity with a package of electrodes with a soluble anode, a container with a filter element, an easily removable return cone with a vertical handle, a pump, a power source with sound alarm and light indication blocks) is taken as a prototype models.

Недостатком выбранного за прототип устройства является технически сложные операции при изготовлении литьевых форм использующихся для изготовления обратного конуса с вертикальной ручкой и воронки с кольцевым магнитом, а также отсутствие информации о необходимости выполнения регламентных работ с пакетом электродов сложность в их изготовлении, креплении электродов в пакет и проведения регламентных работ с каждой из пластин пакета электродов в отдельности.The disadvantage of the device selected for the prototype is the technically complex operations in the manufacture of injection molds used to make the inverse cone with a vertical handle and a funnel with a ring magnet, as well as the lack of information about the need for routine maintenance with a package of electrodes and the difficulty in their manufacture, attaching the electrodes to the package and conducting routine maintenance with each of the plates of the electrode package separately.

Целью настоящего технического решения является улучшение компактности, упрощение процесса обслуживания и проведения регламентных работ, снижение себестоимости устройства.The purpose of this technical solution is to improve compactness, simplify the process of maintenance and routine maintenance, reduce the cost of the device.

Сущность предлагаемого технического решения заключается в том, что вместо технически сложных в изготовлении двух изделий, а именно, обратного конуса с вертикальной ручкой и воронки с кольцевым магнитом изготавливаются раздельно съемная вертикальная ручка в виде стержня с резьбой на одном из ее концов и обратный конус, имеющей на своей вершине центральное отверстие с гнездом для размещения магнита и внутреннюю резьбу для установки и крепления отдельно изготовленной съемной вертикальной ручки, в пластинах нерастворимых электродов исключены технологические отверстия и не изготавливаются специальные защелки для крепления электродов в пакет, а в источнике питания размещен блок звуковой сигнализации, информирующей о необходимости выполнения регламентных работ с пакетом электродов.The essence of the proposed technical solution lies in the fact that instead of technically difficult to manufacture two products, namely, a reverse cone with a vertical handle and a funnel with a ring magnet, a separately removable vertical handle is made in the form of a rod with a thread on one of its ends and a reverse cone having at its apex, a central hole with a socket for placing a magnet and an internal thread for installing and attaching a separately manufactured removable vertical handle in the plates of insoluble electrodes except cheny technological holes and made special tabs for attaching electrodes to the package, and in the power supply unit is placed buzzer informing about the need to perform routine maintenance with electrode stack.

Технический эффект полезной модели.The technical effect of the utility model.

Компактность конструкции за счет объединения воронки с кольцевым магнитом и обратного конуса в одно изделие, а именно легко извлекаемого обратного конуса со съемной вертикальной ручкой.Compact design by combining a funnel with an annular magnet and a reverse cone in one product, namely an easily removable reverse cone with a removable vertical handle.

Упрощение и удешевление изготовления пластин нерастворимых электродов.Simplification and cheapening of the manufacture of plates of insoluble electrodes.

Простота сборки пластин электродов в пакет.Easy assembly of electrode plates per bag.

Упрощение процесса обслуживания и проведения регламентных работ.Simplification of the maintenance process and routine maintenance.

Снижение себестоимости изделия.Product cost reduction.

Из уровня техники не выявлено решений, имеющих признаки, совпадающие с отличительными признаками предлагаемого технического решения. Поэтому можно считать, что предложенное техническое решение соответствует уровню полезной моделиFrom the prior art, no solutions have been identified that have features that match the distinctive features of the proposed technical solution. Therefore, we can assume that the proposed technical solution corresponds to the level of the utility model

Сущность предлагаемого технического решения поясняется графическими материалами, где на фиг. 1 представлена схема устройства прототипа, на фиг. 2 - схема предлагаемого устройства, на фиг. 3 схема размещения обратного конуса в корпусе реактора предлагаемого устройства при заливке в него исходной воды, на фиг. 4 схема съемного упора предлагаемого устройства, на фиг. 5 схема крепления пластин электронов в пакет, на фиг. 6 схема нерастворимого электрода пакета электродов прототипа, на фиг. 7 схема нерастворимого электрода пакета электродов предлагаемого устройства.The essence of the proposed technical solution is illustrated by graphic materials, where in FIG. 1 shows a diagram of the device of the prototype, in FIG. 2 is a diagram of the device of FIG. 3, the layout of the inverse cone in the reactor vessel of the proposed device when pouring the source water into it, FIG. 4 is a diagram of a removable stop of the device, in FIG. 5 a diagram of the fastening of electron plates in a packet; FIG. 6 is a diagram of an insoluble electrode of a prototype electrode stack; FIG. 7 is a diagram of an insoluble electrode of a package of electrodes of the proposed device.

Предлагаемое устройство фиг. 2 также как и прототип фиг. 1 имеет единый корпус 17, содержит источник питания 1 с блоками звуковой сигнализации 18 и световой индикации 19, емкость реактора 2 с пакетом электродов 3, анод из которых выполнен на основе алюминия, фильтровальную емкость 4 с фильтровальным элементом 5, включенную в систему подачи воды потребителю, установленный в реакторе 2 обратный конус 6 с вертикальной ручкой, обозначенный вместо 7, как 7.1, один из концов которой снабжен резьбой 27 фиг. 3, кольцевой магнит 9. В едином корпусе 17 размещены насос 11 фильтровальная емкость 4 с фильтровальном элементом 5 с присоединенным к ней гибким шлангом 13 краном 16, в источнике питания 1 размещен блок 14 и кнопка 15 подачи напряжения питания на включение - отключение насоса 11, в блок 1 питания и управления включены блоки звуковой сигнализации 18 и световой индикации 19 об автоматическом завершении процесса электрохимической обработки воды, окончании процесса слива воды из реактора с отключением устройства от сети. Дополнительно предусмотрен также блок 23 звуковой сигнализации, информирующий о необходимости проведения регламентных работ.The proposed device of FIG. 2 as well as the prototype of FIG. 1 has a single housing 17, contains a power source 1 with sound alarm units 18 and light indication 19, a reactor capacity 2 with a package of electrodes 3, an anode of which is made on the basis of aluminum, a filter container 4 with a filter element 5 included in the water supply system to the consumer installed in the reactor 2 is a reverse cone 6 with a vertical handle, designated instead of 7 as 7.1, one of the ends of which is threaded 27 of FIG. 3, an annular magnet 9. In a single housing 17 there is a pump 11, a filter tank 4 with a filter element 5 with a valve 16 connected to it by a flexible hose 13, a block 14 and a button 15 for supplying voltage to turn on and off the pump 11 are placed in the power supply 1 the power and control unit 1 includes sound alarm units 18 and light indication 19 about the automatic completion of the process of electrochemical water treatment, the end of the process of draining water from the reactor with the device disconnected from the network. Additionally, a sound alarm unit 23 is also provided, informing about the need for routine maintenance.

На фиг. 2 показан обладающий плавучестью с возможностью вертикального перемещения легкоизвлекаемый обратный конус 6 со съемной ручкой 7.1. Обратный конус 6 в его вершине выполнен с отверстием в виде сливной трубки с нарезанной внутренней резьбой для крепления съемной ручки 7.1, выполняющей в таком варианте сборки роль пробки. Снаружи выходного сливного отверстия конуса 6 закреплен кольцевой магнит 9. На внутренней стороне обратного конуса 6 выполнена метка 22, соответствующая уровню заполнения емкости реактора исходной водой.In FIG. 2 shows an easily removable reverse cone 6 having a buoyancy with vertical displacement with a removable handle 7.1. The inverse cone 6 at its apex is made with a hole in the form of a drain tube with a threaded internal thread for fastening the removable handle 7.1, which acts as a plug in this assembly option. A ring magnet 9 is fixed outside the outlet of the cone 6. On the inner side of the cone 6, a mark 22 is made corresponding to the filling level of the reactor vessel with the source water.

Работа предлагаемого устройства аналогична работе прототипа. Из реактора 2 фиг. 2 извлекают обратный конус 6 фиг. 2 со съемной вертикальной ручкой 7.1, разъединяют ее резьбовое соединение 27 фиг. 3 от резьбового соединения 28 фиг. 3 сливной трубки обратного конуса 6, отсоединяют ручку 7.1 от обратного конуса 6. Для установки обратного конуса 6 на верхней кромке реактора 2 предусмотрены съемные упоры 21 фиг. 3, 4 с пазами 29. Устанавливают по периметру кромки реактора верхней его части, по крайней мере 3-4 съемных упора 21 фиг. 3, 4 с пазами 29, фиксирующими съемные упоры 21 к реактору 2 в верхней его части, на них размещают обратный конус 6 так, чтобы обратный конус 6 устойчиво устанавливался на этих упорах 21 и не перемещался во внутрь реактора 2. Заливают в реактор 2 фиг. 2, 3 через установленный сверху него обратный конус 6 с кольцевым магнитом 9 и отсоединенной ручкой 7.1 исходною воду до метки 22. Извлекают обратный конус 6 из реактора 2. Удаляют упоры 21. Крепят в резьбовое соединение 28 сливной трубки обратного конуса 6 резьбовым соединением 27 съемную вертикальную ручку 7.1. Подают напряжение питания на пакет электродов 3. При подключении устройства к сети ~220 В автоматически включаются блоки 14 и 19 световой индикации о начале процесса электрохимической обработки воды. После завершения в реакторе 2 процесса электрохимической обработки воды, о чем информирует срабатывание звуковой сигнализации и световой индикации от блоков 18, 19 фиг. 2, размещают обратный конус 6 с закрепленной вертикальной ручкой 7.1 над реактором 2. Нажатием на ручку 7.1 погружают обратный конус 6 в реактор 2. Заполненный шламом обратный конус 6 за ручку 7.1 извлекают из реактора 2. Шлам сливают. Далее работа устройства аналогична работе прототипа.The operation of the proposed device is similar to the prototype. From the reactor 2 of FIG. 2, the inverse cone 6 of FIG. 2 with a removable vertical handle 7.1, disconnect its threaded connection 27 of FIG. 3 from the threaded joint 28 of FIG. 3 the drain tube of the inverse cone 6, disconnect the handle 7.1 from the inverse cone 6. To install the inverse cone 6 on the upper edge of the reactor 2, removable stops 21 of FIG. 3, 4 with grooves 29. Install at least 3-4 removable stops 21 of the upper part of the reactor edge of the reactor of its upper part. 3, 4 with grooves 29 fixing the removable stops 21 to the reactor 2 in its upper part, they place the return cone 6 so that the return cone 6 is stably mounted on these stops 21 and does not move into the inside of the reactor 2. Pour into the reactor 2 of FIG. . 2, 3 through the return cone 6 mounted on top of it with an annular magnet 9 and the disconnected handle 7.1, the source water to the mark 22. Remove the return cone 6 from the reactor 2. Remove the stops 21. Attach the removable cone 6 drain pipe to the threaded connection 28 with the threaded connection 27 vertical handle 7.1. The supply voltage is applied to the electrode package 3. When the device is connected to a ~ 220 V network, the light indication blocks 14 and 19 automatically turn on at the beginning of the process of electrochemical water treatment. After completion of the process of electrochemical treatment of water in the reactor 2, which is triggered by the sound signal and light indication from units 18, 19 of FIG. 2, place the return cone 6 with the fixed vertical handle 7.1 above the reactor 2. By pressing the handle 7.1, the return cone 6 is immersed in the reactor 2. The return cone 6 filled with sludge for the handle 7.1 is removed from the reactor 2. The sludge is drained. Further, the operation of the device is similar to the prototype.

По мере работы устройства происходит окисление центрального электрода (анода), выполненного на основе алюминия и оседание на нерастворимых пластинах (катодах) пакета электродов различных соединений. Блок 23 источника питания 1 фиг. 2 звуковой сигнализацией информирует потребителя о необходимости проведения регламентных работ с пластинами пакета электродов 3. Для удобства крепления пластин электродов в пакет 3, а также последующего их обслуживания, выполнены разборные конструкции фиг. 5, состоящие из полок 25 с пазами 26 для размещения в пазах 26 пластин пакета 3 электродов, полки 25 и стойки 24 скрепляются замковыми соединениями в единую жесткую конструкцию фиг. 5. Наличие в полках 25 пазов 26 для крепления пластин электродов в пакет 3 исключает изготовление технологических отверстий 30 фиг. 6 в пластинах нерастворимых электродов, как выполнено в прототипе. Пластина нерастворимого электрода предлагаемого устройства представлена на фиг. 7.As the device operates, the central electrode (anode) made on the basis of aluminum is oxidized and the package of electrodes of various compounds is deposited on insoluble plates (cathodes). The power supply unit 23 of FIG. 2, an audible alarm informs the consumer about the need for routine maintenance with the plates of the electrode package 3. For the convenience of attaching the electrode plates to the package 3, as well as their subsequent maintenance, the collapsible structures of FIG. 5, consisting of shelves 25 with grooves 26 for placement in the grooves 26 of the plates of the package of 3 electrodes, the shelves 25 and racks 24 are fastened by lock joints into a single rigid structure of FIG. 5. The presence of 25 grooves 26 in the shelves for attaching the electrode plates to the package 3 precludes the manufacture of technological holes 30 of FIG. 6 in plates of insoluble electrodes, as performed in the prototype. The insoluble electrode plate of the device of the invention is shown in FIG. 7.

Предложенные в формуле отличительные признаки реализованы авторами в образцах серийных устройств доочистки питьевой воды и позволяют сделать выводы о достаточной для бытовой модели устройства степени механизации процесса подачи обработанной воды к потребителю, компактности устройства и, следовательно существенном повышении его потребительских свойств в целом.The distinguishing features proposed in the formula are implemented by the authors in samples of serial devices for the purification of drinking water and allow us to draw conclusions about the degree of mechanization of the process of supplying treated water to the consumer, the compactness of the device, and, therefore, a significant increase in its consumer properties as a whole for a household model of the device.

Claims

A household device for electrochemical water purification, containing a reactor vessel with an electrode package with an aluminum-based anode located in it, an easily removable return cone with a vertical handle, a filter container with a filter element, a power source, and a container a filter with a filter element is included in the water supply system to the consumer, the pump of which, the reactor and the filter tank are combined in a single housing, and in the source The unit contains power supply units for switching the pump on and off and sound alarm and light indication blocks about the beginning and end of the process of electrochemical water treatment and about the beginning and end of the process of draining water from the reactor, characterized in that the vertical handle of the easily removable return cone is removable and equipped at one of its ends with a thread for fastening to the top of the inverse cone, the top of the inverse cone is made with a central hole in the form of a drain tube and annular rings mounted on it magnet, the drain pipe is equipped with an internal thread for installing and securing a removable vertical handle in it, on the inner side of the inverse cone a mark is made corresponding to the level of filling the reactor vessel with initial water, the electrode plates are fastened to the package by racks and shelves fastened together by lock joints into a single a rigid structure, while the shelves are equipped with grooves for placement of electrode plates in them, a sound alarm unit is located in the power supply, informing about the necessary gence perform maintenance work with the package electrodes, and on the perimeter of the upper edge of the reactor housing has stops for removable installation of an inverted cone.