RU2065764C1 - Membrane household device for producing drinking water - Google Patents
Membrane household device for producing drinking water Download PDFInfo
- Publication number
- RU2065764C1 RU2065764C1 RU94003511A RU94003511A RU2065764C1 RU 2065764 C1 RU2065764 C1 RU 2065764C1 RU 94003511 A RU94003511 A RU 94003511A RU 94003511 A RU94003511 A RU 94003511A RU 2065764 C1 RU2065764 C1 RU 2065764C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- purified water
- water
- pipeline
- filter
- filtrate
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
- Water Treatment By Sorption (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к аппаратам для очистки водопроводной воды с получением чистой воды питьевого качества и может быть использовано в быту, в пищевой промышленности и в медицине. The invention relates to apparatus for treating tap water to produce pure drinking-quality water and can be used in everyday life, in the food industry and in medicine.
Известны аппараты подобного назначения различной конструкции, основным недостатком которых является попадание и последующее размножение микроорганизмов в застойных зонах аппаратов и/или на поверхностях деталей, соприкасающихся с водой, особенно, при прекращении ее отбора на длительный период (24 часа). Для предотвращения этого процесса предпринимаются различные меры. Known devices for this purpose of various designs, the main disadvantage of which is the ingestion and subsequent multiplication of microorganisms in the stagnant zones of the apparatus and / or on the surfaces of parts in contact with water, especially when its selection is stopped for a long period (24 hours). Various measures are being taken to prevent this process.
Известны устройства для очистки водопроводной воды, в которых используется сетчатая металлическая ткань с твердым покрытием из серебра с олигодинамическим действием против зародышей микробов [1]
Известны также устройства, содержащие камеру предварительного фильтрования с бактерицидным агентом, иммобилизованным на пористой насадке [2] а также устройство, в корпусе которого у входного и выходного отверстия сформирован слой активированного угля, содержащий серебро [3]
Наиболее близким по технической сущности к заявляемому устройству является выбранный в качестве прототипа мембранный бытовой прибор для получения питьевой воды [4] включающий вертикальный корпус с крышками, расположенные соосно внутри него рулонный фильтрующий элемент с фильтроотводящей трубкой и угольный фильтр на линии фильтрата, трубопроводы для ввода водопроводной и для отвода очищенной воды и концентрата. Угольный фильтр содержит пористые (угольные) или сплошные (например, полиэтиленовые гранулы) частицы, покрытые бактерицидным агентом (слоем серебра).Known devices for treating tap water, which use a mesh metal fabric with a hard coating of silver with oligodynamic action against germ microbes [1]
Also known are devices containing a pre-filtering chamber with a bactericidal agent immobilized on a porous nozzle [2] as well as a device in which an activated carbon layer containing silver is formed at the inlet and outlet openings [3]
The closest in technical essence to the claimed device is a membrane household appliance for drinking water [4] selected as a prototype, including a vertical housing with covers, a coiled filter element with a filter tube and a charcoal filter on the filtrate line located coaxially inside it, pipelines for introducing water and for the removal of purified water and concentrate. The carbon filter contains porous (coal) or solid (for example, polyethylene granules) particles coated with a bactericidal agent (silver layer).
Известный мембранный бытовой прибор имеет следующие недостатки:
возможность образования на мембране слоя осадка биологического происхождения и развития микроорганизмов в застойных зонах прибора (со стороны ввода водопроводной воды и отвода концентрата), что приводит к значительному снижению производительности прибора и создает опасность попадания микроорганизмов в чистую воду или даже разрушения рулонного фильтрующего элемента;
возможность попадания микроорганизмов в трубопровод для отвода чистой воды, особенно при прекращении ее отбора и отключении от линии водопроводной воды. В этом случае находящаяся в корпусе прибора и в трубопровода вода практически полностью вытекает, кроме того, после снятия давления за счет релаксации мембраны создается разряжение на линии фильтрата, при этом на внутренней поверхности указанных деталей возможны фиксация и дальнейшее размножение микроорганизмов из воздуха.Known membrane household appliance has the following disadvantages:
the possibility of the formation of a sediment layer on the membrane of biological origin and the development of microorganisms in the stagnant zones of the device (from the inlet of tap water and the discharge of concentrate), which leads to a significant decrease in the productivity of the device and creates the danger of microorganisms entering clean water or even destroying the roll filter element;
the possibility of microorganisms entering the pipeline to drain clean water, especially when it stops being withdrawn and disconnected from the tap water line. In this case, the water located in the device’s body and in the pipeline almost completely flows out; moreover, after the pressure is removed due to relaxation of the membrane, a vacuum is created on the filtrate line, while on the inner surface of these parts, microorganisms can be fixed and further multiplied from the air.
Задачей, на решение которой направлено заявляемое изобретение, является предотвращение образования колоний микроорганизмов в застойных зонах аппарата и/или на поверхностях деталей, соприкасающихся с водой, особенно при прекращении ее отбора на длительный период. The task to which the claimed invention is directed is to prevent the formation of colonies of microorganisms in the stagnant zones of the apparatus and / or on the surfaces of parts in contact with water, especially when its selection is stopped for a long period.
Это достигается тем, что в мембранном бытовом приборе для получения питьевой воды, включающем вертикальный корпус с крышками, последовательно расположенные внутри него рулонный фильтрующий элемент с фильтроотводящей трубкой и угольный фильтр, снабженный отводящей трубкой, трубопроводы для ввода водопроводной воды и для отвода очищенной воды и концентрата, причем трубопровод для отвода очищенной воды содержит фильтрующие вставки из открытопористого материала с бактерицидным агентом, а на нижнем конце фильтроотводящей трубки и на внешней поверхности отводящей трубки угольного фильтрата установлены элементы с бактерицидным агентом, трубопроводы для ввода водопроводной воды и отвода очищенной воды снабжены обратными клапанами, препятствующими вытеканию воды из внутренних полостей прибора при его отключении от линии водопроводной воды. This is achieved by the fact that in a membrane household appliance for producing drinking water, including a vertical housing with lids, a roll filter element with a filter tube and a charcoal filter equipped with a pipe, sequentially arranged inside it, pipelines for introducing tap water and for draining purified water and concentrate moreover, the pipeline for the removal of purified water contains filter inserts of open-porous material with a bactericidal agent, and at the lower end of the filter tube and outside surface it coal filtrate outlet tube mounted elements with a bactericidal agent, pipelines for input of tap water and purified water outlet check valves are provided preventing the leakage of water from the internal cavity of the device when it is disconnected from the tap water line.
Наличие воды внутри прибора позволяет, во-первых, воспрепятствовать попаданию воздуха и вместе с ним микробов внутрь прибора и, во-вторых, обеспечить распределение бактерицидного агента практически по всему объему мембранного прибора за счет диффузии агента за время, на которое прекращается отбор чистой воды (24 часа). The presence of water inside the device allows, firstly, to prevent the ingress of air and, with it, microbes into the device and, secondly, to ensure the distribution of the bactericidal agent over almost the entire volume of the membrane device due to the diffusion of the agent during the period during which the selection of pure water ( 24 hours).
Бактерицидный агент размещен в полости ввода водопроводной воды (на поверхности элементов, установленных на фильтроотводящей трубке рулонного фильтрующего элемента) и в трубопроводе для отвода очищенной воды (на поверхности пор открытопористого материала, находящегося в виде одной или нескольких вставок в этом трубопроводе). В качестве бактерицидного агента используют широко применяемое в бытовых приборах серебро. The bactericidal agent is placed in the inlet of tap water (on the surface of the elements installed on the filter outlet of the roll filter element) and in the pipeline for removing purified water (on the pore surface of open-porous material in the form of one or more inserts in this pipeline). As a bactericidal agent, silver is widely used in household appliances.
На фильтратотводящей трубке рулонного элемента размещены детали (элементы) различной, удобной для изготовления и последующей сборки формы, например, в виде замкнутых колец, кольцевых вкладышей и т.п. поверхность которых покрыта слоем бактерицидного агента. Указанная форма изделий оказалась наиболее удобной, хотя могут быть использованы и гранулы, покрытые слоем бактерицидного агента и размещаемые в полости прибора, заполняемой водопроводной водой. Details (elements) of various forms convenient for manufacturing and subsequent assembly of the mold are placed on the filtrate outlet tube of the roll element, for example, in the form of closed rings, ring inserts, etc. the surface of which is covered with a layer of a bactericidal agent. The indicated shape of the products turned out to be the most convenient, although granules coated with a layer of a bactericidal agent and placed in the cavity of the device filled with tap water can also be used.
В полости прибора, заполненные чистой водой, вводится бактерицидный агент в виде слоя, нанесенного на проницаемую для потока воды (фильтрующую) вставку из открытопористого материала. Вставка размещается внутри трубопровода для отвода очищенной воды (частью этого трубопровода фактически является и фильтроотводящая трубка рулонного элемента) и может состоять из отдельных секций (отдельных участков). В качестве открытопористого материала может быть использована металлическая тканая сетка, спеченная керамика или, в частности, пористый полиэтилен, который получают спеканием гранулированного полиэтилена и растворимой в воде соли, например, хлористого калия. За счет изменения концентрации хлористого калия и размеров его частиц можно получить пористый полиэтилен различной пористости и различного размера пор. Поверхность пористого полиэтилена покрывают серебром из раствора нитрата серебра электрохимическим методом. In the cavity of the device, filled with clean water, a bactericidal agent is introduced in the form of a layer deposited on an open-porous material permeable to the water flow (filtering). The insert is placed inside the pipeline for the removal of purified water (the filter outlet pipe of the roll element is actually part of this pipeline) and may consist of separate sections (separate sections). As the open-porous material, a metal woven mesh, sintered ceramics or, in particular, porous polyethylene can be used, which is obtained by sintering granular polyethylene and a water-soluble salt, for example, potassium chloride. By changing the concentration of potassium chloride and the size of its particles, it is possible to obtain porous polyethylene of different porosity and different pore sizes. The surface of porous polyethylene is coated with silver from a solution of silver nitrate by the electrochemical method.
Указанные вставки из открытопористого материала расположены внутри трубопровода для отвода очищенной воды так, что одна из вставок размещена непосредственно у выхода очищенной воды из трубопровода, а остальные на расстоянии 40-150 мм друг от друга. These inserts of open-porous material are located inside the pipeline for the removal of purified water so that one of the inserts is located directly at the outlet of the purified water from the pipeline, and the rest is at a distance of 40-150 mm from each other.
При уменьшении расстояния между отдельными вставками увеличивается количество используемого открытопористого материала, увеличивается общее сопротивление трубопровода для отвода очищенной воды, но уменьшается время достижения в оставшейся в трубопроводе воде необходимой концентрации бактерицидного агента. When the distance between the individual inserts decreases, the amount of open-porous material used increases, the total resistance of the pipeline to drain purified water increases, but the time to reach the required concentration of the bactericidal agent in the remaining water in the pipeline decreases.
Экспериментально определено, что для обеспечения концентрации ионов серебра в пределах 0,05-0,5 мг/л за 24 часа расстояние между отдельными вставками из открытопористого материала составляет 40-150 мм. Длина отдельной вставки из условия удобства изготовления и ее монтажа в трубопроводе может быть принята 1,5-3,0 диаметра трубопровода. It was experimentally determined that to ensure the concentration of silver ions in the range of 0.05-0.5 mg / l in 24 hours, the distance between the individual inserts of open-porous material is 40-150 mm. The length of a separate insert from the conditions of ease of manufacture and its installation in the pipeline can be taken 1.5-3.0 diameter of the pipeline.
Одна из вставок расположена непосредственно у выхода очищенной воды из трубопровода, что обеспечивает, во-первых, повышенную концентрацию бактерицидного агента непосредственно у места контакта с воздухом при отключении прибора от потребителя, во-вторых, благодаря капиллярному эффекту в порах открытопористого материала наличие определенного объема воды даже при ненадежном срабатывании обратного клапана. Это создает дополнительное препятствие проникновению микробов из воздуха. Отсюда становится ясной роль открытопористой структуры материала вставки, на внутренней поверхности пор которой нанесен слой бактерицидного агента. One of the inserts is located directly at the outlet of the purified water from the pipeline, which ensures, firstly, an increased concentration of the bactericidal agent directly at the point of contact with air when the device is disconnected from the consumer, and secondly, due to the capillary effect in the pores of the open-porous material, a certain volume of water even if the check valve is unreliable. This creates an additional obstacle to the penetration of microbes from the air. From this, the role of the open-porous structure of the insert material, on the inner surface of the pores of which a layer of a bactericidal agent, is made clear.
Уменьшение размера пор увеличивает сопротивление вставки потоку очищенной воды, а его увеличение снижает указанный капиллярный эффект в порах и снижает удельную поверхность пор, т.е. запас находящегося на ней бактерицидного агента. Его количество обеспечивает определенный срок бактерицидного действия вставки. A decrease in pore size increases the insert resistance to the flow of purified water, and its increase reduces the indicated capillary effect in the pores and reduces the specific surface of the pores, i.e. the stock of the bactericidal agent located on it. Its amount provides a certain period of bactericidal action of the insert.
Экспериментально найдено, что для изготовления вставок в трубопровод для отвода очищенной воды следует использовать открытопористый материал со средним размером пор 20-120 мкм. It was experimentally found that for the manufacture of inserts in the pipeline for the removal of purified water, open-porous material with an average pore size of 20-120 μm should be used.
Рассматриваемые характеристики открытопористого материала (сопротивление потоку и удельная поверхность пор) зависят аналогично и от общей пористости материала (отношения объема пор к общему объему образца открытопористого материала). Кроме того, увеличение общей пористости приводит к снижению прочности самой вставки. The considered characteristics of an open-porous material (flow resistance and specific surface of pores) depend similarly on the general porosity of the material (ratio of pore volume to the total volume of an open-porous material sample). In addition, an increase in total porosity leads to a decrease in the strength of the insert itself.
Экспериментально определено, что наиболее рационально применение материала с пористостью 30-80%
Полученные результаты опытов приведены в таблице.It was experimentally determined that the most rational use of material with a porosity of 30-80%
The results of the experiments are shown in the table.
Предлагаемое техническое решение будет понятно из следующего описания и приложенного к нему чертежа. The proposed technical solution will be clear from the following description and the attached drawing.
На чертеже изображен общий вид устройства. The drawing shows a General view of the device.
На чертеже и в тексте приняты следующие обозначения:
1 корпус;
2 крышка;
3 рулонный фильтрующий элемент;
4 угольный фильтрат;
5 фильтроотводящая трубка;
6 трубопровод для ввода водопроводной воды;
7 трубопровод для отвода очищенной воды;
8 трубопровод для отвода концентрата;
9 обратный клапан;
10 фильтрующая вставка из открытопористого материала с бактерицидным агентом;
11 элемент (вкладыш, кольцо) с бактерицидным агентом;
12 зажим;
13 накидная гайка.In the drawing and in the text, the following notation:
1 building;
2 cover;
3 roll filter element;
4 carbon filtrate;
5 filter outlet pipe;
6 pipeline for the introduction of tap water;
7 pipeline for the removal of purified water;
8 pipeline for concentrate discharge;
9 check valve;
10 filter insert of open-porous material with a bactericidal agent;
11 element (insert, ring) with a bactericidal agent;
12 clamp;
13 union nut.
Предлагаемый мембранный бытовой прибор для получения питьевой воды состоит из корпуса 1 с крышками 2, внутри которого соосно расположены рулонный фильтрующий элемент 3 с фильтроотводящей трубкой 5, на которой со стороны входа водопроводной воды и выхода очищенной воды установлены элементы с бактерицидным агентом 11, и угольный фильтр 4. Трубопровод для ввода водопроводной воды 6 вмонтирован в нижнюю крышку 2 и снабжен обратным клапаном 9, к водопроводному крану он присоединяется с помощью зажима 12 и накидной гайки 13. В верхнюю крышку 2 вмонтированы трубопровод для отвода концентрата 8 и трубопровод для отвода очищенной воды 7, также снабженный обратным клапаном 9 и фильтрующими вставками с бактерицидным агентом 10. The proposed membrane household device for producing drinking water consists of a
Устройство работает следующим образом. The device operates as follows.
Водопроводная вода по трубопроводу для ввода водопроводной воды 6 поступает в мембранный бытовой прибор, где, проходя сначала через рулонный фильтрующий элемент 3, разделяется на фильтрат (очищенная вода) и концентрат. Концентрат уходит через трубопровод для отвода концентрата 8, а фильтрат (очищенная вода) по фильтроотводящей трубке 5 поступает в угольный фильтр 4 на доочистку. Затем фильтрат (очищенная вода) по трубопроводу для отвода очищенной воды 7 поступает потребителю. После прекращения отбора воды и отключения мембранного бытового прибора от линии водопроводной воды при помощи зажима 12 и накидной гайки 13 срабатывают обратные клапаны 9, препятствующие вытеканию воды из внутренних полостей прибора и трубопроводов для ввода водопроводной воды 6 и отвода очищенной воды 7. За время, на которое прекращается отбор чистой воды (24 часа), обеспечивается распределение бактерицидного агента практически по всему объему мембранного прибора и трубопровода для отвода очищенной воды 7 за счет диффузии бактерицидного агента (серебра) с поверхностей элементов 11, установленных на фильтроотводящей трубке 5 со стороны входа водопроводной воды и на выходе очищенной воды и с поверхностей фильтрующих вставок 10 в трубопроводе для отвода очищенной воды 7. Tap water through the pipeline for entering
1. Заявка ФРГ N 3905164, В 01 D 39/12,1990
2. Патент США N 5037547, С 02 F 1/44, 1992
3. Заявка Японии N 63-14676, С 02 F 1/28, 1988
Руководство по эксплуатации. Мембранный бытовой прибор "Ручеек", АО "Полимерсинтез", г.Владимир, 1993 г. прототип. ТТТ11. The application of Germany N 3905164, 01 D 39 / 12,1990
2. US Patent N 5037547, C 02
3. Japanese application N 63-14676, C 02
Manual. Membrane household appliance "Rucheek", JSC "Polymersynthesis", Vladimir, 1993, the prototype. TTT1
Claims (3)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU94003511A RU2065764C1 (en) | 1994-01-31 | 1994-01-31 | Membrane household device for producing drinking water |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU94003511A RU2065764C1 (en) | 1994-01-31 | 1994-01-31 | Membrane household device for producing drinking water |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU94003511A RU94003511A (en) | 1995-06-19 |
RU2065764C1 true RU2065764C1 (en) | 1996-08-27 |
Family
ID=20151989
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU94003511A RU2065764C1 (en) | 1994-01-31 | 1994-01-31 | Membrane household device for producing drinking water |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2065764C1 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2011126403A1 (en) * | 2010-04-05 | 2011-10-13 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Аквафор" (Ооо "Аквафор") | Liquid purification device (variants) |
CN105909907A (en) * | 2016-07-06 | 2016-08-31 | 苏州台合达环保设备有限公司 | Circulating pipe used for filter cartridge |
-
1994
- 1994-01-31 RU RU94003511A patent/RU2065764C1/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Мембранный бытовой прибор "Ручеек". Руководство по эксплуатации. - АО "Полимерсинтез", г.Владимир, 1993, 16 с. * |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2011126403A1 (en) * | 2010-04-05 | 2011-10-13 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Аквафор" (Ооо "Аквафор") | Liquid purification device (variants) |
CN105909907A (en) * | 2016-07-06 | 2016-08-31 | 苏州台合达环保设备有限公司 | Circulating pipe used for filter cartridge |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US5277802A (en) | Dual cartridge filter employing pH control | |
KR100884847B1 (en) | Filter for water purifier | |
RU2065764C1 (en) | Membrane household device for producing drinking water | |
CN105948296B (en) | A kind of double water passage water-purifying tap Combination filter elements | |
CN205687661U (en) | A kind of wall-mounted water purifier | |
CN207591358U (en) | Compound multi-medium filtering equipment applied to groundwater treatment | |
CN217328666U (en) | Waste water solenoid valve and water purifier | |
CN214141885U (en) | Filter element of water purifier of faucet | |
CN211419863U (en) | Multifunctional water treatment device | |
CN205710173U (en) | A kind of double water passage water-purifying tap Combination filter element | |
RU155950U1 (en) | CASE-FREE BACTERICIDAL FILTERING DEVICE FOR WATER TREATMENT | |
CN208008570U (en) | Water purifier under a kind of kitchen | |
CN212504293U (en) | Water quality observation device and faucet | |
CN210945118U (en) | Ultrafiltration system based on water treatment technology | |
CN212669435U (en) | Integrated water purifying device | |
TWM582422U (en) | Hollow fiber membrane filter core | |
JP2570030Y2 (en) | Water purification cartridge | |
CN220034142U (en) | Filter element assembly and water purifier | |
CN201551903U (en) | Tubular derrick special-purpose central disk type water purifying device | |
JP2009233566A (en) | Water purifier | |
CN216687764U (en) | Household tap water degradation device | |
CN221071081U (en) | Stainless steel water purifying kettle for removing microplastic pollution of drinking water | |
RU6722U1 (en) | Water purifier | |
CN105233561A (en) | Water purifier with fast-replaceable filter disc and fast-replaceable filter core, and making method thereof | |
CN211078627U (en) | Super large flow water purifier |