RU208898U1

RU208898U1 - Water filter

Info

Publication number: RU208898U1
Application number: RU2021104429U
Authority: RU
Inventors: Михаил Юрьевич Сазыкин
Original assignee: Михаил Юрьевич Сазыкин
Priority date: 2021-02-20
Filing date: 2021-02-20
Publication date: 2022-01-21

Abstract

Полезная модель относится к устройствам для фильтрования воды, в частности к бытовым фильтрам-картриджам. Фильтр содержит корпус, в котором установлен фильтрующий элемент 2. Корпус содержит колбу 1 и крышку 3 куполообразной формы. Крышка 3 содержит входное 4 и выходное 5 отверстия и имеет куполообразную часть 6, выполненную с плавным переходом в резьбовую часть 7. Резьбовая часть 7 обеспечивает герметичное соединение крышки 3 с ответной резьбовой частью колбы 1. Технический результат: повышение прочности.The utility model relates to water filtering devices, in particular to household filter cartridges. The filter includes a housing in which a filter element 2 is installed. The housing contains a flask 1 and a dome-shaped cover 3. Cover 3 contains inlet 4 and outlet 5 holes and has a dome-shaped part 6, made with a smooth transition into the threaded part 7. The threaded part 7 provides a tight connection of the lid 3 with the mating threaded part of the flask 1. Technical result: increased strength.

Description

Область техники, к которой относится полезная модельField of technology to which the utility model belongs

Полезная модель относится к устройствам для фильтрования воды, в частности к бытовым фильтрам-картриджам.The utility model relates to water filtering devices, in particular to household filter cartridges.

Уровень техникиState of the art

В качестве наиболее близкого аналога выбран известный фильтр для воды, содержащий корпус, в котором установлен фильтрующий элемент, и крышку, соединенную резьбой с упомянутым корпусом, упомянутая крышка содержит входное и выходное отверстия (патент GB2576409A, опубликовано 19.02.2020 г.). Данная известная конструкция характеризуется высокой сложностью и низкой технологичностью конструкции крышки. Большое количество ступенчатых сочленений создает концентраторы механических напряжений, что снижает прочность фильтра.As the closest analogue, a well-known water filter is selected, containing a housing in which a filter element is installed, and a cover connected by thread to the said housing, said cover contains an inlet and outlet (GB2576409A patent, published on February 19, 2020). This known design is characterized by high complexity and low manufacturability of the cover design. A large number of stepped joints creates mechanical stress concentrators, which reduces the strength of the filter.

Сущность полезной моделиThe essence of the utility model

Задача, решаемая полезной моделью, состоит в повышении прочности и технологичности конструкции фильтра.The problem solved by the utility model is to increase the strength and manufacturability of the filter design.

Полезная модель обеспечивает достижение технического результата, состоящего в повышении прочности и надежности за счет оптимальной геометрии конструкции элементов фильтра.The utility model ensures the achievement of a technical result, which consists in increasing the strength and reliability due to the optimal geometry of the design of the filter elements.

Указанный технический результат достигается тем, что фильтр для воды содержит корпус, в котором установлен фильтрующий элемент, упомянутый корпус содержит колбу и крышку, соединенные посредством резьбы, упомянутая крышка содержит входное и выходное отверстия и имеет куполообразную часть, выполненную с плавным переходом в резьбовую часть, на внутренней поверхности крышки имеется кольцеобразный выступ, образующий с внутренней стенкой крышки паз, ширина которого соответствует толщине резьбового участка стенки колбы, при этом в упомянутом пазу установлено уплотнительное кольцо.Said technical result is achieved in that the water filter contains a housing in which a filter element is installed, said housing contains a flask and a lid connected by a thread, said lid contains an inlet and outlet and has a dome-shaped part made with a smooth transition into the threaded part, on the inner surface of the lid there is an annular protrusion forming a groove with the inner wall of the lid, the width of which corresponds to the thickness of the threaded section of the flask wall, while a sealing ring is installed in the said groove.

Указанный технический результат достигается также тем, что колба снабжена наружным упорным кольцом и ребрами.The specified technical result is also achieved by the fact that the flask is equipped with an outer thrust ring and ribs.

Указанный технический результат достигается также тем, что входное и выходное отверстия крышки имеют латунные резьбовые вставки.The specified technical result is also achieved by the fact that the inlet and outlet openings of the cover have brass threaded inserts.

Указанный технический результат достигается также тем, что куполообразная часть крышки имеет сферическую форму.This technical result is also achieved by the fact that the dome-shaped part of the lid has a spherical shape.

Указанный технический результат достигается также тем, что крышка выполнена из полипропилена, а колба из полиэтилентерефталата.The specified technical result is also achieved by the fact that the lid is made of polypropylene, and the flask is made of polyethylene terephthalate.

Отличительной особенностью полезной модели является куполообразная формы крышки и наличие в ней внутреннего паза, обеспечивающего размещение в нем резинового уплотнения и охват резьбовой части колбы.A distinctive feature of the utility model is the domed shape of the lid and the presence of an internal groove in it, which ensures the placement of a rubber seal in it and coverage of the threaded part of the flask.

Перечень фигур чертежейList of drawing figures

На Фиг. 1 показан внешний вид фильтра.On FIG. 1 shows the appearance of the filter.

На Фиг. 2 показан поперечный разрез фильтра с увеличенным видом внутреннего паза крышки.On FIG. 2 shows a cross section of the filter with an enlarged view of the inner groove of the cover.

Осуществление полезной моделиImplementation of the utility model

В ходе эксплуатации фильтра для воды его корпус подвергается высокой нагрузке от внутреннего давления, которое, к тому же, может пульсировать. Нестабильное давление в магистрали подачи воды требует запаса механической прочности деталей корпуса. По этой причине обеспечение достаточной прочности корпуса фильтра является актуальной технической задачей в данной области техники. Текучая среда, находящаяся под давлением внутри фильтра, оказывает механическое воздействие на части корпуса (например, колбу и крышку), а также на соединение частей корпуса друг с другом. Таким образом, для обеспечения высокой прочности фильтра необходимо обеспечить достаточной прочные колбу и крышку, а также обеспечить прочность их механического соединения между собой. При этом должны быть обеспечены удовлетворительные массогабаритные характеристики.During operation of the water filter, its housing is subjected to a high load from internal pressure, which, moreover, can pulsate. Unstable pressure in the water supply line requires a margin of mechanical strength of the body parts. For this reason, ensuring sufficient strength of the filter housing is an urgent technical problem in this field of technology. The pressurized fluid inside the filter has a mechanical effect on the parts of the housing (for example, the flask and cap), as well as on the connection of the parts of the housing to each other. Thus, to ensure high filter strength, it is necessary to provide sufficient strength for the flask and lid, as well as to ensure the strength of their mechanical connection to each other. In this case, satisfactory weight and size characteristics must be ensured.

В соответствии с полезной моделью фильтр для воды содержит корпус, в котором установлен фильтрующий элемент 2. Корпус содержит колбу 1 и крышку 3. В качестве фильтрующего элемента может использоваться любой подходящий вариант, например, осадочного действия (веревочный, угольный и пр.).In accordance with the utility model, the water filter includes a housing in which a filter element 2 is installed. The housing contains a flask 1 and a cover 3. Any suitable option can be used as a filter element, for example, sedimentary action (rope, coal, etc.).

Крышка 3 содержит входное 4 и выходное 5 отверстия и имеет куполообразную часть 6, выполненную с плавным переходом в резьбовую часть 7. Резьбовая часть 7 обеспечивает герметичное соединение крышки 3 с ответной резьбовой частью колбы 1. Крышку 3 целесообразно выполнить из полипропилена. Проведенные эксперименты и исследования показали, что толщину «с» стенки куполообразной части 6 целесообразно выбрать из диапазона от 3,8 мм до 4,2 мм. Среднее значение 4 мм толщины стенки куполообразной части 6 обеспечивает предельное давление внутри фильтра до 50 атмосфер. Уменьшение толщины стенки приведет уменьшению прочности прежде всего резьбового участка 7. Увеличение толщины стенки приведет к увеличению массы фильтра.Cover 3 contains inlet 4 and outlet 5 holes and has a dome-shaped part 6, made with a smooth transition into the threaded part 7. The threaded part 7 provides a tight connection of the lid 3 with the mating threaded part of the flask 1. It is advisable to make the lid 3 from polypropylene. The experiments and studies carried out have shown that it is expedient to choose the thickness "c" of the wall of the dome-shaped part 6 from the range from 3.8 mm to 4.2 mm. The average value of 4 mm wall thickness of the dome-shaped part 6 provides a maximum pressure inside the filter up to 50 atmospheres. Reducing the wall thickness will lead to a decrease in strength, primarily of the threaded section 7. An increase in wall thickness will lead to an increase in the mass of the filter.

На внутренней поверхности крышки 3 имеется кольцеобразный выступ 8, образующий с внутренней стенкой крышки 3 паз 9, ширина которого соответствует толщине резьбового участка стенки колбы 1. Толщину «е» стенки резьбовой части 7 (по впадине резьбового профиля) целесообразно также выбрать из диапазона от 3,8 мм до 4,2 мм.On the inner surface of the lid 3 there is an annular protrusion 8, which forms a groove 9 with the inner wall of the lid 3, the width of which corresponds to the thickness of the threaded section of the wall of the flask 1. .8 mm to 4.2 mm.

В пазу 9 установлено уплотнительное кольцо 10, которое может быть выполнено из резины.The groove 9 has a sealing ring 10, which can be made of rubber.

Колба 1 снабжена наружным упорным кольцом 11 и ребрами 12. Упорное кольцо 11 служит упором для края крышки 3 при ее соединении с колбой 1. Ребра 12 предназначены для взаимодействия с монтажным инструментом. Упорное кольцо 11 и ребра 12 также дополнительно повышают жесткость и прочность корпуса фильтра.The flask 1 is equipped with an outer thrust ring 11 and ribs 12. The thrust ring 11 serves as a stop for the edge of the cover 3 when it is connected to the flask 1. The ribs 12 are designed to interact with the mounting tool. The thrust ring 11 and ribs 12 also further increase the rigidity and strength of the filter housing.

Входное 4 и выходное 5 отверстия крышки 3 могут иметь латунные резьбовые вставки 13 для сохранения прочностных механических свойств в ходе эксплуатации фильтра при неоднократном присоединении и отсоединении фильтра к магистралям подвода и отвода воды.The inlet 4 and outlet 5 openings of the cover 3 can have brass threaded inserts 13 to preserve the strength mechanical properties during the operation of the filter when the filter is repeatedly connected and disconnected to the water inlet and outlet lines.

Куполообразная часть 6 крышки 3, наиболее предпочтительно, имеет сферическую форму.The domed portion 6 of the lid 3 is most preferably spherical in shape.

Колбу 1 целесообразно выполнить из полиэтилентерефталата. Проведенные эксперименты и исследования показали, что толщину «в» стенки колбы 1 можно выбрать из диапазона от 3,3 мм до 3,7 мм, что обеспечивает предельное давление внутри фильтра до 50 атмосфер. Уменьшение толщины стенки приведет уменьшению прочности колбы 1. Увеличение толщины стенки приведет к увеличению массы фильтра.The flask 1 is expediently made of polyethylene terephthalate. The conducted experiments and studies have shown that the thickness "c" of the wall of the flask 1 can be selected from the range from 3.3 mm to 3.7 mm, which provides a maximum pressure inside the filter up to 50 atmospheres. Reducing the wall thickness will reduce the strength of the flask 1. Increasing the wall thickness will increase the mass of the filter.

Устройство работает следующим образом.The device works as follows.

Внутрь колбы 1 устанавливают фильтрующий элемент 2, и посредством резьбового соединения накручивают крышку 3 до упора. При необходимости используют монтажный инструмент. В собранном положении край резьбового участка колбы 1 проходит внутрь паза 9 и упирается в резиновое уплотнительное кольцо 10. За счет упругой деформации уплотнительного кольца 10 крышка 3 надежно удерживается на колбе 1. При наличии упорного кольца 11 в закрученном положении край резьбового участка 7 крышки 3 дополнительно упирается в упорное кольцо 11 колбы 1, что повышает прочность и жесткость конструкции. Таким образом, наличие внутри крышки 3 паза 9 и уплотнительного кольца 10 обеспечивает надежное соединение частей корпуса не только по профилю резьбового соединения, но и по краю резьбового участка колбы 1.A filter element 2 is installed inside the flask 1, and the lid 3 is screwed up to the stop by means of a threaded connection. If necessary, use a mounting tool. In the assembled position, the edge of the threaded section of the flask 1 passes inside the groove 9 and rests against the rubber sealing ring 10. Due to the elastic deformation of the sealing ring 10, the lid 3 is securely held on the flask 1. If there is a thrust ring 11 in the twisted position, the edge of the threaded section 7 of the lid 3 rests against the thrust ring 11 of the flask 1, which increases the strength and rigidity of the structure. Thus, the presence of a groove 9 and a sealing ring 10 inside the cover 3 ensures a reliable connection of the body parts not only along the profile of the threaded connection, but also along the edge of the threaded section of the flask 1.

К входному 4 и выходному 5 отверстиям подключают соответствующие патрубки водопроводов, например, посредством резьбового соединения с латунными вставками 13.To the inlet 4 and outlet 5 holes, the corresponding pipes of water pipes are connected, for example, by means of a threaded connection with brass inserts 13.

Внутрь корпуса подают воду, которая под давлением проходит через фильтрующий элемент 2, очищается и удаляется через выпускное отверстие 5.Water is supplied inside the housing, which passes under pressure through the filter element 2, is cleaned and removed through the outlet 5.

Выполнение крышки 3 без концентраторов механических напряжений позволяет выдерживать высокое рабочее давление и обеспечивает необходимый запас прочности. Высокие механические свойства куполообразной, в частности, сферической формы крышки 3 основаны на известных геометрических свойствах: 1) сфера имеет наименьшую площадь из всех поверхностей, ограничивающих данный объем; 2) из всех поверхностей с данной площадью сфера ограничивает наибольший объем. За счет минимально возможной площади внутренней поверхности крышки 3, при эксплуатации на нее действует наименьшая из возможных нагрузок. Это уменьшает напряжение в материале, повышает ресурс и надежность фильтра.The execution of the cover 3 without mechanical stress concentrators allows you to withstand high operating pressure and provides the necessary margin of safety. The high mechanical properties of the domed, in particular, spherical cover 3 are based on known geometric properties: 1) the sphere has the smallest area of all the surfaces that limit this volume; 2) of all surfaces with a given area, the sphere limits the largest volume. Due to the minimum possible area of the inner surface of the cover 3, during operation, it is affected by the smallest possible load. This reduces the stress in the material, increases the life and reliability of the filter.

Проведенные испытания корпусов фильтра с крышками различной формы показали, что крышки, имеющие ступенчатые сопряжения элементов (например, как выполнено в прототипе) выдерживают давление на 20% меньше, чем крышка с куполообразной (в частности, сферической) формой при одинаковых массогабаритных параметрах. Крышка корпуса фильтра со ступенчатыми или угловыми сочленениями прямолинейных участков равнопрочная куполообразной крышке должны иметь массу на 20% выше.Tests of filter housings with covers of various shapes showed that covers with stepped interfaces of elements (for example, as made in the prototype) withstand pressure 20% less than a cover with a domed (in particular, spherical) shape with the same weight and size parameters. The cover of the filter housing with stepped or angular joints of straight sections, equal in strength to the domed cover, must have a mass 20% higher.

Конструкция внутреннего паза 9 с уплотнительным кольцом 10 обеспечивает надежное закрепление крышки 3 на колбе 1. Проведенные эксперименты и исследования показали, что корпус фильтра выдерживает (т.е. крышка 3, колба 1 и их соединение не разрушаются) предельное давление до 50 атмосфер.The design of the inner groove 9 with the sealing ring 10 ensures secure fastening of the cover 3 on the flask 1. Experiments and studies have shown that the filter housing withstands (i.e., the lid 3, the flask 1 and their connection are not destroyed) maximum pressure up to 50 atmospheres.

Claims

1. A water filter containing a housing in which a filter element is installed, said housing contains a flask and a lid connected by a thread, said lid contains an inlet and outlet and has a dome-shaped part, made with a smooth transition into the threaded part, on the inner surface of the lid there is an annular protrusion forming a groove with the inner wall of the lid, the width of which corresponds to the thickness of the threaded section of the flask wall, while a sealing ring is installed in the said groove.

2. The device according to claim 1, characterized in that the flask is equipped with an outer thrust ring and ribs.

3. The device according to claim 1, characterized in that the inlet and outlet holes of the cover have brass threaded inserts.

4. The device according to claim 1, characterized in that the dome-shaped part of the cover has a spherical shape.

5. The device according to claim 1, characterized in that the lid is made of polypropylene, and the flask is made of polyethylene terephthalate.