RU2538746C2

RU2538746C2 - Filtration module and water cleaner (versions)

Info

Publication number: RU2538746C2
Application number: RU2012108058/05A
Authority: RU
Inventors: Денис Владиславович БАЙГОЗИН; Алексей Леонидович КУЗЬМИН; Джозеф Львович Шмидт
Original assignee: Закрытое Акционерное Общество "Аквафор Продакшн" (Зао "Аквафор Продакшн")
Priority date: 2012-02-27
Filing date: 2012-02-27
Publication date: 2015-01-10
Also published as: RU2012108058A

Abstract

FIELD: process engineering.

SUBSTANCE: set of invention relates to drinking water filters, mainly, of gravity type pitcher filters to be used at home. Filter module comprises inlet filter and case filled with filter material, preferably, sorption and softening material, and outlet filter at its bottom. This module ensures optimum water column pressure difference compensation in said case filled with filter material during the entire service life. This allows fluid flows from inlet filter through maximum efficient depth of filter material mainly at a time in lengthwise and crosswise directions to outlet filter. Distance L from any point of fouled fluid inlet to module case via inlet filter to whatever closest point of purified outlet via outlet filter depends on the filter material height H. L should be at least 5% and not over 50% of H, preferably, at least 8% and not over 35%.

EFFECT: higher filtration rate and filter efficiency.

105 cl, 12 dwg

Description

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИFIELD OF TECHNOLOGY

Заявляемая группа изобретений относится к фильтрующим устройствам для очистки жидкости, преимущественно питьевой воды, предназначенным для использования в устройствах для очистки жидкости с гравитационной подачей в бытовых условиях (далее с гравитационной подачей), преимущественно в фильтрах кувшинного типа, и может найти применение для очистки питьевой воды и других жидкостей бытового применения в медицинской и других отраслях.The claimed group of inventions relates to filtering devices for purifying liquids, mainly drinking water, intended for use in devices for purifying liquids with gravity feed in domestic conditions (hereinafter referred to as gravity feed), mainly in jug type filters, and may find application for purification of drinking water and other liquids for domestic use in the medical and other industries.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИBACKGROUND

Большинство известных фильтрующих модулей для очистки жидкости, преимущественно питьевой воды, предназначенных для использования в устройствах для очистки жидкости с гравитационной подачей в бытовых условиях функционируют в режиме, так называемой, «медленной» фильтрации, когда заливаемая в верхнюю емкость очищаемая жидкость под действием силы тяжести постепенно просачивается через фильтрующий материал, контактируя с ним и попадая в емкость для очищенной жидкости. Так как основным принципом работы таких модулей является сорбционный принцип очистки жидкости, то для осуществления эффективной адсорбции (степени очистки) нежелательных компонентов, содержащихся в жидкости, на поверхности адсорбента необходимо обеспечить достаточно продолжительный контакт очищаемой жидкости с сорбционным материалом. При этом для фильтрации жидкости из приемной емкости для очищаемой жидкости в приемную емкость для очищенной жидкости требуется значительное время - от 3 до 20 минут. Как правило, в течение этого времени отбор чистой жидкости затруднен или вовсе невозможен. Кроме того, из-за продолжительного времени очистки требуется обеспечение значительного объема приемной емкости для очищаемой жидкости, что при ограничении общих габаритов фильтрующего модуля вызывает неэффективное использование полного объема, занимаемого устройством для очистки жидкости и объема приемной емкости для приема очищенной жидкости.Most of the known filter modules for liquid purification, mainly drinking water, intended for use in liquid purification devices with gravity feed in domestic conditions operate in the so-called “slow” filtration mode, when the liquid to be purified is poured into the upper tank under the action of gravity seeps through the filter material, in contact with it and falling into the tank for purified liquid. Since the basic principle of operation of such modules is the sorption principle of liquid purification, for the effective adsorption (degree of purification) of undesirable components contained in the liquid, it is necessary to ensure a sufficiently long contact of the liquid to be cleaned with the sorption material on the surface of the adsorbent. At the same time, it takes a considerable time from 3 to 20 minutes to filter the liquid from the receiving tank for the liquid to be cleaned into the receiving tank for the purified liquid. As a rule, during this time, the selection of pure liquid is difficult or completely impossible. In addition, due to the long cleaning time, it is necessary to ensure a significant volume of the receiving capacity for the liquid to be cleaned, which, when the overall dimensions of the filter module is limited, causes the ineffective use of the total volume occupied by the liquid cleaning device and the volume of the receiving container for receiving the purified liquid.

Из уровня техники известен фильтрующий модуль, используемый в приборе для нагревания воды (заявка WO №0147399, МПК A47J 27/21, C02F 1/00, 1/02, 1/28, 1/42, опубл. 05.07.2001 г.). В данном приборе перед нагреванием и кипячением вода проходит через фильтрующий модуль, который имеет в своем составе пластмассовый контейнер с наполнителем, а также входной и выходной фильтры. При этом входной фильтр выполнен в виде объемного жесткого каркаса в форме конуса, обращенного внутрь модуля, к которому прикреплена сетка из пластмассы, причем верхний уровень наполнителя находится примерно на 5 мм ниже самой нижней точки сетки входного фильтра модуля. Наклон сетки входного фильтра служит для обеспечения течения жидкости по направлению к центру контейнера с наполнителем.The filter module used in the device for heating water is known from the prior art (application WO No. 0147399, IPC A47J 27/21, C02F 1/00, 1/02, 1/28, 1/42, published 05.07.2001) . In this device, before heating and boiling, water passes through a filter module, which includes a plastic container with a filler, as well as input and output filters. In this case, the inlet filter is made in the form of a volumetric rigid frame in the form of a cone facing the inside of the module, to which a plastic mesh is attached, and the upper level of the filler is approximately 5 mm below the lowest point of the mesh of the input filter of the module. The inclination of the inlet filter mesh serves to ensure the flow of fluid toward the center of the filler container.

Недостатком описанного фильтрационного модуля является то, что ресурс данного фильтра сильно ограничен ввиду невозможности полного использования ресурса наполнителя, расположенного на одном уровне с конусовидным входным фильтром, что приводит к уменьшению степени очистки жидкости. Кроме того, при эксплуатации фильтра невозможно обеспечить быструю фильтрацию.The disadvantage of the described filtration module is that the resource of this filter is very limited due to the impossibility of full use of the filler resource located at the same level with the cone-shaped inlet filter, which leads to a decrease in the degree of liquid purification. In addition, when operating the filter, it is not possible to provide fast filtration.

Из уровня техники известен фильтрующий модуль, предназначенный для очистки воды, преимущественно питьевой воды (патент РФ №2417816, МПК B01D 27/02, B01D 35/027, опубл. 10.05.2011). Фильтрационный модуль содержит контейнер с фильтрующим материалом, крышку и входной фильтр, который выполнен объемным с закреплением краев к своему основанию, расположенному по периметру контейнера. Входной фильтр снабжен средствами для оттока воздуха из контейнера и выполнен в виде сетчатого материала на жестком выпуклом каркасе с закреплением краев по периметру к основанию и обращен выпуклостью по отношению к основанию вниз.The prior art filter module designed for water purification, mainly drinking water (RF patent No. 2417816, IPC B01D 27/02, B01D 35/027, publ. 05/10/2011). The filtration module contains a container with filtering material, a cover and an inlet filter, which is made three-dimensional with fixing the edges to its base located around the perimeter of the container. The inlet filter is equipped with means for outflow of air from the container and is made in the form of a mesh material on a rigid convex frame with the edges fixed along the perimeter to the base and is convex downward with respect to the base.

Недостатком описанного фильтрационного модуля является то, что его конструкция не обеспечивает высокую скорость фильтрации при высоком качестве очистки. В случае уменьшения высоты фильтрующего слоя и, соответственно, уменьшения времени водоочистки начинает проявляться разница в высотах фильтрующего материала на краях и в центре модуля, что закономерно ведет к падению качества водоочистки.The disadvantage of the described filtration module is that its design does not provide a high filtration rate with high quality cleaning. In the case of reducing the height of the filter layer and, accordingly, reducing the time of water treatment, a difference in the heights of the filter material begins to appear at the edges and in the center of the module, which naturally leads to a decrease in the quality of water treatment.

В качестве прототипа фильтрующего модуля выбран модуль, используемый в устройствах для очистки жидкости (патент США №5,980,743, МПК B01D 27/02, опубл. 09.11.1999). Модуль содержит заполненный на 85-95% гранулированным материалом контейнер с крышкой и входным фильтром, в донной части модуля расположено отверстие для выхода очищенной жидкости, снабженное так же, как и отверстие для входа жидкости в крышке модуля, решетчатыми средствами фильтрации. Одна из стенок контейнера, выступая вглубь контейнера, скошена книзу для обеспечения вентиляции. Отличительной особенностью данного модуля является выполнение входного фильтра в виде тканевой вставки выпуклой формы, которая размещена между корпусом контейнера и крышкой. При этом тканевая вставка простирается внутрь корпуса контейнера и находится в контакте с материалом фильтра-наполнителя. В известном модуле выпуклая форма тканевой вставки предполагает любое искривление поверхности от сферы или ее части до конуса или усеченного конуса. Конфигурация тканевой вставки модуля обеспечивается с помощью жестких формирующих элементов, таких как сдерживающее кольцо для придания сферической формы или ребра для придания конической формы с вариантами введения ткани между ребрами и расположения ткани на ребрах. На крышке модуля в верхней ее части выполнены вентиляционные отверстия. Ниже этих отверстий по боковой сужающейся кверху поверхности крышки расположены прорези для выхода воздуха, поднимающегося вверх в процессе прохождения воды через модуль.As a prototype of the filtering module, the module used in liquid purification devices (US patent No. 5,980,743, IPC B01D 27/02, publ. 09.11.1999) was selected. The module contains a container filled with 85-95% granular material with a lid and an inlet filter, in the bottom of the module there is a hole for the outlet of the purified liquid, equipped in the same way as the hole for the liquid in the lid of the module with lattice filtering means. One of the walls of the container, speaking deep into the container, is beveled down to provide ventilation. A distinctive feature of this module is the implementation of the inlet filter in the form of a convex shaped fabric insert, which is placed between the container body and the lid. In this case, the tissue insert extends into the container body and is in contact with the filter media. In the known module, the convex shape of the tissue insert implies any curvature of the surface from a sphere or part thereof to a cone or a truncated cone. The configuration of the tissue insertion of the module is achieved using rigid forming elements, such as a retaining ring to give a spherical shape or ribs to give a conical shape with options for introducing tissue between the ribs and the location of the fabric on the ribs. On the module cover in its upper part there are air vents. Below these openings, slots are located on the lateral tapering up surface of the lid to allow air to rise as the water passes through the module.

Недостатком описанного фильтрационного модуля является то, что при эксплуатации фильтра невозможно обеспечить быструю фильтрацию без существенного снижения степени очистки. Высота столба фильтрующего материала от нижней точки тканевой вставки до нижней точки дна модуля жестко определяет толщину фильтрующего слоя при заданной массе фильтрующего материала, что, в свою очередь, ведет к замедлению скорости потока жидкости (уменьшению скорости фильтрации) при его большой высоте и к уменьшению степени очистки при малой.The disadvantage of the described filtration module is that during the operation of the filter it is impossible to provide fast filtration without significantly reducing the degree of purification. The height of the column of filter material from the lower point of the fabric insert to the lower point of the bottom of the module rigidly determines the thickness of the filter layer for a given mass of filter material, which, in turn, leads to a slowdown of the fluid flow rate (decrease in filtration rate) at its high height and to a decrease in the degree cleaning at small.

В качестве прототипа фильтрующего модуля со средством для умягчения жидкости выбран фильтрующий элемент (20) для бытовых устройств очистки воды типа кувшин, известный по патенту EP 1728767 от 15.05.06, RIME. Фильтрующий элемент (20) состоит из корпуса, заполненного сорбционным и ионообменным материалом, плоской крышки (24), снабженной входным фильтром, термоформованного дна (26), снабженного выходным фильтром, и одной (13) или двух, наложенных друг на друга ячеек (22, 23) в поперечном направлении, разделенных пористой стенкой (25). Входной и выходной фильтры представляют из себя плоский волокнистый материал или плоскую сетку с размером отверстий 120-200 мкм. Ячейка (22) имеет поперечные размеры существенно больше, чем ее высота, в частности диаметр ячейки в два раза больше, чем высота ячейки, предпочтительно диаметр ячейки в три раза больше, чем ее высота. Ячейка (22) заполнена гранулированным фильтрующим материалом, например активированным углем. Ячейка (23) заполнена только ионообменным компонентом, например ионообменной смолой. Поверхность ячейки (23), расположенной в нижней части корпуса под ячейкой (22), составляет половину секционной поверхности ячейки (22). Такая конструкция позволяет уменьшать жесткость воды, оставляя часть полезных для здоровья человека ионов кальция и магния, за счет того, что через ионообменный компонент, помещенный в ячейку (23), будет проходить только часть фильтруемой воды.As a prototype of a filter module with a liquid softener, a filter element (20) for household water purification devices of the jug type, known according to patent EP 1728767 from 05.15.06, RIME, was selected. The filter element (20) consists of a housing filled with sorption and ion exchange material, a flat cover (24) equipped with an inlet filter, a thermoformed bottom (26), equipped with an output filter, and one (13) or two cells superimposed on each other (22) , 23) in the transverse direction, separated by a porous wall (25). The input and output filters are a flat fibrous material or a flat mesh with a hole size of 120-200 microns. Cell (22) has a transverse dimension substantially greater than its height, in particular, the diameter of the cell is twice as large as the height of the cell, preferably the diameter of the cell is three times as large as its height. Cell (22) is filled with granular filter material, for example, activated carbon. Cell (23) is filled only with an ion-exchange component, for example, an ion-exchange resin. The surface of the cell (23) located in the lower part of the housing under the cell (22) is half the sectional surface of the cell (22). This design makes it possible to reduce the water hardness, leaving some of the calcium and magnesium ions useful for human health due to the fact that only part of the filtered water will pass through the ion-exchange component placed in the cell (23).

Основными недостатками данного изобретения является, в первую очередь, невозможность отвода воздуха из пространства ячейки, заполненной ионообменным компонентом, что ведет к вероятности «затыкания» модуля пузырьками воздуха на протяжении ресурса фильтрующего модуля, т.е. к уменьшению скорости фильтрации.The main disadvantages of this invention is, first of all, the inability to exhaust air from the cell space filled with the ion-exchange component, which leads to the likelihood of “plugging” the module with air bubbles over the life of the filter module, i.e. to decrease the filtration rate.

РАСКРЫТИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯSUMMARY OF THE INVENTION

Общей задачей группы изобретений и техническим результатом, достигаемым при использовании группы изобретений является создание нового фильтрующего модуля для очистки жидкости, повышение скорости фильтрации жидкости при одновременном повышении эффективности очистки жидкости.The overall objective of the group of inventions and the technical result achieved when using the group of inventions is to create a new filter module for cleaning liquid, increasing the rate of liquid filtration while increasing the efficiency of liquid cleaning.

Поставленная задача и требуемый технический результат при использовании группы изобретений достигается за счет создания нового фильтрующего модуля предпочтительно для использования в устройствах очистки жидкости с гравитационной подачей, состоящий из входного фильтра и корпуса, заполненного фильтрующим материалом, с выходным фильтром в его донной части, согласно изобретению фильтрующий модуль выполнен с возможностью обеспечения оптимальной компенсации перепада давлений столба жидкости в корпусе, заполненном фильтрующим материалом, на протяжении всего ресурса фильтрующего модуля таким образом, чтобы потоки жидкости проходили от входного фильтра через максимально эффективную толщину слоя фильтрующего материала в основном одновременно в продольном и поперечном направлениях к выходному фильтру, при этом расстояние L от любой точки входа неочищенной жидкости в корпус модуля через входной фильтр до любой ближайшей точки выхода очищенной жидкости через выходной фильтр характеризуется заданными значениями и является зависимым от высоты слоя фильтрующего материала H, а именно L должно быть не менее 5% и не более 50% от H и предпочтительно не менее 8% и не более 35%, и тем, что входной фильтр выполнен с возможностью формирования потоков жидкости, большая часть которых отклонена в направлениях, отличных от вертикали в зоне фильтрующего материала, примыкающего к боковым стенкам входного фильтра, и тем, что входной фильтр состоит из двух частей - верхней части, преимущественно плоской, и нижней объемной части, и тем, что хотя бы часть основания объемной части входного фильтра выполнена закрытой, и тем, что объемная часть входного фильтра выполнена с возможностью формирования множества потоков жидкости в корпусе, большая часть которых отклонена преимущественно под углом не менее 5° от вертикали, и тем, что объемная часть входного фильтра выполнена с переменным проходным сечением, и тем, что переменное проходное сечение объемной части входного фильтра уменьшается в направлении к донной части корпуса, и тем, что переменное проходное сечение объемной части входного фильтра увеличивается в направлении к донной части корпуса, и тем, что объемная часть входного фильтра имеет форму преимущественно перевернутой конусовидной пирамиды и/или усеченного конуса, ступенчатой и/или многогранной усеченной пирамиды, и тем, что объемная часть входного фильтра имеет форму многогранной усеченной пирамиды, усеченного конуса или подковообразную форму, и тем, что объемная часть входного фильтра выполнена с постоянным проходным сечением, и тем, что объемная часть входного фильтра имеет форму преимущественно многогранника или прямоугольника, и тем, что верхняя часть входного фильтра по центру выполнена преимущественно открытой, и тем, что входной фильтр выполнен с отверстием для поступления жидкости в него, расположенным преимущественно по центру относительно центральной оси модуля, и тем, что на боковой поверхности объемной части входного фильтра расположено, по меньшей мере, одно отверстие для входа жидкости в модуль и выхода воздуха из модуля, и тем, что входной фильтр выполнен предпочтительно методом литья под давлением из расплавленного полимерного материала, и тем, что отверстия объемной части входного фильтра для входа жидкости в модуль и выхода воздуха из модуля имеют суммарную площадь не менее чем 1/2 от общей площади объемной части входного фильтра, и тем, что объемная часть входного фильтра выполнена с возможностью предотвращения выхода частиц фильтрующего материала из корпуса фильтрующего модуля, и тем, что объемная часть входного фильтра содержит воздухо- и водопроницаемый материал, перекрывающий, по меньшей мере, одно отверстие для входа жидкости в модуль и выхода воздуха из модуля, и тем, что размер ячеек водопроницаемого материала меньше среднего размера частиц фильтрующего материала, и тем, что, размер, по меньшей мере, одного отверстия для входа жидкости в модуль и выхода воздуха из модуля меньше среднего размера частиц фильтрующего материала, и тем, что основание объемной части входного фильтра снабжено центрирующим элементом для удобства установки входного фильтра в фильтрующий материал при сборке фильтрующего модуля, и тем, что дополнительно содержит средство, перекрывающее верхнюю часть входного фильтра по центру или верхнюю часть входного фильтра, и тем, что средство, перекрывающее верхнюю часть входного фильтра по центру или верхнюю часть входного фильтра, выполнено преимущественно с отверстиями, и тем, что верхняя часть входного фильтра снабжена, по меньше мере, одним уплотнительным элементом, и тем, что выходной фильтр выполнен с возможностью организации выхода воздуха из фильтрующего модуля, и тем, что, в качестве выходного фильтра используют корпус с отверстиями для выхода жидкости и воздуха, расположенными на боковой поверхности корпуса модуля и донной части, имеющими суммарную площадь не менее чем 1/2 от общей площади корпуса выходного фильтра, и тем, что выходной фильтр по центру донной части имеет закрытую область, диаметр которой примерно равен или меньше диаметра отверстия для поступления жидкости во входной фильтр, и тем, что выходной фильтр выполнен предпочтительно методом литья под давлением из расплавленного полимерного материала, и тем, что выходной фильтр выполнен с возможностью предотвращения выхода частиц фильтрующего материала из корпуса модуля, и тем, что выходной фильтр содержит воздухо- и водопроницаемый материал, перекрывающий выходные отверстия, и тем, что размер ячеек воздухо- и водопроницаемого материала меньше среднего размера частиц фильтрующего материала, и тем, что размер каждого из отверстий выходного фильтра меньше среднего размера частиц фильтрующего материала, и тем, что выполнен с возможностью использования преимущественно волокнистых и гранулированных сорбентов, и тем, что выполнен с возможностью использования мелкодисперсных фильтрующих сорбентов, преимущественно содержащих волокнистые сорбенты, с длиной менее 0,5 мм, и тем, что в качестве гранулированных сорбентов используют предпочтительно активированный уголь, ионообменную смолу или их смесь, и тем, что в качестве волокнистых сорбентов используют предпочтительно ионообменные волокна, и тем, что дополнительно содержит средство для умягчения жидкости, установленное над входным фильтром и выполненное с возможностью отвода воздуха из фильтрующего модуля, и тем, что средство для умягчения жидкости выполнено предпочтительно круглой, овальной или любой другой геометрической формы, повторяющей форму верха входного фильтра, и тем, что средство для умягчения жидкости представляет собой корпус сложной формы, преимущественно многоярусный, заполненный ионообменным материалом, с отверстиями для входа жидкости и выхода воздуха из фильтрующего модуля, и тем, что корпус имеет, по меньшей мере, один верхний ярус, состоящий из боковой стенки и основания, причем боковая стенка смещена относительно внешнего края основания, и, по меньшей мере, один нижний ярус, состоящий из боковой стенки и дна, и тем, что корпус средства для умягчения жидкости имеет отверстия для входа очищаемой жидкости в него, расположенные преимущественно на боковой стенке верхнего яруса, отверстия для поступления очищаемой жидкости и частично умягченной жидкости во входной фильтр, расположенные преимущественно на основании верхнего яруса, и отверстия для выхода умягченной жидкости из корпуса средства для умягчения жидкости во входной фильтр, расположенные преимущественно на боковой стенке и дне нижнего яруса, и тем, что корпус дополнительно содержит по меньшей мере один канал для входа жидкости и выхода воздуха из фильтрующего модуля, расположенный преимущественно по центру относительно центральной оси модуля, и тем, что корпус средства для умягчения жидкости выполнен предпочтительно методом литья под давлением из расплавленного полимерного материала, и тем, что корпус средства для умягчения жидкости выполнен с возможностью предотвращения выхода частиц ионообменного материала из него, и тем, что корпус средства для умягчения жидкости содержит воздухо- и водопроницаемый материал, перекрывающий входные и выходные отверстия, и тем, что размер ячеек воздухо- и водопроницаемого материала меньше среднего размера частиц ионообменного материала, и тем, что размер каждого из отверстий корпуса средства для умягчения жидкости меньше среднего размера частиц ионообменного материала, и тем, что средство для умягчения жидкости представляет из себя капсулу из полимерного нетканого воздухо- и водопроницаемого материала, заполненного ионообменным материалом, с по меньшей мере, одним каналом для входа жидкости и выхода воздуха из фильтрующего модуля, расположенным преимущественно по центру относительно центральной оси модуля, и тем, что размер ячеек воздухо- и водопроницаемого материала меньше среднего размера частиц ионообменного материала, и тем, что средство для умягчения жидкости снабжено, по меньшей мере, одним уплотнительным элементом, и тем, что в верхней части входного фильтра расположены соединительные элементы дополнительно предназначенные для подачи очищаемой жидкости в фильтрующий модуль.The task and the required technical result when using the group of inventions is achieved by creating a new filter module, preferably for use in liquid purification devices with gravity feed, consisting of an inlet filter and a housing filled with filter material, with an output filter in its bottom, according to the invention, a filter the module is configured to provide optimal compensation for the differential pressure of the liquid column in the housing filled with filter material ohm, throughout the life of the filter module so that the fluid flows from the inlet filter through the maximum effective layer thickness of the filter material mainly simultaneously in the longitudinal and transverse directions to the output filter, while the distance L from any point of entry of the crude liquid into the module housing through the inlet filter to any closest outlet point of the purified liquid through the outlet filter is characterized by predetermined values and is dependent on the height of the layer of filter material and H, namely L should be at least 5% and not more than 50% of H and preferably not less than 8% and not more than 35%, and the fact that the inlet filter is configured to form fluid flows, most of which are deflected in the directions different from the vertical in the area of the filter material adjacent to the side walls of the inlet filter, and the fact that the inlet filter consists of two parts - the upper part, mainly flat, and the lower volume part, and the fact that at least part of the base of the volume part of the inlet filter made closed, and the fact that it is voluminous part of the inlet filter is configured to form a plurality of fluid flows in the housing, most of which are deviated mainly at an angle of at least 5 ° from the vertical, and that the volumetric part of the inlet filter is made with a variable passage section, and the variable passage section of the volumetric part the inlet filter decreases towards the bottom of the casing, and the fact that the variable passage section of the volumetric part of the inlet filter increases towards the bottom of the casing, and the fact that the volumetric part the inlet filter has the form of a predominantly inverted cone-shaped pyramid and / or a truncated cone, a stepped and / or polyhedral truncated pyramid, and the fact that the volumetric part of the inlet filter has the form of a multifaceted truncated pyramid, a truncated cone or horseshoe-shaped, and the fact that the volumetric part of the inlet filter made with a constant passage section, and the fact that the volumetric part of the inlet filter has the form of a predominantly polyhedron or rectangle, and the fact that the upper part of the inlet filter is made in the center but predominantly open, and the fact that the inlet filter is made with a hole for the liquid to enter it, located mainly in the center relative to the central axis of the module, and the fact that at least one hole for the liquid inlet is located on the side surface of the bulk part of the inlet filter into the module and the air outlet from the module, and the fact that the inlet filter is preferably made by injection molding of molten polymeric material, and that the openings of the volumetric part of the inlet filter for liquid inlet and in the module and the air outlet from the module have a total area of at least 1/2 of the total area of the volumetric part of the inlet filter, and the fact that the volumetric part of the inlet filter is configured to prevent the particles of filter material from coming out of the filter module housing, and that the volumetric part of the inlet filter contains an air- and water-permeable material that overlaps at least one hole for the liquid to enter the module and the air to exit the module, and the cell size of the water-permeable material is smaller than the average size and particles of filter material, and the fact that the size of at least one hole for the liquid to enter the module and the air to exit the module is smaller than the average particle size of the filter material, and that the base of the volume part of the inlet filter is provided with a centering element for ease of installation the inlet filter into the filter material when assembling the filter module, and the fact that it further comprises a means that overlaps the upper part of the inlet filter in the center or the upper part of the inlet filter, and the fact that the means overlap the upper part of the inlet filter in the center or the upper part of the inlet filter, made mainly with holes, and the fact that the upper part of the inlet filter is equipped with at least one sealing element, and the fact that the outlet filter is arranged to allow air to exit the filter module, and the fact that, as the output filter, use a housing with holes for the exit of liquid and air located on the side surface of the module housing and the bottom, having a total area of at least 1/2 of the total area of the housing of the outlet filter, and the fact that the outlet filter in the center of the bottom has a closed region, the diameter of which is approximately equal to or smaller than the diameter of the hole for the liquid to enter the inlet filter, and that the outlet filter is preferably molded by injection molding from a polymer material, and the fact that the output filter is configured to prevent the exit of particles of filter material from the housing of the module, and the fact that the output filter contains air- and water-permeable material, overlapping the outlet opening, and the fact that the mesh size of the air- and water-permeable material is smaller than the average particle size of the filter material, and the fact that the size of each of the outlet filter openings is smaller than the average particle size of the filter material, and that it is configured to use predominantly fibrous and granular sorbents, and the fact that it is made with the possibility of using fine filter sorbents, mainly containing fibrous sorbents, with a length of less than 0.5 mm, and the fact that in quality granular sorbents preferably use activated carbon, an ion-exchange resin or a mixture thereof, and the fact that preferably ion-exchange fibers are used as fibrous sorbents, and that further comprises a liquid softener installed above the inlet filter and configured to vent air from the filter module and the fact that the means for softening the liquid is preferably made round, oval or any other geometric shape, repeating the shape of the top of the inlet filter a, and the fact that the means for softening the liquid is a housing of complex shape, mainly multi-tiered, filled with ion-exchange material, with holes for liquid inlet and air outlet from the filter module, and the fact that the body has at least one upper tier, consisting of a side wall and a base, the side wall being offset from the outer edge of the base, and at least one lower tier consisting of a side wall and a bottom, and the fact that the body of the liquid softener has openings for entering about cleaned liquid therein, located mainly on the side wall of the upper tier, openings for the entrance of the liquid to be cleaned and partially softened liquid into the inlet filter, located mainly on the basis of the upper layer, and openings for the outlet of the softened liquid from the housing of the liquid softener to the inlet filter, located mainly on the side wall and the bottom of the lower tier, and the fact that the housing further comprises at least one channel for liquid inlet and air outlet from the filter m a muzzle located predominantly in the center relative to the central axis of the module, and the fact that the housing of the liquid softener is preferably molded by injection of molten polymeric material, and the housing of the liquid softener is configured to prevent particles of ion-exchange material from escaping from it and the fact that the body of the means for softening the liquid contains an air- and water-permeable material that overlaps the inlet and outlet openings, and the fact that the cell size is air- and the permeable material is smaller than the average particle size of the ion-exchange material, and the fact that the size of each of the openings of the casing of the liquid softener is smaller than the average particle size of the ion-exchange material, and the fact that the liquid softener is a capsule of a polymer non-woven air and water permeable material, filled with ion exchange material with at least one channel for liquid inlet and air outlet from the filter module, located mainly in the center relative to the axial axis of the module, and the fact that the mesh size of the air- and water-permeable material is smaller than the average particle size of the ion-exchange material, and that the fluid softener is provided with at least one sealing element, and that there are located in the upper part of the inlet filter connecting elements additionally designed for supplying the cleaned liquid to the filter module.

Поставленная задача и требуемый технический результат при использовании группы изобретений достигается за счет создания нового фильтрующего модуля предпочтительно для использования в устройствах очистки жидкости с гравитационной подачей, включающего входной фильтр и корпус, заполненный фильтрующим материалом предпочтительно сорбционным и умягчающим материалом, с выходным фильтром в его донной части, согласно изобретению фильтрующий модуль выполнен с возможностью обеспечения оптимальной компенсации перепада давлений столба жидкости в корпусе, заполненном фильтрующим материалом, на протяжении всего ресурса фильтрующего модуля таким образом, чтобы потоки жидкости проходили от входного фильтра через максимально эффективную толщину слоя фильтрующего материала в основном одновременно в продольном и поперечном направлениях к выходному фильтру, при этом расстояние L от любой точки входа неочищенной жидкости в корпус модуля через входной фильтр до любой ближайшей точки выхода очищенной жидкости через выходной фильтр характеризуется заданными значениями и является зависимым от высоты слоя фильтрующего материала H, а именно L должно быть не менее 5% и не более 50% от H и предпочтительно не менее 8% и не более 35%, и дополнительного умягчения жидкости за счет средства для умягчения жидкости, установленного над входным фильтром и выполненного с возможностью отвода воздуха из фильтрующего модуля, и тем, что средство для умягчения жидкости выполнено предпочтительно круглой, овальной или любой другой геометрической формы, повторяющей форму верха входного фильтра, и тем, что средство для умягчения жидкости представляет собой корпус сложной формы, преимущественно многоярусный, заполненный ионообменным материалом, с отверстиями для входа жидкости и выхода воздуха из фильтрующего модуля, и тем, что корпус средства для умягчения жидкости имеет, по меньшей мере, один верхний ярус, состоящий из боковой стенки и основания, причем боковая стенка смещена относительно внешнего края основания, и, по меньшей мере, один нижний ярус, состоящий из боковой стенки и дна, и тем, что корпус средства для умягчения жидкости имеет отверстия для входа очищаемой жидкости в него, расположенные преимущественно на боковой стенке верхнего яруса, отверстия для поступления очищаемой жидкости и частично умягченной жидкости во входной фильтр, расположенные преимущественно на основании верхнего яруса, и отверстия для выхода умягченной жидкости из корпуса средства для умягчения жидкости во входной фильтр, распложенные преимущественно на боковой стенке и дне нижнего яруса, и тем, что корпус средства для умягчения жидкости дополнительно содержит по меньшей мере один канал для входа жидкости и выхода воздуха из фильтрующего модуля, расположенный преимущественно по центру относительно центральной оси модуля, и тем, что корпус средства для умягчения жидкости выполнен предпочтительно методом литья под давлением из расплавленного полимерного материала, и тем, что корпус средства для умягчения жидкости выполнен с возможностью предотвращения выхода частиц ионообменного материала из него, и тем, что корпус средства для умягчения жидкости содержит воздухо- и водопроницаемый материал, перекрывающий входные и выходные отверстия, и тем, что размер ячеек воздухо- и водопроницаемого материала меньше среднего размера частиц ионообменного материала, и тем, что размер каждого из отверстий корпуса средства для умягчения жидкости меньше среднего размера частиц ионообменного материала, и тем, что средство для умягчения жидкости представляет из себя капсулу из полимерного нетканого воздухо- и водопроницаемого материала, заполненного ионообменным материалом, с по меньшей мере, одним каналом для входа жидкости и выхода воздуха из фильтрующего модуля, расположенным преимущественно по центру относительно центральной оси модуля, и тем, что размер ячеек воздухо- и водопроницаемого материала меньше среднего размера частиц ионообменного материала, и тем, что средство для умягчения жидкости снабжено, по меньшей мере, одним уплотнительным элементом, и тем, что в верхней части входного фильтра расположены соединительные элементы дополнительно предназначенные для подачи очищаемой жидкости в фильтрующий модуль, и тем, что входной фильтр выполнен с возможностью формирования потоков жидкости, большая часть которых отклонена в направлениях, отличных от вертикали в зоне фильтрующего материала, примыкающего к боковым стенкам входного фильтра, и тем, что входной фильтр состоит из двух частей - верхней части, преимущественно плоской, и нижней объемной части, и тем, что хотя бы часть основания объемной части входного фильтра выполнена закрытой, и тем, что объемная часть входного фильтра выполнена с возможностью формирования потоков жидкости в корпусе модуля, большая часть которых отклонена преимущественно под углом не менее 5° от вертикали, и тем, что объемная часть входного фильтра выполнена с переменным проходным сечением, и тем, что переменное проходное сечение объемной части входного фильтра уменьшается в направлении к донной части корпуса, и тем, что переменное проходное сечение объемной части входного фильтра увеличивается в направлении к донной части корпуса, и тем, что объемная часть входного фильтра имеет форму преимущественно перевернутой конусовидной пирамиды и/или усеченного конуса, ступенчатой и/или многогранной усеченной пирамиды, и тем, что объемная часть входного фильтра имеет форму многогранной усеченной пирамиды, усеченного конуса или подковообразную форму, и тем, что объемная часть входного фильтра выполнена с постоянным проходным сечением, и тем, что объемная часть входного фильтра имеет форму преимущественно многогранника или прямоугольника, и тем, что верхняя часть входного фильтра по центру выполнена преимущественно открытой, и тем, что входной фильтр выполнен с отверстием для поступления жидкости в него, распложенным преимущественно по центру относительно центральной оси модуля, и тем, что на боковой поверхности объемной части входного фильтра расположено, по меньшей мере, одно отверстие для входа жидкости в модуль и выхода воздуха из модуля, и тем, что входной фильтр выполнен предпочтительно методом литья под давлением из расплавленного полимерного материала, и тем, что отверстия объемной части входного фильтра для входа жидкости в модуль и выхода воздуха из модуля имеют суммарную площадь не менее чем 1/2 от общей площади объемной части входного фильтра, и тем, что объемная часть входного фильтра выполнена с возможностью предотвращения выхода частиц фильтрующего материала из корпуса фильтрующего модуля, и тем, что объемная часть входного фильтра содержит воздухо- и водопроницаемый материал, перекрывающий, по меньшей мере, одно отверстие для входа жидкости в модуль и выхода воздуха из модуля, и тем, что размер ячеек водопроницаемого материала меньше среднего размера частиц фильтрующего материала, и тем, что, размер, по меньшей мере, одного отверстия для входа жидкости в модуль и выхода воздуха из модуля меньше среднего размера частиц фильтрующего материала, и тем, что основание объемной части входного фильтра снабжено центрирующим элементом для удобства установки входного фильтра в фильтрующий материал при сборке фильтрующего модуля, и тем, что дополнительно содержит средство, перекрывающее верхнюю часть входного фильтра по центру или верхнюю часть входного фильтра, и тем, что средство, перекрывающее верхнюю часть входного фильтра по центру или верхнюю часть входного фильтра, выполнено преимущественно с отверстиями, и тем, что верхняя часть входного фильтра снабжена, по меньше мере, одним уплотнительным элементом, и тем, что выходной фильтр выполнен с возможностью организации выхода воздуха из фильтрующего модуля, и тем, что, в качестве выходного фильтра используют корпус с отверстиями для выхода жидкости, расположенными на боковой поверхности корпуса модуля и донной части, имеющих суммарную площадь не менее чем 1/2 от общей площади корпуса выходного фильтра, и тем, что выходной фильтр по центру донной части имеет закрытую область, диаметр которой примерно равен или меньше диаметра отверстия для поступления жидкости во входной фильтр, и тем, что выходной фильтр выполнен предпочтительно методом литья под давлением из расплавленного полимерного материала, и тем, что выходной фильтр выполнен с возможностью предотвращения выхода частиц фильтрующего материала из корпуса фильтрующего модуля, и тем, что выходной фильтр содержит воздухо- и водопроницаемый материал, перекрывающий выходные отверстия, и тем, что размер ячеек воздухо- и водопроницаемого материала меньше среднего размера частиц фильтрующего материала, и тем, что размер каждого из отверстий выходного фильтра меньше среднего размера частиц фильтрующего материала, и тем, что выполнен с возможностью использования преимущественно волокнистых и гранулированных сорбентов, и тем, что выполнен с возможностью использования мелкодисперсных фильтрующих сорбентов, преимущественно содержащих волокнистые сорбенты, с длиной менее 0,5 мм, и тем, что в качестве гранулированных сорбентов используют предпочтительно активированный уголь, ионообменную смолу или их смесь, и тем, что в качестве волокнистых сорбентов используют предпочтительно ионообменные волокна.The task and the required technical result when using the group of inventions is achieved by creating a new filter module, preferably for use in gravity feed liquid purification devices, including an inlet filter and a housing filled with filtering material, preferably sorption and softening material, with an outlet filter in its bottom , according to the invention, the filter module is configured to provide optimal compensation for the differential pressure of the liquid column spans in the housing filled with filter material over the entire life of the filter module so that fluid flows pass from the inlet filter through the maximum effective layer thickness of the filter material mainly simultaneously in the longitudinal and transverse directions to the output filter, while the distance L from any point the entrance of the crude liquid into the module housing through the inlet filter to any nearest point of the outlet of the purified liquid through the outlet filter is characterized by predetermined values and is I am dependent on the height of the layer of filter material H, namely L should be at least 5% and not more than 50% of H and preferably not less than 8% and not more than 35%, and additional softening of the liquid due to the means for softening the liquid installed above the inlet filter and configured to vent air from the filter module, and the fact that the means for softening the liquid is preferably made of round, oval or any other geometric shape, repeating the shape of the top of the inlet filter, and the means for softening the liquid before constitutes a housing of complex shape, mainly multi-tiered, filled with ion-exchange material, with openings for liquid inlet and air outlet from the filter module, and the fact that the body of the liquid softener has at least one upper tier consisting of a side wall and a base moreover, the side wall is offset relative to the outer edge of the base, and at least one lower tier, consisting of a side wall and a bottom, and the fact that the body of the means for softening the liquid has openings for the entrance of the cleaned liquid and into it, located mainly on the side wall of the upper tier, openings for the entrance of the liquid to be cleaned and partially softened liquid into the inlet filter, located mainly on the basis of the upper tier, and openings for the exit of the softened liquid from the housing of the liquid softener to the inlet filter, mainly arranged on the side wall and the bottom of the lower tier, and the fact that the housing of the liquid softener further comprises at least one channel for liquid inlet and air out filter module, located mainly in the center relative to the central axis of the module, and the fact that the body of the means for softening the liquid is preferably made by injection molding of molten polymeric material, and the body of the means for softening the liquid is configured to prevent particles of ion-exchange material from escaping from him, and the fact that the body of the means for softening the liquid contains an air- and water-permeable material that overlaps the inlet and outlet openings, and the fact that the mesh size the air- and water-permeable material is smaller than the average particle size of the ion-exchange material, and the fact that the size of each of the openings of the housing of the liquid softener is smaller than the average particle size of the ion-exchange material, and that the liquid softener is a capsule of a polymer non-woven air and a water-permeable material filled with ion-exchange material, with at least one channel for liquid inlet and air outlet from the filter module, located mainly in the center of relative to the central axis of the module, and the fact that the mesh size of the air- and water-permeable material is smaller than the average particle size of the ion-exchange material, and that the fluid softener is provided with at least one sealing element, and that in the upper part of the inlet filter the connecting elements are further provided for supplying the liquid to be cleaned to the filter module, and the fact that the inlet filter is configured to form liquid flows, most of which are deflected in the direction different from the vertical in the area of the filter material adjacent to the side walls of the inlet filter, and the fact that the inlet filter consists of two parts - the upper part, mainly flat, and the lower volume part, and the fact that at least part of the base of the volume part of the inlet the filter is made closed, and the fact that the volumetric part of the inlet filter is configured to form fluid flows in the module housing, most of which are deviated mainly at an angle of at least 5 ° from the vertical, and the fact that the volumetric part of the inlet the filter is made with a variable passage section, and the fact that the variable passage section of the volumetric part of the inlet filter decreases towards the bottom of the housing, and the fact that the variable passage section of the volumetric part of the inlet filter increases toward the bottom of the housing, and the volume the inlet filter part has the form of a predominantly inverted cone-shaped pyramid and / or a truncated cone, a stepped and / or polyhedral truncated pyramid, and the fact that the volumetric part of the inlet filter has the form of a multifaceted a truncated pyramid, a truncated cone or a horseshoe-shaped shape, and the fact that the volumetric part of the inlet filter is made with a constant flow section, and the fact that the volumetric part of the inlet filter has the shape of a predominantly polyhedron or rectangle, and the fact that the upper part of the inlet filter is made in the center predominantly open, and the fact that the inlet filter is made with an opening for the liquid to enter therein, arranged mainly in the center relative to the central axis of the module, and by the fact that at least one opening for fluid inlet into the module and air leaving the module is located in the inlet filter, and in that the inlet filter is preferably injection molded from molten polymeric material, and in that the openings in the inlet filter for the liquid inlet into the module and the air outlet from the module have a total area of not less than 1/2 of the total area of the volumetric part of the inlet filter, and the fact that the volumetric part of the inlet filter is configured to prevent the exit of frequent its filter material from the filter module housing, and the fact that the volumetric part of the inlet filter contains air- and water-permeable material, covering at least one hole for the liquid to enter the module and the air to exit the module, and the cell size of the permeable material smaller than the average particle size of the filter material, and the fact that the size of at least one hole for the liquid to enter the module and the air to exit the module is smaller than the average particle size of the filter material, and the base volume the inlet part of the inlet filter is equipped with a centering element for ease of installation of the inlet filter in the filter material when assembling the filter module, and that it further comprises means that overlaps the upper part of the inlet filter in the center or upper part of the inlet filter, and that the means overlaps the upper part the inlet filter in the center or upper part of the inlet filter, made mainly with holes, and the fact that the upper part of the inlet filter is equipped with at least one sealing element, and the fact that the output filter is configured to organize the exit of air from the filter module, and the fact that, as the output filter, a housing is used with openings for liquid outlet located on the side surface of the module housing and the bottom having a total area of not less than 1 / 2 of the total area of the housing of the output filter, and the fact that the output filter in the center of the bottom has a closed area, the diameter of which is approximately equal to or less than the diameter of the hole for the liquid to enter the inlet filter, and that the bottom filter is preferably made by injection molding of molten polymeric material, and in that the outlet filter is configured to prevent the particles of filter material from escaping from the filter module housing, and in that the outlet filter contains an air- and permeable material covering the outlet openings, and in that the cell size of the air- and water-permeable material is smaller than the average particle size of the filter material, and in that the size of each of the openings of the outlet filter is less than the average p particle size of the filtering material, and the fact that it is made with the possibility of using predominantly fibrous and granular sorbents, and by the fact that it is made with the possibility of using finely divided filter sorbents, mainly containing fibrous sorbents, with a length of less than 0.5 mm, and that as granular sorbents preferably use activated carbon, an ion-exchange resin or a mixture thereof, and preferably ion-exchange fibers are used as fibrous sorbents.

Устройство для очистки жидкости содержит приемную емкость для очищаемой жидкости, емкость для очищенной жидкости и вышеописанный сменный фильтрующий модуль.The liquid purification device comprises a receiving container for the liquid to be cleaned, a container for the purified liquid and the above-described replaceable filter module.

Сменный фильтрующий модуль может быть использован как комплектующее устройства для очистки жидкости, так и самостоятельно.Replaceable filter module can be used as a component of a device for cleaning liquids, or independently.

Отличительной особенностью группы изобретений является конструктивное исполнение входного и выходного фильтров, которое обеспечивает увеличение степеней свободы элементарных потоков жидкости, позволяя увеличить их живые сечения (площадь поперечного сечения потока, перпендикулярную к направлению течения). При этом закономерно увеличивается общее (суммарное) сечение указанных потоков жидкости, проходящих от входного фильтра не только к донной части, но и ко всей увеличенной площади выходного фильтра, за счет чего увеличивается количество проходящей через объем фильтрующего материала жидкости (по сумме сечений) в единицу времени, что дает возможность, в сравнении с прототипом использовать в составе заявляемого модуля большее количество мелких гранулированных и порошкообразных сорбентов, а также волокнистых материалов малой толщины, за счет чего при одновременном повышении скорости фильтрации жидкости обеспечивается повышение степени очистки фильтруемой жидкости.A distinctive feature of the group of inventions is the design of the inlet and outlet filters, which provides an increase in the degrees of freedom of elementary fluid flows, allowing them to increase their live sections (cross-sectional area of the stream perpendicular to the direction of flow). At the same time, the total (total) cross section of the indicated fluid flows naturally passing from the inlet filter not only to the bottom part, but also to the entire increased area of the outlet filter, naturally increases, due to which the amount of liquid passing through the volume of the filter material (by the sum of the cross sections) per unit time, which makes it possible, in comparison with the prototype, to use in the composition of the proposed module a larger number of small granular and powdery sorbents, as well as fibrous materials of small thickness, due to t which while improving the filtration rate of fluid provided by increasing the degree of purification of liquid to be filtered.

ПЕРЕЧЕНЬ ГРАФИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВLIST OF GRAPHIC MATERIALS

Группа изобретений будет более понятна из описания, не имеющего ограничительного характера и приводимого со ссылками на прилагаемые чертежи, на которых:The group of inventions will be better understood from the description, which is not restrictive and is given with reference to the accompanying drawings, in which:

Фиг.1 - изображен общий вид фильтрующего модуля;Figure 1 - shows a General view of the filter module;

Фиг.2 - изображены общий вид сечения фильтрующего модуля в поперечном направлении, вид сверху и вид снизу фильтрующего модуля;Figure 2 - shows a General view of the cross section of the filter module in the transverse direction, a top view and a bottom view of the filter module;

Фиг.3 - изображен общий вид входного фильтра;Figure 3 - shows a General view of the input filter;

Фиг.4 - изображен общий вид входного фильтра в частном случае;Figure 4 - shows a General view of the input filter in a particular case;

Фиг.5 - изображен общий вид устройства для очистки жидкости типа кувшин с фильтрующим модулем внутри;Figure 5 - shows a General view of a device for cleaning liquids such as a jug with a filter module inside;

Фиг.6 - изображен общий вид фильтрующего модуля со средством для умягчения жидкости в виде корпуса сложной формы (двухярусной);6 - shows a General view of the filter module with means for softening the liquid in the form of a complex housing (two-tier);

Фиг.7 - изображены общий вид сечения фильтрующего модуля со средством для умягчения жидкости в поперечном направлении, вид сверху и вид снизу фильтрующего модуля, где средство для умягчения жидкости представляет из себя корпус двухярусной формы;7 - shows a General view of the cross section of the filter module with means for softening the liquid in the transverse direction, a top view and a bottom view of the filter module, where the means for softening the liquid is a two-tier casing;

Фиг.8 - изображен общий вид сечения фильтрующего модуля со средством для умягчения жидкости в поперечном направлении, где средство для умягчения жидкости представляет из себя корпус двухярусной формы.Fig - shows a General view of the cross section of the filter module with means for softening the liquid in the transverse direction, where the means for softening the liquid is a two-tier body.

ОСУЩЕСТВЛЕНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯDETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

Фильтрующий модуль состоит из корпуса 1, входного фильтра 2 и выходного фильтра 3 (Фиг.1).The filter module consists of a housing 1, an input filter 2 and an output filter 3 (Figure 1).

Входной фильтр 2 состоит из двух частей: верхней части 4 и нижней части 5 (Фиг.2, 3). Верхняя часть 4 выполнена преимущественно плоской, а нижняя часть 5 преимущественно объемной (далее «объемная часть») (Фиг.2, 3).The inlet filter 2 consists of two parts: the upper part 4 and the lower part 5 (Fig.2, 3). The upper part 4 is made predominantly flat, and the lower part 5 is predominantly voluminous (hereinafter “volumetric part") (Figs. 2, 3).

Объемная часть 5 входного фильтра образована боковой поверхностью 6 и основанием 7, выполненным закрытым (Фиг.2, 3), и имеет проходное сечение, которое может быть как постоянным, так и переменным - уменьшающимся или увеличивающимся к донной части 8 корпуса 1. Если переменное проходное сечение уменьшается к донной части 8 корпуса 1, то объемная часть 5 входного фильтра 2 может иметь форму преимущественно перевернутой конусовидной пирамиды и/или перевернутого усеченного конуса (Фиг.3), перевернутой ступенчатой и/или перевернутой многогранной усеченной пирамиды (Фиг.4). Если переменное проходное сечение увеличивается к донной части 8 корпуса 1, то объемная часть 5 входного фильтра 2 может иметь форму, например, многогранной усеченной пирамиды (на чертежах не показано), форму усеченного конуса (на чертежах не показано) или подковообразную форму (на чертежах не показано). Если проходное сечение постоянное, то объемная часть 5 входного фильтра 2 может иметь форму, например, преимущественно многогранника (на чертежах не показано) или прямоугольника (на чертежах не показано). На боковой поверхности 6 входного фильтра 2 расположены отверстия 9 для входа жидкости и выхода воздуха из модуля. Для увеличения проницаемости объемной части 5 входного фильтра, суммарная площадь отверстий 9 составляет не менее чем 1/2 от общей площади объемной части 5 входного фильтра 2. Верхняя центральная часть 10 входного фильтра выполнена преимущественно открытой (Фиг.2) и имеет отверстие 11 для поступления жидкости во входной фильтр 2, расположенное преимущественно по центру относительно центральной оси модуля (Фиг.2). Для предотвращения выхода частиц фильтрующего материала 12 из корпуса 1 фильтрующего модуля объемная часть 5 входного фильтра 2 содержит воздухо- и водопроницаемый материал 13, перекрывающий, по меньшей мере, одно отверстие 9 для входа жидкости в модуль и выхода воздуха из модуля с размером ячеек меньше среднего размера частиц фильтрующего материала 12, при этом сам воздухо- и водопроницаемый материал 13 может, например, быть приварен к боковой поверхности 5 корпуса (Фиг.2, 3) или же выполнен в виде подходящей по размерам вставки в объемную часть 5 входного фильтра 2 (на чертежах не показано). Также для предотвращения выхода частиц фильтрующего материала 12 из корпуса 1 фильтрующего модуля отверстия 9 объемной части 5 входного фильтра могут быть выполнены с размером, меньшим среднего размера частиц фильтрующего материала 12 (на чертежах не показано), при изготовлении входного фильтра 2 методом литья под давлением из расплавленного полимерного материала. Фильтрующий модуль может дополнительно содержать средство (на чертежах не показано), перекрывающее верхнюю центральную часть 10 или всю верхнюю часть 4 входного фильтра 2, выполненное преимущественно с отверстиями, например в виде крышки или насадки (вставки) из воздухо- и водопроницаемого материала (на чертежах не показано). Основание 7 входного фильтра 2 может быть снабжено центрирующим элементом (на чертежах не показано) для удобства установки входного фильтра 2 в фильтрующий материал 12 при сборке фильтрующего модуля. Входной фильтр 2 снабжен, по меньшей мере, одним уплотнительным элементом в своей верхней части, например, в виде уплотнительной манжеты 14 или кольца (на чертежах не показано) из резины или другого полимерного материала, предназначенного для установки фильтрующего модуля в приемную емкость 15 устройства для очистки жидкости (Фиг.2, 5).The volumetric part 5 of the inlet filter is formed by the lateral surface 6 and the base 7, made closed (Fig.2, 3), and has a cross-section, which can be either constant or variable - decreasing or increasing to the bottom part 8 of the housing 1. If the variable the cross-section is reduced to the bottom part 8 of the housing 1, the volumetric part 5 of the inlet filter 2 may take the form of a predominantly inverted cone-shaped pyramid and / or an inverted truncated cone (Figure 3), an inverted stepwise and / or inverted multifaceted truncation pyramid (Figure 4). If the variable flow cross section increases to the bottom part 8 of the housing 1, then the volumetric part 5 of the inlet filter 2 may take the form of, for example, a polyhedral truncated pyramid (not shown in the drawings), a truncated cone shape (not shown in the drawings) or a horseshoe-shaped (in the drawings not shown). If the cross-section is constant, then the volumetric part 5 of the inlet filter 2 may take the form of, for example, a predominantly polyhedron (not shown in the drawings) or a rectangle (not shown in the drawings). On the side surface 6 of the inlet filter 2 are openings 9 for liquid inlet and air outlet from the module. To increase the permeability of the volumetric part 5 of the inlet filter, the total area of the holes 9 is not less than 1/2 of the total area of the volumetric part 5 of the inlet filter 2. The upper central part 10 of the inlet filter is predominantly open (Figure 2) and has an opening 11 for entry liquid into the inlet filter 2, located mainly in the center relative to the central axis of the module (Figure 2). To prevent the exit of particles of filter material 12 from the housing 1 of the filter module, the volume part 5 of the inlet filter 2 contains an air- and water-permeable material 13 that overlaps at least one hole 9 for the liquid to enter the module and the air to exit the module with a mesh size smaller than the average the particle size of the filter material 12, while the air- and water-permeable material 13 itself, for example, can be welded to the side surface 5 of the housing (Fig.2, 3) or made in the form of a suitable size insert in the volume part 5 Khodnev filter 2 (not shown). Also, to prevent the exit of particles of the filter material 12 from the housing 1 of the filter module, the openings 9 of the inlet part 5 of the inlet filter can be made with a size smaller than the average particle size of the filter material 12 (not shown in the drawings) when manufacturing the inlet filter 2 by injection molding from molten polymer material. The filter module may further comprise means (not shown in the drawings), overlapping the upper central part 10 or the entire upper part 4 of the inlet filter 2, made mainly with holes, for example in the form of a cover or nozzle (insert) of air- and permeable material (in the drawings not shown). The base 7 of the inlet filter 2 may be provided with a centering element (not shown in the drawings) for the convenience of installing the inlet filter 2 in the filter material 12 when assembling the filter module. The inlet filter 2 is provided with at least one sealing element in its upper part, for example, in the form of a sealing collar 14 or a ring (not shown in the drawings) made of rubber or other polymeric material intended for installation of the filter module in the receiving container 15 of the device for liquid purification (Fig.2, 5).

Выходной фильтр 3 представляет из себя корпус 16 с отверстиями 17 для выхода жидкости и выхода воздуха, расположенными на боковой поверхности 18 корпуса 1 и донной части 8 корпуса 1. Для увеличения проницаемости выходного фильтра 3 указанные отверстия имеют суммарную площадь не менее чем 1/2 от общей площади корпуса 16 выходного фильтра 3 (Фиг.1, 2). Выходной фильтр 3 в донной части 8 по центру имеет закрытую область 19, диаметр которой примерно равен или меньше диаметра отверстия 11 для поступления жидкости во входной фильтр 2. Для предотвращения выхода частиц фильтрующего материала 12 из корпуса 1 фильтрующего модуля выходной фильтр 3 может содержать воздухо- и водопроницаемый материал 20, перекрывающий отверстия 17 для выхода жидкости с размером ячеек меньше среднего размера частиц фильтрующего материала 12, при этом сам воздухо- и водопроницаемый материал 20 может, например, быть приварен к корпусу 16 выходного фильтра 3 (Фиг.1, 2) или же выполнен в виде подходящей по размерам вставки в корпус 16 выходного фильтра 3 (на чертежах не показано). Также для предотвращения выхода частиц фильтрующего материала 12 из корпуса 1 фильтрующего модуля отверстия 17 выходного фильтра 3 могут быть выполнены с размером, меньшим среднего размера частиц фильтрующего материала 12 (на чертежах не показано), при изготовлении входного фильтра 2 методом литья под давлением из расплавленного полимерного материала. Донная часть 8 может быть выполнена выпуклой формы (на чертежах не показано).The output filter 3 is a housing 16 with openings 17 for liquid outlet and air outlet, located on the side surface 18 of the housing 1 and the bottom part 8 of the housing 1. To increase the permeability of the output filter 3, these openings have a total area of not less than 1/2 from the total area of the housing 16 of the output filter 3 (Fig.1, 2). The output filter 3 in the bottom part 8 in the center has a closed region 19, the diameter of which is approximately equal to or less than the diameter of the hole 11 for the liquid to enter the inlet filter 2. To prevent particles of the filter material 12 from coming out of the housing 1 of the filter module, the output filter 3 may contain air and a water-permeable material 20 overlapping the fluid exit openings 17 with a mesh size smaller than the average particle size of the filter material 12, while the air and water permeable material 20 itself, for example, can be welded to the housing 16 of the output filter 3 (Fig.1, 2) or is made in the form of a suitable size insert in the housing 16 of the output filter 3 (not shown). Also, to prevent the exit of particles of the filter material 12 from the housing 1 of the filter module, the openings 17 of the output filter 3 can be made with a size smaller than the average particle size of the filter material 12 (not shown in the drawings) when manufacturing the inlet filter 2 by injection molding from molten polymer material. The bottom part 8 can be made convex (not shown in the drawings).

Процесс фильтрации в фильтрующих модулях с гравитационной подачей происходит в результате действия гидростатического давления (P), частично скомпенсированного противодавлением (P*), оказываемым фильтрующим материалом. При этом локальная скорость протекания жидкости в модуле, а также качество очистки зависят от разницы давления и противодавления (P-P*). Для быстрой и качественной фильтрации жидкости эта разница должна быть постоянной во всем объеме фильтрующего модуля. В отличие от прототипа, где компенсация давлений (постоянство (P-P*) во всем объеме модуля происходит частично (высота столба жидкости различна над различными участками модуля, при этом противодавление (P*) на этих участках либо постоянно, либо слабо изменяется), благодаря особой конструкции входного фильтра и конструкции выходного фильтра, происходит синхронное (равнозначное) изменение P и P* на всех участках модуля, т.е. потоки жидкости проходят от входного фильтра 2 через максимально эффективную толщину слоя фильтрующего материала 12 в основном одновременно в продольном и поперечном направлениях к выходному фильтру 3. При этом конструкция фильтрующего модуля выполнена таким образом, что для каждого участка входного фильтра 2 существует свой ближайший участок выходного 3, что и позволяет обеспечить быструю (увеличение скорости фильтрации) и качественную фильтрацию жидкости, т.е. расстояние L от любой точки входа неочищенной жидкости в корпус 1 модуля через входной фильтр 2 до любой ближайшей точки выхода очищенной жидкости через выходной фильтр 3 характеризуется заданными значениями и является зависимым от высоты слоя фильтрующего материала H, а именно L должно быть не менее 5% и не более 50% от H и предпочтительно не менее 8% и не более 35% (Фиг.2).The filtering process in the filter modules with gravity feed occurs as a result of the hydrostatic pressure (P), partially compensated by the back pressure (P *) provided by the filter material. In this case, the local liquid flow rate in the module, as well as the quality of cleaning, depend on the difference in pressure and back pressure (P-P *). For fast and high-quality liquid filtration, this difference should be constant in the entire volume of the filter module. Unlike the prototype, where pressure compensation (constancy (PP *) in the entire volume of the module occurs partially (the height of the liquid column is different over different sections of the module, the back pressure (P *) in these areas either constantly or slightly changes), due to the special input filter design and output filter design, there is a synchronous (equivalent) change in P and P * in all sections of the module, i.e., fluid flows from the input filter 2 through the maximum effective layer thickness of the filter material 12 at the base ohm simultaneously in the longitudinal and transverse directions to the output filter 3. At the same time, the design of the filter module is made in such a way that for each section of the input filter 2 there is a closest section of the output filter 3, which allows for fast (increased filtration rate) and high-quality liquid filtration, i.e., the distance L from any entry point of the crude liquid into the module housing 1 through the inlet filter 2 to any nearest outlet point of the purified liquid through the outlet filter 3 is characterized by the set values and is dependent on the height of the layer of filter material H, namely, L should be at least 5% and not more than 50% from H and preferably not less than 8% and not more than 35% (Figure 2).

Указанные в материалах описания значения являются экспериментальными, и именно эти значения обеспечивают указанный технический результат. Если указанное на фиг.2 расстояние L от любой точки входа неочищенной жидкости в корпус 1 модуля через входной фильтр 2 до любой ближайшей точки выхода очищенной жидкости через выходной фильтр 3 будет меньше чем 5% от высоты слоя фильтрующего материала H, то качество фильтрации значительно ухудшится, т.к. слой фильтрующего материала 12 уменьшится, при этом скорость фильтрации также значительно увеличится. Если указанное на фиг.2 расстояние L от любой точки входа неочищенной жидкости в корпус 1 модуля через входной фильтр 2 до любой ближайшей точки выхода очищенной жидкости через выходной фильтр 3 будет больше чем 5% от высоты слоя фильтрующего материала H, то качество фильтрации также значительно ухудшится, т.к. давление жидкости, поступающей по входному фильтру 2, будет недостаточным, чтобы эта жидкость проходила по всему фильтрующему материалу 12 в поперечном направлении к выходному фильтру 3.The values indicated in the description materials are experimental, and it is these values that provide the indicated technical result. If the distance L indicated in FIG. 2 from any point of entry of the crude liquid into the module housing 1 through the inlet filter 2 to any nearest point of outlet of the purified liquid through the outlet filter 3 will be less than 5% of the layer height of the filter material H, the filtration quality will be significantly impaired because the layer of filter material 12 will decrease, while the filtration rate will also increase significantly. If the distance L indicated in FIG. 2 from any point of entry of the crude liquid into the module housing 1 through the inlet filter 2 to any nearest outlet of the purified liquid through the outlet filter 3 will be more than 5% of the layer height of the filter material H, then the filtering quality is also significantly worsen because the pressure of the fluid entering through the inlet filter 2 will be insufficient so that this fluid flows across the entire filtering material 12 in the transverse direction to the outlet filter 3.

Фильтрующий модуль может дополнительно содержать средство для умягчения жидкости, установленное над входным фильтром 2, предпочтительно круглой, овальной или любой другой геометрической формы, повторяющей форму верхней части 4 входного фильтра 2.The filter module may further comprise means for softening the liquid mounted above the inlet filter 2, preferably round, oval or any other geometric shape, repeating the shape of the upper part 4 of the inlet filter 2.

Средство для умягчения жидкости, выполненное с возможностью дополнительного умягчения фильтруемой жидкости, представляет собой корпус 21 сложной формы из полимерного материала, преимущественно многоярусный, например двухярусный (Фиг.7, 8), заполненный ионообменным материалом (на чертежах не показано). Например, первый (верхний) ярус двухярусного корпуса 21 средства для умягчения жидкости состоит из вертикальной боковой стенки 22 и основания 23, причем боковая стенка 22 смещена относительно внешнего края основания 23 и на ней имеются отверстия 24. А на основании 23 имеются отверстия 25, каждое из которых совмещено с соответствующим отверстием 24 боковой стенки 22. Часть каждого из отверстий 25 на сновании 23 находится с внутренней стороны относительно боковой стенки 22, а часть с внешней. Отверстия 25 на основании 23 служат для поступления очищаемый жидкости непосредственно во входной фильтр 2 через зазор 26, расположенный между входным фильтром 2 и корпусом 21 средства, а также для выхода воздуха из фильтрующего модуля. Причем через часть каждого из отверстий 25 на основании 23, расположенных с внутренней стороны относительно боковой стенки 22, во входной фильтр 2 через зазор 26 поступает частично умягченная жидкость, а через часть каждого из отверстий 25 на основании 23 расположенных с внешней стороны относительно боковой стенки 22 во входной фильтр 2 через зазор 26 поступает очищаемая жидкость (неумягченная). Таким образом, часть потоков очищаемой жидкости, проходящих через отверстия 24, входит внутрь корпуса 21, контактируя с ионообменным материалом, а другая часть через часть каждого из отверстий 25, находящихся на основании 23 с внешней стороны относительно боковой стенки 22, поступает по зазору 26 напрямую во входной фильтр 2, т.е. очищаемая жидкость поступает во входной фильтр 2 без контакта с ионообменным материалом. Причем часть потоков жидкости после контакта с ионообменным материалом выходит из корпуса 21 через часть каждого из отверстий 25, находящихся на основании 23 с внутренней стороны относительно боковой стенки 22, и поступает по зазору 26 напрямую во входной фильтр 2, смешиваясь при этом с той частью потоков жидкости, которая не контактировала с ионообменным материалом. Второй (нижний) ярус корпуса 21 средства состоит из боковой стенки 27 с отверстиями 28 для выхода жидкости из корпуса 21 средства, доходящими до дна 29 средства, на котором также имеются отверстия для выхода жидкости из корпуса 21 средства (Фиг.7, 8). Корпус 21 средства для умягчения жидкости может содержать воздух- и водопроницаемый материал, перекрывающий верхнюю часть первого яруса (на чертежах не показано) или крышку 30 с отверстиями 31 для входа жидкости в корпус 21 и выхода воздуха из корпуса 21 (Фиг.7, 8). Корпус 21 с крышкой 30 выполнены предпочтительно методом литья под давлением из расплавленного полимерного материала. Крышка 30 может быть приварена к корпусу 21, например, методом сварки трением или ультразвуком. Для предотвращения выхода частиц ионообменного материала из корпуса 21, корпус 21 и крышка 30 содержат воздухо- и водопроницаемый материал, перекрывающий расположенные в них отверстия, с размером ячеек меньше среднего размера частиц ионообменного материала (Фиг.6, 7). Также для предотвращения выхода частиц ионообменного материала отверстия корпуса 21 и крышки 30 выполнены с размером, меньшим среднего размера частиц ионообменного материала (на чертежах не показано), при изготовлении корпуса 21 и крышки 30 из расплавленного полимерного материала. Для организации дополнительного выхода воздуха из фильтрующего модуля корпус 21 средства для умягчения жидкости может дополнительно иметь, по меньшей мере, один канал для входа жидкости и выхода воздуха из фильтрующего модуля, расположенный преимущественно по центру относительно центральной оси модуля (на чертежах не показано). Канал представляет собой сетчатую сквозную трубку или закрытую сквозную трубку, которая с входной и выходной стороны может быть дополнительно перекрыта воздухо- и водопроницаемым материалом (на чертежах не показано). Средство для умягчения жидкости в виде корпуса 21 может быть приварено к верхней части 4 входного фильтра 2, например, сваркой трением или ультразвуком (на чертежах не показано) или установлено в верхней части 4 входного фильтра 2 при помощи уплотнительного элемента в виде манжеты 32 (Фиг.6-8), или кольца из резины, или другого полимерного материала (на чертежах не показано). Уплотнительный элемент может быть дополнительно снабжен фиксаторами для предотвращения смещения средства для умягчения жидкости (на чертежах не показано).Means for softening the liquid, made with the possibility of additional softening of the filtered liquid, is a housing 21 of complex shape made of a polymeric material, mainly multi-tiered, for example, two-tiered (Figs. 7, 8), filled with ion-exchange material (not shown in the drawings). For example, the first (upper) tier of the two-tier body of the liquid softener 21 consists of a vertical side wall 22 and a base 23, the side wall 22 being offset from the outer edge of the base 23 and there are openings 24. And there are openings 25 on the base 23, each of which is aligned with the corresponding hole 24 of the side wall 22. A part of each of the holes 25 on the base 23 is located on the inside relative to the side wall 22, and part with the outside. The holes 25 on the base 23 serve for the entry of the liquid to be cleaned directly into the inlet filter 2 through the gap 26 located between the inlet filter 2 and the housing 21 of the means, as well as for the exit of air from the filter module. Moreover, through part of each of the holes 25 on the base 23 located on the inner side relative to the side wall 22, partially softened liquid enters the inlet filter 2 through the gap 26, and through the part of each of the holes 25 on the base 23 located on the outer side relative to the side wall 22 in the inlet filter 2 through the gap 26 enters the cleaned liquid (non-softened). Thus, part of the flows of the liquid being cleaned, passing through the openings 24, enters the housing 21 in contact with the ion-exchange material, and the other part, through the part 23 of the holes 25 located on the base 23 from the outside relative to the side wall 22, enters directly through the gap 26 in the input filter 2, i.e. the cleaned liquid enters the inlet filter 2 without contact with the ion-exchange material. Moreover, a part of the liquid flows after contact with the ion-exchange material exits the housing 21 through a part of each of the holes 25 located on the base 23 from the inside relative to the side wall 22, and enters through the gap 26 directly into the inlet filter 2, mixing with that part of the flows liquid that has not come into contact with ion-exchange material. The second (lower) tier of the housing 21 means consists of a side wall 27 with openings 28 for the exit of fluid from the housing 21 of the facility, reaching the bottom 29 of the facility, which also has holes for the exit of fluid from the housing 21 of the facility (Fig.7, 8). The housing 21 of the means for softening the liquid may contain an air- and permeable material that overlaps the upper part of the first tier (not shown in the drawings) or a cover 30 with openings 31 for fluid inlet into the housing 21 and air outlet from the housing 21 (Fig.7, 8) . The housing 21 with the cover 30 is preferably made by injection molding of molten polymeric material. The cover 30 may be welded to the housing 21, for example, by friction or ultrasonic welding. To prevent the escape of particles of ion-exchange material from the housing 21, the housing 21 and the cover 30 contain air- and water-permeable material that overlaps the openings located in them, with a mesh size smaller than the average particle size of the ion-exchange material (Fig.6, 7). Also, to prevent the release of particles of ion-exchange material, the openings of the housing 21 and the cover 30 are made with a size smaller than the average particle size of the ion-exchange material (not shown in the drawings), in the manufacture of the housing 21 and the cover 30 from molten polymeric material. To organize an additional outlet of air from the filter module, the housing 21 of the means for softening the liquid may additionally have at least one channel for entering the liquid and the exit of air from the filter module, located mainly in the center relative to the central axis of the module (not shown in the drawings). The channel is a mesh through pipe or a closed through pipe, which from the input and output sides can be additionally blocked by air- and water-permeable material (not shown in the drawings). The fluid softener in the form of a housing 21 can be welded to the upper part 4 of the inlet filter 2, for example, by friction or ultrasonic welding (not shown in the drawings) or installed in the upper part 4 of the inlet filter 2 using a sealing element in the form of a sleeve 32 (FIG. .6-8), or rings made of rubber, or other polymeric material (not shown in the drawings). The sealing element may be further provided with clips to prevent displacement of the fluid softener (not shown in the drawings).

Средство для умягчения жидкости может быть выполнено в виде капсулы из полимерного нетканого воздухо- и водопроницаемого материала, заполненного ионообменным материалом (на чертежах не показано) с по меньшей мере одним каналом для поступления жидкости во входной фильтр 2 и выхода воздуха из фильтрующего модуля, расположенным преимущественно по центру относительно центральной оси модуля (на чертежах не показано). Канал представляет собой сетчатую сквозную трубку или закрытую сквозную трубку, которая с входной и выходной стороны может быть дополнительно перекрыта воздухо- и водопроницаемым материалом (на чертежах не показано). При этом часть потоков будет поступать через канал напрямую во входной фильтр 2, не контактируя с ионообменным материалом, а часть потоков жидкости до контакта с фильтрующим материалом, распложенным в корпусе 1 модуля, предпочтительно сорбционным и умягчающим материалом, будет предварительно контактировать с ионообменным материалом, расположенным внутри капсулы, т.е. подвергаться дополнительному умягчению. Для предотвращения выхода частиц из капсулы размер ячеек воздухо- и водопроницаемого материала должен быть меньше среднего размера частиц ионообменного материала.Means for softening the liquid can be made in the form of a capsule of a polymer non-woven air- and water-permeable material filled with ion-exchange material (not shown in the drawings) with at least one channel for the liquid to enter the inlet filter 2 and the air to exit the filter module, located mainly in the center relative to the central axis of the module (not shown in the drawings). The channel is a mesh through pipe or a closed through pipe, which from the input and output sides can be additionally blocked by air- and water-permeable material (not shown in the drawings). In this case, part of the flows will flow directly through the channel into the inlet filter 2 without contacting with the ion-exchange material, and part of the liquid flows, before contact with the filter material located in the module housing 1, preferably sorption and softening material, will be precontacted with the ion-exchange material located inside the capsule, i.e. subject to additional softening. To prevent particles from escaping from the capsule, the cell size of the air- and water-permeable material should be smaller than the average particle size of the ion-exchange material.

В верхней части 4 входного фильтра 2 могут быть расположены соединительные элементы для фиксации средства для умягчения жидкости (на чертежах не показано), которые дополнительно предназначены для подачи очищаемой жидкости в фильтрующий модуль без контакта с ионообменным материалом. Соединительные элементы могут быть выполнены, например, в виде отверстий (на чертежа не показано) или каналов (на чертежах не показано).In the upper part 4 of the inlet filter 2 can be located connecting elements for fixing means for softening the fluid (not shown), which are additionally designed to supply the cleaned fluid to the filter module without contact with ion-exchange material. The connecting elements can be made, for example, in the form of holes (not shown in the drawing) or channels (not shown in the drawings).

Средство для умягчения жидкости может являться как стационарным (несъемным) средством на протяжении всего ресурса фильтрующего модуля, так и нестационарным (съемным) с возможностью его (указанного средства) замены или регенерации на протяжении ресурса фильтрующего модуля.The liquid softener can be either stationary (non-removable) means throughout the entire life of the filter module, or non-stationary (removable) with the possibility of it (said means) replacing or regenerating throughout the life of the filter module.

В качестве фильтрующего материала 12 используют мелкодисперсные фильтрующие сорбенты, преимущественно волокнистые и/или гранулированные или их смеси, предпочтительно композиционный материал на основе их смеси. Волокнистые сорбенты преимущественно имеют длину менее 5 мм. Например, в качестве фильтрующего материала могут быть использованы активированные углеродные гранулированные частицы (активированный гранулированный уголь) и/или ионообменные полимерные гранулы (ионообменная смола) и порошкообразные частицы с размером менее 500 мкм (активированный порошкообразный уголь) и/или волокнистые частицы с диаметром волокон менее 30 мкм (ионообменные полимерные волокна, например ионообменные полиакрилонитрильные волокна с диаметром волокон 15-20 мкм). Предпочтительно используют композиционный материал на основе смеси гранулированного и волокнистого сорбентов, большую часть которого составляют объемные зоны, где каждая зона выполнена в виде участка переплетенных волокон, с размером не менее 1 мм, предпочтительно 5-8 мм. При этом расстояние L от любой точки входа неочищенной жидкости через входной фильтр до любой ближайшей точки выхода очищенной жидкости через выходной фильтр предпочтительно составляет не менее 2 средних размеров участков переплетенных волокон и не более 20 средних размеров участков переплетенных волокон, предпочтительно не менее 3 и не более 10 (на чертежах не показано).Fine filter sorbents, mainly fibrous and / or granular or mixtures thereof, preferably a composite material based on their mixture, are used as filter material 12. Fibrous sorbents preferably have a length of less than 5 mm. For example, activated carbon granular particles (activated granular carbon) and / or ion-exchange polymer granules (ion-exchange resin) and powder particles with a size of less than 500 μm (activated powder carbon) and / or fibrous particles with a fiber diameter of less than 30 microns (ion-exchange polymer fibers, for example, ion-exchange polyacrylonitrile fibers with a fiber diameter of 15-20 microns). Composite material based on a mixture of granular and fibrous sorbents is preferably used, the bulk of which are volume zones, where each zone is made as a section of interwoven fibers with a size of at least 1 mm, preferably 5-8 mm. Moreover, the distance L from any point of entry of the crude liquid through the inlet filter to any nearest point of outlet of the purified liquid through the outlet filter is preferably not less than 2 average sizes of sections of bound fibers and not more than 20 average sizes of sections of bound fibers, preferably not less than 3 and not more 10 (not shown in the drawings).

Как уже упоминалось выше для предотвращения выхода частиц фильтрующего материала 12 из корпуса 1 фильтрующего модуля входной 2 и выходной фильтры 3 могут содержать перекрывающий отверстия воздухо- и водопроницаемый материал с размером ячеек меньше размера частиц фильтрующего материала или, если воздухо- и водопроницаемый материал не используется, отверстия входного и выходного фильтров 3 могут быть выполнены с размером, меньшим среднего размера частиц фильтрующего материала, при изготовлении модуля из расплавленного полимерного материала. Учитывая, что в качестве фильтрующего материала 12 могут быть использованы как мелкие гранулированные и порошкообразные сорбенты, так и волокнистые материалы малой толщины, способность входного 2 и выходного фильтров 3 предотвращать выход частиц фильтрующего материала 12 зависит не от конкретных геометрических размеров частиц, а от обобщенного диаметра частиц, который в случае волокна зависит не только от его длины и диаметра, но также и от упругости и жесткости.As mentioned above, in order to prevent the particles of filter material 12 from escaping from the housing 1 of the filter module, the input 2 and output filters 3 may contain air and water permeable material covering the openings with a mesh size smaller than the particle size of the filter material or, if the air and water permeable material is not used, the inlet and outlet filter openings 3 can be made with a size smaller than the average particle size of the filter material in the manufacture of the module from the molten polymer material la. Considering that both fine granular and powdery sorbents and fibrous materials of small thickness can be used as filter material 12, the ability of the inlet 2 and outlet filters 3 to prevent the exit of particles of the filter material 12 depends not on the specific geometric sizes of the particles, but on the generalized diameter particles, which in the case of fiber depends not only on its length and diameter, but also on elasticity and stiffness.

Фильтрующий модуль, включающий входной фильтр 2 и выходной фильтр 3, а также корпус 21 и крышку 30 средства для умягчения жидкости, может быть изготовлен на действующем оборудовании, например на машине для литья под давлением термопластичных материалов типа ВЛ-40, например из полипропилена.The filter module, including the inlet filter 2 and the output filter 3, as well as the housing 21 and the cover 30 of the means for softening the liquid, can be manufactured on existing equipment, for example, on a injection molding machine for thermoplastic materials such as VL-40, for example, from polypropylene.

Устройство для очистки жидкости, изображенное на Фиг.5, состоит из приемной емкости 15 для очищаемой жидкости, фильтрующего модуля 33, емкости для очищенной жидкости 34 с изливным элементом 35, крышки 36 и ручки 37. В качестве фильтрующего модуля 33 используют заявляемый фильтрующий модуль, который представляет из себя легко заменяемую съемную конструкцию.The device for cleaning liquid, shown in FIG. 5, consists of a receiving container 15 for the liquid to be cleaned, a filter module 33, a container for purified liquid 34 with a pouring element 35, a cover 36 and a handle 37. The inventive filter module is used as a filter module 33, which is an easily replaceable removable design.

Конкретные размеры и отдельные конструктивные параметры исполнения фильтрующего модуля и устройства для очистки жидкости могут быть выбраны специалистами в зависимости от назначения и производительности устройства.The specific dimensions and individual design parameters of the filter module and the liquid purification device can be selected by specialists depending on the purpose and performance of the device.

В качестве конструктивных материалов могут использоваться практически любые известные и применяемые в устройствах для очистки воды материалы, а также известные технологии сборки.Practically any materials known and used in water treatment devices, as well as known assembly technologies, can be used as structural materials.

Фильтрующий модуль, предназначенный для использования в устройствах для очистки жидкости, и устройство для очистки жидкости функционируют следующим образом.A filter module for use in liquid purification devices and a liquid purification device operate as follows.

Фильтр для очистки жидкости, например типа кувшина, состоит из приемной емкости для очищаемой жидкости 15 (воронки для очищаемой жидкости), емкости для очищенной жидкости 34 и съемного фильтрующего модуля 33. Фильтрующий модуль 33 вставляют в отверстие 38 емкости для очищаемой жидкости 15. Поступающую в фильтр на очистку жидкость фильтруют через модуль 33. Неочищенная жидкость через имеющееся в верхней центральной части 10 отверстие 11 поступает во входной фильтр 2 и далее через отверстия 9 внутрь фильтрующего модуля 33 (Фиг.2, 5). За счет особой конструкции входного фильтра 2 и конструкции выходного фильтра 3 входящая за счет гидростатического давления внутрь модуля жидкость перераспределяется внутри слоя фильтрующего материала 12, примыкающего к боковой поверхности 6 входного фильтра 2 на потоки, большая часть которых в отличие прототипа направлена не в вертикальном направлении, а в отличные от вертикали стороны в толщу фильтрующего материала 12, преимущественно под углом не менее 5° от вертикали. При этом потоки жидкости проходят от входного фильтра 2 через максимально эффективную толщину слоя фильтрующего материала 12 в основном одновременно в продольном и поперечном направлениях к выходному фильтру 3, что позволяет увеличить скорость фильтрации жидкости и обеспечить эффективную работу всего объема фильтрующего материала 12, т.е. одновременно увеличить степень очистки жидкости. При протекании жидкости через фильтрующий модуль максимальное давление создается в нижней точке входного фильтра. Закрытое основание 7 и закрытая область 19 донной части 8 компенсируют это давление и смещают поток жидкости внутрь фильтрующего материала 12.A filter for cleaning a liquid, for example, a jug type, consists of a receiving container for the liquid to be cleaned 15 (funnel for the liquid to be cleaned), a container for the purified liquid 34 and a removable filter module 33. The filter module 33 is inserted into the opening 38 of the container for the liquid to be cleaned 15. the filter for cleaning the liquid is filtered through the module 33. The crude liquid through the hole 11 located in the upper central part 10 enters the inlet filter 2 and then through the holes 9 into the filter module 33 (Figs. 2, 5). Due to the special design of the inlet filter 2 and the design of the output filter 3, the liquid entering through the hydrostatic pressure inside the module is redistributed inside the layer of filtering material 12 adjacent to the side surface 6 of the inlet filter 2 to the flows, most of which, in contrast to the prototype, are not directed in the vertical direction, and on the sides different from the vertical in the thickness of the filter material 12, mainly at an angle of at least 5 ° from the vertical. In this case, the liquid flows from the inlet filter 2 through the maximum effective layer thickness of the filter material 12, mainly simultaneously in the longitudinal and transverse directions to the output filter 3, which allows to increase the rate of liquid filtration and ensure the effective operation of the entire volume of the filter material 12, i.e. at the same time increase the degree of purification of the liquid. When fluid flows through the filter module, maximum pressure is created at the bottom of the inlet filter. The closed base 7 and the closed region 19 of the bottom part 8 compensate for this pressure and displace the fluid flow inside the filter material 12.

В процессе фильтрации по мере протекания жидкости через фильтрующий материал 12 начинает выделяться воздух, как изначально содержавшийся в фильтрующем материале 12, так и привнесенный фильтруемой жидкостью (в растворенном или нерастворенном виде) воздух образует пузырьки, способные резко замедлять скорость протекания жидкости через модуль. На выделяющиеся в объеме фильтрующего материала 12 пузырьки воздуха действуют в основном 2 силы: Архимедова, направляющая их строго вверх и гидростатического давления потока жидкости, направляющая его к ближайшему доступному выходу из модуля и/или в нижнюю его часть.During the filtration process, as the liquid flows through the filter material 12, air begins to be released, both initially contained in the filter material 12 and introduced by the filtered liquid (in dissolved or undissolved form), air forms bubbles capable of drastically slowing down the rate of fluid flow through the module. The air bubbles released in the volume of the filter material 12 are mainly affected by 2 forces: Archimedes, directing them strictly upward and hydrostatic pressure of the fluid flow, directing it to the nearest accessible exit from the module and / or to its lower part.

В отличие от прототипа, где указанные силы компенсируются, что может вызвать затыкание, в заявляемом фильтрующем модуле особая конструкция входного фильтра 2 и конструкция выходного фильтра 3 обеспечивают организацию (облегчение) выхода воздуха из фильтрующего модуля. Это происходит следующим образом. Выделяющиеся пузырьки воздуха устремляются вверх, но под действием давления от поступающих в модуль через входной фильтр 2 потоков жидкости, отклоняются и устремляются к отверстиям 17 выходного фильтра 3, расположенным на боковой поверхности 6 корпуса 1 модуля (Фиг.2). Это позволяет эффективно выводить пузырьки воздуха как в верхней части, так и в нижней части модуля. При этом для каждого участка фильтрующего материала существует расстояние L, которое используется, в том числе и для выхода пузырьков воздуха (Фиг.2). Часть пузырьков воздуха выходит через отверстия 9 входного фильтра 2.Unlike the prototype, where the indicated forces are compensated, which can cause a plugging, in the inventive filter module, the special design of the inlet filter 2 and the design of the outlet filter 3 provide for the organization (facilitation) of the air outlet from the filter module. This happens as follows. The released air bubbles rush upward, but under pressure from the fluid flows entering the module through the inlet filter 2, they deviate and rush to the openings 17 of the outlet filter 3 located on the side surface 6 of the module housing 1 (Figure 2). This allows you to effectively remove air bubbles both in the upper part and in the lower part of the module. Moreover, for each section of the filter material there is a distance L, which is used, including for the exit of air bubbles (Figure 2). Part of the air bubbles goes through the holes 9 of the inlet filter 2.

В случае использования средства для умягчения жидкости часть потоков очищаемой жидкости будет поступать напрямую во входной фильтр 2, а часть потоков будет поступать во входной фильтр 2, проходя через средство для умягчения жидкости, т.е. часть потоков жидкости до контакта с фильтрующим материалом, распложенным в корпусе 1 модуля, предпочтительно сорбционным и умягчающим материалом, будет предварительно контактировать с ионообменным материалом, расположенным внутри средства для умягчения, т.е. подвергаться дополнительному умягчению. При этом регулировкой интенсивности данных потоков можно регулировать процент удаления ионов жесткости всего средства для умягчения жидкости в широких пределах: 0-95%. Если средство для умягчения жидкости представляет собой корпус 21, то выход пузырьков воздуха из модуля будет осуществлять через отверстия 25 или через, по меньшей мере, один канал (на чертежах не показано), а выход пузырьков воздуха из корпуса 21 через отверстия 24, 31 (Фиг.6-8). Если средство для умягчения жидкости представляет собой капсулу из нетканого воздухо- и водопроницаемого полимерного материала, то выход пузырьков воздуха из модуля будет осуществляться через, по меньшей мере, один канал (на чертежах не показано), а выход пузырьков воздуха из капсулы через воздухо- и водопроницаемго полимерный материал. После удаления всех пузырьков, находящихся в объеме средства для умягчения жидкости или под ним, увеличивается скорость фильтрации жидкости. При протекании жидкости через средство для умягчения жидкости происходит ее дополнительное умягчение, т.е. удаление ионов кальция и магния, а также, дополнительно, ионов железа II и III.In the case of using a liquid softener, some of the streams of the liquid to be cleaned will go directly to the inlet filter 2, and some of the flows will go to the inlet filter 2, passing through the liquid softener, part of the fluid flows before contact with the filter material located in the module housing 1, preferably sorption and softening material, will be precontacted with the ion-exchange material located inside the softener, i.e. subject to additional softening. In this case, by adjusting the intensity of these flows, it is possible to adjust the percentage of removal of stiffness ions of the entire tool for softening the fluid over a wide range: 0-95%. If the means for softening the liquid is a housing 21, then the exit of air bubbles from the module will be through holes 25 or through at least one channel (not shown in the drawings), and the exit of air bubbles from the housing 21 through the holes 24, 31 ( Fig.6-8). If the liquid softener is a capsule of non-woven air- and water-permeable polymer material, then the exit of air bubbles from the module will be through at least one channel (not shown in the drawings), and the exit of air bubbles from the capsule through the air- and permeable polymer material. After removing all the bubbles in the volume of the fluid softener or under it, the rate of fluid filtration increases. When fluid flows through a fluid softener, it is further softened, i.e. removal of calcium and magnesium ions, as well as, in addition, iron ions II and III.

Жидкость выходит из фильтрующего модуля очищенной от различных загрязнений через отверстия 17, расположенные на боковой поверхности 6 корпуса 1 и донной части 8 (Фиг.2). Очищенная жидкость поступает в емкость для очищенной воды 34 (Фиг.5).The liquid leaves the filter module cleaned of various contaminants through openings 17 located on the side surface 6 of the housing 1 and the bottom part 8 (Figure 2). The purified liquid enters the tank for purified water 34 (Figure 5).

Таким образом, новая конструкция фильтрующего модуля обеспечивает увеличение степеней свободы элементарных потоков жидкости, позволяя увеличить их живые сечения (площадь поперечного сечения потока, перпендикулярную к направлению течения). При этом закономерно увеличивается общее (суммарное) сечение указанных потоков жидкости, проходящих от входного фильтра не только к донной части, но и ко всей увеличенной площади протекания выходного фильтра, за счет чего увеличивается количество переносимой жидкости (по сумме сечений) в единицу времени, что дает возможность в сравнении с прототипом использовать в составе заявляемого модуля большее количество мелких гранулированных и порошкообразных сорбентов, а также волокнистых материалов малой толщины, за счет чего при одновременном повышении скорости фильтрации жидкости обеспечивается повышение степени очистки фильтруемой жидкости.Thus, the new design of the filter module provides an increase in the degrees of freedom of elementary fluid flows, allowing them to increase their live sections (cross-sectional area of the stream perpendicular to the direction of flow). In this case, the total (total) cross-section of the indicated fluid flows naturally passing from the inlet filter not only to the bottom part, but also to the entire increased flow area of the outlet filter, naturally increases, due to which the amount of transferred fluid (by the sum of the cross sections) increases per unit time, which makes it possible in comparison with the prototype to use in the composition of the proposed module a larger number of small granular and powdery sorbents, as well as fibrous materials of small thickness, due to which at the same time m increasing the rate of fluid filtration provides an increase in the degree of purification of the filtered fluid.

Несмотря на то что настоящая группа изобретений была описана в связи с тем вариантом ее осуществления, который в настоящее время считается наиболее практически выгодным и предпочтительным, следует понимать, что данная группа изобретений не ограничена описанными вариантами осуществления, а наоборот, она охватывает различные модификации и варианты в рамках сущности и объема предлагаемой формулы группы изобретений.Despite the fact that the present group of inventions has been described in connection with the variant of its implementation, which is currently considered the most practically advantageous and preferred, it should be understood that this group of inventions is not limited to the described variants of implementation, but rather it covers various modifications and variations within the essence and scope of the proposed formula of the group of inventions.

Claims

1. The filter module is preferably used in gravity feed liquid purification devices, consisting of an inlet filter, a housing filled with filter material, and an output filter, characterized in that the filter module is configured to provide optimal compensation for the differential pressure of the liquid column in the housing filled filtering material, throughout the life of the filtering module so that fluid flows pass from the inlet filter through the most efficient the thickness of the layer of filtering material mainly simultaneously in the longitudinal and transverse directions to the outlet filter, while the distance L from any point of entry of the crude liquid into the module housing through the inlet filter to any nearest outlet point of the purified liquid through the outlet filter is dependent on the height of the layer of filtering material H, namely L should be at least 5% and not more than 50% of H and preferably not less than 8% and not more than 35%.

2. The filter module according to claim 1, characterized in that the inlet filter is configured to form fluid flows, most of which are deviated in directions different from the vertical in the area of the filter material adjacent to the side walls of the inlet filter.

3. The filter module according to claim 2, characterized in that the inlet filter consists of two parts - the upper part, mainly flat, and the lower volume part.

4. The filter module according to claim 3, characterized in that at least part of the base of the volumetric part of the inlet filter is closed.

5. The filter module according to claim 3, characterized in that the volumetric part of the inlet filter is configured to form fluid flows in the module housing, most of which are deviated mainly at an angle of at least 5 ° from the vertical.

6. The filter module according to claim 5, characterized in that the volumetric part of the inlet filter is made with a variable flow area.

7. The filter module according to claim 6, characterized in that the variable passage section of the volumetric part of the inlet filter decreases towards the bottom of the housing.

8. The filter module according to claim 6, characterized in that the variable passage section of the volumetric part of the inlet filter increases towards the bottom of the housing.

9. The filter module according to claim 7, characterized in that the volumetric part of the inlet filter has the form of a predominantly inverted pyramid and / or an inverted truncated cone, an inverted stepwise and / or inverted polyhedral truncated pyramid.

10. The filter module according to claim 8, characterized in that the volumetric part of the inlet filter has the shape of a polyhedral truncated pyramid, a truncated cone or a horseshoe shape.

11. The filter module according to claim 5, characterized in that the volumetric part of the inlet filter is made with a constant flow area.

12. The filter module according to claim 11, characterized in that the volumetric part of the input filter has the form of a predominantly polyhedron or parallelepiped.

13. The filter module according to claim 3, characterized in that the upper part of the inlet filter in the center is made predominantly open.

14. The filter module according to item 13, wherein the inlet filter is made with an opening for the flow of fluid into it, located mainly in the center relative to the central axis of the module.

15. The filter module according to any one of paragraphs.9, 10, 12, characterized in that at least one hole is located on the side surface of the volumetric part of the inlet filter for liquid inlet into the module and air outlet from the module.

16. The filter module according to any one of claims 3, 9, 10, 12, characterized in that the inlet filter is preferably made by injection molding of molten polymer material.

17. The filter module according to claim 15, characterized in that the openings of the volumetric part of the inlet filter for liquid inlet into the module and air outlet from the module have a total area of at least 1/2 of the total volumetric area of the inlet filter.

18. The filter module according to any one of paragraphs.9, 10, 12, characterized in that the volumetric part of the inlet filter is configured to prevent particles of filter material from escaping from the filter module housing.

19. The filter module according to clause 15, wherein the volumetric part of the inlet filter contains an air- and water-permeable material that overlaps at least one hole for the liquid to enter the module and the air to exit the module.

20. The filter module according to claim 19, characterized in that the mesh size of the permeable material is smaller than the average particle size of the filter material.

21. The filter module according to claim 17, characterized in that the size of the at least one hole for the liquid to enter the module and the air to exit the module is smaller than the average particle size of the filter material.

22. The filter module according to claim 4, characterized in that the base of the volumetric part of the inlet filter is provided with a centering element for ease of installation of the inlet filter in the filter material when assembling the filter module.

23. The filter module according to claim 3, characterized in that it further comprises means overlapping the upper part of the inlet filter in the center or the upper part of the inlet filter.

24. The filter module according to item 23, wherein the means overlapping the upper part of the inlet filter in the center or the upper part of the inlet filter is made mainly with holes.

25. The filter module according to claim 3, characterized in that the upper part of the inlet filter is equipped with at least one sealing element.

26. The filter module according to claim 1, characterized in that the output filter is configured to organize the exit of air from the filter module.

27. The filter module according to p. 26, characterized in that as the output filter use a housing with holes for the exit of liquid and air, located on the side surface of the housing of the module and the bottom, having a total area of not less than 1/2 of the total area of the housing output filter.

28. The filter module according to any one of paragraphs.14, 27, characterized in that the output filter in the center of the bottom has a closed region, the diameter of which is approximately equal to or less than the diameter of the hole for the fluid to enter the inlet filter.

29. The filter module according to item 27, wherein the output filter is preferably made by injection molding of molten polymer material.

30. The filter module according to claim 27, wherein the output filter is configured to prevent particles of filter material from exiting the module housing.

31. The filter module according to any one of paragraphs.27, 30, characterized in that the output filter contains an air- and water-permeable material that overlaps the outlet openings.

32. The filter module according to p, characterized in that the cell size of the air- and water-permeable material is smaller than the average particle size of the filter material.

33. The filter module according to any one of paragraphs.27, 29, 30, characterized in that the size of each of the openings of the output filter is smaller than the average particle size of the filter material.

34. The filter module according to claim 1, characterized in that it is configured to use predominantly fibrous and granular sorbents.

35. The filter module according to clause 34, characterized in that it is configured to use fine filter sorbents, mainly containing fibrous sorbents, with a length of less than 0.5 mm

36. The filter module according to claim 34, characterized in that preferably activated carbon, an ion-exchange resin or a mixture thereof are used as granular sorbents.

37. The filter module according to clause 34, wherein preferably ion-exchange fibers are used as fibrous sorbents.

38. The filter module according to claim 1, characterized in that it further comprises means for softening the liquid mounted above the inlet filter and configured to exhaust air from the filter module.

39. The filter module according to claim 38, wherein the liquid softener is round or oval in shape, preferably repeating the shape of the top of the inlet filter.

40. The filter module according to any one of paragraphs 38, 39, characterized in that the means for softening the liquid is a housing, predominantly multi-tiered, filled with ion-exchange material, with holes for liquid inlet and air outlet from the filter module.

41. The filter module according to p, characterized in that the housing has at least one upper tier, consisting of a side wall and a base, and the side wall is offset from the outer edge of the base, and at least one lower tier, consisting of a side wall and a bottom.

42. The filter module according to paragraph 41, wherein the housing of the liquid softener has openings for the entrance of the liquid to be cleaned into it, located mainly on the side wall of the upper tier, openings for the entrance of the liquid to be cleaned and partially softened into the inlet filter, located mainly on the basis of the upper tier, and openings for the outlet of the softened liquid from the housing of the means for softening the liquid into the inlet filter, located mainly on the side wall and the bottom of the lower tier.

43. The filter module according to claim 40, wherein the housing further comprises at least one channel for fluid inlet and air exit from the filter module, located mainly in the center relative to the central axis of the module.

44. The filter module according to claim 40, characterized in that the housing of the liquid softener is preferably made by injection molding of molten polymeric material.

45. The filter module according to claim 40, characterized in that the housing of the liquid softener is configured to prevent the release of particles of ion-exchange material from it.

46. The filter module according to item 45, wherein the body of the means for softening the liquid contains air and water permeable material that overlaps the inlet and outlet openings.

47. The filter module according to item 46, wherein the mesh size of the air- and water-permeable material is smaller than the average particle size of the ion-exchange material.

48. The filter module according to any one of paragraphs.44, 45, characterized in that the size of each of the holes in the housing of the means for softening the liquid is less than the average particle size of the ion-exchange material.

49. The filter module according to any one of paragraphs 38, 39, characterized in that the means for softening the liquid is a capsule of a polymer non-woven air and water-permeable material filled with ion-exchange material with at least one channel for liquid inlet and outlet air from the filter module, located mainly in the center relative to the central axis of the module.

50. The filter module according to § 49, wherein the mesh size of the air- and water-permeable material is smaller than the average particle size of the ion-exchange material.

51. The filter module according to § 38, wherein the liquid softener is provided with at least one sealing element.

52. The filter module according to claim 38, characterized in that in the upper part of the inlet filter there are connecting elements additionally intended for supplying the liquid to be cleaned to the filter module.

53. A device for cleaning liquid, containing a receiving container for the liquid to be cleaned, a filter module and a container for purified liquid, characterized in that the filter module is made according to any one of claims 1 to 52.

54. The filter module is preferably used in gravity feed liquid purification devices, including an inlet filter and a housing filled with filter material, preferably sorption and softening material, with an outlet filter in its bottom, characterized in that the filter module is configured to provide optimal compensation for the differential pressure of the liquid column in the housing filled with filter material throughout the life of the filter module so that the flows fluids passed from the inlet filter through the maximum effective layer thickness of the filter material mainly simultaneously in the longitudinal and transverse directions to the outlet filter, while the distance L from any point of inlet of the crude liquid into the module housing through the inlet filter to any nearest outlet of the purified liquid through the outlet filter is dependent on the height of the layer of filter material H, namely L should be at least 5% and not more than 50% from H and preferably not less than 8% and not more than 35%, and additional softening I fluid by means of a fluid softener installed above the inlet filter and configured to bleed air from the filter module.

55. The filter module according to item 54, wherein the means for softening the liquid is made of a round or oval shape, preferably repeating the shape of the top of the inlet filter.

56. The filter module according to any one of paragraphs 54, 55, characterized in that the means for softening the liquid is a housing, predominantly multi-tiered, filled with ion-exchange material, with openings for liquid inlet and air outlet from the filter module.

57. The filter module according to p. 56, characterized in that the housing of the means for softening the liquid has at least one upper tier, consisting of a side wall and a base, and the side wall is offset from the outer edge of the base, and at least one lower tier, consisting of a side wall and a bottom.

58. The filter module according to p. 56, characterized in that the housing of the means for softening the liquid has openings for the entrance of the cleaned liquid into it, located mainly on the side wall of the upper tier, openings for the intake of the cleaned liquid and partially softened liquid into the inlet filter, located mainly on the basis of the upper tier, and openings for the outlet of the softened liquid from the housing of the means for softening the liquid into the inlet filter, located mainly on the side wall and the bottom of the lower tier.

59. The filter module according to p. 56, characterized in that the housing of the means for softening the liquid further comprises at least one channel for fluid inlet and air outlet from the filter module, located mainly in the center relative to the Central axis of the module.

60. The filter module according to p. 56, characterized in that the housing of the means for softening the liquid is preferably made by injection molding of molten polymer material.

61. The filter module according to item 56, wherein the housing of the means for softening the liquid is configured to prevent the release of particles of ion-exchange material from it.

62. The filter module according to claim 61, characterized in that the housing of the liquid softener comprises air- and water-permeable material that overlaps the inlet and outlet openings.

63. The filter module according to claim 62, wherein the mesh size of the air- and water-permeable material is smaller than the average particle size of the ion-exchange material.

64. The filter module according to any one of paragraphs60, 61, characterized in that the size of each of the openings of the housing of the means for softening the liquid is less than the average particle size of the ion-exchange material.

65. The filter module according to any one of paragraphs 54, 55 characterized in that the means for softening the liquid is a capsule of a polymer non-woven air and water-permeable material filled with ion-exchange material with at least one channel for liquid inlet and air outlet from the filter module, located mainly in the center relative to the central axis of the module.

66. The filter module according to claim 65, wherein the mesh size of the air- and water-permeable material is smaller than the average particle size of the ion-exchange material.

67. The filter module according to item 54, wherein the means for softening the liquid is equipped with at least one sealing element.

68. The filter module according to claim 54, characterized in that in the upper part of the inlet filter there are connecting elements further provided for supplying the liquid to be cleaned to the filter module.

69. The filter module according to item 54, wherein the inlet filter is configured to generate fluid flows, most of which are deviated in directions different from the vertical in the area of the filter material adjacent to the side walls of the inlet filter.

70. The filter module according to p, characterized in that the inlet filter consists of two parts - the upper part, mainly flat, and the lower volume part.

71. The filter module according to item 70, wherein at least part of the base of the volumetric part of the inlet filter is closed.

72. The filter module according to item 70, wherein the volumetric part of the inlet filter is configured to form fluid flows in the module housing, most of which are deviated mainly at an angle of at least 5 ° from the vertical.

73. The filter module according to item 70, wherein the volumetric part of the inlet filter is made with a variable flow area.

74. The filter module according to claim 73, characterized in that the variable flow area of the inlet filter decreases towards the bottom of the housing.

75. The filter module according to p, characterized in that the variable flow area of the inlet filter increases in the direction of the bottom of the housing.

76. The filter module according to claim 74, wherein the volumetric portion of the inlet filter has the form of a predominantly inverted pyramid and / or an inverted truncated cone, an inverted stepwise and / or inverted polyhedral truncated pyramid.

77. The filter module according to claim 75, wherein the volumetric portion of the inlet filter is in the form of a polyhedral truncated pyramid, a truncated cone, or a horseshoe shape.

78. The filter module according to item 70, wherein the volumetric part of the inlet filter is made with a constant flow area.

79. The filter module according to p, characterized in that the volumetric part of the inlet filter has the form of a predominantly polyhedron or parallelepiped.

80. The filter module according to item 70, wherein the upper part of the inlet filter in the center is made mostly open.

81. The filter module according to claim 80, characterized in that the inlet filter is made with an opening for fluid to enter therein, located mainly in the center relative to the central axis of the module.

82. The filter module according to any one of paragraphs.77, 77, 79, characterized in that at least one hole is located on the side surface of the volumetric part of the inlet filter for fluid inlet into the module and air out of the module.

83. The filter module according to any one of paragraphs.70, 76, 77, 79, characterized in that the inlet filter is preferably made by injection molding of molten polymer material.

84. The filter module according to claim 82, wherein the openings of the volumetric part of the inlet filter for liquid inlet into the module and air out of the module have a total area of at least 1/2 of the total volumetric area of the inlet filter.

85. The filter module according to any one of claims 76, 77, 79, characterized in that the volumetric part of the inlet filter is configured to prevent particles of filter material from exiting the filter module housing.

86. The filter module according to claim 85, wherein the volumetric portion of the inlet filter comprises an air- and water-permeable material that overlaps at least one hole for the liquid to enter the module and exit the air from the module.

87. The filter module according to p, characterized in that the mesh size of the permeable material is smaller than the average particle size of the filter material.

88. The filter module according to claim 84, wherein the size of the at least one hole for entering liquid into the module and air leaving the module is smaller than the average particle size of the filter material.

89. The filter module according to p, characterized in that the base of the volumetric part of the inlet filter is provided with a centering element for ease of installation of the inlet filter in the filter material when assembling the filter module.

90. The filter module according to item 54, characterized in that it further comprises means overlapping the upper part of the inlet filter in the center or the upper part of the inlet filter.

91. The filter module according to claim 90, characterized in that the means overlapping the upper part of the inlet filter in the center or the upper part of the inlet filter is made mainly with holes.

92. The filter module according to item 70, wherein the upper part of the inlet filter is equipped with at least one sealing element.

93. The filter module according to item 54, wherein the output filter is configured to organize the exit of air from the filter module.

94. The filter module according to p. 93, characterized in that as the output filter use a housing with openings for liquid outlet located on the side surface of the module housing and the bottom, having a total area of not less than 1/2 of the total area of the housing of the output filter .

95. The filter module according to any one of paragraphs 81, 94, characterized in that the output filter in the center of the bottom has a closed region, the diameter of which is approximately equal to or less than the diameter of the hole for the liquid to enter the inlet filter.

96. The filter module according to item 94, wherein the output filter is preferably made by injection molding of molten polymer material.

97. The filter module according to claim 94, wherein the output filter is configured to prevent particles of filter material from exiting the filter module housing.

98. The filter module according to any one of paragraphs.94, 97, characterized in that the output filter contains air- and water-permeable material that covers the outlet openings.

99. The filter module according to claim 98, wherein the mesh size of the air- and water-permeable material is smaller than the average particle size of the filter material.

100. The filter module according to any one of paragraphs.94, 96, 97, characterized in that the size of each of the openings of the output filter is smaller than the average particle size of the filter material.

101. The filter module according to item 54, wherein it is configured to use predominantly fibrous and granular sorbents.

102. The filter module according to claim 101, characterized in that it is configured to use fine filter sorbents, mainly containing fibrous sorbents, with a length of less than 0.5 mm.

103. The filter module according to claim 101, characterized in that preferably activated carbon, an ion-exchange resin or a mixture thereof are used as granular sorbents.

104. The filter module according to claim 101, characterized in that preferably ion-exchange fibers are used as fibrous sorbents.

105. A device for cleaning liquid, containing a receiving container for the liquid to be cleaned, a filter module and a container for purified liquid, characterized in that the filter module is made according to any one of paragraphs 54-104.