RU87157U1

RU87157U1 - FILTER FOR CLEANING WATER IN VEHICLES

Info

Publication number: RU87157U1
Application number: RU2009112501/22U
Authority: RU
Inventors: Виктор Соломонович Душкин; Яков Михайлович Зарецер; Илья Сергеевич Киреев
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью "Промышленные вакуумные системы"
Priority date: 2009-04-06
Filing date: 2009-04-06
Publication date: 2009-09-27

Abstract

1. Фильтр для очистки воды в транспортных средствах, включающий вертикально ориентированный полый цилиндрический корпус с выполненным в его верхней части фланцем для крепления к водяному баку, прикрепленный к корпусу снизу цилиндрический отстойник со сливным патрубком, снабженным клапаном, комплект фильтрующих элементов, выполненных в форме полых цилиндров различного диаметра и установленных с зазорами в полости корпуса так, что пространство внутри наименьшего из фильтрующих элементов образует приемную полость фильтра, сообщающуюся с полостью отстойника, а пространство между наружной цилиндрической поверхностью наибольшего из фильтрующих элементов и боковой стенкой корпуса образует выпускную полость фильтра, причем в боковой стенке корпуса фильтра установлены один или несколько патрубков, предназначенных для присоединения к фильтру потребителей очищенной воды, а в нижней части отстойника выполнено закрытое заглушкой отверстие, предназначенное для механической очистки полости отстойника. ! 2. Фильтр по п.1, отличающийся тем, что каждый из фильтрующих элементов выполнен из проницаемого проволочного материала. ! 3. Фильтр по любому из пп.1 или 2, отличающийся тем, что тонкость очистки каждого из фильтрующих элементов изменяется по направлению от оси фильтра к периферии от 75 до 5 мкм. ! 4. Фильтр по любому из пп.1 или 2, отличающийся тем, что величина каждого из зазоров составляет от 0,9 до 1,2 толщины следующего за этим зазором в направлении от оси к периферии фильтрующего элемента. ! 5. Фильтр по любому из пп.1 или 2, отличающийся тем, что размер отверстия для механической очистки отстойника определяется соотношен�1. Filter for water purification in vehicles, including a vertically oriented hollow cylindrical body with a flange for fastening it to the water tank in its upper part, a cylindrical sump attached to the bottom of the body with a drain pipe equipped with a valve, a set of filter elements made in the form of hollow cylinders of various diameters and installed with gaps in the cavity of the housing so that the space inside the smallest of the filter elements forms a receiving cavity of the filter, communicating with a cavity of the sump, and the space between the outer cylindrical surface of the largest of the filtering elements and the side wall of the housing forms an outlet cavity of the filter, and one or more nozzles are installed in the side wall of the filter housing designed to connect purified water consumers to the filter, and at the bottom of the sump a hole closed with a plug for mechanical cleaning of the cavity of the sump. ! 2. The filter according to claim 1, characterized in that each of the filter elements is made of permeable wire material. ! 3. The filter according to any one of claims 1 or 2, characterized in that the fineness of cleaning of each of the filter elements varies in the direction from the axis of the filter to the periphery from 75 to 5 microns. ! 4. The filter according to any one of claims 1 or 2, characterized in that the size of each of the gaps is from 0.9 to 1.2 of the thickness of the gap following this gap in the direction from the axis to the periphery of the filter element. ! 5. The filter according to any one of claims 1 or 2, characterized in that the size of the hole for mechanical cleaning of the sump is determined by the ratio

Description

Полезная модель относится к специальным устройствам для очистки воды и может быть использована в транспортных средствах, например, в железнодорожных пассажирских вагонах.The utility model relates to special devices for water purification and can be used in vehicles, for example, in railway passenger cars.

Из описания изобретения к патенту RU 2091314, кл. С02F 1/18, опубл. 27.09.1997 г [1], известен фильтр для очистки питьевой воды, включающий вертикально ориентированный цилиндрический корпус, установленный в корпусе фильтрующий элемент, выполненный в форме полого цилиндра, и патрубок для присоединения к фильтру потребителей очищенной воды. Внутри фильтрующего элемента имеется полость для выпуска воды, а между наружной поверхностью фильтрующего элемента и боковой стенкой корпуса фильтра имеется полость для приема воды. Отверстие для приема воды расположено в нижней части корпуса. Вследствие этого для наполнения приемной полости фильтра водой и для поддержания в ней рабочего уровня воды требуются дополнительные меры, направленные на поддержание соответствующего давления на уровне отверстия для приема воды. Кроме того, фильтрующий элемент, выполненный из активированного угля и полимерного материала, создает высокое сопротивление потоку фильтруемой воды и трудно поддается восстановлению (регенерации).From the description of the invention to patent RU 2091314, cl. С02F 1/18, publ. 09/27/1997 g [1], a filter for drinking water purification is known, including a vertically oriented cylindrical body, a filter element made in the form of a hollow cylinder mounted in the body, and a pipe for connecting purified water consumers to the filter. Inside the filter element there is a cavity for discharging water, and between the outer surface of the filter element and the side wall of the filter housing there is a cavity for receiving water. A hole for receiving water is located in the lower part of the housing. As a result, additional measures are required to fill the receiving cavity of the filter with water and to maintain the working water level in it, aimed at maintaining the appropriate pressure at the level of the opening for receiving water. In addition, the filter element made of activated carbon and a polymeric material creates a high resistance to the flow of filtered water and is difficult to recover (regenerate).

Из описания к патенту США US 7138054 ВВ, кл. B01D 27/00, опубл. 21.11.2006 г [2], известен фильтр для очистки жидкости, включающий вертикально ориентированный полый цилиндрический корпус. Фильтр имеет фильтрующий элемент, впускную и выпускную полости и отверстия для впуска и выпуска жидкости. Фильтрующий элемент выполнен в форме полого цилиндра. Недостатком фильтра [2] является то, что механические частицы, оседающие в процессе фильтрации в нижней части приемной полости, сокращают эффективную площадь фильтрующего элемента и не могут быть удалены без разборки фильтра. Разборка с заменой фильтрующего элемента и последующая сборка фильтра или его замена на новый фильтр связаны с прерыванием на длительный период процесса фильтрации.From the description of US patent US 7138054 BB, cl. B01D 27/00, publ. November 21, 2006 [2], a filter for cleaning a liquid is known, including a vertically oriented hollow cylindrical body. The filter has a filter element, inlet and outlet cavities and openings for the inlet and outlet of the liquid. The filter element is made in the form of a hollow cylinder. The disadvantage of the filter [2] is that the mechanical particles deposited during filtration in the lower part of the receiving cavity reduce the effective area of the filter element and cannot be removed without disassembling the filter. Dismantling with replacement of the filter element and subsequent assembly of the filter or its replacement with a new filter are associated with interruption for a long period of the filtering process.

Из описания изобретения к патенту RU 2040303, кл. B01D 24/08, B01D 29/58; C02F 1/28, опубл. 19.07.95 г [3], известен фильтр для очистки воды, включающий вертикально ориентированный цилиндрический полый корпус с выполненным в его верхней части фланцем и комплект фильтрующих элементов, установленных в полости корпуса один внутри другого. Фильтр имеет патрубок для присоединения к потребителям очищенной воды. Наличие в фильтрующих элементах нетканых полимерных микроволокон, механически соединенных между собой, а также использование микропористой мембраны ограничивают пропускную способность фильтра. Поэтому он может применяться лишь для бытовых целей, когда не требуется больших расходов воды.From the description of the invention to patent RU 2040303, cl. B01D 24/08, B01D 29/58; C02F 1/28, publ. 07/19/95 g [3], a filter for water purification is known, including a vertically oriented cylindrical hollow body with a flange made in its upper part and a set of filter elements installed in the body cavity one inside the other. The filter has a pipe for connecting purified water to consumers. The presence of non-woven polymer microfibers in the filter elements mechanically interconnected, as well as the use of a microporous membrane, limit the filter capacity. Therefore, it can be used only for domestic purposes, when large amounts of water are not required.

Перед авторами предлагаемой полезной модели стояла задача создания экономичного и производительного фильтрующего устройства, надежно работающего без длительных перерывов в работе, связанных с удалением из корпуса фильтра накопившегося осадка твердых частиц.The authors of the proposed utility model were faced with the task of creating an economical and efficient filtering device that works reliably without long interruptions in work associated with the removal of accumulated sediment from the filter housing of solid particles.

Техническим результатом полезной модели является продление сроков службы фильтрующих элементов при повышении скорости фильтрования.The technical result of the utility model is to extend the service life of the filter elements while increasing the filtering speed.

Указанный технический результат достигается в фильтре для очистки воды в транспортных средствах, включающем вертикально ориентированный полый цилиндрический корпус с выполненным в его верхней части фланцем для крепления к водяному баку, прикрепленный к корпусу снизу цилиндрический отстойник со сливным патрубком, снабженным клапаном, комплект фильтрующих элементов, выполненных в форме полых цилиндров различного диаметра и установленных с зазорами в полости корпуса так что, пространство внутри наименьшего из фильтрующих элементов образует приемную полость фильтра, сообщающуюся с полостью отстойника, а пространство между наружной цилиндрической поверхностью наибольшего из фильтрующих элементов и боковой стенкой корпуса образует выпускную полость фильтра, причем в боковой стенке корпуса фильтра установлены один или несколько патрубков, предназначенных для присоединения к фильтру потребителей очищенной воды, а в нижней части отстойника выполнено закрытое заглушкой отверстие, предназначенное для механической очистки полости отстойника.The specified technical result is achieved in a filter for water purification in vehicles, including a vertically oriented hollow cylindrical body with a flange made in its upper part for attachment to a water tank, a cylindrical sump attached to the body from the bottom with a drain pipe equipped with a valve, a set of filter elements made in the form of hollow cylinders of various diameters and installed with gaps in the body cavity so that the space inside the smallest of the filter elements develops a receiving cavity of the filter, communicating with the cavity of the sump, and the space between the outer cylindrical surface of the largest of the filter elements and the side wall of the housing forms the exhaust cavity of the filter, and one or more nozzles are installed in the side wall of the filter housing for connecting purified water consumers to the filter, and in the lower part of the sump a hole is made, closed with a plug, intended for mechanical cleaning of the cavity of the sump.

Предусмотрены следующие частные случаи выполнения полезной модели.The following particular cases of the utility model execution are provided.

Каждый из фильтрующих элементов выполнен из проницаемого проволочного материала.Each of the filter elements is made of permeable wire material.

Тонкость очистки каждого из фильтрующих элементов изменяется по направлению от оси фильтра к периферии от 75 мкм до 5 мкм.The cleaning fineness of each of the filter elements varies in the direction from the filter axis to the periphery from 75 μm to 5 μm.

Величина каждого из зазоров между фильтрующими элементами составляет от 0,9 до 1,2 толщины следующего за этим зазором в направлении от оси к периферии фильтрующего элемента.The size of each of the gaps between the filter elements is from 0.9 to 1.2 of the thickness of the gap following this gap in the direction from the axis to the periphery of the filter element.

Размер отверстия для механической очистки отстойника определяется соотношением , где d - диаметр отверстия, D - диаметр полости отстойника, h - высота полости отстойника.The size of the hole for mechanical cleaning of the sump is determined by the ratio where d is the diameter of the hole, D is the diameter of the cavity of the sump, h is the height of the cavity of the sump.

Существо изобретения поясняется следующими чертежами.The invention is illustrated by the following drawings.

Фиг.1. Фильтр для очистки воды, общий вид.Figure 1. Filter for water purification, general view.

Фиг.2. То же, вид сверху, разрез по А-А на фиг.1.Figure 2. The same, top view, section along aa in figure 1.

В чертежах приняты следующие цифровые обозначения.In the drawings, the following numerical designations are adopted.

1. Корпус фильтра.1. Filter housing.

2. Фланец для крепления фильтра к водяному баку.2. Flange for attaching the filter to the water tank.

3. Отстойник.3. Sump.

4. Сливной патрубок отстойника4. Sump outlet

5. Клапан сливного патрубка отстойника.5. Valve for the drain pipe of the sump.

6. Фильтрующие элементы.6. Filter elements.

7. Приемная полость фильтра.7. The receiving cavity of the filter.

8. Выпускная полость фильтра.8. The exhaust cavity of the filter.

9. Патрубки для присоединения к фильтру потребителей.9. Pipes for connection to the consumer filter.

10. Заглушка отверстия для механической прочистки отстойника.10. End cap for mechanical cleaning of the sump.

На прилагаемых чертежах представлен предпочтительный вариант выполнения полезной модели. Как видно из фиг.1, основной частью фильтра является полый цилиндрический корпус 1, геометрическая ось которого ориентирована вертикально. В верхней части корпуса имеется фланец 2, предназначенный для крепления фильтра к водяному баку транспортного средства. Снизу к корпусу 1 прикреплен отстойник 3 со сливным патрубком 4, который снабжен клапаном 5. Внутри корпуса 1 установлен комплект фильтрующих элементов 6, которые выполнены в виде полых цилиндров различного диаметра. Каждый из фильтрующих элементов 6, кроме наибольшего из них, входит один в другой с определенным зазором S. Таким образом внутри самого малого из фильтрующих элементов 6 образована приемная полость 7, а в промежутке между наружной цилиндрической поверхностью наибольшего из фильтрующих элементов 6 и внутренней цилиндрической поверхностью корпуса 1 образована выпускная полость 8 фильтра. В боковой стенке корпуса 1 имеются один или несколько патрубков 9, предназначенных для присоединения фильтра к потребителям очищенной воды. В дне отстойника 3 выполнено закрытое заглушкой 10 отверстие, предназначенное для его механической очистки. В рабочем состоянии предлагаемый фильтр прикреплен посредством фланца 2 ко дну водяного бака транспортного средства.The accompanying drawings show a preferred embodiment of a utility model. As can be seen from figure 1, the main part of the filter is a hollow cylindrical housing 1, the geometric axis of which is oriented vertically. In the upper part of the body there is a flange 2, designed to attach the filter to the water tank of the vehicle. Bottom to the housing 1 is attached a sump 3 with a drain pipe 4, which is equipped with a valve 5. Inside the housing 1, a set of filter elements 6 is installed, which are made in the form of hollow cylinders of various diameters. Each of the filter elements 6, except the largest of them, enters one another with a certain gap S. Thus, a receiving cavity 7 is formed inside the smallest of the filter elements 6, and in the interval between the outer cylindrical surface of the largest of the filter elements 6 and the inner cylindrical surface housing 1 formed by the exhaust cavity 8 of the filter. In the side wall of the housing 1 there are one or more nozzles 9 designed to connect the filter to consumers of purified water. In the bottom of the sump 3 there is a hole closed with a plug 10, designed for mechanical cleaning. In working condition, the proposed filter is attached by means of a flange 2 to the bottom of the water tank of the vehicle.

Предлагаемый фильтр для очистки воды работает следующим образом.The proposed filter for water purification works as follows.

При наполнении водяного бака транспортного средства водой сначала заполняется приемная полость 7 фильтра, а через нее заполняется отстойник 3. Сквозь наименьший из фильтрующих элементов 6 вода проникает в зазор S между ним и следующим фильтрующим элементом 6 и заполняет этот зазор. Часть механических частиц при этом задерживается внутренней поверхностью наименьшего из фильтрующих элементов 6 и опускается (оседает) на дно отстойника 3. Далее аналогичный процесс повторяется при заполнении последующих зазоров S с той только разницей, что задержанные механические частицы оседают не на дно отстойника 3, а на его верхний внутренний выступ, который поддерживает снизу весь комплект фильтрующих элементов. Таким образом, некоторая меньшая доля частиц, имеющих меньший размер, оседает в зазорах между фильтрующими элементами. Вода, прошедшая через все фильтрующие элементы в выпускную полость 8 фильтра, направляется потребителям через патрубки 9.When filling the vehicle’s water tank with water, the intake cavity 7 of the filter is first filled, and the sump 3 is filled through it. Through the smallest of the filter elements 6, water enters the gap S between it and the next filter element 6 and fills this gap. Part of the mechanical particles is retained by the inner surface of the smallest of the filtering elements 6 and sinks (settles) to the bottom of the settler 3. Next, a similar process is repeated when filling the subsequent gaps S with the only difference that the delayed mechanical particles do not settle on the bottom of the settler 3, but on its upper inner protrusion, which supports the bottom of the entire set of filter elements. Thus, a certain smaller proportion of particles having a smaller size settles in the gaps between the filter elements. Water passing through all the filter elements into the outlet cavity 8 of the filter is directed to consumers through the nozzles 9.

Накопившийся в отстойнике 3 осадок может быть удален посредством его промывания при открывании клапана 5 сливного патрубка 4. Осадок, не удаленный путем промывания, можно извлечь из отстойника 3 механическим путем после открывания заглушки 10. Осадок, накопившийся в зазорах S между фильтрующими элементами 6, можно удалять после демонтажа отстойника 3.The sludge accumulated in the sump 3 can be removed by washing it when the valve 5 of the drain pipe 4 is opened. The sludge not removed by washing can be removed from the sump 3 mechanically after opening the plug 10. The sludge accumulated in the gaps S between the filter elements 6 can be remove after dismantling the sump 3.

В соответствии с данным описанием полезной модели была изготовлена и испытана пробная партия фильтров. Как показал опыт, наличие зазоров между составляющими комплект фильтрующими элементами 6 в сочетании с предлагаемым изменением тонкости очистки каждого из последовательно расположенных фильтрующих элементов 6 позволяет существенно увеличить производительность фильтра. Применение фильтрующих элементов 6, выполненных из проницаемого проволочного материала, помимо повышения производительности дает возможность неоднократного использования одного и того же фильтрующего элемента после его регенерации. Осадок, образующийся на дне отстойника, в большей мере удаляется путем промывки. Часть осадка, которую не удается удалить промывкой, удаляется механической очисткой отстойника, чему способствует рекомендуемая в предложенной конструкции фильтра зависимость между диаметром d отверстия для очистки и геометрическими параметрами D и h полости отстойника 3.In accordance with this description of the utility model, a trial batch of filters was manufactured and tested. As experience has shown, the presence of gaps between the filter elements 6 that make up the set, in combination with the proposed change in the fineness of cleaning of each of the filter elements 6 located in series, can significantly increase the filter performance. The use of filter elements 6 made of permeable wire material, in addition to increasing productivity, makes it possible to repeatedly use the same filter element after its regeneration. The sediment formed at the bottom of the sump is more removed by washing. Part of the sludge that cannot be removed by washing is removed by mechanical cleaning of the sump, which is facilitated by the relationship between the diameter d of the cleaning hole and the geometric parameters D and h of the cavity of the sump 3 recommended in the proposed filter design.

Длительная эксплуатация этих фильтров показала следующие преимущества по сравнению с известными аналогами. Срок службы фильтрующих элементов увеличился на 30-50 процентов. Скорость фильтрования возросла в 1,5-2,0 раза.Long-term operation of these filters showed the following advantages in comparison with known analogues. The service life of the filter elements increased by 30-50 percent. The filtering rate increased by 1.5-2.0 times.

Claims

1. Filter for water purification in vehicles, including a vertically oriented hollow cylindrical body with a flange for fastening it to the water tank in its upper part, a cylindrical sump attached to the bottom of the body with a drain pipe equipped with a valve, a set of filter elements made in the form of hollow cylinders of various diameters and installed with gaps in the cavity of the housing so that the space inside the smallest of the filter elements forms a receiving cavity of the filter, communicating with a cavity of the sump, and the space between the outer cylindrical surface of the largest of the filtering elements and the side wall of the housing forms an outlet cavity of the filter, and one or more nozzles are installed in the side wall of the filter housing designed to connect purified water consumers to the filter, and at the bottom of the sump a hole closed with a plug for mechanical cleaning of the cavity of the sump.

2. The filter according to claim 1, characterized in that each of the filter elements is made of permeable wire material.

3. The filter according to any one of claims 1 or 2, characterized in that the fineness of cleaning of each of the filter elements varies in the direction from the axis of the filter to the periphery from 75 to 5 microns.

4. The filter according to any one of claims 1 or 2, characterized in that the size of each of the gaps is from 0.9 to 1.2 of the thickness of the gap following this gap in the direction from the axis to the periphery of the filter element.

5. The filter according to any one of claims 1 or 2, characterized in that the size of the hole for mechanical cleaning of the sump is determined by the ratio

where d is the diameter of the hole, D is the diameter of the cavity of the sump, h is the height of the cavity of the sump.