WO2017200422A1 - Фильтрующий модуль - Google Patents

Фильтрующий модуль Download PDF

Info

Publication number
WO2017200422A1
WO2017200422A1 PCT/RU2017/000332 RU2017000332W WO2017200422A1 WO 2017200422 A1 WO2017200422 A1 WO 2017200422A1 RU 2017000332 W RU2017000332 W RU 2017000332W WO 2017200422 A1 WO2017200422 A1 WO 2017200422A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
liquid
filter
module
housing
filter module
Prior art date
Application number
PCT/RU2017/000332
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Глеб Дмитриевич РУСИНОВ
Алексей Леонидович КУЗЬМИН
Джозеф Львович ШМИДТ
Original Assignee
Закрытое Акционерное Общество "Аквафор Продакшн" (Зао "Аквафор Продакшн")
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Закрытое Акционерное Общество "Аквафор Продакшн" (Зао "Аквафор Продакшн") filed Critical Закрытое Акционерное Общество "Аквафор Продакшн" (Зао "Аквафор Продакшн")
Publication of WO2017200422A1 publication Critical patent/WO2017200422A1/ru

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D24/00—Filters comprising loose filtering material, i.e. filtering material without any binder between the individual particles or fibres thereof
    • B01D24/02—Filters comprising loose filtering material, i.e. filtering material without any binder between the individual particles or fibres thereof with the filter bed stationary during the filtration
    • B01D24/10—Filters comprising loose filtering material, i.e. filtering material without any binder between the individual particles or fibres thereof with the filter bed stationary during the filtration the filtering material being held in a closed container
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D35/00—Filtering devices having features not specifically covered by groups B01D24/00 - B01D33/00, or for applications not specifically covered by groups B01D24/00 - B01D33/00; Auxiliary devices for filtration; Filter housing constructions
    • B01D35/30—Filter housing constructions

Definitions

  • the invention relates to multimodal filtering modules for gravity-type liquid purification devices for domestic use, in summer cottages and garden plots for cleaning or post-treatment of liquids, mainly water, for domestic and / or drinking water supply and other household liquids.
  • Known constructions of gravity-type liquid purification devices include, as a rule, three elements: a container for the initial liquid, a container for the purified liquid, and a filter module fixed between the container for the initial liquid and the container for the purified liquid.
  • Filter modules characterized by at least two possible mounting options, are multimodal filter modules.
  • Liquid purification devices work as follows: the initial liquid is poured into the container for the initial liquid, under the influence of gravitational forces, the initial liquid flows through the filter module, while the cleaning process takes place, and the filtered liquid is collected in the container for the filtered liquid.
  • the filter module of the gravity-type liquid purification device is, as a rule, a housing with a lid filled with a filter mixture.
  • filtering modules of this type As a filter mixture, granular or fibrous sorbents are used.
  • the main disadvantage of filtering modules of this type is the presence of air between the granules or fibers of the filter and in the initial liquid, which must be removed from the filter module during the filtration process.
  • the air remaining inside the filter module can form air plugs that block part of the filter mixture, which leads to a decrease in the filtration rate and the appearance of channel effects, and can also lead to a loss of the module’s performance until its sorption capacity is exhausted due to the fact that the air plug prevents the entry of the initial liquid into the filter module and / or the outlet of the purified liquid from it.
  • this problem is solved by including air outlet means or an air outlet zone in the module design.
  • the prior art design of a multimodal filter module of a liquid purification device according to the patent US 8216451 (IPC B01D 27/08, B01D 27/085, publ. 10.07.2012, Brita Gmb.H).
  • the specified filter module is a housing having at least one liquid outlet in the base and filled with a filter mixture; a lid provided with at least one fluid inlet opening; and fastening means of at least two types.
  • the filter mixture consists of granular sorbents.
  • the filter module is equipped with a throttling element.
  • the throttling element is part of the reservoir for the source fluid, and the filter module is provided with an attachment element to the throttling element.
  • Throttle element It is designed to limit the flow of the source fluid at the inlet to the filter module, while the pressure of the source fluid increases. By increasing the pressure of the initial liquid, air bubbles are squeezed out by the liquid from the filter mixture during the filtration process.
  • the filter module works as follows: the filter module is attached using fastening elements to the container for the source liquid of the liquid purification device, and a container for the purified liquid is placed below.
  • the capacity for the source fluid is filled with the source fluid.
  • the initial liquid From the reservoir for the initial liquid, the initial liquid through the throttling element enters the filter module through the hole for the liquid inlet, made in the cover of the filter module.
  • the initial liquid passes through the filter mixture, and the liquid is cleaned.
  • the purified liquid exits through the hole for the purified liquid located in the base of the housing, and accumulates in the tank for the purified liquid. Also, through the hole for the purified liquid, a part of the air is squeezed out of the filter mixture during filtration.
  • the main disadvantage of this filter module is that large accumulations of air (air bubbles) can form in the filter mixture, which, due to the resistance of the filter mixture, cannot be forced to the outlet. Under pressure, the liquid will flow between the wall of the air bubble and the granules of the filter mixture, thus, a channel effect occurs, as a result of which the liquid passes part of the way inside the filter module without cleaning, that is, the cleaning of the liquid is not effective enough. In addition, forcing air down can lead to the formation of an air plug blocking the air outlet for the filter module. The formation of such an air plug will stop the filtration process.
  • the prior art design of a multimodal filter module according to the published application for invention US 2007/227959 (IPC B01D 28/00, publ.
  • the specified filter module consists of a housing filled with a filter mixture and having at least one hole in the base for the outlet of the purified liquid, a cover sealed to the housing and having at least one hole for the input of the starting liquid, and various means fastenings. Due to the variety of fasteners, this module can be used in various liquid purification devices.
  • the filter module according to the application US 2007/227959 works as follows.
  • the starting fluid enters the filter module through the opening for the starting fluid.
  • the liquid is purified, the purified liquid exits through the outlet for the outlet of the purified liquid located at the base of the housing.
  • the design of the filter module does not provide solutions aimed at eliminating the problem of the presence of air inside the filter module.
  • the above module is characterized by all of the above disadvantages of devices of this type, namely, the accumulation of air inside the filter module, which can lead to the formation of air plugs that block part of the filter mixture, which leads to a decrease in the filtration rate and the appearance of channel effects, and can also lead to to the loss of efficiency of the module until its sorption capacity is exhausted due to the fact that the air plug prevents the entry of the initial liquid into the filter module and / or the outlet of the purified liquid dkosti from it.
  • This filter module consists of a housing filled with a filter mixture and a cap sealed to the housing.
  • the housing is provided with at least one fluid outlet located at the base; a fastening element made in the form of a cuff; at least two holes for the entrance of the source fluid located above the specified cuff; at least two fasteners made in the form of protrusions located above the above-mentioned openings for the entrance of the source fluid.
  • the cover is made with at least one hole for the input of the source fluid, equipped with a mesh protective filter.
  • Each of the holes for the input of the source fluid located on the module housing is equipped with a removable shutter.
  • the shutter When the shutter is removed (the position is “open”), the source fluid can enter the module through the holes for the source fluid in the housing.
  • the shutter When the shutter is locked in the closed position, the inflow and outflow of fluid through the holes for the input of the original fluid in the module housing is completely blocked.
  • the “open” or “closed” position for the damper is set in manual mode, depending on the method of attaching the module to the tank for the source liquid of the liquid purification device.
  • the filter module according to the application for the invention EP 2902366 A1 works as follows: the filter module is placed in a liquid purification device consisting of a container for the source liquid and a container for the purified liquid.
  • the filter module can be attached to the container for the source liquid using fasteners made in the form of semicircular protrusions, or using a fastener made in the form of a cuff.
  • the damper is set to the “closed” or “open” position.
  • the capacity for the source fluid is filled with the source fluid.
  • the source liquid from the container for the source liquid enters the filter module through the hole for the input of the source liquid in the cover, or if the module is fixed in the container for the source liquid with a cuff and the damper is set to the open position, through the holes for the input of the source liquids in the cover and in the housing.
  • the initial liquid passes through the filter mixture, which is filled with the module housing, while the process of cleaning the liquid.
  • the purified liquid exits through the outlet for the outlet of the purified liquid, located in the base of the module housing, and accumulates in the tank for the purified liquid.
  • the holes for the input of the source fluid in the module housing do not have protective elements that prevent the filter mixture from spilling out when the shutter is in the open position.
  • the housing must be filled with a filter mixture below the level of the holes for the input of the initial fluid in the housing, otherwise when the damper is in the “open” position, the filter mixture will spontaneously spill out of the housing. Since the level of the filter mixture is lower than the level of the openings for the inlet of the initial liquid in the housing, air is accumulated in the empty space between the upper boundary of the filter mixture and the lid, which is displaced during the filtering process. In the case when the shutter is installed in the "open” position, the air out of the specified empty space is partially possible through openings for input liquid source available in the module housing.
  • the fluid flows inside the layer of the filter mixture are directed vertically. That is, only vertically directed fluid flows are filtered.
  • the fluid flows cannot change direction in a collision with an air plug; therefore, the fluid flow goes around the air plug, which leads to a channel effect and a decrease in the efficiency of liquid purification.
  • the damper when attaching the filter module to the source liquid container using the cuff, the damper remains in the “closed” position, then the source liquid can come from the source liquid container to the filter module only through the hole for the source liquid in the cap, which leads to when the level of the source fluid is lower than the module cover, the source fluid does not enter the filter module and stagnates in the reservoir for the source fluid.
  • the objective and the required technical result achieved using the claimed invention is the creation of a multimodal filter module for a gravity-type liquid purification device that ensures the continuity of the liquid purification process until its sorption capacity is exhausted, while at the same time increasing the manufacturability of the module and improving its consumer properties by simplifying operation module.
  • the filter module which is a housing filled with a filter mixture, having at least one outlet for the outlet of the purified liquid at the base, a fastener in the form of a cuff located above the holes for the entrance of the cleaned liquid, at least two openings located above the cuff mount; a cap hermetically connected to the housing and provided with at least one fluid inlet opening; at least two fastening elements made in the form of protrusions and holes located above in the module housing make it possible to simultaneously filter multidirectional fluid flows, while at least two holes in the module housing are made bifunctional; at least two openings are located on the side walls of the module and are simultaneously input for the initial liquid and output for the purified liquid, and during the filtration process provide separation of the liquid flow ti to the vertical and at least two radial flow, and the effective thickness of the filter layer mixture according to one of the possible directions of fluid flow within the filter module is equivalent to the minimum effective thickness of the filter layer mixture according to any of
  • the figure 1 shows a General view of the cross section of the filter module in the longitudinal direction.
  • the figure 2 shows an example of the appearance of the filter module.
  • the filter module (Fig. 1 and Fig. 2) preferably has an oval or rounded rectangle with rounded corners in cross section, but within the framework of distinguishing features, it can have a different, for example, circular cross-sectional shape.
  • the filter module (Fig. 1) consists of housing (1), tightly connected to the cover (4) and filled with filter mixture (3).
  • the housing (1) and the cover (4) are made of polymeric materials, for example, but not limited to the above options, polypropylene or polyethylene.
  • the base of the housing (1) has an inwardly concave configuration, the radius of curvature is not less than 1/6, but not more than 2/3 of the height of the housing (1) of the module.
  • At least one liquid outlet (2) is located in the base of the housing (1), made in the form of an opening smaller than the particle size of the filter mixture (3), or in the form of an opening larger than the particle size of the filter mixture (3) and equipped with a protective mesh filter made of woven or non-woven materials or in the form of a mesh cast from the same material as the housing (1).
  • the housing (1) is equipped with a fastening element (7), made in the form of a cuff.
  • the fastening element can be made with the body (1) as a single part from the same material as the body (1) or as an independent part from an elastic material, for example, but not limited to the above options, from rubber or silicone.
  • the housing (1) is provided with at least two holes (8) located above the fastener (7) at a distance of not more than 10 mm, preferably from 0.5 to 3 mm.
  • the indicated openings (8) are bifunctional, since they can fulfill the function of both the inlet and outlet openings for the liquid.
  • Each of the holes (8) is equipped with a mesh filter (not indicated in the figures) made of woven or non-woven materials or in the form of a cast mesh made of the same material as the case (1).
  • the cover (4) has at least one fluid inlet (5).
  • the liquid inlet opening (5) can be made, for example, in the form of a small diameter hole or, preferably, in the form of a large diameter hole equipped with a strainer made of woven or non-woven material or a cast mesh made of the same material as the cover ( four).
  • the hole (5) may be provided with a valve (not shown in the figures), facilitating the release of air.
  • the cover (4) is provided with at least two fastening elements (6) made in the form of protrusions, preferably a semicircular shape or, in other embodiments, a rectangular shape with rounded corners or in the form of a mating fastener of the latch type.
  • the fastening elements (6) can be located on the housing (1) above the holes (8) (not shown in the figures).
  • the filter mixture (3) consists of granular and / or fibrous sorbents. The level boundary of the filter mixture (3) is higher than the level of the holes (8).
  • the filter module operates as follows. In the first case, the module is installed in the liquid purification device, attaching to the container for the initial liquid using the fastening elements (6).
  • the capacity for the source fluid is filled with the source fluid.
  • the source fluid enters from the reservoir for the source fluid into the filter module through the hole for the input of the source fluid (5).
  • the source fluid flows through the filter mixture (3), the source fluid is divided into vertical and radial filtration flows.
  • a cleaning process occurs.
  • the purified liquid of the radial fluid flows out through the multifunctional openings (8), the purified liquid in the vertical fluid flows out through at least one fluid outlet (2).
  • the purified liquid accumulates in the tank for the purified liquid.
  • the filter module is installed in the liquid purification device, fixing the module in the container for the initial liquid using the fastening element (7).
  • the capacity for the source fluid is filled with the source fluid.
  • the initial liquid From the reservoir for the initial liquid, the initial liquid enters the filter module through fluid inlet (5) and through the multifunctional openings (8).
  • vertical and radial flows of the initial liquid are formed. Multidirectional flows of the initial liquid pass through the filter mixture (3), and the process of purification of the liquid occurs.
  • the purified liquid exits through at least one liquid outlet (2) and accumulates in the container for the purified liquid.
  • Simultaneous filtration of multidirectional fluid flows allows the liquid to efficiently bend around air plugs that can form in the space between the upper boundary of the filter mixture (3) and the cover (4), as well as in the filter mixture (3).
  • the direction of fluid flow changes (from radial to vertical and, conversely, from vertical to radial). That is, the filtration process is carried out even if there is air inside the filter module in the range of the entire sorption capacity of the module.
  • the possibility of implementing a multidirectional filtering process eliminates the occurrence of channel effects.
  • the radial fluid flows move under the action of capillary forces, while the vertical fluid flows in addition to the capillary forces are affected by the gravitational force, therefore the speed of the vertical flows is higher than for radial flows, and the contact time with the filter mixture for radial flows is longer than for vertical therefore, to achieve a comparable degree of purification, the radial flow needs a smaller layer thickness than the vertical one.
  • the geometry of the filter module described above ensures the equivalence of the effective layer of the filter mixture (3) (layer of the filter mixture (3) through which the liquid passes through the flow inside the filter module) for all directions of liquid filtration.
  • the design of the filter module is functional without the introduction of additional elements, such Thus, this design is more technologically advanced compared to the closest analogue, and easier to operate.

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Water Treatment By Sorption (AREA)

Abstract

Изобретение относится к мультимодальным фильтрующим модулям для устройств очистки жидкости гравитационного типа, предназначенных для применения в бытовых условиях, на дачных и садовых участках для очистки или доочистки жидкости, преимущественно воды, для бытового и/или питьевого водоснабжения и других жидкостей бытового назначения. Изобретение представляет собой фильтрующий модуль, состоящий из корпуса, заполненного фильтрующей смесью, имеющего в основании, по меньшей мере, одно отверстие выхода очищенной жидкости, элемент крепления в виде манжеты, расположенный выше отверстий для входа очищенной жидкости, по меньшей мере, два отверстия, расположенных выше элемента крепления в виде манжеты; крышки, герметично соединенной с корпусом и снабженной, по меньшей мере, одним отверстием для входа жидкости; по меньшей мере; двух элементов крепления, выполненных в виде выступов и расположенных выше отверстий, выполненных в корпусе модуля, такой, что выполнен с возможностью одновременной фильтрации разнонаправленных потоков жидкости.

Description

ФИЛЬТРУЮЩИЙ МОДУЛЬ
Изобретение относится к мультимодальным фильтрующим модулям для устройств очистки жидкости гравитационного типа, предназначенных для применения в бытовых условиях, на дачных и садовых участках для очистки или доочистки жидкости, преимущественно воды, для бытового и/или питьевого водоснабжения и других жидкостей бытового назначения.
Известные конструкции устройств очистки жидкости гравитационного типа включают в себя, как правило, три элемента: емкость для исходной жидкости, емкость для очищенной жидкости и фильтрующий модуль, закрепленный между емкостью для исходной жидкости и емкостью для очищенной жидкости. Фильтрующие модули, характеризующиеся, по меньшей мере, двумя возможными вариантами крепления, - это мультимодальные фильтрующие модули. Устройства очистки жидкости работают следующим образом: исходную жидкость наливают в емкость для исходной жидкости, под действием гравитационных сил исходная жидкость протекает через фильтрующий модуль, при этом происходит процесс очистки, и отфильтрованная жидкость собирается в емкости для отфильтрованной жидкости. Фильтрующий модуль устройства очистки жидкости гравитационного типа представляет собой, как правило, корпус с крышкой, заполненный фильтрующей смесью. В качестве фильтрующей смеси используются гранулированные или волокнистые сорбенты. Основным недостатком фильтрующих модулей указанного типа является наличие между гранулами или волокнами фильтрующей и в исходной жидкости воздуха, который в процессе фильтрации должен выводиться из фильтрующего модуля. Оставшийся внутри фильтрующего модуля воздух может образовывать воздушные пробки, которые блокируют часть фильтрующей смеси, что приводит к снижению скорости фильтрации и появлению канальных эффектов, а также может привести к потере работоспособности модуля до исчерпания его сорбционной емкости по причине того, что воздушная пробка препятствует входу исходной жидкости в фильтрующей модуль и/или выходу очищенной жидкости из него. В фильтрующих модулях, не являющихся мультимодальными, указанная проблема решается за счет включения в конструкцию модуля средства выхода воздуха или зоны выхода воздуха. Для мультимодальных фильтрующих модулей такой подход мало применим, так как требования к месторасположению средства или зоны отвода воздуха зависят от способа крепления модуля к емкости для исходной жидкости, а для мультимодального модуля характерно не менее двух способов крепления. То есть для эффективной работы при любом возможном способе крепления мультимодальному фильтрующему модулю необходимо иметь, по меньшей мере, два средства выхода воздуха и/или две зоны выхода воздуха, что ведет к усложнению конструкции и увеличению габаритных размеров модуля. Это является существенным недостатком, так как для устройства очистки жидкости гравитационного типа предпочтительна портативность.
Из уровня техники известна конструкция мультимодального фильтрующего модуля устройства очистки жидкости по патенту US 8216451 (МПК B01D 27/08, B01D 27/085, опубл. 10.07.2012, Brita Gmb.H). Указанный фильтрующий модуль представляет собой корпус, имеющий в основании, по меньшей мере, одно отверстие для выхода жидкости и заполненный фильтрующий смесью; крышку, снабженную, по меньшей мере, одним отверстием для входа жидкости, и средства крепления, по меньшей мере, двух типов. Фильтрующая смесь состоит из гранулированных сорбентов. В первом варианте фильтрующий модуль снабжен дросселирующим элементом. В другом варианте дросселирующий элемент является частью емкости для исходной жидкости, а фильтрующий модуль снабжен элементом крепления к дросселирующему элементу. Дросселирующий элемент предназначен для ограничения потока исходной жидкости на входе в фильтрующий модуль, при этом увеличивается давление исходной жидкости. За счет увеличения давления исходной жидкости пузырьки воздуха в процессе фильтрации выдавливаются жидкостью из фильтрующей смеси.
Фильтрующий модуль по патенту US 8216451 работает следующим образом: фильтрующий модуль крепится с помощью элементов крепления к емкости для исходной жидкости устройства очистки жидкости, а снизу помещается емкость для очищенной жидкости. Емкость для исходной жидкости заполняется исходной жидкостью. Из емкости для исходной жидкости исходная жидкость через дросселирующий элемент поступает в фильтрующий модуль через отверстие для входа жидкости, выполненное в крышке фильтрующего модуля. Исходная жидкость проходит через фильтрующую смесь, при этом осуществляется очистка жидкости. Очищенная жидкость выходит через отверстие для очищенной жидкости, расположенное в основании корпуса, и накапливается в емкости для очищенной жидкости. Также через отверстие для очищенной жидкости в процессе фильтрации выдавливается часть воздуха из фильтрующей смеси.
Основным недостатком указанного фильтрующего модуля является то, что в фильтрующей смеси могут образовываться крупные скопления воздуха (воздушные пузыри), которые из-за сопротивления фильтрующей смеси не могут быть продавлены к выходному отверстию. Под давлением жидкость потечет между стенкой воздушного пузыря и гранулами фильтрующей смеси, таким образом, возникает канальный эффект, в результате которого жидкость проходит часть пути внутри фильтрующего модуля без очистки, то есть очистка жидкости осуществляется недостаточно эффективно. Кроме того, продавливание воздуха вниз может привести к образованию воздушной пробки, перекрывающей отверстие для выхода воздуха из фильтрующего модуля. Образование такой воздушной пробки приведет к остановке процесса фильтрации. Из уровня техники известна конструкция мультимодального фильтрующего модуля по опубликованной заявке на изобретение US 2007/227959 (МПК B01D 28/00, опубл. 04.10.2007 г., Sinur Richard R и др). Указанный фильтрующий модуль состоит из корпуса, заполненного фильтрующей смесью и имеющего, по меньшей мере, одно отверстие в основании для выхода очищенной жидкости, крышки, герметично соединенной с корпусом, и имеющей, по меньшей мере, одно отверстие для входа исходной жидкости, и различных средств крепления. За счет разнообразия элементов крепления, указанный модуль может быть использован в различных устройствах очистки жидкости.
Фильтрующий модуль по заявке US 2007/227959 работает следующим образом. Исходная жидкость поступает в фильтрующий модуль через отверстие для исходной жидкости. При прохождении исходной жидкости через фильтрующую смесь осуществляется процесс очистки жидкости, очищенная жидкость выходит через отверстие для выхода очищенной жидкости, расположенное в основании корпуса.
Конструкция фильтрующего модуля не предусматривает решений, направленных на устранение проблемы наличия воздуха внутри фильтрующего модуля. Таким образом, указанному модулю свойственны все вышеуказанные недостатки устройств такого типа, а именно скопление воздуха внутри фильтрующего модуля, что может приводить к образованию воздушных пробок, которые блокируют часть фильтрующей смеси, что приводит к снижению скорости фильтрации и появлению канальных эффектов, а также может привести к потере работоспособности модуля до исчерпания его сорбционной емкости по причине того, что воздушная пробка препятствует входу исходной жидкости в фильтрующей модуль и/или выходу очищенной жидкости из него.
Из уровня техники известна конструкция мультимодального фильтрующего модуля по опубликованной заявке на изобретение ЕР 2902366 Al (ΜΠΚ C02F 1/00, B01D 35/30, A47J 31/60, A47J 31/06 , опубл. 05.08.2015 г., Strix Ltd.), выбранная заявителем в качестве наиболее близкого аналога. Данный фильтрующий модуль состоит из корпуса, заполненного фильтрующей смесью, и крышки, герметично соединенной с корпусом. Корпус снабжен, по меньшей мере, одним отверстием для выхода жидкости, расположенным в основании; элементом крепления, выполненным в виде манжеты; по меньшей мере, двумя отверстиями для входа исходной жидкости, расположенными выше указанной манжеты; по меньшей мере, двумя элементами крепления, выполненными в виде выступов, расположенными над упомянутыми выше отверстиями для входа исходной жидкости. Крышка выполнена, по меньшей мере, с одним отверстием для входа исходной жидкости, снабженным сетчатым защитным фильтром. Каждое из отверстий для входа исходной жидкости, расположенных на корпусе модуля, снабжено съемной заслонкой. Когда заслонка удалена (положение «открыто»), исходная жидкость может поступать в модуль через отверстия для исходной жидкости в корпусе. Когда заслонка зафиксирована в положении «закрыто», то полностью блокируется втекание и вытекание жидкости через отверстия для входа исходной жидкости в корпусе модуля. Положение «открыто» или «закрыто» для заслонки устанавливается в ручном режиме в зависимости от способа крепления модуля к емкости для исходной жидкости устройства очистки жидкости. При креплении модуля к емкости для исходной жидкости с помощью элементов крепления, выполненных в виде выступов, для осуществления процесса фильтрации жидкости необходимо, чтобы заслонка была установлена в положении «закрыто». При креплении модуля к емкости для исходной жидкости с помощью элемента крепления, выполненного в виде манжеты, рекомендуется установка заслонки в положение «открыто».
Фильтрующий модуль по заявке на изобретение ЕР 2902366 А1 работает следующим образом: фильтрующий модуль помещается в устройство очистки жидкости, состоящее из емкости для исходной жидкости и емкости для очищенной жидкости. При этом фильтрующий модуль может быть прикреплен к емкости для исходной жидкости с помощью элементов крепления, выполненных в виде полукруглых выступов, либо с помощью элемента крепления, выполненного в виде манжеты. При этом в зависимости от выбранного типа крепления заслонка устанавливается в положение «закрыто» или «открыто». Емкость для исходной жидкости заполняется исходной жидкостью. Исходная жидкость из емкости для исходной жидкости поступает в фильтрующий модуль через отверстие для входа исходной жидкости в крышке, или в случае, если модуль закреплен в емкости для исходной жидкости с помощью манжеты и заслонка установлена в положении «открыто»,— через отверстия для входа исходной жидкости в крышке и в корпусе. Исходная жидкость проходит через фильтрующую смесь, которой заполнен корпус модуля, при этом осуществляется процесс очистки жидкости. Очищенная жидкость выходит через отверстие для выхода очищенной жидкости, расположенное в оснований корпуса модуля, и накапливается в емкости для очищенной жидкости.
Отверстия для входа исходной жидкости в корпусе модуля не имеют защитных элементов, препятствующих высыпанию фильтрующей смеси в случае, когда заслонка находится в положении «открыто». Таким образом, корпус должен быть заполнен фильтрующей смесью ниже уровня расположения отверстий для входа исходной жидкости в корпусе, иначе при установке заслонки в положение «открыто» фильтрующая смесь будет самопроизвольно высыпаться из корпуса. Поскольку уровень фильтрующей смеси ниже уровня отверстий для входа исходной жидкости в корпусе, то в пустом пространстве между верхней границей фильтрующей смеси и крышкой скапливается воздух, вытесняющийся в процессе фильтрации. В случае, когда заслонка установлена в положении «открыто», выход воздуха из указанного пустого пространства частично возможен через отверстия для входа исходной жидкости, имеющиеся в корпусе модуля. Для случая, когда заслонка установлена в положении «закрыто», возможности выхода воздуха не предусмотрено, таким образом, воздух будет накапливаться в пространстве между крышкой и верхней границей слоя фильтрующей смеси, образуя воздушный пузырь. При достижении воздушным пузырем размера, сопоставимого с размером отверстия для входа исходной жидкости, выполненного в крышке модуля, произойдет перекрывание пузырем воздуха указанного отверстия. Таким образом, исходная жидкость не сможет поступать в модуль и процесс фильтрации остановится, и процесс очистки жидкости прервется до исчерпания сорбционной емкости фильтрующей смеси. Кроме того, воздух может скапливаться внутри слоя фильтрующей смеси, образуя воздушные пробки. При этом, поскольку отверстия для входа исходной жидкости, выполненные как в крышке, так и в корпусе модуля, расположены выше верхней границы уровня фильтрующей смеси, а отверстие для выхода очищенной жидкости расположено в основании фильтрующего модуля, потоки жидкости внутри слоя фильтрующей смеси направлены вертикально. То есть осуществляется фильтрация только вертикально направленных потоков жидкости. Таким образом, потоки жидкости не могут изменять направление при столкновении с воздушной пробкой, поэтому поток жидкости огибает воздушную пробку, что приводит к возникновению канального эффекта и снижению эффективности очистки жидкости. Также, в случае если в слое фильтрующей смеси скапливается большое количество воздуха, воздушной пробкой блокируется часть фильтрующей смеси, в результате процесс фильтрации замедляется, так как жидкость может течь только через часть фильтрующей смеси. При этом процесс очистки жидкости завершится, как только незаблокированная часть фильтрующей смеси исчерпает сорбционную емкость, указанная сорбционная емкость меньше, чем сорбционная емкость всей фильтрующей смеси, таким образом процесс очистки жидкости прервется до исчерпания сорбционной емкости модуля. Все выше указанные особенности конструкции модуля являются его существенными недостатками.
Кроме того существенным недостатком наиболее близкого аналога является наличие заслонок, которые усложняют конструкцию модуля, снижают ее технологичность, так как заслонки являются съемными и должны изготавливаться как отдельные детали, снабженные элементами крепления к корпусу модуля. Кроме того, необходимость в ручном режиме устанавливать заслонку в положения «открыто» и «закрыто» ухудшает потребительские свойства модуля, делая его сложным в эксплуатации. Так как ошибочное открытие заслонки в случае установки фильтрующего модуля с помощью элементов крепления, выполненных в виде полукруглых выступов, приводит к тому, что исходная жидкость, поступая в модуль через отверстие для входа исходной жидкости в крышке, проходит пустое пространство над слоем фильтрующей смеси и вытекает через отверстия в корпусе, минуя фильтрующую смесь, в результате в емкость для очищенной жидкости поступает исходная жидкость. Если же при креплении фильтрующего модуля к емкости для исходной жидкости с помощью манжеты заслонка остается в положении «закрыто», то исходная жидкость может поступать из емкости для исходной жидкости в фильтрующий модуль только через отверстие для исходной жидкости в крышке, что приводит к тому, что при уровне исходной жидкости ниже крышки модуля, исходная жидкость не поступает в фильтрующий модуль и застаивается в емкости для исходной жидкости.
Задачей и требуемым техническим результатом, достигаемым при использовании заявляемого изобретения, является создание мультимодального фильтрующего модуля для устройства очистки жидкости гравитационного типа, обеспечивающего непрерывность процесса очистки жидкости до исчерпания его сорбционной емкости, при одновременном повышении технологичности изготовления модуля и улучшении его потребительских свойств за счет упрощения эксплуатации модуля. Поставленная задача и требуемый технический результат при использовании изобретения достигаются тем, что фильтрующий модуль, представляющий собой корпус, заполненный фильтрующей смесью, имеющий в основании, по меньшей мере, одно отверстие выхода очищенной жидкости, элемент крепления в виде манжеты, расположенный выше отверстий для входа очищенной жидкости, по меньшей мере, два отверстия, расположенных выше элемента крепления в виде манжеты; крышку, герметично соединенную с корпусом и снабженную, по меньшей мере, одним отверстием для входа жидкости; по меньшей мере, два элемента крепления, выполненных в виде выступов и расположенных выше отверстий, выполненных в корпусе модуля, создает возможность для одновременной фильтрации разнонаправленных потоков жидкости, при этом, по меньшей мере, два отверстия в корпусе модуля выполнены бифункциональными, при этом, по меньшей мере, два отверстия расположены на боковых стенках модуля и являются одновременно входными для исходной жидкости и выходными для очищенной жидкости, и во время процесса фильтрации обеспечивают разделение потока жидкости на вертикальный и, по меньшей мере, два радиальных потока, а эффективная толщина слоя фильтрующей смеси по одному из возможных направлений течения жидкости внутри фильтрующего модуля эквивалентна минимальной эффективной толщине слоя фильтрующей смеси по любому из других возможных направлений течения жидкости.
На фигуре 1 изображен общий вид сечения фильтрующего модуля в продольном направлении.
На фигуре 2 изображен пример внешнего вида фильтрующего модуля.
Фильтрующий модуль (фиг.1 и фиг. 2) предпочтительно имеет в поперечном сечении овал или прямоугольник со скругленными углами, но в рамках отличительных признаков, может иметь другую, например, круглую форму поперечного сечения. Фильтрующий модуль (фиг. 1) состоит из корпуса (1), соединенного герметично с крышкой (4) и заполненного фильтрующей смесью (3). Корпус (1) и крышка (4) выполнены из полимерных материалов, например, но не ограничиваясь перечисленными вариантами, полипропилена или полиэтилена. Основание корпуса (1) имеет вогнутую внутрь конфигурацию, радиус кривизны составляет не менее чем 1/6, но не более чем 2/3 от высоты корпуса (1) модуля. В основании корпуса (1) расположено, по меньшей мере, одно отверстие для выхода жидкости (2), выполненное в виде отверстия размером меньше, чем размер частиц фильтрующей смеси (3), либо в виде отверстия размером больше размера частиц фильтрующей смеси (3) и снабженное защитным сетчатым фильтром, выполненным из тканых или нетканых материалов или в виде сетки, отлитой из того же материала, что и корпус (1). Корпус (1) снабжен элементом крепления (7), выполненным в виде манжеты. Элемент крепления может быть выполнен с корпусом (1) как единая деталь из того же материала, что и корпус (1) или как самостоятельная деталь из эластичного материала, например, но не ограничиваясь перечисленными вариантами, из резины или силикона. Корпус (1) снабжен, по меньшей мере, двумя отверстиями (8), расположенными выше элемента крепления (7) на расстоянии не более 10 мм, предпочтительно от 0,5 до 3 мм. Указанные отверстия (8) являются бифункциональными, так как могут выполнять функцию как входных, так и выходных отверстий для жидкости. Каждое из отверстий (8) снабжено сетчатым фильтром (на фигурах не обозначен), выполненным из тканых или нетканых материалов или в виде литой сетки изготовленной из того же материала, что и корпус (1). Крышка (4) имеет, по меньшей мере, одно отверстие для входа жидкости (5). Отверстие для входа жидкости (5) может быть выполнено, например, в виде отверстия малого диаметра или, предпочтительно, в виде отверстия большого диаметра, снабженного сетчатым фильтром из тканого или нетканого материала или литой сетки, изготовленной из того же материала, что и крышка (4). Дополнительно И
отверстие (5) может быть снабжено клапаном (на фигурах не показан), облегчающим выход воздуха. Крышка (4) снабжена, по меньшей мере, двумя элементами крепления (6), выполненными в виде выступов, предпочтительно полукруглой формы или, в других вариантах исполнения - прямоугольной формы со скругленными углами или в виде ответной части крепления типа защелка. В пределах отличительных признаков, элементы крепления (6) могут быть расположены на корпусе (1) выше отверстий (8) (на фигурах не представлено). Фильтрующая смесь (3) состоит из гранулированных и/или волокнистых сорбентов. Граница уровня фильтрующей смеси (3) выше уровня отверстий (8).
Фильтрующий модуль работает следующим образом. В первом случае модуль устанавливают в устройство очистки жидкости, прикрепляя к емкости для исходной жидкости с помощью элементов крепления (6). Емкость для исходной жидкости заполняют исходной жидкостью. Исходная жидкость поступает из емкости для исходной жидкости в фильтрующий модуль через отверстие для входа исходной жидкости (5). По мере протекания исходной жидкости через фильтрующую смесь (3) происходит разделение исходной жидкости на вертикальные и радиальные потоки фильтрации. По мере прохождения жидкости через фильтрующую смесь (3) происходит процесс очистки. Очищенная жидкость радиальных потоков жидкости выходит через многофункциональные отверстия (8), очищенная жидкость вертикальных потоков жидкости выходит, по меньшей мере, через одно отверстие для выхода жидкости (2). Очищенная жидкость накапливается в емкости для очищенной жидкости. Во втором случае реализации процесса фильтрации фильтрующий модуль устанавливают в устройстве очистки жидкости, закрепляя модуль в емкости для исходной жидкости с помощью элемента крепления (7). Емкость для исходной жидкости заполняют исходной жидкостью. Из емкости для исходной жидкости исходная жидкость поступает в фильтрующий модуль через отверстие для входа жидкости (5) и через многофункциональные отверстия (8). При этом формируются вертикальные и радиальные потоки исходной жидкости. Разнонаправленные потоки исходной жидкости проходят через фильтрующую смесь (3), при этом происходит процесс очистки жидкости. Очищенная жидкость выходит, по меньшей мере, через одно отверстие для выхода жидкости (2) и накапливается в емкости для очищенной жидкости.
Одновременная фильтрация разнонаправленных потоков жидкости позволяет жидкости эффективно огибать воздушные пробки, которые могут образовываться в пространстве между верхней границей фильтрующей смеси (3) и крышкой (4), а также в фильтрующей смеси (3). При контакте любого из потоков жидкости с воздушной пробкой происходит изменение направления потока жидкости (из радиального в вертикальный и, наоборот, из вертикального в радиальный). То есть процесс фильтрации осуществляется даже при наличии воздуха внутри фильтрующего модуля в переделах всей сорбционной емкостью модуля. Возможность реализации разнонаправленного процесса фильтрации исключает возникновение канальных эффектов. Радиальные потоки жидкости движутся под действием капиллярных сил, при этом на вертикальные потоки жидкости дополнительно к капиллярным силам оказывает воздействие сила гравитации, поэтому скорость движения вертикальных потоков выше, чем для радиальных потоков, и время контакта с фильтрующей смесью для радиальных потоков больше, чем для вертикальных, поэтому для достижения сопоставимой степени очистки радиальному потоку необходима меньшая толщина слоя, чем вертикальному. Описанная выше геометрия фильтрующего модуля обеспечивает эквивалентность эффективного слоя фильтрующей смеси (3) (слоя фильтрующей смеси (3), через который проходит жидкость при течении внутри фильтрующего модуля) для всех направлений фильтрации жидкости. При этом конструкция фильтрующего модуля функциональна без введения дополнительных элементов, таким образом, указанная конструкция является более технологичной по сравнению с ближайшим аналогом, и проще в эксплуатации.
В настоящем описании изобретения представлен предпочтительный вариант осуществления изобретения. В нем могут быть сделаны изменения, в пределах заявляемой формулы, что дает возможность его широкого использования.

Claims

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ
1. Фильтрующий модуль, представляющий собой корпус, заполненный фильтрующей смесью, имеющий в основании, по меньшей мере, одно отверстие для выхода очищенной жидкости, элемент крепления в виде манжеты, расположенный выше отверстий для выхода очищенной жидкости, по меньшей мере, два отверстия, расположенных выше элемента крепления в виде манжеты; крышку, герметично соединенную с корпусом и снабженную, по меньшей мере, одним отверстием для входа жидкости; по меньшей мере, два элемента крепления, выполненных в виде выступов и расположенных выше отверстий, выполненных в корпусе модуля, отличающийся тем, что выполнен с возможностью одновременной фильтрации разнонаправленных потоков жидкости.
2. Фильтрующий модуль по п. 1, отличающийся тем, что, по меньшей мере, два отверстия в корпусе модуля выполнены бифункциональными.
3. Фильтрующий модуль по п. 2, отличающийся тем, по меньшей мере, два отверстия расположены на боковых стенках модуля и являются одновременно входными для исходной жидкости и выходными для очищенной жидкости, и во время процесса фильтрации обеспечивают разделение потока жидкости на вертикальный и, по меньшей мере, два радиальных потока.
4. Фильтрующий модуль по п. 1, отличающийся тем, что минимальная эффективная толщина слоя фильтрующей смеси по одному из возможных направлений течения жидкости внутри фильтрующего модуля эквивалентна минимальной эффективной толщине слоя фильтрующей смеси по любому из других возможных направлений течения жидкости.
PCT/RU2017/000332 2016-05-20 2017-05-22 Фильтрующий модуль WO2017200422A1 (ru)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016119688A RU2625113C1 (ru) 2016-05-20 2016-05-20 Фильтрующий модуль
RU2016119688 2016-05-20

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2017200422A1 true WO2017200422A1 (ru) 2017-11-23

Family

ID=59495258

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/RU2017/000332 WO2017200422A1 (ru) 2016-05-20 2017-05-22 Фильтрующий модуль

Country Status (2)

Country Link
RU (1) RU2625113C1 (ru)
WO (1) WO2017200422A1 (ru)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
UA97472C2 (ru) * 2005-12-23 2012-02-27 Лаика С.П.А. Фильтровальный картридж для кувшинов
EP2331467B1 (en) * 2008-09-24 2012-06-13 Struttura S.r.L. Replaceable cartridge type filtering system
EP2902366A1 (en) * 2011-05-04 2015-08-05 Strix Limited Water treatment apparatus

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2197647B (en) * 1986-08-12 1990-03-07 Precision Engineering Co Improvements in or relating to water treatment devices
DE19952757A1 (de) * 1999-11-02 2001-05-03 Brita Gmbh Filtereinrichtung für Flüssigkeiten

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
UA97472C2 (ru) * 2005-12-23 2012-02-27 Лаика С.П.А. Фильтровальный картридж для кувшинов
EP2331467B1 (en) * 2008-09-24 2012-06-13 Struttura S.r.L. Replaceable cartridge type filtering system
EP2902366A1 (en) * 2011-05-04 2015-08-05 Strix Limited Water treatment apparatus

Also Published As

Publication number Publication date
RU2625113C1 (ru) 2017-07-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5372718A (en) Filtering device
CA2135937C (en) Septic tank outlet filter
KR20070070212A (ko) 유하 빗물 여과 장치 및 이를 이용한 빗물 저류 장치
JP2008530415A (ja) 燃料フィルタ装置
US8623204B2 (en) Stormwater gully
RU2262976C1 (ru) Устройство фильтрационное
RU2437703C1 (ru) Фильтрующий модуль и устройство для очистки жидкости
RU2625113C1 (ru) Фильтрующий модуль
KR100614894B1 (ko) 정수 카트리지
KR20190000590U (ko) 2중 배수구가 구비된 배수 조립체
RU2617775C1 (ru) Фильтрующий модуль устройства очистки жидкости
US20090211963A1 (en) Particle Interceptor
RU2772774C1 (ru) Фильтрующий модуль
KR200167095Y1 (ko) 우수 및 오수받이 겸용 맨홀
KR100807987B1 (ko) 빗물받이 또는 수로용 여과장치 케이스 겸용 구조물
EP3388396B1 (en) Liquid purification device
KR101194025B1 (ko) 배수구용 초기우수 처리장치
WO2023014243A1 (ru) Фильтрующий модуль
KR200345076Y1 (ko) 역류 방지용 배수트랩
JP2762539B2 (ja) 濾過器
KR200491172Y1 (ko) 욕실용 배수 조립체
KR101304648B1 (ko) 상향류 여과용 비점오염 저감시설
RU2417816C1 (ru) Модуль фильтрационный (варианты)
RU2666419C2 (ru) Фильтровальный картридж
RU2020118401A (ru) Двухкамерный отстойный колодец ливневой канализации

Legal Events

Date Code Title Description
NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 17799745

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

32PN Ep: public notification in the ep bulletin as address of the adressee cannot be established

Free format text: NOTING OF LOSS OF RIGHTS PURSUANT TO RULE 112(1) EPC (EPO FORM 1205A DATED 02.04.2019)

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 17799745

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1