Фильтр очистки жидкости

 

Изобретение относится к фильтрованию, а именно к патронным фильтрам, предназначенным для очистки жидкости от примесей, и может быть использовано в системах производственного и бытового водоснабжения, в пищевой и фармацевтической промышленности. Технический результат - повышение ресурса фильтроэлемента, удобства в эксплуатации за счет автоматизации процесса очистки фильтроэлемента обратным потоком жидкости и воздуха, упрощение конструкции. Для этого фильтр очистки жидкости содержит корпус 1 с переключателем потока жидкости 2, жестко взаимосвязанным с втулкой 5, имеющей продольный 6 и поперечный 7 каналы, фильтроэлемент 12, входное 16 и выходное 15 отверстия в корпусе 1, при этом фильтроэлемент 12 установлен в переключателе потока жидкости 2, полость которого сообщается с продольным 6 и поперечным 7 каналами во втулке 5, а поперечный канал 7 во втулке 5 выполнен с конфузорной 8, средней 9, диффузорной 10 частями, где пересечение средней части 9 поперечного канала 7 с продольным 6 образует эжектор. 3 ил.

Изобретение относится к фильтрованию, а именно к патронным фильтрам, предназначенным для очистки жидкости от примесей, и может быть использовано в системах производственного и бытового водоснабжения, в пищевой и фармацевтической промышленности.

Известен фильтр очистки воды модели "Jnstapure" (патент США 4770768, МПК В 01 D 27/08, приоритет от 10.11.86 г., аналог), содержащий корпус с переключателем потока жидкости, жестко взаимосвязанным со втулкой, имеющей выходной канал, фильтроэлемент, входное и выходное отверстие в корпусе, уплотнения. Конструкция фильтра отличается громоздкостью и в целях снижения материалоемкости и себестоимости изготовления выполнена из пластмассы. Поэтому фильтр предназначен для очистки только холодной воды, т.к. при повышенных температурах фильтра пластмасса начинает выделять вредные для здоровья вещества.

Известен фильтр очистки жидкости (патент США 5192436 А, МПК B 01 D 27/08, приоритет от 09.03.93 г., прототип), содержащий корпус с переключателем потока жидкости, жестко взаимосвязанным с втулкой, имеющей продольный и поперечный каналы, фильтроэлемент, входное и выходное отверстие в корпусе, при этом фильтроэлемент установлен в переключателе потока жидкости, полость которого сообщается с продольным и поперечным каналами во втулке.

Фильтр устанавливается непосредственно на выходной патрубок смесителя, а фильтроэлемент - в переключателе потока жидкости.

Недостатки: корпус фильтра имеет сложную систему каналов, соединяющих втулку с частями фильтроэлемента и входным каналом очищаемой водопроводной воды. Каналы имеют сложную пространственную конфигурацию и требуют надежного уплотнения во избежание смешивания очищаемой и очищенной водопроводной воды. Поэтому части фильтра трудоемки в изготовлении, а конструкция фильтра в целом нетехнологична. Кроме того, по мере использования фильтра фильтроэлемент загрязняется примесями, ржавчиной и бактериями, содержащимися в водопроводной воде. Загрязнение создает рассадник микробов, а также ведет к засорению фильтровальной среды. Поэтому фильтроэлемент периодически извлекают из переключателя потока жидкости и подвергают регенерации, что создает неудобства в эксплуатации фильтра и снижает его ресурс.

Технический результат: повышение ресурса фильтроэлемента, удобства в эксплуатации и упрощение конструкции фильтра в целом за счет автоматизации процесса очистки фильтроэлемента обратным потоком жидкости и воздуха.

Технический результат достигается за счет того, что в известном фильтре очистки жидкости, содержащем корпус с переключателем потока жидкости, жестко взаимосвязанным с втулкой, имеющей продольный и поперечный каналы, фильтроэлемент, входное и выходное отверстия в корпусе, при этом фильтроэлемент установлен в переключателе потока жидкости, полость которого сообщается с продольным и поперечным каналами во втулке, поперечный канал во втулке выполнен с конфузорной, средней и диффузорной частями, где пересечение средней части поперечного канала с продольным образует эжектор.

В заявленном фильтре происходит автоматическая очистка фильтроэлемента при каждом открытии потребителем выходного отверстия в корпусе, т.е. при использовании неочищенной воды в технических целях (мытье посуды, рук и т.п.). Самоочищение фильтроэлемента вызывает образующееся при этом разрежение на пересечении средней части поперечного канала с продольным каналом во втулке за счет эффекта эжекции. Вода будет напрямую сливаться в неочищенном виде к потребителю, а остатки очищенной воды из переключателя потока жидкости обратным потоком будут проходить через фильтроэлемент и сбрасывать частицы загрязнителя сначала в продольный, а затем и в поперечный канал.

Вслед за остатками воды через фильтроэлемент начнет засасываться обратным потоком и воздух, способствуя тем самым дополнительной очистке фильтроэлемента. В заявляемом фильтре разрежение в образующемся эжекторе создается автоматически при каждом переходе с режима фильтрации на режим потребления неочищенной воды в технических целях. Тем самым повышается ресурс фильтрующего элемента за счет автоматизации процесса очистки обратным потоком жидкости и воздуха. Ресурс фильтроэлемента и удобство в эксплуатации фильтра в целом будет повышаться.

При повороте переключателя потока жидкости в положение, соответствующее режиму очистки жидкости, вода через входное отверстие в корпусе будет поступать в поперечный канал во втулке и через продольный канал - в переключатель потока жидкости, а оттуда, проходя снаружи вовнутрь фильтроэлемента и очищаясь от примесей, - к потребителю.

Выходное отверстие корпуса при этом будет надежно перекрыто плоской плавающей резиновой пластиной, прижимаемой к кромкам выходного отверстия потоком очищаемой жидкости и находящейся между внутренней поверхностью корпуса и наружной поверхностью втулки.

При использовании воды в технических целях переключатель с жестко связанной с ним втулкой поворачивают. При этом плавающая пластинка, перемещаясь внутри корпуса, открывает выходное отверстие в корпусе. Вода будет поступать напрямую из входного отверстия в корпусе через поперечный канал в выходное отверстие в корпусе. Попаданию воды в продольный канал будет препятствовать обратный перепад давления, который и вызывает обратный поток очищенной воды из переключателя потока жидкости. Таким образом, наличие эжектора делает ненужным перекрытие продольного канала втулки при использовании воды в технических целях, а для уплотнения выходного отверстия в корпусе в режиме фильтрации достаточно плавающей резиновой пластины простой конфигурации.

Следовательно, уплотнения основных каналов и конструкция фильтров в целом упрощаются.

На фиг.1 изображен фильтр очистки жидкости, продольный разрез (прямоточный режим работы); на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1; на фиг.3 - фильтр очистки воды, продольный разрез (режим фильтрации).

Фильтр очистки жидкости содержит корпус 1 с переключателем потока жидкости и уплотнениями 3, 4 между ними. Переключатель потока жидкости 2 жестко взаимосвязан с втулкой 5, имеющей продольный 6 и поперечный 7 каналы, с помощью которых втулка 5 сообщается с полостью переключателя потока жидкости 2. Поперечный канал 7 во втулке 5 имеет конфузорную 8, среднюю 9 и диффузорную 10 части, при этом средняя часть 9 поперечного канала 7 при пересечении с продольным каналом 6 образует эжектор. В переключателе потока жидкости 2, имеющем выходное отверстие 11, установлен фильтроэлемент 12 с уплотнением 13. Между внутренней поверхностью корпуса 1 и наружной поверхностью втулки 5 установлена плавающая резиновая пластина 14, служащая для перекрытия выходного отверстия 15 корпуса 1 при работе фильтра в режиме фильтрования. Корпус 1 имеет входное отверстие 16, а в продольном канале 6 втулки 5 установлен предфильтр 17.

Пример конкретного применения.

В переключатель потока жидкости 2, выполненный из пищевой коррозионно-стойкой стали 12Х18Н10Т (ГОСТ 5632-72), укладывают уплотнение 13 из пищевой резины (ТУ 38.105.1044-78) и вставляют фильтроэлемент 12 типа "Гейзер" диаметром 17 мм и длиной 116 мм. Корпус 1 фильтра (сталь 12Х18Н10Т, ГОСТ 5632-72) с уплотнениями 3,4 (пищевая резина, ТУ 38. 105. 1044-78) и втулкой 5 (сталь 12Х18Н10Т, ГОСТ 5632-72), жестко взаимосвязанной с переключателем потока жидкости 2, навинчивают на кран (не показан).

Для работы фильтра в прямоточном режиме переключатель потока жидкости 2 устанавливают под углом 90^o к вертикальной оси симметрии корпуса 1 фильтра. При этом втулка 5 с плавающей резиновой пластиной 14, установленной между внутренней поверхностью корпуса 1 и наружной поверхностью втулки 5, займет положение согласно фиг. 1 и 2, а поступающая через входное отверстие 16 корпуса 1 жидкость будет беспрепятственно сливаться неочищенной через выходное отверстие 15 в корпусе 1 к потребителю. Попаданию неочищенной воды в продольный канал 6 втулки 5 будет препятствовать обратный перепад давления, создаваемый на пересечении средней части 9 поперечного канала 7 с продольным каналом 6 за счет эффекта эжекции. Наоборот, остатки очищенной воды из переключателя потока жидкости 2 обратным потоком будут проходить через фильтроэлемент 12 и сбрасывать частицы загрязнения сначала в продольный канал 6 втулки 5, а затем в среднюю 9 и диффузорную 10 части поперечного канала 7. Вслед за остатками воды через фильтроэлемент 12 начнет засасываться обратным потоком и воздух, способствуя тем самым дополнительной очистки фильтроэлемента 12 и предфильтра 17, выполненного из сетки с размером ячейки 20 мкм из стали 12Х18Н10Т (ГОСТ 5632-72).

Для работы фильтра в режиме фильтрации переключатель потока жидкости 2 устанавливают параллельно вертикальной оси симметрии корпуса 1 фильтра. При этом втулка 5 займет положение согласно фиг.3, а плавающая резиновая пластина 14 перекроет выходное отверстие 15 корпуса 1. Вода через входное отверстие 16 в корпусе 1 будет поступать в поперечный канал 7 во втулке 5 и через продольный канал 6 с предфильтром 17 - в переключатель потока жидкости 2, а оттуда, проходя снаружи вовнутрь фильтроэлемента 12 и очищаясь от примесей, - через выходное отверстие 11 к потребителю.

Таким образом, в заявляемом фильтре происходит автоматическая очистка фильтроэлемента 12 при каждом открытии потребителем выходного отверстия 15 в корпусе 1. Достигается это за счет образующегося на пересечении продольного 6 и поперечного канала 7 втулки 5 эжектора с конфузорной 8, средней 9 и диффузорной 10 частями. Наличие эжектора делает ненужным перекрытие продольного канала 6 втулки 5 при использовании воды в технических целях, а для уплотнения выходного отверстия 15 в корпусе 1 в режиме фильтрации достаточно плавающей резиновой пластины 14 простой конфигурации, которая прижимается потоком очищаемой жидкости к кромкам выходного отверстия 15 корпуса 1.

С помощью описанного устройства производится фильтрация и других жидкостей, например, керосина, бензина, спирта, коньяка, водки.

В результате применения заявленного устройства ресурс фильтроэлемента повышается в 1,5-2 раза, упрощается конструкция фильтра, а именно уплотнение основных каналов, что влечет за собой уменьшение трудоемкости изготовления фильтра на 20-30% и снижение его себестоимости.

Формула изобретения

Фильтр очистки жидкости, содержащий корпус с переключателем потока жидкости, жестко взаимосвязанным с втулкой, имеющей продольный и поперечный каналы, фильтроэлемент, входное и выходное отверстия в корпусе, при этом фильтроэлемент установлен в переключателе потока жидкости, полость которого сообщается с продольным и поперечным каналами во втулке, отличающийся тем, что поперечный канал во втулке выполнен с конфузорной, средней и диффузорной частями, где пересечение средней части поперечного канала с продольным образует эжектор.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3