Фильтр
Изобретение относится к устройствам для фильтрации воды и предназначено для тонкой фильтрации воды с одновременным омагничиванием. Фильтр содержит магнитную систему из двух блоков и блок тонкой фильтрации воды. Каждый магнитный блок содержит два постоянных магнита кольцевой формы с осесимметричным аксиальным постоянным магнитным полем с индукцией 3-5 Тл. Магнитные блоки установлены друг к другу одноименными полюсами намагниченности. Блок тонкой фильтрации воды заполнен минералом "шунгит" с размерами частиц от 2 до 5 мм. Техническим результатом является достижение максимально тонкой фильтрации воды. 6 з.п. ф-лы, 1 табл., 2 ил.
Изобретение относится к области машиностроения, к устройствам для фильтрации воды и предназначено для использования в бытовых и медицинских целях при тонкой фильтрации воды с одновременным ее омагничиванием.
Нами в качестве прототипа выбрано известное устройство для магнитной обработки жидкости, включающее выполненные из немагнитного материала корпус - трубопровод с выходным отверстием фильтруемой воды и крышку с входным отверстием фильтруемой воды, постоянные магниты и фильтрующий блок (см. патент РФ №2137718, МПК C02F 1/48, 1999 г.).
Однако известный фильтр при своем использовании имеет следующие недостатки:
- не обеспечивает максимально тонкую фильтрацию воды,
- не обеспечивает придание природной минерализации фильтруемой воде,
- не улучшает природную структуру фильтруемой воды.
Технической задачей изобретения является создание фильтра. Техническим результатом при использовании предложенного фильтра является достижение максимально тонкой фильтрации воды, придание фильтруемой воде природной минерализации, а также улучшение природной структуры фильтруемой воды.
Технический результат достигается тем, что предложенный фильтр включает выполненные из немагнитного материала корпус - трубопровод с выходным отверстием фильтруемой воды и крышку с входным отверстием фильтруемой воды, постоянные магниты и фильтрующий блок, при этом в корпусе размещены последовательно по току фильтруемой воды магнитная система омагничивания воды и затем блок ее тонкой фильтрации, при этом магнитная система выполнена в виде двух жестко связанных между собой магнитных блоков, каждый из которых содержит два постоянных магнита кольцевой формы с осесимметричным аксиальным постоянным магнитным полем с индукцией 3-5 Тл, между постоянными магнитами установлены кольцевые тарельчатые обечайки из ферромагнитного материала для образования между постоянными магнитами камер завихрения потока фильтруемой воды, причем постоянные магниты размещены между входной и выходной цилиндрическими обечайками из ферромагнитного материала, в которых выполнены равноудаленные от оси фильтра отверстия для прохождения фильтруемой воды, а магнитные блоки разделены между собой кольцеобразной разделительной вставкой из немагнитного материала с радиальными прорезями для прохождения фильтруемой воды, при этом в магнитной системе омагничивания фильтруемой воды магнитные блоки установлены друг к другу одноименными полюсами намагниченности, первый по току фильтруемой воды магнитный блок установлен в корпусе фильтра с кольцеобразным зазором для прохождения фильтруемой воды, а второй магнитный блок установлен плотно, в переходном кольце из немагнитного материала, блок тонкой фильтрации воды заполнен минералом "шунгит" с размерами частиц от 2 до 5 мм.
При этом постоянные магниты фильтра выполнены из магнитопластов или из спеченных материалов системы самарий-кобальт или железо-неодим-бор, а толщина каждого постоянного магнита выбрана равной 0,4-0,6 его диаметра. При этом магнитные блоки жестко связаны между собой, например, с использованием болтового соединения. При этом в качестве минерала "шунгит" блока тонкой фильтрации воды используют алюмосиликатный, кремнистый или карбонатный шунгит с плотностью 1,84-1,98 г/см3. При этом блок тонкой фильтрации дополнительно оснащен сетками на входе и выходе фильтруемой воды. При этом радиальные прорези кольцеобразной разделительной вставки выполнены в количестве 4-8 штук, при этом их глубина выбрана равной 0,4-0,6 толщины вставки при их ширине от 2 до 4 мм. При этом соединение корпуса и крышки фильтра выполнено резьбовым с кольцевым уплотнением.
В таблице 1 представлены технические параметры предложенного фильтра.
Экспериментальные исследования предложенного фильтра в натурных условиях показали его высокую эффективность. Было установлено, что предложенный фильтр обеспечивает тонкую фильтрацию воды с высокой степенью обеззараживания и очистки воды от хлора, углеводородов и большинства тяжелых металлов. Кроме того предложенный фильтр сохраняет природную минерализацию фильтруемой воды, а также придает природную структуру фильтруемой воде.
Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1 показан общий вид фильтра, а на фиг.2 показана магнитная система фильтра.
Фильтр содержит выполненные из немагнитного материала корпус - трубопровод 1 с выходным отверстием 2 фильтруемой воды и крышку 3 с входным отверстием 4 фильтруемой воды. В корпусе размещены последовательно по току фильтруемой воды магнитная система омагничивания воды и затем блок ее тонкой фильтрации. Магнитная система выполнена в виде двух жестко связанных между собой магнитных блоков. Каждый магнитный блок содержит два постоянных магнита 5 кольцевой формы с осесимметричным аксиальным постоянным магнитным полем с индукцией 3-5 Тл. При этом постоянные магниты 5 фильтра выполнены из магнитопластов или из спеченных материалов системы самарий-кобальт или железо-неодим-бор, а толщина каждого постоянного магнита выбрана равной 0,4-0,6 его диаметра. Магнитные блоки жестко связаны между собой, например, с использованием болтового соединения 6. Между постоянными магнитами 5 (фиг.2) установлены кольцевые тарельчатые обечайки 7 из ферромагнитного материала для образования между постоянными магнитами камер завихрения 8 потока фильтруемой воды. При этом постоянные магниты 5 размещены между входной цилиндрической обечайкой 9а и выходной цилиндрической обечайкой 9б из ферромагнитного материала, в которых выполнены равноудаленные от оси фильтра отверстия 10 для прохождения фильтруемой воды.
Магнитные блоки разделены между собой кольцеобразной разделительной вставкой 11 из немагнитного материала с радиальными прорезями 12 для прохождения фильтруемой воды. При этом радиальные прорези 12 кольцеобразной разделительной вставки 11 выполнены в количестве 4-8 штук, их глубина выбрана равной 0,4-0,6 толщины вставки при их ширине от 2 до 4 мм. В магнитной системе омагничивания фильтруемой воды магнитные блоки установлены друг к другу одноименными полюсами намагниченности. Первый по току фильтруемой воды магнитный блок установлен в корпусе фильтра с кольцеобразным зазором 13 для прохождения фильтруемой воды. Второй магнитный блок установлен плотно, в переходном кольце 14 из немагнитного материала. Блок тонкой фильтрации воды заполнен минералом «шунгит» 15 с размерами частиц от 2 до 5 мм. В качестве минерала «шунгит» блока тонкой фильтрации воды используют алюмосиликатный, кремнистый или карбонатный «шунгит» с плотностью 1,84-1,98 г/см. Блок тонкой фильтрации дополнительно оснащен сетками на входе и выходе фильтруемой воды (на фиг.2 не показаны). Соединение корпуса и крышки фильтра выполнено резьбовым с кольцевым уплотнением 16.
Предложенный фильтр работает следующим образом. Фильтруемая вода через входной штуцер 4 крышки 3 подается в магнитную систему омагничивания фильтруемой воды. В магнитной системе во внутренней зоне действия постоянных магнитов 5 внутренний поток фильтруемой воды через отверстия 10 входной цилиндрической обечайки 9а поступает в камеры завихрения 8 и затем через отверстия 10 выходной цилиндрической обечайки 9б поступает во второй магнитный блок через отверстия разделительной вставки 11. Одновременно внешний поток фильтруемой воды проходит во внешней зоне действия постоянных магнитов 5 магнитной системы через кольцеобразный зазор 13 и радиальные прорези 12 кольцеобразной разделительной вставки 11 и смешивается с внутренним потоком фильтруемой воды и также поступает во второй магнитный блок. Затем, после прохождения второго магнитного блока, фильтруемая вода проходит через минерал «шунгит» 15 блока тонкой фильтрации воды и через выходное отверстие 2 корпуса - трубопровода 1 поступает к потребителю. Блок тонкой фильтрации дополнительно оснащен сетками на входе и выходе фильтруемой воды.
| Технические параметры предложенного фильтра (таблица 1) | ||||||||
| № фильтра | Индукция магнитного поля постоянного магнита, Тл | Минерал «шунгит» | Толщина постоянного магнита, мм | Кол-во прорезей в кольцеобразной вставке | Глубина прорезей в кольцеобразной вставке, мм, при δ=20 мм | Ширина прорези, мм | ||
| Вид минерала | Плотность, г/см3 | Размер частиц, мм | ||||||
| 1 | 3 | А | 1,84 | 2 | 24 при d=60 мм | 4 | 8 | 2 |
| 2 | 3 | А | 1,84 | 4 | 30 при d=60 мм | 6 | 10 | 3 |
| 3 | 3 | А | 1,84 | 5 | 36 при d=60 мм | 8 | 12 | 4 |
| 4 | 3 | КР | 1,90 | 2 | 24 при d=60 мм | 4 | 8 | 2 |
| 5 | 3 | КР | 1,90 | 4 | 36 при d=60 мм | 8 | 12 | 4 |
| 6 | 3 | КР | 1,90 | 5 | 30 при d=60 мм | 6 | 10 | 3 |
| 7 | 3 | КБ | 1,98 | 2 | 30 при d=60 мм | 8 | 8 | 4 |
| 8 | 3 | КБ | 1,98 | 4 | 36 при d=60 mm | 4 | 10 | 2 |
| 9 | 3 | КБ | 1,98 | 5 | 24 при d=60 мм | 6 | 12 | 3 |
| 10 | 4 | А | 1,84 | 2 | 24 при d=60 мм | 4 | 8 | 2 |
| 11 | 4 | А | 1,84 | 4 | 30 при d=60 мм | 6 | 10 | 3 |
| 12 | 4 | А | 1,84 | 5 | 36 при d=60 мм | 8 | 12 | 4 |
| 13 | 4 | КР | 1,90 | 2 | 24 при d=60 мм | 4 | 8 | 2 |
| 14 | 4 | КР | 1,90 | 4 | 36 при d=60 мм | 8 | 12 | 4 |
| 15 | 4 | КР | 1,90 | 5 | 30 при d=60 мм | 6 | 10 | 3 |
| 16 | 4 | КБ | 1,98 | 2 | 30 при d=60 мм | 8 | 8 | 4 |
| 17 | 4 | КБ | 1,98 | 4 | 36 при d=60 мм | 4 | 10 | 2 |
| 18 | 4 | КБ | 1,98 | 5 | 24 при d=60 мм | 6 | 12 | 3 |
| 19 | 5 | А | 1,84 | 2 | 24 при d=60 мм | 4 | 8 | 2 |
| 20 | 5 | А | 1,84 | 4 | 30 при d=60 мм | 6 | 10 | 3 |
| 21 | 5 | А | 1,84 | 5 | 36 при d=60 мм | 8 | 12 | 4 |
| 22 | 5 | КР | 1,90 | 2 | 24 при d=60 мм | 4 | 8 | 2 |
| 23 | 5 | КР | 1,90 | 4 | 36 при d=60 мм | 8 | 12 | 4 |
| 24 | 5 | КР | 1,90 | 5 | 30 при d=60 мм | 6 | 10 | 3 |
| 25 | 5 | КБ | 1,98 | 2 | 30 при d=60 мм | 8 | 8 | 4 |
| 26 | 5 | КБ | 1,98 | 4 | 36 при d=60 мм | 4 | 10 | 2 |
| 27 | 5 | КБ | 1,98 | 5 | 24 при d=60 мм | 6 | 12 | 3 |
| Обозначение вида минерала «шунгит»: А - алюмосиликатный; КР - кремнистый; КБ - карбонатный. |
1. Фильтр, включающий выполненные из немагнитного материала корпус-трубопровод с выходным отверстием фильтруемой воды и крышку с входным отверстием фильтруемой воды, постоянные магниты и фильтрующий блок, отличающийся тем, что в корпусе размещены последовательно по току фильтруемой воды магнитная система омагничивания воды и затем блок ее тонкой фильтрации, при этом магнитная система выполнена в виде двух жестко связанных между собой магнитных блоков, каждый из которых содержит два постоянных магнита кольцевой формы с осесимметричным аксиальным постоянным магнитным полем с индукцией 3-5 Тл, между постоянными магнитами установлены кольцевые тарельчатые обечайки из ферромагнитного материала для образования между постоянными магнитами камер завихрения потока фильтруемой воды, причем постоянные магниты размещены между входной и выходной цилиндрическими обечайками из ферромагнитного материала, в которых выполнены равноудаленные от оси фильтра отверстия для прохождения фильтруемой воды, а магнитные блоки разделены между собой кольцеобразной разделительной вставкой из немагнитного материала с радиальными прорезями для прохождения фильтруемой воды, при этом в магнитной системе омагничивания фильтруемой воды магнитные блоки установлены друг к другу одноименными полюсами намагниченности, первый по току фильтруемой воды магнитный блок установлен в корпусе фильтра с кольцеобразным зазором для прохождения фильтруемой воды к прорезям разделительной вставки, а второй магнитный блок установлен плотно, в переходном кольце из немагнитного материала, блок тонкой фильтрации воды заполнен минералом шунгит с размерами частиц от 2 до 5 мм.
2. Фильтр по п.1, постоянные магниты которого выполнены из магнитопластов или из спеченных материалов системы самарий-кобальт или железо-неодим-бор, а толщина каждого постоянного магнита выбрана, равной 0,4-0,6 его диаметра.
3. Фильтр по п.1, магнитные блоки которого жестко связаны между собой, например, с использованием болтового соединения.
4. Фильтр по п.1, в котором в качестве минерала шунгит блока тонкой фильтрации воды используют алюмосиликатный, кремнистый или карбонатный шунгит с плотностью 1,84-1,98 г/см3.
5. Фильтр по п.1, блок тонкой фильтрации которого дополнительно оснащен сетками на входе и выходе фильтруемой воды.
6. Фильтр по п.1, радиальные прорези кольцеобразной разделительной вставки которого выполнены в количестве 4-8 штук, при этом их глубина выбрана равной 0,4-0,6 толщины вставки при их ширине от 2 до 4 мм.
7. Фильтр по п.1, соединение корпуса и крышки которого выполнено резьбовым с кольцевым уплотнением.
