Система очистки жидкости



Система очистки жидкости
Система очистки жидкости
Система очистки жидкости
Система очистки жидкости
Система очистки жидкости
Система очистки жидкости
Система очистки жидкости
Система очистки жидкости
Система очистки жидкости
Система очистки жидкости

 


Владельцы патента RU 2597605:

Закрытое акционерное общество "Аквафор Продакшн" (ЗАО "Аквафор Продакшн") (RU)

Изобретение относится к автономным системам с рециркуляцией для очистки и/или обессоливания жидкости и может быть использовано в бытовых условиях для бытового и/или питьевого водоснабжения. Емкость для исходной жидкости (1) связана с входом блока подачи жидкости (2), выход которого подключен к входу блока очистки жидкости (6), который имеет выход для чистой жидкости, подключенный к одной емкости для чистой жидкости (7), и выход для дренажной жидкости, подключенный к входу линии возврата дренажной жидкости (8), выход которой соединен с емкостью для исходной жидкости (1). Система выполнена с возможностью автоматического прерывания процесса очистки жидкости, когда уровень жидкости в емкости для исходной жидкости в процессе работы системы доходит до уровня средства выхода исходной жидкости. Блок подачи жидкости (2) выполнен с возможностью осуществления автоматического отключения средства повышения давления (3) для обеспечения препятствования попадания воздуха в блок очистки жидкости в ответ на сигнал, идущий со средства блокировки (5) и информирующий о моменте поступления воздуха через средство выхода жидкости из емкости для исходной жидкости в средство повышения давления. Изобретение позволяет повысить надежность системы очистки жидкости. 16 з.п. ф-лы, 9 ил.

 

Изобретение относится к автономным системам с рециркуляцией для очистки и/или обессоливания жидкости, преимущественно воды для бытового и/или питьевого водоснабжения и предназначено для использования в бытовых условиях, на дачных и садовых участках.

Системы очистки жидкости известны и широко распространены. Большинство известных систем очистки жидкости монтируются стационарно к источнику жидкости, что ограничивает применимость данных систем в условиях, когда источников жидкости несколько или источник жидкости не является постоянным. Автономные системы очистки жидкости, не имеющие стационарного подключения к источнику жидкости, в меньшей степени зависят от количества возможных источников исходной жидкости, что делает такие системы более универсальными и расширяет область их возможного применения.

Из уровня техники известны системы очистки жидкости по патентам US 5004535 [МПК B01D 61/10, опубл. 02.04.1991], US 5589066 [МПК B01D 36/00, опубл. 31.12.1996]. Каждая из указанных систем включает в себя средство динамичного подключения к источнику исходной жидкости, блок подачи жидкости, состоящий из средства повышения давления и линии подачи жидкости, блок очистки жидкости, емкость для чистой жидкости и линию слива дренажной жидкости. Средство динамичного подключения к источнику исходной жидкости в каждой из указанных систем соединено на вход с источником исходной жидкости, а на выход - с входом блока подачи жидкости, выход которого подключен к блоку очистки жидкости, который имеет два выхода: выход для чистой жидкости, соединенный с емкостью для чистой жидкости, и выход для дренажной жидкости, подключенный к линии слива дренажной жидкости. Каждая из названных выше систем очистки жидкости работает следующим образом. Исходная жидкость через средство динамичного подключения к источнику исходной жидкости поступает от источника исходной жидкости в блок подачи жидкости, откуда жидкость подается на вход блока очистки жидкости, в котором осуществляется процесс очистки жидкости, при этом чистая жидкость через выход для чистой жидкости поступает в емкость для чистой жидкости, а дренажная жидкости через выход для дренажной жидкости поступает на линию слива дренажной жидкости и выводится из системы. Принципиальное отличие указанных систем очистки жидкости от классических систем очистки жидкости в том, что входящее в каждую из указанных систем средство динамичного подключения к источнику исходной жидкости позволяет изменять источник исходной жидкости и/или использовать больше, чем один источник исходной жидкости. Но при этом конструкции указанных систем не предусматривают возможностей регулирования степени использования исходной жидкости, что неэффективно с точки зрения расхода исходной жидкости на получение чистой жидкости и является основным недостатком указанных систем.

Из уровня техники известна система очистки жидкости по патенту US 6120682 [МПК B01D 29/52, опубл. 19.09.2000]. Данная система включает средство динамичного подключения к источнику исходной жидкости, блок подачи жидкости, состоящий из средства повышения давления, средства блокировки, представляющего собой переключатель и поплавок, и линии подачи жидкости, блок очистки жидкости, емкость для чистой жидкости и линию слива дренажной жидкости. Средство динамичного подключения к источнику исходной жидкости соединено на вход с источником исходной жидкости, а на выход - с входом блока подачи жидкости. Выход блока подачи жидкости подключен к входу блока очистки жидкости, при этом блок подачи жидкости имеет функциональную связь с емкостью для чистой жидкости за счет того, что поплавок средства блокировки расположен внутри емкости для чистой жидкости. Блок очистки жидкости имеет два выхода: выход для чистой жидкости, соединенный с емкостью для чистой жидкости, и выход для дренажной жидкости, подключенный к линии слива дренажной жидкости. Система работает следующим образом: от источника исходной жидкости через средство динамичного подключения к источнику исходной жидкости исходная жидкость поступает на вход блока подачи жидкости, откуда исходная жидкость подается в блок очистки жидкости, где осуществляется процесс очистки жидкости, при этом дренажная жидкость через выход для дренажной жидкости поступает на линию слива дренажной жидкости и выводится из системы, а чистая жидкость через выход для чистой жидкости поступает из блока очистки жидкости в емкость для чистой жидкости. По мере заполнения емкости для чистой жидкости поплавок системы блокировки, расположенный в указанной емкости, поднимается вверх. При подъеме поплавка до определенного уровня срабатывает переключатель средства блокировки, в результате происходит отключение блока подачи жидкости, при этом прекращается подача жидкости в блок очистки жидкости, и процесс очистки жидкости останавливается. Таким образом, указанная система блокировки не препятствует попаданию воздуха в блок очистки жидкости и работе системы очистки жидкости в режиме очистки жидкости при отсутствии подачи исходной жидкости («сухой фильтрации»), это связано с тем, что при работе системы очистки жидкости в указанном режиме уровень чистой жидкости в емкости для чистой жидкости не изменяется, поэтому система блокировки не срабатывает. Попадание воздуха в блок очистки жидкости уменьшает срок службы блока очистки жидкости и может привести к поломке блока очистки жидкости, поэтому то, что система блокировки не препятствует процессу «сухой фильтрации» является недостатком указанной системы очистки жидкости. Кроме того, конструкция указанной системы не предусматривает возможности регулировать степень использования исходной жидкости, что неэффективно с точки зрения расхода исходной жидкости на получение чистой жидкости и также является недостатком указанной системы.

Из уровня техники известна система очистки жидкости по патенту US 5632892 [МПК B01D 63/00, опубл. 27.05.1997]. Система очистки жидкости включает средство динамичного подключения к источнику исходной жидкости, блок подачи жидкости, включающий средство повышения давления, линию подачи жидкости и средство блокировки, состоящее из реле низкого давления и реле высокого давления, блок очистки жидкости, емкость для чистой жидкости, линию слива дренажной жидкости. При этом средство динамичного подключения к источнику исходной жидкости соединено с входом блока подачи жидкости. На входе блока подачи жидкости расположено реле низкого давления средства блокировки, которое соединено с входом средства повышения давления, выход которого подключен через реле высокого давления системы блокировки к линии подачи жидкости, выход линии подачи жидкости является выходом блока подачи жидкости. Выход блока подачи жидкости соединен с входом блока очистки жидкости, который имеет два выхода: выход для чистой жидкости, соединенный с емкостью для чистой жидкости, и выход для дренажной жидкости, который соединен с линией дренажа. Данная система очистки жидкости работает следующим образом. Исходная жидкость от источника исходной жидкости через средство динамичного подключения к источнику исходной жидкости поступает на вход блока подачи жидкости. При этом если давление исходной жидкости ниже заданного значения, срабатывает реле низкого давление системы блокировки, за счет чего происходит отключение блока подачи жидкости и остановка работы системы очистки жидкости. Если давление исходной жидкости на входе в блок подачи жидкости выше заданного уровня, то жидкость поступает на вход средства повышения давления, через выход которого жидкость поступает на линию подачи жидкости. При этом если давление жидкости на выходе средства повышения давления выше заданного безопасного уровня, срабатывает реле высокого давления системы блокировки, за счет чего происходит отключение блока подачи жидкости и остановка работы системы очистки жидкости. Если давление жидкости на выходе средства повышения давления не превышает заданный безопасный уровень, то жидкость по линии подачи жидкости блока подачи жидкости поступает на вход блока очистки жидкости, где осуществляется процесс очистки жидкости. При этом чистая жидкость через выход для чистой жидкости блока очистки жидкости поступает в емкость для чистой жидкости, а дренажная жидкость через выход для дренажной жидкости попадает на линию слива дренажной жидкости и выводится из системы. Таким образом, в указанной системе также как и в выше описанных системах отсутствует возможность регулирования степени использования исходной жидкости, что является недостатком системы. Также недостатком системы является конструкция системы блокировки, так как при такой конструкции предъявляются дополнительные требования к характеристикам источника исходной жидкости. Исходная жидкость от источника исходной жидкости должна поступать в средство динамичного подключения к источнику исходной жидкости и через указанное средство в блок подачи жидкости под давлением выше, чем заданное значение давления, при котором срабатывает реле низкого давления системы блокировки. При этом давление исходной жидкости, поступающей от источника исходной жидкости, должно быть такое, чтобы после прохождения исходной жидкости через средство повышения давления блока подачи жидкости, давление жидкости меньше заданного безопасного значения давления, при котором срабатывает реле высокого давления системы блокировки. Таким образом, исходная жидкость от источника исходной жидкости должна поступать под давлением, ограниченным в диапазоне, определяемом конструкцией системы блокировки. Таким образом, установлены жесткие требования к источнику исходной жидкости, то есть источник исходной жидкости не может быть любым, что ограничивает практическое применение указанной системы, поэтому является недостатком.

В уровне техники известны системы очистки жидкости по патентам US 5039402 [МПК C02F 9/00, опубл. 13.08.1991] и CN 103553228 А [МПК C02F 9/02, опубл. 05.02.2014]. Каждая из указанных систем очистки жидкости включает емкость для исходной жидкости, снабженную средством выхода жидкости, которое расположено в дне емкости для исходной жидкости, блок подачи жидкости, включающий средство повышения давления, линию подачи жидкости и средство блокировки, выполненное в виде индикатора уровня жидкости в емкости для исходной жидкости, блок очистки жидкости, емкость для чистой жидкости и линию слива дренажной жидкости. При этом емкость для исходной жидкости соединена с входом блоком подачи жидкости через средство выхода жидкости и имеет функциональную связь с блоком подачи жидкости через индикатор уровня жидкости системы блокировки, расположенный в емкости для исходной жидкости. Выход блока подачи жидкости подключен к входу блока очистки жидкости, который имеет два выхода: выход для чистой жидкости, соединенный с емкостью для чистой жидкости, и выход для дренажной жидкости, подключенный к линии слива дренажной жидкости. Каждая из указанных систем очистки жидкости работает следующим образом. Исходная жидкость из емкости для исходной жидкости через средство выхода жидкости поступает на вход блока подачи жидкости, через выход которого исходная жидкость попадает в блок очистки жидкости, в котором осуществляется процесс очистки жидкости, при этом чистая жидкость поступает через выход для чистой жидкости блока очистки жидкости в емкость для чистой жидкости, а дренажная жидкость через выход для дренажной жидкости блока очистки жидкости подается на линию слива дренажной жидкости и выводится из системы. Процесс очистки жидкости продолжается до тех пор, пока уровень жидкости в емкости для исходной жидкости не достигнет уровня, на котором расположен индикатор уровня жидкости средства блокировки, после чего происходит отключение блока подачи жидкости. Конструкция указанной системы не предусматривает возможности регулировать степень использования исходной жидкости, так как в системе не предусмотрена возможность возврата дренажной жидкости в емкость для исходной жидкости, что неэффективно с точки зрения расхода исходной жидкости на получение чистой жидкости и является недостатком указанной системы.

Из уровня техники известна система очистки жидкости по патенту DE 10 2005025704 В4 [МПК C02F 1/44, B01D 61/02, опубл. 26.06.2014]. Данная система очистки жидкости включает емкость для исходной жидкости, снабженную средствами выхода и входа жидкости, блок подачи жидкости, состоящий из средства повышения давления, линии подачи жидкости и средства блокировки, выполненного в виде выключателя, блок очистки жидкости, емкость для чистой жидкости, емкость для дренажной жидкости и линию возврата дренажной жидкости, снабженную переключателем потока дренажной жидкости. При этом емкость для исходной жидкости связана через средство выхода жидкости с входом блока подачи жидкости, выход которого подключен к входу блока очистки жидкости. Блок очистки жидкости имеет выход для чистой жидкости, подключенный к емкости для чистой жидкости, и выход для дренажной жидкости, который подключен к входу линии возврата дренажной жидкости. Выход линии возврата дренажной жидкости в зависимости от положения переключателя потока соединен со средством входа жидкости емкости для исходной жидкости или с емкостью для дренажной жидкости. При этом указанный переключатель потока дренажной жидкости представляет собой поворотную ручку, соединенную штифтом с прямоугольным уголком, снабженным продольным пазом для крепления указанного штифта. При повороте указанной ручки поворачивается также уголок, за счет чего происходит переключение линии возврата дренажной жидкости от емкости для исходной жидкости на емкость для дренажной жидкости и наоборот. Данная система очистки жидкости работает следующим образом. Емкость для исходной жидкости наполняют исходной жидкостью. Через средство выхода жидкости исходная жидкость поступает из емкости для исходной жидкости в блок подачи жидкости, откуда подается на вход блока очистки жидкости. Из блока очистки жидкости чистая жидкость через выход для чистой жидкости поступает в емкость для чистой жидкости, а дренажная жидкость через выход для дренажной жидкости по линии возврата дренажной жидкости поступает либо в емкость для дренажной жидкости, либо в емкость для исходной жидкости в зависимости от положения переключателя потока дренажной жидкости. Процесс очистки жидкости продолжается до тех пор, пока средство повышения давления блока подачи жидкости не будет отключено в ручном режиме при помощи выключателя, являющегося средством блокировки. Возможность переключения потока дренажной жидкости с помощью средства переключения потока дренажной жидкости позволяет задавать количество циклов рециркуляции, таким образом, управлять степенью использования исходной жидкости. Основным недостатком указанной системы является то, что остановка процесса очистки жидкости осуществляются в ручном режиме, что не эффективно, так как при таком варианте возможно продолжение работы средства повышения давления после окончания всей жидкости в емкости для исходной жидкости («сухая фильтрация»). В результате энергия затрачивается не на получение чистой жидкости, а на перекачивание воздуха. Кроме того, в процессе «сухой фильтрации» в блок очистки жидкости поступает воздух, что снижает срок службы блока очистки жидкости.

Из уровня техники известна система очистки жидкости по патенту US 5928503 [МПК B01D 17/12, B01D 61/12, опубл. 27.07.1999], которая выбрана нами в качестве наиболее близкого аналога. Указанная система включает емкость для исходной жидкости, снабженную средствами выхода и входа жидкости, которые выполнены в виде трубок и установлены в крышке емкости для исходной жидкости, блок подачи жидкости, состоящий из средства повышения давления, средства блокировки, выполненного в виде индикатора уровня жидкости в емкости для исходной жидкости, и линии подачи жидкости, блок очистки жидкости и емкость для чистой жидкости, линию возврата дренажной жидкости. При этом емкость для исходной жидкости связна с блоком подачи жидкости через средство выхода жидкости и через средство блокировки. Блок подачи жидкости, подключенный на вход к средству выхода жидкости емкости для исходной жидкости, соединен на выходе с входом блока очистки жидкости. Блок очистки жидкости имеет два выхода. Выход для чистой жидкости блока очистки жидкости подключен к емкости для чистой жидкости. Выход для дренажной жидкости блока очистки жидкости соединен линией возврата дренажной жидкости, которая подключена к средству входа жидкости емкости для исходной жидкости. Данная система очистки жидкости работает следующим образом: емкость для исходной жидкости заполняют исходной жидкостью, при этом уровень исходной жидкости должен быть не менее чем уровень, заданный для срабатывания средства блокировки. После чего осуществляется запуск системы очистки жидкости. Из емкости для исходной жидкости через средство выхода жидкости жидкость поступает в блок подачи жидкости, откуда жидкость подается на вход блока очистки жидкости. Из блока очистки жидкости через выход для чистой жидкости чистая жидкость поступает в емкость для чистой жидкости, при этом дренажная жидкость из выхода для дренажной жидкости блока очистки жидкости поступает на линию возврата дренажной жидкости и через средство входа возвращается в емкость для исходной жидкости. Процесс очистки жидкости продолжается до тех пор, пока уровень жидкости в емкости для исходной жидкости выше уровня, на котором расположен индикатор уровня жидкости. Как только уровень жидкости в емкости для исходной жидкости достигает указанного уровня, срабатывает средство блокировки блока подачи жидкости, процесс очистки жидкости останавливается. Основным недостатком данной системы очистки жидкости является то, что средство выхода жидкости емкости для исходной жидкости функционально не связано со средством блокировки блока подачи жидкости, таким образом, механическое воздействие на систему очистки жидкости, например, незначительный наклон емкости для исходной жидкости приводит к тому, что в месте расположения средства блокировки уровень исходной жидкости больше, чем заданный, при этом через средство выхода жидкости в блок подачи жидкости поступает воздух, который попадает в блок очистки жидкости, что снижает срок службы блока очистки жидкости и может привести к поломке указанного блока. Таким образом, система блокировки данной системы очистки жидкости не обладает достаточной надежностью, что является недостатком указанной системы очистки жидкости.

Задачей изобретения является разработка автономной энергетически эффективной системы очистки жидкости, в частности питьевой воды, с возможность использования исходной жидкости из любых источников.

Техническим результатом, достигаемым при использовании изобретения, является повышение надежности системы очистки жидкости за счет увеличения точности срабатывания средства блокировки.

Поставленная задача и требуемый технический результат при использовании системы достигаются тем, что система очистки жидкости, включающая емкость для исходной жидкости, снабженную средствами входа и выхода жидкости, блок подачи жидкости, включающий средство повышения давления, линию подачи жидкости и средство блокировки, по меньшей мере, один блок очистки жидкости, и, по меньшей мере, одну емкость для чистой жидкости, и линию возврата дренажной жидкости, при этом емкость для исходной жидкости через средство выхода жидкости связана с входом блока подачи жидкости, выход которого подключен к входу блока очистки жидкости, который имеет выход для чистой жидкости, подключенный, по меньшей мере, к одной емкости для чистой жидкости, и выход для дренажной жидкости, подключенный к входу линии возврата дренажной жидкости, выход которой соединен с емкостью для исходной жидкости, такая, что она выполнена с возможностью автоматического прерывания процесса очистки жидкости, когда уровень жидкости в емкости для исходной жидкости в процессе работы системы доходит до уровня средства выхода исходной жидкости, при этом блок подачи жидкости выполнен с возможностью осуществления автоматического отключения средства повышения давления для обеспечения препятствования попадания воздуха в блок очистки жидкости в ответ на сигнал, идущий со средства блокировки и информирующий о моменте поступления воздуха через средство выхода жидкости из емкости для исходной жидкости в средство повышения давления, при этом средство выхода исходной жидкости из емкости для исходной жидкости расположено выше дна упомянутой емкости для достижения условия соотношения объемов жидкости в емкости для исходной жидкости V1/V2>1 (где V1 - полный объем исходной жидкости, V2 - объем жидкости, уровень которой доходит до уровня средства выхода исходной жидкости из емкости для исходной жидкости), преимущественно V1/V2>2. При этом средство выхода исходной жидкости из емкости для исходной жидкости снабжено, по меньшей мере, одним фильтрующим элементом. Кроме того средство блокировки взаимосвязано со средством повышения давления таким образом, что средство блокировки реагирует на изменение характеристик рабочей среды в средстве повышения давления, где средство блокировки выполнено в виде, по меньшей мере, одного устройства, чувствительного к попаданию воздуха в средство повышения давления. При этом устройство, чувствительное к попаданию воздуха в средство повышения давления, представляет собой средство измерения давления, например, реле низкого давления или реле низкого и высокого давления, расположенное на линии подачи жидкости после средства повышения давления, либо устройство, чувствительное к попаданию воздуха в средство повышения давления, выполнено в виде датчика силы тока, подключенного к средству повышения давления. Дополнительно емкость для исходной жидкости может быть снабжена средством отбора жидкости, которое может быть зафиксировано на разной высоте для обеспечения оптимального функционирования системы при различном качестве исходной жидкости, при этом средство отбора жидкости выполнено, например, в виде гибкой трубки или в виде телескопической трубки, и средство отбора жидкости снабжено, по меньшей мере, одним фильтрующим элементом. Кроме того, емкость для исходной жидкости может быть выполнена со сложным дном и с дополнительными возможностями осаждения крупных механических примесей из жидкости и введения в емкость средств, продлевающих срок службы элементов блока очистки жидкости, и/или дозирования твердых или жидких веществ, способствующих процессу фильтрации. Также емкость для чистой жидкости дополнительно содержит блок минерализации, и/или блок кондиционирования жидкости, и/или половолоконный мембранный элемент для дополнительной очистки жидкости, и/или электрохимическую систему обеспечения бактериостатичности, и/или средство нагревания чистой жидкости, и/или средство охлаждения чистой жидкости. Также емкость для чистой жидкости может быть размещена внутри емкости для исходной жидкости. Кроме того, система очистки жидкости может включать, по меньшей мере, две емкости для чистой жидкости и средство распределения чистой жидкости. Также емкость для чистой жидкости может быть выполнена в виде чайника и/или резервуара для подачи жидкости в устройство приготовления горячих и/или холодных, и/или экстракционных напитков. Кроме того, блок очистки жидкости может быть выполнен в виде комбинированного устройства очистки жидкости, состоящего из обратноосмотического мембранного элемента, элемента сорбционной очистки жидкости, элемента кондиционирования жидкости и трубки из полимерного материала.

На фиг. 1 изображена схема системы очистки жидкости, в которой средство выхода жидкости расположено в выступе над дном емкости для исходной жидкости.

На фиг. 2 изображена схема системы очистки жидкости, в которой средство выхода жидкости расположено в боковой стенке емкости для исходной жидкости.

На фиг. 3-6 изображены примеры исполнения емкостей для исходной жидкости с различной конфигурацией дна и местом расположения средства выхода жидкости.

На фиг. 7 изображена емкость для чистой жидкости, расположенная внутри емкости для исходной жидкости.

На фиг. 8 изображена схема блока очистки жидкости, выполненного в виде комбинированного устройства очистки жидкости.

На фиг. 9 изображен пример внешнего вида системы очистки жидкости в сборе.

Система очистки жидкости в общем виде (фиг. 1-2) включает емкость для исходной жидкости (1), снабженную средствами входа (10) и выхода (9) жидкости, блок подачи жидкости (2), включающий средство повышения давления (3), линию подачи жидкости (4), средство блокировки (5), по меньшей мере, один блок очистки жидкости 6), по меньшей мере, одну емкость для чистой жидкости (7) и линию возврата дренажной жидкости (8). Емкость для исходной жидкости (1) через средство выхода жидкости (9) соединена с входом блока подачи жидкости (2). Выход блока подачи жидкости (2) соединен с входом блока очистки жидкости (6). Блок очистки жидкости (6) имеет выход для чистой жидкости (на фигурах не обозначен), соединенный с емкостью для чистой жидкости (7) или через средство распределения чистой жидкости (на фигурах не показано), по меньшей мере, с двумя емкостями для чистой жидкости, и выход для дренажной жидкости (на фигурах не обозначен), соединенный с линией возврата дренажной жидкости (8), которая соединена со средством входа жидкости (10) емкости для исходной жидкости (1).

Емкость для исходной жидкости (1) представляет собой открытый резервуар, выполненный, например, но, не ограничиваясь только перечисленными вариантами, из полимерных материалов или нержавеющей стали. Емкость для исходной жидкости (1) снабжена средством входа жидкости (10), выполненного, например, но, не ограничиваясь только перечисленными вариантами, в виде штуцера или клапана, и расположенного, например, но, не ограничиваясь перечисленными вариантами, в дне или в боковой стенке емкости (1). При этом расположение средства входа жидкости (10) в дне емкости для исходной жидкости (1) является предпочтительным, так как при этом перемешивание дренажной и исходной жидкости осуществляется за счет струи дренажной жидкости. Также емкость для исходной жидкости (1) снабжена средством выхода жидкости (9), выполненным в виде, например, но, не ограничиваясь только перечисленными вариантами, штуцера или клапана и расположенным выше дна емкости для исходной жидкости (1), например, в выступе, расположенном над дном емкости (1) (фиг. 1, 3, 6) или в боковой стенке емкости (1) (фиг. 2, 4, 5, 7). При этом L0 - уровень дна емкости для исходной жидкости, L2 - уровень месторасположения средства выхода жидкости (9), a L1 - уровень верхней кромки исходной жидкости в начальный момент процесса очистки жидкости, при этом расположение уровней L0 и L2 является постоянным и определяется конструкцией системы, а уровень L1 зависит от количества исходной жидкости, которой наполнили систему в начальный момент процесса очистки, и может быть любым в зависимости от потребности потребителя и характеристик источника исходной жидкости (фиг. 3-7). При этом объем исходной жидкости, расположенной в емкости для исходной жидкости (1) от уровня L0 до уровня L1, - это полный объем исходной жидкости (V1). Объем исходной жидкости, расположенной в емкости для исходной жидкости (1) от уровня L2 до уровня L1, - это объем жидкости, уровень которой доходит до уровня средства выхода исходной жидкости (9) из емкости для исходной жидкости (1) (V2).

Дополнительно средства выхода (9) и входа (10) жидкости могут быть снабжены каждый, по меньшей мере, одним фильтрующим элементом (на фигурах не показаны), которые выполнены в виде, например, но, не ограничиваясь только перечисленными вариантами, насыпных модулей, удаляющих жесткость, половолоконных модулей, фильтровальной ткани или сетки. Кроме того, емкость для исходной жидкости (1) может быть дополнительно снабжена средством отбора жидкости (на фигурах не показано). Указанное средство отбора жидкости представляет собой, например, но, не ограничиваясь только перечисленными вариантами гибкую трубку или телескопическую трубку. Вход указанного средства расположен внутри емкости для исходной жидкости (1), при этом высота расположения входа может быть отрегулирована. Выход указанного средства подключен к средству выхода жидкости (9). За счет средства отбора жидкости (на фигурах не показано) можно регулировать расположение уровня L2, таким образом, при использовании указанного средства постоянным остается только уровень L0, а уровни L1 и L2 могут быть отрегулированы потребителем в зависимости от характеристик исходной жидкости.

Емкость для исходной жидкости (1) дополнительно может иметь дно сложной конфигурации (фиг. 5-6), например, но, не ограничиваясь только перечисленными вариантами, наклонное (фиг. 5-6) или ступенчатое (на фигурах не показано) дно. Таким образом, крупные механические примеси могут оседать в нижней части дна, и/или в нижней части дна могут быть размещены твердые вещества, способствующие процессу очистки жидкости и/или продлевающих срок службы блока очистки жидкости (6), например, антискаланты или ПАВ.

Блок подачи жидкости (2) включает средство повышения давления (3), линию подачи жидкости (4) и средство блокировки (5). При этом средство повышения давления (3) подключено на вход к средству выхода жидкости (9) емкости для исходной жидкости (1). Выход средства повышения давления (3) подключен к входу линии подачи жидкости (4) напрямую либо через средство блокировки (5) в зависимости от исполнения средства блокировки (5), выход линии подачи жидкости (4) подключен к входу блока очистки жидкости (6). Средство повышения давления (3) представляет собой насос или систему насосов и элемент питания (на фигурах не показан). Средство блокировки (5) выполнено в виде, по меньшей мере, одного устройства, чувствительного к изменению характеристики рабочей среды в средстве повышения давления (3). Данное устройство представляет собой, например, но, не ограничиваясь только перечисленными вариантами, средство измерения давления, подключенное к выходу средства повышения давления (3) до линии подачи жидкости (4) (например, реле низкого давления или реле низкого и высокого давления) либо датчик силы тока, подключенный к средству повышения давления (3).

Выход блока подачи жидкости (2) связан, по меньшей мере, с одним блоком очистки жидкости (6). В случае, когда в системе более одного блока очистки жидкости, блоки располагаются последовательно.

Блок очистки жидкости (6) выполнен, например, но, не ограничиваясь только перечисленными в вариантами, в виде, по меньшей мере, одного средства тонкой очистки жидкости, например обратноосмотической или половолоконной мембраны, или в виде, по меньшей мере, одного комбинированного устройства очистки жидкости (фиг. 8). Комбинированное устройство очистки жидкости (фиг. 8) состоит из обратноосмотического мембранного элемента (11), элемента сорбционной очистки жидкости (12), элемента кондиционирования жидкости (13) и трубки из полимерного материала (14), расположенной внутри элемента сорбционной очистки жидкости. При этом исходная жидкость, поступая на вход блока очистки жидкости (6), попадает в элемент сорбционной очистки жидкости (12), откуда предварительно очищенная жидкость поступает в обратноосмотический мембранный элемент (11), где происходит разделение жидкости на чистую жидкость и дренажную жидкость, при этом дренажная жидкость поступает на выход для дренажной жидкости блока очистки жидкости (6), а чистая жидкость по трубке из полимерного материала (14) поступает в элемент кондиционирования жидкости (13), после которого чистая жидкость поступает на выход для чистой жидкости блока очистки жидкости (6). Дополнительно блок очистки жидкости (6) может включать, по меньшей мере, один фильтр предварительной очистки (на фигурах не показан), например, полипропиленовый элемент предварительной очистки или модуль с сорбционной смесью на основе активированного угля и/или ионообменных смол и волокон. Также блок очистки жидкости (6) может включать в себя постфильтр (на фигурах не показан), выполненный, например, в виде модуля с активированным углем в качестве сорбента и/или минерализующим материалом.

Блок очистки жидкости (6) имеет вход, подключенный к выходу блока подачи жидкости (2), выход для чистой жидкости подключенный, по меньшей мере, к одной емкости для чистой жидкости (7) или через средство распределения чистой жидкости (на фигурах не показано), по меньшей мере, к двум емкостям для чистой жидкости, и выход для дренажной жидкости, подключенный к линии возврата дренажной жидкости (8), которая в свою очередь подключена через средство входа жидкости (10) к емкости для исходной жидкости (1).

Емкость для чистой жидкости (7) представляет собой безнапорную емкость, выполненную, например, но, не ограничиваясь только перечисленными вариантами, из полимерных материалов или из нержавеющей стали. Емкость для чистой жидкости (7) подключена к выходу для чистой жидкости блока очистки жидкости (6) напрямую или через средство распределения чистой жидкости (на фигурах не показано). Средство распределения чистой жидкости (на фигурах не показано) представляет собой, например, но, не ограничиваясь только перечисленными вариантами, тройник или систему тройников, или проточную емкость. Средство распределения чистой жидкости подключено на вход к выходу для чистой жидкости блока очистки жидкости (6) и имеет, по меньшей мере, два выхода, независимо подключенных, по меньшей мере, к двум емкостям для чистой жидкости. Также средство распределения чистой жидкости может быть выполнено в виде трубки, подключенной к выходу для чистой жидкости блока очистки жидкости (6), и поворотного механизма, обеспечивающего перемещение выхода указанной трубки, по меньшей мере, между двумя емкостями для чистой жидкости. Емкость для чистой жидкости (7) может быть расположена внутри емкости для исходной жидкости (1) (фиг. 7), при этом емкость для чистой жидкости (7) и/или емкость для исходной жидкости (1) снабжены элементами крепления, расположенными на верхних кромках боковых стенок указанных емкостей. Емкость для чистой жидкости (7) дополнительно может содержать блок минерализации, и/или блок кондиционирования жидкости, и/или электрохимическую систему обеспечения бактереостатичности, и/или средство нагревания чистой жидкости, и/или средство охлаждения чистой жидкости (на фигурах не показаны). Емкость для чистой жидкости (7) может использоваться отдельно от системы очистки жидкости в качестве корпуса водоочистителя кувшинного типа. Емкость для чистой жидкости (7) может быть выполнена в виде чайника и/или резервуара для подачи жидкости в устройство приготовления горячих и/или холодных, и/или экстракционных напитков.

Дополнительно система очистки жидкости может включать корпус и/или декоративные защитные панели, изготовленные из полимерных материалов или нержавеющей стали.

Пример внешнего вида системы очистки жидкости изображен на фиг. 9.

В рамках отличительных признаков описанная выше система очистки жидкости работает следующим образом.

Емкость для исходной жидкости (1) заполняют исходной жидкостью до уровня L1, при этом количество исходной жидкости составит V1. Из емкости для исходной жидкости (1) через средство выхода жидкости (9) исходная жидкость поступает в блок подачи жидкости (2), откуда поступает на вход блока очистки жидкости (6). Из блока очистки жидкости (6) выходят два жидкостных потока: поток чистой жидкости, который поступает, по меньшей мере, в одну емкость для чистой жидкости (7); поток дренажной жидкости, который по линии возврата дренажной жидкости (8) через средство входа жидкости (10) поступает в емкость для исходной жидкости (1), таким образом, реализуется процесс очистки жидкости с рециркуляцией.

Процесс очистки жидкости продолжается до тех пор, пока уровень жидкости в емкости для исходной жидкости (1) не достигнет уровня L2, при этом разница между первоначальным количеством жидкости (V1) и оставшимся в емкости для исходной жидкости (1) количеством дренажной жидкости будет равна величине V2, таким образом V1/V2>1, при этом преимущественно уровень L2 задается таким образом, что V1/V2>2. Так как в процессе очистки жидкости жидкость не сливается из системы, то объем полученной в процессе фильтрации чистой жидкости будет также равен V2. Поскольку уровень L1 может быть отрегулирован потребителем в зависимости от характеристик исходной жидкости, то соотношение V1 и V2 может отличаться. Соотношение V1 и V2 определяет степень использования исходной жидкости, таким образом, регулированием уровня L1 можно управлять степенью использования исходной жидкости.

При достижении жидкостью уровня L2 через средство выхода жидкости (9) на вход средства повышения давления (3) попадет, по меньшей мере, один пузырек воздуха. При попадании указанного воздуха в средство повышения давления (3) изменяется сила тока, протекающего через средство повышения давления (3), и/или давление на выходе из средства повышения давления (3). Указанные изменения происходят, так как изменяется плотность среды, перекачиваемой средством повышения давления (3) (среда была жидкостью, а стала жидкостью с минимальной примесью воздуха). При этом указанные изменения силы тока и/или давления фиксируются средством блокировки (5), которое автоматически выключает средство повышения давления (3). Выключение средства повышения давления (3) приводит к остановке процесса подачи жидкости из емкости для исходной жидкости (1) через блок подачи жидкости (2) в блок очистки жидкости (6), в результате процесс очистки жидкости останавливается. При этом воздух не успевает попасть в блок очистки жидкости (6), таким образом, повышается надежность системы и продлевается срок службы блока очистки жидкости (6). При этом в отличие от наиболее близкого аналога, где отсутствует функциональная связь между средством выхода жидкости и средством блокировки, в изобретении средство блокировки (5) фиксирует момент попадания воздуха в средство выхода жидкости (9). Таким образом, конструкция системы блокировки устойчива к механическим воздействиям, даже при наклоне системы очистки жидкости не возможна «сухая фильтрация», так как, если наклон будет незначительный и не приведет к попаданию воздуха в средство выхода жидкости (9), то система продолжит работу в обычном режиме. Если же наклон системы приведет к попаданию воздуха в средство выхода жидкости (9), то сработает система блокировки (5). Одновременно, поскольку система блокировки (5) реагирует на изменение характеристик среды в средстве повышения давления (3), а не на изначальное давление исходной жидкости, то источник исходной жидкости может быть любым, что расширяет область применения системы очистки жидкости.

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.

1. Система очистки жидкости, включающая емкость для исходной жидкости, снабженную средствами входа и выхода жидкости, блок подачи жидкости, включающий средство повышения давления, линию подачи жидкости и средство блокировки, по меньшей мере один блок очистки жидкости и по меньшей мере одну емкость для чистой жидкости, и линию возврата дренажной жидкости, при этом емкость для исходной жидкости через средство выхода жидкости связана с входом блока подачи жидкости, выход которого подключен к входу блока очистки жидкости, который имеет выход для чистой жидкости, подключенный по меньшей мере к одной емкости для чистой жидкости, и выход для дренажной жидкости, подключенный к входу линии возврата дренажной жидкости, выход которой соединен с емкостью для исходной жидкости, отличающаяся тем, что она выполнена с возможностью автоматического прерывания процесса очистки жидкости, когда уровень жидкости в емкости для исходной жидкости в процессе работы системы доходит до уровня средства выхода исходной жидкости, при этом блок подачи жидкости выполнен с возможностью осуществления автоматического отключения средства повышения давления для обеспечения препятствования попадания воздуха в блок очистки жидкости в ответ на сигнал, идущий со средства блокировки и информирующий о моменте поступления воздуха через средство выхода жидкости из емкости для исходной жидкости в средство повышения давления.

2. Система очистки жидкости по п. 1, отличающаяся тем, что средство выхода исходной жидкости из емкости для исходной жидкости расположено выше дна упомянутой емкости для достижения условия соотношения объемов жидкости в емкости для исходной жидкости V1/V2>1, где V1 - полный объем исходной жидкости, V2 - объем жидкости, уровень которой доходит до уровня средства выхода исходной жидкости из емкости для исходной жидкости.

3. Система очистки жидкости по п. 2, отличающаяся тем, что средство выхода исходной жидкости из емкости для исходной жидкости расположено выше дна упомянутой емкости для достижения условия соотношения объемов жидкости в емкости для исходной жидкости преимущественно V1/V2>2.

4. Система очистки жидкости по п. 2, отличающаяся тем, что средство выхода исходной жидкости из емкости для исходной жидкости снабжено по меньшей мере одним фильтрующим элементом.

5. Система очистки жидкости по п. 1, отличающаяся тем, что средство блокировки взаимосвязано со средством повышения давления таким образом, что средство блокировки реагирует на изменение характеристик рабочей среды в средстве повышения давления.

6. Система очистки жидкости по п. 5, отличающаяся тем, что средство блокировки выполнено в виде по меньшей мере одного устройства, чувствительного к попаданию воздуха в средство повышения давления.

7. Система очистки жидкости по п. 6, отличающаяся тем, что устройство, чувствительное к попаданию воздуха в средство повышения давления, представляет собой средство измерения давления, например реле низкого давления или реле низкого и высокого давления, расположенное на линии подачи жидкости после средства повышения давления.

8. Система очистки жидкости по п. 6, отличающаяся тем, что устройство, чувствительное к попаданию воздуха в средство повышения давления, выполнено в виде датчика силы тока, подключенного к средству повышения давления.

9. Система очистки жидкости по п. 1, отличающаяся тем, что емкость для исходной жидкости дополнительно может быть снабжена средством отбора жидкости, которое может быть зафиксировано на разной высоте для обеспечения оптимального функционирования системы при различном качестве исходной жидкости.

10. Система очистки жидкости по п. 9, отличающаяся тем, что средство отбора жидкости выполнено, например, в виде гибкой трубки или в виде телескопической трубки.

11. Система очистки жидкости по п. 9, отличающаяся тем, что средство отбора жидкости снабжено по меньшей мере одним фильтрующим элементом.

12. Система очистки жидкости по п. 1, отличающаяся тем, что емкость для исходной жидкости может быть выполнена со сложным дном и с дополнительными возможностями осаждения крупных механических примесей из жидкости и введения в емкость средств, продлевающих срок службы элементов блока очистки жидкости, и/или дозирования твердых или жидких веществ, способствующих процессу фильтрации.

13. Система очистки жидкости по п. 1, отличающаяся тем, что емкость для чистой жидкости дополнительно содержит блок минерализации, и/или блок кондиционирования жидкости, и/или половолоконный мембранный элемент для дополнительной очистки жидкости, и/или электрохимическую систему обеспечения бактериостатичности, и/или средство нагревания чистой жидкости, и/или средство охлаждения чистой жидкости.

14. Система очистки жидкости по п. 1, отличающаяся тем, что емкость для чистой жидкости может быть размещена внутри емкости для исходной жидкости.

15. Система очистки жидкости по п. 1, отличающаяся тем, что может включать по меньшей мере две емкости для чистой жидкости и средство распределения чистой жидкости.

16. Система очистки жидкости по п. 1, отличающаяся тем, что емкость для чистой жидкости может быть выполнена в виде чайника и/или резервуара для подачи жидкости в устройство приготовления горячих, и/или холодных, и/или экстракционных напитков.

17. Система очистки жидкости по п. 1, отличающаяся тем, что блок очистки жидкости может быть выполнен в виде комбинированного устройства очистки жидкости, состоящего из обратноосмотического мембранного элемента, элемента сорбционной очистки жидкости, элемента кондиционирования жидкости и трубки из полимерного материала.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к проницаемому для ионов армированному сепаратору. При этом сепаратор содержит по меньшей мере один сепарационный элемент и по существу полый обходной канал, прилегающий к указанному по меньшей мере одному сепарационному элементу, причем указанный по меньшей мере один сепарационный элемент содержит связующее и оксид или гидроксид металла, диспергированный в нем, и указанный сепарационный элемент характеризуется давлением выдавливания первого пузырька по меньшей мере 1 бар и сопротивлением при обратной промывке по меньшей мере 1 бар, причем давление выдавливания первого пузырька определяется с помощью ASTM E128 и ISO 4003.

Изобретение относится к нефтяной промышленности и может быть использовано в системах сбора нефти, газа и воды на промыслах, на нефтеперерабатывающих заводах и при других технологических процессах любой отрасли производства, когда необходимо делить поток неоднородной жидкости на представительные части.
Наверх