Результат интеллектуальной деятельности: ВОДООЧИСТИТЕЛЬ

Изобретение относится к устройствам для доочистки водопроводной, артезианской, колодезной и другой условно питьевой воды.

Известно устройство для очистки воды, включающее резервуар для размещения воды и технические средства для охлаждения и нагрева (Любарский В.М. Осадки природных вод и методы их обработки. М.: Стройиздат, 1980, с. 98-99).

Недостатком таких устройств является не достаточно качественная очистка воды, связанная с технологической сложностью осуществления процесса охлаждения и нагрева.

Наиболее близким к предлагаемому устройству является водоочиститель на основе получения талой питьевой воды, который включает зону замораживания воды, зону вытеснения примесей из фронта льда и концентрации этих примесей в виде рассола, зону перехода воды из твердого состояния в жидкое, при этом все зоны расположены последовательно в одном продольном сосуде, в зоне замораживания установлена кольцевая морозильная камера, за которой смонтировано приводное устройство продольного перемещения замороженного стержня воды, а в зоне вытеснения примесей размещено по центру замороженного стержня разобщающее устройство, за которым расположен кольцевой нагревательный элемент, причем для вывода примесей в виде рассола и талой воды имеются раздельные патрубки, расположенные в нижней части продольного сосуда, при этом приводное устройство оборудовано дополнительным усилителем перемещения замороженного стержня, выполненным в виде бесконечной ленты, которая проходит по центру продольного сосуда через зону замораживания воды, зону вытеснения примесей, зону перехода воды из твердого состояния в жидкое и имеет привод движения, кинематически связанный с вращением зубчатых роликов, совпадающим со скоростью продольного перемещения замороженного стержня, при этом положение бесконечной ленты относительно продольного сосуда обеспечивается натяжными роликами, а приводом движения бесконечной ленты является привод вращения зубчатых роликов за счет использования приводного ролика, соединенного клиноременной передачей с одним из зубчатых роликов, при этом бесконечная лента связана с приводным роликом прижимным устройством посредством упругого элемента (Патент РФ №2510637 от 10.04.2014, C02F 1/22).

Недостатком известного водоочистителя является низкая производительность из-за того, что прижимное устройство не обеспечивает надежный контакт бесконечной ленты с приводным роликом. В результате происходит проскальзывание контактирующих поверхностей приводного ролика и прижимного устройства, которое выполнено в виде одного ролика.

Задача, на решение которой направлено данное изобретение, состоит в повышении надежности контакта приводного ролика с бесконечной лентой.

Технический результат, достигаемый при реализации заявленного изобретения, состоит в повышение производительности водоочистителя.

Указанный технический результат достигается тем, что в предлагаемом техническом решении, включающем зону замораживания воды, зону вытеснения примесей из фронта льда и концентрации примесей в виде рассола, зону перехода воды из твердого состояния в жидкое, при этом все зоны расположены последовательно в одном продольном сосуде, в зоне замораживания установлена кольцевая морозильная камера, за которой смонтировано приводное устройство продольного перемещения замороженного стержня воды в виде зубчатых роликов, а в зоне вытеснения примесей размещено по центру замороженного стержня разобщающее устройство, за которым расположен кольцевой нагревательный элемент, причем для вывода примесей в виде рассола и талой воды имеются раздельные патрубки, расположенные в нижней части продольного сосуда, при этом приводное устройство оборудовано дополнительным усилителем перемещения замороженного стержня, выполненным в виде бесконечной ленты, которая проходит по центру продольного сосуда через зону замораживания воды, зону вытеснения примесей, зону перехода воды из твердого состояния в жидкое и имеет привод движения, кинематически связанный с вращением зубчатых роликов, совпадающим со скоростью продольного перемещения замороженного стержня, при этом положение бесконечной ленты относительно продольного сосуда обеспечивается натяжными роликами, а приводом движения бесконечной ленты является привод вращения зубчатых роликов за счет использования приводного ролика, соединенного клиноременной передачей с одним из зубчатых роликов, при этом бесконечная лента связана с приводным роликом прижимным устройством посредством упругого элемента согласно изобретению, в качестве прижимного устройства используют два прижимных ролика, которые расположены на консолях балансира, связанного с упругим элементом.

Применение в качестве прижимного устройства двух прижимных роликов, которые расположены на консолях балансира, связанного с упругим элементом, обеспечивает за счет надежного контакта движение бесконечной ленты синхронно с роликами (используемыми в известном устройстве) надежное надвижение замороженного стержня воды на разобщающее устройство, что исключает проскальзывание бесконечной ленты и повышает производительность водоочистителя.

Сущность изобретения поясняется чертежом.

На нем приведена схема работы водоочистителя с основными элементами конструкции устройства.

Водоочиститель содержит продольный сосуд 1, в зоне замораживания воды которого установлена кольцевая морозильная камера 2 известной конструкции и принципа работы, за ней смонтировано приводное устройство продольного перемещения замороженного стержня 3, выполненное в виде зубчатых роликов 4 входящими в зацепление с замороженным стержнем 3 через прорези 5 в продольном сосуде 1, которые расположены по периметру продольного сосуда 1. Для вращения зубчатых роликов 4 используют привод известных конструкций. В зоне вытеснения примесей размещено по центру замороженного стержня 3 разобщающее устройство в виде трубы 6, которая на входе имеет режущую часть 7, а на выходе - расширяющийся профиль, образующий выходной патрубок 8 для удаления примесей в виде рассола в канализацию 9.

В зоне перехода воды из твердого состояния в жидкое расположен кольцевой нагревательный элемент 11. Для вывода талой воды имеется патрубок 12, напротив которого расположены емкости 13 для сбора готового продукта.

Для подачи воды в водоочиститель используют известные конструкции устройств, с регуляторами 14.

Приводное устройство оборудовано дополнительным усилителем перемещения замороженного стержня, выполненным в виде бесконечной ленты 15, которая проходит по центру продольного сосуда 1 через зону замораживания воды, зону вытеснения примесей, зону перехода воды из твердого состояния в жидкое и имеет привод движения, кинематически связанный с вращением зубчатых роликов 4, совпадающим со скоростью продольного перемещения замороженного стержня 3, при этом положение бесконечной ленты 15 относительно продольного сосуда обеспечивается натяжными роликами 16.

Приводом движения бесконечной ленты 15 является привод вращения зубчатых роликов 4 за счет использования приводного ролика 17, соединенного клиноременной передачей 18 с одним из зубчатых роликов 4, при этом бесконечная лента связана с приводным роликом 17 двумя прижимными роликами 19, которые расположены на консолях балансира 20, связанного с упругим элементом 21. Бесконечная лента 15 выполнена из абразивного материала на стальной основе. Приводной ролик 17 и прижимные ролики 19 имеют резиновый бандаж.

Принцип работы устройства заключается в непрерывном производстве талой воды по строго определенной временной и температурной схеме, повторяющей процесс образования талой воды в природе.

Вода, например, водопроводная, подается в сосуд 1, где посредством кольцевой морозильной камеры 2 замораживается в медленном темпе, при котором промежутки между ледяными кристаллами заполняются новыми кристаллами, а раствор солей и других вредных веществ в воде (то есть рассол) успевает вытечь из межкристаллических промежутков и сосредоточиться в центральной части замороженного стержня 3. При этом замороженный стержень 3 посредством зубчатых роликов 4 и бесконечной ленты 15 непрерывно надвигается на режущую часть 7 трубы 6, за счет чего происходит механическое отделение примесей в виде рассола (типа утрамбованного снега) от чистого льда. Усилие, создаваемое зубчатыми роликами 4, дополняется усилием, создаваемым от перемещения бесконечной ленты 15, вмороженной в воду посредством шероховатости поверхностей бесконечной ленты 15, что повышает производительность и долговечность водоочистителя. Перемещение бесконечной ленты 15 обеспечивает приводной ролик 17, приводом которого является привод зубчатых роликов 4 за счет клиноременной передачи 18. При вращении приводного ролика 17 и прижимных роликов 19 резиновый бандаж обеспечивает надежное сцепление с шероховатой поверхностью бесконечной ленты 15. Наличие двух прижимных роликов 19, которые расположены на консолях балансира 20, обеспечивает контакт бесконечной лентой 15 приводного ролика 17 по дуге (а не точечно, как в прототипе), расположенной между прижимными роликами 19, что повышает надежность контакта. При этом балансир равномерно распределяет усилие прижима на поверхность бесконечной ленты 15.

Отделенные примеси по выходному патрубку 8 поступают в канализацию 9. После освобождения замороженного стержня 3 от центральной части он надвигается на кольцевой нагревательный элемент 11. По патрубку 12 талая вода поступает в емкости 13. Для подачи необходимого количества воды в водоочиститель используют регулятор 14.

Процентное соотношение массы получаемой талой воды к общей массы воды составляет 65-85%, а весь процесс от начала загрузки сырой воды и выхода этой воды в виде талой занимает не менее 4-6 часов

Предлагаемая конструкция водоочистителя позволяет повысить производительность за счет увеличения эффективности процесса получения талой воды, обеспечиваемой надежным надвижением замороженного стержня воды на режущую часть посредством бесконечной ленты и зубчатых роликов.