Фильтр для жидкостей

Фильтр для жидкостей

Реферат

 

Изобретение предназначено для фильтрования. В заявке описан фильтр 1 для жидкостей, имеющий заполненный фильтрующим материалом 4 стаканообразный корпус 2, в дне 3 которого предусмотрено по меньшей мере одно сетчатое выпускное отверстие для жидкости, и крышку 5, которая ограничивает внутренний объем V_i и которая снабжена по меньшей мере одним впускным отверстием 8 для жидкости и одним вентиляционным отверстием 10 для выхода воздуха и герметичным, непроницаемым для жидкости соединением соединена со стаканообразным корпусом 2. При этом между стаканообразным корпусом 2 и крышкой 5 расположена сетчатая вставка 12 из текстильного полотна. С целью обеспечить надежную работу фильтра с одновременным эффективным удержанием частиц размером примерно 200 мкм, в том числе и при различном уровне заполнения стаканообразного корпуса фильтрующим материалом, согласно изобретению у сетчатой вставки 12 из текстильного полотна имеется по меньшей мере одна часть 13, выступающая во внутренний объем V_i крышки 5 таким образом, что по обе стороны наиболее удаленной от стаканообразного корпуса 2 части 14 этой вставки 12 из текстильного полотна в течение преобладающей части от всей длительности процесса фильтрации находится воздух. 4 с. и 23 з.п. ф-лы, 18 ил.

Настоящее изобретение относится к фильтру для жидкостей, имеющему заполненный фильтрующим материалом стаканообразный корпус, в дне которого предусмотрено по меньшей мере одно сетчатое выпускное отверстие для жидкости, и крышку, которая ограничивает внутренний объем и которая снабжена по меньшей мере одним впускным отверстием для жидкости и одним вентиляционным отверстием для выхода воздуха и герметичным, непроницаемым для жидкости соединением соединена со стаканообразным корпусом, при этом между стаканообразным корпусом и крышкой расположена сетчатая вставка из текстильного полотна.

Во втором варианте осуществления изобретение относится также к фильтру для жидкостей, имеющему заполненную по меньшей мере частично фильтрующим материалом фильтровальную камеру с внутренним объемом (V_i), имеющую по меньшей мере одно впускное и одно выпускное отверстия для жидкости, при этом между впускным и выпускным отверстиями расположена сетчатая вставка таким образом, что она вместе со стенками фильтровальной камеры образует объем V_u, в котором находится фильтрующий материал.

Фильтры подобных типов известны. Такие фильтры используются для фильтрации воды с использованием в качестве фильтрующего материала ионита и/или активированного угля. Известные фильтры выполняют в виде сменного патрона, продольная средняя ось которого ориентирована предпочтительно вертикально таким образом, что крышка стаканообразного корпуса находится сверху, а его дно находится снизу, при этом фильтруемая жидкость, предпочтительно вода, попадает в фильтр сверху, поступая в ограниченное крышкой пространство, а выходит из стаканообразного корпуса снизу через отверстия в его дне. В процессе фильтрации фильтруемая жидкость, предпочтительно вода, поступает в фильтровальную камеру сверху через впускное отверстие и выходит из нее снизу через выпускные отверстия в дне. Известный фильтр вставляют в предусмотренную для этой цели воронку устройства для очистки воды, устанавливаемую на приемную, соответственно сборную емкость для профильтрованной жидкости и предпочтительно закрываемую сверху съемной крышкой. При пользовании таким устройством для очистки воды в воронку сверху заливается, например, водопроводная вода, которая после прохождения через фильтр скапливается в сборной емкости и которую далее можно использовать для приготовления пищи, предпочтительно чая, или в аналогичных целях.

Для наиболее эффективной фильтрации или же очистки воды целесообразно обеспечить контакт жидкости, предпочтительно воды, пропускаемой через фильтр, с фильтрующим материалом по максимально возможной большой площади, соответственно принудительно подвергать жидкость максимально интенсивному и полному процессу адсорбции для удаления из нее присутствующих в ней примесей. При использовании в качестве фильтрующего материала гранулятов площадь их активной поверхности, как известно, тем больше, чем меньше крупность каждой отдельной частицы фильтрующего материала. В фильтрующем материале могут также присутствовать частицы, крупность которых составляет 200 мкм и менее. В результате фильтруемая жидкость при ее прохождении через фильтр контактирует с фильтрующим материалом по достаточно большой площади его активной поверхности, что позволяет повысить эффективность очистки жидкости от содержащихся в ней примесей. Вместе с тем при наличии в фильтрующем материале столь мелких частиц не только достигается указанное преимущество, но и возникает определенная проблема, связанная с возможностью выхода некоторых из этих мелких частиц гранулята из фильтра через впускные отверстия в крышке, а также через выпускные отверстия в дне корпуса, если у этого дна не предусмотреть специальных приспособлений, которые задерживают такие мелкие частицы. В результате в профильтрованной жидкости могут присутствовать частично плавающие на ее поверхности частицы, например черные частицы активированного угля, что, как очевидно, создает для пользователя определенные неудобства, и поэтому попадание таких частиц в профильтрованную жидкость крайне нежелательно.

Для решения этой проблемы было предложено использовать отливаемую под давлением из полимерного материала плоскую сетчатую ткань с порами малого размера, составляющего, например, 200 мкм, при этом такую сетчатую ткань для задержки частиц фильтрующего материала в экспериментальных целях располагали с верхней и нижней сторон стаканообразного корпуса соответственно фильтровальной камеры. Однако при использовании сеток подобного типа возникают не нашедшие до настоящего времени сколь-нибудь удовлетворительного объяснения проблемы с прохождением сквозь них жидкости.

У фильтров для жидкостей указанных в начале описания типов в отличие от более ранних разработок между стаканообразным корпусом и крышкой предусмотрена сетчатая вставка из текстильного полотна, которая позволяет предотвратить выход через впускные отверстия в крышке даже очень мелких частиц гранулята размером, например, около 200 мкм. Однако все усовершенствования относятся в таких фильтрах только к верхней их части, в которой расположены отверстия в крышке, и не затрагивают нижней части, где расположено дно стаканообразного корпуса. В известном фильтре указанного в начале описания типа в качестве сетчатой вставки из текстильного полотна в одном из предпочтительных вариантов использовали тканевую вставку, которая обязательно должна была выступать внутрь стаканообразного корпуса. В другом варианте известная тканевая деталь имеет выпуклую форму и поэтому несколько выступает вертикально вниз в полость стаканообразного корпуса. В известном фильтре, в котором предусмотрено использование вставки из текстильного полотна, оптимальная ее способность задерживать частицы фильтрующего материала и беспрепятственное прохождение сквозь нее жидкости всегда обеспечиваются в том случае, когда такая вставка из текстильного полотна соприкасается с фильтрующим материалом. Когда же контакт между вставкой из текстильного полотна с одной стороны и фильтрующим материалом в стаканообразном корпусе с другой стороны пропадал, всегда возникали проблемы с прохождением жидкости через такую вставку.

Через верхний край стаканообразного корпуса можно провести воображаемую плоскость, в которой крышка и стаканообразный корпус герметично соединены между собой непроницаемым для жидкости соединением. Было установлено, что проблему, связанную с обеспечением беспрепятственного прохождения жидкости через фильтр, нельзя решить, если располагать ровную вставку из текстильного полотна между стаканообразным корпусом и крышкой примерно в этой воображаемой плоскости. Объясняется это, вероятно, тем, что над погруженной в фильтруемую жидкость крышкой имеется недостаточно высокий столб жидкости, в результате чего давление такого невысокого столба жидкости оказывается недостаточным для того, чтобы жидкость могла под действием собственной силы тяжести пройти (просочиться) сквозь эту вставку. Кроме того, жидкости, как известно, обладают поверхностным натяжением, отрицательная роль которого наиболее ярко проявляется при контакте жидкости с имеющими малый размер пор сетками в том отношении, что даже минимального противодавления воздуха под крышкой вполне хватает для того, чтобы при определенных условиях даже полностью заблокировать безнапорное прохождение жидкости через такую сетку. В технологии изготовления технических тканей подобный эффект закупорки пор жидкостной пленкой называют "образованием жидкостных перегородок". Применение ровной вставки из текстильного полотна не позволяет решить подобную проблему, связанную с эффектом образования жидкостных перегородок, и поэтому у известного фильтра указанного в начале описания типа вставка из текстильного полотна выступает из упомянутой выше воображаемой плоскости вниз внутрь стаканообразного корпуса соответственно в направлении фильтрующего материала.

Тем самым удалось решить многие проблемы. При заполнении стаканообразного корпуса фильтрующим материалом "почти до краев", т.е. на 85% или даже на 95% его объема, выступающая фасонная часть вставки из текстильного полотна соприкасается с фильтрующим материалом, и в результате в месте такого контакта устраняется поверхностное натяжение, вследствие чего жидкость начинает беспрепятственно протекать через вставку в этом месте контакта с фильтрующим материалом, вытесняя возможно присутствующий под крышкой воздух и тем самым значительно уменьшая возможное противодавление, противодействующее давлению столба жидкости, и в конечном итоге полностью устраняя его. В фильтре подобной конструкции обеспечивается, с одной стороны, беспрепятственное прохождение фильтруемой жидкости сквозь фильтрующий материал, а с другой стороны, эффективное задерживание мелких частиц фильтрующего материала.

В тех случаях, когда фильтрующий материал в результате высыхания уменьшается в объеме ("усыхает"), его уровень в стаканообразном корпусе понижается, вследствие чего выступающая вниз выпукло-изогнутая часть вставки из текстильного полотна перестает контактировать с фильтрующим материалом, и в результате известный фильтр перестает функционировать. Помимо этого при массовом производстве известных фильтров количество помещаемого в стаканообразный корпус фильтрующего материала может варьироваться в некоторых, определяемых соответствующими допусками пределах. В результате в ряде случаев при недостаточном количестве фильтрующего материала в готовом фильтре также может отсутствовать контакт между вставкой из текстильного полотна и фильтрующим материалом. Если количество помещенного в стаканообразный корпус фильтрующего материала окажется слишком большим, то при фильтрации жесткой воды фильтрующий материал может увеличиться в объеме до такой степени, что состоящий из стаканообразного корпуса и крышки фильтровальный патрон может лопнуть. Если же во избежание такого эффекта уменьшать количество помещаемого в стаканообразный корпус фильтрующего материала, то возникает опасность потери необходимого контакта между ним и вставкой из текстильного полотна. Вместе с тем вне зависимости от уровня заполнения стаканообразного корпуса фильтрующим материалом всегда необходимо обеспечить надежную и бесперебойную работу фильтра.

Исходя из вышеизложенного, в основу настоящего изобретения была положена задача усовершенствовать фильтр указанного в начале описания типа таким образом, чтобы:

а) сохранить способность вставки из текстильного полотна надежно задерживать частицы, размер которых составляет около 200 мкм,

б) при различном уровне заполнения стаканообразного корпуса фильтрующим материалом исключить замедление прохождения жидкости сквозь фильтрующий материал, благодаря чему обеспечивается беспрепятственное прохождение жидкости через фильтр и выход вытесняемого из него этой жидкостью воздуха,

в) обеспечить надежную работу прежде всего при низком уровне заполнения стаканообразного корпуса фильтрующим материалом.

Под понятием "надежная работа" в данном случае имеется в виду беспрепятственное прохождение жидкости через фильтр и отвод из него воздуха.

Согласно первому варианту осуществления изобретения указанная задача решается благодаря тому, что сетчатая вставка из текстильного полотна имеет по меньшей мере одну часть, выступающую во внутренний объем крышки таким образом, что по обе стороны наиболее удаленной от стаканообразного корпуса части этой вставки из текстильного полотна в течение преобладающей части от всей длительности процесса фильтрации находится воздух. Таким образом, предлагаемое в изобретении решение в определенном смысле противоречит мерам, принимавшимся ранее в известном фильтре. Иными словами, вставка из текстильного полотна должна выступать по меньшей мере на некоторую величину вверх в ограниченное крышкой пространство, соответственно выступать в ее внутренний объем. Следовательно, из упомянутой выше воображаемой плоскости, лежащей между стаканообразным корпусом и крышкой, эта часть сетчатой вставки из текстильного полотна должна выступать вверх в ограниченное крышкой пространство.

Величину, на которую указанная часть вставки должна выступать вверх, следует подбирать согласно изобретению с таким расчетом, чтобы вверху в зоне самой верхней точки вставки из текстильного полотна имелся воздушно-воздушный переход между пространством, находящимся под вставкой, и пространством, находящимся над ней. Работа предлагаемого в изобретении фильтра основана на гравитационном (безнапорном) принципе, т.е. на прохождении сквозь него жидкости под действием собственной силы тяжести. При этом очищаемую жидкость, например воду, аналогично известным устройствам для фильтрации, в которых используются фильтры известной конструкции, заливают сверху в расположенную над выполненным в виде патрона фильтром воронку, откуда вода проходит вниз сквозь фильтрующий материал в стаканообразном корпусе фильтровального патрона под действием давления, создаваемого столбом находящейся над фильтрующим материалом воды (т.е. под действием собственного веса, силы тяжести), и выходит снизу в приемную емкость. У устройств для фильтрации жидкостей, работа которых основана на гравитационном принципе, продольная ось приемной емкости, фильтровального патрона, стаканообразного корпуса, крышки, а также воронки в целом проходит примерно по вертикали.

Бесперебойная работа фильтра обеспечивается также в том случае, если указанная ось, а тем самым и все устройство занимают наклонное положение, в котором эта продольная ось располагается под некоторым углом к вертикали, соответственно к отвесной линии. Однако в любом случае наиболее удаленная от стаканообразного корпуса часть вставки из текстильного полотна находится "сверху", при этом для наглядного пояснения конструкции, конфигурации и принципа работы фильтра в описании используются также такие понятия как наивысшая точка или верхняя точка либо расположенная в ограниченном крышкой пространстве часть вставки из текстильного полотна. В отличие от безнапорных фильтров существуют также напорные фильтры, жидкость через которые прокачивается принудительно за счет разности давлений, создаваемой между входной и выходной сторонами, и которые, однако, в данном случае подробно не рассматриваются.

Если, таким образом, рядом с выступающей в пространство под крышкой частью вставки из текстильного полотна с обеих сторон этой части, т.е. в пространстве под вставкой из текстильного полотна и в пространстве снаружи нее (но в обоих случаях в пределах ограниченного крышкой пространства), находится воздух, например, в виде воздушной прослойки или подушки, то, как было установлено, в результате устанавливающегося равенства давлений жидкости и воздуха удается исключить выход всего воздуха из-под крышки и тем самым сохранить воздушную прослойку. Более того, в самом верху, т.е. в наиболее удаленной от расположенного снизу стаканообразного корпуса зоне, для вытесняемого из фильтра воздуха имеется воздушно-воздушный переход между заполненным воздухом пространством под вставкой из текстильного полотна и заполненным воздухом пространством над ней. Подобные условия сохраняются вне зависимости от уровня жидкости, находящейся снаружи крышки. Таким образом, когда в начале процесса фильтрации требуется обеспечить отвод воздуха из фильтра, такой воздух беспрепятственно выходит вверх сквозь этот воздушно-воздушный переход до тех пор, пока не установится указанное выше равновесие давлений, объем заполненного воздухом пространства сверху под верхней стенкой крышки не уменьшится до сравнительно небольшой величины и не отпадет необходимость в дальнейшем выходе воздуха из-под крышки для прохождения очищаемой жидкости сверху вниз. Предлагаемый в изобретении фильтр работает бесперебойно и в том случае, когда при определенных условиях верхняя часть вставки из текстильного полотна оказывается полностью погружена в воду. При создании изобретения было установлено, что подобные закономерности справедливы также при различных уровнях заполнения стаканообразного корпуса фильтрующим материалом. Сказанное относится к фильтрам различных конструкций и формы, но прежде всего к обычным бытовым фильтрам, которые при одинаковой внешней форме заполнены различным количеством фильтрующего материала.

Таким образом, бесперебойное функционирование фильтра предлагаемой в изобретении новой конструкции обеспечивается при наличии гораздо более разнообразных условий по сравнению с известными фильтрами, а именно вне зависимости от уровня заполнения стаканообразного корпуса фильтрующим материалом, вне зависимости от степени высыхания фильтрующего материала или даже вне зависимости от "переполнения" стаканообразного корпуса фильтрующим материалом в результате обусловленного набуханием подъема его уровня выше указанной плоскости между стаканообразным корпусом и крышкой. При применении вставки из текстильного полотна при условии наличия у нее предусмотренной в изобретении формы, а также при условии ее предусмотренного изобретением расположения бесперебойное выполнение функций по фильтрации и задерживанию частиц фильтрующего материала обеспечивается даже в том случае, когда такая вставка из текстильного полотна не соприкасается с фильтрующим материалом. Если наиболее удаленная от стаканообразного корпуса часть вставки из текстильного полотна, выступающая вверх в пространство под крышкой, а также сама эта крышка имеют достаточно большие размеры, то они способны вместить любое количество фильтрующего материала, увеличившегося в объеме в результате его набухания, без создания давления, которое могло бы привести к повреждению деталей фильтра.

Крышки известных фильтров, а тем более крышки согласно первому варианту осуществления изобретения имеют настолько большие размеры, что их внутренний объем составляет примерно 30% от объема стаканообразного корпуса. Однако обычно необходимый дополнительный объем, способный вместить избыток фильтрующего материала в результате его набухания, должен составлять лишь около 10%. Поэтому вполне достаточно, если внутренний объем, образуемый выступающей в пространство под крышку частью вставки, больше или равен примерно 5% от объема фильтрующего материала в стаканообразном корпусе.

Согласно первому варианту осуществления изобретения предпочтительно, чтобы находящаяся вверху в ограниченном крышкой пространстве наиболее удаленная от стаканообразного корпуса часть вставки из текстильного полотна и вентиляционное отверстие были расположены выше верхнего края впускного отверстия.

Для более наглядного пояснения этого конструктивного признака необходимо вновь провести воображаемую горизонтальную плоскость выше стаканообразного корпуса и ниже крышки, а также еще одну горизонтальную плоскость, расположенную на уровне самого верхнего края впускного отверстия и параллельную первой горизонтальной плоскости между стаканообразным корпусом и крышкой. С учетом подобных геометрических соотношений наиболее надежная работа фильтра, т.е. когда очищаемая жидкость беспрепятственно может проходить вниз сквозь впускные отверстия, а вытесняемый такой жидкостью воздух в свою очередь может беспрепятственно выходить вверх, обеспечивается при условии, что верхняя часть вставки из текстильного полотна располагается над этой второй плоскостью. При этом вентиляционные отверстия также должны располагаться выше этой второй воображаемой горизонтальной плоскости. Соблюдение этих условий в свою очередь способствует более эффективному переходу воздуха из пространства под вставкой из текстильного полотна в пространство над ней в верхней ее части, улучшая работу фильтра при наполнении воронки водой, а также в течение основной части процесса фильтрации и в его конце, когда сырая вода медленно вытекает из воронки. Указанные условия необходимо соблюдать при наличии в крышке как одного, так и нескольких впускных отверстий, а также при различной форме этих впускных отверстий, например при наличии отверстий щелевидной формы, проходящих в вертикальном направлении вверх от нижнего края крышки.

У крышки оптимальной формы имеется нижний участок близкой к цилиндрической формы (с небольшим наклоном боковой поверхности в виде усеченного конуса), на котором по окружности с определенным угловым шагом предусмотрено несколько, например четыре, впускных отверстия. К этому нижнему, большему по объему участку крышки, длина наружного периметра которого примерно равна длине наружного периметра стаканообразного корпуса, сверху примыкает кольцевая имеющая форму усеченного конуса переходная поверхность, к которой в свою очередь примыкает кольцевой край наиболее широкой, имеющей форму перевернутого стаканчика части крышки. В этой стаканообразной части крышки ее дно образует "верхнюю стенку крышки", в которой (стенке) предусмотрено по меньшей мере одно вентиляционное отверстие, предпочтительно два находящихся на некотором расстоянии друг от друга вентиляционных отверстия, для отвода воздуха.

Согласно первому варианту осуществления изобретения предпочтительно далее, чтобы выступающая во внутренний объем крышки часть вставки из текстильного полотна по меньшей мере частично имела выпукло изогнутую форму. При этом вставка из текстильного полотна может иметь форму колпачка, куполообразную форму, форму полусферы, форму шарового сегмента и т.п. Однако вставка из текстильного полотна по своей форме может также характеризоваться наличием пересекающихся под углом поверхностей, наличием сходящихся в вершине поверхностей и наличием граней, и поэтому ее выступающая в пространство под крышкой часть может иметь форму куба, пирамиды, параллелепипеда и т.п. Придание вставке из текстильного полотна одной из вышеуказанных форм является экономичной и технически простой операцией, при этом не требуется использовать дорогостоящие крепежные приспособления, например отливаемые под давлением кольца или ребра жесткости. Поскольку благодаря этому необходимость в использовании дополнительных литьевых форм отпадает, удается значительно упростить и удешевить весь технологический процесс.

Согласно первому варианту осуществления изобретения предпочтительно также, чтобы выступающая часть вставки из текстильного полотна имела форму шарового сегмента или сферического колпачка и на нижнем внешнем участке была закреплена по верхнему краю стаканообразного корпуса и по нижнему краю крышки. При этом вставку предпочтительно крепить привариванием к соответствующим деталям фильтра. Указанную форму в виде шарового сегмента в данном случае не следует рассматривать строго с математической/геометрической точки зрения, поскольку вставка из текстильного полотна имеет в верхней части предпочтительно полусферическую форму, т.е. форму шарового сегмента, а в нижней части может заканчиваться выступающим наружу краем (т.е. иметь в целом примерно колоколообразную форму). Помимо этого шаровой сегмент может переходить снизу в участки в форме усеченного конуса. Кроме того, у вставки из текстильного полотна ее выступающая в пространство под крышкой часть может оканчиваться плоским участком, имеющим форму ребра участком или пирамидально сходящимся участком. Сетчатая вставка из текстильного полотна, когда она закреплена по нижнему краю крышки, образует совместно с боковыми стенками расположенной под ней детали полностью замкнутое, заполненное фильтрующим материалом пространство, которое преимущественно находится в стаканообразном корпусе и которое вместе с тем по описанным выше причинами может в большей или меньшей степени захватывать также часть пространства под самой крышкой. Поры или ячейки сетчатой вставки из текстильного полотна имеют достаточно малые размеры, чтобы воспрепятствовать выходу даже более мелких частиц фильтрующего материала за пределы этого ограниченного "сеткой" пространства. Одновременно с этим жидкие среды могут беспрепятственно втекать и/или вытекать сквозь вставку из текстильного полотна.

Согласно первому варианту осуществления изобретения предпочтительно далее, чтобы вставка из текстильного полотна представляла собой ткань, трикотажное полотно, нетканое полотно или формованную деталь из полимерного материала и чтобы при этом размер пор во вставке из текстильного полотна составлял преимущественно от 50 до 300 мкм, предпочтительно от 80 до 200 мкм. Вставку из текстильного полотна можно изготавливать из различных материалов, предпочтительно из полимерного материала. При этом можно либо применять полимерные нити, либо сразу изготавливать вставку в виде цельного элемента формованием. Так, например, вставку из текстильного полотна можно изготавливать из полиэфирного материала методом глубокой вытяжки.

Согласно изобретению вставка из текстильного полотна может иметь любую структуру. После изготовления вставка сначала имеет по всей ее поверхности одинаковую структуру и поры примерно одинакового размера. При изменении формы, например, плоской вставки из текстильного полотна согласно изобретению необходимо учитывать, что структура материала не должна изменяться в слишком большой степени, т.е. растяжение или искажение структуры вставки из текстильного полотна не должно превышать 20-30%. Вместе с тем вполне допустимы небольшие угловые смещения, которые, например, могут возникать при переходе от квадрата к параллелограмму. В этом отношении допускается также образование складок, поскольку при изменении формы первоначально плоской вставки с приданием ей ребристой формы, характеризующейся наличием нескольких граней, образование таких складок в большинстве случаев является неизбежным. При этом необходимо лишь учитывать, чтобы рядом с такими ребрами и сходящимися под углом поверхностями не происходило существенного изменения структуры вставки из текстильного полотна, т.е. чтобы такое изменение не превышало 20-30%, например не происходило увеличения размера пор выше указанных значений. Следовательно, вставка из текстильного полотна должна сохранять способность задерживать частицы фильтрующего материала и после придания ей требуемой формы. Вместе с тем вставка из текстильного полотна не должна иметь по всей ее поверхности слишком мелкие поры, которые затруднили бы прохождение сквозь них жидкости.

Согласно первому варианту осуществления изобретения предпочтительно также, чтобы отношение площадей гидротехнических поперечных сечений А:В:С:D при допуске примерно ±50% составляло примерно 1:2:10:20, при этом

А представляет собой суммарную площадь проходных сечений вентиляционных отверстий в крышке,

В представляет собой суммарную площадь проходных сечений впускных отверстий для жидкости в крышке,

С представляет собой суммарную площадь в проекции на плоскость проходных сечений служащих для вентиляции пор в находящейся в ограниченном крышкой пространстве части вставки из текстильного полотна и

D представляет собой суммарную площадь проходных сечений для жидкости сквозь поры в кольцевой нижней части боковой поверхности вставки из текстильного полотна.

В наиболее предпочтительном варианте осуществления изобретения объем стаканообразного корпуса фильтра составляет 140 мл. Если на такой стаканообразный корпус установить, например, описанную выше крышку с расширяющейся нижней частью и более узкой верхней частью, имеющей форму перевернутого стаканчика, и если при этом впускные отверстия для жидкости предусмотрены в расширяющейся нижней части, а вентиляционные отверстия для выхода воздуха предусмотрены в верхней стенке крышки, то особо предпочтительны следующие значения указанных выше величин:

А24 мм²,

В66 мм²,

С300 мм²,

D680 мм².

Площадь А проходного сечения получают суммированием площадей проходных сечений двух вентиляционных отверстий в крышке. Площадь В проходного сечения получают суммированием площадей проходных сечений четырех впускных отверстий для жидкости в нижней более широкой части крышки. За площадь С в проекции на плоскость проходных сечений для воздуха в верхней части вставки из текстильного полотна принимается среднее арифметическое площади открытой фильтрующей поверхности вставки из текстильного полотна, составляющей примерно 42,5% от всей площади поверхности вставки. В этом случае указанная величина может изменяться в пределах примерно от 30 до 65%.

За площадь D, т.е. за площадь проходных сечений для жидкости в нижней, имеющий больший диаметр части вставки из текстильного полотна, принимается среднее арифметическое площади открытой фильтрующей поверхности вставки из текстильного полотна, составляющей примерно 42,5% от всей площади поверхности вставки. В этом случае указанная величина также может изменяться в пределах примерно от 30 до 65%.

При соблюдении такого предусмотренного в изобретении отношения, соответственно отдельных отношений, например А:В=1:2 и т.д., обеспечивается, с одной стороны, беспрепятственный отвод воздуха из фильтра, а с другой стороны, беспрепятственное прохождение жидкости внутрь фильтра. Указанные размерные соотношения для пор во вставке из текстильного полотна позволяют избежать проблем с прохождением сквозь нее жидкости, причем в этом случае можно использовать исключительно эффективные фильтрующие материалы (с мелкими частицами) с большой площадью активной поверхности, не опасаясь высыпания или вымывания мелких частиц сквозь соответствующие отверстия.

С технологической точки зрения может оказаться целесообразным неразъемно соединять крышку со вставкой из текстильного полотна после придания ей требуемой формы. Так, например, на отдельном предприятии по изготовлению изделий из пластика можно изготавливать крышку литьем под давлением, формировать вставку из текстильного полотна и соединять между собой оба этих элемента непроницаемым для жидкости соединением, например сваркой. Затем такую заготовку (крышку со вставкой из текстильного полотна) можно поставлять на предприятие по заполнению фильтров фильтрующим материалом, где такие заготовки, помещенные в накопитель магазинного типа, извлекаются из него захватывающим их манипулятором автоматизированной сборочной (укупорочной) установки и затем собираются с заполненными фильтрующим материалом стаканообразными корпусами и соединяются с ними. При подобной организации производства ни автомату, ни занятому на предприятии-изготовителе персоналу не приходится оперировать с отдельными вставками из текстильного полотна, а также с особой осторожностью транспортировать и устанавливать их на место. Крышку при ее сборке со стаканообразным корпусом фильтровального патрона в любом случае необходимо точно позиционировать относительно этого корпуса, и поэтому при использовании заготовок в виде крышки и неразъемно соединенной с ней вставкой из текстильного полотна отпадает необходимость в дополнительной сборочной операции, связанной с соединением крышки и вставки.

Согласно первому варианту осуществления изобретения предпочтительно далее, чтобы между находящейся вверху в ограниченном крышкой пространстве наиболее удаленной от стаканообразного корпуса части вставки из текстильного полотна и верхней стенкой крышки имелся зазор. При наличии такого зазора создаются оптимальные условия для образования воздушной прослойки под верхней стенкой крышки. Величина этого зазора между указанной частью вставки из текстильного полотна с одной стороны и внутренней поверхностью верхней стенки крышки с другой стороны предпочтительно составляет около 2 мм. В этом случае, во-первых, под вставкой из текстильного полотна имеется достаточное по размерам свободное пространство, которое способно вместить максимально возможное количество фильтрующего материала в результате его набухания, а во-вторых, выступающая вверх в полость под крышкой наиболее удаленная от стаканообразного корпуса часть вставки из текстильного полотна остается сухой, благодаря чему в этом месте существует воздушно-воздушный переход.

Согласно изобретению образованный вставкой из текстильного полотна внутренний объем также может быть больше или равен 5% от объема, занимаемого фильтрующим материалом в стаканообразном корпусе. Как уже говорилось выше, при 100%-ном заполнении стаканообразного корпуса фильтрующим материалом объем последнего в результате его набухания при контакте с влагой может увеличиваться примерно на 10%. Избыток этого фильтрующего материала, образующийся в результате его увеличения в объеме примерно на 10%, может свободно вместить то пространство под вставкой из текстильного полотна, которое расположено над плоскостью, которая выше определена как воображаемая горизонтальная плоскость, в которой лежит нижний край крышки. На практике же стаканообразный корпус обычно заполняют фильтрующим материалом, и прежде всего способным к набуханию ионитом не на 100%. Однако при любой степени заполнения стаканообразного корпуса фильтрующим материалом под вставкой из текстильного полотна всегда имеется свободное пространство достаточного объема, способное вместить максимально возможное избыточное количество фильтрующего материала, образующееся в результате его набухания. Поэтому предусмотренные согласно изобретению параметры при любых условиях гарантируют надежную работу фильтра. Достигаемое благодаря этому преимущество перед известными фильтрами состоит в том, что исключается создание условий, которые могли бы ухудшить прохождение воды через фильтр.

Предпочтительно далее, чтобы согласно изобретению находящаяся вверху в ограниченном крышкой пространстве наиболее удаленная от стаканообразного корпуса часть вставки из текстильного полотна по меньшей мере на верхнем участке имела гидрофобный или гидрофобизированный материал. Поскольку изготовленная, например, из сложного полиэфира вставка из текстильного полотна обладает гидрофильными свойствами, т.е. обладает определенным сродством к жидкости, предпочтительно воде, указанному ее участку необходимо придать гидрофобные свойства. Благодаря подобной предусмотренной изобретением мере, заключающейся в использовании в верхней части вставки из текстильного полотна гидрофобного или гидрофобизированного компонента, после смачивания вста