Стерилизатор воды

(12) НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ(71) Заявители Чередниченко Дмитрий ИвановичСтефаненко Виталий КузьмичСкубилин Михаил ДемьяновичПисьменов Александр ВладимировичКасьяненко Анатолий Алексеевич(72) Авторы Чередниченко Дмитрий ИвановичСтефаненко Виталий КузьмичСкубилин Михаил ДемьяновичПисьменов Александр ВладимировичКасьяненко Анатолий Алексеевич(73) Патентообладатели Чередниченко Дмитрий ИвановичСтефаненко Виталий КузьмичСкубилин Михаил ДемьяновичПисьменов Александр ВладимировичКасьяненко Анатолий Алексеевич(57) Стерилизатор воды, содержащий полый корпус, входом соединенный с источником воды, источник ультрафиолетовых излучений, размещенный внутри корпуса, и коммутирующий элемент, соединенный последовательно с источниками электроэнергии и ультрафиолетовых излучений, отличающийся тем, что в него введены дроссель, соединяющий внутренний объем корпуса по выходу с внешней средой, и двухпозиционный датчик избыточного давления, включающий коммутирующий элемент и соединенный гидравлически с внутренним объемом стерилизатора, а электрически - с источниками электроэнергии и ультрафиолетовых излучений, причем коммутирующий элемент датчика выполнен управляемым избыточным давлением. 27202006.06.30 Предлагаемая полезная модель стерилизатора воды относится к пищевой промышленности и биотехнологии, а в частности к эпидемиологии и санитарии. Известен способ стерилизации пищевых продуктов 1, 2, 3, заключающийся в том,что продукты, с целью их обеззараживания от микроорганизмов, подвергают обработке ультрафиолетовым излучением с длиной волны 240-300 нм при дозе облучения 5001500 Вт с/м 2 (признаки, общие с предметом полезной модели, выделены курсивом). Известен как более близкий к заявляемой модели стерилизатор 4, содержащий корпус и источник ультрафиолетовых излучений, расположенный в корпусе на оси его симметрии, причем корпус выполнен в виде пустотелого цилиндра, при этом верхняя его часть открыта в секторе с углом 180, а источник ультрафиолетовых излучений соединен через пускорегулирующий узел с источником электроэнергии (признаки, общие с предметом полезной модели, выделены курсивом). Недостатки известного стерилизатора - ограниченность функциональных возможностей, т.е. низкая эффективность при обработке жидких пищевых продуктов, и значительная энергоемкость, что обусловлено неспособностью работать в следящем режиме. Первый недостаток обусловлен низкой эффективностью при стерилизации жидких пищевых продуктов, что объяснимо незначительной глубиной проникновения ультрафиолетовых излучений в стерилизуемую среду, а второй - неспособностью облучать среду в реальном масштабе времени ее наличия в устройстве. Задача полезной модели - расширение функциональных возможностей, за счет стерилизации жидких продуктов, и минимизация его энергоемкости, за счет следящего, за потреблением через стерилизатор воды, режима его работы. Технический результат состоит в расширении площади поверхности воды при ее обработке ультрафиолетовым излучением и в ультрафиолетовом облучении непосредственно перед водопотреблением, т.е. в реальном масштабе времени потребления воды через стерилизатор. Технический результат достигается тем, что в стерилизатор воды, содержащий полый корпус, входом соединенный с источником воды, источник ультрафиолетовых излучений,размещенный внутри корпуса, и коммутирующий элемент, соединенный последовательно с источниками электроэнергии и ультрафиолетовых излучений, введены дроссель, соединяющий внутренний объем корпуса по выходу с внешней средой, и двухпозиционный датчик избыточного давления, включающий коммутирующий элемент и соединенный гидравлически с внутренним объемом стерилизатора, а электрически - с источниками электроэнергии и ультрафиолетовых излучений, причем коммутирующий элемент датчика выполнен управляемым избыточным давлением. Конструкция стерилизатора воды приведена на фиг. 1, 2, 3. Стерилизатор воды конструктивно объединяет (фиг. 1) пустотелый корпус 1, вход внутреннего объема которого соединен с источником воды (с водопроводной сетью), источник 2 ультрафиолетового излучения, установленный внутри корпуса 1, дроссель 3, установленный на выходе стерилизатора, и двухпозиционный датчик 4 избыточного давления с коммутирующим элементом, установленный в корпусе 1 стерилизатора воды, соединенный своим коммутирующим элементом последовательно с источником 2 ультрафиолетовых излучений и с источником электроэнергии. В качестве датчика 4 избыточного давления допустимо использовать мембранный(сильфонный или поршневой) датчик 4 (фиг. 1), обеспечивающий произвольное положение корпуса стерилизатора в пространстве, но требующий открытого, через дроссель 3,сообщения с внешней средой, или ротаметр (фиг. 2), объединяющий дроссель 3 и датчик 4 избыточного давления, требующий фиксированного вертикального положения стерилизатора в пространстве, но допускающий произвольное состояние выхода во внешнюю среду. Ротаметр представляет собой штуцер 5 из немагнитного материала, внутренняя поверхность которого выполнена конической, обращена отверстием меньшего диаметра в сторону внутреннего объема корпуса, поршень 6, установленный внутри штуцера 5 по 2 27202006.06.30 широкоходовой в осевом направлении посадке, в поршень 6 запрессован постоянный магнит 7, на внешней поверхности штуцера 5, в плоскости рабочего положения поршня 6, установлен двухпозиционный магнитоуправляемый коммутирующий элемент 8, соединенный последовательно с источником электропитания и источником 2 ультрафиолетовых излучений. Стерилизатор воды работает следующим образом. При использовании в качестве датчика 4 двухпозиционного мембранного (сильфонного или поршневого) манометра избыточного давления, в исходном состоянии, при нулевом расходе воды, избыточное давлениево внутреннем объеме корпуса 1 стерилизатора меньше давления Рср срабатывания датчика 4, т.е., близкое к нулевому значению, контакты датчика 4, механически контактирующие с мембраной, разомкнуты, а источник 2 ультрафиолетовых излучений обесточен, излучение отсутствует. При подаче воды в полость корпуса 1 стерилизатора избыточное давлениев нем возрастает, а при достижении и/или превышении значения избыточного давлениянад давлением Рср срабатывания датчика 4, т.е. при, контакты датчика 4 замыкаются, источник 2 ультрафиолетового излучения подключается к источнику электроэнергии и излучает ультрафиолетовые колебания. При использовании ротаметра, в качестве дросселя 3 и датчика 4 избыточного давления, объединенный узел выполнен в виде выходного штуцера 5 (фиг. 2). Внутренняя полая поверхность штуцера 5 выполняется в виде усеченного конуса, обращенного расширяющейся частью вертикально вверх, в полости штуцера 5 по широкоходовой посадке в осевом направлении установлен поршень 6 из немагнитного материала, в поршень 6 запрессован постоянный магнит 7, а на внешней поверхности штуцера 5, в плоскости рабочего (верхнего) положения поршня 6 и его магнита 7, установлен двухпозиционный магнитоуправляемый коммутирующий элемент 8. В исходном положении, при нулевом расходе воды, а следовательно, при, поршень 6 под собственным весом (или под действием постоянного магнита 7, или будучи подпружиненным, на фиг. 2. не показано) находится в нерабочем (нижнем) положении, в положении минимума просвета, и на расстоянии, не обеспечивающем срабатывание (замыкание) контактов магнитоуправляемого коммутирующего элемента 8, при этом контакты магнитоуправляемого коммутирующего элемента 8 разомкнуты, а источник 2 ультрафиолетовых излучений обесточен. В рабочем положении, при прохождении потока воды через полость стерилизатора, избыточное давлениепод поршнем 6 отлично от нулевого значения, поршень 6 потоком воды смещается вверх до упора, при этом просвет в штуцере 5 (в дросселе) увеличивается, а магнит 7 оказывается в положении, максимально приближенном к магнитоуправляемому коммутирующему элементу 8. Под действием магнита 7 контакты двухпозиционного магнитоуправляемого коммутирующего элемента 8 замыкаются, подключая источник 2 ультрафиолетовых излучений к источнику электропитания, источник 2 ультрафиолетовых излучений генерирует ультрафиолетовые колебания, облучает поток омывающей его воды, а под действием ультрафиолетовых излучений уничтожаются микроорганизмы. В любой момент времени , при условии, источник 2 ультрафиолетовых излучений обесточен и не генерирует ультрафиолетовые излучения, а при выполнении условияисточник 2 ультрафиолетовых излучений подключен к источнику электроэнергии и генерирует ультрафиолетовые излучения. В процессе облучения питьевой воды ультрафиолетовым излучением, бактерицидные свойства которого обусловлены действием на клеточный обмен, и особенно на ферментные системы бактериальной клетки, уничтожаются микроорганизмы. Ультрафиолетовые лучи уничтожают не только вегетативные, но и споровые формы бактерий и не изменяют органолептических свойств воды. Кроме того, под действием ультрафиолетового излучения молекулы растворенного в воде кислорода разлагаются на атомарный кислород, разрушающий ферментные системы 3 27202006.06.30 микробных клеток и окисляющий некоторые соединения, придающие воде неприятный запах (например, гуминовые основания). В стерилизаторе воды, в качестве источника 2 ультрафиолетовых излучений, допустимо использовать дуговую ртутно-кварцевую лампу ДРТ, например ДРТ-250, а в качестве магнитоуправляемого коммутирующего элемента 8 - геркон (герметизированный контакт). При использовании кварцевой ртутно-дуговой лампы типа ДРТ электрическая цепь содержит (фиг. 3) последовательно соединенные геркон (К), дуговую ртутно-кварцевую лампу ДРТ, с резисторами , и электрический дроссель Др, а источником электропитания может служить напряжение переменного тока в 220 В от сети общего назначения в быту,что имеется в наличии в любой квартире (в любом доме), а зачастую и на даче. Стерилизатор воды - альтернативный вариант химическому обеззараживанию воды,например, хлорной известью, но в силу безвредности для организма человека последствий ультрафиолетового облучения воды более приемлем, т.к. не насыщает воду химическими веществами, не ухудшает ни запаха, ни вкуса воды. Он может найти применение в качестве локального, квартирного, устройства для биологической очистки воды при ее заборе из городских водопроводных сетей. Его применение, при относительно невысокой стоимости, призвано обеспечивать экономически выгодной и биологически чистой водой для пищевых целей. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 4