CN101333009B

CN101333009B - 新型饮水机专用净水器

Info

Publication number: CN101333009B
Application number: CN2008101453906A
Authority: CN
Inventors: 黄樟焱
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2008-08-06
Filing date: 2008-08-06
Publication date: 2012-05-02
Anticipated expiration: 2028-08-06
Also published as: CN101333009A

Abstract

一种新型饮水机专用净水器，其包括原水桶、净水桶、滤芯、上浮子阀和下浮子阀；上浮子阀设置在净水桶中，用于控制净水桶中的最高水位；下浮子阀连接在净水桶底部的出水口处，用于控制饮水机水斗中的最高水位；原水桶设置在净水桶的上方；滤芯固定连接在原水桶的底部，滤芯中的过滤材料为微孔陶瓷或者中空纤维；净水工艺为：先用粉末状水处理材料与原水混合，再用滤芯过滤。与公知技术的饮水机专用净水器相比，本发明新型饮水机专用净水器的优点是：净水器的操作更人性化；净水器的容积利用率很高，节约材料；水质新鲜；重心低，稳定性好；水处理材料的有效利用率高，节约水处理材料资源；净化更彻底，更容易保证出水水质。

Description

新型饮水机专用净水器

所属技术领域

本发明涉及饮用水处理技术领域，尤其涉及一种新型饮水机专用净水器。

背景技术

饮水机专用净水器，顾名思义是指与饮水机配套使用的净水器，其一般包括原水桶(也称上桶)、净水桶(也称下桶)、设于净水桶中并固定于原水桶底部的滤芯、净水器盖、以及控制饮水机水斗中最高水位的浮子阀。为了能有效去除水中的余氯、三卤甲烷等有害物质，改善口感，滤芯中一般都装有粒状活性炭。为了防止活性炭芯堵塞，粒状活性炭在装填之前一般作除灰处理，去除其中的细小粉末。

公知技术的产品中，实际结构虽然各有特色，尤其是在造型方面，但其基本结构却基本上是一样的，可用图6表示。结合图6所示，饮水机专用净水器包括原水桶(41)、净水桶(39)、设于净水桶(39)中并固定于原水桶(41)底部的滤芯(40)、净水器盖(42)、以及控制饮水机水斗中水位的浮子阀(38)。

对于这种结构的净水器，专业技术人员知道：原水桶(41)和净水桶(39)之间如果采用密封结构，则净水桶(39)中的水将不易放出，或者净水桶(39)的出水流量等于滤芯(40)的滤水流量(滤芯的滤水流量一般都较小，否则不能保证出水水质)，即：净水桶(39)的出水流量会很小，不能满足用户取水要求。因为净水桶(39)放出多少水，就必须有等量体积的水或空气予以补充。为了解决净水桶(39)的出水流量问题，通常在原水桶(41)和净水桶(39)之间设置气流通道，即原水桶(41)和净水桶(39)之间是不密封的。

但是，这样一来，当净水桶(39)中的水位高到极限时，如果原水桶(41)中仍有未过滤完的水正在通过滤芯(40)进行过滤，则净水桶(39)中的水就会从气流通道向外泄漏。为了避免水从气流通道漏出，一般采取下述措施：

1.将原水桶(41)的容积设计成明显小于净水桶(39)的容积，以便当净水桶(39)中水位很低或无水时，原水桶(41)可以加满水。

2.当净水桶(39)中水位较高时，要求用户不得向原水桶(41)加水；在净水桶(39)上设置警示水位线，提示用户当净水桶(39)中的水位低于警示水位线时，原水桶(41)可加满水。

从上述公知技术的饮水机专用净水器结构中，不难看出，其存在下述问题：

1.操作不够人性化。用户向原水桶加水时需要顾忌净水桶中的水位，稍不留意，就会导致净水桶中的水从原水桶和净水桶之间的气流通道中漏出。

2.净水器的容积利用率太低，浪费材料。由于净水器的运行要求是：只有当净水桶中的水位很低或无水时，原水桶才能加满水；如果净水桶中的水位升到了极限，则原水桶必须是无水状态。就是说，原水桶和净水桶是不能同时盛满水的。设原水桶的有效容积为V1，净水桶的有效容积为V2，则净水器的最大容积利用率为：

最大容积利用率＝V₂/(V₁+V₂)×％

实际产品的最大容积利用率一般在50％～70％范围内。由于容积利用率低，为了使净水器能储存较多的水，往往将总容积(V₁+V₂)设计得较大，造成浪费。

3.水质不新鲜。为了提高容积利用率，可以增大V₂，减小V₁。当V₂很大时，净水桶可以盛装较多的净化水。而较多的净化水用户一时用不完，时间长了就可能滋生细菌，产生二次污染。

4.重心较高，净水器稳定性不好。当净水桶中无水或水位很低时，用户可以给原水桶加满水。原水桶加满水后，净水器的重心必然上升，致使安装在饮水机上的净水器稳定性不好。

5.原水与粒状活性炭接触时间短，净化不够充分，影响出水水质。净水器运行时，水流从粒状活性炭的表面一穿而过，接触时间短(一般只有几分钟)，吸附不够充分，即有毒有害物质去除得不够彻底。

6.粒状活性炭的有效利用率较低，浪费资源。粒状活性炭的有效部分主要集中在活性炭的表面和近表面，粒状活性炭内部材料的吸附功能难以发挥。其原因是：水中的有毒有害物质(例如卤乙酸等)只能通过扩散的方式进到粒状活性炭的内部，扩散要消耗较多的时间，而原水与粒状活性炭的接触时间较短，所以粒状活性炭内部材料的吸附功能难以发挥。

要同时解决上述这些问题，还需要技术上的突破。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术现状的不足而提供一种新型饮水机专用净水器。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种新型饮水机专用净水器，其包括原水桶、净水桶、滤芯、净水器盖、上浮子阀和下浮子阀；上浮子阀设置在净水桶中并固定装配在原水桶底部的下方，用于控制净水桶中的最高水位；下浮子阀连接在净水桶底部的出水口处，其浮子下伸到饮水机的水斗中，用于控制饮水机水斗中的最高水位；原水桶设置在净水桶的上方；滤芯固定连接在原水桶的底部，滤芯中的过滤材料为微孔陶瓷或者中空纤维。

所述的微孔陶瓷或中空纤维的过滤精度小于0.4微米，优选小于0.3微米。一般认为细菌的尺寸为0.4微米，为了提高除菌的可靠性，微孔陶瓷和中空纤维的过滤精度以取较小值为好。所述的微孔陶瓷可以采用单面过滤微孔陶瓷，也可以采用双面过滤微孔陶瓷。

所述的浮子阀是指利用浮子的上升和下降分别进行关闭和开启的阀门，其包括浮子、锥形密封垫、阀瓣和阀体；锥形密封垫固定装配在阀瓣上，阀瓣固定装配在浮子上；阀体上设有出水小孔。水位上升时，浮子上升，迫使锥形密封垫向阀体上的出水小孔运动；当水位上升到设定高度时，锥形密封垫将出水小孔关闭；当水位下降时，锥形密封垫离开出水小孔将浮子阀开启。

所述的原水桶包括桶体和底板。桶体和底版可以制成一体式零件；桶体和底版也可以分开制造，再采用粘接、焊接或者用螺钉(或螺栓)紧固的方法将两者形成一个密封连接的整体部件。

本发明的进一步技术措施是：原水桶的顶部设有呈漏斗状的内盖，内盖上设有加水口和通气口，内盖采用不透明材料或者深色透明材料制造；净水器采用的净水工艺是：在原水桶中加入粉末状水处理材料，利用加水时的水流冲力使原水与粉末状水处理材料混合，再用高精度滤芯进行过滤。所述的粉末状水处理材料包括粉末活性炭。原水与粉末状水处理材料混合后的混合液浑浊度很高，由于有内盖的遮蔽作用，用户不易看到浑浊度很高的混合液。

在原水桶中加入粉末状水处理材料的优点是：

1.因为粉末状水处理材料与原水混合在一起，所有的粉末状水处理材料均同时发挥作用，并且接触时间长(可以长达几十分钟，甚至几十小时)，所以处理得很充分、很彻底，出水水质容易保证。

2.粉末状水处理材料的有效利用率高，节约水处理材料资源。因为粉末状水处理材料的颗粒很细，全部材料都与原水直接接触，即全部材料都在发挥净化作用。而颗粒状水处理材料主要是在表面和近表面部分与原水直接接触，即表面和近表面部分发挥的净化作用较好，颗粒的内部则不易发挥净化作用，所以粒状水处理材料的有效利用率较低，浪费水处理材料资源。

所述的粉末实际上就是尺寸十分微小的颗粒，所以粉末和颗粒之间没有严格准确的界限，行业中常采用目数来描述颗粒尺寸，颗粒的目数越大，则颗粒的尺寸越小。净水器中常用的颗粒状活性炭一般在10目～40目之间，本发明技术中的粉末状水处理材料(包括粉末活性炭)的目数为至少80目以上，优选200目以上。

本发明的进一步技术措施是：所述的净水桶的容积小于原水桶的容积。净水桶的容积设计得较小，便于净水桶中的水经常被新鲜水所替换，以防止净水桶中的水保留时间太长出现二次污染。原水桶的容积设计得较大，以便使净水器能储存较多的水，用户一次加满水后，可以使用较长时间，减少用户加水次数。例如，可以将净水桶的有效容积设计为1L～4L，优选1.5L～2L；将原水桶的有效容积设计为6L～20L，优选8L～10L。

由于净水桶中的最高水位被上浮子阀所控制，净水桶中的水任何时候都不会外溢。所以，用户在给原水桶加水时不用顾忌净水桶中的水位，使净水器的操作更人性化。

由于净水桶的容积小，高度低，原水桶的重心自然下降，并且在净水桶水满时可照常给原水桶加水，所以本发明新型饮水机专用净水器的重心低，稳定性好。

此外，由于原水桶和净水桶可以同时盛满水，大大提高了净水器的容积利用率。设原水桶的有效容积为V₁，净水桶的有效容积为V₂，则净水器的最大容积利用率为：

最大容积利用率＝(V₁+V₂)/(V₁+V₂)×％＝100％

由于净水器的容积利用率很高，在具有同等储水能力的前提下，本发明净水器的总容积可以比公知技术的净水器的总容积小很多，所以节约材料。所述的有效容积是指：净水器在运行过程中，最高水位时该容器(原水桶或净水桶)中的水所占的容积。

本发明新型饮水机专用净水器运行时，原水在原水桶中先与粉末状水处理材料混合，使水中的有毒有害物质被粉末状水处理材料所吸附和粘附，再经滤芯中的高精度过滤材料(微孔陶瓷或中空纤维)过滤，去除粉末状水处理材料、细菌、以及其它颗粒物或悬浮物，使出水达到优质饮用水标准。

当用户开启饮水机龙头开始取水时：饮水机水斗中的水位会下降；饮水机水斗中的水位下降后，下浮子阀就会开启，净水桶中的水就会流向饮水机水斗，净水桶中的水位就会下降；净水桶中的水位下降后，上浮子阀就会开启，滤芯开始过滤，向净水桶补水。

当用户关闭饮水机龙头停止取水时：净水桶中的水会继续流向饮水机水斗，饮水机水斗中的水位将逐渐上升；当水斗中的水位上升到设定高度时，下浮子阀关闭，净水桶停止向饮水机水斗补水，水斗中的最高水位被控制在设定高度；这时，滤芯继续过滤，继续向净水桶补水，净水桶中的水位将逐渐上升，当净水桶中的水位上升到设定高度时，上浮子阀关闭，滤芯停止过滤，净水桶中的最高水位被控制在设定高度。

用户从饮水机龙头取走多少水，滤芯就过滤多少水并向净水桶补充。如果用户在短时间内从饮水机龙头取走较多的水，则净水桶中的水就可能被放完，而滤芯会过滤等量的水并补充给净水桶。这样，净水桶中的水会被新鲜水彻底置换，所以，净水桶中的水放置时间不会太长，可以在一定程度上防止二次污染。净水桶的有效容积越小，其中的水被置换的周期就越短，防止二次污染的效果就越好。

由于用户取走多少水，滤芯就过滤多少水，所以原水桶中的水会在原水桶中存放很长时间，少则几十分钟，多则几十小时。由于原水桶中设有粉末状水处理材料(包括粉末活性炭)，并且粉末状水处理材料与原水混合在一起，也就是说，粉末状水处理材料与原水的接触时间少则几十分钟，多则几十小时。而公知技术的饮水机专用净水器，原水桶中的水在较短的时间内通过滤芯过滤后储存在净水桶中，原水从滤芯中的粒状活性炭表面一穿而过，原水与粒状活性炭的接触时间只有几分钟。本专业技术人员知道，原水与吸附材料(例如活性炭)的接触时间越长，吸附就越充分，净化效果就越好。所以本发明新型饮水机专用净水器净化更彻底，更容易保证出水水质。

与公知技术的饮水机专用净水器相比，本发明新型饮水机专用净水器的有益效果是：

1.净水器的操作更人性化；

2.净水器的容积利用率很高，节约材料；

3.水质新鲜；

4.重心低，稳定性好；

5.水处理材料的有效利用率高，节约水处理材料资源；

6.净化更彻底，更容易保证出水水质。

附图说明

图1为本发明实施例一的结构示意图。

图2为图1中的出水接头的结构示意图(放大图)。

图3为图1中的阀体的结构示意图(放大图)。

图4为图1中的上浮子阀中的浮子的结构示意图(放大图)。

图5为本发明实施例二的结构示意图。

图6为公知技术的饮水机专用净水器的基本结构示意图。

具体实施方式

下面结合具体附图对本发明进行详细描述，但应当理解这里的详细描述并不构成对本发明保护范围的限制。

实施例一：结合图1、图2、图3和图4所示，本实施例新型饮水机专用净水器，其包括原水桶(16)、净水桶(2)、微孔陶瓷滤芯、净水器盖(17)、上浮子阀和下浮子阀(1)；上浮子阀置于净水桶(2)中，用于控制净水桶(2)中的最高水位；下浮子阀(1)连接在净水桶(2)底部的出水口处，其浮子下伸到饮水机的水斗中，用于控制饮水机水斗中的最高水位；原水桶(16)设置在净水桶(2)的上方并由净水器壳体(11)支撑，净水器壳体(11)支撑在净水桶(2)上；原水桶(16)的顶部设有内盖(19)，内盖(19)上设有加水口(20)和通气口(18)，内盖(19)呈漏斗状，内盖(19)采用不透明材料或者深色透明材料制造；净水器盖(17)设在内盖(19)的上方；微孔陶瓷滤芯固定连接在原水桶(16)的底部；原水桶(16)的有效容积大于净水桶(2)的有效容积。

所述的上浮子阀包括浮子(6)、阀瓣(3)、阀体(8)、锥形密封垫(5)和限位螺母(4)；锥形密封垫(5)装配在阀瓣(3)上，阀瓣(3)通过螺纹与浮子(6)固定连接；限位螺母(4)通过螺纹与阀体(8)固定连接，限位螺母(4)可以对阀瓣(3)的运动进行限位或导向；阀体(8)通过螺纹固定连接在原水桶(16)的底部，即微孔陶瓷滤芯的出水口处；所述的浮子(6)包括环形板(31)，在环形板(31)的内缘和外缘分别向下延伸内筒(28)和外筒(32)，在内筒(28)之内设有短管(29)，短管(29)上设有外螺纹，在短管(29)和内筒之间设有水流通道(30)；所述的阀体(8)上设有出水小孔(45)、内螺纹(27)、外螺纹(25)和水流通道(26)；上浮子阀可将净水桶(2)中的最高液位(7)控制在适当高度。

所述的微孔陶瓷滤芯，包括出水接头(14)、把形螺母(15)、上密封圈(13)、下密封圈(10)和高精度双面过滤微孔陶瓷(12)；高精度双面过滤微孔陶瓷(12)的厚度中间设有水流通道，过滤时可以分别从上表面、下表面和侧面同时过滤；高精度双面过滤微孔陶瓷(12)的中心设有通孔，在通孔的上下边缘各设有上密封圈(13)和下密封圈(10)，通孔内设有出水接头(14)；所述的出水接头(14)为管状结构，中间有隔板将上下分隔，其上部设有外螺纹(24)，其下部设有装配O形密封圈(9)的沟槽(22)，其中部设有进水口(23)，进水口(23)连通高精度双面过滤微孔陶瓷(12)内部的水流通道；出水接头(14)通过螺纹与把形螺母(15)固定连接，把形螺母(15)与出水接头(14)拧紧后可使高精度双面过滤微孔陶瓷(12)分别与把形螺母(15)和出水接头(14)之间形成密封状态；原水桶(16)的中心设有出水口，在该出水口处向下延伸一短管，所述的短管外侧设有连接上浮子阀的外螺纹，所述的短管内侧通过O形密封圈(9)与出水接头(14)进行密封。

本实施例新型饮水机专用净水器运行时，在原水桶(16)中加入粉末状水处理材料(其中包括粉末活性炭)，利用加水时的水流冲力使原水与粉末状水处理材料混合成为混合液(21)，水中的有毒有害物质被粉末状水处理材料吸附和粘附，微孔陶瓷滤芯再对混合液(21)进行过滤，去除粉末状水处理材料、细菌和其它悬浮物，使出水达到优质饮用水标准。

实施例二：结合图5所示，本实施例新型饮水机专用净水器，其包括原水桶、净水桶(2)和高精度单面过滤微孔陶瓷滤芯；所述的原水桶包括桶体(37)和底板(33)，桶体(37)和底板(33)通过粘接使两者成为一体，粘接处采用榫槽结构，即桶体(37)上设有榫，底板(33)上设有槽；所述的单面过滤微孔陶瓷滤芯由单面过滤微孔陶瓷(36)和“Z”形环(35)组成，单面过滤微孔陶瓷(36)和“Z”形环(35)之间通过硅橡胶粘接固定；“Z”形环(35)与底板(33)之间通过“O”形密封圈(34)进行密封；底板(33)的中心设有出水口，在该出水口处向下延伸一短管，该短管上设有外螺纹，该外螺纹用于连接上浮子阀(44)；上浮子阀(44)设置在净水桶(2)中，净水桶(2)的底部出水口处连接下浮子阀(1)；原水桶的顶部设有内盖(46)，内盖(46)的上方设有净水器盖(17)。本实施例其它要求与实施例一相同。

Claims

1.一种新型饮水机专用净水器，其包括原水桶、净水桶、滤芯和控制饮水机水斗中最高水位的下浮子阀，原水桶设置在净水桶的上方，下浮子阀连接在净水桶底部的出水口处，其特征是：所述的净水桶中设有控制净水桶中最高水位的上浮子阀，净水桶的有效容积为1L～4L，原水桶的有效容积为6L～20L。

2.根据权利要求1所述的新型饮水机专用净水器，其特征是：所述的净水器的净水工艺是：在原水桶中加入粉末状水处理材料，使原水与粉末状水处理材料混合，再用滤芯进行过滤。

3.根据权利要求1所述的新型饮水机专用净水器，其特征是：所述的滤芯中的过滤材料是微孔陶瓷或者中空纤维。

4.根据权利要求2所述的新型饮水机专用净水器，其特征是：所述的粉末状水处理材料包括粉末活性炭。

5.根据权利要求1所述的新型饮水机专用净水器，其特征是：所述的原水桶的顶部设有内盖，内盖上设有加水口。

6.根据权利要求5所述的新型饮水机专用净水器，其特征是：所述的内盖呈漏斗状。

7.根据权利要求6所述的新型饮水机专用净水器，其特征是：所述的内盖采用不透明材料或深色透明材料制造。

8.根据权利要求1所述的新型饮水机专用净水器，其特征是：所述的上浮子阀固定装配在原水桶底部的下方，其包括浮子、锥形密封垫、阀瓣和阀体；锥形密封垫固定装配在阀瓣上，阀瓣固定装配在浮子上；阀体上设有出水小孔。